1、考点35实验方案的设计与评价题组一基础小题1下列实验操作、实验现象和结论均正确的是()选项实验操作实验现象结论A向AgNO3溶液中加入过量氨水有白色沉淀生成Ag与NH3H2O不能共存B向2 mL 2%的CuSO4溶液中加入0.5 mL 1%的NaOH溶液，振荡后滴加几滴M溶液，加热未出现砖红色沉淀M不属于醛类物质C向NaAlO2溶液中滴加饱和NaHCO3溶液有白色沉淀生成验证两者都发生了水解反应，且相互促进D向草酸溶液中滴加几滴紫色酸性KMnO4溶液，振荡溶液紫色褪去草酸具有还原性答案D解析向AgNO3溶液中加入过量氨水，先产生白色沉淀：AgNH3H2O=AgOHNH，后沉淀溶解：AgOH2N
2、H3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O，A项错误；配制与醛反应的Cu(OH)2时，NaOH溶液要过量，B项错误；AlO和HCO的水解反应相互抑制，C项错误；溶液紫色褪去，说明草酸将KMnO4还原，D项正确。2对实验的实验现象预测错误的是()A实验：液体分层，下层呈无色B实验：烧杯中先出现白色沉淀，后溶解C实验：试管中溶液变血红色D实验：放置一段时间后，饱和CuSO4溶液中出现蓝色晶体答案B解析苯的密度比水的密度小，振荡后静置，溶液分层，上层为I2的苯溶液，呈紫色，下层为水层，呈无色，A项正确；NH3通入AlCl3溶液产生Al(OH)3沉淀，而Al(OH)3沉淀不溶于氨水，B项错误；Fe3遇S
3、CN变血红色，C项正确；CaO吸收水，饱和CuSO4溶液中溶剂水减少，溶液中有晶体析出，D项正确。3安全是顺利进行实验及避免伤害的保障。下列实验操作正确且不是从实验安全角度考虑的是()A操作：使用稍浸入液面下的倒扣漏斗检验氢气的纯度B操作：使用CCl4萃取溴水中的溴时，振荡后需打开活塞使分液漏斗内气体放出C操作：吸收氨气或氯化氢气体并防止倒吸D操作：用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立，检查容量瓶是否漏水答案D解析A项，该装置可以防止点燃不纯氢气时发生爆炸，该操作是从安全角度考虑的；B项，打开活塞使分液漏斗内气体放出以防止分液漏斗内压强过大引起危险，该操作是从安全角度考虑的；C项，水层在
4、下层不能防止倒吸，应该使用四氯化碳和水，该操作不正确；D项，检查容量瓶是否漏水操作正确，但这不是从实验安全角度考虑的。本题选D。4下列实验的试剂、装置选用不合理的是()选项实验目的试剂装置A除去Cl2中少量的HCl、H2O试剂a为饱和氯化钠溶液甲B除去NH3中少量H2O试剂b为无水氯化钙乙C除去H2中少量的CO2、H2O试剂b为碱石灰乙D除去N2中少量的O2足量的铜网丙答案B解析明确“被提纯气体”与“杂质气体”分析“被提纯气体”与“杂质气体”的化学性质异同根据“除杂必尽”“被提纯气体不消耗”“不引入新杂质”的原则，选择合适的除杂试剂依据除杂试剂的状态及反应条件选择合适的装置。A选项正确，甲装置
5、中饱和氯化钠溶液可除去HCl，浓硫酸可除去H2O；B选项错误，干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也会吸收NH3生成络合物；C选项正确，干燥管中碱石灰的成分为生石灰与氢氧化钠，可除去CO2和H2O；D选项正确，丙装置中的铜网可除去O2。5某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按如图所示步骤进行操作。下列说法中正确的是()A起始滤液的pH7 B试剂为Ba(NO3)2溶液C步骤中加入试剂的目的是除去Ba2D图示的步骤中必须要经过2次过滤操作答案C解析结合流程图可知，实验过程中先将样品溶于水，过滤后，向滤液中加入试剂(BaC
6、l2溶液)，使SO生成BaSO4沉淀，过滤后再向滤液中加入试剂(K2CO3溶液)，以除去引入的Ba2，过滤掉生成的BaCO3沉淀后再向滤液中加入盐酸，以除去引入的CO，最后加热蒸干Q可得纯净的KCl晶体。起始时滤液中含有K2CO3，由于CO水解而使滤液显碱性，A项错误；试剂不能为Ba(NO3)2溶液，否则会引入难以除去的NO，B项错误；图示中的2次过滤操作可以合并为1次，D项错误。6下列实验方案中，不能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A证明氧化性：H2O2比Fe3强用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中，溶液变黄色B鉴别溴蒸气和NO2分别通入硝酸银溶液中，产生淡黄色沉淀的是
7、溴蒸气C证明盐类水解是吸热反应在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后红色加深D证明难溶物存在沉淀溶解平衡往黄色固体难溶物PbI2中加水，振荡，静置。取上层清液，然后加入NaI固体，产生黄色沉淀答案A解析在酸性条件下，NO表现强氧化性，也会把Fe2氧化为Fe3，所以不能证明H2O2的氧化性比Fe3强。题组二高考小题72016北京高考K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)H2O2CrO(黄色)2H。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是()A中溶液橙色加深，中溶液变黄B中Cr2O被C2H5OH还原C对比和可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D若向中加入70% H2SO4溶
8、液至过量，溶液变为橙色答案D解析中存在C2H5OH，溶液变为酸性后，K2Cr2O7的氧化性增强，会将C2H5OH氧化，溶液变成绿色。82015安徽高考某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是()选项实验及现象结论A将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝反应中有NH3产生B收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色反应中有H2产生C收集气体的同时测得溶液的pH为8.6弱碱性溶液中Mg也可被氧化D将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中，有气泡产生弱碱性溶液中OH氧化了Mg答案D解析NH4Cl
9、溶液中存在平衡：NHH2ONH3H2OH，镁条与H反应生成H2，同时平衡正向移动，溶液由弱酸性逐渐变为弱碱性，NH3H2O浓度变大，分解产生NH3，A、B、C项均合理；pH8.6的NaHCO3溶液中存在HCOCOH，Mg与H仍可反应产生H2，D项不合理。92014全国卷利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是()答案B解析H2S可直接与AgNO3溶液作用生成黑色的Ag2S，故不能说明Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S)，A错误；浓硫酸滴入蔗糖中，处试管中观察到白色固体变黑，证明浓硫酸有脱水性；处试管中溴水褪色，说明有SO2生成(SO2Br22H2O=H2SO42HBr)，从而证明浓
10、硫酸有氧化性，B正确；SO2与Ba(NO3)2溶液反应可生成白色沉淀BaSO4 3Ba(NO3)23SO22H2O=3BaSO42NO4HNO3，但BaCl2与SO2不反应，C错误；浓硝酸挥发产生的HNO3蒸气也可直接与Na2SiO3溶液作用生成H2SiO3，故不能得出碳酸酸性大于硅酸的结论，D错误。题组三模拟小题102016陕西质检某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某混合物进行实验，测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等)，则下列分析推理中不正确的是()50 mL盐酸50 mL盐酸50 mL盐酸m(混合物)9.2 g15.7 g27.6 gV(CO2)(标况)2.24 L3.36 L3.3
11、6 LA15.7 g混合物恰好与盐酸完全反应BNaHCO3占混合物的物质的量分数为50%C盐酸的物质的量浓度为3.0 molL1D加入混合物9.2 g时盐酸过量答案A解析分析表格中的数据，由第二组和第三组中的二氧化碳体积数据相等可知第一组数据中盐酸过量，D项正确；以第一组数据计算，设混合物中碳酸氢钠为a g，则碳酸氢钾为(9.2a) g，由反应过程中的碳守恒可知a g84 gmol1(9.2a) g100 gmol12.24 L22.4 Lmol1，计算得出a4.2，所以9.2 g混合物中碳酸氢钠为4.2 g，即0.05 mol，碳酸氢钾为5 g，物质的量为0.05 mol，B项正确；A项，2
12、2.4 Lmol13.82 L3.36 L，则第二组中盐酸不足，A项错误；第二组中盐酸不足，盐酸的浓度为3.0 molL1，C项正确。112017保定模拟下列对应的试剂(或条件)不能达到实验目的的是()答案D解析苯和甲苯都不与溴水反应，都能萃取溴水中的溴，因此不能验证苯的同系物中取代基对苯基活性有影响。122016山西调研下列实验装置设计正确且能达到目的的是()A实验：可用于制取某些气体，并能随关随停，随开随用B实验：静置一段时间，小试管内有晶体析出C实验：配制一定物质的量浓度的稀硫酸D实验：实验室制备蒸馏水答案B解析实验装置不能实现随关随停，A错误；浓硫酸吸水，饱和硝酸钾溶液中由于溶剂水的减
13、少会析出晶体，B正确；容量瓶不能用来稀释或溶解物质，C错误；蒸馏水制备所用蒸馏装置不用温度计，D错误。题组一基础大题13天然大理石通常含有Fe2O3等杂质，工业上用大理石作原料时需要提纯，某研究性学习小组在老师的指导下，对大理石进行了提纯，设计了如下的实验步骤：请回答下列问题：(1)溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是_。(2)使用试剂A(溶质是共价化合物)调节pH的目的是让溶液中Fe3沉淀完全，则试剂A是_，试剂C为铵的正盐，则C是_。(3)操作的名称是_，该操作中用到玻璃棒，玻璃棒在该实验中的作用是_。(4)检验溶液B中是否含铁离子的操作方法是_。(5)为了分析大理石中铁元素的含量，准确
14、称取大理石，然后再将不溶物E预处理，使铁元素转化为Fe2，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。滴定前是否要滴加指示剂？_(填“是”或“否”)，请说明理由：_ _。滴定时用_(填仪器编号)盛装KMnO4标准溶液。若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。答案(1)硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应持续进行(2)氨水碳酸铵(3)过滤引流(4)取少量溶液B，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液不变红，说明溶液B中不含Fe3，溶液变红，说明溶液B中含Fe3(5)否KMnO4溶
15、液的紫红色可指示反应终点a偏高解析(1)大理石的主要成分为碳酸钙，硝酸和碳酸钙反应生成的硝酸钙易溶于水，硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，不利于实验进行。(2)使用试剂A调节pH的目的是让溶液中Fe3沉淀完全，可以分析得出试剂A应该是引入了OH，生成了氢氧化铁沉淀，又由于试剂A溶质是共价化合物，便可以分析得出为氨水。(3)固液分离用到的最常见的方法是过滤，溶液过滤要用玻璃棒进行引流。(4)Fe3遇到KSCN溶液生成红色络合物，溶液显红色。(5)MnO的紫红色可指示反应终点，当滴定到终点时不再有Fe2与MnO反应，溶液显浅红色。酸性KMnO4具有强氧化性，应该用酸式滴定管。气泡消失，测量的体
16、积变大，所以得到的数值会偏高。题组二高考大题142015安徽高考某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1 molL1的Ba(NO3)2溶液中，得到了BaSO4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2，该小组提出了如下假设：假设一：溶液中的NO假设二：溶液中溶解的O2(1)验证假设一该小组设计实验验证了假设一。请在下表空白处填写相关实验现象。(2)为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液pH随通入SO2体积的变化曲线如图。实验1中溶液pH变小的原因是_；V1时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)_。(3)验证假设二请设计实验验证假设二，写出实验步骤、预期现象和结
17、论。(4)若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计，充分反应后两溶液的pH前者_(填“大于”或“小于”)后者，理由是_。答案(1)无明显现象 有白色沉淀(2)SO2溶于水生成H2SO3 3SO22NO2H2O=3SO4H2NO(或3H2SO32NO=3SO4H2NOH2O)(3)实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程)：实验1作为参照实验实验3：将纯净的SO2气体缓慢通入未经脱O2处理的25 mL 0.1 molL1 BaCl2溶液中，若有白色沉淀，表明假设二成立，否则不成立(4)小于 反应的离子方程式表明，足量的O2
18、和NO分别氧化相同的H2SO3，生成H的物质的量前者多于后者(本题部分小题属于开放性试题，合理答案均给分)解析(1)实验1中SO2不与BaCl2溶液反应，即无明显现象，实验2中生成BaSO4沉淀，即有白色沉淀生成。(2)实验1中不断通入SO2，SO2与水化合生成H2SO3且浓度逐渐增大，从而导致溶液的pH逐渐减小，实验2中SO2会被NO氧化生成SO，同时有大量H产生，反应的离子方程式为3SO22NO2H2O=3SO4H2NO。(4)反应的离子方程式分别为O22H2SO3=4H2SO，3H2SO32NO=3SO4H2NOH2O，则1 mol H2SO3完全被O2氧化，产生2 mol H；而1 m
19、ol H2SO3完全被NO氧化，产生 mol H，即足量的O2和NO分别氧化相同的亚硫酸，生成H的物质的量前者多于后者，所以两溶液的pH前者小于后者。题组三模拟大题152016河北五校联考固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：甲：Mg(NO2)2、NO2、O2乙：MgO、NO2、O2丙：Mg3N2、O2丁：MgO、NO2、N2(1)实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是_。查阅资料得知：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O，针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省
20、略)：(2)实验过程仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管(A)，观察到E中有气泡连续放出，表明_ _。称取Mg(NO3)2固体3.7 g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是_ _；关闭k，则酒精灯加热时，正确操作是先_，然后固定在管中固体部位下加热。观察到A中有红棕色气体出现，C、D中未见明显变化。待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0 g。取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。(3)实验结果分析讨论根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_是正确的。根据D中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若
21、有O2，D中将发生氧化还原反应：_(填写化学方程式)，溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检测到的原因是_。小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步研究。答案(1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案)(2)装置气密性良好避免对产物O2的检验产生干扰(或其他合理答案)移动酒精灯预热硬质玻璃管(3)乙2Na2SO3O2=2Na2SO4O2在通过装置B时已参与反应(或其他合理答案)解析(1)氮元素化合价降低，无其他元素化合价升高。(3)因为Mg(NO2)2能溶于水，Mg3N2与水反应生成Mg(OH)2和NH3，而题目信息是未见明显现象，所以固体应为MgO。原固体nMg(NO3)20.025 mol；反应后固体如果为MgO，n(MgO)0.025 mol，若为Mg(NO2)2或Mg3N2，则Mg原子不守恒。