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第3讲 化学实验方案的设计与评价
[考纲要求]
1．掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法）及相关
的实验设计与评价。2.根据化学实验的目的和要求，能做到：①设计实验方案；②正确选用
实验装置；③掌握控制实验条件的方法；④预测或描述实验现象、分析或处理实验数据，得
出合理结论；⑤评价或改进实验方案。
考点一 常见气体的制备实验与评判
1 知识梳理
1.气体制备装置
反应装
反应装置图 适用气体 操作注意事项
置类型
①试管要干燥；
固、固 O、 ②试管口略低于试管
2
底；
加热型 NH 等
3
③加热时先均匀加热
再固定加强热
①烧瓶加热时要隔石
固、液加 棉网；
Cl、
2
热型或液、 ②反应物均为液体
HCl等
液加热型 时，烧瓶内要加碎瓷
片（或沸石）①使用长颈漏斗时，
要使漏斗下端插入液
面以下；
固、液不
H、CO、 ②启普发生器只适用
2 2
加热型 于块状固体和液体反
SO、NO、
或液、液 2 应，且气体不溶于
NO 等 水；
2
不加热型
③使用分液漏斗既可
以增强气密性，又可
控制液体流速
2.气体的收集方法
收集 收集气体 可收集的气体
收集装置
方法 的类型 （举例）
难溶于水或
微溶于水，
排水法 O、H、NO、CO等
2 2
又不与水反
应的气体
密度大于空
气且不与空
向上排空气法 Cl、SO、NO、CO
2 2 2 2
气中的成分
排
反应
空
气
密度小于空
法
气且不与空
向下排空气法 H、NH
2 3
气中的成分
反应
3.气体干燥净化装置
液态 固态 固态 固体，
类型
干燥剂 干燥剂 干燥剂 加热
装置
4.防倒吸装置[提醒]
涉气类制备实验先后顺序
（1）装配仪器时：先下后上，先左后右。
（2）加入试剂时，先固后液。
（3）实验开始时：先检查装置气密性，再加药品，后点酒精灯。
（4）净化气体时：一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体，
最后除水蒸气。
（5）防倒吸实验：往往是最后停止加热或停止通气。
（6）防氧化实验：往往是最后停止通气。
2 对点速练
练点一 实验装置的选择
1．下列制备和收集气体的实验装置合理的是（ ）
2．下列实验室中制取气体的药品和装置图正确的是（ ）练后归纳
气体制备实验的基本思路
练点二 气体制备实验的综合设计
3．某化学兴趣小组为研究生铁（含碳）与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实
验。请回答下列问题：（1）按上图所示装置进行实验（夹持装置及尾气处理装置未画出）。仪器b的名称为
；实验过程中，装置B中观察的现象是 ；装置C中有白色沉淀生成，该沉
淀是 （填化学式）。
（ 2 ） 装 置 A 中 还 会 产 生 CO 气 体 ， 请 写 出 产 生 CO 的 化 学 方 程 式 ：
2 2
________________________________________________________________________。
（3）为了验证装置A中产生的气体中含有CO ，请从下列①～④中选出必要的装置，
2
连接到A装置的c处管口，从左到右的顺序为 （填序号）；然后再进行的操作是从
a 处 多 次 鼓 入 N ， 其 目 的 是
2
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）某同学通过验证实验后期装置 A 中产生的气体知道还含有 H ，理由是
2
________________________________________________________________________
（用离子方程式表示）。
4．过氧化锶（SrO ）通常用作分析试剂、氧化剂、漂白剂等。制备原理为 Sr＋
2
O=====SrO。某兴趣小组利用下列装置在实验室中模拟制备过氧化锶。
2 2
（1）选择必要仪器制备过氧化锶（气流按从左到右的流向）： （填字母）。
（ 2 ） 该 实 验 制 备 氧 气 的 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）连接好装置进行实验，实验步骤如下，正确的操作顺序为 （填序号）。
①打开分液漏斗活塞，将水滴入烧瓶中 ②在相应装置中装入药品 ③检查装置气密
性 ④加热 ⑤停止加热 ⑥关闭分液漏斗活塞
（4）利用反应Sr2＋＋HO ＋2NH
＋8HO===SrO·8HO↓＋2NH+
制备过氧化锶，装置如
2 2 3 2 2 2 4
下：
① 仪 器 X 的 作 用 是
________________________________________________________________________。
② 氨 气 在 该 反 应 中 所 起 的 作 用 是
________________________________________________________________________。
③ 实 验 结 束 后 ， 得 到 SrO·8HO 的 操 作 为
2 2
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（ 5 ） 设 计 实 验 证 明 SrO 的 氧 化 性 比 FeCl 的 氧 化 性 强 ：
2 3
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．实验室用下图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe（NO ） 溶液的反应
3 3
制备高效水处理剂KFeO。
2 4
已知KFeO 具有下列性质：①可溶于水、微溶于浓KOH溶液，②在0～5℃、强碱性溶
2 4
液中比较稳定，③在Fe3＋和Fe（OH） 催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能
3
与水反应生成Fe（OH） 和O。
3 2
（ 1 ） 装 置 A 中 KMnO 与 盐 酸 反 应 生 成 MnCl 和 Cl ， 其 离 子 方 程 式 为
4 2 2，将制备的Cl 通过装置B可除去 （填化学式）。
2
（2）Cl 与KOH在较高温度下反应生成KClO 。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件
2 3
下，控制反应在0～5℃进行，实验中可采取的措施是 、 。
（3）制备 KFeO 时，KClO 饱和溶液与 Fe（NO ） 饱和溶液的混合方式为
2 4 3 3
________________________________________________________________________。
（4）提纯KFeO 粗产品[含有Fe（OH） 、KCl等杂质]的实验方案：将一定量的KFeO
2 4 3 2 4
粗产品溶于冷的3 mol·L－1 KOH溶液中， （实验
中须使用的试剂有：饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空
干燥箱）。
考点二 化学实验方案的设计和评价
1 知识梳理
1.化学实验方案设计的基本原则
2．实验方案设计的步骤3．实验方案评价的四大原则
（1）可行性原则
①分析实验方案是否科学可行；
②实验操作是否安全合理；
③实验步骤是否简单方便；
④实验效果是否明显。
（2）绿色化学原则
①实验过程中是否造成环境污染；
②原料是否无毒、安全、易得；
③原料利用率是否较高；
④反应速率是否较快。
（3）安全性原则
化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；
②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸；
③防氧化；
④污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状态物质参加的反应，要注意防止导气管堵
塞；
⑤防吸水。
（4）规范性原则
①冷凝回流（有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反
应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等）；②易挥发液体产物（导出时可为蒸气）的及时冷却；
③仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；
④其他（如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等）。
2 对点速练
练点一 化学实验方案一致性判断
1．下列实验方案能达到相应实验目的的是（ ）
选项 实验目的 实验方案
取适量蔗糖溶于盛有蒸馏水的试管中，滴入稀硫酸
A 检验蔗糖水解生成葡萄糖 加热一段时间，冷却，滴入新制氢氧化铜悬浊液，
加热至沸腾，观察有无砖红色沉淀
向盛有25 mL蒸馏水的烧杯中滴入5～6 滴氯化铁
B 实验室制备氢氧化铁胶体
饱和溶液，加热煮沸至溶液呈红褐色，停止加热
向盛有10滴0.1 mol·L－1 AgNO 溶液的试管中滴
3
C 比较AgCl、AgI的K 大小 加0.1 mol·L－1NaCl溶液至不再有沉淀生成，再滴
sp
加0.1 mol·L－1 KI溶液
用导线连接镁片和铝片，插入盛有氢氧化钠溶液的
D 比较Mg、Al的金属性强弱
烧杯中，观察气泡
2.由下列实验操作得出的实验现象和实验结论均正确的是（ ）
选项 实验操作 实验现象 实验结论
将石灰石和盐酸反应产生的
A 生成白色沉淀 碳酸的酸性比硅酸强
气体直接通入硅酸钠溶液中
向FeCl 溶液中通入足量的
B 3 生成两种沉淀 Fe3＋的氧化性强于S
HS
2
向某无色溶液中滴加少量新
C 加入淀粉后溶液变成蓝色 原溶液中含有I－
制氯水
向AgCl固体滴加饱和
D 有砖红色沉淀生成 K：AgCrOK（AgCl）
3 sp sp
色沉淀生成
向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水，振
C Br 的氧化性比I 的强
荡，再滴加1 mL淀粉溶液，溶液显蓝色 2 2
用pH试纸测得：CHCOONa溶液的pH约
D 3 HNO 电离出H＋的能力比CHCOOH的强
为9，NaNO 溶液的pH约为8 2 3
2练点二 化学实验方案的设计
4．已知①NaCrO 溶液中加酸调节pH为3.5时，CrO转化为CrO。
2 4 2
②相关物质在不同温度时溶解度如下表：
温度
溶解度/g 20 ℃ 30 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ 90 ℃
物质
NaSO 19.5 40.8 48.8 45.3 43.7 42.7
2 4
NaCrO 183 198 215 269 376 405
2 2 7
“过滤”时产生的滤渣[Cr（OH）]可用于制备NaCrO 晶体。
3 2 2 7
（1）滤渣经干燥后与NaCO 混合在空气中煅烧生成NaCrO 和CO ，此反应的化学方程
2 3 2 4 2
式为 。
（2）请补充完整上述煅烧后混合物制备NaCrO 晶体（橙红色）的实验方案：水浸，
2 2 7
过滤， ，得NaCrO 晶体（必须使用
2 2 7
的试剂有：硫酸，蒸馏水）。
5．[2019·江苏化学，19]实验室以工业废渣（主要含CaSO·2HO，还含少量SiO 、
4 2 2
AlO、FeO）为原料制取轻质CaCO 和（NH）SO 晶体，其实验流程如下：
2 3 2 3 3 4 2 4
（1）室温下，反应CaSO
（s）＋CO2−
（aq） CaCO
（s）＋SO2−
（aq）达到平衡，
4 3 ⇌ 3 4
则溶液中＝ [K（CaSO）＝4.8×10－5，K（CaCO）＝3×10－9]。
sp 4 sp 3
（2）将氨水和 NHHCO 溶液混合，可制得（NH ） CO 溶液，其离子方程式为
4 3 4 2 3
； 浸 取 废 渣 时 ， 向 （ NH ） CO 溶 液 中 加 入 适 量 浓 氨 水 的 目 的 是
4 2 3
。（3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60～70 ℃，搅拌，反应3
小时。温度过高将会导致CaSO 的转化率下降，其原因是 ；保持温度、反
4
应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO 转化率的操作有 。
4
（4）滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO 所需的CaCl 溶液。设计以水洗后的
3 2
滤 渣 为 原 料 ， 制 取 CaCl 溶 液 的 实 验 方 案 ：
2
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
[已知pH＝5时Fe（OH） 和Al（OH） 沉淀完全；pH＝8.5时Al（OH） 开始溶解。实
3 3 3
验中必须使用的试剂：盐酸和Ca（OH）]。
2
练点三 化学实验方案综合评价
6．某同学设计两种方案来检验NaSO 溶液是否发生变质。
2 3
方案一：取样，加入稀盐酸有气泡生成，认为亚硫酸钠溶液没有变质。
方案二：取样，加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，认为亚硫酸钠溶液完全变质。
请你对两方案作出评价：
方 案 一 ： （ 填 “ 合 理 ” 或 “ 不 合 理 ” ） ， 理 由 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
方 案 二 ： （ 填 “ 合 理 ” 或 “ 不 合 理 ” ） ， 理 由 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
7．实验小组制备高铁酸钾（KFeO）并探究其性质。
2 4
资料：KFeO 为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速
2 4
产生O，在碱性溶液中较稳定。
2
（1）制备KFeO（夹持装置略）
2 4①A 为 氯 气 发 生 装 置 。 A 中 反 应 方 程 式 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
（锰被还原为Mn2＋）。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
（2）探究KFeO 的性质
2 4
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液 a，经检验气体中含有
Cl。为证明是否是KFeO 氧化了Cl－而产生Cl，设计以下方案：
2 2 4 2
方案Ⅰ 取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将KFeO 溶出，得到紫色溶液
方案Ⅱ 2 4
b，取少量b，滴加盐酸，有Cl 产生
2
由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有 离子，但该离子的产生不能判断一定是
KFeO 将Cl－氧化，还可能由 产生（用方程式表示）。
2 4
②根据KFeO 的制备实验得出：氧化性Cl
FeO2−
（填“>”或“<”），而方
2 4 2 4
案 Ⅱ 实 验 表 明 ， Cl 和
FeO2−
的 氧 化 性 强 弱 关 系 相 反 ， 原 因 是
2 4
。
③资料表明，酸性溶液中的氧化性FeO2−
>
MnO2−
，验证实验如下：将溶液b滴入
4 4
MnSO 和足量HSO
的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色。该现象能否证明氧化性FeO2−
>
4 2 4 4
MnO2−
。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。
4
理 由 或 方 案 ：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。8．实验室以菱镁矿（主要成分MgCO ，少量的CaO、SiO 、AlO 、FeO ）为原料生产高
3 2 2 3 2 3
纯MgO，其主要实验流程如下：
（ 1 ） 写 出 用 热 的 NHCl 溶 液 浸 出 镁 元 素 的 离 子 方 程 式 ：
4
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）在温度、搅拌时间一定的情况下，搅拌转速对 Mg（OH） 的沉淀量的影响如图1
2
所 示 。 搅 拌 转 速 大 于 500 转 / 分 ， Mg （ OH ） 沉 淀 量 降 低 的 原 因 是
2
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）灼烧Ⅱ所用装置如图2所示，仪器A的名称是 。为提高MgO的纯度，需充
分灼烧，通过“称量”确定灼烧已经完全的方法是 。
（4）将用 NHCl 浸出所得溶液直接蒸干、灼烧也能制得 MgO，该方法的缺点是
4
。
（5）补充完整由滤渣（SiO 、AlO 、FeO ）制备纯净的Al （SO ） ·18HO晶体的实
2 2 3 2 3 2 4 3 2
验步骤：向一定量滤渣中加入足量的稀硫酸，充分反应后过滤，向滤液中滴加NaOH溶液至生
成的沉淀不再减少，过滤， ，抽干，装瓶（实验中须使用的试剂：CO 气体、
2
稀硫酸、蒸馏水、无水乙醇）。本讲真题研练
1．[2020·天津卷，15]为测定CuSO 溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。回
4
答下列问题：
Ⅰ.甲方案
实验原理：CuSO＋BaCl===BaSO↓＋CuCl
4 2 4 2
实验步骤：
（1）判断SO2−
沉淀完全的操作为 。
4
（2）步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为 。（3）步骤③灼烧时盛装样
品的仪器名称为 。
（4）固体质量为w g，则c（CuSO）＝ mol·L－1。
4
（5）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得c（CuSO ） （填“偏
4
高”“偏低”或“无影响”）。
Ⅱ.乙方案
实验原理：Zn＋CuSO===ZnSO＋Cu
4 4
Zn＋HSO===ZnSO＋H↑
2 4 4 2实验步骤：
①按如图安装装置（夹持仪器略去）
②……
③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，读数并记录
⑤将CuSO 溶液滴入A中并搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
4
⑥待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录
⑦处理数据
（6）步骤②为 。
（7）步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是 （填序号）。
a.反应热受温度影响
b.气体密度受温度影响
c.反应速率受温度影响
（8）Zn粉质量为a g，若测得H 体积为b mL，已知实验条件下ρ（H ）＝d g·L－1，
2 2
则c（CuSO）＝ mol·L－1（列出计算表达式）。
4
（9）若步骤⑥E管液面高于D管，未调液面即读数，则测得c（CuSO ） （填
4
“偏高”“偏低”或“无影响”）。
（10）是否能用同样的装置和方法测定MgSO 溶液的浓度： （填“是”或
4
“否”）。
2．[2019·浙江4月卷，28]某同学设计如图装置（气密性已检查）制备Fe（OH） 白
2
色沉淀。
请回答：
（1）仪器1的名称 。装置5的作用 。
（2）实验开始时，关闭K ，打开K ，反应一段时间后，再打开K ，关闭K ，发现3中
2 1 2 1
溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中 。
（3）装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因 。
3．[2018·全国卷Ⅰ，26]醋酸亚铬[（CHCOO） Cr·2HO]为砖红色晶体，难溶于冷水，
3 2 2
易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还
原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如
图所示，回答下列问题：
（1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是 ，仪器a的名
称是 。
（2）将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开
K1、K2，关闭K3。
①c 中 溶 液 由 绿 色 逐 渐 变 为 亮 蓝 色 ， 该 反 应 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
②同时c中有气体产生，该气体的作用是 。
（ 3 ） 打 开 K3 ， 关 闭 K1 和 K2 。 c 中 亮 蓝 色 溶 液 流 入 d ， 其 原 因 是
；d中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是 、 、
洗涤、干燥。
（4）指出装置d可能存在的缺点 。
第3讲 化学实验方案的设计与评价
考点一
2对点速练
1．解析：用氯化铵和氢氧化钠固体加热制备NH 时也有水生成，则加热时试管口应略
3
向下倾斜，以防止试管口的水滴倒流炸裂试管，且收集试管的管口应塞一团棉花，以防止对流，收集到较纯净的NH，A错误；NO易被氧化不能利用排空气法收集，应利用排水法收集，
3
B错误；氢气的密度比空气小，氢气应短导管进长导管出，采用向下排空气法收集，C错误；
HO 在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气，反应不用加热，氧气不溶于水可用排水
2 2
法收集，D正确。
答案：D
2．解析：实验室用氢氧化钙和氯化铵固体混合加热制取氨气，A项错误；用浓盐酸与
二氧化锰反应制取氯气需要加热，B项错误；装置右边的导管口应与饱和碳酸钠溶液液面相
切，导管不能插入液体中，C项错误；氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化，加煤油液封可防
止氧气与氢氧化亚铁反应，D项正确。
答案：D
3．解析：（1）由装置图可知，仪器b为分液漏斗，生铁（含碳）与浓硫酸反应生成
二氧化硫气体，可使湿润的品红试纸褪色，湿润的蓝色石蕊试纸变红；把二氧化硫通入硝酸
钡溶液发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀。
（2）C与浓硫酸反应的化学方程式为C＋2HSO（浓）=====CO↑＋2SO↑＋2HO。
2 4 2 2 2
（3）二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，因此应先用酸性高锰酸钾溶液除
去二氧化硫，然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽，最后通入澄清石灰水检验二氧化碳
的存在，所选仪器从左到右的顺序为③②④，然后从a处多次鼓入N 的目的是赶尽装置中的
2
空气，防止空气中的CO 干扰实验。
2
（4）某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体知道还含有H 的理由是随着反应的
2
进行浓硫酸逐渐变为稀硫酸，稀硫酸与铁单质反应生成氢气，其反应的离子方程式为 Fe＋2H
＋===Fe2＋＋H↑。
2
答案：（1）分液漏斗 湿润的品红试纸褪色，湿润的蓝色石蕊试纸变红 BaSO
4
（2）C＋2HSO（浓）=====CO↑＋2SO↑＋2HO
2 4 2 2 2
（3）③②④ 赶尽装置中的空气，防止空气中的CO 干扰实验
2
（4）Fe＋2H＋===Fe2＋＋H↑
2
4．解析：（1）根据反应原理，需要制备氧气。由于锶是活泼金属，能与水发生反应，
因此需要预先除去氧气中的水蒸气，然后通入玻璃管中与锶发生反应，同时防止空气中的水
和二氧化碳进入E装置，因此装置的连接顺序是A→B→E→B。（3）由于有气体参加反应，
所以首先要检查装置的气密性，然后加入药品。打开分液漏斗活塞，排尽装置内的空气，对
玻璃管进行加热，发生反应，反应完全后，停止加热，关闭分液漏斗活塞，故实验操作的顺
序是③②①④⑤⑥。（4）①氨气极易溶于水，因此仪器X的作用是防倒吸。②根据反应原理Sr2＋＋HO===SrO＋2H＋，通入氨气可中和H＋，促进反应的正向进行。
2 2 2
答案：（1）A→B→E→B
（2）2NaO＋2HO===4NaOH＋O↑
2 2 2 2
（3）③②①④⑤⑥
（4）①防倒吸 ②中和生成的氢离子，促进反应正向进行 ③过滤、洗涤、干燥
（5）在盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴加硫氰化钾溶液，无明显现象，再向其中加入少
量过氧化锶，溶液变为红色，证明SrO 的氧化性比FeCl 的强
2 3
5．解析：（1）KMnO 具有强氧化性，能将Cl－氧化成Cl ，反应离子方程式为2MnO＋
4 2
10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl↑＋8HO，用饱和食盐水可除去Cl 中的HCl气体。（2）由于
2 2 2
Cl 与KOH反应是放热反应，可以通过缓慢加入盐酸来降低溶液的温度或直接将装置C用冰水
2
浴降温。（3）由于KFeO 在Fe3＋的作用下会发生分解，故KClO与Fe（NO ） 反应时Fe3＋不
2 4 3 3
能过量，故需要将Fe（NO ） 缓慢滴加到KClO溶液中，并不断搅拌。（4）KFeO 溶于稀KOH
3 3 2 4
溶液，但微溶于浓KOH溶液，故先将KFeO 粗产品溶于稀KOH溶液，用砂芯漏斗过滤除去Fe
2 4
（OH） 杂质，再加入饱和KOH溶液使KFeO 从溶液中析出。经过滤（砂芯漏斗）、洗涤（乙
3 2 4
醇洗涤）、干燥（真空干燥箱）后得KFeO。
2 4
答案：（1）2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl↑＋8HO HCl
2 2
（2）缓慢滴加盐酸 装置C加冰水浴
（3）在搅拌下，将Fe（NO） 饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中
3 3
（4）用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静
置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥
考点二
2对点速练
1．解析：检验蔗糖水解产物葡萄糖，硫酸是催化剂，检验前需加入 NaOH溶液中和硫
酸，否则不会产生砖红色沉淀，故A选项错误；制取氢氧化铁胶体是向沸水中滴入饱和FeCl
3
溶液，继续加热至液体呈红褐色，故B选项错误；向AgNO 溶液中加入NaCl溶液至不再有沉
3
淀生成，再滴加KI溶液发生了反应AgCl（s）＋I－（aq） AgI（s）＋Cl－（aq），发生了
⇌
沉淀的转化，可说明AgCl的K 比AgI的大，故C选项正确；元素金属性强弱可比较其单质
sp
置换水或酸中氢的难易，或其最高价氧化物对应水化物碱性的强弱，该实验方案中因 Mg不能
与NaOH（aq）反应作正极，Al作负极，不符合活泼的金属作负极的规律，故D选项错误。
答案：C2．解析：石灰石和盐酸反应产生的CO 气体，由于HCl具有挥发性，所以将气体直接
2
通入硅酸钠溶液中，会发生反应：2HCl＋NaSiO===HSiO↓＋2NaCl；CO ＋HO＋
2 3 2 3 2 2
NaSiO===HSiO↓＋2NaCO，因此不可以证明碳酸的酸性比硅酸强，A错误；向FeCl 溶液中
2 3 2 3 2 3 3
通入足量的HS，会发生反应：2FeCl ＋HS===2FeCl ＋S↓＋2HCl，只能形成S单质一种沉淀，
2 3 2 2
可以证明Fe3＋的氧化性强于S，B错误；向某无色溶液中滴加少量新制氯水，加入淀粉后溶液
变成蓝色，说明反应后的溶液中含有I ，则加入氯水前溶液中含有I－，发生反应：Cl ＋2I－
2 2
===2Cl－＋I ，C正确；同类型的难溶电解质，K 小的先沉淀，而AgCl、AgCrO 的类型不同，
2 sp 2 4
不能由现象直接比较K，D错误。故合理选项是C。
sp
答案：C
3．解析：本题涉及的考点有Fe2＋的检验、K 大小比较、氧化性强弱判断、盐类的水解，
sp
考查考生化学实验与探究的能力，体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。
检验Fe2＋应先加KSCN溶液，溶液不变红色，再滴加新制氯水，溶液变红色，A不正确；
I－先沉淀，说明K （AgI）FeO2− ；而在酸性条件下，FeO2− 的氧化能力增强，氧化性Cl 溶液酸碱性不同
4 2 2
③理由：FeO2− 在过量酸的作用下完全转化为Fe3＋和O ，溶液浅紫色一定是MnO− 的
4 2 4
颜色
方案：向紫色溶液b中滴加过量稀HSO，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色
2 4
8．解析：（1）NHCl溶解MgO可以理解为其水解呈酸性NH+
＋HO NH·HO＋H＋，水
4 4 2 ⇌ 3 2
解生成的H＋与MgO反应，促进水解平衡正向移动，生成NH 。（2）利用氨水沉镁，转速过快，
3
氨气挥发；转速过快，生成Mg（OH） 颗粒小，不易沉降（类似于胶体的生成）。（4）浸出
2
液中含有MgCl、NHCl，加热时产生HCl、NH 污染环境。
2 4 3
答案：（1）MgO＋2 =====Mg2＋＋2NH↑＋HO （2）搅拌转速过快，Mg（OH） 颗
NH+ 3 2 2
4
粒变小，不易沉降（或搅拌转速过快，促进氨气挥发） （3）坩埚 连续两次灼烧后称得
（坩埚和固体的）质量相同
（4）直接灼烧生成的NH、HCl污染环境、生成MgO纯度不高、能耗更高
3
（5）向所得滤液中通入二氧化碳气体至沉淀不再增多，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀2～3
次，加入稀硫酸至沉淀完全溶解，将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，用无水乙醇洗涤
晶体2～3次
本讲真题研练
1．解析：本题考查物质的基本性质、化学实验基本操作、化学计算等知识，考查的化
学学科核心素养是科学探究与创新意识。（1）加入BaCl
溶液后，若SO2−
已经完全沉淀，则
2 4
向上层清液中继续加入BaCl 溶液时就不会产生新的沉淀，故相应的检验方法是向上层清液
2中加入BaCl
溶液，没有白色沉淀出现，说明SO2−
沉淀完全。（2） BaSO 沉淀中所含有的杂
2 4 4
质为Cu2＋、Cl－，可用AgNO 溶液检验最后一次洗涤液中是否含有 Cl－的方法达到目的。
3
ω
（3）灼烧固体时通常在坩埚中进行。（4）w g BaSO 的物质的量是
mol，由“SO2−
”
4 233 4
ω ω 40ω
守恒可知n（CuSO）＝ mol，c（CuSO）＝ mol÷0.025 L＝ mol·L－1。（5）
4 233 4 233 233
由于烧杯内壁会沾有一定量BaSO ，因此若不洗涤烧杯，会导致BaSO 损失，由此计算出的
4 4
CuSO 的量少于理论值，从而导致测量出的 CuSO 溶液浓度偏低。（6）由于实验涉及气体，
4 4
故装置连接好后应检查装置的气密性。（7）由于气体密度受温度影响，故要想准确测量氢
a
气的体积，必须保证反应前后体系温度相等，故答案为 b。（8）消耗的锌的物质的量为
65
bd×10−3 a
mol，生成的n（H ）＝ mol，因此与 CuSO 反应的 Zn 的物质的量为（ －
2 2 4 65
a bd×10−3
bd×10−3 －
）mol，故c（CuSO ）＝65 2 mol·L－1。（9）当E管液面高于D管时，
4
2
25×10−3
说明C、D中气体压强大于大气压，这样测量出的气体体积值偏小，由c（CuSO）的计算表达
4
式知测量出的c（CuSO ）偏高。（10）由于MgSO 不能与锌反应，故不能用此方法测定MgSO
4 4 4
溶液的浓度。
答案：（1）向上层清液中继续滴加BaCl 溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全
2
40ω
（2）AgNO 溶液 （3）坩埚 （4） （5）偏低
3 233
a bd×10−3
－
（6）检查装置气密性 （7）b （8）65 2
25×10−3
（9）偏高 （10）否
2．解析：（1）仪器1的名称为分液漏斗。由于Fe（OH） 易被氧气氧化，故装置5的
2
作用是通过液封，防止空气进入装置4。（2）3中溶液不能进入4中的原因是生成的氢气沿着导管通过2逸出，三颈烧瓶中无法形成高压，故只需在2、3之间加一个控制开关。（3）
生成灰绿色沉淀说明氢氧化亚铁被部分氧化，分析原因应该是装置4中的空气未排尽。
答案：（1）滴液漏斗（分液漏斗） 液封，防止空气进入装置4
（2）在装置2、3之间添加控制开关
（3）装置4内的空气没有排尽
3．解析：（1）由于醋酸亚铬易被氧化，所以需要尽可能避免与氧气接触，因此实验
中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解氧；根据仪器构造可知仪器a是分
液（或滴液）漏斗。
（2）①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明Cr3＋被锌还原为Cr2＋，反应的离子方程
式为Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋。②锌还能与盐酸反应生成氢气，由于装置中含有空气，能氧
化Cr2＋，所以氢气的作用是排除c中空气。
（3）打开K3，关闭K1和K2，由于锌继续与盐酸反应生成氢气，导致c中压强增大，
所以c中亮蓝色溶液能流入d装置，与醋酸钠反应；根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水，
所以为使沉淀充分析出并分离，需要采取的操作是（冰浴）冷却、过滤、洗涤、干燥。
（4）由于d装置是敞开体系，因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而
使产品不纯。
答案：（1）去除水中溶解氧 分液（或滴液）漏斗
（2）① Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋ ②排除c中空气
（3）c中产生H 使压强大于大气压 （冰浴）冷却 过滤
2
（4）敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触
