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高频考点 51 化学实验方案的设计与评价
1．（2022·江苏卷）室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 （ ）
选
探究方案 探究目的
项
向盛有 溶液的试管中滴加几滴 溶液，振荡，再滴加几滴新制
A 具有还原性
氯水，观察溶液颜色变化
向盛有 水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶
B 具有漂白性
液颜色变化
C 向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 的氧化性比 的强
D 用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小 是弱电解质
A．A B．B C．C D．D
1.D A．向盛有 溶液的试管中滴加几滴 溶液，无现象，振荡，再滴加几滴新制氯水，溶液变
为红色，亚铁离子被新制氯水氧化，说明 具有还原性，A正确； B．向盛有 水溶液的试管中滴加
几滴品红溶液，品红溶液褪色，振荡，加热试管，溶液又恢复红色，说明 具有漂白性， B正确；C．
向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，溶液变为蓝色，说明 的氧化性比 的强，C正确；
D．用pH计测量醋酸、盐酸的pH用以证明 是弱电解质时，一定要注明醋酸和盐酸的物质的量
浓度相同，D错误。故选D。
2．（2021·山东）下列由实验现象所得结论错误的是（ ）
A．向NaHSO 溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，证明HSO 具有氧化性
3
B．向酸性KMnO 溶液中加入Fe O 粉末，紫色褪去，证明Fe O 中含Fe(Ⅱ)
4 3 4 3 4
C．向浓HNO 中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明炭可与浓HNO 反应生成NO
3 3 2
D．向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应
2.C A．淡黄色沉淀是S，在反应过程中硫元素由NaHSO 中的+4价降低到0价，发生还原反应， 体
3现氧化性，A项不符合题意；B．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，与还原性物质反应紫色才会褪去，所以
可以证明Fe O 中有还原性物质，即Fe(Ⅱ)，B项不符合题意；C．在该反应中浓硝酸体现氧化性，N元素化
3 4
合价降低，生成的产物可能是NO或者NO ，NO暴露于空气中也会迅速产生红棕色气体，无法证明反应产
2
物，C项符合题意；D．先变红说明溶液显碱性，证明NaClO在溶液中发生了水解，
，后来褪色，是因为水解产生了漂白性物质HClO，D项不符合题意；故选
C。
3．（2021·江苏卷）室温下，通过下列实验探究NaHCO 、Na CO 溶液的性质。
3 2 3
实验1：用pH试纸测量0.1mol·L-1NaHCO 溶液的pH，测得pH约为8
3
实验2：将0.1mol·L-1NaHCO 溶液与0.1mol·L-1CaCl 溶液等体积混合，产生白色沉淀
3 2
实验3：向0.1mol·L-1Na CO 溶液中通入CO ，溶液pH从12下降到约为9
2 3 2
实验4：向0.1mol·L-1Na CO 溶液中滴加新制饱和氯水，氯水颜色褪去
2 3
下列说法正确的是（）
A．由实验1可得出：K (H CO )>
a2 2 3
B．实验2中两溶液混合时有：c(Ca2+)·c(CO ) HY，故B项错误；C. 无论蔗糖部分水解还是完全水解，都会
产生还原糖，实验现象相同，故C项错误；D. CuS不溶解，说明CuS更难溶，因此K (ZnS) > K (CuS)，故D
sp sp
项正确；故答案选D。
8．为实现下列实验目的，橙子辅导小组的成员们实验操作和实验现象都正确的是（）
选
实验目的 实验操作 实验现象
项
证明金属性
A 少量金属Na与胆矾隔绝空气加热 有红色固体生成
Na>Cu
常温下，溶度 常温下，向盛有2滴 溶液的试管
先有白色沉淀生成，后又产
积：
B 中滴加1mL NaCl溶液，再向其中滴加
生黄色沉淀
1mL KI溶液
注射器内气体颜色加深，证
验证压强对化学
C 先将注射器充满 气体，然后将活塞往里推 明加压平衡朝生成 气体
平衡的影响
的方向移动
证明浓硫酸具有
D
强氧化性
加热浓硫酸、NaCl固体与 固体的混合物 有黄绿色气体产生A．A B．B C．C D．D
8.B A．Na性质活泼，与胆矾的结晶水反应，少量金属Na与胆矾隔绝空气加热，生成氢氧化钠和氢气，
不能得到铜，故A错误；B．向盛有2滴 0.1mol/LAgNO 溶液的试管中滴加1mL 0.1mol/LNaCl溶液，先有白
3
色AgCl沉淀生成，溶液中氯离子过量，再向其中滴1mL0.1mol/LKI溶液，Ag+与I-结合产生黄色沉淀AgI，实
现沉淀转化，可得出K （AgCl）＞K （AgI），故B正确；C．先将注射器充满NO 气体，然后将活塞往里
sp sp 2
推压缩体积，观察到注射器内气体颜色先加深，后又变浅，但比开始时颜色深，先是由于体积减小，颜色
加深，后因平衡移动，颜色变浅，故C错误；D．加热浓硫酸、NaCl固体与 固体的混合物有黄绿色气
体产生，是因为浓硫酸和NaCl反应生成的HCl和MnO 反应生成Cl ，不能验证浓硫酸的强氧化性，体现了
2 2
非挥发性的浓硫酸制取挥发性酸的性质，故D错误；答案选B。
9.(双选）（2022·河南郑州·三模）海带中含有丰富的碘元素，某化学兴趣小组设计的海带提碘实验流程如
下图，下列说法中正确的是（ ）
A．上述流程中各步操作用到的仪器包括：
B．“氧化”时，试剂可选用O 、H O 或Br
2 2 2 2
C．上述流程包括三个氧化还原反应和三种分离操作
D．“反萃取”时，反应的离子方程式为I ＋2OH-=I-＋IO ＋H O
2 2
9. AD A．上述流程中灼烧用到坩埚，萃取分液用到分液漏斗，蒸馏用到直形冷凝管和蒸馏烧瓶，过滤用
到漏斗，A正确；B．氧化过程将碘离子变成碘单质，可选用的氧化剂为O 、H O ，选Br 会引入杂质，B
2 2 2 2
错误；C．该过程中海带灼烧、氧化过程碘离子氧化成碘单质、反萃取过程中碘单质与氢氧化钠溶液反应、
酸化分离过程中生成碘单质，共4个氧化还原反应；涉及到过滤、分液、蒸馏三种分离操作，C错误；D．
根据分析，反萃取时反应的离子方程式为：I ＋2OH-=I-＋IO-＋H O，D错误；故选A D。
2 2
10．某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I 的氧化能力增强，可将Fe2+氧化。
2回答下列问题：
(1)由AgNO 固体配制0.1 mol·L-1的AgNO 溶液50 mL，配制好的溶液应转移到_______试剂瓶中保存。
3 3
(2)步骤1的实验现象是_______；步骤2无明显现象；步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀，
_______。由此可知，步骤3反应的离子方程式为_______。
(3)某同学在实验时漏掉步骤2，直接加入过量AgNO 溶液，也观察到与步骤3相同的实验现象。该同学推
3
测溶液中还有碘的离子_______(填离子符号)生成，并由此对I 氧化Fe2+产生了质疑。
2
(4)为了确证AgI的生成使I 的氧化能力增强而将Fe2+氧化，学习小组在上述实验基础上进行补充实验：分别
2
取少量的_______和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中，往两支试管中加入过量的_______，观
察到的现象为_______。
10. (1)棕色细口
(2) 溶液显蓝色 蓝色褪去，溶液显黄色 2Fe2++I +2Ag+=2Fe3++2AgI↓
2
(3)
(4) 步骤2 NaOH溶液 试管a中蓝色褪去，先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最
后变为红褐色；试管b中有白色沉淀(转变为褐色沉淀)和红褐色沉淀
解析：（1）硝酸银见光易分解，故配制好的溶液应转移到棕色细口瓶中保存。
（2）步骤1中碘水遇淀粉溶液，现象是溶液变蓝；步骤2再加入硫酸亚铁铵溶液，无明显现象，则说明亚
铁离子和碘水不发生反应；步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀，黄色沉淀为AgI，则碘分子中碘
化合价降低，溶液中发生氧化还原反应，碘作氧化剂，亚铁离子为还原剂，氧化产物为铁离子，故反应中
还有另一个现象——溶液蓝色褪去。由此可知，步骤3反应的离子方程式为I +2Fe2++2Ag+=2AgI↓+2Fe3+。
2
（3）实验时漏掉步骤2，直接加入过量AgNO 溶液，也观察到产生黄色沉淀AgI，说明溶液中同时存在碘
3
单质、碘离子，则有I +I- ，故推测溶液中还有碘的离子 生成。
2
（4）由于步骤2的溶液中有亚铁离子而没有铁离子，要确证AgI的生成使I 的氧化能力增强而将Fe2+氧化，
2
只要证明步骤3的溶液中存在氧化产物铁离子即可，由实验知，步骤2溶液中有碘与淀粉混合液和亚铁离
子，步骤3中加入了过量的硝酸银溶液，则上层清液中银离子与铁离子共存，所以可以用氢氧化钠溶液进行鉴别，学习小组在上述实验基础上进行补充实验：分别取少量的步骤2中的溶液和步骤3试管中的上层
清液于试管a和试管b中，往两支试管中加入过量的氢氧化钠溶液，试管a中，过量的氢氧化钠溶液消耗
了碘使之褪色，与亚铁离子反应产生氢氧化亚铁，氢氧化亚铁最终氧化为氢氧化铁，试管b中，过量的氢
氧化钠溶液与银离子反应生成白色沉淀氢氧化银(可以分解为褐色沉淀氧化银)、又与铁离子反应生成红褐
色沉淀。
11．绿矾(FeSO ·xH O)是生血片的主要成分。某研究性学习小组拟对绿矾的热分解产物进行探究。
4 2
实验猜想
猜想1：生成Fe O 、SO 、H O；
2 3 2 2
猜想2：生成Fe、Fe O 、SO 、H O；
2 3 2 2
猜想3：生成Fe O 、SO 、SO 、H O；
2 3 2 3 2
……
实验探究 该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。
请回答下列问题：
(1)实验操作的先后顺序是_______(填字母)。
a.熄灭酒精灯，冷却
b.先检查装置的气密性，后加入药品
c.点燃酒精灯，加热
d.在“气体入口”处通入干燥的N
2
其中操作d的作用是_______。
(2)在实验过程中，观察到A中固体变红棕色，B中无水CuSO _______，C中试纸的颜色变化是_______。
4
(3)反应结束后，取A中固体进行实验，实验操作及现象如下：
①将固体加入盛有足量稀硫酸的试管中，固体完全溶解，且无气体放出；
②取①中溶液滴入适量KMnO 溶液中，KMnO 溶液不褪色；
4 4
③取①中溶液滴入KSCN溶液中，溶液变红色。
由此得出结论：红棕色固体为_______。
(4)D中有白色沉淀生成，该沉淀的化学式为_______。有同学认为还应该增加一个实验，取D中沉淀，加入一定量的盐酸以确定其组成，从而确定FeSO ·xH O的分解产物，你认为是否需要？说明你的理由：
4 2
_______。
实验结论
(5)硫酸亚铁晶体加热分解的化学方程式为_______。
11 .(1) bdca 排净装置内的空气，防止Fe2+被空气中的氧气氧化而干扰实验
(2) 由白色变蓝色 蓝色变红色
(3)Fe O
2 3
(4) BaSO 、BaSO 不需要；Fe元素的化合价升高，则必有S元素的化合价降低，根据原子守恒和得失
4 3
电子守恒可知，只有部分S元素的化合价降低，则进入D中的气体为SO 和SO
3 2
(5)2(FeSO ·xH O) Fe O +SO ↑+SO ↑+2xH O
4 2 2 3 2 3 2
解析：（1）该实验探究有气体生成，故首先应检查装置的气密性；Fe2+具有还原性，易被空气中的氧气氧
化，影响探究结果，故应在“气体入口”处通入干燥的N ，排净装置内的空气；然后点燃酒精灯，对样品
2
进行加热，实验结束后，熄灭酒精灯，进行冷却，故实验操作的先后顺序是bdca。
（2）加热时，FeSO ·xH O首先会失去结晶水，然后FeSO 分解。B中无水CuSO 用于检验水的生成，吸水
4 2 4 4
后固体由白色变成蓝色；C中收集到酸性气体，该气体会使湿润的蓝色石蕊试纸变红。
（3）由实验①可知，没有气体放出，可能的原因有两个：一是反应后的固体中没有单质Fe，二是固体中
有单质Fe与Fe O ，二者发生反应生成Fe2+；由实验②可知，溶液中不存在Fe2+，则可知反应后的固体中没
2 3
有单质Fe；由实验③和固体颜色可知，反应后的固体应为Fe O 。
2 3
（4）由(3)可知，Fe元素的化合价升高，则必有S元素的化合价降低，根据原子守恒和得失电子守恒可知，
只有部分S元素的化合价降低，从而可知进入D中的气体为SO 和SO ，因此D中的白色沉淀为BaSO 和
3 2 4
BaSO ，不需要再经过实验验证。
3
（5）由上述分析可知，产物为H O、Fe O 、SO 和SO ，则反应的化学方程式为2(FeSO ·xH O)
2 2 3 2 3 4 2
Fe O +SO ↑+SO ↑+2xH O。
2 3 2 3 2
