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第45 讲 简单实验方案的设计与评价
1．(高考组合题)根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是( )
选项
实验目的
实验及现象
结论
A.(2022·全国甲卷，
13B)
检验铁锈中是否
含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸，滴入
KMnO4溶液，紫色褪去
铁锈中含有二
价铁
B.(2021·浙江6 月选
考，25D)
探究Na2SO3固体
样品是否变质
取少量待测样品溶于蒸馏水，
加入足量稀盐酸，再加入足量
BaCl2溶液，有白色沉淀产生
样品已经变质
C.(2022·全国甲卷，
13D)
检验乙醇中是否
含有水
向乙醇中加入一小粒金属钠，
产生无色气体
乙醇中含有水
D.(2019·江苏，13A)
检验X 溶液中是
否含有Fe2＋
向X 溶液中滴加几滴新制氯
水，振荡，再加入少量KSCN
溶液，溶液变为红色
X 溶液中一定
含有Fe2＋
2．用下列仪器或装置进行相应实验，部分现象描述不正确的是( )
A．石蕊溶液先变红后褪
色
B．安静的燃烧，发出
苍白色火焰，瓶口有
白雾产生
C．试管内先出
现红棕色气体，
后变无色
D．Na2CO3溶液上出现一层无
色透明的油状液体
3．下列实验方案设计和现象都正确的是
选项
实验目的
方案设计
现象
A
验证
转化为
是放热反应
将充有
的密闭烧瓶放入热
水中
烧瓶内气体颜色变浅
B
验证
比
的酸性强
时，分别用
计测定
溶液和
溶液的
溶液的
：
1
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C
验证与
相比，
能加速破坏铝片表
面的氧化膜
两块相同的未经打磨的铝片，
相同温度下分别投入到
等浓度的
溶液和
溶液中
一段时间后，前者无
明显现象，后者铝片
发生溶解
D
验证
向
浓度均为
的
混合溶液中加
入
溶液
出现蓝色沉淀
A．A
B．B
C．C
D．D
4．(2022·全国乙卷，10)由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
向NaBr 溶液中滴加过量氯
水，再加入淀粉-KI 溶液
先变橙色，后变蓝色
氧化性：Cl2>Br2>I2
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，
水浴加热，加入新制的
Cu(OH)2悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
石蜡油加强热，将产生的气
体通入Br2的CCl4溶液
溶液由红棕色变无色
气体中含有不饱和烃
D
加热试管中的聚氯乙烯薄膜
碎片
试管口湿润的蓝色石
蕊试纸变红
氯乙烯加聚是可逆反应
5．测定Cu(NO3)2•nH2O 的结晶水含量，下列方案中肯定不可行的是( )
A．称量样品→加热→冷却→称量CuO
B．称量样品→加热→冷却→称量Cu(NO3)2
C．称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量
D．称量样品→加NaOH→过滤→加热→冷却→称量CuO
6．探究硫及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案
现象
结论
A
往Ba(NO3)2溶液中通入SO2
无明显现象
弱酸不能制强酸
B
向Na2SO3固体中加入较浓硫酸
产生无色有刺激
性气味气体
浓硫酸体现强氧化性
C
将某固体溶于水后，加足量稀盐酸酸化
的BaCl2溶液
产生白色沉淀
该固体中一定含有HSO4
-或SO4
2-
D
盛有等体积等浓度Na2S2O3溶液的两支
热水浴中产生乳
其他条件相同时，该反应的温度越高，反
2
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试管分别置于冷水和热水浴中，一段时
间后，同时加入等体积等浓度的稀硫酸
白色浑浊更快
应速率越快
7．实验室用H2还原WO3制备金属W 的装置如图所示(Zn 粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于
吸收少量氧气)。下列说法正确的是 ( )
A．①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度
C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热
D．装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
8.化学是一门以实验为基础的学科，某同学为探究FeCl3溶液的性质进行如下实验，操作如图所示，根据实
验现象，下列分析不正确的是
A．①~④的变化中，有2 处涉及氧化还原反应
B．向②后试管加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解
C．若将FeCl3溶液滴加到Na2S 溶液中，产生的现象与图中①、②现象不相同
D．④中的现象与胶体的聚沉有关
9．下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
目的
方案设计
现象和结论
A
探究镀锌铁皮的锌
镀层是否已反应完
全
将镀锌铁皮放入烧杯中，加入稀硫酸，
用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，使其充分
反应
若产生氢气的速率突然减
小，则锌镀层已反应完全
B
探究某牙膏中是否
含有甘油
取少量样品，加入适量蒸馏水，搅拌、
静置，取上层清液，滴加适量新制
若有绛蓝色沉淀生成，则该
产品中含有甘油
3
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C
检验某溶液中是否
含有
取少量该溶液于试管中，先加入KSCN
溶液，再滴加过量酸性高锰酸钾溶液
若溶液加入KSCN 溶液无现
象，滴加酸性高锰酸钾溶液
后变红，说明原溶液中含有
D
探究
和HClO
的酸性
取等浓度的
和NaClO 溶液，用玻璃
棒蘸取后点于试纸中部，与标准比色卡
比较
若
溶液测得的蓝色更
深，说明
的酸性比HClO
弱
10．黄血盐[K4Fe(CN)6·3H2O]常用于制造颜料、印染氧化助剂、油漆、油墨等，一种以生产电石的副产物
(主要成分氰化钙)为原料制备黄血盐的流程如下：
已知：
①黄血盐溶于水，不溶于乙醇和乙醚等。
②制备过程中涉及的部分反应如下：
3Ca(CN)2+FeSO4= Ca2Fe(CN)6+ CaSO4↓
Ca2Fe(CN)6+2KCl= K2CaFe(CN)6↓+CaCl2
③每一步骤均包含试剂和操作，如步骤Ⅰ包括80°C 热水、过滤、洗涤。请回答下列问题：
(1)下列有关说法不正确的是_______。
A．步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中洗涤目的相同，均为洗去杂质，提高纯度
B．步骤Ⅰ，使用80℃热水的目的只是为了加快溶解速率
C．步骤Ⅱ，过滤得到的滤渣的主要成分是CaSO4
D．步骤Ⅲ，可以用K2SO4固体代替KCl
(2)步骤Ⅳ，试剂X 的最佳选择是_______。(填化学式)
(3)步骤Ⅳ，重结晶前，为了得到杂质较少的K4Fe(CN)6·3H2O 粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作
不能重复使用)并排序：加入试剂X→加热煮沸→_______→干燥→粗产品。
a.抽滤
b.趁热过滤
c.冷却至室温
d.蒸发至溶液出现晶膜，停止加热
e.蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热
f.乙醇洗涤
4
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g.蒸馏水洗涤
(4)黄血盐KxFe(CN)y·nH2O 的化学式可通过下列实验测定：
步骤1：准确称取m g 黄血盐样品加入水中充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00mL 溶液
A。
步骤2：量取25.00mL 溶液A，用2.000 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定，达到滴定终点时，共消耗KMnO4溶
液30.50mL。该实验中所发生的反应如下(未配平)： KxFe(CN)y+
KMnO4+H2SO4→KHSO4+Fe2(SO4)3+MnSO4+HNO3+CO2↑+H2O。
步骤3：向“步骤2”所得溶液中加入锰离子交换树脂，将
完全吸附后再滴加足量NaOH 溶液，过滤、
洗涤、灼烧，最终得红色固体0.4g。
①步骤1 中配制溶液A 所需的玻璃仪器除100mL 容量瓶、玻璃棒、烧杯、量筒外还需用到_______。
①
通过计算确定样品中K+的物质的量_______。
③下列操作会使测定结果中y 值偏小的是_______(填字母)。
A．步骤1 过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化
B．步骤1 定容时俯视刻度线
C．步骤2 滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶的内壁
D．步骤2 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后尖嘴部分无气泡
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
A
证明铜与浓硫酸反应生成了SO2
将铜单质与浓硫酸在试管中加热，产生
的气体通入石蕊溶液，观察石蕊是否变
红
B
检验稀硫酸催化纤维素水解的产
物含有还原糖
向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2，
加热，观察是否有砖红色沉淀生成
C
检验Na2SO3是否变质
向Na2SO3溶液中加入Ba(NO3)2和稀硝
酸，观察是否产生白色沉淀
D
证明1-溴丁烷发生了消去反应
将1-溴丁烷与NaOH 醇溶液共热，将产
生的气体通入溴水，观察溴水是否褪色
2．硫酰氯(SO2Cl2)常用于制造医药品、染料等，某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制
取硫酰氯，装置如图所示：
5
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已知：SO2Cl2的沸点为69℃，遇水能发生剧烈反应并产生白雾。下列说法错误的是( )
A．装置①中，为了提高浓盐酸的利用率，可控制分液漏斗缓慢逐滴滴加
B．装置②中试剂是饱和食盐水，装置③中试剂是浓硫酸
C．装置④需要热水浴，控制温度不超69℃，装置⑤需要冰水浴
D．“尾气处理”时需在装置⑤后接装有碱石灰的干燥管
3．硫代硫酸钠(Na2S2O3)，又名大苏打、海波，可以看成是硫酸钠中一个氧原子被硫原子取代的产物(SO4
2-
结构如图所示)，易溶于水。 硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为照相业的定影剂，反应原理为
AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+ NaBr。
下图是实验室模拟工业制备Na2S2O3的装置示意图，下列说法不正确的是( )
A．不能用98.3%硫酸来代替75%硫酸
B．装置乙和装置丁都有防止倒吸的作用
C．装置丙中发生的离子方程式为： 4SO2+ 2OH— + 2S2—=3 S2O3
2-+ H2O
6
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D．反应结束后将K1上端连接导管通入NaOH 溶液中，然后关闭K2打开K1
4．下列实验方案设计、现象和结论都正确的是( )
编号
目的
方案设计
现象和结论
A
探究NaClO 溶液的
酸碱性
把NaClO 溶液滴到pH 试纸上
pH＝10，则NaClO 溶液水解显
碱性
B
探究反应速率与温度
的关系
分别在20℃、30℃下，取0.1
mol·L-1KI 溶液，向其中先加入
0.1 mol·L-1的硫酸，再加入淀粉
溶液
30℃下出现蓝色的时间短，则温
度越高反应速率越快
C
探究MnSO4有催化作
用
向酸性KMnO4和H2C2O4的混
合液中加入一小块MnSO4
若生成气体的速率加快，溶液迅
速褪色，则MnSO4可能是该反应
的催化剂
D
探究反应速率与浓度
的关系
两支试管各盛0.1mol/L4mL 酸
性高锰酸钾溶液，分别加入
0.1mol/L2mL 草酸溶液和
0.2mol/L2mL 草酸溶液
加入0.2mol/L 草酸溶液试管中，
高锰酸钾溶液褪色更快，则反应
物浓度越大，反应速率越快
5.用如图所示的微型实验装置进行氯气性质探究。②～⑤是滴有相应溶液的滤纸条，实验时滴几滴浓盐酸。
下列说法错误的是
A．②③处滤纸均先变红后褪色
B．④处滤纸变蓝色，推测氧化性：
C．⑤处发生反应：
、
D．浓盐酸与
反应体现浓盐酸的还原性和酸性
6．下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
鉴别同为白色粉末
状晶体的尿素
[CO(NH2)2]和氯化
铵(NH4Cl)
分别取少量晶体于试管中，加入足量
浓NaOH 溶液加热，在试管口放置湿
润的红色石蕊试纸，观察试纸是否变
色
若试纸不变蓝色，说明
该晶体为尿素，若试纸
变蓝色，说明该晶体为
氯化铵
B
检验钠盐试剂柜中
取少量晶体于试管中，加热，观察现
若加热时试管口出现小
7
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某瓶标签残破的纯
净白色晶体是不是
NaHCO3
象；冷却后加入足量盐酸，观察是否
产生无色无味气体，并通入澄清石灰
水
水珠，加盐酸后产生无
色无味气体，且能使石
灰水变浑浊，则该试剂
为NaHCO3
C
探究人体汗液中是
否含有氨基酸
取1mL 汗液，加入5 滴0.1%茚三酮溶
液加热至沸腾，观察现象
若溶液呈现紫色，则汗
液中可能含有氨基酸，
但也可能是含有蛋白质
D
验证反应物浓度增
大可加快反应速率
在试管甲中加入1mL0.01mol·L-1高锰
酸钾溶液和2mL 蒸馏水，试管乙中加
入2mL0.01mol·L-1高锰酸钾溶液和
1mL 蒸馏水，再同时向两试管加入
1mL0.1mol·L-1草酸溶液，观察现象
若试管乙中溶液紫色先
褪去，则反应物浓度增
大时，反应速率增大
7．下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
目的
方案设计
现象和结论
A
探究乙醇消去反应的产物
取4 mL 乙醇，加入12 mL 浓硫酸、
少量沸石，迅速升温至140℃，将产
生的气体通入2 mL 溴水中
若溴水褪色，则乙醇消
去反应的产物为乙烯
B
探究乙酰水杨酸样品中是否含
有水杨酸
取少量样品，加入
蒸馏水和少量
乙醇，振荡，再加入1-2 滴FeCl3溶液
若有紫色沉淀生成，则
该产品中含有水杨酸
C
探究金属钠在氧气中燃烧所得
固体粉末的成分
取少量固体粉末，加入2~3 mL 蒸馏
水
若无气体生成，则固体
粉末为Na2O；若有气体
生成，则固体粉末为
Na2O2
D
探究Na2SO3固体样品是否变质
取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足
量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液
若有白色沉淀产生，则
样品已经变质
8．室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选
项
实验操作和现象
结论
A
向X 溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量
KSCN 溶液，溶液变为红色
X 溶液中一定含有Fe2+
B
向浓度均为0.05 mol·L−1的NaI、NaCl 混合溶液中
滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成
Ksp(AgI)> Ksp(AgCl)
C
向3 mL KI 溶液中滴加几滴溴水，振荡，再滴加
1mL 淀粉溶液，溶液显蓝色
Br2的氧化性比I2的强
D
用pH 试纸测得：CH3COONa 溶液的pH 约为9，
NaNO2溶液的pH 约为8
HNO2电离出H+的能力比
CH3COOH 的强
9．亚硝酰氯( NOCl)是重要的有机合成试剂，可由NO 与Cl2在常温下合成。某学习小组在实验室利用如图
装置制备亚硝酰氯。
8
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已知：①亚硝酰氯易水解，能与O2反应；
②沸点：NOCl 为-5.5℃，Cl2为-34℃，NO 为-152℃；
③常温下，2NO + Cl2 =2NOCl2 NO2 + Cl2 =2NO2Cl。
请回答下列问题：
(1)NOCl 中N 元素的化合价为_______ ；NOCl 水解生成两种酸，其化学方程式为
___________________________________。
(2)实验所需的NO 在A 装置中制得，反应的离子方程式为_____________________。
(3)装置B 中所盛试剂为_______其作用是____________________________。
(4)实验开始时，先关闭K3，打开K2、K4，从a 处通一段时间氩气，其目的是_______。 然后在a 处接废气
处理装置，关闭K1、K4，打开K3，再打开分液漏斗的活塞，滴加酸性FeSO4溶液，当观察到D 中_______
时， 关闭K2，打开K1、K4 ，通干燥纯净的Cl2。
(5)为收集产物和分离未反应的两种原料， E、F 装置采用不同温度的低温浴槽，其中装置E 的温度T 区间
应控制在_______，装置F 的U 形管中收集到的是_______。
10．为测定CuSO4溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题：
Ⅰ.甲方案
实验原理：
实验步骤：
(1)判断SO4
2-沉淀完全的操作为____________。
(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wg，则c(CuSO4)=________mol‧L-1。
(5)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得c(CuSO4)_________(填“偏高”、“偏低”或“无影
9
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响”)。
Ⅱ.乙方案
实验原理：Zn+CuSO4= ZnSO4 +Cu，Zn+H2SO4= ZnSO4 +H2↑
实验步骤:
①按右图安装装置(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CuSO4溶液滴入A 中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
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ag，若测得H2体积为bmL，已知实验条件下
，则c(CuSO4)______mol‧
L-1(列出计算表达式)。
(9)若步骤⑥E 管液面高于D 管，未调液面即读数，则测得c(CuSO4)________(填“偏高”、“偏低”或
“无影响”)。
(10)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度：_________(填“是”或“否”)。
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