第十四章 实验方案的设计与评价
第 1 节 制备实验方案的设计与评价
学生用书 P308
1 ( 广东,, 分) 年 化学家戴维首次
. 2024 82 1810 ,
确认 氯气 是一种新元素组成的单质 兴趣
“ ” .
小组利用以下装置进行实验 其中 难以达
. ,
到预期目的的是
( )
中试管内的反应 体现 的氧化性
+
+F !$B$M A.Ⅰ , H
中品红溶液褪色 体现 的还原性
B.Ⅱ , SO2
在 和 的试管中 都出现了浑浊现象
.O0 N C. Ⅰ Ⅲ ,
N+! 撤掉水浴 重做实验 中红色更快褪去
D. , ,Ⅳ
A.
制备
Cl2 B.
净化
、
干燥
Cl2 答案 C
)
4 教考衔接:人教版选择性必修 第三章第四节
. 2
$M 实验 ( 安徽,, 分)仅用下表提供的试
3-32024 93
剂和用品 不能实现相应实验目的的是
收集 验证 的氧化性
, ( )
C. Cl2 D. Cl2
选项 实验目的 试剂 用品
答案 A
溶 液
比较镁和 铝 的 MgCl2 、
2 ( 广东,, 分)实验室用 和浓盐 溶 液 试管 胶头滴管
. 2022 82 MnO2 A 金属性强弱 AlCl3 、 、
酸反应生成 后 按照净化 收集 性质检验 氨水
Cl2 , 、 、
试管 橡胶塞
及尾气处理的顺序进行实验 下列装置 、 、
. (“→” 乙醇 乙酸 浓 导管 乳胶管
、 、 、 、
表示气流方向 不能达到实验目的的是
制备乙酸乙酯 硫 酸 饱 和 铁架 台 带 铁
) ( ) B 、 (
溶液 夹 碎 瓷 片
Na2CO3 )、 、
酒精灯 火柴
、
制备
溶 液
CuSO4 、试管 胶头滴管
C [Cu(NH3)4]SO4 氨水 、
溶液
烧 杯 胶 头 滴
、
利用盐类水解制 饱和 溶 管 石棉网 三
FeCl3 、 、
D 备 胶体 液 蒸馏水 脚架 酒精灯
Fe(OH)3 、 、 、
火柴
答案 D
答案 A
3 ( 广东,, 分)按如图装置进行实验
. 2023 92 .
将稀硫酸全部加入 中的试管 关闭活塞 5 ( 湖北,, 分)实验室用以下装置 夹持和
Ⅰ , . . 2023 83 (
下列说法正确的是 水浴加热装置略 制备乙酸异戊酯 沸点
( ) ) ( 142℃),
实验中利用环己烷 水的共沸体系 沸点
— (
带出水分 已知体系中沸点最低的有
69℃) .
机物是环己烷 沸点 其反应原理
( 81℃), :
222 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
称取 用 水溶解
Ⅰ. 2.0gNH4Cl, 5mL .
分批加入 后 将溶液温
Ⅱ. 3.0gCoCl26H2O ,
下列说法错误的是
度降至 以下 加入 活性炭 浓氨
( )
10℃ , 1g 、7mL
水 搅拌下逐滴加入 的双氧水
, 10mL6% .
加热至 反应 冷却 过滤
Ⅲ. 55~60℃ 20min. , .
将 滤 得 的 固 体 转 入 含 有 少 量 盐 酸 的
Ⅳ.
沸水中 趁热过滤
25mL , .
滤液转入烧杯 加入 浓盐酸 冷却
Ⅴ. , 4mL , 、
过滤 干燥 得到橙黄色晶体
、 , .
以共沸体系带水促使反应正向进行
A. 回答下列问题
:
反应时水浴温度需严格控制在
B. 69℃ 步骤 中使用的部分仪器如下
接收瓶中会出现分层现象 (1) Ⅰ .
C.
根据带出水的体积可估算反应进度
D.
答案 B
6 ( 湖北, , 分)利用如图所示的装置 夹
. 2023 133 (
仪器 的名称是 加快 溶
持及加热装置略 制备高纯白磷的流程如下
) : a . NH4Cl
解的操作有
.
步骤 中 将温度降至 以下以避免
(2) Ⅱ , 10℃
可选用 降低溶
、 ;
液温度
.
指出下列过滤操作中不规范之处
(3) :
凝华 .
红磷 △ 无色液体与 白磷
(s) → P4(g) → (s)
下列操作错误的是
( )
红磷使用前洗涤以除去表面杂质
A.
将红磷转入装置 抽真空后加热外管以去
B. ,
除水和氧气
从 口通入冷凝水 升温使红磷转化
C. a , 步骤 中 趁热过滤 除掉的不溶物主要
冷凝管外壁出现白磷 冷却后在氮气氛围 (4) Ⅳ , ,
D. , 为
下收集 .
步骤 中加入浓盐酸的目的是
答案 C (5) Ⅴ
7 ( 全 国 甲, , 分 )钴 配 合 物 .
. 2023 27 14 答案 锥形瓶 搅拌 加热 逸出
溶于热水 在冷水中微溶 可 (1) 、 (2)NH3
[Co(NH3)6]Cl3 , ,
分解 冷水或冰水 浴 玻璃棒末
通过如下反应制备 H2O2 ( ) (3)
:
端未斜靠在三层滤纸的一边 漏斗下端管口未
活性炭 ;
紧靠烧杯内壁 活性炭 增大 浓
2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 → -
(4) (5) Cl
2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 度 有利于钴配合物结晶析出
,
具体步骤如下
:
第十四章 实验方案的设计与评价 223
置如图所示 省略净化装置 仅用此装置
学生用书 P309
( ).
和表中提供的物质完成相关实验 最合理的
8 教考衔接:人教版选择性必修 第二章第二节 ,
. 3
选项是
探究( 广东二模,)实验室制备 并检
( )
2024 4 C2H2
验其性质 下列装置不能达到实验目的的是 B
,
( )
C D E
N
N+!
$V40#"
选项 中的物质 中的物质 中收集的气体 中的物质
a b c d
*- 浓氨水
A NaOH NH3 H2O
浓硫酸 溶液
B Cu SO2 NaOH
生成气体 净化气体
A. B. 稀硝酸 溶液
C Cu NO2 NaOH
浓盐酸 溶液
#+ ! D KMnO4 Cl2 NaOH
-#"
答案 D
11 ( 届广州一调, )草酸亚铁晶体
检验性质 收集气体 . 2025 11
C. D. 呈黄色 难溶于水 具有强
(FeC2O42H2O) , ,
答案 D 还原性 用下列装置制备草酸亚铁晶体
. .
9 ( 届惠州一调,) 是常用的催化剂 /)40
. 2025 4CuBr ,
受热易分解 可通过反应 , ,
. SO2+2Cu 2+ +2Br - + ,
制备 下
2- + ,
2H2O2CuBr↓+SO4 +4H .
列实验室制备 的实验装置和操作不能 BFI /) $0
CuBr !
#"
达到实验目的的是 . / 1
( )
下列操作错误的是
-F 40
( )
配制溶液的蒸馏水需经煮沸后迅速冷却
A.
检查装置气密性后 打开 关
/B40 B. , K1、K3、K4,
闭
K2
甲 乙 中不再冒出气泡时 打开 关 闭
C.P , K2,
40
K1、K3
反应结束后将 中混合物过滤 洗涤 干
$V40 /B0) D. N 、 、
! /B#S# " #" 燥得草酸亚铁晶体
丙 丁 答案 C
用装置甲制备 气体 12 ( 届广东八校 月联考,) 是制备
A. SO2 . 2025 9 9LiH
用装置乙收集 气体 有机合成的重要还原剂 的反应物
B. SO2 LiAlH4 ,
用装置丙制备 遇水蒸气剧烈反应 某小组设计如图
C. CuBr LiH .
用装置丁吸收多余的 气体 装置制备 下列说法不正确的是
D. SO2 LiH.
答案 B
( )
10 ( 届东莞外国语学校第一次月考,)实
. 2025 4
验室中某些气体的制取 收集及尾气处理装
、
224 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
控制 的生成速率
+F
H2
J 装置 可依次盛装饱和食盐水 浓硫酸
B. B、C 、
装置 用于吸收尾气 避免污染环境
C. E ,
3J "-F 实验中 先通入 后点燃酒精灯
D. , H2,
" # $ % & 答案 C
装置 中可通过控制盐酸的滴加速度来
A. A
第十四章 实验方案的设计与评价 225
第 2 节 探究实验方案的设计与评价
续表
学生用书 P311
选项 实验操作及现象 结论
1 ( 广东, , 分)化学是以实验为基础的
. 2021 124 和 中
科学 下列实验操作或做法正确且能达到目 Mg(OH)2 Al(OH)3 比
. 均分别加入 溶液和 Mg(OH)2
NaOH 碱
的的是 C 盐酸 只溶于盐 Al(OH)3
( ) ,Mg(OH)2 性强
酸 都能溶
选项 操作或做法 目的 ,Al(OH)3
溶 液 中 滴 加 增大生成物的
将铜丝插入浓硝酸中 制备 K2Cr2O7
A NO 溶液 溶液由橙色变 浓度 平衡向逆
将密闭烧瓶中的 探究温度对平衡移 D NaOH , ,
NO2 为黄色 反应方向移动
B 降温 动的影响
将溴水滴入 溶液 萃 取 溶 液 中 生 成 答案 C
KI
C 中 , 加入乙醇并振荡 的碘 4 ( 贵州, , 分)根据下列实验操作及
. 2024 103
实验结束 将剩余
, NaCl 节约试剂 现象所推出的结论正确的是
D 固体放回原试剂瓶 ( )
选项 实验操作及现象 结论
答案 B
将 和 溶液与 和 原电池中
2 ( 江苏, , 分)室温下 探究 Zn ZnSO4 Cu Zn
溶液组成双液原电池 作 正 极
. 2023 113 , 0.1mol A CuSO4 , ,Cu
溶液的性质 下列实验方案能达到 连通后铜片上有固体沉积 作负极
-1
L FeSO4 ,
向洁净试管中加入新制银氨
探究目的的是
乙 醛 有 氧
( )
溶液 滴入几滴乙醛 振荡 水
选项 探究目的 实验方案 B , , , 化性
浴加热 试管壁上出现银镜
,
向 溶液中滴加几
向 苯 酚 浊 液 中 加 入 足 量
溶液中是否 2mLFeSO4
苯酚的酸性
滴新制氯水 再滴加 溶
A 含有 3+ , KSCN C Na2CO3 溶液 , 溶液由浑浊变 比 强
Fe 液 观察溶液颜色变化
, 澄清 H2CO3
向 溶液中滴加几
向 溶液中先通入适量
是 否 有 2mLFeSO4
2+ BaCl2 稀 有
Fe 滴酸性 溶液 观察溶
B 还原性 KMnO4 , D SO2, 无明显现象 , 再加入稀 氧化 H 性 NO3
液颜色变化
有白色沉淀生成
HNO3,
向 溶液中滴加
2mLFeSO4 答案 D
是否水解 滴酚酞试液 观察溶液颜
C Fe
2+
2~3 ,
色变化 5 ( 浙江 月选考, , 分)为探究化学平
. 2024 6 163
向 溶液中滴 衡移动的影响因素 设计方案并进行实验 观
2+ 能否催化 2mL5% H2O2 , ,
Fe 加几滴 溶液 观察气泡
D 分解 FeSO4 , 察到相关现象 其中方案设计和结论都正确
H2O2 产生情况 .
的是
答案 B ( )
影响
3 ( 河北,, 分)下列实验操作及现象能 选项 方案设计 现象 结论
. 2024 63 因素
得出相应结论的是
( ) 向 增大 反 应 物
1mL0.1mol/L
选项 实验操作及现象 结论 溶液中加 黄色溶液 浓度 平衡向
浓度K2CrO4 ,
还原铁粉与水蒸气反应生 具 有 还 A 入 变橙色 正反 应 方 向
H2O 1mL1.0mol/L
A 成的气体点燃后有爆鸣声 原性 溶液 移动
HBr
待测液中滴加 溶液 待 测 液 含
BaCl2 ,
B 生成白色沉淀 有 2-
SO4
226 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
续表 续表
影响 实验目的 方案设计 现象 结论
选项 方案设计 现象 结论
因素 等体积 等
、
物质 的 量
向恒温恒容密闭 对于反应前后
浓 度 的 温 度 高
玻璃容器中充入 气体总体积不
探究 温 度 温度 升 高
气体颜 的 溶 液 ,
压强 气体 变的可逆反应
B 100mLHI , 色不变 ,
对反 应 速 Na2S2O3 该反应速率
D 与 中 先 出
分解达到平衡后再 改变压强平衡
率的影响 H2SO4 加快
溶液 在 不 现浑浊
充入 不移动
100mLAr
同温 度 下
将封装有 和
NO2 升高温度 平 反应
混合气体的 气体颜 ,
温度 N2O4 衡向 吸 热 反
C 烧 瓶 浸 泡 在 热 色变深 答案 C
应方向移动
水中
学生用书 P312
向 乙酸乙 使用 合 适 的
1mL
催化 酯中加 入 上层液体 催化 剂 可 使 7 ( 韶关二模,)下列实验方案能达到实
1 mL . 2024 5
D 剂 逐渐减少 平衡 向 正 反 验目的的是
0.3mol/LH2SO4 ( )
溶液 水浴加热 应方向移动
, .H$Me)0 FF#"
,<'F $/ >#"
答案 C
J'
6 ( 浙江 月选考, , 分)根据实验目的
. 2024 1 163
设计方案并进行实验 观察到相关现象 其中 )6 II
, ,
+
方案设计或结论不正确的是
( ) 甲 乙
实验目的 方案设计 现象 结论
$M
将 通
NO2 和 浓 ) H * H )* H
探究 和 入下 列 溶 Cu
Cu 无 色 反应 /B#S /B4
浓 液至饱和 ① HNO3 #" #"
HNO3 : 变黄色 后溶液呈绿
反应 后 溶 浓
A ① HNO3 蓝 色 色的主要原 丙 丁
液呈 绿 色 ②
②Cu(NO3)2 变绿色 因 是 溶 甲可制取无水
的原因 和 A. MgCl2
HNO3 有 乙可验证金属性
混合溶液 NO2 B. :Zn>Fe
向等 物 质 丙可验证非金属性
C. :Cl>Br>S
的量 浓 度
丁可探究压强对平衡的影响
比较 与 的 和 D.
-
F KF 溶 液 颜 结合 3+ 的 答案 B
-
结合 混 Fe
SCN KSCN 色 无 明 能力
B 的 能 合溶 液 中 : 8 ( 届深圳高级中学一诊, )下列实验操
Fe 3+ 显变化 - - . 2025 14
力 滴加 几 滴 F >SCN 作 现象 解释或结论均正确的是
、 、 ( )
溶液
FeCl3 , 选项 实验操作 实验现象 解释或结论
振荡
时 用 试
分别 测 定 25℃ , pH
纸分别测定等物质 酸性
等物 质 的 NaClO :
比 较 的 量 浓 度 的 溶 液 的
HF 量浓 度 的 前 者 酸性 A H2CO3>
与 :HF> 溶 液 和 更大
C H2SO3 与 小 NaHCO3 pH HClO
的酸性 NH4F pH H2SO3 溶液的
NaClO pH
(NH4)2SO3
溶液的
pH
第十四章 实验方案的设计与评价 227
续表
选项 实验操作 实验现象 结论或解释
选项 实验操作 实验现象 解释或结论
在外焰上灼烧搅
试 剂 瓶
火焰呈现 溶 液 中 含
将蘸有浓氨水的玻
拌过某无色溶液
瓶 口 有 该试剂可能
A 黄色 元素
璃棒靠近某试剂瓶
的玻璃棒 Na
B 白 烟 是挥发性酸
瓶口
生成
在干冰中央挖一
镁粉在干冰
先向某溶液中滴加 个小穴 撒一些 不能扑
溶 液 变 原溶液中一 , 中继 续 燃 CO2
新制氯水 再滴加 镁粉 用红热的 灭金属镁引
C , 为红色 定存在 2+ B , 烧 发出耀
少量 溶液 Fe 铁棒把镁引燃 , 起的火灾
KSCN , 眼的白光
气体 一定 盖上另一块干冰
向 溶液中通 产 生 白 X
BaCl2 具 有 强 氧
D 入 和气体 色沉淀 向 溶液中通
SO2 X 化性 K2S
入足 量 的 溶
CO2, CuSO4
答案 B 然后将产生的气 液中产生 Ka1(H2S)>
C
9 ( 届深圳罗湖 月质量检测, )下列实 体导入 溶 黑色沉淀 Ka1(H2CO3)
. 2025 9 12 CuSO4
液中
验目的对应的实验方案 现象和结论都正确
、
的是 浓硫酸具有
( ) 向蔗糖中加入适 产生黑色
酸 性 和 吸
选项 实验目的 实验方案 现象和结论 D 量浓硫酸 搅拌 面包
, “ ” 水性
探 究 金 属
钠 在 氧 气 取少量固体粉 有气 体 生 成 答案 B
,
A 中 得 燃 固 烧 体 所 的 末 蒸 , 馏 加 水 入 2~3mL 说 明 固 体 为 11 . ( 2024 汕尾揭阳期末, 13 )下列实验操作 、 现
Na2O2 象及解释均正确的是
成分 ( )
气 体 颜 色 变 选项 操作 现象 解释
探 究 温 度 将装有 气 深 说 明 升 温
NO2 , 将浓硫酸加入 试 管 口
对 化 学 平 体的密闭烧瓶 使平衡向生成 酸性
B 盛有 固体 有 白 雾 :H2SO4>
衡的影响 放入热水浴中 的 方 向 A NaCl
NO2 的试管中 加热 出现 HCl
移动 ,
向盛有无色溶
向稀硫酸中滴
液的试管中滴
加等浓度等体
探究 电导 率 下 降 加几滴 试 纸 无 溶 液 中 不
BaSO4 积的 ,
NaOH
是 否 属 于 Ba(OH)2 说明 为 B 溶液 将湿润的 变化 含
C 溶液 同 时 测 BaSO4 , NH4 +
强电解质 , 弱电解质 试纸放在试
定溶液电导率 pH
管口
变化
将菠菜研磨后 溶 液 变 为 红 向盛有甲苯的 酸 性
探 究 菠 菜
加入稀硝酸 过 色 说 明 菠 菜 试管中滴加几 甲苯中含有碳碳
中 元素 , , KMnO4
D Fe 滤后取滤液加 中 元 素 为 C 滴酸性 溶 液 褪 双键
的价态 Fe KMnO4
入 溶液 价 溶液 振荡 色
KSCN +3 ,
答案 B 向 溶液 溶 液 由 2+
CuSO4 [Cu(H2O)4] +
中加入一定量 蓝 色 变
10 ( 深圳光明区高级中学 月模考, )下 D 4Cl -
. 2024 5 12 固体 为绿色
2-
列各组实验中 实验操作 实验现象及结论 KCl [CuCl4] +4H2O
, 、
或解释均正确的是 答案 D
( )
228 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
12 ( 佛山顺德适应性考试,)根据下列实 答案 D
. 2024 8
验操作及现象 能推出相应结论的是
,
( )
选项 实验操作 实验现象 实验结论
向蔗糖溶液中加
说明蔗糖的
入稀硫酸煮沸 无 银 镜
, 水解产物中
A 冷却 加入银氨 产生
, 无葡萄糖
溶液 水浴加热
,
常温下 将苯酚 用 计
, pH 混 合 液 中
和 溶液混 测得混合 :
NaOH c -
B 合 已知 苯酚的 液的 (C6H5O )>
( : pH= c
K -10 (C6H5OH)
a=1.0×10 ) 100.
向溶液中滴加硝
有白色沉 溶液中一定
酸 再滴加
C , BaCl2 淀生成 含有
2-
溶液 SO4
电 极
将 和 Ag
Ag AgNO3 表面有银
溶 液 与 和
Cu 白色金属
溶 液 组 金属性
D Na2SO4 沉积 :Cu>Ag
成双液原电池 ,Cu
, 电极附近
连通装置
溶液变蓝
第十四章 实验方案的设计与评价 229
微专题 6 探究实验综合题的解题策略
学生用书 P314 + 2+
(2)Cu+H2O2+2H Cu +2H2O O2
增强过氧化氢的氧化性
1 ( 湖北, , 分)学习小组探究了铜的
. 2023 1814
当滴入最后半滴 标准
氧化过程及铜的氧化物的组成 回答下列
. (3)CuO2 (4) Na2S2O3
溶液时 溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复
问题
:
,
铜与浓硝酸反应的装置如下图 仪器 的
(1) , A 96.0%
2 ( 广东, , 分)含氯物质在生产生活
名称为 装置 的作用为
, B . 2021 1715
中有重要作用 年 舍勒在研究软锰矿
.
.1774 ,
主要成分是 的过程中 将它与浓盐酸
( MnO2) ,
混合加热 产生了一种黄绿色气体 年
, .1810 ,
戴维确认这是一种新元素组成的单质 并命
,
名为 中文命名 氯气
chlorine( “ ”).
铜与过量 反应的探究如下 实验室沿用舍勒的方法制取 的化学方
(2) H2O2 : (1) Cl2
程式为
.
实验室制取干燥 时 净化与收集
(2) Cl2 , Cl2
所需装置的接口连接顺序为
.
实验 中 溶解的离子方程式为
② Cu
产生的气体为
; .
比较实验 和 从氧化还原角度说明 的
+
① ②, H
作用是 某氯水久置后不能使品红溶液褪色 可推
. (3) ,
用足量 处理实验 新制的溶液得 测氯水中 已分解 检验此久置氯水
(3) NaOH ② .
到沉淀 元素分析表明 为铜的氧化物 提 中 - 存在的操作及现象是
X, X , Cl
纯干燥后的 在惰性氛围下加热 m 完
X , gX
n
全分解为n 黑色氧化物 5 的化 .
g Y,m= .X 某合作学习小组进行以下实验探究
6 (4) .
学式为 实验任务 通过测定溶液电导率 探究温
. ① ,
取含 粗品 杂质不参加反应 度对 溶解度的影响
(4) X 0.0500g( ) AgCl .
与过量的酸性 完全反应后 调节溶液至弱 查阅资料 电导率是表征电解质溶液导电
KI , ②
酸性 以淀粉为指示剂 用 -1 能力的物理量 温度一定时 强电解质稀溶液
. , 0.1000molL . ,
标准溶液滴定 滴定终点时消耗 的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大 离
Na2S2O3 , ;
标准溶液 已知 2+ 子浓度一定时 稀溶液电导率随温度的升高而
Na2S2O3 15.00mL( :2Cu + ,
4I - 2CuI↓+I2,I2+2S2O 2 3 - 2I - + 增大 .25℃ 时 , K sp(AgCl)=1.8×10 -10 .
标志滴定终点的现象是 提出猜想 猜想 较高温度的 饱和
2-
S4O6 ). ③ a: AgCl
粗品中 的相对含量为 溶液的电导率较大
, X .
猜想 在水中的溶解度S
. b:AgCl (45 ℃)>
答案 具支试管 防倒吸 S S
(1) (35℃)> (25℃).
230 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
设计实验 验证猜想 取试样 不 A B A B 或A B B
④ 、 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ( ⑦ 2> 1,3> 2( 3> 2> 1)
同温度下配制的 饱和溶液 在设定的测试 3 ( 全国 , , 分)为验证不同化合价
AgCl ), . 2020 Ⅰ 2715
温度下 进行表 中实验 记录数据 铁的氧化还原能力 利用下列电池装置进行
, 1 1~3, . ,
表 实验
1 .
实验 测试温 电导率/
试样
序号 度/ ( / )
℃ μScm
的 饱和溶液 A
1 Ⅰ:25℃ AgCl 25 1
的 饱和溶液 A
2 Ⅱ:35℃ AgCl 35 2
回答下列问题
:
的 饱和溶液 A
3 Ⅲ:45℃ AgCl 45 3 由 固体配制 -1
(1) FeSO47H2O 0.10molL
数据分析 交流讨论 的 饱和 溶液 需要的仪器有药匙 玻璃棒
⑤ 、 25℃ AgCl FeSO4 , 、 、
溶液中 , c (Cl - )= mol/L. ( 从下列图中选择 , 写出名称 ).
实验结果为A A A 小组同学认为 此
3> 2> 1. ,
结果可以证明 中的猜想 成立 但不足以证
③ a ,
明猜想 成立 结合 中信息 猜想 不足
b . ② , b
以成立的理由有 电池装置中 盐桥连接两电极电解质溶
(2) ,
液 盐桥中阴 阳离子不与溶液中的物质发
. . 、
优化实验 小组同学为进一步验证猜想 生化学反应 并且电迁移率 u∞ 应尽可能地
⑥ b, , ( )
在实验 的基础上完善方案 进行实验 相近 根据下表数据 盐桥中应选择
1~3 , 4 . ,
和 请完成表 中内容 作为电解质
5. 2 . .
表 2 阳离子 u∞ ×10 8 /( m 2 阴离子 u∞ ×10 8 /( m 2
) )
-1 -1 -1 -1
实验序号 试样 测试温度/ 电导率/( / ) s V s V
℃ μScm
+ -
Li 4.07 HCO3 4.61
B
4 Ⅰ 1 Na + 5.19 NO3 - 7.40
B 2+ -
Ca 6.59 Cl 7.91
5 2
+ 2-
K 7.62 SO4 8.27
实验总结 根据实验 的结果 并结合
⑦ 1~5 , 电流表显示电子由铁电极流向石墨电极
中信息 小组同学认为猜想 也成立 猜 (3) .
② , b . 可知 盐桥中的阳离子进入 电极溶液中
想 成立的判断依据是 , .
b . 电池反应一段时间后 测得铁电极溶液中
(4) ,
答案 (1)MnO2+4HCl( 浓 ) △ MnCl2+ c (Fe 2+ ) 增加了 0.02molL -1 . 石墨电极上
未见 析 出 可 知 石 墨 电 极 溶 液 中
Cl2↑+2H2O Fe . ,
取少量久置氯水于试管
(2)cdbae (3)HClO c (Fe 2+ )= .
中 滴加稀硝酸酸化 再滴加硝酸银溶液 产生 根据 实验结果 可知石墨电极的
, , , (5) (3)、(4) ,
白色沉淀 电极反应式为 铁电极
,
即使离子浓度相同 温度升 的电极反应式为
-5
(4)⑤1.34×10 , .
高 电导率也会增大 温度升高 水的电离程度 因此 验证了 氧化性小于 还原
2+
, ; , , Fe 、
会增大 或 性小于
⑥35 Ⅱ 45( 45 Ⅱ 45) .
第十四章 实验方案的设计与评价 231
实 验 前 需 要 对 铁 电 极 表 面 活 化 在 实验探究 取 中的 溶液 按下表
(6) . ② : ① Na2CO3 ,
溶液中加入几滴 溶液 将 配制总体积相同的系列溶液 分别加入m
FeSO4 Fe2(SO4)3 , , 1g
铁电极浸泡一段时间 铁电极表面被刻蚀活
,
硫酸钙固体 反应t 后 过滤 取V
, 1 min , , 0 mL
化 检验活化反应完成的方法是
. 滤液 用c -1 盐酸参照 进行滴定 记录
, 1molL ① .
. 的部分数据如下表 忽略
2-
水解的影响
答案 烧杯 量筒 托盘天平 ( CO3 ).
(1) 、 、 (2)KCl (3)
序号 V( )/ V( )/
石墨 Na2CO3 mL H2O mL
-1 3+ - 2+ a 100.0 0
(4)00.9molL (5)Fe +e Fe Fe-
x
取少量溶液 滴入 b 80.0
- 2+ 3+
2e Fe Fe Fe (6) , 序号 V(滤液)/ V消耗 (盐酸)/
溶液 不出现血红色 mL mL
KSCN ,
V V
4 创新点:从设计实验方案的角度考查化学平 a 0 2 1/5
.
V V
衡状态的判断( 广东, , 分)含硫物质种 b 0 3 1/10
2024 1714
类繁多 在一定条件下可相互转化
则x 测得的平均反应速率之比
, . = ,
实验室中 浓硫酸与铜丝反应 所产生的 v v
(1) , , a∶ b= .
尾气可用 填化学式 溶液吸收 兴趣小组继续探究反应 平衡的建立
( ) . (4) (Ⅰ) ,
工业上 烟气中的 可在通空气条件下 进行实验
(2) , SO2 .
用石灰石的浆液吸收 生成石膏 该过程中 初步实验 将 硫酸钙 M
, . , ① 1.00g ( =136g
填元素符号 被氧化 加入到
-1 -1
( ) . mol ) 100.0 mL0.100 molL
工业锅炉需定期除水垢 其中的硫酸钙用 溶液中 在 和搅拌条件下 利用
(3) , Na2CO3 , 25℃ , pH
纯碱溶液处理时 发生反应 计测得体系的 随时间t的变化曲线如图
, : pH .
)
CaSO4(s)+CO 2 3 - (aq) CaCO3(s)+ Q
2-
SO4 (aq) (Ⅰ)
兴趣小组在实验室探究 溶液的浓度
Na2CO3
对反应 的反应速率的影响 U UNJO
(Ⅰ) .
用 固体配制溶液 以滴定法测定其
① Na2CO3 ,
分析讨论 甲同学根据t 后 不改
② 2min pH
浓度
. 变 认为反应 已达到平衡 乙同学认为证
, (Ⅰ) ;
该过程中用到的仪器有
ⅰ. . 据不足 并提出如下假设
, :
假设 硫酸钙固体已完全消耗
1 ;
假设 硫酸钙固体有剩余 但被碳酸钙沉淀
2 ,
包裹
.
验证假设 乙同学设计如下方案 进行实验
③ , .
C
A B D 步骤 现象
滴定数据及处理 溶液V 消
ⅱ. :Na2CO3 0mL, 将 实验中的反应混合
ⅰ. ①
耗c -1 盐酸V 滴定终点时 物进行固液分离 /
1 molL 1 mL( ,
2- 转 化 为 - 则c 取少量分离出的沉淀置
CO3 HCO3 ), (Na2CO3)= ⅱ. 沉淀完全溶解
于试管中 滴加 ,
-1 ,
molL .
232 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
续表
步骤 现象
继续向 的试管中滴加
ⅲ. ⅱ 无白色沉淀生成
实验小结 假设 成立 假设 不成立
④ 1 , 2 .
实验中反应 平衡未建立
① (Ⅰ) .
优化方案 建立平衡 写出优化的实验方
⑤ 、
案 并给出反应 平衡已建立的判断依据 中实验现象
, (Ⅰ) : 序号 物质 C
a 通入 前 通入 后
Cl2 Cl2
产生棕黑色沉
水 得到无色溶液 淀 且放置后不
Ⅰ ,
发生变化
产生白色沉淀 在 棕黑色沉淀增多
. 5% , ,
答案 空气中缓慢变成 放置后溶液变为
(1)NaOH Ⅱ NaOH
溶液 棕黑色沉淀 紫色 仍有沉淀
,
(2)S 棕黑色沉淀增
产生白色沉淀 在
cV 40% , 多 放置后溶液
(3)①ⅰ.BD ⅱ.V 1 1 ②20.0 6∶5 空气中缓慢变成 ,
Ⅲ NaOH 变为紫色 仍有
0 溶液 棕黑色沉淀 ,
足量稀盐酸 有气泡产生 少量 沉淀
(4)③ BaCl2
溶液
中试剂是
(1)B .
取 大于或等于 硫酸钙固体加 通入 前 中沉淀由白色变为棕黑
⑤ 2.00g( 1.36g) (2) Cl2 ,Ⅱ、Ⅲ
入 -1 的 溶液 色的化学方程式为
100.0mL0.100molL Na2CO3 .
中 在 和搅拌条件下 利用 计测定溶 对比实验 通入 后的实验现象 对
, 25℃ , pH (3) Ⅰ、Ⅱ Cl2 ,
液 当溶液 不变时 说明平衡状态已 于二价锰化合物还原性的认识是
pH, pH ,
建立
.
5 ( 北京, , 分)某小组同学探究不 根据资料 中应得到绿色溶液 实验
. 2022 1914 (4) ⅱ,Ⅲ ,
同条件下氯气与二价锰化合物的反应 中得到紫色溶液 分析现象与资料不符的
. ,
资料 2+ 在一定条件下可被 或 原因
:ⅰ.Mn Cl2 :
氧化成 棕黑色 绿 原因一 可能是通入 导致溶液的碱性减弱
- 2-
ClO MnO2( )、MnO4 ( : Cl2 .
色 紫色 原因二 可能是氧化剂过量 氧化剂将
- 2-
)、MnO4 ( ). : , MnO4
浓碱性条件下 可被 还原 氧化为
- - -
ⅱ. ,MnO4 OH MnO4 .
为 用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱
2-
MnO4 . ①
的氧化性与溶液的酸碱性无关 的原因 但通过实
ⅲ.Cl2 ;NaClO ,
的氧化性随碱性增强而减弱 验测定 溶液的碱性变化很小
. , .
实验装置如图 夹持装置略 取 中放置后的 悬浊液 加入
( ). ② Ⅲ 1mL , 4mL
溶液 溶液紫色迅速变为绿色 且
40% NaOH , ,
绿色缓慢加深 溶液紫色迅速变为绿色的离
.
子方程式为
;
溶液绿色缓慢加深 原因是 被
, MnO2
第十四章 实验方案的设计与评价 233
填 化学式 氧化 可证明 的悬浊液中氧 仪器 是 填仪器名称
( “ ”) , Ⅲ ① A ( ).
化剂过量 可以除去 中可能混有的 蒸
. ②C SO2 H2SO4
取 中放置后的 悬浊液 加入 气 写出相应的化学方程式
③ Ⅲ 1mL , 4mL , :
水 溶 液 紫 色 缓 慢 加 深 发 生 的 反 应 是
, , .
中出现白色浑浊的理论及可能性分析
. (2)D
从反应速率的角度 分析实验 未得到绿 猜测一 溶于水生成 继而与
④ , Ⅲ :SO2 H2SO3, BaCl2
色溶液的可能原因 发生复分解反应 形成 白色沉淀
, BaSO3 .
查阅资料
:
室温下 + - K
. ⅰ. :H2SO3 H +HSO3 , a1=
答案 饱和 溶液 -2 - + 2- K
(1) NaCl 14.×10 ;HSO3 H +SO3 , a2=6.0×
-8 2+ 2-
(2)2Mn(OH)2+O22MnO2+2H2O 10 ;BaSO3(s) Ba (aq)+SO3 (aq),
(3) 二价锰化合物在中性或弱酸性条件下只能 K sp=5.0×10 -10
被氧化到 在碱性条件下可以被氧化到 室温下 溶液中 浓度与
MnO2, ⅱ. ,H2SO3 H + 、HSO3 -
更高价态 浓度关系如下图
H2SO3 :
(4)①2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2O )
1" NPM- )40
- - 2-
②4MnO4 +4OH 4MnO4 +O2↑ +
2H2O NaClO
- - -
③2MnO2+3ClO +2OH 2MnO4 +
- D )40 NPM-
3Cl +H2O
溶液中存在反应 - -
④ :ⅰ.4MnO4 +4OH
4MnO
2
4
-
+O2↑+2H2O;ⅱ.2MnO
2
4
-
+ClO
-
+ ①
如图可知
:
当c
(H2SO3)≥10 -6 mol/L
时
,
在浓碱性条
H2O2MnO4 - +Cl - +2OH - ; c + 与c - 几乎相等 原因是
(H ) (HSO3 ) ,
件下c
-
和c
-
均很大时 反应 速
,(OH ) (ClO ) , ⅱ
率快于反应
ⅰ
.
学生用书 P317 计算可得 此时c 2-
, (SO3 )= mol/L,
6 ( 届广东六校 月联考, )某小组制备 实验 条件下 填 可能 或 不可
. 2025 10 17 Ⅰ ( “ ” “
并探究 与 溶液的反应 能 生成 白色沉淀
SO2 SO2 BaCl2 . ”) BaSO3 .
实验 室温下 按图示组装仪器 夹持装 猜测二 具有强还原性 可能被溶液或空
(1) Ⅰ: , ( :SO2 ,
置已省略 检查装置气密性后向 注入一定 气中的 氧化 继而生成 白色沉淀
), B O2 , BaSO4 .
量 的 溶液 中迅速产生大量气 写出猜测二对应的离子方程式
50% H2SO4 ,B ② :
体 三到五分钟后 中出现白色浑浊 并闻到
, D , .
刺激性气味 据此回答 实验探究 小组经过讨论 设计了室温条
. : (3) : ,
件下的实验
" )40 Ⅱ~Ⅳ.
编号 实验操作 现象
40
NPM-
/B40 NPM- #B$M#" 烧杯中出现白色
#B$M #" Ⅱ '! *&! + 浑浊
# $ % 9N!F
N /B)40 F
234 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
续表
试剂
编号 实验操作 现象 实验 现象
试管 滴管
N-O 白色浊液很快全
+7""
部溶解 得到澄清 0.1 mol/L
,
溶 出现黑色沉淀
溶液 数小时内烧 AgNO3 ①
Ⅲ N- ; 液 a
NPM- 杯 中 溶 液 依 旧 (pH= )
)$M#" 澄清 溶液棕黄色变
0.1 mol/L 0.1 mol/L ②
溶 溶 液 浅 有淡黄色沉
N-O 烧杯中蒸馏水变 Fe(NO3)3 Na2S ,
+7"" 浑浊 数小时内沉 液 a 淀生成
, (pH= ) (pH=9)
淀的量无明显变 N-
Ⅳ 0.1 mol/L
N- 化 数天后沉淀量 溶液 出现黑色沉淀
9N! ; CuSO4 ③
才明显增加 a
(pH= )
实验 煮沸 油覆的目的是 配制 溶液时先将
① Ⅱ 、 (1) 0.1mol/LFe(NO3)3
晶体溶于硝酸中 目的是
. Fe(NO3)39H2O ,
综合实验 分析 实验 中沉淀为 用离子方程式解释
② Ⅱ、Ⅲ : Ⅰ ; Na2S
填合适的选项 溶液显碱性的原因
( ). : .
仅 甲同学根据金属离子的氧化性
+
a. BaSO3 (2) :Ag >
仅 推测现象 与 不同的原因是
3+ 2+
b. BaSO4 Fe >Cu , ② ③
和 的混合物 与 反应生成 沉淀 而 氧化
2+ 2- 3+
c.BaSO3 BaSO4 Cu S CuS , Fe
实验 数天后新增的沉淀经检验确认为 性较强 将 氧化成 单质 乙同学认为该
2-
③ Ⅳ , S S .
结合速率相关知识 能够得出结论 解释不全面 理由是
BaSO4. , : ,
.
乙同学结合甲同学的信息 推测现象 出
. (3) , ①
答案 分液漏斗 现的黑色沉淀为 可能还含有
(1)① ②H2SO4+2NaHSO3 Ag, Ag2O、
并设计实验进行验证
2SO2↑+2H2O+Na2SO4 Ag2S, .
当 浓度较大时 的电离程 已知 浓 硝 酸 能 将 转 化 为
(2)① H2SO3 ,H2SO3 :ⅰ. Ag2S Ag +
度远大于水的电离程度 的电离以第一 和
;H2SO3 SO 2 4 - ;
步 为 主 所 以 溶 液 中c + 与 能溶解在浓氨水中形成银氨溶液
, H2SO3 (H ) ⅱ.Ag2O ,
c - 几乎相等 -8 可能 而 和 均不能 银氨溶液中存在平
(HSO3 ) 6.0×10 Ag2S Ag .
2+ 衡 + +
②2H2O+O2+2SO2+2Ba 2BaSO4↓+ :Ag +2NH3 [Ag(NH3)2] .
或
+ 2+ 实验步骤 现象 结论
4H O2+2H2SO3+2Ba 2BaSO4↓+
+ 取少量黑色沉淀 加入
4H ,
除去水中溶解氧和防止空气中氧气进入 适量浓氨水 振荡 静
(3)① , , 无明显现象
置后 取少量上层清液
或排除氧气对实验的干扰 ,
( ) ②a ③H2SO3 于试管中 滴加稀盐酸
与 发生复分解反应的速率大于 氧化 ,
BaCl2 O2 另取少量黑色沉淀 加 沉
含硫物质的速率 或复分解反应速率大于氧化 , ,
( 入适量浓硝酸 振荡 淀溶解 加入 黑色沉淀
, , ,
还原反应的速率 加入试剂 试剂 产生白 含
) a a Ag2S
7 ( 届惠州二调, )某兴趣小组研究 ( 填化学式 ) 色沉淀
. 2025 17
溶液与不同盐溶液的反应 为确定黑色沉淀中是否存在 兴趣小
Na2S . (4) Ag,
第十四章 实验方案的设计与评价 235
组成员查阅资料发现 在电解质溶液中 银表 应用 某实验小组按照课本内容进行电解
: , .
面存在 加入浓 溶液可使 溶解形 溶液实验
+
Ag , HI Ag CuCl2 .
成 和 溶解的原因一方面与电 溶液配制
-
[AgI2] H2,Ag (1) :
极电势有关 另一方面是由于 实验室在配制 溶液时需加入少许盐
, ① CuCl2
酸 目的是 氯化铜溶液中
, ;
存在 蓝 色
2+ -
:[Cu(H2O)4] ( )+4Cl
2- 黄色 H 加热盛
[CuCl4] ( )+4H2O Δ >0,
请从平衡移动的角度分析 加入浓 溶 有 溶液的试管 试管中溶液颜色变为
( ). HI CuCl2 ,
液后 未观察到气泡产生 证明黑色沉淀中不
, , .
存在 若要配制 的 溶
Ag. ② 1000mL2mol/L CuCl2
进一步探究 在一定条件下是否能 液 为使配制过程中不出现浑浊现象 至少需
(5) AgNO3 , ,
够氧化 丙同学设计如图实验 测得电压 要滴加 的盐酸 滴 已知
Na2S, , 0.2mol/L ( :
为U 已知 电压大小反映了物质氧化性 还 K -20 每滴溶液的体
1( : 、 sp[Cu(OH)2]=2.0×10 ,
原性强弱的差异 物质氧化性与还原性强弱 积约 加入盐酸后溶液体积变化忽略
; 0.05mL,
差异越大 电压越大 不计
, ). ).
按图中装置进行电解饱和 溶液实
7 (2) CuCl2
, 验 阴极发生的电极反应为
: ;
阳极口放置湿润的淀粉 试纸可观察到
-KI
填实验现象
NPM- NPM- ( ).
/B4#" "H/0#"
"
+ -
U* - U
#"+"1
将 的 a 的溶液替 -IA3
① 0.1mol/L AgNO3(pH= )
换为 溶液 记录电压为U
, 2.
上述实验证实了 可以氧化 其证据 N $V$M#"
② Ag + S 2- ,
是 按图电解饱和 溶液一段时间后 阴
. (3) CuCl2 ,
答案 抑制 3+ 的水解 2- 极石墨棒上有异常现象 石墨棒上除有红色
(1) Fe S +H2O :
- - 固体外还附着大量白色固体
HS +OH .
- 在酸性条件下具有强氧化性 可氧 探究异常现象
(2)NO3 , :
化 2- 已知 相关物质颜色 铜 红色 砖
S :ⅰ. : ( )、Cu2O(
黑色沉淀不含 产生红 红色 白色 黄色 不稳定 易
(3) Ag2O Ba(NO3)2 )、CuCl( )、CuOH( , ,
棕色气体 分解
).
银表面存在平衡 易溶于浓盐酸
(4) Ag(s)-e - Ag + (aq), ⅱ.CuCl ,CuCl(s)+Cl - (aq)
加入浓 溶液 与 形成 降低 无色
- + - -
HI ,I Ag [AgI2] , [CuCl2](aq)( ).
的浓度 促使平衡正向移动 逐渐溶解 在水中不稳定 易发生歧化反应
+ +
Ag , ,Ag ⅲ.Cu , .
a U U 经检验 红色固体中无
(5)0.1mol/LNaNO3(pH= ) 1> 2 : Cu2O.
8 ( 梅州二模, )电解原理具有广泛的 提出假设 红色固体是铜 白色固体是
. 2024 17 : , CuCl.
236 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
验证假设 设计下列实验 减弱 为此进行探究
: . , .
序号 实验操作 实验现象 实验任务 探究离子浓度对 氧化性
[ ] MnO2
石墨棒上红色和白色 的影响
将有固体析出的石墨
物质都消失 无色溶液
棒一端插入盛有 ; 提出猜想
2mL 变为 并有无色 [ ]
稀硝酸的试管中 反 Ⅰ ,
, 气体产生 在接近试管 猜想 随c + 减小 的氧化性减弱
A 应完后取出 再向试 , a: (H ) ,MnO2 .
, 口 处 变 红 色 加 入
管 中 滴 加 几 滴 ; 猜想 随c 2+ 增大 的氧化性减弱
溶液产生白色
b: (Mn ) ,MnO2 .
溶液 AgNO3 查阅资料 电极电势 是表征氧化剂的
AgNO3 沉淀 [ ] ( φ )
将有固体析出的石墨 氧化性 或还原剂的还原性 强弱的物理量
石墨棒上红色固体不 ( ) .
棒一端插入盛有
电极电势越大 氧化剂的氧化性越强 电极电
2mL 溶 白色固体消失 溶
的试管中 反应 , , , ;
B Ⅱ , 液无色 加水后出现白 势越小 还原剂的还原性越强
完后取出 再向试管 ; , .
, 色沉淀
中加入一定量的水 验证猜想 用 溶液
-1
[ ] 0.10molL H2SO4 、
上表中空格处应填写的内容是 溶液和蒸馏水配制混
-1
① :Ⅰ 、 0.10molL MnSO4
合液 溶液总体积相同 将 电极置于
Ⅱ . ( ), MnO2
实验 加水后出现白色沉淀的原因是 混合液中测定其电极电势 进行表中实验
φ
② B ,
记录数据
1~3, .
. 实验 V( )/V( )/ V( )/ 电极电势/
H2SO4 MnSO4 H2O
结论 猜想正确 序号
: . mL mL mL V
阴极生成 的电极反应式为
(4) CuCl 1 20 20 0 φ 1
. 2 m n 10 φ 2
答案 抑制 水解 黄绿色
2+ φ
(1)① Cu ②10 (2) 3 20 10 10 3
试纸变蓝 蓝色
Cu 2+ +2e - Cu (3)①
①
根据实验
1
和
2
的结果
,
猜想
a
成立
.
补充
浓盐酸 稀释后 浓度减小
② Cl - ,CuCl(s)+ 数据 : m = , n = .
平衡逆向移动 产
- - 根据实验 和 的结果 猜想 成立 判断
Cl (aq) [CuCl2] (aq) , ② 1 3 , b .
生白色沉淀
2+ - - 依据是 用电极电势关系表示
(4)Cu +e +Cl CuCl ( ).
9 ( 广州二模, )某小组从电极反应的 探究结果 固液混合物 中仍存在
. 2023 17 [ ] A MnO2
角度研究物质氧化性和还原性的变化规律
. 和盐酸的原因 随着反应进行 溶液中c +
: , (H )
实验室以 和浓盐酸为原料制取氯
(1) MnO2 减小c 2+ 增大 氧化性减弱
、(Mn ) ,MnO2 .
气的化学方程式为 浓 △ 根据上述探究结果 小组同学作出如下推
MnO2+4HCl( ) ③ ,
该反应的氧化产物 断 随c
-
增大
-
还原性增强
MnCl2+2H2O+Cl2↑. : (Cl ) ,Cl .
是 将该反应设计成原电池 氧化 实验验证 在固液混合物 中加入
. , : A
反应为 还原反应为 填化学式 固体 加热 证明推断正确的实
- -
2Cl -2e Cl2↑, ( ) , .
验现象是
. .
当氯气不再逸出时 固液混合物 中仍存 根据电化学的相关知识 小组同学分别利
(2) , A (3) ,
在 和盐酸 小组同学分析认为随着反 用电解池 图 和原电池 图 装置 成功实
MnO2 . ( 1) ( 2) ,
应的进行 的氧化性和 的还原性均 现了铜与稀硫酸制氢气
-
,MnO2 Cl .
第十四章 实验方案的设计与评价 237
可选试剂 稀硫酸 溶液 溶液
: 、Na2SO4 、NaOH 、
溶液 溶液 浓度均为
-1
NaNO3 、CuSO4 ( 10.molL ).
答案
- +
(1)Cl2 MnO2+2e +4H 2H2O+
2+
Mn
生成黄绿
φ φ
(2)①10 20 ② 1< 3 ③NaCl
色气体
图 图
1 2
图 中阳极的电极反应式为 稀硫酸
① 1 . (3)①Cu-2e - Cu 2+ ② NaOH
结合 的探究结论 图 中试剂 是 溶液
② (2) , 2 X
试剂 是
, Y .
238 5年高考 3年模拟 A版 高考化学