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3-3 实验方案整体设计与评价
该题型为实验方案设计与评价类选择题，通常以综合实验装置图为载体，考查学生对实验原理、装置
设计、操作步骤、试剂选择、现象分析及安全与环保等方面的综合理解与判断能力。
特点：
1.
图文结合，信息量大，需综合提取图文信息。
2.
选项涉及实验设计正误判断、操作顺序、试剂作用、现象解释等。
3.
常结合真实或模拟的高考真题，体现学科素养与综合能力。
考查内容：
实验原理理解：反应机理、试剂性质、反应条件控制。
装置设计评价：装置连接顺序、气体净化与收集、尾气处理等。
操作流程逻辑：操作顺序、防氧化、防水解、防倒吸等。
现象与结论对应：实验现象的解释与推断。
安全意识与环保意识：实验安全措施、尾气处理、试剂存放等。
考查能力：
信息提取与整合能力
实验设计与评价能力
逻辑推理与判断能力
化学用语与学科表达能力
通读题干，明确目的
实验目的是什么？（制备、检验、分离、性质探究…）
涉及哪些主要物质？有何特殊性质？（如易水解、易氧化、有毒…）
剖析装置，理解流程
按气流方向（通常从左到右）分析装置：
气体发生装置 → 净化装置 → 反应/核心装置 → 收集/吸收装置 → 尾气处理装置
明确每个部分的作用，试剂为何如此选择。
结合原理，逐步推理
将物质性质与装置功能结合，判断操作顺序是否合理。
预测实验现象，并理解现象背后的化学本质。
审慎判断，排除干扰
逐一分析选项，回归题干信息与化学原理。
警惕“绝对化”表述（如“一定”“全部”“只有”），关注细节（如“干燥剂选择”“加热顺
序”）。
类别
具体内容
常见考查形式
气体制备
与性质
H₂、O₂、Cl₂、NH₃、CO₂、SO₂、H₂S、CH₄、C₂H₄ 等制备原
理、收集方法、检验方法、尾气处理
选择发生装置、干燥
剂、收集方法、尾气吸
收液
物质特性
与保护
易水解物质（SnCl₂、AlCl₃、SiCl₄ 等）需加干燥管或隔绝空
气；易氧化物质（Fe²⁺、SO₃²⁻等）需加还原剂或隔绝O₂
判断装置中是否需加保
护措施，试剂选择
干燥剂选
择
酸性干燥剂（浓H₂SO₄、P₂O₅）、碱性干燥剂（碱石灰、
NaOH 固体）、中性干燥剂（CaCl₂、硅胶）
根据气体性质选择合适
干燥剂
操作顺序
原则
1. 防氧化：先通惰性气体排空气，再加热
2. 防倒吸：安全瓶、防倒吸装置
3. 防污染：尾气处理、密封体系
判断步骤顺序是否正
确，为何如此设计
现象与结
论对应
如：黑色变红（CuO→Cu）、白色变蓝（无水
CuSO₄→CuSO₄·5H₂O）、银镜（醛基）、石灰水变浑
（CO₂）
根据现象推断产物或反
应是否发生
定量实验
思维
质量差量法、气体体积法、滴定法在实验中的应用
判断质量变化是否合
理，误差分析
忽视物质特殊性质：如SnCl₂ 易水解、Fe²⁺易氧化、NH₃ 易溶于水等，导致未设计相应保护措施。
混淆干燥剂适用性：如用浓H₂SO₄ 干燥NH₃、用P₂O₅ 干燥碱性气体等。
操作顺序颠倒：如未“先通气后加热”导致物质被氧化或装置爆炸。
装置功能理解偏差：如将除杂装置与干燥装置顺序弄混，或将尾气吸收装置误认为是反应装置。
现象解释表面化：如看到“铜丝由黑变红”只想到CuO 被还原，未联系到乙醇被氧化。
忽略“少量”“过量”影响：如NH₃ 少量生成沉淀，过量生成配合物。
不关注“空气干扰”：如未排尽空气即开始实验，导致物质被O₂ 或CO₂ 干扰。
逻辑链条断裂：如将“A 现象”直接等同于“B 结论”，忽略中间可能存在的其他反应路径。
【典例】
【审题】
1．（2025·湖南·高考真题）
具有还原性，易水解。一
种制备纯净的
的装置示意图如下：
下列说法错误的是
A．导气管a 需接一个装有碱石灰的干燥管
B．实验过程中应先通入
，再开启管式炉加热
C．若通入气体更换为
，也可制备纯净的
D．配制
溶液需加盐酸和金属
1. 提取关键信息：
物质：SnCl₂，具有还原性，易水解。
目的：制备纯净的SnCl₂。
装置：管式炉反应，冷凝收集，尾端
有干燥管。
2. 分析装置流程：
左侧通气（N₂ 或HCl）→ 管式炉（Sn
+ HCl → SnCl₂ + H₂ ）→ 冷凝收集
SnCl₂（沸点较低）→ 尾气处理（防
潮、防污染）。
3. 逐项推理判断：
A：SnCl₂ 易水解，尾端需加干燥管
（碱石灰）防水汽进入，同时吸收多
余HCl，合理。
B：SnCl₂ 有还原性，先通N₂ 排空气防
氧化，符合“防氧化先通气”原则。
C：若换O₂，SnCl₂ 会被氧化为SnO₂
或SnCl₄，无法得到纯净SnCl₂，错
误。
D：配制SnCl₂ 溶液需加盐酸抑制水
解，加Sn 粒防止氧化，正确。
4. 得出答案：C
审题要点： 抓住“还原性”“易水解”两个
核心性质，所有装置设计与操作都围绕这两个
性质展开。
1．（2025·广东·高考真题）利用如图装置进行实验：打开
，一定时间后，a 中溶液变蓝；关闭
，打开
，点燃酒精灯加热数分钟后，滴入无水乙醇。下列说法错误的是
A．a 中现象体现了
的还原性
B．b 中
既作氧化剂也作还原剂
C．乙醇滴加过程中，c 中的铜丝由黑变红，说明乙醇被氧化
D．d 中有银镜反应发生，说明c 中产物有乙酸
2．（2025·云南·高考真题）某化学兴趣小组设计如下实验装置，通过测定反应前后质量的变化，验证
固体在酒精灯加热条件下，受热分解的气态产物。
实验步骤：先缓慢通入Ar 气，排尽装置内空气；关闭Ⅰ左侧阀门，点燃酒精灯；一段时间后，Ⅱ中灼热
的铜网变黑，熄灭酒精灯甲；再次缓慢通入Ar 气……
下列说法错误的是
A．实验步骤中，点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B．整个过程中，若Ⅲ中灼热的铜网未变黑，则说明生成的
在Ⅱ中反应完全
C．实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量，则分解的气态产物只有
D．
应远离热源、可燃物，并与还原性物质分开存放
3．（2024·湖北·高考真题）碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子
是强还原剂。锂与液氨反
应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是
A．碱石灰有利于
逸出
B．锂片必须打磨出新鲜表面
C．干燥管中均可选用
D．双口烧瓶中发生的变化是
4．（2025·广东·模拟预测）某小组用如图所示的装置制备氯气并进行实验探究。下列说法不正确的是
A．固体X 可以是
B．a 处鲜花花瓣褪色，b 处加热产生苍白色火焰
C．c 处与安全气球共同防止氯气逸出
D．d 处玻璃管膨大有防止液体冲出的作用
5．（2025·广东江门·一模）利用如图装置进行实验：打开
，点燃酒精灯，待
中液体变浑浊后再变澄清
时，打开
并关闭
，待中液体变浑浊后再变澄清时，熄灭酒精灯；打开
，滴入乙醛，并水浴
加热；打开
，滴入乙醇。下列说法错误的是
A．若
中有
单质生成，则有
乙醛分子被氧化
B．b 中发生的反应属于熵增过程
C．c 中有深蓝色晶体生成，说明此处生成的配合物极性弱
D．尾气可通入饱和食盐水中，再通入
，可以制备
6．（2025·广东肇庆·一模）利用如图所示装置进行
的性质实验：打开
、
，一段时间后，装置
中溶液变蓝。将装置置于光亮处，关闭
，打开
，通入与
等体积的
。下列说法正确的是
A．装置a 中浓盐酸体现氧化性和酸性
B．装置中现象说明
全部转化为
C．装置c 中试管内壁上出现油滴，最终液体充满试管
D．反应结束后装置的试管中最多有5 种有机物
7．（2025·湖北黄冈·三模）硫脲
可用石灰氮
与
控制在
时反应制备，同时产
生石灰乳，实验装置如图(夹持仪器略去)，下列说法正确的是
A．甲中的分液漏斗盛有稀硝酸
B．丙中的加热装置可选用酒精灯
C．反应前后均需通入一段时间
D．生成硫脲的反应中
发生氧化反应
8．（2025·河北衡水·二模）煤的化学活性是评价煤气化或燃烧性能的一项重要指标，可用与焦炭(由煤样
制得)反应的
的转化率
来表示。研究小组设计测定
的实验装置如下：
已知：①
②装置Ⅰ向装置Ⅱ通入的
体积为VmL(标准状况)。
下列关于该实验装置的说法正确的是
A．装置Ⅰ中使用稀硫酸代替稀盐酸，对实验无影响
B．装置Ⅱ中通入
速率太大，可能会使测定的
值偏小
C．装置Ⅲ中d 瓶和e 瓶可以互换顺序
D．实验开始前，不需要检查装置的气密性
9．（2025·云南昆明·模拟预测）某小组设计如下实验装置，检验甲醛与新制氢氧化铜反应生成的气体X 的
成分(可能含有
及副反应产生的
)。实验现象：装置①②中均无明显现象，④中黑色固体
变为红色，⑤中固体颜色变蓝。已知：
。
下列说法错误的是
A．通入气体X 前，应先通入
排尽装置中的空气
B．气体X 中含碳氧化物时，①和②交换顺序对检验结果无影响
C．⑥的作用是防止空气中的水蒸气进入⑤中
D．甲醛与新制
反应的氧化产物不是碳氧化物，可能是甲酸盐或碳酸盐
