2024年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)第一部分新高考選擇題突破專題5化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)微專題3實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

第一部分新高考選擇題突破專題5化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)微專題3實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)高考真題·研析知能對(duì)點(diǎn)·突破關(guān)鍵能力·提升高考真題·研析命題角度1探究型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)1.(2023·浙江1月選考)探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是()

實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象結(jié)論A往FeCl2溶液中加入Zn片短時(shí)間內(nèi)無明顯現(xiàn)象Fe2＋的氧化能力比Zn2＋弱B往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固體溶液先變成血紅色后無明顯變化Fe3＋與SCN－的反應(yīng)不可逆C將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸，滴加KSCN溶液溶液呈淺綠色食品脫氧劑樣品中沒有＋3價(jià)鐵D向沸水中逐滴加5～6滴飽和FeCl3溶液，持續(xù)煮沸溶液先變成紅褐色再析出沉淀Fe3＋先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀D2.(2022·湖南選考)為探究FeCl3的性質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(FeCl3和Na2SO3溶液濃度均為0.1mol·L－1)。實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象①5mL水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黃色；煮沸，溶液變紅褐色②在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，變紅褐色；再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀③在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，變紅褐色；將上述混合液分成兩份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，無藍(lán)色沉淀生成；另一份煮沸，產(chǎn)生紅褐色沉淀依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)論不合理的是()A．實(shí)驗(yàn)①說明加熱促進(jìn)Fe3＋水解反應(yīng)B實(shí)驗(yàn)②說明Fe3＋既發(fā)生了水解反應(yīng)，又發(fā)生了還原反應(yīng)C．實(shí)驗(yàn)③說明Fe3＋發(fā)生了水解反應(yīng)，但沒有發(fā)生還原反應(yīng)D【解析】鐵離子的水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，加熱煮沸可促進(jìn)水解平衡正向移動(dòng)，使水解程度增大，生成較多的氫氧化鐵，從而使溶液顯紅褐色，故A正確；在5mLFeCl3溶液中滴加2滴同濃度的Na2SO3溶液，根據(jù)現(xiàn)象可知，F(xiàn)e3＋既發(fā)生了水解反應(yīng)，生成紅褐色的氫氧化鐵，又被亞硫酸根離子還原，得到亞鐵離子，加入鐵氰化鉀溶液后，出現(xiàn)特征藍(lán)色沉淀，故B正確；實(shí)驗(yàn)③中在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴同濃度少量FeCl3溶液，根據(jù)現(xiàn)象可知，仍發(fā)生鐵離子的水解反應(yīng)，F(xiàn)e3＋量少，未檢測(cè)到Fe2＋，故未來得及發(fā)生鐵離子的還原反應(yīng)，即水解反應(yīng)比氧化還原反應(yīng)速率快，故C正確；結(jié)合三組實(shí)驗(yàn)，說明鐵離子與亞硫酸根離子混合時(shí)，鐵離子的水解反應(yīng)占主導(dǎo)作用，比氧化還原反應(yīng)的速率快，因證據(jù)不足，不能說明亞硫酸離子對(duì)鐵離子的水解作用無影響，事實(shí)上，亞硫酸根離子水解顯堿性，可促進(jìn)鐵離子的水解反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選D。命題角度2比較型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)3.(2022·全國(guó)甲卷)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，下列?shí)驗(yàn)及現(xiàn)象、結(jié)論都正確的是()C4.(2022·全國(guó)乙卷)由實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象，可得出相應(yīng)正確結(jié)論的是()

實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A向NaBr溶液中滴加過量氯水，再加入淀粉KI溶液先變橙色，后變藍(lán)色氧化性：Cl2>Br2>I2B向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加熱，加入新制的Cu(OH)2懸濁液無磚紅色沉淀蔗糖未發(fā)生水解C石蠟油加強(qiáng)熱，將產(chǎn)生的氣體通入Br2的CCl4溶液溶液紅棕色變無色氣體中含有不飽和烴D加熱試管中的聚氯乙烯薄膜碎片試管口濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅氯乙烯加聚是可逆反應(yīng)C【解析】向NaBr溶液中滴加過量氯水，溴離子被氧化為溴單質(zhì)，但氯水過量，再加入淀粉KI溶液，過量的氯水可以將碘離子氧化為碘單質(zhì)，無法證明溴單質(zhì)的氧化性強(qiáng)于碘單質(zhì)，A錯(cuò)誤；向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加熱后，應(yīng)加入氫氧化鈉溶液使體系呈堿性，若不加氫氧化鈉，未反應(yīng)的稀硫酸會(huì)和新制氫氧化銅反應(yīng)，則不會(huì)產(chǎn)生磚紅色沉淀，不能說明蔗糖沒有發(fā)生水解，B錯(cuò)誤；石蠟油加強(qiáng)熱，產(chǎn)生的氣體能使溴的四氯化碳溶液褪色，說明氣體中含有不飽和烴，與溴發(fā)生加成反應(yīng)使溴的四氯化碳溶液褪色，C正確；聚氯乙烯加強(qiáng)熱產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)藍(lán)色石蕊試紙變紅的氣體，說明產(chǎn)生了氯化氫，不能說明氯乙烯加聚是可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)是指在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)的方向進(jìn)行的反應(yīng)，而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加強(qiáng)熱分解條件不同，D錯(cuò)誤；故選C?！菜季S建模〕1．解答實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象與結(jié)論評(píng)價(jià)類問題思維模型2．實(shí)驗(yàn)裝置圖評(píng)價(jià)題的速解方法(1)查實(shí)驗(yàn)裝置中儀器的使用和連接是否正確。(2)查所用反應(yīng)試劑是否符合實(shí)驗(yàn)原理。(3)查氣體收集方法是否正確。(4)查尾氣吸收裝置、安全裝置是否正確。(5)查實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c相應(yīng)操作是否相符，現(xiàn)象、結(jié)論是否正確。3．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論分析型試題常設(shè)陷阱(1)副反應(yīng)或帶出的雜質(zhì)可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論不準(zhǔn)確。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象掩蓋事實(shí)導(dǎo)致的結(jié)論不準(zhǔn)確。(3)實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤導(dǎo)致的結(jié)論不準(zhǔn)確。(4)原理應(yīng)用錯(cuò)誤導(dǎo)致所得結(jié)論不準(zhǔn)確。知能對(duì)點(diǎn)·突破知能對(duì)點(diǎn)1高考常考的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的兩個(gè)視角1.從“綠色化學(xué)”視角對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)(1)反應(yīng)原料是否易得、安全、無毒；(2)反應(yīng)速率是否較快；(3)原料利用率以及生成物質(zhì)的產(chǎn)率是否較高；(4)實(shí)驗(yàn)過程中是否造成環(huán)境污染。2.從“安全性”視角對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)(1)凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防液體倒吸；(2)進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2，氣體點(diǎn)燃先驗(yàn)純等)；(3)防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”，白磷切割宜在水中等)；(4)防吸水(如實(shí)驗(yàn)取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時(shí)宜采取必要措施，以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；(5)冷凝回流(有些反應(yīng)中，為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料，需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置，如長(zhǎng)玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等)；(6)易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)的及時(shí)冷卻；(7)儀器拆卸的科學(xué)性與安全性(也從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮)。知能對(duì)點(diǎn)2比較型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法目的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)鹽酸、碳酸、硅酸酸性強(qiáng)弱的比較利用強(qiáng)酸制弱酸的原理探究：鹽酸與碳酸鈉在氣體發(fā)生裝置中反應(yīng)制備CO2氣體，氣體凈化后通入硅酸鈉溶液中生成白色膠狀沉淀(H2SiO3)利用鹽類水解原理探究：用pH試紙(pH計(jì))測(cè)定同濃度的NaCl溶液、NaHCO3溶液、Na2SiO3溶液的pH目的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)金屬性強(qiáng)弱的比較可通過與水或酸反應(yīng)置換氫的能力、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性、置換反應(yīng)、原電池的正負(fù)極、電解池中陰極陽(yáng)離子的放電順序等方法來比較非金屬性強(qiáng)弱的比較可通過最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、與H2化合的難易程度、相互之間的置換、對(duì)應(yīng)陰離子的還原性等方法來比較Ksp大小的比較(以AgCl、AgI為例)①向少量的AgNO3溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成，再向其中滴加KI溶液產(chǎn)生黃色沉淀；②向濃度均為0.1mol·L－1的NaCl、NaI混合溶液中滴加0.1mol·L－1AgNO3溶液先產(chǎn)生黃色沉淀目的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)HCOOH、CH3COOH電離能力強(qiáng)弱的比較用pH試紙(pH計(jì))分別測(cè)定同濃度HCOOH溶液、CH3COOH溶液的pH用pH試紙(pH計(jì))分別測(cè)定同濃度HCOONa、CH3COONa溶液的pH，鹽溶液的堿性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)酸的酸性越弱

用pH試紙(pH計(jì))分別測(cè)定同濃度的Na2CO3、Na2SO3溶液的pH，堿性強(qiáng)者結(jié)合H＋的能力強(qiáng)關(guān)鍵能力·提升命題角度1探究型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)1.(2023·江蘇南京鹽城二模)下列實(shí)驗(yàn)探究方案不能達(dá)到探究目的的是()選項(xiàng)探究方案探究目的A向試管中滴入幾滴1-溴丁烷，再加入2mL5%NaOH溶液，振蕩后加熱，反應(yīng)一段時(shí)間后停止加熱，靜置。取數(shù)滴水層溶液于試管中，加入幾滴2%AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象檢驗(yàn)1-溴丁烷中的溴元素B向盛有4mL0.1mol·L－1KBr溶液的試管中加入1mL新制氯水，振蕩，觀察溶液顏色變化Cl2的氧化性比Br2強(qiáng)A選項(xiàng)探究方案探究目的C室溫下，比較等物質(zhì)的量濃度的NaF溶液和NaClO溶液pH的相對(duì)大小Ka(HF)＞Ka(HClO)D向盛有5mL0.005mol·L－1FeCl3溶液的試管中加入5mL0.015mol·L－1KSCN溶液，再加入少量鐵粉，振蕩，觀察溶液顏色變化反應(yīng)物濃度影響化學(xué)平衡【解析】

NaOH過量，所以會(huì)與AgNO3反應(yīng)生成沉淀，故無法檢驗(yàn)溶液中是否有溴元素，A錯(cuò)誤；新制氯水中含有氯氣分子，具有強(qiáng)氧化性，Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，則氯氣的氧化性大于溴的氧化性，B正確；F－與ClO－可以發(fā)生水解，水解程度越大堿性越大，說明酸的電離程度越小，C正確；Fe3＋＋3SCN－

Fe(SCN)3，當(dāng)加入鐵粉后，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，鐵離子的濃度減小，平衡逆向移動(dòng)，D正確；故選A。2.(2023·山東聊城二模)下列操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)

目的操作A驗(yàn)證淀粉未水解向淀粉溶液中加適量20%H2SO4溶液，加熱，冷卻后加NaOH溶液至中性，再滴加少量碘水，觀察顏色變化。B室溫下，用pH試紙測(cè)得：0.1mol·L－1Na2SO3溶液的pH約為10；0.1mol·L－1NaHSO3溶液的pH約為5A

目的操作C探究維生素C的還原性向盛有2mL黃色FeCl3溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液，觀察顏色變化D研究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響將銅與濃硝酸反應(yīng)生成的氣體收集后用冰水混合物冷卻降溫，觀察顏色變化命題角度2比較型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)3.(2023·河北張家口二模)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象可得出相應(yīng)正確結(jié)論的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A向淀粉溶液中加入稀硫酸，加熱，一段時(shí)間后，冷卻，加入NaOH溶液調(diào)至堿性，再加入新制的Cu(OH)2，加熱出現(xiàn)磚紅色沉淀淀粉已完全水解B向淀粉KBr溶液中通入足量氯氣，再滴加淀粉KI溶液溶液先變?yōu)槌壬?，后變?yōu)樗{(lán)色氧化性：Cl2>Br2>I2D選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論C向等濃度的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加少量AgNO3溶液出現(xiàn)白色沉淀(鉻酸銀為深紅色沉淀)Ksp(AgCl)＜Ksp(Ag2CrO4)D向FeCl3溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，再加入少量銅粉開始時(shí)無明顯變化，加入銅粉后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀氧化性：Fe3＋>Cu2＋【解析】出現(xiàn)磚紅色沉淀只能證明淀粉已水解，未證明淀粉不存在，不能說明淀粉已完全水解，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氯氣過量，可能是氯氣直接與KI反應(yīng)生成I2，使淀粉溶液變藍(lán)，無法證明氧化性：Br2>I2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Ag2CrO4為A2B型化合物，AgCl為AB型化合物，二者物質(zhì)類型不同，Ksp的大小無法判斷，C項(xiàng)錯(cuò)誤；加入少量銅粉后發(fā)生反應(yīng)Cu＋

2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀可證明氧化性：Fe3＋>Cu2＋，D項(xiàng)正確；故選D。4.(2023·廣東梅州二模)下列實(shí)驗(yàn)方案能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案A驗(yàn)證I－與Fe3＋的反應(yīng)有一定限度向5mL0.1mol·L－1KI溶液中加入10mL0.1mol·L－1FeCl3溶液，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶