化學實驗方案的設計與評價【解析】

化學實驗方案的設計與評價【真題導引】1.(2024·江蘇卷)室溫下,根據下列實驗過程及現象,能驗證相應實驗結論的是()選項實驗過程及現象實驗結論A用0.1mol·L-1NaOH溶液分別中和等體積的0.1mol·L-1H2SO4溶液和0.1mol·L-1CH3COOH溶液,H2SO4消耗的NaOH溶液多酸性:H2SO4>CH3COOHB向2mL0.1mol·L-1Na2S溶液中滴加幾滴溴水,振蕩,產生淡黃色沉淀氧化性:Br2>SC向2mL濃度均為0.1mol·L-1的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1mol·L-1Na2CO3溶液,振蕩,產生白色沉淀溶度積常數:CaCO3>BaCO3D用pH試紙分別測定CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH,CH3COONa溶液pH大結合H+能力:CH3COO->NO答案B解析H2SO4為二元酸,CH3COOH為一元酸,等物質的量的H2SO4和CH3COOH,H2SO4消耗NaOH多,與二者的酸性強弱無關,A錯誤;Na2S溶液與溴水發(fā)生反應:Br2+Na2S===2NaBr+S↓,根據氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性可知氧化性:Br2>S,B正確;CaCO3和BaCO3均為白色沉淀,向CaCl2和BaCl2的混合溶液中滴加Na2CO3溶液,無法判斷生成的白色沉淀是何種物質,故無法比較CaCO3、BaCO3的溶度積常數的大小,C錯誤;CH3COONa溶液和NaNO2溶液的濃度未知,所以不能根據溶液pH大小判斷CH3COO-和NO2?結合H+能力的強弱,2.(2022·江蘇卷)室溫下,下列實驗探究方案不能達到探究目的的是()選項探究方案探究目的A向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液,振蕩,再滴加幾滴新制氯水,觀察溶液顏色變化Fe2+具有還原性B向盛有SO2水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液,振蕩,加熱試管,觀察溶液顏色變化SO2具有漂白性C向盛有淀粉-KI溶液的試管中滴加幾滴溴水,振蕩,觀察溶液顏色變化Br2的氧化性比I2的強D用pH計測量醋酸、鹽酸的pH,比較溶液pH大小CH3COOH是弱電解質答案D解析A.向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液,無現象,振蕩,再滴加幾滴新制氯水,溶液變?yōu)榧t色,亞鐵離子被新制氯水氧化,說明Fe2+具有還原性,正確;B.向盛有SO2水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液,品紅溶液褪色,振蕩,加熱試管,溶液又恢復紅色,說明SO2具有漂白性,正確;C.向盛有淀粉-KI溶液的試管中滴加幾滴溴水,振蕩,溶液變?yōu)樗{色,說明Br2的氧化性比I2的強,正確;D.用pH計測量醋酸、鹽酸的pH用以證明CH3COOH是弱電解質時,一定要注明醋酸和鹽酸的物質的量濃度相同,錯誤。3.(2024·浙江1月選考)根據實驗目的設計方案并進行實驗,觀察到相關現象,其中方案設計或結論不正確的是()實驗目的方案設計現象結論A探究Cu和濃HNO3反應后溶液呈綠色的原因將NO2通入下列溶液至飽和:①濃HNO3;②Cu(NO3)2和HNO3混合溶液①無色變黃色;②藍色變綠色Cu和濃HNO3反應后溶液呈綠色的主要原因是溶有NO2B比較F-與SCN-結合Fe3+的能力向等物質的量濃度的KF和KSCN混合溶液中滴加幾滴FeCl3溶液,振蕩溶液顏色無明顯變化結合Fe3+的能力:F->SCN-C比較HF與H2SO3的酸性分別測定等物質的量濃度的NH4F與(NH4)2SO3溶液的pH前者pH小酸性:HF>H2SO3D探究溫度對反應速率的影響等體積、等物質的量濃度的Na2S2O3與H2SO4溶液在不同溫度下反應溫度高的溶液中先出現渾濁溫度升高,該反應速率加快答案C解析A.探究Cu和濃HNO3反應后溶液呈綠色的原因,將NO2通入下列溶液至飽和:①濃HNO3,②Cu(NO3)2和HNO3混合溶液,現象:①無色變黃色,②藍色變綠色,可以說明Cu和濃HNO3反應后溶液呈綠色的主要原因是溶有NO2,A正確;B.比較F-與SCN-結合Fe3+的能力,向等物質的量濃度的KF和KSCN混合溶液中滴加幾滴FeCl3溶液,振蕩,溶液顏色無明顯變化,說明結合Fe3+的能力:F->SCN-,B正確;C.不應該分別測定等物質的量濃度的NH4F與(NH4)2SO3溶液的pH,因為銨根離子也要水解,且同濃度NH4F與(NH4)2SO3的銨根離子濃度不等,不能比較,并且亞硫酸的酸性大于氫氟酸,結論也不對,C錯誤;D.探究溫度對反應速率的影響,等體積、等物質的量濃度的Na2S2O3與H2SO4溶液在不同溫度下反應,溫度高的溶液中先出現渾濁,能說明溫度升高,反應速率加快,D正確?？记榉治?表格型的實驗評價是高考實驗題的主流題型,判斷結論的正誤或其中幾方面的一致性、準確性等進行評價。考查角度:表格型實驗評價主要圍繞:物質檢驗、性質的驗證、原理的探究、實驗操作、現象、結論、實驗儀器和藥品的選擇等?！竞诵恼稀?.強弱比較實驗操作及現象實驗結論判斷(填“√”或“×”)①將硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液變黃色氧化性:H2O2>Fe3+×②向酸性KMnO4溶液中滴入FeCl2溶液,紫紅色溶液變淺并伴有黃綠色氣體產生氧化性:KMnO4>Cl2>Fe3+×③向KBr溶液中依次滴加過量氯水、淀粉-KI溶液,溶液依次變?yōu)槌壬退{色證明元素非金屬性:Cl>Br>I×④在Ca(ClO)2溶液中通入SO2氣體,有沉淀生成證明酸性:H2SO3>HClO×⑤將足量SO2通入Na2CO3溶液中逸出的氣體通入足量的酸性KMnO4溶液,再通入澄清石灰水中,酸性KMnO4溶液顏色變淺,澄清石灰水變渾濁說明:Ka1(H2SO>Ka1(H2CO√⑥NaHCO3溶液與Na[Al(OH)4]溶液混合產生白色沉淀說明結合H+的能力:CO32?<[Al(OH)4√⑦分別向飽和硼酸(H3BO3)溶液和稀硫酸溶液中加入少量NaHCO3粉末,前者無氣泡冒出,后者有氣泡冒出證明非金屬性:S>C>B√⑧向等濃度的NaCl和KI混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液時,先產生黃色沉淀說明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)√⑨向Na2CO3溶液中加入冰醋酸,將產生的氣體直接通入苯酚鈉溶液中,溶液變渾濁酸性:醋酸>碳酸>苯酚×2.物質制備、產物證明實驗操作及現象實驗結論判斷(填“√”或“×”)①向無水乙醇中加入濃硫酸,加熱至170℃,將產生的氣體通入酸性KMnO4溶液,紅色褪去說明生成乙烯氣體×②將銅絲灼燒至表面變黑,伸入盛有某有機物的試管中,銅絲恢復亮紅色說明該有機物中含有醇羥基或羧基√③向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色說明氯水中含有HClO×④向某黃色溶液中加入淀粉碘化鉀溶液,溶液呈藍色說明溶液中含Br2×⑤將SO3、SO2氣體通入BaCl2溶液中,生成白色沉淀此沉淀是BaSO3、BaSO4×⑥將某氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色該氣體一定是SO2×⑦將紅熱的木炭加入濃硝酸中,產生紅棕色氣體說明碳與濃HNO3反應生成NO2×⑧向補鐵口服液中滴加幾滴酸性KMnO4溶液,紫色褪去說明補鐵口服液中有Fe2+×⑨蘸有濃氨水的玻璃棒靠近溶液X,有白煙產生溶液X一定是濃鹽酸×⑩將某鐵的氧化物用稀鹽酸溶解,再滴入2滴酸性KMnO4溶液,溶液褪色證明該氧化物中一定含有Fe2+×3.物質性質實驗操作及現象實驗結論判斷(填“√”或“×”)①向溶有SO2的BaCl2溶液中加入Fe(NO3)3溶液,有白色沉淀生成說明NO3×②向FeBr3溶液中加入足量H2O2,生成大量氣泡該過程中FeBr3作催化劑√③用玻璃棒蘸取濃硫酸滴在紙上,紙變黑濃硫酸具有脫水性√④向2mL1mol·L-1硼酸溶液中加入1mL1mol·L-1碳酸鈉溶液,溶液無明顯變化硼酸與碳酸鈉沒有反應×4.反應原理實驗操作及現象實驗結論判斷(填“√”或“×”)①取5mL0.1mol·L-1KI溶液于試管中,加入1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液,充分反應滴入5滴15%KSCN溶液,溶液變紅色KI與FeCl3的反應有一定限度√②向兩支盛有KI3溶液的試管中分別滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液變藍、后者有黃色沉淀生成KI3溶液中存平衡:I3?I-+I√③常溫下,測量NaHCO3溶液的pH,pH>7HCO3√④將25℃0.1mol·L-1Na2SO3溶液加熱到40℃,用傳感器測定溶液pH的變化,發(fā)現溫度升高,溶液的pH逐漸減小確定Na2SO3的水解平衡逆向移動×5.離子檢驗實驗操作及現象實驗結論判斷(填“√”或“×”)①用鉑絲蘸取某溶液進行焰色試驗,火焰呈黃色一定是鈉鹽溶液,該溶液中一定不含K+×②向溶液X中滴加NaOH稀溶液,將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙不變藍溶液X中一定不含NH×③向溶液Y中滴加硝酸,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成溶液Y中一定含有SO×④向溶液Z中滴加KSCN溶液,溶液不變色,滴加氯水后溶液顯紅色溶液Z中一定含有Fe2+√【模擬預測】1.(2024·浙江6月選考)為探究化學平衡移動的影響因素,設計方案并進行實驗,觀察到相關現象。其中方案設計和結論都正確的是()選項影響因素方案設計現象結論A濃度向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中加入1mL1.0mol·L-1HBr溶液黃色溶液變橙色增大反應物濃度,平衡向正反應方向移動B壓強向恒溫恒容密閉玻璃容器中充入100mLHI氣體,分解達到平衡后再充入100mLAr氣體顏色不變對于反應前后氣體總體積不變的可逆反應,改變壓強平衡不移動C溫度將封裝有NO2和N2O4混合氣體的燒瓶浸泡在熱水中氣體顏色變深升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動D催化劑向1mL乙酸乙酯中加入1mL0.3mol·L-1H2SO4溶液,水浴加熱上層液體逐漸減少使用合適的催化劑可使平衡向正反應方向移動答案C解析A.2CrO42?(黃色)+2H+Cr2O72?(橙色)+H2O,向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中加入1mL1.0mol·L-1HBr溶液,Cr2O72?可以將Br-在酸性條件下氧化為Br2,故溶液由黃色變橙色,無法說明平衡正向移動,A錯誤;B.反應2HIH2+I2為反應前后氣體總體積不變的可逆反應,向恒溫恒容密閉玻璃容器中充入100mLHI氣體,分解達到平衡后再充入100mLAr(無關氣體),雖然總壓增大,HI、H2、I2的分壓不變,濃度不變,故平衡不移動,氣體顏色不變。即對于反應前后氣體總體積不變的可逆反應,恒溫恒容時,充入惰性氣體平衡不移動,B錯誤;C.反應2NO2N2O4為放熱反應,升高溫度,氣體顏色變深,說明平衡逆向移動,即向吸熱反應方向移動,C正確;D.催化劑只會改變化學反應速率,不影響平衡移動2.(2024·安徽卷)僅用下表提供的試劑和用品,不能實現相應實驗目的的是()選項實驗目的試劑用品A比較鎂和鋁的金屬性強弱MgCl2溶液、AlCl3溶液、氨水試管、膠頭滴管B制備乙酸乙酯乙醇、乙酸、濃硫酸、飽和Na2CO3溶液試管、橡膠塞、導管、乳膠管、鐵架臺(帶鐵夾)、碎瓷片、酒精燈、火柴C制備[Cu(NH3)4]SO4溶液CuSO4溶液、氨水試管、膠頭滴管D利用鹽類水解制備Fe(OH)3膠體飽和FeCl3溶液、蒸餾水燒杯、膠頭滴管、石棉網、三腳架、酒精燈、火柴答案A解析向MgCl2溶液、AlCl3溶液中分別滴加氨水,均產生白色沉淀,且氨水過量沉淀不溶解,無法比較Mg(OH)2、Al(OH)3的堿性強弱,即無法比較Mg和Al的金屬性強弱,A項符合題意;乙醇和乙酸在濃硫酸催化、加熱條件下發(fā)生酯化反應生成乙酸乙酯和水,飽和Na2CO3溶液可溶解乙醇、吸收乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,實驗用品正確,B項不符合題意;向硫酸銅溶液中逐滴加入氨水,先產生藍色Cu(OH)2沉淀,后沉淀溶解,得到[Cu(NH3)4]SO4溶液,實驗用品正確,C項不符合題意;向沸水中滴加飽和FeCl3溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色停止加熱,得到氫氧化鐵膠體,實驗用品正確,D項不符合題意。3.(2024·江蘇預測卷)根據下列實驗操作和現象所得到的結論正確的是()選項實驗操作和現象結論A將FeCl3溶液與Na2S溶液混合,生成的沉淀顏色有紅褐色、黃色和黑色生成的Fe2S3分解為鐵粉和硫單質B向溶液X中滴加NaOH稀溶液,將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙不變藍溶液X中無NHC向Ba(NO3)2溶液中持續(xù)通入SO2,產生白色沉淀該沉淀為BaSO4D在硫酸鋇沉淀中加入濃碳酸鈉溶液充分攪拌后,取沉淀(洗凈)放入鹽酸中,有氣泡產生Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4)答案C解析A.氯化鐵溶液與硫化鈉溶液混合,可以發(fā)生雙水解反應生成氯化鈉、氫氧化鐵紅褐色沉淀和硫化氫氣體,過量的氯化鐵溶液也可以與硫化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應生成氯化鈉、硫化亞鐵沉淀和淡黃色的硫沉淀,所以溶液混合,生成的沉淀顏色有紅褐色、黃色和黑色,故A錯誤;B.常溫下溶液中的銨根離子與稀氫氧化鈉溶液反應生成一水合氨,不能生成使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氨氣,則向溶液X中滴加氫氧化鈉稀溶液,將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙不變藍色無法確定溶液中是否含有銨根離子,故B錯誤;C.向硝酸鋇溶液中通入二氧化硫氣體,二氧化硫與溶液中的水反應生成亞硫酸使溶液呈酸性,酸性溶液中硝酸根離子能將二氧化硫氧化為能與鋇離子反應生成白色硫酸鋇沉