2023届高三化学高考备考二轮复习　实验设计与评价课件

这是一份2023届高三化学高考备考二轮复习　实验设计与评价课件
题型(五)　实验设计与评价命题视角一　实验操作与装置正误判断1.化学实验操作的“十大”先与后2.常见分离装置图(1)过滤——分离固体和液体，装置如图a。(2)分液——分离互不相溶的液体，装置如图b。(3)蒸馏——分离沸点相差较大的互溶液体，装置如图c。(4)蒸发——分离易溶性固体的溶质和溶剂，装置如图d。3.常考实验装置图错因分析1.(2022·石家庄质检)下列实验仪器、试剂、操作均正确，且能达到实验目的的是(　　)D解析　从氯化钠溶液中结晶析出NaCl，操作为蒸发结晶，使用的仪器为蒸发皿，A项错误；向容量瓶中转移液体时，用玻璃棒引流，玻璃棒的下端应靠在刻度线下方，B项错误；制备氢氧化铁胶体的方法是向煮沸的蒸馏水中滴加饱和FeCl3溶液，当液体变为红褐色时停止加热，C项错误；氨气不溶于四氯化碳，极易溶于水，氨气先进入四氯化碳层，再被水吸收，可以防止倒吸，D项正确。2.(2022·沧州二模)下列操作规范且能达到实验目的的是(　　)C解析　A.酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管下部的橡皮管，所以应放在酸式滴定管内，A不正确；B.饱和Na2S溶液不仅能吸收HCl气体，还能吸收H2S气体，B不正确；C.在铁表面镀铜时，铁应作阴极，与电源的负极相连，铜作阳极，与电源正极相连，可溶性铜盐作电解质，C正确；D.收集NH3时，采用向下排空气法，且出气导管口应插入试管的底部，D不正确。3.(2022·广东卷)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是(　　)D解析　浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl2可用浓硫酸干燥，A装置能达到实验目的，故A不符合题意；氯气的密度大于空气，可用向上排空气法收集，B装置能收集氯气，故B不符合题意；湿润的红布条褪色，干燥的红布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，故C不符合题意；氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不能达到实验目的，故D符合题意。命题视角二　实验操作、现象与结论评价1.常见微型实验的设计2.解答实验操作、现象与结论评价类问题思维模型[典例]　下列实验操作、现象得出的结论正确的是(　　)CKsp大小比较的实验设计方法(以AgCl和AgI的Ksp大小比较为例)方法一、利用沉淀的先后顺序设计实验，向等浓度的NaCl和NaI的混合液中逐滴加入AgNO3溶液，因Ksp(AgI)比Ksp(AgCl)小很多，故首先出黄色沉淀，证明AgCl的Ksp比AgI的大。设计实验的要点是原溶液中Cl－和I－的浓度要相等，否则不能得出正确的结论。方法二、利用沉淀的转化设计实验(以AgCl和AgI为例)向一定量的AgNO3溶液中加入稍过量的NaCl溶液至不再继续产生白色沉淀，然后再滴入NaI溶液，若白色沉淀变成黄色沉淀，则证明Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，实验的关键点是用Cl－沉淀Ag＋时，Ag＋不能过量，否则Ag＋会直接与I－结合生成AgI黄色沉淀而不能得出正确的结论。4.(2022·广州六校联考)实验探究是化学发展的必要路径，下列为达到实验目的所用实验操作或原理解释存在错误的是(　　)D5.下列实验和操作能达到预期目的的是(　　)A解析　A.向NaOH溶液中滴加MgSO4至不再产生沉淀，则OH－完全反应生成Mg(OH)2，再滴加CuSO4，若产生蓝色沉淀，则证明Mg(OH)2转化成Cu(OH)2，则Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Cu(OH)2]，故A正确；B.表达式相同的溶度积，溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质，硫酸钙、碳酸钙都是白色沉淀，所以没有明显现象，不能比较Ksp(CaCO3)与Ksp(CaSO4)的大小，故B错误；C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液，虽然有ZnS不溶物，但是溶液中还有Na2S，加入硫酸铜溶液以后，Cu2＋一定会与溶液中的S2－反应得到黑色的CuS沉淀，不能证明发生了沉淀转化，故C错误；D.比较AgCl和Ag2S的Ksp大小，应向硝酸银溶液中加入足量的氯化钠溶液，生成白色的氯化银，再在氯化银固体中加稀硫化钠溶液，沉淀转化为黑色，故D错误。6.(2022·全国甲卷)根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是(　　)CD2.(2022·岳阳二模)下列实验图示或操作正确的是(　　)D解析　A.图中读数为11.60 mL ，且50 mL滴定管下方无刻度，则滴定管中剩余溶液体积大于(50－11.60) mL ＝ 38.40 mL，故A错误；B.小烧杯应与大烧杯口相平，防止热量散失，故B错误；C.Fe与电源负极相连，不能失去电子，应与电源正极相连制备，故C错误；D.氧气不与水反应，难溶于水，可以用排水法测氧气的体积，故D正确。3.(2022·浙江6月选考)下列说法不正确的是(　　)A.用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管上口倒出B.铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜C.利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团D.蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜，静置冷却，析出硫酸亚铁铵晶体A解析　用标准液润洗滴定管，要将整个滴定管内壁进行润洗，因此，应将润洗液的一部分从滴定管上口倒出，另一部分从滴定管下口放出，A说法不正确；铝热反应非常剧烈，反应过程中放出大量的热，有大量火星飞溅，因此，在操作时要戴上石棉手套和护目镜以保护手和眼睛，B说法正确；有机物中的基团在红外光谱中会呈现出其特征谱线，因此，可以利用红外光谱法初步判断有机物中具有哪些基团，C说法正确；硫酸亚铁铵的溶解度随着温度降低而减小，蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜，溶液达到饱和状态，静置冷却后的混合体系中硫酸亚铁铵的溶解度最小，析出的晶体是硫酸亚铁铵晶体，D说法正确。4.下列装置、试剂使用或操作正确的是(　　)A.①比较碳酸和苯酚的酸性B.②制备NaHCO3C.③检验溶液中是否含有K＋D.④用NaOH溶液测定稀硫酸浓度D解析　A.乙酸易挥发，能使苯酚钠溶液变浑浊，会干扰碳酸与苯酚的酸性比较，A错误；B.该装置为侯氏制碱法的简易装置，由于氨气极易溶于水，直接通入食盐水容易发生倒吸，通二氧化碳的导管未伸入液面以下，吸收不充分，B错误；C.焰色试验，验证溶液中是否有钾离子时，用铁丝沾取少许溶液，在酒精灯下灼烧，同时需要透过蓝色钴玻璃观看燃烧的火焰，如果火焰是紫色的，说明含有钾离子，C错误；D.用氢氧化钠溶液和酚酞测定稀硫酸浓度，利用中和反应，以及酚酞遇碱变红，来测定稀硫酸的浓度，D正确。5.(2022·全国乙卷)由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是(　　)C解析　向NaBr溶液中滴加过量氯水，过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质，无法证明溴单质的氧化性强于碘单质，A错误；向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热后，应先加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性，再加新制氢氧化铜悬浊液检验，若不加氢氧化钠，未反应的稀硫酸会和新制的氢氧化铜反应，则不会产生砖红色沉淀，不能说明蔗糖是否发生水解，B错误；石蜡油加强热，产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明气体中含有不饱和烃，C正确；聚氯乙烯加强热会发生焦化、分解反应，产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，说明产生了氯化氢，与氯乙烯加聚反应条件不同，不能说明氯乙烯加聚是可逆反应，D错误。A卷1.(2022·湖南卷)化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作符合规范的是(　　)A2.某补铁剂每片含硫酸亚铁0.3 g(相当于铁60 mg)，为测定含铁量是否达标，某兴趣小组用实验室常用试剂将铁元素通过氧化、碱化等步骤转化为Fe2O3，该过程不需要的操作为(　　)C解析　测定补铁剂中的含铁量将补铁剂在烧杯中进行溶解后加氧化剂充分氧化，将铁转化成三价铁离子后再加碱将铁离子完全沉淀，然后过滤出氢氧化铁，在坩埚中进行灼烧，得到氧化铁后用天平称量，由此可知A为溶解、B为过滤、C为蒸发、D为称量，不需要的操作是C蒸发。3.下列操作能够达到实验目的的是(　　)B解析　A.由于Na2CO3溶液也能与CO2反应，故不能用饱和Na2CO3溶液来除去CO2中混有的NO2，A不合题意；B.检验K2CO3中是否含有钠盐，可以进行焰色试验，若观察到火焰颜色呈黄色，则说明含有Na＋，B符合题意；C.粗锌可能因为能够形成原电池反而能加快其与稀硫酸的反应速率，故使用纯度更高的锌粒反而减慢其反应速率，C不合题意；D.将盐酸与NaHSO3混合产生的气体通入品红溶液，看到品红溶液褪色，只能说明盐酸的酸性强于亚硫酸，但盐酸和亚硫酸均不是各自最高价氧化物对应水化物，故不能证明非金属性：Cl>S，D不合题意。4.实验室中部分仪器或操作如图所示：下列实验中，未涉及到图中仪器或操作的是(　　)A.验证四氯化碳是非极性分子B.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸C.实验室制备少量氨气D.由工业酒精制无水乙醇C解析　A.用毛皮摩擦过的橡胶棒或绸子摩擦过的玻璃棒(带静电)靠近酸式滴定管中四氯化碳细流，细流不发生偏转，从而证明四氯化碳是非极性分子，A不符合题意；B.用NaOH标准溶液滴测定未知浓度的盐酸，需使用图中的中和滴定装置，B不符合题意；C.实验室制备少量氨气，要么用浓氨水滴入NaOH固体、生石灰或碱石灰中，要么使用固、固加热型装置，图中没有此类装置，C符合题意；D.由工业酒精制无水乙醇，采用蒸馏的方法，图中最前面的装置是蒸馏装置，D不符合题意。5.(2022·石家庄二模)下列关于实验现象的解释或所得结论正确的是(　　)C6.用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到目的的是(　　)A.用甲装置制取并收集干燥纯净的NH3B.用乙装置除去水中的苯酚C.用丙装置配制一定物质的量浓度的硫酸溶液D.用丁装置验证浓硫酸的吸水性D解析　A.氨气的密度比空气小，应用向下排空气法收集，故A错误；B.苯酚微溶于水，溶于水形成乳浊液，应用分液法分离提纯，故B错误；C.容量瓶是量器，不能用来溶解或稀释物质，故C错误；D.浓硫酸具有吸水性，能使蓝色的五水硫酸铜失去结晶水形成白色的无水硫酸铜，故D正确。7.下列操作能达到实验目的的是(　　)C解析　A.25 ℃，测得可溶性正盐MR溶液的pH＝7，不能证明可溶性MR为强酸强碱盐，也可能是水解程度相同的弱酸弱碱盐，A不合题意；B.由于碳酸钠溶液与二氧化碳会反应，故不能依次通过盛有饱和Na2CO3溶液和浓硫酸的洗气瓶来除去CO2中的SO2气体，应该依次通过盛有饱和NaHCO3溶液和浓硫酸的洗气瓶来除去，B不合题意；C.由于Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2，故可以用加入足量MgCl2浓溶液充分反应后过滤，洗涤的操作来除去Mg(OH)2中的Ca(OH)2，C符合题意；D.由于NaOH过量，AgNO3与NaOH会反应将生成黑色的氧化银，掩盖白色的氯化银，故检验氯乙烷中的氯原子，应先滴加NaOH水溶液，加热，再加入过量的HNO3将溶液先酸化再加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，D不合题意。8.(2022·济南二模)下列实验的“操作和现象”与“推测或结论”对应关系一定正确的是(　　)C解析　A.题干未告知5%和30% H2O2溶液的体积，故无法确定谁先停止冒气泡，A不合题意；B.用铁丝蘸取少量某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，说明该溶液中一定含有钠元素，但不一定是钠盐，也可以是NaOH，B不合题意；C.已知石蕊指示剂的变色范围为5～8，某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明该气体溶于水后溶液的pH大于8，即该气体的水溶液显碱性，C符合题意；D.向无水乙醇中加入浓H2SO4，加热至170 ℃，将产生的气体通入酸性KMnO4溶液，红色褪去，由于挥发出来的乙醇或者反应中产生的副产物SO2均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故不能说明使溶液褪色的气体是乙烯，D不合题意。B卷9.图中实验装置正确，且能达到实验目的的是(　　)A.利用图1 装置模拟石油的分馏B.利用图 2 装置检验 NH4Cl分解产生的两种气体C.利用图 3 装置蒸发结晶得到食盐晶体D.利用图 4 装置验证牺牲阳极法B解析　A.分馏装置中，温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口处，A错误；B.氯化铵分解生成氨气和氯化氢混合气体，气体通过五氧化二磷吸收氨气后，通过观察湿润蓝色石蕊试纸变红证明生成HCl，气体通过碱石灰吸收氯化氢后，通过观察湿润的酚酞试纸变红证明生成氨气，B正确；C.蒸发结晶操作应在蒸发皿中进行，C错误；D.验证牺牲阳极法需检验Fe电极是否发生反应，而Fe做电极时反应只能得到二价铁离子，因此检验亚铁离子是否生成，不能用KSCN溶液检验，D错误。10.下列操作能达到实验目的的是(　　)B解析　A.由于蔗糖水解是酸性条件，检验水解产物葡萄糖需在碱性条件下，故加入新制Cu(OH)2之前，应先加入NaOH溶液中和水解的酸性条件，A不符合题意；B.硫酸酸化的品红溶液pH比品红溶液小，故将“84”消毒液滴入两种溶液中通过观察品红溶液褪色的快慢，可判断出氧化能力的强弱，B符合题意；C.酸性条件下，溶液中的Cl－也能与KMnO4反应使KMnO4溶液褪色，故此时KMnO4溶液褪色不一定是因为未变质的Fe2＋，C不符合题意；D.Al2O3与足量的NaOH反应生成NaAlO2，Fe2O3不反应，过滤洗涤后获得Fe2O3，对NaAlO2溶液进行加热蒸发，促进其水解生成NaOH和Al(OH)3，但由于NaOH不挥发，故随着NaOH浓度增大，水解平衡又逆向移动生成NaAlO2，故蒸发结晶后获得的是NaAlO2固体，灼烧后仍为NaAlO2，无法获得Al2O3，D不符合题意。11.(2022·重庆期考)用下列装置或操作进行相应实验，能达到实验目的的是(　　)A解析　若锥形瓶内产生黄绿色气体，且淀粉KI溶液变蓝，则说明浓盐酸与高锰酸钾发生了反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，氯气通入到淀粉KI溶液中发生了反应2KI＋Cl2===2KCl＋I2，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物可知，氧化性KMnO4＞Cl2＞I2，A能够达到实验目的；检验化合物中是否含钾元素，进行焰色试验时必须透过蓝色钴玻璃观察，否则其他颜色的光会掩盖钾的焰色(紫色)，B不能达到实验目的；蒸馏时接收馏分的锥形瓶不能密封，否则会造成爆炸等实验事故，C不能达到实验目的；制备氢氧化铁胶体时，应将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，继续煮沸至液体呈红褐色，将饱和FeCl3溶液滴加到NaOH溶液中将生成Fe(OH)3沉淀，D不能达到实验目的。12.(2022·日照联考)下列实验操作能达到相应实验目的的是(　　)C解析　制备氢氧化铁胶体时，向煮沸的蒸馏水中滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，A项错误；食品包装袋内脱氧剂中还原铁粉变质生成Fe2O3，取少量样品溶于盐酸后应选择KSCN溶液检验Fe3＋，来确定铁粉是否变质。若铁粉未变质，铁粉溶于盐酸生成Fe2＋，可用K3[Fe(CN)6]溶液来检验Fe2＋，B项错误；制备无水AlCl3时，在HCl气流中加热AlCl3·6H2O，可以抑制AlCl3的水解，C项正确；溴乙烷的消去反应中，产生的乙烯气体中含有挥发出的乙醇蒸气，乙烯和乙醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D项错误。13.(2022·广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　)A.Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性B.a处变红，说明SO2是酸性氧化物C.b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性D.试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成B解析　铜和浓硫酸反应生成CuSO4，体现浓硫酸的酸性，生成SO2，体现浓硫酸的强氧化性，故A错误；a处的紫色石蕊变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，故B正确；b处品红褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。14.(2022·浙江6月选考)亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观、口感与食盐相似，人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液，分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是(　　)C解析　KClO3溶于水，电离出钾离子和氯酸根离子，亚硝酸钠溶于水电离出钠离子和亚硝酸根离子，由于AgNO2沉淀可溶于稀硝酸，滴加硝酸银和足量稀硝酸不能生成白色沉淀，A错误；氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，B错误；亚硝酸有氧化性，可以把二价铁氧化为三价铁，溶液变为黄色，C正确；稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀，D错误。15.(2022·沧州二模)下列实验方案、现象和结论都正确的是(　　)A解析　A.铁粉和水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，氢气可以燃烧，收集后，用燃着的木条靠近会有爆鸣声，A正确；B.草酸浓度相同，体积不同，则溶液的总体积不同，不能探究浓度对反应速率的影响，B错；C.NaClO溶液具有漂白性，故不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH，应该用pH计测定，C错；D.NaCl和KI浓度相同，向等浓度的NaCl和KI混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液时，溶度积小的先形成沉淀，AgI为黄色沉淀，故先产生黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，D错误。16.下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)C