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第四节
化学实验方案的设计与评价
第十章
化学实验基础
课标要求 核心素养
根据化学实验的目的和要
求，能做到：①设计实验
方案；②正确选用实验装
置；③掌握控制实验条件
的方法；④预测、描述实
验现象、分析、处理实验
数据，得出合理结论；
⑤评价、改进实验方案。 1.科学探究与创新意识：能从问题和假设出发，
确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；
对实验过程出现的特殊现象敢于提出自己的见
解，并进行进一步的研究。
2.科学态度与社会责任：实验方案的设计要严谨，
应具有可持续发展意识和绿色化学观念，遵循的
优化原则是原料廉价，原理绿色，条件优化，仪
器简单，分离方便。
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[自主测评]
1.(2021 年台州一模)下列实验室中制取气体的药品和装置图
正确的是(
)
B.制 Cl2
C.制乙酸乙酯 　D.制Fe(OH)2
A.制 NH3
答案：D
2.实验室合成氨装置如图 1 所示，试回答问题。
图 1
(1)装置甲的作用：
①_________________________________________________，
②_________________________________________________，
③_________________________________________________。
(2)已知氨气在水中的溶解度大约为 1∶700，若用如图 2 所示
的装置吸收氨气，制成氨水，从实验安全的角度考虑应选用的装
置是________(填字母)。
A
B
C
D
图 2
(3)某同学用 B 装置吸收产生的氨气，结果 B 中溶液能使酚酞
变红，且未看到倒吸现象，试分析未造成倒吸的可能原因是______
________________________________________________________
________________________________________________________
____________________________________。
答案：(1)①干燥气体
②使两种气体充分混合
③观察气泡以调节氢气、氮气气流的速率及两者的比例
(2)AD
(3)反应后混合气体中氨气的含量较小，未造成装置中气体压
强明显减小
考点一 实验方案的设计
科学
简便
简短
1.实验方案设计的五项基本原则
2.实验方案设计的基本内容
3.实验方案设计的基本思路
根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的实
验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。
4.实验设计的关键要点
(1)实验操作顺序
装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→
开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。
(2)加热顺序
若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，通入气体
排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的：
①防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；②保证产品纯度，防止反应物或
生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯时的顺序则相反。
(3)仪器的连接顺序
①涉及气体的一般连接顺序
发生装置→除杂装置→干燥装置→性质探究或收集装置→尾
气处理装置(注意防倒吸)。
②一般装置的进、出气口
a.洗气瓶：长进短出；b.U 形管：无前后；c.干燥管：粗入细
出；d.加热玻璃管：无前后；e.排液量气：短进长出。
仪器连接要注意的问题
①安装仪器时：先下后上，先左后右。
②仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体，
后拆部件。
③净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后
除去无毒、无气味的气体，最后除去水蒸气。
④制备易潮解的物质时，制备装置前、后要连干燥装置。
5.实验方案创新设计的两个方面
(1)量气装置的设计
例如：下列装置中，A 装置是常规的量气装置，B、C、D 装
置是改进后的装置，而 E 装置不能测量气体体积。
(2)启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，是气体制备
的常用装置。实验室中没有启普发生器时，可以根据启普发生器
的原理设计出如图所示的简易制气装置。
考点二 实验方案评价
1.设计实验方案或评价实验方案时，主要从可行性、安全性、
规范性、经济性和绿色化学五个角度入手，要求原理准确、步骤
简洁、现象明显、结论易得和对环境无污染。具体评价角度如下。
2.最佳实验方案的选择
几个实验方案都能达到目的，应选出最佳方案。所谓最佳，
就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，
无污染。
3.实验方案评价分类
(1)实验装置的评价
对比各方案所用装置，从装置选用的合理性、操作的简便可
行性等方面进行全面分析，选出最佳装置。
(2)实验原理的评价
紧扣实验目的，对各方案的原理综合考虑，从原理是否科学
正确、原料是否节省、涉及的操作是否简便易行、误差是否较小
等方面进行全面分析，设计或选出最佳方案。
考向 1 性质探究型综合实验
1.(2023 年北京卷)资料显示，I2 可以将 Cu 氧化为 Cu2+。某小
组同学设计实验探究 Cu 被 I2 氧化的产物及铜元素的价态。
Ⅰ.将等体积的 KI 溶液加入 m mol 铜粉和 n mol I2(n＞m)的固
体混合物中，振荡。
实验 c(KI) 实验现象
实验Ⅰ 0.01 mol·L-1 极少量I2溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色
实验Ⅱ 0.1 mol·L-1 部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色
实验Ⅲ 4 mol·L-1 I2完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色
实验记录如下：
[Cu(H2O)4]2+(蓝色)或[CuI2]－(无色)，进行以下实验探究：
(1)初始阶段，Cu 被氧化的反应速率：实验Ⅰ__________(填
“>”“<”或“＝”)实验Ⅱ。
(2)实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有
步骤 a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入 CCl4，多次萃取、分
液。
步骤 b.取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅
蓝色，并逐渐变深。
ⅰ.步骤 a 的目的是____________________。
容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤 b 的溶液中发生的变化：
________________________________________________________
_______________________________________________________。
ⅱ.查阅资料，2Cu2+＋4I－===2CuI↓＋I2，[Cu(NH3)2]＋(无色)
(3)结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是 CuI，
实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是________________________。
分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，
加入浓 KI 溶液，____________________________(填实验现象)，
观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是_____________
_______________________________________________________。
(4)上述实验结果，I2 仅将 Cu 氧化为＋1 价。在隔绝空气的条
件下进行电化学实验，证实了I2 能将 Cu 氧化为 Cu2+。装置如图所
示，a、b 分别是__________________________。
(5)运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中 Cu 被 I2 氧化
的产物中价态不同的原因：________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________。
2Cu＋I2===2CuI或2Cu＋KI3===2CuI＋KI；2Cu＋I2===2CuI反应为可逆反应，加入浓KI溶液，I2浓度减小，CuI转化为Cu和I2，故产生白色沉淀溶解，出现红色固体的过程。(4)要验证I2能将Cu氧化为Cu2+，需设计原电池负极材料为Cu，b为含n mol I2的
4 mol·L-1的KI溶液。(5)铜与碘反应的体系在原电池装置中，I2将Cu氧化为Cu2+；而在实验Ⅰ、实验Ⅱ和实验Ⅲ中Cu以Cu＋形式存在，这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu＋可以进一步与I－结合生成CuI沉淀或[CuI2]－，Cu＋浓度减小使得Cu2+氧化性增强，发生反应2Cu2+＋4I－===2CuI↓＋I2和2Cu2+＋6I－===2[CuI2]－＋I2。
答案：(1)<
(4)铜、含n mol I2的4 mol·L-1的KI溶液
(5)在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu＋可以进一步与I－结合生成CuI沉淀或[CuI2]－，Cu＋浓度减小使得Cu2+氧化性增强，发生反应2Cu2+＋4I－===2CuI↓＋I2和2Cu2+＋6I－===2[CuI2]－＋I2
2.(2023 年北京房山模拟)某实验小组在研究硝酸与铜的反应
时，发现稀硝酸和铜反应后的混合液为蓝色，而浓硝酸和铜反应
后的混合液为绿色，为此对产生绿色的原因开展探究。按要求回
答下列问题：
[猜想假设]
(1)假设 1：_______________________________________
假设 2：硝酸铜溶液中溶解了 NO2
[实验操作及现象分析]
实验一：向蒸馏水中不断加入硝酸铜晶体，最终配成饱和溶
液。配制过程中溶液颜色始终是蓝色，未见绿色出现。
甲同学根据实验一的现象证明了假设 1 不成立，请补全假设。
实验二：
(2)甲同学在实验一的基础上继续开展了实验二，并初步验证
了假设 2 成立，他的实验操作及现象是________________________
_______________________________________________________。
乙同学认为假设 2 不严谨，用以下实验对假设 2 进行了深入
探究：
操作及试剂 现象
向浓硝酸和铜反应后的混合液
中通入 N2 大量红棕色气体放出，短时间内溶
液仍保持绿色。长时间后变成蓝色
实验三：
(3)结合实验三，乙同学认为假设 2 不严谨的证据是_________
________________________________________________________
_________________________________。
实验 操作 现象
1 向试管a中加入1 mL浓硝酸，再插入铜丝 快速产生红棕色气体，溶液变为绿色
2 向试管b中加入1 mL浓硝酸，3滴蒸馏水，再插入铜丝 快速产生红棕色气体，溶液变为绿色
3 向试管c中加入1 mL浓硝酸，3滴30% H2O2，再插入铜丝 反应较慢，溶液变为蓝色
实验四：乙同学通过以下实验证实了反应过程中 HNO2 的生成。
(5)结合化学用语，解释实验 3 产生该现象的原因是_________
________________________________________________________
________________________________________________________
___________________________。
解析：(1)结合实验一操作可知，实验探究的是硝酸铜溶液浓
度对溶液颜色的影响，故假设1：硝酸铜溶液颜色与溶液浓度有关。
(2)假设 2 为硝酸铜溶液中溶解了 NO2 且甲同学初步验证了假设 2
成立，则实验设计如下：加热硝酸铜溶液，温度升高，二氧化氮
气体溶解度减小而逸出，放出红棕色气体，溶液颜色变为蓝色，
说明颜色的变化与溶解了二氧化氮气体有关。(3)实验三向混合溶
液中通入氮气会将溶液中溶解的二氧化氮气体带出，而溶液仍保
持一段时间绿色，说明绿色的产生不是溶解了二氧化氮气体的原
合价升高生成硝酸，反应ⅰ为2NO2＋H2O===HNO2＋H＋＋NO ；
化氮气体，故反应ⅱ为Cu＋2HNO2＋2H＋===Cu2+＋2H2O2NO↑。
因，假设2不严谨。(4)由资料可知，NO2 溶于水形成HNO2，反应
中氮元素化合价降低则必须有元素化合价升高，则部分氮元素化
由反应ⅲ可知，一氧化氮可参与反应，则在反应ⅱ中生成了一氧
(5)实验 3 中反应较慢，溶液变为蓝色的原因是过氧化氢具有强
氧化性，和亚硝酸反应生成硝酸，导致溶液中亚硝酸的浓度降低，
反应速率减慢，溶液变蓝。
答案：(1)硝酸铜溶液颜色与溶液浓度有关
(2)加热硝酸铜溶液，温度升高，放出红棕色气体，溶液颜色
变为蓝色
(3)向混合溶液中通入氮气会将溶液中溶解的二氧化氮气体带
出，而溶液仍保持一段时间绿色
(4)②ⅰ.2　1　1　H＋　NO
ⅱ.2H＋　Cu2+　2H2O　2NO↑
(5)过氧化氢具有强氧化性，和亚硝酸反应生成硝酸，导致溶
液中亚硝酸的浓度降低
考向 2 成分推断型综合题
3.(2023 年湖北卷)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化
物的组成。回答下列问题：
(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器 A 的名称为_______
_______，装置 B 的作用为__________。
(2)铜与过量 H2O2 反应的探究如下：
实验②中 Cu 溶解的离子方程式为______________________；
产生的气体为______。比较实验①和②，从氧化还原角度说明H+
的作用是___________________________________________。
成硫酸铜，离子方程式为：Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2+＋2H2O；硫酸
验①和②可知，H＋的作用是增强H2O2的氧化性。(3)黑色氧化物Y
解析：(1)由图可知，仪器 A 的名称为具支试管；铜和浓硝酸
反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒
吸，则装置 B 的作用为安全瓶，防倒吸。(2)根据实验现象，铜片
溶解，溶液变蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生
铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则产生的气体为 O2；比较实
答案：(1)①具支试管　②安全瓶，防倒吸
(2)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2+＋2H2O　O2　
③增强H2O2的氧化性　
(3)CuO2　
(4)溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色　72%
4.(2023 年全国乙卷)元素分析是有机化合物的表征手段之一。
按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行 C、H 元素分析。
回答下列问题：
(1)将装有样品的 Pt 坩埚和 CuO 放入石英管中，先_________，
而后将已称重的 U 形管 c、d 与石英管连接，检查______________
______________________________________________________。
依次点燃煤气灯__________，进行实验。
(2)O2 的作用有_______________________________________。
CuO 的作用是__________________________(举 1 例，用化学方程
式表示)。
(3)c 和 d 中的试剂分别是______、______(填标号)。c 和 d 中
的试剂不可调换，理由是__________________________________。
A.CaCl2
B.NaCl
C.碱石灰(CaO＋NaOH)
D.Na2SO3
(4)Pt 坩埚中样品 CxHyOz 反应完全后，应进行操作：________
____________________。取下 c 和 d 管称重。
(5)若样品 CxHyOz 为 0.0236 g，实验结束后，c 管增重0.0108 g，
d 管增重 0.0352 g。质谱测得该有机物的相对分子质量为 118，其
分子式为____________。
解析：(1)实验前，应先通入一定的 O2 吹空石英管中的杂质气
体，保证没有其他产物生成，而后将已称重的 U 形管 c、d 与石英
管连接，检查装置气密性，随后先点燃 b 处酒精灯后点燃 a 处酒
精灯，保证当 a 处发生反应时产生的 CO 能与 CuO 反应生成 CO2。
(2)实验中 O2 的作用有：为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产
物完全进入 U 形管中；CuO 的作用是将 a 处产生的CO转化为CO2，
反应方程式为 CO＋CuO
Cu＋CO2 。(3)有机物燃烧后生成的
CO2 和 H2O 分别用碱石灰和无水 CaCl2 吸收，其中 c 管装有无水
CaCl2，d 管装有碱石灰，二者不可调换，因为碱石灰能同时吸收
水蒸气和二氧化碳，影响最后分子式的确定。(4)反应完全以后应
继续吹入一定量的 O2，保证石英管中的气体产物完全吹入两 U 形
管中，使装置冷却。(5)c 管装有无水 CaCl2，用来吸收生成的水蒸
气，则增重量为水蒸气的质量，由此可以得到有机物中 H 元素的
质量 m(H)＝0.0012 mol×1 g·mol-1＝0.0012 g；d 管装有碱石灰，
答案：(1)通入一定的 O2 装置气密性 b、a
(2)为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入 U 形
管中　CO＋CuO
Cu＋CO2
(3)A C 碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳
(4)继续吹入一定量的 O2，冷却装置
(5)C4H6O4
考向 3 “定量探究型”实验方案的设计与评价
5.(2022 年河北卷)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂
亚硫酸盐的含量，设计实验如图：
①三颈烧瓶中加入 10.00 g 香菇样品和 400 mL 水；锥形瓶中
加入 125 mL 水、1 mL 淀粉溶液，并预加 0.30 mL 0.010 00 mol·L-1
的碘标准溶液，搅拌。
②以 0.2 L·min-1 流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持
微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了 1.00 mL 碘
标准溶液。
③做空白实验，消耗了 0.10 mL 碘标准溶液。
④用适量 Na2SO3 替代香菇样品，重复上述步骤，测得 SO2 的
平均回收率为 95%。
已知：Ka1(H3PO4)＝7.1×10-3，Ka1(H2SO3)＝1.3×10-2。
回答下列问题：
(1)装置图中仪器 a、b 的名称分别为________、___________。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为______(填字母)。
A.250 mL
B.500 mL
C.1000 mL
(3)解释加入 H3PO4 能够生成 SO2 的原因：________________
________________________________________________________
________________________________________________________
_______________________________________________________。
(4)滴定管在使用前需要______________________、洗涤、润
洗；滴定终点时溶液的颜色为____________；滴定反应的离子方
程式为_______________________________。
(5)若先加磷酸再通氮气，会使测定结果________(填“偏高”
“偏低”或“无影响”)。
(6)该样品中亚硫酸盐含量为____________mg·kg-1(以 SO2 计，
结果保留三位有效数字)。
超过其容积的 ，故三颈烧瓶适宜的规格为1000mL。(5)若先加磷
解析：(2)三颈烧瓶中加入 10.00 g 香菇样品和 400 mL 水，加
入 H3PO4 的体积小于 10 mL。在加热时，三颈烧瓶中的液体不能
酸再通氮气，则不能将装置中的空气及时排出，有部分亚硫酸盐
和 SO2 被装置中的氧气氧化，碘的标准溶液的消耗量将减少，会
使测定结果偏低。(6)实验中 SO2 消耗的标准碘液的体积为 0.30 mL
＋1.00 mL＝1.30 mL，减去空白实验消耗的 0.10 mL，则实际消耗
答案：(1)(球形)冷凝管　酸式滴定管
(2)C
6.(2023 年湖北鄂东南名校联考)碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)z]
常用作电子材料、磁性材料的添加剂，受热时可分解生成三种氧
化物。为了确定其组成，某化学兴趣小组同学设计了如图所示装
置进行实验。
(1)请完成下列实验步骤：
①称取 3.65 g 样品置于硬质玻璃管内，称量乙、丙装置的质量；
②按如图所示装置组装好仪器，并检验装置气密性；
③加热甲中玻璃管，当乙装置中______________( 填实验现
象)，停止加热；
④打开活塞 a，缓缓通入空气数分钟后，称量乙、丙装置的质
量；
⑤计算。
(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是________________
_________________________。
(3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷，为解决这
一问题，可选用下列装置中的______(填字母)连接在___________
(填装置连接位置)。
实验 乙装置的质量/g 丙装置的质量/g
加热前 80.00 62.00
加热后 80.36 62.88
(4)若按正确装置进行实验，测得如下数据：
则该碱式碳酸钴的化学式为_________________________。
答案：(1)不再有气泡产生时
(2)将装置中产生的 H2O(g)和 CO2 全部排入乙、丙装置中
(3)D 活塞 a 前(或装置甲前)
(4)Co3(OH)4(CO3)2
类型 解题方法
物质含
量计算 根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，求出混合
物中某一成分的质量，再除以样品的总质量，即可得出
其含量
确定物质
化学式的
计算 ①根据题给信息，计算有关物质的物质的量。②根据电
荷守恒，确定未知离子的物质的量。③根据质量守恒，
确定结晶水的物质的量。④各粒子的物质的量之比即物
质化学式的下标比
[归纳提升]物质组成计算的常用方法
类型 解题方法
热重曲
线计算 ①设晶体为 1 mol 。②失重一般是先失水、再失气态非
金属氧化物。③计算每步的 m余，
＝固体残留率。④晶体中金属质量不减少，仍在 m余中。
⑤失重后的残留物一般为金属氧化物，由质量守恒得
mO，由 n 金属∶nO 即可求出失重后物质的化学式
(续表)
类型 解题方法
多步滴
定计算 复杂的滴定可分为两类
①连续滴定法：第一步滴定反应生成的产物，还可以继
续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计
算出第一步滴定的反应物的物质的量
②返滴定法：第一步用的滴定剂是过量的，然后第二步
再用另一种物质返滴定过量的物质。根据第一步加入的
量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的
物质的量
(续表)
选项 实验方案 现象 结论
A 往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液，振荡 分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力
B 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性
1.(2023 年浙江卷)探究卤族元素单质及其化合物的性质，下列
方案设计、现象和结论都正确的是(
)
选项 实验方案 现象 结论
C 向2 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 mol·L-1
KCl溶液，再滴加4滴0.1 mol·L-1KI溶液 先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀 AgCl转化为AgI，AgI溶解度小于AgCl溶解度
D 取两份新制氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度
(续表)
解析：向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液，振
荡，静置，溶液分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄
色说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中碘离子反应生成
碘三离子使上层溶液呈棕黄色，证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解
能力大于在四氯化碳中的溶解能力，A 正确；次氯酸钠溶液具有
强氧化性，会使有机色质漂白褪色，无法用 pH 试纸测定次氯酸钠
溶液的 pH，B 错误；由题意可知，向硝酸银溶液中加入氯化钾溶
液时，硝酸银溶液过量，再加入碘化钾溶液时，只存在沉淀的生
成，不存在沉淀的转化，无法比较氯化银和碘化银的溶度积大小，
C 错误；新制氯水中的氯气和次氯酸都能与碘化钾溶液反应生成
使淀粉变蓝色的碘，则溶液变蓝色不能说明溶液中存在氯气分子，
无法证明氯气与水的反应存在限度，D 错误。
答案：A
选项 实验操作及现象 结论
A 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
B 取一定量Na2SO3样品，溶解后加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。加入浓HNO3，仍有沉淀 此样品中含有SO
2.(2023 年新课标卷)根据实验操作及现象，下列结论中正确的
是(
)
选项 实验操作及现象 结论
C 将银和AgNO3溶液与铜和Na2SO4溶液组成原电池。连通后银表面有银白色金属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝 Cu的金属性比Ag强
D 向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅 溴与苯发生了加成反应
(续表)
解析：常温下，铁片与浓硝酸会发生钝化，导致现象不明显，
但稀硝酸与铁不发生钝化，会产生气泡，所以不能通过该实验现
象比较浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱，A 错误；浓硝酸会氧化亚
硫酸根生成硫酸根，仍然产生白色沉淀，所以不能通过该实验现
象判断样品中含有硫酸根，B 错误；铜比银活泼，在形成原电池
过程中，铜做负极，发生氧化反应，生成了铜离子，导致溶液变
为蓝色，所以该实验可以比较铜和银的金属性强弱，C 正确；向
溴水中加入苯，苯可将溴萃取到上层，使下层水层颜色变浅，不
是溴与苯发生了加成反应，D 错误。
答案：C
3.(2023 年海南卷)某小组开展“木耳中铁元素的检测”活动。
检测方案的主要步骤有：粉碎、称量、灰化、氧化、稀释、过滤、
滴定等。回答问题：
(1)实验方案中出现的图标
和
，前者提示实验中会
用到温度较高的设备，后者要求实验者_______________________
__________________________________________(填防护措施)。
(2)灰化：干燥样品应装入______中(填标号)，置高温炉内，
控制炉温 850 ℃，在充足空气氛中燃烧成灰渣。
a.不锈钢培养皿
b.玻璃烧杯
c.石英坩埚
(3)向灰渣中滴加 32%的硝酸，直至没有气泡产生。灰化容器
中出现的红棕色气体主要成分是________(填化学式)，因而本实验
应在实验室的________中进行(填设施名称)。若将漏斗直接置于容
量瓶上过滤收集滤液(如图所示)，存在安全风险，原因是_______
______________。
序号 1 2 3
标准溶液用量/mL 2.715 2.905 2.725
取 25.00 mL，驱尽 NO 3 并将 Fe3+全部还原为 Fe2+。用 5 mL 微量
(4)测定铁含量基本流程：将滤液在 200 mL 容量瓶中定容，移
－
滴定管盛装 K2Cr2O7 标准溶液进行滴定。
①选用微量滴定管的原因是_________________________。
②三次平行测定的数据如下表。针对该滴定数据，应采取的
措施是________________________________________。
③本实验中，使测定结果偏小的是______(填标号)。
a.样品未完全干燥
b.微量滴定管未用标准溶液润洗
c.灰渣中有少量炭黑
解析：(2)高温灼烧固体物质需在石英坩埚中进行，故选 c。
(3)滴加 32%的硝酸，灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是
NO2，由于 NO2 有毒，需在通风橱进行；将漏斗直接置于容量瓶
上过滤收集滤液，加入溶液时，容量瓶中形成压强差，可能导致
溶液无法顺利流下。(4)①木耳中铁含量较少，选用微量滴定管使
实验微型化，滴定更准确，节约试剂；②三次平行滴定中，第二
次数据偏差较大，应舍去。③a 项，铁元素的含量＝
100%，样品未完全干燥，使测定结果偏低，故选 a；b项，微量滴
定管未用标准溶液润洗，标准溶液被稀释，使测定结果偏高，故
不选 b；c 项，灰渣中有少量炭黑，对测定结果无影响，故不选 c。
答案：(1)佩戴护目镜
(2)c
(3)NO2
通风橱　液体无法顺利流下
(4)①滴定更准确，节约试剂　②舍去第二次数据　③a
4.(2022年广东卷)食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时，HAc的Ka＝1.75×10-5＝10-4.76。
(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液，需5 mol·L-1 HAc溶液的体积为________mL。
(2)下列关于 250 mL 容量瓶的操作，正确的是________(填字
母)。
A
B
C
D
(3)某小组研究 25 ℃下 HAc 电离平衡的影响因素。
序号 V(HAc)/mL V(NaAc)/mL V(H2O)/mL n(NaAc)∶n(HAc) pH
Ⅰ 40.00 — — 0 2.86
Ⅱ 4.00 — 36.00 0 3.36
…
Ⅶ 4.00 a b 3∶4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1∶1 4.65
提出假设　稀释HAc溶液或改变Ac－浓度，HAc电离平衡会
发生移动。
设计方案并完成实验　用浓度均为0.1 mol·L-1的HAc和 NaAc
溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液；测定 pH，记录数据。
③由实验Ⅱ～Ⅷ可知，增大Ac－浓度，HAc电离平衡逆向移
①根据表中信息，补充数据：a＝__________，b＝_______。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知，稀释 HAc 溶液，电离平衡_______(填
“正”或“逆”)向移动；结合表中数据，给出判断理由：______
________________________________________________________
________________________________________________________
__________________________。
动。
实验结论 假设成立。
对比数据发现，实验Ⅷ中pH＝4.65与资料数据Ka＝10-4.76存
在一定差异；推测可能由物质浓度准确程度不够引起，故先准确
测定 HAc 溶液的浓度再验证。
①移取 20.00 mL HAc 溶液，加入 2 滴酚酞溶液，用 0.1000
mol·L-1 NaOH 溶液滴定至终点，消耗体积为 22.08 mL，则该 HAc
溶液的浓度为________mol·L-1。画出上述过程的滴定曲线示意图
并标注滴定终点。
Ⅰ 移取 20.00 mL HAc 溶液，用 NaOH 溶液滴定至终点，消耗
NaOH 溶液 V1 mL
Ⅱ ________________________，测得溶液的 pH 为 4.76
②用上述 HAc 溶液和 0.1000 mol·L-1 NaOH 溶液，配制等物质
的量的 HAc 与 NaAc 混合溶液，测定 pH，结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出：如果只有浓度均约为 0.1 mol·L-1 的 HAc
和 NaOH 溶液，如何准确测定 HAc 的 Ka？小组同学设计方案并进
行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
实验总结 得到的结果与资料数据相符，方案可行。
(6)根据 Ka 可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其
用途：________________________________________________。
解析：(1)溶液稀释过程中，溶质的物质的量不变，因此
250 mL×0.1 mol·L-1 ＝V×5 mol·L-1 ，解得 V＝5.0 mL。(2)容量
瓶使用过程中，不能用手等触碰瓶口，以免污染试剂，A 错误；
定容时，视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”，不能仰视
或俯视，且胶头滴管的尖端不能伸入容量瓶内，B 错误；向容量
瓶中转移液体，需用玻璃棒引流，玻璃棒下端位于刻度线以下，
同时玻璃棒不能接触容量瓶口，C 正确；定容完成后，盖上瓶塞，
将容量瓶来回颠倒，将溶液摇匀，颠倒过程中，左手食指抵住瓶
塞，防止瓶塞脱落，右手扶住容量瓶底部，防止容量瓶从左手掉
落，D错误。(3)①实验Ⅶ的溶液中n(NaAc)∶n(HAc)＝3∶4，V(HAc)
＝4.00 mL，因此 V(NaAc)＝3.00 mL，即 a＝3.00，由实验Ⅰ可知，
溶液最终的体积为 40.00 mL，因此 V(H2O)＝40.00 mL－4.00 mL
－3.00 mL＝33.00 mL，即 b＝33.00。②实验Ⅰ所得溶液的 pH＝
2.86，实验Ⅱ的溶液中 c(HAc)为实验Ⅰ的
1
10
，稀释过程中，若不
考虑电离平衡移动，则实验Ⅱ所得溶液的 pH＝2.86＋1＝3.86，但
实际溶液的pH＝3.36<3.86，说明稀释过程中，溶液中n(H＋)增大，
达到滴定终点，滴定终点的溶液中溶质为NaAc，当
1时，溶液中c(H＋)的值等于HAc的Ka，因此可再向溶液中加入
当 NaOH 溶液过量较多时，c(NaOH)无限接近 0.1 mol·L-1 ，溶液
pH 接近 13。(5)向 20.00 mL 的 HAc 溶液中加入 V1 mL NaOH 溶液
20.00 mL HAc 溶液，使溶液中 n(NaAc)＝n(HAc)。(6)不同的无机
弱酸在生活中应用广泛，如 HClO 具有强氧化性，在生活中可用
于漂白和消毒；H2SO3具有还原性，可用做还原剂，在葡萄酒中添
加适量 H2SO3 可用作防腐剂。
答案：(1)5.0　(2)C
(3)①3.00　33.00
②正
实验Ⅱ相较于实验Ⅰ，HAc 溶液稀释了 10 倍，而实验
Ⅱ的 pH 增大值小于 1
(4)①0.1104
(5)向滴定后的混合液中加入 20mL HAc 溶液
(6)HClO，漂白剂和消毒液(或 H2SO3，还原剂，防腐剂)

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