资源简介

3.简单实验方案的设计与评价
知｜识｜强｜化
1.常见有机物的检验
有机物 检验方法或思路
卤代烃 首先加NaOH溶液并加热，再加稀硝酸中和碱液，最后滴加AgNO3溶液
乙醇 可使有黑色氧化膜的灼热铜丝变得光亮（生成铜），并产生有刺激性气味的气体（乙醛）；与金属钠能够平缓地反应，产生氢气
醛、葡萄糖 与银氨溶液（水浴加热）反应形成银镜；与新制的Cu（OH）2（加热）反应生成砖红色沉淀（Cu2O）
羧酸 使紫色石蕊溶液变红；使蓝色石蕊试纸变红
酯 与滴有酚酞的稀NaOH溶液共热，红色逐渐消失
淀粉 溶液遇碘变为蓝色
蛋白质 灼烧，有烧焦羽毛的气味；加浓硝酸并微热，颜色变黄（含苯环结构的蛋白质用此法）
2.Ksp 大小比较的实验设计方法（以AgCl和AgI为例）
方法一　沉淀先后顺序法
向等浓度的NaCl和NaI的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，首先观察到有黄色沉淀生成，则说明Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI），实验的关键点是混合液中c（Cl－）＝c（I－），若实验中c（I－）＞c（Cl－），则不能比较二者Ksp的大小，若实验中c（Cl－）＞c（I－），同样可证明Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI）。
方法二　沉淀转化法
向NaCl溶液中加入少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再向其中滴入KI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀，说明Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI）。实验的关键点是先制取AgCl且Cl－要过量（若Ag＋过量，则不能得出相应的实验结论）。
【示例分析】
根据下列实验操作及现象，判断所得结论是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）逻辑陷阱
①用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，则该溶液一定是钠盐溶液。（×）
②向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，则蛋白质均发生变性。（×）
③蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X，有白烟产生，则X一定是浓盐酸。（×）
④向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则该溶液一定是碳酸盐或碳酸氢盐溶液。（×）
⑤向Na2CO3溶液中加入冰醋酸，将产生的气体直接通入苯酚钠溶液中，产生白色浑浊，则酸性：醋酸＞碳酸＞苯酚。（×）
（2）条件陷阱
①先将硫代硫酸钠与硫酸两种溶液混合后再用水浴加热，观察出现浑浊所用的时间，探究温度对化学反应速率的影响。（×）
②溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加AgNO3溶液，未出现浅黄色沉淀，则溴乙烷未发生水解。（×）
③在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热，向水解后的溶液中加入新制的Cu（OH）2并加热，无砖红色沉淀生成，则说明淀粉未水解。（×）
（3）原理陷阱
①向过氧化钠样品中滴加过量的盐酸，将生成的气体通入BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则样品未变质。（×）
②将SO2通入溴水（或碘水或酸性高锰酸钾溶液），溴水褪色，则SO2有漂白性。（×）
③将Fe（NO3）2样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液变红，则Fe（NO3）2晶体已氧化变质。（×）
④向2支盛有2 mL不同浓度Na2SO3溶液的试管中同时加入1 mL 2％ H2O2溶液，观察实验现象，则可得出浓度对反应速率的影响。（×）
⑤向某溶液中先加入氯水或双氧水再滴加KSCN溶液，溶液显红色，则该溶液中一定含F。（×）
真｜题｜研｜析
1.（2024·甘肃高考9题）下列实验操作、现象和结论相对应的是（　　）
实验操作、现象 结论
A 用蓝色石蕊试纸检验某无色溶液，试纸变红 该溶液是酸溶液
B 用酒精灯灼烧织物产生类似烧焦羽毛的气味 该织物含蛋白质
C 乙醇和浓硫酸加热，产生的气体使溴水褪色 该气体是乙烯
D 氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液，生成沉淀 氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强
解析：B　使蓝色石蕊试纸变红的溶液显酸性，但不一定是酸溶液，A项错误；蛋白质灼烧后有类似烧焦羽毛的味道，B项正确；浓硫酸可使乙醇脱水生成碳单质，碳单质与浓硫酸在加热条件下生成的二氧化硫也能使溴水褪色，故不能说明产生的气体是乙烯，C项错误；氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应生成难溶的氢氧化镁，该反应属于复分解反应，与氢氧化钠和氢氧化镁的碱性强弱无关，D项错误。
2.（2024·湖南高考8题）为达到下列实验目的，操作方法合理的是（　　）
实验目的 操作方法
A 从含有I2的NaCl固体中提取I2 用CCl4溶解、萃取、分液
B 提纯实验室制备的乙酸乙酯 依次用NaOH溶液洗涤、水洗、分液、干燥
C 用NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液 用甲基橙作指示剂进行滴定
D 从明矾过饱和溶液中快速析出晶体 用玻璃棒摩擦烧杯内壁
解析：D　从含有I2的NaCl固体中提取I2，用CCl4溶解、萃取、分液后，I2仍然溶在四氯化碳中，没有提取出来，A错误；提纯乙酸乙酯用饱和Na2CO3溶液洗涤，B错误；用NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应到达终点时生成CH3COONa，溶液呈碱性，用在碱性条件下变色的酚酞作指示剂，不能用甲基橙作指示剂，C错误；从明矾过饱和溶液中快速析出晶体，可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁，在烧杯内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核，D正确。
3.（2024·河北高考6题）下列实验操作及现象能得出相应结论的是（　　）
选项 实验操作及现象 结论
A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 H2O具有还原性
B 待测液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀 待测液含有S
C Mg（OH）2和Al（OH）3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg（OH）2只溶于盐酸，Al（OH）3都能溶 Mg（OH）2比Al（OH）3碱性强
D K2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动
解析：C　铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和H2，H2O中H的化合价由＋1降低为0，发生还原反应，H2O作氧化剂，A错误；向待测液中滴加BaCl2溶液，生成的白色沉淀也可能为AgCl或BaCO3，故待测液中不一定含S，B错误；Al（OH）3既可与酸反应又可与碱反应，而Mg（OH）2只可与酸反应，则Mg（OH）2的碱性强于Al（OH）3，C正确；向K2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液，溶液中存在平衡：Cr2（橙色）＋2OH－2Cr（黄色）＋H2O，平衡正向移动，D错误。
操作、现象与结论一致性判断表格类实验题解题程序
能｜力｜进｜阶
1.（2024·南宁摸底）下列实验操作、现象和结论都正确的是（　　）
选项 实验操作 现象 结论
A 将新制氯水光照一段时间 用pH计测溶液pH，pH变小 光照能促进HClO的电离
B 向某溶液中滴加KSCN溶液 产生红色沉淀 溶液中存在三价铁离子
C 向Na2CO3固体中滴加乙酸溶液，将生成的气体通入苯酚钠溶液中 苯酚钠溶液变浑浊 酸性强弱：乙酸＞碳酸＞苯酚
D 苯、液溴与铁粉充分混合后，将生成的气体依次通入CCl4、AgNO3溶液中 AgNO3溶液中产生淡黄色沉淀 苯与液溴发生了取代反应
解析：D　HClO不稳定，见光易分解，将新制氯水光照一段时间，发生反应：2HClO2HCl＋O2↑，HClO转化为HCl，溶液pH减小，A错误；向含三价铁离子的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，而不是产生红色沉淀，B错误；由于乙酸易挥发，因此苯酚钠溶液变浑浊，不能说明一定是CO2与苯酚钠溶液反应，也可能是乙酸与苯酚钠溶液反应，C错误；溴和铁反应生成FeBr3，苯和液溴在FeBr3的催化作用下发生取代反应生成溴苯与溴化氢，CCl4能吸收挥发出来的Br2，AgNO3和溴化氢反应产生淡黄色沉淀，D正确。
2.（2024·东北三省四市联合体二模）下列实验操作、现象和解释或结论完全正确的是（　　）
选项 实验操作 解释或结论
A 将含有二氧化硫的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，然后加入足量氯化钡溶液 通过测定白色沉淀的质量，可推算二氧化硫的物质的量
B 实验室用浓硫酸和乙醇制取乙烯，将产生的气体通入溴水中 若溴水褪色，则证明混合气体中有乙烯
C 向盛有2 mL 0.1 mol·L－1 MgCl2溶液的试管中滴加2～4滴0.1 mol·L－1 NaOH溶液，产生白色沉淀，向上层清液中滴加4滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，生成红褐色沉淀 Ksp[Mg（OH）2] ＞Ksp[Fe（OH）3]
D 把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶，一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。浸泡在热水中的烧瓶内红棕色加深 2NO2N2O4　ΔH＞0
解析：C　高锰酸钾溶液一般用稀硫酸酸化，其本身含有S，则不能通过测定白色沉淀的质量推算SO2的物质的量，A错误；实验室用浓硫酸和乙醇制取乙烯，会发生副反应产生SO2，将产生的气体通入溴水中，若溴水褪色，不能证明混合气体中有乙烯，应该先将气体通入NaOH溶液中除去SO2，B错误；向盛有2 mL 0.1 mol·L－1 MgCl2溶液的试管中滴加2～4滴0.1 mol·L－1 NaOH溶液，再向上层清液中滴加4滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，NaOH不足，实验中先生成白色沉淀，再生成红褐色沉淀，发生了沉淀的转化，则说明Ksp[Mg（OH）2]＞Ksp[Fe（OH）3]，C正确；把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶，一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中，浸泡在热水中的烧瓶内红棕色加深，说明反应2NO2N2O4平衡逆向移动，则该反应是放热反应，ΔH＜0，D错误。
3.（2024·齐齐哈尔三模）下列实验方法不能达到相应实验目的的是（　　）
选项 实验目的 实验方法
A 比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性 分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，将产生的气体通入澄清石灰水中，观察实验现象
B 验证C2H5X（X代表Cl、Br、I）中卤素原子的种类 向C2H5X中加入过量的NaOH溶液，加热一段时间后静置，取少量上层清液于试管中，加入AgNO3溶液，观察实验现象
C 比较水分子中的氢原子和乙醇羟基中的氢原子的活泼性 相同条件下，用金属钠分别与水和乙醇反应，观察实验现象
D 验证葡萄糖中含有醛基 在试管中加入2 mL 10％ NaOH溶液，滴入5滴5％ CuSO4溶液，振荡后加入2 mL 10％葡萄糖溶液，加热，观察实验现象
解析：B　Na2CO3受热不易分解，澄清石灰水不会变浑浊，NaHCO3受热易分解，产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊，说明热稳定性：Na2CO3强于NaHCO3，A正确；加入AgNO3溶液前未加入稀硝酸中和NaOH溶液并使溶液呈酸性，OH－会干扰X－的检验，不能确定卤代烃中卤素原子的种类，B错误；钠与乙醇反应比钠与水反应缓和，说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，C正确；在试管中加入2 mL 10％ NaOH溶液，滴入5滴5％ CuSO4溶液，振荡后加入2 mL 10％葡萄糖溶液，加热，有砖红色沉淀产生，说明葡萄糖中含有醛基，D正确。
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