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(共66张PPT)
第57讲　简单实验方案的设计与评价
1.通过对“微型”实验方案的分析，进一步加深对元素化合物、化 学反应原理等知识的理解。
2.能依据实验目的、现象对实验装置、操作、设计进行正确评价。
考点·全面突破
考点一　实验装置型的评价与分析
1. 实验装置及操作的评价角度
评价类型 评价主要内容
对装置仪器
组合评价 仪器选用及组合、分离与仪器的选用、常见仪器的使用等
对常见实验
操作评价 装置的气密性检查、实验步骤与操作、实验中现象与反应、洗气与干燥、尾气处理等
对实验条件
和安全评价 安全检查与操作、防止倒吸装置与措施、防止氧化装置与措施、控制反应条件、防止盐类水解措施等
2. 常考实验装置的易错点分析
实验装置 易错点或注意事项
①不能在容量瓶中溶解溶质
②玻璃棒要靠在刻度线以下，而不是刻度线以上
①用玻璃棒引流
②漏斗末端紧靠烧杯内壁
实验装置 易错点或注意事项
①分液漏斗末端紧靠烧杯内壁
②下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出
①温度计水银球的位置应位于支管口处
②水流方向为自下而上
③为防止暴沸应加碎瓷片或沸石
实验装置 易错点或注意事项
①右端导管接近液面
②用饱和Na2CO3溶液除去乙酸，吸收乙醇，分离乙酸 乙酯
①气体流向为长进短出
②洗气时所选液体是否正确
实验装置 易错点或注意事项
①制备H2、O2、SO2、CO2、NH3（浓氨水与碱石灰反应）可选A装置
②MnO2与浓盐酸反应制备Cl2可以选B装置
①反应的试管口要略向下倾斜
②制备NH3时棉花的作用是防止氨气与空气对流
若①中为挥发性酸，通入③之前要把挥发出的①中的气体除去，如验证酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚
1. 下列装置或操作设计合理，且能达到相应实验目的的是（　　）
√
解析：蒸馏实验时应该使用直形冷凝管，A错误；稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶，附着在大理石表面，阻碍反应的进行，B错误；虽然乙醇易挥发，但是乙醇不能与溴的四氯化碳溶液反应，而 烯烃能与Br2发生加成反应，所以可以通过溴的四氯化碳溶液颜色变 化来证明溴乙烷发生消去反应生成烯烃，C正确；CO2和SO2均可与 Na2CO3溶液反应，D错误。
2. 以下实验方案设计正确的是（　　）
A B C D
分离CH3COOH
和H2O 提纯混有少量 C2H4的CH4 排气法收集H2
√
【题后归纳】
实验装置的可行性评价的一般思路
考点二　性质或原理探究类实验方案的评价
1. 性质或原理探究类简单实验方案设计常考点
（1）探究物质氧化性或还原性的强弱。
（2）探究物质酸性的强弱。
（3）探究物质的其他特殊性质，如漂白性、不稳定性。
（4）探究物质溶解能力（溶解度）的大小。
（5）探究化学反应是否为可逆反应。
2. 性质或原理探究类实验方案评价的一般思路
（1）理论依据是否正确（物质的性质、化学原理等）。
（2）是否注意控制变量。
（3）实验操作是否规范。
（4）实验现象与结论是否具有因果关系。
3. 性质或检验类实验设计评价示例
（1）判断下列有关物质检验的实验设计“操作、现象、结论”的逻 辑关系是否正确并解释原因
实验操作及现象 结论 判断正误 解释
① 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体Y，试纸变蓝 该气体是Cl2
② 将某气体通入品红溶液中，品红褪色 该气体一定是SO2
3. 性质或检验类实验设计评价示例
（1）判断下列有关物质检验的实验设计“操作、现象、结论”的逻 辑关系是否正确并解释原因
淀粉碘化钾试纸检验的
是具有强氧化性的气体，
Y可能是Cl2，也可 能是O3、NO2等气体
O3、Cl2也能使品红褪色
×
×
实验操作及现象 结论 判断正误 解释
③ 向溶液Y中滴加硝酸，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成
④ 该有机物中含有碳碳双键
碳碳双键和醛基都能使酸性
高锰酸钾溶液褪色，故用酸
性KMnO4溶液无法证明分
子中含有碳碳双键
×
×
实验操作及现象 结论 判断正误 解释
⑤ 向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 说明淀粉未水 解
稀硫酸在淀粉水解实验中作
催化剂，在未中和硫酸的情
况下加入的新制的Cu（OH）2
会与硫酸反应生成CuSO4，在
加热时得不到沉淀，应该先加
氢氧化钠中和硫酸后再加
新制的Cu（OH）2
×
实验操作及现象 结论 判断 正误 解释
⑥ 向某溶液中滴加 KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色 该溶液中一定含Fe2＋
Fe2＋的检验方法正确
√
实验操作及现象 结论 判断正误 解释
⑦ 溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加AgNO3溶液，未出现浅黄色沉淀 溴乙烷未发生水解
NaOH与AgNO3溶液反 应生成的AgOH极不稳 定，分解生成棕褐色的 氧化银，干扰溴离子的 检验，应该先加稀硝酸 中和NaOH后再加 AgNO3溶液
×
实验操作及现象 结论 判断正误 解释
⑧ 将Fe（NO3）2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红 Fe（NO3）2
晶体已氧化变质　　
×
（2）判断下列有关性质或原理的设计实验中“操作、现象、结论” 的描述逻辑关系是否正确并解释原因
实验操作及现象 实验结论 判断正误 解释
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
探究温度对化学反应速率
的影响，要先将混合液加
热到所需要的温度后再混
合，若先混合则会发生反
应，影响实验的判断，
且需设置对照实验
×
实验操作及现象 实验结论 判断正误 解释
②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 酸性：醋酸＞碳酸＞苯酚
醋酸具有挥发性，生成 的CO2气体中混有挥发 出的醋酸，苯酚钠变浑 浊可能是因为CO2，也 可能是因为醋酸，无法 比较碳酸与苯酚的酸性 强弱
×
实验操作及现象 实验结论 判断正误 解释
③向盛有Fe（NO3）2 溶液的试管中加入0.1 mol·L－1 H2SO4，试管 口出现红棕色气体
④向NaCl和NaI稀溶液中滴加少量AgNO3溶液，先出现黄色沉淀 Ksp（AgCl） ＞Ksp（AgI）
NaCl和NaI溶液的
浓度未知，无法比
较Ksp大小
×
×
还原产物是NO，
在试管口被氧化为
NO2
实验操作及现象 实验结论 判断正误 解释
⑤向盛有KI3溶液的两试管中分别加入淀粉溶液和AgNO3溶液，前者溶液变蓝色，后者有黄色沉淀生成
√
实验操作及现象 实验结论 判断正误 解释
⑥向NaHS溶液中滴入酚酞，溶液变红色 HS－水解程度大于其电离程度
√
一、物质检验实验方案的设计与评价
1. 下列物质检验实验设计所选用的试剂正确的是（　　）
待检验物质 所用试剂
A 海水中的碘元素 淀粉溶液
B SO2气体 澄清石灰水
C 溶液中的Cu2＋ 氨水
D NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸
√
解析：淀粉遇碘单质才会变蓝，海水中的碘元素主要是以离子的形式存在，无法检验，A错误；SO2气体和CO2气体均可使澄清石灰水变浑浊，B错误；铜离子可以和氨水先生成氢氧化铜蓝色沉淀，再与氨水结合生成铜氨络合离子{[Cu（NH3）4]2＋}，可以检验，C正确；氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D错误。
2. 根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是（　　）
选项 实验目的 实验及现象 结论
A 检验铁锈中是否 含有二价铁 将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去 铁锈中含有 二价铁
B 探究Na2SO3固体 样品是否变质 取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀产生 样品已经变质
C 检验乙醇中是否 含有水 向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体 乙醇中含有水
D 检验X溶液中是 否含有Fe2＋ 向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色 X溶液中一定 含有Fe2＋
√
解析：浓盐酸也能与KMnO4发生反应，使溶液紫色褪去，A错误；加入稀盐酸，亚硫酸根离子会转化为二氧化硫气体，加入氯化钡生成的沉淀只能是硫酸钡沉淀，可以说明样品已经变质，B正确；乙醇和水均会与金属钠发生反应生成氢气，C错误；先滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红，说明加入KSCN溶液前溶液中存在Fe3＋，但不能确定Fe3＋是否由Fe2＋氧化而来，D错误。
二、性质或原理实验方案的设计与评价
3. 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（　　）
选项 实验操作 实验现象 结论
A 将浓硫酸滴到纸上 纸张变黑 浓硫酸具有吸水性
B 测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH 前者pH比后者大 非金属性：S＞C
C 向2.0 mL浓度均为0.1 mol·L－1的KCl、KI的混合溶液中滴加1～2滴0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，振荡 沉淀呈黄色 Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI）
D 将甲醇和过量酸性高锰酸钾溶液混合 紫红色褪去或变浅 甲醇被氧化成甲酸
√
解析：将浓硫酸滴到纸上，纸张变黑，说明浓硫酸具有脱水性， A错误；H2SO3的酸性比H2CO3强，但S的最高价氧化物对应的水化物 为H2SO4，则无法判断S、C的非金属性强弱，B错误；由实验操作和 现象可知，碘化银更难溶，则Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI），C正确；甲 醇能被酸性高锰酸钾氧化生成甲酸，甲酸分子中含有醛基，能被过量 的酸性高锰酸钾氧化，最终产物不是甲酸，D错误。
4. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是（　　）
选项 实验操作和现象 结论
A 将乙醇与浓硫酸混合加热，将产生的气体通入酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 产生的气体中一定含有乙烯
B 向苯酚浊液中滴加碳酸钠溶液，浊液变澄清 苯酚的酸性强于碳酸的酸性
C 向1-溴丙烷中加入KOH溶液，加热几分钟，冷却后再加入AgNO3溶液，无淡黄色沉淀生成 1-溴丙烷没有水解
D 向20％蔗糖溶液中加入稀硫酸加热，再加入NaOH溶液调成碱性，再加入银氨溶液水浴加热，出现银镜 蔗糖水解产物具有还原性
√
【题后归纳】
表格型实验方案设计与评价的解题流程
真题·体验品悟
1. （2025·陕晋青宁高考10题）下列实验方案不能得出相应结论的是（　　）
结论：金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu 结论：氧化性顺序为Cl2＞Fe3＋＞I2
A B
结论：甲基使苯环活化 结论：增大反应物浓度，该反应速率加快
C D
√
解析：Fe与Cu形成原电池，电子由Fe电极通过导线流入Cu电极，说明Fe比Cu活泼，同理得Zn比Fe活泼，则金属活动性顺序：Zn＞Fe＞Cu，A不符合题意；FeCl3溶液滴入淀粉-KI溶液 中，溶液颜色变蓝，说明氧化性：I2＜Fe3＋，新制氯水滴入含 KSCN的FeCl2溶液中，溶液变红，说明氧化性：Cl2＞Fe3＋，则 氧化性顺序：Cl2＞Fe3＋＞I2，B不符合题意；苯和酸性高锰酸钾 不反应，甲苯与酸性高锰酸钾反应而使溶液紫色褪去，故得出结 论：苯环使甲基活化，C符合题意；等体积、不同浓度的Na2S2O3溶液加入等体积、等浓度的H2SO4溶液中，加入浓度大的Na2S2O3溶液的试管中出现浑浊所用时间较短，能得出结论：增大反应物浓度，该反应速率加快，D不符合题意。
2. （2025·甘肃高考13题）下列实验操作能够达到目的的是（　　）
选项 实验操作 目的
A 测定0.01 mol·L－1某酸溶液的pH是否为2 判断该酸是否为强酸
B 向稀Fe2（SO4）3溶液滴入几滴浓硫酸，观察溶液颜色变化 探究H＋对Fe3＋水解 的影响
C 向AgNO3溶液先滴入几滴NaCl溶液，再滴入几滴NaI溶液，观察沉淀颜色变化 比较AgCl和AgI的Ksp大小
D 将氯气通入Na2S溶液，观察是否产生淡 黄色沉淀 验证氯气的氧化性
√
解析：0.01 mol·L－1的多元弱酸溶液的pH也可能为2，A错误；浓硫酸稀释时放热，故将浓硫酸滴入稀Fe2（SO4）3溶液中，体系温度升高，干扰H＋对Fe3＋水解影响的探究，B错误；向AgNO3溶液先滴入几滴NaCl溶液，有AgCl生成，再滴入几滴NaI溶液，I－与溶液中过量的Ag＋反应生成黄色沉淀，不能证明发生了沉淀的转化，无法比较AgCl和AgI的Ksp大小，C错误；将氯气通入Na2S溶液中，产生淡黄色 淀，说明有S单质生成，则证明Cl2具有氧化性，D正确。
3.
√
4. （2024·浙江1月选考16题）根据实验目的设计方案并进行实验，观 察到相关现象，其中方案设计或结论不正确的是（　　）
实验目的 方案设计 现象 结论
A 探究Cu和浓HNO3反应后溶液呈绿色 的原因 将NO2通入下列溶液至饱和：①浓HNO3②Cu（NO3）2和HNO3混合溶液 ①无色变黄色
②蓝色变绿色 Cu和浓HNO3反应 后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2
B 比较F－与SCN－结合Fe3＋的能力 向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴FeCl3溶液，振荡 溶液颜色无明 显变化 结合Fe3＋的能力：
F－＞SCN－
C 比较HF与H2SO3的酸性 分别测定等物质的量浓度的NH4F与（NH4）2SO3溶液的pH 前者pH小 酸性：HF＞H2SO3
D 探究温度对反应速率的影响 等体积、等物质的量浓度的Na2S2O3与H2SO4溶液在不同温度下反应 温度高的溶液 中先出现浑浊 温度升高，该反应速率加快
√
课时跟踪检测
一、选择题（本题包括6个小题，每小题只有一个选项符合题意）
1. 下列过程能达到实验目的的是（　　）
选项 实验目的 实验过程
A 检验某铁的氧化物含有二价铁 将该氧化物溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液紫色褪去
B 检验乙醇中含有水 向乙醇中加入一小粒钠，产生无色气体
C 除去氯气中的氯化氢气体 将氯气先通过饱和食盐水再通过浓硫酸
D 制备Fe（OH）3胶体 将NaOH溶液滴加到饱和FeCl3溶液中
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√
解析：浓盐酸会与KMnO4反应，将该氧化物溶于浓盐酸，滴入 KMnO4溶液紫色褪去，不能说明某铁的氧化物含有二价铁；乙醇和 水均会与钠发生反应生成氢气，则向乙醇中加入一小粒钠，产生无色 气体，不能说明乙醇中含有水；氯化氢会溶于饱和食盐水而氯气不 溶，将氯气先通过饱和食盐水再通过浓硫酸可以除去氯气中的氯化氢 气体；制备Fe（OH）3胶体的步骤是向沸腾的蒸馏水中滴加饱和氯化 铁溶液继续煮沸至红褐色，将NaOH溶液滴加到饱和FeCl3溶液中得到Fe（OH）3沉淀。
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2. 下列有关实验操作、现象和结论都正确的是（　　）
选项 实验操作和现象 结论
A 向溶有SO2的BaCl2溶液中加入Fe（NO3）3溶液，有白色沉淀生成
B 向铜与浓硫酸反应后的溶液中加水，溶液变蓝 反应后有Cu2＋生成
C 向浓硝酸中插入红热的木炭，产生红棕色气体 木炭可与浓硝酸反应生成NO2
D 铝粉与氧化铁发生铝热反应，冷却后将固体溶于盐酸，向所得溶液滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化 氧化铁已经完全被铝粉还原
√
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3. （2025·浙江杭州模拟）利用下列装置进行实验，能达到相应实验 目的的是（　　）
A. 利用装置甲测量锌粒和3 mol·L－1硫酸反应生成H2的体积
B. 利用装置乙制取并收集干燥、纯净的NO
C. 装置丙可用于由FeSO4溶液制备FeSO4·7H2O
D. 装置丁所示操作可用于测定NaOH溶液的浓度
√
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解析：NO不能用排空气法收集，B错误；蒸发硫酸亚铁溶液需要 在无氧的环境下在蒸发皿中进行，C错误；盛装盐酸的滴定管应该选 择酸式滴定管，D错误。
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4. （2025·浙江温州模拟）实验中的颜色变化有很多原因。下列实验 方案设计或结论不正确的是（　　）
选项 实验目的 方案设计 现象 结论
A 探究新制的饱和氯水使含有酚酞的氢氧化钠稀溶液红色褪去的原因 向含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中滴入过量氯水，再滴入几滴相同浓度的NaOH溶液 溶液不再变色 酚酞被氯水氧化而导致溶液褪色
B 探究SO2气体使品红褪色的原因 分别向均含有少量品红的乙醇溶液、饱和NaOH溶液中通入等量的SO2气体 乙醇溶液中颜色不褪去，NaOH溶液颜色褪去
C 将NaHCO3溶液与Na[Al（OH）4]溶液混合 产生白色沉淀
D 探究Cu和浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因 分别向Cu和稀硝酸、浓硝酸的溶液中通入CO2气体 前者溶液仍为蓝色，后者放出红棕色气体，溶液由绿色变为蓝色 Cu和浓硝酸反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2
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将碳酸氢钠溶液与Na[Al（OH）4]溶液混合，反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，由“强酸制弱酸”的原理可知，碳酸氢根离子的酸性强于氧化铝，由盐类水解规律可知，四羟基合铝酸根离子结合氢离子的能力强于碳酸根离子，C项正确；为了探究Cu和浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因，分别向Cu和稀硝酸、浓硝酸的溶液中通入CO2气体，Cu和稀硝酸反应生成NO气体，Cu和浓硝酸反应生成NO2气体，通入CO2气体后，前者溶液颜色不变，仍为蓝色，说明溶液的颜色与NO无关，后者放出红棕色气体，为NO2，溶液由绿色变为蓝色，说明NO2对溶液的颜色产生影响，故Cu和浓硝酸反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2，D项正确。
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5. （2025·浙江金丽衢十二校联考）下列有关实验设计、操作说法正 确的是（　　）
A. 甲图可用于测定Na2S2O3与稀硫酸的反应速率
B. 乙图在溶液中加入一些氨水，制成铜氨溶液，可使镀层光亮
C. 丙图是转移操作
D. 丁图配成同浓度的溶液，有利于比较乙醇和苯酚中羟基的活性
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解析：测定Na2S2O3与稀硫酸的反应速率，还需要计时器，而且生成物SO2会溶于水，用测量气体体积的方法不准确，故A错误；镀铜时，加入氨水可以生成铜氨配离子，使铜离子浓度降低，而且配合 物平衡的存在能使铜离子浓度稳定在一定的范围内，这样使镀层更加 紧密均匀光亮，工业上常采用这种方法在铁制镀件上镀铜，故B正 确；转移液体时，玻璃棒应靠在容量瓶刻度线以下，故C错误；通常 用活泼金属与羟基的反应来比较乙醇和苯酚中羟基的活性，而加水配 制成溶液后，活泼金属会与水反应，无法达到目的，故D错误。
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6. 下列实验方案能达到实验目的的是（　　）
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A. 装置甲验证CuSO4对H2O2分解反应有催化作用
B. 装置乙除去CCl4中的Br2
C. 装置丙用铁氰化钾溶液验证牺牲阳极法
D. 装置丁验证非金属性：Cl＞C＞Si
√
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解析：加CuSO4溶液的试管同时也用水浴加热，其反应速率加快，不能证明是CuSO4的催化作用，A项错误；溴和氢氧化钠溶液反应生成可溶于水的钠盐，得到互不相溶的两层液体，下层为四氯化碳，通过分液可得到四氯化碳，B项正确；图示装置是外接电流法而不是牺牲阳极法，C项错误；验证非金属性的强弱，应比较元素最高价氧化物的水化物的酸性，盐酸应改为高氯酸， D项错误。
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二、非选择题（本题包括2个小题）
7. 铁是人体必需的微量元素之一，补铁剂中的Fe2＋在空气中很容易 被氧化为Fe3＋，影响铁元素在人体中的吸收利用。某实验小组进行如 图所示的对照实验，验证补铁剂和维生素C一起服用的科学性。
[实验操作]　第一步：在A、B两支试管中加入对比试剂；第二步： 振荡；第三步：滴加KSCN溶液。
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[实验现象]
（1）A试管中溶液变 色，B试管中无明显现象。
解析：KSCN溶液遇Fe3＋显红色。
[实验结论]
（2）维生素C具有 （填“氧化性”或“还原性”）， 能防止Fe2＋被氧化为Fe3＋，所以补铁剂和维生素C一起服用具有 科学依据。
解析：试管B中加入维生素C，不显红色，说明维生素C将Fe3＋还原， 体现了维生素C的还原性。
红　
还原性
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（3）某品牌泡腾片的主要成分为维生素C和NaHCO3，放入水中立即 产生大量气泡（CO2）使口感更好，说明维生素C具有 （填 “酸性”或“碱性”）。
解析：维生素C和NaHCO3，放入水中立即产生大量气泡（CO2） 使口感更好，说明维生素C具有酸性，与NaHCO3反应生成水和二 氧化碳。
酸性　
[生活应用]
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解析：为防止烹调时蔬菜中维生素C的损失，烹调蔬菜应注意避免与 氧化性物质接触（或避免与碱性物质接触）。
避免
与氧化性物质接触（或避免与碱性物质接触）
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8. 某小组同学设计的氧化C2H5OH的实验装置如图（夹持装置省略）
（1）在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。
解析：C2H5OH催化氧化，所需要的氧气，用浓硫酸作干燥剂干燥， 所需的干燥装置和干燥剂如图： 。
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（2）为检验上述实验收集到的产物，该小组同学进行了如下实验并 得出相应结论。
实验序号 检验试剂和反应条件 现象 结论
① 酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 产物含有乙醛
② 新制Cu（OH）2，加 热 生成砖红色沉淀 产物含有乙醛
③ 微红色含酚酞的NaOH溶液 微红色褪去 产物可能含有乙酸
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解析：①不合理；乙醇易挥发，且乙醇和乙醛都能使酸性KMnO4 溶液褪色，所以不能用酸性高锰酸钾溶液检验收集到的产物中含 有乙醛。
①　
乙醇也
能使酸性KMnO4溶液褪色
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