知识点07 化学实验方案设计与评价-2026年高考化学二轮复习讲义（含答案）

这是一份知识点07 化学实验方案设计与评价-2026年高考化学二轮复习讲义（含答案），共17页。学案主要包含了第一步 确定信息，第二步 明确要素，第三步 逐项判断等内容，欢迎下载使用。

多以装置图和表格形式呈现，主要给出实验目的、操作、现象和结论、物质的性质中的部分内容。每个选项涉及的考点多为仪器的识别，药品的制备、取用与保存，装置的安全性和实验原理分析，实验有关计算等。考查内容多为不同形式的实验评价，物质的制备、检验、分离与提纯等。
微型实验的设计与评价，属于高考必考题型。主要考查仪器的选择、基本操作，设计、探究和评价实验的能力。
预计2026年命题仍会以元素化合物及有机物的性质为依托，创设新情境进行实验方案设计及评价考查，高频考向常见的有试剂的滴加顺序及用量评价、仪器及装置的选择与连接评价、物质分离提纯的方法及过程评价、实验效果评价等，试题将体现学科内大融合。
流程建模
技法清单
技法01 常见实验装置
1．常见气体发生装置
(1)固体+固体eq \(――→,\s\up7(△))气体
(2)固体(液体)+液体eq \(――→,\s\up7(△))气体
(3)固体+液体―→气体
2．常见气体收集装置
3．尾气处理装置
4．重要的定量实验装置
(1)一定物质的量浓度溶液的配制
(2)酸碱中和滴定
(3)测量气体体积
(4)中和反应反应热测定
(5)化学反应速率的测定
技法02 常考微型实验设计方案与评价方法
1．常考微型实验设计方案
2．实验设计方案的评价方法
(1)从可行性方面对实验方案进行评价
①实验原理是否正确、可行。
②实验操作是否安全、合理。
③实验步骤是否简单、方便。
④实验效果是否明显、准确。
(2)从“绿色化学”角度对实验方案进行评价
①反应原料是否易得、安全、无毒。
②化学反应速率是否较快。
③原料利用率以及制取物质的产率是否较高。
④制取过程中是否造成环境污染。
(3)从“安全性”方面对实验方案进行评价
①进行某些易燃易爆实验时，要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)。
②冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、冷凝管等)。
③其他问题，如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等。
技法03 物质的鉴别、分离和提纯方法
1．有机化合物的化学检验方法或思路
2．物质分离、提纯常用的物理方法
3．物质分离、提纯常用的化学方法
4．物质的鉴别、分离和提纯方案的的设计方法
(1)气体与离子的检验
①原则：一看(颜色、状态)；二嗅(气味)；三实验(加试剂)。
②步骤：观察外观→取少量样品→加入试剂→观察现象→得出结论。
(2)固体成分检验实验方案设计的一般方法
方法一：取少量固体试样→溶于水配成溶液→检测溶液中存在的阴、阳离子→得出实验结论。
方法二：取少量固体试样→在氧气流等中反应→检测所产生的物质(如气体)→得出实验结论。
方法三：取少量固体试样→加酸(或碱)溶液产生气体→检测气体产物的成分→得出实验结论。
(3)物质的鉴别
①选择的方法或试剂要简单，实验现象要明显。
②用物理方法时，一般可按观察法→嗅试法→水溶法的顺序进行。
③用化学方法时，对固体可按加热法、水溶法、指示剂测试法、指定试剂法等进行；对液体可按照指示剂测试法、指定试剂法等进行；对气体可用点燃法、通入指定试剂法等进行。
(4)物质的分离与提纯
①四原则：a．不增，不得引入新杂质；b．不减，尽量不减少被提纯的物质；c．易分，使被提纯或分离的物质跟其他物质易分离；d．复原，被提纯的物质要易被复原。
②三必须：a．除杂试剂必须过量；b．过量试剂必须除尽(除去过量试剂带入的新杂质，同时注意加入试剂的顺序)；c．选择最佳的除杂途径。
类型01 仪器装置图型实验方案的评价
母题精讲1．（2025·河南卷）下列图示中，实验操作或方法符合规范的是
思维解析【答案】B
【第一步 确定信息】本题考查实验操作或方法是否符合规范
变式应用
1．（2025·重庆卷）下列实验操作符合规范的是
2．（2025·云南卷）下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是
类型02 表格型实验方案的评价
母题精讲 2．（2025·甘肃卷）下列实验操作能够达到目的的是
思维解析【答案】D
【第一步 确定信息】本题表格型实验方案的评价
变式应用
1． （2025·陕西、山西、青海、宁夏卷）下列实验方案不能得出相应结论的是
2．（2025·陕西宝鸡·二模）下列实验设计、现象、实验结论均正确的是
类型03 微型化学实验方案的设计与评价
母题精讲 3．（2025·广东卷）利用如图装置进行实验：打开，一定时间后，a中溶液变蓝；关闭，打开，点燃酒精灯加热数分钟后，滴入无水乙醇。下列说法错误的是
A．a中现象体现了的还原性
B．b中既作氧化剂也作还原剂
C．乙醇滴加过程中，c中的铜丝由黑变红，说明乙醇被氧化
D．d中有银镜反应发生，说明c中产物有乙酸
思维解析【答案】D
【第一步 确定信息】本题微型化学实验方案的评价。打开K1、K2，一定时间后，b中H2O2在MnO2的催化下生成O2，O2进入a中，氧化I-，生成I2，使得淀粉-KI溶液变蓝；关闭K1，打开K3，无水乙醇在铜丝的催化下与氧气发生氧化反应生成乙醛，乙醛可与银氨溶液在加热条件下发生银镜反应。
变式应用
1．（2025·云南卷）某化学兴趣小组设计如下实验装置，通过测定反应前后质量的变化，验证固体在酒精灯加热条件下，受热分解的气态产物。
实验步骤：先缓慢通入Ar气，排尽装置内空气；关闭Ⅰ左侧阀门，点燃酒精灯；一段时间后，Ⅱ中灼热的铜网变黑，熄灭酒精灯甲；再次缓慢通入Ar气……
下列说法错误的是
A．实验步骤中，点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B．整个过程中，若Ⅲ中灼热的铜网未变黑，则说明生成的在Ⅱ中反应完全
C．实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量，则分解的气态产物只有
D．应远离热源、可燃物，并与还原性物质分开存放
2．（2025·湖北卷）制备-氯代异丁酸的装置如图。在反应瓶中加入异丁酸与催化剂(易水解)，加热到，通入，反应剧烈放热，通气完毕，在下继续反应。反应结束，常压蒸馏得产物。反应方程式：
下列说法错误的是
A．干燥管可防止水蒸气进入反应瓶
B．可用溶液作为吸收液
C．通入反应液中可起到搅拌作用
D．控制流速不变可使反应温度稳定
巩固提升
1．（2025·北京卷）下列实验的相应操作中，不正确的是
2．（2025·浙江1月卷）提纯粗品(含少量的和)得到纯品的方案如下，所用试剂为溶液、溶液、盐酸和溶液。
下列说法不正确的是
A．用过量的溶液除去
B．通过生成沉淀后过滤除去
C．4种试剂的使用顺序为溶液、溶液、盐酸、溶液
D．调后的滤液蒸发至大量固体析出，趁热过滤、洗涤、干燥后即得纯品
3．（2025·甘肃卷）丁酸乙酯有果香味。下列制备、纯化丁酸乙酯的实验操作对应的装置错误的是(加热及夹持装置略)
4．（2025·广东卷）对铁钉进行预处理，并用铜氨溶液给铁钉镀铜。下列操作不能达到实验目的的是
5．（2025·湖北卷）下列化学实验目的与相应实验示意图不相符的是
6．（2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷）巧设实验，方得真知。下列实验设计合理的是
7．（2025·河北卷）如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检验的是
A．电石与饱和NaCl溶液B．固体与70%的浓
C．大理石与稀HClD．固体与水
8．（2025·湖南卷）具有还原性，易水解。一种制备纯净的的装置示意图如下：
下列说法错误的是
A．导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管
B．实验过程中应先通入，再开启管式炉加热
C．若通入气体更换为，也可制备纯净的
D．配制溶液需加盐酸和金属
9．（2025·北京卷）为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知：为黄色、为红色、为无色。
下列说法不正确的是
A．①中浓盐酸促进平衡正向移动
B．由①到②，生成并消耗
C．②、③对比，说明：②>③
D．由①→④推断，若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液，溶液也无明显变化
10．（2025·青海西宁·二模）用下列装置和操作，能达到相应实验目的的是
A．图甲装置用于测定氢氧化钠溶液的浓度
B．图乙装置用于灼烧海带
C．图丙装置检验中是否混有
D．图丁检验酸性：
11．（2025·江苏连云港·一模）实验室用SO2和MgO悬浊液制取MgSO3，下列实验原理与装置不能达到实验目的的是
A．用装置甲制取SO2B．用装置乙收集SO2
C．用装置丙制取MgSO3D．用装置丁吸收尾气SO2
12．（2025·山东淄博·三模）下列实验装置或操作能达到实验目的的是
13．（2025·湖北黄石·二模）下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的的是
A．图①验证反应有Cl2生成B．图②除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3
C．图③制备无水CuSO4D．图④用于分离苯和溴苯
14．（2025·河北保定·三模）下列实验对应的操作中正确的是
15．（2025·河北衡水·三模）根据指定试剂和选择的装置能完成相关实验的是
A．选择装置I，除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸
B．选择装置Ⅱ，用二氧化锰和浓盐酸制备氯气
C．选择装置Ⅲ，用溴水证明电石与水反应生成乙炔气体
D．选择装置Ⅳ，用和，制备
冲刺突破
1．（2025·北京昌平·二模）学习小组为探究C(Ⅱ)、C(Ⅲ)能否催化的分解及相关性质，室温下进行实验。下列说法不正确的是
资料：
①可催化的分解。
②
A．实验i表明不能催化的分解。
B．实验ⅲ中，可能是与发生氧化还原反应
C．实验ⅱ、ⅲ中的气体成分相同
D．以上实验证明，配体的种类影响C(Ⅱ)的还原性
2．（2025·天津·二模）利用下列仪器或实验装置能够达到实验目的的是
A．用甲装置可除去乙醇中的苯酚
B．用乙装置快速制备少量
C．用丙装置探究生铁在不同条件下的电化学腐蚀
D．用丁装置灼烧胆矾晶体
3．（2025·陕西商洛·二模）已知：为浅黄色粉末，W粉为黑色粉末；丙酸甲酯的沸点为79℃，加热时会逸出。下列装置和操作能达到目的的是
A．探究小苏打的稳定性B．验证氢气还原
C．制备并收集丙酸甲酯D．探究M和Cu的相对活泼性
4．（2025·陕西宝鸡·二模）下列实验设计、现象、实验结论均正确的是
5．（2025·福建厦门·二模）实验室制备广谱高效的氧化型杀菌剂二氯异氰尿酸钠，反应原理为，装置如图(加热及夹持装置省略)。
已知：常温下，二氯异氰尿酸钠固体可溶于水，难溶于冰水。与相关步骤对应的操作或叙述错误的是
6．（2025·贵州毕节·二模）下列装置不能达到实验目的的是
A．装置甲可用于提纯胡萝卜素
B．装置乙可用于验证铁的吸氧腐蚀
C．装置丙可用于检验干燥的氯气是否具有漂白性
D．装置丁可用于比较碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性
7．（2025·江西景德镇·二模）下列实验方案设计能达到实验目的的是
8．（2025·山西晋中·二模）实验室制取的装置如图所示（制备时先通入调节溶液），下列说法错误的是
A．试剂a是饱和溶液
B．装置C可以换成敞口容器
C．调节的目的是防止生成铁的氢氧化物
D．溶液的浓度可用酸性标准溶液滴定
10．（2025·辽宁抚顺·二模）下列分离提纯或检验方法合理的是
11．（2025·陕西渭南·二模）下列实验操作能达到相应实验目的的是
第一步：确定信息
仔细阅读题干，明确题目要求，确定信息属于“实验装置型”、“因果关系型”、“结论与操作相关型”、“方法原理应用型”等哪一类型。
第二步：明确要素
认真阅读各选项(表格)要素，明确各选项信息。
(1)判断原理与现象或结论解释的关系；
(2)判断“目的—仪器—试剂”的合理性；
(3)判断“仪器或用品”与“实验”的对应性；
(4)判断“分离、提纯方法”与“原理”的合理性等。
第三步：逐项判断
针对选项，不遗漏任何信息，多作排除法、特例法。
目的
实验设计
盐酸、碳酸、硅酸酸性强弱的比较
利用强酸制弱酸的原理探究：盐酸与碳酸钠在气体发生装置中反应制备CO2气体，气体净化后通入硅酸钠溶液中生成白色胶状沉淀(H2SiO3)
利用盐类水解原理探究：用pH试纸(pH计)测定同浓度的NaCl溶液、NaHCO3溶液、Na2SiO3溶液的pH
金属性强弱的比较
可通过与水或酸反应置换氢气的能力、最高价氧化物对应水化物的碱性强弱、置换反应、原电池的正负极、电解池中阴极阳离子的放电顺序等方法来比较
非金属性强弱的比较
可通过最高价氧化物对应水化物的酸性强弱、气态氢化物的稳定性、与H2化合的难易程度、相互之间的置换、对应阴离子的还原性等方法来比较
Ksp大小的比较(以AgCl、AgI为例)
①向少量的AgNO3溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成，再向其中滴加KI溶液产生黄色沉淀；②向浓度均为0.1 ml·L－1的NaCl、NaI混合溶液中滴加0.1 ml·L－1 AgNO3溶液先产生黄色沉淀
HCOOH、CH3COOH电离能力强弱的比较
用pH试纸(pH计)分别测定同浓度HCOOH溶液、CH3COOH溶液的pH
用pH试纸(pH计)分别测定同浓度HCOONa、CH3COONa溶液的pH，盐溶液的碱性越强，对应酸的酸性越弱
COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)结合H＋能力强弱的比较
用pH试纸(pH计)分别测定同浓度的Na2CO3、Na2SO3溶液的pH，碱性强者结合H＋的能力强
有机化合物
化学检验方法或思路
卤代烃
首先加NaOH水溶液并加热，然后加稀硝酸中和碱液，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物质（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
与含有酚酞的稀NaOH溶液共热，红色逐渐消失
淀粉
遇碘变为蓝色
蛋白质
灼烧，产生类似烧焦羽毛的特殊气味；加浓硝酸并微热，变黄（含苯环结构的蛋白质可用此法）
方法
适用范围
蒸馏
适用于沸点不同的互溶液体混合物分离
萃取
萃取包括液-液萃取和固-液萃取。液-液萃取是利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程；固-液萃取是用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程
分液
适用于两种互不相溶的液体混合物分离,萃取之后往往需分液
重结晶
重结晶常用于提纯固态化合物。重结晶实验中溶剂选择的要求：
①杂质在所选溶剂中溶解度很小（使杂质析出）或很大（使杂质留在母液中），易于除去；
②被提纯的物质在所选溶剂中的溶解度受温度影响较大，升温时溶解度增大，降温时溶解度减小，冷却后易结晶析出
沉淀法
将杂质转化为沉淀，如NaCl溶液(BaCl2)
气化法
将杂质转化为气体，如NaCl溶液(Na2CO3)
热分解法
加热使不稳定的物质分解除去，如NaCl(NH4Cl)
杂转纯法
将杂质转化为需要提纯的物质，如CO2(HCl)
氧化还原法
用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质，如Fe2＋(Cu2＋)
酸碱溶解法
利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离提纯，如Mg(Al)
电解法
利用电解原理除去杂质，如粗铜的电解精炼
调pH法
加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中的某成分沉淀而分离，如CuCl2(FeCl3)
A．溶解氯化钠固体
B．量取20.00mL草酸溶液
C．收集二氧化碳气体
D．观察钠与水的反应
选项
【第二步 明确要素】
【第三步 逐项判断】
A
固体物质的溶解操作
溶解氯化钠固体应该在烧杯中进行，为了加快溶解，可用玻璃棒搅拌，不能在试管中溶解，错误
B
量取一定体积的溶液
滴定管能精确到两位小数，量取20.00mL草酸溶液，要选择酸式滴定管，实验操作符合规范，正确
C
收集气体
收集二氧化碳可用向上排空气法，但不能用瓶塞塞紧集气瓶，这样空气排不出去，而且易发生爆炸，错误
D
观察钠与水的反应
钠与水的反应比较剧烈，而且产生的氢氧化钠有腐蚀性，不能把眼睛凑上去观察，错误
A．制备NH3
B．配制100mL1.00 ml·L-1 KCl溶液
C．探究Na与H2O反应
D．探究温度对化学平衡的影响
选项
实验操作
目的
A
测定0.01ml/L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
探究对水解的影响
C
向溶液先滴入几滴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
将氯气通入溶液，观察是否产生淡黄色沉淀
验证氯气的氧化性
选项
【第二步 明确要素】
【第三步 逐项判断】
A
测定溶液的pH
若该酸为一元酸，0.01ml/L某酸溶液的pH=2，可判断为强酸，但某些二元弱酸，在浓度0.01ml/L也可能达到pH=2，故无法判断该酸是否为强酸，错误
B
影响外界条件对Fe3+水解的影响
向稀Fe2(SO4)3溶液中加浓硫酸，虽增加H+浓度增大抑制Fe3+水解，但浓硫酸稀释时放热，未控制变量，无法单独验证H+的影响，错误
C
比较Ksp的大小
AgNO3溶液过量，溶液中剩余的Ag+会直接与I-生成AgI沉淀，无法证明AgCl转化为AgI，故不能比较Ksp，错误
D
验证Cl2的氧化性
Cl2与Na2S反应生成S淡黄色沉淀，证明Cl2将S2-氧化为S，验证了Cl2的氧化性，D正确
A
B
C
D
结论：金属活动性顺序为
结论：氧化性顺序为
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
选项
实验设计
现象
实验结论
A
向含有Na2S与ZnS的悬浊液中加入CuSO4溶液
产生黑色沉淀
Ksp(CuS)