2027高考化学一轮复习练习含答案 课时作业54 简单实验方案的设计与评价（教用）

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选择题：1∼6题，每小题3分，7∼14题，每小题4分，共50分。
基础达标练
1．（2023·重庆卷·5）下列实验装置或操作能够达到实验目的的是（ ）
【答案】B
【解析】NH4Cl受热分解为NH3和HCl，二者遇冷又会生成NH4Cl，不能用来制取NH3，A错误；转移溶液时玻璃棒应斜靠在容量瓶刻度线以下，B正确；铁件作负极，发生氧化反应，加快腐蚀，保护铁件应该连接比铁更活泼的金属，C错误；NO可与空气中的氧气反应，不能用排空气法收集，D错误。
2．（2025·重庆北碚三模）下列实验装置和操作能达到实验目的的是（ ）
A. 制备［Cu(NH3)4］SO4⋅H2O晶体
B. 检验1-氯丁烷中的氯元素
C. 检验乙炔的还原性
D. 除去CO2中混有的HCl气体
【答案】A
【解析】[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中溶解度较低，向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%乙醇可降低其溶解度，促使晶体析出，A正确；1−氯丁烷为非电解质，与硝酸酸化的AgNO3溶液不反应，无法检测其中的氯元素，B错误；生成的乙炔中混有H2S等杂质，会干扰乙炔与溴的反应，C错误；饱和Na2CO3溶液和CO2、HCl都能反应，应用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl气体，D错误。
3．下列实验操作和现象能达到实验目的的是（ ）
【答案】B
【解析】浓硫酸使滤纸脱水炭化变黑，体现其脱水性，A错误；葡萄糖溶液与银氨溶液反应生成单质Ag，反应中银氨溶液表现出氧化性，葡萄糖表现出还原性，B正确；根据CaCO3与SiO2的反应，无法比较C、Si元素的非金属性强弱，C错误；仅通过向无水乙醇中投入一小块钠，无法判断是乙醇中的羟基氢原子还是烃基氢原子参加反应生成H2，D错误。
4．下列实验操作正确且能达到实验目的的是（ ）
【答案】B
【解析】乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错误；稀硫酸与NaHCO3溶液混合产生二氧化碳，二氧化碳能与硅酸钠溶液反应生成沉淀，证明碳酸的酸性强于硅酸，则非金属性：C>Si，B正确；加碘盐中添加的是碘酸钾，加入淀粉没有现象，C错误；NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，检验氨应使用湿润的红色石蕊试纸，D错误。
5．下列实验装置使用正确的是 （ ）
A. 实验室制取氨
B. 实验室制取氯气
C. 实验室制备乙酸乙酯
D. 实验室制备溴乙烷
【答案】C
【解析】加热NH4Cl和Ca(OH)2固体制备氨，氨的密度小于空气的密度，应用向下排空气法收集，A错误；实验室制取氯气，尾气处理装置中应选用NaOH溶液，B错误；实验室制备溴乙烷，冷凝管的进水、出水方向应该是“下进上出”，D错误。
6．下列实验操作及现象能达到相应实验目的的是（ ）
【答案】C
【解析】NaHC2O4溶液显酸性，说明HC2O4−的电离程度大于其水解程度，但无法证明H2C2O4是弱酸，A错误；浓盐酸与Na2CO3反应产生的CO2中混有HCl，HCl也能和Na2SiO3反应，故无法证明CO2与Na2SiO3反应，B错误；向FeBr2溶液中滴加KSCN溶液无红色出现，再滴加新制氯水后溶液变红，说明Cl2优先氧化Fe2+而非Br−，证明还原性：Fe2+>Br−，C正确；NaHSO4溶于水后电离出Na+、H+和SO42−，SO42−与Ba2+反应生成BaSO4沉淀，是NaHSO4在溶液中电离出SO42−导致的，无法证明NaHSO4晶体中是否含有SO42−，D错误。
7．（2025·河南郑州二模）下列实验操作及现象正确且能得出相应结论的是（ ）
【答案】D
【解析】铜片质量增加，说明Cu2+被还原，若氧化性：Fe3+>Cu2+，Fe3+应在正极被还原，此时Cu作负极应被氧化，质量减少，A错误；FeCl2中的Fe2+会被H2O2氧化为Fe3+，Fe3+对H2O2分解有催化作用，B错误；浓硫酸与NaCl反应生成HCl，是难挥发酸制备易挥发酸，与酸性强弱无关，C错误；AgCl在氨水中完全溶解，是因为氨水与Ag+形成了稳定的配合物[Ag(NH3)2]+，降低了Ag+的浓度，促进了AgCl的溶解，而AgBr与氨水反应生成的配合物的稳定性较弱，无法完全溶解，可说明溶度积：Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)，D正确。
8．下列实验方案能达到实验目的的是（ ）
甲乙
丙丁
A. 甲装置可制取NaHCO3
B. 乙装置可验证金属性：Zn>Fe
C. 丙装置可检验乙醇消去产物中的乙烯
D. 丁装置可探究压强对化学平衡移动的影响
【答案】B
【解析】NH3在水中的溶解度大，CO2在水中的溶解度小，实验过程中为保证CO2被充分吸收，应先通入NH3一段时间再通入CO2，A错误；乙装置构成原电池，若铁钉两端溶液变红，没有蓝色沉淀生成，说明铁钉没有被腐蚀，则锌为负极，铁为正极，金属性：Zn>Fe，B正确；乙醇易挥发，生成的乙烯中混有乙醇，乙烯中还混有SO2等杂质，乙醇、SO2均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰乙烯和酸性高锰酸钾溶液的反应，所以不能达到实验目的，C错误；题给反应的反应前后气体分子数不变，不能探究压强对化学平衡移动的影响，D错误。
9．（2025· 黑吉辽蒙卷·8）巧设实验，方得真知。下列实验设计合理的是（ ）
【答案】B
【解析】A项，Cl2和HCl均可以被碱石灰吸收，错误；B项，稀硝酸与Cu反应生成NO，反应在U形管左侧进行，避免生成的NO接触O2被氧化，正确；C项，乙醇和CS2互溶，所以不能用乙醇萃取CS2中的S，且S在乙醇中的溶解度小于在CS2中的溶解度，错误；D项，锌属于活泼金属，用锌作电极，闭合开关K1，电解Na2SO4溶液时，阳极发生反应：Zn−2e−Zn2+，无法产生O2，故断开开关K1、闭合开关K2后，无法形成氢氧燃料电池，错误。
10．（2025·河北秦皇岛二模）根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是（ ）
【答案】C
【解析】NaCl为强碱强酸盐，其对应的酸为盐酸，但HCl不是Cl元素的最高价含氧酸，故无法通过比较NaCl溶液和Na2CO3溶液的pH来确定C元素和Cl元素的非金属性强弱，A错误；花生油中含碳碳双键，能与I2发生加成反应，而非单纯萃取，B错误；CaO2溶于水生成Ca(OH)2，其溶液呈碱性，会使酚酞溶液变为红色，而CaO2具有强氧化性会使其褪色，C正确；酸性KMnO4溶液褪色是因为草酸具有还原性，KMnO4被还原，D错误。
能力强化练
11．（2026·辽宁沈阳模拟）利用下列装置（夹持装置略）进行实验，不能达到相应实验目的的是（ ）
甲乙
丙丁
A. 甲装置：探究铁与水蒸气的反应
B. 乙装置：验证乙醇的结构简式是CH3OCH3还是CH3CH2OH
C. 丙装置：制备无水MgCl2
D. 丁装置：用Na2S2O3标准溶液滴定锥形瓶中的碘水
【答案】D
【解析】用Na2S2O3标准溶液滴定锥形瓶中的碘水，应用碱式滴定管盛装Na2S2O3溶液，而题图中使用的是酸式滴定管，不能达到实验目的，D错误。
12．（2026·湖南长沙长郡中学模拟）下列实验操作、现象及所得出的结论或解释均正确的是（ ）
【答案】C
【解析】铝箔在加热时表面生成熔点高的Al2O3，可阻止内部铝熔化滴落，现象描述错误，A错误；Fe3+优先与Fe反应，未出现红色固体不能排除Cu2+的存在，结论错误，B错误；NO3−在酸性条件下与Zn反应生成NO而非H2，结论错误，D错误。
13．下列实验能达到实验目的的是（ ）
A. 干燥HBr
B. 制备HTiO2⋅xH2O
C. 滴定未知浓度的FeCl2溶液
D. 制取碳酸氢钠
【答案】B
【解析】浓硫酸具有强氧化性，能氧化溴化氢，不能用浓硫酸干燥溴化氢，A错误；亚铁离子和氯离子均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能达到实验目的，C错误；由于氨极易溶于水，为防止倒吸，不能将导管插入溶液中，D错误。
14．（2025·江西赣州二模）下列实验设计、现象和结论都正确的是（ ）
【答案】B
【解析】H2SO3不是S元素的最高价含氧酸，所以，无法根据Na2CO3溶液和Na2SO3溶液的pH推断非金属性：S>C，A错误；实验中MgSO4溶液过量，NaOH溶液不足，生成Mg(OH)2沉淀后，再加入CuSO4溶液，沉淀由白色转变为蓝色，说明Mg(OH)2沉淀转化成Cu(OH)2沉淀，则溶度积：Ksp[Cu(OH)2]Si
向Na2CO3溶液中滴加浓盐酸，将反应产生的气体直接通入Na2SiO3溶液中，有白色沉淀生成
[C]
验证Fe2+的还原性比Br−的强
向2mL0.1ml⋅L−1FeBr2溶液中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，溶液变为红色
[D]
证明NaHSO4晶体中是否含有SO42−
取NaHSO4晶体加水充分溶解，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀
选项
实验操作及现象
结论
[A]
将石墨和FeCl3溶液与铜和CuSO4溶液组成双液原电池，连通后铜片质量增加
氧化性：Fe3+>Cu2+
[B]
向H2O2溶液中加入几滴FeCl2溶液，一段时间后，溶液中产生气泡速率明显加快
Cl−是H2O2分解的催化剂
[C]
向盛有NaCl固体的试管中加入浓硫酸，试管口有白雾生成
酸性：H2SO4>HCl
[D]
向AgCl、AgBr沉淀中分别加入等体积、等浓度氨水，AgCl沉淀溶解
溶度积：Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)
[A]除去Cl2中的HCl
[B]制备少量NO避免其被氧化
[C]用乙醇萃取CS2中的S
[D]制作简易氢氧燃料电池
选项
实验操作
现象
结论
[A]
用pH试纸测定常温下浓度均为0.1ml⋅L−1的NaCl溶液和Na2CO3溶液的pH
NaCl溶液pH=7，Na2CO3溶液pH=10
氯元素的非金属性比碳元素强
[B]
向碘水中加入花生油，振荡后静置
碘水层变为无色
花生油将碘水中的碘萃取
[C]
向酚酞溶液中加入CaO2粉末
溶液先变为红色，后变为无色
CaO2溶于水可生成碱性物质；CaO2具有强氧化性，将酚酞氧化
[D]
向酸性KMnO4溶液中滴入草酸溶液，并振荡
酸性KMnO4溶液褪色
草酸具有漂白性
选项
实验操作
现象
结论或解释
[A]
用坩埚钳夹住一块铝箔在酒精灯上加热
铝箔熔化，失去光泽并滴落下来
金属铝的熔点较低
[B]
向废FeCl3蚀刻液X中加入少量的铁粉，振荡
未出现红色固体
X中一定不含Cu2+
[C]
向两支分别盛有2mL苯和2mL甲苯的试管中各滴入几滴酸性高锰酸钾溶液，用力振荡，观察现象
滴入苯中的酸性高锰酸钾溶液不褪色，滴入甲苯中的酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
有机物基团之间存在相互影响
[D]
用3mL稀硫酸与纯锌粒反应，再加入几滴Cu(NO3)2浓溶液
迅速产生无色气体
形成Zn−Cu原电池加快了制取H2的速率
选项
实验设计
现象
结论
[A]
常温下，用pH计测定等浓度的Na2CO3溶液和Na2SO3溶液的pH
Na2CO3溶液的pH比Na2SO3溶液的大
非金属性：S>C
[B]
向2mL0.1ml⋅L−1MgSO4溶液中滴加10滴0.1ml⋅L−1NaOH溶液，再滴加0.1ml⋅L−1CuSO4溶液
先生成白色沉淀，然后生成蓝色沉淀
溶度积：
Ksp[Cu(OH)2]