2027年高考化学一轮总复习 第54讲 简单实验方案的设计与评价 专项练习（含解析）

这是一份2027年高考化学一轮总复习 第54讲 简单实验方案的设计与评价 专项练习（含解析），共31页。试卷主要包含了下列实验方案能达到实验目的的是，下列实验方案能达到探究目的的是，实验中的颜色变化有很多原因等内容，欢迎下载使用。
1.(2026·南京开学考试)下列实验方案能达到实验目的的是( )
A.探究盐酸和氢氧化钠溶液反应后溶液的组成:取样,用pH试纸检测溶液的酸碱度
B.鉴别蚕丝和羊毛:取样、灼烧、闻气味
C.除去N2中混有的少量CO:通过足量灼热的氧化铜
D.鉴别Na2SO4和AgNO3两种溶液:取样,分别向其中加入BaCl2溶液,观察现象
2.(2025·苏北八市三模)实验室探究木炭和浓硫酸在加热条件下反应所得混合气体X的成分。下列有关实验装置(部分夹持仪器省略)不能达到实验目的的是( )
甲
乙
丙
丁

A.用装置甲制得混合气体B.用装置乙检验混合气体中是否含有H2O(g)
C.用装置丙检验混合气体中是否含有SO2D.用装置丁检验混合气体中是否含有CO2
3.(2026·徐州、淮安、连云港、宿迁一模)实验室利用侯氏制碱法制纯碱的实验装置或操作,能达到实验目的的是( )
4.(2025·南京模拟)下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
5.(2025·镇江期末)下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
6.(2025·常州二模)室温下,根据下列实验过程及现象,能得出相应实验结论的是( )
7.(2025·泰州模拟)室温下,下列实验方案能达到实验目的的是( )
8.(2025·盐城三模)下列实验方案能达到探究目的的是( )
9.(2025·南通泰州镇江盐城一模)实验室利用SO2+2CuSO4+2NaBr+2H2O2CuBr↓+2H2SO4+Na2SO4制备CuBr。潮湿的CuBr受热易分解。用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )
甲
乙
丙
丁
A.用装置甲制取SO2
B.用装置乙制取CuBr
C.用装置丙分离出CuBr
D.用装置丁干燥CuBr
10.(2025·南京中华中学模拟)实验中的颜色变化有很多原因。下列实验方案设计、现象或结论不正确的是( )
A.①③B.②④C.①④D.②③
参考答案
1.A 解析:用pH试纸检测反应后溶液的酸碱度,可判断盐酸和氢氧化钠是否完全反应或哪一方过量,从而确定溶液组成,A正确;蚕丝和羊毛的主要成分均为蛋白质,灼烧均产生烧焦羽毛气味,无法鉴别,B错误;CO与灼热的CuO反应生成CO2,会引入新杂质,未达到除杂目的,C错误;Na2SO4和AgNO3分别与BaCl2溶液反应生成白色沉淀BaSO4和AgCl,现象相同,无法鉴别,D错误。
2.D 解析:木炭粉与浓硫酸在加热条件下发生反应,则用装置甲能制得混合气体,A不符合题意;若混合气体中含有H2O(g),则无水硫酸铜由白色变成蓝色,则用装置乙能检验混合气体中是否含有H2O(g),B不符合题意;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,则用装置丙能检验混合气体中是否含有SO2,C不符合题意;SO2和CO2均能被NaOH溶液吸收,澄清石灰水不会出现浑浊,且SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以在检验CO2之前应先除去SO2,排除SO2对检验CO2的干扰,则用装置丁不能检验混合气体中是否含有CO2,D符合题意。
3.C
4.A 解析:溶液中存在Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+,加入数滴1 ml·L-1NaOH溶液,氢离子浓度减小,平衡正向移动,则溶液由橙色变为黄色,A正确;只有草酸浓度不同,但高锰酸钾过量,褪色不明显,不能观察到第一支试管完全褪色时间比第二支试管长,B错误;在浓度较大的条件下,溶解度较小的沉淀可以转化为溶解度较大的沉淀,不能依据沉淀的转化确定溶度积常数的大小,C错误;溶液不变色,并不能说明Fe2O3全部被还原,因为生成的Fe能将Fe3+还原为Fe2+,D错误。
5.A 解析:淀粉若未完全水解,加入碘水会显蓝色;若完全水解则无蓝色,方案设计合理,现象与结论对应正确,A正确;实验未控制阴离子变量(FeCl3含Cl-,CuSO4含SO42-),阴离子可能影响催化效果,无法确定结论是否由金属离子单独引起,实验设计有缺陷,B错误;使用稀硝酸酸化可能将SO32-氧化为SO42-,导致误判,正确方法应为稀盐酸酸化后加BaCl2溶液,C错误;比较碳酸、醋酸酸性的强弱,应测量等物质的量浓度碳酸氢钠溶液和醋酸钠溶液的pH,题目中使用的是碳酸钠溶液且物质的量浓度未知,D错误。
6.C 解析:挥发的乙醇可使酸性高锰酸钾溶液褪色,则紫红色褪去,不能说明有C2H4生成,A错误;测定等浓度的CCl3COOH溶液和CH3COOH溶液的pH,CCl3COOH溶液的pH较小,只能证明酸性CCl3COOH大于CH3COOH,不能说明CCl3COOH是强电解质,B错误;KMnO4具有氧化性,向6%双氧水中滴加0.1 ml·L-1酸性KMnO4溶液,溶液褪色,说明H2O2具有还原性,C正确;NH4+水解显酸性,NH4HSO3溶液的pHFe3+,A错误;氢氧化钠溶液少量,1 mL 0.1 ml·L-1 MgSO4与加入的NaOH反应生成Mg(OH)2白色沉淀后溶液中不存在NaOH,再加入CuSO4溶液出现蓝色沉淀,则说明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],B正确;需要比较甲基与烷基相连的化合物与酸性高锰酸钾溶液反应是否褪色,C错误;铵根离子和草酸根离子的物质的量不相等,pHK水解(C2O42-),D错误。
8.C 解析:向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,若溶液变澄清,说明苯酚与Na2CO3反应生成苯酚钠和NaHCO3,此反应表明苯酚的酸性强于HCO3-;若要比较苯酚与H2CO3的酸性,应向苯酚钠溶液中通入CO2,观察溶液是否变浑浊,A错误;酯化反应后溶液仍呈酸性(石蕊变红),可能是未反应的乙酸或浓硫酸残留所致,无法直接证明反应的可逆性,方案不严谨,B错误;FeCl3溶液与酚羟基发生显色反应(显紫色),是检验酚羟基的特征反应,实验方案能达到探究目的,C正确;水解后未先中和过量NaOH,直接加AgNO3会生成AgOH或Ag2O沉淀(而非AgCl),干扰Cl-的检测,正确操作需先酸化,方案错误,D错误。
9.D 解析:70%H2SO4与Na2SO3反应生成SO2:Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑,固液不加热,A正确;装置乙中发生反应SO2+2CuSO4+2NaBr+2H2O2CuBr↓+2H2SO4+Na2SO4,可制备CuBr,B正确;CuBr难溶于水,可选择丙中过滤装置分离出来,C正确;潮湿的CuBr受热易分解,不能选择装置丁直接加热干燥CuBr,可选择真空干燥,D错误。
10.A 解析:含有酚酞的氢氧化钠稀溶液呈红色,向其中加入新制过量氯水,再滴入几滴相同浓度的NaOH溶液,有可能酚酞被强氧化剂HClO氧化而使红色褪去,也有可能NaOH被氯水中的H+中和而使红色褪去,①错误;含有少量品红的乙醇和饱和NaOH溶液均呈红色,分别向两种溶液中通入等量的SO2气体,NaOH溶液可与SO2发生反应而使体系中存在SO32-、HSO3-等,而将SO2通入乙醇中不会生成SO32-、HSO3-等,可观察到乙醇中颜色不褪去,而NaOH溶液中颜色褪去,说明使品红褪色的含硫粒子不是SO2分子,而是SO32-、HSO3-等,②正确;为了探究反应2NO2(g)N2O4(g)中气体颜色变化的原因,用50 mL注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体,将细管端用橡胶塞封闭,然后压缩注射器活塞,体积减小,NO2浓度增加,颜色加深,由于压缩注射器活塞使压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,即平衡正向移动,观察到气体颜色变浅,但仍旧比原来深,③错误;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NO2,④正确。
A.制备NH3
B.制备NaHCO3
C.分离NaHCO3
D.制备Na2CO3
选项
方案设计
现象
结论
A
在4 mL 0.1 ml·L-1 K2Cr2O7溶液中加入数滴1 ml·L-1 NaOH溶液
溶液由橙色变为黄色
Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+正移
B
两支试管中均装有2 mL 0.01 ml·L-1酸性KMnO4溶液,向第一支加入1 mL 0.01 ml·L-1草酸溶液和1 mL水,第二支加入2 mL 0.01 ml·L-1草酸溶液
第一支试管完全褪色时间比第二支试管长
其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快
C
BaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡一段时间后过滤、洗涤,向所得滤渣上滴加盐酸
产生无色气体
Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D
向CO还原Fe2O3所得到的产物中加入稀盐酸,再滴加KSCN溶液,观察颜色变化
溶液不变红
Fe2O3已全部被还原
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
检验淀粉是否完全水解
取2 mL淀粉水解液,向其中加入几滴碘水
若变为蓝色,则说明淀粉未完全水解
B
探究不同金属离子对H2O2分解速率的影响
取2支试管,向2支试管中各加入5 mL 6%H2O2溶液,分别向试管中各加入1 mL 0.1 ml·L-1 FeCl3溶液和0.1 ml·L-1 CuSO4溶液
相同时间内产生气泡多的,则催化效果好
C
检验某无色溶液中是否含有SO42-
取少量该溶液于试管中,加稀硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液
若有白色沉淀生成,则该溶液中一定含有SO42-
D
比较碳酸和醋酸的酸性强弱
用pH试纸分别测量碳酸钠和醋酸钠溶液
碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液的pH,说明碳酸酸性比醋酸强
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向试管中加5 mL乙醇、15 mL浓硫酸和几片碎瓷片,加热,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色
有C2H4生成
B
测定等浓度的CCl3COOH溶液和CH3COOH溶液的pH,CCl3COOH溶液的pH较小
CCl3COOH是强电解质
C
向6%双氧水中滴加0.1 ml·L-1酸性KMnO4溶液,溶液褪色
H2O2具有还原性
D
用pH计测定NH4HSO3溶液的pH,pHFe3+
B
向1 mL 0.1 ml·L-1 MgSO4溶液中滴入2滴0.1 ml·L-1 NaOH溶液,产生白色沉淀,再滴入2滴0.1 ml·L-1 CuSO4溶液,白色沉淀逐渐变为蓝色
证明:Ksp[Mg(OH)2]>
Ksp[Cu(OH)2]
C
向甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
苯环对甲基产生影响
D
测定0.1 ml·L-1 (NH4)2C2O4溶液的pH,测得溶液pHK水解(C2O42-)
选项
实验方案
探究目的
A
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,观察溶液是否变澄清
比较苯酚与H2CO3的酸性
B
将醋酸和等物质的量的乙醇混合,在浓硫酸、加热条件下充分反应后,向其中滴加石蕊溶液,溶液变红
乙酸和乙醇的酯化反应为可逆反应
C
向某样品溶液中滴加氯化铁溶液,观察溶液是否显紫色
该样品是否含有酚羟基
D
氯乙烷加入NaOH溶液中加热,再加入AgNO3溶液,观察是否产生白色沉淀
氯乙烷是否发生水解
序号
实验目的
方案设计
现象
结论
①
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
②
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、饱和NaOH溶液中通入等量的SO2气体
乙醇中颜色不褪去,NaOH溶液颜色褪去
使品红褪色的含硫粒子不是SO2分子,而是SO32-、HSO3-等
③
探究反应2NO2(g)N2O4(g)中气体颜色变化的原因
用50 mL注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体,将细管端用橡胶塞封闭,然后压缩注射器活塞
从活塞的对向观察,只观察到气体颜色变浅
NO2分子总数减小,颜色变浅
④
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