2020届高三化学二轮复习化学实验基础知识实验设计中逻辑关系的判断表格实验题核心突破经典例题提升训练

《高考12题逐题突破》：化学实验基础知识——实验设计中逻辑关系的判断（表格实验题）【核心突破】1．常考物质检验方法总结(1)气体检验气体检验方法现象注意Cl2用湿润的淀粉-KI试纸靠近待检气体试纸变蓝气体为黄绿色，O3、NO2也能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝HCl用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近待检气体冒白烟——SO2通入品红溶液，然后加热品红溶液褪色，加热后又恢复红色气体无色有刺激性气味NH3用湿润的红色石蕊试纸检验试纸变蓝在中学阶段，遇水显碱性的气体只有NH3用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近有白烟CO2将气体通入澄清的石灰水中石灰水变浑浊气体无色无味(2)离子检验离子试剂现象Cl－、Br－、I－AgNO3溶液、稀硝酸AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黄色沉淀)、AgI(黄色沉淀)SO2－4稀盐酸、BaCl2溶液白色沉淀NH＋4浓NaOH溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸产生无色有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝Ba2＋稀H2SO4(或硫酸盐溶液)、稀硝酸生成不溶于稀硝酸的白色沉淀Fe3＋KSCN溶液溶液呈红色Fe2＋K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液蓝色沉淀KSCN溶液、氯水加KSCN溶液后无颜色变化，再滴加氯水变成红色Na＋、K＋铂丝、稀盐酸火焰呈黄色(Na＋)，透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K＋)2.常考物质性质验证方法总结待验证的性质常用方法酸性①pH试纸或酸碱指示剂；②与Na2CO3溶液反应；③与锌反应弱酸或弱碱①证明存在电离平衡；②测定对应盐溶液的酸碱性；③测定稀释前后溶液的pH变化氧化性与还原剂(如KI、SO2、H2S)反应，产生明显现象还原性与氧化剂(如酸性KMnO4溶液、溴水、浓HNO3)反应，产生明显现象某分散系为胶体丁达尔效应比较金属的活动性①与水反应；②与酸反应；③金属间的置换反应；④原电池原理；⑤电解原理；⑥最高价氧化物对应水化物的碱性强弱；⑦金属阳离子的氧化性比较非金属的活动性①非金属间的置换反应；②与氢气反应的难易；③气态氢化物的稳定性、还原性；④最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较酸(碱)的酸(碱)性强弱较强的酸(碱)制得较弱的酸(碱)3.实验方案评价的“三个角度”(1)可行性。实验原理是否科学合理，操作和装置是否简单可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能否满足，实验操作是否安全可靠，实验步骤是否简单、方便，实验现象或效果是否明显等。(2)安全性。从避免炸裂、防污染、防失火、防吸水、冷凝回流等方面进行评价。(3)绿色化。反应原料是否易得、安全、无毒，反应速率是否较快，原子利用率及生成物的产率是否较高，实验过程中是否造成环境污染，实验成本是否经济等。【经典例题】1．(2018·全国卷Ⅱ，13)下列实验过程可以达到实验目的的是()编号实验目的实验过程A配制0.4000mol·L－1的NaOH溶液称取4.0g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250mL容量瓶中定容B探究维生素C的还原性向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化C制取并纯化氢气向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液D探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，观察实验现象答案B解析Fe3＋具有氧化性，能被维生素C还原，溶液发生颜色变化，B项正确；NaOH溶于水放热，应冷却后再转移，洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液转移至容量瓶中后方可定容，A项错误；H2最后通过KMnO4溶液，H2中含有水蒸气，C项错误；NaHSO3与双氧水反应，无明显现象，无法判断浓度对化学反应速率的影响，D项错误。2．由下列实验及现象不能推出相应结论的是()选项实验现象结论A向2mL0.1mol·L－1的FeCl3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变还原性：FeFe2＋B将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生CO2具有氧化性C加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸石蕊试纸变蓝NH4HCO3显碱性D向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象Ksp(AgI)Ksp(AgCl)答案C解析A选项：发生的反应为2FeCl3＋Fe===3FeCl2，Fe将Fe3＋还原为Fe2＋，所以还原性：FeFe2＋，A选项能推出相应结论；B选项：发生的反应为4Na＋CO2=====点燃C＋2Na2O，CO2中C元素化合价降低，被还原，所以CO2具有氧化性，B选项能推出相应结论；C选项：发生的反应为NH4HCO3=====△NH3↑＋H2O＋CO2↑，由于NH3与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O显碱性，所以石蕊试纸变蓝，C选项不能推出相应结论；D选项：生成了AgI沉淀，没有生成AgCl沉淀，所以Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，D选项能推出相应结论。3．(2018·天津，4)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是()实验现象结论A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe2＋，无Fe3＋B.向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液变浑浊酸性：H2CO3＞C6H5OHC.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液②再加足量盐酸①产生白色沉淀②仍有白色沉淀原溶液中有SO2－4答案B解析B对：符合较强酸制较弱酸的原理；A错：可以证明含有Fe2＋，但不能确定是否含有Fe3＋；C错：由于ZnS难溶而Na2S易溶，且浓度未知，向悬浊液中滴加CuSO4溶液产生黑色沉淀，不能比较ZnS和CuS的Ksp大小；D错：若原溶液中存在SO2－3，也会产生同样的现象。【提升训练15题答案+解析】1．下列实验操作规范且能达到目的的是()选项目的操作A检验乙醇中是否含有水将金属钠投入盛有乙醇的试管中，看是否有气泡产生B配制浓度为0.0100mol·L－1的KMnO4溶液称取KMnO4固体0.1580g，放入100mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度C配制FeCl3溶液将一定质量的FeCl3固体放入烧杯中，直接用蒸馏水溶解D制备Fe(OH)3胶体向25mL沸腾的蒸馏水中，逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热答案D解析乙醇和水均可与金属钠反应产生气泡，因此无法用金属钠检验乙醇中是否含有水，A项错误；配制一定物质的量浓度的溶液，不可直接在容量瓶中溶解或稀释，B项错误；制备Fe(OH)3胶体，向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，D项正确。2．下列实验操作规范且能达到目的的是()选项目的操作A从NaCl溶液中获得NaCl晶体把溶液倒入蒸发皿，酒精灯加热的同时用玻璃棒不断搅拌，直至溶液蒸干B比较碳、氯元素的非金属性强弱测量同温同物质的量浓度的Na2CO3、NaClO4溶液的pHC配制质量分数为16%的硫酸铜溶液称取16.0g胆矾晶体，溶解在84.0g蒸馏水中D检验Na2SO3溶液是否变质向Na2SO3溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，说明已变质答案B解析从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体，不能直接把溶液蒸干，应用余热蒸干，A项错误；根据同温同物质的量浓度的Na2CO3、NaClO4水溶液的pH大小可以推出H2CO3、HClO4的酸性强弱，而H2CO3、HClO4分别为碳、氯元素最高价氧化物对应的水化物，所以能得出碳、氯元素的非金属性强弱，B项正确；16.0g胆矾晶体中含有结晶水，CuSO4的质量小于16g，C项错误；酸化的硝酸根离子能将亚硫酸钡氧化成硫酸钡沉淀，故无法判断Na2SO3溶液是否变质，D项错误。3．下列设计的实验方案能达到实验目的的是()选项实验目的实验过程A制备Al(OH)3悬浊液向1mol·L－1AlCl3溶液中加过量的6mol·L－1NaOH溶液B提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入饱和氢氧化钠溶液，振荡后静置分液C检验蔗糖水解产物中是否含有葡萄糖在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸，煮沸几分钟，冷却后加入银氨溶液，在水浴中加热D探究催化剂对H2O2分解速率的影响在相同条件下，向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O，向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液，观察并比较实验现象答案D解析Al(OH)3是两性氢氧化物，NaOH溶液过量时生成NaAlO2，A项错误；乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中水解，应用饱和碳酸钠溶液分离提纯，B项错误；两试管做对比实验，相同时间内如果第二支试管冒出气泡多于第一支，说明FeCl3溶液作为催化剂可加快反应速率，D项正确。4．下列有关气体鉴别的叙述不正确的是()选项实验目的实验操作实验现象及结论A鉴别Cl2和O2观察气体颜色呈黄绿色的为Cl2，无色的为O2B鉴别NO2和Br2蒸气分别通入水中所得溶液呈无色的为NO2，溶液呈橙色的为Br2蒸气C鉴别CH≡CH和CH2===CH2分别通入酸性高锰酸钾溶液中使溶液褪色的为CH2===CH2，不褪色的为CH≡CHD鉴别CO2和SO2分别通入品红溶液中红色不褪去的为CO2，红色褪去的为SO2答案C解析Cl2和O2的物理性质不同，所以用观察法可以进行鉴别，A项正确；NO2和Br2蒸气都是红棕色气体，所以用化学方法鉴别，分别通入水中是比较简单的方法，NO2溶于水得到的溶液无色，Br2蒸气溶于水得到的溶液呈橙色，B项正确；乙烯、乙炔均为无色气体，通入酸性高锰酸钾溶液中，均使酸性高锰酸钾溶液褪色，C项错误；SO2可使品红溶液褪色，CO2则不能使品红溶液褪色，D项正确。5．下列有关叙述正确的是()选项实验操作实验现象结论A取少量食盐溶于水，滴加少量淀粉溶液食盐溶液不变蓝色该食盐中一定不含碘元素B取少量待测液于试管中，滴加氯水，然后滴加KSCN溶液溶液变红色溶液中一定含有Fe3＋C取少量待测液于试管中，滴加NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口红色石蕊试纸变蓝色该溶液中一定含有NH＋4D取少量待测液于试管中，滴加BaCl2溶液，再加入稀硝酸产生不溶于稀硝酸的白色沉淀该溶液中一定含有SO2－4答案C解析因为加碘食盐中的碘元素以化合态形式存在，所以食盐溶液中加入淀粉不会变蓝，A项错误；若原溶液中只含有Fe2＋时，滴加氯水后Fe2＋被氧化为Fe3＋，滴加KSCN溶液也会变红色，B项错误；NH＋4与NaOH溶液(加热)反应产生NH3，NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C项正确；若原溶液中含有SO2－3时，滴加BaCl2溶液生成的BaSO3可被稀硝酸氧化成BaSO4白色沉淀，D项错误。6．下列有关离子检验的说法中正确的是()选项实验操作及现象实验结论A取少量待测液于试管中加入AgNO3溶液，生成白色沉淀该溶液中一定含有Cl－B取少量待测液于试管中加入Ca(NO3)2溶液，生成白色沉淀该溶液中一定含有CO2－3C用洁净的铂丝蘸取待测液，在酒精灯上灼烧，透过蓝色的钴玻璃片观察显紫色该溶液中一定含有K＋D取少量待测液于试管中，滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，再滴加稀硝酸，沉淀不溶解该溶液中一定含有Ag＋答案C解析Ag＋与Cl－、CO2－3、SO2－3、SO2－4均可以生成白色沉淀，A项错误；Ca2＋与CO2－3、SO2－3、SO2－4均可以生成白色沉淀，B项错误；K＋在灼烧时，透过蓝色钴玻璃片观察显紫色，C项正确；当加入BaCl2溶液时，SO2－4与Ba2＋、Ag＋与Cl－均可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，D项错误。7．某小组比较Cl－、Br－、I－的还原性，实验如下：实验1实验2实验3装置现象试管内颜色无明显变化；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近试管口，产生白烟溶液变黄；把湿润的淀粉-KI试纸靠近试管口，试纸变蓝溶液变深紫色；经检验溶