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2021 届高考化学一轮复习同步优化专练（全国通用）
专题 10 化学实验方案设计与评价
1. (2020 江西八所重点中学联考)下列有关实验的说法不正确的是( )
A．容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度，量筒、容量瓶都无“0”刻度，滴定管有
“0”刻度；使用时滴定管水洗后还需润洗，但容量瓶水洗后不用润洗
B．向 4 mL 0.1 mol·L －1 的 K2Cr2O7 溶液中滴加数滴 1 mol·L－1 的 NaOH 溶液，溶液颜
色从橙色变成黄色
C．探究化学反应的限度：取 5 mL 0.1 mol·L －1 KI 溶液，滴加 0.1 mol·L－1 FeCl3 溶液
5～6 滴，充分反应，可根据溶液中既含 I2 又含 I－的实验事实判断该反应是可逆反应
D．将含有少量氯化钾的硝酸钾放入烧杯中，加水溶解并加热、搅拌，当溶液表面出现
一层晶膜时停止加热，冷却结晶，过滤即可得到大量硝酸钾晶体
[解析] 滴定管水洗后还需润洗，以避免待装溶液被稀释，A 项正确；Cr2O2－7 (橙色)＋
H2O2CrO2－4 (黄色)＋2H＋，向 4 mL 重铬酸钾溶液中滴加几滴 NaOH 溶液，平衡向右移动，
溶液由橙色变成黄色，B 项正确；KI 过量，因此不管该反应是否为可逆反应，反应后溶液
中均有 I2 和 I－，故不能据此判断该反应是可逆反应，C 项错误；硝酸钾的溶解度随着温度
升高变化较大，而氯化钾的溶解度随着温度升高变化不大，因此将含有少量氯化钾的硝酸钾
溶液蒸发至出现晶膜，降低温度，KNO3 大量析出，氯化钾留在溶液中，过滤即可得到 KNO3
晶体，D 项正确。
[答案] C
2．(2020 青岛模拟)为探究硫酸亚铁的分解产物，将硫酸亚铁装入如图所示的装置 a 中，
打开 K1 和 K2，缓缓通入 N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。下列说法中正
确的是( )
A．分解的气体产物中有 SO3、SO2，应该先检验 SO3
B．装置 b 中的试剂为 Ba(NO3)2 溶液，反应后有白色沉淀生成
C．装置 c 中的试剂为酸性 KMnO4 溶液，作用是除去混合气体中的 SO2
D．装置 d 之后需要增加尾气处理装置
[解析] 硫酸亚铁高温下分解生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫；先把混合气体通入氯化钡溶液中，二氧化硫气体与氯化钡溶液不反应，三氧化硫气体与氯化钡溶液反应生成硫酸
钡白色沉淀，因此分解的气体产物中应该先检验 SO3，A 正确。二氧化硫溶于水，溶液显酸
性，酸性条件下，硝酸根离子将二氧化硫氧化为硫酸根离子，再与钡离子结合生成硫酸钡沉
淀，所以无法判断使硝酸钡溶液出现白色沉淀的是 SO2 还是 SO3，B 错误。装置 c 中的试剂
为酸性 KMnO4 溶液，作用是检验混合气体中的 SO2，如果溶液褪色，证明存在 SO2，C 错
误。装置 d 中装有氢氧化钠溶液，吸收多余的二氧化硫气体，因此装置 d 之后不需要增加尾
气处理装置，D 错误。
[答案] A
3．(2020 东北三省模拟)实验室从含 Br－的废液中提取溴单质，下列实验操作能达到实
验目的的是( )
A．用装置甲氧化废液中的 Br－
B．用装置乙分离 CCl4 层和水层
C．用装置丙分离 CCl4 和液溴
D．用仪器丁长期贮存液溴
[解析] Cl2 可以将 Br－氧化成 Br2，但废液瓶中通入 Cl2 的导管应该长导管进短导管出，
A 项错误；CCl4 萃取 Br2 后，出现分层，CCl4 层在下层，水层在上层，可用分液漏斗分液，
B 项正确；CCl4 和液溴的沸点不同，可用蒸馏法分离，但是丙装置中的温度计的水银球应该
与蒸馏烧瓶的支管口相平，C 项错误；液溴具有挥发性，长期放置会腐蚀橡胶塞造成溴蒸气
泄漏，D 项错误。
[答案] B4．(2019 山东调研)某固体混合物中可能含有 K＋、Na＋、Cl－、CO2－3 、SO 2－4 等离子，
将该固体溶解所得到的溶液进行如下实验：
下列说法正确的是( )
A．该混合物一定是 K2CO3 和 NaCl
B．该混合物可能是 Na2CO3 和 KCl
C．该混合物可能是 Na2SO4 和 Na2CO3
D．该混合物一定是 Na2CO3 和 NaCl
[解析] 该固体溶解所得溶液的焰色反应呈黄色，说明溶液中含 Na＋；往溶液中加入过
量的 Ba(NO3)2，产生白色沉淀，加过量盐酸，沉淀完全溶解说明溶液中含 CO2－3 ，不含
SO2－4 ；往加入过量 Ba(NO3)2 后得到的溶液中加入 AgNO3/HNO3，产生白色沉淀说明溶液中
含 Cl－；由于该实验流程中的焰色反应步骤缺少“透过蓝色钴玻璃片观察”，所以不能排除 K
＋的存在。综上所述该混合物可能是 Na2CO3 和 NaCl、K2CO3 和 NaCl、Na2CO3 和 KCl。
[答案] B
5．(2020 泉州质检)下列实验能达到实验目的的是( )
A．用装置甲灼烧海带
B．用装置乙加热分解 NaHCO3 固体
C．用装置丙制备乙烯
D．用装置丁吸收尾气中氯化氢
[解析] 灼烧海带应该用坩埚，A 项错误。装置乙加热时，NaHCO3 固体分解产生的 H2O
倒流易引起试管炸裂，B 项错误。装置丙中未加碎瓷片或沸石，制备乙烯时加热乙醇和浓硫
酸的混合物容易发生暴沸，C 项错误。氯化氢难溶于四氯化碳易溶于氢氧化钠溶液，装置丁
既能吸收氯化氢气体又能防倒吸，D 项正确。
[答案] D6．(2020 江西联考)下列装置能达到相应实验目的的是( )
[解析] 制取 Fe(OH)2 时，为了防止 Fe(OH)2 被空气中的氧气氧化，在 FeSO4 溶液上层
加入煤油，将盛有 NaOH 溶液的胶头滴管伸入 FeSO4 溶液液面以下，A 项正确；NH4Cl 受
热分解生成的 NH3 和 HCl 遇冷会重新化合生成 NH4Cl，故不能用加热 NH4Cl 的方法制取
NH3，B 项错误；碘易溶于酒精，不能用分液的方法分离，C 项错误；NO2 与水反应生成硝
酸和 NO，不能用排水法收集 NO2，D 项错误。
[答案] A
7．(2020 惠州调研)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( ) [解析] 向苯酚钠溶液中通入 CO2 生成苯酚和碳酸氢钠，溶液变浑浊，说明碳酸的酸
性强于苯酚，则结合 H＋的能力：CO2－3 >C6H5O－>HCO－3 ，A 项错误；向 Fe(NO3)2 溶液中滴
入 HI 和淀粉的混合溶液，溶液呈蓝色，说明 NO－3 、H＋、I－发生氧化还原反应生成 I2，即
氧化性：HNO3>I2，B 项错误；向 AgNO3 溶液中滴入 K2CrO4 溶液至不再产生沉淀，即 Ag＋
完全转化为 Ag2CrO4 沉淀，再滴加相同浓度的 Na2S 溶液，红棕色沉淀变为黑色，说明
Ag2CrO4 转化为了 Ag2S，则 Ksp(Ag2CrO4)>Ksp(Ag2S)，C 项正确；向 K2MnO4 溶液中加入醋
酸，K2MnO4 在酸性条件下发生自身的氧化还原反应生成 KMnO4 和 MnO2，即 K2MnO4 既作
氧化剂又作还原剂，醋酸只表现出酸性，D 项错误。
[答案] C
8．(2020 济南模拟)下列实验中，所采取的方法及其原理均正确的是( )
选项 实验目的 实验方法 实验原理
A 除去 NO 中的 NO2
通过盛有氢氧化钠溶液的
洗气瓶
NO2 能与 NaOH 溶液反应
而 NO 不反应
B 除去乙醇中的水 加入无水硫酸铜，然后蒸馏
无水硫酸铜能结合水形成
晶体
C 除去 KNO3 中的 NaCl 冷却热饱和溶液，重结晶
NaCl 的溶解度随温度变化
而改变较大
D 除去铁粉中混有的铝粉
加入过量 NaOH 溶液，充
分反应后过滤
铝能与 NaOH 溶液反应而
铁不反应
[解析] NO、NO2 的混合气体通过盛有 NaOH 溶液的洗气瓶会发生反应：NO＋NO2＋
2NaOH===2NaNO2＋H2O，欲除去 NO 中的 NO2，应将气体通过盛有水的洗气瓶，A 项错误；
除去乙醇中的水，应加入生石灰，然后蒸馏，B 项错误；KNO3 的溶解度随温度变化而改变较大，NaCl 的溶解度随温度变化而改变较小，除去 KNO3 中的 NaCl 时，冷却热饱和溶液，
KNO3 结晶析出，C 项错误；铝能与 NaOH 溶液反应，而铁与 NaOH 溶液不反应，除去铁粉
中的铝粉，加入 NaOH 溶液，过滤后得到铁粉，D 项正确。
[答案] D
9．(2019 长春质量监测)下列实验对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
( )
选项 实验 现象 结论
A
将稀 H2SO4 滴加到
Fe(NO3)2 溶液中
溶液变棕黄色，有红棕色
气体生成
HNO3 分解生成 NO2
B
将过量 CO2 气体依次通过
饱和 Na2SO3 溶液、品红溶
液
品红溶液始终不褪色 H2SO3 的酸性比 H2CO3 强
C
常温下将大小相同的铝片
分别加入到浓硝酸和稀硝
酸中
浓硝酸比稀硝酸反应更剧
烈
反应物浓度越大，反应速
率越快
D
将 H2O2 溶液滴加到酸性
KMnO4 溶液中
紫色溶液褪色 H2O2 具有氧化性
[解析] 将稀 H 2SO4 滴入 Fe(NO3)2 溶液中，发生反应 3Fe2＋＋NO－3 ＋4H＋===3Fe3＋＋
NO↑＋2H2O，溶液变为棕黄色，有红棕色气体生成，是因为 NO 与 O2 反应生成了 NO2，
并不是 HNO3 分解生成 NO2，A 项错误；将过量 CO2 依次通过饱和 Na2SO3 溶液、品红溶液，
品红溶液始终不褪色，说明 CO2 不能与 Na2SO3 溶液反应生成 SO2，即酸性：H2SO3>H2CO3，
B 项正确；常温下铝遇浓硝酸钝化，无明显现象，铝与稀硝酸反应更剧烈，现象错误，C 项
错误；将 H2O2 溶液滴入酸性 KMnO4 溶液中，反应时 H2O2 被氧化，作还原剂，体现还原性，
D 项错误。
[答案] B
10．(2020 郑州质量预测)实验室利用废弃旧电池的铜帽(主要成分为 Zn 和 Cu)回收 Cu
并制备 ZnO 的部分实验过程如图所示：
下列叙述错误的是( )
A．“溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入 O2 代替 H2O2
B．铜帽溶解后，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的 H2O2C．与加入的锌粉反应的离子为 Cu2＋、H＋
D．“过滤”操作后，将滤液蒸干、高温灼烧即可制取纯净的 ZnO
[解析] “溶解”操作的目的是将 Cu 转化为 Cu2＋，可用酸性条件下不断鼓入 O2 代替
H2O2，其原理为：2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O，A 项正确；铜帽溶解后，将溶液加热
至沸腾，H2O2 发生分解而被除去，B 项正确；加入锌粉，Cu2＋与 H＋均可以与 Zn 发生反应，
C 项正确；“过滤”操作后，得到的滤液为 Na2SO4 和 ZnSO4 的混合溶液，蒸干、高温灼烧
得不到纯净的 ZnO，D 项错误。
[答案] D
11．(2020 青岛调研)已知草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的熔点为 101℃，170℃以上分解。下
列选用的装置和药品能达到实验目的的是( )
[解析] 实验室常用亚硫酸钠(或铜)与浓硫酸反应制 SO2，A 项用稀硫酸错误。实验室
常用浓硝酸与铜反应制 NO2，B 项铝遇浓硝酸会钝化，错误。由草酸晶体的熔点与分解温度
可知，草酸晶体分解时已转化为液态，试管口应该略向上倾斜，C 项错误。苯与溴苯互溶，
采用蒸馏的方法分离是正确的，D 项正确。
[答案] D
12．(2020 郑州市质量预测)下列试剂的保存方法正确的是( )
A．硝酸银固体通常应密封保存于无色广口瓶中
B．疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性
C．HF 溶液通常应密封保存于细口玻璃瓶中
D．Na2SiO3 溶液通常应密封保存于带玻璃塞的细口瓶中
[解析] 硝酸银见光易分解，应密封于棕色试剂瓶中，A 项错误。疫苗中含有蛋白质，
易变性，一般低温保存，B 项正确。HF 能与玻璃中的 SiO2 反应，应存放于塑料瓶中，C 项
错误。Na2SiO3 溶液属于矿物胶，易把玻璃塞与瓶颈粘在一起，应存放于带橡胶塞的试剂瓶
中，D 项错误。
[答案] B13．(2019·武汉模拟)下列说法正确的是( )
A．分离四氯化碳萃取溴水后的溶液，先打开旋塞使水层流出，再关闭旋塞，将溴的四
氯化碳溶液从分液漏斗的上口倒出
B．将过量 CO2 通入饱和氨盐水中制取 NaHCO3
C．测氯水的 pH，可用干燥洁净的玻璃棒蘸取氯水点在 pH 试纸上，待其变色后和标准
比色卡比较
D．在蒸馏分离有机混合物的实验中，可使用球形冷凝管收集产物以提高冷凝效果
[解析] 四氯化碳的密度比水的大，先打开旋塞使溴的四氯化碳溶液流出，再关闭旋塞，
将水层从分液漏斗的上口倒出，故 A 错误；向饱和食盐水中通入 NH3 可调整溶液为碱性，
促进对 CO2 的吸收，且生成的碳酸氢钠的溶解度较小，容易析出，B 项正确；氯水中的 HClO
具有强氧化性，将氯水滴到 pH 试纸上，试纸先变红后褪色，无法测定其 pH，C 项错误；
球形冷凝管一般用于反应物的冷凝回流，冷凝蒸馏产物时应选择直形冷凝管，D 项错误。
[答案] B
14．(2020 邢台调研)用题给所示装置制备气体，不能达到目的的是( )
选项 试剂与制备气体 反应装置
A 二氧化锰固体与浓盐酸制 Cl2
B 二氧化锰与过氧化氢溶液制 O2
C 浓硝酸与铜片反应制 NO2
D Na2SO3 固体与 70%浓硫酸制 SO2
[解析] 二氧化锰固体与浓盐酸需要在加热条件下反应制 Cl2，A 项不能达到目的。过
氧化氢在二氧化锰的催化作用下常温时即可分解制取 O2，B 项能达到目的。浓硝酸与铜在
常温下发生氧化还原反应可制得 NO2，Na2SO3 与 70%浓硫酸发生复分解反应可制得 SO2，
C、D 项能达到目的。
[答案] A
15．(2020 衡水调研)下列物质的鉴别不能达到实验目的的是( )
A．用灼烧的方法鉴别蚕丝和人造纤维
B．用核磁共振仪鉴别乙醇与二甲醚
C．用氯化铁溶液鉴别苯酚和苯甲酸
D．观察焰色鉴别碳酸钠和硫酸钠
[解析] 蚕丝燃烧时有烧焦羽毛的气味，人造纤维燃烧时没有烧焦羽毛的气味，A 项可
以鉴别；乙醇与二甲醚中氢原子所处的环境不同，用核磁共振仪可以鉴别，B 项正确；苯酚
遇氯化铁溶液显紫色，苯甲酸与氯化铁溶液不反应，C 项可以鉴别；碳酸钠与硫酸钠的焰色
反应均为黄色，D 项不能鉴别。
[答案] D16．(2020 南充市适应性考试)下列实验操作正确的是( )
A．用排水集气法收集 NH3
B．给试管里的液体加热时，液体的体积不超过试管容积的三分之一
C．pH 计不能用于酸碱中和滴定终点的判断
D．用 CCl4 萃取溴水中的溴时，将溴的 CCl4 溶液从分液漏斗上口倒出
[解析] 氨气极易溶于水，所以不能用排水法收集氨气，A 项错误。给试管里的液体加
热时，液体体积不能超过试管容积的三分之一，以防加热时液体沸腾溅出伤人，B 项正确。
在酸碱中和滴定过程中，判断滴定终点的主要依据是溶液的 pH 变化，指示剂借助溶液颜色
的改变来粗略指示溶液的 pH，而 pH 计是一种精确测量溶液 pH 的仪器，所以可在酸碱中和
滴定过程中用来判断滴定终点，C 项错误。四氯化碳的密度大于水的密度，用四氯化碳萃取
溴水中的溴时，溴的四氯化碳溶液在下层，分液时应从分液漏斗的下端流出，D 项错误。
[答案] B
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