实验探究题专题复习课(2013.3.27用).ppt

一、实验探究题的结构： 提出问题（即探究目的） 实验设计（实验探究） 提出假设 预测现象、得出结论 二、实验探究题的解题思路 1、明确实验目的 2008年： 2009年： 2010年： 2011年： 2012年： 探究某催化剂中铁元素的价态。 探究吸收液中可能存在的其他阴离子。 固体产物中铁元素存在形式的探究。 假设试剂由大量Ba(OH)28H2O和少量BaCO3 组成，设计实验方案，进行成分检验 该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混 合物，设计了如下方案进行提纯和检验。 第一种模式： 假设1：只存在A； 假设2：只存在B； 假设3：既存在A，又存在B。 2、学会合理假设 合理的假设应依据： （1）题目的提示和限制 （2）根据质量守恒定律、氧化还原反应化合价升降 （3）注意几种物质是“兼容” 还是“排斥”。 兼容 2011年六校第一次联考，33题： （3）实验室有一瓶密封不严的漂白粉，其中肯定存在 CaCl2，请设计实验，探究该固体中可能存在的其 它物质。 提出合理假设。 假设1：该漂白粉未变质，只含 ； 假设2：该漂白粉全部变质，只含 ； 假设3：该漂白粉部分变质，既含有Ca(ClO)2又含有 CaCO3。 实验目的 Ca(ClO)2 CaCO3。 2、学会合理假设 2008年21题：某种催化剂为铁的氧化物。化学 兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进 行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶 解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。 一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的 结论。 （2）请完成对铁元素价态的探究： 提出合理假设： 假设1：_； 假设2：_； 假设3：_。 2、学会合理假设 催化剂中铁元素的价态为+3价 实验目的 催化剂中铁元素的价态为+2价 催化剂中铁元素的价态既有+3价，也有+2价 2009年广东21题：三草酸合铁酸钾晶体 K3 Fe(C2O4 )33H2O可有于摄影和蓝色印刷。某小组 将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得 气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室 常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程 。 （3）固体产物中铁元素存在形式的探究。 提出合理假设 假设1： ； 假设2： ； 假设3： 。 固体产物中铁元素存在形式只含Fe 固体产物中铁元素存在形式只含FeO 固体产物中铁元素存在形式同时含有Fe和FeO 实验目的 2、学会合理假设 v第二种模式： v假设1：只存在A； v假设2：只存在B； v假设3：既不存在A，也不存在B。 排斥 2010年33题： 某科研小组用MnO2和浓盐酸制 备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶 液对其尾气进行吸收处理。 （3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性 ）中肯定存在Cl、OH-和SO42-请设计实验 ，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（ 不考虑空气的CO2的影响） 提出合理假设： 假设1：只存在SO32-； 假设2：既不存在SO32-也不存在ClO-； 假设3：_。 只存在ClO 实验目的 2、学会合理假设 2011年广一模33题：某学习小组在研究水处理问题时， 将一定量NaClO溶液与FeSO4溶液 相混合，得到含有 大量悬浮物的混合液。请完成对反应物剩余情况的探 究。 （1）提出合理假设。 假设1：FeSO4有剩余； 假设2：NaClO有剩余； 假设3：_。 FeSO4 和NaClO都没有剩余 实验目的 第二轮专题特色专项 P54第12题 3、实验方案的设计 （1）原理要具有科学性，不能凭空捏造； （4）必须消除各组分之间可能存在的相互干扰。 （3）所涉及的仪器和药品必须和题目提供的一致； （2）实验操作必须简易、安全可行； 核心 “限选试剂” 、“现象与结论”中有思路！ 试剂选择是关键 ( 2010年广东东33）（16分)某研究小组组，用MnO2和浓浓 盐盐酸制备备Cl2时时，利用刚刚吸收过过少量SO2的NaOH溶液对对 其尾气进进行吸收处处理。 (1)请请完成SO2与过过量NaOH溶液反应应的化学方程式: SO2+2NaOH=_ (2)反应应Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的还还原 剂为剂为 _ (3)吸收尾气一段时间时间 后，吸收液(强碱性)中肯定存 在Cl-、OH-和SO42-，请设计实验请设计实验 ，探究该该吸收液中可 能存在的其他阴离子(不考虑虑空气中CO2的影响)。 提出合理假设设, 假设设1：只存在SO32-； 假设设2：既不存在SO32-也不存在ClO-； 假设设3：_ 设计实验设计实验 方案，进进行实验实验 ，请请在答 题题卡上写出实验实验 步骤骤以及预预期现现象和 结论结论 。限选实验试剂选实验试剂 ：3 molL- 1H 2SO4、1 molL -1NaOH、0.01 molL -1KmnO 4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试 试液 。 实验实验 步骤骤预预期现现象和结论结论 步骤骤1：取少量吸收液于 试试管中，滴加 至溶液呈酸性，然后将所 得溶液分置于A、B试试管 中 步骤骤2：向A试试管中滴加 12滴 溶液，振荡荡 （1）若溶液变蓝变蓝 色， 则则假设设3成立。 （2）若溶液不变蓝变蓝 色， 则则假设设1或2成立。 步骤骤3：取B试试管溶液，向 其中滴1-2滴 溶液，振荡荡 结结合步骤骤2中的（2）： （1）若KMnO4褪色， 则则假设设1成立。 （2）若KMnO4不褪色 ，则则假设设2成立 （ 2 0 1 0 年 广 东 ， 33 题 ） 3 moLL-1 H2SO4 淀粉-KI 0.01molL-1KMnO4 （2011年广东33）（17分）某同学进行试验探究时，欲 配制1.0molL-1Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露 已久的Ba(OH)28H2O试剂（化学式量：315）。在室 温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧 杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得 Ba(OH)28H2O在283K、293K和303K时的溶解度（ g/100g H2O）分别为2.5、3.9和5.6。 （1）烧杯中未溶物仅为BaCO3，理由是 （2）假设试剂由大量Ba(OH)28H2O和少量BaCO3组成 ，设计试验方案，进行成分检验，在答题卡上写出实 验步骤、预期现象和结论。（不考虑结晶水的检验； 室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6） 限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄 清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管 实验目的 实验实验 步骤骤预预期现现象和结论结论 步骤骤1：取适量试剂试剂 于洁净烧洁净烧 杯 中，加入足量蒸馏馏水，充分搅搅拌 ，静置，过滤过滤 ，得滤滤液和沉淀。 步骤骤2：取适量滤滤液于试试管中， 滴加稀硫酸。 步骤骤3：取适量步骤骤1中的沉淀于 是试试管中， 步骤骤4： 滴加稀盐酸，用带塞导气管 塞紧试管，把导气管插入装 有澄清石灰水的烧杯中 试管中有气泡生成，烧杯中 的澄清石灰水变浑浊，结合 步骤2说明沉淀是BaCO3 取适量滤液于烧杯中， 用pH计测其pH值。 有白色沉淀生成， 说明有Ba2+ pH9.6，说明有大量的OH ，综合上面步骤可知试剂 由大量Ba(OH)28H2O和少 量BaCO3组成。 （2013广州一模33）（16分）某铜矿石中铜元素含量较低， 且含有铁、镁、钙等杂质离子。某小组在实验室中用浸出- 萃取法制备硫酸铜： （3）某小组利用CuSO4溶液与Na2CO3溶液反应制备新型木材 防腐剂Cu2(OH)2CO3。多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略 有差异，查阅资料表明，可能由于条件控制不同使其中混有 较多杂质Cu(OH)2或Cu4(OH)6SO4。 已知Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、Cu4(OH)6SO4均难溶于水，易 溶于强酸；分解温度依次为80、200、300。 设计实验方案检验悬浊液成分，完成表中内容。 限选试剂：2 molL1 HCl、1 molL1 H2SO4、 0.1 molL1NaOH、0.1 molL1BaCl2、蒸馏水。仪器和 用品自选。 实验目的 实验实验 步骤骤预预期现现象和结论结论 步骤骤1：取少量悬浊悬浊 液，样样品于试试管中 ， 过滤过滤 ，充分洗涤涤后，取滤滤渣于试试管中 ， _ _ _， 说说明产产品中混有 Cu4(OH)6SO4。 步骤骤2：另取少量悬浊悬浊 液于试试管中， _ _ _， 说说明产产品中混有 Cu(OH)2。 加入过量2 molL1HCl，充分振荡， 再滴加几滴0.1 molL1 BaCl2溶液。 有白色沉淀生成 将试管放入装有沸水的小烧杯中水浴 加热一段时间，取出试管观察。 试管中有黑色 固体生成 实验步骤：取样品于 (仪器)中, 加入 (试剂)。 取样品时要注意什么？ 4、规范答题格式 当样品是固体时，一般先加少量试样 。根据物质的溶解性，可以加 溶解，也可以加 溶解，还可以是加 溶解。 配成溶液 蒸馏水 酸 碱 物质检验4步曲： 结论 取样 加试剂现象 试剂的用量和浓度本质上决定于操作的目的 12滴 少量 过过量/足量 加指示剂、要观察褪色的 一般的检验 除杂、分离、酸化 加入试剂要注意什么？ 是否限选？ 检验检验 的离子所加试剂试剂 H+、OH-（溶液酸碱性 ） I2 Fe2+ Fe3+ 加完试剂如何操作？ 混合操作： 分离操作： 充分振荡 静置，取上层清液；或 过滤，取滤液或滤渣） 酸碱指示剂 淀粉 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液或苯酚 （2-3滴） ( 2010年广东东33）（16分)某研究小组组，用MnO2和浓浓 盐盐酸制备备Cl2时时，利用刚刚吸收过过少量SO2的NaOH溶液对对 其尾气进进行吸收处处理。 (1)请请完成SO2与过过量NaOH溶液反应应的化学方程式: SO2+2NaOH=_ (2)反应应Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的还还原 剂为剂为 _ (3)吸收尾气一段时间时间 后，吸收液(强碱性)中肯定存 在Cl-、OH-和SO42-，请设计实验请设计实验 ，探究该该吸收液中可 能存在的其他阴离子(不考虑虑空气中CO2的影响)。 提出合理假设设, 假设设1：只存在SO32-； 假设设2：既不存在SO32-也不存在ClO-； 假设设3：_ 设计实验设计实验 方案，进进行实验实验 ，请请在答 题题卡上写出实验实验 步骤骤以及预预期现现象和 结论结论 。限选实验试剂选实验试剂 ：3 molL- 1H 2SO4、1 molL -1NaOH、0.01 molL -1KmnO 4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试 试液 。 实验实验 步骤骤预预期现现象和结论结论 步骤骤1： 吸收液 中 ， 至 呈酸性，然后将所得溶液 分置于A、B试试管中 步骤骤2：向A试试管中滴加 溶液， 步骤骤3：取B试试管溶液， 向其中滴加 溶液， （ 2 0 1 0 年 广 东 ， 33 题 ） 取少量 于试管 滴加 3 moLL-1 H2SO4 溶液 12滴淀粉-KI 振荡 1-2滴0.01molL-1 KMnO4振荡 实验实验 步骤骤预预期现现象和结论结论 步骤骤1：取少量悬浊悬浊 液，样样品于试试管中 ， 过滤过滤 ，充分洗涤涤后，取滤滤渣于试试管中， _ _ _， 说说明产产品中混有 Cu4(OH)6SO4。 步骤骤2：另取少量悬浊悬浊 液于试试管中， _ _ _， 说说明产产品中混有 Cu(OH)2。 加入过量2 molL1HCl，充分振荡， 再滴加几滴0.1 molL1 BaCl2溶液。 有白色沉淀生成 将试管放入装有沸水的小烧杯中水浴 加热一段时间，取出试管观察。 试管中有黑色 固体生成 （2013广州一模33） 预期现象和结论格式（开放性探究实验，不是验 证性的） （写两方面）： 则假设 成立; 则假设 成立; 结合步骤 中的 , （1）若有 （现象）, （2）若没有 （现象）, 则假设 成立。 实验实验 步骤骤预预期现现象和结论结论 步骤骤1：取少量吸 收液于试试管中，滴 加3 moLL-1 H2SO4 至溶液呈酸性，然 后将所得溶液分置 于A、B试试管中 步骤骤2：在A试试管中 滴加12滴淀粉-KI 溶液，振荡荡 步骤骤3：取B试试管溶 液，向其中滴1-2滴 0.01molL-1KMnO4 溶液，振荡荡 （1）若溶液变蓝色，则假设3成立。 （2）若溶液不变蓝色，则假设1或 2成立。 结合步骤2中的（2）： （1）若KMnO4溶液褪色，则假设1成立。 （2）若KMnO4溶液不褪色，则假设2成立 2010年广东高考33 2008年高考题：某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣 小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将 适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液， 滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化 剂中铁元素价态为+3的结论。 （1）请指出该结论是否合理并说明理由 。 （2）请完成对铁元素价态的探究：提出合理假设： 假设1：催化剂中铁元素的价态为+3价； 假设2：催化剂中铁元素的价态为+2价； 假设3：催化剂中铁元素的价态既有+3价，也有+2价。 设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答 ） 实验过程：根据的实验方案，进行实验。请在答 题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论 。 实验操作预期现象与结论 步骤1： 步骤2： 步骤3： 步骤4： 只是 或 ，则 有某某离子或某某物质 就可以了 。 “，则。” 或 “，说明。” 预期现象和结论的格式（只写一方面）： 不用“若则”； 基于其中某个假设的验证 对物质成分进行检验只要证明 的存在 对于常规性探究实验 （2011年广东，33题）（17分） 某同学进行试验探究时，欲配制1.0molL-1Ba(OH)2溶液， 但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)28H2O试剂（化学式量： 315）。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解， 烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得 Ba(OH)28H2O在283K、293K和303K时的溶解度（g/100g H2O）分别为2.5、3.9和5.6。 （1）烧杯中未溶物仅为BaCO3，理由是 （2）假设试剂由大量Ba(OH)28H2O和少量BaCO3组成，设计试 验方案，进行成分检验，在答题卡上写出实验步骤、预期现象 和结论。（不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶液的 pH=9.6） 限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、 pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管 新的趋势：对物质成分进行检验。 实验目的 实验实验 步骤骤预预期现现象和结论结论 步骤骤1：取适量试剂试剂 于洁净烧洁净烧 杯中，加入 足量蒸馏馏水，充分搅搅 拌，静置，过滤过滤 ，得 滤滤液和沉淀。 步骤骤2：取适量滤滤液 于试试管中，滴加稀硫 酸。 步骤骤3：取适量步骤骤1 中的沉淀于试试管中， 。 步骤骤4： 有白色沉淀生成，说明有Ba2+ 。 试管中有气泡生成，烧杯中的 澄清石灰水变浑浊，结合步骤2 说明沉淀是BaCO3 。 pH9.6，说明有大量的OH， 综合上面步骤可知试剂由大量 Ba(OH)28H2O和少量BaCO3组成。 取适量滤液于 烧杯中，用pH 计测其pH值。 滴加稀盐酸，用带塞导 气管塞紧试管，把导气 管插入装有澄清石灰水 的烧杯中。 （2012年广东33）（17分)苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。 某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。 反应原理：实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液在100反应 一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应 的甲苯。 已知：苯甲酸分子量是122，熔点122.4，在25和95时溶解 度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点。 （1）操作为 ，操作为 。 （2）无色液体A是 ，定性检验A的试剂是 ，现象是 。 （3）测定白色固体B的熔点，发现其在115开始熔化，达到 130时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl 的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推 测正确。请在答题卡上完成表中内容。 新的趋势：对物质成分进行检验。 实验目的 序号 实验实验 方案实验现实验现 象结论结论 将白色固体B加入水 中，加热热，溶解， 得到白色晶体 和无色溶液 取少量滤滤液于试试管 中， 生成白色沉淀滤滤液含有 Cl- 干燥白色晶体， 白色晶体 是苯甲酸 冷却结晶、过滤 滴入适量的硝酸酸 化的AgNO3溶液 加热使其熔化，测定其熔点 白色晶体在122.4 左右全部熔化 （2007年广东）（13分）已知某混合金属粉末，除镁外还含有铁 、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理 实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。 仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、 胶头滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶 液、20%KSCN溶液。 （1）上述仪器中，在本实验中肯定不用的是 。 完成以下实验探究过程： （1）提出假设： 假设1：该混合金属粉末中除镁外还含有 元素； 假设2：该混合金属粉末中除镁外还含有 元素； 假设3：该混合金属粉末中除镁外还含有Fe、Cu元素； （2）设计实验方案 基于假设3，设计出实验方案（不要在答题卡上作答）。 （3）实验过程 根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。 【提示】在答题卡上相应表格作答，注意前后内容对应； 注意文字简洁，确保不超过答题卡空间。 实验目的 Fe Cu 注意：有时是基于其中的某个假设设计实验方案 编编号实验实验 操作预预期现现象和结论结论 编编号实验实验 操作预预期现现象和结论结论 样样品部分溶解，并有气体 放出。 固体部分溶解，并有气体 放出，溶液呈浅绿绿色， 可能含铁铁