广东省高考化学二轮复习 专题十二 实验设计与探究实验.doc

专题十二实验设计与探究实验真题试做1(2012高考广东理综卷，33)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：koh2mno2h2o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：苯甲酸相对分子质量122，熔点122.4 ，在25 和95 时溶解度分别为0.3 g和6.9 g；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，请完成表中内容。(4)纯度测定：称取1.220 g产品，配成100 ml苯甲酸溶液，移取25.00 ml溶液，滴定，消耗koh的物质的量为2.40103mol。产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为_，计算结果为_(保留两位有效数字)。2(2011高考广东理综卷部分，33)某同学进行实验研究时，欲配制1.0 moll1ba(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283 k、293 k和303 k时的溶解度(g/100 g 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，设计实验方案，进行成分检验。在下表中写出实验步骤、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ph9.6)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3(2010高考广东化学卷部分)某研究小组用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。吸收尾气一段时间后，吸收液(强碱性)中肯定存在cl、oh和so，请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中co2的影响)。(1)提出合理假设。假设1：只存在so；假设2：既不存在so，也不存在clo；假设3：_。(2)设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 moll1h2so4、1 moll1naoh、0.01 moll1kmno4，淀粉ki溶液、紫色石蕊试液。4(2009高考广东化学卷部分，33)三草酸合铁酸钾晶体k3fe(c2o4)33h2o可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，所得气体产物是co2和co，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。已知该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有k2co3。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。限选试剂：浓硫酸、1.0 moll1 hno3、1.0 moll1盐酸、1.0 moll1 naoh、3% h2o2、0.1 moll1 ki、0.1 moll1 cuso4、20% kscn、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。(1)提出合理假设假设1：_；假设2：_；假设3：_。(2)设计实验方案证明你的假设(3)实验过程根据(2)中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。实验步骤预期现象与结论步骤1：步骤2：步骤3：5(2008高考广东化学卷部分，32)某探究小组用hno3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用hno3浓度为1.00 moll1、2.00 moll1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 k、308 k，每次实验hno3的用量为25.0 ml、大理石用量为10.00 g。(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验编号t/k大理石规格实验目的298粗颗粒2.00()实验和探究hno3浓度对该反应速率的影响；()实验和_探究温度对该反应速率的影响；()实验和_探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响(2)请在下面的框图中，画出实验和中co2质量随时间变化关系的预期结果示意图。6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：限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；3 moll1h2so4、3%h2o2、6 moll1hno3、0.01 moll1 kmno4、naoh稀溶液、0.1 moll1ki、20%kscn、蒸馏水。提出合理假设：假设1：_；假设2：_；假设3：_。设计实验方案证明你的假设实验过程：根据的实验方案，进行实验。请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：考向分析近三年广东高考探究性实验题，很好地体现了科学探究的全过程：提出假设、设计实验方案、实验过程(包括实验操作、预期现象与结论)，其中设计实验方案不要求在答题卡上作答，看似无关紧要，实际上如果跳过这一步，就会影响实验过程这一重头戏的回答。试题要求将所有的实验过程用文字表达出来，注重了对化学科学素养的全面考查，比较全面地考查了思维的严密性、精确性、科学性、整体性等，要求有较高的知识内容层次、逻辑思维能力、对实验方法的灵活运用和文字表达能力。试题具有思维量比较大、综合性强、题目信息新颖、综合分析能力要求高、题设情境新、设问角度看似熟悉却又感觉陌生的特点，能较好地考查化学基础知识、基本技能的掌握情况和基本方法的应用情况，对发散思维能力和分析问题的能力提出了较高要求。热点例析热点一对未知物(产物或剩余物等)的探究【例1】已知某混合金属粉末中，除铝外还含有铁、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、滴管、药匙；1 moll1硫酸、2 moll1硝酸、2 moll1 naoh溶液、20% kscn溶液。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铝外还含有_元素；假设2该混合金属粉末中除铝外还含有_元素；假设3该混合金属粉末中除铝外还含有fe、cu元素。(2)设计实验方案基于假设3，设计出实验方案。(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。编号实验操作预期现象与结论思路点拨1实验探究题的命题特点探究性实验题考查的第一个点是猜想和假设。猜想和假设作为化学研究性学习的一个因素，为研究活动的开展指明了方向。在这个阶段，要考虑的主要问题有：探究的问题具有哪些可能的假设？哪种(或哪些)假设可能性最大？应优先考虑哪种假设？根据所具备的条件、可能的假设及实验技术要求对探究应作出怎样的规划等。试题考查的第二个点是设计实验方案对假设和猜想进行验证。设计实验方案要从实际实验角度制定探究计划，探究计划要利用所给仪器与试剂，在充分考虑相关实验基本操作和试剂用量的基础上，形成具体的实验步骤。试题考查的第三个点是实验过程。运用正确的化学术语及简洁的文字表达相关实验步骤，同时结合相关化学知识给出对应假设的相应的预期现象与结论。试题的设计着重考查能否根据问题提出假设，能否利用身边的材料设计探究假设的实验方案(包括设计对照实验)，能否按照实验计划准备实验材料，有步骤地进行实验，能否按照实验操作的规范要求完成实验，能否安全地使用各种实验器具，能否依据现象归纳得出结论等等。2实验探究题的答题策略(1)首先对题目中给出的信息进行处理，对于题中的异常现象要根据自己的原有知识进行大胆的排查、推测，弄清是对实验的哪一方面进行探究；然后深入分析实验，依据题目中提出的实验假设或自行提出的实验假设，在保证其科学性的基础上要求思维尽可能发散，合理运用化学知识，巧妙设计实验方案，通过实验现象的客观事实对实验进行探究性验证。(2)审题要清晰、全面，要特别注意试题中包含的一些限定条件，如对仪器、试剂等的限制；对于在混合体系中进行的实验，要特别注意组分之间可能存在的相互干扰及消除相互干扰的方法，以及混合组分中各组分的分离问题；要注意对试剂用量的控制，在一些涉及检验和分离的试题中要特别留意；文字叙述要简练、规范，要有很好的逻辑性和科学性。对于涉及用文字叙述实验步骤、预期现象和结论时，要把握住核心和重点，不可遗漏，但同时还要言简意赅，切不可长篇大论，否则该答的核心内容没有答出，反而容易出现错别字、科学性错误等问题，导致丢分；每道试题只有一个最佳答案和解题思路，答题时只答最有把握的，切不可画蛇添足，将所有可能的解题方法、操作、答案等全部写上去。即时演练1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：_。(2)样品初步处理：取少量混合液于试管中，滴加足量稀硫酸得到澄清溶液。此澄清溶液中肯定含有的金属阳离子是_。(3)设计后续实验方案验证假设，写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 moll1h2so4、0.01 moll1kmno4、20%kscn、3%h2o2、淀粉ki溶液、紫色石蕊溶液。热点二对反应条件的探究【例2】甲、乙两个实验小组利用kmno4酸性溶液与h2c2o4溶液反应研究影响反应速率的因素。(1)该反应的离子方程式为(提示h2c2o4的一级电离常数为5.4102)_。设计实验方案如下(实验中所用kmno4溶液均已加入h2so4)。(2)甲组：通过测定单位时间内生成co2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。实验装置如图，实验时分液漏斗中a溶液一次性加入，a、b的成分见下表：序号a溶液b溶液2 ml 0.1 moll1 h2c2o4溶液4 ml 0.01 moll1 kmno4溶液2 ml 0.2 moll1 h2c2o4溶液4 ml 0.01 moll1 kmno4溶液2 ml 0.2 moll1 h2c2o4溶液4 ml 0.01 moll1 kmno4溶液和少量mnso4该实验探究的是_对化学反应速率的影响。在反应停止之前，相同时间内针管中所得co2的体积由大到小的顺序是_(用实验序号填空)。(3)乙组：通过测定kmno4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率的大小。取两支试管各加入2 ml 0.1 moll1h2c2o4溶液，另取两支试管各加入4 ml 0.1 moll1 kmno4溶液。将四支试管分成两组(各有一支盛有h2c2o4溶液和kmno4溶液的试管)，一组放入冷水中，另一组放入热水中，经过一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间。该实验目的是研究_对化学反应速率的影响，但该组同学始终没有看到溶液褪色，其原因是_。思路点拨实验探究题的一般解题思路1准确地把握实验目的，考虑到各种因素可能对实验有影响，只能有一个因素是变量，其余几个是一样的。2利用已学知识，分析原理、材料、变量、结果，对实验中所涉及的重要化学方程式和重要实验现象均应做到熟练理解和掌握。3结合实验材料，初步确定设计、实验方案，实验方案要符合科学性、可行性、简约性、安全性等原则。4解答。对于有关步骤、预期现象及结论的概括，要用规范的语言来表达，表达过程中一定要按格式答题，同时要体现出科学、等量、单一变量与对照性等原则。表述时要注意：取适量的物质(取样：写明适量或少量，分成a、b、c等试管)，进行实验(写滴加操作，写过量或少量或几滴，写浓度 moll1或%，再写操作振荡、静置、过滤等)，如果有(现象)，则得出(结论)，如果没有(现象)，则得出(结论)。即时演练2fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好ph和fe2浓度的废水中加入h2o2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-cp，探究有关因素对该降解反应速率的影响。实验设计控制p-cp的初始浓度相同，恒定实验温度在298 k或313 k(其余实验条件见下表)，设计如下对比实验。(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。实验编号实验目的t/kphc/(103 moll1)h2o2fe2为以下实验作参照29836.00.30探究温度对降解反应速率的影响298106.00.30数据处理实验测得p-cp的浓度随时间变化的关系如下图。解释与结论(2)实验、表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从fenton法所用试剂h2o2的角度分析原因：_。(3)实验得出的结论是：ph等于10时，_。思考与交流(4)实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：_。热点三对反应原理的探究【例3】氯气和漂白粉是现代工业和生活常用的消毒、杀菌剂。(1)实验室拟用上述装置制备干燥纯净的氯气，请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接：h_、_、_；并指出其中广口瓶中的试剂为_。(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式_。(3)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品，其中肯定存在cacl2，请设计实验，探究该样品中除cacl2外可能存在的其他固体物质。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。设计实验方案，进行实验。限选用的仪器和药品：试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1 moll1 hcl、品红溶液、新制澄清石灰水。(提示：不必检验ca2和cl)实验步骤预期现象与结论步骤1取少量上述漂白粉于试管中，_步骤2方法归纳试剂的用量如何选择？在实际问题的解决中，某反应是否适合用于物质的鉴定是依具体情况而定的，主要思考的问题是现象是否明显、是否有干扰、操作是否简便，而不是首先考虑是否为常用方法。利用沉淀反应时应防止其他离子也生成沉淀；利用氧化性(还原性)时防止有其他氧化性(还原性)物质干扰；预处理时防止新引入物质造成干扰，防止破坏待测物质造成干扰。有干扰而又无法通过变换方法来排除，则必须进行干扰物质的分离。试剂的用量和浓度也会影响检验的成败。试剂的用量和浓度本质上决定于操作的目的。若为分离则应过量；若为检验，考虑到待检验物质的含量可能较少，一般使用少量或几滴；若需要观察褪色的，则试剂应稀一些确保能反应完；若需要观察产生颜色或沉淀的，试剂应浓一些确保现象明显；若目的是调节ph等，试剂应稀一些；若不希望溶液被明显稀释，试剂应浓一些。即时演练3某研究小组利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：(1)加入试剂1后呈红色的原因是(用离子方程式表示)：_，加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示)_。(2)为探究溶液褪色的原因，研究小组提出了如下假设：假设1、溶液中fe3又被还原为fe2；假设2、溶液中的scn被过量的氯水氧化；假设3、溶液中fe3被氧化为更高的价态。以上假设中一定错误的是_，理由是_。(3)为验证猜想是否合理的，请依据所设计实验方案完成下列实验。可选用试剂：浓硫酸、1.0 moll1hno3、1.0 moll1盐酸、1.0 moll1naoh、0.1 moll1fecl3、0.1 moll1cuso4、20%kscn、蒸馏水。实验操作预期现象与结论步骤1：步骤2：步骤3：误区警示1书写所选试剂时，溶液最好用中文写出名称，或化学式后加“溶液”；固体、气体可用中文写出名称，也可直接写化学式；有些题目还需指明试剂的浓度和用量。2书写实验目的一般要把动词“研究”或“探究”放在前面，如探究不同催化剂对“”反应的影响，方案一般可以依据原理和物质的性质设计成流程图的形式，并在流程图上标明所用的试剂及用量和操作。3化学试剂选择时一定要注意控制变量，使变量唯一化，避免操作相同、所用试剂不同，但现象却相同的问题出现。如检验硫酸根离子，要注意ag、co、so、po等离子对其检验的干扰，再如检验亚铁离子的存在，要注意稀硝酸或酸性高锰酸钾的用量，因为这些强氧化剂氧化亚铁离子的同时可能氧化硫氰酸根离子。4书写步骤时，一要注意取样，如试样是固体一般是“取试样少许研磨成粉，将粉末在烧杯中溶解”；试样是液体或溶液一般是“取试样少许或上层清液或洗涤液于试管中，”；试样是草本植物一般是“取试样少许灼烧成灰，将灰在烧杯中溶解，过滤，”。二要注意试剂的选择，不要选择试题中没有提供的试剂，如试题提供的氧化剂是稀硝酸，就不能用没有提供的酸性高锰酸钾溶液；再如试题提供浓硫酸没有提供稀硫酸，而实验必须用到稀硫酸，就一定要有浓硫酸的稀释过程。三要注意标明试剂的浓度和用量，浓度可以是试题提供的，用量一定要考虑试剂的性质，反应的要求。格式可以为“向0.1 moll1xx溶液中加入适量或少量或过量的0.1 moll1yy”。5书写实验现象一是注意不要和实验结论混为一谈，如氢气还原氧化铜的实验现象写为黑色的氧化铜转化为红色的铜是错误的，正确应为黑色粉末变为红色粉末；二是要注意不要出现漏写或错写，如酸性高锰酸钾溶液写为酸性高锰酸钾，溶液变为红色写为变为红色，溶液变为红色写成产生红色沉淀等。6依据预期现象归纳结论和依据图像、数据归纳结论是近几年新课程高考的一大特色，或分或并的试题增加了化学试题的难度，也增加了试题的区分度。回答这类试题时，一要注意控制变量；二要注意范围不要任意扩大；三要注意语言简练不要通俗化。跟踪练习已知草酸是酸性强于醋酸的二元弱酸，对应的钙盐(cac2o4)不溶于醋酸，能溶于强酸，它还是一种还原性较强的物质。下图是利用饱和草酸溶液与kclo3粉末在60 时反应制得clo2，clo2是一种黄绿色有刺激性气味的气体，熔点59 ，沸点11.0 。(1)该反应的反应原理为以下化学方程式，试配平：_kclo3_h2c2o4_khco3_clo2(2)b装置的作用是_。(3)c装置是尾气处理装置，反应一段时间后，c中含有naoh、naclo2、naclo3等溶质，有同学说，c中还可能含有na2co3，试分析可能的原因_。(4)某同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”，他将菠菜研磨成汁、热水浸泡、过滤得到溶液，调节溶液呈碱性，加入足量的cacl2溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤沉淀备用，对生成的沉淀进行探究。提出合理假设假设1：只存在caco3；假设2：既存在caco3，也存在cac2o4；假设3：_。基于假设2，设计实验方案，进行实验。请在下表中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：1 moll1 h2so4、0.1 moll1 hcl、0.1 moll1 ch3cooh、0.01 moll1 kmno4、澄清石灰水。实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量沉淀于试管中，加入_。步骤2：_。1某校进行化学实验考查时，老师给了同学们一小包黑色粉末，该黑色粉末可能是氧化铜、木炭粉或者是这两种物质的混合物，让他们通过实验探究来确定。某同学探究过程如下：(1)提出假设：假设1：黑色粉末是木炭粉；假设2：_；假设3：_。(2)设计实验方案：取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸，则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表。实验中可能出现的现象结论_假设1成立_假设3成立(3)进行实验：通过实验及分析，确定该黑色物质为木炭粉和氧化铜的混合物。(4)拓展：为了进一步探究木炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充做了如下实验，将此黑色粉末隔绝空气加热(木炭完全反应)，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完成后，静置。请回答：烧杯中_(填“有”或“无”)不溶物。若静置后溶液呈无色，则该溶液中溶质是_(写化学式)。若静置后溶液呈蓝色，该反应的化学方程式为_。2某化学研究性学习小组探究cu(no3)2在酸性条件下跟铁单质的反应。他们取一支试管，加入cu(no3)2溶液，滴入适量稀硫酸酸化，再加入一定量铁粉，实验后没有固体残留物质。(1)反应中最先起氧化作用的是_。(2)该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行探究，他们设计了实验方案，并进行实验。请按下表格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论。实验操作步骤预期现象与结论步骤1：观察样品溶液呈蓝绿色，_(填“能”或“不能”)确定产物中铁元素的价态步骤2：取少量溶液，滴加酸性kmno4溶液步骤3：_若溶液变为红色，说明产物中含3价的铁元素；若溶液颜色无明显变化，则说明产物中不含3价的铁元素3实验室由含铁废铜为原料生产胆矾(cuso45h2o)和石膏(caso42h2o)的实验流程如图所示：相关物质在不同温度下的溶解度(g/100 g水)见下表。温度/20406080100石膏/g0.320.260.150.110.07胆矾/g3244.661.883.8114请回答下列问题：(1)红褐色滤渣的主要成分是_(写化学式)。(2)在进行操作时的最佳温度是_。(3)从溶液中分离出产品的操作应为_、过滤、_、干燥。(4)取样检验步骤中检验的是fe3，检验fe3最灵敏的试剂是大家熟知的kscn，可以检验痕量的fe3。还可用ki来检验：2fe32i2fe2i2，有资料认为这可能是一个可逆反应。fe3与i反应后的溶液显深红色，它是i2溶于ki溶液的颜色。为探究该深红色溶液中是否含fe3，进而证明这是否是一个可逆反应，试利用实验室常用仪器、用品及以下试剂设计方案并填写在下表中。0.1 moll1的fecl3、ki、kscn、naoh、h2so4、kmno4溶液，ccl4，蒸馏水。实验操作预期现象和结论在试管中加入少量fecl3溶液和_(填“少量”或“过量”)的ki溶液。深红色如期出现将试管中的混合溶液转移至_(填仪器)中，倒入一定量的_，_。4海水中含有多种盐类，除可获得nacl、mgcl2外，也是自然界提取卤素的重要来源。(1)由于溴离子在海水中浓度很低(0.067 g/l)，要进行溴元素的浓缩、富集。实验室若要直接浓缩海水时，下面的仪器肯定不需要的是(填编号)_。a玻璃棒 b三脚架c酒精灯 d蒸发皿e坩埚(2)工业上把海水先进行氧化，再吸收溴，达到富集溴的目的。吸收工艺常用的方法是用热空气吹出br2，用so2作还原剂吸收br2，其原理为：so2br22h2o=2hbrh2so4。另一种方法是用纯碱浓溶液代替so2吸收溴，请完成下列方程式的配平(酸性条件下该反应逆向进行)：_na2co3_br2=_nabr_nabro3_。(3)现有一份吸收了溴的无色溶液(采用上述两种方法之一，且吸收剂和溴恰好完全反应)，请你通过实验探究该溶液究竟是采用哪种方法吸收溴的。提出合理假设：假设1：采用纯碱吸收法，吸收液中含大量na、br、bro。假设2：_。设计方案、进行实验，验证假设：请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂和仪器：10 ml量筒、小烧杯、试管、胶头滴管；无水乙醇、苯、0.10 moll1 agno3、0.10 moll1 bacl2、2 moll1 hcl。实验步骤预期现象和结论步骤1：用量筒取样品溶液2 ml于试管中，再滴加足量的2 moll1盐酸，充分振荡，观察若_，则假设1可能成立；若_，则_步骤2：往步骤1的试管中加入_，充分振荡，观察参考答案命题调研明晰考向真题试做1答案：(1)分液蒸馏(2)甲苯酸性kmno4溶液紫色褪去(3)冷却、过滤滴入23滴硝酸酸化的agno3溶液加热使其熔化，测其熔点熔点为122.4 (4)100%0.96解析：(1)有机相和水相是不互溶的，分离操作是分液；互溶的有机相要得到纯净有机物一般方法为蒸馏。(2)从题给信息苯甲酸为白色固体可知，a为甲苯，b为苯甲酸；检验苯的同系物可以利用使酸性高锰酸钾溶液褪色来定性检验。(3)由实验现象得到白色晶体和无色溶液可知，中操作为固液分离操作；检验cl应该用硝酸酸化的硝酸银溶液；由题给信息，应该用检测熔点来检验物质的成分。(4)由题意可知，苯甲酸和naoh按物质的量1:1反应，故原样品中含有苯甲酸的物质的量是取用25.00溶液时消耗naoh的物质的量的4倍，由此可计算出样品中苯甲酸的质量分数。解析：(1)由于操作是把有机相与水相分离，故为分液；操作是分离甲苯和少量cook，故应为蒸馏。(2)结合实验目的：制苯甲酸和回收甲苯，所以无色液体a是甲苯，白色固体b是苯甲酸(25 时，溶解度为0.3 g)。检验甲苯，可选用酸性kmno4溶液，它遇甲苯反应，现象是紫色褪色。(3)白色固体b加水后得白色晶体b和无色滤液，必有过滤操作，再结合其溶解度，故操作应为“冷却、过滤”；cl检验：加hno3酸化的agno3；苯甲酸的检验，应结合题中信息，利用测熔点的方法。(4)由反应coohkoh=cookh2o可知，苯甲酸的质量分数为100%，代入数据可得质量分数为0.96。2答案：(1)由于ba(oh)28h2o与空气中二氧化碳反应，所取试剂大部分变质为baco3，未变质的ba(oh)28h2o在配制溶液时全部溶于水(2)实验步骤预期现象和结论溶液中生成白色沉淀，说明有ba2存在步骤3：滴加稀盐酸，连接带塞导气管，将产生的气体导入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊，说明该试剂中含有baco3步骤4：取步骤1中的滤液于烧杯中，用ph计测定其phph明显大于9.6，说明该试剂中含有ba(oh)2解析：(1)ba(oh)2属于强碱，易吸收空气中的水蒸气和co2形成难溶的baco3沉淀，因此长时间暴露在空气中时，ba(oh)2就有可能转化为baco3。(2)依据试题假设可知试剂由大量ba(oh)28h2o和少量baco3组成，由于ba(oh)2易溶于水，所以试剂中若含有ba(oh)28h2o，步骤1所得滤液中应该含有ba2，因此滴加稀硫酸会产生baso4白色沉淀，可检验滤液中存在ba2；由于baco3难溶于水，所以试剂中若含有baco3，步骤1所得沉淀应该为baco3，利用baco3能与盐酸反应产生co2气体的性质，且co2能使澄清石灰水变浑浊，可检验试剂中含有baco3；由于室温时baco3饱和溶液的ph9.6，所以若含有ba(oh)28h2o，步骤1中的滤液ph应该大于9.6，检验步骤1中的滤液ph可以确认ba(oh)28h2o的存在。3答案：(1)只存在clo(2)步骤2：向a试管中加入0.01 moll1的kmno4溶液，振荡试管(1)若溶液褪色，则假设1成立；(2)若溶液不褪色，则假设2或3成立步骤3：向b试管中加入淀粉ki溶液，振荡试管(1)若溶液变蓝色，则假设3成立；(2)若溶液不变蓝色，结合步骤2中的(2)，则假设2成立解析：(1)还可能的离子有clo或者so，由于二者易发生氧化还原反应，因此只可能是其中的一种或者两种均无，故假设3只存在clo。(2)只需检验溶液中so和clo的存在即可。so的检验可结合其还原性，用强氧化剂氧化即可检验出；clo有强氧化性，选择一种反应有明显现象的还原剂即可完成检验。4答案：(1)只含fe只含feo同时含有fe和feo(2)实验步骤预期现象与结论步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使k2co3完全溶解。分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体固体产物部分溶解步骤2：取步骤1固体少许，将固体产物加入1.0 moll1盐酸中，观察有无气体产生若有气泡产生，说明固体产物中含有单质铁，则假设1或假设3成立；若没有气泡产生，则假设2成立步骤3：取步骤1固体少许，将固体产物加入足量的0.1 moll1 cuso4溶液中充分反应后，过滤、洗涤，将沉淀物溶于1.0 moll1盐酸，再加入20% kscn溶液，最后加入3% h2o2溶液若最终溶液显红色，说明固体产物中含有feo，则假设2或假设3成立，若溶液不显红色，则假设1或假设3成立解析：(1)由于草酸根中c元素为3价，而生成物中二氧化碳、碳酸钾中c元素为4价，一氧化碳中c元素为2价，反应前后存在着化合价的变化。由题意铁元素不可能以三价形式存在，说明铁的化合价一定发生变化，由铁的常见化合价变化不难得出会降低，可能为0价或2价。(2)设计实验步骤时要注意铁和氧化亚铁均与盐酸反应生成亚铁离子，均与硝酸反应生成铁离子，也就是说铁的存在会干扰氧化亚铁的检验，所以设计实验要充分考虑两者性质的差异性。检验氧化亚铁时，一定要用硫酸铜溶液除去铁，排除铁对氧化亚铁检验的干扰。5答案：(1)实验编号t/k大理石规格实验目的()实验和探究hno3浓度对该反应速率的影响；()实验和探究温度对该反应速率的影响；()实验和探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响298粗颗粒2.00298粗颗粒1.00308粗颗粒2.00298细颗粒2.00(2)解析：在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实验。(1)实验和实验探究hno3浓度对该反应速率的影响，其他条件应相同而hno3的浓度不同，故实验中hno3的浓度应为1.00 moll1；实验和探究温度对反应速率的影响，除了温度不同，其余条件要保持一样；实验和探究大理石规格(粗、细)对反应速率的影响，因此要求二者大理石的规格不同，一个用粗颗粒，另一个用细颗粒。(2)实验中hno3与大理石恰好完全反应，故实验中产生的co2是实验中的一半，且反应速率比慢，实验中所用hno3和实验中相同，因此产生的co2的量和实验中相同，但反应速率都比实验快，因此可以画出图像。6答案：(1)该结论不正确。稀hno3有强氧化性，若该铁的价态为2价，能被氧化为3价，同样可使kscn溶液变血红色(2)催化剂中铁元素的价态为3价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价实验操作预期现象与结论步骤1：将适量稀h2so4加入少许样品于试管中，加热溶解溶液呈黄绿色，说明溶液中含fe2或fe3步骤2：取少量溶液，滴加酸性kmno4溶液若kmno4溶液的紫红色褪为无色，则说明催化剂中铁元素的价态含2价；若不褪色，则说明催化剂中铁元素的价态不含2价步骤3：另取少量溶液，滴加kscn溶液若溶液变为血红色，则说明催化剂中铁元素的价态含3价；若溶液无明显变化，则说明催化剂中铁元素的价态不含3价解析：(1)如果催化剂中铁元素的化合价为2价，当加入hno3后，稀hno3将fe2氧化为fe3，出现同样的现象，因此结论不正确。(2)催化剂中铁元素存在的价态情况有：铁元素的价态全为3价，铁元素的价态全为2价，铁元素的价态既有2价又有3价，因此可做这三种假设。实验方案的设计主要考虑两个方面：一是固体催化剂的溶解，溶解时要防止fe2被氧化，不能用氧化性酸如hno3，尽量减少溶液和氧气的接触；二是铁元素形成的离子的检验；fe3用kscn溶液检验，fe2用kmno4溶液来检验。精要例析聚焦热点热点例析【例1】答案：(1)fecu(3)实验操作预期现象与结论用药匙取少许样品，加入试管a中，再用滴管取过量naoh溶液并滴加到试管a中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用样品部分溶解，并有气体放出往试管a的剩余固体中加入过量稀硫酸，充分反应后，静置。取上层清液于试管b中，剩余固体备用固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁往试管b中加入少许稀硝酸，再滴加kscn溶液溶液先变成黄色，加kscn后呈血红色，结合可知，一定含铁往中剩余固体中加入稀硝酸，再滴加naoh溶液固体溶解，有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色，溶液呈蓝色，加naoh溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜解析：针对混合金属粉末中除铝外还含有fe、cu元素中的一种或两种，设计实验方案探究该混合金属粉末中铁、铜元素的存在，首先要考虑到以下4个因素：该混合金属粉末中有铝、铜、铁三种金属粉末，要检验则必须将金属粉末溶解；溶解后，铜离子和铁的离子均有颜色，相互之间有干扰，所以在检验铜、铁之前必须将两种金属进行完全分离；铝离子没有颜色，不干扰铜、铁的离子通过颜色进行的检验，但铝离子的存在会导致铜、铁检验时出现其他实验现象，如出现白色沉淀、沉淀溶解等，所以在检验铜、铁之前最好将铝完全分离掉；试题提供了三种试剂可用来溶解金属粉末，其中，naoh溶液仅能溶解铝、稀硫酸溶液仅能溶解铁，而硝酸对三种金属均具有溶解作用。根据题意及提供的试剂，可以定下大致的实验方案：先加入过量naoh溶液完全除去铝，然后加入过量硫酸实现铁、铜完全分离，最后对经过滤分离出来的含铁滤液和含铜滤渣分别进行检验。试题所提供的试剂中有kscn，所以铁的检验最好通过稀硝酸氧化亚铁离子，然后加入kscn使溶液变血红色来进行。而铜离子的检验则通过用硝酸溶解后溶液呈蓝色(铜离子特征色)，为进一步验证，应加入naoh溶液，能产生蓝色沉淀，则确定金属粉末中含铜。在本试题中还有一个要重点关注的问题就是试剂的用量，在本题中有三个地方要严格控制试剂用量：要想完全除去铝，加入的naoh溶液必须过量；要想铜、铁完全分离，加入的稀硫酸必须过量；检验铁时，由于稀硝酸是强氧化剂，加入过量的稀硝酸会导致后加入的kscn被氧化，影响实验结果，所以用稀硝酸氧化fe2时，稀硝酸必须加入少量，不能过量。【即时演练1】答案：(1)naclo和feso4均无剩余(2)na、fe3(3)实验步骤预期现象和结论步骤2：向a试管中滴加12滴0.01 moll1kmno4溶液(1)若溶液紫红色褪去，则假设1成立；(2)若溶液呈紫红色，则假设2或3成立步骤3：向b试管中滴加12滴紫色石蕊溶液(1)若石蕊先变红后褪色，则假设2成立；(2)若石蕊变红后不褪色，结合步骤2中的(2)，则假设3成立解析：(1)naclo溶液与feso4溶液相混合，clo与fe2因发生氧化还原反应或双水解反应不能共存，再基于假设1和假设2，可以确定假设3应该是两者都不存在，而不能是两者都存在；(2)混合液是naclo溶液与feso4溶液相混合而得，所以根据质量守恒定律可知，向混合液中滴加足量稀硫酸所得澄清溶液肯定含有na。混合液中悬浮物是氢氧化铁胶体净水而形成的，所以滴加足量稀硫酸，氢氧化铁与稀硫酸反应生成fe3；(3)由于混合液中存在fe3会干扰fe2的检验，所以不能用3%h2o220%kscn，而应用0.01 moll1kmno4。由于混合液中存在fe3会与ki反应干扰clo的检验，所以设计实验时要考虑hclo的酸性和强氧化性，不选用淀粉ki溶液，而选用紫色石蕊溶液。【例2】答案：(1)2mno5h2c2o46h=2mn210co28h2o(2)浓度和催化剂(3)温度kmno4溶液过量解析：(1)根据题中提示可知h2c2o4是弱酸，在书写离子方程式时h2c2o4不能写成离子形式。(2)对比实验可知中h2c2o4溶液的浓度不同，所以实验探究浓度对化学反应速率的影响；对比实验可知加入少量mnso4，所以实验探究催化剂对化学反应速率的影响；在其他条件相同时，催化剂能够加快反应速率，所以速率最快，浓度越大反应速率越快，所以速率最慢。(3)对比两组实验，其反应条件是冷水和热水的对照比较，所以乙组实验是探究温度对化学反应速率的影响，但在反应物的使用量上控制不当，题中kmno4溶液过量，因此不能看到明显的褪色现象。【即时演练2】答案：(1)实验编号实验目的t/kphc/(103 moll1)h2o2fe231336.00.30探究溶液的ph对降解反应速率的影响(2)过氧化氢在温度过高时迅速分解(3)反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止)(4)将所取样品迅速加入到一定量的naoh溶液中，使ph约为10(或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)解析：(1)实验是参照实验，所以与实验相比，实验和只能改变一个条件，这样才能起到对比实验的目的，因实验是探究温度对反应速率的影响，故t313 k，ph3，c(h2o2)6.0 moll1，c(fe2)0.30 moll1，实验显然是探究ph的大小对反应速率的影响；(2)温度过高时，h2o2分解，c(h2o2)浓度减小，导致反应速率减小；(3)从图中看出，ph10时，c(pcp)不变，即反应速率为零，说明碱性条件下，有机物pcp不能降解；(4)从第(3)可以得出，在溶液中加入naoh溶液，使溶液的ph迅速增大，反应停止。【例3】答案：(1)b a c d e饱和食盐水(2)2cl22ca(oh)2=cacl2ca(clo)22h2o(3)ca(clo)2caco3实验步骤预期现象与