我的化学实验探究题型研究

1、一、直面四年高考实验探究题（2009年）28.(17分)Fenton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298K或313K(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/10-3mol·L-1H2O2Fe2+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

2、实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图。(2)请根据右上图实验曲线，计算降解反应在50-150s内的反应速率： V(p-CP)= mol·L-1。解释与结论(3)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： 。(4)实验得出的结论是：pH等于10时， 。思考与交流(5)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： 。（2010年）28.（13分）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银

3、饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：实验制备银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解。（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。a.边振荡盛有2的AgNO3溶液的试管，边滴入2的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中c.制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热d.银氨溶液具有较弱的氧化性e.在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大提出假设假设1：Fe3具有氧化性，能氧化Ag。假设2：Fe（NO3）3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3-能氧化Ag。设计实验方案，验证假设（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe2，验证了假设1成立。请写出Fe3氧化Ag的离子方程

4、式： 。（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示：NO在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。实验步骤（不要求写具体操作过程）预期现象和结论若银镜消失，假设2成立。若银镜不消失，假设2不成立。思考与交流（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论：Fe（NO3）3溶液中的Fe3和NO都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论，并简述理由： 。(2011年)28.（13分） 地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环节问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。（

5、1）实验前：先用0.1mol L-1H2SO4洗涤Fe粉，其目的是 ，然后用蒸馏水洗涤至中性；将KNO3溶液的pH调至2.5；为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入 （写化学式）。（2）右图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 。t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH4 + 的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是 。（3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：溶液的pH；假设二： ；假设二： ；（4）请

6、你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。（已知：溶液中的NO浓度可用离子色谱仪测定）（2012年）28.（13分） 工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应：。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。(l)上述反应的平衡常数表达式：K=_ _(2)室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化。在 溶液中PbSO4转化率较大，理由是 (3)查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅2PbCO3·Pb(OH)2,它和PbCO3受

7、热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设。请你完成假设二和假设三：假设一：全部为PbCO3；假设二： ；假设三： 。(4)为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究定性研究：请你完成下表中内容实验步骤(不要求写出具体操作过程）预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥， 定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由： （2009年）28.(17分)（1）实验编号实验目的T/KpHc/10-3mol·L-1H2O2Fe2+31336.00.30

8、（2）8.0×10-6(3)过氧化氢在温度过高时迅速分解（4）反应速率趋向于零（或该降解反应趋于停止）（5）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它合理答案均可）（2010年）28.(13分)（2011年）28（13分）（1）去除铁粉表面的氧化物等杂质 N2（2）4Fe+NO+10H+=4Fe2+NH+3H2O 生成Fe2+水解（或和溶液中的OH结合）（3）温度 铁粉颗粒大小（4）实验步骤及结论：分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中；调节溶液呈酸性且pH各不相同，并通入N2；分别向上述溶液中加入足量等质量的同种Fe粉；用离子色谱仪

9、测定相同反应时间时各溶液中NO的浓度。若pH不同的KNO3溶液中，测出的NO浓度不同，表明pH对脱氮速率有影响，否则无影响。（本题属于开放性试题，合理答案均可）二、四年高考实验探究试题分析2009年实验探究试题1、给出信息（Fenton法处理含难降解有机物的工业废水），提示原理（调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2），明确目的（探究有关因素对该降解反应速率的影响）2、运用控制变量法思想做好对比试验，给出图像，考查读图、分析、运用图像能力。3、考查反应速率的影响因素（浓度、温度）2010年实验探究试题1、给出信息，提示原理（ Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰），明确目的（对

10、蚀刻银的原因进行了探究）。2、考查银镜实验的过程及注意事项。3、提出假设（假设1：Fe3具有氧化性，能氧化Ag。假设2：Fe（NO3）3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3-能氧化Ag。）4、运用控制变量法思想设计实验方案，验证假设（提示：NO3- 在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）5、思考与交流（ Fe（NO3）3溶液中的Fe3和NO3-都氧化了Ag）考查氧化还原中由强到弱规律。2011年实验探究试题1、给出信息（地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题），提示原理（利用Fe粉和KNO3溶液反应 ），明确目的（探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响）2、考查铁的除

11、杂及溶液除氧。3、给出图像，考查读图、分析、运用图像能力。4、提出假设（对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：溶液的pH；假设二： ；假设二： ；）考查反应速率的影响因素。5、设计针对性实验方案（设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。已知：溶液中的 NO3- 浓度可用离子色谱仪测定），验证假设。考查学生运用控制变量法思想设计实验方案的能力。（分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中；调节溶液呈酸性且pH各不相同，并通入N2；分别向上述溶液中加入足量等质量的同种Fe粉；用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO的浓度。若pH不同的KNO3溶液中，测出的

12、NO3-浓度不同，表明pH对脱氮速率有影响，否则无影响。）2012年实验探究试题1、给出信息（工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应），提示原理（用PbSO4为原料模拟该过程），明确目的（探究上述反应的实验条件及固体产物的成分）2、考查平衡常数表达式以及转化率的影响因素（浓度）。3、提供信息、提出假设。4、要求设计针对性实验方案（为验证假设一是否成立）。5、考查学生对定性实验（有没有问题）和定量实验（有多少问题）的掌握情况。6、考查学生处理图表信息的能力、理论联系实际能力以及开放式思想。三、我们的收获1、一般题设思路：明确问题提出假

13、设设计实验验证假设形成结论评价方案。2、考查方向：正确运用化学术语及文字进行表达的能力；综合运用化学反应原理（化学反应速率和化学平衡）、元素化合物知识、化学实验基础知识的能力；读图、分析、运用图像的能力；运用控制变量思想设计实验的能力；对实验现象及结果进行分析、解释和科学举证的能力。【批判意识和创新能力。开放意识，但开放要适度，一般是限定条件下开放。】四、我们存在的问题（一）基础知识（元素化合物、化学反应原理、化学实验）不牢1、混淆物质性质 2、物质的分离方法不清 3、鉴别两种物质如何排除干扰 4、根据实验现象分析原理不清 5、离子反应不清 6、实验中的计算容易犯错 7、不同装置气密性的检查不

14、会 8、实验器材的选用不清9、仪器的使用方法及读数不清 10、实验装置和实验操作不清11、实验语言的描述不清（二）审题能力（抓住关键词、综合分析）不够1、实验原理不清 2、设置仪器或进行操作的目的不清3、忽略所给试剂的分析（三）实验（设计、操作、分析、评价）能力不强1、给定方框自己设计实验步骤不知如何下手2、实验操作、现象、结论叙述不清、逻辑混乱3、实验失败、误差原因分析不清、实验评价做的不好4、由现象得出结论的正误判断分析不清5、不会总结分析6、出现多种方法时无法取舍五、考纲对化学实验探究的要求3化学实验与探究能力 （1）了解并初步实践化学实验研究的一般过程，掌握化学实验的基本方法和技能。了

15、解科学探究的基本过程，学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。 （2）在解决简单化学问题的过程中，运用科学的方法，初步了解化学变化规律，并对化学现象提出科学合理的解释。5化学实验基础（1）了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。（2）了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。（3）掌握化学实验的基本操作。能识别化学品安全使用标识，了解实验室一般事故的预防和处理方法。（4）掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）。（5）能对常见的物质进行检验、分离和提纯。（6）掌握一定溶质质量分数、物质的量浓度的溶液配制方法。（7）能根据实验试题要求，做到：设计、评价或改进实验

16、方案；了解控制实验条件的方法；分析或处理实验数据，得出合理结论；绘制和识别典型的实验仪器装置图（8）以上各部分知识与技能的综合应用。六、实验探究题的突破【问题一】什么是科学探究实验题？1、科学探究的涵义科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据作出解释的各种方式。学生学习过程中所使用的科学探究是指学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。2、化学科学探究的形式问题 高中化学课程标准把科学探究分为实验、观察、调查、资料收集、阅读、讨论、辩论等7种形式。3、化学中的科学探究实验题 理解为：科学探究用于实验或实验中的科学探究【问题二】科学探究实验题的考查角度和类型有哪些

17、？1、化学科学探究的要素 高中化学课程标准将科学探究的过程分为：提出问题、猜想或假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等 8个要素。 强调：提出问题：科学研究是从问题开始的，提出问题是科学探究首要环节。猜想或假设：它在科学研究中占有极其重要的地位，它作为对所研究问题的可能的解决方法和回答，是对问题解决的尝试性见解。制定计划：它是对猜想与假设的结果进行实践检验的首要环节，是实验探究的思维体现，如何证明猜想与假设结果的唯一性，实验操作的合理性，是制定计划的关键。解释与结论：由收集证据（现象）给出合乎逻辑的解释或结论。反思与评价：它是贯穿整个探究过程的一个重要过程，要

18、求研究者对实验目的、实验过程以及能否真正达到实验目的，有一个客观合理的评价，也可以提出更好的改进方案。2、科学探究实验题的考查角度 主要包括猜想或假设、实验步骤（包括制定计划和进行实验）、现象（收集证据）和结论、反思与评价、探究延伸等考查角度。3、科学探究实验题的考查类型（凸显猜想或假设的重要性：思考的方向） 主要有以下三种类型： 对未知物（原料或产物）的探究 【例1】（2012安徽）工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与铅膏（主要成分为PbSO4）发生反应：PbSO4(s)+CO32(aq)PbCO3(s)+SO42(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反

19、应的实验条件及固体产物的成分。查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅2PbCO3·Pb(OH)2，它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：全部为PbCO3；假设二： ；假设三： 。答案：全部为2PbCO3·Pb(OH)2；PbCO3与2PbCO3·Pb(OH)2的混合物。 【例2】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。提出合理假设：假设1: FeSO4有剩余；假设2: ；假设3: _

20、。答案：NaClO有剩余；NaClO和FeSO4均无剩余。说明：在假设的提出上，一定要谨慎！有些情况可能以猜想提出，且可能性的情况不一定都是三种，也可能是两种或四种及以上。 对物质性质的探究（以类比迁移为主）【例3】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质。请填写以下空白:【提出问题】Na2S2O3是否与Na2SO4相似具备下列性质呢？猜想： 。猜想：溶液呈中性，且不与酸反应。猜想：无还原性，不能被氧化剂氧化。答案：与BaCl2溶液反应有沉淀生成。（或其它可能性情况） 对

21、化学反应机理或原理的探究 【例4】向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，滴加新制的氯水，边滴边振荡，直至红色刚好褪去。请对褪色的原因提出可能性的假设。 假设1： ； 假设2： 。答案：氯水中的HCl和HClO中和NaOH溶液所致；氯水中的HClO将酚酞氧化漂白所致。 【例5】常温下，分别往等体积的1mol/L的硫酸溶液和2mol/L的盐酸中加入等量的形态完全相同的锌粉，结果盐酸与锌粉的反应速率要相对大得多。请给出造成以上速率不同的影响因素的可能性假设： 假设1： ； 假设2： ； 假设3： 。【答案】Cl 对锌与H+的反应有促进作用，而SO42 对锌与H+的反应没有影响； Cl 对锌与H+的反应没有影响

22、，而SO42 对锌与H+的反应有抑制作用； Cl 对锌与H+的反应有促进作用，而SO42 对锌与H+的反应有抑制作用。【问题三】如何解决科学探究实验题？【解题思维】1、细心审题是关键：提出的问题要清楚，并自始至终把握问题与提出的假设或猜想。2、牢牢掌握元素化合物知识，大胆假设或猜想，细心论证。3、认真分析是核心：目的分析 原理分析 材料分析 变量分析 结果分析。（思路：1、准确地把握实验目的 2、利用已学知识，分析如何实现这个目的 -实验原理 3、结合实验材料，初步确定设计对策-实验方案）4、重视实验基础知识，虽然探究性实验主要考察学生的探究能力，但在问题的设置上常常包含了对实验基础知识的考察

23、。5、正确表达是保障：大多数学生有实验思路，就是拿不到分，因此我们在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、 对照性等原则，提高实验的得分率。 【例6】向少量Mg(OH)2悬浊液中，滴加适量a mol/L的NH4Cl溶液，固体溶解。甲乙两位同学分别给出了自己的观点： 甲：NH4Cl水解产生的H+与Mg(OH)2电离出来的OH发生中和反应而使Mg(OH)2溶解。 乙：NH4Cl电离出的NH4+与Mg(OH)2电离出的OH结合成弱电解质NH3·H2O,使Mg(OH)2的溶解平衡向右移动，使Mg(OH)2溶解。 请给出验证甲、乙观点的简单实验探究方案。（提示：选

24、择合适试剂加入到Mg(OH)2悬浊液中）【知识支持】电离常数：Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)> Ka(H2CO3)> Ka(HCO3)。 。【答案】向Mg(OH)2悬浊液中加入浓度为a mol/L的CH3COONH4溶液。若Mg(OH)2不溶解，则甲的观点正确；若Mg(OH)2溶解，则乙的观点正确。【“假设推理实验题”完成实验步骤答题模版（表述方法）】：实验步骤预期现象和结论步骤I：取少许固体样品于试管中，加水溶解，再加入 溶液（微热/振荡）或取少许固体样品于试管中，加 溶液 或取 溶液少许于试管中，加 溶液或把样品（溶于水后）分为两等份，一份加 ，另一份

25、加入 （1）若.,则假设.成立。（2）若.,则假设.或假设.成立，继续步骤II。步骤II：取步骤1试管内上层清夜少许与另一试管，再加 试剂或取步骤1的滤液少许与另一试管，再加 试剂或向步骤1的试管内加入 溶液或取步骤1的沉淀于试管中，加 溶液或另取少许固体于试管中，加 溶液结合步骤I中（2）：（1）若.，则假设. .成立。（2）若. ., 则假设.成立。说明：如果对于三种假设的验证，一般根据步骤I的其中一种现象能够确定一种假设，另一种现象则可能存在另外两种假设！然后继续步骤II。 方案的设计要求客观、具体、简单、直接！（ 关联试剂的选择和现象） 【例7】三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用做

26、颜料。某化学实验小组通过实验来探究某红色粉末的组成，探究过程如下：【查阅资料】（1）Cu2O能溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4； （2）2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+； （3）Cu2O在空气中加热生成CuO。【提出假设】假设1：红色粉末是Fe2O3； 假设2：红色粉末是Cu2O； 假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。【设计探究实验】实验步骤预期的现象和结论取少量粉末放入过量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN溶液若溶液变为血红色，则 （填“假设1”、“假设2”或“假设3”）一定不成立；若溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？ （填“合理”或“不合理”），理由是 。若固体粉末完全溶解，且滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是 ，发生反应的离子方程式有 。【探究延伸】 某红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中加热，待质量不再变化时，称得其质量为b