高考化学探究型实验题考点全归纳

1、探究型试验题 热点一 探究型试验题 1对未知产物的探究 通过化学反应原理推测可能生成哪些物质,对这些物质逐一进行检验来确定到底含有哪些物质；虽然探究性试验主要考查同学的探究才能,但在问题中经常包含了对 试验基础学问的考查；如：1 常见物质分别的提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取法、渗析 法等；2 常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法；3 熟识重点的操作：气密性检查、测量气体体积、防倒吸、防污染等；2物质性质的探究 1 在探究过程中往往可以利用对比试验,即设置几组平行试验来进行对比和比 较,从而讨论和揭示某种规律,说明某种现象形成的缘由或证明某种反应机理；2 无机物、有机物性质的探

2、究,必需在牢牢把握元素化合物学问的基础上,大胆 猜想,细心论证；脱离元素化合物学问,独立看待试验问题是不科学的,只有敏捷 运用已有的元素化合物学问,才能变探究型试验为验证型试验,使复杂问题简洁 化；2022 安徽理综,28 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2PbSO4 发生反应： PbSO 4s CO2 3s SO 4 aq ；某课题组用的试验条件及固体产物的成分；PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应1 上述反应的平稳常数表达式：K_ ；2 室温时,向两份相同的 PbSO 4样品中分别加入同体积、同浓度的 Na2CO3和 NaHCO溶 液 均

3、 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：上述反应仍可能生成碱式碳酸铅2PbCO3 PbOH2 ,它和 PbCO 3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 PbCO 3；假设二： _ ；假设三： _ ；4 为验证假设一是否成立,课题组进行如下讨论；定性讨论：请你完成下表中内容；试验步骤 不要求写出详细操作过程 预期的试验现象和结论取肯定量样品充分干燥, 定量讨论：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

4、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： _ ；解析 突破此题的难点在于溶解平稳的应用和对数据的处理；1 反应的平稳常数是用各反应物和生成物的浓度来表示的,固体和纯液体的浓度22是肯定值,不显现在表达式中,故 Kc c 423 或 SOCO 4 3 ；2 2 在溶液中 Na2CO3 能完全电离生成 CO 3 ,而 NaHCO 3 是弱酸的酸式盐,溶液中的22HCO 3 柔弱电离生成 CO 3 ,故两者同浓度时,Na2CO3溶液中 CO 3 浓度大, PbSO4转化率较大；3 依据原题的描述可知,PbSO4 在转化时能生成PbCO 3,也能生成碱式碳酸铅,

5、故所得产物有三种可能情形：一是全部为碳酸铅,二是全部为碱式碳酸铅,三是两者都有；4 由于 PbCO 3分解生成 PbO和 CO 2,碱式碳酸铅分解生成 PbO、 CO 2和 H2O,故只要分析产物中是否有 H2O生成就可以判定假设一是否成立；同意,如全部为 PbCO 3 时, 26.7 mg 完全分解后最终固体质量应为 22.3 mg 或：不同意,试验最终得到固体的质量与全部为PbCO 3 时分解所得固体质量相差不大,可能是试验过程中产生的误差引起的 ；22答案 1c c SO CO 2 或 SO CO 4 3 22Na 2CO3 Na2CO3溶液中的 cCO 3 大3 全部为 2PbCO3

6、PbOH2PbCO 3和 2PbCO 3 PbOH2 4 试验步骤预期的试验现象和结论 不要求写详细操作过程 充分加热样品, 将产生的气体通如无水硫酸铜不变蓝,就假设一成立；入盛有无水硫酸铜的干燥管 如无水硫酸铜变蓝,就假设一不成立同意,如全部为 PbCO 3 时, 26.7 mg 完全分解后最终固体质量应为 22.3 mg 或：不同意,试验最终得到固体的质量与全部为 可能是试验过程中产生的误差引起的 PbCO 3 时分解所得固体质量相差不大, 此题属于开放性试题,合理答案均可 【典例 2】某同学用如图 1 所示的装置来探究 CO 2、SO2 与澄清石灰水的反应,结果通入 CO2可以看到先浑浊

7、后澄清的现象,但通入SO2 看不到浑浊现象；经摸索后该同学改用如图 2 所示的装置,将气体收集在注射器中,缓慢地将气体通入澄清石灰水中,都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象,且通入 SO2 时产生的现象明显且快；1 对比分析两组试验,你认为用图1 所示的装置试验时,通入SO2 不能显现浑浊的缘由可能是 _ ；2 用图 2 所示的装置试验时,以相同速率通入CO 2 和 SO2,SO2产生浑浊、澄清的现象比 CO2快的缘由是 _ ；3 用图 1 所示的装置进行SO2与澄清石灰水反应的试验如存在缺陷,其改进方法是 如你认为该装置没有缺陷,此空可以不填 _ ；解析 对比图 1 试验和图 2 试验：气体进

8、入澄清石灰水的速率前者快,后者慢；现象前者是只有通入CO 2 时石灰水才显现先变浑浊后澄清的现象,后者是通入 SO2时石灰水先变浑浊后澄清的速率快；由图 2 试验现象可知,CO2、 SO2与石灰水反应的现象相同,仅有速率差异；依据图 2 试验从而想到图 1 试验现象不同的原因仍为反应速率问题,即 不易观看；SO2 溶解和与澄清石灰水反应较快,沉淀存在时间极短而答案 1SO2在水中溶解度大且气体发生装置产生 SO2的速率快, SO2直接与 CaOH2反应生成了可溶于水的酸式盐 CaHSO3 2 而观看不到沉淀 2SO 2 溶于水生成的亚硫酸的酸性比碳酸的强,CaSO 3 转化为 CaHSO3 2

9、 的速率也快 3 用导管将尾气通入NaOH溶液中题组一 未知产物的探究1试验室中需要22.4 L标准状况 SO2 气体；化学小组同学依据化学方程式Zn2H2SO4 浓= ZnSO4SO2 2H2O 运算后,取65.0 g锌粒与98%的浓 H2SO4 1.84 g cm3110 mL充分反应,锌全部溶解,对于制得的气体,有同学认为可能混有杂质；1 化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是_ 填分子式 ；产生这种结果的主要缘由是_ 用化学方程式和必要的文字加以说明 ；2 为证明相关分析,化学小组的同学设计了试验,组装了如下装置,对所制取的气体进行探究；装置 B 中加入的试剂 _,作用是 _；

10、装置 D加入的试剂 _,装置 F 加入的试剂 _；可证明肯定量的锌粒和肯定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是 _；U 形管 G的作用为 _；答案 1H2 随着反应的进行,硫酸浓度降低,致使锌与稀硫酸反应生成 H2, ZnH2SO4=ZnSO 4H22 NaOH溶液 或酸性 KMnO 4溶液,其他合理答案也给分 除去混合气体中的 SO2浓硫酸 无水硫酸铜装置 E 玻璃管中黑色 CuO粉末变红色,干燥管 F 中无水硫酸铜变蓝色防止空气中 H2O进入干燥 管 F 而影响杂质气体的检验解析 1 从物质的量关系来看,发生反应 Zn2H2SO4 浓=ZnSO4SO2 2H2O,H2SO

11、4 略过量,但是实 肯定程度,反应变为际上随着反应的进行,硫酸的浓度降低；当硫酸的浓度降到 ZnH2SO4=ZnSO 4H2 ； 2 该试验的目的是为了通过加热仍原 CuO验证 H2的存在,通过 F 装置进一步确认有 H2O生成；详细的试验装置及作用是 A产生待讨论的气体,B除去气体中的 SO2 可以利用 SO2 的性质选取 NaOH溶液或酸性高锰酸钾溶液 ,C验证 SO2 已除尽, D干燥气体, E如有 H2,就加热 E玻璃管, CuO 固体由黑色变为红色,F利用无水硫酸铜吸水变蓝进一步确定气体中 H2 的存在, G防止空气中的水蒸气进入 F 装置而干扰试验；2工业上制取漂白粉的化学反应方程

12、式为2Cl 22CaOH2=CaCl2CaClO 22H2O；试验室中有一瓶密封不严的漂白粉,其中确定存在 CaCl 2,请设计试验,探究该固体中可能存在的其他物质；1 提出合理假设；假设 1：该漂白粉未变质,含有 假设 2：该漂白粉全部变质,含有 假设 3：该漂白粉部分变质,含有CaCl2,并含 _；CaCl2,并含 _；CaCl2,又含有 CaClO2、CaCO 3；2 设计试验方案,进行试验；请在下表中写出试验步骤、预期现象和结论；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 mol L1盐酸 、品红溶液、新制澄清石灰水； 提示：不必检验 Ca 2和 Cl,表格可以

13、不填满； 试验步骤_ 预期现象和结论取少量上述漂白粉于试管中,答案1CaClO2CaCO2 试验步骤 1预期现象和结论加入适量1 mol L1 如澄清石灰水未见浑浊,就固体中盐酸溶解后,将产生的不含 CaCO 3,假设 1 成立；气体导入澄清石灰水2 如澄清石灰水变浑浊,就固体中含中有 CaCO 3,假设 2 或 3 成立向步骤反应后的试1 如品红溶液褪色,就固体中存在管中滴入12 滴品红CaClO 2,假设 3 成立； 2 如品红溶溶液,振荡 或另外取液不褪色,就固体中不存在CaClO2,解析样操作 假设 2 成立1 漂白粉中存在的物质是CaCl 2、 CaClO 2,变质后CaClO 2

14、会转化成CaCO 3；假如漂白粉未变质,该固体中含有CaCl2和 CaClO 2；假如全部变质,该固体中含有 CaCl2 和 CaCO 3；假如部分变质,该固体中含有 CaCl2、CaClO2和 CaCO 3；3 依据题意,设计试验过程如下：试验步骤预期现象和结论加入适量1 mol L1 盐1 如澄清石灰水未见浑浊,就固体中不含 CaCO 3,假设 1 成立；酸溶解后,将产生的气体2 如澄清石灰水变浑浊,就固体导入澄清石灰水中中含有 CaCO 3,假设 2 或 3 成立向步骤反应后的试管1 如品红溶液褪色,就固体中存中滴入12 滴品红溶在 CaClO 2,假设 3 成立； 2 如液,振荡 或另

15、外取样操品红溶液不褪色,就固体中不存作 在 CaClO2,假设 2 成立题组二 物质性质的探究3MnO 2 是中学化学中常见的一种试剂,可作氧化剂和催化剂；某爱好小组通过试验对MnO 2的性质进行了一系列的讨论；1 欲探究 MnO 2的催化成效,需要用 30%的 H2O2 溶液 密度近似为 1 g cm3 配制浓度 为 3%的 H2O2 溶 液 密 度 近 似 为 1 g cm 3100 mL； 简 述 其 配 制 方 法 ：_ _ ；2 该小组设计了如下 4 个方案以验证 MnO 2 的氧化性,可行的是 _；A把 MnO 2 固体加入到 FeSO4溶液中,再加入 KSCN溶液,观看溶液是否变

16、血红B把 MnO 2 固体加入到 FeCl 3溶液中,再加入 KSCN溶液,观看溶液是否变血红C把 MnO 2 固体加入到 Na2SO3 溶液中,再加入 BaCl 2 溶液,观看是否有白色沉淀生成D把 MnO 2 固体加入到稀盐酸中,观看是否有黄绿色气体生成3 该小组为讨论在不同酸碱性的溶液中 MnO 2 的氧化才能,他们掌握 KI 溶液的浓度和 MnO 2 固体的质量相同,恒定试验温度在298 K ,设计如下对比试验：从上试验对酸或碱现象的结论是A 1 滴 0.2 mol L 1 NaOH溶液不变色B 1 滴水缓慢变浅棕褐色C 1 滴 0.1 mol L1硫酸快速变棕褐色述比实验中,可以得出

17、_ ；写出在酸性条件下,MnO 2 氧化 I的离子方程式 _ _；4 利用二氧化锰的氧化性,让其与浓盐酸反应制取氯气,以下仪器可作为该反应的反应容器的是 _ 填序号 ；答案 1 用量筒量取 10.0 mL 30% 的 H2O2 溶液放入烧杯中,再加入 90 mL 水,搅拌匀称2A 3 酸性越强, MnO 2氧化性越强 MnO 22I4H=Mn 2I 22H2O 4AD 解析 1 需 30%的 H2O2溶液 100 mL 3% 30% 10 mL,质量为 10 g ,需水 90 g ,即 90 mL；2B项 MnO 2 固体不行能将FeCl 3 氧化,加入KSCN溶液也无实际意义；C 项无论Na

18、2SO3 是否被氧化,都能生成白色沉淀；D项 MnO 2不能将稀盐酸氧化；3 依据信息,棕褐色应当是I 2 溶液的颜色,因而MnO 2 将 I氧化为单质,本身被仍原为 Mn 2,据此可写出相应的离子方程式；4C 为容量瓶,不能加热；热点二 规律探究与变量掌握B为烧杯,无法将制得的氯气导入集气瓶；掌握变量法：物质变化往往受到多个因素的影响,在讨论化学反应与外界因素之间的 关系时,对影响物质变化规律的因素或条件加以人为掌握,使其他几个因素不变,集 中讨论其中一个因素的变化所产生的影响,以利于在讨论过程中,快速查找到物质变化的规律；常涉及的题型有：1 外因 浓度、温度、压强等 对化学反应速率、化学平

19、衡的影响； 2 物质性质的递变规律；【典例 1】掌握变量法是化学试验的一种常用方法,下表是某学习小组讨论等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的试验数据 运算结果精确到小数点后一位 ；分析以下数据,回答以下问题：试验稀硫酸的锌的质锌的温度完全溶于生成硫酸锌酸的时间序号体积 /mL 量/g 外形/ 的质量 /g /s 1 50.0 2.0 薄片15 200 m12 50.0 2.0 薄片25 100 m23 50.0 2.0 颗粒25 70 m34 50.0 2.0 颗粒35 35 m45 50.0 2.0 粉末25 t 15.0 6 50.0 4.0 粉末25 t2m57 50.0 6.0 粉末25

20、t 314.9 8 50.0 8.0 粉末25 t 419.3 9 50.0 10.0 粉末25 t5m610 50.0 12.0 粉末25 t619.3 1 试验 1 和试验 2 说明 _对化学反应速率有影响,对同一规律进行讨论的实 验仍有一组是 _ 填试验序号 ；2 以下说法正确选项 _；At170 Bm1m2Cm619.3 Dt 1t 43 本试验仍可以讨论_对化学反应速率的影响；4 稀硫酸的物质的量浓度是 _ mol L1,试验6 生成硫酸锌的质量m5_；解析 1 试验 1 与试验 2 的条件只有温度不同,故可说明温度对化学反应速率有影响,同样可知试验 3与试验 4 的反应条件也是温度

21、不同；2 其他条件相同时,锌采用粉末状比采纳颗粒状的反应速率快,故对比试验 3、5 的数据可知 t170；因实验 1、2 采纳锌的质量相同且全部溶解在稀硫酸中,故生成的硫酸锌等量,即 m1m2；由试验 8、10 的数据可知,在加入 8.0 g Zn 时,稀硫酸已经耗尽,故 m619.3 ； 试验 5 中加入锌的质量小于试验8 的,随着反应的进行,硫酸浓度变小,反应速率变慢,故 t1t4；3 本试验仍可以讨论硫酸的浓度、催化剂 或压强 等对反应速率的影响；4 由稀硫酸耗尽时产生硫酸锌的质量可求出 50.0 mL稀硫酸中含有 nH2SO4 0.12 mol,故 cH2SO4 2.4 mol L1；

22、试验 6 中稀硫酸未耗尽,故可由 4.0 g Zn 全部转化为 ZnSO4求出 m54 161/659.9 ；答案 1 温度 试验 3 和试验 4 2AC 3 硫酸的浓度和催化剂 或压强 42.4 9.9 【典例 2】某化学爱好小组的同学学习了同周期元素性质递变规律后,设计了一套实验方案进行试验探究,并记录了有关试验现象如下表；1. 用砂纸试验操作试验现象擦后的镁带与沸水反A 浮于水面, 熔成一个小球, 在水面上应,再向反应后溶液中滴加酚酞无定向移动,随之消逝,溶液变红色2. 向新制的H2S 饱和溶液中滴加B 产愤怒体, 可在空气中燃烧, 溶液变新制的氯水成浅红色3. 钠与滴有酚酞试液的冷水反

23、应C 反应不非常猛烈, 产生的气体可以在4. 镁带与 2 mol L1 的盐酸反应 空气中燃烧 5. 铝条与 2 mol L1 的盐酸反应 D 猛烈反应,产生可燃性气体6. 向 AlCl 3 溶液滴加 NaOH溶液至 E 生成白色胶状沉淀,进而沉淀消逝 过量 F 生成淡黄色沉淀 请你帮忙该同学整理并完成试验报告 1 试验目的： _ ；2 试验用品：仪器： _、_、_、试管夹、镊 子、小刀、玻璃片、砂纸、胶头滴管等；药品：钠、镁带、铝条、 2 mol L1 的盐酸、新制的氯水、饱和的H2S 溶液、 AlCl 3溶液、 NaOH溶液等；3 请你写出上述的试验操作与对应的现象1_ 、 2_ 、 3_

24、 、 4_ 、 5_ 、 6_； 用A-F 表示 写出试验操作 2、6 的离子反应方程式试验 2_ ；试验 6_ ；4 试验结论： _ ；解析 此题通过试验探究同周期元素性质的递变规律；在元素周期表中,从左至右,元素的金属性逐步减弱,非金属性逐步增强,金属单质与 H2O或酸 反应,置换 H2 越来越难,最高价氧化物对应水化物碱性减弱酸性增强；非金属单质与 H2化合越来越易,右边的非金属单质可从化合物中置换出左边的非金属单质,如 Cl2H2S=2HClS ；答案 1 探究同周期元素性质的递变规律2 试管 烧杯 酒精灯3B F A D C E Cl2H2S=2HClSAl 3 4OH=AlO 2

25、2H2O 4 金属性： NaMgAl 非金属性： Cl S 1. 变量探究试验题的解题策略 解答变量探究类试题关键是在其他条件相同的前提下,只转变一个条件对讨论对象 的影响规律；留意：挑选数据要有效,且变量统一,否就无法作出正确判定；思路总结2规律探究试验题的解题策略 物质性质递变规律的探究也是中学化学试验探究的一个重要内容；讨论同周期、同主族元素性质的递变规律,物质的氧化仍原反应 如置换反应 规律,物质的酸 碱性强弱规律,电解质溶液的导电规律等,都是开展有关规律探究的重要素材,也是高考命题的经典情境；解决有关规律探究问题的试验设计,其常用方法示例如下：1 同周期、同主族元素性质的递变规律,一

26、般通过设计判定元素金属性、非金属 性的强弱试验来完成,如通过让金属单质与相同浓度的非氧化性酸反应产生 H2的速 率快慢来判定金属单质的仍原性强弱,推断元素金属性强弱,从而找出相应的性质 递变规律；2 物质的酸 碱 性强弱的判定；3 钢铁发生电化学腐蚀的规律探究；可以通过掌握所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验,找出规律；1为探究NaHCO 3、Na2CO 3 和盐酸 以下盐酸浓度均为1 mol L1 反应过程中的热效应,进行试验并测得如下数据：混合前混合后 序号35 mL 试剂固体温度/ 温度/ 水2.5 g NaHCO 320.

27、0 18.5 水3.2 g Na2CO320.0 24.3 盐酸2.5 g NaHCO 320.0 16.2 盐酸3.2 g Na2CO320.0 25.1 由此得出的结论正确选项ANa2CO3溶液与盐酸的反应是吸热反应BNaHCO 3溶液与盐酸的反应是放热反应C20.0 时,含 3.2 g Na2CO 3的饱和溶液和 35 mL盐酸混合后的温度将低于 25.1 D20.0 时,含 2.5 g NaHCO 3 的饱和溶液和 35 mL 盐酸混合后的温度将低于16.2 答案C Na2CO3 溶液与盐酸的反应是放热反应,A 错误；试验说明解析试验说明NaHCO 3 溶液与盐酸的反应是吸热反应,B

28、错误；由试验可知,碳酸钠固体溶于水会放热,而 C项缺少了这个放热的过程,因而放出的热量少于试验,就温度低于25.1 ,该项正确；同理,由试验判定,D项错误；22022 课标全国卷,28 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的试验中,发觉加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率；请回答以下问题：1 上述试验中发生反应的化学方程式有_ ；2 硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的缘由是 _；3 试验室中现有 Na2SO4、MgSO 4、Ag2SO4、K2SO4 等 4 种溶液,可与上述试验中 CuSO溶液起相像作用的是 _；4 要 加 快 上 述 实 验 中 气 体 产 生 的 速 率 , 仍 可 采 取 的 措 施 有_ 答两种 ；5 为了进一步讨论硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的试验；将表中所给的混合溶液分别加入到6 个盛有过量 Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录