实验与探究重点

实验与探究重点第1页/共38页化学实验备考策略

第2页/共38页一、探究物质性质无论是无机物、还是有机物性质的探究，都必须在掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想，细心求证，只有灵活运用已有的元素化合物知识，就能变探究性实验为简单化。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第3页/共38页1.某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱，设计了如下实验：(1)①检查气体发生装置A的气密性的操作是

.

②整套实验装置存在一处明显的不足，请指出

.方法一：关闭活塞a，打开止水夹b，将长导管末端浸入水中，用手捂住圆底烧瓶，导管口有气泡；松开手后，有一段水柱进入导管，则气密性良好。方法二：关闭止水夹b，打开活塞a，向分液漏斗中滴水，若水不能顺利流下，则气密性良好。缺少尾气处理装置Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第4页/共38页实验操作实验现象结论打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后关闭活塞a，点燃酒精灯。D装置中：溶液变红E装置中：水层溶液变黄，振荡后，CCl4层无明显变化。Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为：______________

(2)用改正后的装置进行实验，实验过程如下：(3)因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化。D装置中：红色慢慢褪去。

E装置中:CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深，直至变成红色.为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下：ⅰ．(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性：Cl2>(SCN)2

。ⅱ．Cl2和Br2反应生成BrCl，它呈红色(略带黄色)，沸点约

5℃，与水发生水解反应。ⅲ．AgClO、AgBrO均可溶于水。

Cl2>Br2>Fe3+Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第5页/共38页①请用平衡移动原理（结合化学用语）解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因________________________________________，请设计简单实验证明上述解释：

__________________.②欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因

.③将少量BrCl加入到碘化钾溶液中，该反应的化学方程式为：_________________________________________2SCN-+Cl2（过量）=2Cl-+(SCN)2，使SCN-浓度减小，则Fe3++3SCN-≒Fe(SCN)3平衡逆向移动而褪色.

取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则上述推测合理。(或取少量褪色后的溶液，滴加FeCl3溶液，若溶液不变红，则上述推测合理.）BrCl+H2O=HBrO+HCl反应只产生Cl-，不产生Br-BrCl+2KI=KCl+KBr+I2Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第6页/共38页2.硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体，有剧毒；存在于多种生产过程以及自然界中。在人体的很多生理过程中也起着重要作用。资料：①H2S可溶于水(约1:2)，其水溶液为二元弱酸。②H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。③H2S在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色。

(1)某化学小组设计了制取H2S并验证其性质的实验，如下图所示。A中是CuSO4溶液，B中放有湿润的蓝色石蕊试纸，C中是FeCl3溶液。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第7页/共38页④D中盛放的试剂可以是_________(填标号)。

a.水b.盐酸c.NaCl溶液d.NaOH溶液d回答下列问题：①A中有黑色沉淀(CuS)产生，A中发生反应的化学方程式为_____________________.②B中的现象是_________________________.③C中只有浅黄色沉淀产生，且溶液变浅绿色。则C中发生反应的离子方程式____________________________。H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4蓝色石蕊试纸变红H2S+2Fe3+=S↓+2H++2Fe2+Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第8页/共38页(2)为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应条件，小组同学又设计了下列实验。实验操作实验现象实验1将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2∶1混合无明显现象实验2将H2S通入Na2SO3溶液中未见明显沉淀，再加入少量稀硫酸，立即产生大量浅黄色沉淀实验3将SO2通入Na2S溶液中有浅黄色沉淀产生已知:电离平衡常数:H2S:K1=1.3×10-7;K2=7.1×10-15

H2SO3:K1=1.7×10-2;K2=5.6×10-8①根据上述实验，可以得出结论：在_________条件下，+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物。酸性Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第9页/共38页(3)文献记载，常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管，请设计简单实验，通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应_______________________________________________.将反应后的气体通入足量氢氧化钠溶液中(或硫酸铜溶液或氯化铁溶液等)，除去未反应的H2S后，点燃，若观察到火焰呈淡蓝色，说明有H2生成，从而证明H2S与Ag发生了置换反应(或做爆鸣实验).②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是______(填序号)。

CEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第10页/共38页二、探究化学反应原理在探究过程中往往可以通过对比实验，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第11页/共38页3.某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。向2支盛有1mL1mol·L-1

的MgCl2溶液中各加入10滴2mol·L-1NaOH，制得等量Mg(OH)2沉淀；然后分别向其中加入不同试剂，记录实验现象如下表：(1)从沉淀溶解平衡的角度解释实验Ⅰ的反应过程

.(2)测得实验Ⅱ中所用NH4Cl溶液显酸性(pH约为4.5),用离子方程式解释其显酸性的原因

.(3)甲同学认为应补充一个实验：向同样的Mg(OH)2沉淀中加4mL蒸馏水，观察到沉淀不溶解。该实验的目的是

.实验序号加入试剂实验现象Ⅰ4mL2mol·L-1HCl溶液沉淀溶解Ⅱ4mL2mol·L-1NH4Cl溶液沉淀溶解Mg(OH)2(s)≒Mg2+(aq)+2OH-(aq)，盐酸中的H+与OH-中和使得OH-浓度减小平衡右移,沉淀溶解.NH4++H2O≒NH3·H2O+H+排除实验Ⅰ、Ⅱ中溶剂水使沉淀溶解的可能性.Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第12页/共38页(4)同学们猜测实验Ⅱ中沉淀溶解的原因有两种：

一是NH4Cl溶液显酸性，溶液中的H+可以结合OH-，进而使沉淀溶解；

二是

.(5)乙同学继续进行实验：向4mL2mol·L-1NH4Cl溶液中滴加2滴浓氨水，得到pH约为8的混合溶液，向同样的Mg(OH)2沉淀中加入该混合溶液，观察现象。①实验结果证明(4)中的第二种猜测是成立的，乙同学获得的实验现象是

.②乙同学这样配制混合溶液的理由是

.溶液中c(NH4+)较大,NH4+结合OH-使沉淀溶解沉淀溶解混合溶液显碱性，c(H+)非常小，

c(NH4+)较大,能确定是NH4+结合OH-使沉淀溶解.Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第13页/共38页4.某研究小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应。已知：1.0mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=1.请回答：（1）装置A中反应的化学方程式是

。

（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是

.（3）装置B中产生了白色沉淀，其成分是

，说明SO2具有

性。Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O打开弹簧夹，通入一段时间的N2，关闭弹簧夹BaSO4

还原性Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第14页/共38页（4）分析B中产生白色沉淀的原因：

观点1：

；观点2：SO2与Fe3+反应；观点3：在酸性条件下SO2与NO3-反应；①按观点2，装置B中反应的离子方程式是:

，证明该观点应进一步确认生成的新物质，其实验操作及现象是

.

②按观点3，只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验。应选择的试剂是(填序号)

.a.0.1mol/L稀硝酸b.1.5mol/LFe(NO3)2溶液c.6.0mol/LNaNO3和0.2mol/L盐酸等体积混合溶液SO2和Fe3+、酸性条件下NO3-都反应SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+取少量B中溶液于试管中，加入少量[K3Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀，则溶液中有Fe2+，观点2合理.cEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第15页/共38页Na2SO3+H2SO4(浓)=SO2↑+Na2SO4+H2O探究Fe3+探究酸性NO3-SO42-SO42-BaSO4BaSO4检验Fe2+Fe(NO3)3替代品Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第16页/共38页三、探究物质的成分通过化学反应猜测可能生成哪些物质，对这些物质的性质检验来确定。虽然考查学生的探究能力，但在问题的设置上常常包含了对实验基础知识

的考查.如：(1)常见物质分离提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取、渗析法等.(2)常见气体的制备、净化、干燥、收集方法.(3)熟悉重点操作：①气密性检查；②量气操作；③防倒吸、防污染操作.Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第17页/共38页5.Na2O2是常见的氧化剂，某化学小组的同学欲通过以下实验探究确定炭粉与Na2O2反应的产物.〔钯M(Pd)=106

〕【实验步骤】I.

按下图所示装置(部分仪器未画出)组装仪器，并检查装置气密性。II.

将0.6g炭粉与3.9gNa2O2均匀混合，装入试管，在靠近试管口处放置一张湿润的氯化钯试纸(湿润氯化钯试纸遇CO变黑，可用于检验是否有CO生成)。III.

用酒精灯微微加热试管底部。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第18页/共38页【实验现象】试管中发生剧烈反应并产生火花，氯化钯试纸未变黑，石灰水未变浑浊。请回答：(1)在图中方框内绘出仪器装置简图，使仪器装置图完整。(2)装置B的作用是

。(3)通过探究发现，装置A中发生的反应为2Na2O2+C=Na2CO3+X，X的电子式是

。(4)CO在潮湿环境中可将氯化钯还原为黑色粉末状的钯(Pd)，同时生成另外两种新物质。已知反应过程中转移6.02×1023个电子时，生成53gPd，该反应的化学方程式为

。过氧化钠和炭粉氯化钯试纸防止倒吸PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HClEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第19页/共38页(5)将装置A中充分反应后所得产物溶于适量水中。①所得溶液的溶质是

(填化学式).②溶液中下列关系正确的是

(填字母序号).a.c(Na+)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(HCO3-)b.c(Na+)＞c(OH-)＞c(CO32-)＞c(HCO3-)c.c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)d.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)③若使所得溶液与100mL稀盐酸恰好完全反应至溶液pH=7，该盐酸的物质的量浓度为

.NaOH、Na2CO3bd1mol/L0.05molNa2O2-----0.1molNa+-----0.1molHClEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第20页/共38页Na2O2+C探究产物Na2CO3+Na2O无CO、CO2PdCl2+CO+H2O=Pd(黑)+CO2+2HCl澄清石灰水PdCl2质量守恒定律离子浓度比较电荷守恒酸碱中和计算物料守恒Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第21页/共38页定量探究型:

实验的核心是“定量”，围绕定什么量、如何定量、如何精确定量等问题设计简单定量实验方案。定量探究实验的重点是对数据的分析和处理。对数据的分析要不仅要看数据是否在误差允许范围内，还要就数据的测定环境进行分析，尤其是气体体积数据，在多个反应共存时，往往用守恒法或关系式法处理数据。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第22页/共38页6.同学甲认为甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液的反应与乙醛类似，产物是Cu2O和甲酸钠，并设计实验进行验证：向3.5mL新制氢氧化铜碱性悬浊液中加40%福尔马林溶液2mL，加热，有较多无色气泡逸出。最终试管内所得红色沉淀与乙醛跟氢氧化铜悬浊液反应所得固体颜色有所不同，试管内壁沉积了一层紫红色的固体物质.【资料】(1)甲醛属于强还原剂，在碱性条件下还原性更强，在空气中能缓慢氧化成甲酸。(2)CO也能还原银氨溶液产生银镜。(3)Cu2O在酸性溶液中转化为Cu2+、Cu。(4)Cu2O能溶于浓氨水形成无色配合物离子[Cu(NH3)2]+，并在空气中立即被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4]2+。置于空气中，Cu也能缓慢溶于浓氨水生成蓝色的[Cu(NH3)4]2+。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第23页/共38页◆同学甲分别对实验过程中产生的红色沉淀及气体的成分进行探究。(1)取少量实验中所得的红色沉淀于试管中，加入适量浓氨水，振荡，溶液颜色无明显变化，静置数小时后，溶液颜色略呈浅蓝色，但试管底部红色沉淀的量变化不大。由此判断红色沉淀可能是

(写化学式).用离子方程式解释溶液略呈浅蓝色的原因_______________________________________________.(2)为进一步验证上述结论，另取少量实验中所得的红色沉淀于试管，加入

(填选项序号)

a．稀硫酸b．稀硝酸c．浓硝酸若观察到

______________________的现象，可证明前面判断正确。(3)同学甲认为无色气体可能是二氧化碳、甲醛或两者的混合气体。Cu2Cu+O2+8NH3∙H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2Oa溶液颜色不变蓝(或无明显变化)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第24页/共38页◆同学乙认为该气体中不可能含有二氧化碳,理由是_____________,并设计实验方案，将产生的无色气体通入银氨溶液中，水浴加热，试管壁上有银镜形成。据此实验现象判断无色气体的成分是甲醛。(4)两同学进一步查阅资料，发现无色气体的主要成分也可能是CO。设计如下实验方案，进一步探究：实验现象：氧化铜由黑变红、澄清石灰水变浑浊。方案中水洗的目的是______________________________.(5)实验证明：甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液产生的大量无色气泡的主要成分是________.你认为甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应的氧化产物还可能有________________.除去挥发出的甲醛气体浊液呈碱性COCO32-、HCOO-Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第25页/共38页四、探究实验流程与方案

◆对实验方案的探究：首先要明确实验目的和要求，然后结合问题运用有关化学知识和实验技能对实验的仪器、步骤、方法进行逐步的分析研究。

◆方案的设计要明确：首先原理要具有科学性，不能凭空捏造。实验装置要简易，操作必须安全可行，效果要明显。（1）设计、评价或改进实验方案（2）采取适当的方法控制实验条件（3）描述实验现象和收集有关数据（4）分析现象和处理数据并得出合理结论（5）识别或绘制典型的实验仪器装置图Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第26页/共38页实验方案设计题的基本思路：目的→原理→方案→装置→步骤→操作→现象→结论Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第27页/共38页实验方案设计题的基本思路：(1)明确目的原理：首先认真审题，明确实验的目的，弄清有哪些新的信息,综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。(2)选择仪器药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，状态、腐蚀性、加热及温度控制等，从而选择合理的化学仪器和药品。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第28页/共38页实验方案设计题的基本思路：(3)设计装置步骤：根据实验目的和原理，及所选的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和操作步骤，实验步骤应完整而又简明。(4)记录现象数据：根据观察、全面准确地记录实验过程中的现象和数据。(5)分析得出结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理，得出正确的结论。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第29页/共38页7.FeSO4•7H2O广泛用于医药和工业领域，以下是FeSO4•7H2O实验室制备流程图。根据题意完成下列填空：适量碳酸钠溶液反应Ⅰ(加热)过滤洗涤冷却结晶过滤、洗涤FeSO47H2O趁热过滤适量稀硫酸工业废铁屑(含有油污)反应Ⅱ(微热)

操作①操作②操作③操作④操作⑤

(1)操作①中碳酸钠溶液能除去油污，原因是

(用离子方程式表示)。(2)下列物质分离方法的原理与过滤相同的是

(填序号字母)。

a.蒸馏b.分液c.渗析d.重结晶CO32-+H2O≒HCO3-+OH-cEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第30页/共38页(3)FeSO4•7H2O是某些补血剂的主要成分，实验室中为测定某补血剂中铁元素的含量，进行了以下实验：①配制100mL1.00×10-2mol·L-1的KMnO4溶液，所用的仪器有天平、烧杯、胶头滴管及

.配制过程中下列说法中，正确的是

(填序号字母)。a.KMnO4溶于水不放热，可以直接在容量瓶中溶解b.容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验c.定容后摇匀，凹液面低于刻度线，再加水至凹液面最低点与刻度线相平d.如果定容时加水超过刻度线必须重新配制100mL容量瓶,玻璃棒bdEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第31页/共38页②取2.0g克该补血剂配成溶液，进行预处理，使其中的铁元素全都是Fe2+，再用配制好的标准KMnO4溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。进行滴定时，标准KMnO4溶液应该盛放在

(填“酸式”或“碱式”之一)滴定管中，原因是

.③滴定结束时，消耗浓度为1.00×10-2mol·L-1的标准KMnO4溶液26.00mL，则该补血剂中铁元素的含量为

%。3.64

酸式KMnO4溶液能腐蚀橡胶管5Fe2+～～～～

～～

MnO4-0.0013mol0.01mol·L-1×0.026LFe2+%=0.0013mol×56g/mol/2g=3.64%Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第32页/共38页探究实验制备流程CO32-+H2O≒HCO3-+OH-水解配制溶液

滴定计算5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2OEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.C