12.实验探究题解题策略(教师版)-王雪玲
更新时间:2023-10-23 23:48:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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实验探究题解题策略
【策略梳理】
一、解题思路:实验目的(或者提出假设)1.提出假设
假设内容近几年的高考核心主要围绕:氧化还原、化学平衡、化学反应速率等原理。。 假设的类型:
类型一是提出三个假设,探究甲、乙是否存在(共存型) 假设1:甲存在;假设2:乙存在;假设3:甲和乙都存在 类型二是提出三个假设,探究甲、乙是否存在(排斥型) 假设1:只有甲;假设2:只有乙;假设3既没有甲也没有乙
类型三是根据反应原理的三个重要组成部分提出三方面假设:反应进行的方向、快慢和限度。 2.实验探究
(1)准确把握实验目的。
注意整个题干的实验目的和每一小题中的实验目的,实验操作、结论都要围绕实验目的展开。 (2)利用已学知识,分析如何实现目的
这部分题中会给相关的提示,主要考查基础的化学方程式、物质性质、陌生氧化还原、离子的检验、基本操作。难度不大基本是课本中内容,为基础题。掌握书中物质的基本性质和实验操作方法。
(3)结合实验材料,设计实验方案,根据已有的化学知识推断预期现象和结论。
这部分要紧密结合所给的实验材料,每一个材料都有用,做题时要重视题目所给的每一的量,若有材料没有用上有可能所写方案不是最优的方法。
审题题中注意所给试剂的用量,反应物量多量少的关系和滴加顺序的不同导致的实验结果的
实验探究
得出结论
1
差异。
把握好整体性,离子之间的反应关系,例如:溶液中的酸碱性对氧化还原反应的影响;平衡的移动使产物的种类发生变化。 3.实验结论
根据实验目的和探究过程的现象得出结论,注意全面性。 二、表达的规范性
1.实验目的表达:注意出发点(出现试剂种类较少时,可具体写出试剂名称) 2.方案步骤表达:写出具体实验过程 例如:取……于试管中,加入……;
打开止水夹K……通入……观察到……现象时关闭K。 (实验步骤和实验操作的表达有时可以参考原题书写) 3.原因的表达:注意回答时先找落脚点。
一般从这样做有什么好处(或根据题意这样做有什么不好),对实验结果有什么影响两方面入手。
4.试剂或者仪器装置的作用:注意全面,包括直接作用和根本目的。 例如:除杂时可表达为:除去(吸收)……防止……
除去……中的杂质,以免影响测量结果 (装置内部的除杂,装置外部的干扰)
尾气吸收时可表达为:吸收……防止……的污染(影响) 5.离子检验方法:
用试管取……(最后一次洗涤液),加入……洗干净)
实验现象
得出结论(检验沉淀是否
2
【经典例题】
1. (2015海淀一模)(15分)已知FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应,某小组同学对该反应进行实验探究。
(1)甲同学首先进行了实验1。
实验步骤 实验 1 ⅱ.向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。 ⅱ.溶液不显红色。 ①写出FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式 。 ②加入KSCN溶液的目的是 。
③甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe3+)太低,故改进实验方案,进行了实验2。
实验步骤 实验现象 实验现象 ⅰ.取2 mL 1 mol·L-1 KI溶液, 滴加0.1 mol·L-1 ⅰ.溶液呈棕黄色。 FeCl3溶液3滴(1滴约为0.05 mL,下同)。 ⅰ.取2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液, 滴加0.1 ⅰ.溶液呈棕黄色。 实mol·L-1 FeCl3溶液3滴。 向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。 ⅱ.溶液显红色。 验 ⅱ.2 ⅲ.继续加入2 mL CCl4,充分振荡、静置。 ⅲ.液体分层,上层红色消失,变为棕黄色,下层呈紫红色。 本实验改用0.1 mol·L-1 KI溶液的目的是 。用化学平衡原理解释实验2中加入CCl4后上层溶液红色消失的原因: 。
(2)甲同学认为―用CCl4萃取后上层溶液仍为棕黄色‖的原因是I2未被充分萃取,但乙同学
3
查阅资料得到信息:I2、I3-在水中均呈棕黄色,两者有如下关系:I2+I-假设:萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3-。 ① 为验证假设,乙同学设计并完成了实验3。
实验步骤 实验3 I3-。于是提出
实验现象 ⅰ.取1 mL实验2中棕黄色的上层清液,ⅰ.液体分层,上层呈黄色,再加入2 mL CCl4, 振荡、静置。 ⅱ.取1 mL饱和碘水,加入2 mL CCl4, 振荡、静置。 下层呈紫红色。 ⅱ.液体分层,上层为无色,下层呈紫红色。 实验3的结论是 。
②甲同学依据乙同学的实验设计思路,选用实验2中的试剂,运用控制变量的方法设计了更加严谨的实验,证明了平衡I2+I-
I3-的存在。
请你补充完整他设计的实验步骤:将实验2中下层紫红色溶液平均分成两份,分装于两支试管中,向试管1中加入1 mL水,振荡、静置;向试管2中 。 两支试管中的现象分别为 。
4
1. (15分) (1) ① 2Fe3+ + 2I-
2Fe2++I2 (不写―
‖扣条件分)
②检验溶液中是否大量存在Fe3+
③提高平衡时溶液中的c(Fe3+) [降低c(I-)不得分] 下一空共3分:平衡1:2Fe3+ + 2I-
2Fe2++I2 平衡2:Fe3+ + 3SCN-
Fe(SCN)3
(写出任一平衡方程式即得1分)
3+加入CCl4后,I2被CCl4萃取,平衡1正向移动,或c(Fe)降低(1分), .
平衡2逆向移动,或,所以红色消失 .c[Fe(SCN)3]降低(1分)(2)① 萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3-
② 加入1 mL(1分) 0.1 mol·L-1 KI(1分)溶液,振荡、静置
试管1中液体分层,上层为无色,下层呈紫红色,试管2中液体分层,上层呈黄色,下层呈紫红色(或紫红色变浅)
5
2.(2015海淀二模)(15分)某校兴趣小组对SO2与新制Cu(OH)2悬浊液的反应进行探究,实验如下:
装置 持续 通入 序号 试管中的药品 1.5 mL 1 mol?L CuSO43.5 mL 1 -1现象 开始时有砖红色沉淀出现,一段时间后,砖红色沉淀消失,静置,试管底部有少量紫红色固体,溶液呈绿色 开始时有黄色沉淀出现,一段时间后,黄色沉淀消失,静置,生成大量白色沉淀,溶液呈绿色 实验Ⅰ 溶液和 mol?L-1 NaOH溶液混合 1.5 mL 1 mol?L CuCl23.5 mL 1 -1 实验Ⅱ 溶液和mol?L-1 NaOH溶液混合 (1)制取新制Cu(OH)2悬浊液的离子方程式为 。
(2)甲同学重新用实验II的方法制备新制Cu(OH)2悬浊液,过滤,用蒸馏水洗涤干净。向洗净后的Cu(OH)2中加入5 mL蒸馏水,再持续通入SO2气体,现象与实验I相同,此步实验证明: 。检验Cu(OH)2洗涤干净的方法是 。
(3)同学们对白色沉淀的成分继续进行探究。查阅资料如下:CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸。它与氨水反应生成Cu(NH3)2+,在空气中会立即被氧化成含有蓝色Cu(NH3)42+溶液。
①甲同学向洗涤得到的白色沉淀中加入氨水,得到蓝色溶液,此过程中反应的离子方程式为:CuCl + 2NH3·H2O === Cu(NH3)2+ + Cl- + 2H2O 、 。 ②乙同学用另一种方法证明了该白色沉淀为CuCl,实验方案如下:
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填写下表空格:
试剂1 现象1 试剂2 现象2 蒸馏水 ③写出实验II中由Cu(OH)2生成白色沉淀的离子方程式: 。
(4)丙同学通过实验证明:实验Ⅰ中观察到的砖红色沉淀是Cu2O。完成合理的实验方案:取少量Cu2O固体于试管中, ,则说明砖红色沉淀是Cu2O。
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2.(15分)
(1)Cu2+ + 2OH- === Cu(OH)2↓
(2)黄色沉淀消失,生成大量白色沉淀(或实验II与实验I的现象差异)与Cl-有关(或与SO42-无关)
取最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加少量硝酸酸化的AgNO3溶液,不出现白色沉淀,证明Cu(OH)2洗涤干净
(3)① 4Cu(NH3)2+ + 8NH3·H2O+ O2 === 4Cu(NH3)42+ + 4OH- + 6H2O ②
试剂1 现象1 浓盐酸 白色沉淀溶解 现象2 出现白色沉淀 (2分,物质用化学式表示也给分,少答1个给分点扣1分,扣至0分) ③ 2Cu(OH)2 + 2Cl- + SO2 === 2CuCl↓ + SO42- + 2H2O
(4)加5 mL蒸馏水,向其中持续通入SO2,一段时间后,静置,试管底部有少量紫红色固体,溶液呈绿色(或现象与实验I相同) (3分,每个给分点1分)
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3.(2012年海淀一模27).(15分)某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。
已知:2NO2+2NaOH
NaNO3+NaNO2+H2O
任务1:利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。
(1)E装置中制取NO2反应的化学方程式是 。 (2)若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是 。 (3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:
①NH3还原性较弱,不能将NO2还原;②在此条件下,NO2的转化率极低;
③ 。 (4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。 任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。 (5)实验前,该小组同学提出三种假设。
假设1:二者不反应; 假设2:NO2能被Na2O2氧化;
假设3: 。
NaOH溶液
F
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(6)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na2O2,
另选F装置(如右图所示),重新组装,进行实验。
①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用) 。
②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式
为 。
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【课后作业】
1.(2015丰台一模)(15分)氧化亚铜是大型水面舰艇防护涂层的重要原料。某小组通过
资料: 1. 氧化亚铜:化学式Cu2O,红色至红褐色结晶或粉末,不溶于水及有机溶剂,可溶于稀盐酸、稀硫酸等,在稀硫酸溶液中歧化为二价铜和铜单质。氧化亚铜在1800℃时分解,在干燥空气中稳定,但在潮湿空气中被慢慢氧化为氧化铜。氧化亚铜主要用于制造船底防污漆、杀虫剂…… 2. 葡萄糖还原法制备氧化亚铜:将葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液混合后进行反应,生成氧化亚铜,条件控制不当时会有少量氧化铜生成。 查阅资料,进行如下研究。 I. Cu2O的制取
(1)葡萄糖还原法制Cu2O的化学方程式为 。 (2)实验室用此方法制取并获得少量Cu2O固体,需要的玻璃仪器除试管、酒精灯、烧杯 ....
外,还需要 。 II. 检验样品中是否含有CuO
方案1:将制得的Cu2O样品溶于足量稀硫酸。
(3)甲同学认为若溶液变为蓝色,则说明样品中含有CuO杂质。乙同学认为此推论不合理,
用化学用语解释原因 。
(4)甲同学通过反思,认为将定性检验改为定量测定便能确定样品中是否含有CuO杂质,
应测量的数据是 。
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方案2:丙同学认为采用如下装置(所加药品均足量)进行实验,通过测定c装置反应后固体的质量以及d装置反应前后增重的质量,可计算,从而确定样品中是否含有氧化铜。
(5)装置a中所加的酸是 (填化学式),装置e中碱石灰的作用是 。 (6)点燃装置c中酒精灯之前需进行的操作是 。 (7)熄灭酒精灯之后,仍需通一段时间H2至试管冷却,原因是 。
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1.(15分,未标分数的空每空2分,合理即给分)
CH2(1)OHCHCHCHCHCHO△+ 2Cu(OH)2 + NaOHOHOHOHOHCH2OHCHCHCHCHCOONa+ Cu2O↓ +3H2OOHOHOHOH
(2)漏斗、玻璃棒 (3)Cu2O + H2SO4
CuSO4+Cu + H2O
(4)Cu2O样品的质量、反应后剩余固体(Cu)的质量 (5)H2SO4(1分)
防止空气中的水进入d装置,m(H2O)测定不准确
(6)打开K1,关闭K2,通一段时间氢气后验纯,打开K2,关闭K1。
(7)防止生成的Cu单质在高温下又被氧气氧化为CuO,导致测定数据不准确。
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2.(2015丰台二模)(14分)硫是一种生命元素,组成某些蛋白质时离不开它。SO2是硫的一种重要氧化物,为探究SO2的性质,某化学兴趣小组的同学设计了如下系列实验: (1)为验证SO2具有还原性。将SO2气体通入溴水中,溴水褪色。写出反应的化学方程式 。
(2)已知与SO2 Na2O2的反应为进一步探究Na2O2与SO2的反应,用如图所示装置进行实验。
①写出A中反应的化学方程式 。 ②B装置的作用是 。
③在F处检验到有O2生成,据此甲同学认为Na2O2与SO2发生了反应,反应的化学方程式为 。
④乙同学认为Na2O2与SO2反应除生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成,为检验是否有Na2SO4生成,他们设计了如下实验方案。
上述方案 (―合理‖或―不合理‖),简要说明理由 。
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将C中反应后的 白色 稀HNO3 足量 固体溶于水 BaCl2溶液 沉淀 仍有部分白色沉淀不溶 解, 证明有Na2SO4生成
⑤E装置中溶液呈碱性,为检验吸收液中其他阴离子,完成下列实验方案。
实验步骤 实验现象 取少量吸收液于试管中滴加BaCl2溶液至过量 浊 固体部白色浑 实验结论 分溶解,产生气泡
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