12.实验探究题解题策略（教师版）-王雪玲

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 。

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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）

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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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