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1、2020届高考化学实验专项练习（六）实验探究与设计知识点提炼一、探究性实验1.化学实验探究的基本环节(1)提出问题(2) 猜想与假设 ：查阅资料，提出合理的猜想。(3)设计验证方案，结合实验条件设计科学、合理、安全的实验方案，对各种猜想进行验证。 (4)具体实施实验:选择合适的仪器、组装仪器、按步骤进行操作实验。(5)观察现象分析数据：认真全面观察实验中出现的现象并及时记录所得数据。(6)得出结论:，进行推理分析和数据分析，通过对比归纳得出结论。2.物质性质探究的常见方法(1)证明酸性:pH试纸或酸碱指示剂；与Na2CO3溶液反应；与锌反应等。 (2)证明弱酸或弱碱: 证明存在电离平衡；测定对
2、应盐溶液的酸碱性；测量稀释前后的pH变化。(3)证明氧化性:与还原剂(如KI、SO2、H2S等)反应，产生明显现象。 (4)证明还原性:与氧化剂(如酸性KMnO4溶液、溴水、浓HNO3等)反应，产生明显现象。(5)证明某分散系为胶体:丁达尔效应。 (6)证明碳碳双键(或三键):使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。(7)证明酚羟基: 与浓溴水反应产生白色沉淀;与FeCl3:溶液发生显色反应。(8)证明醇羟基:与酸发生酯化反应，其产物不溶于水，有果香味。 (9)证明醛基:与银氨溶液作用产生银镜；与新制Cu(OH)2悬浊液作用产生砖红色沉淀。 (10)比较金属的活动性: 与水反应；与酸反应；置换反应；原
3、电池；电解放电顺序；最高价氧化物的水化物的碱性强弱；同种强酸的对应盐的酸性强弱。 (11)比较非金属的活动性:置换反应；与氢气反应的难易；气态氢化物的稳定性、还原性；最高价氧化物的水化物的酸性强弱。 (12)比较酸(碱)的酸(碱)性强弱:较强的酸(碱)制得较弱的酸(碱)。3.物质性质探究实验的解题策略关键：结合题目要求和所给的仪器、装置及所给试剂，了解命题意图。思路：明确实验目的 该实验要求做什么？ 明确题干、题图含义 认真理解实验的设计思路、每一个装置的设计意图，理解题目给我们达成实验目的提供了什么依据和有效信息 明确解答问题的落点试题给我们 设置了什么样的问题情境，要求我们回答什么问题。(
4、1) 已给出试剂或装置(仪器)的实验:该类题目的关键是通读全题，结合题意或元素化合物的性质，弄清楚在某一仪器处发生的反应或该反应的现象，同时要理解设置的仪器或装置的目的。这样问题就能迎刃雨解。(2)已知反应或反应现象及仪器操作要求:该类题目的关键是根据题目的现象或操作要求等通过所学元素化合物性质或化学实验的仪器使用和基本操作，确定此处缺少的试剂或缺少的装置或仪器。4.性质实验设计需要注意的几个问题(1)有水蒸气生成的，先检测水蒸气，再检测其他成分。(2)对于需要进行转化才能检到的成分，如CO的检则，要式堂先检测CO中是否含有CO2，如果有CO2,先除去CO2,接着对CO实施转化，最后再检测转化
5、产物CO2。(3)看试题只给出部分药品和装置，则应需要给出必要的补充；若有剩余，则应进行筛选。(4)如采用最合理的实验步骤，这些要求对考虑反应原理、选择药品和装置、确定操作步骤做了限定，必须高度重视。(5)要十分重视药品的名称，有些题目要求指出药品的名称，这类问题很难回管准确。如有些药品的准确描述为:无水硫酸铜、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液，浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。二、实验方案设计与评价1.主要考查类型(1)制备型实验设计(2)性质型实验设计(3)验证型实验设计(4)开放型实验设计2.实验方案设计原则科学性、可行性、安全性、简约性3. 实验方案设计的步骤明确目的原理明确实
6、验目的要求，弄清题干信息选择仪器药品选择合理的化学仪器和药品设计装置步骤设计合理的实验装置和实验步骤记录现象和数据观察实验现象，全面准确地记录实验过程的现象和数据。分析得出结论根据实验现象和数据，通过分析、计算、推理等方法，得出正确结论。4.物质制备实验方案的设计:应遵循以下原则:条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少。 设计的基本流程为:根据目标产物确定可能原理设计可能实验方案优化实验方案选择原料设计反应装置(方法、仪器等)实施实验(步骤、操作要点、控制反应条件等)分离提纯产品。5.性质按究性实验方案的设计:主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表
7、物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。设计的基本流程为:根据物质的组成、结构和类型提出性质猜想设计实验逐个验证 记录现象和数据归纳分析，合理推断得出结论。 6.性质验证实验方案的设计:主要是求证物质具备的性质，关键是设计出简捷的实验方案，要求操作简单，简便易行，现象明显，且安全可行。设计的基本流程为:根据物质的性质设计可能实验方案优化实验方案实施实验(原理、方法、步骤、仪器、药品、操作要点等) 观察现象，记录数据综合分析得出结论。7.开放型的实验设计 是对某实验课题有多种方案的实验设计。 一般从提出问题、设计实验、选择仪器、组装仪器、观察记录
8、现象到结论的推理完全自主完成。开放型的实验设计，一般在物质制备、检验、分离除去杂质的实验中出现较多，它能够全面综合考查学生的化学知识、实验技能、思维及表达能力。属于较难的题目。应注意以下几个方面: 实验设计原理必须遵循科学性; 实验设计的实验仪器、原料必须注意可行性， 实验设计方案必须注意安全、环保:专项练习1、利用如图所示装置进行实验,有关现象和解释均正确的是( )选项 足量气体A 甲中试剂 乙中试剂 现象 解释 A 甲浑浊、乙澄清 酸性: B 紫色石蕊 开始均变红 溶于水显酸性 C 品红溶液 均褪色 具有漂白性 D 现象相同 电离出 A.AB.BC.CD.D2、下列实验方案能达到实验目的的
9、是( ) 选项实验目的实验方案A验证Ksp(BaCO3)C向一定浓度的NaHCO3溶液中滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水D验证Na2SO3是否变质向NaSO3溶液中滴入足量盐酸至不再产生气体,然后滴入BaCl2溶液A.AB.BC.CD.D3、利用图示装置进行实验，反应进行足够长时间后装置II中实验现象正确的是( )II中实验现象A浓盐酸碳酸钙滴有酚酞的稀碳酸钠溶液溶液由红色变为浅红色B浓氨水氧化钙硫酸亚铁溶液产生大量白色沉淀C冰醋酸乙醇和浓硫酸饱和碳酸钠溶液溶液分层，上层为油状液体DNH4Cl溶液NaAlO2溶液紫色石蕊试液溶液由紫色变为蓝色AABBCCDD4、草酸亚铁晶体为淡黄色固体，
10、难溶于水，可用作电池正极材料磷酸铁锂的原料。回答下列问题：实验1探究纯草酸亚铁晶体热分解产物（1）气体产物成分的探究，设计如图装置可重复选用进行实验：装置B的名称为_。按照气流从左到右的方向，上述装置的连接顺序为_点燃填仪器接口的字母编号。为了排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，实验前应进行的操作是_。处固体由黑变红，其后的澄清石灰水变浑浊，则证明气体产物中含有_。（2）固体产物成分的探究，待固体热分解充分后，A处残留黑色固体。黑色固体可能是Fe或FeO，设计实验证明其成分为FeO的操作及现象为_。（3）依据和结论，A处发生反应的化学方程式为_。实验2草酸亚铁晶体样品纯度的测定工业制得的草酸
11、亚铁晶体中常含有杂质，测定其纯度的流程如图：（4）草酸亚铁晶体溶解酸化用溶液滴定至终点的离子方程式为_。（5）草酸亚铁晶体样品的纯度为_用代数式表示，若配制溶液时被氧化，则测定结果将_填“偏高”“偏低”或“不变”。5、Cr的氧化物是一种常见的工业有害废料，某工厂产生的电镀杂质中含有三氧化二铬（）、碲化亚铜（）和少量金（Au），工厂为了实现有害资源的合理化应用，设计了如图甲流程处理该电镀杂质。已知：煅烧时，发生的反应为；滤液2中含有，且在电解过程中不反应；氢氧化铬为两性氢氧化物，是灰绿色粉末，不溶于水，易溶于酸形成，溶于强碱生成亮绿色（）溶液。请结合流程和信息回答下列问题：（1）煅烧过程中生成气
12、体A的反应的化学方程式为 。（2）酸浸过程中能够提高浸出速率的方法有（请写出2种）： 。（3）滤渣2的主要成分的化学式是 ；生成固体B的电极是 （填“阴极”“阳极”“正极”或“负极”）。（4）室温下，初始浓度为的溶液中随的变化如图乙所示。则上述流程中转化为的离子方程式为 。（5）室温下，欲使处理后废水中的沉淀完全（当离子浓度等于时，即视为该离子沉淀完全），应选用的碱为 ，调节溶液的pH= 。6、某校合作学习小组的同学设计实验验证与焦炭高温加热后的产物。回答下列问题。(1) 与焦炭反应的实验装置如图所示：先通入然后加热，直至反应结束，整个过程中的作用是_。装置B的作用是_。(2)某同学认为气体产
13、物中可能含有、CO及，并进行验证，选用上述实验中的装置A、B和下图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验。实验装置连接的合理顺序为AB_。装置H中黑色粉末是_。能证明产物中有CO的现象是_。若含有，E装置的作用是_（用化学方程式说明）。(3)某同学利用如图装置验证固态产物，能证明固态产物中含有的现象是_。若实验中发现固态产物完全反应后，锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀，说明固态产物中除含有外，还含有少量的_（填一种可能的物质）。28. 7、为验证氧化性，某小组用如图所示装置进行实验夹持仪器和A中加热装置已略。实验过程：查好装置的气密性后，在各仪器中添加相应试剂打开弹簧夹，通入一段时间，再将T型导管插入B中，继续通入，然后关闭、打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热当B中溶液变黄时，停
