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1、,第十一章化学实验基础,专题大舞台,实验探究题的答题技巧 探究性实验的基本程序可用下列流程图表示：,1提出问题 要提出问题，首先得发现问题，在学习新知识、实践新方法中进行思考、对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题，探究清楚能更好地理解掌握物质的性质。此外，实验中出现异常现象也是发现问题、提出问题的重要契机。,2形成猜想 在学习、思考和实验中，发现了问题不要轻易放过，要与同学和老师交流、讨论、查阅资料，这时有许多问题就可能得到完美的解决，而有一些问题，结论有多种可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。所谓猜想就是根据已有的知识对问题的解决提出的几种可能的情况。,3设计验证方案 提出猜想后，就
2、要结合实验室的条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键的就是试剂的选择和实验条件的调控。新的问题出现再设法改进，直到科学合理为止，在实施实验的过程中，实验方案可能还会出现问题，还要及时进行调整。,4观察实验现象，得出结论 根据设计的实验方案，认真进行实验，观察实验中出现的现象并及时记录，根据实验现象进行推理分析或计算分析得出结论，如不能得出结论则要加做实验，或进行对比实验，或将设计的实验进行改进。若实验中遇到新的问题，则可以提出新的问题进行探究。,下面以定量实验的探究与设计为例说明： 定量实验是指用实验的方法测定物质的一些性质参数。当需要弄清某物质或某组合
3、的含量时，这就需要运用定量的方法进行测定。定量分析中更多的测定方法需要利用化学反应中的计量关系来求待测物质的含量。高中知识体系中具有代表性的定量实验：一定物质的量浓度溶液的配制与溶液稀释的操作方法和简单计算；酸碱中和滴定的操作方法与滴定曲线的绘制；中和热的测定原理、方法；物质的质量、液体或气体体积、溶液pH的测定方法，其他定量实验的数据处理。,从高考命题来看，定量实验主要包含两种类型：一是含量测定，二是物质组成测定。这些测定都是以上五大定量实验知识的迁移和应用，主要包含定量实验原理、数据处理、误差分析等。实验设计中的误差分析，可从两方面来考虑，一是外界环境(H2O、CO2、O2等)对该实验的影
4、响而产生的误差；二是实验操作中，由于操作不当引起的误差。如果是分析最终结果的误差，应通过最后得出的代数表达式来观察哪些物理量发生了变化，从而得出实际误差情况。,某研究性学习小组借助AD的仪器装置完成有关实验。,实验一收集NO气体。 (1)用装置A收集NO气体，正确的操作是_(填序号)。 a从口进气，用排水法集气 b从口进气，用排气法集气 c从口进气，用排水法集气 d从口进气，用排气法集气,实验二为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数w(Zn)和镀层厚度，查询得知锌易溶于强碱：Zn2NaOH=Na2ZnO2H2。据此，截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样，剪碎、称得质量为m1 g。用固体烧碱和水作试剂，拟
5、出下列实验方案并进行相关实验。 方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。,(2)选用B和_(填仪器标号)两个装置进行实验。 (3)测得充分反应后生成氢气的体积为V L(标准状况)，w(Zn)_。 (4)计算镀层厚度，还需检索的一个物理量是_。 (5)若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。,方案乙：通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器C做实验，试样经充分反应，滤出不溶物、洗涤、烘干，称得其质量为m2 g。 (6)w(Zn)_。 方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量(其差值即为H2的质量)实现
6、探究目标。实验同样使用仪器C。 (7)从实验误差角度分析，方案丙_方案乙(填“优于”“劣于”或“等同于”)。,解析：(1)NO难溶于水且易与空气中的O2反应，所以NO的收集只能用排水法。 (2)由于实验二的目的是通过测气体体积来计算Zn的质量分数，则选择的仪器必有计量仪器，只有D中有计量仪器，所以D装置可用于测量生成H2的体积。(3)由方程式Zn2HCl=ZnCl2H2，结合已知数据可计算Zn的质量分数。,【专项训练】 1某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水，并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性。,(1)B处产生的气体是_，
7、电极反应式是_。 (2)为完成上述实验，正确的连接顺序为A连_；B连_(填连接的字母)。 (3)对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前，需要的操作为_。,(4)若检验氯气的氧化性，则乙装置的a瓶中溶液可以是_，对应的现象为_。 (5)丙装置的c瓶中盛放的试剂为_，作用是_。 (6)为测定Cu的相对原子质量，设计了如下甲、乙两个实验方案。精确测量硬质玻璃管的质量为a g，放入CuO后，精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g。,甲方案：通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g；进而确定Cu的相对原子质量。 乙方案：通过精确测量生成水的质量为d g，进而确定Cu的相对原子质量。 请你分析并回答_
8、方案测得结果更准确。你认为不合理方案的不足之处在于_。 若按甲方案测定的数据计算，Cu的相对原子质量是_。,2(1)研究性学习小组甲对教材实验结论“乙醛与新制氢氧化铜反应生成的红色沉淀是Cu2O”提出质疑，他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜。为了确定红色沉淀的成分，开展了如下研究： 提出猜想：猜想1：红色沉淀可能是Cu2O； 猜想2：红色沉淀可能是_。 猜想3：红色沉淀可能是_。,查阅资料：氧化亚铜属于碱性氧化物；1价的铜离子在酸性条件下易发生自身氧化还原反应；在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜。 设计实验方案：方案1：取红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化。 方案2：取红色沉淀溶于足量的稀
9、硫酸中，观察是否有残渣。 方案3：称取红色沉淀a g，在空气中充分灼烧至完全变黑，并在干燥器里冷却，再称重，反复多次至固体恒重，称得质量为b g，比较a、b的关系。,方案4：取红色沉淀装入试管里，加入酸化的硝酸银溶液，观察是否有银白色固体析出。 你认为合理的方案是_。 (2)研究性学习小组乙对小组甲的方案提出质疑，设计了新的探究方案，装置如下图所示。你认为要定量测定上述红色沉淀成分必须测定下列哪些物理量_。(填选项编号),通入氢气体积；反应前，红色沉淀硬质玻璃管的总质量；完全反应后，红色固体硬质玻璃管的总质量；实验前，干燥管质量；硬质玻璃管质量；锌粒质量；稀硫酸中含溶质的量；实验后，干燥管质量
10、。,(3)研究性学习小组丙上网查阅新闻得知“诺贝尔化学奖曾授予三位研究绿色化学的科学家”。“变废为宝”符合绿色化学要求。研究性学习小组丙将收集上述红色沉淀制备化学试剂纯净干燥胆矾。其实验流程图如下：,回答下列问题： 操作是_，试剂是_，操作是_，操作是_。,(2)该方案采用H2置换Cu2O的方法，通过测定固体质量是否变化，且依据其变化的量计算n(Cu)n(O)的数值，确定红色沉淀的成分。 (3)由于红色沉淀中为Cu、Cu2O，则先在空气中灼烧，生成CuO，CuO与H2SO4反应生成CuSO4、H2O，不引入新杂质，且反应过程中无污染产生，CuSO4晶体采用冷却热饱和溶液法制备。,答案：(1)铜铜与氧化亚铜的混合物方案3(2) (3)在空气中充分灼烧硫酸蒸发浓缩过滤、洗涤,
