探究型实验设计的解题策略

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1、虹桥中学 郑素萍探究型实验设计的解题策略实验专题复习之：考纲要求：3、化学实验和探究能力(1)了解并初步实践化学实验研究的一般过程，掌握化 学实验的基本方法和技能。了解科学探究的基本过程， 学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。 (2)在解决简单化学问题的过程中，运用科学的方法， 初步了解化学变化规律，并对化学现象提出科学合理的 解释。 一、09-10年部分省市高考化学探究实验题回顾广东 2009-19.制备氮化钙，并探究其实验式2009-21.三草酸合铁酸钾晶体加热分解产物的探究2010-33.对吸收Cl2和SO2后的吸收液中存在阴离子实验探究 上海 2009-27.大理石制CaO2 2

2、010- 26.饭盒中石蜡和CaCO3的溶出量实验设计江苏 2010-15.高纯度MnCO3制备方案设计） 海南 2009-16. 提纯Fe2O3样品的方案设计2010-17铜元素相对原子质量方案设计北京 2009-27.探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱2010- 27.卤素单质氧化性的相对强弱探究 全国 2009-27.浓H2SO4和木炭反应的产物探究的实验设计2010-29设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验 浙江 2010-25. (5)有关产物的探究1、（2011温二模）A、B、C、D、E为原子序数依 次增大的5种短周期元素，A最外层电子数是其电子层 数的两倍；B能形成双原子阴离子

3、；C与B能形成两种 常见的离子化合物；B、E同主族，C、D、E的最高价 氧化物对应的水化物之间两两皆能反应生成盐和水。 请回答下列问题：（1）（2）（3）（4）略 （5）若某气体含有AB2和 EB2中的一种或两种，请设 计实验方案，探究该气体的成分 考题回顾：化学平均分56分：本题3分；平均得分0.96分；属难题生成的气体可能是CO2或SO2或CO2与SO2的混合物,将生成的气体依次通过酸 性高锰酸钾、品红溶液、澄清石灰水。若只有酸性高锰酸钾溶液褪色，则只含 有SO2，若只有澄清石灰水变浑浊，则只含有CO2，若酸性高锰酸钾溶液褪色， 品红不变色，澄清石灰水变浑浊，则为两者混合。【探究1】铜在空

4、气中会生成铜锈，其成分是Cu2(OH)2CO3,随着工业的发展，空气中二氧化硫排放量较大，铜绿成分也会发生相应的变化。傅鹰著大学普通化学下册564页（人民教育出版社,1982年版）,认为铜锈成分为CuSO43Cu(OH)2。某化学兴趣小组在废品站取一块生锈的铜片，设计实验分析铜锈成分。（1）对于铜锈主要成分，请你提出猜想：猜想1： ；猜想2： ；猜想3： 。铜绿主要成分为Cu2(OH)2CO3铜绿主要成分为Cu2(OH）2CO3和CuSO4铜绿主要成分为CuSO43Cu(OH)21、对实验成分的探究（2）实验室提供下列药品：稀硫酸、盐酸、氯化钡溶液、澄清石灰水；仪器：试管、滴管、导管、小刀等。

5、请你设计实验方案证明上述猜想，补充实验报告：实验实验 序号实验实验 步骤骤实验现实验现 象实验实验 结论结论取样样品装于试试管，加入足 量稀盐盐酸，在试试管口放一 块块涂有澄清石灰水的玻璃 片溶液中产产生 气泡；玻璃片 上出现浑浊现浑浊在上述溶液中加入氯氯化钡钡 溶液和稀硝酸原样样品含SO42-产生白色沉淀原样品含CO32-（3）假设铜锈成分为nCuSO4mCu(OH)2，设计一个简单的实验方案测定铜锈成分，实验步骤如下：取W g样品，溶于水，加入过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧，称重得固体质量为a g;取W g样品，溶于足量稀硝酸，加入过量的氯化钡溶液， ，称量得固体质量为b g；处理数据

6、，过滤、洗涤、干燥2011-样题25. A、B、C、D、E为原子序数依 次增大的五种短周期元素，其中仅含一种金 属元素。A和D最外层电子数相同；B、C和E在 同期表中相邻，且C、E同主族。B、C的最外 层电子数之和等于D的原子核外电子数，A和C 可形成两种常见的化合物甲和乙（相对分子 质量：甲乙）。请回答下列问题： （5）经检测，某固体粉末中仅含C和D两种元 素组成的化合物，请设计实验方案探究该固 体粉末的成分 2010-25. （5） 2010一模-25. （5）该固体粉末可能的组成为Na2O、Na2O2或两者的混合物。将粉末加 入水中，若无气体生成，则为Na2O；若有气体生成，可根据一定量

7、 该固体粉末产生气体的量确定其全部为Na2O2或是两者的混合物。【 探究2】：某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机 理，做了如下四组实验： （1）将镁粉投入冷水中，未见任何现象； （2）将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡， 但溴水的颜色逐渐褪去； （3）将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象； （4）向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快 褪去。 则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是（ ） A 、 镁粉只能直接与溴水中的溴反应 B 、 水是镁粉与溴发生反应的催化剂 C 、（2）中产生的极少量气泡是由于镁粉与水反应得到 D 、镁粉与溴水中的H+发生反应

8、，导致平衡移动使溴水褪色B2、对实验原理的探究某化学小组在做铜与浓硝酸反应实验时，发现反应后溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母） 。a.加热该绿色溶液，观察颜色变化b.加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化acd【 探究2】 ：2009北京理综，27节选3、对实验方案的探究【探究4】（2010福建25 ）工业业上常用铁质铁质 容器盛装冷浓浓

9、酸。 为为研究铁质铁质 材料与热浓热浓 硫酸的反应应，某学习习小组进组进 行了以下探 究活动动： 探究一 （1）将已去除表面氧化物的铁钉铁钉 （碳素钢钢）放入冷浓浓硫酸中， 10分钟钟后移入硫酸铜铜溶液中，片刻后取出观观察，铁钉铁钉 表面无明显显 变变化，其原因是 。 （2）另称取铁钉铁钉 60g放入150ml浓浓硫酸中，加热热，充分应应后 得到溶液X并收集到气体Y。 甲同学认为认为 X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+ ，应先用 选填序号）。 aKSCN溶液和氯水 b铁粉和KSCN溶液 c浓氨水 d酸性KMnO4溶液铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能

10、使铁钉钝化阻止反应进一步进行 d 4、以探究为载体的综合实验 探究二 分析上述实验实验 中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体 Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验 状置（图中夹持仪器省略）。 （3）装置B中试剂试剂 的作用是 。 （4）认为认为 气体Y中还还含有Q的理由是 （用化学方程式表示)（5）为为确认认Q的存在，需在装置中添加M于 （选选填序号）。a A之前 bA-B间间 cB-C间间 dC-D间间 （6）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是 。（7）若要测测定限定体积积气体Y中H2的含量（标准 状况下约有28ml ) ，除可用测量体积的方法外 ，可否选用质量称量的方法

11、？做出判断并说明理 由 。可以检验检验 A中SO2是否完全除去C D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝 否，用托盘天平无法称量D或E的差量 可，用分析天平称量D或E的差量反思.心得虽然探究性实验主要考察学生的探究能力，但在问 题的设置上常常包含了对实验基础知识 的考查 比如：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、检验方法。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4、常见物质的性质、检验等【小结】探究性实验习题实验习题 ，充分体现现了新课课程 理念，考察了学生通过过化学实验获实验获 取化学知

12、识识 的能力。在探究过过程中要力求做到：依据信息提出假设实验探究得出结论【例1】（2009北京理综，27）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。2NO2+2NaOH = NaNO3+NaNO2+H2O（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置、中盛放的药品依次是 。（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后 。装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体由无色变为红棕色Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液将NO2转化为NO3NO2+H2O =2HNO3+NO（3）装置中发生反应的化学方程式是 。（4）装置的作用是 ，发生反应的化学方程式是 。（5）该小组得出的结论依据的实验现象是 。