第1讲 探究型实验题 热点一 未知产物及物质性质的探究1．对未知产物的探究通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验来确定究竟含有哪些物质正确解答此类试题的关键：(1)猜测要全面；(2)熟记常见物质的检验方法典例1】审题指导某研究性学习小组用下列装置(铁架台等支撑仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应，并检验反应产物联想：乙醇的催化氧化1) 用2%的CuSO4溶液和10%的NaOH溶液配制Cu(OH)2悬浊液的注意事项是_________________________________________________________________新制Cu(OH)2悬浊液与醛基的反应需要碱性条件2)为快速得到乙醇气体，可采取的方法是________________________________________________________________________若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸，你采取的措施是________(填写编号)a.取下小试管 b．移去酒精灯c.将导管从乳胶管中取下 d．以上都可以①升高温度可加速乙醇的挥发。
②若液体倒吸入加热的反应管，可能会造成反应管炸裂，取下小试管已无济于事，因“溶液已经开始发生倒吸”3)如图实验，观察到红色的Fe2O3全部变为黑色固体M，充分反应后停止加热取下小试管，加热，有砖红色沉淀生成为了检验M的组成，进行下列实验①M能被磁铁吸引；加入足量稀硫酸，振荡，固体全部溶解，未观察到有气体生成；②经检验溶液中有铁离子和亚铁离子，检验铁离子的方法是____________________________；证明溶液含有亚铁离子的方法是_________________________________________________________________________能得出的结论是________(填写编号)a.M中一定有＋3价和＋2价铁，不能确定是否有0价铁b.M中一定有＋3价和0价铁，无＋2价铁c.M中一定有＋3价铁，0价和＋2价铁至少有一种d.M中一定有＋3价、＋2价和0价铁破题关键分析黑色固体(M)可能的成分，铁的氧化物Fe3O4、FeO和铁粉均为黑色，Fe3O4中既有＋3价铁又有＋2价铁，且具有磁性，Fe3＋能溶解单质铁易错警示已知溶液中有Fe3＋，检验Fe2＋不能用KSCN溶液。
4)若M的成分可表达为FexOy，用CO还原法定量测定其化学组成称取m g M样品进行定量测定，实验装置和步骤如下：①组装仪器；②点燃酒精灯；③加入试剂；④打开分液漏斗活塞；⑤检查气密性；⑥停止加热；⑦关闭分液漏斗活塞；⑧……正确的操作顺序是________(填写字母编号)a.①⑤④③②⑥⑦⑧ b．①⑤③④②⑥⑦⑧c.①③⑤④②⑦⑥⑧ d．①③⑤②④⑥⑦⑧若M完全被还原后碱石灰增重n g，则为________(用m、n表示)破题关键Ⅰ.检查气密性属于实验的准备阶段，应在加药品前进行Ⅱ.类比氢气还原氧化铜Ⅲ.碱石灰增加的质量即为反应产生的CO2的质量，得关系式M中n(O)＝n(CO2)答案 (1)在过量NaOH溶液中滴加数滴CuSO4溶液(或NaOH过量)(2)在烧杯中加入热水(或对烧杯加热) c(3)取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，变成血红色，则有Fe3＋ 取少量溶液滴入适量酸性高锰酸钾溶液中，高锰酸钾溶液褪色，则有Fe2＋ a (4)b 2．物质性质的探究(1)在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。
2)无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证脱离元素化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究型实验为验证型实验，使复杂问题简单化典例2】 (2013·四川理综，9)为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验Ⅰ.AgNO3的氧化性将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag＋除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水1)请完成下表：操作现象结论取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡______存在Fe3＋取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入________，振荡______存在Fe2＋【实验结论】 Fe的氧化产物为Fe2＋和Fe3＋Ⅱ.AgNO3的热稳定性用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体当反应结束后，试管中残留固体为黑色2)装置B的作用是________3)经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法是________________________________________________________________。
4)【查阅资料】 Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水提出设想】 试管中残留的黑色固体可能是：ⅰ.Ag；ⅱ.Ag2O；ⅲ.Ag和Ag2O实验验证】 该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验实验编号操作现象a加入足量氨水，振荡黑色固体不溶解b加入足量稀硝酸，振荡黑色固体溶解，并有气体产生【实验评价】 根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是________(填实验编号)实验结论】 根据上述实验结果，该小组得出AgNO3固体热分解的产物有________解析 Ⅰ.(1)Fe3＋遇KSCN溶液，溶液变血红色由于氯水与Fe2＋反应，现象不明显，应直接用K3[Fe(CN)6]溶液检验，如有蓝色沉淀出现，则证明Fe2＋存在，否则不存在Ⅱ.(2)装置B为安全瓶，可以防止倒吸3)检验氧气的常用方法是利用其助燃性，使带有火星的木条复燃4)a实验中，加入氨水黑色固体不溶解，证明原物质不含Ag2O，同时也证明原物质为Ag；b实验中，只能证明原黑色固体含有Ag，因Ag2O也可以溶解在足量稀硝酸中，所以不能证明是否含有Ag2O由上述实验的综合分析可知，AgNO3固体热分解时的产物分别为Ag、NO2和O2，化学方程式为2AgNO32Ag＋2NO2↑＋O2↑答案 (1)溶液呈血红色 K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀 (2)防倒吸 (3)用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为O2 (4)b Ag、NO2、O2题组一 未知产物的探究1．实验室中需要22.4L(标准状况)SO2气体。
化学小组同学依据化学方程式Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O计算后，取65.0 g锌粒与98%的浓H2SO4(ρ＝1.84 g·cm－3)110 mL充分反应，锌全部溶解，对于制得的气体，有同学认为可能混有杂质1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是______(填分子式)产生这种结果的主要原因是________(用化学方程式和必要的文字加以说明)2)为证实相关分析，化学小组的同学设计了实验，组装了如下装置，对所制取的气体进行探究①装置B中加入的试剂________，作用是________②装置D加入的试剂________________，装置F加入的试剂________________③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是________④U形管G的作用为________答案 (1)H2 随着反应的进行，硫酸浓度降低，致使锌与稀硫酸反应生成H2，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(2)①NaOH溶液(或酸性KMnO4溶液，其他合理答案也可)除去混合气体中的SO2 ②浓硫酸 无水硫酸铜③装置E玻璃管中黑色CuO粉末变红色，干燥管F中无水硫酸铜变蓝色④防止空气中的H2O进入干燥管F而影响杂质气体的检验解析 (1)从物质的量关系来看，发生反应Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，H2SO4略过量，但是实际上随着反应的进行，硫酸的浓度降低；当硫酸的浓度降到一定程度，反应变为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
2)该实验的目的是为了通过加热还原CuO验证H2的存在，通过F装置进一步确认有H2O生成；具体的实验装置及作用是A—产生待研究的气体，B—除去气体中的SO2(可以利用SO2的性质选取NaOH溶液或酸性高锰酸钾溶液)，C—验证SO2已除尽，D—干燥气体，E—若有H2，则加热E玻璃管，CuO固体由黑色变为红色，F—利用无水硫酸铜吸水变蓝进一步确定气体中H2的存在，G—防止空气中的水蒸气进入F装置而干扰实验1．物质检验的三原则一看(颜色、状态)二嗅(气味)三实验(加试剂)2．根据实验时生成物所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为三类(1)生成气体，如NH(加碱)、CO(加酸)的检验2)生成沉淀，如Cl－、SO、Fe2＋的检验3)显特殊颜色，如Fe3＋的检验，Na＋、K＋的焰色反应3．根据气体性质特点，常见气体的检验方法可归纳为四类(1)观察颜色(2)试纸检验：如Cl2能使湿润KI淀粉试纸变蓝，NH3能使湿润红色石蕊试纸变蓝3)溶液检验：如澄清石灰水、品红溶液检验CO2、SO24)点燃法：如O2、H2、CH4的检验题组二 物质性质的探究2．(2013·北京理综，28)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：操 作现 象取4 g漂粉精固体，加入100 mL水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝(约为12)，后褪色ⅰ.液面上方出现白雾；ⅱ.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；ⅲ.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是___________________________________。
2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是________3)向水中持续通入SO2，未观察到白雾推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀①实验a的目的是________②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是________________________________________________________________________________4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl－发生反应通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是________5)将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀则沉淀X中含有的物质是________②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因：_________________________________________________________________________________。