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1、2022年高考化学备考优生百日闯关系列专题12综合探究性实验含解析1【xx安徽卷】某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1molL-1的Ba（NO3）2溶液中，得到了BaSO4沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2，该小组突出了如下假设：假设一：溶液中的NO3-假设二：溶液中溶解的O2（1）验证假设一该小组涉及实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象实验步骤实验现象结论实验1：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体假设一成立实验2：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBa（NO3）2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体（2
2、）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线入下图实验1中溶液pH变小的原因是_；V1时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是（用离子方程式表示）_。（3）验证假设二请设计实验验证假设二，写出实验步骤，预期现象和结论。实验步骤、预期现象和结论（不要求写具体操作过程）【答案】（1）无明显现象、有白色沉淀生成（2）SO2溶于水后生成H2SO3 ；3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H+2NO （3）实验步骤实验现象结论实验1：作为参考实验假设二成立实验3：将纯净的SO2气体通入未经脱O2处理的25mL0.1mol/L的BaCl2溶液中有白色沉淀生成（
3、4）小于，反应的离子方程式表明，足量的O2和NO3-分别氧化相同的H2SO3，生成的H+的物质的量前者多余后者【考点定位】本题属于实验设计和评价题，考查学生对实验的设计探究能力，多属于开放性试题，可能出现多种正确答案，属于综合性较强的较难题型，【名师点睛】解决本题首先应具备的知识基础是掌握基本的化学实验原理及方法，比如物质的分离与提纯的原理和方法，物质的检验的原理和方法，数据的处理的方法和误差分析等方法。解决本题型的关键在于审题仔细，找出要探究的具体问题，像题目中的“研究、验证、探究”等字眼后面的一般就是我们需要把握的探究问题。在设计实验时还有遵循以下原则，比如科学性原则、单一变量原则和对照原
4、则等原则，比如此题在设计实验时用实验1作为对照实验，有利于更好的得出结论。实验探究一般步骤为，提出假设，设计实验，根据实验现象得出结论。2【xx福建卷】某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。实验一 制取氯酸钾和氯水利用右图所示的实验装置进行实验。（1）制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有_。（2）若对调B和C装置的位置，_(填“能”或 “不能”)提高B中氯酸钾的产率。实验二 氯酸钾与碘化钾反应的探究（3）在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3 。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录表如下(实验
5、在室温下进行)：系列a实验的实验目的是_。设计1号试管实验的作用是_。若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为_。实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量（4）该小组设计的实验方案为：使用右图装置，加热15.0ml饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是_。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)（5）根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节)：_。资料：i.次氯酸会破坏酸碱指示剂； ii.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。【答案】（1）
6、烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)；（2）能；（3）研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响；硫酸浓度为0的对照实验；ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O（4）因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)。（5）量取一定量的试样，加入足量的H2O2溶液，加热除去过量的H2O2，冷却，再加入足量的硝酸银溶液，称量沉淀质量(或其他合理答案)。【考点定位】本题主要是考查化学仪器的的使用、实验方案的设计与评价、离子方程式的书写的知识。【名师点睛】化学是一门实验性的学科，物质的制备、混合物的分离提纯、物质的含量的测定及实验时仪器的选
7、择使用，实验方法的设计与评价的问题，都是化学实验必不可少的。因此掌握一些基本化学基础和仪器的使用方法、实验技巧是非常必要的。混合物分离方法有过滤、蒸馏、分液、蒸发、萃取、结晶等。将溶质从溶液中分离出来，可以根据溶质在溶剂中的溶解性的不同进行。对于溶解度受温度的影响变化较大的物质，采用冷却热饱和溶液的方法即结晶的方法分离；对于溶解度受温度的影响变化较小的物质，采用蒸发溶剂的方法得到。然后使用过滤器，利用漏斗、玻璃棒、烧杯进行分离。对于实验装置的评价，可以根据对反应的影响分析，如果对调，可以除去杂质，使更多的反应物变为生成物，就可以提高反应物的转化率和产物的产率，因此了解反应原理和物质的成分是评价
8、的依据。要根据电荷守恒、电子守恒及原子守恒进行有电子转移的离子方程式的书写，会对实验数据进行观察、分析、比较，找到他们的相同点和区别，从而得到设计各个实验及比较的目的。在进行物质含有元素的含量测定时，从物质含有的成分、可能发生的反应及对元素含量测定可能会造成哪些影响判断分析，这样才可以得到正确的结论和评价。本题较为全面的考查了考生的实验基本技能和实验知识的掌握。易错点一、物质制备实验方案设计：物质制备实验方案的设计的一般思路是：实验目的实验原理实验用品选择根据信息结合产物的性质设计方案方案一方案二方案三结合实验方案设计的基本原则，选择最优方案具体方案设计易错点二、物质的性质实验设计此类题主要是
9、对物质具有的性质进行求证，其方案设计的基本思路是： 分析物质的结构或所属类型典型代表物的性质物质可能具有的一系列性质设计出合理的实验方案推测对物质具备的性质去求证，关键在于设计出简捷的实验方案，做到操作简单，现象明显，而且安全性好。易错点三、物质检验实验方案的设计物质检验实验方案的设计基本思路：利用物理性质（如颜色、状态、气味、密度等）或化学性质进行物质检验，使被检物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象（生成气体、沉淀、显现特殊颜色等），从而确定该物质的存在。易错点四、综合性实验方案的设计综合性实验方案的设计，主要以教材内容为主考查学生的基本操作、基本技能或考查学生对典型
10、实验有关而又易忽略和重要细节的掌握情况。解答此类题必须依据反应原理、基本实验操作和亲自动手实验的经验来解答。1、考查化学实验基础知识、元素及化合物及相关理论知识，还涉及对探究方法的考查。2、将化学基本理论、探究性实验、定性与定量实验放在一起综合考查学生分析问题、解决问题的能力。3、结合题目给定的信息，对知识进行迁移应用，解决相关问题。一、实验方案设计的注意事项1、实验操作顺序：装置选择与连接气密性检查加固体药品加液体药品开始实验(按程序)拆卸仪器其他处理等。2、加热操作先后顺序的选择：若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，产生气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的是：
11、防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；保证产品纯度，阻止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。3、实验中试剂或产物防止变质或损失（1）实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等，要采取措施防止吸水。（2）易挥发的液体产物要及时冷却。（3）易挥发的液体反应物，需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等)。（4）注意防止倒吸的问题。4、仪器药品的准确描述（1）实验中所用试剂名称，如无水硫酸铜(CuSO4)，硫酸铜溶液，酸性高锰酸钾溶液；澄清石灰水；饱和碳酸氢钠溶液等。（2）仪器名称：如坩埚、研钵、100 mL容量瓶。5、会画简单的实验装置图：考纲要求能够绘制和识别典
12、型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。一般能画出简单的装置图即可，但要符合要求，例如形状、比例等。6、实验装置的改进如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。二、化学实验方案的评价对几个实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的。1、可行性方面（1）分析实验方案是否科学可行；（2）实验操作是否安全合理；（3）实验步骤是否简单方便；（4）实验效果是否明显。2、绿色化学方面（1）实验过程中是否造成环境
13、污染；（2）原料是否无毒、安全、易得；（3）原料利用率及反应速率是否较高；（4）反应速率是否较快。3、从安全性方面对实验方案做出评价：化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：（1）净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；（2）进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)；（3）防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)；（4）污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；（5）防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。4、从规范性方面（1）冷凝回流(有些
14、反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；（2）易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；（3）仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；（4）其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。5、最佳方案的选择：几个实验方案都能达到目的，选出一个最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。归纳为：弄清探究类实验题的模式提出问题进行假设或猜想设计实验验证假设得出结论反思与拓展找出实验探究的目的通过化学反应的原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检
15、验来确定反应产物：（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，必须牢牢掌握元素化合物及典型有机反应的基础上大胆猜测，细心论证。结合题目所给信息，回答问题加工、分析题给信息（包括隐含信息），搞清实验目的，在分析问题的基础上，有针对地提出尽可能多的合理假设，在假设的基础上，合理应用知识与技能制定探究方案、开展探究并进行观察和记录，最终得到结论。1茶叶中含有多种有益于人体健康的有机成分及钙、铁等微量金属元素，某化学研究性学习小组设计方案用以测定某品牌茶叶中钙元素的质量分数并检验铁元素的存在(已知CaC2O4为白色沉淀物质)。首先取200g茶叶样品焙烧得灰粉后进行如下操作：请回答下列有关问题：（1）文献资料显示，某些金属离子的氢氧化物完全沉淀的pH为：离子完全沉淀时的pH13
