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1、第十章化学实验第四讲实验综合与探究第四讲实验综合与探究 考纲要求考纲要求 1设计、评价或改进实验方案。设计、评价或改进实验方案。2了解控制实验条件的方法。了解控制实验条件的方法。3分析或处理实验数据，得出合理结论。分析或处理实验数据，得出合理结论。4绘制和识别典型的实验仪器装置图。绘制和识别典型的实验仪器装置图。1物质性质实验方案的设计物质性质实验方案的设计(1)验证型性质实验方案的设计。验证型性质实验方案的设计。所所谓谓验验证证型型性性质质实实验验，是是指指对对物物质质所所具具备备的的性性质质，从从化化学学实实验验上上去去寻找证据。寻找证据。此此类类实实验验方方案案的的设设计计应应遵遵循循的
2、的原原则则是是：操操作作简简单单，简简便便易易行行，现现象象明显，安全可靠。明显，安全可靠。(2)探究型性质实验方案的设计。探究型性质实验方案的设计。这这类类实实验验方方案案的的设设计计，首首先先要要分分析析物物质质结结构构的的特特点点或或从从物物质质所所属属的的类类型型代代表表物物去去推推测测物物质质可可能能具具有有的的一一系系列列性性质质，根根据据现现象象明明显显、科科学学合合理理、安安全全可可靠靠、简简捷捷易易行行的的原原则则提提出出合合理理的的实实验验方方案案，去去探探索索物物质质可可能能具具有有的的各种性质。各种性质。考点一物质性质实验考点一物质性质实验知识梳理知识梳理2物质性质实验
3、题的解题策略物质性质实验题的解题策略性性质质验验证证型型实实验验题题的的关关键键是是结结合合题题目目要要求求和和所所给给的的仪仪器器、装装置置以以及及所给的试剂，了解命题的意图。一般思路是：所给的试剂，了解命题的意图。一般思路是：(1)已给出试剂或装置已给出试剂或装置(仪器仪器)的实验：的实验：该该类类题题目目的的关关键键是是通通读读全全题题，结结合合题题意意或或元元素素化化合合物物的的性性质质，弄弄清清楚楚在在某某一一仪仪器器处处发发生生的的反反应应或或该该反反应应的的现现象象，同同时时要要理理解解设设置置的的仪仪器器或或装装置的目的。这样问题就能迎刃而解。置的目的。这样问题就能迎刃而解。(
4、2)已知反应或反应现象及仪器操作要求：已知反应或反应现象及仪器操作要求：该该类类题题目目的的关关键键是是根根据据题题目目的的现现象象或或操操作作要要求求等等，通通过过所所学学元元素素化化合合物物性性质质或或化化学学实实验验的的仪仪器器使使用用和和基基本本操操作作，确确定定此此处处缺缺少少的的试试剂剂或或缺缺少少的装置或仪器。的装置或仪器。1(2015石石家家庄庄一一模模)某某化化学学小小组组用用如如图图所所列列装装置置(固固定定装装置置略略)验验证证CO能还原能还原CuO，并探究其还原产物的组成。请回答：，并探究其还原产物的组成。请回答：(1)按按气气流流方方向向，各各装装置置从从左左到到右右
5、的的连连接接顺顺序序为为：i()()()()()()()()()()尾尾气气处处理理(填填仪仪器器接接口的字母编号口的字母编号)。答案答案cdgh(或或hg)abjk(或或kj)fe题组训练题组训练(2)说明说明CO能还原能还原CuO的实验现象为的实验现象为_。(3)该实验处理尾气的方法为该实验处理尾气的方法为_。(4)若去掉若去掉B装置，则可能产生的影响为装置，则可能产生的影响为_。(5)将将各各装装置置按按正正确确的的顺顺序序连连接接后后进进行行实实验验。当当反反应应结结束束后后， F处处硬硬质玻璃管中的固体全部变为红色。质玻璃管中的固体全部变为红色。 查查阅阅资资料料 Cu和和Cu2O均
6、均为为红红色色；Cu2O在在酸酸性性溶溶液液中中能能生生成成Cu和和Cu2。 提出猜想提出猜想 红色固体的成分可能为：红色固体的成分可能为：Cu；Cu2O；_。F处硬质玻璃管中的黑色固体变为红色，处硬质玻璃管中的黑色固体变为红色，C处澄清石灰水变浑浊处澄清石灰水变浑浊 点燃烧掉或用气囊收集点燃烧掉或用气囊收集 NaHCO3分解产生的水蒸气在高温下能与碳粉反应生成分解产生的水蒸气在高温下能与碳粉反应生成H2，对实验，对实验产生干扰产生干扰 Cu和和Cu2O 实实验验验验证证 该该小小组组为为验验证证上上述述猜猜想想，分分别别取取少少量量红红色色固固体体放放入入试试管管中中，进行如下实验。进行如下
7、实验。 实实验验评评价价 根根据据上上述述实实验验，不不能能确确定定红红色色固固体体成成分分的的实实验验是是_(填填实验编号实验编号)，理由为，理由为_(用用化化学学方方程程式式表表示示)。 实实验验结结论论 根根据据上上述述实实验验结结果果，可可知知红红色色固固体体的的成成分分为为_(填填化化学式学式)。实验编号实验编号操作操作现象现象a加入足量稀硝加入足量稀硝酸，振荡酸，振荡试管内红色固体完全溶解，溶液变为试管内红色固体完全溶解，溶液变为蓝色，并有无色气体产生蓝色，并有无色气体产生b加入足量稀硫加入足量稀硫酸，振荡酸，振荡试管内有红色固体，溶液为无色试管内有红色固体，溶液为无色a 3Cu8
8、HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O、3Cu2O14HNO3(稀稀)=6Cu(NO3)22NO7H2O Cu 解解析析(1)装装置置E用用来来制制备备二二氧氧化化碳碳，碳碳酸酸氢氢钠钠分分解解生生成成二二氧氧化化碳碳的的同同时时也也生生成成水水，需需要要用用装装置置B中中的的浓浓硫硫酸酸除除去去水水蒸蒸气气；装装置置D中中二二氧氧化化碳碳与与碳碳粉粉反反应应生生成成CO，从从装装置置D中中出出来来的的CO中中含含有有二二氧氧化化碳碳，需需要要用用装装置置A的的碱碱石石灰灰除除去去二二氧氧化化碳碳，装装置置F中中进进行行CO还还原原CuO的的反反应应，装装置置C可可检检验验生生成成
9、的的二二氧氧化化碳碳气气体体。故故装装置置的的连连接接顺顺序序为为icdgh(或或hg)abjk(或或kj)fe尾尾气气处处理理。(2)CO还还原原CuO时时生生成成红红色色物物质质和和二二氧氧化化碳碳，二二氧氧化化碳碳能能使使澄澄清清石石灰灰水水变变浑浑浊浊。(3)该该实实验验尾尾气气中中主主要要含含有有CO2和和有有毒毒的的CO，CO具具有有可可燃燃性性，其其燃燃烧烧后后转转化化为为无无毒毒的的CO2。(4)水水蒸蒸气气与与炽炽热热的的碳碳反反应应时时，生生成成的的氢氢气气也也具具有有还还原原性性，干干扰扰了了CO还还原原CuO的的探探究究。(5)CO还还原原CuO后后的的固固体体产产物物
10、为为红红色色，而而Cu、Cu2O均均为为红红色色，故故产产物物中中可可能能含含有有两两者者之之一一或或两两者者都都有有。硝硝酸酸具具有有强强氧氧化化性性，可可以以将将Cu、Cu2O氧氧化化，故故用用稀稀硝硝酸酸不不能能确确定定红红色色固固体体的的成成分分。常常温温下下，稀稀硫硫酸酸与与Cu不不反反应应；Cu2O在在酸酸性溶液中能生成性溶液中能生成Cu和和Cu2。2(2015合合肥肥一一模模)已已知知SO2可可以以用用Fe(NO3)2溶溶液液吸吸收收，某某学学习习小小组组据据此此按按如如图图装装置置展展开开如如下下相相关关探探究究：取取一一定定量量的的铜铜片片于于三三颈颈烧烧瓶瓶中中，通通入入一
11、一段段时时间间N2后后再再加加入入足足量量的的浓浓硫硫酸酸，加加热热。装装置置A中中有有白白雾雾(硫硫酸酸酸酸雾雾)生生成成，装置装置B中产生白色沉淀。中产生白色沉淀。回答下列问题：回答下列问题：(1)装装置置A中中用用于于添添加加浓浓硫硫酸酸的的仪仪器器名名称称为为_；检检查查图图中中连连通通装装置置A、B气气密密性性的的方方法法是是_ _。(2)加加入入浓浓硫硫酸酸之之前前先先通通入入N2一一段段时时间间，其其目目的的是是_；排排除除装装置置A中中白白雾雾影影响响，可可在在装装置置A、B间间增增加加洗洗气气瓶瓶C，则则C中中盛盛放放的的试试剂剂是是_；若若用用氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液处处理
12、理尾尾气气，则则发发生生反反应应的的离离子子方方程程式为式为_。(3)经经过过讨讨论论，该该小小组组对对装装置置B中中产产生生沉沉淀淀的的原原因因，提提出出下下列列假假设设(不不考考虑各因素的叠加虑各因素的叠加)：假设假设1：装置：装置A中白雾进入装置中白雾进入装置B中参与了反应。中参与了反应。假设假设2：_。假设假设3：Fe(NO3)3溶液显酸性，在此酸性条件下溶液显酸性，在此酸性条件下NO2能氧化能氧化SO2。分液漏斗分液漏斗 关闭弹簧夹关闭弹簧夹1和弹簧夹和弹簧夹2，打开分液漏斗活塞，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加水至水不流下，观察一段时间，分液漏斗中液面不下降，则气向漏斗中加水至水不流下
13、，观察一段时间，分液漏斗中液面不下降，则气密性好；否则不好密性好；否则不好 排除空气的干扰排除空气的干扰 饱和饱和NaHSO3溶液溶液 (4)请你设计实验验证上述假设请你设计实验验证上述假设3，写出实验步骤、预期现象和结论。，写出实验步骤、预期现象和结论。答案答案1物质制备实验方案的设计原则物质制备实验方案的设计原则(1)设计原则。设计原则。条件合适，操作方便；条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少。产物纯净，污染物少。即即从从多多种种路路线线中中选选出出一一种种最最佳佳的的制制备备途途径径，合合理理地地选选择择化
14、化学学仪仪器器与与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。考点二物质制备实验考点二物质制备实验知识梳理知识梳理(2)常常常常是是根根据据化化学学原原理理和和实实验验操操作作原原理理，通通过过比比较较、分分析析和和综综合合的的方方法法对对化化学学实实验验原原理理、试试剂剂与与仪仪器器的的选选用用、实实验验基基本本操操作作及及实实验验步步骤骤等等优优劣劣进进行行科科学学论论证证和和评评判判，并并能能在在必必要要时提出合理的改进意见。时提出合理的改进意见。2物物质质制制备备实实验验方方案案的的设设计计步步骤骤选用仪器及连接顺序选用仪器及连接顺序(3)实验中试剂
15、或产物防止变质或损失。实验中试剂或产物防止变质或损失。实实验验中中反反应应物物或或产产物物若若易易吸吸水水、潮潮解解、水水解解等等，要要采采取取措措施施防防止止吸水；吸水；易挥发的液体产物要及时冷却；易挥发的液体产物要及时冷却；易易挥挥发发的的液液体体反反应应物物，需需在在反反应应装装置置中中加加装装冷冷凝凝回回流流装装置置(如如长长导导管、竖直的干燥管、冷凝管等管、竖直的干燥管、冷凝管等)；注意防止倒吸的问题。注意防止倒吸的问题。1(2015江江苏苏卷卷)实实验验室室用用如如图图所所示示装装置置制制备备KClO溶溶液液，并并通通过过KClO溶液与溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理
16、剂溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已已知知K2FeO4具具有有下下列列性性质质：可可溶溶于于水水、微微溶溶于于浓浓KOH溶溶液液，在在0 5 、强强碱碱性性溶溶液液中中比比较较稳稳定定，在在Fe3和和Fe(OH)3催催化化作作用用下下发发生分解，生分解，在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和和O2。题组训练题组训练(1)装装置置A中中KMnO4与与盐盐酸酸反反应应生生成成MnCl2和和Cl2，其其离离子子方方程程式式为为_，将将制制备备的的Cl2通通过过装置装置B可除去可除去_(填化学式填化学式)。(2)Cl2与与KOH在在较较高高温温
17、度度下下反反应应生生成成KClO3。在在不不改改变变KOH溶溶液液的的浓浓度度和和体体积积的的条条件件下下，控控制制反反应应在在0 5 进进行行，实实验验中中可可采采取取的的措措施施是是_、_。(3)制制备备K2FeO4时时，KClO饱饱和和溶溶液液与与Fe(NO3)3饱饱和和溶溶液液的的混混合合方方式式为为_。HCl 缓慢滴加盐酸缓慢滴加盐酸 装置装置C加冰水浴加冰水浴 在搅拌下，将在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中饱和溶液中 (4)提提纯纯K2FeO4粗粗产产品品 含含有有Fe(OH)Fe(OH)3 3、KClKCl等等杂杂质质 的的实实验验
18、方方案案为为：将将一一 定定 量量 的的 K2FeO4粗粗 产产 品品 溶溶 于于 冷冷 的的 3 molL 1 KOH溶溶 液液 中中 ，_(实实验验中中须须使使用用的的试试剂剂有有：饱饱和和KOH溶溶液液，乙乙醇醇；除除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。 用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤23次后，在真空次后，在真空干燥箱中干燥干燥箱中干燥 2(2
19、015南南昌昌一一模模)氯氯苯苯是是重重要要的的有有机机化化工工产产品品，是是染染料料、医医药药、有有机机合合成成的的中中间间体体，工工业业上上常常用用“间间歇歇法法”制制取取。反反应应原原理理、实实验验装装置置图图(加加热装置都已略去热装置都已略去)如下：如下：回答下列问题：回答下列问题：(1)A反反应应器器是是利利用用实实验验室室法法制制取取氯氯气气，中中空空玻玻璃璃管管B的的作作用用是是_。冷凝管中冷水应从。冷凝管中冷水应从_ (填填“a”或或“b”)处通入。处通入。(2)把把干干燥燥的的氯氯气气通通入入装装有有干干燥燥苯苯的的反反应应器器C中中(内内有有相相当当于于苯苯量量1%的的铁铁
20、屑屑)，加加热热维维持持反反应应温温度度在在40 60 为为宜宜，温温度度过过高高会会生生成成过过多多的的二二氯氯苯。苯。对对C加热的方法是加热的方法是_(填序号填序号)。a酒精灯加热酒精灯加热b油浴加热油浴加热c水浴加热水浴加热D出口的气体成分有出口的气体成分有HCl、_和和_。平衡气压平衡气压 a c Cl2 苯蒸气苯蒸气 (3)C反反应应器器反反应应完完成成后后，工工业业上上要要进进行行水水洗洗、碱碱洗洗及及食食盐盐干干燥燥，才才能能蒸馏。蒸馏。碱碱洗洗之之前前要要水水洗洗的的目目的的是是洗洗去去一一部部分分无无机机物物，同同时时为为了了减减少少碱碱的的用用量，节约成本。量，节约成本。写
21、写出出用用10%氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液碱碱洗洗时时可可能能发发生生的的化化学学反反应应方方程程式式：_。(写出两个即可写出两个即可)答答案案HClNaOH=NaClH2O、FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl、Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(任写两个即可任写两个即可)(4)上上述述装装置置图图中中A、C反反应应器器之之间间需需要要增增添添一一U形形管管，其其内内置置物物质质是是_。五氧化二磷或氯化钙五氧化二磷或氯化钙 (5)工业生产中苯的流失情况如下：工业生产中苯的流失情况如下：则则1 t苯可制得的成品为苯可制得的成品为_t(只要求列式只要求列式)。项目项目二氯苯二氯苯
22、尾气尾气不确定苯耗不确定苯耗流失总量流失总量苯流失量苯流失量(kg/t)1324.951.389.21定量实验及解题策略定量实验及解题策略(1)高中知识体系中具有代表性的定量实验：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；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；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；中和热的测定原理、方法；硫酸铜晶体中结晶水含量的测定；硫酸铜晶体中结晶水含量的测定；物物质质的的质质量量、液液体体或或气气体体体体积积、溶溶液液pH的的测测定定方方
23、法法，其其他他定定量量实实验的数据处理等。验的数据处理等。考点三定量实验考点三定量实验知识梳理知识梳理(2)定定量量实实验验是是指指用用实实验验的的方方法法测测定定物物质质的的一一些些性性质质参参数数。当当需需要要弄弄清清某某物物质质或或某某组组分分的的含含量量时时，就就需需要要运运用用定定量量的的方方法法进进行行测测定定。定定量量分分析析中中需需要要利利用用化化学学反反应应中中的的计计量量关关系系来来求求待待测测物物质质的的含含量量。从从高高考考命命题题来来看看，定定量量实实验验主主要要包包含含两两种种类类型型：一一是是含含量量测测量量，二二是是物物质质组组成成测测定定。这这些些测测定定都都
24、是是以以上上五五大大定定量量实实验验知知识识的的迁迁移移和和应应用用，主主要要包包含含定定量量实实验验原原理理、数数据据处处理理、误误差差分分析析等等。实实验验设设计计中中的的误误差差分分析析，可可从从两两方方面面来来考考虑虑，一一是是外外界界环环境境(H2O、CO2、O2等等)对对该该实实验验的的影影响响而而产产生生误误差差；二二是是实实验验操操作作中中，由由于于操操作作不不当当引引起起的的误误差差。如如果果是是分分析析最最终终结结果果的的误误差差，应应通通过过最最后后得出的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。得出的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。
25、2对对实实验验数数据据的的筛筛选选与处理与处理对对实实验验数数据据筛筛选选的的一一般方法和思路为般方法和思路为“五看五看”：3实验数据的测定方法实验数据的测定方法(1)沉淀法。沉淀法。先先将将某某种种成成分分转转化化为为沉沉淀淀，然然后后称称量量纯纯净净、干干燥燥的的沉沉淀淀的的质质量量，最最后进行相关计算。后进行相关计算。(2)气体体积法。气体体积法。对对于于产产生生气气体体的的反反应应，可可以以通通过过测测定定气气体体体体积积的的方方法法测测定定样样品品的的纯纯度。度。(3)气体质量法。气体质量法。将将生生成成的的气气体体通通入入足足量量的的吸吸收收剂剂中中，通通过过称称量量实实验验前前后
26、后吸吸收收剂剂的的质质量，求得所吸收气体的质量，最后进行相关计算。量，求得所吸收气体的质量，最后进行相关计算。(4)滴定法。滴定法。利利用用滴滴定定操操作作原原理理，通通过过酸酸碱碱中中和和滴滴定定、沉沉淀淀滴滴定定和和氧氧化化还还原原滴滴定定等获得相应数据，再进行相关计算。等获得相应数据，再进行相关计算。1某某小小组组以以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、浓浓氨氨水水为为原原料料，在在活活性性炭炭催化下，合成了橙黄色晶体催化下，合成了橙黄色晶体X。为测定其组成，进行如下实验。为测定其组成，进行如下实验。氨氨的的测测定定：精精确确称称取取w g X，加加适适量量水水溶溶解解，注注入入如
27、如图图所所示示的的三三颈颈瓶瓶中中，然然后后逐逐滴滴加加入入足足量量10% NaOH溶溶液液，通通入入水水蒸蒸气气，将将样样品品液液中中的的氨氨全全部部蒸蒸出出，用用V1 mL c1 molL1的的盐盐酸酸标标准准溶溶液液吸吸收收。蒸蒸氨氨结结束束后后取取下下接接收收瓶瓶，用用c2 molL1 NaOH标标准准溶溶液液滴滴定定过过剩剩的的HCl，到到终终点点时时消消耗耗V2 mL NaOH溶液。溶液。题组训练题组训练氯氯的的测测定定：准准确确称称取取样样品品X，配配成成溶溶液液后后用用AgNO3标标准准溶溶液液滴滴定定，K2CrO4溶溶液液为为指指示示剂剂，至至出出现现淡淡红红色色沉沉淀淀不不
28、再再消消失失为为终终点点(Ag2CrO4为为砖砖红色红色)。回答下列问题：。回答下列问题：(1)装装置置中中安安全全管管的的作作用用原原理理是是_。(2)用用NaOH标标准准溶溶液液滴滴定定过过剩剩的的HCl时时，应应使使用用_式式滴滴定定管管，可可使用的指示剂为使用的指示剂为_。(3)样品中氨的质量分数表达式为样品中氨的质量分数表达式为_。(4)测测定定氨氨前前应应该该对对装装置置进进行行气气密密性性检检验验，若若气气密密性性不不好好测测定定结结果果将将_(填填“偏高偏高”或或“偏低偏低”)。当当A中压力过大时，安全管中液面上升，使中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定瓶中压力稳定
29、 碱碱 酚酞酚酞(或甲基红或甲基红) 偏低偏低 防止硝酸银见光分解防止硝酸银见光分解 2.8103 3 2CoCl22NH4Cl10NH3H2O2=2Co(NH3)6Cl32H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出温度过高过氧化氢分解、氨气逸出 2 (2015成成 都都 一一 诊诊 )某某 学学 习习 小小 组组 利利 用用 如如 图图 实实 验验 装装 置置 制制 备备Cu(NH3)xSO4H2O，并测量，并测量x值。值。Cu(NHCu(NH3 3) )x xSOSO4 4HH2 2O O的制备的制备 见图见图1(1)A中发生反应的化学方程式为中发生反应的化学方程式为_；B中观察到的现象是中观
30、察到的现象是_。(2)C中中CCl4的作用是的作用是_。(3)欲欲从从Cu(NH3)xSO4溶溶液液中中析析出出Cu(NH3)xSO4H2O晶晶体体，可可加加入入试试剂剂_。 x x值的测量值的测量 见图见图2步步骤骤一一：检检查查装装置置气气密密性性，称称取取0.469 0 g晶晶体体 MM(178(1781717x x) ) g/ g/mol于锥形瓶于锥形瓶a中中步骤二：通过分液漏斗向锥形瓶步骤二：通过分液漏斗向锥形瓶a中滴加中滴加10% NaOH溶液溶液步步骤骤三三：用用0.500 0 mol/L的的NaOH标标准准滴滴定定b中中剩剩余余HCl，消消耗耗标标液液16.00 mL由蓝色溶液
31、变为蓝色沉淀，随后沉淀溶解得到深蓝色溶液由蓝色溶液变为蓝色沉淀，随后沉淀溶解得到深蓝色溶液 防止倒吸防止倒吸 无水乙醇无水乙醇 (4)步步骤骤二二的的反反应应可可理理解解为为Cu(NH3)xSO4与与NaOH在在溶溶液液中中反反应应，其其离离子方程式为子方程式为_。 x x值的计算与论证值的计算与论证 (5)计算：计算：x_；该该学学习习小小组组针针对对上上述述实实验验步步骤骤，提提出出测测量量值值(x)比比理理论论值值偏偏小小的的原原因因如下：如下：假设假设1：步骤一中用于称量的天平砝码腐蚀缺损；：步骤一中用于称量的天平砝码腐蚀缺损；假设假设2：步骤二中：步骤二中_(任写两点任写两点)；3.
32、56 加入加入NaOH溶液不足，没有完全反应或生成氨气未完全逸出等溶液不足，没有完全反应或生成氨气未完全逸出等假设假设3：步骤三中测定结束读数时，体积读数偏小。：步骤三中测定结束读数时，体积读数偏小。假设假设3_(填填“成立成立”或或“不成立不成立”)；针对假设针对假设1，你对实验的处理意见是，你对实验的处理意见是_。不成立不成立更换砝码完好的天平后，重新进行步骤一到步骤三全部实验更换砝码完好的天平后，重新进行步骤一到步骤三全部实验 探探究究型型实实验验包包括括发发现现问问题题、提提出出问问题题、猜猜想想与与假假设设、设设计计实实验验、实实施施实实验验、观观察察现现象象、对对现现象象进进行行记
33、记录录和和分分析析、收收集集数数据据、解解释释与与得得出出结结论论、反反思思与与评评价价和和表表达达与与交交流流等等要要素素，试试题题可可以以涉涉及及其其中中的的一一个个或或几几个个要要素素进进行设问。要顺利解答这类试题，应注意以下几点：行设问。要顺利解答这类试题，应注意以下几点：1提出问题提出问题要要提提出出问问题题，首首先先要要发发现现问问题题。通通过过思思考考、对对比比、质质疑疑，提提出出值值得得探探究究的的问问题题，探探究究问问题题能能更更好好地地理理解解掌掌握握物物质质的的本本质质。此此外外，在在平平时时实实验验中出现的异常现象也是发现问题、提出问题的重要契机。中出现的异常现象也是发
34、现问题、提出问题的重要契机。考点四探究实验考点四探究实验知识梳理知识梳理2提出猜想提出猜想在在学学习习、思思考考和和实实验验中中，对对发发现现的的问问题题，结结论论有有多多种种可可能能(这这就就是是猜猜想想)，只只能能通通过过实实验验进进行行验验证证。所所谓谓猜猜想想就就是是根根据据已已有有的的知知识识对对问问题题的的解解决提出几种可能的情况。决提出几种可能的情况。3设计验证方案设计验证方案提提出出猜猜想想后后，就就要要结结合合现现有有的的实实验验条条件件，设设计计出出科科学学、合合理理、安安全全的的实实验验方方案案，对对可可能能的的情情况况进进行行探探究究。实实验验设设计计的的关关键键是是对
35、对试试剂剂的的选选择择和和对实验条件的调控，最好是简单、易行且现象明显。对实验条件的调控，最好是简单、易行且现象明显。4观察实验现象，得出结论观察实验现象，得出结论根根据据设设计计的的实实验验方方案案，认认真真进进行行实实验验，观观察察实实验验中中出出现现的的现现象象并并及及时时记记录录，根根据据实实验验现现象象进进行行推推理理分分析析或或计计算算得得出出结结论论，如如不不能能得得出出结结论论则则要加做实验，或进行对比实验，或改进实验直至得出结论。要加做实验，或进行对比实验，或改进实验直至得出结论。题组训练题组训练(1)验证假设一验证假设一该小组设计实验验证了假设一。请在下表空白处填写相关实验
36、现象。该小组设计实验验证了假设一。请在下表空白处填写相关实验现象。实验步骤实验步骤实验现象实验现象结论结论实验实验1：在盛有不含：在盛有不含O2的的25 mL 0.1 molL1 BaCl2溶液的烧杯中，缓慢溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的通入纯净的SO2气体气体_假设一成假设一成立立实验实验2：在盛有不含：在盛有不含O2的的25 mL 0.1 molL1 Ba(NO3)2溶液的烧杯中，缓溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的慢通入纯净的SO2气体气体_无明显现象无明显现象 有白色沉淀有白色沉淀 (2)为为深深入入研研究究该该反反应应，该该小小组组还还测测得得上上述述两两个个实实验验中中溶溶液液pH随随通通
37、入入SO2体积的变化曲线如图。体积的变化曲线如图。实实验验1中中溶溶液液pH变变小小的的原原因因是是_；V1时时，实实验验2中溶液中溶液pH小于实验小于实验1的原因是的原因是(用离子方程式表示用离子方程式表示)_。SO2溶于水生成溶于水生成H2SO3 (3)验证假设二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。请设计实验验证假设二，写出实验步骤、预期现象和结论。(4)若若假假设设二二成成立立，请请预预测测：在在相相同同条条件件下下，分分别别用用足足量量的的O2和和KNO3氧氧化化相相同同的的H2SO3溶溶液液(溶溶液液体体积积变变化化忽忽略略不不计计，充充分分反反应应后后两两
38、溶溶液液的的pH前前 者者 _(填填 “大大 于于 ”或或 “小小 于于 ”)后后 者者 ， 理理 由由 是是_。小于小于 (1)待待实实验验溶溶液液颜颜色色不不再再改改变变时时，再再进进行行实实验验，目目的的是是使使实实验验的反应达到的反应达到_。(2)是是的的对对比比实实验验，目目的的是是排排除除中中_造造成成的的影响。影响。(3)和和的的颜颜色色变变化化表表明明平平衡衡逆逆向向移移动动，Fe2向向Fe3转转化化。用用化化学学平平衡衡移移动动原原理理解解释释原原因因：_ _。化学平衡状态化学平衡状态 溶液稀释对颜色变化溶液稀释对颜色变化 加入加入Ag发生反应：发生反应：AgI=AgI，c(
39、I) 降低；降低；或增大或增大c(Fe2)，平衡逆向移动平衡逆向移动 (4)根根据据氧氧化化还还原原反反应应的的规规律律，该该同同学学推推测测中中Fe2向向Fe3转转化化的的原原因因：外外加加Ag使使c(I)降降低低，导导致致I的的还还原原性性弱弱于于Fe2，用用如如图图装装置置(a，b均为石墨电极均为石墨电极)进行实验验证。进行实验验证。K闭合时，指针向右偏转，闭合时，指针向右偏转，b作作_极。极。正正 当当指指针针归归零零(反反应应达达到到平平衡衡)后后，向向U形形管管左左管管中中滴滴加加0.01 molL1 AgNO3溶溶 液液 ， 产产 生生 的的 现现 象象 证证 实实 了了 其其
40、推推 测测 。 该该 现现 象象 是是_。(5)按按照照(4)的的原原理理，该该同同学学用用上上图图装装置置进进行行实实验验，证证实实了了中中Fe2向向Fe3转化的原因。转化的原因。转化原因是转化原因是_。与与(4)实验对比，不同的操作是实验对比，不同的操作是_。(6)实实验验，还还原原性性：IFe2，实实验验中中，还还原原性性：Fe2I。将将(3)和和(4)、(5)作对比，得出的结论是作对比，得出的结论是_。左管产生黄色沉淀，指针向左偏转左管产生黄色沉淀，指针向左偏转 Fe2随浓度增大，还原性增强，使随浓度增大，还原性增强，使Fe2还原性强于还原性强于I 向右管中加入向右管中加入1 molL
41、1 FeSO4溶液溶液 该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向解解析析(1)只只有有达达到到化化学学平平衡衡状状态态，各各种种离离子子浓浓度度不不再再发发生生变变化化，才才能能在在实实验验进进行行有有效效对对比比，因因此此待待实实验验溶溶液液颜颜色色不不再再改改变变时时，再再进进行行实实验验的的目目的的是是使使实实验验的的反反应应达达到到平平衡衡状状态态。(2)由由于于加加入入硫硫酸酸亚亚铁铁溶溶液液的的同同时时，相相当当于于
42、溶溶液液被被稀稀释释，所所以以的的目目的的是是排排除除中中溶溶液液稀稀释释造造成成的的影影响响。(3)根根据据勒勒夏夏特特列列原原理理可可知知减减小小I浓浓度度或或增增大大Fe2浓浓度度，平平衡衡逆逆向向移移动动。(4)铁铁离离子子的的氧氧化化性性强强于于碘碘单单质质，在在反反应应中中铁铁离离子子得得到到电电子子，发发生生还还原原反反应应，因因此此b是是正正极极。加加入入银银离离子子后后，与与碘碘离离子子结结合合生生成成碘碘化化银银沉沉淀淀，导导致致碘碘离离子子浓浓度度降降低低，反反应应逆逆向向进进行行，此此时时a作作正正极极，所所以以指指针针向向左左偏偏转转。(5)由由于于增增加加Fe2浓浓度度，Fe2还还原原性性增增强强，从从而而被被I2氧氧化化为为Fe3。根根据据控控制制变变量量法法，中中加加入入1 mL 1 molL1硫硫酸酸亚亚铁铁，因因此此在在该该实实验验中中也也需需要要加加入入1 mL 1 molL1 FeSO4溶溶液液，并并观观察察指指针针是是否否偏偏转转，从从而而进进行行对比。对比。
