化学实验探究Word格式.docx
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A．加入稀H2SO4，若溶液呈现蓝色，说明固体中一定有CuO
B．加入稀H2SO4，若有红色沉淀物，说明固体中一定有Cu2O
C．加入稀HNO3，若有无色气体（随即变成红棕色）产生，说明固体中有Cu2O
D．加入稀HNO3，若全部溶解，说明固体中没有Cu2O
Ⅱ.CuO的性质探究：
某兴趣小组的同学通过刚制备的纯净的CuO，探究CuO对氯酸钾分解的催化作用，并与MnO2相比较，研究其催化能力。
部分实验数据如表所示：
实验编号
m（KClO3）/g
m（MnO2）/g
m（CuO）/g
回收催化剂质量/g
①
0.6000
－
②
a
0.2000
0.1950
③
b
c
0.1900
回答下列问题：
（1）上表中a＝________g，b＝________g，c＝________g。
（2）实验①的目的是_______________________________________________________。
（3）本实验中为了比较CuO和MnO2对氯酸钾分解的催化能力，还需测量的数据是：
________________________________________________________________________。
（4）实验中为了更准确地说明CuO和MnO2对氯酸钾分解的催化能力，还应保持反应的温度相同，如果该实验是在你校的实验室进行，你将如何操作以保证反应温度相同
（5）从反应残留物中回收催化剂，并称量其质量，目的是________________________。
热点2 化学实验结论的获得
1．用化学原理解释实验现象
实验现象是物质性质的反映，用化学原理解释实验现象就是运用有关化学基本概念、化学基础理论（主要指物质结构原理、化学反应速率原理、化学平衡移动原理）、元素单质及其化合物的性质等化学知识对实验所发生的相关现象进行分析阐明，得出结论。
用化学原理解释实验现象是实验联系理论的关键所在，有助于学生将感性认识上升到理性认识，进一步理解和掌握已知的理论知识。
2．化学实验结论及其获取方法
化学实验结论是通过化学实验对物质的组成、性质、化学变化规律或化学原理所下的最后的判断，也可以是对已知结论的证实或证伪。
比较、归纳、分析、综合等科学方法是化学研究和学习的常用方法。
（1）比较法
①按属性的数量，分为单向比较和综合比较。
单项比较是按事物的一种属性所作的比较；
综合比较是按事物的所有（或多种）属性进行的比较。
②按时空的区别，分为横向比较与纵向比较。
横向比较就是对空间上同时并存的事物的既定形态进行比较；
纵向比较就是比较同一事物在不同时期的形态，从而认识事物的发展变化过程，揭示事物的发展规律。
③按目标的指向，分成求同比较和求异比较。
求同比较是寻求不同事物的共同点以寻求事物发展的共同规律；
求异比较是比较两个事物的不同属性，从而说明两个事物的不同，以发现事物发生发展的特殊性。
④按比较的性质，分成定性比较与定量比较。
定性比较就是通过事物间的本质属性的比较来确定事物的性质；
定量比较是对事物属性进行量的分析以准确地确定事物的变化。
（2）归纳法
简单地说，归纳方法就是从个别前提得出一般结论的方法。
归纳所得到的结论不一定是正确的，但归纳法却是科学发现的重要思维方法。
如门捷列夫的元素周期表就是通过归纳的方法发现的。
（3）分析法
所谓分析法，就是把事物分解为各个部分、侧面、属性，分别加以研究，是指“执果索因”的思想方法，即从结论出发，不断地去寻找须知，直至达到已知事实为止的方法，是认识事物整体的必要阶段。
（4）综合法
所谓综合法，是把事物各个部分、侧面、属性按内在联系有机地统一为整体，以掌握事物的本质和规律，是指“由因导果”的思想方法，即从已知条件出发，不断地展开思考，去探索结论的方法。
分析与综合是互相渗透和转化的，在分析基础上综合，在综合指导下分析。
3．化学实验结论的表达与描述
化学结论的表达方法主要有以下几类：
（1）用简洁而准确的文字叙述。
（2）用化学用语表示，如化学式、化学方程式、离子方程式等。
（3）用图象或表格进行描述。
典例导悟2
（2011·
淮阴质检）在化学分析中，常需用KMnO4标准溶液，由于KMnO4晶体在室温下不太稳定，因而很难直接配制准确物质的量浓度的KMnO4。
实验室一般先称取一定质量的KMnO4晶体，粗配成大致浓度的KMnO4溶液，再用性质稳定、相对分子质量较大的基准物质草酸钠[Mr（Na2C2O4）＝134.0]对粗配的KMnO4溶液进行标定，测出所配制的KMnO4溶液的准确浓度，反应原理为：
5C2O
＋2MnO
＋16H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。
以下是标定KMnO4溶液的实验步骤：
步骤一：
先粗配浓度约为1.5×
10－2mol/L的高锰酸钾溶液500mL。
步骤二：
准确称取Na2C2O4固体mg放入锥形瓶中，用蒸馏水溶解并加稀硫酸酸化，加热至70～80℃，用步骤一所配高锰酸钾溶液进行滴定。
三次平行实验的数据记录在下表中：
平行实验编号
Na2C2O4质量（mg）
滴定管起始读数（mL）
滴定管滴定终点读数（mL）
1
1.380
0.00
25.02
2
1.400
0.02
25.40
3
1.390
0.18
24.88
试回答下列问题：
（1）步骤一中需要用到的主要玻璃仪器除烧杯外还有__________、__________。
（2）步骤二中滴定操作图示正确的是________（填编号）。
（3）步骤二的滴定过程温度变化并不明显，但操作过程中发现前一阶段溶液褪色较慢，中间阶段褪色明显变快，最后阶段褪色又变慢。
试根据影响化学反应速率的因素分析，溶液褪色明显变快的原因可能是____________________________________________________。
（4）从实验所得数据计算，KMnO4溶液的浓度为________mol/L。
热点3 探究性化学实验
探究性实验的基本程序：
1．提出问题
纵观科学发展的历史，不难发现科学进步的历程就是人们在实践中不断提出问题、分析解决问题的过程，同样提出问题对于我们学习化学知识、掌握化学技能也是极其重要的。
要提出问题，首先得发现问题，而发现问题不是凭空想象就能够发现的，而是在学习新知识、实践新方法中进行思考、对比、质疑而引出的，如：
学习浓硫酸的吸水性和脱水性时，浓硫酸使硫酸铜晶体（CuSO4·
5H2O）失水，硫酸铜晶体发生了化学变化，而浓硫酸体现了吸水性还是脱水性？
四氯化碳和苯都能萃取碘水中的碘，分层时一个在上层，一个在下层，若在碘水中同时加入苯和四氯化碳时，溶液会不会分三层？
各层的颜色又如何？
这就是通过思考提出了值得探究的问题，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．提出猜想
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），比如上面提到的浓硫酸吸水性和脱水性的问题，通过分析可知，若浓硫酸吸收的是晶体离解出来的水分子，则浓硫酸体现的是吸水性，若必须要浓硫酸作用硫酸铜晶体才能失水，则浓硫酸体现的是脱水性，究竟是哪种情况，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，关键就是试剂的选择和实验条件的调控。
如将硫酸铜晶体置于浓硫酸中失水变白，就无法说明硫酸铜晶体的失水过程是自发的还是必须要浓硫酸作用，这个实验方案就不科学，必须重新设计，要使硫酸铜晶体与浓硫酸不直接接触，不接触又怎么能相互作用？
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。
如上述实验可将浓硫酸加入试
管中，用玻璃纤维塞住试管中部，硫酸铜晶体置于玻璃纤维上，再将试管密封放置，进行观察。
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，或进行对比实验，或将设计的实验加以改进。
典例导悟3
连云港模拟）某化学研究小组以铜为电极电解饱和食盐水，探究过程如下：
实验1：
如图所示装置，电源接通后，与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生；
与电池正极相连的铜丝由粗变细。
电解开始30s内，阳极附近出现白色浑浊，然后开始出现橙黄色浑浊，此时测定溶液的pH约为10。
随着沉淀量的逐渐增加，橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部，溶液始终未出现蓝色。
实验2：
将实验1中试管底部的橙黄色沉淀取出，分装在两支小试管中，沉淀很快转变为砖红色，以后的操作和现象如下：
序号
操作
现象
滴入稀硝酸
砖红色沉淀溶解，有无色气泡产生，最终得到蓝色溶液
滴入稀硫酸
砖红色沉淀转变为紫红色不溶物，溶液呈蓝色
阅读资料：
常见铜的化合物颜色如下：
物质
颜色
氯化铜
固体呈棕色，浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色
氢氧化亚铜（不稳定）
橙黄色
碱式氯化铜
绿色
氢氧化铜
蓝色
氧化亚铜
砖红色
氯化亚铜
白色
请回答下列问题：
（1）铜的常见正化合价为______、______，最终试管底部橙黄色沉淀的化学式为____
________________________。
（2）阳极的电极反应式为____________________________________________________。
（3）写出实验2中①、②的离子方程式：
①_____________________________________________________________________；
②_____________________________________________________________________。
1．（2009·
四川理综，26）过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。
某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。
Ⅰ.测定过氧化氢的含量
请填写下列空白：
（1）移取10.00mL密度为ρg/mL的过氧化氢溶液至250mL________（填仪器名称）中，加水稀释至刻度，摇匀。
移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
（2）用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
MnO
＋
H2O2＋
H＋===
Mn2＋＋
H2O＋
（3）滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入____________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。
滴定到达终点的现象是________________________________________________________。
（4）重复滴定三次，平均耗用cmol/LKMnO4标准溶液VmL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为____________________________________________________________。
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果________（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。
Ⅱ.探究过氧化氢的性质
该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。
（实验条件：
试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选）
请将他们的实验方法和实验现象填入下表：
实验内容
实验方法
实验现象
验证氧化性
验证不稳定性
2.某化学研究性学习小组拟测定食醋的总酸量（g/100mL），请你参与该小组的实验并回答相关问题。
实验目的 测定食醋的总酸量
实验原理 中和滴定
实验用品 蒸馏水，市售食用白醋样品500mL（商标注明总酸量：
3.50g/100mL～5.00g/100mL），0.1000mol/LNaOH标准溶液；
容量瓶（100mL），移液管（10mL），酸式滴定管，碱式滴定管，铁架台，滴定管夹，锥形瓶，烧杯，酸碱指示剂（可供选用的有：
甲基橙、酚酞、石蕊）。
实验步骤
①配制并移取待测食醋溶液 用10mL移液管吸取10mL市售白醋样品置于100mL容量瓶中，用处理过的蒸馏水稀释至刻度线，摇匀后用酸式滴定管取待测食醋溶液20mL，并移至锥形瓶中。
②盛装标准NaOH溶液 将碱式滴定管洗净后，用NaOH标准溶液润洗3次，然后加入NaOH标准溶液，排出尖嘴部分气泡后，使液面位于“0”刻度或“0”刻度以下。
静置，读取数据并记录为NaOH标准溶液体积的初读数。
③滴定 先往盛有待测食醋溶液的锥形瓶中滴加某酸碱指示剂2～3滴，然后滴定至终点。
记录NaOH标准溶液体积的终读数。
重复滴定4次。
数据记录
问题与思考
（1）步骤①中还需补充的仪器有____________________________________________。
蒸馏水的处理方法是___________________________________________________。
（2）步骤③中你选择的酸碱指示剂是________，理由是________________________
（3）若用深色食醋进行实验，为准确判断滴定终点，可采取的措施是______________。
（4）样品总酸量＝________g/100mL。
3．甲醛是世界卫生组织（WHO）确认的致癌物质和致畸物质之一。
我国规定：
室内甲醛含量不得超过0.08mg/m3。
某研究性学习小组打算利用酸性KMnO4溶液测定新装修房屋内的空气中甲醛的含量，请你参与并协助他们完成相关的学习任务。
测定原理
酸性KMnO4为强氧化剂，可氧化甲醛和草酸，其反应方程式如下所示：
4MnO
＋5HCHO＋12H＋===4Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O
2MnO
＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
测定装置
部分装置如下图所示：
测定步骤
（1）用______________量取5.00mL1.00×
10－3mol/LKMnO4溶液，注入洗气瓶中，并滴入几滴稀H2SO4，加水20mL，稀释，备用。
（2）将1.00×
10－3mol/L的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。
（3）打开a，关闭b，用注射器抽取100mL新装修房屋内的空气。
关闭______，打开______（填“a”或“b”），再推动注射器，将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中，使其充分反应。
再重复4次。
（4）将洗气瓶中的溶液转移到锥形瓶中（包括洗涤液），再用草酸标准溶液进行滴定，记录滴定所消耗的草酸标准溶液的体积。
（5）再重复实验2次（每次所取的高锰酸钾溶液的体积均为5.00mL）。
3次实验所消耗的草酸标准溶液的体积平均值为12.38mL。
交流讨论
（1）计算该新装修房屋内的空气中甲醛的浓度为________mg/m3，该新装修房屋内的甲醛________（填“是”或“否”）超标；
（2）某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时，所测得的数值比实际含量低，请你对其可能的原因（假设称量或量取、溶液配制及滴定实验均无错误）提出合理假设：
_______________________、___________________________.（答出两种可能性即可）；
（3）实验结束后，该小组成员在相互交流的过程中一致认为：
①实验原理可以简化
实验中可不用草酸标准溶液滴定，可多次直接抽取新装修房屋内的空气，再推送到洗气瓶中，直至_______________________________________________________________；
②实验装置应加以改进
可将插入酸性KMnO4溶液中的导管下端改成具有多孔的球泡（如图所示），有利于提高实验的准确度，其理由是___________________________________________________。
典例导悟1
Ⅰ.
（1）CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
（2）烧杯 量筒
（3）BC
Ⅱ.
（1）0.6000 0.60000．2000 作为实验②、③的对照，说明MnO2、CuO对KClO3的分解能否起催化作用
（3）相同时间内放出O2的量或放出等量的O2所需的时间
（4）用火焰大小相似的酒精灯加热相同时间或用控温电炉加热相同时间或水浴加热相同时间等
（5）观察反应前后CuO、MnO2的质量是否发生变化，以进一步说明它们在反应中是否起催化作用
解析 设计本题的目的是通过实验流程和实验数据回答实验细节，重在考查《考试说明》中强调的能对实验事实做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法形成实验探究结论的能力，这种题型属于正向思维能力的考查，只要弄清实验目的和实验原理，问题不难解决。
（1）溶解过程是CuO溶解在H2SO4中，发生的是复分解反应。
（2）根据1∶1的H2SO4的定义可知该硫酸溶液的配制过程为：
用量筒分别量取一定体积的浓硫酸和水，然后在烧杯中进行稀释。
配制过程中所需的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒。
（3）分两种情况进行讨论，一种是将混合物与氧化性酸反应，另一种是将混合物与非氧化性酸反应，根据现象的不同即可鉴别。
Ⅱ.本实验的目的是比较两种氧化物的催化性能，因此前提条件是所取KClO3和两种氧化物的质量分别相等，通过相同时间内放出O2的量来判断两种氧化物催化性能的高低。
典例导悟2
（1）量筒 玻璃棒
（2）A
（3）生成的Mn2＋为催化剂，使反应速率变大
（4）0.1658
解析
（1）注意题目的要求是粗配一定物质的量浓度的溶液。
（3）由影响化学反应速率的因素分析，可能是生成的Mn2＋起催化剂作用。
（4）Na2C2O4的质量取三次平均值为1.390g，KMnO4溶液的体积取三次平均值为25.03mL，利用5C2O
～2MnO
，可计算出MnO
的浓度。
典例导悟3
（1）＋1 ＋2 CuOH
（2）Cu＋Cl－－e－===CuCl↓
（3）①3Cu2O＋14H＋＋2NO
===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O
②Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O
解析 根据电解原理，当Cu为阳极时，Cu失去电子被氧化，教材讲的是生成Cu2＋，溶液中阳极附近应显蓝色，但实际上出现了“白色浑浊”，这就引发了思考，再看题中给出的信息，在Cu的化合物中，仅CuCl为白色，由此判断其阳极反应为：
Cu＋Cl－－e－===CuCl↓，而橙黄色沉淀为CuOH，因为阴极上H＋放电使溶液中c（OH－）增大，溶液显碱性，故会有Cu＋＋OH－===CuOH↓，2CuOH===Cu2O＋H2O，当对Cu2O做实验2时，证明亚铜化合物Cu2O被HNO3氧化生成Cu2＋，当加入稀H2SO4时，生成物有Cu和Cu2＋两种物质。
1．Ⅰ.
（1）容量瓶
（2）2 5 6 2 8 5O2↑
（3）酸式 滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色
（4）
（5）偏高
取适量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶液（取适量碘化钾淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶液）
产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊（溶液变蓝色）
取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用带火星的木条检验（取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液的试管中）
产生气泡，木条复燃（饱和硫化氢溶液变浑浊或有浅黄色沉淀产生）
解析 本题借助H2
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