高考化学一轮复习资料探究型实验题.docx

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高考化学一轮复习资料探究型实验题

　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mgM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．①⑤③④②⑥⑦⑧

c.①③⑤④②⑦⑥⑧d．①③⑤②④⑥⑦⑧

若M完全被还原后碱石灰增重ng，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】　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65.0g锌粒与98%的浓H2SO4（ρ＝1.84g·cm－3）110mL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、SO2。

（4）点燃法：

如O2、H2、CH4的检验。

题组二　物质性质的探究

2．某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：

操　作

现　象

取4g漂粉精固体，加入100mL水

部分固体溶解，溶液略有颜色

过滤，测漂粉精溶液的pH

pH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X。

①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：

_______________________________________________