高考探究实验.docx
《高考探究实验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考探究实验.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考探究实验
考试内容
要求
1．了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法
I
2．掌握化学实验的基本操作
II
3．了解化学品的安全使用和实验室一般事故的预防、处理方法
I
4．掌握配置一定溶质的质量分数和物质的量浓度溶液的方法
II
5．了解溶液pH的测定方法
I
6．掌握常见气体的实验室制法
II
7．综合运用各类物质的性质。
进行常见物质（包括离子）的检验、分离和提纯
III
8．能根据实验要求，做到：
（1）设计、评价或改进实验方案
（2）采取适当的方法控制实验条件
（3）描述实验现象和收集有关数据（4）分析现象和处理数据并得出合理结论
（5）识别或绘制典型的实验仪器装置图
III
9．以上各部分知识与技能的综合应用
III
预测：
1、以制取气体为开始，围绕制取物质为中心，气密性检验，绘制简单装置图，化学反应的探究，原理是应用及尾气的处理为结束的实验是一种常规、热点及稳定题型。
2、考查常规内容，如实验制取气体原理、除杂、净化、尾气吸收；制取陌生物质，要注意该物质的特性（如FeCl3、CuCl2、AlCl3，注意信息提取与运用）。
3、考查角度为：
反应原理、装置的连接、装置或试剂的作用、装置的改装，实验方案或结果的评价。
其中，要注意Cl2、SO2、NH3、O2，还有一种有机气体C2H4气体的实验室制备，其中要特别注意NH3、O2。
4、探究对象分层，可能出现中等水平学生的探究。
策略：
1、考试做题高效时间管理:
该题完成时间一般10分钟,看题时间t1;分析时间t2;答题时间t3;检查时间t4.则：
T1+t2+t3+t4与10分钟的关系？
2、核心方法——实验探究。
实验事实至上的原则；考查思维整体性与逻辑性原则；竞争反应原则。
难点分析切入点——陌生的实验事实为切入点，考查思维整体性与逻辑性，以及新旧信息的整合能力。
3、核心内容——元素、原理与实验的综合
元素以氧化还原、酸碱反应为核心，原理以四大平衡及电化学为核心，实验以离子检验、实验装置、方案设计及简单操作为主。
模型一（2012北京27．15分）有文献记载：
在强碱性条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。
某同学进行如下验证和对比实验。
装置
实验序号
试管中的药品
现象
实验Ⅰ
2mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液
有气泡产生；一段时间后，溶液逐渐变黑；试管壁附着有银镜
实验Ⅱ
2mL银氨溶液和数滴浓氨水
有气泡产生；一段时间后，溶液无明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异，查阅资料：
a．
+2H2O
Ag++2NH3·H2O b．AgOH不稳定，极易分解为黑色Ag2O
⑴配制银氨溶液所需的药品是。
⑵经检验，实验Ⅰ的气体中有NH3，黑色物质中有Ag2O。
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，产生的现象是。
②产生Ag2O的原因是。
⑶该同学对产生银镜的原因提出假设：
可能是NaOH还原Ag2O。
实验及现象：
向AgNO3溶液中加入，出现黑色沉淀；水浴加热，未出现银镜。
⑷重新假设：
在NaOH存在下，可能是NH3还原Ag2O。
用下图所示装置进行实验。
现象：
出现银镜。
在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取NH3的装置简图（夹持仪器略）。
⑸该同学认为在（4）的实验中会有Ag（NH3）2OH生成。
由此又提出假设：
在NaOH存在下，可能是Ag（NH3）2OH也参与了NH3还原Ag2O的反应。
进行如下实验：
①有部分Ag2O溶解在氨水中，该反应的化学方程式是。
②实验结果证实假设成立，依据的现象是。
⑹用HNO3清洗试管壁上的Ag，该反应的化学方程式是。
【例1】（2013房山27．15分）资料显示：
在煤中加入适量石灰石粉可使煤（含S）燃烧时产生的SO2转化成固体CaSO4，从而减少SO2排放，该方法被称为钙基固硫。
这一过程是通过以下两步反应实现的：
㈠CaCO3CaO+CO2㈡2CaO+2SO2+O2=2CaSO4
对此，某实验小组利用下列实验装置和药品对其可行性进行了模拟探究。
已知实验所用样品：
Ⅰ---S粉与CaCO3粉末的混合物
Ⅱ---CaSO4粉末
（1）实验一：
①取样品Ⅰ装入A中。
连续通入过量O2，加热至500℃左右，充分反应发现，B中红色消失、C中出现大量白色浑浊。
停止该步实验的正确操作是。
②取反应后D中溶液滴加过量盐酸，无明显现象。
由此得知实验一过程中：
A中发生反应的化学方程式是；
C中反应的离子方程式是。
③要获得与以上实验事实相一致的结论，可替代B中品红溶液的是。
a.酚酞的NH3·H2O溶液b.酸性KMnO4溶液
c.酚酞的NaHCO3溶液d.Br2的CCl4溶液
（2）实验二：
①取样品Ⅰ装入A中。
连续通入过量O2，并迅速加热升温，控制在1000℃左右，充分反应。
发现B中红色消失，C中出现白色浑浊。
②取反应后D中溶液滴加过量盐酸，出现大量无色气泡，反应的离子方程式是。
③反应结束后，将A中余下固体溶入水中，取其上层清液，滴加BaCl2溶液，立即有白色沉淀出现。
由此得知实验二：
A中发生的反应有（填选“㈠”、“㈡”）。
（3）实验三：
取样品Ⅱ装入A中。
连续通入过量O2，加热至1200℃左右，充分反应，B中红色消失，则A中发生反应的化学方程式是。
比较实验一、二、三可知，如用该方法固硫，可行的基本条件是。
（4）在中学化学实验室里，装置A通常只能选为材料制作的玻璃管，但这种选择有一点不妥，其理由用化学方程式解释是：
。
（5）实验所需O2若改由空气提供，且对上述实验探究事实不产生影响，应在A前添加一装有某药品的装置。
请将该药品和装置图示在图中的虚线框内。
【例2】（2013海淀二模27．14分）硫化氢（H2S）是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体，有剧毒；存在于多种生产过程以及自然界中。
在人体的很多生理过程中也起着重要作用。
资料：
①H2S可溶于水（约1：
2），其水溶液为二元弱酸。
②H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。
③H2S在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色。
（1）某化学小组设计了制取H2S并验证其性质的实验，如下图所示。
A中是CuSO4溶液，B中放有湿润的蓝色石蕊试纸，C中是FeCl3溶液。
回答下列问题：
①A中有黑色沉淀（CuS）产生，A中发生反应的化学方程式为_________________。
②B中的现象是_________。
③C中只有浅黄色沉淀产生，且溶液变浅绿色。
则C中发生反应的离子方程式为。
④D中盛放的试剂可以是____________（填标号）。
a.水b.盐酸c.NaCl溶液d.NaOH溶液
（2）为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应条件，小组同学又设计了下列实验。
实验操作
实验现象
实验1
将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2∶1混合
无明显现象
实验2
将H2S通入Na2SO3溶液中
未见明显沉淀，再加入少量稀硫酸，立即产生大量浅黄色沉淀
实验3
将SO2通入Na2S溶液中
有浅黄色沉淀产生
已知：
电离平衡常数：
H2SKa1=1.3×10-7；Ka2=7.1×10-15
H2SO3Ka1=1.7×10-2；Ka2=5.6×10-8
①根据上述实验，可以得出结论：
在_________条件下，+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物。
②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是______（填序号）。
A
B
C
D
（3）文献记载，常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。
现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管，请设计简单实验，通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应_______。
【例3】（2013东城二模27．14分）
某校兴趣小组用如图Ⅰ装置制取漂白液（气密性已检验，试剂已添加），并研究其相关性质。
实验操作和现象：
打开分液漏斗的活塞，缓缓滴加一定量浓盐酸，点燃酒精灯；一段时间后，关闭分液漏斗的活塞，熄灭酒精灯。
（1）烧瓶中反应的化学方程式是。
（2）饱和食盐水的作用是。
（3）若用图Ⅱ装置收集多余的氯气，请在虚线框内画出该装置简图。
（4）该小组同学用上述装置制得的漂白液中NaClO的浓度偏低。
查阅资料：
在溶液中发生反应：
（a）Cl2（g）＋2NaOH（aq）═NaCl（aq）＋NaClO（aq）＋H2O（l）∆H1=－101.1kJ/mol
（b）3NaClO（aq）═2NaCl（aq）＋NaClO3（aq）∆H2=－112.2kJ/mol
反应（a）的反应速率很快，反应（b）在室温下较慢
根据资料，请对图Ⅰ装置提出改进建议：
。
（5）修改方案后，该小组同学制得了较高浓度的NaClO溶液。
他们把漂白液和滴有酚酞的红色Na2SO3溶液混合后，得到无色溶液。
提出猜想：
ⅰ．NaClO把Na2SO3氧化了
ⅱ．NaClO把酚酞氧化了
ⅲ．NaClO把Na2SO3和酚酞均氧化了
①下列实验方案中可以证明NaClO氧化了Na2SO3的是。
a．向混合后的溶液中加入过量盐酸
b．向混合后的溶液中加入过量盐酸，再加入氯化钡溶液
c．向混合后的溶液中加入过量硝酸，再加入硝酸银溶液
d．向混合后的溶液中加入氢氧化钡溶液，再加入过量盐酸
②为证明NaClO氧化了酚酞，可进行的实验是。
例题1
（1）①撤掉喷灯，继续通入O2至A冷却（1分）②S+O2
SO2（1分）
2SO2+2H2O+O2+2Ba2+=2BaSO4↓+4H+（2分）
③a、b（2分）
（2）②CO32-+2H+=CO2↑+H2O（1分）③
（一）、
（二）（1分）
（3）2CaSO4
2CaO+2SO2↑+O2↑-（2分）燃烧温度需1000℃左右（1分）
（4）石英，SiO2+CaO
CaSiO3（2分）（5）图略（装置+药品）（2分）
例题2
（1）①H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4②蓝色石蕊试纸变红③H2S+2Fe3+=S↓+2H++2Fe2+④d
（2）①酸性（或酸性较强）②C
（3）将反应后的气体通入足量氢氧化钠溶液中（或硫酸铜溶液或氯化铁溶液等），除去未反应的H2S后，点燃，若观察到火焰呈淡蓝色，说明有H2生成，从而证明H2S与Ag发生了置换反应（或做爆鸣实验，其它合理答案酌情给分）
例题3
（1）MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
（2）除去氯气中的氯化氢
（3）
（4）将盛NaOH溶液的洗气瓶浸在冰水中
（5）①bd
②向混合后的溶液中加入NaOH溶液，若溶液不变红说明酚酞已经被氧化；若溶液变红说明酚酞没有被氧化。
模型二（2011北京27、15分）甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）。
实验操作和现象：
操作
现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热
A中有白雾生成，铜片表面产生气泡
B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀
C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入N2，停止加热，一段时间后关闭
从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸
均未发现白色沉淀溶解
⑴A中反应的化学方程式是。
⑵C中白色沉淀是，该沉淀的生成表明SO2具有性。
⑶C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是。
⑷分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点，在原实验基础上：
甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是；
乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是。
甲
大量白色沉淀
乙
少量白色沉淀
②进行实验，B中现象：
检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。
结合离子方程式解释实验现象异同的原因：
。
⑸合并⑷中两同学的方案进行实验。
B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是。
Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O⑵H2SO4还原⑶2NO+O2
2NO2
⑷①通N2一段时间，排除装置中的空气饱和NaHSO3溶液
②甲：
SO42－+Ba2＋
BaSO4↓，乙：
2Ba2＋+2SO2+O2+2H2O
2BaSO4↓+4H＋
白雾的量远多于装置中O2的量⑸SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
【例4】2013朝阳一模27．（16分）实验室制乙烯时，产生的气体能使Br2的四氯化碳溶液褪色，甲、乙同学用下列实验验证。
（气密性已检验，部分夹持装置略）。
实验操作和现象：
操作
现象
点燃酒精灯，
加热至170℃
Ⅰ：
A中烧瓶内液体渐渐变黑
Ⅱ：
B内气泡连续冒出，溶液逐渐褪色
……
实验完毕，
清洗烧瓶
Ⅲ：
A中烧瓶内附着少量黑色颗粒状物，有刺激性气味逸出
（1）烧瓶内产生乙烯的化学方程式是。
（2）溶液“渐渐变黑”，说明浓硫酸具有性。
（3）分析使B中溶液褪色的物质，甲认为是C2H4，乙认为不能排除SO2的作用。
①根据甲的观点，使B中溶液褪色反应的化学方程式是。
②乙根据现象Ⅲ认为产生了SO2，在B中与SO2反应使溶液褪色的物质是。
③为证实各自观点，甲、乙重新实验，设计与现象如下：
设计
现象
甲
在A、B间增加一个装有某种试剂的洗气瓶
Br2的CCl4溶液褪色
乙
与A连接的装置如下：
D中溶液由红棕色变为浅红棕色时，E中溶液褪色
a.根据甲的设计，洗气瓶中盛放的试剂是。
b.根据乙的设计，C中盛放的试剂是。
c.能说明确实是SO2使E中溶液褪色的实验是。
d.乙为进一步验证其观点，取少量D中溶液，加入几滴BaCl2溶液，振荡，产生大量白色沉淀，浅红棕色消失，发生反应的离子方程式是__。
（4）上述实验得到的结论是。
【例5】27.（13分）某化学小组同学用下列装置（气密性已检验）进行实验。
ⅠⅡⅢⅣ
（1）探究O2与KI溶液发生反应的条件。
甲、乙两同学选用以下试剂进行实验（0.1mol·L-1KI溶液，30%H2O2溶液、0.1mol·L-1H2SO4溶液、淀粉溶液、MnO2固体、KMnO4固体），实验记录如下。
操作
现象
甲
向Ⅰ中加入必要的试剂，并向Ⅳ中加入KI、淀粉溶液。
连接Ⅰ、Ⅳ，打开活塞
Ⅰ中剧烈反应，产生无色气体并伴随大量白雾；Ⅳ中有气泡冒出，溶液迅速变蓝
乙
向Ⅱ中加入必要的试剂，并向Ⅳ中加入KI、淀粉溶液和稀硫酸。
连接Ⅱ、Ⅳ，点燃酒精灯
Ⅳ中有气泡冒出，溶液变蓝
甲制取O2的化学方程式是。
乙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是。
甲用Ⅱ加入试剂替换Ⅰ后，Ⅳ中仍加入KI、淀粉溶液，再次实验时Ⅳ中溶液不变蓝。
由此他猜测第一次实验时可能是Ⅰ中的白雾使溶液变蓝。
甲又将Ⅰ中产生的气体直接通入下列溶液（填序号），证明了白雾中含有H2O2。
a.酸性KMnO4b.FeCl2c.Na2S
③由甲、乙两同学的实验，可得出结论：
。
（2）资料显示：
KI溶液在空气中被缓慢氧化时CO2参与了反应。
丙、丁两同学为探究该反应中CO2的作用，进行下列实验。
操作
现象
丙
向Ⅰ中加入Na2CO3和稀硫酸，Ⅳ中加入KI、淀粉溶液并在上层覆盖少量煤油。
使Ⅰ中发生反应将装置中空气排尽后，再将气体通入Ⅳ的溶液中
Ⅳ中有气泡冒出，溶液不变蓝
丁
向Ⅰ中加入Na2CO3和稀硫酸，Ⅲ中加入必要试剂，Ⅳ中加入KI、淀粉溶液。
依次连接Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ，打开活塞
Ⅳ中有气泡冒出，溶液变蓝
丙实验的目的是。
丁实验的Ⅲ中加入试剂的化学式是。
③为证明CO2所起的作用，可进行的操作是：
取上述丁实验后Ⅳ中溶液，。
例题4
（1）
（2分）
（2）脱水性（1分）
（3）①CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br（2分）
②H2O、Br2（2分）（典型细节）
③aNaOH溶液（2分）b浓硫酸（2分）
c加热已经褪色的品红溶液，若红色恢复，证明是SO2使品红溶液褪色而不是Br2（2分
dSO2+2H2O+Br2==4H++2Br-+SO42-、SO42-+Ba2+==BaSO4↓（2分）
或SO2+2H2O+Br2+Ba2+==4H++2Br-+BaSO4↓
（4）乙烯能使Br2的四氯化碳溶液褪色，干燥的SO2不能使Br2的四氯化碳溶液褪色（1分），浓硫酸可以吸收乙烯。
例题5
（1）①2H2O2
2H2O+O2↑O2+4I-+4H+=2I2+2H2O
2a③KI溶液在酸性条件下易被O2氧化（思维定势）
（2）①证明CO2不能氧化I-②Na2O2③滴入CaCl2（或BaCl2）溶液
升级会员 