二轮专题实验探究1.docx
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二轮专题实验探究1
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
①红色部分为备考重点知识储备。
②近三年的题型及分值：
2011、2012、2013连续三年北京高考，化学实验分值分别为21、27、21分。
其中选择题分别是：
6、12、12；实验综合题分别是：
15、15、15。
1、探究性实验题的设计
2、科学探究题与传统实验题比较
3、探究性实验试题的解题思路
1）思维模型
2）细心审题是关键：
首先要明确实验目的和要求，然后结合问题运用有关化学原理和实验技能对实验的仪器、步骤、方法进行逐步的分析研究。
其中，有关方案的设计要特别明确，原理要具有科学性，不能凭空捏造。
3）认真分析是核心：
要有对照性，往往为了更能够说明问题，一定要有正反两个方面的实验，考虑到各种因素可能对实验有影响所以要控制变量，只能有一个因素是变量，其余几个是一样的。
实验装置要简易，操作必须安全可行，效果要明显。
分析重点是：
①原理分析②材料分析③变量分析④结果分析。
4）正确表达是保障：
大多数学生有实验思路，就是拿不到分，因此我们在表达过程中一定要按格式答题，同时要体现出科学、等量、单一变量与对照性等原则，提高实验的得分率。
控制变量法在实验中的应用
4、探究性实验试题的能力要求
充分体现了新课程理念，考察了学生通过化学实验获取化学知识的能力及分析问题、解决解答化学问题的能力。
5、备考应对策略：
1）重视化学基本概念和理论的复习。
探究性实验试题涉及化学知识的范围广泛，有关于化学基本概念原理方面内容的，也有关于元素化合物知识或有机官能团的性质及反应的。
2）重视复习课本实验基本操作。
对于每一个实验都弄清原理、相关的仪器装置，注重操作细节，对于每个实验，都要做到：
怎么做？
为什么要这样做？
如果不这样做，会引起什么后果？
还能怎么做？
3）对实验中所涉及到的重要化学方程式和重要实验现象均应做到熟练理解和掌握。
4）在对于实验数据及现象的分析、处理过程中，注重思维的有序性和条理性的训练，对于有关结论的概括，要用规范的语言来表达。
5）注重发散性思维的训练。
化学实验中的一个实验多种现象，一个实验现象多种原因，一种仪器多种用途，一种用途多种装置，一种仪器多种用法，一种物质多种制法，一组物质多种鉴别方法等问题，都是培养发散性思维能力的好素材。
1、（2009北京理综，27，14分）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验（夹持仪器已略去）。
实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。
由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品：
浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知：
氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。
2NO2+2NaOH====NaNO3+NaNO2+H2O
（1）实验应避免有害气体排放到空气中。
装置③④⑥中盛放的药品依次是___________。
（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后___________。
（3）装置①中发生反应的化学方程式是___________。
（4）装置②的作用是___________，发生反应的化学方程式是___________。
（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是___________。
（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。
甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。
同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。
这些方案中可行的是（选填序号字母）___________。
a.加热该绿色溶液，观察颜色变化
b.加水稀释该绿色溶液，观察绿色变化
c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化
答案：
（1）3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
（2）通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
（3）Cu+4HNO3（浓）====Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
（4）将NO2转化为NO3NO2+H2O====2HNO3+NO
（5）装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
（6）acd
2、（2010北京27．（13分）为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
（1）A中产生黄绿色气体，其电子式是___________________________________。
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是__________。
（3）B中溶液发生反应的离子方程式是__________。
（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是________。
（5）过程Ⅲ实验的目的是________。
（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：
同主族元素从上到下________，得电子能力逐渐减弱。
27．答案：
（1）
（2）淀粉KI试纸变蓝（3）Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
（4）打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。
静置后CCl4层溶液变为紫红色
（5）确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
（6）原子半径逐渐增大。
启示：
27—4表述能力不够；27—6结构决定性质的思想意识薄弱
3、（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↑+2H2O
⑵H2SO4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
4、（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。
【答案】
（1）AgNO3溶液和氨水
（2）①试纸变蓝②在NaOH存在下，加热促进NH3·H2O分解，逸出NH3，促使
+2H2O
Ag++2NH3·H2O平衡正向移动，c（Ag+）增大，Ag+与OH-反应立即转化为Ag2O：
2OH-+2Ag+=Ag2O↓+H2O（3）过量NaOH溶液
（4）
（5）①Ag2O+4NH3·H2O=2Ag（NH3）2OH+3H2O②与溶液接触的试管壁上析出银镜
（6）Ag+2HNO3（浓）=AgNO3+NO2↑+H2O
解析：
（1）实验室是用AgNO3溶液和氨水配制银氨溶液。
（2）由信息b可知Ag2O是由AgOH分解得到的，结合实验条件加热、
NaOH溶液分析信息a中化学平衡移动。
突破了2009——2011的模式
（条件——原理——目的三部曲的回答模式，综合性更强）。
（3）既然假设NaOH还原Ag2O，那么溶液中必然要存在NaOH，
所以向AgNO3溶液中应该加入过量的NaOH溶液，才可能验证假设是否成立。
（4）实验室用生石灰和浓氨水制取NH3的装置应该是固、液不加热的装置。
（5）依据题意Ag2O溶解在氨水中应该形成Ag（NH3）2OH；假设成立必然会在试管上形成银镜。
发生银镜反应的离子方程式为：
2NH3+6Ag（NH3）2++6OH-
N2↑+6Ag↓+12NH3+6H2O
约简：
6Ag（NH3）2++6OH-
N2↑+6Ag↓+10NH3+6H2O
5、（2013北京28、15分）某学生对
与漂粉精的反应进行实验探究：
操作
现象
取
漂粉精固体，加入
水
部分固体溶解，溶液略有颜色
过滤，测漂粉精溶液的
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）
和
制取漂粉精的化学方程式是
（2）
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
未观察到白雾．推测现象Ⅰ的白雾由
小液滴组成．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
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
，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，漂粉精的有效成份和
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
．
①向沉淀
加入稀
无明显变化，取上层清液，加入
溶液，产生白色沉淀，
则沉淀
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：
【例1】（2010全国新教材理综，28，14分）某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题：
（1）上述实验中发生反应的化学方程式有______________________________________；
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_________________________________；
（3）实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是；
（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有（答两种）；
（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。
将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4mol·L－1H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①完成此实验设计，其中：
V1＝______，V6＝______，V9＝______；
②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色；
③该同学最后得出的结论为：
当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。
但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因
___________________________________________
【答案】
（1）Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
（2）CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu—Zn原电池，加快了氢气产生的速率
（3）Ag2SO4（4）升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等
（5）①30 10 17.5
②灰黑 暗红
③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积
【控制变量法在实验中的问题】
※实验目的是什么？
※通过怎样的方法实现实验目的？
※何为控制变量法？
考纲提出怎样的要求？
※控制变量法的核心是什么？
※题目涉及哪些可变量？
其中哪些是变量？
题目要求探究这些变量变化的哪些结果？
※本题中的水有何作用？
※如何基于整体与局部的视角来分析表格和数据？
从而得出结论？
※控制变量法在高考中通常怎么考？
【例2】
（2011.04.07海淀一摸）28.（14分）某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下系列实验。
【实验1】铜与浓硫酸反应，实验装置如图20所示。
图20
实验步骤：
①先连接好装置，检验气密性，加入试剂；
②加热A试管直到B中品红褪色，熄灭酒精灯；
③将Cu丝上提离开液面。
（1）装置A中发生反应的化学方程式为
（2）熄灭酒精灯后，因为有导管D的存在，B中的液体不会倒吸，其原因是
（3）拆除装置前，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是
【实验2】实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还产生黑色固体甲，其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜，以及被掩蔽的氧化亚铜。
查阅资料：
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质，在氧气流中煅烧，可以转化为氧化铜。
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸，在氧气流中煅烧，硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。
为了研究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行了如图21的实验：
（4）②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是。
（5）③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为。
（6）下列对于固体甲的成分的判断中，正确的是（填字母选项）。
A．固体甲中，CuS和Cu2S不能同时存在B．固体甲中，CuO和Cu2O至少有一种
C．固体甲中若没有Cu2O，则一定有Cu2SD．固体甲中若存在Cu2O，也可能有Cu2S
【答案】
（1）2H2SO4（浓）+Cu
CuSO4+SO2↑+2H2O…………………………（3分）
（2）试管A中气体压强减小，空气从D导管进入试管A中……………………（2分）
（3）从D管口向A中大量鼓气……………………（2分）
（4）取最后一次洗涤后所得液体于试管中，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀洗涤干净；若有白色沉淀生成，则说明未洗干净…………………（2分）
（5）2CuS+3O2
2CuO+2SO2（条件也可为“煅烧”）…………………（3分）
1.BCD（选对两个选项得1分，只选对一个选项不得分，多答、错答不得分）（2分）
【例3】为了证明铜与稀硝酸反应产生的是NO，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的打气球。
（1）实验时，为在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，必须事先除去其中的空气。
其中第一步实验操作为：
。
从装置的设计看，确定E中空气已被赶尽的实验现象是：
（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的离子方程式为，有人认为E中收集到的无色气体不一定是NO，还可能是，为证明E中收集到的无色气体是NO的操作和现象是
。
（3）实验过程中，发现在未鼓入空气的情况下，E中就产生红棕色。
有人认为是由装置E部分设计不合理造成的。
你认为装置应改进的地方是。
（4）装置D的作用是。
答案：
（1）将装CaCO3的干燥管下移与稀HNO3反应产生CO2；C处出现白色沉淀
（2）3Cu＋8H＋＋2NO3－3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O用F向E中鼓入空气，E内气体由无色变成红棕色；
（3）左导管a应短，右导管b应长，有利于排尽空气。
（4）吸收多余的尾气，防止污染环境。
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