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探究实验专题,化学二轮专题复习,以元素化合物知识作为探究背景，以探究实验的核心环节为载体，考查学生对实验方案设计和评价的能力。,1、 试题特点,2、试题类型 （1）并列型假设类探究实验 （2）交叉型假设类探究实验,（1）并列型假设类探究实验,1、（2012年北京卷27） 有文献记载：在强碱条件下，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。,该同学欲分析实验和实验的差异，查阅资料： aAg(NH3)2+2H2O Ag+2NH3H2O bAgOH不稳定，极易分解为黑色Ag2O,（2）经检验，实验的气体中有NH3，黑色物质中有Ag2O。 产生Ag2O的原因是_。,（3）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。,过量NaOH溶液,1、（2012年北京卷27） 有文献记载：在强碱条件下，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。,该同学欲分析实验和实验的差异，查阅资料： aAg(NH3)2+2H2O Ag+2NH3H2O bAgOH不稳定，极易分解为黑色Ag2O,Ag(NH3)2OH、Ag2O NaOH、NH3H2O(NH3),（4）重新假设：在NaOH存在下，可能是NH3还原Ag2O。用右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)。,Ag(NH3)2OH、Ag2O NaOH、NH3H2O(NH3),（5）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：,实验结果证实假设成立，依据的现象是_。,与溶液接触的试管壁上析出银镜,Ag(NH3)2OH、Ag2O NaOH、NH3H2O(NH3),（1）配制银氨溶液所需的药品是AgNO3溶液和氨水 。 （2）用湿润的红色石蕊试纸检验NH3产生的现象是试纸变蓝 。 产生Ag2O的原因是在NaOH存在下，加热促进NH3H2O分解，逸出NH3，促使Ag(NH3)2+2H2O Ag+2NH3H2O平衡正向移动，c(Ag+)增大，Ag+与OH-反应立即转化为Ag2O：2OH2Ag+=Ag2OH2O 。 （3）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。 （4） （5）有部分Ag2O溶解在氨水中，该反应的化学 方程式是Ag2O4NH3H2O=2Ag(NH3)2OH3H2O。 实验结果证实假设成立，依据的现象是 与溶液接触的试管壁上析出银镜。 （6）用HNO3清洗试管壁上的Ag，该反应的化学方程式是 Ag2HNO3(浓)=AgNO3NO2H2O 。,过量NaOH溶液,参考答案：,2、（2011年北京卷27） 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。实验操作和现象：,（2）C中白色沉淀是BaSO4，该沉淀的生成表明SO2具有还原性。 （4）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。 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_。,通N2一段时间，排除装置的空气,饱和NaHSO3溶液,进行实验，B中现象：,3、（2013年安徽卷28） 某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸（H2C2O4）能将其中Cr2O72-转化为Cr3+。某课题组研究发现，少量铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：,（1）在25下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。,20 20,3、（2013年安徽卷28） 某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸（H2C2O4）能将其中Cr2O72-转化为Cr3+。某课题组研究发现，少量铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下： （4）该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三： 假设一：Fe2+起催化作用； 假设二： ； 假设三： ； (5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。 （除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2（SO4）324H2O、Al2（SO4）3等。溶液中Cr2O72-的浓度可用仪器测定）,4、（2011年安徽卷28）地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。,（3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三： 假设一：溶液的pH；假设二：温度；假设三：铁粉颗粒大小； （4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。(已知：溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定),分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中； 调节溶液呈酸性且pH各不相同，并通入N2； 分别向上述溶液中加入足量等质量的同种Fe粉； 用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO3-的浓度。 若pH不同的KNO3溶液中，测出的NO3-浓度不同，表明pH对脱氮速率有影响，否则无影响。 （本题属于开放性试题，合理答案均可）,4Fe+NO3-+10H+=NH4+4Fe2+3H2O,并列型假设类探究实验步骤设计 稳定不变量， 调节可变量， 抓住参照量， 分析论据， 得出结论。,（2）交叉型假设类探究实验,（2010年安徽卷28） 他们对蚀刻银的原因进行了如下探究： 【提出假设】 假设1： 。假设2： 。 【设计实验方案，验证假设】 （2） 验证了假设1成立。 （3）验证假设2 。,（2011年安徽卷28） （3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三： 假设一：溶液的pH；假设二：_；假设三：_； （4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。 ,（2012年安徽卷28） 该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设。请你完成假设二和假设三。 假设一：全部为PbCO3；假设二：_；假设三：_。 (4)为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。 定性研究：请你完成下表中内容。,（2013年安徽卷28）（4）该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三： 假设一：Fe2+起催化作用；假设二：_；假设三：_； （5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。 可供选择的药品有。,（2007年广东卷23）请设计合理实验探究。 仅限选择的仪器和试剂：完成以下实验探究过程： （1）提出假设： 假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有_元素； 假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有_元素； 假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素； （2）设计实验方案基于假设3，设计出实验方案。,（2008年广东卷21）化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究： （2）请完成对铁元素价态的探究： 限选实验仪器与试剂： 提出合理假设 假设1：_；假设2：_；假设3：_。 设计实验方案证明你的假设 实验过程,（2009年广东卷21）对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。 限选试剂： （3）固体产物中铁元素存在形式的探究。 提出合理假设 假设1：_；假设2： ；假设3：_。 设计实验方案证明你的假设 实验过程。写出实验步骤、预期现象与结论。,（2010年广东卷33） （3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl-、OH-和SO42-。请设计实验，探究。 提出合理假设。 假设1： ； 假设2： ；假设3： 。 设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论。 限选实验试剂： ,考试说明中的题型示例,（2013年石家庄市二模 27 ）实验室可用K2Cr2O7与浓盐酸混合加热制备氯气（K2Cr2O7被还原为Cr3+）。 （1）K2Cr2O7与浓盐酸反应的化学方程式为 。若反应中转移3 mol e，则消耗 mol K2Cr2O7 。 （2）稀盐酸与K2Cr2O7固体混合加热却没有氯气生成。为探究影响氯气生成的因素，某化学兴趣小组进行如下实验： 提出假设 假设1：Cl浓度对反应有影响； 假设2：H+ 浓度对反应有影响； 假设3： 。 设计实验方案，进行实验。写出实验步骤及预期现象和结论。限选实验试剂：浓盐酸、稀盐酸、浓硫酸、NaOH溶液、K2Cr2O7固体、NaCl固体、湿润的淀粉KI试纸。,0.5,Cl浓度、H+ 浓度对反应都有影响,向A试管中加入适量NaCl固体，加热，把湿润的淀粉KI试纸放在试管口附近,若湿润的淀粉KI试纸变蓝，则假设1成立； 若湿润的淀粉KI试纸未变蓝，则假设2或3成立,向B试管中加入适量浓硫酸，加热，把湿润的淀粉KI试纸放在试管口附近,若湿润的淀粉KI试纸变蓝，则假设2成立 若湿润的淀粉KI试纸未变蓝，结合步骤2中的，则假设3成立,建 模 ,建 模 ,这类试题的本质是定性实验。 准确把握不同物质性质的共性和个性。 思考角度：试剂的选择 试剂的添加顺序 试剂的用量 干扰的排除,（2008年广东卷21）某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。 （1）请指出该结论是否合理并说明理由_。 （2）请完成对铁元素价态的探究： 限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；3 molL-1H2SO4、3 H2O2、6 molL-1HNO3、0.01 molL-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 molL-1KI、20KSCN、蒸馏水。提出合理假设 假设1：+3价；假设2：+2价；假设3：+3价和+2价。 设计实验方案证明你的假设 实验过程,假设1：催化剂中铁元素的价态为+3价； 假设2：催化剂中铁元素的价态为+2价； 假设3：催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价。,（2009年广东卷21）三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4 )33H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。 限选试剂：浓硫酸、1.0molL-1HNO3、1.0molL-1盐酸、1.0molL-1NaOH、3%H2O2、0.1molL-1KI、0.1 molL-1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。 （1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A）、浓硫酸、灼热氧化铜（B）、澄清石灰水（C），观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是CO和CO2。 （2）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是 ，现象是_。 （3）固体产物中铁元素存在形式的探究。 提出合理假设 假设1：Fe；假设2：FeO；假设3：Fe和FeO。 设计实验方案证明你的假设 实验过程。写出实验步骤、预期现象与结论。,假设1：铁元素的存在形式为Fe； 假设2：铁元素的存在形式为FeO； 假设3：铁元素的存在形式为Fe与FeO的混合物。,（2010年广东卷33）某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。 （1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。 （2）反应Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为Na2SO3。 （3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl-、OH-和SO42-。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气中CO2的影响）。 提出合理假设。 假设1：只存在SO32-； 假设2：既不存在SO32-也不存在ClO-； 假设3：只存在ClO-。 设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论。 限选实验试剂：3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液。,假设1：只存在SO32-； 假设2：既不存在SO32-也不存在ClO-； 假设3：只存在ClO-。,
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