探究性實(shí)驗(yàn)題的解題技巧.ppt

專題五化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的解題技巧 從近幾年的廣東高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題可以看到 化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的命題已基本成熟 形成自己獨(dú)特的套路 其基本特點(diǎn) 1 體現(xiàn)了開(kāi)放性和探究性 讓學(xué)生做出假設(shè) 選擇試劑和儀器 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 重點(diǎn)是對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考核 2 新課程的三維目標(biāo)在試題中得到很好的體現(xiàn) 實(shí)驗(yàn)方法由同學(xué)自己選擇 實(shí)驗(yàn)的過(guò)程得到很好的考察 3 體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度和情感的考核 從實(shí)驗(yàn)探究題的內(nèi)容分析 大部分考查的是元素化合物知識(shí) 如07年是Al中Cu和Fe的存在推斷 08年是 2 3價(jià)Fe的推斷 09年是Fe和FeO的推斷 10年是Na2SO3和NaClO的推斷 11年廣州一模是FeSO4和NaClO的推斷 從這幾年的考試內(nèi)容分析 還可以發(fā)現(xiàn)高考對(duì)于元素化合物中的多性質(zhì) 多價(jià)態(tài)的物質(zhì)比較關(guān)注 如SO2多種性質(zhì) 因?yàn)閷?shí)驗(yàn)探究題考查的是學(xué)生的分析推理能力 并不希望只有唯一的思路和答案 所以我們應(yīng)注意這方面知識(shí)的總結(jié) 從這幾年的實(shí)驗(yàn)探究題還可以發(fā)現(xiàn) 解題思路是提出假設(shè) 實(shí)驗(yàn)探究 得出結(jié)論 解題時(shí)要 1 準(zhǔn)確地把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2 利用已學(xué)知識(shí) 分析如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的 3 結(jié)合實(shí)驗(yàn)材料 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 根據(jù)已有化學(xué)知識(shí)推斷預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 題型不外乎分成三部分 第一部分是基礎(chǔ)題 第二部分是提高題 第三部分是拓展題 解題思路與方法 第一部分是基礎(chǔ)題 一般是判斷反應(yīng)產(chǎn)物 判斷氧化劑還原劑 判斷結(jié)論是否正確等 答題時(shí)根據(jù)所學(xué)知識(shí) 物質(zhì)的性質(zhì)仔細(xì)分析容易得分 該結(jié)論不正確 稀HNO3有強(qiáng)氧化性 若該鐵的價(jià)態(tài)為 2價(jià) 則被氧化為 3價(jià)同樣可使KSCN溶液變血紅色 如 2008廣東 某種催化劑為鐵的氧化物 化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對(duì)該催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究 將適量稀硝酸加入少許樣品中 加熱溶解 取少許溶液 滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色 一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價(jià)態(tài)為 3的結(jié)論 1 請(qǐng)指出該結(jié)論是否合理并說(shuō)明理由 又如2010年廣東33題 1 請(qǐng)完成SO2與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 SO2 2NaOH 2 反應(yīng)Cl2 Na2SO3 2NaOH 2NaCl Na2SO4 H2O中的還原劑為 Na2SO3 H2O Na2SO3 2011年廣州一模33某學(xué)習(xí)小組在研究水處理問(wèn)題時(shí) 將一定量NaClO溶液與FeSO4溶液相混合 得到含有大量懸浮物的混合液 請(qǐng)完成對(duì)反應(yīng)物剩余情況的探究 2 樣品初步處理 取少量混合液于試管中 滴加足量稀硫酸得到澄清溶液 此澄清溶液中肯定含有的合屬陽(yáng)離子是 Na Fe3 第二部分是提高題 一般是推斷產(chǎn)物的成分 提出對(duì)產(chǎn)物成分的假設(shè)等 題目有一定難度 有時(shí)題目會(huì)先做出1 2個(gè)假設(shè)例子 只要理解了題目的意圖 也比較容易得分 甲存在 乙存在 甲和乙都存在 只有甲 只有乙 既沒(méi)有甲也沒(méi)有乙 上面兩種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要注意每種假設(shè)都要證實(shí) 方法 先分析甲和乙能否共存 一般要根據(jù)物質(zhì)的氧化性和還原性 若能共存 則提出假設(shè) 方法 先分析甲和乙能否共存 一般要根據(jù)物質(zhì)的氧化性和還原性 若不能共存 則提出假設(shè) 假設(shè)的類型和方法 類型一是提出三個(gè)假設(shè)探究甲 乙是否存在 共存型 假設(shè)1 假設(shè)2 假設(shè)3 類型二是提出三個(gè)假設(shè)探究甲 乙是否存在 排斥型 假設(shè)1 假設(shè)2 假設(shè)3 2007廣東 已知某混合金屬粉末 除鋁外還含有鐵 銅中的一種或兩種 所含金屬的量都在5 以上 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)探究該混合金屬粉末中鐵 銅元素的存在 僅限選擇的儀器和試劑 燒杯 試管 玻璃棒 量筒 容量瓶 滴管 藥匙 1mol L硫酸 2mol L硝酸 2mol LNaOH溶液 20 KSCN溶液 完成以下實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程 1 提出假設(shè) 假設(shè)1 該混合金屬粉末中除鋁外還含有 元素 假設(shè)2 該混合金屬粉末中除鋁外還含有 元素 假設(shè)3 該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe Cu元素 Fe Cu 21 2008廣東 12分 某種催化劑為鐵的氧化物 化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對(duì)該催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究 將適量稀硝酸加入少許樣品中 加熱溶解 取少許溶液 滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色 一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價(jià)態(tài)為 3的結(jié)論 1 請(qǐng)指出該結(jié)論是否合理并說(shuō)明理由 提出合理假設(shè)假設(shè)1 假設(shè)2 假設(shè)3 催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為 3價(jià) 催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為 2價(jià) 催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)既有 3價(jià)也有 2價(jià) 21 2009廣東高考 三草酸合鐵酸鉀晶體K3 Fe C2O4 3 3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷 某小組將無(wú)水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解 對(duì)所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究 請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器 用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過(guò)程 2 該小組同學(xué)查閱資料后推知 固體產(chǎn)物中 鐵元素不可能以三價(jià)形式存在 3 固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究 提出合理假設(shè)假設(shè)1 假設(shè)2 假設(shè)3 固體產(chǎn)物中只含F(xiàn)e 固體產(chǎn)物中只含F(xiàn)eO 固體產(chǎn)物中同時(shí)含有Fe和FeO 33 2010廣東 某科研小組用MnO2和濃鹽酸制備Cl2時(shí) 利用剛吸收過(guò)少量SO2的NaOH溶液對(duì)其尾氣進(jìn)行吸收處理 3 吸收尾氣一段時(shí)間后 吸收液 強(qiáng)堿性 中肯定存在Cl OH 和SO42 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 探究該吸收液中可能存在的其他陰離子 不考慮空氣的CO2的影響 提出合理假設(shè) 假設(shè)1 只存在SO32 假設(shè)2 既不存在SO32 也不存在ClO 假設(shè)3 只存在ClO 2011廣州一模33 某學(xué)習(xí)小組在研究水處理問(wèn)題時(shí) 將一定量NaClO溶液與FeSO4溶液相混合 得到含有大量懸浮物的混合液 請(qǐng)完成對(duì)反應(yīng)物剩余情況的探究 1 提出合理假設(shè) 假設(shè)1 FeSO4有剩余 假設(shè)2 NaClO有剩余 假設(shè)3 NaClO和FeSO4都無(wú)剩余 類型三是 有三個(gè)以上的假設(shè) 假設(shè)1 存在 假設(shè)2 存在 假設(shè)3 存在 假設(shè)4 一般要求驗(yàn)證某個(gè)假設(shè) 基于某個(gè)假設(shè) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究 只需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某一個(gè)假設(shè) 不要浪費(fèi)時(shí)間 第三部分是拓展題 一般是結(jié)合實(shí)驗(yàn)材料 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 解題方法 根據(jù)假設(shè)和實(shí)驗(yàn)要求 選擇合適的儀器和試劑 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟 描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 使溶液呈酸性或溶解某金屬氧化物或檢驗(yàn)Ba2 使溶液呈堿性或使Fe3 Mg2 形成沉淀或在混合物中除去Al 紫紅色 酸性或堿性條件下有強(qiáng)氧化性 可以氧化SO32 S2 SO2 Fe2 褪色 1 常用的試劑 3mol L 1H2SO42 1mol L 1NaOH 0 01mol L 1KMnO4 3 H2O2 20 KSCN 淀粉 KI溶液 紫色石蕊 無(wú)色 酸性或堿性條件下有強(qiáng)氧化性 能氧化SO32 S2 SO2 Fe2 無(wú)色 用于檢驗(yàn)Fe3 遇Fe3 溶液變成紅色 無(wú)色 遇氧化劑如新制氯水 HNO3 HClO H2O2 Fe3 等變藍(lán)色 酸堿指示劑遇酸變紅 遇堿變藍(lán) 遇新氯水 HClO先變紅后褪色 遇SO2變紅色不褪色 2 實(shí)驗(yàn)步驟 描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論的答題技巧 步驟1 一般為預(yù)處理 取少量樣品于試管 加入適量的XX溶液 待充分反應(yīng)后將溶液分別置于A B兩試管備用 步驟2 檢驗(yàn)過(guò)程 取少量A溶液 樣品 于試管 滴入少量XX溶液振蕩 若題中已經(jīng)給出步驟1 則向A試管滴入少量XX溶液振蕩 若XX溶液變XX顏色或XX溶液褪色或生成XX色沉淀則假設(shè)1成立 或樣品中含有XX物質(zhì) 固體溶解 或減少 或有氣體產(chǎn)生 根據(jù)實(shí)際情況寫(xiě)出現(xiàn)象 若XX溶液變XX顏色或XX溶液不褪色或無(wú)XX色沉淀則假設(shè)2成立 或樣品中不含XX物質(zhì) 步驟3 注意試劑的用量 只需少量或適量 已知某混合金屬粉末 除鋁外還含有鐵 銅中的一種或兩種 所含金屬的量都在5 以上 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)探究該混合金屬粉末中鐵 銅元素的存在 僅限選擇的儀器和試劑 燒杯 試管 玻璃棒 量筒 容量瓶 滴管 藥匙 1mol L硫酸 2mol L硝酸 2mol LNaOH溶液 20 KSCN溶液 完成以下實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程 1 提出假設(shè) 假設(shè)1 該混合金屬粉末中除鋁外還含有 元素 假設(shè)2 該混合金屬粉末中除鋁外還含有 元素 假設(shè)3 該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe Cu元素 2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案基于假設(shè)3 設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案 2007年廣東高考試題第23題 11分 Fe Cu 3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程根據(jù) 2 的實(shí)驗(yàn)方案 敘述實(shí)驗(yàn)操作 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 取少量樣品 于A試管中 再加入過(guò)量2mol L 1NaOH溶液 充分反應(yīng)后 靜置 棄去上層清液 剩余固體備用 樣品部分溶解 并有氣體放出 往試管A的剩余固體中加入過(guò)量1mol L 1硫酸 充分反應(yīng)后 靜置 取上層清液于B試管中 剩余固體備用 固體部分溶解 并有氣體放出 溶液呈淺綠色 可能含鐵 往試管B中加入適量2mol L 1稀硝酸 再滴加少量20 KSCN溶液 溶液先變黃色 加KSCN后顯血紅色 結(jié)合 可知 一定含鐵 往步驟2剩余固體中加入適量2mol L 1稀硝酸 再滴加少量2mol L 1NaOH溶液 固體溶解 有無(wú)色刺激性氣體產(chǎn)生并很快變成紅棕色 溶液顯藍(lán)色 加NaOH溶液后有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生 一定含銅 21 2008廣東 12分 某種催化劑為鐵的氧化物 化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對(duì)該催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究 將適量稀硝酸加入少許樣品中 加熱溶解 取少許溶液 滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色 一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價(jià)態(tài)為 3的結(jié)論 1 請(qǐng)指出該結(jié)論是否合理并說(shuō)明理由 2 請(qǐng)完成對(duì)鐵元素價(jià)態(tài)的探究 限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑 燒杯 試管 玻璃棒 藥匙 滴管 酒精燈 試管夾 3mol L 1H2SO4 3 H2O2 6mol L 1HNO3 0 01mol L 1KMnO4 NaOH稀溶液 0 1mol L 1Kl 20 KSCN 蒸餾水 提出合理假設(shè)假設(shè)1 假設(shè)2 假設(shè)3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè) 不要在答題卡上作答 實(shí)驗(yàn)過(guò)程根據(jù) 的實(shí)驗(yàn)方案 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上按下表格式寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為 3價(jià) 催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為 2價(jià) 催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)既有 3價(jià)也有 2價(jià) 取少量樣品于試管中加適量稀H2SO4 加熱溶解將溶液置于AB兩試管備用 溶液呈黃綠色 說(shuō)明溶液中含F(xiàn)e2 或Fe3 向A試管溶液中 滴加少量0 01mol L 1酸性KMnO4溶液振蕩 若KMnO4溶液的紫紅色褪去 則說(shuō)明催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)含 2價(jià) 若KMnO4不褪色 則說(shuō)明催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)不含 2價(jià) 向B試管溶液中 滴加少量20 KSCN溶液振蕩 若溶液變?yōu)檠t色 則說(shuō)明催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)含 3價(jià) 若溶液無(wú)明顯變化 則說(shuō)明催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)不含 3價(jià) 21 2009廣東高考 三草酸合鐵酸鉀晶體K3 Fe C2O4 3 3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷 某小組將無(wú)水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解 對(duì)所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究 請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器 用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過(guò)程 限選試劑 濃硫酸 1 0mol L 1HNO3 1 0mol L 1鹽酸 1 0mol L 1NaOH 3 H2O2 0 1mol L 1KI 0 1mol L 1CuSO4 20 KSCN 澄清石灰水 氧化銅 蒸餾水 提出合理假設(shè)假設(shè)1 假設(shè)2 假設(shè)3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè) 不要在答題卡上作答 實(shí)驗(yàn)過(guò)程根據(jù) 中方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 在答題卡上按下表的格式寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 3 固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究 只含F(xiàn)e 只含F(xiàn)eO Fe和FeO都有 取少量固體產(chǎn)物投入盛有足量0 1mol LCuSO4溶液的試管中 充分振蕩 反應(yīng)后過(guò)濾 若有紅色固體生成 則證明固體產(chǎn)物中含有Fe 若無(wú)紅色固體生成則證明固體產(chǎn)物無(wú)Fe 將步驟1中的濾渣投入盛有足量1 0mol L鹽酸的試管中 充分振蕩 反應(yīng)后過(guò)濾 濾渣部分溶解 向步驟2的濾液中滴加適量3 H2O2后滴入少量20 KSCN溶液振蕩 若溶液呈血紅色 則證明固體產(chǎn)物中含有FeO 若溶液不顯血紅色 則證明固體產(chǎn)物中不含F(xiàn)eO 結(jié)合 則證明固體產(chǎn)物中Fe和FeO都有 33 2010廣東 16分 某科研小組用MnO2和濃鹽酸制備Cl2時(shí) 利用剛吸收過(guò)少量SO2的NaOH溶液對(duì)其尾氣進(jìn)行吸收處理 1 請(qǐng)完成SO2與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 SO2 2NaOH 2 反應(yīng)Cl2 Na2SO3 2NaOH 2NaCl Na2SO4 H2O中的還原劑為 3 吸收尾氣一段時(shí)間后 吸收液 強(qiáng)堿性 中肯定存在Cl OH 和SO42 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 探究該吸收液中可能存在的其他陰離子 不考慮空氣的CO2的影響 提出合理假設(shè) 假設(shè)1 只存在SO32 假設(shè)2 既不存在SO32 也不存在ClO 假設(shè)3 Na2SO3 H2O Na2SO3 只存在ClO 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 限選實(shí)驗(yàn)試劑 3mol L 1H