實驗設計的基本方法高三上課重點

2010探究性實驗試題備考應試策略1/11/20232013年化學學科(新課程)考試說明(實驗部分)要求：3．化學實驗與探究能力（1）了解并初步實踐化學實驗研究的一般過程，掌握化學實驗的基本方法和技能。了解科學探究的基本過程，學習運用以實驗和推理為基礎的科學探究方法。（2）在解決簡單化學問題的過程中，運用科學的方法，初步了解化學變化規(guī)律，并對化學現(xiàn)象提出科學合理的解釋。5．化學實驗基礎（1）了解化學實驗是科學探究過程中的一種重要方法。（2）了解化學實驗室常用儀器的主要用途和使用方法。（3）掌握化學實驗的基本操作。能識別化學品安全使用標識，了解實驗室一般事故的預防和處理方法。（4）掌握常見氣體的實驗室制法（包括所用試劑、儀器，反應原理和收集方法）。（5）能對常見的物質(zhì)進行檢驗、分離和提純。（6）掌握一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量濃度的溶液配制方法。（7）能根據(jù)實驗試題要求，做到：①設計、評價或改進實驗方案；②了解控制實驗條件的方法；③分析或處理實驗數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論；④繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。（8）以上各部分知識與技能的綜合應用。1/11/2023

縱觀近年來的新課改省分高考試題，不難發(fā)現(xiàn)探究性試題正在嶄露頭角，這也正是新課標的精神在高考中的具體表現(xiàn)，為高中的化學教學改革指明了方向。探究性試題具有條件的不完全性，結(jié)論的不確定性，知識的綜合性等特點，學生必須從多角度多層次運用多種模式去解決問題。這類試題對學生的發(fā)散思維能力，分析問題的能力提出了較高要求。所以在備戰(zhàn)高考的復習過程中，要充分分析探究性實驗試題的特點，把握命題趨勢，制訂相應的復習策略。化學實驗是化學認識的源泉?？茖W家的研究過程往往是發(fā)現(xiàn)問題，提出假設，設計實驗探究，分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論。探究性實驗試題正起源于此。它考察了學生的科學素質(zhì)，創(chuàng)新和實踐能力。1/11/2023

化學是一門以實驗為基礎的學科，所以有化學實驗即科學探究之說法。近年來新課改省市化學高考命題，主要以考察探究性實驗和物質(zhì)制備實驗為主。這些探究性和制備性實驗的試題，綜合性強，理論和實踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，要求考生必須冷靜的審題，聯(lián)系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能正確作答。探究性實驗題以其創(chuàng)新、靈活的特點逐漸成為高考命題的熱點題型。

命題趨勢：

1/11/2023一、探究性實驗的一般思路1、準確地把握實驗目的2、利用已學知識，分析如何實現(xiàn)這個目的－實驗原理3、結(jié)合實驗材料，初步確定設計對策或思路－實驗方案1/11/2023[例1]某課外興趣小組為了探究鐵與硫在隔絕空氣的條件下反應所得固體M的成分，設計了如右圖裝置。傾斜A使稀硫酸(足量)與固體M充分反應，待反應停止后，B裝置增重，C裝置中溶液無變化，反應后進入量氣管氣體的體積為VmL（已折算成標準狀況），由上述實驗事實可知：二、探究性實驗的類型1、未知產(chǎn)物的探究1/11/2023（1）固體M中一定有的物質(zhì)是_______（填化學式）理由是__________________。（2）B裝置的名稱是

。寫出B裝置中反應的離子方程式___________。（3）C裝置的作用是

，如果實驗中沒有B裝置，則C裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象是

。生成黑色沉淀FeS、FeB裝置增重、量氣管有氣體洗氣瓶2OH－+H2S=2H2O+S2－證明H2S已被B中NaOH溶液完全吸收1/11/2023（4）稀硫酸和固體M反應后溶液中還殘留淡黃色固體，該固體是________，要分離出該固體，在實驗操作中，除燒杯外還需要用到的玻璃儀器是______

。（5）通過進一步實驗，測得固體M中各種成分的質(zhì)量之和小于反應前鐵粉和硫粉的質(zhì)量之和，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是_____________。a．M中有未反應的鐵和硫b．測定氣體體積時水準管的水面高于量氣管的水面c．A中留有反應生成的氣體d．氣體進入D裝置前未用濃硫酸干燥硫漏斗、玻璃棒b、C1/11/20231、常見物質(zhì)分離提純方法：結(jié)晶法、蒸餾法、過濾法、升華法、萃取、滲析法等2、常見氣體的制備、凈化、干燥、收集方法。3、熟悉重點操作：（1）氣密性檢查（2）量氣操作（3）防倒吸、防污染操作(4)蒸發(fā)、灼燒操作……

雖然探究性實驗主要考察學生的探究能力，但在問題的設置上常常包含了對實驗基礎知識

的考察，如：

通過化學反應原理猜測可能生成哪些物質(zhì)，對這些物質(zhì)一一的檢驗來推測出究竟含有哪些物質(zhì)。

[反思.心得]對未知產(chǎn)物的探究1/11/2023[例2]某學生按圖示方向?qū)裝置與下面所示裝置相連，設計如下實驗，請幫助完成實驗報告。2、物質(zhì)性質(zhì)的探究（一）實驗目的：研究鐵與濃硫酸的反應（二）實驗藥品：鐵釘、濃硫酸、酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、氧化銅、硫酸銅溶液（三）實驗步驟：1/11/2023實驗內(nèi)容和步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論①連接好裝置并檢查氣密性②將鐵釘加入到燒瓶中，在向其中滴加濃硫酸未見明顯現(xiàn)象③先點燃A再點燃G處酒精燈片刻后燒瓶中溶液有顏色變化，并有氣泡產(chǎn)生鐵遇冷的濃硫酸發(fā)生鈍化鐵表面的氧化物被破壞并發(fā)生反應，溶液有Fe3+生成，并伴隨有SO2氣體產(chǎn)生。1/11/2023（四）問題探究：該學生在實驗過程中，觀察到D裝置中溶液顏色逐漸變淺，E裝置中溶液顏色未見明顯變化，再過一段時間后，G裝置中氧化銅粉末由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，氣球H逐漸鼓起，此時E裝置中溶液顏色仍未明顯變化。⑴G裝置中氧化銅由黑變紅，請結(jié)合化學方程式說明原因是_____________。1/11/2023⑵為證明鐵釘與濃硫酸在不加熱時是否發(fā)生反應，可采用的方法是______________。取兩根無銹鐵釘，一根放置在冷的濃硫酸浸泡一段時間后，一根不做任何處理；然后將兩根鐵釘分別置于等濃度的硫酸銅溶液中，觀察鐵釘表面是否有紅色物質(zhì)析出：若在冷的濃硫酸中浸泡過的鐵釘上沒有紅色物質(zhì)析出，則表明在不加熱時，鐵釘與濃硫酸發(fā)生反應，否則鐵釘與濃硫酸不發(fā)生反應。對比實驗：1/11/20232、無論是無機物、還是有機物性質(zhì)的探究，都必須在牢牢掌握元素化合物知識的基礎上，大膽猜想，細心論證，脫離了元素化合物知識孤立的看實驗問題是不科學的。只有靈活運用已有的元素化合物知識，就能變探究性實驗為驗證性實驗，使復雜問題簡單化。[反思]1、在探究過程中往往可以通過對比實驗，即設置幾組平行實驗來對照，比較，從而研究和揭示某種規(guī)律，解釋某種現(xiàn)象形成的原因或證明某種反應機理。1/11/2023【例3】：某研究性學習小組為了探索鎂粉與溴水反應的機理，做了如下四組實驗：（1）將鎂粉投入冷水中，未見任何現(xiàn)象；（2）將鎂粉放入溴水中，觀察到只是開始時產(chǎn)生極少量的氣泡，但溴水的顏色逐漸褪去；（3）將鎂粉放入液溴中，未觀察到任何明顯現(xiàn)象；（4）向含足量鎂粉的液溴中滴加幾滴水，觀察到溴的紅棕色很快褪去。則下列關(guān)于鎂與溴水的反應機理的論述中正確的是（）A鎂粉只能直接與溴水中的溴反應B水是鎂粉與溴發(fā)生反應的催化劑C（2）中產(chǎn)生的極少量氣泡是由于鎂粉與水反應得到D鎂粉與溴水中的H+發(fā)生反應，導致平衡移動使溴水褪色3、化學反應原理的探究B1/11/2023評析：

正確答案為B。多數(shù)學生選擇了D答案。究其根源，主要是受到用平衡移動原理解釋氯水變質(zhì)這一問題的影響。學生只注意到了鎂與溶液中H+的反應，而忽略了鎂可以和溴反應這一事實，更沒有注意到（2）中所述，“鎂粉與溴水反應時，只是開始時產(chǎn)生極少量氣泡，而溴水的顏色逐漸褪去”這一實驗事實。這充分說明了學生沒有深入地審題，受到了已有知識的干擾。能夠舉一反三固然是件好事，但用類推方法得出的結(jié)論并不是任何時候都正確的。1/11/2023【變式】在溴水中加入鎂粉，溴水褪色。對于褪色的原因，甲認為是溴溶于水后，溴和水發(fā)生了可逆反應:Br2+H2OHBr+HBrO當向溴水中加入鎂粉之后，則發(fā)生以下兩種反應：Mg+2HBr=MgBr2＋H2↑｀Mg+2HBrO=Mg(BrO)2+H2↑由于上述反應的發(fā)生，使溴水中的平衡向正反應方向移動，從而使溴水褪色。乙認為，鎂是活潑金屬，在溴水中存在大量的溴，應該是溴與鎂粉直接反應：Mg+Br2=MgBr2，而使溴水褪色。如何設計方案探究甲和乙的解釋是否正確？1/11/2023探究方案：1：在溴水中加入鎂粉，立即觀察現(xiàn)象，若短時間內(nèi)有有大量氣體產(chǎn)生，則甲的解釋正確。若短時間內(nèi)沒有大量氣體產(chǎn)生，則乙的解釋正確。2：把鎂粉加入到溴的四氯化碳溶液中，看溴的四氯化碳溶液是否褪色，若不褪色，說明鎂不能與干燥的溴發(fā)生反應。若褪色，說明乙是對的。1/11/2023

可見，重大的發(fā)現(xiàn)可能就來自于平時的生活中，只要你勤于發(fā)現(xiàn)，勇于探究；在對所研究事物或現(xiàn)象的原因未知情況下，根據(jù)已有的認識，在觀察和實驗的基礎上，通過對化學事實和現(xiàn)象的歸納、類比，作出判斷性解釋或說明，這就是化學中的假說；事實上，在化學發(fā)展史上，化學理論的形成和發(fā)展就是化學假說不斷被提出、證實和證偽的過程。［反思］1/11/20234、對實驗方案的探究例4Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后，產(chǎn)生藍色沉淀，請你推測可能有哪些產(chǎn)物？并設計試驗來驗證。[提示]

經(jīng)查資料得知：CuCO3和Cu(OH)2均不帶結(jié)晶水。假設一：__________________________假設二：__________________________假設三:___________________________Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后直接發(fā)生沉淀反應，生成CuCO3沉淀。Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后發(fā)生雙水解反應，生成Cu(OH)2沉淀。Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后既發(fā)生沉淀反應，又發(fā)生雙水解反應，生成CuCO3和Cu(OH)2兩種沉淀的混合物。1/11/2023方案一：向洗滌干凈并低溫烘干的沉淀中加入鹽酸，證明生成物中含CuCO3，另取沉淀加熱灼燒，檢驗生成的水，證明生成物中含Cu(OH)2。澄清Ca(OH)2粘有無水CuSO4的棉球1/11/2023方案二：將洗滌干凈并低溫烘干的沉淀直接加熱灼燒，將生成的氣體依次通過無水硫酸銅、澄清石灰水，檢驗生成的水或二氧化碳，證明生成物中含Cu(OH)2或CuCO3或兩者兼有。

裝置B、C能否調(diào)換位置？1/11/2023對實驗方案的探究，首先要明確實驗目的和要求，然后結(jié)合問題運用有關(guān)化學知識和實驗技能對實驗的儀器、步驟、方法進行逐步的分析研究。其中，有關(guān)方案的設計要特別明確：首先原理要具有科學性，不能憑空捏造。最后實驗裝置要簡易，操作必須安全可行，效果要明顯。［反思］1/11/20235.開放式考查學生思維能力的實驗題—驗證型設計題例5.設計一個實驗，能通過觀察到明顯的現(xiàn)象，說明CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應。實驗用品：集氣瓶、燒瓶、分液漏斗、長頸漏斗、導管、橡皮管、彈簧夾、燒杯、量筒、水、CO2氣體、NaOH溶液以及你認為所能用到的儀器和藥品?，F(xiàn)有五位學生裝設計了如圖所示五個裝置，試回答：NaOH溶液活塞CO2氣體水橡皮塞CO2氣體NaOH溶液NaOH溶液活塞aCO2氣體bCO2氣體（a）（b）NaOH溶液CO2氣體膠頭滴管NaOH溶液彈簧夾BACDE1/11/2023⑴對圖A-E，請指出能達到實驗目的的裝置_______（用A、B、C、D、E填空），并說明能證明CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應的操作及實驗現(xiàn)象，將結(jié)果填入下表：

⑵能否設計出其它一些方法來證明CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應。裝置

實驗方法實驗現(xiàn)象ABCDE分析可以從CO2和NaOH溶液發(fā)生反應生成的產(chǎn)物角度分析考慮，得到如下方法（其它合理的想法也可以）：將分液漏斗中的NaOH溶液滴入燒瓶看到水槽中的水被吸入到燒瓶中

將充滿CO2的試管的橡皮塞打開水槽中的NaOH溶液上升到試管中通過分液漏斗向充滿CO2氣體的集氣瓶a中加入NaOH溶液b中NaOH溶液不能排入燒杯中

向a瓶中通入CO2氣體B中無氣泡冒出將滴管中的NaOH溶液擠入燒瓶產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象1/11/2023

A：將反應后所得的溶液適當加熱后無大量氣泡冒出，測定NaOH溶液反應前后的pH減小，說明是酸性氧化物CO2作用于強堿性物質(zhì)NaOH。

B：在反應后的產(chǎn)物中加入鹽酸，產(chǎn)生無色無味、能是澄清石灰水變渾濁的氣體，為CO2。

C：在BaCl2溶液中分別加入NaOH溶液和通入CO2無明顯現(xiàn)象，但若既加入NaOH溶液，又通入CO2，則有白色沉淀生成，意味NaOH溶液和CO2發(fā)生了反應

D：對照實驗：在等量的已通入較多的CO2的NaOH溶液和未通入CO2的NaOH溶液中加入鋁片，觀察生成氣泡的速率。NaOH溶液活塞CO2氣體水橡皮塞CO2氣體NaOH溶液NaOH溶液活塞aCO2氣體bCO2氣體（a）（b）NaOH溶液CO2氣體膠頭滴管NaOH溶液彈簧夾CBEDA1/11/2023【解析】：⑴根據(jù)指示劑的變色情況，可以選用甲基橙，顏色由紅色變?yōu)辄S色，也可以選用酚酞，顏色由無色變?yōu)榧t色。⑵測定pH的基本操作：用潔凈，干燥的玻璃棒沾取待測液滴在試紙上，用標準比色卡對照，讀數(shù)。⑶操作步驟：連接導電性實驗裝置，加入鹽酸觀察燈泡亮度（如連接安培表，則讀數(shù)）；緩慢加入NaOH溶液觀察燈泡亮度。如燈泡亮度變暗，表示離子濃度減小，鹽酸與NaOH溶液發(fā)生了反應，如不反應，則離子濃度將不變，燈泡亮度不變。⑷肯定不正確，因為實驗中的試劑是不能品嘗的，況且簡單地混合是很難控制兩者恰好反應，如果堿過量，蒸干后堿過量會有強烈的腐蝕作用。⑸在未加堿液和已加堿液的鹽酸中放入鐵粉、碳酸鈉等以比較反應速率；在未加鹽酸和已加鹽酸的堿液中放入鋁粉比較反應速率?；蛘咂渌侠硐敕?。

練習1：設計實驗證明鹽酸和NaOH溶液發(fā)生了反應。學生提出了許多有創(chuàng)意的想法：①用酸堿指示劑監(jiān)測，②用pH試紙監(jiān)測，③利用導電實驗測定離子濃度的變化，④將鹽酸和堿液混合后的溶液蒸干后品嘗味道。請對上述創(chuàng)意作出評判后回答下列問題：⑴在想法①中，如果是將NaOH溶液滴入鹽酸中，可以在鹽酸中先加幾滴

___（填一種酸堿指示劑的名稱），再不斷滴入NaOH溶液，顏色由----

變

。⑵在想法②中，寫出測定pH的基本操作：-----------

⑶在想法③中，如用濃度均為1mol/L的鹽酸和NaOH溶液進行實驗簡述實驗的操作步驟，并說明是如何判斷鹽酸與NaOH溶液發(fā)生了反應。⑷對第④中設計，提出你的看法？⑸你能否提出其它一些有創(chuàng)意的想法。1/11/2023練習2：某鈉鹽溶液可能含有陰離子CO32－、SO32－、SO42－、Cl－、

Br－、I一。為鑒定這些離子，分別取少量溶液進行以下實驗：（填寫下表空格:

實驗操作與預期現(xiàn)象

實驗結(jié)論

判斷理由

步驟一

用pH計測得混合液的pH=9.82①因為它們水解顯堿性步驟二

加HCl后，生成無色無味氣體該氣體能使飽和石灰水溶液變渾濁②③步驟三在步驟二反應后溶液中加CCl4，滴加少量氯水，振蕩后，CCl4層未變色；肯定不存在Br－、I－

④步驟四⑤肯定存在SO42－因為BaSO4不溶于鹽酸。

步驟五在步驟四反應后溶液中加HNO3酸化后，再加過量AgNO3，溶液中析出白色沉淀。不能確定Cl－是否存在

⑥CO32－和SO32－可能存在肯定存在CO32－離子，不存在SO32－

③因為：CO32－+2H+＝CO2↑（無色無味）+H2O，Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O（SO2具有刺激性氣味）在步驟三反應后溶液中加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，分離，在沉淀中加人足量鹽酸，沉淀不能完全溶解因為在前面實驗中加入鹽酸和氯水因為加氯水后，CCl4層沒有溴和碘的顏色出現(xiàn)1/11/2023[小結(jié)]探究性實驗習題，充分體現(xiàn)了新課程理念，考察了學生通過化學實驗獲取化學知識的能力。在探究過程中要力求做到：依據(jù)信息提出假設實驗探究得出結(jié)論1/11/2023探究實驗的解答注意點：1、細心審題是關(guān)鍵：目的、原理要畫出。2、認真分析是核心：①原理分析②材料分析③變量分析④結(jié)果分析

3、正確表達是保障：大多數(shù)學生有實驗思路，就是拿不到分，因此我們在表達過程中一定要按格式答題，同時要體現(xiàn)出科學、等量、單一變量與對照性等原則，提高實驗的得分率。

1/11/2023綜上所述，在解決探究性試題的過程中，首先要明確實驗目的和要求，然后結(jié)合問題運用有關(guān)化學知識和實驗技能對實驗的儀器、步驟、方法進行逐步的分析研究。其中，有關(guān)方案的設計要特別明確：首先原理要具有科學性，不能憑空捏造。其次要有對照性，往往為了更能夠說明問題，一定要有正反兩個方面的實驗，考慮到各種因素可能對實驗有影響所以要控制變量，只能有一個因素是變量，其余幾個是一樣的。最后實驗裝置要簡易，操作必須安全可行，效果要明顯。1/11/2023應對策略：1.重視化學基本概念和理論的復習。探究性實驗試題涉及化學知識的范圍廣泛，有關(guān)于化學基本概念原理方面內(nèi)容的，也有關(guān)于元素化合物知識或有機官能團的性質(zhì)及反應的。

2.重視復習課本實驗基本操作。對于每一個實驗都弄清原理、相關(guān)的儀器裝置，注重操作細節(jié)，對于每個實驗，都要做到：（1）怎么做？（2）為什么要這樣做？（3）如果不這樣做，會引起什么后果？（4）還能怎么做？對實驗中所涉及到的重要化學方程式和重要實驗現(xiàn)象均應做到熟練理解和掌握。

3.在對于實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的分析、處理過程中，注重思維的有序性和條理性的訓練，對于有關(guān)結(jié)論的概括，要用規(guī)范的語言來表達。

4.注重發(fā)散性思維的訓練?；瘜W實驗中的一個實驗多種現(xiàn)象，一個實驗現(xiàn)象多種原因，一種儀器多種用途，一種用途多種裝置，一種儀器多種用法，一種物質(zhì)多種制法，一組物質(zhì)多種鑒別方法等問題，都是培養(yǎng)發(fā)散性思維能力的好素材。1/11/2023[鞏固1]

某研究性學習小組在探究銅、鋅與濃鹽酸反應，設計如下實驗方案一、實驗用品：純鋅片，37%的濃鹽酸，銅片，蒸餾水，氯化銅溶液。甲：將鋅放入濃鹽酸中，反應速率較快乙：將實驗過程記錄下來，并交流。交流卡片主題：Zn，Cu+濃鹽酸⑴將鋅片與銅片貼在一起，一同投入濃鹽酸中，反應快速放出氣體！⑵當鋅完全溶解后，將溶液加熱，又產(chǎn)生氣體且產(chǎn)生的氣體總體積明顯比甲多（值得進一步探究），得到無色溶液。⑶將上述反應后的溶液，隔絕空氣，加入適量水，出現(xiàn)白色沉淀。1/11/2023資料卡片主題：生成一價銅的反應①課本上：CH3CHO+2Cu(OH)2Cu2O（紅色）+CH3COOH+2H2O②有關(guān)資料：Cu2++4I－＝2CuI（白色）↓+I2③有關(guān)資料：氯化亞銅在不同濃度的KCl溶液中可形成[CuCl2]－、[CuCl3]2－、[CuCl4]3－等離子，且它們在溶液中均為無色。根據(jù)上述資料與交流材料回答下列問題⑴乙反應速率明顯比甲快，原因是：

。銅、鋅及濃鹽酸一起組成了原電池，加快了反應速率1/11/2023⑵丙、丁根據(jù)銅位于金屬活動順序表氫之后，與鹽酸不反應，對乙產(chǎn)生的氣體體積比甲大的事實。作出如下推斷：①丙認為是溶解在溶液中的H2逸出，你認為是否有道理，理由是：

。②丁作了如下猜想，是否成立，請你設計實驗方案。丁猜想驗證方法預測現(xiàn)象及結(jié)論丁認為銅片中可能含有鋅等雜質(zhì)沒有道理，因為氫氣本身難溶于水將銅片加入稀硫酸中，微熱

若無氣體放出，則不含鋅等活潑金屬雜質(zhì)；若有氣體則有鋅等雜質(zhì)1/11/2023戊預計驗證方法預測的現(xiàn)象與結(jié)論白色沉淀是氯化亞銅⑶戊注意到乙中（3）中的白色沉淀，分析：不可能是CuCl2，因為CuCl2溶液顯藍色或綠色，也不可能是氯化鋅，因為稀釋后溶液更稀，不會析出。并利用資料①②大膽猜想，白色沉淀是生成的氯化亞銅。請你幫他設計驗證方案（若有多個只設計兩個方案）：資料卡片交流卡片白色沉淀加入稀鹽酸中，通入氧氣溶液變藍色，說明是一價銅向氯化亞銅懸濁液中加入氯化鉀濃溶液若白色沉淀消失且得無色溶液，則原白色沉淀為氯化亞銅，否則不是

1/11/2023⑷指導老師肯定了戊的猜想，請結(jié)合資料③，寫出銅與足量濃鹽酸在加熱條件下反應生成無色溶液及氣體，化學方程式可能是：

。乙的實驗步驟（3）稀釋，生成沉淀，實際上是一個平衡問題，請寫出這一平衡關(guān)系：

（用離子方程式表示）。2Cu+8HCl=2H3[CuCl4]+H2↑或：2Cu+6HCl=2H2[CuCl3]+H2↑

2Cu+4HCl=2H[CuCl2]+H2↑[

CuCl4]3－

[CuCl3]2－

CuCl+2Cl－

CuCl+3Cl－

CuCl+Cl－

[CuCl2]－1/11/2023[鞏固2]Mn2＋離子是KMnO4溶液氧化H2C2O4（乙二酸）的催化劑。有人提出該反應的歷程為：Mn（Ⅵ）Mn（Ⅳ）Mn（Ⅲ）Mn(C2O4)n3－2nMn2＋＋CO2Mn（Ⅶ）⑴寫出該反應的離子方程式

該反應中每生成1molCO2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

。6H+＋2MnO4—＋5H2C2O4＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O1mol1/11/2023Mn（Ⅵ）Mn（Ⅳ）Mn（Ⅲ）Mn(C2O4)n3－2nMn2＋＋CO2Mn（Ⅶ）⑵請設計1個實驗方案來驗證這個歷程是可信的（只需給出設計思想）

。

取兩份等體積、等濃度草酸溶液，向其中一份草酸溶液中加固體MnSO4，另一份不加；在滴加KMnO4溶液時，加Mn2+者反應速率快。對比實驗：

或?qū)ふ乙环N試劑能與Mn(VI)、Mn(IV)或Mn(III)生成難溶物(或配合物)；加入這種試劑，反應速率變慢。1/11/2023

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。請設計合理實驗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。完成以下實驗探究過程：(1)提出假設：假設1：該混合金屬粉末中除鋁外還含有_________元素；假設2：該混合金屬粉末中除鋁外還含有_________元素；假設3：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu元素；(2)設計實驗方案基于假設3，設計出實驗方案(不需要作答)。(3)實驗過程根據(jù)(2)的實驗方案，敘述實驗操作、預期現(xiàn)象和結(jié)論。思考：2008年廣東高考試題第23題實驗操作預期現(xiàn)象和結(jié)論1/11/2023答案用藥匙取少許樣品，加入試管A中，再用滴管取過量2mol·L-1NaOH溶液并滴加到試管A中，充分反應后，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的剩余固體中加過量1mol·L-1硫酸，充分反應后，靜置。取上層清液于試管B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。

1/11/2023往試管B中加入少許2mol·L-1稀硝酸，再滴加20%KSCN溶液溶液先變黃色，加KSCN后顯血紅色，結(jié)合②可知，一定含鐵。往②剩余固體中加入2mol·L-1稀硝酸，再滴加2mol·L-1NaOH溶液固體溶解，有無色刺激性氣體產(chǎn)生并很快變成紅棕色，溶液顯藍色，加NaOH溶液后有藍色沉淀產(chǎn)生，一定含銅。1/11/202309合肥二模：下圖是甲、乙兩位同學探究銅和稀硝酸反應的裝置圖，請回答下列問題：(1)寫出銅和稀硝酸反應的離子方程式

.(2)實驗裝置甲能否證明銅和稀硝酸反應的產(chǎn)物是NO氣體?

(填“能”或“不能”)。理由是

。3）若用實驗裝置乙進行實驗，檢驗裝置氣密性的操作是

。（4）設計實驗，利用乙裝置制備并檢驗NO氣體。寫出實驗步驟、實驗現(xiàn)象及結(jié)論：實驗步驟

實驗現(xiàn)象及結(jié)論

①向干燥管中加少量銅片，如圖裝配好儀器，向燒杯中注入稀HNO3

②打開止水夾，向上拉動注射器活塞，直至干燥管內(nèi)充滿稀硝酸，關(guān)閉止水夾。③再打開止水夾，向上慢慢拉動注射器活塞，（原注射器內(nèi)有部分空氣），將干燥管內(nèi)氣體抽入注射器中，關(guān)閉止水夾。②銅片逐漸溶解，表面產(chǎn)生氣泡，溶液變?yōu)樗{色，干燥管內(nèi)液面下降，產(chǎn)生無色氣體。③注射器內(nèi)無色氣體變?yōu)榧t棕色，說明銅與稀硝酸反應生成的無色氣體為NO。3Cu+2NO3_+8H+=3Cu2+

+2NO+4H2O不能因為圓底燒瓶中有空氣，空氣中O2與NO反應生成NO2，出現(xiàn)紅棕色。向燒杯中加適量的水，打開止水夾，慢慢抽拉注射管，水進入干燥管，關(guān)閉止水夾，干燥管內(nèi)液面保持不變，則表明該裝置氣密性良好。1/11/2023

課堂練習：1.

三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料。某校一化學實驗小組通過實驗來探究一紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究過程如下：查閱資料：Cu2O是一種堿性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空氣中加熱生成CuO提出假設

假設1：紅色粉末是Fe2O3

假設2：紅色粉末是Cu2O

假設3：紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物

設計探究實驗:

取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN試劑。

⑴若假設1成立，則實驗現(xiàn)象是

。⑵若滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，則證明原固體粉末中一定不含三氧化二鐵。你認為這種說法合理嗎？

，簡述你的理由(不需寫出反應的方程式)

。

⑶若固體粉末完全溶解無固體存在,滴加KSCN試劑時溶液不變紅色,則證明原固體粉末是

，寫出發(fā)生反應的離子方程式:

、

、

。

探究延伸：經(jīng)實驗分析，確定紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物。

⑷實驗小組欲用加熱法測定Cu2O的質(zhì)量分數(shù)。取ag固體粉末在空氣中充分加熱，待質(zhì)量不再變化時，稱其質(zhì)量為bg（b>a），則混合物中Cu2O的質(zhì)量分數(shù)為

。

⑸某鋁土礦樣品經(jīng)測定是由Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等氧化物組成，請設計一簡單實驗，確定礦物中含有+2價的鐵（寫出所用試劑，操作方法和結(jié)論）。

1/11/2023答案⑴溶液變?yōu)檠t色⑵不合理Cu能將Fe3+還原為Fe2+⑶Fe2O3和Cu2O的混合物，F(xiàn)e2O3+6H+

=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+⑷⑸取樣品適量放入燒杯中，加入稀硫酸將其溶解，過濾取濾液少量于試管中，再加入幾滴高錳酸鉀溶液，其紫紅色若能褪去，則說明礦樣中含有+2價的鐵;反之則沒有。1/11/2023

2.為了探究酮與濃硫酸的反應，某研究性學習

小組做了如下實驗：①在放有銅片的圓底燒瓶

中加入10mL濃硫酸，加熱煮沸10min（如右圖

所示）后，所得固體分離除去未反應的銅片，

再經(jīng)水洗仍有大量黑色不溶物。②取少量不溶

物，向其中加入幾滴濃硝酸，產(chǎn)生大量紅棕色

氣體。③取少量不溶物，向其中加5mL酒精，

充分振蕩后，靜置、過濾，把濾液移入盛有水的小試管中，振蕩，出現(xiàn)渾濁。④取少量不溶物，向其中加入3mL氨水，振蕩，溶液呈無色，在空氣中靜置，溶液變?yōu)樯钏{色。⑤取少量不溶物，向其中加入濃鹽酸并加熱，沉淀幾乎全部溶解。為了解釋上述現(xiàn)象，學習小組通過查閱資料了解到。a．銅與濃硫酸反應的不溶性副產(chǎn)物可能有：CuS、Cu2S、Cu2O、S等物質(zhì)；b．CuS和Cu2S都能溶于熱的濃鹽酸；c．Cu2O能溶于氨水生成無色的[Cu（NH3)2]+，[Cu（NH3)42+在氨水中被空氣中的氧氣氧化成深藍色的[Cu（NH3）4]2+?；卮鹣铝袉栴}：

（1）實驗結(jié)束后，裝置C中的溶液中可能含有的溶質(zhì)有-----------

（2）第②步操作要注意的問題是

；對比①②兩步操作中的現(xiàn)象，你能得到的結(jié)論是

。

（3)第③步操作中出現(xiàn)的沉淀是

，請解釋出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因

。

（4）寫出④步涉及的離子方程式

。

（5）綜合分析銅與濃硫酸的反應，生成的不溶物是

。

（6）某工廠擬用廢銅屑制備硫酸銅，請你分析利用上述實驗原理是否可行。若可行，請說明理由

。若不可行，請設計更合理的實驗方案（用化學反應方程式表示）

。

1/11/2023答案：（1）Na2SO3、NaOH、Na2SO4

（2）必須在密閉系統(tǒng)中（或在通風廚中）進行，防止污染空氣（或防止中毒）；黑色沉淀中有還原性物質(zhì)，濃硝酸的氧化性強于濃硫酸。

（3）硫（或S），硫微溶于酒精但不溶于水，將硫的酒精溶液倒入水中，即可析出固體硫

（4）Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu（NH3）2]++2OH—+3H2O4[Cu（NH3）2]++8NH3·H2O+O2=4[Cu（NH3）4]2++4OH—+6H2O（5）Cu2O、S以及CuS和Cu2S中的一種或兩種（6）2Cu+O2=2CuOCuO+H2SO4=CuSO4+H2O

1/11/20233.“套管實驗”是將一支較小的玻璃儀器裝入另一玻璃儀器中，經(jīng)組裝來完成原需要兩只或更多普通玻璃儀器進行的實驗。因其具有許多優(yōu)點，近年被廣泛開發(fā)并應用于化學實驗中。下述兩個實驗均為“套管實驗”，請觀察下圖的實驗裝置、分析實驗原理，回答下列實驗：實驗一：如圖甲，小試管內(nèi)塞有沾有無水硫酸銅粉末的棉花球。試回答：(1)從點燃酒精燈開始，棉花球及燒杯A、B中能觀察到的現(xiàn)象有

——

(2)整個實驗結(jié)束時在操作上需要特別注意的問題是

。(3)通過該實驗可以得出的結(jié)論是

——

實驗二：在氨氣的噴泉實驗中，將圓底燒瓶集滿氨氣的操作很麻煩。請設計一個簡單的操作方法，只用一支試管(如圖乙)，選用下列藥品：A．氯化銨固體；B.氫氧化鈉固體；C．濃氨水；D．濃硫酸；E．濕潤的紅色石蕊試紙，采用“套管法”在圓底燒瓶中集滿噴泉實驗所用氨氣。(4)所用的試劑為

。(填序號)(5)請簡述所設計的操作及判定收集滿氨氣的現(xiàn)象

——

(6)產(chǎn)生氨氣的化學反應方程式為

——

(7)將上述兩個實驗與普通實驗相比較，“套管實驗”明顯具備的優(yōu)點是

--------1/11/2023答案：(1)

棉花團變藍，剛加熱