探究實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題,化學(xué)二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí),以元素化合物知識(shí)作為探究背景，以探究實(shí)驗(yàn)的核心環(huán)節(jié)為載體，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的能力。,1、 試題特點(diǎn),2、試題類(lèi)型 （1）并列型假設(shè)類(lèi)探究實(shí)驗(yàn) （2）交叉型假設(shè)類(lèi)探究實(shí)驗(yàn),（1）并列型假設(shè)類(lèi)探究實(shí)驗(yàn),1、（2012年北京卷27） 有文獻(xiàn)記載：在強(qiáng)堿條件下，加熱銀氨溶液可能析出銀鏡。某同學(xué)進(jìn)行如下驗(yàn)證和對(duì)比實(shí)驗(yàn)。,該同學(xué)欲分析實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的差異，查閱資料： aAg(NH3)2+2H2O Ag+2NH3·H2O bAgOH不穩(wěn)定，極易分解為黑色Ag2O,（2）經(jīng)檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的氣體中有NH3，黑色物質(zhì)中有Ag2O。 產(chǎn)生Ag2O的原因是_。,（3）該同學(xué)對(duì)產(chǎn)生銀鏡的原因提出假設(shè)： 可能是NaOH還原Ag2O。實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象：向AgNO3溶液中加入_，出現(xiàn)黑色沉淀；水浴加熱，未出現(xiàn)銀鏡。,過(guò)量NaOH溶液,1、（2012年北京卷27） 有文獻(xiàn)記載：在強(qiáng)堿條件下，加熱銀氨溶液可能析出銀鏡。某同學(xué)進(jìn)行如下驗(yàn)證和對(duì)比實(shí)驗(yàn)。,該同學(xué)欲分析實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的差異，查閱資料： aAg(NH3)2+2H2O Ag+2NH3·H2O bAgOH不穩(wěn)定，極易分解為黑色Ag2O,Ag(NH3)2OH、Ag2O NaOH、NH3H2O(NH3),×,×,（4）重新假設(shè)：在NaOH存在下，可能是NH3還原Ag2O。用右圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)象：出現(xiàn)銀鏡。在虛線框內(nèi)畫(huà)出用生石灰和濃氨水制取NH3的裝置簡(jiǎn)圖(夾持儀器略)。,Ag(NH3)2OH、Ag2O NaOH、NH3H2O(NH3),×,（5）該同學(xué)認(rèn)為在（4）的實(shí)驗(yàn)中會(huì)有Ag(NH3)2OH生成。由此又提出假設(shè)： 在NaOH存在下，可能是Ag(NH3)2OH也參與了NH3還原Ag2O的反應(yīng)。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)假設(shè)成立，依據(jù)的現(xiàn)象是_。,與溶液接觸的試管壁上析出銀鏡,Ag(NH3)2OH、Ag2O NaOH、NH3H2O(NH3),（1）配制銀氨溶液所需的藥品是AgNO3溶液和氨水 。 （2）用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)NH3產(chǎn)生的現(xiàn)象是試紙變藍(lán) 。 產(chǎn)生Ag2O的原因是在NaOH存在下，加熱促進(jìn)NH3·H2O分解，逸出NH3，促使Ag(NH3)2+2H2O Ag+2NH3·H2O平衡正向移動(dòng)，c(Ag+)增大，Ag+與OH-反應(yīng)立即轉(zhuǎn)化為Ag2O：2OH2Ag+=Ag2OH2O 。 （3）該同學(xué)對(duì)產(chǎn)生銀鏡的原因提出假設(shè)：可能是NaOH還原Ag2O。實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象：向AgNO3溶液中加入_，出現(xiàn)黑色沉淀；水浴加熱，未出現(xiàn)銀鏡。 （4） （5）有部分Ag2O溶解在氨水中，該反應(yīng)的化學(xué) 方程式是Ag2O4NH3·H2O=2Ag(NH3)2OH3H2O。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)假設(shè)成立，依據(jù)的現(xiàn)象是 與溶液接觸的試管壁上析出銀鏡。 （6）用HNO3清洗試管壁上的Ag，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Ag2HNO3(濃)=AgNO3NO2H2O 。,過(guò)量NaOH溶液,參考答案：,2、（2011年北京卷27） 甲、乙兩同學(xué)為探究SO2與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽能否反應(yīng)生成白色BaSO3沉淀，用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象：,（2）C中白色沉淀是BaSO4，該沉淀的生成表明SO2具有還原性。 （4）分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀產(chǎn)生的原因，甲認(rèn)為是空氣參與反應(yīng)，乙認(rèn)為是白霧參與反應(yīng)。 為證實(shí)各自的觀點(diǎn)，在原實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上：甲在原有操作之前增加一步操作，該操作是_；乙在A、B間增加洗氣瓶D，D中盛放的試劑是_。,通N2一段時(shí)間，排除裝置的空氣,飽和NaHSO3溶液,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，B中現(xiàn)象：,3、（2013年安徽卷28） 某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸（H2C2O4）能將其中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬Al2Fe(SO4)4·24H2O即可對(duì)該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響，探究如下：,（1）在25下，控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表（表中不要留空格）。,20 20,3、（2013年安徽卷28） 某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸（H2C2O4）能將其中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬Al2Fe(SO4)4·24H2O即可對(duì)該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響，探究如下： （4）該課題組對(duì)鐵明礬Al2Fe(SO4)4·24H2O中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三： 假設(shè)一：Fe2+起催化作用； 假設(shè)二： ； 假設(shè)三： ； (5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容。 （除了上述實(shí)驗(yàn)提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2（SO4）3·24H2O、Al2（SO4）3等。溶液中Cr2O72-的濃度可用儀器測(cè)定）,4、（2011年安徽卷28）地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。文獻(xiàn)報(bào)道某課題組模擬地下水脫氮過(guò)程，利用Fe粉和KNO3溶液反應(yīng)，探究脫氮原理及相關(guān)因素對(duì)脫氮速率的影響。,（3）該課題組對(duì)影響脫氮速率的因素提出了如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三： 假設(shè)一：溶液的pH；假設(shè)二：溫度；假設(shè)三：鐵粉顆粒大?。?（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論。(已知：溶液中的NO3-濃度可用離子色譜儀測(cè)定),分別取等體積、等濃度的KNO3溶液于不同的試管中； 調(diào)節(jié)溶液呈酸性且pH各不相同，并通入N2； 分別向上述溶液中加入足量等質(zhì)量的同種Fe粉； 用離子色譜儀測(cè)定相同反應(yīng)時(shí)間時(shí)各溶液中NO3-的濃度。 若pH不同的KNO3溶液中，測(cè)出的NO3-濃度不同，表明pH對(duì)脫氮速率有影響，否則無(wú)影響。 （本題屬于開(kāi)放性試題，合理答案均可）,4Fe+NO3-+10H+=NH4+4Fe2+3H2O,并列型假設(shè)類(lèi)探究實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì) 穩(wěn)定不變量， 調(diào)節(jié)可變量， 抓住參照量， 分析論據(jù)， 得出結(jié)論。,（2）交叉型假設(shè)類(lèi)探究實(shí)驗(yàn),（2010年安徽卷28） 他們對(duì)蝕刻銀的原因進(jìn)行了如下探究： 【提出假設(shè)】 假設(shè)1： 。假設(shè)2： 。 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證假設(shè)】 （2） 驗(yàn)證了假設(shè)1成立。 （3）驗(yàn)證假設(shè)2 。,（2011年安徽卷28） （3）該課題組對(duì)影響脫氮速率的因素提出了如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三： 假設(shè)一：溶液的pH；假設(shè)二：_；假設(shè)三：_； （4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論。 ,（2012年安徽卷28） 該課題組對(duì)固體產(chǎn)物(不考慮PbSO4)的成分提出如下假設(shè)。請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三。 假設(shè)一：全部為PbCO3；假設(shè)二：_；假設(shè)三：_。 (4)為驗(yàn)證假設(shè)一是否成立，課題組進(jìn)行如下研究。 定性研究：請(qǐng)你完成下表中內(nèi)容。,（2013年安徽卷28）（4）該課題組對(duì)鐵明礬Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三： 假設(shè)一：Fe2+起催化作用；假設(shè)二：_；假設(shè)三：_； （5）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容。 可供選擇的藥品有。,（2007年廣東卷23）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)探究。 僅限選擇的儀器和試劑：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。,（2008年廣東卷21）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： （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： 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) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程,（2009年廣東卷21）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。 限選試劑： （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：_。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。,（2010年廣東卷33） （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。 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，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)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： ,考試說(shuō)明中的題型示例,（2013年石家莊市二模 27 ）實(shí)驗(yàn)室可用K2Cr2O7與濃鹽酸混合加熱制備氯氣（K2Cr2O7被還原為Cr3+）。 （1）K2Cr2O7與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移3 mol e，則消耗 mol K2Cr2O7 。 （2）稀鹽酸與K2Cr2O7固體混合加熱卻沒(méi)有氯氣生成。為探究影響氯氣生成的因素，某化學(xué)興趣小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 提出假設(shè) 假設(shè)1：Cl濃度對(duì)反應(yīng)有影響； 假設(shè)2：H+ 濃度對(duì)反應(yīng)有影響； 假設(shè)3： 。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實(shí)驗(yàn)試劑：濃鹽酸、稀鹽酸、濃硫酸、NaOH溶液、K2Cr2O7固體、NaCl固體、濕潤(rùn)的淀粉KI試紙。,0.5,Cl濃度、H+ 濃度對(duì)反應(yīng)都有影響,向A試管中加入適量NaCl固體，加熱，把濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在試管口附近,若濕潤(rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)，則假設(shè)1成立； 若濕潤(rùn)的淀粉KI試紙未變藍(lán)，則假設(shè)2或3成立,向B試管中加入適量濃硫酸，加熱，把濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在試管口附近,若濕潤(rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)，則假設(shè)2成立 若濕潤(rùn)的淀粉KI試紙未變藍(lán)，結(jié)合步驟2中的，則假設(shè)3成立,建 模 ,建 模 ,這類(lèi)試題的本質(zhì)是定性實(shí)驗(yàn)。 準(zhǔn)確把握不同物質(zhì)性質(zhì)的共性和個(gè)性。 思考角度：試劑的選擇 試劑的添加順序 試劑的用量 干擾的排除,（2008年廣東卷21）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；3 mol·L-1H2SO4、3 H2O2、6 mol·L-1HNO3、0.01 mol·L-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1KI、20KSCN、蒸餾水。提出合理假設(shè) 假設(shè)1：+3價(jià)；假設(shè)2：+2價(jià)；假設(shè)3：+3價(jià)和+2價(jià)。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程,假設(shè)1：催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為+3價(jià)； 假設(shè)2：催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為+2價(jià)； 假設(shè)3：催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)既有+3價(jià)也有+2價(jià)。,（2009年廣東卷21）三草酸合鐵酸鉀晶體K3Fe(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、0.1 mol·L-1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。 （1）將氣體產(chǎn)物依次通過(guò)澄清石灰水（A）、濃硫酸、灼熱氧化銅（B）、澄清石灰水（C），觀察到A、C中澄清石灰水都變渾濁，B中有紅色固體生成，則氣體產(chǎn)物是CO和CO2。 （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，而鹽只有K2CO3。驗(yàn)證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是 ，現(xiàn)象是_。 （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：Fe；假設(shè)2：FeO；假設(shè)3：Fe和FeO。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。,假設(shè)1：鐵元素的存在形式為Fe； 假設(shè)2：鐵元素的存在形式為FeO； 假設(shè)3：鐵元素的存在形式為Fe與FeO的混合物。,（2010年廣東卷33）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 =Na2SO3+H2O。 （2）反應(yīng)Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的還原劑為Na2SO3。 （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（不考慮空氣中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-。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)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-1H2SO4、1moL·L-1NaOH、0.01mol·L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊試液。,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-。,