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化學(xué),專題九實驗探究題,1.科學(xué)探究的步驟：提出問題→猜想與假設(shè)→實驗設(shè)計→收集證據(jù)→得出結(jié)論→反思與評價→表達與交流。2.科學(xué)探究的分類：常見的實驗探究試題從內(nèi)容上可以分為以下四類：①成分探究；②性質(zhì)探究；③條件探究；④制備探究。3.探究實驗的基本要求：①明確實驗?zāi)康?。②選擇合適的藥品、儀器裝置。③按合理的步驟進行實驗。④全面、準確記錄實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。⑤對實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進行合理分析、推理、歸納、得出結(jié)論。⑥拓展及應(yīng)用要緊扣題意。,4.實驗方案的評價以批判的思維方法對所設(shè)計的實驗方案、實驗方法、裝置設(shè)計從某角度否定，排除不合理或可行但不是最優(yōu)的方法，選擇、創(chuàng)新更好的方法。實驗評價的原則：（1）理論正確，設(shè)計方案一定要符合化學(xué)變化規(guī)律和實驗原理；（2）操作可行；（3）經(jīng)濟合理；（4）推理嚴密；（5）保護環(huán)境。對裝置設(shè)計題主要評價裝置設(shè)計原理是否科學(xué)，實驗操作步驟是否合適，儀器排列順序是否合理，對實驗方案評價關(guān)鍵看實驗途徑是否合理。,成分探究,【例1】（2015荊州）某同學(xué)在實驗室發(fā)現(xiàn)了一瓶標簽殘缺的無色溶液（如圖甲所示），為確認其中的溶質(zhì)，他設(shè)計并進行了如下探究活動，請回答下列問題。,【猜想與假設(shè)】溶質(zhì)可能為NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一種。,【資料查閱】上述四種物質(zhì)的相關(guān)信息如下：,【探究過程】如圖乙所示，在操作①后可確定溶質(zhì)不是NaCl，則其實驗現(xiàn)象應(yīng)是；在進行操作②時有無色無味的氣體產(chǎn)生，由此又可排除假設(shè)物質(zhì)中的。,【探究結(jié)論】你認為該溶液中的溶質(zhì)可能是上述假設(shè)物質(zhì)中的，你的判斷依據(jù)是。【探究反思】（1）若上述探究結(jié)論是正確的，操作②產(chǎn)生的氣體應(yīng)是（寫化學(xué)式），實驗室檢驗該氣體的實驗操作及現(xiàn)象是。（2）另有同學(xué)猜想其中的溶質(zhì)還可能是Na2SO4，但又沒有Na2SO4的上述表列信息。請你根據(jù)以上實驗操作的相關(guān)現(xiàn)象，判斷該溶液中的溶質(zhì)是否是Na2SO4，并敘述理由：。,【答案】石蕊試液變成藍色氫氧化鈉碳酸鈉碳酸氫鈉飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不可能達到10%，而碳酸鈉溶液可以CO2將氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁Na2SO4與稀鹽酸不反應(yīng)，無氣體生成,性質(zhì)探究,【例2】（2015紹興）小明在學(xué)習(xí)金屬活動性順序后，知道鉀、鈣、鈉金屬活動性特別強，能與水反應(yīng)生成堿和氫氣。他想鎂緊排在鈉后面，它是否也能與水反應(yīng)呢？【提出問題】鎂是否能與水反應(yīng)？【實驗探究】在兩個燒杯中，分別加入等量的冷水和鎂條，用酚酞指示劑。實驗過程和現(xiàn)象如圖：,【反思與總結(jié)】（1）小明得出的實驗結(jié)論是。（2）小明發(fā)現(xiàn)B試管放置空氣中一會兒溶液的紅色會褪色，這說明溶液的堿性減弱了。于是他大膽作出了一個猜想并設(shè)計了驗證方案：,小明通過實驗驗證了自己的猜想是正確的。（3）一段時間后，小明觀察到鎂條在熱水中無現(xiàn)象，但當他想到實驗室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反應(yīng)時，便有了解釋。他的解釋是。,【解析】（1）根據(jù)A圖可知，鎂條放入冷水中，鎂條表面沒有氣泡產(chǎn)生，且加入酚酞試液也沒有出現(xiàn)紅色；而鎂條加入熱水中，鎂條表面產(chǎn)生氣泡，且加入酚酞試液變成了紅色，由此可知，鎂不能與冷水反應(yīng)，能與熱水反應(yīng)；（2）因為猜想中提出了可能是因為溫度降低造成的，所以可以將褪色后的溶液加熱來觀察是否變紅色；（3）鎂與水反應(yīng)生成氫氧化鎂白色沉淀和氫氣，生成的氫氧化鎂會覆蓋在鎂條的表面阻止反應(yīng)的進一步發(fā)生?！敬鸢浮浚?）鎂不能與冷水反應(yīng)，能與熱水反應(yīng)（2）加熱（3）鎂條表面覆蓋了難溶于水的氫氧化鎂導(dǎo)致反應(yīng)終止,條件探究,【例3】（2015遵義）FeCl3溶液能對過氧化氫的分解起催化作用，某小組擬在相同濃度FeCl3溶液的催化下，探究過氧化氫濃度對過氧化氫分解速率的影響。寫出本實驗發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。,Ⅰ.分別取相同體積、不同濃度的過氧化氫溶液于錐形瓶中，注入相同體積、相同濃度的FeCl3溶液，如圖觀察到，就可以粗略判斷，得出實驗結(jié)果。為進一步判斷上述實驗結(jié)論的準確性，運用上圖，小剛同學(xué)進行了如下實驗方案設(shè)計。Ⅱ.【方案一】在不同過氧化氫濃度下，測定收集相同氣體體積所需時間?！痉桨付吭诓煌^氧化氫濃度下，測定。,方案二的實驗測量結(jié)果：,表中x＝，y＝。實驗結(jié)論：通過測量，若V1V2（填“＞”“＝”或“＜”），說明。,【解析】過氧化氫在氯化鐵作催化劑的條件下反應(yīng)生成水和氧氣；Ⅰ.分別取相同體積、不同濃度的過氧化氫溶液于錐形瓶中，注入相同體積、相同濃度的FeCl3溶液，從反應(yīng)速率的快慢就可得出結(jié)論；Ⅱ.【方案二】在不同過氧化氫濃度下，測定相同時間收集氣體的體積；分析方案二的實驗測量結(jié)果，可得控制變量x＝3，y＝5；通過測量，若V1＜V2，可得出結(jié)論：在相同濃度的催化劑條件和相同時間下，過氧化氫濃度越大，分解速率越快。,