高考化学实验探究题 补差

高考化学实验探究题

命题趋势：

探究性实验题以其创新、灵活的特点也正在取代陈旧的命题套路，成为高考命题的热点题型。 解题思路：提出假设→实验探究→得出结论 1、准确地把握实验目的

2、利用已学知识，分析如何实现这个目的 -－实验原理 3、结合实验材料，初步确定设计对策 考题类型：

1、对未知物(产物或剩余物等) 的探究 2、物质性质的探究 3、化学反应原理的探究 答题模式（表述方法）：

1、取适量的物质（药品）进行实验（操作）如果有 象，则得出

2、（对另一种情况设计判断）另取等量的物质（药品）进行对照实验（操作）如果有 （现象），则得出 （结论）。 注意事项：

1、细心审题是关键：目的、原理要画出来，并自始至终把握实验目的。 2、认真分析是核心：①原理分析 ②材料分析 ③变量分析 ④结果分析

3、正确表达是保障：大多数学生有实验思路，就是拿不到分，因此我们在表达过程中一定要按格式答题，同时要体现出科学、等量、单一变量与对照性等原则，提高实验的得分率。 一：对未知物(产物或剩余物等) 的探究

例1、三草酸合铁酸钾晶体K 3[Fe(C2O 4) 3] 3H 2O 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、1.0 mol·L -1 HNO 3、1.0 mol·L -1 盐酸、1.0 mol·L -1 NaOH 、3% H2O 2、0.1 mol·L -1 KI、0.1 mol·L -1 ．．

CuSO 4、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

（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K 2CO 3。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。 ① 提出合理假设

假设1： ； 假设2： ； 假设3： 。

－－实验方案

② 设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答） ．．．．．．．．．③ 实验过程

根据②中方案进行实验。在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

．．．

查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。 Ⅰ. 摩擦剂中氢氧化铝的定性检验

取适量牙膏样品，加水成分搅拌、过滤。

（1）往滤渣中加入过量NaOH 溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH 溶液反应的离子方程式是___________

_____________________________________________。

（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是____________________。

Ⅱ. 牙膏样品中碳酸钙的定量测定

利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C 中生成的BaCO 3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题：

（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B 、C 中的反应物外，还有：____________。 （4）C 中反应生成BaCO 3的化学方程式是________________________________。 （5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_____________（填标号）。 a. 在加入盐酸之前，应排净装置内的CO 2气体 b. 滴加盐酸不宜过快

c. 在A —B 之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

d. 在B —C 之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

（6）实验中准确称取8.00g 样品三份，进行三次测定，测得BaCO 3平均质量为3.94g 。则样品中碳酸钙的质量分数为_________。

（7）有人认为不必测定C 中生成的BaCO 3质量，只要测定装置C 在吸收CO 2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是_________________________。 二：物质性质的探究

例2、某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧？”由于实验室中没有现成的NO 2气体，该小组的同学设计了两个方案（忽略N 2O 4的存在，图中铁架台等夹持仪器均已略去）： Ⅰ．实验装置如下图一所示

图一 图二

（1）浓硝酸受热分解的化学方程式是 __________________________________________________。 硝酸铜（2）实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO2不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结

带火星的木条

论是否正确？ （填“正确”或“不正确），理由是 Ⅱ．实验装置如上图265%所示的硝酸

（1）硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是__________________

（2）当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？ （填“正确”或“不正确”），理由是 Ⅲ．为了更直接说明“NO2能否支持木条的燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作。

三：化学反应原理的探究

如：1、在溴水中加入镁粉，溴水褪色。对于褪色的原因，甲认为是溴溶于水后，溴和水发生了可逆反应: Br 2+H2O

HBr+HBrO

当向溴水中加入镁粉之后，则发生以下两种反应： Mg+2HBr=MgBr2＋H 2↑ ｀ Mg+2HBrO=Mg(BrO)2+H2↑

由于上述反应的发生，使溴水中的平衡向正反应方向移动，从而使溴水褪色。乙认为，镁是活泼金属，在溴水中存在大量的溴，应该是溴与镁粉直接反应：Mg+Br2=MgBr2，而使溴水褪色。

请设计实验方案验证。

解题关键：找出两种观点的争论焦点，以其内在区别为切入点，结合课本知识设计不同的实验来区别。

2、含有酚酞的氢氧化钠的溶液中，滴加新制氯水，边滴边振荡，直到红色褪去。对于红色消失的原因，甲同学认为是氯气与水反应生成的HCl 和HClO 中和了NaOH 所致；乙同学认为是氯气与水反应生成的HClO 具有强氧化性使红色酚酞变成了无色的物质。

请设计实验证明上述解释正确与否。

例3、某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究。（相对原子质量Fe:56）

a ．向广口瓶内注入足量热NaOH 溶液，将盛有a g 纯铁粉的小烧杯放入瓶中。

b ．关闭止水夹，点燃红磷，伸入瓶中，塞好胶塞。

c ．待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗旋塞，向烧杯中滴入200mL 6mol/L的稀硝酸，铁粉恰好完全溶解。 （一）气体产物成分探究

①实验前如何检查该装置的气密性 。 ②燃烧红磷的目的是 。

③为证明气体产物为NO ，步骤c 后还缺少的一步主要操作是___________________。 （二）产物中铁元素价态探究： （1）提出合理假设： 假设1：产物只有+3价铁；

假设2： ； 假设3： 。

（2）设计实验：分别取小烧杯中反应后溶液装入两支试管甲、乙，在甲试管中滴加酸性高锰酸钾溶液；在乙试管中滴加KSCN 溶液，观察现象。推测实验现象与结论：

①若现象为： ，则假设1正确； ②若现象为： ，则假设2正确； ③若现象为： ，则假设3正确。 （3）a 值范围为 。

巩固练习：

1、Na 2CO 3溶液和CuSO 4溶液混合后，产生蓝色沉淀，请你推测可能有哪些产物？并设计试验来验证。[提示] 经查资料得知：CuCO 3和Cu(OH)2均不带结晶水。 假设一：__________________________ 假设二：__________________________ 假设三：__________________________

2. 某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化．

（1）氨催化氧化的化学方程式为___________________．

（2）加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是_________反应（填“吸热”或“放热”）．

（3）为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_________；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是___________________．

（4）为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置_________（填装置代号）；化合物X 为_________（只写一种），Na 2O 2的作用是___________________．

3、化学兴趣小组在实验室对粉末状Na 2SO 3样品是否变质进行探究，并希望用未变质的Na 2SO 3固体制取SO 2-，SO 2在水中的溶解性为：1体积水约溶解40体积SO 2。

-1-1

限选实验仪器与试剂：白纸、Na SO 样品、1 mol·L H SO 、 12 mol·L H 2SO 4、 2324．．

6 mol·L -1HNO 3、0.01 mol·L -1KMnO 4、BaCl 2溶液、品红试液、NaOH 溶液、稀盐酸、 蒸馏水。

（1）请指出Na 2SO 3固体在空气中变质的原因，用化学方程式表示： 。 （2）请完成对Na 2SO 3样品是否变质的探究，提出合理假设： 假设1：Na 2SO 3样品完全没有变质；

假设2： ； 假设3： 。 ① 设计实验方案证明你的假设（不要在答题卷上作答） ．．② 实验过程

根据假设方案，对假设2和假设3进行实验，判断Na 2SO 3样品是否变质。请在答题卷上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。（可不填满）

(注：上述实验均需在通风厨中进行)

（3）用下列简图，在答题卡的方框中画出制备并收集SO 2的实验装置示意图（要求注明所用试剂）。 制备并收集SO 2的实验装置示意图（要求注明所用试剂）

（4）将SO 2气体分别通入下列溶液中：

①通入品红溶液，现象是________________________________________________； ②通入溴水溶液，离子方程式是_____________________________________________；

（5）有一小组在实验中发现，SO 2气体产生缓慢，以致后续实验现象很不明显，但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法。

原因之一是Na 2SO 3固体已经变质（大部分变质或完全变质），另一种原因可能是___________；验证方法__________________________。

4. 某同学进行实验研究时，欲配制1.0mol •L Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O 试剂（化学式量：315）。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得Ba(OH)2·8H2O 在283K 、293K 和303K 时的溶解度（g/100g H2O ）分别为2.5、3.9和5.6。

（1）烧杯中未溶物可能仅为BaCO 3，理由是 。

（2）假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O

和少量BaCO 3组成，设计实验方案，进行成分检验。在答题卡上写出实

验步骤、预期现象和结论。

（不考虑

结晶水的检验；室温时

BaCO

3饱和溶液的pH=9.6） ．．．

限选

试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH 溶液、澄清石灰水、pH 计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管

-1

带孔橡胶塞 锥形瓶 集气瓶 分液漏斗 导管 液体 固体

22①配制250ml 约0.1mol •L Ba(OH)2溶液：准确称取w 克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水， ，将溶液转入 ，洗涤，定容，摇匀。

②滴定：准确量取25.00ml 所配制B a (O H ) 2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将 （填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol •L 盐酸装入50ml 酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸Vml 。

③ 计算Ba(OH)2·8H2O 的质量分数= （只列出算式，不做运算） ．．（4）室温下， (填“能”或“不能”) 配制1.0 mol•L Ba(OH)2溶液

-1

-1

-1

参考答案：

一、例1、答案：（1）CO 和CO 2

（2）利用焰色反应

透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰 （3）①全部为铁单质

全部为FeO

同时存在铁单质和FeO ③

练习1、（1）Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O

（2）有白色沉淀生成，加HCl 后沉淀全部溶解，同时产生气泡

（3）将样品与HCl 反应后生成的CO 2吹入C 中，全部被Ba(OH)2吸收 （4）防止空气中CO 2进入C ，影响实验 （5）CO 2+Ba(OH)2=BaCO3↓+ H2O （6）cd （7）25%

（8）样品与HCl 反应生成的CO 2中混有HCl 和H 2O ，均会造成溶液增重 例2、答案：Ⅰ（1）4HNO 3(浓) ＝4NO 2↑+O2↑+2H2O

（2）不正确 带火星的木条熄灭可能是由于加热浓硝酸时产生大量水蒸气。 Ⅱ （1）2Cu(NO3) 2 ＝2CuO+4NO2↑+O2↑

（2）正确 硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同，若NO2不支持燃烧，则木条不会复燃

Ⅲ 用金属铜与浓硝酸反应制取NO2气体，并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥，再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察是否复燃。

例3、答案：（一） ①略。（2分）

②除去广口瓶内的氧气，避免干扰气体检验（2分） ③打开止水夹，向瓶内通入少量氧气；（2分）

（二）（1）假设2：产物中只有+2价铁元素（1分）。假设3：产物中既含+2价又有+3价铁元素（1分）。 （2）①甲试管溶液无明显变化，乙试管溶液变红色；（2分） ②甲试管溶液紫色褪去，乙试管没有明显变化；（2分） ③甲试管溶液紫色褪去，乙试管溶液变红色。（2分） （3）16.8≤a≤25.2 （2分） 巩固练习：

1、假设一：Na 2CO 3溶液和CuSO 4溶液混合后直接发生沉淀反应，生成CuCO 3沉淀。 假设二：Na 2CO 3溶液和CuSO 4溶液混合后发生双水解反应，生成Cu(OH)2沉淀。

假设三：Na 2CO 3溶液和CuSO 4溶液混合后既发生沉淀反应，又发生双水解反应，生成Cu 和Cu(OH)2两种沉

淀的混合物。

方案一：向洗涤干净并低温烘干的沉淀中加入盐酸，证明生成物中含CuCO 3，另取沉淀加热灼烧，检验生成的水，证明生成物中含Cu(OH)2。

方案二：将洗涤干净并低温烘干的沉淀直接加热灼烧，将生成的气体依次通过无水硫酸铜、澄清石灰水，检验生成的水或二氧化碳，证明生成物中含Cu(OH)2或CuCO 3或两者兼有。 2.

催化剂

（1）4NH 3+5O2△ 4NO+6H2O

（2）放热

（3）浓H 2SO 4；生成的NO 与O 2反应生成NO 2,NO 2与水反应生成HNO 3，NH 3与HNO 3反应生成了NH 4NO 3 (4)I;NH4Cl 与HCl 反应生成氧气（合理答案均给分）

3、（1）2Na 2SO 3+O2=2Na2SO 4（2）假设2：Na 2SO 3完全变质； 假设3：Na 2SO 3部分变质 （3）

（3）

制备并收集SO 2的实验装置示意图

（4）品红褪色；SO 2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-

（5）不是用浓硫酸；用洁净玻璃棒蘸取待测试样涂白纸不变黑，说明不是浓硫酸。

4. （1）由于Ba(OH)2·8H2O 与收空气中的CO 2反，所取试剂大部分已变质为BaCO 3，未变质的Ba(OH)2·8H2O 在配制溶液时能全部溶解。

（2）

250⨯0. 1980⨯10-3⨯315⨯V

⨯100% ③

2⨯25. 00⨯w

（4）不能。