探究性实验题的解题技巧

专题五化学实验探究题的解题技巧,从近几年的广东高考化学实验探究题可以看到，化学实验探究题的命题已基本成熟，形成自己独特的套路，其基本特点：1、体现了开放性和探究性，让学生做出假设，选择试剂和仪器，设计实验方案，重点是对实验过程的考核；2、新课程的三维目标在试题中得到很好的体现，实验方法由同学自己选择，实验的过程得到很好的考察；3、体现了对学生严谨科学态度和情感的考核。,从实验探究题的内容分析，大部分考查的是元素化合物知识，如07年是Al中Cu和Fe的存在推断，08年是+2、+3价Fe的推断，09年是Fe和FeO的推断，10年是Na2SO3和NaClO的推断，11年广州一模是FeSO4和NaClO的推断。,从这几年的考试内容分析，还可以发现高考对于元素化合物中的多性质、多价态的物质比较关注（如SO2多种性质），因为实验探究题考查的是学生的分析推理能力，并不希望只有唯一的思路和答案，所以我们应注意这方面知识的总结。,从这几年的实验探究题还可以发现，解题思路是提出假设实验探究得出结论。解题时要：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；3、结合实验材料，设计实验方案，根据已有化学知识推断预期现象和结论。题型不外乎分成三部分：第一部分是基础题，第二部分是提高题，第三部分是拓展题。,解题思路与方法,第一部分是基础题，一般是判断反应产物、判断氧化剂还原剂、判断结论是否正确等，答题时根据所学知识、物质的性质仔细分析容易得分。,该结论不正确。稀HNO3有强氧化性，若该铁的价态为+2价，则被氧化为+3价同样可使KSCN溶液变血红色。,如（2008广东）某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。（1）请指出该结论是否合理并说明理由,又如2010年广东33题：（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH=_（2）反应Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为,Na2SO3+H2O,Na2SO3,2011年广州一模33某学习小组在研究水处理问题时，将一定量NaClO溶液与FeSO4溶液相混合，得到含有大量悬浮物的混合液。请完成对反应物剩余情况的探究。（2）样品初步处理：取少量混合液于试管中，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属阳离子是_。,Na+、Fe3+,第二部分是提高题，一般是推断产物的成分、提出对产物成分的假设等，题目有一定难度，有时题目会先做出1-2个假设例子，只要理解了题目的意图，也比较容易得分。,甲存在,乙存在,甲和乙都存在,只有甲,只有乙,既没有甲也没有乙,上面两种实验设计时要注意每种假设都要证实,方法：先分析甲和乙能否共存（一般要根据物质的氧化性和还原性）若能共存，则提出假设,方法：先分析甲和乙能否共存（一般要根据物质的氧化性和还原性）若不能共存，则提出假设,假设的类型和方法：类型一是提出三个假设探究甲、乙是否存在（共存型）假设1：假设2：假设3：,类型二是提出三个假设探究甲、乙是否存在（排斥型）假设1：假设2：假设3：,（2007广东）已知某混合金属粉末，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合金属粉末中铁、铜元素的存在。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。完成以下实验探究过程：(1)提出假设：假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有_元素；假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有_元素；假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素；,Fe,Cu,21.（2008广东）（12分）某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。（1）请指出该结论是否合理并说明理由。提出合理假设假设1：；假设2：；假设3：。,催化剂中铁元素的价态为+3价,催化剂中铁元素的价态为+2价,催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价,21（2009广东高考）三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4)33H2O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。（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，（3）固体产物中铁元素存在形式的探究。提出合理假设假设1:;假设2:；假设3:。,固体产物中只含Fe,固体产物中只含FeO,固体产物中同时含有Fe和FeO,33.（2010广东）某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、OH和SO42请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响）提出合理假设假设1：只存在SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO；假设3：_,只存在ClO-,（2011广州一模33）某学习小组在研究水处理问题时，将一定量NaClO溶液与FeSO4溶液相混合，得到含有大量悬浮物的混合液。请完成对反应物剩余情况的探究。（1）提出合理假设：假设1:FeSO4有剩余；假设2:NaClO有剩余；假设3:_,NaClO和FeSO4都无剩余,类型三是:有三个以上的假设，假设1：存在，假设2：存在，假设3：存在，假设4:，一般要求验证某个假设（基于某个假设，设计实验进行探究）,只需要设计实验验证某一个假设，不要浪费时间！,第三部分是拓展题，一般是结合实验材料，设计实验方案。,解题方法：根据假设和实验要求，选择合适的仪器和试剂，设计实验步骤，描述实验现象和结论,使溶液呈酸性或溶解某金属氧化物或检验Ba2+,使溶液呈碱性或使Fe3+、Mg2+形成沉淀或在混合物中除去Al,紫红色，酸性或碱性条件下有强氧化性，可以氧化SO32-、S2-、SO2、Fe2+褪色,1、常用的试剂：3mol.L-1H2SO42-：1mol.L-1NaOH:0.01mol.L-1KMnO4:,3%H2O2:20%KSCN：淀粉-KI溶液：紫色石蕊：,无色，酸性或碱性条件下有强氧化性，能氧化SO32-、S2-、SO2、Fe2+,无色，用于检验Fe3+,遇Fe3+，溶液变成红色,无色，遇氧化剂如新制氯水、HNO3、HClO、H2O2、Fe3+等变蓝色,酸碱指示剂遇酸变红、遇碱变蓝、遇新氯水、HClO先变红后褪色，遇SO2变红色不褪色。,2、实验步骤，描述实验现象和结论的答题技巧,步骤1：（一般为预处理）取少量样品于试管，加入适量的XX溶液，待充分反应后将溶液分别置于A、B两试管备用,步骤2：（检验过程）取少量A溶液（样品）于试管，滴入少量XX溶液振荡。（若题中已经给出步骤1，则向A试管滴入少量XX溶液振荡）,若XX溶液变XX颜色或XX溶液褪色或生成XX色沉淀则假设1成立（或样品中含有XX物质）,固体溶解（或减少）或有气体产生根据实际情况写出现象,若XX溶液变XX颜色或XX溶液不褪色或无XX色沉淀则假设2成立（或样品中不含XX物质）,步骤3：,注意试剂的用量（只需少量或适量）,已知某混合金属粉末，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合金属粉末中铁、铜元素的存在。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。完成以下实验探究过程：(1)提出假设：假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有_元素；假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有_元素；假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素；(2)设计实验方案基于假设3，设计出实验方案。,2007年广东高考试题第23题（11分）,Fe,Cu,(3)实验过程根据(2)的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。,取少量样品，于A试管中，再加入过量2molL-1NaOH溶液，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用。,样品部分溶解，并有气体放出。,往试管A的剩余固体中加入过量1molL-1硫酸，充分反应后，静置。取上层清液于B试管中，剩余固体备用,固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁。,往试管B中加入适量2molL-1稀硝酸，再滴加少量20%KSCN溶液,溶液先变黄色，加KSCN后显血红色，结合可知，一定含铁。,往步骤2剩余固体中加入适量2molL-1稀硝酸，再滴加少量2molL-1NaOH溶液,固体溶解，有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色，溶液显蓝色，加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜。,21.（2008广东）（12分）某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。（1）请指出该结论是否合理并说明理由。,（2）请完成对铁元素价态的探究：限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3molL-1H2SO4、3H2O2、6molL-1HNO3、0.01molL-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1molL-1Kl、20KSCN、蒸馏水。提出合理假设假设1：；假设2：；假设3：。设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）实验过程根据的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。,催化剂中铁元素的价态为+3价,催化剂中铁元素的价态为+2价,催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价,取少量样品于试管中加适量稀H2SO4，加热溶解将溶液置于AB两试管备用,溶液呈黄绿色，说明溶液中含Fe2+或Fe3+。,向A试管溶液中，滴加少量0.01mol.L-1酸性KMnO4溶液振荡,若KMnO4溶液的紫红色褪去，则说明催化剂中铁元素的价态含+2价；若KMnO4不褪色，则说明催化剂中铁元素的价态不含+2价,向B试管溶液中，滴加少量20%KSCN溶液振荡,若溶液变为血红色，则说明催化剂中铁元素的价态含+3价；若溶液无明显变化，则说明催化剂中铁元素的价态不含+3价,21（2009广东高考）三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4)33H2O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、1.0molL1HNO3、1.0molL1盐酸、1.0molL1NaOH、3%H2O2、0.1molL1KI、0.1molL1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。,提出合理假设假设1：；假设2：；假设3：。设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）实验过程根据中方案进行实验。在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。（3）固体产物中铁元素存在形式的探究。,只含Fe,只含FeO,Fe和FeO都有,取少量固体产物投入盛有足量0.1mol/LCuSO4溶液的试管中，充分振荡，反应后过滤。,若有红色固体生成，则证明固体产物中含有Fe，若无红色固体生成则证明固体产物无Fe。,将步骤1中的滤渣投入盛有足量1.0mol/L盐酸的试管中，充分振荡，反应后过滤。,滤渣部分溶解,向步骤2的滤液中滴加适量3%H2O2后滴入少量20%KSCN溶液振荡。,若溶液呈血红色，则证明固体产物中含有FeO，若溶液不显血红色，则证明固体产物中不含FeO；结合则证明固体产物中Fe和FeO都有。,33.（2010广东）（16分）某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH=_（2）反应Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为_（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、OH和SO42请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响）提出合理假设假设1：只存在SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO；假设3：_,Na2SO3+H2O,Na2SO3,只存在ClO-,设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3mol.L-1H2SO