实验的探究与设计

1、.实验的探究与设计一、题型特点近年广东省高考实验综合性强，变化多端，主要考查的是实验的探究和实验设计，包括物质的检验，实验装置的选择与画图等，这些题目的共同点是：依据物质特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生等进行判断、推理。二、解题思路先弄明白实验目的，思考实验原理，再开始做题。要善于提取题目有效信息来弄清反应原理。掌握运用旧知识，对新信息进行加工开发，实现指定的实验设计。例1某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：稀盐酸固体新制氯水试剂1淡黄色溶 液淡红色溶 液深红色溶 液 固体溶于稀盐酸的化学方程式为 。 试剂1的

2、化学式是 。 加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用离子方程式表示） ； 某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色原因进行探究。 提出假设：假设1：溶液中的3价铁被氧化为更高的价态；假设2： ； 设计方案：为了对你所提出的假设2进行验证，实验方案是 。例2. 硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na2S2O35H2O）。【查阅资料】（1）Na2S2O35H2O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。（2）向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO

3、4。（3）Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl【制备产品】实验装置如图所示（省略夹持装置）：实验步骤：（1）检查装置气密性，按图示加入试剂。仪器a的名称是 ；E中的试剂是 （选填下列字母编号）A. 稀H2SO4 B. NaOH溶液 C. 饱和NaHSO3溶液（2）先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。（3）待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合物，滤液经 （填写操作名称）、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。【探究与反思】（1）为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（

4、所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择） 取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成， ，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。（2）为减少装置C中生成Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤（2）进行了改进，改进后的操作是 。（3）Na2S2O35H2O的溶解度随温度的升高显著增大，所得产品通过 方法提纯。例3. 为探究Fe(NO3)2等硝酸盐热分解产物和产物的性质，某化学小组开展如下探究：【查阅资料】 实验一：探究Fe(NO3)2热分解固体产物中Fe元素的价态。该小组甲同学将分解后的固体产

5、物溶于足量的稀 H2SO4得到相应两份溶液，进行以下探究实验。【提出猜想】猜想一:Fe元素只显+2价；猜想二:Fe元素 ；猜想三:Fe元素既有+2价又有+3价。【实验操作】向一份溶液中滴入KSCN溶液；向另一份溶液中滴入酸性KMnO4稀溶液。【实验现象】实验 ；实验 。【实验结论】猜想二成立,则Fe(NO3)2分解的化学方程式是 。实验二：探究Fe(NO3)2热分解气体产物的性质。小组乙同学进行了如下实验，请完成实验空缺部分内容。限选试剂和用品: 浓 H2SO4%溶液、 4 mol/LNaOH溶液、0.1 mol/LBaC12溶液、带火星的木条、0.1 mol/L酸性KMnO4溶液、蒸馏水。实

6、验步骤预期现象和结论步骤1:取少量Fe(NO3)2固体于试管中，加热分解。 ，说明分解产生的气体中含NO2。步骤2：将产生的气体依次通过盛有足量 、浓硫酸的洗气瓶， 在最后一个出口检验。 ，说明分解产生的气体中含 O2。实验三：KNO3中混有Fe(NO3)2，为确定其中铁元素的含量，小组丙同学进行如下实验：取混合物样品 10g，充分加热分解；将固体产物溶解、过滤，取沉淀进行洗涤、干燥，称得其质量为 3.2g。则混合物中铁元素的含量为 。例4. 化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养。（1）在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。 下列收集Cl2的正确装置是 。将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 。ks5u设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl4于试管中， （2）能量之间可以相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌和导线。 完成原电池的甲装置示意图（见图15），并作相应标注。要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。 以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个