安徽三年理综实验探究题

1、实验探究题一、安徽三年理综实验探究题回眸：（09年安徽理综28）（17分）Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好PH和浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。实验设计控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。实验编号实验目的T/KpHc/10-3mol·L-1H2O2Fe2+为以下实验作参考29836.00.30探究温度对降解反应速率的影响298106.00.3

2、0数据处理实验测得pCP的浓度随时间变化的关系如右上图。（2）请根据右上图实验曲线，计算降解反应在50150s内的反应速率：v(pCP)= mol·L-1·s-1。解释与结论（3）实验、表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因： 。（4）实验得出的结论是：PH等于10时， 。思考与交流（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法： 答案：（1）（2）8.0×10-6（3）过氧化氢在温度过高时迅速分解。（4）反应速率

3、趋向于零（或该降解反应趋于停止）（5）将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH约为10（或将所取样品骤冷等其他合理答案均可）2.（10安徽理综28）(13分) 某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：【实验】制作银镜，并与Fe(NO3)3溶液反应，发现银镜溶解。下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。a. 边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解为止 b将几滴银氨溶液滴入2ml乙醛中 c制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热 d银氨溶液具有较弱的氧化性 e在银氨溶液配置

4、过程中，溶液的pH增大【提出假设】假设1：Fe3+具有氧化性，能氧化Ag。假设2：Fe(NO3)3溶液显酸性，在此酸性条条件下NO能氧化Ag。【设计实验方案，验证假设】甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe2+，验证了假设1的成立。请写出Fe3+氧化Ag的离子方程式： 。乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示：NO在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论若银镜消失，假设成立。若银镜不消失，假设不成立。【思考与交流】甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2成立，则丙同学由此得出结论：Fe(NO3)3溶液中的Fe3+和N

5、O都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论，并简述理由：答案： adeFe3+ + Ag = Fe2+ + Ag+实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论测定上述实验用的Fe(NO3)3溶液的pH配制相同pH的硝酸溶液，将此溶液加入有银镜的试管内若银镜消失，假设成立。若银镜不消失，假设不成立。不同意。甲同学检验出了Fe2+，可确定Fe3+ 一定氧化了Ag；乙同学虽然验证了此条件下NO3-能氧化Ag，但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验NO3-的还原产物，因此不能确定NO3-氧化了Ag。析：、小题是开放性的。答案合理即得分。3（11年安徽理综28题）（13分）地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为

6、一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。 （1）实验前：先用0.1mol ·L-1H2SO4洗涤Fe粉，其目的是 ，然后用蒸馏水洗涤至中性；将KNO3溶液的pH调至2.5；为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入 （写化学式）。（2）下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 。t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH4的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能

7、的原因是 。 该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：溶液的pH;假设二：假设三：请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。（已知：溶液中的NO3-离子浓度可用离子色谱仪测定）实验步骤及结论：二、实验探究试题的特点：1.起点较低、步步深入实验探究题的命制一般都是从中学阶段学生所熟悉的基础化学知识入手，由易到难，由具体到开放，逐步实现对学生能力的考查。学生要能够深刻理解教材中的实验原理、熟悉实验现象、掌握实验操作、注意实验的干扰因素和成败因素等，这些往往是实验探究题的出发点。2.思维量大、综合性强此类试题考查的内容包括：探究未知物的性质探究化学反应原理探

8、究外界条件对化学反应速率的影响探究物质的成分实验步骤的设计其中既有定性实验，也有定量实验。要求考生会对不同实验方案进行对比分析，认识实验的成功与不足之处，或实验存在的问题，提出优化改进的方案。3.情境新颖、角度独特此类试题通常以信息给予的形式，创设一个新的题设情境，让考生感觉看似熟悉却又陌生。能很好的考察学生阅读、理解、分析、提炼、综合、创新等能力和品质。4.难度较大、区分度高此类试题创设新的问题情境，要求学生结合学过的基础知识创造性的解决或分析实际问题，能突出考查学生的创新意识和思维能力，是一种较高层次要求的试题，具有较高的区分度。例1.（11年合肥二模）已知硝酸铜溶液颜色为蓝色.某学校化学

9、课外小组同学们在做铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验中，发现铜和浓硝酸反应后溶液为绿色且有红棕色气体产生，而铜和稀硝酸反应后溶液为蓝色,产生无色气体.为弄清反应后溶液颜色出现差异的原因，他们进行了实验探究.【实验】在两支试管中各放入一小块等质量的铜片，分别加人等体积的浓HN03（14 mol L1）和稀HN03(4mol L1 ), 立即用蘸有NaOH的棉花封住试管口。充分反应后铜均无剩余。(1)Cu与浓HNO3反应的离子方程式 (2)用蘸有NaOH的棉花封住试管口的原因 已知NO2与NaOH溶液反应中，其中NO2的还原产物是亚硝酸盐（NO2- )写出反应的化学反应式 ,【提出假设】假设一、因为铜离

10、子浓度大造成的。假设二、溶液呈绿色是因为铜与浓硝酸反应时产生的二氧化氮溶于过量浓硝酸,加上和蓝色的硝酸铜溶液混在一起,使溶液呈绿色。【设计实验方案,验证假设】(3)上述实验 (“能”或“不能”）证明假设一不成立,原因 (4)甲同学设计实验验证假设二，请帮他完成下表中内容（提示:NO3-在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生）原理探究型（探究溶液呈绿色的原理）【分析推理】(5)铜和稀硝酸反应后溶液为蓝色的原理 三、实验探究题的结构： 在题干中创设情境，说明探究的课题（目的）; 提供信息，必须的材料，或限制条件; 探究的过程，包括：提出假设或猜想、设计探究实验方案、实施实验、对实验中

11、出现一系列操作、现象、原理、数据等进行分析与解释、得出实验结论及分析与应用。例2. （2010广东理综卷）33.（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SO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 组分确定型（SO32- ？ClO？）假设1：只存在S

12、O32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO；假设3： 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：3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中步骤2：步骤3：例3.（09年四川理综26题）过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。

13、测定过氧化氢的含量（略）探究过氧化氢的性质该化学小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。（实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选。）请将他们的实验步骤和预期的实验现象填入下表：性质验证型（H2O2的氧化性和不稳定性）实 验 内 容实 验 步骤预期的实 验 现 象验证氧化性验证不稳定性答案：实验内容实验方法实验现象验证氧化性取适量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶液。（或取适量碘化钾淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶液。）产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊。（或溶液变蓝色。）验证不稳定性取适量过氧化氢溶液于试管中

14、，加热，用带火星的木条检验。（或取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液的试管中。）产生气泡，木条复燃。（或溶液变浑浊或有淡黄色沉淀产生）例4某研究性学习小组同学将一定浓度的NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中，发现生成了沉淀。他们对沉淀的成分进行了如下探究，请填写相关内容：提出假设假设1：沉淀是CuCO3；假设2：_；假设3：沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。验证假设(1)如果假设1成立，则反应的离子方程式为_。(2)用离子方程式表示假设3中有Cu(OH)2生成的理论依据：_。(3)为了证明以上哪种假设成立，该小组同学利用下图所示装置对CuCO

15、3的质量分数进行测定：实验过程中有以下操作步骤：a关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应b打开K1、K4，关闭K2、K3，通入过量空气c打开K1、K3，关闭K2、K4，通入过量空气正确顺序是(填选项序号，下同)_。若未进行步骤_，将使结果偏低。若沉淀样品的质量为10.0 g，装置D的质量增加了2.9 g，则沉淀中CuCO3的质量分数为_。由以上实验可知，假设_成立。总结反思除了以上方案，还可以通过测量CO2的体积或测量_来测定沉淀中CuCO3的质量分数。答案：提出假设沉淀是Cu(OH)2验证假设(1)Cu22HCO=CuCO3CO2H2O(2)HCOH2OH2CO3OH(3)cabb81.7

16、%3总结反思(样品质量和)样品充分灼烧后的质量(其他合理答案均可)练习1：硝酸能把铁氧化成Fe(NO3)3，当铁过量时，Fe(NO3)3与Fe反应生成Fe(NO3)2。受此启发，某同学提出“过量氯气与铁反应生成FeCl3、氯气与过量铁粉反应生成FeCl2”的观点。为了验证该观点是否正确，该同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质A，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：题干中包含探究的课题(1)提出假设，请把下列假设补充完整：提出假设假设1：该固体物质是FeCl2；假设2：该固体物质是_；假设3：该固体物质是_。(2)设计实验方案：设计探究方案（步骤、现象和结论）取少量固体物质A于烧

17、杯中，加适量水溶解，然后取两份A溶液分别进行实验，实验现象与结论如下表，请填写下列表中内容。实验方法实验现象结论固体物质中有FeCl3溶液颜色无明显变化固体物质中不含_(3)已知Fe(NO3)2溶液为浅绿色，往Fe(NO3)2溶液中加入少量的稀硫酸，溶液颜色有何变化：_；该变化过程的离子方程式为_。向Fe(NO3)3溶液中加入Na2CO3溶液，实验现象为_，有关反应的离子方程式为_。分析与应用答案：(1)FeCl3FeCl3和FeCl2(2)往溶液中加入几滴KSCN溶液溶液变血红色(以上两空答案不惟一，只要能检验Fe3即可)往溶液中加入少量酸性KMnO4溶液FeCl2(3)由浅绿色变为黄色3F

18、e2NO4H=3Fe3NO2H2O溶液中出现红褐色沉淀，产生大量气体2Fe33CO3H2O=2Fe(OH)33CO2练习2：过氧化钠与CO2反应有O2生成，有人提出SO2、CO2与过氧化钠反应的原理相同，但也有人提出SO2具有较强的还原性，CO2无强还原性，反应原理应该不同。某化学兴趣小组设计实验探究SO2与过氧化钠反应的产物。【实验】向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化钠与SO2反应的特点。【提出假设】假设1：反应后固体只有_，证明SO2未被氧化；假设2：反应后固体中只有_，证明SO2完全被氧化；假设3：_。【设计实验】设计实验，证明假设3是正确

19、的，请写出实验步骤、预期实验现象和结论。实验步骤预期现象和结论答案：假设1：Na2SO3假设2：Na2SO4假设3：固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物，证明二氧化硫部分被氧化取反应后的固体放入试管中，加少量水溶解，加入足量BaCl2溶液。过滤获得白色沉淀，再加入稀盐酸。若沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，即Na2O2将SO2部分氧化四、实验探究题的解题方法：1.审题 关注题干，抓住实验目的。 从命题角度来说，题干的作用是创设情境，交待题目的背景。 从考生角度来说，题干中给出实验目的，它对后面的问题解决和实验设计起到定向作用。2.分析 要善于分析文字、图像、表格中的有用信息

20、，运用这些信息去有效的解释实验中出现的实验操作、实验现象和涉及的化学原理等问题。 材料分析 实验题常常图文结合，思考容量大。 有装置图的，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。 直接给材料的，那我们在回答下面的问题时一定要结合题目中的信息和材料思考应用到其中 给出图、表的，这些图表中隐藏的信息是化学原理的外在表现。 原理分析：注意分析题目所涉及的化学反应原理知识，如：氧化还原反应、离子反应、离子共存、化学反应速率、化学平衡、盐类水解等。可以思考：该氧化还原反应是如何发生的？外界条件是如何影响该反应速率的等。 变量分析 明确自变量、因变量、无关变量

21、单一变量控制的方法 单一变量原则是处理实验中的复杂关系的准则之一。它有两层意思： 一是确保“单一变量”的实验观测，即不论一个实验有几个实验变量（自变量），都应做到一个实验变量（自变量）对应观测一个反应变量（因变量） 二是确保“单一变量”的操作规范，即实验中要尽可能避免无关变量的干扰。 结果分析 通过对实验过程和实验步骤分析，结合已有化学知识最终得出正确的实验结论。 或题目给出实验结论，请你根据实验过程和实验步骤对其进行评价或误差分析。3.解答 要重视“假设”部分：“假设”是后面实验设计的基础，所提出的假设一定要具有合理性，不能异想天开。若该部分出现问题，则后面的实验设计也就成了空中楼阁。 重点

22、攻破“设计”部分： 组分确定型： 根据物质的可能组成确定所需的检验试剂和仪器（如果题目提供了试剂和仪器，则要从所提供的试剂和仪器中选择）确定不同组分的检验顺序叙述操作和实验现象得出结论。 性质验证型：分析物质所具有的性质根据这些性质找到可能存在的反应利用反应产生的现象证明是否具备这样的性质。原理探究型：根据题目所给出的实验现象列举出该现象可能由哪些物质的哪些性质造成设计实验，叙述现象说明每种假设的合理性或不合理性。 要提高规范语言表达的能力： 叙述操作时做到条理性：检验固体样品时一般要把它配成溶液（溶于水、酸、碱），然后利用溶液中的反应，检验某物质的存在。样品中若有多种组分，可以先将样品转化为溶液，分别取少量溶液于若干支试管中（试管A、试管B、试管C），然后分别检验每种组分的存在。 叙述现象时做到准确性：注意物质的状态，如：Fe3+和SCN-反应的现象叙述时生成物不要出现在现象描述中，如：氢气还原氧化铜实验现象叙述时不能口语化，如：不能说“点着酒精灯”，“溶液中冒泡了”叙述现象时不要过于强调感觉器官的功能，如：闻到无色有刺激性气味的气体（改为：产生）五、经典再现：（08年广东卷）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