探究性實驗題的解題技巧.ppt

專題五化學實驗探究題的解題技巧 從近幾年的廣東高考化學實驗探究題可以看到 化學實驗探究題的命題已基本成熟 形成自己獨特的套路 其基本特點 1 體現(xiàn)了開放性和探究性 讓學生做出假設 選擇試劑和儀器 設計實驗方案 重點是對實驗過程的考核 2 新課程的三維目標在試題中得到很好的體現(xiàn) 實驗方法由同學自己選擇 實驗的過程得到很好的考察 3 體現(xiàn)了對學生嚴謹科學態(tài)度和情感的考核 從實驗探究題的內(nèi)容分析 大部分考查的是元素化合物知識 如07年是Al中Cu和Fe的存在推斷 08年是 2 3價Fe的推斷 09年是Fe和FeO的推斷 10年是Na2SO3和NaClO的推斷 11年廣州一模是FeSO4和NaClO的推斷 從這幾年的考試內(nèi)容分析 還可以發(fā)現(xiàn)高考對于元素化合物中的多性質(zhì) 多價態(tài)的物質(zhì)比較關(guān)注 如SO2多種性質(zhì) 因為實驗探究題考查的是學生的分析推理能力 并不希望只有唯一的思路和答案 所以我們應注意這方面知識的總結(jié) 從這幾年的實驗探究題還可以發(fā)現(xiàn) 解題思路是提出假設 實驗探究 得出結(jié)論 解題時要 1 準確地把握實驗目的 2 利用已學知識 分析如何實現(xiàn)這個目的 3 結(jié)合實驗材料 設計實驗方案 根據(jù)已有化學知識推斷預期現(xiàn)象和結(jié)論 題型不外乎分成三部分 第一部分是基礎題 第二部分是提高題 第三部分是拓展題 解題思路與方法 第一部分是基礎題 一般是判斷反應產(chǎn)物 判斷氧化劑還原劑 判斷結(jié)論是否正確等 答題時根據(jù)所學知識 物質(zhì)的性質(zhì)仔細分析容易得分 該結(jié)論不正確 稀HNO3有強氧化性 若該鐵的價態(tài)為 2價 則被氧化為 3價同樣可使KSCN溶液變血紅色 如 2008廣東 某種催化劑為鐵的氧化物 化學興趣小組在實驗室對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進行探究 將適量稀硝酸加入少許樣品中 加熱溶解 取少許溶液 滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色 一位同學由此得出該催化劑中鐵元素價態(tài)為 3的結(jié)論 1 請指出該結(jié)論是否合理并說明理由 又如2010年廣東33題 1 請完成SO2與過量NaOH溶液反應的化學方程式 SO2 2NaOH 2 反應Cl2 Na2SO3 2NaOH 2NaCl Na2SO4 H2O中的還原劑為 Na2SO3 H2O Na2SO3 2011年廣州一模33某學習小組在研究水處理問題時 將一定量NaClO溶液與FeSO4溶液相混合 得到含有大量懸浮物的混合液 請完成對反應物剩余情況的探究 2 樣品初步處理 取少量混合液于試管中 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屬陽離子是 Na Fe3 第二部分是提高題 一般是推斷產(chǎn)物的成分 提出對產(chǎn)物成分的假設等 題目有一定難度 有時題目會先做出1 2個假設例子 只要理解了題目的意圖 也比較容易得分 甲存在 乙存在 甲和乙都存在 只有甲 只有乙 既沒有甲也沒有乙 上面兩種實驗設計時要注意每種假設都要證實 方法 先分析甲和乙能否共存 一般要根據(jù)物質(zhì)的氧化性和還原性 若能共存 則提出假設 方法 先分析甲和乙能否共存 一般要根據(jù)物質(zhì)的氧化性和還原性 若不能共存 則提出假設 假設的類型和方法 類型一是提出三個假設探究甲 乙是否存在 共存型 假設1 假設2 假設3 類型二是提出三個假設探究甲 乙是否存在 排斥型 假設1 假設2 假設3 2007廣東 已知某混合金屬粉末 除鋁外還含有鐵 銅中的一種或兩種 所含金屬的量都在5 以上 請設計合理實驗探究該混合金屬粉末中鐵 銅元素的存在 僅限選擇的儀器和試劑 燒杯 試管 玻璃棒 量筒 容量瓶 滴管 藥匙 1mol L硫酸 2mol L硝酸 2mol LNaOH溶液 20 KSCN溶液 完成以下實驗探究過程 1 提出假設 假設1 該混合金屬粉末中除鋁外還含有 元素 假設2 該混合金屬粉末中除鋁外還含有 元素 假設3 該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe Cu元素 Fe Cu 21 2008廣東 12分 某種催化劑為鐵的氧化物 化學興趣小組在實驗室對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進行探究 將適量稀硝酸加入少許樣品中 加熱溶解 取少許溶液 滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色 一位同學由此得出該催化劑中鐵元素價態(tài)為 3的結(jié)論 1 請指出該結(jié)論是否合理并說明理由 提出合理假設假設1 假設2 假設3 催化劑中鐵元素的價態(tài)為 3價 催化劑中鐵元素的價態(tài)為 2價 催化劑中鐵元素的價態(tài)既有 3價也有 2價 21 2009廣東高考 三草酸合鐵酸鉀晶體K3 Fe C2O4 3 3H2O可用于攝影和藍色印刷 某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解 對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行實驗和探究 請利用實驗室常用儀器 用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程 2 該小組同學查閱資料后推知 固體產(chǎn)物中 鐵元素不可能以三價形式存在 3 固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究 提出合理假設假設1 假設2 假設3 固體產(chǎn)物中只含F(xiàn)e 固體產(chǎn)物中只含F(xiàn)eO 固體產(chǎn)物中同時含有Fe和FeO 33 2010廣東 某科研小組用MnO2和濃鹽酸制備Cl2時 利用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液對其尾氣進行吸收處理 3 吸收尾氣一段時間后 吸收液 強堿性 中肯定存在Cl OH 和SO42 請設計實驗 探究該吸收液中可能存在的其他陰離子 不考慮空氣的CO2的影響 提出合理假設 假設1 只存在SO32 假設2 既不存在SO32 也不存在ClO 假設3 只存在ClO 2011廣州一模33 某學習小組在研究水處理問題時 將一定量NaClO溶液與FeSO4溶液相混合 得到含有大量懸浮物的混合液 請完成對反應物剩余情況的探究 1 提出合理假設 假設1 FeSO4有剩余 假設2 NaClO有剩余 假設3 NaClO和FeSO4都無剩余 類型三是 有三個以上的假設 假設1 存在 假設2 存在 假設3 存在 假設4 一般要求驗證某個假設 基于某個假設 設計實驗進行探究 只需要設計實驗驗證某一個假設 不要浪費時間 第三部分是拓展題 一般是結(jié)合實驗材料 設計實驗方案 解題方法 根據(jù)假設和實驗要求 選擇合適的儀器和試劑 設計實驗步驟 描述實驗現(xiàn)象和結(jié)論 使溶液呈酸性或溶解某金屬氧化物或檢驗Ba2 使溶液呈堿性或使Fe3 Mg2 形成沉淀或在混合物中除去Al 紫紅色 酸性或堿性條件下有強氧化性 可以氧化SO32 S2 SO2 Fe2 褪色 1 常用的試劑 3mol L 1H2SO42 1mol L 1NaOH 0 01mol L 1KMnO4 3 H2O2 20 KSCN 淀粉 KI溶液 紫色石蕊 無色 酸性或堿性條件下有強氧化性 能氧化SO32 S2 SO2 Fe2 無色 用于檢驗Fe3 遇Fe3 溶液變成紅色 無色 遇氧化劑如新制氯水 HNO3 HClO H2O2 Fe3 等變藍色 酸堿指示劑遇酸變紅 遇堿變藍 遇新氯水 HClO先變紅后褪色 遇SO2變紅色不褪色 2 實驗步驟 描述實驗現(xiàn)象和結(jié)論的答題技巧 步驟1 一般為預處理 取少量樣品于試管 加入適量的XX溶液 待充分反應后將溶液分別置于A B兩試管備用 步驟2 檢驗過程 取少量A溶液 樣品 于試管 滴入少量XX溶液振蕩 若題中已經(jīng)給出步驟1 則向A試管滴入少量XX溶液振蕩 若XX溶液變XX顏色或XX溶液褪色或生成XX色沉淀則假設1成立 或樣品中含有XX物質(zhì) 固體溶解 或減少 或有氣體產(chǎn)生 根據(jù)實際情況寫出現(xiàn)象 若XX溶液變XX顏色或XX溶液不褪色或無XX色沉淀則假設2成立 或樣品中不含XX物質(zhì) 步驟3 注意試劑的用量 只需少量或適量 已知某混合金屬粉末 除鋁外還含有鐵 銅中的一種或兩種 所含金屬的量都在5 以上 請設計合理實驗探究該混合金屬粉末中鐵 銅元素的存在 僅限選擇的儀器和試劑 燒杯 試管 玻璃棒 量筒 容量瓶 滴管 藥匙 1mol L硫酸 2mol L硝酸 2mol LNaOH溶液 20 KSCN溶液 完成以下實驗探究過程 1 提出假設 假設1 該混合金屬粉末中除鋁外還含有 元素 假設2 該混合金屬粉末中除鋁外還含有 元素 假設3 該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe Cu元素 2 設計實驗方案基于假設3 設計出實驗方案 2007年廣東高考試題第23題 11分 Fe Cu 3 實驗過程根據(jù) 2 的實驗方案 敘述實驗操作 預期現(xiàn)象和結(jié)論 取少量樣品 于A試管中 再加入過量2mol L 1NaOH溶液 充分反應后 靜置 棄去上層清液 剩余固體備用 樣品部分溶解 并有氣體放出 往試管A的剩余固體中加入過量1mol L 1硫酸 充分反應后 靜置 取上層清液于B試管中 剩余固體備用 固體部分溶解 并有氣體放出 溶液呈淺綠色 可能含鐵 往試管B中加入適量2mol L 1稀硝酸 再滴加少量20 KSCN溶液 溶液先變黃色 加KSCN后顯血紅色 結(jié)合 可知 一定含鐵 往步驟2剩余固體中加入適量2mol L 1稀硝酸 再滴加少量2mol L 1NaOH溶液 固體溶解 有無色刺激性氣體產(chǎn)生并很快變成紅棕色 溶液顯藍色 加NaOH溶液后有藍色沉淀產(chǎn)生 一定含銅 21 2008廣東 12分 某種催化劑為鐵的氧化物 化學興趣小組在實驗室對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進行探究 將適量稀硝酸加入少許樣品中 加熱溶解 取少許溶液 滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色 一位同學由此得出該催化劑中鐵元素價態(tài)為 3的結(jié)論 1 請指出該結(jié)論是否合理并說明理由 2 請完成對鐵元素價態(tài)的探究 限選實驗儀器與試劑 燒杯 試管 玻璃棒 藥匙 滴管 酒精燈 試管夾 3mol L 1H2SO4 3 H2O2 6mol L 1HNO3 0 01mol L 1KMnO4 NaOH稀溶液 0 1mol L 1Kl 20 KSCN 蒸餾水 提出合理假設假設1 假設2 假設3 設計實驗方案證明你的假設 不要在答題卡上作答 實驗過程根據(jù) 的實驗方案 進行實驗 請在答題卡上按下表格式寫出實驗操作步驟 預期現(xiàn)象與結(jié)論 催化劑中鐵元素的價態(tài)為 3價 催化劑中鐵元素的價態(tài)為 2價 催化劑中鐵元素的價態(tài)既有 3價也有 2價 取少量樣品于試管中加適量稀H2SO4 加熱溶解將溶液置于AB兩試管備用 溶液呈黃綠色 說明溶液中含F(xiàn)e2 或Fe3 向A試管溶液中 滴加少量0 01mol L 1酸性KMnO4溶液振蕩 若KMnO4溶液的紫紅色褪去 則說明催化劑中鐵元素的價態(tài)含 2價 若KMnO4不褪色 則說明催化劑中鐵元素的價態(tài)不含 2價 向B試管溶液中 滴加少量20 KSCN溶液振蕩 若溶液變?yōu)檠t色 則說明催化劑中鐵元素的價態(tài)含 3價 若溶液無明顯變化 則說明催化劑中鐵元素的價態(tài)不含 3價 21 2009廣東高考 三草酸合鐵酸鉀晶體K3 Fe C2O4 3 3H2O可用于攝影和藍色印刷 某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解 對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行實驗和探究 請利用實驗室常用儀器 用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程 限選試劑 濃硫酸 1 0mol L 1HNO3 1 0mol L 1鹽酸 1 0mol L 1NaOH 3 H2O2 0 1mol L 1KI 0 1mol L 1CuSO4 20 KSCN 澄清石灰水 氧化銅 蒸餾水 提出合理假設假設1 假設2 假設3 設計實驗方案證明你的假設 不要在答題卡上作答 實驗過程根據(jù) 中方案進行實驗 在答題卡上按下表的格式寫出實驗步驟 預期現(xiàn)象與結(jié)論 3 固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究 只含F(xiàn)e 只含F(xiàn)eO Fe和FeO都有 取少量固體產(chǎn)物投入盛有足量0 1mol LCuSO4溶液的試管中 充分振蕩 反應后過濾 若有紅色固體生成 則證明固體產(chǎn)物中含有Fe 若無紅色固體生成則證明固體產(chǎn)物無Fe 將步驟1中的濾渣投入盛有足量1 0mol L鹽酸的試管中 充分振蕩 反應后過濾 濾渣部分溶解 向步驟2的濾液中滴加適量3 H2O2后滴入少量20 KSCN溶液振蕩 若溶液呈血紅色 則證明固體產(chǎn)物中含有FeO 若溶液不顯血紅色 則證明固體產(chǎn)物中不含F(xiàn)eO 結(jié)合 則證明固體產(chǎn)物中Fe和FeO都有 33 2010廣東 16分 某科研小組用MnO2和濃鹽酸制備Cl2時 利用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液對其尾氣進行吸收處理 1 請完成SO2與過量NaOH溶液反應的化學方程式 SO2 2NaOH 2 反應Cl2 Na2SO3 2NaOH 2NaCl Na2SO4 H2O中的還原劑為 3 吸收尾氣一段時間后 吸收液 強堿性 中肯定存在Cl OH 和SO42 請設計實驗 探究該吸收液中可能存在的其他陰離子 不考慮空氣的CO2的影響 提出合理假設 假設1 只存在SO32 假設2 既不存在SO32 也不存在ClO 假設3 Na2SO3 H2O Na2SO3 只存在ClO 設計實驗方案 進行實驗 請在答題卡上寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結(jié)論 限選實驗試劑 3mol L 1H