最新精编高中高考化学第一轮复习第十章第1讲探究型实验题公开课优质课教学设计Word格式.docx

1、分析黑色固体（M）可能的成分，铁的氧物F3O4、FO和铁粉均为黑色，F3O4中既有3价铁又有2价铁，且具有磁性，F3能溶解单质铁。易错警示已知溶液中有F3，检验F2不能用SN溶液。（4）若M的成分可表达为FOy，用O还原法定量测定其组成。称取 g M样品进行定量测定，实验装置和步骤如下：组装仪器；点燃酒精灯；加入试剂；打开分液漏斗活塞；检查气密性；停止加热；关闭分液漏斗活塞；正确的操作顺序是_（填写字母编号）。bc d若M完全被还原后碱石灰增重 g，则为_（用、表示）。检查气密性属于实验的准备阶段，应在加药品前进行。类比氢气还原氧铜。碱石灰增加的质量即为反应产生的O2的质量，得关系式M中（O）

2、（O2）。答案（1）在过量NOH溶液中滴加滴SO4溶液（或NOH过量）（2）在烧杯中加入热水（或对烧杯加热）c（3）取少量溶液于试管中，加入SN溶液，变成血红色，则有F3取少量溶液滴入适量酸性高锰酸钾溶液中，高锰酸钾溶液褪色，则有F2（4）b2物质性质的探究（1）在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验进行对照和比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机。（2）无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证。脱离元素合物知识，独立看待实验问题是不的，只有灵活运用已有的元素合物知识，才能变探究型实验为验证型实验，使复杂问题简

3、单。【典例2】（2013四川综，9）为了探究AgNO3的氧性和热稳定性，某兴趣小组设计了如下实验。AgNO3的氧性将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中F的氧产物，将溶液中的Ag除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：SN溶液、3F（N）6溶液、氯水。（1）请完成下表：操作现象结论取少量除尽Ag后的溶液于试管中，加入SN溶液，振荡_存在F3取少量除尽Ag后的溶液于试管中，加入_，振荡存在F2【实验结论】 F的氧产物为F2和F3。AgNO3的热稳定性用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。（

4、2）装置B的作用是_。（3）经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法是_。（4）【查阅资料】 Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。【提出设想】 试管中残留的黑色固体可能是：Ag；Ag2O；Ag和Ag2O。【实验验证】 该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验。实验编号加入足量氨水，振荡黑色固体不溶解b加入足量稀硝酸，振荡黑色固体溶解，并有气体产生【实验结论】 根据上述实验结果，该小组得出AgNO3固体热分解的产物有_。解析（1）F3遇SN溶液，溶液变血红色。由于氯水与F2反应，现象不明显，应直接用3F（N）6溶液检验，如有蓝色沉淀出现，则证明F2存

5、在，否则不存在。（2）装置B为安全瓶，可以防止倒吸。（3）检验氧气的常用方法是利用其助燃性，使带有火星的木条复燃。（4）实验中，加入氨水黑色固体不溶解，证明原物质不含Ag2O，同时也证明原物质为Ag；b实验中，只能证明原黑色固体含有Ag，因Ag2O也可以溶解在足量稀硝酸中，所以不能证明是否含有Ag2O。由上述实验的综合分析可知，AgNO3固体热分解时的产物分别为Ag、NO2和O2，方程式为2AgNO32Ag2NO2O2答案（1）溶液呈血红色3F（N）6溶液产生蓝色沉淀（2）防倒吸（3）用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为O2（4）bAg、NO2、O2题组一未知产物的探究1实验室

6、中需要224 L（标准状况）SO2气体。小组同依据方程式2H2SO4（浓）SO4SO22H2O计算后，取650 g锌粒与98%的浓H2SO4（184 gc3）110 L充分反应，锌全部溶解，对于制得的气体，有同认为可能混有杂质。（1）小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是_（填分子式）。产生这种结果 的主要原因是_（用方程式和必要的文字加以说明）。（2）为证实相关分析，小组的同设计了实验，组装了如下装置，对所制取的气体进行探究。装置B中加入的试剂_，作用是_。装置D加入的试剂_，装置F加入的试剂_。可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是_。U形管G的

7、作用为_。答案（1）H2随着反应的进行，硫酸浓度降低，致使锌与稀硫酸反应生成H2，H2SO4=SO4H2（2）NOH溶液（或酸性MO4溶液，其他合答案也可）除去混合气体中的SO2浓硫酸无水硫酸铜装置E玻璃管中黑色O粉末变红色，干燥管F中无水硫酸铜变蓝色 防止空气中的H2O进入干燥管F而影响杂质气体的检验解析（1）从物质的量关系看，发生反应2H2SO4（浓）=SO4SO22H2O，H2SO4略过量，但是实际上随着反应的进行，硫酸的浓度降低；当硫酸的浓度降到一定程度，反应变为H2SO4=SO4H2。（2）该实验的目的是为了通过加热还原O验证H2的存在，通过F装置进一步确认有H2O生成；具体的实验装

8、置及作用是A产生待研究的气体，B除去气体中的SO2（可以利用SO2的性质选取NOH溶液或酸性高锰酸钾溶液），验证SO2已除尽，D干燥气体，E若有H2，则加热E玻璃管，O固体由黑色变为红色，F利用无水硫酸铜吸水变蓝进一步确定气体中H2的存在，G防止空气中的水蒸气进入F装置而干扰实验。1物质检验的三原则一看（颜色、状态）二嗅（气味）三实验（加试剂）2根据实验时生成物所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为三类（1）生成气体，如NH（加碱）、O（加酸）的检验。（2）生成沉淀，如、SO、F2的检验。（3）显特殊颜色，如F3的检验，N、的焰色反应。3根据气体性质特点，常见气体的检验方法可归纳为四类（1）

9、观察颜色（2）试纸检验：如2能使湿润I淀粉试纸变蓝，NH3能使湿润红色石蕊试纸变蓝。（3）溶液检验：如澄清石灰水、品红溶液检验O2、SO2。（4）点燃法：如O2、H2、H4的检验。题组二物质性质的探究2（2013北京综，28）某生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究： 操作现象取4 g漂粉精固体，加入100 L水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝（约为12），后褪色液面上方出现白雾；稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去（1）2和（OH）2制取漂粉精的方程式是_（2）pH试纸颜色的变说明漂粉精溶液具有的性质是_。（3）向水中持续通入SO2

10、，未观察到白雾。推测现象的白雾由H小液滴形成，进行如下实验：用湿润的碘钾淀粉试纸检验白雾，无变；b用酸的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。实验的目的是_。由实验、b不能判断白雾中含有H，由是_（4）现象中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是_。（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀。向沉淀中加入稀H，无明显变。取上层清液，加入B2溶液，产生白色沉淀。则沉淀中含有的物质是_。用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因：答案（1）222（OH）2=2（O）22H2O（2）碱性、漂白性（3）检验白雾中是否含有2，排除2

11、干扰白雾中混有SO2，SO2可与酸的AgNO3反应产生白色沉淀（4）向漂粉精溶液中逐滴加入稀硫酸，观察溶液是否变为黄绿色（5）SO4SO222H2O=SO24H解析（1）联系氯的合物基础知识和生产漂粉精的原，其方程式：222（OH）2=2（O）22H2O。（2）pH试纸先变蓝，说明漂粉精溶液呈碱性，后褪色是由于O的强氧性所致。（3）检验白雾中有无H的关键是检验出的存在，故实验、b即围绕的检验展开。实验的目的是通过湿润碘钾淀粉试纸是否变蓝判断有无2的干扰。实验b试图通过Ag的生成检验的存在，但应考虑到过量SO2和AgNO3溶液反应生成白色沉淀。（4）题干具有明显的提示性，出现黄绿色的原因是随着酸

12、性的增强而产生2。故应设计使用无还原性的稀硫酸确认其可能性。（5）A瓶中所得沉淀的成分可能是SO3、SO4或二者的混合物，加入稀H，无明显变，排除SO3，故为SO4，因SO4微溶于水，在取上层清液加入B2溶液时，产生BSO4沉淀，进一步证明为SO4。溶液呈黄绿色是因2溶于水而产生的现象，随着SO2的持续通入，两者发生反应生成无色物质盐酸和硫酸，方程式为SO222H2O=2HH2SO4离子方程式为SO222H2O=4HSO2。3某同用如图1所示的装置探究O2、SO2与澄清石灰水的反应，结果通入O2可以看到先浑浊后澄清的现象，但通入SO2看不到浑浊现象。经思考后该同改用如图2所示的装置，将气体收集

13、在注射器中，缓慢地将气体通入澄清石灰水中，都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象，且通入SO2时产生的现象明显且快。（1）对比分析两组实验，你认为用图1所示的装置实验时，通入SO2不能出现浑浊的原因可能是_。（2）用图2所示的装置实验时，以相同速率通入O2和SO2，SO2产生浑浊、澄清的现象比O2快的原因是_。（3）用图1所示的装置进行SO2与澄清石灰水反应的实验若存在缺陷，其改进方法是（若你认为该装置没有缺陷，此空可以不填）_ _。答案（1）SO2在水中溶解度大且气体发生装置产生SO2的速率快，SO2直接与（OH）2反应生成了可溶于水的酸式盐（HSO3）2而观察不到沉淀（2）SO2溶于水生成的亚

14、硫酸的酸性比碳酸的强，SO3转为（HSO3）2的速率也快（3）用导管将尾气通入NOH溶液中解析对比图1实验和图2实验：气体进入澄清石灰水的速率前者快，后者慢；现象前者是只有通入O2时石灰水才出现先变浑浊后澄清的现象，后者是通入SO2时石灰水先变浑浊后澄清的速率快。由图2实验现象可知，O2、SO2与石灰水反应的现象相同，仅有速率差异。根据图2实验从而想到图1实验现象不同的原因仍为反应速率问题，即SO2溶解和与澄清石灰水反应较快，沉淀存在时间极短而不易观察。热点二规律探究与变量控制控制变量法：物质变往往受到多个因素的影响，在研究反应与外界因素之间的关系时，对影响物质变规律的因素或条件加以人为控制，

15、使其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变所产生的影响，以利于在研究过程中，迅速寻找到物质变的规律。常涉及的题型有：（1）外因（浓度、温度、压强等）对反应速率、平衡的影响；（2）物质性质的递变规律。【典例1】影响反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法探究影响反应速率的因素。实验一：利用、F、Mg和不同浓度的硫酸（05 L1、2 L1、184 L1），设计实验方案，研究影响反应速率的因素。（1）甲同的实验报告如表所示：实验步骤实验现象实验结论取三份等体积的2 L1硫酸于试管中分别投入大小、形状相同的、F、Mg反应产生气泡的速率大小：MgF反应物的性质越活泼，反应速率越大（2）乙同为了能

16、精确地研究浓度对反应速率的影响，在相同温度下利用如图所示装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是_，应该测定的实验据是_。实验二：已知2MO45H22O43H2SO4=2SO42MSO48H2O10O2，在开始一段时间内反应速率较小，溶液褪色不明显，但反应一段时间后，溶液突然褪色，反应速率明显增大。（3）针对上述实验现象，某同认为该反应放热，导致溶液的温度升高，从而使反应速率增大。从影响反应速率的因素看，你认为还可能是_的影响。（4）若要用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，还可以在反应开始时加入_（填序号）。A硫酸钾 B硫酸锰氯锰 D水解析（1）甲同研究的是几种不同金属与

17、同浓度的硫酸反应的速率大小，因此可确定研究的是反应物本身的性质对反应速率的影响。研究时必须保证外界条件相同，现有条件是浓度相同、压强相同、没有使用催剂，故只要再控制温度相同即可。（2）乙同可以选择两种不同浓度的酸与金属反应。与硫酸不反应，Mg与硫酸反应太快，故选择F。而常温下F遇 184 L1的硫酸时会发生钝，故只能选择05 L1和2 L1的硫酸。该反应产生的是氢气，反应速率又与时间有关，故需要测定的据是产生相同体积氢气所需的时间或相同时间内产生氢气的体积。（3）随着反应进行，反应物的浓度越越小，反应在敞口容器中进行，故可排除压强的影响，因此可猜想是由于催剂的影响，此催剂只能于生成物，故为M2

18、。（4）中易与MO4发生氧还原反应，故只能选B。答案（1）比较反应物本身的性质对反应速率的影响温度相同（2）F、05 L1的硫酸产生相同体积氢气所需的时间（或相同时间内产生氢气的体积）（3）M2的催作用（或催剂）（4）B【典例2】某兴趣小组的同习了同周期元素性质递变规律后，设计了一套实验方案进行实验探究，并记录了有关实验现象如下表：实验操作1用砂纸打磨后的镁带与沸水反应，再向反应后溶液中滴加酚酞A浮于水面，熔成一个小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变红色B产生气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色反应不十分强烈，产生的气体可以在空气中燃烧D剧烈反应，产生可燃性气体E生成白色胶状沉淀，进而沉

19、淀消失F生成淡黄色沉淀2向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水3钠与滴有酚酞试液的冷水反应4镁带与2 L1的盐酸反应5铝条与2 6向A3溶液滴加NOH溶液至过量请你帮助该同整并完成实验报告（1）实验目的：（2）实验用品：仪器：_、_、_、试管夹、镊子、小刀、玻璃片、砂纸、胶头滴管等。药品：钠、镁带、铝条、2 L1的盐酸、新制的氯水、新制的饱和H2S溶液、A3溶液、NOH溶液等。（3）请你写出上述的实验操作与对应的现象1_、2_、3_、4_、5_、6_。（用AF表示）写出实验操作2、6的离子反应方程式实验2_。实验6_。（4）实验结论：_。解析本题通过实验探究同周期元素性质的递变规律。在元素周期

20、表中，从左至右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，金属单质与H2O（或酸）反应，置换H2越越难，最高价氧物对应水物碱性减弱酸性增强；非金属单质与H2合越越易，右边的非金属单质可从合物中置换出左边的非金属单质，如2H2S=2HS。答案（1）探究同周期元素性质的递变规律（2）试管烧杯酒精灯（3）BFADE2H2S=2HSA34OH=AO2H2O（4）金属性：NMgA，非金属性：S1变量探究实验题的解题策略解答变量探究类试题关键是在其他条件相同的前提下，只改变一个条件对研究对象的影响规律。注意：选择据要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。思路总结2规律探究实验题的解题策略物质性质递变规律的

21、探究也是中实验探究的一个重要内容。研究同周期、同主族元素性质的递变规律，物质的氧还原反应（如置换反应）规律，物质的酸（碱）性强弱规律，电解质溶液的导电规律等，都是开展有关规律探究的重要素材，也是高考命题的经典情境。解决有关规律探究问题的实验设计，其常用方法示例如下：（1）同周期、同主族元素性质的递变规律，一般通过设计判断元素金属性、非金属性的强弱实验完成，如通过让金属单质与相同浓度的非氧性酸反应产生H2的速率快慢判断金属单质的还原性强弱，推断元素金属性强弱，从而找出相应的性质递变规律。（2）物质的酸（碱）性强弱的判断。（3）钢铁发生电腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触

22、的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变等角度设计实验，找出规律。1某同在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：（1）上述实验中发生反应的方程式有_；（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是（3）实验室中现有N2SO4、MgSO4、Ag2SO4、2SO4等4种溶液，可与上述实验中SO4溶液起相似作用的是_；（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_（答两种）；（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。实验混合溶液ABDEF4 L1 H2SO4/L30V1V2V3V4V5饱和SO4溶液/L05255V620H2O/LV7V8V9V1010请完成此实验设计，其中：V1_，V6_，V9_；反应一段时间后，实验A中的金属呈_色，实验E中的金属呈_色；该同最后得出的结论为当加入少量SO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的SO4溶液超过一定量时，生