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。专题五化学实验探究题的解题技巧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CO、CO2焰色反应透过蓝色钴玻璃可观察到紫色火焰如2009年广东21题：（1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A）、浓硫酸、灼热氧化铜（B）、澄清石灰水（C）观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是。（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，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是_______，现象是又如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+H2ONa2SO32011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；FeCu21.（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K3[Fe(C2O4)3]·3H2O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。①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FeO33.（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实验步骤预期现象和结论步骤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）②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）①固体溶解（或减少）或有气体产生－根据实际情况写出现象③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）FeCu(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。步骤1步骤2步骤3步骤4取少量样品，于A试管中，再加入过量2mol·L-1NaOH溶液，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用。①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1mol·L-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②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2mol·L-1稀硝酸，再滴加少量20%KSCN溶液③溶液先变黄色，加KSCN后显血红色，结合②可知，一定含铁。往步骤2剩余固体中加入适量2mol·L-1稀硝酸，再滴加少量2mol·L-1NaOH溶液④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：3mol·L-1H2SO4、3％H2O2、6mol·L-1HNO3、0.01mol·L-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1mol·L-1Kl、20％KSCN、蒸馏水。①提出合理假设假设1：；假设2：；假设3：。②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②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价实验操作预期现象与结论步骤1：步骤2：步骤3：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①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②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；③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④若溶液变为血红色，则说明催化剂中铁元素的价态含+3价；⑤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K3[Fe(C2O4)3]·3H2O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、1.0mol·L－1HNO3、1.0mol·L－1盐酸、1.0mol·L－1NaOH、3%H2O2、0.1mol·L－1KI、0.1mol·L－1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。①提出合理假设假设1：；假设2：；假设3：。②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）③实验过程根据