2024版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教材基礎(chǔ)練第十一章化學(xué)實(shí)驗(yàn)第四節(jié)實(shí)驗(yàn)探究與設(shè)計(jì)教學(xué)課件

第四節(jié)實(shí)驗(yàn)探究與設(shè)計(jì)教材知識(shí)萃取知識(shí)點(diǎn)99實(shí)驗(yàn)探究&8&

綜合探究類實(shí)驗(yàn)題的解題策略1.重視“猜想”：“猜想”部分是基礎(chǔ)，提出的猜想一定要全面、合理，即在牢固掌握元素及其化合物知識(shí)的基礎(chǔ)上，能根據(jù)代表元素及代表物質(zhì)的性質(zhì)由例及類，大膽猜想。2.攻破“設(shè)計(jì)”：“設(shè)計(jì)”部分是核心，分值較大，也是區(qū)分度最大的部分。（1）明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模靡褜W(xué)知識(shí)分析如何達(dá)到該實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，結(jié)合實(shí)驗(yàn)材料及已學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。（3）根據(jù)題給信息，控制實(shí)驗(yàn)條件，排除干擾因素，關(guān)注實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。（4）注意實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)約性和安全性。控制變量法探究實(shí)驗(yàn)題的解題要點(diǎn)1.解題策略：保持單一變量，且控制其余幾個(gè)因素不變。2.控制變量分析模型教材素材變式

教材素材變式(1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(2)使用加裝單向閥的導(dǎo)管,目的是

,B中燒杯應(yīng)盛裝

(填“熱水”或“冰水”)。(3)制得的氨水稀釋到質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為2%,并用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定,測(cè)得濃度為1.200mol·L-1,標(biāo)定時(shí)應(yīng)選用的指示劑為

(填“酚酞”或“甲基橙”)。

Ⅱ.銀氨溶液的制備及其主要成分探究:25℃,在磁力攪拌下向25.00mL2.0%AgNO3溶液[c(AgNO3)≈0.12mol·L-1]中逐滴加入上述自制氨水,實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液的pH隨氨水加入體積的變化曲線如圖2所示。重復(fù)多次實(shí)驗(yàn),結(jié)果均相似。教材素材變式(4)圖3是堿式滴定管的內(nèi)部構(gòu)造,滴定時(shí),手指應(yīng)該捏住乳膠管中玻璃球的

(填“a”“b”或“c”)部位,然后擠捏乳膠管,溶液即可流出。

(5)滴加氨水過(guò)程中,關(guān)于D點(diǎn)溶液的溶質(zhì)有多種假設(shè):假設(shè)1:溶質(zhì)主要為強(qiáng)堿性的Ag(NH3)2OH,則pH的計(jì)算值約為

;

假設(shè)2:溶質(zhì)主要為Ag(NH3)2NO3。由于銀氨離子一定程度解離出氨,理論計(jì)算pH為10.26,非常接近實(shí)驗(yàn)值;假設(shè)3:溶質(zhì)主要為Ag(NH3)2OH與Ag(NH3)2NO3。利用除pH外的相關(guān)數(shù)據(jù),定量說(shuō)明假設(shè)2或假設(shè)3是否成立

;BC段溶液的pH變化不大,原因是

。

教材素材變式

答案教材素材變式

答案教材素材變式2.

某化學(xué)小組設(shè)計(jì)如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置制備硝酸并探究其性質(zhì)。Ⅰ.硝酸的制備:(1)a處最合適的裝置是

(填“圖2”或“圖3”)。

(2)裝置b中Na2O2的作用是

。

Ⅱ.硝酸的性質(zhì)探究:教材素材變式(3)常溫下,同學(xué)甲在硝酸的制備實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用pH計(jì)測(cè)得裝置e中溶液的pH=1.00。①這說(shuō)明裝置e中發(fā)生的反應(yīng)可能為

(填化學(xué)方程式)。

②同學(xué)乙做同樣實(shí)驗(yàn),測(cè)得裝置e中溶液的pH=6.00,可能的原因是

。

(4)用如圖4所示裝置進(jìn)行硝酸與銅的反應(yīng)。①硝酸一般盛放在棕色試劑瓶中,請(qǐng)用化學(xué)方程式說(shuō)明其原因:

。

②裝置g中為稀硝酸時(shí),反應(yīng)開(kāi)始后,裝置g中溶液顏色變藍(lán)。寫出裝置g中反應(yīng)的離子方程式:

。

教材素材變式③裝置g中為濃硝酸時(shí),反應(yīng)開(kāi)始后,裝置g中溶液顏色變綠。反應(yīng)較②中劇烈許多的原因是

。

④對(duì)比②與③反應(yīng)后裝置g中溶液顏色,推測(cè)其原因是③反應(yīng)后裝置g溶液中溶有NO2且達(dá)飽和。為證明該推測(cè)正確,向③反應(yīng)后裝置g溶液中加入

,會(huì)觀察到溶液顏色由綠色變?yōu)樗{(lán)色。

⑤已知[Cu(H2O)4]2+(aq)呈藍(lán)色、[CuCl4]2-(aq)呈黃色。?、谥猩倭克{(lán)色溶液于試管中,向其中滴加飽和NaCl溶液,觀察到溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)樗{(lán)綠色,再加熱該混合溶液,溶液顏色逐漸變?yōu)辄S綠色。結(jié)合離子方程式解釋其原因:

。

教材素材變式

答案教材素材變式實(shí)驗(yàn)剖析教材素材變式【解題思路】

答案實(shí)驗(yàn)?zāi)康南跛岬闹苽浼捌湫再|(zhì)探究實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析教材素材變式實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析實(shí)驗(yàn)推測(cè)及驗(yàn)證試劑保存答案教材素材變式

教材素材變式(1)B中試劑是

。

(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色變?yōu)樽睾谏幕瘜W(xué)方程式為

。

(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,對(duì)于二價(jià)錳化合物還原性的認(rèn)識(shí)是

。

(4)根據(jù)資料ⅱ,Ⅲ中應(yīng)得到綠色溶液,實(shí)驗(yàn)中得到紫色溶液,分析現(xiàn)象與資料不符的原因:序號(hào)物質(zhì)aC中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通入Cl2前通入Cl2后Ⅰ水得到無(wú)色溶液產(chǎn)生棕黑色沉淀,且放置后不發(fā)生變化Ⅱ5%NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?仍有沉淀Ⅲ40%NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?仍有沉淀教材素材變式

教材素材變式

答案實(shí)驗(yàn)剖析裝置A為Cl2的發(fā)生裝置,由于鹽酸易揮發(fā),制得的Cl2中含有HCl,為排除HCl的干擾,裝置B中應(yīng)盛有飽和NaCl溶液,以除去Cl2中的HCl,裝置C中通過(guò)改變?nèi)芤旱膒H,驗(yàn)證不同條件下Cl2與MnSO4的反應(yīng),裝置D是尾氣處理裝置,目的是除去多余的Cl2,防止造成大氣污染。教材素材變式

答案教材知識(shí)萃取知識(shí)點(diǎn)100實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)2.物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)思路（1）驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)對(duì)物質(zhì)具備的性質(zhì)去求證，關(guān)鍵是設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)潔的實(shí)驗(yàn)方案，要求操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，安全可行。（2）探索物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)或從所屬類型的典型代表物去推測(cè)該物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì)，而后據(jù)此分別設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案，去探索它可能具有的性質(zhì)。&1&

（1）實(shí)驗(yàn)方案要可行。要盡量避免使用高壓和特殊催化劑等實(shí)驗(yàn)室難以達(dá)到的條件，實(shí)驗(yàn)方案要簡(jiǎn)單易行。（2）實(shí)驗(yàn)順序要科學(xué)。要對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和安排，保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確高效，同時(shí)要減少副反應(yīng)的發(fā)生和避免實(shí)驗(yàn)步驟間的相互干擾。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論要可靠。要反復(fù)推敲實(shí)驗(yàn)步驟，多方驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，做到實(shí)驗(yàn)結(jié)論準(zhǔn)確可靠。教材素材變式1.

亞硝酸鈉俗稱“工業(yè)鹽”,其外觀、口感與食鹽相似,人若誤服會(huì)中毒?，F(xiàn)將適量某樣品(成分為亞硝酸鈉或氯化鈉)溶于水配成溶液,分別取少量該溶液于試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是

方案設(shè)計(jì)現(xiàn)象和結(jié)論A先加入少量KClO3溶液,再加AgNO3溶液和足量稀硝酸,振蕩若產(chǎn)生白色沉淀,則樣品為亞硝酸鈉B加到少量KMnO4溶液中,再加硫酸酸化,振蕩若溶液褪色,則樣品為亞硝酸鈉C先加到少量FeCl2溶液中,再加入稀鹽酸酸化,振蕩若溶液變黃色,則樣品為亞硝酸鈉D先加入少量Na2SO3溶液,再加入BaCl2溶液和稀硝酸,振蕩若產(chǎn)生白色沉淀,則樣品為亞硝酸鈉教材素材變式

答案教材素材變式2.

下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖沁x項(xiàng)試劑a試劑b試劑c實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁亞硫酸鈉98.3%濃硫酸品紅溶液驗(yàn)證亞硫酸鈉變質(zhì)B大理石濃硝酸硅酸鈉溶液驗(yàn)證非金屬性:N>C>SiC高錳酸鉀濃鹽酸紫色石蕊溶液驗(yàn)證氯水的漂白性D生石灰濃氨水酚酞溶液NH3·H2O是弱堿教材素材變式

答案【提醒】生石灰遇水放出熱量。教材素材變式3.

大氣細(xì)顆粒物吸附的水分中NO2與SO2的化學(xué)反應(yīng)是當(dāng)前霧霾期間硫酸鹽的主要生成路徑。某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)霧霾的成分進(jìn)行了驗(yàn)證,并測(cè)定空氣中SO2的含量及探究H2SO3的部分性質(zhì)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)硫酸銨是某地PM2.5霧霾的主要成分,收集一定量的霧霾固體進(jìn)行驗(yàn)證。取一定量的霧霾固體于試管中,加入適量的水溶解,把溶液分成兩份盛于試管中:

操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①向其中一份

有白色沉淀生成②向另一份中加

,用鑷子夾持濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口

試管中有氣泡產(chǎn)生,靠近試管口的紅色石蕊試紙變藍(lán)教材素材變式(2)用圖1所示簡(jiǎn)易裝置測(cè)定空氣中SO2的含量。測(cè)定方法:在某監(jiān)測(cè)點(diǎn),量取5.0mL5.0×10-4mol·L-1的碘溶液,注入圖1中的試管中,加幾滴淀粉指示劑,此時(shí)溶液呈藍(lán)色,按圖中裝置連接好儀器,利用止水夾控制,進(jìn)行抽氣,取下注射器排氣,重復(fù)操作直到溶液的藍(lán)色全部褪盡為止,共抽取空氣8.0L,則測(cè)得該監(jiān)測(cè)點(diǎn)空氣中SO2的含量為

mg·L-1。

教材素材變式(3)探究H2SO3的部分性質(zhì)。選用圖2的裝置和藥品探究H2SO3與HClO的酸性強(qiáng)弱。①甲同學(xué)認(rèn)為按照A→C→F→尾氣處理的順序連接裝置,可以證明H2SO3與HClO的酸性強(qiáng)弱,乙同學(xué)認(rèn)為該方案不合理,其理由是

。

②丙同學(xué)采用間接法證明,實(shí)驗(yàn)方案為按照A→C→

→

→

→

(填字母)→尾氣處理順序連接裝置,證明H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

。

教材素材變式

答案教材素材變式4.

過(guò)氧化氫是一種常用的綠色試劑,某學(xué)習(xí)小組針對(duì)H2O2的性質(zhì)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。Ⅰ.驗(yàn)證H2O2的還原性已知:H2O2溶液與氯水發(fā)生反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)還原性。(1)制取氯水,裝置如圖所示。①儀器X中生成Cl2的化學(xué)方程式為

。

②飽和食鹽水的作用是

。

教材素材變式

教材素材變式

實(shí)驗(yàn)序號(hào)添加試劑及用量H2O2完全分解所需時(shí)間/min3需同時(shí)加入amLbmol·L-1CuCl2溶液和①

(填標(biāo)號(hào))

t3(t3<t1)4需同時(shí)加入amLbmol·L-1Cu(NO3)2溶液和②

(填標(biāo)號(hào))

t4(t4>t2)教材素材變式

答案教材素材變式

答案教材素材變式5.

鐵粉與硝酸反應(yīng)可制備硝酸鐵,硝酸鐵溶液可用于刻蝕銀器。鐵粉用量和硝酸濃度都會(huì)影響反應(yīng)產(chǎn)物。Ⅰ.常溫下過(guò)量鐵粉與不同濃度硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物的探究。利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其中裝置A為氮?dú)夥諊?1)實(shí)驗(yàn)一:硝酸濃度為12.0mol·L-1時(shí),硝酸的還原產(chǎn)物主要是NO2。裝置B中NO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(2)實(shí)驗(yàn)二:硝酸濃度為6.0mol·L-1時(shí),硝酸的還原產(chǎn)物主要是NO。利用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),證明