化学探究性实验专题

专题五：化学探究性实验专题
1．命题趋势：为与新课改接轨，培养学生的探究能力和创新能力，命题者可能会在这方面作尝试，可关注。

2．复习对策：依托课本实验，对实验进行深层次的剖析和探究。

3．答题策略：通过提出假设、实验验证、适当推理、得出结论
例题：在常温下，取两片质量相等、外形和组成相同表面经过砂纸打磨（完全去掉了氧化物）的铝片，分别加入到盛有体积相同、()
c H 相同的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管（相同体积）中，发现铝片在稀盐酸中产生氢气的速率比在稀硫酸中快。

（1）写出以上反应的离子方程式
（2）你认为出现以上现象的可能原因是：
假设错误！未找到引用源。

假设错误！未找到引用源。

（3）请设计实验对以上的假设进行验证：
错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

（4）如果上述假设都成立，要使以上稀硫酸与铝反应产生的氢气速率加快，可以采取的措施有：（至少填四种）
⑴2Al+6H+==2Al3++3H2⑵①Cl-对铝与H+反应有促进作用②SO42-对铝与H+反应有抑制作用⑶①向以上稀H2SO4中加入少量NaCl或KCl固体，如果能使反应速度加快，则假设①成立；
②向以上稀HCl中加入少量Na2SO4或K2SO4固体，如果都能使反应速率减慢，则假设②成立；⑷①加入含有Cl-的可溶性氯化物②增加浓度③加热④将铝片改为铝丝⑤利用不活泼金属或不活泼金属的可溶性盐形成原电池
演练平台
1.某校学生课外活动小组的同学设计下图表示实验装置，用来验证一氧化碳具有还原性。

回答下列问题。

（1）写出装置A 中所发生反应的离子方程式：_____________________。

（2）装置B 中最适宜的试剂的名称是:____________________________。

（3）若实验中没有装置C ，使装置B 与装置D 直接连接，会对实验造成的影响是_______。

（4）实验后，有同学说“根据装置F 中澄清石灰水变浑浊的现象也能确认一氧化碳具有还原性”，你认为该说法是否成立，说明理由；若不成立，需要对图示装置做哪些改进才可使该说法成立。

________________________。

（1）CaCO 3
+2H +Ca +2+H 2O+CO 2↑ （2）饱和碳酸氢钠溶液。

（3）没有除去气体中水蒸气，高温下水蒸气与碳反应生成H 2和CO ，H 2也能还原CuO 。

（4）不能成立。

进入D 的CO 2不能完全转化成CO ，剩余CO 2也可使澄清石灰水变浑浊。

在
D 、
E 之间增加一个盛有碱石灰的干燥的干燥管或U 型管（也可
在D 、E 之间增加两个洗气瓶，前一个盛NaOH 溶液，后一个盛
浓硫酸）
2．某研究性学习小组用如上图所示的装置进行Na 2O 2和H 2O 反
应的实验。

(1)可以验证有氧气生成的实验方法是：
(2)将导管q 放入水中，反应过程中导管口有气泡冒出，说
明： 。

(3)往试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后，取出试管，往试管中滴入实验室常用无色指示剂试液A ，可观察到溶液变红，后红色褪去，则该指示剂为 。

小组同学经查阅资料后得知红色褪去的原因有二：一是NaOH 溶液的浓度过大；二是反应过程中可生成H 2O 2，H 2O 2氧化漂白了酚酞试液。

为了排除前者因素影响，可采取的方法是
(4)为进一步探究H 2O 2是否能够氧化指示剂试液，某同学向3mL30% H 2O 2的溶液中滴入2滴品红指示剂，充分振荡并放置约3min ，溶液红色无明显改变。

后加入少量0.5mol/LNaOH 的溶液后，可看到产生许多小气泡，且溶液红色可迅速褪去。

该现象表
明： ，产生气泡的反应方程式为
（1）将带火星的木条靠近导管p 处，木条复燃。

（2）该反应放热
（3）酚酞试液 （4）从试管中取出少许溶液加水稀释，再滴入A 指示剂，红色不能褪去。

（5）说明H 2O 2本身并不能氧化漂白指示剂，但在碱性条件下可迅速将指示剂氧化。

2H 2O 22H 2O+O 2
3．某学生按图示方向将A 装置与下面所示装置相连，设计如下实验，请帮助完成实验报告。

H 2O Na 2O P
㈠实验目的：研究铁与浓硫酸的反应
㈡实验药品：铁钉、浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、氧化铜、硫酸铜溶液㈢实验步骤
实验内容和步骤实验现象结论
①连接好装置，并检查
装置的气密性。

②将铁钉加入到烧瓶
中，再向其中滴加浓硫
酸。

未见明显现象原因为：
③点燃A、G处酒精灯。

片刻后，烧瓶中溶液有颜
色变化，并有气泡产生
原因为：
㈣问题探究：
该学生在实验过程中，观察到D装置中溶液颜色逐渐变浅，E装置中溶液颜色未见明显变化，再过一段时间后，G装置中氧化铜粉末由黑色转变为红色，气球H逐渐鼓起，此时E装置中溶液颜色仍未明显变化。

⑴G装置中氧化铜由黑变红，请结合化学方程式说明原因是_________ 。

⑵为证明铁钉与浓硫酸在不加热时是否发生反应，可采用的方法是__________________
实验内容和步骤实验现象结论
①连接好装置，并检查
装置的气密性。

②将铁钉加入到烧瓶
中，再向其中滴加浓硫
酸。

未见明显现象原因为：铁遇冷的浓硫酸发生钝化。

③点燃A、G处酒精灯。

片刻后，烧瓶中溶液有颜
色变化，并有气泡产生
原因为：铁表面的氧化物被破坏并发
生反应，溶液中有Fe3+生成，并伴随
有SO2气体产生。

①A装置中浓硫酸在加热的条件下与铁反应逐渐变为稀硫酸，发生Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑，生成的H2经过G装置中发生CuO + H2 == Cu + H2O ，所以氧化铜由黑变红
②将铁钉放置在冷的浓硫酸浸泡一段时间后，取出铁钉置于硫酸铜溶液中，观察铁钉表面是否有红色物质析出：若没有红色物质析出，则表明在不加热时，铁钉与浓硫酸发生反应，否则铁钉与浓硫酸不发生反应。

4．在三支洁净试管中分别倒入约2 mL工业硝酸，进行下述三个实验，以证明“工业硝酸呈黄色是由于NO2溶于浓硝酸引起的”，实验方法和现象如下表：
①置于酒精灯上小火加热（在通风厨中进行）有红棕色气体逸出，继续加热，直到不再有红棕色气体逸出为止。

溶液的黄色变浅，但不能完全消失。

②通入氧气通入足量氧气后，上述工业硝酸黄色变浅。

③加入5 mL的蒸馏水，振荡使之充分混合试管中的硝酸接近于无色。

说明：在①②实验后的溶液中加入各1 mL苯，充分振荡，静置，苯层为无色，下层仍为浅黄色。

⑴根据上述实验①②的现象你能得出什么结论？___________________________________
_____________________________________________________________________。

⑵①②实验最终溶液是浅黄色，请猜想可能原因__________________________________，试设计实验方案证明你的猜想_________________________________________________
__________________________________________________________________________。

⑶实验③与实验①②最终实验颜色不同的原因可能是______________________________，
试设计实验方案证明________________________________________________________
__________________________________________________________________________。

⑴呈黄色的工业硝酸中存在NO2气体，但还有其他呈黄色的杂质
⑵可能含有Fe3＋在加热除去NO2的工业硝酸中加入KSCN溶液，或在除去NO2的工业硝酸中，缓缓加入足量NaOH固体
⑶NO2与水反应使溶液恢复无色，也可能是由于水将工业硝酸的黄色冲淡了
做对比实验：取与除去NO2的工业硝酸颜色一样的FeCl3溶液2 mL，加入5 mL的蒸馏水，观察现象。