1、母题四十七：探究实验、实验设计与评价【母题来源】2013年北京卷-28【母题原题】28.某学生对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 mL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)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是。(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是。(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;b.用酸化
2、的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。实验a的目的是。由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是。(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Cl-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X。向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则沉淀X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:。【试题解析】（1）Cl2和Ca（OH）2生成氯化钙、次氯酸钙与水；（2）pH试纸先变蓝（约为12），说明溶液呈碱性，后颜色褪去，说明具有漂白性；（3）反应中生成Cl2，用
3、湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾中是否Cl2，排除Cl2干扰； 白雾中含有SO2，可以被硝酸氧化为硫酸，故SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀；（4）向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；（5）取上层清液，加入BaC12溶液，产生白色沉淀，说明SO2被氧化为SO42-,故沉淀X为CaSO4； 溶液呈黄绿色，有Cl2生成，Cl2与SO2反应生成盐酸与硫酸。【命题意图】本题从知识上考查了氯元素及其化合物的性质，离子检验、气体的检验等知识。考察了学生对实际事物、实验现象、图形、图表的观察，获取有关的感性知识和印象，并进行初步加工、吸收、有序存储的能力。考察了学生从试题提供的新信
4、息中，准确地提取实质性内容、并经与已有知识整合，重组委新知识的能力。【考试方向】分析近年各地高考试题，命题主要关注硅、二氧化硅、氯气、次氯酸、二氧化硫、氮氧化物、硝酸、浓硫酸、氨气、铵根离子、等常见物质的性质和应用。其中可能涉及到物质的性质和应用、物质的鉴别和检验、干扰的排除、实验方案的设计、物质的重要特性和一些特征反应等问题。在复习中可以结合碳和浓硫酸的反应、乙醇的消去、乙炔的制备、溴苯的制备等试验，归纳对比，领会干扰的排除。普通高中化学课程标准（实验稿）中明确提出要“重视探究学习活动，发展学生的科学探究能力”“探究学习是学习化学的一种重要方式，也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径”
5、。在平时的复习中，可以从以下几个方面去落实：对化学反应条件的探究、对化学反应机理的探究、对物质性质的探究、对化学实验中反常现象的探究、未知物成分的探究、经典问题质疑的探究。【得分要点】首先要熟练掌握元素及其化合物的性质，结合所学知识和题目所给信息进行认真分析。这是关键的第一步。然后利用好反应现象，应用存储知识分析和解决问答，特别注意硝酸的强氧化性。最后要看清答题要求，看清是写离子方程式还是写化学方程式，回答为什么要有因为所以.，尽量回答圆满，减少不必要的丢分。1（2014眉山一诊）根据Mg能在CO2中燃烧，某兴趣小组推测Na应该也能在CO2中燃烧，且固体产物可能为C、Na2O和Na2CO3中的
6、两种或三种。该小组用如下图装置进行了实验探究。已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd。回答下列问题：（1）为了使反应随开随用，随关随停，上图虚线方框内应选用 装置(填下图字母代号)，如何检验所选装置的气密性 。（2）装置2中所盛试剂为 。ANaOH溶液 B饱和NaHCO3溶液C饱和Na2CO3溶液 D饱和NaCl溶液（3）检测装置的气密性完好并装好药品后，在点燃酒精灯前应先进行装置1中的反应操作，待观察到 现象时，再点燃酒精灯，这步操作的目的是 。（4）由实验现象和进一步的探究得出反应机理。A装置6中有黑色沉淀生成；B取反应后直玻管中的固体物质23.0g溶于足量的水中，无气泡产生且得到澄清的
7、溶液；将溶液加水稀释配成250 mL的溶液；C取25.00ml步骤B的溶液，滴加足量BaCl2溶液，将生成的白色沉淀过滤、洗涤、干燥，称量得固体质量为1.97g。步骤C中不溶物干燥前必须经过洗涤，如何检验该沉淀是否洗涤干净 。该探究得出钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。2（2014濉溪第三次联考）某研究性学习小组拟探究在含Mg2+、Al3+ 的混合溶液中滴加NaOH溶液时，生成氢氧化物沉淀的过程。【实验】在0.1 molL1 MgSO4、0.05 molL1Al2(SO4)3的混合溶液中滴加0.5 molL-1NaOH溶液，借助氢离子传感器和相应分析软件，测得溶液的pH随NaOH溶液的加入变化
8、情况如图所示。（1）为精确控制加入NaOH溶液的体积，可将NaOH溶液置于 （填仪器名称）中滴加。（2）图中有三个pH增加缓慢的阶段，第一阶段（a点前）对应的实验现象是 。 （3）对第二阶段（b、c之间）溶液pH变化缓慢的本质，小组同学做出如下推测，请补充推测2和3：推测1：生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH； 推测2： ； 推测3： 。 若推测1符合实际情况，则a点之前反应的离子方程式为 ，请据此描述Mg(OH)2、Al(OH)3两种物质在水溶液中溶解性的差异 。（4）请分析e点后溶液中较大量存在的含金属元素的离子并设计实验检验（可不填满）：较大量存在的含金属元素的离子检验方法【答案】（1）碱
9、式滴定管（2）生成白色沉淀并逐渐增多（3）生成Al(OH)3沉淀，消耗OH Al(OH)3沉淀溶解，消耗OHAl3+3OH=Al(OH)3 Al(OH)3比Mg(OH)2更难溶于水（4）3（2013湛江模拟）为了探究SO2与Na2O2的反应是否类似于CO2，甲同学设计了如图实验装置。回答下列问题：棉花Na2O2BCANaOH溶液（1）移开棉花，将带火星的木条放在C试管口，未见木条复燃。甲同学因此认为SO2与Na2O2的反应不同于CO2。请按甲同学的观点写出反应的化学方程式 。（2）乙同学认为无论反应原理如何，最终都有O2产生。乙同学的理由是 。按照乙同学的观点，该装置需作的改进是： 。（3）假
10、设Na2O2 完全反应，反应后B装置中固体生成物可能是： Na2SO3； Na2SO4； Na2SO3和Na2SO4请设计实验方案检验，写出实验步骤以及预期现象和结论，完成下表：限选试剂：2 molL1 HCl， 1molL1HNO3， 1 molL1 BaCl2， 1 molL1 Ba(NO3)2，0.01molL1KMnO4酸性溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1：取B中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水，溶解，然后取少量待测液分别置于、试管中。固体完全溶解步骤2：往试管中加入 ，再滴加 。 ，则证明生成物中含Na2SO4。步骤3：往试管中 。若 , 则说明生成物中有Na2SO3；若 ,则说明生成物中没有Na2SO3。（4）生成物中亚硫酸钠含量的测定：取a克生成物配制成100ml溶液，取10.00mL该溶液于锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.0100molL1碘水进行滴定，滴定终点现象为 ，记录数据，重复滴定2次，平均消耗碘水20.00mL。计算：生成物中亚硫酸钠的质量分数为 。（Na2SO3的式量为126）（4）溶液出现蓝色，且半分钟内不褪去(2分) 0.252a （2分）【解析】
