1、微题型一微题型二微题型三专题课时3 化学实验方案的设计与探究微题型一微题型二微题型三近年的新课标高考中常考的有两类实验：一是探究类实验，主要探究物质分解的产物和物质的性质；设计并完成实验报告，包括补充实验步骤或实验步骤的排序、选择试剂和现象的描述等。二是评价类实验，根据题目提供的实验方案，评价是否合理，并要求设计合理的方案。(1)综合实验方案设计的一般思路：了解实验目的明确实验原理掌握实验条件选择仪器药品设计装置步骤记录现象数据分析得出结论。(2)综合实验评价要求考生根据题目的要求和实验目的，从化学原理，元素及其化合物的性质、化学实验的基本操作技能等方面，对实验方案进行科学分析、评价优劣。题型
2、说明 微题型一微题型二微题型三微题型一 综合实验方案的设计 题型示例【示例 1】(2015安徽理综，28)某研究小组将纯净的 SO2 气体通入 0.1 molL1 的 Ba(NO3)2 溶液中，得到了 BaSO4 沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的 SO2，该小组提出了如下假设：假设一：溶液中的 NO3假设二：溶液中溶解的 O2(1)验证假设一该小组设计实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象 微题型一微题型二微题型三实验步骤 实验现象 结论 实验1：在盛有不含O2的25 mL 0.1 mol/L BaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体 假设一成立 实验2：在盛有不含
3、O2的25 mL 0.1mol/L Ba(NO3)2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体 微题型一微题型二微题型三(2)为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液pH随通入SO2体积的变化曲线如下图。实验1中溶液pH变小的原因是_；V1时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)_。微题型一微题型二微题型三(3)验证假设二 请设计实验验证假设二，写出实验步骤、预期现象和结论。实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程)：(4)若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计)，充分反应后两溶液的pH前者_(填
4、“大于”或“小于”)后者，理由是_。微题型一微题型二微题型三思维提示(1)根据强酸制备弱酸的原理，H2SO3 是弱酸不能制备盐酸，故实验一无现象；SO2 气体溶于水生成 H2SO3，亚硫酸显酸性，电离出 H，H与 NO3 结合生成硝酸，具有强氧化性，将 SO23氧化为 SO24，故生成白色的 BaSO4 沉淀。(2)SO2 溶于水后生成H2SO3，亚硫酸显酸性，故 pH 减小；SO2 被溶液中的 NO3 氧化，产生了大量 H，离子方程式为 3SO22NO3 2H2O=3SO24 4H2NO(或 3H2SO32NO3=3SO24 4H2NOH2O)。(3)验证假设二即验证是否为溶液中的 O2 把
5、 SO2 氧化为 SO24，可用实验 1 作为参照实验，实验 3 可将 SO2 通入未经脱氧处理的BaCl2 溶液，观察是否有白色沉淀生成。(4)用 O2 氧化 H2SO3：2H2SO3O2=4H2SO24；与(2)中 NO3 氧化 H2SO3 的方程式相比较可看出，氧化等物质的量的 H2SO3，前者生成的 H多，故pH 小于后者。微题型一微题型二微题型三答案(1)无明显现象 有白色沉淀(2)SO2 溶于水后生成 H2SO33SO22NO3 2H2O=3SO 24 2NO 4H(或 3H2SO32NO3=2NO3SO24 4HH2O)(3)实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程)：实验
6、 1：作为参照实验实验 3：将纯净的 SO2 气体缓慢通入未经脱 O2 处理的 25 mL 0.1 molL1BaCl2 溶液中，若有白色沉淀，表明假设二成立，否则不成立(4)小于 反应的离子方程式表明，足量的 O2 和 NO3 分别氧化相同量的 H2SO3，生成 H的物质的量前者多于后者 微题型一微题型二微题型三【方法指导】1.实验方案设计的四项基本原则 微题型一微题型二微题型三2.实验方案设计的八大基本内容 微题型一微题型二微题型三1.(制备型)下列有关物质的制备的说法不正确的是()题型精练 A.用碳酸钠粉末可以制备CO2 B.欲制备Fe(OH)3胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加FeCl3饱和
7、溶液并长时间煮沸 C.加热分解NH4HCO3固体，将所得的气体进行适当处理可获得NH3 D.在氯化氢气氛中加热蒸发MgCl2溶液，制备无水MgCl2 微题型一微题型二微题型三解析 选项A，Na2CO3粉末可以与稀硫酸等反应获取CO2，但不能使用启普发生器；选项B，长时间煮沸得到的是Fe(OH)3沉淀；选项C，加热NH4HCO3得到CO2、NH3、H2O的混合气体，将混合气体通过碱石灰除去CO2和H2O即可得到NH3；选项D，加热蒸发MgCl2溶液制取无水MgCl2，需要防止Mg2的水解，故需要在氯化氢的气氛中进行，D项正确。答案 B 微题型一微题型二微题型三2.(定量型)下列实验方案中，不能测
8、定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A.取a g混合物充分加热，减重b g B.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体 C.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b g D.取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b g固体 微题型一微题型二微题型三解析 碱石灰不仅可以吸收CO2，还可以吸收水蒸气，所以C选项无法确定CO2的质量；其他选项均可；A选项只有NaHCO3受热分解，用差量法求解；B、D选项设Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x mol、y mol，列方程，B选项(2xy
9、)58.5b，D选项197(xy)b，联立求解即可。答案 C 微题型一微题型二微题型三3.(综合型)(2015课标全国，26)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K15.4102，K25.4105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为101，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上分解。回答下列问题：微题型一微题型二微题型三(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_ _，由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置B的主要作用是_。(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还有CO，为进行验证，选用甲组
10、实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。微题型一微题型二微题型三乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_。装置H反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_ _。(3)设计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强_。草酸为二元酸_。微题型一微题型二微题型三解析(1)装置C中澄清石灰水的作用是检验是否有CO2气体生成，若有CO2气体生成，澄清石灰水变浑浊。装置B中冰水的作用是降低温度，使生成的水和草酸(题给信息：受热脱水、升华)冷凝。若草酸进入装置C，会生成草酸钙沉淀，干扰CO2检验。(2)检验CO可通过检验CO还原黑色的CuO生成的CO2进行。因为
11、分解产物中有CO2，所以先要除去CO2，可用浓NaOH溶液吸收CO2，并用澄清石灰水检验CO2是否除尽，再用无水氯化钙干燥CO，然后通过加热的CuO，再用澄清石灰水检验生成的CO2气体，没有反应掉的CO可用排水法收集。若前面澄清石灰水无现象，H中黑色的CuO变红色，后面的澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中有CO。微题型一微题型二微题型三(3)证明草酸的酸性比碳酸强，可以利用溶液中较强酸制较弱酸的原理，将草酸与NaHCO3溶液混合，看是否有气体产生。证明草酸是二元酸，可以利用酸碱中和滴定原理，若消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍，即可证明草酸是二元酸。答案(1)有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊
12、 CO2 冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验(2)F、D、G、H、D、I CuO(氧化铜)前面澄清石灰水无现象，H中黑色粉末变红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊(3)向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生 用NaOH标准溶液滴定草酸，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍 微题型一微题型二微题型三【题型模板】解答实验设计题的思维过程(1)巧审题，明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景(或题中所给实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定
13、符合实验目的、要求的方案。(2)想过程，理清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。微题型一微题型二微题型三(3)看准图，分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。(4)细分析，得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等。微题型一微题型二微
14、题型三微题型二 化学实验方案的评价【示例2】(2015福建理综，25)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。实验一 制取氯酸钾和氯水 利用下图所示的实验装置进行实验。题型示例 微题型一微题型二微题型三(1)制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有_。(2)若对调B和C装置的位置，_(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。实验二 氯酸钾与碘化钾反应的探究(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行)：微题型一微题型二微题型三系列a实验
15、的实验目的是_。设计1号试管实验的作用是_。若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为_。试管编号 1 2 3 4 0.20 molL1 KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.10 6.0 molL1 H2SO4/mL 0 3.0 6.0 9.0 蒸馏水/mL 9.0 6.0 3.0 0 实验现象 微题型一微题型二微题型三实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量(4)该小组设计的实验方案为：使用下图装置，加热15.0 mL饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此
16、方案不可行的主要原因是_。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)微题型一微题型二微题型三(5)根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节)：_ _。资料：i.次氯酸会破坏酸碱指示剂；ii.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl。思维提示(1)制取实验结束后，由取出B中试管进行的操作(冷却结晶、过滤、洗涤)，可知该实验操作过程中需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管；(2)Cl2与热的KOH溶液反应生成KClO3、KCl和H2O，与冷的KOH溶液反应生成KClO、KCl和H2O。因此，若将装置B、C的位置对调，可以除去Cl2中的杂质气体
17、HCl，故能提高B中KClO3的产率。微题型一微题型二微题型三(3)根据表格中的数据可知：KI、KClO3 的物质的量及浓度不变，改变的是硫酸溶液的体积和水的多少，二者的总体积相等，由此可见系列 a 实验的目的是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响；设计 1 号试管实验的作用是作对照实验，比较影响结果。根据2 号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色，证明生成了 I2；若氧化产物唯一，还原产物为 KCl，根据氧化还原反应中电子守恒、电荷守恒及元素原子守恒可知该反应的离子方程式为：ClO3 6I6H=Cl3I23H2O。(4)该小组设计的实验方案不可行的主要原因是溶液中存在
18、 Cl2 的重新溶解以及 HClO 分解生成 HCl 和 O2等，无法测定试样含氯总量。微题型一微题型二微题型三(5)由于HClO具有强氧化性会破坏酸碱指示剂，因此实验设计时不能用酸碱指示剂，可以利用氯水的强氧化性，向该溶液中加入足量的H2O2溶液，H2O2把氯元素完全还原为Cl，H2O2被氧化成O2，然后加热除去过量的H2O2，冷却，再加入足量的AgNO3溶液，过滤、洗涤生成的AgCl沉淀，干燥后称量沉淀质量，结合氯原子守恒即可确定其中含有的氯元素的质量。微题型一微题型二微题型三答案(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)(2)能(3)研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响
19、硫酸浓度为 0 的对照实验 ClO3 6I6H=Cl3I23H2O(4)因存在 Cl2 的重新溶解、HClO 分解等，此方案无法测定试样含氯总量(或其他合理答案)(5)量取一定量的试样，加入足量的 H2O2 溶液，待反应完全加热除去过量的 H2O2，冷却，再加入足量的硝酸银溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀质量(或其他合理答案)微题型一微题型二微题型三【知识归纳】实验方案评价的四大方向 1.可行性(1)分析实验方案是否科学可行；(2)实验操作是否安全合理；(3)实验步骤是否简单方便；(4)实验效果是否明显。2.绿色化学(1)实验过程中是否造成环境污染；(2)原料是否无毒、安全、易得；(3)原料利
20、用率是否较高；(4)反应速率是否较快。微题型一微题型二微题型三3.安全性 化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸；(3)防氧化；(4)污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状态物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；(5)防吸水。微题型一微题型二微题型三4.规范性(1)冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；(2)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；(3)仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；(
21、4)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。提醒：化学实验方案的评价要做到理论上科学，操作上简单可行，原料用量要节约，符合绿色化学原则。微题型一微题型二微题型三1.(2016辽宁省实验中学高三模拟)已知亚硫酸钠在空气中能被氧气氧化生成硫酸钠。题型精练.甲同学设计两种方案来检验Na2SO3溶液是否发生变质。方案一：取样，加入稀盐酸有气泡生成，认为亚硫酸钠溶液没有变质。方案二：取样，加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，认为亚硫酸钠溶液完全变质。请你对两方案作出评价：方 案 一：_(填“合 理”或“不 合 理”)，理 由_。微题型一微题型二微题型三方 案 二：_(填“合 理”或“不 合
22、理”)，理 由_ _。.乙同学探究Na2SO3溶液是否发生变质，设计如下实验测定1.0 molL1 Na2SO3溶液的实际浓度。微题型一微题型二微题型三(1)分液漏斗中应加入足量的下列哪种试剂？_(填序号)a.浓硝酸b.65%硫酸c.浓盐酸(2)实验前后测得C装置增重3.2 g，则Na2SO3溶液实际的物质的量浓度为_。(3)该实验装置还存在一个明显的缺陷是_。解析.加入稀盐酸有气泡生成，证明溶液中含有亚硫酸钠，Na2SO3溶液可能没有变质，也可能部分变质。亚硫酸钠、硫酸钠都能与氯化钡反应生成沉淀，故亚硫酸钠溶液未变质、部分变质、全部变质时的现象相同，都会生成白色沉淀。微题型一微题型二微题型三
23、.制备二氧化硫气体应选用浓硫酸，C装置增重3.2 g，产生的n(SO2)0.05 mol，所以n(Na2SO3)0.05 mol，c(Na2SO3)0.05 mol/0.06 L0.83 molL1，该实验装置中一个明显的缺陷是缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装置。答案.不合理 亚硫酸钠部分变质时滴加盐酸也会产生气泡 不合理 亚硫酸钠也能与氯化钡反应生成白色沉淀，亚硫酸钠未变质或部分变质时也会产生白色沉淀.(1)b(2)0.83 molL1(3)缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装置(或其他合理答案)微题型一微题型二微题型三2.(2016广州摸底)三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4)33H2O可用
24、于摄影和蓝色印刷，它受热易分解，为了验证其气态产物，某同学设计了如下实验装置：(1)若实验中，观察到B、E中的溶液均变浑浊，则D中的现象是_；说明其气态产物是_、_；为验证另一种气态产物，应在A、B之间增加的装置为_。微题型一微题型二微题型三(2)为了使实验更安全、更严密，你认为该实验设计需要如何改进？_；_。(3)固体产物中铁元素不可能以3价形式存在，理由是 _ _。现设计实验，探究固体产物中铁元素的存在形式。微题型一微题型二微题型三提出合理假设。假设1：_；假设2：_；假设3：_。某学生设计实验探究上述假设，除3%H2O2、蒸馏水外，还需要下列试剂中的_。限选试剂：浓硫酸、1.0 molL
25、1HNO3、1.0 molL1盐酸、1.0 molL1NaOH溶液、0.1 molL1KI溶液、0.1 molL1CuSO4溶液、20%KSCN溶液。解析(1)B中溶液变浑浊说明气态产物中有CO2，E中溶液变浑浊说明CO被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2，故D中的现象是溶液褪色或变浅，从而可说明气态产物有CO；另一种气态产物是H2O，其验证方法是将A中产生的气体通过盛有无水CuSO4的干燥管。微题型一微题型二微题型三(2)从安全角度考虑应在B装置前加一个防倒吸装置，从严密性角度考虑，要在C装置后增加一个检验CO2是否除尽的装置。(3)由于反应过程中有CO生成，能还原三价的铁，故固体产物中无三价铁，
26、其成分可能有三种情况：Fe、FeO、Fe和FeO。探究固体产物中铁元素的存在形式；可以将固体产物放入足量的0.1 molL1的CuSO4溶液中搅拌使其充分反应，然后过滤洗涤沉淀，再加入足量的1.0 molL1的盐酸，若溶液中有不溶的红色物 质，则 说 明 固 体 产 物 中 含 有 Fe(发 生 反 应 为 Fe CuSO4=FeSO4Cu)，向溶液中加入20%KSCN溶液，不变红色，然后再向溶液中滴加双氧水，若变红色，则说明固体产物中含有FeO。微题型一微题型二微题型三答案(1)溶液退色或变浅 CO2 CO 盛有无水CuSO4的干燥管(2)在B装置之前加一个防倒吸装置 在C装置后增加一个检验
27、二氧化碳是否除尽的装置(或盛有澄清石灰水的试管)(3)有还原性气体CO生成，能将三价铁还原，故不可能有三价铁存在 铁元素的存在形式为Fe单质 铁元素的存在形式为FeO 铁元素的存在形式为Fe与FeO的混合物 1.0 molL1盐酸、20%KSCN溶液、0.1 molL1CuSO4溶液 微题型一微题型二微题型三【题型模板】解答综合性实验评价题的基本流程 原理反应物质反应条件仪器装置现象结论作用意义联想。具体分析为：(1)实验是根据什么性质和原理设计的。实验的目的是什么。(2)反应物的性质、状态及发生反应时的条件(根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择)。(3)有关
28、装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。(4)有关操作：操作方法、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。(5)实验现象：自下而上，自左而右全面观察。(6)实验结论：得出直接结论或导出间接结论。微题型一微题型二微题型三微题型三 综合实验探究 题型示例【示例 3】(2013安徽理综，28)某酸性工业废水中含有 K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的 Cr2O27 转化为 Cr3。某课题组研究发现，少量铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：(1)在 25 下，控制光照强度、废水样
29、品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始 pH 和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。微题型一微题型二微题型三实验编号 初始pH 废水样品体积/mL 草酸溶液体积/mL 蒸馏水体积/mL 4 60 10 30 5 60 10 30 5 60 测得实验和溶液中的 Cr2O27 浓度随时间变化关系如图所示。微题型一微题型二微题型三(2)上述反应后草酸被氧化为_(填化学式)。(3)实验和的结果表明_ _；实验中0t1时间段反应速率v(Cr3)_molL1min1(用代数式表示)。(4)该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设
30、，请你完成假设二和假设三：假设一：Fe2起催化作用：假设二：_；假设三：_；微题型一微题型二微题型三(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有 K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3 等。溶液中 Cr2O27 的浓度可用仪器测定 实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论 微题型一微题型二微题型三思维提示(1)根据题意要求，调节不同初始 pH 和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，由此可知实验改变的是草酸溶液用量，但应保持溶液总体积不变。(2)草酸中碳的化合价为3 价，与强氧化性物质 K2Cr2
31、O7 反应后，草酸应被氧化为 CO2。(3)根据实验、的曲线对比，在相同草酸用量不同 pH 时，反应速率不同，所以 pH 对该反应有一定的影响；在 0t1 时间段内，v(Cr2O27)c0c1t1molL1min1，由 c(Cr3)2c(Cr2O27)所以 v(Cr3)2（c0c1）t1molL1min1。(4)根据铁明矾组成离子可知，起催化作用的离子可能为 Fe2、Al3、SO24。微题型一微题型二微题型三(5)可 通 过 在 其 他 条 件 不 变 时，加 入 等 物 质 的 量 的K2SO4Al2(SO4)324H2O 替代实验中的铁明矾，此时溶液中不存在Fe2，但仍存在 SO24 和
32、Al3，通过测定 c(Cr2O27)看是否仍然有催化效果来判断。答案(1)实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL32020(2)CO2(3)溶液 pH 对该反应的速率有影响 2（c0c1）t1(4)Al3起催化作用 SO24 起催化作用 微题型一微题型二微题型三(5)实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论用等物质的量的K2SO4Al2(SO4)324H2O 代替实验中的铁明矾，控制其他条件与实验相同，进行对比实验反应进行相同时间后，若溶液中 c(Cr2O27)大于实验中的c(Cr2O27)，则假设一成立，若两溶液中的 c(Cr2O27)相同，则假设一不
33、成立(本题属于开放性试题合理答案均可)微题型一微题型二微题型三【归纳总结】探究型实验的基本程序 解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示：(1)提出问题 要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。微题型一微题型二微题型三(2)提出猜想 所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。有一些问题，结论有多种可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。(3)设计验证方案 提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键点是对试剂的选择
34、和实验条件的调控。(4)观察实验现象，得出结论 根据设计的实验方案，根据实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。微题型一微题型二微题型三已知K2FeO4具有下列性质：可溶于水、微溶于浓KOH溶液，在0 5、强碱性溶液中比较稳定，在Fe3和Fe(OH)3催化作用下发生分解，在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2。题型精练 1.(无机制备探究)(2015江苏化学，19)实验室用下图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。微题型一微题型二微题型三(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为_，
35、将制备的Cl2通过装置B可除去_(填化学式)。(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在0 5 进行，实验中可采取的措施是_、_。(3)制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为_。(4)提纯K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 molL1 KOH溶液中_(实验中须使用的试剂有：饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。微题型一微题型二微题型三解析(1)用饱和食盐水可除去Cl2中的HCl。(2)为防止Cl2
36、与KOH在较高温度下反应生成KClO3，应缓慢加入盐酸以控制Cl2与KOH反应的速率，同时应将C装置置于冰水浴中。(3)因K2FeO4在Fe3和Fe(OH)3催化作用下发生分解，为防止Fe3过量，应在不断搅拌的条件下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中。(4)先用砂芯漏斗过滤除去Fe(OH)3，滤液中含K2FeO4、KOH、HCl，利用K2FeO4微溶于浓KOH溶液的性质，将盛有滤液的烧杯置于冰水浴中，然后加入饱和KOH溶液，搅拌、静置后用砂芯漏斗过滤，析出的K2FeO4晶体用适量乙醇洗涤23次后，用真空干燥箱干燥即得产品。微题型一微题型二微题型三答 案 (1)2MnO4
37、16H 10Cl=2Mn2 5Cl2 8H2O HCl,(2)缓慢滴加盐酸 装置 C 加冰水浴,(3)在搅拌下，将 Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到 KClO 饱和溶液中,(4)用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和 KOH 溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤 23 次后，在真空干燥箱中干燥 微题型一微题型二微题型三2.(有机制备探究),(2014新课标，26)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：相对分子质量 密度/(gcm3)沸点/水中溶解性 异戊醇 88 0.812 3 131 微溶
38、 乙酸 60 1.049 2 118 溶 乙酸异戊酯 130 0.867 0 142 难溶 微题型一微题型二微题型三实验步骤：在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和23片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50 min，反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水，饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4 固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140143 馏分，得乙酸异戊酯 3.9 g。微题型一微题型二微题型三回答下列问题：(1)仪器B的名称是_。(2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是_；第二次水洗的主要目的是_。(3)在洗涤、分液操作中，
39、应充分振荡，然后静置，待分层后_(填标号)。a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出 c.先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出 d.先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出(4)本实验中加入过量乙酸的目的是_。微题型一微题型二微题型三(5)实验中加入少量无水 MgSO4 的目的是_。(6)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是_(填标号)。微题型一微题型二微题型三(7)本实验的产率是_(填标号)。a.30%b.40%c.60%d.90%(8)在进行蒸馏操作时，若从130 便开始收集馏分，会使实验的产 率 偏 _(填“高”
40、或“低”)，其 原 因 是_。解析(1)仪器B是球形冷凝管，起冷凝回流作用。(2)第一次水洗，主要洗去大部分硫酸和未反应的醋酸，第二次水洗除去的是NaHCO3杂质。(3)乙酸异戊酯的密度小于水，在水层的上方。分液时应先将水层从分液漏斗下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出。(4)该反应为可逆反应，加入过量乙酸的目的是提高异戊醇的转化率。微题型一微题型二微题型三(5)加入无水 MgSO4 固体的目的是除去混合物中的少量水分，起干燥作用。(6)蒸馏操作中，需要测定的是馏分的温度，所以温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，b 和 c 中温度计位置均正确，但 c 中的冷凝装置为球形冷凝管，它一般用作反应装
41、置，主要用于冷凝回流反应物，使反应更彻底，故只有 b 项正确。(7)据H2O 可知，4.4 g 异戊醇完全反应消耗 3.0 g 乙酸，故乙酸有剩余，则生成乙酸异戊酯的理论产量为 6.5 g，故该反应的产率为3.9 g6.5 g100%60%。(8)异戊醇的沸点为 131，蒸馏时，若从 130 开始收集馏分，将会有一部分未反应的异戊醇被蒸出，使产率偏高。微题型一微题型二微题型三答案(1)球形冷凝管(2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠(3)d(4)提高醇的转化率(5)干燥(6)b(7)c(8)高 会收集少量未反应的异戊醇 微题型一微题型二微题型三3.(反应原理探究)(2015广州质量检测)为验
42、证氧化性Cl2Fe3SO2，某小组同学用下图所示装置进行实验(气密性已检查)。实验步骤：将导管从乙的分液漏斗中拿出，打开开关K1，加热，当_时，再将导管放入乙的分液漏斗中。微题型一微题型二微题型三当_时，停止对甲中烧瓶加热。打开乙中分液漏斗活塞，从分液漏斗放约2 mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子，后将分液漏斗中的溶液全部滴入锥形瓶中。将丙装置中的分液漏斗活塞以及开关K2打开，待空气排尽后，关闭K2、打开K3，将丙中产生的气体通入上述乙装置锥形瓶的溶液中，一段时间后，停止。从锥形瓶取2 mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。请回答下列问题：(1)甲中发生反应的化学方程式为 _。微题型一微
43、题型二微题型三(2)分 别 完 成 实 验 步 骤 和 实 验 步 骤 中 空 格 内 容：_、_。(3)实验中，证明氧化性 Fe3 SO2 的反应的离子方程式为_。(4)有、三组同学分别完成上述实验步骤，实验结果如下：步骤中含有的离子步骤中含有的离子既含有 Fe3，又含有 Fe2含有 SO24含有 Fe3，无 Fe2含有 SO24含有 Fe3，无 Fe2含有 Fe2上述实验结果中不能证明氧化性 Cl2Fe3SO2的是_(填“”、“”或“”)，理由是_。微题型一微题型二微题型三解析(1)根据装置图提供的物质可以写出制备氯气的化学反应方程式。(2)氧气也能将氯化亚铁氧化，所以开始实验时应先排除装
44、置内空气。溶液中铁离子呈黄色，当溶液变为黄色即可证明有铁离子生成。(3)根据氧化还原反应规律可以写出证明氧化性 Fe3SO2 的反应的离子方程式。(4)若步骤中含有亚铁离子，即氯气不过量，则步骤中含有硫酸根离子一定是铁离子氧化的结果；若步骤中含有 Fe3、无 Fe2(说明氯气过量)，那么步骤中含Fe2一定是二氧化硫与铁离子反应的结果，而含 SO24 则可能是二氧化硫与氯气反应的结果。微题型一微题型二微题型三答案(1)MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O(2)甲装置烧瓶中充满黄绿色气体 乙装置的分液漏斗中溶液变为黄色(3)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO24 4H(4)步骤中含有 Fe3，无 Fe2，说明氯气过量，氯气也能氧化 SO2，因此步骤中的 SO24 难以确定是 SO2 被铁离子氧化生成的 微题型一微题型二微题型三【题型模板】探究型实验题的一般解题思路为：先通过对比找出实验的不同之处(操作、现象等)，再揭示实验现象不同的本质，然后从本质上设计相应的实验来验证。还有一些题目将基本的理论、原理置于实验探究活动之中，只要熟练掌握基础知识、理解其原理，此类题目就会迎刃而解。
