探究性实验题的解题技巧

33.（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； NaClO和FeSO4都无剩余 假设3: ____________________________
完成以下实验探究过程： (1)提出假设： Fe 假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有_________元素； Cu 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。
(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。
从这几年的考试内 从实验探究题的内 容分析，还可以发现高 容分析，大部分考查的 考对于元素化合物中的 是元素化合物知识，如 07年是Al中Cu和Fe的存 多性质、多价态的物质 在推断，08年是+2、+3 比较关注（如SO2多种 价Fe的推断，09年是Fe 性质），因为实验探究 题考查的是学生的分析 和FeO的推断，10年是 Na2SO3和NaClO的推断， 推理能力，并不希望只 有唯一的思路和答案， 11年广州一模是FeSO4 所以我们应注意这方面 和NaClO的推断。 知识的总结。
实验操作
步骤1： 取少量样品于试管中加适量 稀H2SO4 ，加热溶解将溶液 置于A B两试管备用 步骤2：
预期现象与结论
①溶液呈黄绿色，说明溶液 中含Fe2+或Fe3+。 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 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
2007年广东高考试题第23题（11分）
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；1 mol/L硫酸、2 mol/L硝酸、2 mol/L NaOH溶液、20% KSCN溶液。
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 ①固体溶解（或减少）或有气 溶液，待充分反应后将溶液分 体产生－根据实际情况写出现 象 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） 注意试剂的用量（只需少量或 适量） 步骤3：…… 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） 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） ……
3%H2O2: 无色，酸性或碱性条件下有强氧化性，能氧化SO32-、
S2-、SO2、Fe2+
20%KSCN： 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、 淀粉-KI溶液： H2O2、Fe3+等变蓝色
酸碱指示剂遇酸变红、遇碱变蓝、遇新氯水、HClO 紫色石蕊： 先变红后褪色，遇SO2变红色不褪色。
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。
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 = Na2SO3+H2O _________ （2）反应 Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂 为 Na2SO3
2011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+
1、常用的试剂： 3mol. L-1H2SO42-：使溶液呈酸性或溶解某金属氧化物或检验
Ba2+
1mol. L-1NaOH: 使溶液呈碱性或使Fe3+、Mg2+形成沉淀或在
混合物中除去Al
0.01mol .L-1KMnO4: 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
向A试管溶液中，滴加少量 0.01mol.L-1酸性KMnO4溶液 振荡 步骤3：
②固体部分溶解，并有 气体放出，溶液呈浅绿 色，可能含铁。
步骤3
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。
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。
步骤4
往步骤2剩余固体中加入适量 2mol· -1稀硝酸，再滴加少量 L 2mol· -1NaOH溶液 L
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 。 CO、CO2 （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 焰色反应 透过蓝色钴玻璃可观察到紫色火焰
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 。 提出合理假设 假设1： 催化剂中铁元素的价态为+3价 ； 假设2： 催化剂中铁元素的价态为+2价 ； 假设3：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]· 2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将 3H 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: 固体产物中只含Fe; 假设2: 固体产物中只含FeO ； 假设3:固体产物中同时含有Fe和FeO 。
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
步骤1
取少量样品，于A试管中，再加 入过量2mol· -1 NaOH溶液，充 L 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。
步骤2
往试管A的剩余固体中加入过量 1mol· -1硫酸，充分反应后，静 L 置。取上层清液于B试管中，剩余 固体备用 往试管B中加入适量2mol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；1 mol/L硫酸、2 mol/L硝酸、2 mol/L NaOH溶液、20% KSCN溶液。 完成以下实验探究过程： (1)提出假设： Fe 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； Cu 假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素；
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。
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 。