探究性实验题的解题技巧

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。
21．（2009广东高考）三草酸合铁酸钾晶体 K3[Fe(C2O4 )3]· 3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将 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 。
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· L-1稀硝酸，再滴加少量 2mol· L-1NaOH溶液
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
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
步骤1
取少量样品，于A试管中，再加 入过量2mol· L-1 NaOH溶液，充 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· L-1硫酸，充分反应后，静 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· L-1稀硝
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。
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。
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。
（2007广东）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。 完成以下实验探究过程： (1)提出假设： Fe 元素； 假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有______ 假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有______ Cu 元素； 假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素；
第二部分是提高题，一般是推断产物的成分、提出对产 物成分的假设等，题目有一定难度，有时题目会先做出 1-2个假设例子，只要理解了题目的意图，也比较容易得 分。 假设的类型和方法： 类型一是提出三个假设 探究甲、乙是否存在（共存型） 甲和乙都存在 假设1： 甲存在 假设2： 乙存在 假设3： 方法：先分析甲和乙能否共存（一般要根据物质的氧 化性和还原性）若能共存，则提出假设 类型二是提出三个假设 探究甲、乙是否存在（排斥型） 假设1： 假设2： 假设3： 只有乙 既没有甲也没有乙 只有甲 方法：先分析甲和乙能否共存（一般要根据物质的氧化 性和还原性）若不能共存，则提出假设 上面两种实验设计时要注意每种假设都要证实
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 。
（2）请完成对铁元素价态的探究：限选实验仪器与试 剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试 管夹：3 mol· L-1H2SO4、3％ H2O2、6 mol· L-1HNO3、 0.01 mol· L-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol· L-1Kl、 20％ KSCN、蒸馏水。 ①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。 ②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答） 实验过程 根据②的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表 格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
解题思路与方法
第一部分是基础题，一般是判断反应产物、判断氧 化剂还原剂、判断结论是否正确等，答题时根据所 学知识、物质的性质仔细分析容易得分。 如（2008广东）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 该结论不正确。稀HNO3有强氧化性，若该铁的价态为 +2价，则被氧化为+3价同样可使KSCN溶液变血红色。
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：
向B试管溶液中，滴加少量 20%KSCN溶液 振荡
21．（2009广东高考）三草酸合铁酸钾晶体 K3 [Fe(C2O4 )3]· 3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组 将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。 限选试剂：浓硫酸、1.0 mol· L－1HNO3、1.0 mol· L－ 1 盐酸、1.0 mol· L－1NaOH、3% H2O2、0.1mol· L－1KI、 0.1 mol· L－1CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化 铜、蒸馏水。
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
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。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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+ 。
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） ……