内容正文:
专题六 实验探究题
专题突破·明技法
实验探究题的一般解题步骤是首先对问题的答案提出猜想和假设,根据试题提供的信息和所学化学知识制订实验计划并进行实验探究,通过对实验现象的分析得出结论,最后对整个实验做出反思和评价。
类型1 有关物质成分的探究
本类型一般是根据试题的信息,分析物质中含有的成分是部分还是全部,确定物质中可能含有的成分,然后对所有的成分进行自由组合,通过实验探究来确定物质中的成分,要注意的是组合的成分之间不能发生化学反应。
混合物成分探究常见的实验方法有
A.对于气体混合物一般结合气体的性质进行探究。常见的检验方法是用澄清的石灰水检验CO2气体,现象是石灰水变浑浊;用白色无水硫酸铜检验水蒸气,现象是白色粉末变蓝;一氧化碳通过转化为二氧化碳通入石灰水变浑浊进行验证,氢气转化为水蒸气通过无水硫酸铜进行验证等。
B.对于固体混合物的探究有以下情况:如果是金属混合物,可以通过与酸反应能否生成氢气或与盐溶液反应是否有固体析出或颜色变化来判断该混合物的成分;如果是碱或盐的固体混合物,可以向固体中加入某试剂,通过实验现象判断该物质的成分,或者是将固体溶解后通过对液体中阳离子和阴离子的检验来判断物质的成分。
[讨论与交流]
(1)该系列装置还缺少尾气处理装置,你认为尾气处理的方法可以____________
________(写一种即可)。
(2)请你设计完成如图方框内的实验方案:_______________(选用如图2装置,按
连接顺序填写)。
(3)原气体中若含有CH4,则D中的现象是_________________,E中发生的化学方
程式是_________________________________。
(4)老师认为以上设计仍有缺陷,不能确定________气体是否存在。
点燃(合理
即可)
2→1→3→1
白色粉末变蓝
CO2+Ca(OH)2=== CaCO3↓+H2O
CO
(5)小王同学和小李同学想通过定量实验的方法检验尚不能确定的气体,于是对
实验方案进行了改进,E装置中的试剂改为足量的X溶液,可达到更好的吸收效果。
则X为_____________,实验后为证明X有剩余,可以通过加入_______________和
_____________验证。
(6)实验中若试剂用量充足,调换B跟D的位置,对测定结果_______(填“有”或“无”)
影响。
氢氧化钠
氯化钙溶液
酚酞试液
有
类型2 有关实验条件、影响因素的探究
本类试题常见的实验方法是控制变量法和比较法。在实验探究过程中采用控制变量法,其他变量和条件相同,其中一个变量和条件作为变量,通过对比实验根据实验结果的异同寻求科学的结论。常见的对比实验包括空白对照、条件对照、自身对照和相互对照等。解题的关键点是要找到作为变量的条件或因素,通过单一变量的对比得到实验结论。
常见的实验条件和影响因素:反应的温度,反应物的浓度、质量比和接触面积,铁生锈的条件和燃烧的条件等。
【示范题2】(2023·福建中考)为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业,学习小组查得资料:钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法,其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”,即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂,60 s后钢铁表面才出现红色物质,表明抗腐蚀性能达标,且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如下研究。
Ⅰ.验证膜的抗腐蚀性能
【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行“滴铜实验”,有膜化的薄钢片
出现红色物质的时间明显推迟。
(1)出现红色物质的原因是___________________________(用化学方程式表示)。
(2)有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟,其原因是_______________
___________________。
Fe+CuSO4=== FeSO4+Cu
薄钢片表面的
膜能够消耗腐蚀剂
Ⅱ.探究膜化条件对膜层外观的影响
【实验2】其他条件相同时,将薄钢片放入pH=3、不同温度的膜化剂中浸泡
20 min,观察钢片表面形成的膜层外观。结果如表:
温度/℃ 50 60 70 80
膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙
【实验3】已知pH≥3.5时,膜化剂不稳定。其他条件相同时,将薄钢片放入60 ℃、不同pH的膜化剂中浸泡20 min,观察钢片表面形成的膜层外观。结果如表:
pH 1.5 2.0 2.5 3.0
膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀
(3)实验3的目的是______________________________________________________。
(4)根据实验2、实验3的结果