内容正文:
高三化学二轮复习专题:
探究实验题的解答策略
Design and Analysis of Inquiry Experiments
培养科学探究能力 · 提升化学核心素养
授课人:骆元锴
2026-3-19
自2023年开始,湖北省高考实验题已从物质的制备及性质验证转为探究性实验。然而,探究性实验题目阅读量大、信息多、实验现象多样、逻辑思维强、整体难度较大,导致很多考生难以下手甚至存在畏难情绪。
2023
探究铜的氧化过程及氧化物组成
2024
探究Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解
2025
探究Cu2+的还原产物组成
年份 省份 实验目的
2021 广东
通过测定电导率探究温度对AgCl溶解度影响
2022 探究25℃下HAc电离平衡的影响因素
2023 探究化学反应焓变的干扰
2024 设计探究硫酸钙与碳酸钙的可逆反应
2025 探究取代基对芳香酸酸性影响
年份 省份 实验目的
2022 北京 探究不同条件下Cl2与二价锰化合物的反应
2023 探究Cu被I2氧化的产物
2024 探究溶液中氧化剂的微粒及还原产物
2025 测定化学平衡常数并探究影响因素
【复习目标】
1.了解实验探究的基本过程,培养提出假设问题的能力。
2.理解探究实验的验证方法,能结合信息选用试剂设计实验。
3.尝试通过探究实验的现象分析原因并规范作答。
【例题引导】1.某兴趣小组在制备过程中发现向CoCl2中直接加入H2O2不被氧化,据此认为是加入浓氨水和氯化铵对Co2+的氧化产生了影响,提出以下猜想并设计实验验证。
已知:Co(OH)2是粉红色不溶于水的固体,Co(OH)3是棕褐色不溶于水的固体;
此实验浓氨水不与H2O2发生氧化还原反应,Co2+不与氯化铵溶液发生氧化还原反应。
猜想1:加入氯化铵溶液,增强了H2O2的氧化性。
猜想2: 。
试剂b为 ,步骤ⅰ中氯化铵的作用是 。
实验编号 试剂 现象
1 0.5mL水 无明显变化
2 0.5mLNH4Cl溶液 无明显变化
3 b 溶液变为深红色,且出现棕褐色沉淀
加入浓氨水形成配合物,增强了Co2+的还原性
0.5mL浓氨水
调pH防止生成Co(OH)2沉淀
CoCl2
粉红色溶液
NH4Cl、浓氨水
ⅰ
[Co(NH3)6]Cl2
黄色沉淀
[Co(NH3)5(H2O)]3+
深红色溶液
H2O2
ⅱ
[Co(NH3)5Cl]Cl2
紫红色悬浊液
浓盐酸
ⅲ
分析思路:1、明确实验目的,找到影响因素(变量条件)
2、如何提出假设
3、结合猜想选择试剂
4、根据实验现象得出结论
小试牛刀
2.用4mol·L-1的盐酸与一定量的MnO2反应时,没有产生明显实验现象。小组同学猜测可能原因是:
猜想1:反应温度低
猜想2: (填写空白)。请完成如下实验设计并证明上述猜想是否成立。
可选药品:4mol·L-1盐酸、8mol·L-1盐酸、MnO2、4mol·L-1NaOH溶液、足量NaCl固体。
①实验Ⅱ所用盐酸的规格为 ,根据上述实验可知猜想 (填“1”或“2”)成立。
序号 试剂 反应温度 现象
Ⅰ 40mL4mol·L-1盐酸、一药匙MnO2 65℃ 无明显现象
Ⅱ 盐酸、一药匙MnO2 80℃ 无明显现象
Ⅲ 盐酸、一药匙MnO2 65℃ 产生黄绿色气体
盐酸浓度低
40mL4mol·L-1
2
②实验I中无明显现象的原因可能是c(H+)或c(Cl-)较低,另设计实验进行探究:
由上述实验结果可知,MnO2氧化盐酸的反应中c(H+)变化的影响 (填“大于”或“小于”)c(Cl-)变化的影响。
序号 试剂 反应温度 现象
Ⅳ 20mL8mol·L-1盐酸、20mL2mol·L-1硫酸、一药匙MnO2 65℃ 无明显现象
V 20mL8mol·L-1盐酸、20mL3mol·L-1硫酸、一药匙MnO2 65℃ 产生黄绿色气体
Ⅵ 40mL4mol·L-1盐酸、0.2mol NaCl固体、一药匙MnO2 65℃ 无明显现象
Ⅶ 40mL4mol·L-1盐酸、0.24mol NaCl固体、一药匙MnO2 65℃ 产生黄绿色气体
大于
小试牛刀
对点训练
1.(2024年广东卷节选,有改编)兴趣小组探究反应CaSO4(s)+CO32-(aq)⇌CaCO3(s)+SO42- (aq)平衡的建立,进行实验。
①初步实验:将1.00g硫酸钙(M =136g·mol-1)加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的随时间的变化曲线如图。
②分析讨论:甲同学根据后不改变,认为反应上述已达到平衡;乙同学认为证据不足并提出如下假设:
假设1 (填写空白);
假设2 硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙沉淀包裹。
硫酸钙固体无剩余
③验证假设,乙同学设计如下方案,进行实验。
④实验小结 假设1成立,假设2不成立。①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。
步骤 现象
ⅰ.将①实验中的反应混合物进行固液分离 /
ⅱ.取少量分离的沉淀于试管中,滴加___________ ____________,沉淀完全溶解
ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加_______________ 无白色沉淀生成
过量稀盐酸
产生气泡
BaCl2溶液
对点训练
4.(26年3月襄阳调考节选,有改编)某小组在银镜反应后设计除去银镜的方案,有同学认为Fe3+也有较强的氧化性,为探究能否用铁盐除去银镜设计如下实验:分别向两支具有相同厚度银镜的试管中加入不同试剂现象如下表所示:
已知:整个过程中空气几乎对实验无影响,
相关物质的溶解度(20°C):AgCl:1.5×10-4g,Ag2SO4:0.796g。
①Fe2(SO4)3溶液的体积和浓度为: 。
②解释甲乙两支试管中现象不同的原因:
试管编号 加入试剂 实验现象
甲 5mL0.5mol·L-1 FeCl3溶液(过量,pH=2) 光亮的银镜消失,试管壁出现褐色沉淀
乙 Fe2(SO4)3溶液(过量,pH=2) 银镜少部分溶解
5mL 0.25mol·L-1
AgCl溶解度小于Ag2SO4,即Cl-比SO42-更有利于减小Ag+的浓度,所以甲试管反应进行程度更大
对点训练
③关于试管甲中沉淀,分析结果表明其中不含Ag2O,其组成提出了三种可能:
a. AgCl(AgCl浸泡在黄色的FeCl3溶液中呈褐色)
b. AgCl 和Ag
c. Ag
现开展如图所示2个探究实验:
由实验结果可知,甲中沉淀最可能的组成是(填字母): 。
a
03.对点训练
5.(2025年10月华师一附中月考节选)某小组设计以下实验,探究铜与不同溶液的反应。
已知:ⅰ. [Cu(H2O)4]2+为蓝色, [CuCl4]2-为黄色。
ⅱ.利用氧化还原传感器测量物质的氧化性,电势越大,物质的氧化性越强。
实验序号 溶液X 现象
Ⅰ 30% H2O2溶液 无明显现象,加入1 mL1 mol·L-1稀硫酸后产生大量气泡,___________(现象A)
Ⅱ 1mol·L-1稀盐酸 无明显现象
Ⅲ 10mol·L-1浓盐酸 产生大量气泡,溶液变为绿色
对点训练
01.框架建模
(1)实验Ⅰ中气体为 (填化学式),现象A为 ,证明铜已溶解。
(2)甲同学为探究稀硫酸在实验Ⅰ中的作用,利用氧化还原传感器测定H2O2溶液和CuSO4溶液加入稀硫酸前后电势的变化,结果如图所示,稀硫酸在此反应中的作用是_______________________。
O2
溶液变蓝
增强H2O2的氧化性
01.框架建模
(3)实验Ⅲ中气体为 (填化学式),结合甲同学的探究可知铜和浓盐酸能够反应,H+起到了重要作用。乙同学认为Cl- 也推动了该反应进行,他进行了如下实验进行验证:在实验Ⅱ的溶液中加入 固体(填名称),产生少量气泡,溶液变为绿色。从氧化还原反应的角度分析Cl-在此反应中的作用是 。
H2
氯化钠
与Cu2+形成[CuCl4]2-,增强Cu的还原性
$