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【优化探究】2014届高考化学一轮复习教师用书配套课件 热点实验探究(三)验证性实验专项突破_图文

热点实验探究(三) 验证性实验专项突破

探索验证性实验类试题已经成为高考化学实验试题的热点之

一。解决本类题目要注意以下几点:
1.明确试题特点是正确解题的前提 该类试题特点是给出某些陌生的物质或反应原理,或者提供

多个可能的角度,要求学生运用实验手段,通过分析现象或
数据,从而得出实验结论,一般流程为“提出假设→设计实 验探索→得出结论→总结规律”。 2.熟悉本类实验设计应遵循的原则是正确解题的依据 (1)科学性原则 所设计的实验应该符合科学原理,不能凭空捏造。要分析物 质结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有 的一系列性质。

(2)对照性原则
要设计一个对照性的实验,要想这个实验更能够说明问题, 一定要有正反两个方面的实验。 (3)等量性原则 所设计的实验中的平行反应,试剂的取用应该是等量的。

(4)单因子变量原则
对某个实验的影响,会有很多的因素,设计实验时要人为控 制条件,使众多变量中,只能有一个因素是变量,其余几个 是一样的。

3.抓住异同
善于抓住实验中实验原理的异同、特殊现象的异同、不同实 验药品的异同等,从对比中找差异是解决问题的关键。这类 实验方案设计过程重在分析比较,操作中的现象是对方案设 计合理与否的检验以及探究性结论得出的重要依据。所以一 定要做到效果鲜明、操作简便。



(2011· 高考北京卷)甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡

的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用如图所示装置进行 实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。

实验操作和现象:
操作 现象
A中有白雾生成,铜片表面产生气泡 关闭弹簧夹,滴加一定量浓 B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀 硫酸,加热 C中产生白色沉淀,液面上方略显浅 棕色并逐渐消失 打开弹簧夹,通入N2,停止 加热,一段时间后关闭 从B、C中分别取少量白色 沉淀,加稀盐酸 ________

均未发现白色沉淀溶解

(1)A中反应的化学方程式是___________________________。 (2)C中白色沉淀是________,该沉淀的生成表明SO2具有

________性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是 ____________________________________________________。

(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参
与反应,乙认为是白雾参与反应。 ①为证实各自的观点,在原实验基础上:

甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是
____________________________________________________; 乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是 __________________________________________________。

②进行实验,B中现象: 甲 乙 大量白色沉淀 少量白色沉淀

检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释 实验现象异同的原因: ____________________________________________________。 (5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,而C中 产生白色沉淀,由此得出的结论是 ______________________________________________________ __________________。

【解析】

1.解题关键点

(1)要明确实验目的和反应原理,明确各装置的作用。 A 是制备 SO2 的装置,反应过程中会有硫酸酸雾产生;B、C 是检验 SO2 与盐溶液反应的装置。 (2)明确 BaSO3 和 BaSO4 性质的异同。 二者都是白色沉淀,BaSO3 能溶于强酸且能被氧化剂如氧气 氧化,BaSO4 难溶于强酸。 (3)明确 BaCl2 溶液和 Ba(NO3)2 溶液的异同。 二者都是可溶性钡的强酸盐溶液, Ba(NO3)2 溶液在酸性条 而 件下有较强的氧化性(H +NO3 )。
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2.解题疑惑点 (1)A 中白雾(酸雾)成分和 C 中液面上方颜色变化的原因 由题给实验目的和实验现象可知,A 中发生反应的化学方程 式为:Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4 +SO2↑+2H2O,则 A 中白雾可能含有 SO3 或 H2SO4 小液滴, 结合 B 中白色沉淀不 溶于稀盐酸,可知该白色沉淀为 BaSO4,可以反过来验证白 雾的成分;C 装置中液面上方生成浅棕色气体,是因为 SO2 气体和酸雾进入 C 后, 还原性的 SO2 与 C 中硝酸(H +NO3 ) 反应, 3 被还原生成的 NO 遇 O2 生成了红棕色的 NO2, NO 化 学方程式是 2NO+O2===2NO2;SO2 被氧化后与溶液反应生 成白色沉淀 BaSO4。
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(2)甲、乙两实验的目的和生成的白色沉淀(BaSO4)的量不同 的原因 甲同学改进实验的目的是为了排除装置内空气(O2)对实验结 果的影响,可以在 Cu 与浓硫酸反应前先通一会儿 N2;乙同 学改进实验的目的是为除去白雾或 SO2 中的 SO3,可在 A、 B 间增加一个盛放饱和 NaHSO3 溶液的洗气瓶; 在甲、乙两同学的实验中,B 中均出现了不溶于稀盐酸的白 色沉淀,说明该白色沉淀都是 BaSO4;因为甲同学只排除了 装置内的空气(O2)而没有排除白雾的干扰,故生成 BaSO4 沉 + 2- 淀的离子方程式为 SO4 +Ba2 ===BaSO4↓;乙同学只排除了 白雾的干扰而没有排除空气的干扰,其生成 BaSO4 沉淀的离 + + 子方程式为 2Ba2 +2SO2+O2+2H2O===2BaSO4↓+4H ; 甲、乙生成沉淀量不同的原因是白雾的量远多于装置中 O2 的量。

(3)合并甲、乙两同学的实验如何能验证SO2与可溶性钡的强酸 盐不能反应生成BaSO3沉淀。 合并甲、乙两同学的方案进行实验时,确保了进入B、C装置 中的气体只有SO2,既没有酸雾的干扰,也没有O2的影响,结

果B中无沉淀生成,C中产生白色沉淀,说明SO2 与可溶性钡
的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀。

【答案】 (2)BaSO4

(1)Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O 还原



(3)2NO+O2===2NO2 (4)①通 N2 一段时间,排除装置中的空气 饱和 NaHSO3 溶液 ②甲: SO 2 +Ba2 ===BaSO4↓,乙:2Ba2 + 2SO2 +O2 + 4 2H2O===2BaSO4↓+4H ,白雾的量远多于装置中 O2 的量 (5)SO2 与可溶性钡的强酸盐不能反应生成 BaSO3 沉淀
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