（江苏选考）2021版新高考化学一轮复习 专题10 化学实验基础与综合探究 7 第五单元 探究型实验

第五单元探究型实验实验方案的设计与评价学习任务1探究型实验一、探究型实验的常见类型1．对未知产物的探究通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验来确定究竟含有哪些物质。虽然探究型实验主要考查学生的探究能力，但在问题中常常包含了对实验基础知识的考查。例如：(1)常见物质分离的提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取法、渗析法等。(2)常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法。(3)熟悉重点的操作：气密性检查、测量气体体积、防倒吸、防污染等。2．物质性质的探究(1)在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。(2)无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证。脱离元素化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究型实验为验证型实验，使复杂问题简单化。二、探究型实验的基本程序探究型实验的基本程序可用以下流程图表示：1．提出问题要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。2．提出猜想所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。有一些问题，结论有多种可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。3．设计验证方案提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条件的调控。4．观察实验现象，得出结论根据设计的实验方案，结合实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。1．(2020·南昌一模)某研究小组欲通过实验验证乙醇的还原性，装置如下：(1)乙醇被氧化的产物为________，1mol乙醇失去________mol电子。(2)通入乙醇反应，试管A中的现象是______________________________________；反应结束后，如果对试管B进行加热，将会出现的现象是_________________________。(3)研究小组发现，反应后期有不溶于水的气体出现，收集该气体证明是H2，为了进一步研究设计了如图装置(部分加热仪器已省略)。①装置C盛有的物质是________，先加热装置________(填装置字母)，赶走装置内的空气。②装置E用于收集液体产物，甲认为是乙酸，乙认为是乙醛，请你判断谁的推测更合理，并说明理由：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)乙醇被强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)氧化能得到乙酸，但像Fe2O3这样较弱的氧化剂只能把乙醇氧化为乙醛；乙醇(C2H6O)中C的化合价是－2价，乙醛(C2H4O)中C的化合价是－1价，所以1mol乙醇被氧化为乙醛时失去2mol电子。(2)联想乙醇与CuO的反应，可知试管A中发生下列反应：3CH3CH2OH＋Fe2O3=====△3CH3CHO＋2Fe＋3H2O，所以A中可看到的现象是红棕色固体变黑。(3)①反应后期，Fe2O3已大部分变为Fe，此时有H2生成，最大的可能是Fe做催化剂使乙醇发生了脱氢反应，为验证这一猜想，设计了题图所示实验，所以C中盛有的物质是乙醇；为了防止空气中的O2与Fe反应，需先赶走装置内的空气，因此应先加热装置C，使乙醇汽化。②若E中收集的液体产物是乙酸，则反应的化学方程式是2C2H5OH――→Fe△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O②缺少尾气处理装置(2)关闭活塞a，点燃酒精灯CCl4层由无色变为橙色(3)①过量氯气和SCN－反应：2SCN－＋Cl2===2Cl－＋(SCN)2，使SCN－浓度减小，则Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液褪色KSCN变血红色(或FeCl3不变血红色)②BrCl＋H2O===HBrO＋H＋＋Cl－、Ag＋＋Cl－===AgCl↓