1、 第 1 页 共 4 页 回归教材之实验设计与评价回归教材之实验设计与评价 【教材演示实验部分】【教材演示实验部分】 必修一：7 个 p13 探究在相同温度和压强下，1molO2和 H2的体积相同； p26 探究 Fe(OH)3胶体的制备和性质；p48 探究 Al 的热熔现象； p50 设计实验探究 Fe 与水的反应；p56 探究 Na2CO3和 NaHCO3性质的异同点； p61 探究 Fe 3+和 Fe2+的转化； p92 探究 NO 2被水吸收的效率； 必修二：7 个 p5 探究碱金属 Na 与 K 的性质；p14 探究短周期元素原子结构的递变； p15 探究第三周期元素性质的递变；p4
2、1 探究原电池原理； p61 探究 CH4与 Cl2的光取代反应； p67 探究石蜡油的催化裂化的产物； p75 探究醋酸和碳酸酸性的强弱； 选修四：6 个 p21 探究温度对 I 被 O 2氧化的影响；p23 探究催化剂对反应速率的影响； p54 探究盐溶液的酸碱性；p57 探究影响 Fe 3+水解的条件； p82 探究电解饱和食盐水的实验；p87 探究牺牲阳极的阴极保护法； 【科学探究、思考交流、课后习题部分】【科学探究、思考交流、课后习题部分】 必修一必修一 1.1. 【P88P88 课后习题课后习题 1313】请设计尽可能多的方法区分厨房中的食盐和碳酸钠？】请设计尽可能多的方法区分厨房
3、中的食盐和碳酸钠？ 1、答案：方法一：分别取 2 种白色粉末于 2 支试管中，各加入 1mL 白醋，有气泡产生的是碳酸钠，无明 显现象的是食盐； 方法二：分别取 2 种白色粉末于 2 支试管中，各加入少量水，用温度计测量粉末温度的变化，若温度升高 的为碳酸钠，变化不明显的是食盐； 方法四：分别取 2 种白色粉末于 2 支试管中，各加入少量水(不要使固体溶解)，若粉末变成块状的是碳酸 钠，无明显现象的是食盐(原理：Na2CO3+10H2O= Na2CO310H2O) 方法五：分别取少量 2 种白色粉末于 2 支试管中，加入蒸馏水溶解，用 pH 试纸检验溶液的酸碱性，若溶 液呈碱性的是碳酸钠，呈中
4、性的是食盐。 2.2. 【P92P92 科学探究】现给你一试管科学探究】现给你一试管 NONO2 2，请设计实验，尽可能多的用水吸收，请设计实验，尽可能多的用水吸收 NONO2 2？ 实验步骤 现象 解释(可用化学方程式表示) 将一支充满 NO2的试管 倒放在盛有水的水槽中 红棕色气体逐渐消失，水位上 升，最后水充满试管的3 2 ，上部3 1 为无色气体 3NO2+H2O=2HNO3+NO NO2为红棕色气体，溶于水后生成无色的 N O 制取少量 O2 2H2O2MnO2 = 2H2OO2 将O2缓慢缓慢通入的 试管中 无色气体变为红棕色， 又逐渐变 成无色，气体体积逐渐减小，液 面上升 2N
5、O+ O2= 2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 3.3. 【P104P104 课后习题课后习题 9 9】在三支试管中分别盛有稀硫酸、稀硝酸、稀盐酸，请设计简单的】在三支试管中分别盛有稀硫酸、稀硝酸、稀盐酸，请设计简单的实验方案鉴别。实验方案鉴别。 3、答案：分别取三种溶液于试管中，各加入几滴 BaCl2溶液，有白色沉淀产生的是稀硫酸；再取剩余的 2 种溶液于 2 支试管中，加入几滴 AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是稀盐酸，剩余的是稀硝酸 4.4. 【P104P104 课后习题课后习题 1010】在】在 2 2 支试管中分别盛相同体积的浓硫酸和稀硫酸，请设计简单的实验方案鉴支试管中
6、分别盛相同体积的浓硫酸和稀硫酸，请设计简单的实验方案鉴 别。别。 4、答案：方案一：分别取相同体积的两种溶液，用密度计测量溶液的密度(或称量质量)，密度大的是浓 硫酸； 方案二：分别取两种溶液于试管中，轻轻振荡试管，流动性差的、黏度大的是浓硫酸，黏度小的是稀硫酸； 方案三：在 2 个小烧杯中加入 10mL 蒸馏水，分别缓慢加入 2 种溶液，放出大量热的是浓硫酸，放出热量 小的是稀硫酸； 方案四：在 2 支试管中加入几粒蓝色硫酸铜晶体，再分别加入 1mL2 种溶液，若试管中蓝色晶体变色白色 的是浓硫酸，晶体溶解且溶液变成蓝色的是稀硫酸； 方案五：分别将 2 片打磨干净的铁皮放在 2 支试管中，再
7、分别加入 2 种溶液，有气泡产生的是稀硫酸，无 明显现象的是浓硫酸； 第 2 页 共 4 页 方案六：分别用玻璃棒蘸取 2 种溶液涂在纸上，一段时间后，纸上涂液的地方变黑的是浓硫酸，无明显现 象的是稀硫酸。 5.5. 【P108P108 课后习题课后习题 1313】请你用实验方法证】请你用实验方法证明某种白色晶体是明某种白色晶体是(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4。 5、 答案： 取少量晶体于试管中， 加入少量蒸馏水溶解， 再将溶液分成 2 份， 一份中加入浓 NaOH或 Ba(OH)2 溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变成蓝色，证明该晶体中存在 NH4 +；向另一
8、支试 管中加入稀盐酸酸化，再加入几滴 BaCl2溶液，若产生白色沉淀，证明该晶体中存在 SO4 2 必修二必修二 6.6. 【P34P34 思考与交流】请设计实验来测定盐酸与思考与交流】请设计实验来测定盐酸与 NaOHNaOH 溶液反应的中和热？溶液反应的中和热？ 6、答案：将 50mL0.50mol/L 盐酸溶液和 50mL0.55 mol/L NaOH 溶液混合，用温度计测量混合溶液温度的 变化，利用计算该反应的中和热 7.7. 【P41P41 科学探究】利用提供的实验用品，设计一套电池装置。科学探究】利用提供的实验用品，设计一套电池装置。 用品：镁条、铜片、铁皮、导线、金属夹、小灯泡、橙
9、汁、500mL 烧杯。 画出实验装置图 实验用品及操作 实验现象 结论 实验用品：镁条、铜片、导线、金属 夹、小灯泡、橙汁、500mL 烧杯。 操作：在烧杯中加入 200mL 橙汁，再 用导线将镁条、铜片和小灯泡连接 后， 将镁条、 铜片插入烧杯的橙汁中； 小灯泡变亮 铜片上有气 泡产生 一段时间后 Mg 被腐蚀 该装置形成了原 电池， 产生了电能 8.8. 【P57P57 课后习题课后习题 6 6】请设计实验来探究纯碱与盐酸反应制取】请设计实验来探究纯碱与盐酸反应制取 COCO2 2的适宜途径。的适宜途径。 8、答案：取不同浓度的盐酸与纯碱粉末反应，若产生 CO2气泡的速率适中，则该浓度的盐
10、酸与纯碱粉末反 应是制取 CO2的适宜浓度。 9.9. 【P75P75 科学探究】设计一个比较醋酸与碳酸酸性强弱的实验。科学探究】设计一个比较醋酸与碳酸酸性强弱的实验。 9、 答案： 方案一： 将 0.1mol/L 的 CH3COOH 溶液加入到 0.1mol/L 的 Na2CO3或 NaHCO3溶液中， 产生大量气泡， 说明草酸的酸性比碳酸强 方案二： 分别测量0.1mol/L 的CH3COONa、 NaHCO3溶液的pH， 若NaHCO3溶液的pH大于CH3COONa， 说明CH3COOH 的酸性比碳酸强； 10.10. 【P85P85 课后习题】阿司匹林、去痛片等药片是用淀粉作为黏合材料
11、压制而成的片剂，请设计实验来课后习题】阿司匹林、去痛片等药片是用淀粉作为黏合材料压制而成的片剂，请设计实验来 证明其中淀粉的存在。证明其中淀粉的存在。 10、答案：取一片药片，用研钵研细，将少量粉末置于试管中加入少量蒸馏水溶解，加入几滴碘水，若溶 液变成蓝色，证明药片中存在淀粉； 11.1. 【P91P91 思考与交流】设计一个实验方案将海水中的思考与交流】设计一个实验方案将海水中的 BrBr 转变为 转变为 BrBr2 2？ 11、答案：向浓缩海水中通入 Cl2，用空气将溶液中的 Br2吹出后用 SO2吸收富集，再加入 Cl2氧化后蒸馏， 即可得到 Br2； 12.12. 【P94P94 课
12、后习题课后习题 9 9】孔雀石的主要成分是】孔雀石的主要成分是 CuCOCuCO3 3Cu(OH)Cu(OH)2 2，将孔雀石粉粹后加入过量的稀硫酸后过，将孔雀石粉粹后加入过量的稀硫酸后过 滤，请设计另一种方案从滤液中获取金属铜？滤，请设计另一种方案从滤液中获取金属铜？ 12、答案：方法一：向滤液中加入足量 NaOH 溶液后过滤，干燥并灼烧，再用 H2还原即可得到 Cu 方法二：用石墨电极作阳极、铜电极作阴极电解滤液，也可得到金属铜 13.13. 【P106P106 课后习题课后习题 7 7】煤干馏会产生】煤干馏会产生 H H2 2S S 等有害气体，请设计一种方案将等有害气体，请设计一种方案
13、将 H H2 2S S 转化为硫磺。转化为硫磺。 13、答案：将 H2S 气体用纯碱溶液吸收，H2S+Na2CO3=NaHS+ NaHCO3，向吸收液中加入 H2O2(气体氧化剂也可) 溶液氧化，过滤即可可得硫磺。 选修四 14.14. 【P21P21 科学探究】已知科学探究】已知 4H4H + +4I +4I +O +O2 2=2I=2I2 2+2H+2H2 2O O，现有，现有 1mol/LKI1mol/LKI 溶液、溶液、0.1mol/LH0.1mol/LH2 2SOSO4 4溶液和淀粉溶液，溶液和淀粉溶液， 请设计实验探究出现蓝色的时间与温度的关系？请设计实验探究出现蓝色的时间与温度的
14、关系？ 14、答：方案一：将 1 支试管置于冷水浴中，向试管中加入 1mL 1mol/L KI 溶液、2 滴淀粉溶液，再迅速 加入 1mL 0.1mol/LH2SO4溶液，并同时用秒表记录试管中出现蓝色的时间。再将另一支试管置于热水浴中 进行相同的实验，并记录出现蓝色的时间。若温度高时出现蓝色的时间短，说明温度高，该反应的反应速 率快，反之则慢。 方案二：在 2 支试管中加入 1mL 1mol/L KI 溶液、2 滴淀粉溶液，将一支试管置于 5的冰水浴中，另一 支试管置于 50的热水浴中，同时迅速向 2 支试管中加入 1mL 0.1mol/LH2SO4溶液，若温度高的试管中溶 液先出现蓝色，说
15、明温度高，该反应的反应速率快，反之则慢。 选修五选修五 15.15. 【P42P42 科学探究】请设计实验证明溴乙烷与科学探究】请设计实验证明溴乙烷与 NaOHNaOH 溶液反应后溶液中存在溶液反应后溶液中存在 BrBr ? ? 第 3 页 共 4 页 答案：向一支试管中加入 2mL 1mol/L 的 NaOH 溶液，再滴入 3 滴溴乙烷，振荡，充分反应后加入足量的 稀硝酸酸化，加入几滴 AgNO3溶液，若产生浅黄色沉淀，证明溶液中存在 Br ，反之则无。 16.16.【P62P62 科学探究】请设计实验，探讨乙酸乙酯在中性、酸性、碱性溶液中，以及不同温度下水解速率。科学探究】请设计实验，探讨
16、乙酸乙酯在中性、酸性、碱性溶液中，以及不同温度下水解速率。 16、答案： 实验操作 溶液 现象 结论 在 3 支试管中各加入 1mL 乙酸乙 酯，再分别加入适量的稀硫酸、 蒸馏水、含有酚酞的 NaOH 溶液， 水浴加热，记录酯层消失、酯香 味消失的时间 稀硫酸 酯层消失慢 酯在酸性条件下水解速 率慢 蒸馏水 无明显现象 在蒸馏水中几乎不水解 含有酚酞的 NaOH 溶液 酯层消失快， 溶液红色变 浅 在碱性条件下水解速率 快 17.17. 【P80P80 科学探究】请设计实验，探讨果糖是否具有还原性。科学探究】请设计实验，探讨果糖是否具有还原性。 答案：在试管中加入 2mL 10%的 NaOH
17、溶液，滴加 5%CuSO4溶液 5 滴，再加入 2mL 10%的果糖溶液，加热， 若产生砖红色沉淀，证明果糖具有还原性，反之则无。 18.18. 【P119P119 课后习题课后习题 4 4】请设计高温热解聚苯乙烯泡沫塑料，回收苯乙烯的实验方案。】请设计高温热解聚苯乙烯泡沫塑料，回收苯乙烯的实验方案。 答案：将聚苯乙烯隔绝空气加强热，经 150min 热解，分馏，收集 144-146的馏分，即得到苯乙烯。 【练习部分】【练习部分】 1.1. 【20152015 全国卷全国卷 2626】设】设计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强。草酸为二元酸。计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强。草酸为二元酸。 答案：
18、 向 1mol/L 的 NaHCO3溶液中加入 1mol/L 的草酸溶液，若产生大量气泡则说明草酸的酸性 比碳酸强。 用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液，消耗氢氧化钠的物质的量是草酸的两倍 2.2. 请设计实验分离请设计实验分离 Fe(OHFe(OH)3)3胶体中的胶体中的 NaClNaCl？ 答：将混合体系装入半透膜中，再将半透膜浸入蒸馏水，一段时间后，更换蒸馏水重复实验，取最后一次 实验中的蒸馏水于试管中，加入几滴稀硝酸酸化的 AgNO3溶液，若没有白色沉淀产生，说明胶体中的 NaCl 已经分离完全；反之则继续进行渗析实验至检测时无白色沉淀产生。 3.3. 请设计实验证明淀粉分子不能透过半透膜
19、而请设计实验证明淀粉分子不能透过半透膜而 ClCl 可以？ 可以？ 答：将混合体系装入半透膜中，再将半透膜浸入蒸馏水，一段时间后，取少量浸入半透膜的蒸馏水于 2 支 试管中，向其中的一支试管中加入几滴稀硝酸酸化的 AgNO3溶液，有白色沉淀产生，说明 Cl 透过了半透 膜；向另一支试管中加入几滴稀碘液，溶液没有变成蓝色，说明淀粉分子不能透过半透膜。 4.4. 在溴水中加入镁粉，溴水褪色。对于褪色的原因，有两位同学进行了分析：在溴水中加入镁粉，溴水褪色。对于褪色的原因，有两位同学进行了分析： 甲认为是溴溶于水后，溴和水发生了可逆反应：甲认为是溴溶于水后，溴和水发生了可逆反应：BrBr2 2+H+
20、H2 2OHBr+OHBr+HBrOHBrO。当向溴水中加入镁粉之后，则发生以下。当向溴水中加入镁粉之后，则发生以下 两种反应：两种反应：Mg+2HBr =MgBrMg+2HBr =MgBr2 2H H2 2； Mg+2HBrO=Mg(BrO)Mg+2HBrO=Mg(BrO)2 2+H+H2 2。由于上述反应的发生，使溴水中的平衡向。由于上述反应的发生，使溴水中的平衡向 正反应方向移动，从而使溴水褪色。正反应方向移动，从而使溴水褪色。 乙认为，镁是活泼金属，在溴水中存在大量的溴，应该是溴与镁粉直接反应：乙认为，镁是活泼金属，在溴水中存在大量的溴，应该是溴与镁粉直接反应：Mg+BrMg+Br2
21、2=MgBr=MgBr2 2，而使溴水褪，而使溴水褪 色。请设计实验方案验证。色。请设计实验方案验证。 4、答：方案一：取少量溴水于试管中，加入足量镁粉，立即观察现象，若短时间内有有大量气体产生， 则甲的解释正确；若短时间内没有大量气体产生，则乙的解释正确。 方案二：取少量溴的四氯化碳溶液于试管中，加入足量镁粉，若溶液不褪色，说明镁不能直接与溴发生反 应，甲的解释正确；若褪色，说明乙的解释正确。 5.5. 将将 0.2mol/L0.2mol/L 氨水逐滴加入到新制氯水中，恰好至氯水的黄绿色消失，请分析黄绿色消失的原因，并氨水逐滴加入到新制氯水中，恰好至氯水的黄绿色消失，请分析黄绿色消失的原因，
22、并 设计实验验证。设计实验验证。 答：溶液颜色消失的原因： 一、Cl2与水反应生成 2 种酸，Cl2+H2OHCl+HClO，加入氨水后，中和了酸，使平衡向正反应方向移动，Cl2 完全消耗，溶液的黄绿色消失； 二、Cl2有强氧化性，与氨水发生了氧化还原反应，Cl2完全消耗，溶液的黄绿色消失， 3Cl2+2NH3=N2+6HCl，3HClO+2NH3=N2+3HCl+3H2O； 取少量该新制氯水，用 pH 计检测该溶液的 pH，再向该溶液中逐滴加入 0.2mol/L 氨水至溶液的黄绿色恰好 消失，再用 pH 计检测溶液的 pH，若溶液的酸性增强，则溶液颜色消失的原因是发生了氧化还原反应；若 酸性
23、减弱，则发生了中和反应。 6.6. 将硫酸亚铁晶体将硫酸亚铁晶体(FeSO(FeSO4 47H7H2 2O)O)加热至高温分解，请设计一个实验来检验加热至高温分解，请设计一个实验来检验 FeSOFeSO4 4的是否完全分解？的是否完全分解？ 答案： 将反应后的固体转移至小烧杯中， 加入少量水， 搅拌， 过滤， 取少量滤液于试管中， 加入几滴 K3Fe(CN)6 溶液，若产生特征蓝色沉淀，说明 FeSO4没有完全分解，反之则分解完全。 第 4 页 共 4 页 7.7. 请设计简单实验证明：室温下请设计简单实验证明：室温下 HSOHSO3 3 的电离平衡常数 的电离平衡常数 K Ka a与水解平衡
24、常数与水解平衡常数 K Kb b的相对大小？的相对大小？ 答案：常温下，用 pH 试纸测定 NaHSO3溶液的 pH，若溶液呈酸性，则 KaKb；反之 KaK(AgCl)Kspsp(AgBr) (AgBr) (简要说明实验操作、现象和结论简要说明实验操作、现象和结论) ) 答案：向等浓度的 NaCl 和 NaBr 的混合溶液中加入少量 AgNO3溶液，先产生浅黄色沉淀，证明 Ksp(AgCl)Ksp(AgBr) 12.12. 通过以下方法配制银氨溶液通过以下方法配制银氨溶液 在洁净的小试管中加入在洁净的小试管中加入 2mL 2%2mL 2%的的 AgNOAgNO3 3溶液，然后边振荡试管边滴加
25、溶液，然后边振荡试管边滴加 2%2%的稀氨水溶液，至最初产生的稀氨水溶液，至最初产生 的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。 在制得的银氨溶液中加入无水乙醇，溶液变浑浊，过滤，用无水乙醇洗涤，得到白色固体；在制得的银氨溶液中加入无水乙醇，溶液变浑浊，过滤，用无水乙醇洗涤，得到白色固体； 将该白色固体用适量蒸馏水溶解，得到无色溶液，用广范将该白色固体用适量蒸馏水溶解，得到无色溶液，用广范 pHpH 试纸检验溶液近似呈中性；向溶液中逐试纸检验溶液近似呈中性；向溶液中逐 滴加入稀盐酸至不再产生沉淀，静置，取上层清液于另一支放有一小片铜的小试管中并微热，发现铜滴加入稀盐酸
26、至不再产生沉淀，静置，取上层清液于另一支放有一小片铜的小试管中并微热，发现铜 片的表面有气片的表面有气泡产生，遇到空气变成红棕色；另取少量上层清液加过量的泡产生，遇到空气变成红棕色；另取少量上层清液加过量的 NaOHNaOH 溶液并加热，得到无色溶液并加热，得到无色 刺激性气体。由此确定通过上述方法制备的白色固体主要成分刺激性气体。由此确定通过上述方法制备的白色固体主要成分 是是 ； 请根据以上探究，设计实验来制备少量纯净的请根据以上探究，设计实验来制备少量纯净的Ag(NHAg(NH3 3) )2 2OHOH 溶液：取溶液：取 2mL 2%2mL 2%的的 AgNOAgNO3 3溶液于洁净的小
27、试溶液于洁净的小试 管中，管中， ，即得到，即得到Ag(NHAg(NH3 3) )2 2OHOH 溶液。溶液。 12、答案：Ag(NH3)2NO3逐滴加入稀 NaOH 溶液至不再有沉淀生成(1 分)，过滤，用适量蒸馏水洗涤(1 分)， 再将固体转移至小试管中，逐滴加入 2%的稀氨水溶液至沉淀恰好溶解 (1 分) 13.13. 在在 PbOPbO2 2中加入中加入 H H2 2O O2 2，发生反应，发生反应 2PbO2PbO2 2 + H+ H2 2C C2 2O O4 4=2PbO + H=2PbO + H2 2O O2 2 + 2CO+ 2CO2 2。实验中检测到有大量。实验中检测到有大量
28、 O O2 2放放 出，推测出，推测 PbOPbO2 2氧化了氧化了 H H2 2O O2 2，通过实验证实了这一推测。实验方案，通过实验证实了这一推测。实验方案 是是 。( (已知：已知： PbOPbO2 2为棕黑色固体；为棕黑色固体；PbOPbO 为橙黄色固体为橙黄色固体) ) 13、答案：取少量 PbO2固体于试管中，加入足量 H2O2溶液，观察到棕黑色固体转变为橙黄色固体。 14.14. 已知草酸钙和草酸氢钙已知草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。设计一种方案确定草酸钙中是否含有碳酸钙？均为白色不溶物。设计一种方案确定草酸钙中是否含有碳酸钙？ 14、答案取一定质量的草酸钙样品于试管中，然后
29、向试管中加入盐酸，若有气泡产生，则含碳酸钙；否则 不含 15.15. CuClCuCl 是一种白色难溶固体，潮湿的是一种白色难溶固体，潮湿的 CuClCuCl 能在空气中缓慢被氧化。请设计一个简单的实验检验能在空气中缓慢被氧化。请设计一个简单的实验检验 CuClCuCl 中是否含有少量的中是否含有少量的 CuClCuCl2 2？ 15、答案：取少量固体于试管中，加入少量除去 O2的蒸馏水，并通入一定量的 N2排尽试管中的空气，塞紧 橡皮塞，振荡，若溶液变成蓝色，证明存在 CuCl2，反之则无 16.16. 工业上回收利用工业上回收利用 SOSO2 2的一种途径是：的一种途径是：SOSO2 2氨
30、水氨水(NH(NH4 4) )2 2SOSO3 3空气空气(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4，某同学在实验室探究步骤时，某同学在实验室探究步骤时， 在一定条件下向在一定条件下向 100mL100mL c c molmolL L 1 1的 的(NH(NH4 4) )2 2SOSO3 3溶液通入空气后，欲测定溶液中溶液通入空气后，欲测定溶液中(NH(NH4 4) )2 2SOSO3 3的氧化率的氧化率( () )。 请为该同学设计实验方案（不必描述操作过程的细节，物理量的数值用字母表请为该同学设计实验方案（不必描述操作过程的细节，物理量的数值用字母表 示）：示）： =_=_100%100%（用实验方案中的物理量表示）（用实验方案中的物理量表示） 16、答案：方案一：取 20.00mL 反应后的溶液于锥形瓶中，用浓度为c1 molL 1的 KMnO 4溶液滴定，重复 3 次，平均消耗 KMnO4溶液VmL。8c 8cc1V 方案二：向反应后的溶液中加入过量盐酸，再加入足量 BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量，得到沉淀 质量为 mg。23.3c
