“化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告”型試題例析

“化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告”型試題例析化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅有利于學(xué)生理解和鞏固化學(xué)知識(shí)，更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和科學(xué)的研究方法，提高分析、解決實(shí)際問題的能力。化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，形式多樣，從認(rèn)識(shí)方法上可分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn)；從內(nèi)容上可分為化學(xué)基本操作實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)性質(zhì)和制備實(shí)驗(yàn)、運(yùn)用“雙基”進(jìn)行的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等等。但不論做哪種類型的實(shí)驗(yàn)，要求教師讓學(xué)生在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)課上多親自體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的過程，多動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，并做到實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的好習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)的書面表達(dá)，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要技能。例1．碘是人體必需的微量元素之一，研缺乏病是世界上發(fā)病人數(shù)最多的地方病，我國通過食鹽加碘來消除碘缺乏病。請(qǐng)回答下列問題：（1）人體缺乏碘可導(dǎo)致那些疾??？_______________；（2）在碘鹽里，碘以KIO3形式存在，怎樣檢驗(yàn)KIO3？（可供選擇的試劑有：稀硝酸、稀鹽酸、KCI、KI、淀粉溶液、石蕊試液）________________________；（3）正確食用碘鹽才能起到以補(bǔ)碘的作用，某班同學(xué)在以下兩個(gè)問題上產(chǎn)生了分歧；①油炸食品時(shí)是否適宜放碘鹽？②做涼拌菜時(shí)碘鹽是否適宜跟醋一起使用？請(qǐng)你選擇其中一個(gè)問題進(jìn)行研究：你選的課題名稱是：______________________。你設(shè)計(jì)的研究方案是：___________________。你的研究成果的最終形式是：__________________。解答：（1）人體缺乏碘可導(dǎo)致甲狀腺腫大、大腦功能障礙、智力低下、生長(zhǎng)發(fā)育停滯、呆小病等。（2）取少量樣品溶解后，加入稀鹽酸和KI溶液，再加入淀粉溶液，若顯藍(lán)色，則有KIO3存在。（3）若選①，課題名稱：油炸食品時(shí)是否適宜放碘鹽？（或溫度對(duì)KIO3穩(wěn)定性的影響…等）研究方案：（關(guān)于不同溫度下KIO3穩(wěn)定性的對(duì)比方案，凡合理的均可。）若選②，課題名稱：做涼拌菜時(shí)碘鹽是否適宜跟醋一起使用？（或酸對(duì)KIO3穩(wěn)定性的影響……等）研究方案：（關(guān)于不同酸度下KIO3穩(wěn)定性的對(duì)比方案，凡合理的均給分。）研究成果的最終形式：研究報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、論文……等。例1．某同學(xué)做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，自己設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)方案，并記錄了有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表。實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應(yīng)，再向反應(yīng)液中滴加酚酞A．浮于水面，熔成小球，在水面上無定向移動(dòng)，隨之消失，溶液變成紅色②向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水B．產(chǎn)生大量氣體，可在空氣中燃燒，溶液變成淺紅色③鈉與滴有酚酞試液的冷水反應(yīng)C．反應(yīng)不十分強(qiáng)烈，產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒④鎂帶與2mol·L-1的鹽酸反應(yīng)D．劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒⑤鋁條與2mol·L-1的鹽酸反應(yīng)E．生成白色膠狀沉淀，繼而沉淀消失⑥向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液F．生成淡黃色沉淀請(qǐng)你幫助該同學(xué)整理并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲_______________________________________________________。（2）實(shí)驗(yàn)用品。儀器___________________；藥品___________________________。（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（*填寫題給信息表中的序號(hào)）實(shí)驗(yàn)方案*實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象*有關(guān)化學(xué)方程式

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：__________________________________________________________。（5）請(qǐng)從結(jié)構(gòu)理論上簡(jiǎn)單說明具有上述結(jié)論的原因。（6）請(qǐng)你補(bǔ)充一組實(shí)驗(yàn)方案（簡(jiǎn)單易行），證明此周期中另外兩種元素的性質(zhì)遞變規(guī)律。解析：（1）先分析每個(gè)實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論：通過實(shí)驗(yàn)①可得出鎂跟水反應(yīng)的難易、氫氧化鎂的堿性強(qiáng)弱；通過實(shí)驗(yàn)②可得出Cl2能從H2S中置換出S；實(shí)驗(yàn)③鈉跟水反應(yīng)的難易、氫氧化鈉的堿性強(qiáng)弱；實(shí)驗(yàn)④、⑤分別可得出鎂、鋁跟鹽酸置換反應(yīng)的難易；實(shí)驗(yàn)⑥可得出氫氧化鋁是一種兩性氫氧化物。把上述分析結(jié)果聯(lián)成一個(gè)整體來看，可發(fā)現(xiàn)這6個(gè)實(shí)驗(yàn)都是研究第三周期元素的單質(zhì)和化合物的性質(zhì)，從中可定性地比較出鈉、鎂、鋁三種元素的金屬性強(qiáng)弱，氯、硫兩種元素的非金屬性強(qiáng)弱。所以，這一套實(shí)驗(yàn)的目的是"驗(yàn)證第三周期元素從左至右金屬性遞減、非金屬性遞增的規(guī)律。"（2）聯(lián)想每個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程可知，這些實(shí)驗(yàn)中要用的儀器有：試管，酒精燈，砂紙，鑷子，小刀，膠頭滴管等。要用到的藥品有：鎂條，鈉，鋁條，新制氯水，新制飽和硫化氫溶液，2mol·L-1的鹽酸，2mol·L-1的NaOH溶液，蒸餾水，酚酞，2mol·L-1的AlCl3溶液。（3）根據(jù)元素周期表第三周期元素的排列順序，作了有序地研究，可確定實(shí)驗(yàn)操作順序和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等（如下表）。實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式3A2Na+2H2O=2NaOH+H2↑1BMg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑4DMg+2HCl=MgCl2+H2↑5C2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑6EAlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+NaClAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2FNa2S+Cl2=2NaCl+S↓（4）金屬性：Na>Mg>Al；非金屬性：S<Cl。（5）從Na、Mg、Al、S、Cl，原子核外都有三個(gè)電子層，但最外層電子數(shù)依次為1、2、3、6、7，原子半徑隨電子數(shù)增多而減小，所以核對(duì)最外層電子的吸引力依次增強(qiáng)，原子失電子能力減弱，得電子能力增強(qiáng)。（6）第三周期還有硫、硅兩種元素，要完整的比較出這些元素的金屬性和非金屬性，必須要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)。聯(lián)系到元素最高價(jià)含氧酸的酸性與元素非金屬性的關(guān)系，可以比較硅酸、磷酸、硫酸的酸性強(qiáng)弱來比較Si、P、S元素的非金屬性強(qiáng)弱。在中學(xué)化學(xué)知識(shí)范圍內(nèi)可設(shè)計(jì)出下列三種方案：方案一：測(cè)定0.1mol·L-1的Na2SiO3、Na3PO4、Na2SO4的pH，由此判斷三種鹽溶液的水解能力，得出硅酸、磷酸、硫酸三種最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱順序，進(jìn)而得出硅、磷、氮三元素非金屬強(qiáng)弱順序。方案二：測(cè)定相同濃度的硅酸、硫酸、磷酸溶液的pH。方案三：在硅酸鈉溶液中滴加磷酸溶液，可發(fā)生反應(yīng)：SiO32-+H3PO4=H2SiO3↓+HPO4-。在磷酸鎂沉淀中滴加稀硫酸溶液，沉淀可溶解：Mg3(PO4)2+4H＋=3Mg2＋+2H2PO4-。例3．高中教材中鈉的化合物一節(jié)中有這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在兩支試管中分別加入3mL稀鹽酸(設(shè)此稀鹽酸的濃度為4mol／L)，將分別裝有0.3gNaHCO3和0.3gNa2CO3粉末的小氣球分別套在兩支試管口。將氣球內(nèi)的NaHCO3和Na2CO3同時(shí)倒人試管中，觀察到的現(xiàn)象及分析如下：(1)比較兩只試管中的現(xiàn)象：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)若兩氣球內(nèi)的壓強(qiáng)相同．原試管大小相同，且試管中的液體體積相同,則大小氣球體積之比約為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(填最簡(jiǎn)整數(shù)比)(3)甲同學(xué)用：手觸摸試管，發(fā)現(xiàn)盛NaHCO3粉末的試管變冷，而盛Na2CO3的試管溫度升高。由此他得出：不管其狀態(tài)如何?NaHCO3和HCl反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，而Na2CO3和HCl反應(yīng)為放熱反應(yīng)。甲同學(xué)寫出了下列熱化學(xué)方程式(其中“aq”代表水合或無限稀釋的含義)：HCO3－(aq)+H＋(aq)=H2O(1)+CO2(g)；△H>O；CO32－(aq)+2H＋(aq)=H2O(1)+CO2(g)；△H<O；甲分析結(jié)論的方法是否科學(xué)?＿＿＿＿＿。(填“是”或“否”)(4)為研究反應(yīng)是吸熱還是放熱，繼續(xù)講行下列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)。(每個(gè)實(shí)驗(yàn)平行做三次，取平均值)序號(hào)試劑l試劑2混合前溫度混合后最高或最低溫度135mL水2.5gNaHCO3固體20℃18.5℃235mL水3.2gNa2CO3固體20℃24.3℃335mL稀鹽酸含2.5gNaHCO3的飽和溶液32.5ml20℃19℃435mL稀鹽酸含3.2gNa2CO3的飽和溶23.1mL+10mL水20℃24.2℃535mL稀鹽酸2.5gNaHCO3固體20℃16.2℃635mL稀鹽酸3.2gNa2CO3固體20℃25.1℃請(qǐng)?zhí)顚懴嚓P(guān)內(nèi)容：①該研究報(bào)告的題目是《》②該實(shí)驗(yàn)中所用的儀器除托盤天平、試管、藥匙(或V型紙槽)、氣球、玻璃棒、燒杯、量筒、保溫瓶外還需要的主要儀器是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；③通過上述實(shí)驗(yàn)可得出五條結(jié)淪：a．NaHCO3的溶解是——————(“吸熱”或“放熱”)過程；b．Na2CO3的溶解是————(“吸熱”或“放熱”)過程；c．NaHCO3的飽和溶液和鹽酸的反應(yīng)是＿＿＿＿＿＿＿(”吸熱”或“放熱”)反應(yīng)；d．Na2CO3的飽和溶液和鹽酸的反應(yīng)是＿＿＿＿＿＿(“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)；e．NaHCO3固體與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)熱是＿＿＿＿＿＿(填a→d的字母)的熱效應(yīng)之和。解析：試題取材于課本實(shí)驗(yàn)，第（1）問考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，現(xiàn)象應(yīng)是：兩支試管中都產(chǎn)生大量氣泡,但盛NaHCO3的試管中反應(yīng)速率要快得多。第（2）問計(jì)算得53/42；第（3）問：手觸摸試管顯然不科學(xué)，因?yàn)榉磻?yīng)放、吸熱受量及濃度的相對(duì)多少，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)短，晶體溶于水還有溶解熱效應(yīng)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告題目應(yīng)是對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡母爬?，是?shí)驗(yàn)的中心思想，體現(xiàn)了