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2024贵州中考复习 人教版化学 题型八 实验探究题 课件
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这是一份2024贵州中考复习 人教版化学 题型八 实验探究题 课件，共60页。PPT课件主要包含了专题突破·明技法，贵州五年真题，NaHCO3，Na2CO3，复分解反应，出现水雾，延展性，H2O和O2，把pH计分别伸入，不严密之处是等内容，欢迎下载使用。
1.实验探究题概述探究性试题是在新情境中,将真实的实验事实作为探究的基础,需要学生用科学的探究方式,运用已有的知识,通过猜想或假设,设计实验方案进行验证,最终解决问题,得出结论,并能进一步发展和应用的试题。
2.常见题型及解题方法(1)物质组成及成分的探究①针对固体混合物成分的探究a.若为盐或碱的固体混合物,可通过溶解固体粉末,检验组成该混合物的盐或碱的有关阴、阳离子,确定所含物质的种类;b.若为金属混合物,可利用金属能否与酸反应产生气体,或金属能否与另一种金属化合物的溶液反应,即观察是否有固体溶解、析出或溶液颜色变化情况,判断所含金属的种类。
②针对液体混合物成分的探究可以通过检验构成物质的阴、阳离子,确定所含物质的种类。③针对气体混合物成分的探究a.常结合气体的性质探究,如二氧化碳通入紫色石蕊溶液中溶液变红或通入澄清石灰水时溶液变浑浊,但要特别注意原气体中是否含有氯化氢气体,若含有,则通入澄清石灰水中溶液可能不变浑浊;b.将某些气体转化为能与其他物质反应且产生明显现象的物质来探究,如氢气通过灼热的氧化铜,产生的气体能使无水硫酸铜变蓝色等。
(2)有关反应后物质成分的探究①根据化学方程式提出猜想一般有两种猜想:a.只含生成物;b.含生成物和该反应的一种过量的反应物。按照下列步骤提出合理的猜想。第一步:写出化学方程式A+B===C+D。第二步:进行猜想。恰好完全反应:反应后物质的成分为C+D;A过量:反应后物质的成分为A+C+D;B过量:反应后物质的成分为B+C+D。
②不合理猜想的判断a.猜想的物质中含有反应物中未出现的元素;b.猜想的物质之间能发生反应等。根据所提出的猜想设计实验,根据实验现象推断实验结论(即验证猜想)。在设计实验时,要结合猜想中物质的特征反应(如产生气泡、生成沉淀等)选择合适的药品。(3)物质变质的探究 主要结合常见的物质,如氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙等的变质进行探究。针对物质变质问题,提出猜想时,在了解变质本质的前提下可从没有变质、部分变质、完全变质三个方面入手。
(4)有关物质性质的探究①有关物质性质的探究题主要有两种类型a.探究溶液酸碱性,有三种可能:酸性、中性和碱性;b.探究常见物质的性质,如碳酸氢钠的热稳定性、二氧化碳的性质等。②该类题目方案设计中的常见设问情况a.根据实验现象写出实验结论;b.将实验步骤补充完整并描述现象;c.根据实验结论写出实验步骤、现象、涉及反应的化学方程式等。
(5)有关影响因素的探究有关影响因素的探究题目经常考查的内容:探究金属生锈的条件、可燃物燃烧的条件、影响化学反应速率的因素等。解答此类试题常利用控制变量法和对比法,通过设计对照实验(即控制其他条件相同,一个实验使用某一条件或者满足某一因素,另一个实验不使用或者不满足)来进行实验探究。
(6)有关异常现象的探究由于化学反应大都发生在复杂的环境中,反应会受到复杂的反应机理、药剂的用量和纯度、仪器装置的选择、反应条件的调控、实验操作等诸多因素的影响,在实验过程中会出现异常现象。有关异常现象的实验探究就是以探究出现异常现象的原因为目的展开探究活动。对出现的异常现象可以从以下角度分析:
①反应物a.本身:浓度、纯度、用量、形状、溶解性、发生变质;b.反应物之间:接触面积、质量比、发生副反应。②反应条件:是否需要加热;催化剂:种类、质量、表面积、浓度、催化剂和反应物之间的质量比。③反应伴随现象:主要是反应的热效应。④环境:周围环境的差异(温度、压强等)、环境中某些物质是否参与了反应。
1.(2022·黔西南州中考)小苏打在日常生活中常用于浸泡蔬菜以杀死虫卵,清除农药等。小苏打不稳定,受热易分解而变质(2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑)。小明对厨房里的小苏打取样探究。【做出猜想】猜想1:该样品是_____________;猜想2:该样品是Na2CO3;猜想3:该样品是NaHCO3、Na2CO3的混合物。 【查阅资料】①Na2CO3受热不分解;②溶液中BaCl2与NaHCO3不反应。【定量探究】取该样品m1 g在一试管中充分加热至质量不再变化,冷却至初始温度称量,试管中物质质量为m2 g。
【讨论交流】测得m1>m2,可以确定猜想_______(填“1”“2”或“3”)不成立。 【定性探究】ⅰ.另取一定量该样品于烧杯中,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;ⅱ.待上述物质充分反应后过滤,向滤液中加入稀盐酸,产生气泡。
【反思与评价】(1)实验ⅰ证明该样品中一定有____________,所发生反应的基本类型为________________。 (2)根据实验ⅰ、ⅱ,可以断定最初猜想_______(填“1”“2”或“3”)正确,实验ⅱ有关反应的化学方程式为____________________________________。 (3)实验中涉及过滤操作,下列有关说法正确的是________(填选项字母)。 a.使漏斗下段管口正对烧杯中央b.玻璃棒末端斜靠在三层滤纸的一边c.漏斗中滤纸边缘高于漏斗边缘d.过滤器中的液面始终低于滤纸边缘
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
2.(2022·贵阳中考)某探究小组同学对物质的组成进行探究。探究一:探究甲烷的组成(1)设计并实验:点燃甲烷,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,可观察到烧杯壁上的现象为______________。迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为_________________________________。 结论:甲烷含有氢、碳元素。
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
(2)提出问题:甲烷组成中是否含氧元素?设计并实验:设计如图1装置进行实验。先通一段时间N2,点燃酒精灯,通入甲烷燃烧后的产物(不含甲烷和氧气),反应结束后,再通入一段时间N2。(已知:甲烷质量为a g)结论:甲烷只含碳、氢元素,不含氧元素。①B装置的作用是____________________________________________。 ②得到此结论,需要收集的实验证据有________________________________________________________________________________。
将甲烷可能不完全燃烧生成的CO转化为CO2
装置A实验前后增加的质量、
装置C实验前后增加的质量、装置D澄清石灰水不变浑浊
探究二:探究酸、碱、盐的性质及物质的成分【实验一】(3)向稀盐酸、稀硫酸中分别滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是____________________________。 (4)向盛有氧化铜的试管中加入稀硫酸,加热,反应的化学方程式为 _____________________________。
紫色石蕊溶液均变为红色
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
【实验二】(5)向镁条中加入稀硫酸,有气体产生,固体全部溶解,取反应后的溶液分别置于A、B烧杯中。①向A中逐滴加入NaOH溶液,溶液中溶质质量变化如图2所示。由实验可得溶质的成分为MgSO4和H2SO4。ab段发生反应的化学方程式为_______________________________________。 ②向B中滴加足量BaCl2溶液,不断搅拌。实验过程中溶液pH的变化情况是_______________________________。
2NaOH+MgSO4===Na2SO4+Mg(OH)2↓
pH逐渐变大,接近于7,但小于7
【实验三】(6)有一包白色粉末,可能含有MgO、Mg(OH)2、MgSO4中的一种或几种。为探究其成分,进行如下实验。取n g白色粉末于烧杯中,向烧杯中加入足量稀硫酸,粉末完全溶解,继续向烧杯中加入过量NaOH溶液,将生成的沉淀过滤、洗涤、干燥,称得固体质量为n g,可以推测白色粉末可能的成分组成情况有___________________________________________________。 (7)由以上实验可知,酸的化学性质有_________________________________________________________________________________________。
Mg(OH)2,MgO、MgSO4,MgO、
Mg(OH)2、MgSO4
酸与酸碱指示剂反应,酸与活泼金属反应,
酸与某些金属氧化物反应,酸与碱反应,酸与某些盐反应
3.(2022·安顺中考)金属是现代社会广泛使用的材料。Ⅰ、人类活动和使用金属大致的历史年代如图所示。
(1)青铜和黄金可打造成不同形状的制品,利用了金属物理性质中的____________。 (2)《淮南万毕术》提到“曾青得铁则化为铜”,说明铁的金属活动性比铜________。 (3)冶炼生铁过程中,一氧化碳与磁铁矿(主要成分为四氧化三铁)发生反应的化学方程式为____________________________。
4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2
Ⅱ、探究金属铁锈蚀的条件。用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后,试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D中铁钉严重锈蚀。
(4)由试管A、B、C中的现象可知,铁的锈蚀是铁跟______________(填化学式)等作用的结果。 (5)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是__________________________。 (6)由试管C、D中的现象可以得出的结论是________________________。
除去蒸馏水中溶解的氧气
NaCl会加剧铁的锈蚀
Ⅲ、探究盐酸除锈时的反应。步骤1:将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中,向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失,无锈处有气泡产生,溶液变为黄色。步骤2:将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后,观察到铁钉变细,溶液变为浅绿色。
【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应?②“步骤2”中试管长时间放置后,溶液为什么会变色?【查阅资料】铁锈中主要含有氧化铁;FeCl3溶液呈黄色,FeCl2溶液呈浅绿色;K3[Fe(CN)6]溶液呈黄色;FeCl3溶液遇K3[Fe(CN)6]溶液不变色,FeCl2溶液遇K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀。
【实验分析】(7)铁锈消失是因为氧化铁与盐酸发生反应,该反应的化学方程式为 _____________________________。 【提出猜想】对于问题②,实验小组提出如下两个猜想:猜想一:溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致;猜想二:溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
【实验验证】经实验已证实“猜想一”不正确。(8)请设计实验证明“猜想二”成立,简述实验过程(包括操作、可能的实验现象和对应的结论)_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(实验中必须用到K3[Fe(CN)6]溶液、FeCl3溶液和铁钉)。
取三支试管,分别加入等量的K3[Fe(CN)6]溶液,前两支试管分别加
入氯化铁溶液、铁钉,第三支试管加入等量的氯化铁溶液和相同大小的铁钉,前两
支试管中的溶液不变色,第三支试管中的溶液变色并有蓝色沉淀生成,说明溶液变
色是FeCl3与铁钉反应所致
4.(2020·遵义中考)某兴趣小组发现某块土地玉米长势不好,为探究其原因,开启了项目学习之旅。【查阅资料】玉米适宜在pH为6.0~7.0的土壤中生长;植物生长需要多种营养元素,包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等大量元素和其他微量元素。
【任务一】检测土壤的酸碱度并制定改良方案(1)检测该地土壤的酸碱度可选用的实验用品:精密pH试纸(可精确到0.1)、标准比色卡、pH计、其他自选
三份试样中,读出pH
反思与评价:该实验方法有一处不够严密,请指出并说明原因:______________________________________________________________________________。
土样与自来水混合,原因为自来水中含有多种物质,可能影响试样的pH
(2)探究熟石灰对土样酸碱性的改变情况实验方法:取300 g土样和_________g蒸馏水混合,向其中加入一定量熟石灰,充分搅拌后静置,用pH计测定清液的pH; 测量结果:清液的pH为12.1;反思:若要使改良的土壤适合玉米生长,需控制加入熟石灰的量。
(3)熟石灰用量的测定实验目的:研究使300 g土样呈中性所需的熟石灰的质量实验方法:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)查阅资料,常用的酸性土壤改良剂有生石灰、熟石灰、草木灰(主要成分K2CO3)、含钙的贝壳灰(主要成分CaCO3);要使改良后土壤的pH约为7,也可加入稍过量的__________________(从上述改良剂中选择)。
取300 g土样和750 g蒸馏水混合,称量一定质量的氢氧化钙,分多次
加入试样中,搅拌,不断利用pH计测定试样pH,当pH约为7时,称量剩余固体质量,
可以计算使用的氢氧化钙质量
【任务二】分析土壤肥力通过观察,该土地上玉米叶色略有发黄,且有倒伏现象;该小组同学建议施加适量含氮元素和钾元素的复合肥,如____________。
类型1 混合物组成成分探究1.(2023·仙桃中考)硫养粉(Na2SO3)为白色粉末,作为一种漂白剂、抗氧化剂、防腐剂和护色剂,广泛用于化学工业中,硫养粉在空气中易被氧化为Na2SO4。工业生产的硫养粉可能混有Na2CO3。化学实验室有一瓶久置的硫养粉,为探究其成分,化学兴趣小组的同学设计了相关实验来展开探究。
【查阅资料】(1)Na2SO3易溶于水,能与常见的酸(稀盐酸、稀硫酸)发生化学反应,生成SO2、H2O和钠盐。(2)SO2能使品红溶液褪色,能与酸性高锰酸钾溶液反应,能使澄清石灰水变浑浊。CO2不能使品红溶液褪色,不能与酸性高锰酸钾溶液反应。(3)碱石灰的主要成分为CaO和NaOH固体。
【提出问题】久置的硫养粉中含有的成分是什么?【进行猜想】猜想一:Na2SO3猜想二:Na2SO3、Na2SO4猜想三:Na2SO4猜想四:_____________________ 猜想五:Na2SO3、Na2SO4、Na2CO3猜想六:Na2SO4、Na2CO3
Na2SO3、Na2CO3
【实验探究】为验证猜想,小组同学设计如下实验,请填写表格中空白处。
【反思交流】(1)有同学认为仅仅通过E装置中的实验现象,得出猜想一、二不正确的实验结论不严谨,为了使实验结论更加严谨,请将实验现象②补充完整:_______________________。 (2)实验Ⅱ的实验操作中向样品中加入稀盐酸,此处不能换成稀硫酸的原因:________________________________________。 【反思拓展】硫养粉与空气中的氧气反应的化学方程式: _________________________。
D中品红溶液不变色
会对样品中硫酸根离子的检验造成干扰
2Na2SO3+O2===2Na2SO4
2.(2023·广东中考)耕地盐碱化影响粮食安全,盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展,兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。
(1)成因:由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化如图所示,当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时,随水分蒸发,______________导致土壤盐碱化。 (2)检测:配制土壤样品浸出液,用____________测定,若pH>7,则浸出液显________性。 (3)探究:某地土壤碱化可能由 Na2CO3、Na2SO4中的一种或两种引起。教师提供模拟盐碱化土壤样品浸出液。
【查阅资料】 BaCl2易溶于水; BaCO3为白色固体,难溶于水;BaSO4为白色固体,难溶于水和盐酸。【提出问题】样品中的是什么?【作出猜想】猜想 1:Na2CO3猜想2:_____________________ 猜想3: Na2CO3和Na2SO4
硫酸钠(或Na2SO4)
【实验探究】(4)取少量浸出液分别加入试管A、B中
【分析评价】(5)有同学认为实验1不够严谨,理由是 _________________________________(用化学方程式解释)。
BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl
(7)交流:应对土壤盐碱化的合理措施有________(多选,填字母)。 a.合理施肥 b.引海水灌溉c.用熟石灰改良d.种植耐盐碱作物
类型2 气体成分探究3.(2023·广安中考)在化学课外探究活动中,某兴趣小组进行了“黑面包”实验,向蔗糖(C12H22O11)中加入适量浓硫酸。观察到神奇的现象:蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松的“黑面包”,产生刺激性气味的气体。他们向老师请教后得知:“黑面包”实验的原理——浓硫酸先将蔗糖脱水生成炭,并放出热量,产生的炭再与浓硫酸反应,生成了常见的气体,使炭疏松,形似“黑面包”。该气体成分与木炭和浓硫酸加热时生成的气体相同。在老师的指导下,同学们对“黑面包”实验的气体成分进行了如下探究:【提出问题】产生气体的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:只含有CO2猜想二:只含有SO2猜想三:一定含有CO2和SO2【初步分析】甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想________不成立。 【查阅资料】(1)SO2能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊。(2)SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使溶液的颜色变浅甚至褪色,且无气体生成。(3)CO2不能使品红溶液褪色,也不能被酸性高锰酸钾溶液吸收。
【实验设计】同学们设计了如图1的装置进行实验。(部分夹持仪器已略去)
【实验结论】猜想三成立。【拓展延伸】回顾CO2使澄清石灰水变浑浊的原理,类推出SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因:_________________________________。(用化学方程式回答) 【反思交流】乙同学对图1装置进行了简化,设计了图2的装置并进行实验,观察到装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,装置C中澄清石灰水变浑浊,也得出了同样的结论。该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用:_________________________________________________________________。 丙同学认为,“黑面包”实验中,炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,依据是_________________________________________________________________________________________________________________。
SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
检验二氧化硫并完全除去二
氧化硫,排除二氧化硫对CO2检验的干扰
根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则反应物
中有氢元素,反应产物中一定有氢元素,故至少还有一种产物含有氢元素
类型3 反应后成分探究4.(2023·益阳中考)为除去某海盐(主要成分为NaCl)样品中含有的少量杂质MgCl2,小强向样品溶液中加入适量NaOH溶液后,过滤。他认为滤液中的溶质只含有NaCl,蒸发后即可达到实验目的,而小英对其滤液成分提出了质疑。为此同学们进行了下列实验探究,请你参与探究并完成相关问题。(1)小强认为滴加NaOH溶液可以除去MgCl2的原因是 ____________________________________(用化学方程式表示)。
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
【提出问题】滤液中的溶质成分是什么?【查阅资料】MgCl2溶液显弱酸性;Mg(OH)2是难溶于水的白色固体。【猜想与假设】(2)猜想一:溶质只有NaCl猜想二:溶质有NaCl和MgCl2猜想三:溶质有NaCl和_______________________
NaOH(或氢氧化钠)
【实验探究】(3)甲、乙、丙三个小组同学分别取上述适量滤液于试管中,进行如下探究实验。
【反思交流】(4)若甲、乙两组同学的实验均无明显现象,则猜想一正确。若甲组同学的实验现象为__________________,则猜想二正确。因此大家认为滴加适量试剂很难把握,小英的质疑是合理的,三种猜想结果都有可能。
(5)同学们经过进一步讨论,设计出一个可以除去NaCl中少量MgCl2的合理方法如下:
在上述设计的方法中,向滤液中加入过量稀盐酸的目的是______________________。
类型4 物质性质的探究5.(2023·武威中考)某校化学兴趣小组的同学设计实验探究氢氧化钠的化学性质,请你一起参与探究。
(1)实验一的现象:__________________。 (2)实验二的现象:__________________。
【实验反思与拓展】(3)实验二中发生反应的化学方程式:_____________________________________。 (4)某同学认为实验三的结论不正确,他改进了该实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡,再滴入稀盐酸,观察到溶液由________色变为无色,由此可知氢氧化钠与稀盐酸确实发生了反应,该反应的化学方程式为 ___________________________。
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
NaOH+HCl===NaCl+H2O
(5)由实验三联想到把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象,那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢?(本实验中忽略CO2溶于水)①甲同学设计了如图所示实验,当观察到______________现象时,说明两者发生了化学反应。
②乙同学重新设计实验:取NaOH溶液于试管中,通入少量CO2,然后向所得溶液中加入_________________________________________溶液,当现察到_________________________________现象时,也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
足量稀盐酸(或CaCl2溶液或BaCl2溶液等)
有气泡产生(或有白色沉淀生成)
6.(2021·贵阳模拟)某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。【探究一】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应(1)分别在盛有少量碳酸钠(俗称________________)、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸,观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸钠和稀盐酸反应的化学方程式为______________________________________。
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
【探究二】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应的快慢是否相同?(2)甲设计的实验如图1所示,实验时,两注射器中的稀盐酸应__________________________ (填操作),观察到图2所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。
全部同时注入试管
(3)乙对甲的实验提出了疑问:①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈,通过观察很难判断产生气体的快慢;②____________________________________________________________________,他认为,应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠。
等质量的碳酸钠和碳酸氢钠完全反应后,碳酸氢钠反应生成的二氧化碳多
(4)小组同学在老师指导下设计了图3所示的实验。
①连通管的作用是______________________________。
平衡气压,使稀盐酸顺利流下
②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴2滴酚酞溶液),以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时,溶液颜色变化记录如表所示,广口瓶内压强随时间变化如图4所示。
【实验结论】(5)分析图4所示的实验数据可得到的结论是:相同条件下,______________和稀盐酸反应产生二氧化碳较快,理由是____________________________________________________。 【反思与应用】(6)小组同学分析表中实验现象和图4数据,得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(请用必要的文字和化学方程式说明)。
产生相同体积二氧化碳时,碳酸氢钠反应需要
碳酸钠先和稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,反应的化
学方程式为Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成氯化
钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
类型5 物质制备的探究7.(2023·郴州中考)图1为某兴趣小组用大理石和稀盐酸制备的CO2,来验证CO2和澄清石灰水反应的装置。实验时发现澄清石灰水中只出现气泡,但未见浑浊。该小组对其原因进行了探究。查阅资料:常温常压下,HCl的溶解度为1∶500,CO2的溶解度为1∶0.759。
【猜想与假设】(1)猜想一:____________________; 猜想二:CO2中混有氯化氢气体。【实验与验证】(2)①甲同学取少量该澄清石灰水于试管中,用饮料管往试管内吹气,溶液____________(填现象),则猜想一不成立; ②乙同学用图2所示装置进行实验,结果观察到C中溶液变浑浊,为进一步验证,再取B中反应后的溶液,滴加____________(填化学式)溶液,出现白色浑浊,则猜想二成立。
【反思与评价】(3)①通过上述实验可知,用盐酸制取气体时,往往混有HCl气体,说明盐酸具有__________性; ②为除去CO2中混有的氯化氢气体,最好选用______; a.NaOH溶液b.浓硫酸c.饱和NaHCO3溶液③丙同学不理解,混有氯化氢气体的CO2为什么不能使澄清石灰水变浑浊。请你帮他解释一下:_________________________________(用化学方程式表示)。
Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
类型6 定量实验、误差分析的探究8.(2023·绥化中考)有一包白色粉末,可能是NaHCO3、NaCl中的一种或两种。同学们设计了如下两个实验对其成分进行探究。
【定性探究】样品成分验证。(1)请完善下面的表格。
AgNO3(或硝酸银)
【定量探究】样品中NaHCO3的质量分数。【设计实验】装置图如下:
【进行实验】已知:装置B、C、D中药品均足量。①连接装置并检查气密性,加入a g样品于锥形瓶中。②打开K1,通一段时间氮气后,称量装置B、C的质量分别是a1 g和a2 g,记录数据。③关闭K1,打开K2,向锥形瓶中缓慢注入足量稀硫酸,关闭K2。④待锥形瓶中无气泡产生时…关闭K1。第二次称量装置B、C的质量分别是a3 g和a4 g,记录数据。
【分析讨论】(2)A中反应的化学方程式是____________________________________________。 (3)装置D的作用是_____________________________________________。 (4)将④中省略号处的操作补充完整:__________________________。 (5)如果没有步骤②中通一段时间N2的操作,会使测得NaHCO3的质量分数__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 【得出结论】(6)样品中NaHCO3的质量分数是___________________________________ (用含有相关字母的式子表示)。
H2SO4+2NaHCO3===Na2SO4+2H2O+2CO2↑
防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置中
打开K1,再通一段时间N2
类型7 其他类探究(含变质类)9.(2023·邵阳中考)化学实验小组同学针对教材中提出的“硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用”进行相关探究。
【探究一】(1)要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用,除需证明CuSO4溶液能改变H2O2分解的速率外,还需证明CuSO4在化学反应前后的质量和______________不变;
(2)为探究CuSO4在化学反应前后的质量是否发生改变,实验小组同学设计了如下实验:将含溶质质量为a g的CuSO4溶液加入一定量的H2O2溶液中,取充分反应后的全部溶液继续进行实验,流程如下图(实验过程中的损耗忽略不计)。
①蓝色沉淀灼烧时发生分解反应,只生成黑色固体和水,写出该反应的化学方程式:___________________________; ②若CuSO4在化学反应前后质量未改变,则该实验需满足的定量关系为a=___________(用m、n表示)。
Cu(OH)2 CuO+H2O
【探究二】为进一步探究溶液中起催化作用的是哪种微观粒子,实验小组同学设计了如下图所示的对比实验。
(3)若观察到____________________________________________(填实验现象),则说明CuSO4溶液中起催化作用的是Cu2+。
甲中迅速产生大量气泡,乙、丙中无明显现象
10.(2023·荆州中考)小明从超市买来一袋干果,发现袋里有一小纸包,上面标明“铁系食品脱氧剂,主要成分:铁粉、活性炭、氯化钠”。化学小组的同学们对这包脱氧剂产生了探究兴趣。【查阅资料】①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。②活性炭和氯化钠是辅助材料,能提升脱氧效果。③FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液,常用于Fe3+的检验。
【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质?假设一:铁粉没有变质假设二:铁粉部分变质假设三:铁粉全部变质
1.实验探究题概述探究性试题是在新情境中,将真实的实验事实作为探究的基础,需要学生用科学的探究方式,运用已有的知识,通过猜想或假设,设计实验方案进行验证,最终解决问题,得出结论,并能进一步发展和应用的试题。
2.常见题型及解题方法(1)物质组成及成分的探究①针对固体混合物成分的探究a.若为盐或碱的固体混合物,可通过溶解固体粉末,检验组成该混合物的盐或碱的有关阴、阳离子,确定所含物质的种类;b.若为金属混合物,可利用金属能否与酸反应产生气体,或金属能否与另一种金属化合物的溶液反应,即观察是否有固体溶解、析出或溶液颜色变化情况,判断所含金属的种类。
②针对液体混合物成分的探究可以通过检验构成物质的阴、阳离子,确定所含物质的种类。③针对气体混合物成分的探究a.常结合气体的性质探究,如二氧化碳通入紫色石蕊溶液中溶液变红或通入澄清石灰水时溶液变浑浊,但要特别注意原气体中是否含有氯化氢气体,若含有,则通入澄清石灰水中溶液可能不变浑浊;b.将某些气体转化为能与其他物质反应且产生明显现象的物质来探究,如氢气通过灼热的氧化铜,产生的气体能使无水硫酸铜变蓝色等。
(2)有关反应后物质成分的探究①根据化学方程式提出猜想一般有两种猜想:a.只含生成物;b.含生成物和该反应的一种过量的反应物。按照下列步骤提出合理的猜想。第一步:写出化学方程式A+B===C+D。第二步:进行猜想。恰好完全反应:反应后物质的成分为C+D;A过量:反应后物质的成分为A+C+D;B过量:反应后物质的成分为B+C+D。
②不合理猜想的判断a.猜想的物质中含有反应物中未出现的元素;b.猜想的物质之间能发生反应等。根据所提出的猜想设计实验,根据实验现象推断实验结论(即验证猜想)。在设计实验时,要结合猜想中物质的特征反应(如产生气泡、生成沉淀等)选择合适的药品。(3)物质变质的探究 主要结合常见的物质,如氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙等的变质进行探究。针对物质变质问题,提出猜想时,在了解变质本质的前提下可从没有变质、部分变质、完全变质三个方面入手。
(4)有关物质性质的探究①有关物质性质的探究题主要有两种类型a.探究溶液酸碱性,有三种可能:酸性、中性和碱性;b.探究常见物质的性质,如碳酸氢钠的热稳定性、二氧化碳的性质等。②该类题目方案设计中的常见设问情况a.根据实验现象写出实验结论;b.将实验步骤补充完整并描述现象;c.根据实验结论写出实验步骤、现象、涉及反应的化学方程式等。
(5)有关影响因素的探究有关影响因素的探究题目经常考查的内容:探究金属生锈的条件、可燃物燃烧的条件、影响化学反应速率的因素等。解答此类试题常利用控制变量法和对比法,通过设计对照实验(即控制其他条件相同,一个实验使用某一条件或者满足某一因素,另一个实验不使用或者不满足)来进行实验探究。
(6)有关异常现象的探究由于化学反应大都发生在复杂的环境中,反应会受到复杂的反应机理、药剂的用量和纯度、仪器装置的选择、反应条件的调控、实验操作等诸多因素的影响,在实验过程中会出现异常现象。有关异常现象的实验探究就是以探究出现异常现象的原因为目的展开探究活动。对出现的异常现象可以从以下角度分析:
①反应物a.本身:浓度、纯度、用量、形状、溶解性、发生变质;b.反应物之间:接触面积、质量比、发生副反应。②反应条件:是否需要加热;催化剂:种类、质量、表面积、浓度、催化剂和反应物之间的质量比。③反应伴随现象:主要是反应的热效应。④环境:周围环境的差异(温度、压强等)、环境中某些物质是否参与了反应。
1.(2022·黔西南州中考)小苏打在日常生活中常用于浸泡蔬菜以杀死虫卵,清除农药等。小苏打不稳定,受热易分解而变质(2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑)。小明对厨房里的小苏打取样探究。【做出猜想】猜想1:该样品是_____________;猜想2:该样品是Na2CO3;猜想3:该样品是NaHCO3、Na2CO3的混合物。 【查阅资料】①Na2CO3受热不分解;②溶液中BaCl2与NaHCO3不反应。【定量探究】取该样品m1 g在一试管中充分加热至质量不再变化,冷却至初始温度称量,试管中物质质量为m2 g。
【讨论交流】测得m1>m2,可以确定猜想_______(填“1”“2”或“3”)不成立。 【定性探究】ⅰ.另取一定量该样品于烧杯中,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;ⅱ.待上述物质充分反应后过滤,向滤液中加入稀盐酸,产生气泡。
【反思与评价】(1)实验ⅰ证明该样品中一定有____________,所发生反应的基本类型为________________。 (2)根据实验ⅰ、ⅱ,可以断定最初猜想_______(填“1”“2”或“3”)正确,实验ⅱ有关反应的化学方程式为____________________________________。 (3)实验中涉及过滤操作,下列有关说法正确的是________(填选项字母)。 a.使漏斗下段管口正对烧杯中央b.玻璃棒末端斜靠在三层滤纸的一边c.漏斗中滤纸边缘高于漏斗边缘d.过滤器中的液面始终低于滤纸边缘
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
2.(2022·贵阳中考)某探究小组同学对物质的组成进行探究。探究一:探究甲烷的组成(1)设计并实验:点燃甲烷,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,可观察到烧杯壁上的现象为______________。迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为_________________________________。 结论:甲烷含有氢、碳元素。
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
(2)提出问题:甲烷组成中是否含氧元素?设计并实验:设计如图1装置进行实验。先通一段时间N2,点燃酒精灯,通入甲烷燃烧后的产物(不含甲烷和氧气),反应结束后,再通入一段时间N2。(已知:甲烷质量为a g)结论:甲烷只含碳、氢元素,不含氧元素。①B装置的作用是____________________________________________。 ②得到此结论,需要收集的实验证据有________________________________________________________________________________。
将甲烷可能不完全燃烧生成的CO转化为CO2
装置A实验前后增加的质量、
装置C实验前后增加的质量、装置D澄清石灰水不变浑浊
探究二:探究酸、碱、盐的性质及物质的成分【实验一】(3)向稀盐酸、稀硫酸中分别滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是____________________________。 (4)向盛有氧化铜的试管中加入稀硫酸,加热,反应的化学方程式为 _____________________________。
紫色石蕊溶液均变为红色
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
【实验二】(5)向镁条中加入稀硫酸,有气体产生,固体全部溶解,取反应后的溶液分别置于A、B烧杯中。①向A中逐滴加入NaOH溶液,溶液中溶质质量变化如图2所示。由实验可得溶质的成分为MgSO4和H2SO4。ab段发生反应的化学方程式为_______________________________________。 ②向B中滴加足量BaCl2溶液,不断搅拌。实验过程中溶液pH的变化情况是_______________________________。
2NaOH+MgSO4===Na2SO4+Mg(OH)2↓
pH逐渐变大,接近于7,但小于7
【实验三】(6)有一包白色粉末,可能含有MgO、Mg(OH)2、MgSO4中的一种或几种。为探究其成分,进行如下实验。取n g白色粉末于烧杯中,向烧杯中加入足量稀硫酸,粉末完全溶解,继续向烧杯中加入过量NaOH溶液,将生成的沉淀过滤、洗涤、干燥,称得固体质量为n g,可以推测白色粉末可能的成分组成情况有___________________________________________________。 (7)由以上实验可知,酸的化学性质有_________________________________________________________________________________________。
Mg(OH)2,MgO、MgSO4,MgO、
Mg(OH)2、MgSO4
酸与酸碱指示剂反应,酸与活泼金属反应,
酸与某些金属氧化物反应,酸与碱反应,酸与某些盐反应
3.(2022·安顺中考)金属是现代社会广泛使用的材料。Ⅰ、人类活动和使用金属大致的历史年代如图所示。
(1)青铜和黄金可打造成不同形状的制品,利用了金属物理性质中的____________。 (2)《淮南万毕术》提到“曾青得铁则化为铜”,说明铁的金属活动性比铜________。 (3)冶炼生铁过程中,一氧化碳与磁铁矿(主要成分为四氧化三铁)发生反应的化学方程式为____________________________。
4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2
Ⅱ、探究金属铁锈蚀的条件。用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后,试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D中铁钉严重锈蚀。
(4)由试管A、B、C中的现象可知,铁的锈蚀是铁跟______________(填化学式)等作用的结果。 (5)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是__________________________。 (6)由试管C、D中的现象可以得出的结论是________________________。
除去蒸馏水中溶解的氧气
NaCl会加剧铁的锈蚀
Ⅲ、探究盐酸除锈时的反应。步骤1:将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中,向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失,无锈处有气泡产生,溶液变为黄色。步骤2:将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后,观察到铁钉变细,溶液变为浅绿色。
【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应?②“步骤2”中试管长时间放置后,溶液为什么会变色?【查阅资料】铁锈中主要含有氧化铁;FeCl3溶液呈黄色,FeCl2溶液呈浅绿色;K3[Fe(CN)6]溶液呈黄色;FeCl3溶液遇K3[Fe(CN)6]溶液不变色,FeCl2溶液遇K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀。
【实验分析】(7)铁锈消失是因为氧化铁与盐酸发生反应,该反应的化学方程式为 _____________________________。 【提出猜想】对于问题②,实验小组提出如下两个猜想:猜想一:溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致;猜想二:溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
【实验验证】经实验已证实“猜想一”不正确。(8)请设计实验证明“猜想二”成立,简述实验过程(包括操作、可能的实验现象和对应的结论)_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(实验中必须用到K3[Fe(CN)6]溶液、FeCl3溶液和铁钉)。
取三支试管,分别加入等量的K3[Fe(CN)6]溶液,前两支试管分别加
入氯化铁溶液、铁钉,第三支试管加入等量的氯化铁溶液和相同大小的铁钉,前两
支试管中的溶液不变色,第三支试管中的溶液变色并有蓝色沉淀生成,说明溶液变
色是FeCl3与铁钉反应所致
4.(2020·遵义中考)某兴趣小组发现某块土地玉米长势不好,为探究其原因,开启了项目学习之旅。【查阅资料】玉米适宜在pH为6.0~7.0的土壤中生长;植物生长需要多种营养元素,包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等大量元素和其他微量元素。
【任务一】检测土壤的酸碱度并制定改良方案(1)检测该地土壤的酸碱度可选用的实验用品:精密pH试纸(可精确到0.1)、标准比色卡、pH计、其他自选
三份试样中,读出pH
反思与评价:该实验方法有一处不够严密,请指出并说明原因:______________________________________________________________________________。
土样与自来水混合,原因为自来水中含有多种物质,可能影响试样的pH
(2)探究熟石灰对土样酸碱性的改变情况实验方法:取300 g土样和_________g蒸馏水混合,向其中加入一定量熟石灰,充分搅拌后静置,用pH计测定清液的pH; 测量结果:清液的pH为12.1;反思:若要使改良的土壤适合玉米生长,需控制加入熟石灰的量。
(3)熟石灰用量的测定实验目的:研究使300 g土样呈中性所需的熟石灰的质量实验方法:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)查阅资料,常用的酸性土壤改良剂有生石灰、熟石灰、草木灰(主要成分K2CO3)、含钙的贝壳灰(主要成分CaCO3);要使改良后土壤的pH约为7,也可加入稍过量的__________________(从上述改良剂中选择)。
取300 g土样和750 g蒸馏水混合,称量一定质量的氢氧化钙,分多次
加入试样中,搅拌,不断利用pH计测定试样pH,当pH约为7时,称量剩余固体质量,
可以计算使用的氢氧化钙质量
【任务二】分析土壤肥力通过观察,该土地上玉米叶色略有发黄,且有倒伏现象;该小组同学建议施加适量含氮元素和钾元素的复合肥,如____________。
类型1 混合物组成成分探究1.(2023·仙桃中考)硫养粉(Na2SO3)为白色粉末,作为一种漂白剂、抗氧化剂、防腐剂和护色剂,广泛用于化学工业中,硫养粉在空气中易被氧化为Na2SO4。工业生产的硫养粉可能混有Na2CO3。化学实验室有一瓶久置的硫养粉,为探究其成分,化学兴趣小组的同学设计了相关实验来展开探究。
【查阅资料】(1)Na2SO3易溶于水,能与常见的酸(稀盐酸、稀硫酸)发生化学反应,生成SO2、H2O和钠盐。(2)SO2能使品红溶液褪色,能与酸性高锰酸钾溶液反应,能使澄清石灰水变浑浊。CO2不能使品红溶液褪色,不能与酸性高锰酸钾溶液反应。(3)碱石灰的主要成分为CaO和NaOH固体。
【提出问题】久置的硫养粉中含有的成分是什么?【进行猜想】猜想一:Na2SO3猜想二:Na2SO3、Na2SO4猜想三:Na2SO4猜想四:_____________________ 猜想五:Na2SO3、Na2SO4、Na2CO3猜想六:Na2SO4、Na2CO3
Na2SO3、Na2CO3
【实验探究】为验证猜想,小组同学设计如下实验,请填写表格中空白处。
【反思交流】(1)有同学认为仅仅通过E装置中的实验现象,得出猜想一、二不正确的实验结论不严谨,为了使实验结论更加严谨,请将实验现象②补充完整:_______________________。 (2)实验Ⅱ的实验操作中向样品中加入稀盐酸,此处不能换成稀硫酸的原因:________________________________________。 【反思拓展】硫养粉与空气中的氧气反应的化学方程式: _________________________。
D中品红溶液不变色
会对样品中硫酸根离子的检验造成干扰
2Na2SO3+O2===2Na2SO4
2.(2023·广东中考)耕地盐碱化影响粮食安全,盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展,兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。
(1)成因:由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化如图所示,当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时,随水分蒸发,______________导致土壤盐碱化。 (2)检测:配制土壤样品浸出液,用____________测定,若pH>7,则浸出液显________性。 (3)探究:某地土壤碱化可能由 Na2CO3、Na2SO4中的一种或两种引起。教师提供模拟盐碱化土壤样品浸出液。
【查阅资料】 BaCl2易溶于水; BaCO3为白色固体,难溶于水;BaSO4为白色固体,难溶于水和盐酸。【提出问题】样品中的是什么?【作出猜想】猜想 1:Na2CO3猜想2:_____________________ 猜想3: Na2CO3和Na2SO4
硫酸钠(或Na2SO4)
【实验探究】(4)取少量浸出液分别加入试管A、B中
【分析评价】(5)有同学认为实验1不够严谨,理由是 _________________________________(用化学方程式解释)。
BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl
(7)交流:应对土壤盐碱化的合理措施有________(多选,填字母)。 a.合理施肥 b.引海水灌溉c.用熟石灰改良d.种植耐盐碱作物
类型2 气体成分探究3.(2023·广安中考)在化学课外探究活动中,某兴趣小组进行了“黑面包”实验,向蔗糖(C12H22O11)中加入适量浓硫酸。观察到神奇的现象:蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松的“黑面包”,产生刺激性气味的气体。他们向老师请教后得知:“黑面包”实验的原理——浓硫酸先将蔗糖脱水生成炭,并放出热量,产生的炭再与浓硫酸反应,生成了常见的气体,使炭疏松,形似“黑面包”。该气体成分与木炭和浓硫酸加热时生成的气体相同。在老师的指导下,同学们对“黑面包”实验的气体成分进行了如下探究:【提出问题】产生气体的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:只含有CO2猜想二:只含有SO2猜想三:一定含有CO2和SO2【初步分析】甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想________不成立。 【查阅资料】(1)SO2能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊。(2)SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使溶液的颜色变浅甚至褪色,且无气体生成。(3)CO2不能使品红溶液褪色,也不能被酸性高锰酸钾溶液吸收。
【实验设计】同学们设计了如图1的装置进行实验。(部分夹持仪器已略去)
【实验结论】猜想三成立。【拓展延伸】回顾CO2使澄清石灰水变浑浊的原理,类推出SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因:_________________________________。(用化学方程式回答) 【反思交流】乙同学对图1装置进行了简化,设计了图2的装置并进行实验,观察到装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,装置C中澄清石灰水变浑浊,也得出了同样的结论。该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用:_________________________________________________________________。 丙同学认为,“黑面包”实验中,炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,依据是_________________________________________________________________________________________________________________。
SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
检验二氧化硫并完全除去二
氧化硫,排除二氧化硫对CO2检验的干扰
根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则反应物
中有氢元素,反应产物中一定有氢元素,故至少还有一种产物含有氢元素
类型3 反应后成分探究4.(2023·益阳中考)为除去某海盐(主要成分为NaCl)样品中含有的少量杂质MgCl2,小强向样品溶液中加入适量NaOH溶液后,过滤。他认为滤液中的溶质只含有NaCl,蒸发后即可达到实验目的,而小英对其滤液成分提出了质疑。为此同学们进行了下列实验探究,请你参与探究并完成相关问题。(1)小强认为滴加NaOH溶液可以除去MgCl2的原因是 ____________________________________(用化学方程式表示)。
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
【提出问题】滤液中的溶质成分是什么?【查阅资料】MgCl2溶液显弱酸性;Mg(OH)2是难溶于水的白色固体。【猜想与假设】(2)猜想一:溶质只有NaCl猜想二:溶质有NaCl和MgCl2猜想三:溶质有NaCl和_______________________
NaOH(或氢氧化钠)
【实验探究】(3)甲、乙、丙三个小组同学分别取上述适量滤液于试管中,进行如下探究实验。
【反思交流】(4)若甲、乙两组同学的实验均无明显现象,则猜想一正确。若甲组同学的实验现象为__________________,则猜想二正确。因此大家认为滴加适量试剂很难把握,小英的质疑是合理的,三种猜想结果都有可能。
(5)同学们经过进一步讨论,设计出一个可以除去NaCl中少量MgCl2的合理方法如下:
在上述设计的方法中,向滤液中加入过量稀盐酸的目的是______________________。
类型4 物质性质的探究5.(2023·武威中考)某校化学兴趣小组的同学设计实验探究氢氧化钠的化学性质,请你一起参与探究。
(1)实验一的现象:__________________。 (2)实验二的现象:__________________。
【实验反思与拓展】(3)实验二中发生反应的化学方程式:_____________________________________。 (4)某同学认为实验三的结论不正确,他改进了该实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡,再滴入稀盐酸,观察到溶液由________色变为无色,由此可知氢氧化钠与稀盐酸确实发生了反应,该反应的化学方程式为 ___________________________。
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
NaOH+HCl===NaCl+H2O
(5)由实验三联想到把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象,那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢?(本实验中忽略CO2溶于水)①甲同学设计了如图所示实验,当观察到______________现象时,说明两者发生了化学反应。
②乙同学重新设计实验:取NaOH溶液于试管中,通入少量CO2,然后向所得溶液中加入_________________________________________溶液,当现察到_________________________________现象时,也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
足量稀盐酸(或CaCl2溶液或BaCl2溶液等)
有气泡产生(或有白色沉淀生成)
6.(2021·贵阳模拟)某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。【探究一】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应(1)分别在盛有少量碳酸钠(俗称________________)、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸,观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸钠和稀盐酸反应的化学方程式为______________________________________。
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
【探究二】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应的快慢是否相同?(2)甲设计的实验如图1所示,实验时,两注射器中的稀盐酸应__________________________ (填操作),观察到图2所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。
全部同时注入试管
(3)乙对甲的实验提出了疑问:①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈,通过观察很难判断产生气体的快慢;②____________________________________________________________________,他认为,应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠。
等质量的碳酸钠和碳酸氢钠完全反应后,碳酸氢钠反应生成的二氧化碳多
(4)小组同学在老师指导下设计了图3所示的实验。
①连通管的作用是______________________________。
平衡气压,使稀盐酸顺利流下
②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴2滴酚酞溶液),以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时,溶液颜色变化记录如表所示,广口瓶内压强随时间变化如图4所示。
【实验结论】(5)分析图4所示的实验数据可得到的结论是:相同条件下,______________和稀盐酸反应产生二氧化碳较快,理由是____________________________________________________。 【反思与应用】(6)小组同学分析表中实验现象和图4数据,得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(请用必要的文字和化学方程式说明)。
产生相同体积二氧化碳时,碳酸氢钠反应需要
碳酸钠先和稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,反应的化
学方程式为Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成氯化
钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
类型5 物质制备的探究7.(2023·郴州中考)图1为某兴趣小组用大理石和稀盐酸制备的CO2,来验证CO2和澄清石灰水反应的装置。实验时发现澄清石灰水中只出现气泡,但未见浑浊。该小组对其原因进行了探究。查阅资料:常温常压下,HCl的溶解度为1∶500,CO2的溶解度为1∶0.759。
【猜想与假设】(1)猜想一:____________________; 猜想二:CO2中混有氯化氢气体。【实验与验证】(2)①甲同学取少量该澄清石灰水于试管中,用饮料管往试管内吹气,溶液____________(填现象),则猜想一不成立; ②乙同学用图2所示装置进行实验,结果观察到C中溶液变浑浊,为进一步验证,再取B中反应后的溶液,滴加____________(填化学式)溶液,出现白色浑浊,则猜想二成立。
【反思与评价】(3)①通过上述实验可知,用盐酸制取气体时,往往混有HCl气体,说明盐酸具有__________性; ②为除去CO2中混有的氯化氢气体,最好选用______; a.NaOH溶液b.浓硫酸c.饱和NaHCO3溶液③丙同学不理解,混有氯化氢气体的CO2为什么不能使澄清石灰水变浑浊。请你帮他解释一下:_________________________________(用化学方程式表示)。
Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
类型6 定量实验、误差分析的探究8.(2023·绥化中考)有一包白色粉末,可能是NaHCO3、NaCl中的一种或两种。同学们设计了如下两个实验对其成分进行探究。
【定性探究】样品成分验证。(1)请完善下面的表格。
AgNO3(或硝酸银)
【定量探究】样品中NaHCO3的质量分数。【设计实验】装置图如下:
【进行实验】已知:装置B、C、D中药品均足量。①连接装置并检查气密性,加入a g样品于锥形瓶中。②打开K1,通一段时间氮气后,称量装置B、C的质量分别是a1 g和a2 g,记录数据。③关闭K1,打开K2,向锥形瓶中缓慢注入足量稀硫酸,关闭K2。④待锥形瓶中无气泡产生时…关闭K1。第二次称量装置B、C的质量分别是a3 g和a4 g,记录数据。
【分析讨论】(2)A中反应的化学方程式是____________________________________________。 (3)装置D的作用是_____________________________________________。 (4)将④中省略号处的操作补充完整:__________________________。 (5)如果没有步骤②中通一段时间N2的操作,会使测得NaHCO3的质量分数__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 【得出结论】(6)样品中NaHCO3的质量分数是___________________________________ (用含有相关字母的式子表示)。
H2SO4+2NaHCO3===Na2SO4+2H2O+2CO2↑
防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置中
打开K1,再通一段时间N2
类型7 其他类探究(含变质类)9.(2023·邵阳中考)化学实验小组同学针对教材中提出的“硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用”进行相关探究。
【探究一】(1)要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用,除需证明CuSO4溶液能改变H2O2分解的速率外,还需证明CuSO4在化学反应前后的质量和______________不变;
(2)为探究CuSO4在化学反应前后的质量是否发生改变,实验小组同学设计了如下实验:将含溶质质量为a g的CuSO4溶液加入一定量的H2O2溶液中,取充分反应后的全部溶液继续进行实验,流程如下图(实验过程中的损耗忽略不计)。
①蓝色沉淀灼烧时发生分解反应,只生成黑色固体和水,写出该反应的化学方程式:___________________________; ②若CuSO4在化学反应前后质量未改变,则该实验需满足的定量关系为a=___________(用m、n表示)。
Cu(OH)2 CuO+H2O
【探究二】为进一步探究溶液中起催化作用的是哪种微观粒子,实验小组同学设计了如下图所示的对比实验。
(3)若观察到____________________________________________(填实验现象),则说明CuSO4溶液中起催化作用的是Cu2+。
甲中迅速产生大量气泡,乙、丙中无明显现象
10.(2023·荆州中考)小明从超市买来一袋干果,发现袋里有一小纸包,上面标明“铁系食品脱氧剂,主要成分:铁粉、活性炭、氯化钠”。化学小组的同学们对这包脱氧剂产生了探究兴趣。【查阅资料】①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。②活性炭和氯化钠是辅助材料,能提升脱氧效果。③FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液,常用于Fe3+的检验。
【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质?假设一:铁粉没有变质假设二:铁粉部分变质假设三:铁粉全部变质
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