2023年中考化学复习专题---科学探究题课件
展开一、实验探究题考查的内容
1.考查实验探究中提出问题或猜想的能力。2.考查设计实验的能力。
3.考查对科学探究结果解释和语言表达的能力。
二、实验探究题的主要结构
1.提出猜想假设:根据实验的现象,根据质量守恒定律、物质的性质(颜色、气味、状态等)提出假设。2.设计实验方案:对提出的假设,利用控制变量法设
计有效的对比实验,验证假设的合理性。
3.反思与评价:对实验的操作、装置等方面进行可行性评价,可以从节能环保、操作方便、安全有效等方面进行分析。
三、实验探究题的一般解题思路
1.通读原题,明确实验探究的目的,把握试题考点,
2.边读题边分析,找出反应原理,写出相应的化学方
3.分割试题,大题化小,抓住关键词,完成简单填空,
4.若遇到陌生知识,学会与已有的知识建立联系,进
5.充分利用对比、推理、类比等分析解决问题的方法。
1.NaOH 要密封保存的原因
(1)吸收空气中的水蒸气而潮解。
(2)吸收空气中的二氧化碳而变质,化学方程式:
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O。
2.存放不严密的 NaOH 的成分
(1)没有变质:滴入稀盐酸[或氢氧化钙(或氯化钙)溶
液],无气泡(或无白色沉淀)产生。
(2)部分变质:加入氯化钙(或氯化钡)溶液,目的是检验并完全除去 Na2CO3,过滤,取少量滤液,滴入酚酞溶液,变红色。
(3)全部变质:加入氯化钙(或氯化钡)溶液,目的是检验并完全除去 Na2CO3,过滤,取少量滤液,滴入酚酞溶液,不变色。
3.除去 NaOH 中的 Na2CO3 杂质
边搅拌边滴入氢氧化钙(或氢氧化钡)溶液,直至不再
产生沉淀为止,过滤,得到 NaOH 溶液。
1.生石灰变质的演变过程
生石灰的化学式为 CaO,它露置于空气中,会吸收空气中的水蒸气而变质,化学方程式为 CaO+H2O===
Ca(OH)2(利用此性质,生石灰可作干燥剂)。生成的熟石灰又继续与空气中的二氧化碳反应而变质,化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
结论:生石灰变质后的物质可能是 Ca(OH)2、CaCO3。
2.食品干燥剂 CaO 变质后的成分检验
(1)CaO:取少量样品溶于水,如果有温度升高(或放热、
发烫)现象,则样品中含有 CaO。
(2)CaCO3:另取样,直接滴加稀盐酸,如果有气泡产
生,则样品中含有 CaCO3。
注意:因 CaO 对检验 Ca(OH)2 有干扰,一般不检验
3.Ca(OH)2 的变质情况
(1)是否变质:取样,滴入稀盐酸,有气泡产生,证明
已变质;无明显现象,证明没有变质。
(2)部分变质:取样,加水溶解,滴入酚酞溶液,溶液变红色,证明含有 Ca(OH)2;另取样,滴入稀盐酸,产生气泡,证明含有 CaCO3,即部分变质。
(3)全部变质:取样,加水溶解,滴入酚酞溶液,溶液不变色,证明不含 Ca(OH)2;另取样,滴入稀盐酸,产生气泡,证明含有 CaCO3,即全部变质。
注意:因 Ca(OH)2 微溶于水,则不溶于水的滤渣不一
定全部是 CaCO3,可能有未溶解的 Ca(OH)2。
主要考查金属、酸、碱、盐的性质和置换反应、复分解反应。关于这部分涉及的知识点,前面已有详细介绍,在此不重复列举。
五、固体物质(单质、氧化物、酸、碱、盐或化肥)成
主要考查物质的物理和化学性质,包括颜色、气味、状态以及与酸、碱、盐等试剂发生反应的性质等。
此类探究题涉及的知识点有 O2 、N2 、H2、CO、CO2等物质的制法及检验,以及它们与氧气、水、碱溶液等反应产生的特有现象。如人吸入和呼出气体成分的探究,酒精和蜡烛等可燃物燃烧后产生气体成分的探究,两种物质反应后产生气体成分的探究等。
七、不明产物成分的探究
此类探究题,主要是要熟悉各种物质的性质(特别是化学性质),并能根据它们的性质来检验、鉴别待测物质,探究所产生物质的成分。
八、反应条件及影响因素的探究
[例 1](2021 年四川乐山市)实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们对其是否变质进行实验探究。【提出问题】敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢?【猜想与假设】猜想Ⅰ:没有变质;猜想Ⅱ:______________;猜想Ⅲ:部分变质。
【实验探究】同学们分别设计了不同方案进行探究,
请你协助完成相关内容。(1)小军设计的实验方案
(2)小慧设计的实验方案
【反思与评价】(3)同学们讨论认为,小军的实验结论不严密,理由是__________________________________。
【拓展实验】(4)小慧实验②中所加的试剂替换为下列________操作,也可以实现相同的目的。
a.测溶液的 pHc.通入 CO2
b.滴加 MgSO4 溶液d.滴加稀盐酸
(5)若要除去 NaOH 溶液中混有的 Na2CO3,涉及反应的化学方程式为_________________________________。
解析:[实验探究](1)猜想Ⅲ成立,则说明含有碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,因此可以看到气泡。(2)猜想Ⅲ成立,在①中加入足量氯化钡,去除了碳酸钠,滤液则含有氢氧化钠,此时加入试剂后,溶液显蓝色,符合紫色石蕊溶液变色规律,所以加入的是紫色石蕊溶液。[反思与评价](3)完全变质后只含有碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,加入酚酞后也显红色,加入盐酸也产生气泡,因此
无法得出猜想Ⅲ成立。[拓展实验](4)加入足量氯化钡后,滤液含有氯化钡和氢氧化钠。测溶液的 pH,可以根据 pH判断是否含有氢氧化钠,故 a 符合题意;加入硫酸镁后,硫酸根与钡离子会生成硫酸钡沉淀,影响氢氧化钠是否存在的判断,故 b 不符合题意;通入二氧化碳,氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠能与过量的氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,产生白色沉淀,说明含氢氧
化钠,故 c 符合题意;滴加盐酸没有明显现象,无法判断组成,故 d 不符合题意。(5)去除碳酸钠同时不引入新杂质,可以加入适量氢氧化钙,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应后过滤沉淀除去,得到氢氧化钠,化学方程式为 Na2CO3+Ca(OH)2=== CaCO3↓+2NaOH。
答案:[猜想与假设]完全变质[实验探究](1)气泡(2)紫色石蕊溶液
[反思与评价](3)碳酸钠溶液显碱性,加入酚酞溶液后
[拓展实验](4)ac
(5)Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
1.(2022 年四川凉山州)农场需用熟石灰改良酸性土壤,为了确保改良效果,需要对库存的熟石灰是否变质进行检测。农场实验室取了一定量的熟石灰样品,对其成分进行如下探究。
【提出问题】熟石灰样品的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:__________________________;猜想二: CaCO3 和 Ca(OH)2;猜想三: CaCO3。
【资料查阅】氢氧化钙微溶于水。【实验步骤与现象】
(1)实验人员根据步骤 1 认为猜想三正确。其实该结论并不严密,请说明理由__________________________。(2) 解释步骤 3 有气泡产生的原因( 用化学方程式表
示)________________________。
【实验结论】通过以上实验可以知道猜想______正确。【评价与反思】熟石灰存放时应密封保存。农业上使
用库存较久的熟石灰时要检测其成分。
答案:[作出猜想]Ca(OH)2
[实验分析](1)氢氧化钙微溶于水,下层固体也有可能
(2)CaCO3+2HCl=== CaCl2+H2O+CO2↑
[例 2](2021 年湖南长沙市)为加深对酸的主要性质的认识,通过实验解释生活中的一些现象。在学完酸的化学性质后,老师组织同学们完成了以下实验活动。
实验一:按如图 1 所示完成实验。
实验二:往生锈的铁钉中加入足量的稀盐酸。
实验三:往滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入一定量的
实验四:往 5.3 g Na2CO3 粉末中加入足量的稀盐酸。(1)实验一中,观察到石蕊溶液变________色。
(2)实验二中,观察到溶液由无色变成黄色,一段时间后有气泡产生,请解释出现这两个现象的原因__________________________________________________________。
(3)实验三中,观察到溶液由红色变成无色,由此现象分析,反应后所得溶液中,溶质成分的可能组合有(不考虑酚酞)____________________________(用化学式表示)。(4)请计算,实验四中理论上可以生成二氧化碳的质量
为________g。【应用与拓展】
(5)结合以上实验内容,请设计实验方案除去铜粉中混有的氧化铜,得到纯净的铜___________________________________________________________________。
(6)小明在征得老师的同意后,继续进行了如图 2 所示
由上述实验可以得出氢氧化钙的哪些性质?________
_______________________________。
解析:(2)生锈的铁钉包括氧化铁和铁,氧化铁先与盐酸接触反应生成了氯化铁,溶液显黄色,然后内部铁与盐酸反应生成了氢气,看到有气泡产生。(3)盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液变为无色,说明不再显碱性,因此溶质没有氢氧化钠,若只有氯化钠,则溶液显中性,若盐酸有剩余,则溶液显酸性,都不会出现红色,所以溶质可能是只有氯化钠,也可能是氯化钠和氯化氢的混合物。(4)设二氧化碳的质量为 m,根据碳元素守恒可得:5.3 g×
而氧化铜可与酸反应,因此可以将混合物加入足量盐酸(或稀硫酸),经过过滤、洗涤和干燥后得到纯铜。(6)加水后固体未完全溶解,说明氢氧化钙微溶于水,加入酚酞溶液变红,说明氢氧化钙溶液显碱性,滴入酚酞会变红,加入盐酸后红色消失,说明氢氧化钙可与盐酸反应。
(2)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,溶液变为黄色,氧化铁反应完毕后,内部的铁与盐酸反应生成氢气,看到有气泡产生
(3)NaCl 或 NaCl 和 HCl
(5)将混合物加入足量盐酸,过滤、洗涤、干燥固体(6)微溶于水,能使酚酞显红色,能与盐酸反应
2.(2022 年四川眉山市)同学们在学习过程中了解到 Mg
能在 CO2 中燃烧,根据金属活动性顺序表,Na 比 Mg 活泼,由此猜想 Na 也能在 CO2 中燃烧,实验小组进行以下实验探究:
①金属钠性质活泼,常温下,金属钠极易与氧气反应,生成白色物质氧化钠,氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应,放出氢气。
②Na2CO3 溶液显碱性;CaC12 溶液显中性。
【实验探究一】Na 能在 CO2 中燃烧吗?
步骤 1:制取并收集一瓶纯净干燥的 CO2 气体。步骤 2:将燃着的钠迅速伸入集气瓶中,观察到钠在CO2 中继续燃烧,发光放热,冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒,并黏附着白色物质。
【问题讨论】(1)步骤 2 中生成的黑色固体是________。【初步结论】Na 能在 CO2 中燃烧。
【实验探究二】Na 在 CO2 中燃烧的产物中白色物质成
【提出问题】白色物质是什么?【猜想与假设】
猜想一:氧化钠; 猜想二:碳酸钠; 猜想三:氧化
钠和碳酸钠的混合物; 猜想四:氢氧化钠。(2)大家讨论后一致认为猜想四是错误的,理由是
____________________________。
方案 1:取该样品少里于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色。结论:白色物质中一定有氧化钠。
方案 2:取该样品少量于试管中,滴加足量盐酸,溶液中有气泡冒出。结论:白色物质中一定有 Na2CO3。方案 3:取该样品少量于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量的氯化钙溶液,出现白色沉淀,过滤,再向滤液中滴加无色酚酞溶液,无明显现象。
(3)甲同学思考后提出方案 1 得出的结论不正确,其理
由是____________________________。
(4)方案 3 中加入过量 CaC12 溶液的目的是__________
______________________。
(5)综上所述,你认为猜想________成立。
(6)写出 Na 在 CO2 中燃烧的化学方程式___________
____________________。
答案:(1)碳(2)反应物不含氢元素,不能生成氢氧化钠(3)碳酸钠也显碱性,能使酚酞变红(4)检验并除去碳酸钠(5)二
(6)4Na+3CO2
3.(2022 年贵州六盘水市)为使无明显现象的化学反应“可视化”,某兴趣小组的同学开展了下列实验。
Ⅰ.按图 1 进行实验,使氢氧化钠与硫酸反应“可视
(1)滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,说明氢氧化钠溶液
pH________(填“>”“=”或“<”)7。
(2)将稀硫酸缓慢注入瓶中并振荡,观察到红色褪去,说明氢氧化钠与硫酸发生了反应,此时瓶中溶质(酚酞除外)一定有________。
Ⅱ.按图 2 进行实验,使氢氧化钠与二氧化碳反应“可
(3)将注射器中相同体积的 NaOH 溶液和水同时注入锥形瓶中,观察到______________现象,说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,反应的化学方程式为_______________________________。
Ⅲ.进行下列实验,使氢氧化钠与盐酸反应“可视
查阅文献得知:①NaOH 溶解于乙醇的速率较慢,
20 ℃时其在乙醇中的溶解度为 14 g/100 mL;②乙醇密度为 0.8 g/mL;③氯化钠难溶于乙醇。
(4)20 ℃时,用小烧杯称取 2.0 g NaOH 固体,加入
50.0 mL 乙醇,用玻璃棒不断搅拌约 20 分钟,静置,烧杯底部有少量固体,此时上层清液为________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。20 ℃时,NaOH 的乙醇饱和溶液中溶质质量分数为________(保留到 0.1%)。
(5)取按下表比例配制的乙醇—蒸馏水混合溶剂各
20.0 mL 于三只烧杯中,分别加入 NaOH 固体搅拌,至有固体未溶解时,停止加入 NaOH。
分析上表数据,可得出的结论是________________。
在上述三只烧杯中均加入 10.0 mL 相同浓度 HCl 的乙醇溶液。搅拌并静置后,发现三只烧杯中均有固体,说明氢氧化钠与盐酸发生了反应,且烧杯③中固体最少,主要原因是__________________________________________。【总结反思】对于没有明显现象的化学反应,为了证明反应的发生,可以借助指示剂、______________、测量温度变化、借助传感器等,提供间接的实验证据。
答案:(1)> (2)硫酸钠(3)红墨水液面左边高于右边2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O(4)饱和 14.9%(5)当乙醇和水的比例减小时,溶解氢氧化钠的质量增
HCl 能与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氯化钠难溶
于乙醇,易溶于水[总结反思]比较物质的溶解性
[例 3](2021 年广东省)某兴趣小组探究镁与稀盐酸的
(1)镁与稀盐酸反应的化学方程式为______________。(2)实验前,用砂纸打磨镁条的目的是_____________。(3)将打磨后的镁条放入稀盐酸中,一段时间后发现有
“灰白色沉淀”产生的异常现象。
【提出问题】灰白色沉淀可能含有什么物质?
【查阅资料】Mg(OH)2 受热分解生成 MgO 和 H2O;变色硅胶遇水由蓝色变为粉红色;碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]不溶于水,受热易分解生成 MgO 和 HCl 气体。【提出假设】甲同学认为灰白色沉淀中不含 MgCl2,
你认为原因是____________________。乙同学认为灰白色沉淀中可能含有:
猜想Ⅰ:Mg;猜想Ⅱ:Mg(OH)Cl;猜想Ⅲ:Mg(OH)2。
【实验探究】乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后,分
别置于编号为①②③的试管中。
【讨论分析】实验 2 中滤纸条变红是由于 HCl 气体溶于水使溶液呈________性,生成 HCl 气体的原因是__________________________________(用化学方程式表示)。
解析:[提出假设]甲同学认为灰白色沉淀中不含
MgCl2,原因是氯化镁易溶于水。[实验探究]实验 1 中沉淀消失,无气泡产生,说明固体中不含有镁,即猜想Ⅰ不成立,则向试管①中加入的物质是稀盐酸;实验 2 中加热试管②,并将蘸有紫色石蕊试液的滤纸条置于试管口,滤纸
条变红,是因为 Mg(OH)Cl 受热分解生成的氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸能使紫色石蕊试液变红色,说明猜想Ⅱ成立;实验 3 证明猜想Ⅲ成立,则加热试管③,Mg(OH)2 分解产生的水蒸气通过变色硅胶,变色硅胶由蓝色变为粉红色。[讨论分析]实验 2 中滤纸条变红是由于 HCl 气体溶于水使溶液呈酸性,加热时 Mg(OH)Cl 分解生成 MgO 和 HCl,
反应的化学方程式:Mg(OH)Cl
答案:(1)Mg+2HCl===MgCl2+H2↑(2)除去表面的氧化物(3)[提出假设]氯化镁易溶于水[实验探究]稀盐酸 成立 由蓝色变为粉红色
4.(2022 年云南省昆明市)AgNO3 可用于制作电影胶片等感光材料。小吉同学在老师指导下设计实验对 AgNO3固体分解的产物进行探究。
【查阅资料】①Ag2O 和粉末状的 Ag 均为黑色固体;②2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O;
③Ag2O 可溶于氨水;Ag2O 与稀硝酸反应生成 AgNO3
④Ag 不溶于氨水;3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+
【实验活动】取适量的 AgNO3 固体于试管中加热,产生红棕色气体和黑色固体。将红棕色气体通过足量 NaOH溶液后,有无色气体剩余,观察到木条复燃,则该无色气体的化学式为________。
【提出问题】黑色固体是什么?
【猜想与假设】猜想一:只有 Ag;猜想二:只有____________;猜想三:有 Ag、Ag2O。【实验方案】
【实验拓展】浓硝酸在光照条件下分解的气体产物与AgNO3 固体分解的气体产物相同,则浓硝酸在光照条件下发生分解反应的化学方程式为_____________________。【实验反思】在实验室中,类似 AgNO3、浓硝酸等见光、受热易分解的物质,应保存在________(填“棕”成“无”)色试剂就中。
答案:[实验活动]O2[猜想与假设]Ag2O[实验方案]氨水 无明显现象
4NO2↑+O2↑+2H2O
[实验拓展]4HNO3[实验反思]棕
有关反应条件及影响因素的探究
[例 4](2021 年宁夏回族自治区)某同学发现自己眼镜
框中铜制部位表面有绿色的铜锈,他联想到探究铁生锈条件的实验决定采用控制变量法探究铜生锈的原因,请你一起探究。
【提出问题】铜生锈的原因是什么?
【查阅资料】铜锈的主要成分是 Cu2(OH)2CO3,俗称
【猜想与假设】根据查阅的资料猜测:铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果,理由是______________________________。
【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验,设计并进行了如下四个实验(说明:实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净)。
在上述实验三中,控制的因素是________________,制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是__________________(写一条)。铜生成铜绿的化学方程式为____________________________。
【实验结论】他的猜想正确。【反思与提高】
(1)生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分
最容易生锈,切开的苹果不久后变成咖啡色,好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外,都与_______(填物质名称)有关。
(2)请你提出一条延长食品保质期的建议:_______
_________________。
(3)要除去眼镜框表面的铜绿,应选用的药品是______
解析:[猜想与假设]铜锈的主要成分是 Cu2(OH)2CO3,其组成元素为铜、碳、氢、氧四种元素,根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,可以猜测铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果。[设计与实验]实验一中隔绝水,实验二中隔绝氧气,实验三中隔绝二氧化碳,控制的因素是二氧化碳;过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气常温下进行,不需加热,操作方便,节
其中含有的 OH- 和 CO
约能源;铜生成铜绿的化学方程式为:2Cu+CO2+H2O+O2===Cu2(OH)2CO3。[反思与提高](1)铁锅与水接触的部分最容易生锈,原因是铁和水、氧气共同作用的结果;苹果“生锈”是与空气中的氧气发生氧化反应,生成了咖啡色的物质;(2)延长食品保质期的建议是将食品进行真空包装,或用氮气作保护气包装等;(3)根据铜绿的化学式可知,
能与酸发生反应,所以可使用盐
酸或稀硫酸除去眼镜框表面的铜绿。
答案:[猜想与假设]反应前后元素种类不变
[设计与实验]二氧化碳
不需加热,节约能源(或操作
方便,合理即可) 2Cu+CO2+H2O+O2=== Cu2(OH)2CO3[反思与提高](1)氧气(2)将食品进行真空包装(或用氮气作保护气包装,合理即可)(3)盐酸(或稀硫酸)
5.(2021 年湖南郴州市)下图为探究燃烧条件的实验装置,已知:白磷有毒,且燃烧时产生的 P2O5 对环境有污染。
(1)对比图 1 中铜片上的白磷和热水中的白磷的现象,
说明燃烧的条件之一是__________。
(2)图 2 和图 1 相比,图 2 的优点是________________;已知 P2O5 +3H2O===2H3PO4 ,请写出 P2O5 与 NaOH 溶液反应的化学方程式:________________________。
(3)图 3 中“水火相容”的壮观景象给我们启示,灭火时应选择合适的方法,下列处理方式正确的是________。
A.油锅着火:用水浇灭B.室内起火:打开门窗
C.图书馆内图书起火:用二氧化碳灭火器
(4)“纸火锅”是用纸来代替铁锅,纸不会燃烧的原因
是______________________________。
(5)经上述实验探究,请预测白磷在实验室的保存方法
________________。
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