《安徽省中考化學(xué)復(fù)習(xí) 第二部分 中考專題突破 專題五 科學(xué)探究題課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《安徽省中考化學(xué)復(fù)習(xí) 第二部分 中考專題突破 專題五 科學(xué)探究題課件（85頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題五科學(xué)探究題一個完整的科學(xué)探究實驗的內(nèi)容一般包括以下8個環(huán)節(jié):提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計劃、進(jìn)行實驗、搜集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達(dá)與交流。每個環(huán)節(jié)的目的和意義如下:【提出問題】能從日?，F(xiàn)象和化學(xué)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)一些有探究價值的問題;能比較清楚地表述所發(fā)現(xiàn)的問題?！静孪肱c假設(shè)】能針對問題提出合理的猜想與假設(shè);能依據(jù)已有的知識和經(jīng)驗對猜想和假設(shè)進(jìn)行初步論證。【制訂計劃】通過教師的指導(dǎo)或小組討論,提出活動方案,制訂科學(xué)探究活動計劃;根據(jù)具體問題設(shè)計化學(xué)實驗方案,具有控制實驗條件的意識?！具M(jìn)行實驗】能積極參與化學(xué)實驗;順利完成實驗操作;能在實驗中做到觀察與思考相結(jié)合?！舅鸭C據(jù)】學(xué)習(xí)運用多種
2、方式對物質(zhì)及其變化進(jìn)行觀察;對觀察和測量的結(jié)果進(jìn)行記錄,能運用圖表等形式加以表述;學(xué)會多種搜集證據(jù)的方法?！窘忉屌c結(jié)論】能對事實和證據(jù)進(jìn)行簡單加工與整理,判斷證據(jù)與假設(shè)之間的關(guān)系;能依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對物質(zhì)及其變化進(jìn)行簡單的分類;對所獲得的事實與證據(jù)進(jìn)行歸納,得出正確的結(jié)論;認(rèn)識知識之間的聯(lián)系,形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)?！痉此寂c評價】有對探究結(jié)果進(jìn)行評價的意識;能對探究過程進(jìn)行反思,提出具體的改進(jìn)建議。【表達(dá)與交流】能用書面方式明確表述探究的過程和結(jié)果。 類型類型1有關(guān)物質(zhì)成分的探究有關(guān)物質(zhì)成分的探究典例( 2017河北 )小明在市場看到,魚老板將一勺白色粉末加入水中,水中奄奄一息的魚很快張開嘴,活蹦亂
3、跳起來。小明對這種“白色粉末”很感興趣,與小剛進(jìn)行了相關(guān)探究?！静殚嗁Y料】這種“白色粉末”的主要成分是過碳酸鈉( 化學(xué)式為Na2CO4 ),常溫下,與水反應(yīng)生成氧氣?！緦嶒?】小明選用如圖所示裝置中的( 填序號 )進(jìn)行過碳酸鈉與水的反應(yīng)并收集產(chǎn)生的氣體,經(jīng)檢驗該氣體是氧氣,檢驗方法是。 【提出問題】過碳酸鈉與水反應(yīng)后得到的溶液M中溶質(zhì)的成分是什么?【提出猜想】根據(jù)過碳酸鈉與水的組成提出三種猜想。猜想一:Na2CO3;猜想二:NaOH;猜想三:Na2CO3和NaOH?！緦嶒?】小明取溶液M,滴加CaCl2溶液,觀察到有白色沉淀生成,他認(rèn)為白色沉淀是CaCO3,溶液中一定含有Na2CO3。小剛提出
4、質(zhì)疑,產(chǎn)生的白色沉淀不一定是CaCO3,他的理由是。 【實驗3】小剛?cè)∪芤篗,滴加稀鹽酸,觀察到,證明溶液中一定含有Na2CO3,從而否定了猜想二。Na2CO3與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 【實驗4】為進(jìn)一步確定溶液M中是否含有NaOH,他們向溶質(zhì)M中滴加CaCl2溶液至不再產(chǎn)生沉淀為止。取上層溶液,加入,無明顯現(xiàn)象,證明溶液中無NaOH溶液,猜想一正確。該實驗中用CaCl2溶液而不用飽和石灰水,原因是。 【反思拓展】( 1 )根據(jù)過碳酸鈉的性質(zhì),保存時應(yīng)注意防潮。( 2 )檢驗A、B兩種物質(zhì)是否同時存在,一定要考慮兩者性質(zhì)的互相干擾問題?！窘馕觥俊緦嶒?】過碳酸鈉與水反應(yīng)屬于固液常溫型,應(yīng)選
5、用裝置B,氧氣的密度比空氣大,可采用向上排空氣法收集。檢驗氧氣用帶火星的木條?！緦嶒?】小剛質(zhì)疑的原因:若溶液M中有NaOH,NaOH與CaCl2反應(yīng)生成的Ca( OH )2微溶,也能形成白色沉淀?！緦嶒?】碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,若觀察到有氣泡產(chǎn)生,則說明溶液中一定含有Na2CO3。Na2CO3與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O。【實驗4】利用NaOH溶液呈堿性進(jìn)行檢驗,故向上層溶液中加入的試劑是酚酞試液。該實驗中用CaCl2溶液而不用飽和石灰水的原因:碳酸鈉能與氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈉,干擾實驗結(jié)果?！敬鸢浮俊緦嶒?】BC將帶火星的木條伸
6、入集氣瓶內(nèi),木條復(fù)燃【實驗2】Ca( OH )2微溶于水,白色沉淀可能是Ca( OH )2【實驗3】有氣泡產(chǎn)生Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O【實驗4】酚酞試液加入飽和石灰水會生成NaOH,無法確定溶液M中是否含有NaOH 1.( 2017合肥包河區(qū)二模 )銅綠是一種由C、H、O、Cu四種元素組成的化合物,向盛有銅綠樣品的試管中加入適量稀鹽酸,出現(xiàn)大量氣泡,綠色固體溶解,得到藍(lán)綠色溶液。其中藍(lán)綠色溶液為氯化銅溶液?！咎岢鰡栴}】反應(yīng)生成的氣體是什么?【猜想與假設(shè)】可能是氫氣;可能是二氧化碳;可能是氧氣。 【實驗探究】 【實驗結(jié)論】通過查閱資料得知,銅綠的化學(xué)式為Cu2( OH
7、)2CO3,則銅綠和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2( OH )2CO3+4HCl 2CuCl2+3H2O+CO2。 2.在學(xué)習(xí)酸、堿、鹽的性質(zhì)時,某組同學(xué)將碳酸鈉溶液和一瓶標(biāo)簽破損的溶液M( 如圖 )進(jìn)行反應(yīng),有白色沉淀產(chǎn)生,過濾后得到澄清濾液。同學(xué)們對該實驗進(jìn)行了一系列的探究。探究一:M溶液中的溶質(zhì)是什么?( 1 )【提出猜想】該組同學(xué)認(rèn)為M溶液的溶質(zhì)有兩種可能:是Ca( OH )2,是CaCl2。 【收集資料】CaCl2的水溶液呈中性。( 2 )【設(shè)計實驗】同學(xué)們設(shè)計了如下方案并進(jìn)行實驗: 探究二:過濾后澄清濾液中會有哪些溶質(zhì)?【提出猜想】猜想一:NaOH和Na2CO3;猜想二:NaOH和
8、Ca( OH )2;猜想三:NaOH。( 3 )【實驗驗證】同學(xué)們針對“猜想一”進(jìn)行如下實驗:他們的實驗結(jié)論是否嚴(yán)謹(jǐn)?否( 填“是”或“否” )。 ( 4 )【繼續(xù)探究】設(shè)計如下實驗方案確定濾液中溶質(zhì)的組成: ( 5 )【反思與拓展】為防止標(biāo)簽被腐蝕而破損,傾倒液體時標(biāo)簽要朝向手心。 在分析反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)時,除考慮可溶性的生成物,還應(yīng)考慮反應(yīng)物是否過量( 合理即可 )。 3.牙膏和牙刷一起用于清潔牙齒,保護(hù)口腔衛(wèi)生,是對人體安全的一種日用必需品。某化學(xué)興趣小組對某種牙膏的成分進(jìn)行了如下探究:探究一:牙膏的酸堿性實驗1:取少量牙膏放入燒杯中,加入足量的水溶解,靜置;取上層清液,測定溶液的
9、pH,pH7( 填“”或“” ),牙膏呈堿性。 探究二:牙膏摩擦劑的成分小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗1中燒杯底部有沉淀,便想探究其成分?！静殚嗁Y料】牙膏成分中的固體原料為摩擦劑,它能擦去牙齒表面牙垢,減少牙漬。常見的摩擦劑有碳酸鈣、二氧化硅( SiO2 )等,SiO2不溶于水和稀鹽酸。 【猜想與假設(shè)】該牙膏摩擦劑的成分可能是:碳酸鈣;二氧化硅;你的猜想是碳酸鈣和二氧化硅的混合物。 實驗2:【設(shè)計方案和實驗】請你寫出步驟發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2。 4.( 2017合肥瑤海區(qū)三模 )某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)對干電池中含有哪些物質(zhì)產(chǎn)生了興趣,于是他們將干電池剝開,發(fā)現(xiàn)
10、其中有黑色物質(zhì),并聞到了一股淡淡的刺激性氣味?！咎岢鰡栴}】為什么會有刺激性的氣味?黑色物質(zhì)的成分是什么?【查閱資料】干電池中的主要成分之一為氯化銨。氨氣可以使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。常見的黑色物質(zhì)有鐵粉、二氧化錳、氧化銅和四氧化三鐵?！緦嶒炋骄俊客瑢W(xué)們依次設(shè)計實驗進(jìn)行探究。實驗:小亮取適量剝開的干電池內(nèi)的物質(zhì)與熟石灰( 或消石灰或氫氧化鈣,合理即可 )( 填物質(zhì)名稱 )混合置于研缽內(nèi)研磨,立即聞到了刺激性的氣味,再用濕潤的紅色石蕊試紙檢測,試紙變藍(lán),證明干電池中含有氯化銨。請寫出研磨過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:2NH4Cl+Ca( OH )2 CaCl2+2NH3+2H2O。 實驗:四氧化三鐵
11、是磁鐵礦的主要成分。小清用磁鐵吸引該黑色物質(zhì),發(fā)現(xiàn)黑色物質(zhì)完全沒有被吸引,于是他得出結(jié)論:黑色物質(zhì)中不含鐵和四氧化三鐵。 實驗:小明將黑色物質(zhì)與炭粉混合加熱,發(fā)現(xiàn)黑色固體不變紅,證明黑色物質(zhì)中不含氧化銅。 實驗:小莉取適量黑色物質(zhì)進(jìn)行如下實驗。請完成表格:【得出結(jié)論】據(jù)此,小莉認(rèn)為黑色物質(zhì)中含有二氧化錳。【反思與評價】小新認(rèn)為不需要實驗,只要根據(jù)實驗的現(xiàn)象,就能夠得出黑色物質(zhì)中不含氧化銅的結(jié)論,但遭到了其他同學(xué)的反對,理由是氧化銅也可以加快過氧化氫的分解速率。 類型類型2有關(guān)物質(zhì)變質(zhì)的探究有關(guān)物質(zhì)變質(zhì)的探究典例某同學(xué)發(fā)現(xiàn),上個月做實驗用的NaOH溶液忘記蓋瓶蓋了。對于該溶液是否變質(zhì),同學(xué)們開始
12、實驗探究。【猜想與假設(shè)】猜想:該溶液沒有變質(zhì),為NaOH溶液;猜想:該溶液全部變質(zhì),為Na2CO3溶液;猜想:該溶液部分變質(zhì),為NaOH和Na2CO3的混合溶液?！静殚嗁Y料】Na2CO3溶液呈堿性?！驹O(shè)計方案】請你完善下表幾組同學(xué)探討的設(shè)計方案: 【探究實驗】綜合各小組的方案后,動手實驗?！窘Y(jié)論與反思】NaOH溶液易與空氣中的CO2反應(yīng)而變質(zhì),所以要密封保存?！就卣寡由臁客瑢W(xué)們設(shè)計了如圖所示的兩套裝置進(jìn)行實驗:用膠頭滴管吸取某種液體,錐形瓶中充入一種氣體或放入一種固體物質(zhì),擠壓膠頭滴管。一段時間后,兩裝置中氣球均明顯脹大:( 1 )甲裝置中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。 ( 2 )若乙裝置中膠頭
13、滴管吸取的是稀鹽酸,則錐形瓶中放入的固體可能是。 【解析】【設(shè)計方案】第1組:由題給資料知,碳酸鈉溶液呈堿性,也能使酚酞溶液變紅。第2組:碳酸鈉能與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉。第3組:將試管靜置一段時間,取上層清液于另一支試管中,然后滴加酚酞溶液即可?！就卣寡由臁? 1 )甲裝置中氣球變大,說明錐形瓶內(nèi)壓強變小,可以是氫氧化鈉溶液和二氧化碳的反應(yīng)。( 2 )乙裝置中氣球變大,說明錐形瓶內(nèi)的壓強變大,則放入的固體可能是活潑金屬、碳酸鹽或碳酸氫鹽等?！敬鸢浮俊驹O(shè)計方案】碳酸鈉溶液也呈堿性,也能使酚酞溶液變紅( 合理即可 )Na2CO3+CaCl2 2NaCl+CaCO3實驗結(jié)束后,將試管靜置
14、一段時間,取上層清液于另一支試管中,然后滴加酚酞溶液【拓展延伸】( 1 )CO2+2NaOH Na2CO3+H2O( 合理即可 )( 2 )Zn( 合理即可 )【歸納總結(jié)】初中對于物質(zhì)變質(zhì)的探究主要涉及氧化鈣、氫氧化鈉和氫氧化鈣三種物質(zhì),其變質(zhì)后均生成相應(yīng)的碳酸鹽。此類問題主要針對氧化物、堿和碳酸鹽的性質(zhì)進(jìn)行探究,用酸堿指示劑鑒別OH-前要排除某些呈堿性的鹽溶液的干擾。 為提高實驗探究能力,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,對一瓶久置出現(xiàn)變質(zhì)硬化的氫氧化鈣固體進(jìn)行如下探究活動?！咎骄炕顒右弧繖z驗硬化的氫氧化鈣樣品是否完全變質(zhì)。( 1 )用化學(xué)方程式表示氫氧化鈣變質(zhì)的原因:CO2+Ca( OH
15、 )2 CaCO3+H2O。 ( 2 )為檢驗氫氧化鈣樣品是否完全變質(zhì),進(jìn)行如下實驗: 【探究活動二】測定樣品中含有的變質(zhì)固體( 以下用R表示 )的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取3 g部分變質(zhì)的氫氧化鈣樣品與足量的稀鹽酸反應(yīng),測量生成氣體的體積( 該氣體不溶于植物油 ),從而計算出樣品中R的質(zhì)量,便可求出樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實驗裝置( 氣密性良好 )如圖所示。 ( 3 )將稀鹽酸滴入樣品中,產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2,反應(yīng)一段時間后,當(dāng)觀察到無氣泡產(chǎn)生時( 填實驗現(xiàn)象 ),停止滴加稀鹽酸。 ( 4 )實驗中量筒的作用是根據(jù)進(jìn)入量筒內(nèi)水的體積,測量生成的CO2的體積(
16、或其他合理答案 )。 ( 5 )實驗結(jié)束后,量筒內(nèi)進(jìn)入水的體積如圖所示,其讀數(shù)為165.0mL。已知在該實驗條件下,生成氣體的密度為2 gL-1。通過計算可知,樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%。 ( 6 )上述圖所示實驗裝置和相關(guān)試劑,用于測定樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是比較粗略的。請簡要說明測定數(shù)據(jù)存在誤差的原因:未考慮加入鹽酸后燒瓶內(nèi)溶液所占體積的變化( 或其他合理答案 )( 寫一個 )。 類型類型3有關(guān)影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的探究有關(guān)影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的探究典例( 2013安徽 )“五一”假期,小兵對“鋅與硫酸反應(yīng)快慢的影響因素”進(jìn)行了探究。【提出問題】鋅與硫酸反應(yīng)的快慢受哪些因素影響呢?【猜想與假設(shè)
17、】a.可能與硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān);b.可能與鋅的形狀有關(guān)?！驹O(shè)計并實驗】小兵用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸和不同形狀的鋅進(jìn)行如下實驗。 ( 1 )寫出稀硫酸與鋅反應(yīng)的化學(xué)方程式:。 ( 2 )小兵用如圖裝置收集并測量氫氣的體積,其中量筒的作用是,氫氣應(yīng)從( 填“e”“f”或“g” )管通入。 【搜集證據(jù)】( 3 )要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸對反應(yīng)快慢的影響,應(yīng)選擇的實驗編號是。 【得出結(jié)論】( 4 )結(jié)論是。 注意:若答對下列小題獎勵4分,化學(xué)試卷總分不超過60分。 【評價與反思】( 5 )下表是小兵第組實驗的詳細(xì)數(shù)據(jù)。請描述鋅與硫酸反應(yīng)快慢的變化并解釋原因: 。 ( 6 )鋅與硫酸反應(yīng)的快慢可能還受哪些因
18、素影響?設(shè)計實驗驗證: 。 【解析】( 1 )活潑金屬與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣。( 2 )用題給裝置收集并測量氣體的體積時,氣體應(yīng)從f管通入,將水從e口排出,再通過測量排出水的體積得出氫氣的體積。( 3 )因為要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸對反應(yīng)快慢的影響,即硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為變量,其他量應(yīng)相同,所以應(yīng)選擇硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同、鋅狀態(tài)相同的兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,故可選或。( 4 )通過或比較可知,鋅與硫酸的接觸面積越大,反應(yīng)速率越快。通過或比較可知,硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)速率越快。( 5 )根據(jù)題表中數(shù)據(jù)可知,第1 min最慢,第2 min最快,第2 min后逐漸減慢。第2 min后反應(yīng)速率減慢的原因是隨著反應(yīng)
19、的進(jìn)行,硫酸越來越少,反應(yīng)物的濃度也隨著變小,因此反應(yīng)速度下降。( 6 )影響反應(yīng)速率的因素有反應(yīng)物的顆粒大小( 狀態(tài) )、反應(yīng)物的濃度、溫度、是否有催化劑等,可選其一進(jìn)行解答,在解答過程中,注意控制變量,如探究溫度對反應(yīng)速度的影響,其中可變量是溫度,其他量不變。 【答案】( 1 )Zn+H2SO4 ZnSO4+H2( 2 )測量排出水的體積,即生成氫氣的體積f( 3 )( 或 )( 4 )硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)越快;鋅與硫酸的接觸面積越大,反應(yīng)越快( 5 )第1 min反應(yīng)慢,因為鋅粒表面有氧化膜、油污等覆蓋;從第2 min以后,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,反應(yīng)逐漸變慢( 合理即可
20、 )( 6 )溫度。取質(zhì)量、大小相等的鋅粒分別放入2支試管中,然后分別加入溫度不同、體積和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸,測量收集等體積的氫氣所需要的時間( 或其他合理答案 )【信息解讀】本類型試題主要探究某些因素對物質(zhì)變化的影響。影響過氧化氫分解制氧氣快慢的因素主要有:過氧化氫溶液的濃度、溫度、有無催化劑、催化劑的種類以及催化劑顆粒大小等。影響金屬與酸反應(yīng)快慢的因素主要有:金屬的種類、金屬的純度、金屬顆粒的大小、酸的種類、酸的濃度、溫度、有無催化劑等。一般會設(shè)置多組對照實驗,解答時注意控制變量法的應(yīng)用,然后通過反應(yīng)過程的現(xiàn)象進(jìn)行分析、比較、判斷,最終得出實驗結(jié)論等。 1.( 2017合肥包河區(qū)二模
21、 )化學(xué)實驗室常用二氧化錳催化過氧化氫溶液分解的方法制取氧氣。那么,影響過氧化氫溶液分解快慢的因素到底有哪些呢?某化學(xué)興趣小組對此進(jìn)行如下研究?！咎岢鰡栴}】影響過氧化氫溶液分解快慢的因素有哪些?【猜想與假設(shè)】假設(shè)1:過氧化氫溶液的濃度;假設(shè)2:催化劑的質(zhì)量;假設(shè)3:溫度;假設(shè)4:催化劑的種類( 合理即可 )。 【設(shè)計實驗】小明同學(xué)設(shè)計如下實驗方案進(jìn)行驗證。( 1 )通過對比實驗和可知,過氧化氫溶液分解的快慢與過氧化氫溶液的濃度有關(guān)。 ( 2 )在過氧化氫分解前后,二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。 ( 3 )請你寫出用二氧化錳催化過氧化氫溶液分解的化學(xué)方程式:2H2O2 2H2O+O2。 【討論交
22、流】( 4 )小紅同學(xué)認(rèn)為在這個實驗中,必須用排水法收集氧氣,理由是排水法能準(zhǔn)確測定收集氧氣的體積。 ( 5 )小輝同學(xué)提出小明的方案無法驗證溫度對過氧化氫溶液分解快慢的影響,請你幫他說出理由:方案中沒有溫度不同,其他變量全部相同的對照實驗。 注意:若答對下列小題獎勵4分,化學(xué)試卷總分不超過60分。【拓展延伸】同學(xué)們查閱資料得知,FeCl3溶液對過氧化氫溶液分解也有影響。在老師的指導(dǎo)下設(shè)計實驗繼續(xù)探究,向兩支試管中分別加入等質(zhì)量、不同濃度的H2O2溶液,再加入等質(zhì)量、等濃度的FeCl3溶液,分別用氣壓傳感器測定兩試管中氣體壓力的變化曲線,如圖1。 ( 6 )為保證實驗的準(zhǔn)確性,請你設(shè)計向兩試管
23、中加入FeCl3溶液的具體方法:分別用注射器吸取等量、等濃度的氯化鐵溶液,同時注入兩支試管中。 ( 7 )請你從圖2曲線中找出FeCl3溶液對H2O2溶液分解影響的兩條規(guī)律性結(jié)論:氯化鐵溶液能加快過氧化氫溶液的分解;氯化鐵溶液對濃度大的過氧化氫溶液催化效果更好。 2.在一次實驗課上,各小組同學(xué)在不同地點找來小石塊與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,此反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2。 小明發(fā)現(xiàn),相鄰小組氣體產(chǎn)生的速率比自己小組的快。小明將這一情況報告老師,老師鼓勵他們對此問題進(jìn)行探究?！咎岢鰡栴}】影響二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生速率的因素是什么?【提出猜想】不同地點石塊中碳酸鈣含量
24、不同;所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同;還可能是石塊大小不同( 或石塊質(zhì)量不同或所加鹽酸質(zhì)量不同,合理即可 )。 【設(shè)計實驗】( 1 )驗證猜想是否成立,設(shè)計實驗:分別取大小相同、質(zhì)量相同、產(chǎn)地不同的石塊,加入質(zhì)量相同、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸進(jìn)行實驗。 ( 2 )驗證猜想是否成立,對鹽酸的要求是質(zhì)量相同,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同。 【交流討論】實驗中可以通過觀察氣泡產(chǎn)生的劇烈程度,粗略地比較反應(yīng)速率。若要做到精確比較,應(yīng)該測量的實驗數(shù)據(jù)是相同時間內(nèi)收集到的二氧化碳的體積( 或收集相同體積的二氧化碳所用的時間 )。 3.理科實驗操作考試中,小明同學(xué)在做鋁和稀鹽酸反應(yīng)時無意中加入幾滴硫酸銅溶液,發(fā)現(xiàn)鋁片表面產(chǎn)
25、生氣泡的速率明顯加快,對此他產(chǎn)生了興趣。【提出問題】硫酸銅溶液是不是該反應(yīng)的催化劑?硫酸銅溶液的體積對該實驗有影響嗎?【設(shè)計并實驗】室溫下,小明將過量、表面積相同且已打磨過的鋁片分別加入到6份30 mL 10%稀鹽酸中,并在每份中加入不同體積的硫酸銅飽和溶液,記錄獲得相同體積氫氣的時間,從而確定產(chǎn)生氫氣的速率。 ( 1 )上述表格中V=15。 ( 2 )寫出鋁和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Al+6HCl 2AlCl3+3H2。 ( 3 )定量收集氫氣可選用下圖c( 填寫字母序號 )裝置。 【實驗現(xiàn)象】隨著硫酸銅溶液體積的增加,產(chǎn)生氫氣的速率先加快后明顯減慢,且鋁片表面附著的紅色物質(zhì)逐漸增多?！窘Y(jié)
26、論與解釋】( 4 )隨著硫酸銅溶液體積的增加,反應(yīng)速率明顯變慢的可能原因是部分鋁和硫酸銅發(fā)生了置換反應(yīng)。 ( 5 )根據(jù)實驗現(xiàn)象,小明認(rèn)為硫酸銅溶液不是此反應(yīng)的催化劑,其原因是硫酸銅的質(zhì)量發(fā)生了改變且和鋁發(fā)生了反應(yīng)。 【實驗反思】加快鋁和稀鹽酸反應(yīng)速率還可以采取的措施是( 寫出一點 )升高溫度( 或增大鹽酸濃度,合理即可 )。 注意:若答對下列小題獎勵4分,化學(xué)試卷總分不超過60分。 【實驗拓展】根據(jù)上述實驗,小明認(rèn)為是鹽中的金屬離子影響了鋁和稀鹽酸的反應(yīng)速率。為了研究不同金屬離子對反應(yīng)速率的影響,小明同學(xué)繼續(xù)實驗,取過量表面積相同的鋁片和30 mL 10%稀鹽酸混合后加入不同的鹽溶液,實驗現(xiàn)
27、象如下( 加號越多, 代表反應(yīng)速率越快 ): ( 6 )上表中,用水進(jìn)行實驗的目的是進(jìn)行對照。 ( 7 )上述實驗設(shè)計存在缺陷,該缺陷是鋁片表面未經(jīng)打磨且所用鹽溶液所含陰離子不同; 改進(jìn)實驗后,仍符合上表中的實驗現(xiàn)象,可得到的結(jié)論是Na+、Mg2+對鋁和稀鹽酸的反應(yīng)速率無影響;Fe2+、Cu2+能加快鋁和稀鹽酸反應(yīng)的速率,且Cu2+加快反應(yīng)速率的效果更明顯。 4.等質(zhì)量的鐵粉與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進(jìn)行反應(yīng),測定在相同時間t內(nèi)產(chǎn)生氣體體積V的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到圖1。 ( 1 )請寫出鐵粉與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:Fe+2HCl FeCl2+H2。 ( 2 )通過實驗對比,得出的結(jié)論是
28、其他條件相同時,溫度越高,鐵與鹽酸反應(yīng)得越快;要比較鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)快慢的影響,應(yīng)選擇的實驗組別是。 ( 3 )實驗中產(chǎn)生氣體“逐漸變快又變慢”的原因是反應(yīng)放熱,開始反應(yīng)時溫度逐漸升高,反應(yīng)速率加快;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,酸的濃度降低,反應(yīng)速率減慢。 【進(jìn)一步探究】圖甲、圖乙為利用數(shù)字化儀器測得的室溫下足量的三種金屬片分別與20 mL 10%的稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量( 產(chǎn)生氫氣的量由氣體壓強表示,在等溫條件下,產(chǎn)生氫氣的體積與裝置內(nèi)壓強成正比 )。 實驗中你認(rèn)為,還要控制的變量是金屬顆粒的大小。 根據(jù)圖乙,你得出的反應(yīng)物的量與生成的氣體體積的關(guān)系是足量的不同金屬分別與相同體積、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的
29、同種酸充分反應(yīng),生成氫氣的質(zhì)量相等。 注意:若答對下列小題獎勵4分,化學(xué)試卷總分不超過60分?！就卣固岣摺繄D2為測得的室溫下足量的鎂片與20 mL 10%的稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量與時間的關(guān)系曲線,發(fā)現(xiàn)實驗測得的實際值比通過計算得到的理論值偏大,請分析可能的原因( 至少答兩點 ):反應(yīng)放熱,使氣體膨脹。 氫氣中混入了氯化氫氣體。 類型類型4有關(guān)有關(guān)“條件類條件類”問題的探究問題的探究典例在進(jìn)行“二氧化碳的制取和性質(zhì)”實驗時,小明發(fā)現(xiàn)放置小蠟燭的銅架上出現(xiàn)了綠色物質(zhì),且綠色物質(zhì)只出現(xiàn)在下部( 伸到燒杯下面的部分 ),上部和在燒杯外的部分沒有出現(xiàn),小明思考,銅也會生銹嗎?為什么只出現(xiàn)在下部呢?銅生銹
30、的條件是什么?【查閱資料】銅在一定條件下會銹蝕生成一種綠色的物質(zhì)( 銅綠 ),其主要成分是堿式碳酸銅,化學(xué)式為Cu2( OH )2CO3,受熱易分解?！静孪肱c假設(shè)】依據(jù)銅綠的化學(xué)式,小明猜想銅生銹的條件可能是銅與氧氣、共同作用,提出此猜想的依據(jù)是。 【設(shè)計實驗】將四塊銅片分別按如圖放置半個月,觀察現(xiàn)象如下,A中銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴(yán)重,B、C、D中銅片不生銹,D裝置中氫氧化鈉溶液的作用是,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。 【得出結(jié)論】根據(jù)A和D中的實驗現(xiàn)象可知銅生銹需要。 【反思與應(yīng)用】利用所得結(jié)論填空,依據(jù)本實驗結(jié)合“二氧化碳澆滅蠟燭”的實驗操作推測銅架下部容易生銹的原因是。 注意:若答對下列
31、小題獎勵4分,化學(xué)試卷總分不超過60分。 【實驗拓展】有資料顯示,氧化銅也能加快過氧化氫溶液的分解速率。( 1 )給你一支已經(jīng)產(chǎn)生銅綠的銅架和5%過氧化氫溶液,請你設(shè)計實驗證明( 儀器自選 ):。 ( 2 )請你試著寫出銅生成銅綠的化學(xué)方程式:。 【解析】【猜想與假設(shè)】由質(zhì)量守恒定律可知化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變,再結(jié)合銅綠的主要成分是Cu2( OH )2CO3可知,銅生銹可能是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果?！驹O(shè)計實驗】裝置D中氫氧化鈉溶液的作用是吸收二氧化碳,故A與D相比,D中無二氧化碳,則通過A中銅片生銹而D中銅片不生銹可知,銅生銹需要二氧化碳?！緦嶒炌卣埂? 1 )設(shè)計對
32、照實驗時應(yīng)遵循單一變量原則,該實驗的自變量為是否加入了氧化銅( 氧化銅可通過銅綠分解制得 )。( 2 )根據(jù)實驗探究可知,銅生銹是銅與水、氧氣、二氧化碳共同作用的結(jié)果:2Cu+O2+CO2+H2O Cu2( OH )2CO3。 【答案】【猜想與假設(shè)】水和二氧化碳質(zhì)量守恒定律【設(shè)計實驗】除去空氣中的二氧化碳CO2+2NaOH Na2CO3+H2O【得出結(jié)論】二氧化碳【反思與應(yīng)用】操作過程中有少量水滴在銅架上,又向里面傾倒二氧化碳?xì)怏w,小燒杯中有氧氣,故滿足了銅生銹的條件【實驗拓展】( 1 )取兩份等體積5%過氧化氫溶液,向其中一份加入經(jīng)過加熱變黑的銅架,比較過氧化氫溶液中產(chǎn)生氣泡的速率( 2 )
33、2Cu+O2+CO2+H2O Cu2( OH )2CO3【方法指導(dǎo)】本類型試題主要探究某些反應(yīng)的條件,如燃燒的條件和鐵生銹的條件。解答此類試題時一般采用控制變量的思想,通過對比實驗得出結(jié)論,因此答題時要明確實驗原理、實驗變量,然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷等。 1.某化學(xué)研究小組對蠟燭( 主要由碳、氫元素組成 )燃燒進(jìn)行了如下探究。( 1 )設(shè)計圖1所示實驗,錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O;請推測靠近三通管下口( 填“上口”或“下口” )的火柴火焰熄滅,理由是二氧化碳的密度比空氣大且不支持燃燒。 ( 2 )某同學(xué)用大燒杯將高低2支燃燒的蠟燭罩住( 如圖
34、2 ),觀察到高的蠟燭先熄滅,低的蠟燭后熄滅?！咎岢鰡栴}】導(dǎo)致高的蠟燭先熄滅的原因是什么?【猜想與假設(shè)】假設(shè)1:可能是高蠟燭火焰附近的二氧化碳濃度過高導(dǎo)致其先熄滅;假設(shè)2:可能是高蠟燭火焰附近的氧氣濃度過低導(dǎo)致其先熄滅?！驹O(shè)計實驗】甲同學(xué)按圖2裝置進(jìn)行實驗,點燃蠟燭,用大燒杯罩住。一段時間后,發(fā)現(xiàn)貼在燒杯內(nèi)上部的濾紙先褪色。說明此時高蠟燭附近的二氧化碳濃度比低蠟燭附近的濃度高( 填“高”或“低” )。 ( 3 )為進(jìn)一步驗證假設(shè)1,乙同學(xué)收集一瓶含20%氧氣和80%二氧化碳的氣體,將點燃的蠟燭慢慢伸入瓶中并密閉,蠟燭燃燒一段時間后慢慢熄滅,根據(jù)實驗現(xiàn)象可知,假設(shè)1不合理( 填“合理”或“不合理
35、” ),原因是二氧化碳的濃度很高時,蠟燭仍能燃燒一段時間。 注意:若答對下列小題獎勵4分,化學(xué)試卷總分不超過60分。 ( 4 )丙同學(xué)使用傳感器測得密閉裝置內(nèi)蠟燭從燃燒到熄滅后的過程中( 80 s時蠟燭熄滅 ),裝置內(nèi)氧氣和二氧化碳含量的變化曲線如圖3。則可得出蠟燭燃燒的條件是氧氣的最低濃度不低于16%。 ( 5 )結(jié)合已有知識和上述實驗分析,乙同學(xué)的實驗中,蠟燭完全熄滅后瓶內(nèi)含有的氣體有氧氣、二氧化碳、水蒸氣、一氧化碳、氮氣等( 至少填三種 )。 2.化學(xué)教師李老師發(fā)明了如下圖所示的增氧酒精燈,使用時將二氧化錳催化雙氧水產(chǎn)生的氧氣通入燈芯座的增氧孔,這時能觀察到焰心的酒精劇烈燃燒,火焰發(fā)白。
36、 化學(xué)興趣小組同學(xué)將細(xì)鐵絲放到普通酒精燈火焰處加熱一會兒,鐵絲只發(fā)紅,但沒有燃燒起來;再取一根相同的細(xì)鐵絲放到酒精噴燈處加熱,只是紅熱,也沒有燃燒起來;另取一根相同的細(xì)鐵絲放到增氧酒精燈白色火焰處,鐵絲立刻劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體( 填鐵在氧氣中燃燒的現(xiàn)象 )。請寫出上圖中雙氧水分解產(chǎn)生氧氣的化學(xué)方程式:2H2O2 2H2O+O2;鐵絲燃燒的化學(xué)方程式:3Fe+2O2 Fe3O4。 探究一:細(xì)鐵絲為什么能直接在增氧酒精燈上燃燒呢?【猜想與假設(shè)】( 1 )猜想1:因為有氧氣通入到燈芯中,因此增氧酒精燈火焰周圍充滿了純氧;( 2 )猜想2:因為增氧酒精燈火焰溫度高;( 3 )猜想3:因為氧
37、氣的濃度大且火焰溫度高。 【設(shè)計實驗】( 1 )小飛同學(xué)認(rèn)為猜想1不正確,原因是酒精燃燒消耗了部分氧氣,同時產(chǎn)生了二氧化碳,所以不可能是純氧。 ( 2 )為了驗證猜想2,小舜同學(xué)用熱電偶溫度計,測出普通酒精燈外焰的最高溫度為560 ;酒精噴燈的火焰溫度約為1000 ;增氧酒精燈的白色火焰處溫度約為1000 。因此,小飛認(rèn)為猜想2也不正確。( 3 )綜上,小君認(rèn)為猜想3正確?！痉此寂c評價】( 1 )為什么普通酒精燈的火焰是橘黃色的,而增氧酒精燈的火焰是白色的?因為氧氣充足,酒精充分燃燒,產(chǎn)生的溫度高。 ( 2 )酒精燈外焰的溫度最高,增氧酒精燈的火焰溫度是焰心( 或內(nèi)焰 )最高。 3.鎂條在空氣
38、中久置表面會變黑。某小組同學(xué)設(shè)計并進(jìn)行實驗,探究鎂條變黑的條件?！静殚嗁Y料】常溫下,亞硫酸鈉( Na2SO3 )可與O2發(fā)生化合反應(yīng)?！静孪肱c假設(shè)】常溫下,鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣有關(guān)。【進(jìn)行實驗】通過控制與鎂條接觸的物質(zhì),利用如圖裝置( 鎂條長度為3 cm,試管容積為20 mL ),分別進(jìn)行下列5個實驗,并持續(xù)觀察20天。 【解釋與結(jié)論】( 1 )實驗1和2中,NaOH濃溶液的作用是CO2+2NaOH Na2CO3+H2O( 用化學(xué)方程式表示 )。 ( 2 )實驗1的目的是檢驗只用氧氣能否使鎂條變黑。 ( 3 )實驗3中,試管內(nèi)的氣體主要含有CO2、氧氣( 或氧氣和氮氣 )。 (
39、4 )得出“鎂條變黑一定與CO2有關(guān)”的結(jié)論,依據(jù)的兩個實驗是2、5( 填編號 )。 ( 5 )由上述實驗可推知,鎂條變黑的條件是與O2、CO2、H2O同時接觸。 注意:若答對下列小題獎勵4分,化學(xué)試卷總分不超過60分?！痉此寂c評價】( 6 )在猜想與假設(shè)時,同學(xué)們認(rèn)為鎂條變黑與N2無關(guān),其理由是常溫下,氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑,很難與其他物質(zhì)反應(yīng)。 ( 7 )欲進(jìn)一步證明鎂條表面的黑色物質(zhì)中含有碳酸鹽,所需要的試劑是稀鹽酸( 或稀硫酸 )和澄清的石灰水。 類型類型5有關(guān)金屬化學(xué)性質(zhì)的探究有關(guān)金屬化學(xué)性質(zhì)的探究典例( 2014安徽 )常溫下沒有氧氣存在時,鐵與水幾乎不反應(yīng),但高溫條件下,鐵與水蒸氣
40、能反應(yīng)生成一種常見的鐵的氧化物和一種氣體。小明很好奇,設(shè)計如下實驗探究鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后的產(chǎn)物。( 1 )試管尾部放一團(tuán)濕棉花的目的是 。 ( 2 )探究生成的氣體是什么?用燃著的木條靠近肥皂泡,有爆鳴聲,稍后有肥皂泡飄到空中,說明生成的氣體是 。 ( 3 )探究試管中剩余固體的成分是什么? 【查閱資料】【初步驗證】試管中剩余固體為黑色,能全部被磁鐵吸引?！静孪肱c假設(shè)】猜想一:剩余固體是Fe與Fe3O4;猜想二:剩余固體是。 【實驗探究】 【實驗結(jié)論】鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 【反思與交流】該黑色固體不可能是Fe2O3,理由是 。 【解析】( 1 )此實驗是鐵和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反
41、應(yīng),由實驗裝置可以看出,濕棉花的作用是為反應(yīng)提供水蒸氣。( 2 )根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變知,鐵和水蒸氣反應(yīng)生成的氣體可能是H2或O2,又因生成的氣體用燃著的木條點燃有爆鳴聲,故生成的氣體為H2。( 3 )試管中的剩余固體為黑色且能全部被磁鐵吸引,由【查閱資料】可知,只有Fe3O4能被磁鐵吸引,且為黑色固體,故生成的鐵的氧化物為Fe3O4;根據(jù)Fe+CuSO4 FeSO4+Cu可驗證猜想一、二:取一定量剩余固體加入試管中,滴加CuSO4溶液,振蕩;若有紅色物質(zhì)生成,則猜想一成立;若無紅色物質(zhì)生成,則猜想二成立?！敬鸢浮? 1 )提供水蒸氣( 2 )H2( 3 )Fe3O4【實驗探究】(
42、合理即可 ) 【實驗結(jié)論】3Fe+4H2O Fe3O4+4H2【反思與交流】Fe2O3為紅棕色或Fe2O3不能被磁鐵吸引 1.鎂能在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳。小紅據(jù)此提出問題:鈉能在二氧化碳中燃燒嗎?請你與她一起探究這個問題。( 1 )提出假設(shè):鈉在二氧化碳中燃燒,生成物可能是Na2O、C、Na2CO3、CO。( 2 )查閱資料:CO能與氯化鈀( PdCl2 )溶液反應(yīng)生成黑色固體鈀:CO+PdCl2+H2O CO2+Pd+2HCl。( 3 )Na2O、Na2CO3均為白色固體。 ( 4 )實驗探究:為了獲得干燥的二氧化碳?xì)怏w,并檢驗反應(yīng)的生成物,各裝置中合適的試劑分別是:B是濃硫酸,E是
43、氯化鈀溶液。取黃豆大小的鈉,吸干表面的煤油,放入硬質(zhì)玻璃管中。 打開分液漏斗,讓稀鹽酸滴入錐形瓶,通入CO2,待出現(xiàn)什么現(xiàn)象時開始點燃酒精燈:D中澄清石灰水變渾濁。 鈉在加熱時能劇烈燃燒,燃燒結(jié)束后,硬質(zhì)玻璃管中有黑色、白色固體生成,E溶液中產(chǎn)生黑色沉淀。據(jù)此你得出的結(jié)論是生成物中一定含有碳、一氧化碳。 請你設(shè)計一個方案驗證黑色固體的成分是碳。你的方案是將黑色固體點燃,并將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,觀察澄清石灰水是否變渾濁;經(jīng)檢驗,白色固體的成分是Na2CO3。 寫出鈉與CO2加熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:6Na+5CO2 3Na2CO3+C+CO。 注意:若答對下列小題獎勵4分,化學(xué)試卷總分
44、不超過60分。 按如圖方式連接好裝置,檢查氣密性。你認(rèn)為檢查該裝置氣密性的方法是通過分液漏斗向錐形瓶內(nèi)加水,觀察B裝置、D裝置和E裝置,若都有氣泡產(chǎn)生,說明裝置氣密性良好。 若要獲得純凈的二氧化碳?xì)怏w,需除去可能產(chǎn)生的氯化氫氣體,則應(yīng)在裝置A、B之間串接一個盛有不與CO2反應(yīng)的堿性( 填“酸”或“堿” )溶液的吸收瓶。 2.課外探究活動上,老師給了同學(xué)們一包黑色粉末,該粉末是氧化銅粉末和鐵粉中的一種或兩種。同學(xué)們?yōu)榱舜_定該粉末的成分,進(jìn)行了如下探究?！咀鞒黾僭O(shè)】假設(shè)1:黑色粉末是氧化銅粉末;假設(shè)2:黑色粉末是鐵粉;假設(shè)3:黑色粉末是氧化銅粉末和鐵粉的混合物。 【設(shè)計并進(jìn)行實驗】同學(xué)們對實驗提出
45、了如下設(shè)想和分析:( 1 )取少量黑色粉末放在玻璃片上,將磁鐵靠近黑色粉末,發(fā)現(xiàn)部分黑色粉末被吸引。由此,我們可知假設(shè)3成立。 ( 2 )小華同學(xué)指出“步驟( 1 )只能說明黑色粉末部分是鐵粉,不能說明是否含氧化銅”。為了進(jìn)一步驗證,小華同學(xué)設(shè)計了如圖所示裝置。取少量黑色粉末放入硬質(zhì)玻璃管中,通入一氧化碳片刻后加熱至充分反應(yīng)。若假設(shè)3成立,在實驗中可觀察到的現(xiàn)象是黑色粉末部分變成紅色,澄清石灰水變渾濁 。取少量黑色粉末放入硬質(zhì)玻璃管中,通入一氧化碳片刻后加熱至充分反應(yīng)。若假設(shè)3成立,在實驗中可觀察到的現(xiàn)象是黑色粉末部分變成紅色,澄清石灰水變渾濁?！痉此寂c評價】實驗過程中,硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的
46、化學(xué)方程式是CuO+CO Cu+CO2。 從環(huán)保角度看,上面的實驗裝置有不足之處,請你對該裝置進(jìn)行改進(jìn),具體措施是在末端導(dǎo)管口處放一燃著的酒精燈( 或在末端導(dǎo)管口連接一氣球,合理即可 )。 實驗中,用酒精燈直接加熱,反應(yīng)比較緩慢。為了提高反應(yīng)溫度而增大反應(yīng)速率,請你設(shè)計提高酒精燈火焰溫度的改進(jìn)措施:在燈芯處罩上金屬網(wǎng)罩。 3.合金在生活中應(yīng)用十分廣泛。已知某合金粉末除含鋁外,還含有鐵、銅中的一種或兩種。小明利用如圖裝置對合金粉末中鐵、銅的存在進(jìn)行探究時,誤把氫氧化鈉溶液當(dāng)成稀硫酸加入到錐形瓶中,他驚奇地發(fā)現(xiàn)有無色氣體放出,注射器活塞向右移動?！咎岢鰡栴}】難道NaOH溶液也能與某些金屬發(fā)生化學(xué)反
47、應(yīng)?【查閱資料】( 1 )鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),鐵、銅不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。( 2 )鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2( NaAlO2能溶于水,溶液為無色 )。 【作出猜想】猜想1:該合金粉末中除鋁外,還含有鐵;猜想2:該合金粉末中除鋁外,還含有銅;猜想3:該合金粉末中除鋁外,還含有鐵和銅?！緦嶒炋骄俊肯铝袑嶒? 見表 )僅供選用的試劑:20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液。【實驗記錄】 【得出結(jié)論】猜想3成立?！痉此肌? 1 )一般來說,活潑金屬能與稀硫酸等酸反應(yīng),而鋁與酸、堿都能反應(yīng),說明鋁具有特殊的性質(zhì)。鋁與稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的
48、基本反應(yīng)類型是置換反應(yīng)。 ( 2 )上述實驗中用到的稀硫酸由濃硫酸稀釋得到,稀釋濃硫酸的方法:將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩倒入水中,并用玻璃棒不斷攪拌。 ( 3 )若小明向合金粉末中加入的是足量的稀硫酸,則最終剩余的固體成分是銅。 【拓展與分析】請你設(shè)計一個實驗方案,比較鋁、鐵、銅的金屬活動性強弱:將用砂紙打磨過的鋁絲和銅絲分別插入盛有硫酸亞鐵溶液的試管中,觀察現(xiàn)象( 合理即可 )。 4.( 2017山東泰安 )金屬材料在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用,人類的生產(chǎn)和生活都離不開金屬。( 1 )新型材料納米級鐵粉具有廣泛的用途,它比普通鐵粉更易與氧氣反應(yīng),其制備的主要流程如圖所示。高溫反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化
49、學(xué)方程式為FeCl2+H2 2HCl+Fe。反應(yīng)前需向反應(yīng)器中通入氮氣,目的是防止發(fā)生爆炸( 或防止納米級鐵粉被氧氣氧化 )。 ( 2 )金屬活動性順序有重要的應(yīng)用。銅、鋁、鐵為日常生活中常見的金屬,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在探究銅、鋁、鐵三種金屬的有關(guān)性質(zhì)時,進(jìn)行了如圖所示的實驗: 在A實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO4 Cu+FeSO4。A實驗結(jié)束后,將試管內(nèi)的物質(zhì)倒入燒杯中,發(fā)現(xiàn)燒杯中的紅色固體物質(zhì)明顯增多,其原因是未反應(yīng)的鐵繼續(xù)與硫酸銅反應(yīng),一段時間后過濾,濾液中的溶質(zhì)一定有FeSO4、Al2( SO4 )3( 填化學(xué)式 )。 ( 3 )某同學(xué)在一定質(zhì)量的AgNO3和Cu( NO
50、3 )2的混合溶液中加入鐵粉,充分反應(yīng)后,他對反應(yīng)過程進(jìn)行了分析,得到了以下幾個圖像( 橫坐標(biāo)表示加入鐵粉的質(zhì)量 ),其中錯誤的是D( 填字母序號 )。 類型類型6有關(guān)酸、堿、鹽性質(zhì)的探究有關(guān)酸、堿、鹽性質(zhì)的探究典例( 2017湖南懷化 )某化學(xué)課外活動小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)化學(xué)下冊第77頁的資料卡片“石筍和鐘乳石的形成”時,發(fā)現(xiàn)當(dāng)難溶于水的CaCO3遇到溶有CO2的水時,會反應(yīng)生成溶解性較大的Ca( HCO3 )2CaCO3+CO2+H2O Ca( HCO3 )2。聯(lián)想到實驗室檢驗CO2時,是將氣體通入澄清石灰水中。若長時間往澄清石灰水中通入CO2會產(chǎn)生什么現(xiàn)象呢?小組同學(xué)決定用小燒杯盛裝一定量的
51、氫氧化鈉溶液并不斷通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行探究?！咎岢鰡栴}】氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳一段時間后,溶液中的溶質(zhì)是什么?【查閱資料】( 1 )通入少量二氧化碳時,NaOH與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 ( 2 )通入過量CO2時,能發(fā)生反應(yīng):Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3。( 3 )碳酸氫鹽都能溶于水,BaCO3難溶于水且是白色固體。( 4 )Na2CO3、NaHCO3溶液顯堿性,BaCl2溶液顯中性。 【提出猜想】( 1 )溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3;( 2 )溶質(zhì)為Na2CO3;( 3 )溶質(zhì)為( 填化學(xué)式 );( 4 )溶質(zhì)全都是NaHCO3?！驹O(shè)計實驗方案】 【得出結(jié)論】猜想(
52、 3 )成立?！居懻摻涣鳌坑型瑢W(xué)提出實驗步驟是多余的。你認(rèn)為該實驗設(shè)計是否需要并說明理由:。 【反思應(yīng)用】驗證二氧化碳的性質(zhì)時,如果長時間向澄清石灰水中通入二氧化碳,可觀察到的現(xiàn)象是 。 【解析】【查閱資料】少量二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水:2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O?！咎岢霾孪搿慨?dāng)二氧化碳稍過量時,只有部分碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉,由此可知,溶質(zhì)還可能是Na2CO3、NaHCO3?！驹O(shè)計實驗方案】根據(jù)實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論可知,滴加的指示劑是酚酞溶液。由猜想( 4 )不成立可知,溶質(zhì)中有Na2CO3,故滴加BaCl2溶液會有白色沉淀生成?！痉此紤?yīng)用】當(dāng)二氧化碳少量時,二氧化碳與
53、氫氧化鈣反應(yīng)生成CaCO3白色沉淀,當(dāng)二氧化碳過量時,CaCO3白色沉淀轉(zhuǎn)化為易溶于水的碳酸氫鈣,溶液變澄清。 【答案】【查閱資料】2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O【提出猜想】Na2CO3、NaHCO3【設(shè)計實驗方案】酚酞白色沉淀【討論交流】不需要,因為NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液均顯堿性【反思應(yīng)用】澄清石灰水先變渾濁,后慢慢變澄清【方法指導(dǎo)】安徽省中考主要考查酸、堿及碳酸鹽的化學(xué)性質(zhì)。解答此類試題的關(guān)鍵是熟悉常見物質(zhì)之間反應(yīng)的現(xiàn)象、常見物質(zhì)的性質(zhì),并能推測同一類物質(zhì)的性質(zhì)等。 1.“84消毒液”在日常生活中使用廣泛,具有漂白、殺菌、消毒功效。某化學(xué)興趣小組對一瓶敞口久置的
54、“84消毒液”的成分產(chǎn)生了興趣,并在老師的指導(dǎo)下展開了探究?！咎岢鰡栴}】該敞口久置的消毒液中溶質(zhì)有哪些?【查閱資料】“84消毒液”的主要成分是次氯酸鈉( NaClO )和氯化鈉。NaClO為有效成分,有腐蝕性且易與空氣中的二氧化碳反應(yīng)( 2NaClO+CO2+H2O 2HClO+Na2CO3 )。NaClO溶液、HClO都具有漂白、殺菌、消毒功效。HClO不穩(wěn)定,受熱或光照會發(fā)生分解?！痉治鲇懻摗啃〗M同學(xué)經(jīng)過討論,認(rèn)為該消毒液中的溶質(zhì)一定有NaCl,可能還有NaClO、Na2CO3、HClO中的一種或多種。 【實驗過程】.向裝有有色布條的試管中加入適量該消毒液試樣,布條長時間不褪色。.另取適量
55、該消毒液試樣于試管中,加入足量氯化鈣溶液,靜置,觀察到的現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀。 【得出結(jié)論】實驗過程中有色布條不褪色,說明該消毒液試樣中的溶質(zhì)不含HClO、NaClO。 實驗過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCl2+Na2CO3 CaCO3+2NaCl。 綜上所述,該消毒液試樣中的溶質(zhì)為NaCl、Na2CO3。 【交流反思】生活中,“84消毒液”儲藏時應(yīng)注意低溫,避光保存;一般不用“84消毒液”對水果、蔬菜進(jìn)行消毒,其原因可能是會氧化水果、蔬菜中的維生素。 【拓展延伸】( 1 )次氯酸鈉與稀硫酸能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),化學(xué)方程式為2NaClO+H2SO4 Na2SO4+2HClO。 ( 2 )次氯酸鈉與鹽酸
56、反應(yīng)可生成有毒的氯氣。日常生活中,“84消毒液”不能與潔廁靈( 主要成分為鹽酸 )混合使用。 2.如圖是兩個實驗小組分別進(jìn)行“加熱硫酸銅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)后的生成物”的實驗過程示意圖: 【甲組】氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CuSO4 Na2SO4+Cu( OH )2,加熱后產(chǎn)生黑色的氧化銅。 【乙組】為尋找實驗中沒有產(chǎn)生氧化銅的原因,他們進(jìn)行了以下實驗探究:【查閱資料】在酸性條件下,氫氧化鈉與硫酸銅在溶液中可發(fā)生如下反應(yīng):6NaOH+4CuSO4 3Na2SO4+Cu4( OH )6SO4,生成的堿式硫酸銅是不溶于水的藍(lán)白色固體,加熱不易發(fā)生分解?！咎岢霾孪搿扛鶕?jù)資料分析,同
57、學(xué)們針對試管中溶液呈酸性的原因提出以下猜想:猜想:硫酸銅溶液呈酸性;猜想:生成的硫酸鈉使溶液呈酸性?！緦嶒炁c結(jié)論】實驗:用pH試紙測定硫酸銅溶液的酸堿度,得出其pH”“碳酸鈉溶液碳酸氫鈉溶液。 【實驗探究2】甲同學(xué)向燒杯中加入約5 mL稀氫氧化鈉溶液,滴入幾滴酚酞溶液,此時溶液由無色變?yōu)榧t色。向其中加入稀鹽酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH+HCl NaCl+H2O。 乙同學(xué)向一定體積、一定濃度的氫氧化鈉溶液中,逐滴加入一定濃度的鹽酸,得到pH的變化與時間的關(guān)系如圖1所示。 【得出結(jié)論2】從微觀角度分析,該反應(yīng)的實質(zhì)是氫離子和氫氧根離子結(jié)合生成水分子。 【實驗探究3】向等體積、含等碳原子數(shù)的碳酸氫鈉和碳酸鈉溶液中,分別逐滴加入一定濃度的鹽酸,得到pH的變化與時間的關(guān)系如圖2、圖3所示。 【交流與反思】b點的溶質(zhì)為NaCl、HCl( 寫化學(xué)式 ),將圖2和圖3中的陰影部分進(jìn)行疊加,發(fā)現(xiàn)兩者基本重合,c點的溶質(zhì)為NaCl、NaHCO3( 寫化學(xué)式 )。 【得出結(jié)論3】通過上述分析,碳酸鈉和鹽酸的反應(yīng)過程,可以依次用以下兩個化學(xué)方程式表示:Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2。 【結(jié)論與反思】探究溶液的酸堿性及反應(yīng)pH的變化,可以認(rèn)識反應(yīng)的原理及進(jìn)行的過程。
安徽省中考化學(xué)復(fù)習(xí) 第二部分 中考專題突破 專題五 科學(xué)探究題課件
