化學學習方法研究導學案(四)實驗方案的設計和評價.doc

化學學習方法研究（四）實驗方案的設計和評價一、單項選擇題： 1、對下列實驗中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象分析合理的是 ( ) A.制取CO2氣體時，始終收集不到CO2一一收集CO2的集氣瓶沒蓋嚴 B.點燃氫氣時，發(fā)生爆炸點燃前可能沒有檢驗氫氣的純度 C.細鐵絲在氧氣中燃燒時，集氣瓶底炸裂用于引燃的火柴過長 D.驗證空氣中氧氣含量時進入集氣瓶中的水少于15紅磷過量2、下列實驗方案中，設計合理的是 （ ）A.用過濾的方法軟化硬水B.用燃燒木炭的方法制備純凈的二氧化碳氣體C.用濃硫酸除去氫氣中混有的水蒸氣D.用紫色石蕊試液鑒別澄清的石灰水和氫氧化鈉溶液3、解決下列問題所設計的實驗方案合理可行的是 （ ）A.可根據(jù)氣體燃燒的火焰鑒別H2、CH4和CO三種氣體B.在氧氣中利用加熱的方法可除去氧化銅中的少量碳粉C.區(qū)別氫氧化鈉和碳酸鈉溶液最簡單的方法是滴加石蕊試劑后觀察溶液顏色的變化D.滴加氯化鋇有白色沉淀生成，證明某溶液中一定含有CO32-或SO42-4、下列小實驗不能成功的是 （ ）A.用食醋制無殼雞蛋B.用卷心菜自制酸堿指示劑C.用活性炭將硬水軟化D.用灼燒聞氣味的方法區(qū)分棉纖維和羊毛纖維二、實驗探究題：5、某化學探究小組的同學從實驗廢液中回收銅，得到的銅樣品中含有少量的鐵粉，為測定樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)，同學們按下述兩種方案分別進行實驗。方案一：銅樣品 加過量稀鹽酸 過濾，將得到的固體洗滌、干燥、稱量。方案二：銅樣品加入過量硫酸銅溶液 過濾，將得到的固體洗滌、干燥、稱量。（1）請寫出在這兩個方案中發(fā)生反應的化學方程式：方程式1： ；方程式2： 。（2）方案一中反應進行完畢時的現(xiàn)象是 。（3）用上述兩種方案進行實驗都 （填“能”或“不能”）測得樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)，理由是 。6、有一包白色固體粉末，可能是由CaCO3、K2SO4、CuSO4、KNO3和BaCl2中的一種或幾種組成，小明同學做了如下實驗：（1）取適量該白色固體粉末加入足量水中，得白色沉淀，上層清液無色；（2）在白色沉淀中加入足量稀硝酸，沉淀部分溶解。由此可推斷出：原白色粉末中一定含有的物質(zhì)是_，一定不含有的物質(zhì)是_。7、碳酸鈣是一種白色固體，可溶于稀鹽酸并產(chǎn)生無色氣體。某同學想知道稀鹽酸中的哪種粒子（H2O、H+、Cl-）能使碳酸鈣溶解并產(chǎn)生無色氣體。請你和他一起通過圖、三個實驗完成這次探究活動。（1）你提出的假設是 。（2）通過實驗可以證明 。（3）要證明另外兩種粒子能否溶解碳酸鈣并產(chǎn)生無色氣體，還需要進行實驗和，在中應加入 。（4）探究結(jié)果為 。你認為除實驗和所用的試劑外，還能夠溶解碳酸鈣并產(chǎn)生無色氣體的一種常見物質(zhì)是 。（5）查閱資料與交流表達：某同學查閱資料得知硫酸鈣微溶于水。你認為在實驗室里制取二氧化碳氣體時能否用稀硫酸代替稀鹽酸與塊狀石灰石（主要成分為碳酸鈣）反應制取二氧化碳氣體？ （填“能”或“不能”），原因是 。8、學校實驗室的廢液缸中收集了學生在實驗室制取CO2后殘留的廢液。小紅同學探究廢液中溶質(zhì)的成分，請你一同參與探究并回答下列問題：【提出問題】廢液中的溶質(zhì)是什么物質(zhì)？【提出猜想】小紅認為廢液中的溶質(zhì)是CaCl2你認為還可能含有的溶質(zhì)是 （填化學式）【查閱資料】CaCl2溶液呈中性【實驗與結(jié)論】小紅取少量CaCl2溶液和廢液分別加入兩支試管中，并向兩支試管分別滴加無色酚酞試液做對比實驗，結(jié)果兩支試管中溶液均無色，于是小紅認為自己的猜想是正確的。你認為小紅的實驗 （填“能”或“不能”）證明她的猜想，理由是 。如果要證明你的猜想是正確的，你選擇的試劑是 。實驗中可能看到的現(xiàn)象是 ?！就卣古c應用】若實驗證明你的猜想是正確的，想要處理廢液，只得到CaCl2溶液，應向廢液中加入過量的 ，反應完成后過濾。通過以上探究，你認為實驗室的廢液未經(jīng)處理直接倒入下水道，可能造成的危害是 。9、興趣小組同學發(fā)現(xiàn)實驗臺上整齊擺放的藥品中（見下圖），有一試劑瓶的標簽破損。【提出問題】這瓶試劑的成分究竟是什么？【討論】根據(jù)受損標簽及實驗室藥品分類擺放的原則，這瓶試劑不可能是 A.酸 B.堿 C.鹽【猜想】可能是NaOH溶液；可能是Na2CO3溶液；可能是 （任寫一種）。【設計并實驗】(1)小寧用潔凈干燥的玻璃棒蘸取該溶液滴到濕潤的pH試紙上，測得其pH=10，他判斷這是一種堿性溶液。對他的操作方法，測量結(jié)果及結(jié)論的評價，正確的是 A.方法正確,結(jié)果正確,且結(jié)論正確B.方法不正確,結(jié)果偏小,但結(jié)論正確C.方法不正確,結(jié)果偏大,結(jié)論不正確D.方法正確,結(jié)果正確,但結(jié)論不正確(2)小寧認為它是NaOH溶液，小軍認為它是Na2CO3溶液。要進一步確定它的成分，小軍認為只需選擇上圖已有的 就能把它鑒別出來。他們又進行了實驗。操作步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論及化學方程式取樣于試管中， 猜想2正確。相關(guān)反應的化學方程式 10、某班同學在實驗室中做分組實驗：用稀硫酸和氯化鋇溶液混合來驗證酸能與某些鹽反應，實驗后廢液分別集中到廢液缸中。廢液如何處理，同學們產(chǎn)生分歧，大家通過討論和探究后達成共識，請你參與他們的活動?！居懻摗啃∶髡J為：廢液中含有過剩的硫酸，因此 （選填“可以”或“不可以”）直接排入鑄鐵管的下水道；小紅認為：小明的說法不成立，實驗中氯化鋇溶液過量，硫酸全部參加反應，溶液呈中性；小琴認為：小明和小紅的說法都不正確，實驗中即使硫酸無剩余，廢液也一定呈酸性；你認為其理由是 （用化學方程式說明）?！緦嶒烌炞C】（1）取廢液少許滴入盛有石蕊試劑的試管中，觀察到溶液由紫色變成紅色；如果用pH試紙測試廢液，其結(jié)果是pH 7（選填“大于”、“小于”或“等于”）；（2）取廢液少許滴入盛有鋅粒的試管中，觀察到有氣泡產(chǎn)生；收集氣體點燃，氣體燃燒?！窘Y(jié)論】分析上述實驗現(xiàn)象，大家一致認為討論中 提出的觀點是正確的。【反思】實驗結(jié)束后，廢液缸中的廢液可以經(jīng)過加入堿溶液中和后再排放，這樣既能防止下水道被腐蝕，又能防止污染環(huán)境。【拓展與應用】實驗中的廢液可用過量的碳酸鈉處理，既可以減弱溶液的酸性，又可以除去溶液中過量的 。說明書主要成分：碳酸鎂適用癥：用于緩解胃酸過多引起的胃痛用法：嚼碎后服用用量：每次2片11、人的胃液里含有適量的鹽酸，可以幫助消化，但如果胃酸分泌過多，人會感到胃痛。小軍拿來了一種抗酸藥（治療胃酸過多的藥物）。該藥物說明書的部分內(nèi)容如下圖所示。當小軍看到藥物說明書上的服用方法后，對此產(chǎn)生了探究興趣。【提出問題】（1）抗酸藥為什么要嚼碎后服用？（2）還有哪些物質(zhì)可以代替碳酸鎂治療胃酸過多？（一）關(guān)于“抗酸藥為什么要嚼碎后服用”的探究？【設計實驗】實驗一：將一片完整的藥片放入試管中，加入5mL5%的稀鹽酸。實驗二：將藥品進行研碎處理后放入試管中，加入5mL5%的稀鹽酸?！粳F(xiàn)象與結(jié)論】（1）實驗二比實驗一反應 （填“快”或“慢”）。（2）要加快化學反應的速率，可采用 增大與反應物的接觸面積的方法。（二）關(guān)于“代替碳酸鎂的物質(zhì)”的探究?！静殚嗁Y料】胃酸過多時，主要是鹽酸中的氫離子質(zhì)量分數(shù)過大，刺激胃黏膜引起胃痛。【設計實驗】根據(jù)酸的性質(zhì)，設計如下幾種方法治療胃酸過多的方案：方案1 服用含有鐵粉的藥物方案2 服用含有氧化鈣的藥物方案3 服用含有氫氧化鋁的藥物方案4 服用含有純堿或小蘇打的藥物【討論與交流】（1）方案3中發(fā)生的反應的化學方程式為 。鐵屬于人體需要的微量元素，缺鐵容易患 ，但是如果攝入量超標對人體反而有害，因此在藥物中的用量需要嚴格控制。（2）其余三個方案中，不合理的是方案 ，理由是 。【拓展與遷移】氫氧化鎂、碳酸鈣等也常用于作抗酸藥。請你綜合分析總結(jié)這些抗酸物質(zhì)必須具備的兩個條件：一是能與胃酸作用；二是 。12、實驗室有一包含有少量MgCl2和CaCl2的粗鹽，某小組同學要得到純凈的氯化鈉固體，進行了如下實驗。請回答相關(guān)問題：粗鹽溶解沉淀濾液沉淀濾液溶液氯化鈉固體過量的NaOH溶液過濾 過量的Na2CO3溶液 過量的稀鹽酸 蒸發(fā)過濾（1）第一步：將粗鹽加水溶解，向其中加入過量的氫氧化鈉溶液并攪拌，產(chǎn)生白色沉淀。目的是為了除去 。某同學提出：“如果把氫氧化鈉溶液換成氫氧化鉀溶液，行不行？”小組同學經(jīng)討論，一致認為不可行。理由是 。（2）第二步：向上述液體中再加入過量的碳酸鈉溶液并攪拌，產(chǎn)生白色沉淀。發(fā)生反應的化學方程式為 。（3）第三步：過濾。過濾得到的固體沉淀物是 （填化學式）。（4）第四步：向濾液中加入過量的稀鹽酸的目的是 。（5）第五步：將溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈉固體。（6）若不考慮操作過程中物質(zhì)的損耗，最終獲得氯化鈉質(zhì)量比原粗鹽中的氯化鈉 （填“增加”或“減少”），原因是 。13、小偉和小楊兩位同學在幫助化學老師整理實驗室時，發(fā)現(xiàn)了半瓶久置的氫氧化鈣粉末，他倆決定對這瓶氫氧化鈣粉末的組成進行實驗探究?！咎岢鰡栴}】這瓶氫氧化鈣是否已經(jīng)生成碳酸鈣而變質(zhì)？【進行猜想】氫氧化鈣全部變成碳酸鈣氫氧化鈣部分變成碳酸鈣氫氧化鈣沒有變質(zhì)【實驗及結(jié)論】通過實驗證明猜想2是正確的，請你同小偉、小楊一起完成實驗報告：實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論取樣品粉末，加入適量的水，充分攪拌，過濾。取少量濾液于試管中，滴入酚酞試液。取少量濾渣（或氫氧化鈣樣品）于試管中，加入 入鹽酸 【聯(lián)想與啟示】（1）氫氧化鈣變質(zhì)是由于氫氧化鈣與空氣中的 發(fā)生化學反應的緣故，因此氫氧化鈣應 保存。（2）氫氧化鈣水溶液的pH 7（選填“大于”、“小于”或“等于”）。農(nóng)業(yè)上一般可用氫氧化鈣改良 性土壤。14、歸納是化學學習的重要方法之一，小明在歸納整理化學知識是發(fā)現(xiàn)：CO2與NaOH溶液稀HCl與NaOH溶液 CO2與H2O發(fā)生反應時，均無明顯現(xiàn)象?！咎岢鰡栴}】如何證明上述反應確實發(fā)生了？【設計并實驗】（1）向反應后的右圖試管中加入少量 ，若有氣泡產(chǎn)生，則可證明CO2與NaOH溶液確實會發(fā)生反應。（2）欲證明CO2與H2O反應，可向反應后的溶液中加入 ，溶液變成紅色，則證明CO2與H2O確實會發(fā)生反應。（3）小明想用同樣的思路和方法，用AgNO3溶液證明稀HCl與NaOH溶液發(fā)生了反應。小紅提出反對意見。理由是 。小紅認為：將無色酚酞試液滴入盛有NaOH溶液的試管中，溶液變成 色，再滴入稀鹽酸，觀察溶液顏色 既可證明反應的發(fā)生?！窘涣髋c歸納】通過上述實驗（3）的探究，小明總結(jié)出：可以通過證明變化過程中某一反應物的缺失，來證明反應的發(fā)生。通過上述實驗（1）和（2）的探究，你能總結(jié)出： ，來證明反應的發(fā)生。15、在化學實驗室，某探究小組的同學發(fā)現(xiàn)盛有NaOH溶液的試劑瓶口有一些白色固體，他們認為可能是NaOH變質(zhì)了，為此他們展開了探究，請你參與?！静殚嗁Y料】NaOH溶液露置于空氣中易吸收CO2而變質(zhì)，但無明顯現(xiàn)象。碳酸鈉溶液的pH7.【提出問題】怎樣檢驗一瓶露置于空氣中一段時間的NaOH溶液是否變質(zhì)?！緦嶒炋骄俊繌囊黄柯吨糜诳諝庵幸欢螘r間的NaOH溶液中，分別取等量溶液裝入A、B兩支試管，進行探究。向A試管中滴入石蕊試液，根據(jù)實驗現(xiàn)象，有同學認為原NaOH溶液沒有變質(zhì)；向B試管中加入足量的稀鹽酸，根據(jù)實驗現(xiàn)象，有同學認為原NaOH溶液已經(jīng)變質(zhì)；【實驗分析】（1）根據(jù)同學們的實驗結(jié)論，應觀察到的實驗現(xiàn)象分別是：A試管： ；B試管： 。（2）寫出向B試管中加入足量稀鹽酸時發(fā)生反應的化學方程式：一定發(fā)生的反應： 可能發(fā)生的反應： （3）顯然，他們的實驗結(jié)論是矛盾的。實驗中，根據(jù)試管 （填“A”或“B”）的現(xiàn)象作出的結(jié)論肯定是錯誤的，原因是 。（四）實驗方案的設計和評價題號1234答 案BCBC5、（1）Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu（2）無色溶液變?yōu)闇\綠色（3）不能 沒有稱量樣品的質(zhì)量和新生成的銅6、一定含有CaCO3、K2SO4、BaCl2，一定不含有CuSO4。7、 H+能使碳酸鈣溶解并產(chǎn)生無色氣體（2）水分子不能使碳酸鈣溶解并產(chǎn)生無色氣體（3）氯化鈉溶液或硝酸（4）H+能使碳酸鈣溶解并產(chǎn)生無色氣體 食醋（5）不能 會生成微溶于水的硫酸鈣，阻止反應繼續(xù)進行8、【提出猜想】HCl【實驗與結(jié)論】不能 酚酞遇鹽酸也不變色石蕊試液 溶液變紅【拓展與應用】 碳酸鈣 腐蝕下水道9、【討論】A【猜想】NaCl或Na2SO4【設計并實驗】（1）B （2）向其中滴入適量的稀鹽酸（或氫氧化鈣溶液、氯化鋇溶液） 有氣泡產(chǎn)生（或有白色沉淀生成）（3）Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2或Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+ CaCO3 或Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3 + 2NaCl 10、【討論】不可以 Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl 【實驗驗證】（1）小于【結(jié)論】小琴【拓展與應用】氯化鋇溶液11、【現(xiàn)象與結(jié)論】（1）快 （2）研磨【討論與交流】（1）3HCl + Al(OH)3 = AlCl3 + 3H2O 缺鐵性貧血（2）2 CaO與H2O反應生成Ca(OH)2,有腐蝕性 無毒無害12、（1）MgCl2 會有新的雜質(zhì)KCl生成（2）Na2CO3 + CaCl2 = 2NaCl +