2022年中考化學(xué)總復(fù)習(xí)學(xué)案-第二部分專題五科學(xué)探究題

專題五科學(xué)探究題一個(gè)完整的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容一般包括以下8個(gè)環(huán)節(jié):提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、搜集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流。每個(gè)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)有探究?jī)r(jià)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(duì)問題提出合理的猜想與假設(shè);能依據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)猜想和假設(shè)進(jìn)行初步論證?！局朴営?jì)劃】通過老師的指導(dǎo)或小組討論,提出活動(dòng)方案,制訂科學(xué)探究活動(dòng)計(jì)劃;根據(jù)具體問題設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案,具有控制實(shí)驗(yàn)條件的意識(shí)?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】能積極參與化學(xué)實(shí)驗(yàn),順利完成實(shí)驗(yàn)操作;能在實(shí)驗(yàn)中做到觀察與思考相結(jié)合?！舅鸭C據(jù)】學(xué)習(xí)運(yùn)用多種方式對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行觀察,對(duì)觀察和測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行記錄;能運(yùn)用圖表等形式加以表述,學(xué)會(huì)多種搜集證據(jù)的方法?！窘忉屌c結(jié)論】能對(duì)事實(shí)和證據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)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(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類;對(duì)所獲得的事實(shí)與證據(jù)進(jìn)行歸納,得出正確的結(jié)論;認(rèn)識(shí)知識(shí)之間的聯(lián)系,形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。【反思與評(píng)價(jià)】有對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)的意識(shí);能對(duì)探究過程進(jìn)行反思,提出具體的改進(jìn)建議?！颈磉_(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1有關(guān)物質(zhì)成分的探究(學(xué)用見P94~96)探究物質(zhì)成分的實(shí)質(zhì)就是物質(zhì)的鑒別,可以根據(jù)物質(zhì)的顏色、溶解性等物理性質(zhì)進(jìn)行區(qū)分。若不能通過物理性質(zhì)區(qū)分,則從物質(zhì)的反應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行判斷,用化學(xué)方法判斷物質(zhì)的成分時(shí)要先排除其他物質(zhì)的干擾。典例某“自加熱食品”發(fā)熱包的主要成分為生石灰、活性炭、鋁粉、鐵粉、碳酸鈉和氯化鈣,其使用說明如圖1:某化學(xué)興趣小組對(duì)發(fā)熱包進(jìn)行了如下探究。探究Ⅰ:發(fā)熱包的發(fā)熱原理將發(fā)熱包中固體倒入燒杯中,加入適量水,發(fā)生劇烈反應(yīng),水很快沸騰。反應(yīng)結(jié)束后,燒杯底部有大量固體,繼續(xù)加水?dāng)嚢?過濾、洗滌、干燥,得到固體混合物。(1)發(fā)熱包中的某成分與水反應(yīng)放出大量的熱,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

探究Ⅱ:固體混合物的成分查閱資料:單質(zhì)鋁既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),并產(chǎn)生氫氣。小組同學(xué)認(rèn)為固體混合物的成分可能是活性炭、鋁粉、鐵粉、碳酸鈣和氫氧化鈣。為進(jìn)一步探究其成分,小組同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):(2)取少量固體于試管中,加水振蕩,靜置,滴入幾滴酚酞溶液,溶液變?yōu)榧t色,證明固體中含有。

(3)另取少量固體于錐形瓶中,逐漸加入稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡為止(如圖2),反應(yīng)停止后瓶底有黑色固體剩余,溶液呈淺綠色。①反應(yīng)停止后,瓶底的黑色固體為,判斷依據(jù)是。

②當(dāng)觀察到現(xiàn)象,證明固體中含有碳酸鈣。

③證明固體中含有鐵粉的現(xiàn)象是。

(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明固體混合物中含有鋁粉(可供選擇的試劑:氯化銅溶液、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液)。實(shí)驗(yàn)操作:

;

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:;

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:。

【解析】(1)發(fā)熱包中的生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,放出大量的熱,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaO+H2OCa(OH)2。(2)溶液變?yōu)榧t色,說明溶液顯堿性,證明固體中含有氫氧化鈣。(3)①發(fā)熱包中的活性炭是黑色固體,且不和稀鹽酸反應(yīng)。②碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。③溶液由無色變?yōu)闇\綠色,證明固體中含有鐵粉,因?yàn)殍F和稀鹽酸反應(yīng)生成的氯化亞鐵在溶液中呈淺綠色。(4)實(shí)驗(yàn)步驟:取適量固體混合物于試管中,加入足量氫氧化鈉溶液;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:固體部分溶解,產(chǎn)生氣泡;實(shí)驗(yàn)結(jié)論:固體混合物中含有鋁?！敬鸢浮?1)CaO+H2OCa(OH)2(2)氫氧化鈣(3)①活性炭活性炭是黑色固體,且不與稀鹽酸反應(yīng)②澄清石灰水變渾濁③溶液由無色變?yōu)闇\綠色(4)取適量固體混合物于試管中,加入足量氫氧化鈉溶液固體部分溶解,產(chǎn)生氣泡固體混合物中含有鋁粉此類題目主要考查反應(yīng)前后混合物的組成分析,解答時(shí)可根據(jù)質(zhì)量守恒定律、題干信息和所學(xué)知識(shí)對(duì)物質(zhì)成分作出猜想,并利用各種物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計(jì)合適的實(shí)驗(yàn)方案,選取適當(dāng)?shù)脑噭┲鹨或?yàn)證,從而得出正確的結(jié)論。探究混合物的成分時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1.考慮物質(zhì)的顏色、狀態(tài)、溶解性等物理性質(zhì)。2.物質(zhì)成分間是否發(fā)生反應(yīng)(即能否共存),以及反應(yīng)后生成的物質(zhì)。3.鑒別物質(zhì)中某成分時(shí)選擇的試劑對(duì)其他物質(zhì)的鑒別是否產(chǎn)生干擾。針對(duì)訓(xùn)練1.(2021·四川遂寧)在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上,中國(guó)提出努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”,實(shí)現(xiàn)二氧化碳的“零排放”?；瘜W(xué)興趣小組認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室可用氫氧化鈉溶液吸收多余的二氧化碳,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室二氧化碳的“零排放”。小組同學(xué)對(duì)吸收后溶液中溶質(zhì)的成分產(chǎn)生興趣并進(jìn)行探究?！咎岢鰡栴}】氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w后,溶液中溶質(zhì)的成分是什么?【查閱資料】(1)CO2與NaOH溶液反應(yīng)會(huì)生成Na2CO3,當(dāng)二氧化碳過量時(shí),會(huì)繼續(xù)反應(yīng)生成NaHCO3。(2)NaHCO3溶液呈弱堿性,一般不與CaCl2溶液反應(yīng),與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體。(3)CaCl2溶液呈中性。【作出猜想】猜想①:NaOH、Na2CO3;猜想②:Na2CO3;猜想③:Na2CO3、NaHCO3;猜想④:NaHCO3?！緦?shí)驗(yàn)與結(jié)論】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論步驟一:取少量待測(cè)液于試管中,加入CaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀猜想④不成立

步驟二:另取少量待測(cè)液于試管中,加入過量CaCl2溶液至不再產(chǎn)生沉淀,過濾,取少量濾液,向其中加入適量稀鹽酸無(填“有”或“無”)氣泡產(chǎn)生

猜想③不成立步驟三:另取步驟二的少量濾液,向其中滴入2~3滴無色酚酞試液試液變紅猜想①成立

寫出步驟一中反應(yīng)的化學(xué)方程式:CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl。

【反思與交流】反應(yīng)物的量不同,可能導(dǎo)致生成物的種類不同。2.菱鐵礦主要成分是碳酸亞鐵(FeCO3),是一種分布廣泛的礦物。某同學(xué)對(duì)碳酸亞鐵和氧氣充分反應(yīng)后的固體成分進(jìn)行了如下探究?！静殚嗁Y料】①FeCO3在空氣中加熱生成鐵的氧化物和二氧化碳。②FeO是一種黑色粉末,在空氣中加熱,能迅速被氧化成四氧化三鐵。③Fe3O4能與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化鐵和水。④FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色,而FeCl3不能使高錳酸鉀溶液褪色。⑤向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅;向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變紅?！静孪肱c假設(shè)】猜想1:固體成分是Fe2O3;猜想2:固體成分是Fe3O4;猜想3:固體成分是FeO?！净顒?dòng)與探究】利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(加熱和固定裝置已略去,裝置氣密性良好)。打開彈簧夾K,通入氧氣,加熱FeCO3。當(dāng)瓶中產(chǎn)生的沉淀不再增加時(shí),停止加熱,繼續(xù)通入氧氣至玻璃管冷卻。取玻璃管里的少量固體于試管中,滴加過量稀鹽酸,微熱,固體完全溶解。將所得溶液分成甲、乙兩份進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a向甲溶液中滴加KSCN溶液溶液變紅色b向乙溶液中滴加高錳酸鉀溶液高錳酸鉀溶液不褪色【解釋與結(jié)論】(1)碳酸亞鐵(FeCO3)中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是48.3%(結(jié)果精確到0.1%)。

(2)在實(shí)驗(yàn)前就可以判斷猜想3不成立,因?yàn)镕eO在加熱時(shí),能迅速被氧化成四氧化三鐵。

(3)由實(shí)驗(yàn)a、b的現(xiàn)象可知,猜想1成立,則FeCO3與氧氣在加熱時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。

(4)實(shí)驗(yàn)b的目的是檢驗(yàn)溶液中是否含有氯化亞鐵。

(5)該同學(xué)反思后發(fā)現(xiàn),不做實(shí)驗(yàn)a也能得出相同的結(jié)論。

【拓展與應(yīng)用】(6)碳酸亞鐵可作為補(bǔ)血?jiǎng)?可由FeSO4溶液與過量的NH4HCO3溶液反應(yīng)制取,反應(yīng)時(shí)需要控制溫度在35℃以下,其原因可能是溫度高于35℃時(shí),NH4HCO3容易分解。

類型2無明顯現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)的探究(學(xué)用見P96~97)大部分化學(xué)反應(yīng)是有明顯現(xiàn)象的,如鋅粒與稀鹽酸反應(yīng),但有少部分反應(yīng)的過程中無明顯現(xiàn)象,初中化學(xué)主要考查酸堿中和反應(yīng)、二氧化碳與水的反應(yīng)及二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)。此類問題主要針對(duì)反應(yīng)物與生成物的檢驗(yàn),證明是否發(fā)生反應(yīng)。典例(2021·南寧改編)在學(xué)習(xí)復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件后,同學(xué)們利用已學(xué)知識(shí),對(duì)稀鹽酸與下表中的四種化合物的溶液之間能否發(fā)生反應(yīng)作出判斷,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:物質(zhì)氫氧化鈉溶液硫酸鈉溶液碳酸鉀溶液硝酸銀溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生白色沉淀能否反應(yīng)能反應(yīng)不能反應(yīng)能反應(yīng)能反應(yīng)【提出問題】對(duì)于上述無明顯現(xiàn)象的反應(yīng),如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證?【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】為了驗(yàn)證氫氧化鈉溶液與稀鹽酸能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),小剛設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①將氫氧化鈉溶液滴入盛有稀鹽酸的試管中,振蕩溶液呈無色稀鹽酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)②向步驟①所得無色溶液中滴加幾滴酚酞溶液溶液呈無色【分析討論】小剛設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案(填“可行”或“不可行”),說明理由:。

【總結(jié)提升】通過以上實(shí)驗(yàn)分析,對(duì)于無明顯現(xiàn)象的反應(yīng),驗(yàn)證思路可以是(Ⅰ)驗(yàn)證生成物是否存在。(Ⅱ)驗(yàn)證是否消失。

【拓展遷移】(1)氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH-結(jié)合生成了H2O,寫出另一個(gè)符合該反應(yīng)實(shí)質(zhì)的化學(xué)方程式:。

(2)將一定量的氫氧化鈉溶液與稀鹽酸混合,充分反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)成分可能有種情況,具體的溶質(zhì)組合情況分別是(填化學(xué)式)。

【解析】【分析討論】由于氫氧化鈉溶液顯堿性,加入酚酞會(huì)變?yōu)榧t色,但是加入稀鹽酸反應(yīng)后,再加入酚酞溶液呈無色,說明不再含有氫氧化鈉,證明氫氧化鈉被消耗完,從而說明氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)?！究偨Y(jié)提升】通過以上實(shí)驗(yàn)分析,對(duì)于無明顯現(xiàn)象的反應(yīng),驗(yàn)證思路可以是(Ⅰ)驗(yàn)證生成物是否存在。(Ⅱ)驗(yàn)證反應(yīng)物是否消失?！就卣惯w移】(1)硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硫酸鈉和水,屬于中和反應(yīng),反應(yīng)方程式為2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O。(2)氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水,若兩者恰好完全反應(yīng),則溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉;若氫氧化鈉過量,則溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉和氫氧化鈉;若鹽酸過量,則溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉和氯化氫?！敬鸢浮俊痉治鲇懻摗靠尚械渭臃犹芤汉笕芤喝匀粸闊o色,說明溶液中氫氧化鈉消失了,進(jìn)而說明了氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)【總結(jié)提升】反應(yīng)物【拓展遷移】(1)2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O(合理即可)(2)3NaCl;NaCl、NaOH;NaCl、HCl針對(duì)訓(xùn)練二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中無明顯現(xiàn)象,對(duì)此同學(xué)們展開了如下探究?！咎岢鰡栴}】二氧化碳與氫氧化鈉能否發(fā)生反應(yīng)?【查閱資料】常溫下,氫氧化鈉、碳酸鈉在乙醇中的溶解性如下表。溶劑乙醇溶質(zhì)氫氧化鈉碳酸鈉溶解性易溶難溶【方案設(shè)計(jì)】小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行探究?！緦?shí)驗(yàn)探究】(1)①配制甲溶液:將一定質(zhì)量的氫氧化鈉固體加入盛有一定體積乙醇的燒杯中,用玻璃棒不斷攪拌,得到飽和氫氧化鈉的乙醇溶液。量取一定體積的乙醇時(shí),需要的儀器是量筒和膠頭滴管,用玻璃棒攪拌的目的是加速溶解。

②配制乙溶液:將一定質(zhì)量的氫氧化鈉固體加入盛有一定體積75%的乙醇溶液的燒杯中,用玻璃棒不斷攪拌,得到不飽和氫氧化鈉的乙醇溶液。判斷甲、乙溶液形成的現(xiàn)象是甲溶液含有固體,乙溶液不含固體。

(2)按如圖所示裝置加入藥品后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2↑,B裝置的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氫,C中觀察到的現(xiàn)象是溶液變渾濁。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】(3)由此小明得出二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。

【反思交流】(4)小剛同學(xué)認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)還不足以證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),還應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是將二氧化碳通入乙醇溶液中,觀察現(xiàn)象。

(5)若將C中的甲溶液換成乙溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),C中可能無明顯現(xiàn)象發(fā)生,原因可能是碳酸鈉易溶于水。

類型3有關(guān)影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的探究(學(xué)用見P97~99)本類型試題主要探究某些因素對(duì)反應(yīng)快慢的影響。①影響過氧化氫分解制氧氣快慢的主要因素: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。②影響金屬與酸反應(yīng)快慢的主要因素: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(huì)設(shè)置多組對(duì)照實(shí)驗(yàn),解答時(shí)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(shí)驗(yàn)結(jié)論等。典例化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用二氧化錳催化過氧化氫溶液分解的方法制取氧氣。某興趣小組的同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),人體肝臟中的過氧化氫酶也能催化過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣和水,但其催化效果受溫度影響較大;FeCl3也能催化過氧化氫分解。為比較過氧化氫酶和FeCl3催化效率的高低,該同學(xué)在28℃環(huán)境下進(jìn)行了如下探究:(1)請(qǐng)你寫出用FeCl3溶液催化過氧化氫溶液分解的化學(xué)方程式:。

【提出問題】過氧化氫酶和FeCl3哪個(gè)催化效率更高?【猜想與假設(shè)】。

【實(shí)驗(yàn)材料】適宜濃度的FeCl3溶液,適宜濃度的新鮮豬肝研磨液(含有過氧化氫酶),適宜濃度的過氧化氫溶液等?！緦?shí)驗(yàn)步驟】①取2支潔凈的試管,編號(hào)為1、2,分別注入3mL適宜濃度的過氧化氫溶液;②向1號(hào)試管內(nèi)滴入2滴適宜濃度的FeCl3溶液,向2號(hào)試管內(nèi);

③觀察并記錄兩支試管產(chǎn)生氣泡的情況?！绢A(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果】請(qǐng)寫出一種可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:。

(2)該組同學(xué)又完成了“探究溫度對(duì)豬肝研磨液和FeCl3催化效率的影響”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。圖中代表豬肝研磨液催化效率的曲線是(填“甲”或“乙”)。

【拓展延伸】同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(cè)定兩支試管中氣體壓強(qiáng)的變化曲線,如圖2、圖3所示。請(qǐng)你思考:(3)為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,請(qǐng)你設(shè)計(jì)向兩支試管中加入FeCl3溶液的具體方法:

。

(4)圖3中前100s壓強(qiáng)變化不大的原因是

。

(5)請(qǐng)你從曲線中總結(jié)出FeCl3溶液對(duì)H2O2溶液分解影響的兩條規(guī)律性結(jié)論:、。

【解析】(1)過氧化氫在FeCl3溶液作催化劑的條件下分解生成水和氧氣,化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2↑?！緦?shí)驗(yàn)步驟】在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中,要注意控制變量,應(yīng)向2號(hào)試管中滴加相同量的豬肝研磨液。(2)題圖1中代表豬肝研磨液催化效率的曲線是乙,因?yàn)檫^氧化氫酶的活性受溫度影響較大。(3)為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,可以分別用注射器吸取等量、等濃度的FeCl3溶液同時(shí)注入兩支試管中。(4)FeCl3溶液沒有和H2O2溶液充分混合,H2O2分解速率較慢,故前100s氣體壓強(qiáng)變化不大。(5)根據(jù)曲線可以看出,FeCl3溶液能加快H2O2溶液的分解;FeCl3溶液對(duì)濃度較大的H2O2溶液分解促進(jìn)效果更好?！敬鸢浮?1)2H2O22H2O+O2↑【猜想與假設(shè)】過氧化氫酶的催化效率更高【實(shí)驗(yàn)步驟】滴入2滴適宜濃度的新鮮豬肝研磨液【預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果】2號(hào)試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡的速度比1號(hào)試管快(2)乙(3)分別用注射器吸取等量、等濃度的FeCl3溶液,同時(shí)注入兩支試管中(4)FeCl3溶液沒有和H2O2溶液充分混合,H2O2分解速率較慢(5)FeCl3溶液能加快H2O2溶液的分解FeCl3溶液對(duì)濃度較大的H2O2溶液的分解促進(jìn)效果更好影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可分為內(nèi)因和外因兩種,內(nèi)因包括反應(yīng)物的種類、濃度與反應(yīng)物間的接觸面積,外因包括溫度、催化劑(是否使用催化劑、催化劑的種類、質(zhì)量、顆粒大小等),對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)還得考慮氣體壓強(qiáng)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),注意對(duì)照實(shí)驗(yàn)或控制變量法的使用,實(shí)驗(yàn)流程包括明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、選擇實(shí)驗(yàn)藥品和儀器、實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論這幾個(gè)步驟。針對(duì)訓(xùn)練1.某小組為探究二氧化碳產(chǎn)生快慢與哪些因素有關(guān),在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行如下探究。老師提供的藥品:塊狀和粉末狀大理石、5%和10%稀鹽酸、10%稀硫酸?！咎岢鰡栴}】影響產(chǎn)生二氧化碳快慢的因素有哪些?【作出猜想】甲同學(xué):與酸的種類有關(guān);乙同學(xué):與酸的濃度有關(guān);丙同學(xué):與大理石顆粒大小有關(guān);丁同學(xué):與溫度有關(guān)。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們?yōu)榱蓑?yàn)證自己的猜想,按照如下實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并測(cè)得數(shù)據(jù)。序號(hào)a大理石顆粒酸的種類酸的濃度/%收集50mL氣體時(shí)間/s①20塊狀稀鹽酸556②20塊狀稀鹽酸1042③30塊狀稀鹽酸1031④20塊狀稀硫酸10-⑤20粉末狀稀鹽酸10b(1)寫出稀鹽酸與大理石反應(yīng)的化學(xué)方程式:2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2↑。

(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為其他條件相同時(shí),稀鹽酸濃度越大,反應(yīng)速率越快。

(3)如果要驗(yàn)證大理石顆粒大小對(duì)反應(yīng)速率的影響,可選擇實(shí)驗(yàn)②⑤作對(duì)比,b的數(shù)據(jù)可能是C(填字母序號(hào))。

A.42 B.48 C.28 D.58(4)如果要驗(yàn)證丁同學(xué)的猜想,可選擇實(shí)驗(yàn)②③作對(duì)比。

2.理科實(shí)驗(yàn)操作考試中,小明同學(xué)在做鋁和稀鹽酸反應(yīng)時(shí)無意中加入了幾滴硫酸銅溶液,發(fā)現(xiàn)鋁片表面產(chǎn)生氣泡的速率明顯加快,對(duì)此他產(chǎn)生了興趣?！咎岢鰡栴}】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(duì)該實(shí)驗(yàn)有影響嗎?【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】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6份30mL10%的稀鹽酸中,并在每份中加入不同體積的飽和硫酸銅溶液,記錄獲得相同體積氫氣的時(shí)間,從而確定產(chǎn)生氫氣的速率?；旌先芤壕幪?hào)123456飽和硫酸銅溶液/mL00.52.551020水/mL2019.517.5V100(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+6HCl2AlCl3+3H2↑。

(3)定量收集氫氣可選用圖c(填字母序號(hào))裝置。

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】隨著飽和硫酸銅溶液體積的增加,產(chǎn)生氣泡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)論與解釋】(4)隨著飽和硫酸銅溶液體積的增加,反應(yīng)速率明顯變慢,原因可能是部分鋁和飽和硫酸銅溶液發(fā)生了置換反應(yīng)。

(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,小明認(rèn)為硫酸銅溶液不是此反應(yīng)的催化劑,其原因是硫酸銅和鋁發(fā)生了反應(yīng)。

【實(shí)驗(yàn)反思】加快鋁和稀鹽酸反應(yīng)速率還可以采取的措施是升高溫度(或增大稀鹽酸的濃度,合理即可)(寫出1點(diǎn)即可)。

【實(shí)驗(yàn)拓展】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),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(duì)反應(yīng)速率的影響,小明同學(xué)繼續(xù)實(shí)驗(yàn),取過量、表面積相同的鋁片和30mL10%的稀鹽酸混合后加入不同的鹽溶液,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下(加號(hào)越多,代表反應(yīng)速率越快)。實(shí)驗(yàn)編號(hào)12345加入試劑0.5mL水5%的NaCl溶液5%的Mg(NO3)2溶液5%的FeSO4溶液5%的CuSO4溶液產(chǎn)生氣泡速率++++++++(6)上表中,用水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是進(jìn)行對(duì)照。

(7)上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在缺陷,該缺陷是鋁片表面未經(jīng)打磨且所用鹽溶液中的陰離子不同;改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后,仍符合上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可得到的結(jié)論是①Na+、Mg2+對(duì)鋁和稀鹽酸的反應(yīng)速率無影響;②Fe2+、Cu2+能加快鋁和稀鹽酸的反應(yīng)速率,且Cu2+加快反應(yīng)速率的效果更明顯。

類型4有關(guān)“條件類”問題的探究(學(xué)用見P99~100)大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都需要在一定條件下才能發(fā)生,如①燃燒的條件:可燃物、達(dá)到著火點(diǎn)、與氧氣接觸。②鐵銹蝕的條件:與氧氣和水同時(shí)接觸。此類試題通常設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),根據(jù)不同的反應(yīng)現(xiàn)象判斷發(fā)生反應(yīng)的條件。對(duì)于有多因素的問題可以通過控制變量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。典例某化學(xué)興趣小組探究“燃燒的條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)改進(jìn)了課本中的圖甲實(shí)驗(yàn)。如圖乙所示,將白磷和紅磷分裝于Y形試管的2個(gè)支管中,管口系牢小氣球,將2個(gè)支管同時(shí)伸入相同深度的熱水中?！静殚嗁Y料】①白磷的著火點(diǎn)為40℃,紅磷的著火點(diǎn)為240℃。②磷燃燒產(chǎn)生的白煙會(huì)刺激人的呼吸道?！緦?shí)驗(yàn)探究】該小組以圖甲所示裝置探究燃燒的條件。(1)能說明白磷的著火點(diǎn)比紅磷的著火點(diǎn)低的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為(填序號(hào));現(xiàn)象①③說明物質(zhì)燃燒需要的條件是。

(2)燒杯中水的作用:一方面,另一方面。

該小組繼續(xù)用圖乙所示裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)要遵循綠色化學(xué)的原則。該裝置的管口系牢小氣球,其作用是,符合實(shí)驗(yàn)綠色化。

【現(xiàn)象與結(jié)論】(4)圖乙裝置中能燃燒的是(填“a”“b”或“c”),寫出燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式:;該處燃著的磷會(huì)很快熄滅,原因可能是(填字母序號(hào))。

A.溫度降低B.氧氣耗盡C.試管內(nèi)產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏wD.著火點(diǎn)升高【拓展應(yīng)用】(5)實(shí)驗(yàn)室里物質(zhì)的保存方法與物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),則白磷保存的方法是。

【解析】(1)①和②都與氧氣接觸,并且溫度都是80℃,但是只有白磷燃燒,因此可以證明白磷的著火點(diǎn)比紅磷的著火點(diǎn)低;①和③可燃物都是白磷,溫度都是80℃,但是一個(gè)與氧氣接觸,另一個(gè)不接觸氧氣,所以物質(zhì)燃燒需要的條件是與氧氣接觸。(2)熱水升溫穩(wěn)定,為達(dá)到可燃物著火點(diǎn)提供能量,另外可以隔絕空氣或氧氣,保證水中可燃物不與氧氣接觸。(3)磷燃燒產(chǎn)生的白煙會(huì)刺激人的呼吸道,因此不能直接排放,密封的小氣球可以避免生成物排放到空氣中,造成污染。(4)a滿足可燃物與氧氣接觸,達(dá)到了白磷的著火點(diǎn),b是可燃物與氧氣接觸,沒有達(dá)到紅磷的著火點(diǎn),c沒有與氧氣接觸,所以a燃燒;白磷和氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為4P+5O22P2O5;裝置是密封的,氧氣被消耗完畢后,內(nèi)部沒有氧氣,不足以支持燃燒。(5)白磷接觸氧氣后,在較低溫度下就可以發(fā)生燃燒,因此需要密封保存在冷水中?！敬鸢浮?1)①②與氧氣接觸(2)提供熱量,使銅片上的白磷達(dá)到著火點(diǎn)使水中的白磷隔絕空氣(氧氣)(3)防止磷燃燒生成的五氧化二磷進(jìn)入空氣,污染空氣(4)a4P+5O22P2O5B(5)密封保存在冷水中針對(duì)訓(xùn)練某化學(xué)課外興趣小組對(duì)鐵的銹蝕條件進(jìn)行了如下探究?！咎骄?】鐵銹蝕的條件。實(shí)驗(yàn)①②③現(xiàn)象放置一周無明顯變化無明顯變化鐵釘表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)放置兩周鐵釘表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)無明顯變化鐵釘表面紅色物質(zhì)增多【提出問題】為什么①中“油封”一段時(shí)間后鐵絲表面出現(xiàn)了紅色物質(zhì)?【探究2】“油封”對(duì)水中溶解氧含量的影響。實(shí)驗(yàn)1:將蒸餾水煮沸后迅速冷卻至12℃,取等體積水樣于兩個(gè)燒杯中,其中一個(gè)燒杯加5mL花生油進(jìn)行“油封”,用溶解氧傳感器測(cè)定兩個(gè)水樣中溶解氧含量。實(shí)驗(yàn)2:實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)1相同,實(shí)驗(yàn)條件中溫度改為19℃,花生油改用煤油。溶解氧含量/(mg·L-1)時(shí)間/h02612243648實(shí)驗(yàn)1①未油封2.424.756.448.4510.1010.4310.51②油封2.433.024.284.816.477.207.98實(shí)驗(yàn)2③未油封1.953.796.237.988.989.099.08④油封1.933.425.377.118.268.248.22已知:12℃時(shí)未煮沸的蒸餾水中溶解氧含量為10.68mg·L-1,19℃時(shí)為9.10mg·L-1?！窘忉屌c結(jié)論】(1)探究1中,對(duì)比②③(填序號(hào)),可得出鐵銹蝕需要與水接觸。

(2)探究2中,對(duì)比花生油和煤油,進(jìn)行“油封”時(shí),效果較好的是花生油。

(3)0h時(shí),實(shí)驗(yàn)2的溶解氧含量低于實(shí)驗(yàn)1,其原因可能是實(shí)驗(yàn)2溫度高于實(shí)驗(yàn)1。

(4)由實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是B(填字母序號(hào))。

A.“油封”的方式能隔絕氧氣在水中的溶解B.通過加熱煮沸并冷卻,可以明顯降低水中含氧量【反思與評(píng)價(jià)】(5)探究1實(shí)驗(yàn)①中,放置兩周后鐵釘依然出現(xiàn)銹蝕的原因是氧氣能通過油層傳遞擴(kuò)散溶解到水里,使鐵釘銹蝕。

(6)生活中常用在金屬表面涂油的方式“防生銹”,其主要原因是隔絕水。

類型5有關(guān)金屬化學(xué)性質(zhì)的探究(學(xué)用見P100~102)初中化學(xué)對(duì)于金屬化學(xué)性質(zhì)的探究通?？疾榻饘倥c氧氣、酸、可溶性鹽的反應(yīng)及金屬活動(dòng)性順序。該類試題的設(shè)置一般給定情境,考查考生的歸納、猜想、判斷能力。此類題目要求考生熟知常見金屬反應(yīng)的化學(xué)方程式、反應(yīng)現(xiàn)象。解決金屬活動(dòng)性相關(guān)試題可以采用間接比較法和直接比較法。典例興趣小組同學(xué)在做金屬化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)銅片與不同濃度的硫酸溶液接觸時(shí)現(xiàn)象不相同,如圖,請(qǐng)你與他們一起探究(所用銅片大小、種類相同,溶液均為硫酸溶液)?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】①②③④無明顯現(xiàn)象;⑤銅片溶解,溶液變藍(lán)并生成有刺激性氣味的氣體。(1)以上實(shí)驗(yàn)中,欲得出“升高溫度可使銅與硫酸反應(yīng)”需對(duì)比的實(shí)驗(yàn)是(填序號(hào))。

【提出問題】刺激性氣體是什么?【查閱資料】HCl、NH3、SO2均有刺激性氣味且污染空氣;SO2化學(xué)性質(zhì)與CO2相似,但SO2具有漂白性,能使紅色的品紅溶液褪色,HCl、NH3不行?！静孪爰僭O(shè)】甲同學(xué):HCl;乙同學(xué):NH3;丙同學(xué):H2;丁同學(xué):。

【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】(2)大家認(rèn)為甲、乙同學(xué)的猜想不合理,理由是。丙同學(xué)的猜想也不合理,理由是。

(3)丁同學(xué)設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn),將生成的氣體通入A、B裝置。A中觀察到的現(xiàn)象是紫色石蕊溶液變紅;B中觀察到的現(xiàn)象是。結(jié)論:丁同學(xué)猜想正確。

【反思評(píng)價(jià)】(4)同學(xué)們認(rèn)為丁同學(xué)實(shí)驗(yàn)有不足之處,請(qǐng)你改進(jìn):。

【拓展延伸】(5)根據(jù)結(jié)論,寫出實(shí)驗(yàn)⑤的化學(xué)方程式:。

(6)實(shí)驗(yàn)⑤反應(yīng)停止后,所得溶液里(填“有”或“沒有”)溶質(zhì)硫酸,理由是

。

【解析】(1)要想得出“升高溫度可使銅與硫酸反應(yīng)”需要注意控制溫度為唯一變量,應(yīng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)③和⑤。【猜想假設(shè)】該反應(yīng)的反應(yīng)物是銅和濃硫酸,由質(zhì)量守恒定律可推知,該刺激性氣體可能是SO2。(2)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,反應(yīng)物中沒有氮元素與氯元素,該氣體不可能是氨氣或氯化氫氣體。氫氣沒有氣味,丙同學(xué)的猜想也不合理。(3)由題意可知,丁同學(xué)猜想正確,則該氣體是SO2,SO2具有漂白性,能使紅色的品紅溶液褪色。(4)SO2是一種有毒氣體,不能直接排放到空氣中,否則會(huì)造成空氣污染,故應(yīng)在B裝置的后面增加盛有氫氧化鈉溶液的裝置或用氣球回收過量的有害氣體。(5)銅和濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)生成硫酸銅、水和二氧化硫氣體,化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑?！敬鸢浮?1)③⑤【猜想假設(shè)】SO2(2)不遵循質(zhì)量守恒定律(或反應(yīng)前沒有氮元素與氯元素)氫氣沒有氣味(3)品紅溶液褪色(4)在B裝置后增加盛有氫氧化鈉溶液的裝置(或用氣球回收過量的有害氣體)(5)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑(6)有由實(shí)驗(yàn)④可知,硫酸的濃度為50%時(shí)就不能與銅繼續(xù)反應(yīng),所以反應(yīng)停止后溶液中仍含有溶質(zhì)硫酸進(jìn)行金屬化學(xué)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)需注意以下幾點(diǎn):1.實(shí)驗(yàn)前金屬必須經(jīng)過打磨。2.做金屬與酸的反應(yīng)時(shí),一般用稀鹽酸或稀硫酸,不用濃鹽酸、濃硫酸或硝酸。3.做金屬與鹽溶液的反應(yīng)時(shí),鹽必須可溶于水。4.并不是所有排在前面的金屬都能把排在其后面的金屬?gòu)柠}溶液中置換出來,如鉀、鈣、鈉。5.在比較金屬活動(dòng)性時(shí),需要注意控制變量法的應(yīng)用,如酸溶液的溫度、濃度、體積和金屬的形狀、表面積等需保持一致。針對(duì)訓(xùn)練1.在一支試管中放入一小段鎂條(已打磨除去氧化膜),再向試管中加入一定量的鹽酸,鎂條表面有氣泡產(chǎn)生,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Mg+2HClMgCl2+H2↑。

【發(fā)現(xiàn)問題】為了再次觀察上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,小林同學(xué)用較長(zhǎng)的鎂條重做上述實(shí)驗(yàn),但發(fā)現(xiàn)了異?，F(xiàn)象,試管中出現(xiàn)了白色沉淀?！緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證1】小林同學(xué)針對(duì)兩次實(shí)驗(yàn)的不同結(jié)果,設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案,探究出現(xiàn)異?，F(xiàn)象的原因。試管(盛有同體積、同濃度的鹽酸)①②③④鎂條長(zhǎng)度/cm1234相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(省略題干現(xiàn)象)快速反應(yīng),試管發(fā)熱,鎂條全部消失沉淀量差異(恢復(fù)至20℃)無少量較多很多【得出結(jié)論】鎂條與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的白色沉淀與鎂條長(zhǎng)度有關(guān)。

【追問】白色沉淀是什么物質(zhì)?【查閱資料】①20℃時(shí),100g水中最多能溶解氯化鎂54.8g。②鎂能與熱水反應(yīng)產(chǎn)生一種堿和氫氣。③氯化銀既不溶于水也不溶于稀硝酸?！咀鞒霾孪搿坎孪胍?鎂;猜想二:氯化鎂;猜想三:氫氧化鎂,猜想的依據(jù)是Mg+2H2OMg(OH)2↓+H2↑(用化學(xué)方程式表示)。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2】將白色沉淀洗滌干凈,分別取少量沉淀于A、B、C試管中,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。試管操作現(xiàn)象結(jié)論A加入足量鹽酸沒有氣泡產(chǎn)生,白色沉淀消失

猜想一錯(cuò)誤,但這種白色沉淀能溶于鹽酸B加入足量水白色沉淀不消失

猜想二錯(cuò)誤C加入適量稀硝酸白色沉淀消失原白色沉淀中含有的離子是Mg2+、Cl-

繼續(xù)滴加幾滴硝酸銀溶液出現(xiàn)大量白色沉淀【拓展延伸】足量鎂與鹽酸反應(yīng)過程中,溶液會(huì)經(jīng)歷從酸性到堿性并且堿性逐漸增強(qiáng)的過程,從而促使白色堿式氯化鎂的生成。2.“鋁熱反應(yīng)”指鋁和氧化鐵的反應(yīng):2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,常用于焊接鐵軌。如圖所示,此過程為引燃鎂帶,漏斗內(nèi)物質(zhì)熔化,大量熔融物落下焊接。(1)“鋁熱反應(yīng)”說明鋁的金屬活動(dòng)性比鐵的強(qiáng)。

(2)某學(xué)習(xí)興趣小組對(duì)所得熔融物的成分進(jìn)行了探究?！静殚嗁Y料】①鋁能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生偏鋁酸鈉(NaAlO2)和氫氣。②鐵可以被磁鐵吸引,鋁不能被磁鐵吸引?！咀鞒霾孪搿俊颁X熱反應(yīng)”所得到的熔融物中的金屬成分:猜想一:鐵;猜想二:鐵和鋁的混合物?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證猜想。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量冷卻后的熔融物于石棉網(wǎng)上,用磁鐵吸引熔融物能夠被吸引猜想二正確取少量冷卻后的熔融物于試管中,加入NaOH溶液

熔融物部分溶解,有氣泡產(chǎn)生

請(qǐng)寫出鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。

3.實(shí)驗(yàn)課上,老師分析金屬與鹽溶液的反應(yīng)時(shí)指出,在金屬活動(dòng)性順序里,位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來,但鉀、鈣、鈉等除外。小明很好奇,于是做了金屬鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】取一塊綠豆大小的金屬鈉,放入盛有20mL硫酸銅溶液的燒杯中,發(fā)現(xiàn)金屬鈉浮在液面上不停打轉(zhuǎn),產(chǎn)生大量氣體,燒杯發(fā)燙,溶液中出現(xiàn)了藍(lán)色絮狀沉淀,并沒有出現(xiàn)紫紅色的銅,一段時(shí)間后,部分沉淀逐漸變黑?！咎岢鰡栴}】金屬鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)后的產(chǎn)物是什么?【查閱資料】①鈉能與水反應(yīng)生成一種堿,同時(shí)放出氣體。②氫氧化銅受熱至60~80℃時(shí)變暗,溫度過高時(shí)分解為相應(yīng)的金屬氧化物和水?！咎骄?】探究生成的氣體是什么?小明將上述金屬鈉與硫酸銅溶液放入錐形瓶中,立即塞上帶導(dǎo)管的單孔塞,將導(dǎo)管通入肥皂水中,將燃著的木條靠近飄起的肥皂泡,有爆鳴聲。說明生成的氣體是氫氣,點(diǎn)燃該氣體前一定要先檢驗(yàn)純度。

【探究2】探究沉淀的成分是什么?【猜想與假設(shè)】沉淀中有Cu(OH)2和CuO,可能還有Cu。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論將錐形瓶?jī)?nèi)反應(yīng)后的物質(zhì)過濾,向?yàn)V出的固體中加入足量的稀硫酸

固體全部溶解,溶液變成藍(lán)色

沉淀中沒有Cu【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過實(shí)驗(yàn),小明同學(xué)得出結(jié)論:鈉加入硫酸銅溶液中會(huì)先與水反應(yīng),生成物再與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅。寫出相關(guān)化學(xué)方程式:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4。

【反思與交流】出現(xiàn)黑色物質(zhì)的可能原因是鈉和水反應(yīng)放出大量的熱,氫氧化銅受熱分解生成黑色的氧化銅。

類型6有關(guān)酸、堿、鹽性質(zhì)的探究(學(xué)用見P102~104)安徽省中考主要考查酸、堿及碳酸鹽的化學(xué)性質(zhì)。解答此類問題的關(guān)鍵是熟悉常見物質(zhì)之間的反應(yīng)現(xiàn)象、常見物質(zhì)的性質(zhì),并能推測(cè)同類物質(zhì)的性質(zhì),以及熟知驗(yàn)證無明顯現(xiàn)象的反應(yīng)的方法:指示劑法、pH值法、溫度變化、壓強(qiáng)變化等。典例(2021·山東菏澤)某化學(xué)興趣小組為驗(yàn)證硫酸的部分化學(xué)性質(zhì),使用氫氧化鈉、碳酸鈉、金屬鋁和另外一種不同類別的物質(zhì)A進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到稀硫酸與A反應(yīng)有藍(lán)色溶液生成,則A物質(zhì)是。

(2)稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)沒有明顯現(xiàn)象,為了證明二者發(fā)生了反應(yīng),該組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖一所示實(shí)驗(yàn),傳感器測(cè)定的pH和溫度隨溶液質(zhì)量變化的情況見圖二、圖三,則B溶液是溶液,圖三中的M與圖二中X、Y、Z中的數(shù)值相等。

(3)該化學(xué)興趣小組又做了如圖所示實(shí)驗(yàn):【提出問題】②號(hào)試管中無色溶液的溶質(zhì)是什么?【作出猜想】猜想一:硫酸鈉;猜想二:硫酸鈉、硫酸;猜想三:。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】該小組同學(xué)用試管取適量②號(hào)試管中的無色溶液,加入一種試劑后,根據(jù)產(chǎn)生的現(xiàn)象推斷出了②號(hào)試管中溶質(zhì)的成分,該試劑是。

【質(zhì)疑反思】甲同學(xué)認(rèn)為猜想三不能成立,因?yàn)棰佗谔?hào)試管中溶液混合后燒杯中沒有藍(lán)色沉淀生成。乙同學(xué)則認(rèn)為猜想三是可以成立的,理由是

。

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到稀硫酸與A反應(yīng)有藍(lán)色溶液生成,故A物質(zhì)是氧化銅,因?yàn)檠趸~屬于氧化物,能和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水。(2)B溶液是稀硫酸,是因?yàn)槿芤簆H由大于7逐漸減小;題圖三中的M與題圖二中的Y數(shù)值相等,因?yàn)镸、Y點(diǎn)都是稀硫酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)。(3)【作出猜想】猜想一:恰好完全反應(yīng)時(shí),溶質(zhì)是硫酸鈉;猜想二:硫酸過量時(shí),溶質(zhì)是硫酸鈉、硫酸;猜想三:氫氧化鈉過量時(shí),溶質(zhì)是硫酸鈉、氫氧化鈉?！緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證】由題意可知,該試劑是紫色石蕊試液,因?yàn)橹行匀芤翰荒苁棺仙镌囈鹤兩?堿性溶液能使紫色石蕊試液變藍(lán)色,酸性溶液能使紫色石蕊試液變紅色?！举|(zhì)疑反思】乙同學(xué)認(rèn)為猜想三是可以成立的,理由是如果①號(hào)試管中稀硫酸過量,混合后,會(huì)與②號(hào)試管中的氫氧化鈉反應(yīng),如果氫氧化鈉完全反應(yīng),則不會(huì)產(chǎn)生氫氧化銅沉淀?！敬鸢浮?1)CuO(2)稀硫酸Y【作出猜想】硫酸鈉、氫氧化鈉【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】紫色石蕊試液【質(zhì)疑反思】如果①號(hào)試管中稀硫酸過量,則混合后,氫氧化鈉先與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水,也不會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀酸、堿、鹽這幾類物質(zhì)能夠相互發(fā)生反應(yīng),且有的反應(yīng)現(xiàn)象十分明顯,如生成氣體或沉淀,有的卻幾乎觀察不到變化。解答此類問題需要掌握各類物質(zhì)的性質(zhì)及不同物質(zhì)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,以此來判斷反應(yīng)是否發(fā)生以及是何種反應(yīng)物。針對(duì)訓(xùn)練1.實(shí)驗(yàn)室常用氫氧化鈉溶液來吸收CO2,石灰水也能與CO2反應(yīng)?！咎岢鰡栴}】實(shí)驗(yàn)室可否用石灰水來吸收CO2呢?化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)此展開探究?！咀鞒霾孪搿啃∶?可用飽和石灰水吸收CO2;小亮:不可用飽和石灰水吸收CO2。小明提出猜想的理由是氫氧化鈣與CO2反應(yīng)。小亮提出猜想的理由是氫氧化鈣溶液中溶質(zhì)的含量低,因?yàn)闅溲趸}微溶于水。

為了驗(yàn)證他們的觀點(diǎn),同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置并用數(shù)字傳感器記錄數(shù)據(jù)?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】①連接儀器,檢查裝置氣密性。

②按要求裝入藥品。夾緊K1、K2,打開壓強(qiáng)傳感器,繪制初始波形圖至a點(diǎn)(圖2)。③打開K1,向裝置中注入50mL飽和石灰水,完畢后再微微振蕩裝置。④等曲線平衡后,打開K2,向裝置中注入50mL氫氧化鈉溶液,記錄波形圖?！痉治雠c結(jié)論】(1)ab段壓強(qiáng)增大的原因是加入飽和石灰水對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體產(chǎn)生擠壓。

(2)注入氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。

(3)通過a、c兩點(diǎn)的比較,說明小明的猜想不成立。通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn),同學(xué)們明白了實(shí)驗(yàn)室不能用石灰水來吸收CO2。

【交流與評(píng)價(jià)】(4)實(shí)驗(yàn)中最好用氫氧化鈉飽和(填“飽和”或“不飽和”)溶液。

(5)小燕認(rèn)為de段壓強(qiáng)明顯減小的原因也可能是CO2溶于水造成的,請(qǐng)分析整個(gè)波形圖,說說你的觀點(diǎn):水對(duì)實(shí)驗(yàn)影響不大,石灰水中也含有水,而最終吸收氣體的體積小于石灰水的體積。

(6)若在波形圖上出現(xiàn)e后,再微微振蕩裝置,波形圖會(huì)繼續(xù)下降,理由是氫氧化鈉溶液充分吸收了剩余的CO2。

2.某校九年級(jí)“我們愛化學(xué)”活動(dòng)小組的同學(xué),在老師的指導(dǎo)下對(duì)稀硝酸的性質(zhì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究?！緦?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】①將紫色石蕊溶液滴入稀硝酸中,預(yù)計(jì)紫色石蕊溶液由紫色變?yōu)榧t色;②將銅片加入稀硝酸中,觀察現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們按上述設(shè)計(jì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),卻發(fā)現(xiàn)紫色石蕊溶液變色后一會(huì)兒即褪去,銅片投入稀硝酸后,有氣泡冒出,產(chǎn)生無色氣體X,無色氣體X遇空氣變成紅棕色有刺激性氣味的氣體?！咎岢鰡栴}】①紫色石蕊溶液變色后為何會(huì)褪色?②上述產(chǎn)生的無色氣體X是什么?硝酸具有哪些特性?【查閱資料】Ⅰ.硝酸具有強(qiáng)氧化性,可與Cu、Zn等多種金屬反應(yīng)生成相應(yīng)的硝酸鹽,但不會(huì)生成H2。Ⅱ.某些氣態(tài)含氮物質(zhì)的物理性質(zhì)如下表所示:物質(zhì)N2NH3NONO2顏色無色無色無色紅棕色溶解性不溶于水極易溶于水不溶于水可溶于水【猜想與分析】(1)小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為紫色石蕊溶液變色后又褪色是由于試管不干凈,含有其他雜質(zhì)造成的,要證明小強(qiáng)的觀點(diǎn),應(yīng)進(jìn)行的操作是換一支干凈的試管重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)大家一致認(rèn)為紅棕色氣體是NO2,但對(duì)于無色氣體X及變化的原因有不同的觀點(diǎn)。①小華同學(xué)認(rèn)為氣體X是N2,但遭到大家的一致反對(duì),理由是氮?dú)獬叵禄瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不會(huì)與空氣中的成分反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色氣體。

②小明同學(xué)認(rèn)為氣體X是NH3,也遭到大家的一致反對(duì),理由是氨氣極易溶于水且可與酸反應(yīng),生成銨鹽,不會(huì)逸出。

③經(jīng)討論,最終大家達(dá)成了氣體X是NO的共識(shí)。NO遇到空氣中的氧氣生成NO2的化學(xué)方程式為2NO+O22NO2。

【表達(dá)交流】根據(jù)探究結(jié)果,請(qǐng)分析稀鹽酸和銅不反應(yīng),而稀硝酸卻能和銅反應(yīng)的原因:硝酸具有強(qiáng)氧化性。

【反思拓展】將銅片加入足量的濃硝酸中,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后所得溶液呈綠色?；顒?dòng)小組的同學(xué)查閱資料得知,這是由于生成的紅棕色NO2溶解在溶液中引起的,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明:取適量該溶液于試管中,加熱,觀察到有紅棕色氣體產(chǎn)生,溶液變?yōu)樗{(lán)色,說明溶液呈綠色是由生成的紅棕色NO2溶解在溶液中引起的。

類型7有關(guān)實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象的探究(學(xué)用見P104~107)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)與所探究目的不一樣的現(xiàn)象。此類題目一般考查導(dǎo)致異?，F(xiàn)象的因素或異常現(xiàn)象的結(jié)果。解決此類問題要根據(jù)已有知識(shí)作出合理的猜想,假設(shè)所有符合實(shí)際的可能因素或結(jié)果,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。典例某研究性學(xué)習(xí)小組在驗(yàn)證“堿使酚酞試液變紅”的實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)一個(gè)異?，F(xiàn)象:將酚酞試液滴入某NaOH溶液中,溶液變成了紅色,可是過一會(huì)兒紅色卻消失了?！咎岢鰡栴}】是什么原因?qū)е碌斡蟹犹囈旱腘aOH溶液由紅色褪為無色?【猜想與假設(shè)】他們分別對(duì)這種異常現(xiàn)象作出如下猜想:甲同學(xué):可能是酚酞試液與O2發(fā)生了反應(yīng);乙同學(xué):可能是NaOH溶液與空氣中的CO2發(fā)生了反應(yīng);丙同學(xué):可能與NaOH溶液濃度大小有關(guān);你認(rèn)為可能還與有關(guān)(寫出1條即可)。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想:(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你填寫下表。實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)這一步驟的目的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①將NaOH溶液加熱煮沸

溶液變紅,過一會(huì)兒紅色消失甲同學(xué)猜想(填“正確”或“不正確”)

②向冷卻后的溶液中滴入酚酞試液,并滴一些植物油在其上方

(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),一段時(shí)間后,試管中溶液的紅色褪去,于是認(rèn)定自己的猜想正確。請(qǐng)寫出CO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:。甲同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),理由是。

(3)丙同學(xué)使用了色度傳感器測(cè)溶液的顏色。他在a、b、c三個(gè)比色皿中分別加入等量5%、10%、20%的NaOH溶液,然后各滴加2滴酚酞試液。溶液顏色的變化曲線如圖2[說明:溶液無色時(shí)色度值(透過率)為100%]。請(qǐng)你觀察圖2回答問題。①寫出兩條規(guī)律性結(jié)論:;。

②推測(cè)5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞試液后褪為無色的時(shí)間約為(填字母序號(hào))。

A.小于30sB.30~90sC.90~140sD.140~180s E.180~280s F.大于280s【解析】【猜想與假設(shè)】除了題中猜想外,還可考慮滴入酚酞試液的多少、滴入酚酞試液的濃度大小以及氫氧化鈉溶液中含有的雜質(zhì)等因素。(1)將NaOH溶液加熱煮沸是為了除去氫氧化鈉溶液中溶解的氧氣;向冷卻后的溶液中滴入酚酞試液,并滴一些植物油在其上方能隔絕氧氣。由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,甲同學(xué)猜想不正確。(2)CO2與NaOH反應(yīng)生成碳酸鈉和水,化學(xué)方程式為2NaOH+CO2Na2CO3+H2O;二氧化碳中可能混有氯化氫氣體,氫氧化鈉會(huì)與氯化氫發(fā)生反應(yīng),試管中溶液的紅色也能褪去。(3)①由題圖2可以得出:氫氧化鈉溶液的濃度越大,酚酞試液變紅后褪色越快;氫氧化鈉溶液的濃度越大,起始顏色越深。②由題圖2可看出,5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞試液后140s內(nèi)色度從85%升高至約92%,那么從92%升高至100%,所需時(shí)間要大于140s。【答案】【猜想與假設(shè)】滴入酚酞試液的多少(或滴入酚酞試液的濃度大小或氫氧化鈉溶液中含有雜質(zhì),合理即可)(1)除去NaOH溶液中溶解的氧氣隔絕氧氣不正確(2)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O若制取的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫氣體,試管中溶液的紅色也能褪去(3)①NaOH溶液的濃度越大,酚酞試液變紅后褪色越快NaOH溶液的濃度越大,起始顏色越深②F探究實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生異?，F(xiàn)象的原因可從以下角度分析:1.反應(yīng)物本身2.生成物本身3.反應(yīng)條件是否需要加熱4.反應(yīng)伴隨現(xiàn)象:主要是熱現(xiàn)象。5.環(huán)境:周圍環(huán)境的差異(溫度、物質(zhì)等)、環(huán)境中某些物質(zhì)是否參與了反應(yīng)。針對(duì)訓(xùn)練1.為研究鋁和銅的金屬活動(dòng)性,某研究小組進(jìn)行如下探究。(1)小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案:將打磨好的鋁片和銅片分別放入稀鹽酸中,觀察反應(yīng)現(xiàn)象。寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑。

(2)小芳將鋁片放入濃氯化銅溶液中,看到有大量氣泡逸出,且在一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡越來越快,收集的該氣體可點(diǎn)燃,則生成的氣體可能是氫氣(或H2)。

(3)小芳在(2)實(shí)驗(yàn)中,還觀察到鋁片與濃氯化銅溶液反應(yīng)時(shí),還有“白色沉淀”這一異?，F(xiàn)象。【提出問題】鋁片與濃氯化銅溶液反應(yīng)出現(xiàn)的白色沉淀的組成是什么?【查閱文獻(xiàn)】①AlCl3為無色透明晶體或白色而微帶淺黃色的固體,易溶于水和乙醇。②CuCl為白色固體,不溶于水、乙醇;溶于濃鹽酸且溶液變褐色;溶于濃氨水且溶液變藍(lán)色?！咎岢龊侠砑僭O(shè)】假設(shè)a:該白色沉淀可能含有CuCl(或CuCl和AlCl3);

假設(shè)b:該白色沉淀可能含有AlCl3;假設(shè)c:該白色沉淀可能含有Al?！驹O(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】取白色沉淀分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①加入適量濃鹽酸無氣泡,固體溶解,得到褐色溶液②加入適量無水乙醇固體部分溶解③加入適量濃氨水固體部分溶解,得到藍(lán)色溶液【得出結(jié)論】實(shí)驗(yàn)①可判斷假設(shè)c不成立(填“成立”或“不成立”),再結(jié)合實(shí)驗(yàn)②和③可得出該白色沉淀的成分是CuCl和AlCl3。

(4)室溫時(shí),小芳將等質(zhì)量的相同鋁片分別放入氯化銅溶液和硫酸銅溶液中,發(fā)現(xiàn)鋁片和氯化銅溶液的反應(yīng)更劇烈。【發(fā)現(xiàn)問題】為什么鋁片與氯化銅溶液反應(yīng)比與硫酸銅溶液反應(yīng)劇烈呢?【提出假設(shè)】假設(shè)①:Cl-使銅鹽和鋁的反應(yīng)容易進(jìn)行。假設(shè)②:氯化銅溶液和硫酸銅溶液的濃度不同所致。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】為驗(yàn)證假設(shè)①是否正確,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)合理的實(shí)驗(yàn):取打磨好的鋁片放在一定體積的硫酸銅溶液中,滴加氯化鈉溶液(合理即可)。

2.(2021·阜陽三模)某研究性學(xué)習(xí)小組取100mL飽和Ca(OH)2溶液做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),如圖所示。觀察到燒杯中電極處產(chǎn)生大量氣泡,此外還發(fā)現(xiàn)一個(gè)異常的現(xiàn)象:石墨電極附近出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。(1)燈泡發(fā)亮,說明Ca(OH)2在水中會(huì)解離出Ca2+(或OH-)(寫出1種離子符號(hào)即可)(2)燒杯中正極產(chǎn)生的氣體是氧氣。

【提出問題】什么原因?qū)е率姌O附近出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象?【猜想與假設(shè)】猜想1:可能是由于飽和Ca(OH)2溶液通電后,水的減少所致;猜想2:可能是由于飽和Ca(OH)2溶液通電后,放熱使溶液溫度升高,導(dǎo)致固體Ca(OH)2析出所致?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】①請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想1不成立:實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象增加Ca(OH)2溶液中水的質(zhì)量,進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)

溶液變渾濁

②為確定猜想2是否合理,還需確定飽和Ca(OH)2溶液通電后,溫度是否升高。取100mL相同濃度的飽和Ca(OH)2溶液于燒杯中,加熱至電解實(shí)驗(yàn)時(shí)上升的溫度,沒有明顯的渾濁現(xiàn)象出現(xiàn),說明猜想2不成立(填“成立”或“不成立”)。

【深入探究】當(dāng)把石墨電極換成鉑電極,重復(fù)Ca(OH)2溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)時(shí),燒杯中沒有出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。于是,提出出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象的原因可能是石墨電極產(chǎn)生的O2與石墨電極中的碳發(fā)生反應(yīng)生成了CO2,CO2與Ca(OH)2反應(yīng)生成了CaCO3。向渾濁液體中滴加稀鹽酸,白色渾濁物消失,無明顯氣泡產(chǎn)生,當(dāng)改用CO2傳感器實(shí)驗(yàn)時(shí),得到圖像如圖所示,寫出圖像中涉及的化學(xué)方程式:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。

【拓展延伸】查閱資料可知,20℃時(shí),飽和碳酸鈣溶液和飽和氫氧化鈣溶液的pH值如表。飽和碳酸鈣溶液飽和氫氧化鈣溶液pH8.412.8測(cè)得該白色渾濁液的pH為9.5,則該白色渾濁物成分是碳酸鈣、氫氧化鈣。

3.某化學(xué)興趣小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)將鎂條放入Na2CO3濃溶液中,鎂條表面會(huì)產(chǎn)生較多氣泡,溶液中有白色沉淀生成。小組同學(xué)對(duì)此進(jìn)行了探究活動(dòng)?！緦?shí)驗(yàn)1】按圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。觀察到A中產(chǎn)生較多氣泡,溶液中有白色沉淀;B中石灰水不變渾濁;D處氣體燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠。(1)產(chǎn)生的氣體為氫氣,點(diǎn)燃該氣體前的操作是驗(yàn)純。

【實(shí)驗(yàn)2】按圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！静殚嗁Y料】①鎂能與水反應(yīng)生成氣體,同時(shí)生成一種堿。②Na2CO3溶液中含有Na+、CO32-、(2)觀察到E、G中緩慢產(chǎn)生氣泡,F中快速產(chǎn)生氣泡。E中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。

(3)G中試劑X是NaOH;比較F、G,說明溶液中促進(jìn)鎂與水快速反應(yīng)的微粒是CO32-【實(shí)驗(yàn)3】按圖3所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)1中的白色沉淀過濾,充分干燥后加熱,把加熱過程中產(chǎn)生的氣體全部通入圖3所示的裝置。(4)裝置H和I的質(zhì)量均增加,沉淀中含有的離子可能是Mg2+、OH-、CO32-(5)堿石灰能吸收水和二氧化碳,則裝置J的作用是吸收空氣中的水分和二氧化碳,防止空氣中的水分和二氧化碳進(jìn)入裝置I中。

類型8數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探究(學(xué)用見P107~108)有些化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象不明顯,就需要借助溫度傳感器、pH傳感器以及濃度傳感器監(jiān)測(cè),并通過電腦描繪圖像。解決此類題目的關(guān)鍵是能看懂題給圖像,善于從圖像中總結(jié)歸納有價(jià)值的信息。典例氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]可以用來制顏料、藥物、催化劑、吸收劑和砷解毒劑等,學(xué)習(xí)小組展開制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)探究?！静殚嗁Y料】①Fe(OH)2是一種難溶于水的白色固體,在空氣中易被氧氣氧化。②2NaOH+FeSO4Na2SO4+Fe(OH)2↓。【實(shí)驗(yàn)制備】小組同學(xué)向盛有FeSO4溶液的試管中滴加NaOH溶液,觀察到開始有大量白色沉淀生成,很快變成灰綠色,最終變成紅褐色物質(zhì)。【提出問題】實(shí)驗(yàn)制備中沉淀顏色為什么會(huì)發(fā)生改變?【猜想假設(shè)】通過對(duì)資料進(jìn)行分析,小組同學(xué)認(rèn)為是氧氣將Fe(OH)2氧化成紅褐色的Fe(OH)3?！緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證】小組同學(xué)利用氧氣傳感器、溶解氧傳感器進(jìn)行數(shù)字化實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示(夾持裝置略去,裝置氣密性良好)。打開磁力攪拌器,立即加入NaOH溶液,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2、圖3所示?！窘忉屌c結(jié)論】(1)攪拌的作用是。

(2)通過上述數(shù)字化實(shí)驗(yàn),可得到“Fe(OH)2在制備過程中,沉淀顏色的改變與氧氣有關(guān)”的結(jié)論。其依據(jù)是。

【清洗儀器】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,裝置內(nèi)壁沾有的紅褐色固體用水不易洗去,小林同學(xué)提議利用(填化學(xué)式)清洗。

小組同學(xué)為制取純凈的Fe(OH)2,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):【改進(jìn)方案】向盛有5mL新制FeSO4溶液的試管中加入10滴植物油,然后用膠頭滴管滴加煮沸過的氫氧化鈉溶液,此時(shí)膠頭滴管的正確使用方法是(填字母序號(hào))。

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】能較長(zhǎng)時(shí)間看到白色沉淀產(chǎn)生。【反思交流】該實(shí)驗(yàn)中加入植物油的目的是;氫氧化鈉溶液煮沸的目的是。

【解析】(1)攪拌有利于沉淀與氧氣接觸,使沉淀和氧氣充分反應(yīng)。(2)從題圖2和題圖3中可以看出氧氣濃度明顯降低,沉淀顏色隨之發(fā)生變化?！厩逑磧x器】紅褐色固體為氫氧化鐵,屬于堿,可與酸反應(yīng)生成可溶性鹽和水,故可利用鹽酸進(jìn)行清洗?！靖倪M(jìn)方案】為防止氫氧化鈉和硫酸亞鐵生成的氫氧化亞鐵被氧化,滴加氫氧化鈉時(shí)需要將膠頭滴管伸入液面以下,保證液體全部加入?！痉此冀涣鳌恐参镉涂梢云鸬矫芊庾饔?避免氧氣進(jìn)入溶液;氫氧化鈉溶液可以溶解一定的氧氣,加熱煮沸可以將其除去,從而消除溶解氧對(duì)沉淀的影響?！敬鸢浮?1)使反應(yīng)物充分反應(yīng)(2)瓶?jī)?nèi)空氣中、溶液中的氧氣含量均降低,沉淀顏色改變【清洗儀器】HCl【改進(jìn)方案】D【反思交流】隔絕氧氣除去氫氧化鈉溶液中的氧氣數(shù)字化實(shí)驗(yàn)通常用于反應(yīng)現(xiàn)象不明顯的實(shí)驗(yàn)中,一般需要借助傳感器(溫度傳感器、壓強(qiáng)傳感器、pH傳感器)、電腦等儀器繪制圖像,從而證明反應(yīng)發(fā)生。解答此類題目需掌握以下幾點(diǎn):1.清楚橫、縱坐標(biāo)表示的量以及不同曲線所表示的含義。2.了解圖像的起點(diǎn)、拐點(diǎn)、變化趨勢(shì)與反應(yīng)進(jìn)程的聯(lián)系。3.善于從圖像中歸納出有價(jià)值的信息,結(jié)合題意進(jìn)行分析解答。針對(duì)訓(xùn)練1.小明在市場(chǎng)看到,魚老板將一勺白色粉末“魚浮靈”加入水中,有氣泡產(chǎn)生,水中奄奄一息的魚很快張開嘴,活蹦亂跳起來,小明對(duì)這種白色粉末展開了相關(guān)的探究。【査閱資料】“魚浮靈”主要成分是過氧碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2),俗稱固體雙氧水,該晶體具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)?！緦?shí)驗(yàn)1】(1)取少量“魚浮靈”于試管中,加水,有持續(xù)細(xì)小氣泡緩慢放出,將帶火星木條伸入試管中,木條不復(fù)燃(或無明顯變化),不能得出是否有氧氣生成。

【實(shí)驗(yàn)2】(2)通過數(shù)字實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究,如圖1,在三頸燒瓶中加入“魚浮靈”和適量水,三頸燒瓶?jī)啥朔謩e插入氧氣傳感器和溶解氧傳感器(氧氣傳感器用于測(cè)定裝置內(nèi)氣體中氧氣的含量變化,溶解氧傳感器用于測(cè)定溶液中溶解氧氣的含量變化),測(cè)定的圖像如圖2所示,根據(jù)溶解氧傳感器測(cè)得的曲線可以得出結(jié)論:“魚浮靈”與水作用產(chǎn)生的氣體是氧氣。

【實(shí)驗(yàn)反思】(3)結(jié)合曲線,實(shí)驗(yàn)1中小明不能檢驗(yàn)出是否有氧氣生成的原因是產(chǎn)生的氧氣較少,主要溶解在水中。

(4)向?qū)嶒?yàn)1試管中加入少量二氧化錳(填物質(zhì)名稱),產(chǎn)生大量氣泡,伸入帶火星木條,木條復(fù)燃。

(5)取實(shí)驗(yàn)1中上層清液,測(cè)得溶液pH>(填“>”“<”或“=”)7;向溶液中滴加足量稀鹽酸,產(chǎn)生大量氣泡;將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁,說明有CO2生成。

(6)向過氧碳酸鈉中加入下列物質(zhì)時(shí),不會(huì)導(dǎo)致過氧碳酸鈉變質(zhì)的是C(填字母序號(hào))。

A.硫酸銅B.醋酸C.硫酸鈉D.氯化鋇2.為探究CO2與NaOH溶液發(fā)生的反應(yīng),某興趣小組嘗試用不同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！静殚嗁Y料】Ⅰ.20℃時(shí),幾種物質(zhì)在水中的溶解度如表所示。物質(zhì)Na2CO3NaHCO3Ba(OH)2Ca(OH)2溶解度/g21.89.63.890.165Ⅱ.本實(shí)驗(yàn)條件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分別約為11.0和8.5?！緦?shí)驗(yàn)探究】(1)實(shí)驗(yàn)一:小雨取一個(gè)充滿CO2的礦泉水瓶,向其中加入一定量的水,立即擰緊瓶蓋,振蕩,發(fā)現(xiàn)瓶子變癟。小雨另取一個(gè)相同的充滿CO2的礦泉水瓶,向其中加入與水等體積的稀NaOH溶液,立即擰緊瓶蓋,振蕩,得到溶液X,此時(shí)觀察到的現(xiàn)象是瓶子變癟,且比裝水的瓶子更癟。實(shí)驗(yàn)中,小雨采用兩個(gè)礦泉水瓶做對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原因是證明CO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)。

(2)實(shí)驗(yàn)二:為檢驗(yàn)CO2與NaOH溶液反應(yīng)后的產(chǎn)物,小亮取少許實(shí)驗(yàn)一所得的溶液X,向其中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl。實(shí)驗(yàn)中不宜將BaCl2溶液換成CaCl2溶液的原因是CaCl2溶液與NaOH混合會(huì)生成微溶的Ca(OH)2,也會(huì)有白色沉淀。

(3)實(shí)驗(yàn)三:小華取少許實(shí)驗(yàn)一所得溶液X,向其中加入過量的BaCl2溶液,振蕩,靜置,取上層清液,滴入2滴酚酞試液,發(fā)現(xiàn)溶液不變紅色,證明溶液X中沒有NaOH。實(shí)驗(yàn)中,小華沒有直接向溶液X中滴入酚酞試液,理由是Na2CO3溶液顯堿性,也能使酚酞試液變紅,干擾實(shí)驗(yàn)。

(4)實(shí)驗(yàn)四:興趣小組將CO2持續(xù)通入一定濃度和體積的NaOH溶液中,用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)測(cè)定反應(yīng)過程中溶液的pH和溫度變化,結(jié)果如圖1、圖2所示。圖1中,BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3。圖2中,DE段溫度變化的原因是CO2與NaOH反應(yīng)放熱。

【反思感悟】(5)實(shí)驗(yàn)從CO2減少、NaOH減少、Na2CO3生成等角度,以及能量轉(zhuǎn)化等視角多維度探究CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。對(duì)于現(xiàn)象不明顯的化學(xué)反應(yīng),可以通過現(xiàn)代技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)定,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程的“可視化”。

類型9項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究(學(xué)用見P109~110)此類問題可以進(jìn)一步促進(jìn)化學(xué)學(xué)科的真實(shí)情境教學(xué),試題注重考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力。讓教學(xué)走出課本,走向生活,提升考生分析問題、解決問題的能力。典例體積分?jǐn)?shù)為75%的醫(yī)用酒精能夠破壞新型冠狀病毒的脂質(zhì)包膜分子并使其蛋白質(zhì)變性,從而殺滅病毒。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們對(duì)乙醇展開了項(xiàng)目化探究。項(xiàng)目一:探究乙醇的物理性質(zhì)在盛有2mL水的試管中滴入3滴紅墨水,再緩慢加入2mL乙醇如圖所示,觀察到的現(xiàn)象是。振蕩試管,靜置,觀察到。由此得出的結(jié)論是。實(shí)驗(yàn)中紅墨水的作用是。

項(xiàng)目二:了解乙醇汽油在汽油中加入一定比例的乙醇即為乙醇汽油。乙醇屬于(填“可再生”或“不可再生”)能源,其燃燒的化學(xué)方程式是。欲檢驗(yàn)其燃燒生成的一種產(chǎn)物,實(shí)驗(yàn)方案是

。

為保證乙醇汽油