2023年广东省中考化学专题强化四---科学探究题课件PPT

第二板块　专题强化专题四　科学探究题1例题剖析及变式2综合实践训练类型一　单一实验探究例1　（2019广东）某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？【查阅资料】（1）CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca（HCO3）2。（2）AgCl不溶于稀硝酸。【提出猜想】Ⅰ.石灰水已完全变质；Ⅱ.二氧化碳过量；Ⅲ.CO2中混有HCl  Na2CO3　澄清石灰水不变浑浊　AgNO3　产生白色沉淀HCl＋ ＋HNO3　【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和 　浓硫酸　⁠。 浓硫酸　【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是 　二氧化碳在水中的溶解度不大，且排水法收集的二氧化碳中没有干扰实验的气体成分　⁠（写一点）。 二氧化碳在水中的溶解度不大，且排水法收集的二氧化碳中没有干扰实验的气体成分一般步骤及解题思路：1.提出问题2.提出猜想——根据信息（或已学知识）提出合理猜想3.设计实验并进行实验→实验方案是针对实验猜想设计的，要明确每步实验操作的目的，即判断物质的有无或与原实验形成对比实验。点拨：步骤（1）验证有无 　Ca（OH）2　⁠； 步骤（2）验证CO2 　量的多少　⁠是否影响实验结果； 步骤（3）验证有无 　HCl　⁠。 Ca（OH）2　量的多少　HCl　→收集证据，得出结论验证猜想。→利用物质的性质分析得出操作、现象与结论之间的对应关系。 4.交流与评价对探究的所有环节进行评价，主要有：（1）实验原理及方案是否科学、合理、严谨；（2）实验操作是否简便、易行；（3）实验现象是否明显，易于观察；（4）实验结果是否与实验目的一致；（5）是否符合“绿色化学”的理念。强化点一：提出合理猜想 　某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组开展探究活动。将一定量稀盐酸加入到盛氢氧化钙溶液的小烧杯中。【提出问题】实验中未观察到明显现象，同学们产生了疑惑：反应后溶液中除了水还有哪些成分？【猜想与假设】猜想一：只有CaCl2；猜想二：有CaCl2和HCl；猜想三：有 　CaCl2和Ca（OH）2　⁠。 CaCl2和Ca（OH）2　 　【元素守恒】（2022新疆节选）2021年12月9日，我国“天宫课堂”第一课成功授课。兴趣小组同学对其中的“泡腾片实验”很好奇，于是一起开展如下探究。某品牌维生素C（C6H8O6）泡腾片主要成分如图。【提出问题】维生素C泡腾片溶于水后产生的气体是什么？【猜想与假设】同学甲认为产生的气体中不可能含有CO和H2，因为从药品安全角度考虑，H2易燃易爆，CO 　有毒　⁠。同学乙认为产生的气体也不可能含有N2，因为 　反应物中不含氮元素　⁠。同学丙认为该气体可能含有O2、CO2中的一种或两种。 有毒　反应物中不含氮元素　强化点二：实验操作、现象与结论之间的对应关系 　（2022鞍山节选）化学实验室有一包白色粉末，可能由碳酸钡、氯化钾、硫酸钠、氯化钡、硫酸铜中的一种或几种组成，化学兴趣小组的同学对其成分进行了如下探究。【提出问题】该粉末的成分是什么？【实验探究】稀盐酸（或稀硫酸）　硫酸铜　 　碳酸钡和硫酸钡　碳酸钡、硫酸钠和氯化钡【实验分析】  BaCl2＋  ＋H2O＋CO2↑　 　（2022牡丹江改编）实验活动课上，兴趣小组展开了对脱氧剂成分及原理的探究。实验活动一：探究脱氧剂中黑色粉末的成分。【作出猜想】黑色粉末含有铁粉和碳粉中的一种或两种。【实验探究】小组同学设计实验方案并完成如下实验：产生气泡　澄清石灰水变浑浊　Fe＋ 【查阅资料】实验所用脱氧剂中还含有氯化钠，脱氧剂利用铁生锈的原理延长食品保质期。实验活动二：探究溶液中溶质的成分。【实验探究】小组同学用老师提供的完全变质的同种脱氧剂设计并完成如下实验：Fe2O3＋ NaCl、 HCl、FeCl3强化点三：交流与讨论、拓展与思考 　（2022海南）化学项目式学习小组对使用后并久置于潮湿空气中生石灰干燥剂成分进行探究：【猜想与假设】样品的成分可能是Ca（OH）2和CaCO3中的一种或两种。【查阅资料】20℃时溶解度：Ca（OH）2－0.161g，CaCO3－0.005g。【设计实验】学习小组设计如下实验进行探究。【反思评价】（1）经过讨论发现，通过实验①并不能确定样品中一定含有CaCO3，理由是 　Ca（OH）2溶解度小，杯底的固体可能是Ca（OH）2　⁠，要证明样品中有CaCO3，请你完善实验③的实验操作： 　　取②中适量滤渣于试管中，加入足量稀盐酸　⁠。  Ca（OH）2溶解度小，杯底的固体可能是Ca（OH）2　取②中适量滤渣于试管中，加入足量稀盐酸　 Ca（OH）2　 【拓展延伸】（3）学习小组用熟石灰进一步研究酸碱中和的性质，如图1，取少量熟石灰于烧杯中，加适量的水充分搅拌后，熟石灰未完全溶解，在烧杯中连接pH传感器，然后缓慢滴入稀盐酸，并不断搅拌，熟石灰逐渐溶解。pH传感器数据曲线如图2，请从微观角度分析a～b段变化实质： 　稀盐酸和氢氧化钙反应过程中，氢离子和氢氧根离子结合生成水分子，加入稀盐酸时，氢氧根离子数目减少，烧杯中氢氧化钙固体溶解，氢氧根离子补充到溶液中，直至氢氧化钙固体完全溶解　⁠。 稀盐酸和氢氧化钙反应过程中，氢离子和氢氧根离子结合生成水分子，加入稀盐酸时，氢氧根离子数目减少，烧杯中氢氧化钙固体溶解，氢氧根离子补充到溶液中，直至氢氧化钙固体完全溶解　类型二　多实验综合探究（2022年新考向）　　2022年广东中考的19题实验探究题，考查的知识为盐的化学性质，涉及的实验有物质的鉴别。新变化主要体现在以下三个方面：（1）探究的实验不止一个；（2）每个探究实验的探究环节没有明确标出，需要学生自己分析得出；（3）添加了新的考查方向—定量探究。例2　（2022广东）侯德榜是我国制碱工业的先驱，为纯碱和氮肥工业的发展作出了杰出贡献。工业纯碱中可能混有少量NaCl，同学们对工业纯碱样品展开探究。探究一：确定纯碱样品中是否含有NaCl气泡　白色沉淀　有同学认为该实验方案有错误，正确方案应选用 　b　⁠（填字母）代替稀盐酸。 a.CaCl2溶液　　　b.稀硝酸　　　c.BaCl2溶液探究二：测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数 b　 【方案2】如图1所示，取样品于锥形瓶中，加入足量稀盐酸。反应结束后，根据干燥管增重计算Na2CO3的质量分数。若结果大于100%，可能的原因是 　氢氧化钠固体吸收水蒸气或氯化氢气体　⁠。 　图1　【讨论】上述两个方案中，你认为方案 　1　⁠更优。 氢氧化钠固体吸收水蒸气或氯化氢气体1　【拓展】图2为Na2CO3和NaCl的溶解度曲线。为提纯含少量NaCl的纯碱样品，将其浓溶液从t1℃冷却至t2℃，t1～t2℃的最优范围是 　a　⁠（填字母）。 a.40～10 b.60～30 c.70～40a　一般步骤及解题思路：探究实验一1.提出问题2.设计实验并进行实验点拨：步骤（1）除去干扰 　Na2CO3　⁠； 步骤（2）验证有无 　NaCl　⁠。 3.交流与评价点拨：确定纯碱样品中是否含有NaCl，也就是验证氯离子的存在，但是步骤一中引入了氯离子，会对实验结果产生干扰。Na2CO3　NaCl　探究实验二1.交流评价点拨：评价实验原理及方案是否科学、合理、严谨。 　【方案1】反应原理为 　106 　 100 干燥管中的固体NaOH可以吸收反应生成的二氧化碳气体，通过二氧化碳的质量就可以计算碳酸钠的质量。反应过程中生成的二氧化碳气体中混有氯化氢和水蒸气，同时被氢氧化钠吸收，造成根据干燥管增重偏大，故导致结果偏大。通过纯净物碳酸钙的质量就可以计算碳酸钠的质量。 　强化点四：定量探究　⁠ 　（2022宁波）久置的镁带表面会有一层灰黑色固体。为了测量久置镁带中金属镁的质量分数，同学们提出了两种实验方法：物理方法：取一定质量的镁带，用砂纸打磨，除尽表面的灰黑色固体，根据剩余固体质量计算金属镁的质量分数。化学方法：取一定质量的镁带，与足量的稀硫酸反应，根据测得生成气体的体积计算金属镁的质量分数。（1）经讨论，同学们否定了物理方法。理由是打磨过程中 　可能会除去部分镁　⁠。 可能会除去部分镁　（2）常温常压下氢气密度已知，因此大家认为化学方法可行。{老师提示：镁与稀硫酸反应放热；灰黑色固体除了氧化镁之外，还存在少量碱式碳酸镁[MgCO3·Mg（OH）2]，它与酸反应会产生CO2气体；碱石灰是CaO和NaOH的混合物}同学们从下列装置中选择合适的装置，组装并进行实验。（3）图C虚线框内有一种测量体积的仪器（未画出），该仪器是 　量筒　⁠。 （4）完成该实验应选择的装置为 　ABC　⁠（填字母）。 （5）结合实验方法和选择的装置分析，会造成实验结果不准确的是 　ABC　⁠（填序号）。 量筒　ABC　ABC　 类型一　单一实验探究1.（2021广东）某兴趣小组探究镁与稀盐酸的反应。 （2）实验前，用砂纸打磨镁条的目的是 　去除镁条表面的氧化物薄膜　⁠。  去除镁条表面的氧化物薄　膜　（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。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【提出假设】甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl2，你认为原因是 　氯化镁可溶于水　⁠。 氯化镁可溶于水　【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。稀盐酸　成立　 　由蓝色变为粉红色 　 酸　  （1）生成物X的化学式为 　H2O　⁠。  H2O　 K2SO4　（3）小明在加热氢氧化铜时，发现蓝色固体先变成黑色，继续高温灼烧黑色固体变成红色，同时有气体产生。为弄清这种红色固体的成分，进行了如下的探究： 【提出猜想】红色固体是Ⅰ.Cu；Ⅱ.Cu2O；Ⅲ. 　Cu和Cu2O　⁠。 Cu和Cu2O　【进行实验】Cu2O　 　【结论分析】①据上述实验现象，小明认为猜想Ⅲ正确。但有同学认为小明的判断不严谨，因为猜想 　Ⅱ　⁠也有相同现象。  ③如要确定1.44g红色固体的成分，还需要补充的操作是 　称量最后得到的红色固体　⁠，再通过 　计算　⁠得出结论。 Ⅱ　 O2↑　称量最后得到的红色固体　计算　3.（2020广东）某兴趣小组在学习碳（C）的化学性质时，了解到高温下C与CuO反应生成CO2，C还能使CO2转变成CO。于是对过量木炭还原CuO的气体产物中是否含有CO进行了探究。  【查阅资料】CO不与NaOH、Ca（OH）2及H2SO4反应。【实验方案】取研细和干燥后的木炭（0.3g）和CuO（2.0g），混合均匀并装入试管，连接装置，高温反应，检验气体。【实验过程】（1）由如图装置③中粉末的颜色变化可检验CO，除此之外，还可通过几种装置的组合，由另一种明显的现象来进一步确定CO的存在，则装置连接的最佳顺序为 　B　⁠（填字母）→尾气处理。 （2）上述进一步确定CO存在的现象是 　装置③前的澄清石灰水不变浑浊，装置③后的澄清石灰水变浑浊　⁠（装置③中粉末的颜色变化除外）。  B　装置③前的澄清石灰水不变浑浊，装置③后的澄清石灰水变浑浊　 （4）写出CO尾气处理的方法： 　点燃（或收集）尾气　⁠（一种即可）。 【实验结论】高温下，过量木炭还原CuO的气体产物中有CO。【延伸应用】冬天，室内用炭火取暖时，应注意 　保持室内通风，防止CO中毒　⁠。 点燃（或收集）尾气　保持室内通风，防止CO中毒　类型二　多实验综合探究（2022年新考向）4.（2022广州）某校学生用盐酸和碳酸钙制备CO2，产生了大量废液。兴趣小组通过以下探究确定废液处理方案。（1）废液成分的确定  CO2↑　②推测废液所含溶质推测一： 　CaCl2　⁠　推测二：CaCl2和HCl ③若要用一种药品验证哪种推测成立，可选择的有哪些？ 　ACD　⁠（填序号）。 （2）废液的处理实验表明废液中的溶质是CaCl2和HCl，小组决定用Na2CO3除去它们。CaCl2　ACD　【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验结果如图所示。【提出问题】如何估算Na2CO3固体的用量？【结果讨论】①a→b阶段，观察到烧杯中的现象是 　有气泡产生　⁠。 ②c点时，取少量烧杯中的清液于试管中，滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明处理100mL废液，所需5.3%的Na2CO3溶液的体积 　小于　⁠（填“大于”“等于”或“小于”）120mL。 ③将烧杯中的沉淀过滤、干燥、称重，质量为4g。若处理10L该废液，理论上需要Na2CO3固体 　530　⁠g。（实验所用Na2CO3溶液的密度近似看作1g/cm3） 有气泡产生　小于　530