2024年中考化学精讲课件---题型 6.实验探究题

这是一份2024年中考化学精讲课件---题型 6.实验探究题，共60页。PPT课件主要包含了类型清单，试题解读，题型精讲，方法指引，针对训练，蒸发结晶，H2O，NaHCO3，复分解反应，猜想三等内容，欢迎下载使用。
实验探究的一般步骤: 实验探究过程中,这八个步骤可多可少且呈现的顺序并不固定,不同的实验探究活动,侧重点也会不同。
根据题干已知信息,将可能含有的物质进行自由组合,如题干给出混合物可能含有A、B、C三种物质,则可能的组合有AB、BC、AC、ABC;或题干给出混合物可能含有A、B两种物质,则可能的组合有A、B、AB。
例 在实验探究课上,老师给了同学们一包红色粉末,该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分,进行如下探究。(1)【提出问题】假设1:红色粉末是铜粉;假设2:红色粉末是氧化铁粉;假设3:红色粉末是 。
铜粉和氧化铁粉的混合物
(2)【设计实验方案】同学们对实验作了如下设想和分析:取少量红色粉末放入硬质玻璃管中,通入一氧化碳片刻后加热至充分反应(实验装置图如图所示)。请你完成下表:
红色粉末不变色,澄清石灰水不变浑浊
红色粉末全部变为黑色,澄清石灰水变浑浊
红色粉末部分变为黑色,澄清石灰水变浑浊
(3)【进行实验】通过实验及分析,确认假设3成立。(4)【反思与评价】①实验过程中,硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是 。 ②实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是________________________ 。 ③从环保角度看,上面的实验装置有不足之处,请你对该装置进行改进,具体措施是 。 (5)【拓展】为了进一步探究铁和铜的金属活动性强弱,你认为可选用下列试剂中的 (填字母)。 A.硝酸银溶液　　　B.稀盐酸　　　C.氯化锌溶液
在b处用酒精灯点燃,或用塑料袋(气球)收集　
1.(2021·毕节22题,8分)黑火药是我国古代“四大发明”之一,某项目式学习小组对其组成产生兴趣,进行了以下探究:【查阅资料】①黑火药由硝石(KNO3)、硫黄粉(S)和木炭粉(C)混合而成。②SO2能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色。③CO2不能使品红溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色。【实验方案】Ⅰ.取黑火药与适量水混合、搅拌、过滤,得到溶液和固体。Ⅱ.将Ⅰ所得溶液蒸发溶剂、冷却,得到晶体,该过程在化学上叫做 ,在老师的帮助下,小组通过其他实验证实晶体为KNO3。
Ⅲ.通过下述实验证实Ⅰ得到的固体为S和C的混合物;按如图所示组装仪器,先通入N2,再点燃酒精灯,通入足量O2使A中固体完全燃烧。【记录现象】
【讨论交流】(1)装置A中硫黄粉、木炭粉发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。 (2)装置C中反应的化学方程式为5SO2+2KMnO4+2____ K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,实验中装置C溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)装置D的作用是 。 (4)装置E中反应的化学方程式为 。
检验二氧化硫是否被装置C完全吸收
2.(2022·黔西南州13题,8分)小苏打在日常生活中常用于浸泡蔬菜以杀死虫卵,清除农药等。小苏打不稳定,受热易分解而变质(2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑)。小明对厨房里的小苏打取样探究。【做出猜想】猜想1:该样品是 ; 猜想2:该样品是Na2CO3;猜想3:该样品是NaHCO3、Na2CO3的混合物。【查阅资料】①Na2CO3受热不分解;②溶液中BaCl2与NaHCO3不反应。【定量探究】取该样品m1g在一试管中充分加热至质量不再变化,冷却至初始温度称量,试管中物质质量为m2g。【讨论交流】测得m1>m2,可以确定猜想 (填“1”“2”或“3”)不成立。
【定性探究】ⅰ.另取一定量该样品于烧杯中,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;ⅱ.待上述物质充分反应后过滤,向滤液中加入稀盐酸,产生气泡。【反思与评价】(1) 实验ⅰ证明该样品中一定有 ,所发生反应的基本类型为 。 (2)根据实验ⅰ、ⅱ,可以断定最初猜想 (填“1”“2”或“3”)正确,实验ⅱ有关反应的化学方程式为 。 (3)实验中涉及过滤操作,下列有关说法正确的是 (填选项字母)。 a.使漏斗下段管口正对烧杯中央 b.玻璃棒末端斜靠在三层滤纸的一边c.漏斗中滤纸边缘高于漏斗边缘 d.过滤器中的液面始终低于滤纸边缘
Na2CO3(或碳酸钠或纯碱)
(1)写出反应的化学方程式(以两种反应物生成两种生成物为例):A+B→ C+D(D为水或气体或沉淀)。(2)对反应后的物质成分进行猜想:①恰好完全反应,则只有C;②反应物A过量,则有A和C;③反应物B过量,则有B和C。(3)若不能写出反应的化学方程式,可根据质量守恒定律及反应现象对反应后的物质进行猜想。(4)常见的猜想不合理的原因:猜想不符合质量守恒定律;猜想的物质之间可以发生反应。
例 某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段,请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。【演示实验】将一定量的稀硫酸加入盛有NaOH溶液的小烧杯中。【学生板演】该反应的化学方程式为 。 【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中的溶质是什么?
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中的溶质是什么?【假设猜想】针对疑问,大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下,请你补上猜想四。猜想一:只有Na2SO4;猜想二:有Na2SO4和H2SO4;猜想三:有Na2SO4、H2SO4和NaOH;猜想四: 。
有Na2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是 ,理由是 。 【实验探究】(1)丙组同学取少量烧杯中的溶液于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有 。(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用了老师提供的pH试纸、Na2CO3溶液、BaCl2溶液,进行如下三个方案的探究。
H2SO4和NaOH在溶液中不能共存
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想二是正确的。【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予了肯定。同时指出(2)中存在两处明显错误,请大家反思。同学们经过反思发现了如下两处错误:①实验操作中的错误是 。 ②实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是_______________________ 。
(2021·黔东南州14题,7分)乙醇俗称酒精,燃烧时放出大量的热,因而被用作酒精灯、火锅和内燃机等的燃料,工业上常用高粱、玉米等淀粉含量较高的物质发酵生产,属于可再生资源,为解决能源危机开辟了新的道路。某化学小组的同学对乙醇燃烧的产物产生了兴趣,进行了如下探究。【提出问题】乙醇燃烧生成哪些物质?【猜想与假设】猜想一:CO、H2O;猜想二: ;猜想三:CO2、CO、H2O。
【设计与实验】小组同学充分讨论后,决定选用如图药品和装置来验证上述猜想与假设。 (1)先将乙醇放入盛有一定量氧气的容器中燃烧,然后将燃烧产物通入上述装置,通入装置的顺序是 (装置可以重复选用,也可以不选)。其中选用E装置的目的是 。
B-D-E-A-C-D
(2)待燃烧产物将装置内的空气排尽后,再点燃C装置中的酒精灯对固体进行加热。【现象与结论】实验中所选第一个装置观察到的现象是 ,C装置中红棕色粉末变成黑色,D装置中澄清石灰水都变浑浊,由此推断猜想三成立。其中C装置内发生反应的化学方程式为_______________________。 【反思与交流】实验结束后,小组同学对实验结论进行了反思:甲同学发现含碳的化合物燃烧时,氧气充足才能避免有毒物质一氧化碳产生;乙同学发现该实验的设计中有一个明显缺陷,该缺陷是 。
(1)定性实验是一般与物质的性质检测内容相关,做实验时排除干扰因素的实验。(2)定量实验是一般结合定性实验,除了干扰因素外,还要考虑进行化学定量计算的实验。
例 酸碱中和反应是酸与碱作用生成盐和水的一类反应。某化学学习小组的同学分三组对该类反应从定性和定量两个角度进行探究。【定性探究】(1)第一组同学首先在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液后再滴入足量稀盐酸,若观察到 现象,则可证明二者发生了反应。为探究此时溶液中溶质的成分,下列选项可用的是 (填字母)。 A.CO2　 B.硫酸铜溶液　 C.pH试纸 D.氢氧化钠溶液 E.碳酸钠溶液
(2)第二组将稀盐酸滴加到盛有氢氧化钠固体的锥形瓶中,测得该过程中U形管中的红墨水“左低右高”。经讨论分析,此现象不能作为该反应发生的证据,理由是 。 【定量探究】(3)第三组将所选的酸碱溶液充分混合后,将混合溶液蒸发结晶,理论上可得固体 g。 【总结】通过溶液酸碱性的变化和定量计算等均可验证中和反应的发生,从微观角度分析第一组反应的实质为 。
氢氧化钠溶于水放热,也能够导致温度升高
氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
1.(2022·遵义红花岗区二模)化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。如图所示实验,为了探究常见酸碱中和反应。(1)方案1:通过反应发生的直接现象,证明酸与碱发生了中和反应。探究一:向图中氢氧化铜悬浊液中滴加稀硫酸,振荡并观察现象。可以作为证明稀硫酸和氢氧化铜悬浊液发生反应的现象是 _______________________________。
蓝色沉淀逐渐溶解,变成蓝色溶液
(2)方案2:通过间接现象,经推理证明酸与碱发生了中和反应。探究二:向图①稀硫酸中滴加碳酸钠溶液;向图②稀硫酸中滴加足量氢氧化钠溶液,充分反应后再滴加碳酸钠溶液如图③。图③中的现象是 ,结合图①和图③中的现象说明__________________ 。 (3)方案3:通过溶液中微观粒子变化证明酸与碱发生了中和反应。探究三:如图④所示,向氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,边滴边振荡,并测量pH变化绘制曲线如图⑤。
ⅰ.图⑤曲线显示随着将40 g稀硫酸逐渐加入,试管内溶液的pH逐渐减小,请分析图中曲线变化的本质: 。 ⅱ.图⑤中c、d两点所对应溶液中所含溶质Na2SO4的质量大小关系是 。 ⅲ.向图⑤d点所对应的溶液中滴加足量硝酸钡溶液,已知所用稀硫酸的溶质质量分数为4.9% ,则生成沉淀的质量为_______________________(结果可用比例式表示)。
氢氧根离子与氢离子反应生成水分子
2.(2022·遵义17题,6分)二氧化碳是人类生存不可缺少的物质。某兴趣小组利用下图装置对二氧化碳的性质进行以下探究。(夹持装置已省略)(1)探究一:检查装置的气密性,打开K1,关闭K2、K3,往B中加入药品。一段时间后观察到③处纸花先变红,①处纸花后变红,②处纸花不变色,说明二氧化碳能与水反应,该反应的化学方程式为 ,也能证明二氧化碳具有的物理性质是 。
(2)探究二:打开K2,关闭K1、K3,C中出现浑浊,说明二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙。有同学质疑白色固体可能是二氧化碳与水反应导致溶液中水减少而析出的氢氧化钙,小组同学向C中加入足量的水验证,白色固体不溶解,该方法利用了氢氧化钙和碳酸钙 (填具体性质)。 (3)探究三:打开K3,关闭K1、K2,一段时间后,D中无明显现象。小组同学通过探究二的结论推理,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠。为验证推理是否正确,进行了如下实验。
(4)废液处理:小组同学在对D试管的废液过滤后分类处理时,测得滤液显碱性,故向滤液中加入稀盐酸调节酸碱度,发现滴入盐酸时产生气泡,经检验该气体为二氧化碳,小组同学得出新的结论,探究三中二氧化碳与氢氧化钠反应除生成碳酸钠和水外,还生成 。 (5)依据二氧化碳的性质写出二氧化碳与氢氧化钾溶液反应的一个化学方程式: 。
判断化学反应能否发生的依据:(1)中和反应,反应物为酸和碱,具体与反应条件有关,在水中进行的反应中,参与反应的物质是否全部可溶。(2)复分解反应,反应产物中是否有水、沉淀或气体生成。(3)置换反应,与金属活动性顺序有关,盐是否是可溶性盐。(4)氧化还原反应,与各元素的化合价有无发生变化有关。
例 为探究稀硫酸与下列物质之间能否发生复分解反应,某化学小组设计并完成了如下实验。Ⅰ.上述A、B实验中均无明显现象,C、D中均有明显的实验现象。Ⅱ.分析上述四组实验,小组同学准备探究酸碱盐之间复分解反应发生的条件。【提出问题】A、B实验中两组物质之间是否发生反应?【猜想假设】猜想1:都发生反应;猜想2:都未发生反应;猜想3:A组未反应,B组反应;猜想4:A组反应,B组未反应。
【实验探究】小组同学讨论后设计了如下方案进行探究,请你参与并回答问题。A组实验方案:(1)向一定量的稀硫酸中加入过量的NaCl溶液,充分搅拌后,加入紫色石蕊溶液,观察到溶液变红,说明溶液中含有 (写离子符号)。
(4)向一定量的稀硫酸中加入过量NaOH溶液,充分搅拌后,加入氧化铁粉末,无明显现象,说明 。 根据上述实验可推知,NaOH和H2SO4发生了反应;B组实验方案的实验(3)中发生反应的化学方程式为 。 【实验结论】同学们通过实验探究,得出猜想3成立。同时归纳得出复分解反应发生的条件是两种化合物之间互换成分,生成物中有沉淀或气体或水,否则物质之间便不发生复分解反应。【反思交流】实验结束后同学们又从微观角度对复分解反应进行了讨论与交流,请写出D组实验中发生反应的微观本质:______________________ 。
稀硫酸中的H+反应完全
(2021·遵义17题,7分)酸碱中和反应是两类物质的一类反应。某班同学分为五个小组对该类反应进行探究。(1)分组探究,收集证据
①第一组观察到 的现象,证明发生了反应。 ②第二组将稀硫酸滴加到盛有氢氧化钠固体的试管中,测得该过程中温度升高。经讨论分析,此现象不能作为该反应发生的证据,理由是______ 。 ③第三组向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加稀硝酸至溶液恰好变为无色,回滴一滴氢氧化钠溶液,溶液又变为红色,从溶液酸碱性的变化证明发生了反应,该反应的化学方程式为 。 ④第四组将所选的酸、碱溶液充分混合后,将混合溶液蒸发结晶,理论上可得固体 g,证明发生了反应。
⑤第五组将所选的酸、碱溶液充分混合后,未观察到明显现象,再向混合后的溶液中滴加溶质质量分数为5 的Na2CO3溶液,烧杯中溶液质量与滴加Na2CO3溶液的质量关系如第五组坐标图所示。图示信息 (填“能”或“不能”)作为稀盐酸和氢氧化钙溶液发生反应的证据,理由是_____ 。 (2)得出结论,解释应用通过探究可知,不同的酸和不同的碱能发生中和反应,该类反应的共性是不同酸中的H+和不同碱中的OH-相互作用生成水分子,此类反应有广泛的用途。如农业上常用 (填一种物质的名称或化学式)改良酸性土壤。
氢氧化钙[或Ca(OH)2]
初中阶段常见的异常现象:(1)高锰酸钾制氧气时出现水槽中的水是紫红色的异常现象,原因是高锰酸钾粉末随氧气进入水槽。(2)铁钉放入硫酸铜溶液中产生气泡的异常现象,原因是硫酸铜水解生成硫酸与铁钉反应生成氢气。(3)向氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液变成红色,一段时间后又变为无色的异常现象,原因是氢氧化钠浓度过高。
(4)向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸,开始时没有气泡产生的异常现象,原因是碳酸钠和稀盐酸反应先生成碳酸氢钠和氯化钠,碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。(5)少量铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,久置后溶液变色的异常现象,原因是硫酸亚铁与氧气和稀硫酸反应生成硫酸铁。(6)将用石灰石与稀盐酸反应制取的二氧化碳通入澄清石灰水中,澄清石灰水没有变浑浊的异常现象,原因是二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体。
例 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,发现澄清石灰水没有变浑浊。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】CO2过量时,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2;AgCl不溶于稀硝酸。【提出猜想】Ⅰ.澄清石灰水已完全变质Ⅱ.__________　　　　　　　 Ⅲ.CO2中混有HCl【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2,并进行探究。制备CO2的化学方程式为 。
【实验结论】制取的气体CO2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 。
(2022·遵义红花岗区模拟)课外实验课上,老师带来两瓶没有标签的药品,告诉同学们它们分别是碳酸钠和碳酸氢钠,要求兴趣小组的同学们对碳酸钠、碳酸氢钠的相关问题进行探究。【探究一】鉴别碳酸钠和碳酸氢钠【查阅资料】①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性。②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸钠受热不分解。(1)甲同学做了如下实验:取其中一瓶白色粉末少许溶于水,然后用pH试纸测定其酸碱度,pH 7(填“>”“”“=”或“