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2024山东中考复习 人教版化学 题型突破 题型五 科学探究题 课件
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这是一份2024山东中考复习 人教版化学 题型突破 题型五 科学探究题 课件，共60页。PPT课件主要包含了题型研析·塑思维，科学探究的基本环节，CO2和SO2，方法点拨，CaOH2，CrAlCu，KCl，下角没有数字2，金属的种类，二氧化碳过量等内容，欢迎下载使用。
类型1 提出问题 通常由题目给出,或者在题目最后设计“根据实验你还能提出什么问题”。例如:实验小组同学在做“大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳”的实验时,发现产生气泡的速率都不相同,并对这一现象展开了探究。【提出问题】影响产生二氧化碳气体速率的因素有哪些?【典题1】实验室中,小阳同学用一定量生石灰处理含有盐酸的废液,充分反应后得到无色溶液,现邀请大家对该无色溶液中溶质成分进行探究,请你参与并完成相关问题。【提出问题1】_____________________________【提出问题2】_____________________________________________________
生石灰的主要成分是什么?
小阳同学处理废液后所得无色溶液中溶质成分是什么?
【典题2】火柴燃烧是我们最常见的一种现象,使用火柴时需将火柴头在火柴盒两侧摩擦,火柴头燃烧产生白烟并引发木棍燃烧,对此你可提出哪些问题进行探究?【提出问题1】_______________________________________________【提出问题2】_______________________________________________【提出问题3】_________________________________
火柴头含有哪些物质?火柴盒两侧的物质是什么?
使用火柴时为什么将火柴头在火柴盒两侧摩擦?
火柴头燃烧产生的白烟是什么?
类型2 猜想与假设(一)反应后物质成分的猜想【典题】(2022·衡阳中考节选)某课外化学兴趣小组发现木炭与浓硫酸加热后产生了气体,该气体有刺激性气味,能使澄清的石灰水变浑浊。同学们在老师的指导下对该气体成分进行了探究。【提出问题】该气体的成分是什么?【提出猜想】猜想一:该气体是CO2;猜想二:该气体是SO2;猜想三:该气体是______________。
(二)有关物质变质的猜想【典题】(2022·凉山州中考节选)农场需用熟石灰改良酸性土壤,为了确保改良效果,需要对库存的熟石灰是否变质进行检测。农场实验室取了一定量的熟石灰样品,对其成分进行如下探究。【提出问题】熟石灰样品的成分是什么?【作出猜想】猜想一:_____________猜想二:CaCO3和Ca(OH)2猜想三:CaCO3
(三)有关混合物成分的猜想【典题】现有一包黑色固体粉末,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种,某化学兴趣小组通过实验探究其成分。【提出问题】该黑色固体粉末的成分是什么?【作出猜想】猜想一:混合固体是炭粉、CuO猜想二:混合固体是炭粉、Fe3O4猜想三:混合固体是_________________猜想四:混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4
CuO、Fe3O4
(四)金属活动性顺序的猜想【典题】小明同学给家里买了一个水龙头,他从说明书上了解到该水龙头是铜制镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,于是和同学们对铬、铝、铜三种金属的活动性顺序进行了探究:【查阅资料】CrSO4溶液呈蓝色。【提出问题】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是怎样的呢?【猜想】猜想Ⅰ:______________; 猜想Ⅱ:Al>Cr>Cu;猜想Ⅲ:Al>Cu>Cr。
(五)有关破损标签类成分的猜想【典题】实验室存放盐溶液的柜子里,有一瓶无色溶液的标签因受到腐蚀而破损,如图所示。某兴趣小组同学对其成分进行探究。【提出问题】这瓶是什么溶液呢?【猜想与假设】经了解得知,这瓶无色溶液可能是碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的某一种溶液。【推理分析】小组同学为了确定该溶液的成分,他们进行了以下分析:(1)甲同学根据物质的组成元素认为一定不可能是_________溶液。 (2)乙同学认为也不可能是硝酸钾溶液,他的依据是_________________________________________。
硝酸钾的化学式中“K”右
(六)影响因素的猜想【典题】同学们在练习“金属的化学性质”实验操作时,发现几支试管中气泡产生的速率有快有慢,于是进行如下探究。【提出问题】金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢?【猜想与假设】猜想一:可能与酸的浓度有关;猜想二:可能与_______________有关; 猜想三:可能与金属的形状有关。
(七)异常现象背后原因的猜想【典题】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._________________; Ⅲ.CO2中混有HCl。
类型3 实验方案的设计与评价(一)完善实验操作、实验现象与实验结论【典题】(2022·赤峰中考节选)某农场有一袋标签已脱落的化肥,只知道它是NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HCO3和尿素[CO(NH2)2]中的一种。请你通过以下实验探究来确定它的成分。【提出猜想】猜想一:该化肥是NH4Cl猜想二:该化肥是_______________猜想三:该化肥是NH4HCO3猜想四:该化肥是尿素
(NH4)2SO4
【查阅资料】BaCl2溶液与碳酸氢铵不发生反应【进行实验】
【得出结论】猜想一正确,写出第一步中发生反应的化学方程式: _________________________________________。
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑
【方法点拨】实验操作(试剂选择)、实验现象及实验结论三者之间的对应关系为
【描述溶液中的反应现象的模型】
(二)应用控制变量法进行实验方案的设计【典题】(2023·威海中考)化学视角认识蒸汽眼罩。蒸汽眼罩逐渐走进日常生活,它借助铁生锈产生热量,使材料内部的水分稳定蒸发,利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。
【实验探究】(1)探究一:检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉(用化学方法)
Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑
(2)探究二:蒸汽眼罩快速发热的原因铁生锈,是铁与________________________共同作用的结果,但放热缓慢。哪些因素能加快反应,使蒸汽眼罩快速发热?某小组同学采用对照实验展开探究,设计实验方案如下: (查阅资料:蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。)
水、氧气(或H2O、O2)
下列方案之间能否形成对照?若能,请指出变量;若不能,请说明理由。方案二与方案四:________________________;方案一与方案四:________________________。使用温度传感器收集数据并生成图像如图:
能形成对照,变量是活性炭
不能形成对照,变量不唯一
对比分析图像,你获得的结论是________________________________________________。 (3)探究三:测量蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数温馨提示:①实验仪器和药品自选。②实验中的数据可分别用m1、m2、m3等来表示。你的实验方案:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 处理数据,计算蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数。
活性炭和氯化钠共同作用能使蒸汽眼罩快速
①取质量为m1的蒸汽眼罩内部材料于烧杯1中,称量总质量为
m2;②在烧杯2中加入过量的稀硫酸,称量总质量为m3,将稀硫酸全部倒入烧杯1
中;③待完全反应后,称量烧杯1内的剩余物、烧杯1和烧杯2的总质量为m4
【反思评价】①除上述探究中的因素外,影响铁生锈速率的因素还有____________________(写一条即可)。 ②如何保存蒸汽眼罩:_________________。 ③结合上述探究谈谈你对铁生锈的辩证认识:_____________________________________________________________。
有利也有弊,利:利用反应产生
的能量;弊:造成金属锈蚀,浪费资源
(三)反思与评价【典题】(2022·枣庄中考节选)碳酸钙在电炉中高温煅烧一段时间后,对剩余固体进行探究。【提出问题】剩余固体成分是什么?【猜想与假设】猜想一:全部是碳酸钙猜想二:是碳酸钙和氧化钙的混合物猜想三:全部是氧化钙
【实验结论】正确的猜想是___________。 【交流与反思】小芳同学认为,步骤二中还可滴加其他试剂用来替代氯化铜溶液,试剂可以是_________________(写一种即可);小华同学认为,只需完成步骤一和步骤三即可获得相同实验结论,他的依据是____________________________________________________________。
氧化钙和水反应放热,温度升
高,即可知道剩余固体中有氧化钙
重温·山东中考 经典专练明方向1.(2023·临沂中考)学习完酸碱中和反应后,某化学研究小组在老师的指导下进行了下列探究活动。(1)按图1所示进行实验,证明了稀硫酸和NaOH溶液能发生反应,依据的实验现象是_______________________,该反应的化学方程式是_______________________________。(2)图2是图1反应的微观示意图,反应后“ ”表示的微观粒子是_________(用化学符号表示)。
溶液由红色变为无色
H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O
(3)实验结束后得到无色溶液,研究小组的同学对溶液的成分进行了进一步探究。【提出问题】溶液中溶质的成分有哪些?【作出猜想】猜想一:Na2SO4猜想二:Na2SO4和H2SO4【查阅资料】BaSO4难溶于水。
【进行实验】为了验证猜想,研究小组同学分别设计实验进行如下探究:
【实验结论】通过实验探究,同学们认为猜想二正确。【反思交流】①研究小组同学讨论交流后,认为方案二是不合理的,理由是_______________________________________。 ②分析反应后所得物质的成分时,不但要考虑生成物,还要考虑____________________。 【拓展应用】应用中和反应,可以解决生产、生活中的实际问题。如某工厂排放的废水呈酸性,可加入____________________进行中和。
硫酸钠也会与氯化钡反应生成白色沉淀
熟石灰(合理即可)
2.(2021·青岛中考)小华同学在打开某食品包装袋时,发现袋内有一包脱氧剂,其标签如图。他对该脱氧剂产生好奇,请回答下列问题:
【品名】脱氧剂【主要成分】铁粉【作用】延长食品保质期【注意事项】本品严禁食用
(1)铁粉为什么能延长食品保质期?根据铁生锈的化学反应原理,他判断“脱氧剂”能够延长食品保质期的原因应是______(填字母)。 A.铁粉具有杀菌消毒的作用B.铁粉吸收水分,使食品保持干燥C.铁粉消耗氧气,防止食品发生缓慢氧化(2)这包“脱氧剂”是否仍具有延长保质期的作用?于是,他将该“脱氧剂”带到学校和兴趣小组的同学一起探究其成分:
【提出问题】该“脱氧剂”现在的成分是什么?【猜想假设】猜想一:Fe猜想二:_______________猜想三:Fe2O3
Fe、Fe2O3
【进行实验】为了验证上述猜想,他们进行了如下实验:实验一:取上述粉末用磁铁进行充分吸引,发现固体粉末部分被吸引,证明猜想二正确。实验二:向被磁铁吸引的粉末中加入足量稀硫酸,充分反应后,稀硫酸与氢气质量关系如图所示,a点对应的溶液中含有的阳离子是_____________(填写化学符号)。 实验三:向未被磁铁吸引的粉末中加入足量稀硫酸,观察到的现象是_______________________________,反应的化学方程式为_________________________________。
Fe2O3+3H2SO4
Fe2(SO4)3+3H2O
【拓展提升】同学们设想,将已失效的本品“脱氧剂”全部转化为铁粉,恢复其保鲜作用。经过讨论,他们找到一种通过一步反应即可实现的方案,该方案的反应原理用化学方程式表示为______________________________。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
3.(2023·潍坊中考)镁被誉为“国防金属”,在航空母舰、舰载机、导弹等武器中应用广泛。某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时,产生大量无色气体,同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开以下探究:(1)【实验一】探究无色气体的成分【查阅资料】部分盐溶于水后,能与水分子作用解离出H+或OH-,使溶液显酸性或碱性。【作出猜想】根据文献资料和元素守恒,对气体成分作出如下猜想:猜想1:SO2;猜想2:O2;猜想3:_______。 【实验探究】小组成员按如图装置进行实验:
【深化探究】分别测量上述硫酸铜溶液和相同溶质质量分数的硫酸钠溶液的pH,发现硫酸铜溶液的pH=4,硫酸钠溶液的pH=7。【结论】硫酸铜溶液显酸性,是由_________(填微粒符号)与水分子相互作用的结果;金属镁能与溶液中的H+反应生成H2。 (2)【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分【查阅资料】碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]为绿色固体,不溶于水但能溶于酸。【作出猜想】猜想1:Cu(OH)2;猜想2:Cu2(OH)2CO3;猜想3:Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3。【实验探究】向蓝绿色不溶物中滴加足量稀硫酸,不溶物溶解,无气泡产生。则猜想__________(填数字)错误。小明同学结合初中所学知识,认为猜想1也不合理,理由是_____________________________。
Cu(OH)2能与酸性物质反应
【查阅资料】某种碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]为蓝绿色固体,不溶于水,能溶于酸。【设计实验】请你帮助小明设计方案,验证蓝绿色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4。简述实验操作及现象(可供选择的试剂:稀盐酸,稀硫酸,BaCl2溶液):________________________________________________________________________________________________________________。 (3)【实验三】探究棕褐色不溶物的成分【查阅资料】①棕褐色不溶物成分较为复杂,为Cu、CuO和Cu2O中的不确定组成;②Cu2O不溶于水,能与稀硫酸发生反应:Cu2O+H2SO4 Cu+CuSO4+H2O。【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中,滴加稀硫酸至过量,溶液变蓝,试管底部有亮红色固体生成。
不溶物溶于足量稀盐酸中,再向其中滴加少量BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明蓝绿
色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4
【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多,以下为其中两位同学的讨论:甲同学认为一定有Cu2O,乙同学反对该观点,认为没有Cu2O,而是______________(填化学式),也能产生上述实验现象,理由是___________________________________________________________________________________(结合化学方程式和必要的文字说明)。
CuO+H2SO4 CuSO4+H2O,溶液变蓝,
铜不与稀硫酸反应,试管底部有亮红色固体产生
精练·山东模拟 对点演练提能力1.(2023·菏泽一模)化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时,对碱的有关化学性质进行梳理和总结,并预测了陌生物质的化学性质。请完成下列问题。(1)基于宏观视角分析碱的化学性质(如图1)①实验A中,推入NaOH溶液后,可观察到的现象是_______________。 实验结束后,小组同学对B试管中上层清液的溶质成分产生疑问,作出猜想:猜想一:只含有NaOH猜想二:含有NaOH、Na2CO3猜想三:含有NaOH、Ca(OH)2
②同学取少量B试管中的清液分别置于甲、乙两支试管中,进行探究:
刚开始无明显现象,一段时间
(2)基于微观视角分析碱的共性(如图2)烧杯A和烧杯B中分别盛有氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液,向烧杯A和烧杯B中分别加入硝酸铁溶液,出现的相同实验现象是都产生红褐色沉淀,从微观角度分析现象相同的原因是___________________________________________________________________________。 (3)基于微观视角分析碱的差异性向烧杯B中滴加硫酸钾溶液,反应的微观示意图如图所示,反应的化学方程式为______________________________________,实验现象为_________________;而向烧杯A中滴加硫酸钾溶液与烧杯B中现象不同,从微观角度分析原因是_________________________________________________________。
溶液中都含有氢氧根离子,氢氧根离子与铁离子结合生成红
K2SO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+2KOH
将硫酸钾溶液滴到烧杯A中,烧杯中的离子之间不能发生反应
【总结】通过以上分析,体现了化学学科的概念“结构决定性质”。基于“结构决定性质”预测陌生物质的化学性质(4)烧杯C中盛有某溶液,请根据所含的微粒预测该溶液能与下列试剂发生化学反应的有______(填字母序号)。 A.碳酸钠溶液 B.铜片C.硝酸钠溶液 D.稀盐酸2.M是生产、生活中常见的金属。张老师和化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的金属活动性顺序。【查阅资料】MSO4溶液是无色液体。【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?【猜想与假设】小玉的猜想是Al>Cu>M;小静的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是______________。
【设计与实验一】小影取长短、粗细相同的M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管,进行如下表的实验(试管中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸):
【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论,明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是_______________________________________________________,因而无气泡产生。 【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取长短、粗细相同、打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液,又进行了如图所示的实验:
金属铝没打磨,先是氧化铝和
稀盐酸反应生成氯化铝和水
(1)试管乙中观察到的现象是_______________________________________________。 (2)试管丙中反应的化学方程式为_____________________________。 【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管_______(填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。 【拓展与延伸】如果只用两种金属和一种溶液来探究三种金属的活动性强弱,则该溶液是__________(填化学式)溶液。 3.(2023·德州一模)有一瓶密封保存,但标签残缺的试剂(如图),只剩下“Na”和“10%”字样,已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小华同学对其成分进行探究。
M丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色变成无色
2Al+3CuSO4 Al2(SO4)3+3Cu
【提出问题】这瓶试剂溶质是什么?初步判断这瓶试剂不可能是______(填序号)。 A.酸 B.碱 C.盐【查阅资料】①初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。②Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性,NaCl溶液呈中性。③室温下(20 ℃),4种物质的溶解度的数据如下表。
【得出结论】小华根据试剂瓶上的标注和上表溶解度数据判断,该溶液的溶质不可能是NaHCO3,因为常温下NaHCO3溶液溶质的质量分数最大是__________(精确到0.1%)。 【猜想与实验】①可能是____________溶液;②可能是NaOH溶液;③可能是NaCl溶液。 (1)小亮用洁净的玻璃棒蘸取该溶液,滴到湿润的pH试纸上,测得pH=11,他判断该溶液不可能是_________溶液。对小亮的操作方法、测量结果及所得结论,你的评价是______。 A.方法正确,结果正确,结论正确B.方法不正确,结果偏小,但结论正确C.方法不正确,结果偏大,结论不正确D.方法正确,结果正确,但结论不正确
(2)小强为了确定该溶液的成分,进行了如下实验。
CO2+Ca(OH)2
CaCO3↓+H2O
【拓展与应用】请你选择与小强不同类别的试剂来鉴别NaOH溶液和Na2CO3溶液,你选择_____________溶液,发生反应的化学方程式为 ________________________________________。 【反思与交流】小林同学提醒同学们要规范实验操作,防止药品标签受损,你认为标签损坏的可能原因是_______________________________。
Ca(OH)2+Na2CO3
CaCO3↓+2NaOH
倾倒液体时标签没有朝向手心
4.(2023·济宁二模)某化学兴趣小组的同学在实验室进行了以下实验探究。(1)如图是实验室常用的几种实验装置,请回答下列问题:①写出实验室用AE装置组合制取某种气体的化学方程式:_______________________________________________________,用E装置收集该气体,气体从______(填“a”或“b”)端进入。 ②实验室制取的CO2中常含有少量杂质气体,会干扰F实验的目的。为排除干扰,除去该杂质并检验是否除净,将产生的混合气体依次通过上述装置________(在B~E中选择,填序号,装置不重复),再进入F装置。F装置内产生的现象为紫色石蕊试液变为红色,证明CO2能与水反应。
2H2O2 2H2O+O2↑
(或Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑)
(2)碱石灰是CaO和NaOH固体的混合物,在实验室里常用作某些气体的干燥剂。碱石灰在空气中久置会变质。某实验小组为确定一瓶久置的碱石灰样品的成分,设计了如图所示实验。
类型1 提出问题 通常由题目给出,或者在题目最后设计“根据实验你还能提出什么问题”。例如:实验小组同学在做“大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳”的实验时,发现产生气泡的速率都不相同,并对这一现象展开了探究。【提出问题】影响产生二氧化碳气体速率的因素有哪些?【典题1】实验室中,小阳同学用一定量生石灰处理含有盐酸的废液,充分反应后得到无色溶液,现邀请大家对该无色溶液中溶质成分进行探究,请你参与并完成相关问题。【提出问题1】_____________________________【提出问题2】_____________________________________________________
生石灰的主要成分是什么?
小阳同学处理废液后所得无色溶液中溶质成分是什么?
【典题2】火柴燃烧是我们最常见的一种现象,使用火柴时需将火柴头在火柴盒两侧摩擦,火柴头燃烧产生白烟并引发木棍燃烧,对此你可提出哪些问题进行探究?【提出问题1】_______________________________________________【提出问题2】_______________________________________________【提出问题3】_________________________________
火柴头含有哪些物质?火柴盒两侧的物质是什么?
使用火柴时为什么将火柴头在火柴盒两侧摩擦?
火柴头燃烧产生的白烟是什么?
类型2 猜想与假设(一)反应后物质成分的猜想【典题】(2022·衡阳中考节选)某课外化学兴趣小组发现木炭与浓硫酸加热后产生了气体,该气体有刺激性气味,能使澄清的石灰水变浑浊。同学们在老师的指导下对该气体成分进行了探究。【提出问题】该气体的成分是什么?【提出猜想】猜想一:该气体是CO2;猜想二:该气体是SO2;猜想三:该气体是______________。
(二)有关物质变质的猜想【典题】(2022·凉山州中考节选)农场需用熟石灰改良酸性土壤,为了确保改良效果,需要对库存的熟石灰是否变质进行检测。农场实验室取了一定量的熟石灰样品,对其成分进行如下探究。【提出问题】熟石灰样品的成分是什么?【作出猜想】猜想一:_____________猜想二:CaCO3和Ca(OH)2猜想三:CaCO3
(三)有关混合物成分的猜想【典题】现有一包黑色固体粉末,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种,某化学兴趣小组通过实验探究其成分。【提出问题】该黑色固体粉末的成分是什么?【作出猜想】猜想一:混合固体是炭粉、CuO猜想二:混合固体是炭粉、Fe3O4猜想三:混合固体是_________________猜想四:混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4
CuO、Fe3O4
(四)金属活动性顺序的猜想【典题】小明同学给家里买了一个水龙头,他从说明书上了解到该水龙头是铜制镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,于是和同学们对铬、铝、铜三种金属的活动性顺序进行了探究:【查阅资料】CrSO4溶液呈蓝色。【提出问题】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是怎样的呢?【猜想】猜想Ⅰ:______________; 猜想Ⅱ:Al>Cr>Cu;猜想Ⅲ:Al>Cu>Cr。
(五)有关破损标签类成分的猜想【典题】实验室存放盐溶液的柜子里,有一瓶无色溶液的标签因受到腐蚀而破损,如图所示。某兴趣小组同学对其成分进行探究。【提出问题】这瓶是什么溶液呢?【猜想与假设】经了解得知,这瓶无色溶液可能是碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的某一种溶液。【推理分析】小组同学为了确定该溶液的成分,他们进行了以下分析:(1)甲同学根据物质的组成元素认为一定不可能是_________溶液。 (2)乙同学认为也不可能是硝酸钾溶液,他的依据是_________________________________________。
硝酸钾的化学式中“K”右
(六)影响因素的猜想【典题】同学们在练习“金属的化学性质”实验操作时,发现几支试管中气泡产生的速率有快有慢,于是进行如下探究。【提出问题】金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢?【猜想与假设】猜想一:可能与酸的浓度有关;猜想二:可能与_______________有关; 猜想三:可能与金属的形状有关。
(七)异常现象背后原因的猜想【典题】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._________________; Ⅲ.CO2中混有HCl。
类型3 实验方案的设计与评价(一)完善实验操作、实验现象与实验结论【典题】(2022·赤峰中考节选)某农场有一袋标签已脱落的化肥,只知道它是NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HCO3和尿素[CO(NH2)2]中的一种。请你通过以下实验探究来确定它的成分。【提出猜想】猜想一:该化肥是NH4Cl猜想二:该化肥是_______________猜想三:该化肥是NH4HCO3猜想四:该化肥是尿素
(NH4)2SO4
【查阅资料】BaCl2溶液与碳酸氢铵不发生反应【进行实验】
【得出结论】猜想一正确,写出第一步中发生反应的化学方程式: _________________________________________。
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑
【方法点拨】实验操作(试剂选择)、实验现象及实验结论三者之间的对应关系为
【描述溶液中的反应现象的模型】
(二)应用控制变量法进行实验方案的设计【典题】(2023·威海中考)化学视角认识蒸汽眼罩。蒸汽眼罩逐渐走进日常生活,它借助铁生锈产生热量,使材料内部的水分稳定蒸发,利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。
【实验探究】(1)探究一:检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉(用化学方法)
Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑
(2)探究二:蒸汽眼罩快速发热的原因铁生锈,是铁与________________________共同作用的结果,但放热缓慢。哪些因素能加快反应,使蒸汽眼罩快速发热?某小组同学采用对照实验展开探究,设计实验方案如下: (查阅资料:蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。)
水、氧气(或H2O、O2)
下列方案之间能否形成对照?若能,请指出变量;若不能,请说明理由。方案二与方案四:________________________;方案一与方案四:________________________。使用温度传感器收集数据并生成图像如图:
能形成对照,变量是活性炭
不能形成对照,变量不唯一
对比分析图像,你获得的结论是________________________________________________。 (3)探究三:测量蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数温馨提示:①实验仪器和药品自选。②实验中的数据可分别用m1、m2、m3等来表示。你的实验方案:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 处理数据,计算蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数。
活性炭和氯化钠共同作用能使蒸汽眼罩快速
①取质量为m1的蒸汽眼罩内部材料于烧杯1中,称量总质量为
m2;②在烧杯2中加入过量的稀硫酸,称量总质量为m3,将稀硫酸全部倒入烧杯1
中;③待完全反应后,称量烧杯1内的剩余物、烧杯1和烧杯2的总质量为m4
【反思评价】①除上述探究中的因素外,影响铁生锈速率的因素还有____________________(写一条即可)。 ②如何保存蒸汽眼罩:_________________。 ③结合上述探究谈谈你对铁生锈的辩证认识:_____________________________________________________________。
有利也有弊,利:利用反应产生
的能量;弊:造成金属锈蚀,浪费资源
(三)反思与评价【典题】(2022·枣庄中考节选)碳酸钙在电炉中高温煅烧一段时间后,对剩余固体进行探究。【提出问题】剩余固体成分是什么?【猜想与假设】猜想一:全部是碳酸钙猜想二:是碳酸钙和氧化钙的混合物猜想三:全部是氧化钙
【实验结论】正确的猜想是___________。 【交流与反思】小芳同学认为,步骤二中还可滴加其他试剂用来替代氯化铜溶液,试剂可以是_________________(写一种即可);小华同学认为,只需完成步骤一和步骤三即可获得相同实验结论,他的依据是____________________________________________________________。
氧化钙和水反应放热,温度升
高,即可知道剩余固体中有氧化钙
重温·山东中考 经典专练明方向1.(2023·临沂中考)学习完酸碱中和反应后,某化学研究小组在老师的指导下进行了下列探究活动。(1)按图1所示进行实验,证明了稀硫酸和NaOH溶液能发生反应,依据的实验现象是_______________________,该反应的化学方程式是_______________________________。(2)图2是图1反应的微观示意图,反应后“ ”表示的微观粒子是_________(用化学符号表示)。
溶液由红色变为无色
H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O
(3)实验结束后得到无色溶液,研究小组的同学对溶液的成分进行了进一步探究。【提出问题】溶液中溶质的成分有哪些?【作出猜想】猜想一:Na2SO4猜想二:Na2SO4和H2SO4【查阅资料】BaSO4难溶于水。
【进行实验】为了验证猜想,研究小组同学分别设计实验进行如下探究:
【实验结论】通过实验探究,同学们认为猜想二正确。【反思交流】①研究小组同学讨论交流后,认为方案二是不合理的,理由是_______________________________________。 ②分析反应后所得物质的成分时,不但要考虑生成物,还要考虑____________________。 【拓展应用】应用中和反应,可以解决生产、生活中的实际问题。如某工厂排放的废水呈酸性,可加入____________________进行中和。
硫酸钠也会与氯化钡反应生成白色沉淀
熟石灰(合理即可)
2.(2021·青岛中考)小华同学在打开某食品包装袋时,发现袋内有一包脱氧剂,其标签如图。他对该脱氧剂产生好奇,请回答下列问题:
【品名】脱氧剂【主要成分】铁粉【作用】延长食品保质期【注意事项】本品严禁食用
(1)铁粉为什么能延长食品保质期?根据铁生锈的化学反应原理,他判断“脱氧剂”能够延长食品保质期的原因应是______(填字母)。 A.铁粉具有杀菌消毒的作用B.铁粉吸收水分,使食品保持干燥C.铁粉消耗氧气,防止食品发生缓慢氧化(2)这包“脱氧剂”是否仍具有延长保质期的作用?于是,他将该“脱氧剂”带到学校和兴趣小组的同学一起探究其成分:
【提出问题】该“脱氧剂”现在的成分是什么?【猜想假设】猜想一:Fe猜想二:_______________猜想三:Fe2O3
Fe、Fe2O3
【进行实验】为了验证上述猜想,他们进行了如下实验:实验一:取上述粉末用磁铁进行充分吸引,发现固体粉末部分被吸引,证明猜想二正确。实验二:向被磁铁吸引的粉末中加入足量稀硫酸,充分反应后,稀硫酸与氢气质量关系如图所示,a点对应的溶液中含有的阳离子是_____________(填写化学符号)。 实验三:向未被磁铁吸引的粉末中加入足量稀硫酸,观察到的现象是_______________________________,反应的化学方程式为_________________________________。
Fe2O3+3H2SO4
Fe2(SO4)3+3H2O
【拓展提升】同学们设想,将已失效的本品“脱氧剂”全部转化为铁粉,恢复其保鲜作用。经过讨论,他们找到一种通过一步反应即可实现的方案,该方案的反应原理用化学方程式表示为______________________________。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
3.(2023·潍坊中考)镁被誉为“国防金属”,在航空母舰、舰载机、导弹等武器中应用广泛。某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时,产生大量无色气体,同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开以下探究:(1)【实验一】探究无色气体的成分【查阅资料】部分盐溶于水后,能与水分子作用解离出H+或OH-,使溶液显酸性或碱性。【作出猜想】根据文献资料和元素守恒,对气体成分作出如下猜想:猜想1:SO2;猜想2:O2;猜想3:_______。 【实验探究】小组成员按如图装置进行实验:
【深化探究】分别测量上述硫酸铜溶液和相同溶质质量分数的硫酸钠溶液的pH,发现硫酸铜溶液的pH=4,硫酸钠溶液的pH=7。【结论】硫酸铜溶液显酸性,是由_________(填微粒符号)与水分子相互作用的结果;金属镁能与溶液中的H+反应生成H2。 (2)【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分【查阅资料】碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]为绿色固体,不溶于水但能溶于酸。【作出猜想】猜想1:Cu(OH)2;猜想2:Cu2(OH)2CO3;猜想3:Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3。【实验探究】向蓝绿色不溶物中滴加足量稀硫酸,不溶物溶解,无气泡产生。则猜想__________(填数字)错误。小明同学结合初中所学知识,认为猜想1也不合理,理由是_____________________________。
Cu(OH)2能与酸性物质反应
【查阅资料】某种碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]为蓝绿色固体,不溶于水,能溶于酸。【设计实验】请你帮助小明设计方案,验证蓝绿色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4。简述实验操作及现象(可供选择的试剂:稀盐酸,稀硫酸,BaCl2溶液):________________________________________________________________________________________________________________。 (3)【实验三】探究棕褐色不溶物的成分【查阅资料】①棕褐色不溶物成分较为复杂,为Cu、CuO和Cu2O中的不确定组成;②Cu2O不溶于水,能与稀硫酸发生反应:Cu2O+H2SO4 Cu+CuSO4+H2O。【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中,滴加稀硫酸至过量,溶液变蓝,试管底部有亮红色固体生成。
不溶物溶于足量稀盐酸中,再向其中滴加少量BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明蓝绿
色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4
【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多,以下为其中两位同学的讨论:甲同学认为一定有Cu2O,乙同学反对该观点,认为没有Cu2O,而是______________(填化学式),也能产生上述实验现象,理由是___________________________________________________________________________________(结合化学方程式和必要的文字说明)。
CuO+H2SO4 CuSO4+H2O,溶液变蓝,
铜不与稀硫酸反应,试管底部有亮红色固体产生
精练·山东模拟 对点演练提能力1.(2023·菏泽一模)化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时,对碱的有关化学性质进行梳理和总结,并预测了陌生物质的化学性质。请完成下列问题。(1)基于宏观视角分析碱的化学性质(如图1)①实验A中,推入NaOH溶液后,可观察到的现象是_______________。 实验结束后,小组同学对B试管中上层清液的溶质成分产生疑问,作出猜想:猜想一:只含有NaOH猜想二:含有NaOH、Na2CO3猜想三:含有NaOH、Ca(OH)2
②同学取少量B试管中的清液分别置于甲、乙两支试管中,进行探究:
刚开始无明显现象,一段时间
(2)基于微观视角分析碱的共性(如图2)烧杯A和烧杯B中分别盛有氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液,向烧杯A和烧杯B中分别加入硝酸铁溶液,出现的相同实验现象是都产生红褐色沉淀,从微观角度分析现象相同的原因是___________________________________________________________________________。 (3)基于微观视角分析碱的差异性向烧杯B中滴加硫酸钾溶液,反应的微观示意图如图所示,反应的化学方程式为______________________________________,实验现象为_________________;而向烧杯A中滴加硫酸钾溶液与烧杯B中现象不同,从微观角度分析原因是_________________________________________________________。
溶液中都含有氢氧根离子,氢氧根离子与铁离子结合生成红
K2SO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+2KOH
将硫酸钾溶液滴到烧杯A中,烧杯中的离子之间不能发生反应
【总结】通过以上分析,体现了化学学科的概念“结构决定性质”。基于“结构决定性质”预测陌生物质的化学性质(4)烧杯C中盛有某溶液,请根据所含的微粒预测该溶液能与下列试剂发生化学反应的有______(填字母序号)。 A.碳酸钠溶液 B.铜片C.硝酸钠溶液 D.稀盐酸2.M是生产、生活中常见的金属。张老师和化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的金属活动性顺序。【查阅资料】MSO4溶液是无色液体。【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?【猜想与假设】小玉的猜想是Al>Cu>M;小静的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是______________。
【设计与实验一】小影取长短、粗细相同的M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管,进行如下表的实验(试管中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸):
【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论,明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是_______________________________________________________,因而无气泡产生。 【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取长短、粗细相同、打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液,又进行了如图所示的实验:
金属铝没打磨,先是氧化铝和
稀盐酸反应生成氯化铝和水
(1)试管乙中观察到的现象是_______________________________________________。 (2)试管丙中反应的化学方程式为_____________________________。 【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管_______(填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。 【拓展与延伸】如果只用两种金属和一种溶液来探究三种金属的活动性强弱,则该溶液是__________(填化学式)溶液。 3.(2023·德州一模)有一瓶密封保存,但标签残缺的试剂(如图),只剩下“Na”和“10%”字样,已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小华同学对其成分进行探究。
M丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色变成无色
2Al+3CuSO4 Al2(SO4)3+3Cu
【提出问题】这瓶试剂溶质是什么?初步判断这瓶试剂不可能是______(填序号)。 A.酸 B.碱 C.盐【查阅资料】①初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。②Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性,NaCl溶液呈中性。③室温下(20 ℃),4种物质的溶解度的数据如下表。
【得出结论】小华根据试剂瓶上的标注和上表溶解度数据判断,该溶液的溶质不可能是NaHCO3,因为常温下NaHCO3溶液溶质的质量分数最大是__________(精确到0.1%)。 【猜想与实验】①可能是____________溶液;②可能是NaOH溶液;③可能是NaCl溶液。 (1)小亮用洁净的玻璃棒蘸取该溶液,滴到湿润的pH试纸上,测得pH=11,他判断该溶液不可能是_________溶液。对小亮的操作方法、测量结果及所得结论,你的评价是______。 A.方法正确,结果正确,结论正确B.方法不正确,结果偏小,但结论正确C.方法不正确,结果偏大,结论不正确D.方法正确,结果正确,但结论不正确
(2)小强为了确定该溶液的成分,进行了如下实验。
CO2+Ca(OH)2
CaCO3↓+H2O
【拓展与应用】请你选择与小强不同类别的试剂来鉴别NaOH溶液和Na2CO3溶液,你选择_____________溶液,发生反应的化学方程式为 ________________________________________。 【反思与交流】小林同学提醒同学们要规范实验操作,防止药品标签受损,你认为标签损坏的可能原因是_______________________________。
Ca(OH)2+Na2CO3
CaCO3↓+2NaOH
倾倒液体时标签没有朝向手心
4.(2023·济宁二模)某化学兴趣小组的同学在实验室进行了以下实验探究。(1)如图是实验室常用的几种实验装置,请回答下列问题:①写出实验室用AE装置组合制取某种气体的化学方程式:_______________________________________________________,用E装置收集该气体,气体从______(填“a”或“b”)端进入。 ②实验室制取的CO2中常含有少量杂质气体,会干扰F实验的目的。为排除干扰,除去该杂质并检验是否除净,将产生的混合气体依次通过上述装置________(在B~E中选择,填序号,装置不重复),再进入F装置。F装置内产生的现象为紫色石蕊试液变为红色,证明CO2能与水反应。
2H2O2 2H2O+O2↑
(或Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑)
(2)碱石灰是CaO和NaOH固体的混合物,在实验室里常用作某些气体的干燥剂。碱石灰在空气中久置会变质。某实验小组为确定一瓶久置的碱石灰样品的成分,设计了如图所示实验。
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