广东专版中考化学总复习第六部分专题复习专题五探究性实验题课件

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专题五 探究性实验题
科学探究是学习化学的重要而有效的学习方式；科学探究包括：“提出问题”、“建立假设”、“搜集证据”(包括设计实验方案、进行实验等)、“获得结论”、“交流评价”这样几个基本环节。化学实验是进行科学探究的重要途径，实验方案设计是实验探究的重要环节，它必须保证实验的公正性。科学探究是一个合作过程，只有积极参与才能享受到探究的乐趣。解答时，要注意结合实践经验和亲自体验，始终围绕提出的问题，用观察到的现象和记录的数据、事实进行推理和判断，思维要具有开放性。通过实验以及对实验现象的观察、记录和分析等可以发现和验证化学原理，学习科学探究的方法并获得化学知识。化学实验设计的原则：①科学性原则；②可行性原则；③安全性、节约性原则；④效果明显。化学实验设计的内容：①实验目的；②实验原理；③实验用品；④实验装置和操作步骤；⑤实验注意事项；⑥实验记录；⑦实验结果与讨论。
(2017·广东)某同学进行下图两个实验。
(1)甲实验中反应的化学方程式为______________________________________________________；(2)乙实验观察到的现象是_____________________________，溶液由蓝色变成无色。(3)把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯，发现有白色沉淀生成。他决定对白色沉淀的成分进行探究。
Na2CO3＋Ba(OH)2=BaCO3↓＋2NaOH
镁的表面有红色固体生成
【查阅资料】硫酸钡不溶于酸。【提出猜想】 白色沉淀为：Ⅰ.________________； Ⅱ.Mg(OH)2和BaSO4；Ⅲ.Mg(OH)2和MgCO3。【实验方案】
【拓展与思考】如果猜想Ⅲ成立，产生此结果的原因是做甲实验时__________________________；上述白色沉淀的成分不可能出现的组合是Mg(OH)2、MgCO3和BaSO4，原因是______________________________。
Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O
碳酸钠和氢氧化钡不能共存
【思路点拔】 (1)碳酸钠与氢氧化钡反应的方程式为Na2CO3＋Ba(OH)2=BaCO3↓＋2NaOH；(2)镁的活动性比铜强，镁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸镁和铜，观察到的现象为溶液由蓝色变为无色，镁的表面有红色固体生成。(3)根据反应，甲试管中一定有氢氧化钠，可能有碳酸钠或氢氧化钡，乙试管中一定有硫酸镁，可能有硫酸铜，所以白色沉淀一定有氢氧化镁，而硫酸镁又能与碳酸钠反应生成碳酸镁沉淀，与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀。因此沉淀可能是氢氧化镁；Mg(OH)2和BaSO4；Mg(OH)2和MgCO3三种可能。
【实验方案】若沉淀全部溶于盐酸，且无其他现象，则沉淀只有氢氧化镁，反应的方程式为Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O；硫酸钡难溶于酸，若沉淀部分溶解且无气体产生，猜想Ⅱ成立；若沉淀完全溶解且有气体产生，猜想Ⅲ成立，产生此结果的原因是做甲实验时碳酸钠过量；上述白色沉淀的的成分不可能出现的组合是Mg(OH)2、MgCO3和BaSO4，原因是碳酸钠和氢氧化钡不能共存。
(2017·益阳)某实验小组的甲、乙两同学围绕Na2CO3进行了如图一所示的实验。实验结束后，丙同学把A、B两支试管中的物质倒入同一洁净的烧杯中(如图二)，充分混合后发现白色沉淀明显增加。
(1)甲同学的实验完成后，A试管一定有剩余的物质是____________________。(2)乙同学的实验发生的化学方程式是________________________________________________________。
Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl
小组同学将C中液体过滤后，对所得滤液的主要成分进行 了如下探究：【猜想与假设】实验小组的同学对滤液的成分作出了如下 猜想：猜想一：滤液中的溶质是NaCl、Na2CO3猜想二：滤液中的溶质是NaCl、CaCl2猜想三：滤液中的溶质是NaCl、CaCl2、HCl猜想四：滤液中的溶质是NaCl
【讨论与交流】通过认真讨论，小组同学排除了其中一种 不合理的猜想。(3)你认为不合理的猜想是__________，理由是____________________________________________。【进行实验】丁同学取少量滤液置于试管中，向试管中滴加一种物质，发现有无色气泡生成。(4)你认为丁同学向滤液中滴加的物质是 _______________。【实验结论】通过探究，小组同学得出了猜想一是正确的结论。
理由是甲同学的实验完成后，A试管中的盐酸完全反应
1．(2017· 佳木斯)小维与家人聚餐时，对火锅燃料“固体酒精”产生了好奇，于是他与同学对其成分进行如下探究。【查阅资料】(1)该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成的。(2)氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。【提出问题】(1)酒精中是否含有碳元素？ (2)固体酒精中氢氧化钠是否变质？【作出猜想】猜想一：酒精中含有碳元素。 猜想二：固体酒精中氢氧化钠已变质。
命题点1：有关物质成份的探究
【实验探究】(1)如图1所示进行实验，发现澄清石灰_________，可得出酒精中含有碳元素的结论。(2)取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现杯底有白色沉淀。取沉淀于试管中加入稀盐酸，固体溶解并有气泡产生，则生成气体的化学方程式____________________________________________。【实验结论】(1)酒精中含有碳元素。 (2)固体酒精中氢氧化钠已经变质。
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
【拓展延伸】为进一步确定固体酒精中是否还含有氢氧化钠，小维与同学继续探究。(1)他另取少量固体酒精，加水溶解后，取上层清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液______________，于是得出固体酒精中还含有氢氧化钠。(2)小维的同学认为他的实验不能证明固体酒精中一定有氢氧化钠剩余，理由是__________________________________________。(3)他们另取上层清液，加入足量的氯化钡溶液，充分反应后滴加氯化铁溶液，生成红褐色沉淀，他们一致认为固体酒精中氢氧化钠有剩余。
碳酸钠溶液呈碱性也能使酚酞试液变红
【反思交流】(1)实验中，加入足量氯化钡溶液的目的是 ______________________________________。(2)实验室中氢氧化钠应__________保存。
2．(2017·郴州)草酸(H2C2O4)又名乙二酸，是一种有机酸，易溶于水，广泛存在于植物源食品中。草酸不稳定，在浓硫酸的催化作用下，草酸固体受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物？【实验猜想】猜想1：只有CO; 猜想2：只有__________(填化学式); 猜想3：含有CO和CO2.【设计实验】基于猜想3，根据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：
【实验探究】(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2 气体生成，请写出A装置中的化学反应方程式： ___________________________________________；(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：①C装置澄清石灰水不变浑浊，F装置中出现 ________________________的现象；②E装置中出现__________________________的现象。【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立。草酸分解的化 学方程式是_________________________________________。
CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O
【问题讨论】(1)B装置的作用是____________________________________；(2)C装置的作用是_____________________________________；(3)该实验装置的设计还有一处明显不足(实验前已排尽装 置内的空气)，请提出改进措施：___________________________________________(任写一条)。
点燃尾气或者收集尾气。
命题点2：有关物质性质的探究3．(2017·北京)高锰酸钾在生产、生活中有广泛应用。实验小组对高锰酸钾的某些性质进行研究。Ⅰ.不稳定性(1)如图所示进行实验，受热分解的化学方程式为________________________________________，3．16 g KMnO4产生O2的质量为__________g。(2)用向上排空气法收集O2的原因是_________________________________________________________。Ⅱ.腐蚀性【查阅资料】KMnO4溶液呈中性、有腐蚀性
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
密度大于空气且不与空气中其他成分发生反应
【进行实验】实验1：将新鲜鸡皮在不同浓度的KMnO4溶液中浸泡相同时间，现象如表。
实验2：将铜片分别浸泡在4种浸泡相同时间，现象如下表。
【解释与结论】(3)实验1的目的是_____________________________________。(4)实验2中通过对比②和④，得出的结论是 __________________________________________________。(5)实验2中，欲得出“KMnO4和硫酸共同作用对铜才有腐蚀 性”的结论，需要对比________(选填编号)。(6)实验2中，铜片被腐蚀的反应如下，补全该反应的化学方程 式。 5Cu＋2KMnO4＋8H2SO4=5CuSO4＋2MnSO4＋K2SO4＋ ______________。
KMnO4浓度对样品腐蚀性的影响
酸性条件下KMnO4浓度越高，腐蚀性越强
4．(2017·济宁)(1)某实验小组利用如图实验装置探究二氧化碳的化学性质：
请根据实验装置和实验内容，回答下面问题：①探究CO2与碱反应时，将装置A生成的CO2通入装置D未出现浑浊，原因是________________________________________；可将CO2先通过装置__________，再通入装置D，理由是_____________________________________(用化学方程式表示)；
二氧化碳气体中混有氯化氢气体
HCl＋NaHCO3＝NaCl＋H2O＋CO2↑
②探究CO2与水反应时，实验分两步进行：首先将CO2通过石蕊溶液浸泡的干燥纸花，再将CO2通过石蕊溶液浸泡的湿润纸花，这样做的目的是____________________________________________________________________________；结合上面实验，装置正确的连接顺序是__________________(选填序号)；(2)家庭生活中食品制作(如面条、馒头等)经常用到食用碱，食用碱的主要成分是碳酸钠，可能含有少量氯化钠。小莉将家中食用碱带到实验室进行探究，请设计实验验证小莉提供的食用碱样品是否含有氯化钠。
试管中滴加几滴硝酸银溶液，振荡
还需要证明白色沉淀不溶于稀硝酸。
向白色沉淀中滴加稀硝酸；
证明食用碱样品中含有氯化钠。
命题点3：有关“初高中知识衔接类”的问题研究5．(2017·威海)多角度认识硫化氢气体硫化氢(H2S)在化学研究和化工生产中有着广泛应用。道尔顿等科学家对它进行过深入研究。请认真阅读下列资料，并结合你学过的知识，回答问题(1)～(4)：资料一：硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的剧毒气体，密度比空气大，能溶于水，其水溶液称为氢硫酸，具有酸的通性。实验室中用硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取硫化氢气体。资料二：道尔顿在其著作《新系统》中对硫化氢的研究有以下记载(大意)；A．硫化氢在密闭容器中受热，生成硫和与硫化氢等体积的氢气；B．常温常压下，硫化氢与氧气按2∶1的体积比混合，点燃，生成硫 和水，无气体剩余；C．常温常压下，硫化氢与氧气按2∶3的体积比混合，点燃，恰好完 全反应生成二氧化硫气体和水。资料三：在相同温度和压强下，气体的体积之比等于分子个数之比
(1)从宏观上看，硫化氢由__________组成：从微观上看，硫化 氢是由__________构成。(2)氢硫酸有酸性的本质原因是____________，资料一和二中描 述的硫化氢的化学性质还有___________________________ 、_______、___________、_______。(3)资料二的实验B中发生反应的化学方程式__________________________________________________，C实验中反应前后气体的体积比为__________，B、C实验中硫化氢均发生__________反应。
氢硫酸溶液中存在氢离子
(4)实验室用如图所示的装置制取并探究硫化氢气体的性质。
①甲装置中发生反应的化学方程式为 _____________________________________________；②实验中收集气体的方法是 _____________________________________________；③实验中，丙装置观察到的实验现象是 ______________________________________________；④丁装置的作用是_______________________，反应的化学方 程式为________________________________， 反应的实质是____________________________________。
FeS＋H2SO4＝FeSO4十H2S↑
H2S＋2NaOH＝Na2S＋2H2O
氢离子和氧氧根离子结合生成水
6．(2017·苏州)为了探究相同条件下同种溶质在不同溶剂中的溶解性，某兴趣小组同学进行如下两组实验。(提示：本实验所用汽油与KMnO4、碘均不发生化学反应)【实验1】KMnO4晶体在不同溶剂中的溶解实验根据实验步骤、实验操作图示填写相关实验现象。
液体分层，上层为无色，下层为紫红色，试管底部无固体残留；点拨：由于高锰酸钾不易溶于汽油，且汽油的密度比水小，因此二者混合后会出现液体分层，上层为无色，下层为紫红色现象，又因为溶液没有达到饱和，因此剩下的高锰酸钾颗粒会继续溶解；
【实验2】碘在不同溶剂中的溶解实验。根据实验操作图示回答相关问题。
点拨：由图2所示现象溶液为淡黄色可知碘能溶于水，对比图3可知碘并不是易溶于水，因此用微溶来描述；
【反思与应用】(5)①碘易溶于酒精。若【实验2】中汽油用酒精代替，振荡后静置，最终所得液体__________(选填“分层”或“不分层”)。____________________________________________________________②“从稀碘水中提取碘”是“海带提碘”工艺中的一个重要步骤，其原理类似【实验2】中第二步操作。工业实际生产时使用其他挥发性液体代替汽油，这种挥发性液体必须具备的条件是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
点拨：酒精可以和水相互溶解，因此用酒精代替汽油，就不会出现分层现象；
与水不互溶，碘在这种液体中的溶解度远大于在水中的溶解度。
点拨：对比碘在酒精和汽油中的溶解及酒精溶于水的现象，可知选择的挥发性液体必须与水相互不溶解，且碘在这种液体中的溶解度远大于在水中的溶解度。这样通过明显的分层现象而得到分离提纯。
命题点4：有关”条件类”问题的探究7．(2017·桂林)一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。【实验一】取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验。
(1)通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越__________(选填“慢”或“快”)；在__________(选填“酸性”、“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。【实验二】探究铁锈的成分，用图1所示装置(夹持仪器已省略)进行实验(每步反应和吸收均完全)。
【查阅资料】无水硫酸铜能吸收水而变蓝，碱石灰既能吸收水也能吸收CO2。
(2)请指出图1所示实验装置的一个明显缺陷：_______________ 。(3)加热前，先通入CO一段时间，目的是 ___________________________________。(4)将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，由此推知铁锈中一定含有__________元素，从而推断出空气中的________________参加了铁生锈反应。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
排尽装置内的空气，防止发生爆炸
点拨：无水硫酸铜能吸收水而变蓝，将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，这说明了反应后有水生成，说明铁锈中含有氢元素，也就是铁锈蚀的过程中有水参与
(5)根据上表数据推算，可确定铁锈的成分，用FexOy·nH2O表示，则n＝__________；若缺少D装置，x∶y的值__________(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
点拨：硬质玻璃管内发生反应的方程式为：
根据实验数据可知，反应中生成水的质量为：(239.6 g－232.4 g)＝7.2 g，生成二氧化碳的质量为：(211.4 g－198.2 g)＝13.2 g。设参加反应的CO的质量为w，则
的质量为：23．2 g＋8.4 g－13.2 g－7.2 g＝11.2 g；由于反应前后元素的种类与质量不变，所以23.2 g FexOy·nH2O中含铁元素的质量为11.2 g；含有“H2O”部分质量为7.2 g；则余下的氧元素质量为：23.2 g－11.2 g－7.2 g＝4.8 g则：x∶y∶n＝ ＝2∶3∶4，则FexOy·nH2O的化学式为Fe2O3·4H2O。D装置中的碱石灰既能吸收水也能吸收CO2，防止了空气中二氧化碳与水被装置C吸收而造成质量偏大，若没有装置D，则装置C因为吸收了空气中的水蒸气和二氧化碳而质量偏大，由此计算出的二氧化碳质量偏大，导致氧元素的质量偏大，x：y的值偏小
由质量守恒定律可知，生成铁
(6)欲通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件，用图2所示装置，试管内可选用的物质如下：①O2　　②水　　③CO2　　④O2和CO2　　⑤CO2和水　　⑥O2和水　　⑦O2、CO2和水至少需要选用______________(填数字序号)，才能达到探究镁带锈蚀的条件。(7)请写出镁带在空气中锈蚀，生成碱式碳酸镁[Mg3(OH)2(CO3)2]的化学方程式_______________________________________________。
6Mg＋3O2＋4CO2＋2H2O＝2Mg3(OH)2(CO3)2
命题点5：8．(2017·广州)菱锰矿(含有MnCO3)常用稀H2SO4来浸出Mn2＋：(1)浸出Mn2＋发生的是复分解反应，该化学方程式是____________________________________________。
①矿酸比从1∶0.4到1∶0.8的过程中，稀H2SO4的用量__________(选填“增大”或“减小”)②分析数据得知：当矿酸比从1∶0.4到1∶0.6时，Mn2＋浸出率______________；当矿酸比从1∶0.6到1∶0.8时，Mn2＋浸出率_______________；
MnCO3＋H2SO4＝MnSO4＋H2O＋CO2↑
(2)为探究浸锰的最佳工艺条件，某研究小组首先进行了单因素实验，数据如下：
(3)该研究小组选定两个因素作为研究条件进行对比实验，数据如下：
①表中X最有可能的数值为__________。A．79.7 B．80.8 C．87.6 D．92.8②该工艺的最佳条件为：矿酸比：__________；温度：__________。
命题点6：有关规律类的问题探究9．(2017·聊城)某化学小组的同学，为了比较金属R与铁、 铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：【查阅资料】铁的活动性比铜强【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：猜想一：R＞Fe＞Cu; 猜想二：______________； 猜想三： Fe＞Cu＞R【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位 同学分别展开实验探究。
R丝表面附着一层红色固体
写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 ______________________________________。【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性 强弱的方法有多种。【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方 法有：(1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度；(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；(3)金属与______________是否反应。
命题点7：10．(2017·陕西)同学们在实验室用块状大理石和5%的稀盐 酸反应制取CO2，观察不到气泡产生时，发现固体还 有剩余，对此进行探究(杂质不溶水且不与酸反应)【提出问题】不再产生气泡的原因是什么？【猜想假设】猜想一：盐酸已经完全反应；猜想二：剩余固 体中无碳酸钙 猜想三：生成物或杂质附着在大理石表面，阻碍反应继续 进行【实验探究一】反应后溶液中是否有盐酸。
(1)小亮取上述反应后的清液，测得溶液pH＝2，说明溶 液显_____性，由此得出猜想一不成立的结论。(2)小慧认为此结论不够严谨，还应考虑生成物对溶液酸 碱度的影响，补充了如下实验：①取洁净的烧杯，另配制__________溶液，测得溶液 pH＝7②取洁净的试管，加入适量水和紫色石蕊溶液，持续通入 CO2，发现溶液变为____色。 但小亮认为实验②不能说明CO2对溶液酸碱度的影响， 他重新改进了实验。③另取洁净的试管，加入适量水，持续通入CO2至饱和， 测得溶液pH＝5.6。 由以上实验可知，该反应的生成物对溶液酸碱度影响不 大，猜想一不成立，反应后的溶液中有盐酸。
【实验探究二】剩余固体中是否有碳酸钙。小亮先振荡反应容器，使剩余固体和液体充分接触，观察到仍无气泡产生。再向容器中滴加少量5%的稀盐酸，又有气泡产生。一段时间后，不再产生气泡，仍有固体剩余。产生气泡的化学方程式是_________________________________________________。 由以上实验可知，猜想二和猜想三不成立。【得出结论】根据以上实验探究，可得出影响反应能否进行的 因素之一是_________________________。【反思交流】小慧又提出，也可能是反应太慢，无法观察到气泡产生，她设计了如下对比实验：取出【实验探究二】所得的部分清液，放置一段时间后，测得pH为X，同时测得【实验探究二】容器中剩余清液的pH为Y，若X__________Y(选填“＞”“＝”或“＜”)，则她的猜想成立。
11．(2017·威海)探究白酒燃烧的奥秘 在诊所里，小华同学看到老中医用“酒火疗法”为患者 治疗，发现白酒竟然能够被点燃。老中医告诉她：只有 酒精体积分数较大(即度数较高)的白酒才能被点燃。好 奇并喜欢探究的小华用体积分数为75%的酒精溶液(指 每100 mL酒精水溶液中含75 mL酒精)代替白酒进行了 系列探究。【提出问题】能被点燃的酒精溶液的最小体积分数是多 少？【查阅资料】①酒精(C2H5OH)是一种无色液体，易挥发， 易燃烧，可任意比例与水互溶。②两种液体混合时，分子间隔不同对混合后的总体积有影 响，但对本实验影响很小，忽略不计。
【实验探究】实验用品：75%酒精溶液、蒸馏水、小烧杯、胶头滴管、量筒(20 mL、10 mL)、蒸发皿、玻璃棒、火柴(1)实验时，用75%酒精溶液配制10 mL60%的酒精溶液。①最好选用__________mL量筒，使用量筒量取液体读数时应注 意_______________________________________________。②配制该溶液的操作方法是 ___________________________________________________________________________________________________________________。(2)在室温(20 ℃)时，小华按上述方法配制了体积分数为50%、40%、30%、20%的酒精溶液各l0 mL，分别倒入蒸发皿中，点燃，观察。实验结果如下表：
量筒放平，视线与凹液面的最低处 保持水平
用量筒分别量取8 mL 75%的酒精溶液和2 mL蒸馏水，倒入小烧杯中，并用玻璃棒搅拌均匀。
酒精完全燃烧的化学方程式为_________________________________________________。(3)室温(20 ℃)，在小华实验探究的基础上，要想更精确 测定能被点燃的酒精溶液的最小体积分数，请你补充进 一步探究的实验方案 ________________________________________________________ ______________________________________________________(4)拓展应用①未盖灯帽且久置不用的酒精灯，常常不能被点燃。其原 因是_____________________________________________。②因酒精含量低而不能燃烧的酒精溶液，要分离出其中的 酒精，可采用的方法是_______________。
用75%酒精溶液配制体积分数介于30%～40%之间的酒精溶液若干份，分别倒入蒸发皿中点燃，观察现象。
灯内酒精挥发(或酒精挥发灯芯上留有水分)