2022年中考化学第二轮复习专题七实验探究题课件PPT
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这是一份2022年中考化学第二轮复习专题七实验探究题课件PPT,共60页。PPT课件主要包含了K2CO3,二氧化碳,碳酸钠溶液,2反应物的检验,酸碱中和反应,CaOH2,Na2CO3,硫酸铁溶液呈黄色,FeSO4,金属活动性比铜强等内容,欢迎下载使用。
例 1 某化学兴趣小组对碳酸钾和石灰水反应后的成分比较好奇,将两者混合后进行过滤,得到滤液和滤渣。于是,同学们进行了如下实验探究:【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?【作出猜想】同学们作出了如下4种猜想。猜想1:KOH猜想2:_____________
类型1 反应后物质成分的探究
猜想3:KOH和Ca(OH)2猜想4:KOH、Ca(OH)2和K2CO3经同学们讨论后一致认为猜想___不成立,请分析原因___________________________________(用化学方程式表示)。【查阅资料】K2CO3溶液显碱性。
Ca(OH)2+K2CO3===CaCO3↓+2KOH
【实验验证】取过滤后所得溶液各少许分装在两支试管中:
【讨论交流】(1)丙同学认为甲同学的实验操作不严谨,稍作改进才能得出猜想2不成立的结论,改进的方案为_____________________________。
向第一支试管中滴加过量稀盐酸
(2)丁同学提出乙同学的实验可以选用其他试剂,也能得出正确的结论。你认为他选择的试剂是___________。
1. 反应后物质成分分析步骤一:写出化学方程式以A+B === C+D为例 注:D为沉淀、气体或水。步骤二:进行猜想(3种)①恰好完全反应 ②A过量 ③B过量 【注意】反应生成的沉淀、气体、水排除;不合理的猜想通常是物质之间能发生反应。
2. 实验方案的设计(1)生成物C是一定存在的,无须检验。 A Ⅰ B Ⅱ根据离子的性质选择合适的方法(或试剂)进行验证,具体验证方法详见微专题9 。
考向1 反应后液体成分的探究(郴州2016.28,衡阳2考)1. (2016郴州)某化学兴趣小组完成了下列两个实验:实验1:用试管取一定量NaOH溶液,并滴加2滴酚酞溶液,再加入稀盐酸,红色恰好消失。实验2:用试管取一定量澄清的石灰水,然后加入饱和的Na2CO3溶液。实验结束后,把两支试管里的物质倒入同一烧杯,静置,烧杯中有白色沉淀,上层澄清液显红色。同学们欲对该澄清液成分进行探究,请你参与,完成下列问题:
【问题分析】(1)实验1的目的是验证______________(填化学原理)。(2)实验 2中产生白色沉淀的化学方程式为_____________________________________。(3)澄清液显红色,说明该澄清液显碱性,其中溶质除一定有NaOH外,还可能含有________或________。
Ca(OH)2+Na2CO3===2NaOH+CaCO3↓
【实验验证】①取澄清液,加入适量的CaCl2溶液:无明显现象,则澄清液中不含________;②取澄清液,通入CO2气体:产生浑浊。写出产生浑浊的化学方程式_______________________________。【交流反思】化学反应后形成的溶液中溶质的确定,既要考虑反应产物,也要考虑反应物是否过量。
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
2. (2021益阳)同学们在探究酸的化学性质时,小石将一根生锈的铁钉放入盛有稀硫酸的试管中,过一会儿取出铁钉后,发现试管中的溶液呈浅黄色。【提出问题】试管中浅黄色溶液的溶质是什么?【猜想假设】同学们都认为溶质中一定含有Fe2(SO4)3, 理由是(1)__________________,然后提出如下猜想:猜想①溶质是Fe2(SO4)3;猜想②溶质是Fe2(SO4)3和FeSO4;
猜想③溶质是Fe2(SO4)3和H2SO4;猜想④溶质是Fe2(SO4)3、H2SO4和(2)________(填化学式)。【查阅资料】FeSO4溶液能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去;H2SO4溶液和Fe2(SO4)3溶液均不能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去。【实验探究】同学们分组合作进行如下实验探究。
Fe+H2SO4 === FeSO4+ H2↑
【实验反思】上述实验探究说明,在用稀硫酸或稀盐酸除铁制品上的铁锈时,应该注意的事项是_____________________________________。
酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去
除铁锈时不可将铁制品长时间浸泡在酸中
3. 兴趣小组同学用硫酸铜溶液进行了如下探究实验。(1)甲实验的现象是_______________________, 溶液逐渐由蓝色变为浅绿色。能与硫酸铜溶液反应的金属必须满足的条件是________________。
铁片表面有红色固体析出
(2)实验结束后小明将乙、丙实验中的废液倒入同一个干净的烧杯中。充分混合后过滤,得到滤液A呈无色,且测得其pH=7。小明认为丙实验反应后滤液中溶质的成分一定含有_______________(填化学式)。乙实验反应后滤液中溶质的成分是什么呢?
Na2SO4、NaOH
【作出猜想】猜想一:CuCl2;猜想二: CuSO4和CuCl2;猜想三:CuCl2和BaCl2;猜想四:CuSO4、CuCl2、BaCl2【查阅资料】CuCl2和CuSO4溶液呈酸性,BaCl2、 NaCl、Na2SO4的溶液呈中性。经过讨论,同学们一致认为猜想四不正确,原因是_________________________________(用化学方程式表示)。
CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2
【实验探究】取少量乙实验反应后的滤液于试管中,向其中加入________溶液,产生白色沉淀,猜想三正确。【拓展交流】(1)经过以上实验,小明认为无色溶液A中一定含有的溶质是______________(用化学式填空)。(2)农业上常用________和硫酸铜溶液制成具有杀菌作用的波尔多液。
NaCl、Na2SO4
考向2 反应后固体成分的探究(衡阳2021.33,岳阳2考)4. (2019岳阳)某化学课堂正在进行,以下是教学片段。请你参与他们的学习并完成相关任务。【演示实验】老师按如图所示连接好装置,加入NaHCO3粉末,点燃酒精灯,对试管预热后集中加热,烧杯中澄清石灰水变浑浊,说明生成了CO2。继续加热至无气体产生后撤出导管,熄灭酒精灯。
【问题提出】实验后,同学们对试管中剩余的固体粉末产生了兴趣:剩余粉末由什么物质组成?【猜想假设】在老师的指导下,同学们对固体粉末作出了如下猜想:猜想一:NaOH;猜想二:NaOH和Na2CO3;猜想三:Na2CO3。
【实验探究】小明根据实验现象认为猜想一成立。小组讨论后,大家认为小明的结论不合理,理由是_____________________________________。
碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞溶液变红
【评价交流】小华认为步骤二也可以用MgSO4代替MgCl2,大家不同意他的观点,理由是_______________________________________________________________________________________________。【拓展延伸】请你总结上述实验成果,写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式____________________________________。
MgSO4溶液会和步骤一中所加过量BaCl2溶液反应生成白色沉淀,加入MgSO4溶液不能证明NaOH是否存在
2NaHCO3 Na2CO3+ H2O + CO2↑
5. 小刚发现实验室有一瓶破损的氢氧化钙固体试剂瓶,为探究该试剂是否变质,他与其他小组同学进行如下系列活动。(1)小组同学认为该试剂已经变质,因为氢氧化钙在空气中能发生反应_______________________________(用化学方程式表示)。(2)为检验该氢氧化钙固体试剂是否发生变质,小组同学对该固体试剂的成分进行如下探究。【提出问题】该固体试剂是否变质?其成分是什么?【做出猜想】猜想1:没有变质,只含Ca(OH)2猜想2:部分变质,含有__________________
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2、CaCO3
猜想3:完全变质,只含CaCO3【实验探究】为确定该固体试剂的成分,兴趣小组同学取少量固体样品于试管中,加入一定量的水振荡,静置,观察到试管底部有固体,经过滤得到滤液和滤渣。
【实验反思】(1)氢氧化钙应_____保存。(2)小王认为通过试管底部有固体就可以判断该固体试剂变质,小刚不同意他的想法,原因是_________________。(3)除了用上述方案检验是否存在Ca(OH)2,还可以采用的方法及实验现象是_________________________________________________________。
向滤液中加入硫酸铜溶液,若产生蓝色沉淀,证明存在Ca(OH)2
6. (2020郴州)某化学兴趣小组利用下图装置进行Fe与水蒸气反应的实验:(1) A装置的作用是___________,点燃C中产生的肥皂泡,有的发出轻微的爆鸣声,有的可以被点燃,请你推断反应生成的气体是____。
(2)有同学认为导管口有气泡产生即说明反应生成了气体,你认为是否正确____(填“是”或“否”),请说明理由_______________________________________________________;反应一段时间后,学习小组对反应后的黑色固体产生了浓厚的兴趣,并查阅了相关资料:铁粉(黑色),Fe2O3(红棕色)、FeO (黑色)、Fe3O4(黑色)。学习小组进行了一系列实验,验证了FeO不存在,然后对黑色固体的成分进行了以下猜想:猜想一:只有铁粉 猜想二:只有Fe3O4猜想三:铁粉和Fe3O4的混合物
装置内有空气存在,加热时空气膨胀,导管口也能产生气泡
学习小组设计了实验进行验证,请回答以下问题:(3)取少量黑色粉末于试管中,加入足量的稀盐酸,有气泡产生,说明猜想____不成立。(4)通过实验测得,34.4 g 黑色固体与足量的稀盐酸反应,产生了0.2 g H2,说明猜想____成立。
(5)另取34.4 g黑色固体在高温条件下与足量的CO反应,充分反应后,固体质量变为28.0 g,请计算在黑色固体中Fe3O4的质量分数_______(计算结果精确到0.1%)。(6)根据以上探究,请写出Fe与水蒸气反应的化学方程式______________________________。
3Fe+4H2O(气) Fe3O4+4H2
考向3 反应后气体成分的探究(郴州2017.31)7. (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装置中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_______________________________。【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)。
在装置F后面加尾气处理装置,防止未反应的一氧化碳污染空气
8. 葡萄糖(C6H12O6)是为生命体提供直接能源的重要物质。兴趣小组同学查阅资料发现:葡萄糖具有可燃性,于是对葡萄糖在氧气中燃烧的产物开展了以下探究:(1)小明同学进行了如下猜想:猜想一:水、一氧化碳 猜想二:_____________猜想三:水、一氧化碳和二氧化碳(2)为进一步确定葡萄糖在氧气中燃烧产物,小明继续设计如下实验进行探究(注:无水硫酸铜为白色粉末,遇水变为蓝色)
最终,小明由上述实验结论得出,猜想三成立。(3)写出实验③中气体通过灼热的氧化铜时发生反应的化学方程式_________________________。(4)通过所学知识分析,葡萄糖燃烧产生一氧化碳可能的原因是________________________________。
CO+CuO Cu+CO2
氧气的量不足(或葡萄糖未完全燃烧)
9. (2021岳阳一模)一种自发热食品包装中加热包的成分有:生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠、氯化钙、硫酸镁,使用时需向加热包加水。活动课上老师分别取适量加热包中的固体样品进行如图实验。(1)实验A中,将样品加入水里,触摸烧杯外壁发烫,其原因是_______________________(用化学方程式表示)。(2)实验B中,将定量稀盐酸加入锥形瓶中,剧烈反应,生成大量气体,学习小组同学对气体成分和锥形瓶内溶液进行探究。
CaO+H2O===Ca(OH)2
Ⅰ.对气体成分进行探究【作出假设】假设一:只有H2;假设二:只有CO2;假设三: H2和CO2【实验验证】小明同学设计如下实验对气体成分进行探究。甲中澄清石灰水变浑浊,丁中黑色粉末变红色,则证明假设____成立。
Ⅱ.对锥形瓶内的剩余溶液进行探究。实验后,小萍同学取少量锥形瓶内的溶液于试管中,向其中滴加氢氧化钠溶液,开始一段时间无明显现象,其原因是锥形瓶内的溶液中存在_______________(填物质名称)。
【总结反思】通过以上探究,小林同学做了如下的反思归纳,你认为其中不正确的是___(填字母)。A. 加热包应密封防潮保存B. 向用过的加热包内的固体中加入过量稀盐酸后过滤,可以回收活性炭C. 能与水混合放出热量的物质均可用作加热包中的发热材料
例 2 某无色溶液X是碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠溶液中的一种或两种溶液的混合溶液。某兴趣小组的同学为探究无色溶液X的成分,开展了如下的探究活动,请你一同参与完成:【查阅资料】获得如下信息:1.氯化钙溶液呈中性,与碳酸氢钠溶液混合不发生反应。2.NaHCO3溶液呈碱性,与澄清石灰水反应生成白色沉淀。
类型2 物质组成成分的探究
【猜想与假设】针对无色溶液X中的溶质成分:猜想一:含有Na2CO3 猜想二:含有NaHCO3猜想三:含有______ 猜想四:是其中两种成分的混合溶液【实验方案设计】
【综合结论】通过以上实验,得出无色溶液X是_______
【实验反思与拓展】类比资料信息,NaHCO3与NaOH反应生成质量比为53∶9的两种化合物,请写出反应的化学方程式________________________________。
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
1. 物质组成成分分析根据题干已知的信息,确定混合物可能含有的物质,然后对题干所给定的物质自由组合,若由两种物质(A、B)组成,则可能的猜想有三种:①只有 A;②只有 B;③既有 A又有 B。
2. 实验方案设计(1)针对固体混合物成分的探究: ①若是盐或碱,可通过溶解固体,检验组成成分中的阴、阳离子的特殊性质。②若是金属混合物,利用金属能否与酸或盐反应产生的特殊现象判断。
(2)针对液体混合物成分的探究:可以通过检验构成物质的阴、阳离子的特征现象来确定。 (3)针对气体混合物成分的探究:通过气体的性质验证,如 CO2 通入澄清石灰水中能使溶液变浑浊等;或将某些气体转化为能与其他物质反应且产生明显现象的物质进行探究,如 CO 通过灼热的氧化铜,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊等。
10. (2016郴州改编)有一包白色的粉末,是(NH4)2SO4、NaCl、BaCl2、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种,为确定白色粉末的成分,进行如下探究:(1)取适量白色粉末与熟石灰混匀、共热,没有任何异味产生,说明原白色粉末一定不存在__________,其理由是_______________________________________。
铵盐与碱混合会产生有刺激
(2)另取适量白色粉末加入足量的水,搅拌,得到白色沉淀和无色溶液,可推测原白色粉末中一定含有______。(3)取(2)中的白色沉淀,往其中加入过量的稀盐酸,产生大量的气泡,白色沉淀全部消失。说明原白色粉末中一定还含有________,一定不含有________,写出白色沉淀消失的化学方程式__________________________________。(4)取(2)中的无色溶液蒸干,得固体物质,此固体物质的成分可能有_______种组成情况。
BaCO3+2HCl===BaCl2+H2O+CO2↑
11. (2015岳阳)实验室有一瓶无色溶液,老师告诉同学们该溶液可能是Ca(OH)2溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液中的一种。请你和同学们一起参与探究,并回答问题:【实验探究】(1)取少量该溶液于试管中,滴加酚酞溶液,溶液变红色。则原溶液不可能是_____溶液。
(2)另取少量该溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,产生_________(填实验现象),则该溶液为Na2CO3溶液,其反应的化学方程式为___________________________________。
BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl
【思维拓展】某白色固体由NH4Cl、Ba(NO3)2、K2SO4、Na2CO3中的三种组成,取样后加入足量的水,充分搅拌后,有白色沉淀生成,则原固体混合物的组成可能有_______(填序号)。①NH4Cl、Ba(NO3)2、K2SO4②NH4Cl、Ba(NO3)2、Na2CO3③NH4Cl、K2SO4、Na2CO3④Ba(NO3)2、K2SO4、Na2CO3
12. 某研究小组发现,维C泡腾片(保健药品,主要成分见图1)溶于水,有许多气泡产生(如图2)。该小组同学对产生气体的成分进行了如下探究。 (1)小明进行了如下猜想:小华说:该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。小明说:不可能含有N2,因为___________________。
小芳说: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_____。该小组同学最终认为:该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。
(2)小组同学进行了如下实验:(3)由实验①可知,该气体中肯定含有二氧化碳。
(4)由实验②______(填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气,理由是________________________________________________________________________。(5)实验①中发生反应的化学方程式为______________________________。
若生成氧气和二氧化碳的混合物,当氧气含量过少时,带火星的木条也不能复燃
(6)用维 C 泡腾片制取二氧化碳气体。 用下列仪器组合一套制取并收集二氧化碳的装置,所用仪器组合是_________ (选填序号)。 你组装的装置的优点是_________________。
13. 某白色固体可能由CuSO4、Na2SO4、Na2CO3、MgCl2中的一种或几种组成,某兴趣小组的同学为确定该白色固体的成分,进行了如下实验探究:(1)通过上述实验推知,白色固体样品中一定不含的物质是_______________;写出生成白色沉淀B的化学方程式___________________________________。
CuSO4、Na2SO4
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
(2)为了进一步确定无色溶液A中成分,兴趣小组设计了以下实验:【提出问题】无色溶液A中的溶质成分是什么?【猜想与假设】猜想一:NaCl、NaOH猜想二:NaCl、Na2CO3猜想三:NaCl、NaOH、Na2CO3
【实验验证】小明、小芳两位同学设计了如下方案进行验证:小明:取无色溶液A于试管中,加入1~2滴稀盐酸,观察到无气泡产生,证明猜想一成立。小芳:取少量加入酚酞溶液的无色溶液A,加入过量CaCl2溶液,观察到_____________________________,证明猜想三成立。
有白色沉淀生成,溶液仍为红色
【反思与评价】①同学们提出小明的方案不合理,理由是_______________________________________________________________________________________________;②加入过量CaCl2溶液的目的是__________________________________________________________。
加入的稀盐酸太少,如果溶液中同时有NaOH和Na2CO3,则稀盐酸会被NaOH反应完,也观察到无气泡产生
检验并除尽溶液中的Na2CO3,排除对氢氧化钠的检验造成的干扰
14. (2021怀化)为了培养学生的创新精神和实践能力,落实素质教育,近年来,怀化市大力推进实验教学,于2021年五月举行初中毕业考试实验操作考查。兴趣小组在学校的实验室进行 【粗盐的提纯】实验,邀请你一起完成。Ⅰ.溶解 Ⅱ.过滤过滤时玻璃棒的作用是_____。小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。
【查阅资料】a. 粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。b. BaSO4不溶于水、不溶于酸。【设计实验方案并进行实验】为确认滤液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4的存在,小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液进行以下实验探究。
【实验反思】小宇同学认为实验③不够严谨,理由是________________________________________________________。老师告诉同学们,可在实验③所得的沉淀中加入足量的_____(填“盐酸”或“稀硫酸”),观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解,则可验证Na2SO4的存在。
实验②中碳酸钠过量,也会和氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀
【实验结论】小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去,然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶,当观察到_________________,就停止加热,利用余热蒸干。小李高兴地宣布:我们得到了纯净的氯化钠。【实验拓展】小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁,取样品a g,充分溶解,滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀
的质量不等于_______g(用含a的代数式表示)时,则含有氯化镁。
15. 木糖醇是一种天然健康的甜味剂,其功效和用途引起了社会的广泛关注。某化学实验小组同学对木糖醇展开了如下实验探究:【查阅资料】①木糖醇为白色晶体或结晶性粉末,极易溶于水,溶解时会吸收一定热量;②碱石灰可用于吸收空气中的水蒸气和二氧化碳。探究一:木糖醇的性质木糖醇入口有清凉感觉的原因是___________________________。探究二:木糖醇的元素组成
木糖醇溶解时会吸收一定热量
探究二:木糖醇的元素组成【作出猜想】根据物质的名称,甲同学对比熟悉的物质——乙醇,猜想木糖醇由碳、氢、氧三种元素组成。【实验与探究】他们设计了如图1所示的实验装置,准确称取1.52 g样品,放在燃烧管A中燃烧(A中氧化铜能使木糖醇充分氧化生成CO2和H2O) 。
(1)实验时要先通一会氧气,再接通电炉,其目的是_________________。(2)C中发生反应的化学方程式为______________________________。(3)D中碱石灰的作用是______________________________。
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
防止空气中的H2O和CO2进入C中
【记录数据】实验结束后,B装置质量增加1.08 g,C装置质量增加2.20 g。【分析与结论】小组同学通过数据分析出一个木糖醇分子中碳、氢、氧原子个数的最简整数比为_________,证明甲同学的猜想正确。
【拓展应用】在细菌的作用下含糖较高的物质在口腔内会产生酸性物质,腐蚀或蛀坏牙齿,形成龋齿。如图2是木糖醇与蔗糖在口腔中细菌的作用下pH变化曲线,据此分析食用_______(选填“木糖醇”或“蔗糖”)能有效防止龋齿,其原因是_____________________________________________________。
相同时间内,木糖醇在口腔中细菌的作用下产生酸性物质少
例 3 (2015郴州)化学兴趣小组的同学发现实验台上一瓶标签破损的无色溶液(标签如图)。他们提出可能是Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3溶液中的一种,于是决定对这瓶溶液进行实验探究。查阅资料:三种物质溶液在常温下的pH如下表:
类型3 标签破损的探究
(1)小新同学认为该溶液不可能是______________,理由是_________________________________________。(2)标签破损的原因:______________________________。
学式中“Na”的右下角没有数字2
倾倒液体时,标签没有朝向手心
(3)为确定其成分,小新同学设计如下方案进行探究:
(4)小芳认为可以设计更简单的实验方案,该方案是:_____________________________________________________________________________(写出实验步骤、现象及结论)。
取少量无色溶液于试管中,加入无色酚酞溶液,若溶液变红,则原溶液是碳酸钠溶液
借助破损标签上的信息排除不符合的物质:(1)名称:排除不符合命名的药品(如标签上写“×化钠”则一定不是“硝酸钠”)。(2)状态:若试剂是溶液,则不能出现难溶物。(3)化学式:排除与化学式中元素符号、角标不符的物质。
(4)溶质质量分数:排除与溶质质量分数不符的物质,利用溶解度计算饱和溶液的溶质质量分数,再用饱和溶液溶质质量分数与标签上溶质质量分数进行比较。(5)药品的物理特性(颜色、气味):Cu2+的溶液为蓝色,Fe3+的溶液为黄色等。
16. (2017衡阳)实验室有一瓶标签破损的溶液A(如图),某组同学将碳酸钠溶液与它进行反应,有白色沉淀产生,过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的探究。探究一 A溶液中的溶质是什么?【提出猜想】该组同学认为A溶液的溶质有两种可能:①CaCl2 ②________
【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验:碳酸钠与其反应的化学方程式_________________________________。
Na2CO3+CaCl2===2NaCl+CaCO3↓
【收集资料】CaCl2溶液呈中性。
探究二 过滤后滤液中会有哪些溶质?【提出猜想】小明的猜想:NaCl和CaCl2小红的猜想:NaCl你的猜想:________________
NaCl和Na2CO3
取样,向溶液中滴加无色酚酞溶液
【设计实验】请你针对“你的猜想”进行实验:
【反思拓展】为防止标签被腐蚀,倾倒液体时应注意:______________。
7. 操作和保存药品不当,可能会导致标签损毁。现有四瓶溶液①②③④的试剂标签已部分破损(如图),但是已经知道这四瓶试剂是NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、KCl溶液中的一种。某兴趣小组同学决定对四瓶破损标签溶液成分进行实验探究:
【提出问题】标签已经破损的①②③④四瓶溶液分别是什么溶液?【实验探究1】根据第④瓶是玻璃瓶塞,以及破损的标签残留部分判断,该试剂肯定是:_____(写化学式)。
【实验探究2】兴趣小组对①②③瓶溶液进行了如下的实验探究:
18. 化学兴趣小组的同学发现实验台上有一瓶标签残缺的试剂(如图),为了解试剂的成分,同学们对此进行了如下探究。【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么?【猜想与假设】猜想1:K2SO3;猜想2:_______;猜想3:K2CO3
【查阅资料】①BaSO3是不溶于水的白色沉淀,可溶于酸;②硝酸具有强氧化性,能将BaSO3氧化成BaSO4;③亚硫酸钾与稀盐酸反应生成氯化钾、二氧化硫和水,SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,且SO2能使品红溶液褪色。【实验探究】分别设计以下三个实验方案进行验证:
有白色沉淀产生且沉淀不溶解
有气泡产生,品红溶液褪色
【讨论交流】 (1)大家认为方案1的结论不合理,原因是_________________________________________________________。
亚硫酸钾和稀盐酸反应生成的二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊
(2)有同学认为方案2不严谨,原因可能是______________________________________________________________________。
亚硫酸钾和氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,稀硝酸可将亚硫酸钡氧化成硫酸钡
例4 过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠。某同学在盛有少量过氧化钠的烧杯中加入足量的水,搅拌后得到无色溶液,向反应后的溶液中滴入2滴酚酞溶液,溶液变为红色,但是红色很快褪去了,变成无色溶液,针对这一意外现象同学们进行了如下探究。【提出问题】溶液变红后,为什么又很快褪去了呢?【查阅资料】a.氢氧化钠溶液浓度较大时能使酚酞褪色;b.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠的同时还会生成过氧化氢。
类型4 意外现象的探究
【猜想与假设】猜想一:氢氧化钠和空气中二氧化碳反应了;猜想二:_________________________________;猜想三:反应生成的过氧化氢使溶液红色褪去。大家一致认为猜想一不正确,理由有两条:①空气中二氧化碳含量较低,不会很快将氢氧化钠消耗完;②_______________________________________________________________________。
反应生成的氢氧化钠溶液浓度较大
氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成的碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞溶液变红
【实验方案】写出过氧化钠与水反应的化学方程式_____________________________。
Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2
实验中产生异常现象的原因可从以下角度分析:
本身:浓度、纯度、用量、形状、溶解性、是否变质反应物之间:接触面积、质量比
本身:浓度、溶解性生成物之间:是否反应
(4)反应伴随现象:主要是热现象(5)环境:周围环境的差异(如温度)、环境中某些物质是否参与反应
是否需要加热催化剂:质量、表面积、催化剂和反应物之间的质量比
19. (2021岳阳)某化学兴趣小组用未知浓度的盐酸和碳酸钙反应。将制得的气体X通入澄清石灰水中,始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象,同学们展开了如下探究:【提出问题】澄清石灰水未变浑浊的原因是什么?
【查阅资料】①盐酸具有挥发性,易挥发出氯化氢气体②AgCl为白色且难溶于水的固体③CO2不溶于饱和的NaHCO3溶液④CO2与Na2CO3溶液反应的化学方程式为:CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3⑤CO2不与AgNO3溶液反应
【作出猜想】澄清石灰水未变浑浊的原因:甲同学的猜想:澄清石灰水已变质。乙同学的猜想:气体X中除了有CO2外,还有_____(填化学式) 气体杂质。【实验探究】同学们经过讨论后设计了如图实验装置进行探究。A、B试管中是AgNO3溶液,C试管中是澄清石灰水,连接好装置后通入气体X。
①盛有AgNO3溶液的B装置的作用是:________________________________。②若A、B、C试管中的现象分别是________________________________________________________,则甲、乙同学的猜想都正确。【实验反思】要除去上述CO2中的气体杂质,可以将气体通入到____(填字母)中。A. NaOH溶液 B. Na2CO3 溶液 C. 饱和NaHCO3溶液
检验氯化氢是否被A装置完全吸收
A中产生白色沉淀,B中无明显现象,C中澄清石灰水不变浑浊
20. 小明同学在一次实验中将氯化钠溶液加入到稀硫酸(H2SO4)中没有观察到明显现象,而将混合溶液加热一段时间后,意外地闻到刺激性气味。【提出问题】有刺激性气味的气体是什么?【猜想与假设】猜想1:可能是二氧化硫;猜想2:可能是氯化氢; 猜想3:可能是氨气。经过讨论,大家认为上述猜想3不合理,其理由____________________。
【查阅资料】①SO2和CO2的化学性质相似,能使澄清石灰水变浑浊;②SO2、CO2和HCl的水溶液都显酸性。【实验探究】用如图所示装置进行实验,小明将产生的气体通入紫色石蕊溶液中,观察到_____________,于是他认为猜想2正确。小丽认为小明的结论不科学,理由是_________________________________________。
SO2的水溶液显酸性,也能使紫色石蕊溶液变红
【实验改进】请你利用提供的试剂,设计实验证明猜想2正确。按如图所示装置组装仪器并加入药品,将产生的气体________________,观察到___________时,证明猜想2成立。
21. (2021常德)学习金属活动性顺序后,老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后,将反应后的无色溶液(以下简称:待测溶液)倒入有水的废液缸中时,发现有白色沉淀析出的“异常现象”。小明设计实验开展了如下探究。请根据要求回答有关问题:【发现问题】小明取一滴管未倒完的待测溶液,将其注入盛有约三分之二试管体积的水中,依然产生大量白色沉淀(像牛奶一样)。【提出问题】待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生?白色沉淀是什么物质?
【查阅资料】(1)AlCl3是一种无色透明晶体,极易与水反应生成难溶于水的Al(OH)3而产生白色沉淀;(2)CuCl是一种不溶于水的白色固体,易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含Cl-的溶液中;CuCl中Cu的化合价为____。【提出猜想】猜想Ⅰ:白色沉淀是 Al(OH)3猜想Ⅱ:白色沉淀是CuCl猜想Ⅲ:白色沉淀是Al(OH)3和 CuCl的混合物
【结论与反思】(1)上述实验表明,Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl,第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。请分别写出上述两步反应的化学方程式。第一步:____________________________;第二步:_________________________。(2)待测溶液中含有大量CuCl,为什么它没有以白色沉淀的形式存在?请说明原因:_________________________。(3)设计实验③的目的是_____________________________________。
Al+3CuCl2===AlCl3+3CuCl
Al+3CuCl===AlCl3+3Cu
待测溶液中氯离子含量过高
证明溶液中氯化铝没有生成氢氧化铝沉淀
【启示与拓展】通过对Al和CuCl2溶液反应的实验探究,使我们认识到,我们不少的传统认识远没有做到细致入微,特别是当观察到有红色固体析出,于是就贸然断定这个反应是个简单的、一步完成的置换反应。实际上还要关注物质变化的过程,通过比较和分析,得出可靠的结论。经过无数次实验证明,有些化学反应看似一步完成,实际上是分步进行的。请根据你所学知识,任举一例反应可能分步进行的实例:__________________________________________________________________________________________________________。
盐酸滴入碳酸钠溶液中先生成碳酸氢钠,开始无气泡,继续滴加盐酸,盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳
22. (2015衡阳)化学研究性学习小组探究二氧化碳气体能否用排水集气法收集。【猜想】Ⅰ.不能用排水法收集。你认为其理由是__________________________。Ⅱ.能够用排水法收集。你认为其理由可能是_______________________________________________。
二氧化碳能溶于水且与水反应
二氧化碳在水中的溶解度不大,且溶解速率较慢
类型5 有关教材实验的探究
【实验】实验一:制取二氧化碳。用石灰石与稀盐酸反应,反应的化学方程式为___________________________________。分别用向上排空气法和排水集气法收集两瓶气体并分别标注为①和②。实验二:将两瓶气体分别倒立于盛有足量氢氧化钠溶液的玻璃水槽中,一段时间后,①号集气瓶中的溶液的体积约为集气瓶容积的 ,②号集气瓶中的溶液几乎全充满。该实验中反应的化学方程式为______________________________。
CaCO3 +2HCl===CaCl2 +H2O+CO2↑
2NaOH +CO2===Na2CO3 + H2O
【结论】由实验一得出的结论是猜想_____正确;由实验二得出的结论是____________________________________________________。
法收集的二氧化碳比用向上排空气法收集的更纯净
23. 实验课上,同学们利用红磷燃烧的方法进行空气中氧气含量测定的实验。(1)红磷燃烧的化学方程式为____________________。(2)红磷在密闭容器中燃烧熄灭后,容器中是否还有氧气剩余呢?同学们设计如图甲所示装置进行探究。
4P+5O2 2P2O5
【进行实验】步骤Ⅰ:组装仪器,________________,装入药品。步骤Ⅱ:用高能激光笔照射燃烧匙中足量的红磷,观察到红磷燃烧,一段时间后熄灭,白磷始终不燃烧。步骤Ⅲ:冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,用高能激光笔照射,观察到白磷_____。
【实验结论】红磷燃烧熄灭后,氧气仍有剩余。【实验反思】①步骤Ⅱ中白磷始终不燃烧的原因是______________。② 实验中气球的作用是_________________________________________________。
防止磷燃烧放热使装置内气压增大,造成橡胶塞弹出
(3)[数字化实验]上述实验结束后,同学们继续探究影响密闭容器内剩余氧气浓度的因素。用图乙装置进行实验,得到数据如下表:①通过对比表中红磷和白磷的相关数据,可以得出影响剩余氧气浓度的因素可能是_______________。
②结合以上探究及实验数据,在“测定空气中氧气含量”的实验中,通常使用红磷而不用木炭的原因可能有_____________________________________________________。
木炭的着火点高、剩余氧气浓度大且木炭燃烧后生成气体
24. (2021朝阳)在实验室开放日,为验证质量守恒定律,甲乙两组同学分别设计了以下实验,并进行了规范的操作和细致的观察,请参与并完成相关问题:【提出问题】两组实验都能验证质量守恒定律吗?
【进行实验】甲组同学在实验过程中发现,化学反应前后天平平衡,成功验证了质量守恒定律,其化学方程式为___________________________________。乙组同学在实验过程中发现天平指针向右倾斜,其原因是_____________________,此反应_____(选填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律。
BaCl2+CuSO4===BaSO4↓+ CuCl2
【实验结论】在验证质量守恒定律时,对于有气体参加或生成的化学反应,一定要在______装置中进行。【发现问题】实验过后,两组同学对乙组烧杯中的废液进行了探究。废液中所含溶质是什么?【猜想与假设】猜想Ⅰ:只有NaCl 猜想Ⅱ: NaCl、Na2CO3 和HCl猜想Ⅲ: NaCl和HCl 猜想Ⅳ:______________
【交流讨论】经过讨论,甲组同学认为,猜想___是错误的,原因是___________________________________(用化学方程式回答)。【实验与结论】甲组同学先将少量废液滴入试管中,然后滴入酚酞溶液,现象为________________,原因是_________________,则猜想Ⅳ正确。乙组同学将少量废液滴入试管中,然后滴入氯化钡溶液,现象为_______________,则猜想Ⅳ正确。
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
【拓展与应用】(1)若想验证猜想Ⅲ正确,可选择的试剂有_____。A. 紫色石蕊溶液 B. 铁粉C. 氢氧化钠溶液 D. 碳酸钾溶液(2)若猜想Ⅲ正确,想得到废液中的氯化钠固体,根据盐酸的性质,无需另加试剂,只需对废液进行_____操作即可。
25. [项目性探究](2021山西)3月16日,沙尘暴席卷我国西北地区,次日多地又遇到降雨。该地某校环境监测实践小组的同学们,对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及雨水酸碱度的异常变化产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下,他们紧急立项,开启了项目性学习的探究之旅。
任务一:监测沙尘暴的成因同学们参与当地环境监测,他们在10米高台上,利用“风向风速器”,测得风速为10 m/s时,有大量的沙尘被卷入空中,能见度迅速降低,引发这一自然现象的根本原因是_________(写1条)。任务二:分析沙尘暴的危害当人暴露于沙尘天气中时,含有各种有毒的化学物质、病菌等的尘土可进入到口、鼻、眼、耳中引发各种疾病。除此之外,沙尘暴还会产生的危害是_________________________(写1条)。
影响出行(或影响户外工作)
任务三:探究沙尘暴的成分【信息检索】我国西北地区,含有大量钠盐的干涸盐湖和盐碱地总面积约有50万平方公里,为沙尘暴的形成埋下隐患。【猜想假设】此次沙尘暴中可能含有碳酸钠等碱性物质。【进行实验】取少量盐碱地的土壤与蒸馏水按1∶5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置,取上层清液,用如图装置完成如下实验。
【反思评价】(1)步骤①中发生反应的化学方程式为___________________________________。(2)自然界的土壤中通常不含NaOH,理由是___________________________。(3)若加入的X是____________________(填化学式),则只能证明沙尘暴中含有Na2CO3,而不能确定是否含有NaOH。
CaCl2+Na2CO3 === CaCO3↓+2NaCl
NaOH易与空气中的CO2反应
Ca(OH)2[或Ba(OH)2]
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