專題一 科學(xué)探究,第五部分 專題突破,第六節(jié) 化學(xué)探究實(shí)驗(yàn),知識(shí)梳理,1. 科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)：提出問(wèn)題查閱資料猜想與假設(shè)制定計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)解釋與結(jié)論反思與評(píng)價(jià)表達(dá)與交流。 2. 科學(xué)探究題的常見(jiàn)題型：科學(xué)探究計(jì)劃的擬定； 假設(shè)的提出與驗(yàn)證；探究實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)或改進(jìn)；探究實(shí)驗(yàn) 結(jié)果的處理或評(píng)價(jià)。,中考考點(diǎn)精講精練,【例1】(2015廣東)如圖5161為某家長(zhǎng)帶著小孩在下水道井蓋小孔上點(diǎn)燃鞭炮發(fā)生爆炸的畫(huà)面。現(xiàn)要探究某下水道的可燃性氣體成分：,【猜想】.含可燃性氣體CO；.含可燃性氣體CH4；.含可燃性氣體CO和CH4。 【收集氣體】用大的可樂(lè)塑料瓶裝滿水，打開(kāi)瓶蓋用繩子吊入下水道中，用鐵鉤將礦泉水瓶倒轉(zhuǎn)，使 ，將瓶提到井口迅速蓋好瓶蓋備用。,【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】,【作出判斷】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甲同學(xué)認(rèn)為猜想正確；而乙同學(xué)認(rèn)為甲的判斷不嚴(yán)謹(jǐn)。因?yàn)椴孪?也有相同的現(xiàn)象。如需進(jìn)一步確認(rèn)還應(yīng)檢驗(yàn) 的存在，其方法是 。 【拓展】若需要工人進(jìn)入下水道清理淤泥，打開(kāi)下水道井蓋后應(yīng)首先進(jìn)行的操作是 。,解析：【收集氣體】用大的可樂(lè)塑料瓶裝滿水，打開(kāi)瓶蓋用繩子吊入下水道中，用鐵鉤將礦泉水瓶倒轉(zhuǎn)，使瓶?jī)?nèi)水倒完，將瓶提到井口迅速蓋好瓶蓋備用，這樣就收集了一瓶下水道中的氣體。 【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(1)由于氫氧化鈉能與二氧化碳等酸性氣體反應(yīng)，可用氫氧化鈉除去CO2等酸性氣體； (2)由于濃硫酸具有吸水性，常用來(lái)干燥氣體； (3)實(shí)驗(yàn)室常用無(wú)水硫酸銅來(lái)檢驗(yàn)水，用澄清的石灰水檢驗(yàn)二氧化碳；,【作出判斷】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甲同學(xué)認(rèn)為猜想正確；而乙同學(xué)認(rèn)為甲的判斷不嚴(yán)謹(jǐn)。因?yàn)椴孪胍灿邢嗤默F(xiàn)象，如需進(jìn)一步確認(rèn)還應(yīng)檢驗(yàn)CO的存在，由于一氧化碳具有還原性，其方法是將氣體通過(guò)熾熱的氧化銅粉末，看粉末是否變紅。 【拓展】由于下水道中含有可燃性氣體，若需要工人進(jìn)入下水道清理淤泥，打開(kāi)下水道井蓋后應(yīng)首先進(jìn)行的操作是通風(fēng)。 答案：【收集氣體】瓶?jī)?nèi)水倒完 【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(1)氫氧化鈉溶液 (2)H2O (3)變藍(lán) CO2 【作出判斷】 CO 將氣體通過(guò)熾熱的氧化銅粉末，看粉末是否變紅 【拓展】通風(fēng),【例2】(2015茂名)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)想用碳酸鈉溶液與飽和石灰水反應(yīng)來(lái)制取少量氫氧化鈉。 (1)該復(fù)分解反應(yīng)能發(fā)生的理由是 。 (2)有人提出：實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有注意藥品的用量，所得到的氫氧化鈉溶液可能不純。 猜想一：只含NaOH； 猜想二：含有NaOH和Na2CO3； 猜想三： 。,(3)為了驗(yàn)證猜想一成立，請(qǐng)你根據(jù)可選用的試劑，完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案并填寫(xiě)以下表格?？蛇x試劑：NaCl溶液、稀鹽酸、Na2CO3溶液。,解析：(1)碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的理由是：有沉淀生成，符合復(fù)分解反應(yīng)的條件。 (2)碳酸鈉和氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，當(dāng)碳酸鈉和氫氧化鈣恰好反應(yīng)時(shí)，溶液中含有含NaOH；當(dāng)碳酸鈉過(guò)量時(shí)，溶液中含有NaOH和Na2CO3；當(dāng)氫氧化鈣過(guò)量時(shí)，溶液中含有NaOH和Ca(OH)2，所以猜想三是NaOH和Ca(OH)2。 (3)由碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，能與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，所以實(shí)驗(yàn)的操作和現(xiàn)象見(jiàn)下表：,答案：(1)有沉淀生成，符合復(fù)分解反應(yīng)的條件 (2)Na2CO3和Ca(OH)2 (3)見(jiàn)上表,考題再現(xiàn),1. (2015揭陽(yáng)) 操作和保存藥品不當(dāng)，標(biāo)簽常常易損毀。現(xiàn)有四瓶溶液的試劑標(biāo)簽已破損(如圖5162)，但是已經(jīng)知道這四瓶試劑是NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、KCl溶液中的一種，某興趣小組同學(xué)決定對(duì)四瓶破損標(biāo)簽溶液成分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究(實(shí)驗(yàn)另外藥品只提供鹽酸和酚酞溶液)：,【提出問(wèn)題】標(biāo)簽已經(jīng)破損 的四瓶溶液分別是 什么溶液？ 【實(shí)驗(yàn)探究1】第瓶試劑肯定是： (寫(xiě)化學(xué)式)。 【實(shí)驗(yàn)探究2】興趣小組對(duì)瓶溶液進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究：,KCl,三瓶溶液都使無(wú)色酚酞變紅色,稀鹽酸,產(chǎn)生大量氣泡,碳酸鈉,無(wú)明顯現(xiàn)象,氫氧化鈉,【反思與交流】為了防止標(biāo)簽發(fā)生破損，我們?cè)趦A倒溶液時(shí)應(yīng)注意： 。,使標(biāo)簽朝向手心,2. (2014梅州)糕點(diǎn)疏松劑的主要成分中含有碳酸氫鈉，某化學(xué)興趣小組對(duì)碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究。,【探究實(shí)驗(yàn)一】碳酸氫鈉溶液的酸堿性：用pH試紙測(cè)得碳酸氫鈉溶液的pH約為10，由此得出的結(jié)論是碳酸氫鈉溶液呈 。 【探究實(shí)驗(yàn)二】碳酸氫鈉能否與酸反應(yīng)：取少量固體放入試管中，滴加足量的稀鹽酸，現(xiàn)象為_(kāi) 。結(jié)論：碳酸氫鈉能與酸反應(yīng)。,堿性,產(chǎn)生大量氣泡，固體逐漸溶解,【探究實(shí)驗(yàn)三】碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性：取一定量的碳酸氫鈉放在銅片上加熱，如圖5163所示。 (1)加熱一段時(shí)間后，觀察到燒杯內(nèi)壁有水珠。 (2)充分加熱后，將燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，加入適量的澄清石灰水，振蕩，觀察到石灰水變渾濁。,(3)通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)來(lái)確定充分加熱后的固體產(chǎn)物的成分。限選試劑及儀器：稀鹽酸、氯化鈣溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸餾水、試管、膠頭滴管。,氯化鈣,酚酞溶液,溶液不變色,(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，寫(xiě)出碳酸氫鈉受熱分解的化學(xué)方程式： 。,3. (2014佛山)地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中，工業(yè)上主要是從含有金屬元素并有開(kāi)采價(jià)值的礦石中提煉金屬。,(1)赤鐵礦在自然界中儲(chǔ)藏豐富，其主要成分的化學(xué)式是 。 (2)磁鐵礦的主要成分是Fe3O4。在Fe3O4中存在兩種不同價(jià)態(tài)的鐵離子，其中1/3是Fe2，2/3是Fe3。請(qǐng)寫(xiě)出Fe3O4與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 (3)工業(yè)上主要采用高爐煉鐵，常用到的原料有鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。其中，焦炭的作用是_ 。(僅答一點(diǎn)),Fe2O3,Fe3O48HCl2FeCl3FeCl24H2O,生成用于還原鐵礦石的還原性物質(zhì)CO(或提供煉鐵需要的熱量),(4)由于鐵的氧化物中Fe3O4和FeO均為黑色，實(shí)驗(yàn)室用CO還原Fe2O3得到的鐵中是否會(huì)含有Fe3O4和FeO，某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)。 資料：FeCl3溶液與鐵發(fā)生的反應(yīng)是2FeCl3Fe)3FeCl2，但FeCl3溶液不與Fe3O4、FeO反應(yīng)；含有Fe3的鹽溶液遇到KSCN溶液時(shí)變成紅色，利用該反應(yīng)可檢驗(yàn)Fe3的存在。 【提出問(wèn)題】CO還原Fe2O3得到黑色產(chǎn)物的成分是什么？ 【提出猜想】 猜想1：Fe；猜想2：Fe和Fe3O4； 猜想3：Fe和FeO；猜想4： 。,Fe、Fe3O4和FeO,【實(shí)驗(yàn)探究】限選試劑：CO、鹽酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl3溶液。,取第步過(guò)濾所得固體裝入試管中，加入足量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后滴入幾滴(或少量)KSCN溶液,澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁,7. 某興趣小組對(duì)“蠟燭燃燒的產(chǎn)物”進(jìn)行探究。 【查閱資料】蠟燭的主要成分是石蠟，石蠟由碳、氫兩種元素組成。 【作出猜想】蠟燭燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳和水。 【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】 (1)用干冷的小燒杯罩在蠟燭火焰上，觀察到 ，證明有水生成。 (2)用涂有飽和石灰水的小燒杯罩在蠟燭火焰上，石灰水變渾濁，證明有二氧化碳生成。二氧化碳和石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。,中考預(yù)測(cè)演練,燒杯內(nèi)壁有水珠出現(xiàn),CO2Ca(OH)2CaCO3H2O,小明質(zhì)疑：石灰水變渾濁不一定是生成碳酸鈣，還可能是飽和石灰水受熱后 ，析出了氫氧化鈣。同學(xué)們又用圖5169所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，1分鐘后，提起錐形瓶，翻轉(zhuǎn)后注入20 mL飽和石灰水，加塞、振蕩，觀察到石灰水變渾濁，確定有二氧化碳生成。,氫氧化鈣溶解度減小 (或水蒸發(fā)),實(shí)驗(yàn)中小明觀察到一個(gè)意外現(xiàn)象： 錐形瓶?jī)?nèi)壁上有少量黑色物質(zhì)。 【交流討論】經(jīng)分析，同學(xué)們一致 認(rèn)為黑色物質(zhì)是石蠟不充分燃燒生成的_ 。由此他們猜想還可能生成一氧化碳。,炭黑(或碳單質(zhì)、碳、炭、C),為驗(yàn)證一氧化碳，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖51610所示的實(shí)驗(yàn)。,【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】 (1)實(shí)驗(yàn)前，先在玻璃管的中部放入一團(tuán) 棉花，其目的是_ 。 (2)將a端插入蠟燭的焰心。 (3)用酒精燈加熱b端的糊狀物，一段時(shí)間后，觀察到黑色物質(zhì)變成紅色，證明蠟燭不充分燃燒有一氧化碳生成。 (4)為防止玻璃管中的紅色物質(zhì)又被氧化變成黑色，接下來(lái)的操作是： 。 【拓展應(yīng)用】含碳燃料不充分燃燒會(huì)生成一氧化碳等物質(zhì)，浪費(fèi)資源，且污染空氣。為使其充分燃燒，應(yīng)采取的措施是 (答一條即可)。,阻擋炭黑，防止炭黑 與氧化銅發(fā)生反應(yīng),先撤酒精燈，稍后再撤蠟燭,提供充足的空(氧)氣(或增大燃料與氧氣的接觸面積),10. 小寧和小明同學(xué)學(xué)習(xí)完酸、堿、鹽后發(fā)現(xiàn)：堿溶液能使酚酞試液變紅，Na2CO3溶液也能使酚酞試液變紅。堿溶液使酚酞試液變紅，是因?yàn)閴A在水中解離出OH，那么Na2CO3溶液中究竟是哪種粒子使酚酞試液變紅呢？小寧設(shè)計(jì)了如圖51613三個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你和小寧和小明一起探究并完成下列問(wèn)題：,(1)Na2CO3屬于 _ (填“酸”“堿”或“鹽”)。 (2)實(shí)驗(yàn)的目的是為了 。,鹽,探究Na是否能使酚酞試液變紅,(3)實(shí)驗(yàn)加入蒸餾水的目的是探究水分子是否能使酚酞試液變紅，小明同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)沒(méi)必要做，你認(rèn)為小明的理由是 。 (4)實(shí)驗(yàn)滴入Na2CO3溶液，震蕩，酚酞試液變紅，向變紅后的溶液中再逐滴滴加過(guò)量的CaCl2溶液后，震蕩，紅色逐漸消失，同時(shí)還觀察到生成了 (提示：CaCl2溶液呈中性)，由實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論：溶液中的CO32-能使酚酞試液變紅。 (5)小明同學(xué)在和老師交流上述結(jié)論時(shí)，老師說(shuō)：“其實(shí)Na2CO3溶液能使酚酞試液變紅也是由于溶液中存在OH?！蹦阏J(rèn)為Na2CO3溶液中存在OH的原因是 。,CO32-與H2O發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生OH,酚酞試液中就有水分子(或氯化鈉溶液中含有水分子),白色沉淀,11. 某化學(xué)興趣小組要用80 g 10%的氫氧化鈉溶液來(lái)制作“葉脈書(shū)簽”，如圖51614是他配置氫氧化鈉溶液的操作示意圖。,(1)稱量氫氧化鈉固體時(shí)，不能將固體直接放在紙上稱量的原因是 。 (2)在配置上述溶液時(shí)，下列操作失誤會(huì)引起溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低的是 。 a. 用量筒量取水時(shí)，仰視讀數(shù) b. 將量筒中的水倒入燒杯中時(shí)，有少量的水濺出,氫氧化鈉固體易潮解,a,(3)一周后，化學(xué)興趣小組整理實(shí)驗(yàn)室時(shí)，發(fā)現(xiàn)上周實(shí)驗(yàn)時(shí)取用氫氧化鈉固體后忘記蓋上瓶蓋，老師告知，此瓶氫氧化鈉固體已經(jīng)變質(zhì)，但未知變質(zhì)程度，為此，該化學(xué)興趣小組在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。 【查閱資料】CaCl2溶液和BaCl2溶液都呈中性。 【提出問(wèn)題】 氫氧化鈉固體變質(zhì)的原因？用化學(xué)方程式表示： ； 氫氧化鈉固體變質(zhì)程度如何？,2NaOHCO2Na2CO3H2O,【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】 化學(xué)興趣小組分成甲、乙兩組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 甲組方案：取少量固體樣品于燒杯中，加蒸餾水完全溶解，然后滴入Ca(OH)2溶液，直到不再產(chǎn)生沉淀為止，靜置，滴入無(wú)色酚酞試液，溶液變紅，說(shuō)明氫氧化鈉固體部分變質(zhì)。 乙組不同意甲組的觀點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明理由：_ _ 。,溶液變紅，有可能是因?yàn)闅溲趸}與碳酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉導(dǎo)致的,乙組方案：根據(jù)如下提供的藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你完成下表。 提供的藥品：酚酞試液，CaCl2溶液，Ca(OH)2溶液，稀鹽酸，BaCl2溶液，蒸餾水。,加入過(guò)量的CaCl2溶液 (或BaCl2溶液),滴加酚酞試液,有白色沉淀生成(或溶液變渾濁)；溶液變?yōu)榧t色,