專題五 綜合探究,知識整理 一、科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)： 提出問題 建立假設(shè) 設(shè)計實驗方案 進行實驗 得出結(jié)論 交流評價 二、實驗與探究題考查的內(nèi)容： 1、考查探究中提出問題或猜想的能力 2、考查設(shè)計和實施實驗的能力 3、考查解釋和表達科學(xué)探究結(jié)果的能力 三、主要題型有： 1、提出猜想假設(shè)：根據(jù)實驗的現(xiàn)象提出假設(shè)，可以從反應(yīng)的質(zhì)量守恒定律、物質(zhì)的性質(zhì)（顏色、氣味、狀態(tài)等）進行假設(shè) 2、設(shè)計實驗方案：根據(jù)提出的假設(shè)，利用控制變量方法設(shè)計有效的對比實驗，驗證假設(shè)的合理性 3、反思與評價：根據(jù)實驗的步驟、操作、裝置進行可行性評價，可以從節(jié)能環(huán)保、操作方便、安全有效等方面評價,專題五 綜合探究,例題分析 例1 （2014汕尾）某化學(xué)興趣小組圍繞“酸和堿的中和反應(yīng)”的學(xué)習(xí)，進行了如下實驗： 實驗一：取5ml氫氧化鈉溶液于燒杯中，滴入幾滴酚酞溶液，可觀察到現(xiàn)象為 ，然后加入稀鹽酸，用玻璃棒攪拌，溶液褪為無色，有關(guān)的反應(yīng)方程式為 。 實驗二：對實驗一反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)進行探究。 【提出猜想】猜想一：只有NaCl 猜想二：有NaCl和NaOH 猜想三：有NaCl和HCl 你認為猜想 不合理，其理由是 。 【設(shè)計實驗】,專題五 綜合探究,【拓展應(yīng)用】我國土壤的酸堿性有“南酸北堿”之說法，你認為需向酸性土壤中加入 進行改良。 【思路點撥】：實驗一：氫氧化鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅，能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，故填：溶液變紅，HCl+NaOHNaCl+H2O； 實驗二：由于氫氧化鈉呈堿性，能使酚酞試液變紅，而此時溶液是無色的，故一定不會有氫氧化鈉剩余，故填：二，此時溶液呈無色，而氫氧化鈉能使酚酞試液變紅； 設(shè)計實驗：猜想三中含有鹽酸，要證明鹽酸的存在，可以加入石蕊試液，鹽酸能使石蕊試液變紅，故填：,拓展應(yīng)用：酸和堿能發(fā)生中和反應(yīng)，需向酸性土壤中加入熟石灰進行改良，故填：熟石灰 【解答】實驗一：溶液變紅色 NaOH + HCl = NaCl + H2O 實驗二：【提出猜想】二 如果有NaOH存在，含有酚酞的溶液不能為無色 【實驗設(shè)計】鋅（或鐵或碳酸鈉等合理答案） 產(chǎn)生氣泡 【拓展應(yīng)用】熟石灰（或消石灰或氫氧化 鈣）,專題五 綜合探究,【例2】：(2014湛江）在學(xué)習(xí)鹽的化學(xué)性質(zhì)時，老師將一定量的碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液混合，過濾反應(yīng)后的混合物老師要求同學(xué)們探究濾液中溶質(zhì)的組成請你一同參與探究并回答有關(guān)問題 【查閱資料】碳酸鈉溶液顯堿性，氯化鈉，氯化鋇溶液顯中性 請你寫出碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 【提出猜想】 猜想1：濾液中溶質(zhì)是NaCl； 猜想2：濾液中溶質(zhì)是NaCl和 （填化學(xué)式）的混合物； 猜想3：濾液中溶質(zhì)是NaCl和Na2CO3的混合物； 【實驗探究】 （1）取少量濾液于試管中，滴加23滴無色酚酞試液，振蕩，無明顯現(xiàn)象同學(xué)們認為猜想 不成立 （2）另取少量濾液于另一支試管中，滴加碳酸鈉溶液，若有 （填實驗現(xiàn)象）證明猜想2成立,專題五 綜合探究,【問題討論】 （1）甲同學(xué)認為要證明猜想2成立也可以改用硫酸鈉溶液你認為甲同學(xué) （填“能”或“不能”）達到實驗?zāi)康?（2）乙同學(xué)認為要證明猜想2成立也可以改用硝酸銀溶液你認為乙同 學(xué) （填“能”或“不能”）達到實驗?zāi)康睦碛墒?【思路點撥】碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應(yīng)能生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，化學(xué)方程式為：Na2CO3+BaCl2=Ba CO3+2Na Cl 故填：Na2CO3+BaCl2=Ba CO3+2Na Cl 碳酸鈉和氯化鋇混合后的反應(yīng)情況是：恰好完全反應(yīng)時濾液中溶質(zhì)是NaCl，碳酸鈉過量時濾液中溶質(zhì)是NaCl和Na2CO3的混合物，氯化鋇過量時的溶質(zhì)是NaCl和BaCl2的混合物 故填：BaCl2 【實驗探究】 （1）取少量濾液于試管中，滴加23滴無色酚酞試液，振蕩，無明顯現(xiàn)象，說明溶液不顯堿性，溶液中沒有碳酸鈉，猜想3不成立 故填：3,專題五 綜合探究,（2）另取少量濾液于另一支試管中，滴加碳酸鈉溶液，若有白色沉淀生成，說明濾液中含有氯化鋇，證明猜想2成立 故填：白色沉淀生成 【問題討論】 （1）硫酸鈉溶 液和氯化鋇溶液混合時也能夠生成白色沉淀，甲同學(xué)能達到實驗?zāi)康?故填：能 （2）氯化鋇溶 液、氯化鈉溶液都能夠和硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀，所以不能用硝酸銀溶液證明猜想2成立 故填：不能；氯化鈉和硝酸銀反應(yīng)也能夠生成白色沉淀 解答 【查閱資料】Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl 【提出猜想】BaCl2 【實驗探究】3白色沉淀生成 【問題討論】能不能；氯化鈉和硝酸銀反應(yīng)也能夠生成白色沉淀,專題五 綜合探究,強化訓(xùn)練： A組 1下列圖像不能正確反映其對應(yīng)操作的是（ ）,2.下表中“¬”表示相連的物質(zhì)間能發(fā)生反應(yīng)，“”表示這種物質(zhì)可轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì)。甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)符合對應(yīng)“轉(zhuǎn)化關(guān)系”的是（ ）,C,C,專題五 綜合探究,3.以下是某化學(xué)探究的過程。請在下列橫線上填寫適當(dāng)?shù)膬?nèi)容。 向NaOH溶液中滴入紫色石蕊試液，溶液顯藍色 （1）提出問題：是什么粒子使紫色石蕊試液藍色呢？ （2）查找資料：NaOH溶液中存在的粒子有大量的H2O、 Na 、OH 和極少量的H 。 （3）猜想：是大量的OH使紫色石蕊試液藍色。 （4）實驗探究步驟及其說明： 在一支干凈試管中加入2mL蒸餾水，再滴入幾滴紫色石蕊試液，溶液幾平不變色，說明 ； 在一支干凈試管中加入2mL氯化鈉溶液，再滴入幾滴紫色石蕊試液，溶液幾平不變色，說明 ； 。 （5）結(jié)論：原假設(shè) 。（填“成立”或“不成立”） 4（2014年梅州）糕點疏松劑的主要成分中還有碳酸氫鈉，某化學(xué)興趣小組對碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)進行探究。 【探究實驗一】 碳酸氫鈉溶液的酸堿性：用PH試紙測得碳酸氫鈉溶液的ph約為10。 由此得出的結(jié)論是碳酸氫鈉溶液呈 。,水不能使紫色石蕊試液藍色,Na不能使紫色石蕊試液藍色,成立,在一支干凈試管中加入2mL氫氧化鈉溶液，再滴入幾滴紫色石蕊試液，溶液變藍色，說明OH能使紫色石蕊試液藍色。,堿性,專題五 綜合探究,【探究實驗二】 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 _ 。結(jié)論：碳酸氫鈉能與酸反應(yīng)。 【探究實驗三】 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，如圖所示。 加入一段時間后，觀察到燒杯內(nèi)壁有水珠。 充分加熱后，將燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過來，加入適量的澄清石灰水，震蕩，觀察到澄清石灰水變渾濁。 通過進一步實驗來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,產(chǎn)生大量氣泡,氯化鈣,酚酞溶液,溶液不變色,專題五 綜合探究,（4）根據(jù)上述實驗結(jié)論，寫出碳酸氫鈉受熱分解的化學(xué)方程式_。 5（2013.達州市）同學(xué)們在學(xué)習(xí)Ca(OH)2的化學(xué)性質(zhì)時，對Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分進行探究。請你一同探究并回答下列問題： 【提出問題】：濾液中的溶質(zhì)是什么物質(zhì)？溶液呈中性。 【查閱資料】：Ca(NO3)2溶液呈中性。 Ca(NO3)2 +Na2CO3= CaCO3+2NaNO3 【猜想假設(shè)】：甲同學(xué)認為：只含有NaOH； 乙同學(xué)認為：只含有NaOH Ca(OH)2； 丙同學(xué)認為：含有NaOH Ca(OH)2 Na2CO3； 你認為可能含有 。 【分析討論】：丁同學(xué)認為 同學(xué)的猜想肯定是不合理的，理由是 。 【實驗設(shè)計】：請你設(shè)計一個簡單的實驗來驗證你的猜想是正確的。,NaOH 、Na2CO3,2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O,丙,Ca(OH)2 與Na2CO3不能共存。,加入足量Ca(NO3)2溶液或氯化鈣溶液，再滴加無色酚酞試液,先有白色沉淀生成，滴加酚酞后溶液變?yōu)榧t色,專題五 綜合探究,甲同學(xué)也針對自己的猜想進行了如下實驗。,你認為甲同學(xué)的實驗結(jié)論是否正確 （填正確或不正確），理由是 。 【反思拓展】：在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時，除了考慮生成物外，還需要考慮 。 B組 6小紅同學(xué)想探究實驗室中碳酸鈣和鹽酸制取二氧化碳后廢液中溶質(zhì)的成分，請你一同參與探究并回答橫線上的七個問題。 【提出問題】廢液中的溶質(zhì)是什么物質(zhì)？ 【作出猜想】小紅認為廢液中溶質(zhì)只有CaCl2。 你認為還可能含有的溶質(zhì)是 （填化學(xué)式）。 【查閱資料】CaCl2溶液呈中性。,不正確,滴加少量的稀鹽酸，如果氫氧化鈉還沒有反應(yīng)完，鹽酸就不可能與碳酸鈉反應(yīng)，也就不可能產(chǎn)生氣泡。,反應(yīng)物是否過量或不足。,HCl,專題五 綜合探究,【實驗與結(jié)論】 （1）請你寫出碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 （2）分別取少量該廢液和CaCl2溶液加入到兩支試管中，并向其中分別滴入無色酚酞試液做對比試驗，結(jié)果兩支試管中溶液均無色，于是小紅認為自己的猜想是正確的。 （3）你認為小紅的實驗 （填“能”或“不能”）證明她的猜想，理由是 。 （4）如果要證明你的猜想是正確的，你選擇 （填字母：A、石蕊試液 B、氫氧化鈉溶液 C、 稀鹽酸 ）來代替酚酞試液，理由是 。 （5）若實驗證明了你的猜想是正確的， 向廢液中加入過量的 ，反應(yīng)完成后過濾就可得到只含CaCl2一種溶質(zhì)的溶液。 7（2013揭陽）某化學(xué)興趣小組根據(jù)右圖所示進行模擬 煉鐵的實驗，并對產(chǎn)物成分進行探究。 經(jīng)初步分析：無色氣體A不含有單質(zhì)氣體，黑色粉末B含 有兩種單質(zhì)中的一種或者兩種。,CaCO3（或碳酸鈣）,CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2,不能,酚酞在酸性條件和中性條件下均為無色。（其它合理答案也可）,A,石蕊試液在酸性條件下為紅色，中性條件下為紫色。（其它合理答案也可）,專題五 綜合探究,高爐煉鐵的原理為：Fe2O3+3CO高溫2 Fe+3CO2，請寫出反應(yīng)器中一氧化碳是如何產(chǎn)生的化學(xué)方程式： 。 興趣小組又分成甲乙兩組分別對無色氣體A和黑色粉末B的成分進行探究。 【猜想與假設(shè)】 甲組在分析了煉鐵的原理后，認為無色氣體A中可能有CO2，也可能有未反應(yīng)的 。 乙組認為黑色粉末的成分中存在以下三種情況： 假設(shè)一：只含有鐵。 假設(shè)二：只 含有 。 假設(shè)三：以上兩種物質(zhì)都含有。 【實驗探究】 （1）為驗證甲組的猜想，大家按下圖示進行實驗（箭頭表示氣體流向）：,當(dāng)看到中澄清石灰水變渾濁，中灼熱的氧化銅變紅，可以確定無色氣體A的成分為： ，中濃硫酸的作用是： 。 （2）為驗證乙組中假設(shè)三成立，大家用物理和化學(xué)兩種方法來進行探究,干燥作用,C+O2點燃 CO2 、CO2+ C高溫2CO,CO,C,CO2、CO,專題五 綜合探究,寫出黑色粉末B中加入過量的稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 【交流反思】 在做甲組的實驗中發(fā)現(xiàn)其存在一個很不環(huán)保的缺陷，請指出來 。 8.(2010廣東)2010年4月28日某媒體題為“排污工程施工，毒氣放倒三人”的報道，引起某興趣小組同學(xué)的思考。 【提出問題】排污管道中的毒氣有什么成分? 【查閱資料】 I排污管道中的大部分有機物在一定條件下發(fā)酵會產(chǎn)生CO、CO2、H2S、CH4等。 H2S氣體能與CuSO4溶液反應(yīng)生成黑色沉淀。 【提出猜想】小組同學(xué)對排污管道氣含有上述氣體中最少3種成分的猜想如下：,取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引,部分黑色粉末被吸引上來,部分黑色粉末溶解，產(chǎn)生氣泡,Fe+2HCl= FeCl2+H2,沒有進行尾氣處理,專題五 綜合探究,猜想1：有CO、CO2、H2S； 猜想2：有CO、CO2、CH4； 猜想3：有CO、H2S、CH4； 猜想4：有CO2、H2S、 ； 猜想5：有CO、CO2、H2S、CH4。 【實驗方案】小組同學(xué)共同設(shè)計了下圖所示的裝置并進行探究(夾持儀器已省略)。,【問題討論】 (1)如果A裝置沒有明顯變化，則猜想 成立； 如果B裝置沒有明顯變化，則猜想 成立。 (2)在驗證猜想l的實驗中，裝置C中NaOH溶液的作用是 ；若要進一步驗證氣體燃燒后的產(chǎn)物，操作是：迅速把燒杯倒過來，向燒杯內(nèi)注入 ，振蕩。 (3)要確證猜想5中是否有CH4，某同學(xué)認為圖示裝置有不足之處，需要在裝置C與D之間加一個 裝置。改進后，若氣體燃燒，且D裝置內(nèi)壁出現(xiàn) ，證明氣體中一定含有CH4。,CH4,2,3,吸收CO2,澄清石灰水,干燥,水霧,專題五 綜合探究,為了進一步確定氣體中是否含有CO，可分別測定燃燒產(chǎn)物中H2O、CO2的質(zhì)量。其方法是：將燃燒產(chǎn)物依次通過盛有 、 的裝置，分別稱量吸收燃燒產(chǎn)物前、吸收燃燒產(chǎn)物后裝置的質(zhì)量，通過計算、分析得出結(jié)論。 9(2009廣東)為確定木炭還原氧化銅后的固體成份，請你與興趣小組的同學(xué)完成以下探究 【對固體猜想】 猜想I：全部是金屬銅； 猜想：除銅外，還含有氧化銅； 猜想：除銅外，還含有木炭； 猜想：除銅外，還含有氧化銅、 。 【進行實驗】實驗流程見下圖：,【問題與討論】 (1)步驟包括溶解、 兩步操作，它們共同用到的玻璃儀器是燒杯、 。 (2)C的化學(xué)式為 ，D的化學(xué)式為 ，由此推出固體B中含有 (寫化學(xué)式)，步驟發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (3)結(jié)合(2)的結(jié)論推斷：如果溶液A顯藍色，則溶液A的溶質(zhì)的化學(xué)式為 ，說明樣品中含有 ，則證明猜想 成立；如果溶液A無色，則證明猜想 成立。,木炭,濃H2SO4(或CaCl2或無水CuSO4) 、 NaOH溶液,過濾,玻璃棒,CO2,CuO,C 和Cu,CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O,CuSO4,CuO,結(jié) 束,