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專題五 綜合探究,,[知識(shí)整理] 一、科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)： 提出問(wèn)題 → 建立假設(shè)→ 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→ 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→ 得出結(jié)論→ 交流評(píng)價(jià) 二、實(shí)驗(yàn)與探究題考查的內(nèi)容： 1、考查探究中提出問(wèn)題或猜想的能力 2、考查設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的能力 3、考查解釋和表達(dá)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(shí)驗(yàn)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(jìn)行假設(shè)． 2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：根據(jù)提出的假設(shè)，利用控制變量方法設(shè)計(jì)有效的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)的合理性． 3、反思與評(píng)價(jià)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的步驟、操作、裝置進(jìn)行可行性評(píng)價(jià)，可以從節(jié)能環(huán)保、操作方便、安全有效等方面評(píng)價(jià)．,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(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)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(wú)色，有關(guān)的反應(yīng)方程式為 。 實(shí)驗(yàn)二：對(duì)實(shí)驗(yàn)一反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)進(jìn)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(rèn)為猜想 不合理，其理由是 。 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】,專題五 綜合探究,,【拓展應(yīng)用】我國(guó)土壤的酸堿性有“南酸北堿”之說(shuō)法，你認(rèn)為需向酸性土壤中加入 進(jìn)行改良。 【思路點(diǎn)撥】：實(shí)驗(yàn)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+NaOH═NaCl+H2O； 實(shí)驗(yàn)二：由于氫氧化鈉呈堿性，能使酚酞試液變紅，而此時(shí)溶液是無(wú)色的，故一定不會(huì)有氫氧化鈉剩余，故填：二，此時(shí)溶液呈無(wú)色，而氫氧化鈉能使酚酞試液變紅； 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：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(jìn)行改良，故填：熟石灰． 【解答】．實(shí)驗(yàn)一：溶液變紅色 NaOH + HCl == NaCl + H2O 實(shí)驗(yàn)二：【提出猜想】二 如果有NaOH存在，含有酚酞的溶液不能為無(wú)色 【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】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(shí)，老師將一定量的碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液混合，過(guò)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(qǐng)你一同參與探究并回答有關(guān)問(wèn)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(qǐng)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(shí)驗(yàn)探究】 （1）取少量濾液于試管中，滴加2～3滴無(wú)色酚酞試液，振蕩，無(wú)明顯現(xiàn)象．同學(xué)們認(rèn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）證明猜想2成立．,專題五 綜合探究,,【問(wèn)題討論】 （1）甲同學(xué)認(rèn)為要證明猜想2成立也可以改用硫酸鈉溶液．你認(rèn)為甲同學(xué) （填“能”或“不能”）達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?（2）乙同學(xué)認(rèn)為要證明猜想2成立也可以改用硝酸銀溶液．你認(rèn)為乙同 學(xué) （填“能”或“不能”）達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模碛墒? ． 【思路點(diǎn)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(shí)濾液中溶質(zhì)是NaCl，碳酸鈉過(guò)量時(shí)濾液中溶質(zhì)是NaCl和Na2CO3的混合物，氯化鋇過(guò)量時(shí)的溶質(zhì)是NaCl和BaCl2的混合物． 故填：BaCl2． 【實(shí)驗(yàn)探究】 （1）取少量濾液于試管中，滴加2～3滴無(wú)色酚酞試液，振蕩，無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明溶液不顯堿性，溶液中沒(méi)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(shuō)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(wèn)題討論】 （1）硫酸鈉溶 液和氯化鋇溶液混合時(shí)也能夠生成白色沉淀，甲同學(xué)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?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(shí)驗(yàn)探究】3．白色沉淀生成． 【問(wèn)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(qiáng)化訓(xùn)練： A組 1．下列圖像不能正確反映其對(duì)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(duì)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(guò)程。請(qǐng)?jiān)谙铝袡M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(lán)色 （1）提出問(wèn)題：是什么粒子使紫色石蕊試液藍(lán)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(lán)色。 （4）實(shí)驗(yàn)探究步驟及其說(shuō)明： ①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(shuō)明 ； ②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(shuō)明 ； ③ 。 （5）結(jié)論：原假設(shè) 。（填“成立”或“不成立”） 4．（2014年梅州）糕點(diǎn)疏松劑的主要成分中還有碳酸氫鈉，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 。,水不能使紫色石蕊試液藍(lán)色,Na＋不能使紫色石蕊試液藍(lán)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(lán)色，說(shuō)明OH—能使紫色石蕊試液藍(lán)色。,堿性,專題五 綜合探究,,【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 ___________ 。結(jié)論：碳酸氫鈉能與酸反應(yīng)。 【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，如圖所示。 加入一段時(shí)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(guò)來(lái)，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(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,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(shí)驗(yàn)結(jié)論，寫出碳酸氫鈉受熱分解的化學(xué)方程式___________________________________。 5．（2013.達(dá)州市）同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)Ca(OH)2的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，對(duì)Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分進(jìn)行探究。請(qǐng)你一同探究并回答下列問(wèn)題： 【提出問(wèn)題】：濾液中的溶質(zhì)是什么物質(zhì)？溶液呈中性。 【查閱資料】：①Ca(NO3)2溶液呈中性。 ②Ca(NO3)2 +Na2CO3= CaCO3↓+2NaNO3 【猜想假設(shè)】：甲同學(xué)認(rèn)為：只含有NaOH； 乙同學(xué)認(rèn)為：只含有NaOH Ca(OH)2； 丙同學(xué)認(rèn)為：含有NaOH Ca(OH)2 Na2CO3； 你認(rèn)為可能含有 。 【分析討論】：丁同學(xué)認(rèn)為 同學(xué)的猜想肯定是不合理的，理由是 。 【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】：請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)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(wú)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(duì)自己的猜想進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。,你認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(shí)驗(yàn)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(qǐng)你一同參與探究并回答橫線上的①～⑦七個(gè)問(wèn)題。 【提出問(wèn)題】廢液中的溶質(zhì)是什么物質(zhì)？ 【作出猜想】小紅認(rèn)為廢液中溶質(zhì)只有CaCl2。 你認(rèn)為還可能含有的溶質(zhì)是 ① （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(méi)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(guò)量或不足。,HCl,專題五 綜合探究,,【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】 （1）請(qǐng)你寫出碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 ② 。 （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(wú)色酚酞試液做對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果兩支試管中溶液均無(wú)色，于是小紅認(rèn)為自己的猜想是正確的。 （3）你認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn) ③ （填“能”或“不能”）證明她的猜想，理由是 ④ 。 （4）如果要證明你的猜想是正確的，你選擇 ⑤ （填字母：A、石蕊試液 B、氫氧化鈉溶液 C、 稀鹽酸 ）來(lái)代替酚酞試液，理由是 ⑥ 。 （5）若實(shí)驗(yàn)證明了你的猜想是正確的， 向廢液中加入過(guò)量的 ⑦ ，反應(yīng)完成后過(guò)濾就可得到只含CaCl2一種溶質(zhì)的溶液。 7．（2013揭陽(yáng)））某化學(xué)興趣小組根據(jù)右圖所示進(jìn)行模擬 煉鐵的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)產(chǎn)物成分進(jìn)行探究。 經(jīng)初步分析：無(wú)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(wú)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(qǐng)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(duì)無(wú)色氣體A和黑色粉末B的成分進(jìn)行探究。 【猜想與假設(shè)】 甲組在分析了煉鐵的原理后，認(rèn)為無(wú)色氣體A中可能有CO2，也可能有未反應(yīng)的 。 乙組認(rèn)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(shí)驗(yàn)探究】 （1）為驗(yàn)證甲組的猜想，大家按下圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（箭頭表示氣體流向）：,當(dāng)看到Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中灼熱的氧化銅變紅，可以確定無(wú)色氣體A的成分為： ，Ⅱ中濃硫酸的作用是： 。 （2）為驗(yàn)證乙組中假設(shè)三成立，大家用物理和化學(xué)兩種方法來(lái)進(jìn)行探究,干燥作用,C+O2點(diǎn)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(guò)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(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)其存在一個(gè)很不環(huán)保的缺陷，請(qǐng)指出來(lái) 。 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(bào)道，引起某興趣小組同學(xué)的思考。 【提出問(wèn)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(jī)物在一定條件下發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生CO、CO2、H2S、CH4等。 Ⅱ．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(duì)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(lái),部分黑色粉末溶解，產(chǎn)生氣泡,Fe+2HCl= FeCl2+H2↑,沒(méi)有進(jìn)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(shí)驗(yàn)方案】小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了下圖所示的裝置并進(jìn)行探究(夾持儀器已省略)。,【問(wèn)題討論】 (1)如果A裝置沒(méi)有明顯變化，則猜想 成立； 如果B裝置沒(méi)有明顯變化，則猜想 成立。 (2)在驗(yàn)證猜想l的實(shí)驗(yàn)中，裝置C中NaOH溶液的作用是 ；若要進(jìn)一步驗(yàn)證氣體燃燒后的產(chǎn)物，操作是：迅速把燒杯倒過(guò)來(lái)，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(rèn)為圖示裝置有不足之處，需要在裝置C與D之間加一個(gè) 裝置。改進(jìn)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(jìn)一步確定氣體中是否含有CO，可分別測(cè)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(guò)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(guò)計(jì)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(qǐng)你與興趣小組的同學(xué)完成以下探究 【對(duì)固體猜想】 猜想I：全部是金屬銅； 猜想Ⅱ：除銅外，還含有氧化銅； 猜想Ⅲ：除銅外，還含有木炭； 猜想Ⅳ：除銅外，還含有氧化銅、 。 【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)流程見下圖：,【問(wèn)題與討論】 (1)步驟②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④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(lán)色，則溶液A的溶質(zhì)的化學(xué)式為 ，說(shuō)明樣品中含有 ，則證明猜想 成立；如果溶液A無(wú)色，則證明猜想 成立。,Ⅲ,木炭,濃H2SO4(或CaCl2或無(wú)水CuSO4) 、 NaOH溶液,過(guò)濾,玻璃棒,CO2,CuO,C 和Cu,CuO + H2SO4 ==== CuSO4 + H2O,CuSO4,CuO,Ⅳ,結(jié) 束,