第12講 物質(zhì)成分的探究一、學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)一步熟悉物質(zhì)的性質(zhì)和常見物質(zhì)的檢驗(yàn)方法，學(xué)會(huì)探究物質(zhì)的成分。二、知識(shí)準(zhǔn)備和方法指導(dǎo)（一）常見物質(zhì)（離子）的檢驗(yàn)方法：酸溶液(H+)：取樣加入紫色石蕊溶液，變紅色。加入鋅粒，有氣泡產(chǎn)生。加入氧化銅，黑色固體溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色。加入氫氧化銅，藍(lán)色沉淀溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色。加入碳酸鈉，有氣泡產(chǎn)生。堿溶液(OH-)：取樣加入紫色石蕊溶液，變藍(lán)色。加入無(wú)色酚酞溶液，變紅色。加入硫酸銅溶液，有藍(lán)色沉淀生成。加入銨鹽，有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。碳酸鹽（CO32-）：取樣，加入稀鹽酸，并將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中；有氣泡產(chǎn)生，澄清的石灰水變渾濁。 硫酸鹽（SO42-）:取樣，加入硝酸鋇溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成。（二）方法指導(dǎo)1、物質(zhì)成分的探究包括：在空氣中變質(zhì)情況，如：氧化鈣變質(zhì)、氫氧化鈉或氫氧化鈣變質(zhì)等；化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)成分等。2、解答此類題的思路：1）關(guān)于氣體成分的探究：A固體和液體反應(yīng)生成的氣體：氧氣二氧化錳和過氧化氫溶液。氫氣活波金屬與稀酸。二氧化碳碳酸鹽與稀鹽酸。B其他生成的氣體：根據(jù)質(zhì)量守恒定律中元素種類不變或根據(jù)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律來確定氣體的可能性。2）食品包裝袋內(nèi)防腐劑（氣體或固體）成分的探究：氧化鈣、鐵粉等這兩種物質(zhì)放在空氣中會(huì)變質(zhì)，如:CaOCa(OH)2CaCO3,FeFe2O3,( 可能沒變，可能部分變，也可能全部變)3）氫氧化鈉或氫氧化鈣在空氣中變質(zhì)問題的探究：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3+ H2O(可能沒變，可能部分變，也可能全部變)4）化學(xué)反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究：此類探究實(shí)質(zhì)是探究是否恰好完全反應(yīng)，若恰好完全反應(yīng)，只有生成物；若沒有恰好完全反應(yīng)，則除生成物外還有過量的反應(yīng)物（部分）。此類題，在驗(yàn)證物質(zhì)成分時(shí)，一定生成的物質(zhì)不需要驗(yàn)證，只驗(yàn)證是否有未反應(yīng)完的反應(yīng)物存在。三、實(shí)踐應(yīng)用1、某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用氫氧化鈣溶液和鹽酸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，向燒杯中的氫氧化鈣溶液加入稀鹽酸一會(huì)后，發(fā)現(xiàn)忘記了滴加指示劑。因此，他們停止滴加稀鹽酸，并對(duì)燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)成分進(jìn)行探究。提出問題該燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是什么？猜想猜想一：可能是CaCl2和Ca(OH)2；猜想二：可能只有CaCl2；猜想三：。查閱資料氯化鈣溶液呈中性。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，振蕩 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 結(jié)論：猜想一不正確實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中，逐滴加入碳酸鈉溶液至過量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 結(jié)論：猜想二不正確，猜想三正確反思與拓展（1）在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時(shí)，除考慮生成物外還需考慮 。（2）根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí)，驗(yàn)證燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)含有HCl，除以上方案外，下列哪些物質(zhì)單獨(dú)使用也能完成該實(shí)驗(yàn)？ （填序號(hào)） apH試紙 b銅 c紫色石蕊溶液 d硝酸銀溶液 2、某食品的包裝袋中放有一小包“防腐劑”，化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)“防腐劑”的成分產(chǎn)了好奇，他們將一包“防腐劑”倒在濾紙上，看到“防腐劑”中有一些灰黑色粉末和一些紅色粉末，為此，展開以下探究活動(dòng)：【提出問題】“防腐劑”中灰黑色的粉末和紅色的粉末分別是什么?【查閱資料】食品腐敗主要是因?yàn)槭称芬妆豢諝庵械难鯕夂退魵庋趸⒊苯舛冑|(zhì)，使用“防腐劑”可延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期?！咎岢霾孪搿?小文：“防腐劑”中灰黑色的粉末是氧化銅，紅色的粉末是銅。小婧：“防腐劑”中灰黑色的粉末是氧化銅和碳粉，紅色的粉末是銅。小鵬：“防腐劑”中灰黑色的粉末是鐵粉和碳粉，紅色的粉末是氧化鐵?！居懻摲治觥客ㄟ^討論，同學(xué)們一致認(rèn)為小鵬的猜想是正確的，理由是_?！緦?shí)驗(yàn)探究】請(qǐng)你參與他們的探究，并將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容補(bǔ)充完整。【拓展探究】為了進(jìn)一步探究“防腐劑”的性質(zhì)，興趣小組的同學(xué)另取一包“防腐劑”，進(jìn)行了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過稱量反應(yīng)前后玻璃管中固體物質(zhì)的質(zhì)量，他們發(fā)現(xiàn)反應(yīng)固體物質(zhì)的質(zhì)量減小了，請(qǐng)你分析固體物質(zhì)質(zhì)量減小的原因_。3、甲、乙同學(xué)在學(xué)完酸的化學(xué)性質(zhì)后，做了如下實(shí)驗(yàn)： (1)乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)后所得溶液中溶質(zhì)可能是： ； ； 。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，甲、乙同學(xué)依次將廢液緩慢倒入同一潔凈的廢液缸中，然后進(jìn)行了討論。觀察與討論當(dāng)乙同學(xué)沿廢液缸內(nèi)壁緩慢傾倒液體時(shí)，觀察到廢液缸中先有氣泡產(chǎn)生，然后又出現(xiàn)了白色沉淀。經(jīng)過討論確定，甲、乙同學(xué)試管中廢液含有的溶質(zhì)分別是 、 （均寫化學(xué)式），才會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象。為了科學(xué)處理試驗(yàn)后產(chǎn)生的廢液，甲、乙同學(xué)決定對(duì)廢液缸中最終廢液溶質(zhì)的成分進(jìn)行探究。提出問題最終廢液中含有什么溶質(zhì)？猜想與假設(shè) 甲同學(xué)猜想：廢液中含有NaCl、CaCl2兩種物質(zhì) 乙同學(xué)猜想：廢液中含有NaCl、Na2CO3兩種物質(zhì) 你的猜想： 活動(dòng)與探究甲、乙同學(xué)為了驗(yàn)證自己的猜想分別同時(shí)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)：取少量廢液于試管中，向其中滴加 溶液?，F(xiàn)象：出現(xiàn)白色沉淀。得出結(jié)論：甲猜想成立。乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)：取少量廢液于試管中，向其中滴加 ，現(xiàn)象： 。 得出結(jié)論：乙猜想成立。4、甲、乙兩同學(xué)在學(xué)完酸的化學(xué)性質(zhì)后，做了如下實(shí)驗(yàn)：【觀察與討論1】甲同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的明顯現(xiàn)象是 。再滴加無(wú)色酚酞溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象（已知CaCl2溶液呈中性）?！居^察與討論2】乙同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)開始沒有觀察到氣泡產(chǎn)生，于是對(duì)碳酸鈉能否與鹽酸反應(yīng)表示懷疑。甲同學(xué)通過查閱資料得知：在碳酸鈉溶液中滴加少量稀鹽酸，先發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，繼續(xù)滴加稀鹽酸，再發(fā)生反應(yīng)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2。所以甲同學(xué)認(rèn)為，乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)還應(yīng) ，才能觀察到有氣泡產(chǎn)生?！居^察與討論3】甲同學(xué)先將廢液緩慢倒入一潔凈的廢液杯中，乙同學(xué)在觀察到氣泡產(chǎn)生后，也將實(shí)驗(yàn)廢液緩慢倒入該廢液杯中，沒有觀察到明顯現(xiàn)象。經(jīng)過討論確定，甲同學(xué)的試管中廢液含有的溶質(zhì)一定有 ，乙同學(xué)的試管中廢液含有的溶質(zhì)一定有 （均寫化學(xué)式） 為了處理實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)生的廢液，甲、乙同學(xué)決定對(duì)廢液杯中最終廢液溶質(zhì)的成分進(jìn)行探究?！咎岢鰡栴}】最終廢液中含有什么溶質(zhì)？【猜想與假設(shè)】猜想1：廢液中含有 （寫化學(xué)式）兩種溶質(zhì)。猜想2：廢液中含有 （寫化學(xué)式）三種溶質(zhì)。猜想3：廢液中含有NaHCO3、CaCl2、 NaCl三種溶質(zhì)?！净顒?dòng)與探究】甲、乙同學(xué)為了驗(yàn)證猜想，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)：取少量廢液于試管中，向其中滴加鹽酸，無(wú)氣泡產(chǎn)生。乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)：取少量廢液于試管中，向其中滴加紫色石蕊試液，溶液變紅色。【結(jié)論與反思】（1）猜想 （填“1”或“2” 或“3”）正確。（2）要得到相同的結(jié)論，還可采用很多種方法。如加入氧化鐵粉末，可觀察到溶液呈 色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ?！颈磉_(dá)與交流】甲、乙同學(xué)確認(rèn)了最終廢液中溶質(zhì)的成分，若直接排放，可能造成的危害是 ，你認(rèn)為處理該廢液的方法是 。5、學(xué)習(xí)了CO2的有關(guān)知識(shí)后，同學(xué)們查閱資料發(fā)現(xiàn)Mg能在CO2中燃燒：2Mg+CO22MgO+C，所以鎂著火不能來CO2來滅火，但沒有找到有關(guān)Na能否與CO2反應(yīng)的介紹于是同學(xué)們展開了鈉著火能否用CO2來滅火的探究【提出猜想】鈉能發(fā)生類似于CO2與鎂的反應(yīng)，可能的化學(xué)方程式為_【實(shí)驗(yàn)】將燃著的鈉伸入裝有CO2的集氣瓶中，鈉能在集氣瓶中繼續(xù)燃燒進(jìn)一步【查閱資料】得知：Na2O是白色固體，能與CO2反應(yīng)生成Na2CO3，也能與H2O反應(yīng)生成NaOHBa（OH）2溶于而BaCO3不溶于水Na2CO3的存在會(huì)干擾NaOH的檢測(cè)基于以上資料，同學(xué)們認(rèn)為鈉在CO2中燃燒的產(chǎn)物情況有所不同，并對(duì)產(chǎn)物提出了以下幾種猜想：Na2O、C； 、C；NaOH、C；Na2O、Na2CO3、C通過理論分析，猜想_（填序號(hào)）肯定錯(cuò)誤的，理由是_【驗(yàn)證猜想】步驟實(shí)驗(yàn)操作主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論（燃燒產(chǎn)物判斷）（1）將產(chǎn)物溶于適量水中部分溶解，試管底部有黑色固體燃燒產(chǎn)物中肯定有C（2）取少量（1）所得上層溶液，加入過量的BaCl2溶液_燃燒產(chǎn)物中肯定有Na2CO3（3）取少量（2）所得上層清液，加入_溶液有藍(lán)色沉淀生成燃燒產(chǎn)物中肯定有_在步驟（2）中BaCl2溶液為什么要加入至過量？其原因是：_【結(jié)論】猜想_（填序號(hào)）是正確的6(下列圖( I )是部分常用化學(xué)儀器或裝置，圖()是部分“微型”化學(xué)儀器或裝置(用“微型”儀器做實(shí)驗(yàn)，其試劑用量和廢物排放量是通常用量的l10或更少，符合綠色化學(xué)的理念)。對(duì)比圖(I)圖()回答以下問題：(1) 圖( I )中A、B的名稱分別是 、 ；若用D裝置除去O2 中的水蒸氣，則D中應(yīng)裝入的液體是 ，氣體應(yīng)從 口通入(填字母)。(2)用圖()中的“微型”儀器做實(shí)驗(yàn)，固體只需極少量、液體用量也很少(或只需12小滴)，相對(duì)用圖(I)儀器做實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是 (填序號(hào))： 節(jié)約藥品用量 能完全消除實(shí)驗(yàn)污染 方便個(gè)人或家庭實(shí)驗(yàn) 若需加熱也能節(jié)約燃料(3)圖( I )中的C裝置的作用相當(dāng)于圖(II)中的裝置 (填字母)，它們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作上的共同優(yōu)點(diǎn)是通過控制 來控制反應(yīng)速度。(4)圖( I )中的C裝置和圖(II)中的“多用途U型管”(是在U型管中套人一個(gè)底部有小孔的具支試管)都可用做“固一液”反應(yīng)制取氣體。若在反應(yīng)進(jìn)行中分別將兩裝置的橡膠管中部夾上鐵夾，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是：C裝置 ；“多用途U型管” 。7(13分)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：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、 ?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)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(lán)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(wú)色，則證明猜想 成立。6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375