[原創(chuàng)]2014年《中考風向標》化學第二部分 專題五 實驗探究 [配套課件]

1、專題五 實驗探究一、實驗探究的基本環(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、實驗探究題考查的內(nèi)容1考查實驗探究中提出問題或猜想的能力。2考查設(shè)計實驗的能力。3考查對科學探究結(jié)果解釋和表達的能力。三、實驗探究題的主要結(jié)構(gòu)1提出猜想假設(shè)：根據(jù)實驗的現(xiàn)象，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)提出假設(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)實驗的操作、裝置等方面進行可行性評價，可以從節(jié)能環(huán)保、操作方便、安全有效等方面進行分析。四、主要探究類型編者對近幾年的中考實驗探究題做了一定的歸納整理，發(fā)現(xiàn)有以下幾

2、種主要類型：氫氧化鈉和氫氧化鈣變質(zhì)的探究、有關(guān)金屬活動性的探究、有關(guān)復分解反應(yīng)及反應(yīng)后溶質(zhì)成分的探究、有關(guān)廢水處理及金屬回收的探究、有關(guān)廢氣(尾氣)成分分析及處理的探究等，有個別內(nèi)容如空氣中氧氣含量的測定、燃燒與滅火條件的探究等在前面已經(jīng)歸納，在這里就不再重復。實驗探究一有關(guān)氫氧化鈉和氫氧化鈣變質(zhì)的探究一、氫氧化鈉的變質(zhì)1NaOH 要密封保存的原因(1)吸收空氣中的_而潮解；(2)吸收空氣中的_而變質(zhì)，化學方程式：_(變質(zhì)后生成了_)。水蒸氣(H2O)二氧化碳(CO2)CO22NaOH=Na2CO3Na2CO3H2O2存放不嚴密的 NaOH 的成分(1)沒有變質(zhì)：滴入_(或_)溶液，無氣泡(或

3、無白色沉淀)產(chǎn)生。稀鹽酸氫氧化鈣(2)部分變質(zhì)：加入_溶液，目的是檢驗并完全除去 Na2CO3，過濾，取濾液少量，滴入_，變紅色。(3)全部變質(zhì)：加入_溶液，目的是檢驗并完全除去Na2CO3，過濾，取濾液少量，滴入_，不變色。3除去 NaOH 中的 Na2CO3 雜質(zhì)邊攪拌邊滴入_溶液，直至_為止，過濾，得到 NaOH 溶液。氯化鈣(或氯化鋇)酚酞溶液酚酞溶液氯化鈣(或氯化鋇)氫氧化鈣(或氫氧化鋇)不再產(chǎn)生沉淀二、氫氧化鈣的變質(zhì)CaO水蒸氣1生石灰變質(zhì)的演變過程CaOH2O=Ca(OH)2生石灰的化學式為_，它露置于空氣中，會吸收空氣中_而變質(zhì)，化學方程式為：_。利用此性質(zhì)，生石灰可作_。生成

4、的熟石灰又繼續(xù)與空氣中的_反應(yīng)而變質(zhì)，化學方程式為：_。干燥劑二氧化碳結(jié)論：生石灰變質(zhì)后的物質(zhì)可能是_、_。Ca(OH)2CO2=Ca(OH)2CaCO3CaCO3H2O2食品干燥劑CaO變質(zhì)后的成分檢驗(1)CaO:取少量樣品溶于水，如果有_現(xiàn)象，則樣品中含有 CaO。溫度升高(或放熱、發(fā)燙)(2)CaCO3：另取樣，直接滴加_，如果有_，則樣品中含有 CaCO3。稀鹽酸氣泡產(chǎn)生注意：因 CaO 對檢驗 Ca(OH)2 有干擾，一般不檢驗 Ca(OH)2。3Ca(OH)2 的變質(zhì)情況稀鹽酸(1)是否變質(zhì)：取樣，滴入_，有氣泡產(chǎn)生，證明已變質(zhì)；無明顯現(xiàn)象，證明沒有變質(zhì)。(2)部分變質(zhì)：取樣，加

5、水溶解，滴入_，變紅色，證明含有 Ca(OH)2；另取樣，滴入_，產(chǎn)生氣泡，證明含有 CaCO3，即部分變質(zhì)。酚酞溶液稀鹽酸(3)全部變質(zhì)：取樣，加水溶解，滴入_，不變紅色，證明不含有 Ca(OH)2；另取樣，滴入_，產(chǎn)生氣泡，證明含有 CaCO3，即全部變質(zhì)。酚酞溶液稀鹽酸注意：不溶于水的濾渣不一定全部是 CaCO3，可能有未溶解的 Ca(OH)2，因 Ca(OH)2 微溶于水。溫度/ 020406080100溶解度/gNaOH3191111129313336Ca(OH)20.190.170.140.120.090.08題型1氫氧化鈉的變質(zhì)探究例1下表是 NaOH 和 Ca(OH)2 的溶解

6、度數(shù)據(jù)，請回答下列問題。(1)從表中數(shù)據(jù)可以獲得的信息是_(寫一條)。(2)把 80 時 NaOH 的飽和溶液降溫至 20 ，可以看到的現(xiàn)象是_；現(xiàn)有 20 時 Ca(OH)2 的飽和溶液(甲溶液)，向其中加入一定量 CaO 后得到的溶液(乙溶液)，此時 溶 液 的 溶 質(zhì) 質(zhì) 量 分 數(shù) 乙 _ 甲 ( 填 “ ”“ ” 或“”)。(3)某興趣小組對部分變質(zhì)的氫氧化鈉固體進行提純，設(shè)計了如下操作流程。請回答：()步驟反應(yīng)的化學方程式為：_；加入過量 Ca(OH)2 的目的是_。() 濾液 B 中的溶質(zhì)是_ 、_( 寫化學式)；步驟所包含的具體操作是加熱濃縮、_、過濾。思維點撥：CaO 溶于水

7、，與水反應(yīng)會放熱，溶液溫度升高，Ca(OH)2 溶解度反而減小，故雖同為飽和溶液，但溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)乙小于甲。除去氫氧化鈉中的碳酸鈉，可采用Ca(OH)2 或Ba(OH)2，但加入的量最好不要過量，否則又成為新雜質(zhì)。答案：(1)相同溫度下，NaOH 的溶解度遠遠大于 Ca(OH)2的溶解度或 NaOH 的溶解度隨溫度的升高而增大，或 Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而減小，合理即可(2)溶液變渾濁(或有晶體析出) (3)()Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH將溶液中的 Na2CO3 全部轉(zhuǎn)化為 NaOH()NaOHCa(OH)2降溫結(jié)晶(或結(jié)晶)題型2氫氧化鈣的變質(zhì)探究例 2 淑平

8、同學在某食品廠生產(chǎn)的盒裝餅干中，發(fā)現(xiàn)盒內(nèi)有 一 小 包 東 西 ， 其 上 標 有 “ 干 燥 劑 ”“ 主 要 成 分 是 生 石灰”“請勿食用”等字樣。為了提高自己的實驗探究能力，淑平?jīng)Q定對這包干燥劑展開探究。(1)她將這袋干燥劑全部倒入一定量水中，充分攪拌后，觸摸杯壁，感覺有點熱。將其過濾，得到白色沉淀物和濾液。(2)聯(lián)系到空氣成分和 CaO 的性質(zhì)，她對白色沉淀物的組成提出了以下假設(shè)：假設(shè) 1：是 CaO 和 CaCO3 的混合物；假設(shè) 2：是 Ca(OH)2 和 CaCO3 的混合物；假設(shè) 3：只有 CaCO3；假設(shè) 4：只有 Ca(OH)2；CaOH2O=Ca(OH)2其中假設(shè)_(

9、填序號)不合理，原因是_(用化學方程式表示)。1(3)為了判斷其他幾種假設(shè)的合理性，該同學繼續(xù)進行實驗：取少量沉淀物放入試管中，加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，由此可否定假設(shè)_。42為了得到最后結(jié)論，她再取少量沉淀物放在另一支試管中，加入少量水振蕩，靜置后，滴入酚酞溶液，呈紅色，說明只有假設(shè)_合理。(4)從此，淑平同學明白了：堿(或腐蝕)放“請勿食用”是因為該干燥劑吸水后具有_性且_熱(填“吸”或“放”)。該干燥劑吸水后會變質(zhì)，變質(zhì)后的物質(zhì)可能是 CaCO3。寫出 CaO 變質(zhì)生成 CaCO3 的最后一步反應(yīng)的化學方程式：_?？諝庵械乃?、氧氣等能引起食品變質(zhì)。一般采用_(寫出兩種方法)等包裝方法可以

10、防止或延緩食品變質(zhì)。Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O充氣(如 N2)包裝、真空包裝(或放干燥劑、脫氧劑等合理答案)實驗探究二金屬活動性的探究一、金屬活動性強弱比較1金屬與酸反應(yīng)(1)從是否產(chǎn)生氣泡以及放出氣泡速率的快慢角度分析：與酸反應(yīng)有氣泡產(chǎn)生的金屬，其活動性強于無氣泡產(chǎn)生的金屬；放出氣泡快的金屬活動性強于放出氣泡慢的金屬。(2)從圖像分析：先出現(xiàn)折點的金屬活動性強于后出現(xiàn)折點的金屬。2金屬與鹽溶液反應(yīng)能把另一種金屬從其鹽溶液中置換出來的金屬，其活動性強于被置換的金屬。二、應(yīng)用設(shè)計實驗證明：Zn、Fe、Cu 三者的活動性強弱。1金屬放酸中鋅有大量氣泡迅速產(chǎn)生，鐵有少量氣泡產(chǎn)生，銅沒有氣

11、泡產(chǎn)生，結(jié)論：ZnFeCu。2金屬放鹽中有以下兩種方案，均可證明 ZnFeCu。(1)取“兩邊金屬中間鹽”：Zn、FeCl2 溶液、Cu，如圖 1。圖 1圖 2(2)取“中間金屬兩邊鹽”：ZnCl2 溶液、Fe、CuCl2 溶液，如圖 2。題型1選擇型的活動性探究例1(2012 年揭陽)為了驗證 Zn、Fe、Cu 三種金屬的活動順序為 ZnFeCu 這一結(jié)論，下面實驗設(shè)計合理的是()。DA將 Zn、Cu 兩金屬片分別放入稀硫酸中B將 Fe、Cu 兩金屬片分別放入稀硫酸中C將 Zn、Fe 兩金屬片分別放入 CuSO4 溶液中D將 Zn、Cu 兩金屬片分別放入 FeSO4 溶液中思維點撥：采用“兩

12、邊金屬中間鹽”的方法。題型2綜合實驗型的活動性探究例2(2012 年梅州)現(xiàn)有銀、銅、鐵三種金屬，某研究小組的同學為探究銀、銅、鐵的金屬活動性順序，設(shè)計了三個實驗：.將鐵片浸入稀硫酸中；.將銀片浸入稀硫酸中；.將鐵片浸入硫酸銅溶液中。(1)實驗的現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色。反應(yīng)的化學方程式為：_；反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可用_的方法檢驗。實驗操作實驗現(xiàn)象剪下一片變黑的銅片，放入試管中，加入足量的_溶液銅片表面的黑色物質(zhì)全部消失，露出紅色的銅，溶液變?yōu)開色(2)上述三個實驗還不能完全證明三種金屬的活動性順序，請你補充一個實驗以達到實驗?zāi)康模?( 寫出實驗操作和現(xiàn)象)_。根據(jù)以上探究，三種金

13、屬的活動性由強到弱的順序是_。(3)將銀、銅、鐵中的兩種金屬分別放入_溶液中，即可驗證這三種金屬的活動性強弱。(4)將銅片加熱，銅片表面會變黑。同學們設(shè)計了如下實驗證明此黑色物質(zhì)是氧化銅。思維點撥：本題以實驗形式來考查金屬活動性順序的比較探究，金屬活動性順序的比較一般通過以下幾種方法：看與氧氣反應(yīng)難易，越容易越強；看與酸反應(yīng)速度，越快越強；用金屬與金屬化合物溶液的置換反應(yīng)，強的能置換弱的。答案：(1)FeH2SO4=FeSO4H2點燃(2)將銅片浸入硝酸銀溶液中，過一會取出，銅片表面有銀白色物質(zhì)析出(合理即可) FeCuAg(3)CuCl2或 CuSO4、Cu(NO3)2 等(4)稀硫酸(或稀

14、鹽酸)藍實驗探究三 有關(guān)反應(yīng)物過量導致物質(zhì)組成改變的探究一、置換反應(yīng)中反應(yīng)物是否過量的探究對于置換反應(yīng) ABCBAC(若生成物 AC 是氣體時，則下面猜想固體成分時不考慮)，反應(yīng)后成分有四種情況(猜想)：(1)完全反應(yīng)：只有_；此時要分別驗證 A 和 BC都不存在了。B 和 AC(2)A 過量：有 B、AC 和過量的_；此時只要驗證 A存在即可。ABCABC(3)BC 過量： 有 B、AC 和過量的_；此時只要驗證BC 存在即可。(4)A 和 BC 都沒有反應(yīng)完：四者均有；此時分別證明_和_都存在。二、復分解反應(yīng)中反應(yīng)物是否過量的探究因為復分解反應(yīng)基本上是在溶液中進行的，所以問題變成了反應(yīng)后溶

15、液中溶質(zhì)成分的探究。1特別的復分解反應(yīng)中和反應(yīng)中和反應(yīng)一般沒有明顯現(xiàn)象，可用指示劑；測定溶液pH 的變化；測量溶液溫度的變化(注：所有的中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng))等方法來判斷。酸堿溶液混合后可能有三種情況(猜想)：pH 試紙(1)完全中和：反應(yīng)后再用_判定(或同時證明無堿剩余又無酸過量)。氯化銅(或硫酸銅)溶液(2)堿過量：取反應(yīng)后的溶液少許，滴入_或_等試劑，溶液變紅色或有藍色沉淀生成。(3)酸過量：取反應(yīng)后的溶液少許，加入_或_等試劑，有氣泡產(chǎn)生。無色酚酞溶液鋅(只要活性金屬即可)碳酸鈣(碳酸鹽即可)2其他復分解反應(yīng)ABCD(其中 D 是沉淀或氣體或水)，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)有三種情況(猜想)(注

16、意反應(yīng)物不能同時共存，所以沒有第四種情況)：CABCBCA(1)恰好完全反應(yīng)，溶質(zhì)只有_。恰好完全反應(yīng)的檢驗方法(技巧相互證明法)：取樣，加入_，無明顯現(xiàn)象，證明無 B 剩余；另取樣，加入_，也無明顯現(xiàn)象，證明也無 A 剩余；即溶質(zhì)只有 C。(2)反應(yīng)時 B 過量，溶質(zhì)有_和_(剩余)。(3)反應(yīng)時 A 過量，溶質(zhì)有_和_(剩余)。題型1置換反應(yīng)中反應(yīng)物過量探究例1為確定木炭還原氧化銅后的固體成分，請你與興趣小組的同學完成以下探究?！静孪搿坎孪耄喝渴墙饘巽~；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行實驗】實驗流程見下圖：【問題與討論】(1)步

17、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 的化學式為_，D 的化學式為_，由此推出固體 B 中含有_(寫化學式)。步驟發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為：_。2CuO=2CuCO2，可知CO2是氣體，不用考慮。然后對(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。思維點撥：先寫出木炭還原氧化銅的化學方程式：C 高溫C、CuO 和Cu 三者的化學性質(zhì)要熟悉，C 本身是黑色固體，灼燒后生成二氧化碳，可用澄清石灰水證明；CuO 本身也是黑色固體，但它能溶于酸生成藍色溶液；Cu 本

18、身是紅色固體，將它灼燒會生成黑色固體氧化銅。答案：猜想木炭 問題與討論(1) 過濾玻璃棒(2)CO2CuOC和Cu(3)CuSO4氧化銅(或CuO)CuO H2SO4=CuSO4 H2O題型2復分解反應(yīng)中反應(yīng)物過量探究例 2小倩同學在進行酸堿中和反應(yīng)的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸一會兒后，發(fā)現(xiàn)忘記了滴加指示劑。為了確定鹽酸與氫氧化鈉是否恰好完全反應(yīng)，小倩從燒杯中取少量反應(yīng)后的溶液于一支試管中，并向試管中滴加幾滴無色酚酞溶液，振蕩，觀察到酚酞溶液不變色，于是她得出“兩種物質(zhì)已恰好完全反應(yīng)”的結(jié)論。(1)你認為她得出的結(jié)論是否正確？_，理由是_。(2)寫出該中和反應(yīng)的化學方程式：_。

19、(3)請你另設(shè)計一個實驗，探究上述燒杯中的溶液是否恰好完全中和。_。思維點撥：本題是一個典型的酸堿中和后酸堿是否過量的探究問題，但要考慮到反應(yīng)后溶液中滴加的指示劑是酚酞溶液，所以不可能堿過量(因為溶液不變色)，所以只有酸過量或恰好中和這兩種情況了，即如何證明酸是否存在(檢驗 H的五種方法)。答案：(1)不正確 鹽酸有可能過量(或酸性、中性條件下無色酚酞都是無色的)(2)HClNaOH=NaClH2O(3)答案一：用玻璃棒從試管中蘸取少量溶液，滴于 pH 試紙上，若不變色，則恰好完全中和答案二：取少量溶液于另一試管中，加入紫色石蕊溶液，若紫色石蕊溶液不變色，則恰好完全中和(答案合理即可)實驗探究

20、四有關(guān)物質(zhì)成分的探究一、溶液成分的探究主要考查金屬、酸、堿、鹽的性質(zhì)和置換反應(yīng)、復分解反應(yīng)。關(guān)于這部分涉及的知識點，前面已有詳細介紹，在此不重復列舉。二、固體物質(zhì)(單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽或化肥)成分的探究主要考查物質(zhì)的物理和化學性質(zhì)，包括顏色、氣味、狀態(tài)以及與酸、堿、鹽等試劑發(fā)生反應(yīng)的性質(zhì)等等。三、不明產(chǎn)物成分的探究此類探究題較為復雜，實驗的產(chǎn)物有固體、液體或氣體。主要根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)提出猜測，設(shè)計探究方案，判斷物質(zhì)的成分。如果要檢驗或鑒別的成分是不熟悉的，那么一般題目中會出現(xiàn)“查閱資料”的重要信息點，此信息點一定要高度重視，它往往會成為解題的關(guān)鍵。題型1溶液成分的探究例 1(2013 年廣州

21、) 某學習小組在如右圖所示的化學藥品柜中發(fā)現(xiàn)一瓶標簽?zāi)：磺宓臒o色溶液，已知這瓶溶液是以下 5 瓶溶液中的一種：HNO3 溶液、Mg(NO3)2 溶液、Ba(NO3)2溶液、Cu(NO3)2 溶液、NaNO3 溶液。實驗操作預期現(xiàn)象與結(jié)論溶液和_溶液，只可能是其他 3 種溶液中的一種。(2)為了進一步確定該溶液是何種溶液，請你設(shè)計實驗方案，敘述實驗操作、預期現(xiàn)象與結(jié)論。限用試劑：稀 H2SO4、NaOH 溶液、Na2CO3 溶液、酚酞溶液。解析：根據(jù) NaOH 溶液能與 Mg(NO3)2 溶液反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀、稀 H2SO4 與 Ba(NO3)2 溶液反應(yīng)生成了硫酸鋇沉淀分析設(shè)計實驗。Cu

22、(NO3)2答案：(1)HNO3(2)實驗操作預期現(xiàn)象和結(jié)論(1)取適量溶液于試管中，加入適量的NaOH溶液，振蕩，觀察若出現(xiàn)白色沉淀，則原溶液為Mg(NO3)2溶液；若無明顯現(xiàn)象，則原溶液為Ba(NO3)2溶液或NaNO3溶液(2)在操作(1)后針對無明顯現(xiàn)象的情況，另取少量溶液于試管中，加入適量的稀H2SO4，振蕩，觀察若出現(xiàn)白色沉淀，則原溶液為Ba(NO3)2溶液；若無明顯現(xiàn)象，則原溶液為NaNO3溶液題型2固體物質(zhì)成分的探究例2(2013 年廣東) 倉庫中有一包氮肥的包裝標簽?zāi)：磺?，有同學進行了以下探究：(1)操作用玻璃棒攪拌的目的是_。假設(shè)和現(xiàn)象判斷和化學方程式A 若現(xiàn)象 I 為無氨味則樣品中不含_(填名稱)B 由操作現(xiàn)象判斷該樣品一定含有_離子C若現(xiàn)象為白色沉淀，現(xiàn)象為無沉淀則 樣 品 中 含 有 _( 寫 名稱)，該反應(yīng)的化學方程式為：_D若現(xiàn)象為“無沉淀”，現(xiàn)象為白色沉淀則樣品中含有_(寫化學式)，該反應(yīng)的化學方程式為：_(2)請完成下表(已知 AgCl 和 BaSO4 是難溶于水和酸的白色固體)：(3)若現(xiàn)象、都無現(xiàn)象，則該氮肥可能是_(寫化學式)；若操作現(xiàn)象為無氣味，現(xiàn)象、無現(xiàn)象，則該氮肥可能是_(只寫一種)。答案：(1)加速溶解(2)A.碳酸氫銨B