中考化学复习人教版-专题十-实验探究题

第二篇攻专题·能力提升专题十实验探究题第2页科学活动的核心就是探究，科学探究也是学习化学的中心环节。试题以实验为载体，不是对课程中单一的知识点进行考查，而是对同学们的实验操作技能、探究实践能力、设计能力、观察分析问题的思维途径、知识的理解认识水平以及表达交流技能等科学素质进行全方位评估，而且注重考查同学们多角度、多层次思考问题的能力，更加注重考查同学们的学习潜能。专题透析第3页1．化学探究性学习的特点(1)关注物质的性质，如颜色、状态、气味、硬度、沸点等；(2)关注物质的变化，尤其是化学变化中的现象，如形态、外观、能量的变化等；(3)关注物质的变化过程。2．观察实验的基本方法(1)变化前：记录物质的名称，观察并记录物质的形态、外观；(2)变化中：观察并记录物质变化的现象及能量变化；(3)变化后：记录生成物的形态、外观。第4页3．探究活动的步骤提出问题→猜想与假设→制订计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流。第5页类型一物质组成成分的探究一般是根据题干信息和【查阅资料】中的信息解答。进行分析以及判断分析是否合理的依据有以下三种：(1)根据物质的摆放顺序判断物质的种类(如酸、碱、盐)；(2)药品的特性(颜色、气味)，如Cu2＋为蓝色、Fe3＋为黄色、铵盐有刺激性气味等；(3)破损标签提供的部分信息(浓度、化学式)。专题分类突破第6页例1(2017·四川绵阳)化学兴趣小组的同学发现实验台上有一瓶标签残缺的试剂(如图)，同学们对此进行了如下探究。【提出问题】这是一瓶什么溶液？【猜想与假设】海天同学的猜想是Na2SO3溶液；刘浩同学的猜想是Na2SO4溶液；你的猜想是__________(写一种)。【查阅资料】(1)白色沉淀BaSO3不溶于水，但要溶于稀盐酸。(2)硝酸具有强氧化性，能将BaSO3氧化成BaSO4。(3)Na2SO3与稀盐酸反应产生SO2，SO2能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。第7页【进行实验】(1)海天同学取适量的该溶液于试管中，滴加稀盐酸，产生无色气体，他认为自己的猜想成立，而刘浩同学认为他的结论不合理，原因是__________。(2)刘浩同学为了验证自己的猜想，做了如下实验：取适量的该溶液于试管中，先滴加足量的BaCl2溶液，再滴加过量稀硝酸，现象为__________，刘浩同学认为自己的猜想成立。第8页(3)卓玛同学对刘浩同学的猜想又提出了质疑，她认为加BaCl2和稀硝酸，Na2SO3也会产生同样的现象。为了验证自己的观点，做了如下实验：写出卓玛同学实验过程中的化学方程式：____________________________，______________________________。步骤操作实验现象实验结论步骤1取少量该溶液于试管中，滴加足量的BaCl2溶液无步骤2向步骤1的试管中滴加足量的稀盐酸此溶液不是Na2SO4步骤3将步骤2中产生的气体通入品红溶液品红溶液褪色第9页分析：【猜想与假设】标签中钠元素符号的角标是2，故还有可能是Na2CO3溶液。【进行实验】(1)取适量的该溶液于试管中，滴加稀盐酸，产生无色气体，还有可能是Na2CO3与盐酸反应产生二氧化碳气体；(2)刘浩认为自己的猜想正确，则现象是Na2SO4与BaCl2反应产生BaSO4沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸；(3)根据表格提供的信息可以看出，加入BaCl2产生白色沉淀，沉淀又和盐酸反应产生气泡，产生的气体通入品红溶液，溶液褪色，说明生成了SO2，即原溶液是Na2SO3溶液。BaCl2与Na2SO3反应生成BaSO3沉淀和NaCl，BaSO3沉淀与盐酸反应生成BaCl2、H2O和SO2。第10页答案：【猜想与假设】Na2CO3溶液【进行实验】(1)与稀盐酸反应产生无色气体的并非只有Na2SO3(2)先产生白色沉淀，加入稀硝酸沉淀不溶解(3)产生白色沉淀白色沉淀溶解，有气泡产生此溶液是Na2SO3BaCl2＋Na2SO3===BaSO3↓＋2NaClBaSO3＋2HCl===BaCl2＋SO2↑＋H2O第11页类型二反应后物质成分的探究(1)不合理猜想的判断：①猜想的物质中含有反应物中未涉及的元素；②猜想的物质间能发生反应。(2)提出猜想的理论依据：质量守恒定律，即化学反应前后元素种类不变。(3)提出猜想的方向：只含生成物；含生成物和一种过量的反应物。第12页例2(2019·湖北襄阳)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800℃，可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金。小明同学在实验室按古代方法将炉甘石、赤铜和木炭粉混合加热一段时间，得到固体混合物A。固体混合物A的成分是什么？他对此进行了实验探究。【查阅资料】①ZnCO3加热可分解为ZnO；②Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。【实验探究】步骤Ⅰ：取混合物A适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，得到滤渣B和蓝色溶液C，同时生成了一种气体，将该气体通入澄清石灰水无明显现象；步骤Ⅱ：在滤渣B中加入足量硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到银和蓝色溶液D。第13页【实验分析】(1)炉甘石加热分解的化学方程式是________________________________。(2)若向溶液C中加入过量的锌片，观察到的现象是_____________________。(3)混合物A中一定含有______________(填化学式)。【拓展延伸】下列方法可用于鉴别锌铜合金与黄金的是________(填字母序号)。A．观察颜色B．在空气中灼烧C．滴加稀硫酸D．滴加硝酸银溶液第14页分析：【实验分析】(1)高温条件下ZnCO3分解生成ZnO和CO2，反应的化学方程式是ZnCO3=====高温ZnO＋CO2↑。(2)溶液C中含有CuSO4，加入过量的锌片，锌和CuSO4反应生成ZnSO4和铜，观察到锌片表面析出红色固体。(3)步骤Ⅰ取混合物A适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，得到蓝色溶液C，是因为氧化亚铜和稀硫酸反应生成了硫酸铜，同时生成了一种气体，该气体通入澄清石灰水无明显现象，说明该气体不是二氧化碳，则只能是锌和稀硫酸反应所生成的氢气，因此混合物A中一定含有Zn、Cu2O。第15页【拓展延伸】A项，锌铜合金和金都是黄色，通过观察颜色不能区分锌铜合金和黄金；B项，在空气中灼烧，铜和氧气反应生成黑色固体氧化铜，金不和氧气反应，通过灼烧能够区分锌铜合金和黄金；C项，滴加稀硫酸，锌和稀硫酸反应有气泡产生，金和稀硫酸不反应，利用稀硫酸可以区分锌铜合金和黄金；D项，滴加硝酸银溶液，锌、铜能和硝酸银反应生成银和硝酸盐，锌铜合金表面析出银白色固体，金和硝酸银不反应，利用硝酸银溶液可以区分锌铜合金和黄金。答案：【实验分析】(1)ZnCO3=====高温ZnO＋CO2↑(2)锌片表面析出红色固体(3)Zn、Cu2O【拓展延伸】BCD第16页类型三物质变质的探究(1)对物质变质的探究常结合NaOH、Ca(OH)2、CaO的变质进行探究。这类问题在猜想时可从没有变质、部分变质和完全变质三个方面入手。没有变质的成分就是原物质，部分变质后的成分是原物质和变质后生成的物质，完全变质后的成分就是变质后生成的物质。(2)对物质变质及变质程度的探究，一是要根据物质的特殊性质，二是要排除干扰因素对结论的影响，三是要注意实验方案的科学性和严密性。第17页例3(2018·山东聊城)某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣，他们根据自己所学知识进行如下探究：【提出问题】该瓶药品的化学成分是什么？【查阅资料】(1)氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应而变质。(2)氢氧化钙的溶解度曲线如图：【猜想假设】猜想一：Ca(OH)2；猜想二：________；猜想三：CaCO3。氢氧化钙的溶解度曲线第18页【实验验证】实验操作实验现象实验结论(1)取1g样品放入盛有50g水的烧杯中，充分搅拌后，静置烧杯底部有较多固体未溶解样品中含有CaCO3(2)取实验(1)中上层清液少许于试管中，再向试管中滴加2～3滴无色酚酞试液样品中含有Ca(OH)2第19页【得出结论】甲同学认为猜想二正确。【反思交流】(1)乙同学认为甲同学的结论不合理，他认为猜想________也可能正确，原因是______________________________________________________。(2)丙同学认为要想验证猜想二正确，还需做如下实验：取实验(1)中未溶解固体于试管中，向试管中滴加适量稀盐酸，如有________，则猜想二正确。【拓展提升】要想验证反应后物质的成分，除需验证有生成物以外，还应考虑反应物是否________。第20页分析：【猜想假设】氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水。若没有变质，则固体成分是Ca(OH)2；若部分变质，固体成分是Ca(OH)2和CaCO3的混合物；若完全变质，固体成分是CaCO3，所以猜想二是Ca(OH)2和CaCO3。【实验验证】若样品中含有Ca(OH)2，Ca(OH)2溶液呈碱性，能使酚酞试液变红色，所以实验(2)的现象是溶液由无色变成红色。【反思交流】(1)根据氢氧化钙的溶解度曲线可知，氢氧化钙微溶于水。乙同学认为甲同学的结论不合理，他认为猜想一也可能正确，原因是氢氧化钙微溶于水，未溶解固体可能只含氢氧化钙。(2)若猜想二正确，固体中含有碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，有气泡产生。【拓展提升】根据上述探究可知，要想验证反应后物质的成分，除需验证有生成物以外，还应考虑反应物是否有剩余。第21页答案：【猜想假设】Ca(OH)2和CaCO3【实验验证】溶液由无色变成红色【反思交流】一Ca(OH)2微溶于水，未溶解固体可能只含Ca(OH)2气泡产生【拓展提升】有剩余第22页类型四物质性质的探究(1)有关物质的性质问题主要有两种类型：溶液酸碱性；常见物质的性质，如NaHCO3热稳定性、CO2的性质、CO的还原性等。(2)溶液酸碱性有三种可能：酸性、中性和碱性。(3)一般检验溶液酸碱性的方法：指示剂；pH试纸。酸性溶液使紫色石蕊溶液变红，不能使无色酚酞变色，pH＜7；碱性溶液使紫色石蕊溶液变蓝，使无色酚酞变红，pH＞7。第23页例4(2018·陕西)化学兴趣小组的同学按图示装置及步骤验证氢氧化钠的化学性质。【实验步骤】Ⅰ.将注射器内的液体注入A中的锥形瓶。Ⅱ.打开K1，观察到C中部分红色溶液沿导管倒吸入A，片刻后回流停止。Ⅲ.打开K2，观察到B中溶液倒吸入A、C中，液面稳定后观察到A中溶液仍为红色，C中溶液变为无色。第24页【实验验证】同学们对相关问题分组展开如下探究：探究环节甲组的探究乙组的探究提出问题A中使酚酞变为红色的物质是什么？C中溶液为什么变成无色？做出猜想猜想一：Na2CO3猜想二：Na2CO3和NaOH猜想一：实验过程中酚酞变质了猜想二：溶液中的NaOH反应完了实验验证小鹏取少量A中溶液于试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液，若观察到________，证明猜想二成立。小丽认为用Ba(OH)2溶液也可证明猜想二成立，小鹏认为小丽的方案不合理，理由是________(1)取少量C中溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，溶液又变为红色，证明猜想一不成立。(2)用pH试纸测定C中溶液的酸碱度，若pH________7，证明猜想二成立第25页【反思交流】(1)甲、乙两组同学的实验证明了NaOH能与稀盐酸、CO2发生反应；A中溶液里一定还存在NaCl。写出NaOH与CO2发生反应的化学方程式：________。(2)实验步骤Ⅱ中的现象________(填“能”或“不能”)证明NaOH与CO2发生了反应。【拓展迁移】对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验________的方法来证明反应发生了。第26页分析：【实验验证】(甲组)根据结论“猜想二成立”，即A中溶液中含有Na2CO3和NaOH，则向其中滴加过量BaCl2溶液，BaCl2会和Na2CO3反应生成BaCO3白色