（鄂尔多斯专版）2020中考化学复习方案 题型突破（05）科学探究课件

题型突破(五)科学探究题型解读这种题型旨在考查学生科学探究的方法和过程,以科学探究的步骤贯穿习题的始终。从观察和提出问题入手,进行猜想与假设,利用所学化学知识和查阅的资料信息设计方案和预计实验现象,进行实验,记录事实,分析解释事实得出结论,进而进行表达交流、反思评价,最后将所得结论进行拓展迁移加以应用。但在一道试题中以上步骤并不一定全部出现。探究题的一般解题思路是首先要学会审题,明确目的,把握信息,弄清考点,然后联系实际,进行合理猜想,最后综合考虑灵活运用基础知识解决探究中的问题,语言表达要完整。类型一酸碱中和反应的探究有关中和反应后溶液中溶质的探究(以NaOH和HCl反应为例)HCl+NaOHNaCl+H2O(1)恰好完全反应:溶质为。(2)HCl过量:溶质为。(3)NaOH过量:溶质为。NaClNaCl、HClNaCl、NaOH若要鉴别第二种情况,即证明酸性,有六种方法:①加石蕊溶液;②加活泼金属,如锌粒;③加金属氧化物,如氧化铁;④加难溶性的碱,如Cu(OH)2;⑤加入碳酸盐,如Na2CO3;⑥用pH试纸。若要鉴别第三种情况,即证明碱性,有三种方法:①滴加酸碱指示剂(如酚酞溶液或石蕊溶液);②滴加某些盐溶液,如CuSO4溶液;③用pH试纸。例1[2019·湘西]某化学兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验探究时,向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后,发现忘记添加酸碱指示剂。某同学从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞溶液,振荡,观察到试管中溶液不变色。于是针对此溶液的成分,同学们进行了科学探究。(1)猜想与假设:猜想一:反应后氢氧化钠过量,溶液呈碱性;猜想二:氢氧化钠与盐酸恰好完全中和,溶液呈中性;猜想三:。同学们经过讨论后觉得猜想一不正确,其理由是____________________________。反应后稀盐酸过量,溶液呈酸性滴加酚酞溶液,试管中溶液不变色,若有氢氧化钠,溶液呈碱性,滴入酚酞,溶液会变红例1[2019·湘西]某化学兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验探究时,向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后,发现忘记添加酸碱指示剂。某同学从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞溶液,振荡,观察到试管中溶液不变色。于是针对此溶液的成分,同学们进行了科学探究。(2)设计并进行实验:①化学兴趣小组的同学为了验证自己的猜想,设计了实验方案一:实验步骤实验现象实验结论用洁净、干燥的玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在干燥的pH试纸上,观察颜色变化并与标准比色卡对比pH(填“”“”或“=”)7猜想二不成立猜想三成立②请你设计另一个实验方案(与实验方案一不同),验证猜想三成立,并填写下表:实验步骤实验现象实验结论猜想三成立7取少量反应后的溶液于试管中,滴入石蕊溶液溶液变红例2[2019·遵义]在研究“酸碱中和反应”时,某兴趣小组同学想证明稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后是否发生了化学反应,进行了如下探究:(1)在盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴入几滴酚酞溶液,再逐滴加入稀盐酸,并不断搅拌(如图T5-1Ⅰ)。用数字化传感器测得盐酸与氢氧化钠溶液混合前后的温度变化情况(如图Ⅱ)。由实验现象和曲线变化情况分析可知,盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应并(填“吸收”或“放出”)热量。图T5-1[答案](1)放出[解析](1)由实验现象和曲线变化情况分析可知,盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应并放出热量。例2[2019·遵义]在研究“酸碱中和反应”时,某兴趣小组同学想证明稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后是否发生了化学反应,进行了如下探究:(2)从微观角度分析盐酸与氢氧化钠溶液的反应。由图T5-2可知,该反应的微观实质是。交流讨论同学们讨论后认为,如果盐酸和氢氧化钠减少(或消失),或者有新物质生成,都能证明反应已经发生。图T5-2[答案](2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子[解析](2)由图可知,该反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成了水分子。例2[2019·遵义]在研究“酸碱中和反应”时,某兴趣小组同学想证明稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后是否发生了化学反应,进行了如下探究:(3)探究实验后烧杯中溶质的成分。步骤现象结论实验1:取烧杯中的溶液少许于试管中,加入硫酸铜溶液证明没有NaOH实验2:另取烧杯中的溶液少许于试管中,加入硝酸银溶液出现白色沉淀证明含有HCl实验3:再取烧杯中的溶液少许于蒸发皿中,加热蒸干有产生证明有NaCl生成[答案](3)没有蓝色沉淀生成白色固体[解析](3)取烧杯中的溶液少许于试管中,加入硫酸铜溶液,不产生蓝色沉淀,说明溶液中不含有氢氧化钠;再取烧杯中的溶液少许于蒸发皿中,加热蒸干,有白色固体产生,说明生成了氯化钠。例2[2019·遵义]在研究“酸碱中和反应”时,某兴趣小组同学想证明稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后是否发生了化学反应,进行了如下探究:得出结论氢氧化钠溶液和盐酸发生了中和反应。评价反思Ⅰ.有同学认为,仅通过实验2得出“溶液中含有HCl”证据不足,理由是_________。Ⅱ.运用中和反应,可以解决生产、生活中的实际问题。如工厂用氨水(NH3·H2O)处理废水中的硫酸,能得到一种氮肥——硫酸铵,写出该反应的化学方程式:。Ⅲ.多角度认识化学反应是学习化学的重要方法。[答案]评价反思Ⅰ.生成的氯化钠也能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银Ⅱ.2NH3•H2O+H2SO4(NH4)2SO4+2H2O[解析]评价反思Ⅰ.仅通过实验2得出“溶液中含有HCl”证据不足,理由是生成的氯化钠也能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银。Ⅱ.氨水和稀硫酸反应生成硫酸铵和水,该反应的化学方程式为2NH3•H2O+H2SO4(NH4)2SO4+2H2O。类型二氢氧化钠变质的探究1.氢氧化钠变质的原因氢氧化钠固体敞口放置会吸收空气中的而潮解,同时可吸收空气中的而变质,发生反应的化学方程式是,变质后固体质量(填“增大”“减小”或“不变”)。2.氢氧化钠的变质存在三种情况(猜想)氢氧化钠在空气中敞口放置一段时间后,其成分可能为:(1)没有变质,其成分为。(2)部分变质,其成分为。(3)完全变质,其成分为。2NaOH+CO2Na2CO3+H2O水蒸气二氧化碳增大NaOHNaOH、Na2CO3Na2CO33.检验氢氧化钠是否变质的方法检验氢氧化钠是否变质实质是检验是否有,检验的方法通常有:(1)加酸溶液:取少量样品于试管中,滴加,如果产生,说明已变质。其反应原理用化学方程式表示为________________________________。(2)加碱溶液:取少量样品于试管中,向其中滴加溶液,如果产生,说明已经变质。其反应原理用化学方程式表示为________________________________________________________________________。Na2CO3足量稀盐酸气泡Na2CO3+2HCl2NaCl+Ca(OH)2[或Ba(OH)2]白色沉淀Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH[或Ba(OH)2+Na2CO3CO2↑+H2OBaCO3↓+2NaOH](3)加盐溶液:取少量样品于试管中,向其中滴加溶液,如果产生,说明已经变质。其反应原理用化学方程式表示为__________。CaCl2(或BaCl2)白色沉淀Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl(或Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl)4.检验氢氧化钠的变质程度检验氢氧化钠的变质程度实质是检验是否有,但在检验此物质时,受到的干扰,需要先加入足量的除去干扰物质,然后再加入________________________________________________________(写出尽可能多的试剂)检验此物质的存在。NaOHNa2CO3CaCl2(或BaCl2)溶液无色酚酞溶液或MgCl2或CuCl2或Fe2(SO4)3或NH4Cl或(NH4)2SO4溶液等[注意](1)加入足量氯化钙溶液的目的是除尽生成的Na2CO3,因为碳酸钠溶液也显碱性,干扰氢氧化钠的检验,所以必须先除掉碳酸钠。(2)为除去Na2CO3防止对NaOH的检验造成干扰,试剂的选择:不用稀盐酸(或稀硫酸),是因为稀盐酸(或稀硫酸)与碳酸钠反应的同时也会和氢氧化钠发生反应;不用氢氧化钡或氢氧化钙溶液,是为了防止引入氢氧根离子对NaOH检验造成干扰。(3)为除去Na2CO3防止对NaOH的检验造成干扰,氯化钙溶液可以换成氯化钡溶液或硝酸钙溶液或硝酸钡溶液;检验是否存在NaOH时,无色酚酞溶液可以换成可溶性镁盐或可溶性铜盐或可溶性铁盐或可溶性铵盐溶液。5.如何除去部分变质的氢氧化钠中的碳酸钠滴加适量的溶液,过滤,将得到的氢氧化钠溶液蒸发,即得到氢氧化钠固体。Ca(OH)2或Ba(OH)2[注意]不用稀盐酸(或稀硫酸),是因为稀盐酸(或稀硫酸)与碳酸钠反应的同时也会和氢氧化钠发生反应(Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑;NaOH+HClNaCl+H2O),而且会生成氯化钠(或硫酸钠),引入新的杂质;不用氯化钡(或氯化钙)溶液代替氢氧化钡等,是因为与碳酸钠反应,生成氯化钠,引入新的杂质(Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl)。例3[2019·眉山]某化学兴趣小组在实验室取用NaOH溶液时,发现瓶口有白色粉末状物质,该小组质疑该NaOH溶液可能已变质,于是进行了如下探究:猜想与假设探究过程(1)取一定量的该NaOH溶液,加入足量的,有气泡产生,说明猜想Ⅰ不成立。产生气泡的化学方程式为。猜想Ⅰ.没有变质Ⅱ.部分变质Ⅲ.完全变质溶液中溶质NaOHNaOH、Na2CO3Na2CO3稀盐酸Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑例3[2019·眉山]某化学兴趣小组在实验室取用NaOH溶液时,发现瓶口有白色粉末状物质,该小组质疑该NaOH溶液可能已变质,于是进行了如下探究:猜想与假设(2)重新取一定量的该NaOH溶液,加入足量的CaCl2溶液,观察到的现象为______。接下来的实验操作及观察到的现象是_________________________,则说明猜想Ⅱ成立。若将CaCl2溶液换为Ca(OH)2溶液是否可行,判断并简述理由:______________________________________________。结论与反思NaOH易与空气中的CO2反应而变质,故应注意密封保存。猜想Ⅰ.没有变质Ⅱ.部分变质Ⅲ.完全变质溶液中溶质NaOHNaOH、Na2CO3Na2CO3白色沉淀静置,向上层清液中滴加不可行,氢氧化钙与碳酸钠反应有氢氧化钠生成,酚酞溶液,溶液变成红色产生无法检验原溶液中是否含有氢氧化钠,故无法证明猜想Ⅱ成立例4[2019·郴州]甲、乙、丙三位同学对一瓶实验室久置的NaOH溶液变质程度进行实验探究。(1)甲同学取少量该溶液于试管中,滴加2~3滴酚酞溶液,观察到,他认为该溶液未变质。(2)乙同学查阅资料获知,Na2CO3溶液遇指示剂变色与NaOH溶液相同,认为甲同学的检验方法不正确。乙同学取少量该溶液于试管中,加入足量稀盐酸,观察到,他认为该溶液已完全变质。写出此现象的化学方程式:。溶液变红有气泡产生Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑例4[2019·郴州]甲、乙、丙三位同学对一瓶实验室久置的NaOH溶液变质程度进行实验探究。(3)丙同学认为乙同学的实验结论不严谨,他的猜想是。他用如下实验方案来证明自己的猜想:①取少量该溶液于试管中,先加入足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明原溶液中存在(填化学式)。②静置后取上层清液于另一支试管中,加入2~3滴酚酞溶液,观察到溶液变红色,说明原溶液中存在(填化学式)。氢氧化钠溶液部分变质Na2CO3NaOH类型三氧化钙、氢氧化钙变质的探究1.氢氧化钙变质的探究(1)氢氧化钙变质的原因氢氧化钙吸收空气中的而变质,发生反应的化学方程式是__________,变质后固体质量(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)氢氧化钙的