中考化学复习专题：第二篇第17课时探究性化学实验

第17课时探究性化学实验»一、科学探究过程(c)»1．提出问题•在科学研究上，能够发现并提出一个问题比解决一个问题更为重要。发现并提出问题的前提是用心观察，学会拓展自己的观察力。»2．建立假设•建立假设也叫进行猜想，假设可以正向假设或反向假设。如不同时段花的颜色变化既可假设与光照有关，也可假设与光照无关。»3．设计实验方案•设计实验方案的关键在于利用控制变量法设置对照实验，即在若干个相关的因素或变量中，选择一个有关变量相同而控制其他因素全部相同。»4．收集事实证据•学会用不同的有效方法收集相关的事实与证据，对数据进行列表或作图等，再对数据进行相关分析。»5．得出结论(验证假设)•对所收集的事实证据或实验数据进行分析后，得出相关结论，并用以检验所建立的假设或猜想，得出相关结论。»6．评价与交流•对探究的结论进行推广应用就需要评价与交流，对研究的课题总结成文、发表或会议交流都是其具体的形式。»二、初中化学常考的实验探究点列举(c)•1．学会建立相关的科学假设或猜想•2．学习利用控制变量法设计对照实验•3．探究实验原理或实验过程是否合理•4．尝试对获得的事实证据或有关数据进行分析并得出正确结论•5．探究某种物质的元素组成•6．探究某种气体的成分组成•7．探究某种混合试剂的成分组成•8．探究某种物质的酸碱性•9．探究某种碱的变质情况•10．探究某种物质能否作为催化剂或催化效率如何•11．探究某种化学反应的产物成分•12．探究某种化学反应速率的影响因素•13．探究金属生锈的条件»类型一探究实验方案的设计•典例下列实验方案的设计不能达到实验目的的是()ABCD验证白磷的着火点比红磷低验证二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应比较镁、铝的活动性顺序探究温度对分子运动的影响C–【解析】将等量的镁粉和铝粉加入过量等浓度的稀盐酸中，都能发生剧烈反应，无法比较其金属活动性顺序。其他三组实验都符合控制变量法的对照实验，且有明显的不同现象，均可验证相关结论。•跟踪训练[宜昌中考]物质除杂是科学实验中经常遇到的问题。•【方法探究】为除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳，小明设计了三种方案。实验方案方案A方案B方案C混合气体――――――→足量氧化铜加热二氧化碳混合气体――→点燃二氧化碳•上述方案中有两个是合理的，写出合理方案中任意一个反应的•化学方程式：__________________________________________•______________________________________________________________________。•【方法提炼】上述两种合理方案体现了物质除杂的不同思路：•思路一：将杂质直接转化为所需物质；•思路二：将所需物质转化为中间物质，再将中间物质转化为所需物质。CO＋CuO====△Cu＋CO2(或2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，或Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，任写一个即可)•【方法运用】•运用思路一：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡，先加足量的水溶解，再向溶液中加入适量的_____________________溶液，过滤、蒸发，即得氯化镁固体。•运用思路二：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。•图17－1MgSO4(或硫酸镁)•(1)步骤①中反应的化学方程式是___________________________________，滤液B中一定含有的溶质是_______________________________________________。•(2)步骤②中反应的化学方程式是______________________________________________________________________________，滤液C中一定含有的阴离子是______________。•(3)步骤③中乙溶液是________(填化学式)溶液。BaCl2＋K2SO4===2KCl＋BaSO4↓MgCl2、KCl、NaCl＋Mg(OH)2↓[或MgCl2＋Ca(OH)2===CaCl2＋Mg(OH)2↓]OH－、Cl－HCl(或氯化镁、氯化钾、氯化钠)MgCl2＋2NaOH===2NaCl»类型二根据事实证据或实验数据得出结论•典例干燥剂的干燥性能可用干燥效率(1m3空气中实际余留水蒸气的质量)来衡量。某些干燥剂的干燥效率数据如表所示。根据表中数据作出的推测不合理的是()•A.MgO的干燥性能比CaO好•B．干燥剂中金属元素对干燥效率影响可能比较大•C．MgSO4的干燥效率可能小于0.04•D．干燥剂中非金属元素对干燥效率无影响物质CaCl2CaBr2CaOCaSO4MgOAl2O3ZnCl2ZnBr2CuSO4干燥效率0.140.140.20.040.0080.0030.81.11.4D–【解析】1m3空气中实际余留水蒸气的质量，MgO为0.008，CaO为0.2，即有MgO的1m3空气中实际余留水蒸气的质量更少，MgO的干燥性能比CaO好。CaBr2和ZnBr2的干燥效率相差较大，而ZnCl2和ZnBr2的干燥效率相近，说明干燥剂中金属元素对干燥效率影响可能比较大，非金属元素影响较小。CaSO4的干燥效率为0.04，而Mg元素的干燥性能更好，所以MgSO4的干燥效率可能小于0.04。•跟踪训练A、B、C三只小烧杯内分别依次盛有一定体积的浓氨水、酚酞试液、酚酞试液，按如图所示进行探究活动，不能得到的结论是()•图17－2•A．氨水能使酚酞试液变红•B．碱能使酚酞试液变红•C．空气不能使酚酞试液变红•D．浓氨水易挥发，氨气易溶于水B–【解析】氨水能使酚酞试液变红，因为氨水呈碱性。碱能使酚酞试液变红，这种说法正确，但不能通过这个实验得出。C烧杯不变色，说明空气不能使酚酞试液变红。通过对比实验，能说明浓氨水易挥发，氨气易溶于水，溶液呈碱性。»类型三探究酸、碱的性质•典例[2018·咸宁]咸宁市某校2018年实验操作模拟考试的一个考题是：用碳酸钠溶液鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水。•【进行实验】实验步骤实验现象实验结论分别用a、b、c三支试管取样，各加入一定量碳酸钠溶液a中有气泡产生a中物质是稀盐酸b中无明显现象b中物质是食盐水c中_________________________________c中物质是澄清石灰水有白色沉淀生成(或溶液变浑浊)•写出a试管中发生反应的化学方程式：________________________________________。把c试管反应后的物质进行过滤，得到滤液。•【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？•猜想一：Na2CO3和NaOH；猜想二：NaOH；猜想三：______________________。•提示：Ca(OH)2微溶于水。•【实验过程】为验证猜想一是否正确，进行了如下实验：实验步骤实验现象实验结论取一定量滤液于试管中，加入一种盐溶液(写溶质化学式)______________________。有白色沉淀猜想一正确Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2OCa(OH)2和NaOHBaCl2[或Ba(NO3)2]•写出上述有白色沉淀生成的化学方程式：__________________________________________________________________________________。•同学们还对a试管反应后废液的酸碱性感兴趣，决定用pH试纸测定其pH值。用pH试纸测定a试管反应后废液酸碱性的过程测定结果在白瓷板上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取______________________________________________________________________________________________。pH＜7(废液显酸性)Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl[或Na2CO3＋Ba(NO3)2===BaCO3↓＋2NaNO3]a试管中的废液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出溶液的pH值(合理即可)•【反思与交流】a试管中的废液显酸性，从环保、经济、操作简便等方面考虑，应向废液加入_________________________(填化学式)后再排放。Ca(OH)2(或CaCO3；CaO)»类型四探究混合物或反应产物的组成•典例[2018·杭州江干区三模]小黄发现某薯片包装内的一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样。撕开小袋，发现里面装的是固体粉末，大部分呈灰白色，少部分呈棕红色。经过初步分析成分，他认为棕红色粉末是Fe2O3，灰白色粉末中应该含有CaCO3和Fe。小黄想用实验来验证自己的判断，请你一同参与。•【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO3和Fe。•【实验设计】装置如图所示：•图17－3•【实验预测与分析】•(1)若要证实灰白色粉末中含有CaCO3和Fe，仪器的连接顺序是_________________(填序号)。•(2)若观察到_____________________________________________________，可证实样品成分中含有Fe。•(3)依据小黄的结论分析思路，灰白色粉末样品中应该还可以有别的成分，请你写出其中一种物质的名称：_____________。①④⑤③②⑥D中黑色粉末变为红色，E中无水硫酸铜由白色变蓝色氢氧化钙–【解析】碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，铁与盐酸反应生成氢气，氢气具有还原性，和氧化铜反应生成铜和水。C中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，E中无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，浓硫酸具有吸水性，能除去生成气体中的水蒸气。»类型五探究混合气体的组成•典例[青岛中考]某混合气体中含有CO、CO2、SO2三种气体。某兴趣小组对此进行了探究。•【查阅资料】•Ⅰ.SO2能使品红溶液褪色，易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，能与氢氧化钠溶液反应，能使澄清石灰水变浑浊。•Ⅱ.CO和CO2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。Ⅲ.CO与CuO反应的化学方程式为：CO＋CuO====△Cu＋CO2。•【实验探究】为验证这三种气体，同学们在老师指导下，设计并进行如下实验：•图17－4•【事实与结论】通过实验验证了以上三种气体的存在，请完成下列空格：•(1)装置E的作用是_______________________________；装置F的作用是_________________________。•(2)能证明气体中含有SO2的现象是____________________，含有CO2的现象是_________________________。•【反思与评价】若将装置①和装置②互换，则无法验证的气体是______________(填化学式)。–【解析】(2)二氧化硫能使品红溶液褪色，所以若A中品红溶液褪色则说明气体中含有二氧化硫，若D中澄清石灰水变浑浊则说明气体中含有二氧化碳。【反思与评价】因二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，能与氢氧化钠溶液反应，所以若将装置①和②互换，则无法验证气体中是否含有二氧化碳和二氧化硫。除去原气体中的二氧化碳气体检验二氧化碳是否除尽A中品红溶液褪色D中澄清石灰水变浑浊CO2和SO2