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文档简介

探究实验【例1】为确定木炭还原氧化铜后的固体成份,请你与兴趣小组的同学完成以下探究。【对固体猜想】猜想I:全部是金属铜;猜想:除铜外,还含有氧化铜;猜想:除铜外,还含有木炭;猜想:除铜外,还含有氧化铜、 。【进行实验】实验流程见下图:【问题与讨论】(1)步骤包括溶解、 两步操作,它们共同用到的玻璃仪器是烧杯、 。(2)C的化学式为 ,D的化学式为 ,由此推出固体B中含有 (写化学式),步骤发生反应的化学方程式为 。(3)结合(2)的结论推断:如果溶液A显蓝色,则溶液A的溶质的化学式为 ,说明样品中含有 ,则证明猜想 成立;如果溶液A无色,则证明猜想 成立。【例2】、金属钠很软,可以用刀切割。切开外皮后,可以看到钠具有银白色的金属光泽。钠是热和电的良导体。钠的密度是0.97g/cm3,比水的密度小,钠的熔点是97.81,沸点是882.9。将金属钠放入水中,可以反应生成NaOH和H2 ;钠跟氧气混合加热生成淡黄色的过氧化钠(Na2O2)固体,钠跟CO2在加热条件下反应生成碳酸钠和单质碳。(1)试写出钠跟水反应的化学方程式 (2)小刘同学用图A装置做钠跟氧气反应实验,观察到生成物中出现黑色固体,则该黑色固体是 (填化学式),试写出相应的化学反应方程式_。(3)为了探究黑色固体成分,小刘同学进行了下列探究。探究反应中CO2的来源:猜想:CO2的来源于 ;猜想:CO2的来源于 ;在上述两种来源中, (填序号)是CO2的主要来源。用图B和C装置实验的目的是 。【例3】某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末,同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣,并在老师的指导下进行探究活动。【提出问题】这种淡黄色粉末是什么?有什么性质和用途?【查阅资料】硫是淡黄色粉末,不溶于水;过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末,在常温下能与水反应生成碱和一种气体;在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂。【猜想与探究】猜想:淡黄色粉末可能是:a硫;b过氧化钠;c硫和过氧化钠的混合物。探究:过氧化钠与水反应的生成物的成分。【实验与结论】实验操作实验现象实验结论猜想在一支洁净的试管中加入适量的上述淡黄色粉末,再加入足量的蒸馏水_猜想a、c不成立,猜想b成立。探究用带火星的木条伸入过氧化钠与水反应的试管中木条复燃生成物有_往试管内的溶液中滴加_生成物有氢氧化钠【继续探究】小组的同学对过氧化钠能作为供氧剂也很感兴趣,大家讨论认为可能是CO2在常温下能与过氧化钠反应有关,于是设计右图所示的装置继续实验探究。实验操作实验现象实验结论将CO2从a口处通入装置内,再把带火星的木条放在装置b口处木条复燃CO2在常温下能与过氧化钠反应,该反应的化学方程式为:_取出充分反应后的固体生成物于试管中,往试管内滴加稀盐酸,将生成的氢气通入澄清石灰水中有气泡产生石灰水变浑浊【交流与比较】与我们学过的制氧气方法相比,常选用过氧化钠作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂的主要理由是(从两个不同角度回答):_、_。【例4】小青探究铜与稀硫酸在加热的条件下能否发生反应的实验时,发现加热沸腾一段时间后,溶液开始变色,同时产生较多的气泡。生成的是什么气体呢?提出猜想可能是H2 ;可能是O2 ;可能是SO2 任何的猜想都要有依据,则小青提出猜想的依据是:_ 。查阅资料铜与热的浓硫酸反应产生SO2;SO2与Ca(OH)2反应生成难溶的CaSO3。实验验证请你根据以下实验条件,设计实验验证小青的猜想,并将相关内容填在下表。 仅限选择的用品和试剂:试管;带火星的木条、澄清石灰水。实验步骤实验操作预期现象和结论第一步第二步交流与讨论经验证,猜想正确,为此,小青作了如下解释:加热使溶液中的水不断蒸发,硫酸浓度逐渐增大,当达到一定浓度时,硫酸跟铜反应产生SO2气体。你觉得小青的解释_(填“合理”或“不合理”)。【例5】市场上有一种自热米饭,其饭盒中有一小包粉末,粉末的主要成分是铁粉、镁粉和氯化钠。小明利用这包粉末,进行了如下的探究实验:(1)验证并分离铁粉的最简单的物理方法是 。(2)若要进一步分离镁粉和氯化钠而得到干燥的镁粉,要进行的操作是:溶解、 、洗涤、干燥。在前两步实验操作中都用到的玻璃仪器为 (填一种)。(3)在(2)所得镁粉中加入一定量的稀硫酸,使固体完全溶解。对所得溶液中含有的溶质,小明作如下猜想:猜想1:溶质只有硫酸镁。猜想2:溶质有硫酸镁和 (填化学式)。经查阅资料:硫酸镁溶液酸性极弱。若要检验猜想2是否正确,能不能选用无色酚酞溶液作为试剂? (填“能”或“不能”)。小明选用一种金属单质进行实验,观察到了明显的现象,从而肯定了猜想2是正确的,写出发生反应的化学方程式: 。【例6】某化学课外兴趣小组通过查阅资料知道过氧化钠(Na2O2)能与水反应生成氢氧化钠和氧气,于是他们做了以下探究实验。实验1:向包有过氧化钠粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。请你对脱脂棉燃烧的原因进行分析_。实验2:向盛有过氧化钠粉末的试管中加入水,充分反应后,取试管中的少量溶液放入另一小试管中加入几滴无色酚酞试液,溶液变红,过了一会,红色又褪去了。【提出问题】溶液为什么先变红,过了一会,红色又褪去了呢?【猜想】甲同学认为是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故。乙同学认为甲同学的猜想不正确,理由是_。【查阅资料】滴加酚酞呈现红色的溶液遇到H2O2时,H2O2可以破坏酚酞的结构,使酚酞在碱性溶液中不能再显红色;酚酞在稀碱性溶液中稳定显红色,而在浓氢氧化钠等溶液中显红色后又褪色。【猜想】通过查阅资料后,该兴趣小组对溶液的红色褪去的主要原因进行了猜想。猜想A:过氧化钠与水反应可能生成了H2O2;猜想B:生成的氢氧化钠溶液可能太浓。【实验探究】请你将下列实验方案填写完整。猜想实验操作实验现象结论A取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中,_猜想A正确B取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中,_猜想B错误【得出结论】根据实验分析,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外,还存在另一反应,则另一反应的化学方程式为_。【例7】我们知道二氧化碳与水反应生成碳酸,那么二氧化硫与水是否也能反应生成一种酸呢?某实验小组对此进行探究,设计的探究过程如下。请你回答其中的有关问题:(1)做出假设: ;(2)设计方案:先验证水能否使蓝色石蕊试纸变色,再验证二氧化硫气体能否使干燥的蓝色石蕊试纸变色,最后验证二氧化硫气体能否使湿润的蓝色石蕊试纸变红,实验装置和药品如图:(3)查阅资料:你认为该实验小组需要掌握的资料内容中应包括(填序号) 二氧化硫易溶于水 酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 SO2不与浓硫酸反应 二氧化硫有毒,能与碱溶液反应生成盐和水(4)实验:实验过程中装置C内石蕊试纸的颜色始终没有变化,这说明 。装置D中胶头滴管中的蒸馏水在二氧化硫气体生成之前滴到蓝色石蕊试纸上,未见试纸颜色发生变化,当有二氧化硫气体通过时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红。此现象说明 ,此过程中反应的化学方程式为 。 装置E的作用是 。(5)结论:原假设 (填“成立”或“不成立”)【例8】某研究性学习小组学习了工业“侯氏制碱法”的原理后,知道:NaClNH3CO2H2ONaHCO3NH4Cl 。【提出问题】能否在实验室模拟“侯氏制碱法”中制取NaHCO3的过程呢?【实验验证】如图是该学习小组进行模拟实验时所用到的部分主要装置。已知浓氨水遇生石灰会产生大量的NH3。A B C D生石灰浓氨水饱和NaCl溶液接尾气处理装置图有孔塑料隔板弹簧夹稀盐酸石灰石饱和NaHCO3溶液a b请回答下列问题: 检验A装置气密性的方法是:塞紧带长颈漏斗的橡胶塞,夹紧弹簧夹后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于试管内的水面,停止加水后,若 ,说明装置不漏气。 D是连接在装置A与装置C之间的气体净化装置,进气口是 (填a或b),D的作用是除去_气体。 实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3(溶液显碱性),再通入足量的CO2,其原因是_。(填写序号) 使CO2更易被吸收 NH3比CO2更易制取 CO2的密度比NH3大 用_的方法将生成的NaHCO3晶体从混合物中分离出来。【例9】松花皮蛋是我们喜爱的食品。某小组同学查阅资料得知,制皮蛋料泥的原料主要是:生石灰、纯碱、草木灰(含K2CO3)等。同学们对料泥进行了如下探究:【猜想】猜想I:料泥的主要成份是Ca(OH)2、NaOH、KOH、CaCO3、灰份; 猜想:料泥的主要成份是NaOH、KOH、Na2CO3、CaCO3、灰份。【实验与现象】实验过程与现象如下图: 【问题与讨论】(1)步骤中所需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、 ,玻璃棒在步骤中的一种作用 。(2)步骤的现象说明滤渣中含有: (写化学式)。(3)请写出步骤发生的任意两个反应的化学方程式:_、_。(4)由上述实验现象推断,猜想 是正确的,其理由是 。【例10】小强在回家的途中经过一鱼塘边时,发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体,鱼塘中顿时产生大量气泡,经咨询得知,这种固体的主要成分是过氧化钙(CaO2),请你与小强共同探究。(1)为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致,小强使用如图所示的装置进行实验,打开分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃,说明生成的气体是 。由此可知养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是 ,仪器a的名称是 。(2)根据质量守恒定律,小强认为过氧化钙与过量水反应还应产生某种含有钙元素的产物。开始小强假设该产物为CaO,但通过思考他很快否定了原先的假设,并重新假设生成的含钙产物为Ca(OH)2。请解释小强否定原假设建立新假设的理由: 。请设计一个实验方案来验证小强的新假设,并填入下表空格中:实验步骤可能出现的现象结论CaO2与H2O反应有Ca(OH)2生成CaO2与H2O反应无Ca(OH)2生成(3)小强通过实验证明了过氧化钙与水反应的确有氢氧化钙生成,请写出过氧化钙和水反应的化学方程式: 。(4)小强在实验时观察到烧杯中有气泡产生,由此他还得出了什么结论_。【例11】下面是某实验小组的同学进行研究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。【研究课题】探究草酸晶体受热分解的产物【查阅资料】该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:名称化学式颜色、状态溶解性熔点()密度(g/cm3)草酸H2C2O4易溶于水18951900草酸晶体H2C2O4 2H2O无色晶体10151650白色的无水硫酸铜遇水蒸气会变蓝色【作出猜想】第一种:草酸分解产物CO2和H2第二种:草酸分解产物是CO2、CO和H2O第三种:草酸的分解产物是 、 (你猜想的产物化学式)【设计实验】【实验操作】甲同学按其设计的实验装置(如图1)实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了,这些现象证明产物中一定有 ; 无水CuSO4变蓝,证明产物中还有 若产物中有CO,则乙的对应实验现象是 证明CO生成的化学反应方程式是 、_【得出结论】若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式 。【反思评价】乙认为甲设计的实验装置有缺陷:由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到182便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验。请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点: 。利用乙设计的装置证明产物中没有H2的方法是: 【交流讨论】丙同学继续查阅相关资料发现:草酸是一种酸,在受热分解过程中有少量升华;草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。丙同学通过进一步研究,对实验中CO2的检验提出质疑,并提出实验的改进措施,他提出的措施是_【例12】请你参与下列探究:【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望,生成的是什么气体?【提出猜想】从物质组成元素的角度,放出的气体可能是SO2、O2、H2。【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH反应,生成Na2SO3。【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:(1)甲同学认为是O2,则检验方法是_。(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH反应的化学方程式_。(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体。NaOH溶液浓H2SO4表面含CuO的铜网ABa 如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是 。丙同学认为:为确保安全,实验前应先收集一试管气体,用拇指 ,若不发出_,方可采用上面的装置进行实验。【实验探究】经丙同学确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减。结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是_。【思维拓展】(1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有_物质。SO2NaOH溶 液(2)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了右图所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不

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