中考化学第二模块专题突破专题五实验探究题复习课件.ppt

专题五实验探究题,-2-,1.体验科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径。2.意识到提出问题和做出猜想对科学探究的重要性,知道猜想必须用事实来验证。3.知道科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据。4.认识到科学探究既需要观察和实验,又需要进行推理和判断。5.认识到合作与交流在科学探究中的重要作用。,-3-,6.物质的变质及反应后物质的成分探究仍是考查重点。实验探究题主要取材于实验情景、日常生活情景和社会问题情景等;出题方式主要有文字叙述、图表数据、实验装置及实验报告等形式;探究内容是从“情景设置”中提出的具有一定研究价值的小课题,比如物质的化学成分、组成、结构、性质、制备、用途、元素含量或数据处理、理论推断等。具有“高起点,低落点”的特点,即题目看起来新颖独特,要求高,但解决问题用到的知识却往往很基础。,-4-,一、有关物质变质的探究1.氢氧化钠的变质及检验,Na2CO3,-5-,Na2CO3,盐酸,气泡,氯化钡,白色沉淀,酚酞,-6-,2.氢氧化钙的变质及检验,CaCO3,Ca(OH)2,CaCO3,盐酸,气泡,气泡,酚酞,-7-,3.氧化钙的变质及检验,二、有关物质成分的探究1.中和反应后存在三种情况:,外壁发烫,酸,碱,石蕊溶液,-8-,2.复分解反应后溶质存在三种情况:,3.金属回收与废水处理,B,A,锌,铁,酸,-9-,三、有关反应因素的探究1.催化剂(“一变两不变”)的探究,化学反应速率,质量,化学性质,-10-,2.反应条件、影响因素的探究,可燃物,与氧气接触,达到一定温度,氧气,水,盐溶液,气体,-11-,四、涉及数据分析的定量探究通过对实验数据分析,运用质量守恒定律或极值法,通过计算进行判断。五、涉及实验设计与评价的探究评价时要考虑:实验目的是否明确;实验方法是否科学、简便;现象是否明显;操作是否安全可靠;推断是否完整严密等。,-12-,1.理解提出的探究问题,紧扣探究的问题,从多角度、多方向分析问题,根据实验现象及基础知识,正确推理,得出结论。2.有关反应因素的探究要学会控制变量与不变量,通过对比实验得出结论。3.有关物质成分或变质的探究实际上就是要确定物质是否存在,要通过物质的特殊反应,产生明显现象来验证。,-13-,题型一,题型二,题型三,题型四,题型一金属活动性顺序的探究【例题1】现有银、铜、铁三种金属,某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序,设计了三个实验:.将铁片浸入稀硫酸中,.将银片浸入稀硫酸中,.将铁片浸入硫酸铜溶液中。(1)实验的现象是有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色。反应的化学方程式为;反应产生的气体可用的方法检验。(2)上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序,请你补充一个实验来达到实验目的(写出实验操作和现象),根据以上探究,三种金属的活动性由强到弱的顺序是。,-14-,题型一,题型二,题型三,题型四,(3)将银、铜、铁中的两种金属分别放入溶液中,即可验证这三种金属的活动性强弱。(4)将铜片加热,铜片表面变黑。同学们设计如下实验证明此黑色物质是氧化铜。,-15-,题型一,题型二,题型三,题型四,解析(1)反应物是铁和硫酸,生成物是硫酸亚铁和氢气,氢气后面标上气体符号;点燃气体,并在火焰上方罩一个干冷的烧杯,观察到火焰呈蓝色,烧杯内壁有小水珠出现,反转烧杯并向烧杯内注入澄清石灰水,无浑浊现象,即可检验该体为氢气。(2)将铁片浸入稀硫酸中能产生氢气,说明铁排在氢的前面,将银片浸入稀硫酸中,不反应说明银排在氢的后面;将铁片浸入硫酸铜溶液中铁的表面有红色固体析出,说明铁比铜活泼,但铜和银不能比较,所以将铜丝浸入硝酸银的溶液中,铜的表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色,说明铜比银活泼。(3)金属与盐反应说明金属排在盐中金属的前面,金属与盐不反应,说明金属排在了盐中金属的后面,所以加入的盐溶液应该位于两种金属之间;由于铜在中间,所以两种金属放到硫酸铜溶液中即可。(4)氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶液是蓝色的,所以加入稀硫酸,如果铜片表面的黑色物质全部消失,露出红色的铜,溶液变为蓝色,说明此黑色物质是氧化铜。,-16-,题型一,题型二,题型三,题型四,答案(1)Fe+H2SO4FeSO4+H2点燃(2)将铜丝浸入硝酸银的溶液中,铜的表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色铁、铜、银(3)硫酸铜(4)稀硫酸蓝,-17-,题型一,题型二,题型三,题型四,题型二物质组成(以酸、碱、盐为主)的探究【例题2】下图是模拟海水制盐的流程。,(1)操作a的名称是,所需要的玻璃仪器有(只写其中一种玻璃仪器)。(2)为了证明第步所加的Ca(OH)2溶液已过量,某同学取少量反应后的上层清液,向其中继续加入Ca(OH)2溶液,若(填实验现象),则证明Ca(OH)2溶液已过量。(3)实验结束后,兴趣小组对滤液进行探究:【提出问题】滤液中除了含有水和氯化钠外,还含有哪些溶质?,-18-,题型一,题型二,题型三,题型四,【提出猜想】根据实验的操作后,作出如下猜想。猜想一:由于在中加入了过量的碳酸钠溶液,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,还含过量的。猜想二:由于在中加入了过量的氢氧化钙,发生反应生成了氢氧化镁和氯化钙,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,还含有反应生成的氯化钙。猜想三:由于所加的过量碳酸钠在之后,所加的碳酸钠把中反应生成的氯化钙和过量的氢氧化钙全部除去,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,还含有和。,-19-,题型一,题型二,题型三,题型四,【验证猜想】,-20-,题型一,题型二,题型三,题型四,【实验结论】经过兴趣小组的实验分析,推出猜想三是正确的。【反思与拓展】为了使制得的精盐水只含有水和氯化钠,步骤的作用是除去杂质,请写出其中一个反应的化学方程式:。如果要将精盐水继续提纯成NaCl晶体,应进行操作。解析(1)过滤操作可以将固体和液体进行分离,经过操作a后,得到了粗盐和母液,所以操作a是过滤,过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)氢氧化钙的作用是除去氯化镁,生成氢氧化镁沉淀,若所加的Ca(OH)2溶液已过量,某同学取少量反应后的上层清液,向其中继续加入Ca(OH)2溶液,无白色沉淀产生。,-21-,题型一,题型二,题型三,题型四,(3)【提出猜想】猜想一:由于在中加入了过量的碳酸钠溶液,所以滤液还含过量的碳酸钠。猜想三:由于所加的过量碳酸钠在之后,所加的碳酸钠把中反应生成的氯化钙和过量的氢氧化钙全部除去,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,还含有反应生成的氢氧化钠和碳酸钠。【验证猜想】取少量滤液于试管中,加入过量的氯化钙溶液,振荡,静置,如果有白色沉淀生成,说明滤液中还有碳酸钠。取步骤1反应后的混合液过滤后,取滤液少量于试管中加入无色酚酞试液,如果溶液变红色,说明滤液中还含有氢氧化钠。【反思与拓展】盐酸会与氢氧化钠和碳酸钠反应,方程式为NaOH+HClNaCl+H2O和Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2;可通过蒸发结晶提纯NaCl晶体。,-22-,题型一,题型二,题型三,题型四,答案(1)过滤;漏斗(或玻璃棒或烧杯)(2)无白色沉淀产生(3)【提出猜想】碳酸钠;氢氧化钠;碳酸钠【验证猜想】,-23-,题型一,题型二,题型三,题型四,题型三可燃物燃烧条件的探究【例题3】实验是化学的灵魂,是学好化学的重要环节。(1)燃烧的条件实验中,用棉花分别蘸酒精和水,放在酒精灯外焰上加热。该实验的目的是探究是燃烧的条件之一,该实验的可燃物是指,实验成功的关键之一是控制不燃烧。(2)粗盐中难溶性杂质的去除实验中,三次使用玻璃棒,其中第二次使用玻璃棒的作用是;提纯后的食盐还含有少量的CaCl2和MgCl2等可溶性杂质。将该食盐溶解后,依次放入过量的NaOH溶液、过量的(填化学式,下同)溶液,过滤,向滤液中加调节至pH=7,再将滤液蒸发结晶,即可得到更纯的氯化钠。,-24-,题型一,题型二,题型三,题型四,解析(1)用棉花分别蘸酒精和水,放在酒精灯外焰上加热。该实验的目的是探究可燃物是燃烧的条件之一,该实验的可燃物是指酒精,实验成功的关键之一是控制棉花不燃烧;(2)溶解、过滤、蒸发过程中玻璃棒的作用分别是:搅拌使溶解加快;引流使液体顺利进入漏斗中;搅拌使液体均匀受热,防止液体外溅。将该食盐溶解后,放入过量的NaOH溶液可以除去氯化镁,放入过量的碳酸钠溶液可以除去氯化钙,过滤后,向滤液中加稀盐酸可以除去剩余的氢氧化钠、碳酸钠;碳酸钠的化学式是Na2CO3,氯化氢的化学式是HCl。答案(1)可燃物;酒精;棉花(2)引流;Na2CO3;HCl,-25-,题型一,题型二,题型三,题型四,题型四催化剂的探究【例题4】学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某同学想:CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢?于是进行了以下探究。【猜想】.CuO不是催化剂,也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;.CuO参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;.CuO是反应的催化剂,反应前后。,-26-,题型一,题型二,题型三,题型四,【实验】用天平称量0.2gCuO,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行下图实验:,-27-,题型一,题型二,题型三,题型四,(1)填写下表:,(2)步骤的目的是。(3)步骤需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、。(4)过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学方程式为。【拓展】要探究步骤中作催化剂的CuO其他化学性质,还应补做的实验是(写一种)。,-28-,题型一,题型二,题型三,题型四,解析.催化剂的特点是“一变,两不变”,即反应速率变,质量和化学性质不变。(1)氧化铜对过氧化氢的分解有催化作用,能加快其分解生成氧气的速率,故现象是溶液中有气泡产生,带火星的木条复燃;催化剂的特点是“一变,两不变”,反应前后其质量不变,所以氧化铜的质量仍为0.2g。(2)为了判断氧化铜是否能改变反应的速率,要通过加入氧化铜与不加氧化铜的现象进行对比,才能得出科学、合理的结论。(3)过滤用到的仪器有铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、玻璃棒,缺少最后一种,注意仪器与材料或用品不同。【拓展】氧化铜是金属氧化物,能与酸反应生成盐和水,具有氧化性,还能被还原剂还原,可据此设计实验。,-29-,题型一,题型二,题型三,题型四,答案【猜想】质量和化学性质不变【实验】(1)有气泡产生;氧化铜的质量仍为0.2g;带火星的木条复燃(2)与步骤对比,检验加入氧化铜后双氧水的分解速率是否发生了变化(3)玻璃棒(4)2H2O22H2O+O2【拓展】用氢气(或一氧化碳或炭)还原固体,观察固体是否变成红色(或用加热的稀硫酸溶解固体,观察是否能生成蓝色溶液),-30-,1.(2014广东汕尾)某化学兴趣小组围绕“酸和碱的中和反应”的学习,进行了如下实验:实验一:取5mL氢氧化钠溶液于烧杯中,滴入几滴酚酞溶液,可观察到现象为,然后加入稀盐酸,用玻璃棒搅拌,溶液褪为无色,有关的反应方程式为。实验二:对实验一反应后溶液中的溶质进行探究。【提出猜想】猜想一:只有NaCl猜想二:有NaCl和NaOH猜想三:有NaCl和HCl你认为猜想不合理,其理由是。,溶液变红,二,此时溶液呈无色,而氢氧化钠能使酚酞溶液变红,-31-,【设计实验】,【拓展应用】我国土壤的酸碱性有“南酸北碱”之说法,你认为需向酸性土壤中加入进行改良。,石蕊溶液,溶液变红,熟石灰,-32-,2.(2014广东梅州)糕点疏松剂的主要成分中含有碳酸氢钠,某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行探究。【探究实验一】碳酸氢钠溶液的酸碱性:用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为10,由此得出结论是碳酸氢钠溶液呈。【探究实验二】碳酸氢钠能否与酸反应:取少量固体放入试管中,滴加足量的稀盐酸,现象为。结论:碳酸氢钠能与酸反应。,碱性,产生大量气泡,固体逐渐溶解,-33-,【探究实验三】碳酸氢钠的热稳定性:取一定量的碳酸氢钠放在铜片上加热,如图所示。(1)加热一段时间后,观察到烧杯内壁有水珠。(2)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,加入适量的澄清石灰水,振荡,观察到石灰水变浑浊。,-34-,(3)通过进一步实验来确定充分加热后的固体产物的成分。限选试剂及仪器:稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管,(4)根据上述实验结论,写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式。,氯化钙溶液,酚酞溶液,溶液不变色,-35-,3.(2015广东梅州)某研究小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,进行如下实验:制取氧化铜取少量硫酸铜晶体放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解。往步骤所得的硫酸铜溶液中逐滴滴入氢氧化钠溶液,直至不再产生蓝色沉淀,然后将烧杯中物质转移到蒸发皿,加热,当蓝色沉淀全部变为黑色时,停止加热(已知:Cu(OH)2CuO+H2O)。将步骤所得的混合物过滤、洗涤、干燥,得到氧化铜。回答下列问题:,-36-,(1)写出硫酸铜与氢氧化钠反应的化学方程式。(2)上述步骤、中需要使用玻璃棒的是(填步骤序号)。(3)检验步骤中沉淀是否洗涤干净的操作是:取少量最后的洗涤液于试管中,。:证明氧化铜能加快氯酸钾的分解用如图装置进行实验,每次实验时均收集20mL气体,相关数据见表:,滴入几滴BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则洗涤干净,-37-,(4)图中的量气装置B由干燥管、乳胶管和50mL带刻度的玻璃管组装而成。待气体收集结束后,用弹簧夹夹住B中乳胶管。检验干燥管内收集的气体是O2的方法是:拔去干燥管上单孔橡皮塞,。(5)上表中实验的作用是。若x(填“”)y,则证明氧化铜能加快氯酸钾的分解。,把带火星的木条伸入干燥管中,观察木条是否复燃,对照,-38-,4.(2015广东)如图为某家长带着小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮发生爆炸的画面。现要探究某下水道的可燃性气体成分:【猜想】()含可燃性气体CO;()含可燃性气体CH4;()含可燃性气体CO和CH4。【收集气体】用大的可乐塑料瓶装满水,打开瓶盖用绳子吊入下水道中,用铁钩将矿泉水瓶倒转,使,将瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用。,瓶内水倒完,-39-,【进行实验】,氢氧化钠溶液,H2O,-40-,变蓝,CO2,-41-,【作出判断】根据上述实验现象,甲同学认为猜想正确;而乙同学认为甲的判断不严谨。因为猜想也有相同的现象。如需进一步确认还应检验的存在,其方法是。【拓展】若需要工人进入下水道清理淤泥,打开下水道井盖后应首先进行的操作是。,CO,将气体通过炽热的氧化铜粉末,看粉末是否变红,通风,-42-,5.(2016广东)小明在课外阅读中得知:氢氧化铜受热会分解生成氧化铜【Cu(OH)2CuO+X】,于是用CuSO4溶液与KOH溶液反应制取氢氧化铜,并对氢氧化铜进行加热。(1)生成物X的化学式为。(2)制取氢氧化铜的化学方程式为。(3)小明在加热氢氧化铜时,发现蓝色固体先变成黑色;继续高温灼烧黑色固体变成红色,同时有气体产生。为弄清这种红色固体的成份,进行了如下的探究:【查阅资料】Cu和Cu2O均为红色固体,且Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O。【提出猜想】红色固体是:.Cu.Cu2O.。,H2O,Cu和Cu2O,-43-,【进行实验】,Cu2O,-44-,【结论分析】据上述实验现象,小明认为猜想正确。但有同学认为小明的判断不严谨,因为猜想也有相同现象。氧化铜高温灼烧由黑色变成红色的化学反应方程式为。如要确定1.44g红色固体成分,还需要补充的操作是,再通过得出结论。,II,对操作最后红色固体称量,计算,-45-,6.(2015广东汕尾)Na2CO3、NaHCO3是生活中常见的盐,某实验小组通过以下实验来研究这两种物质的性质(已知:Na2CO3、NaHCO3的水溶液呈碱性;NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、H2O和CO2)。(1)称取两种固体各1g分别放入两支试管中,再加入5mL水,振荡。固体充分溶解,并恢复至室温。发现Na2CO3完全溶解,而NaHCO3有剩余。由此得出结论:在相同温度下,。向所得溶液中各滴入12滴酚酞溶液后,溶液均呈色。,同质量的两种固体在同体积的溶剂水中,Na2CO3比NaHCO3易溶于水,红,-46-,(2)取少量NaHCO3按如图装置进行实验,可观察到的现象是:左侧试管口有水珠生成,。用的方法除去混在Na2CO3粉末中少量的NaHCO3。,澄清石灰水变浑浊,加热,-47-,(3)测定Na2CO3样品(含NaCl杂质)中Na2CO3的质量分数:称取mg样品放入烧杯中加水溶解。加入过量的CaCl2溶液充分反应,反应的化学方程式为;证明反应后CaCl2有剩余的方法是。过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量为ng。则样品中Na2CO3的质量分数为。,取上层清液再加入碳酸钠溶液,有白色沉淀生成,-48-,7.(2015广东茂名)某实验小组的同学想用碳酸钠溶液与饱和石灰水反应来制取少量氢氧化钠。(1)该复分解反应能发生的理由是。(2)有人提出:实验时没有注意药品的用量,所得到的氢氧化钠溶液可能不纯。猜想一:只含NaOH猜想二:含有NaOH和Na2CO3猜想三:,有沉淀生成,符合复分解反应的条件,Na2CO3和Ca(OH)2,-49-,(3)为了验证猜想一成立,请你根据可选用的试剂,完成实验设计方案并填写以下表格。可选试剂:NaCl溶液、稀盐酸、Na2CO3溶液,滴入过量的稀盐酸,没有气泡放出,滴入碳酸钠溶液,没有沉淀生成,-50-,8.(2016广东梅州)某学习小组拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。查阅资料可知Mg、Mg3N2能发生如下反应:,实验中所用的装置和药品如图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。回答下列问题:,-51-,(1)连接并检查实验装置的气密性,实验开始时,将空气通入实验装置,则气流流经装置的顺序是B(填装置序号)。D装置中发生反应的化学方程式为。(2)通气后,应先点燃(填“A”或“B”)装置的酒精灯,如果同时点燃A、B装置的酒精灯,对实验结果有何影响?。,D,C,A,B,制得的氮化镁不纯,-52-,(3)设计一个实验,验证产物是氮化镁:,(4)思维拓展:空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气正燃烧生成的MgO的质量却远大于Mg3N2的质量,请给出合理的解释。,将产物取少量置于试管中,加入适量水,将润湿的红色石蕊试纸置于试管口,如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝,O2比N2化学性质活泼,-53-,9.(2016广东广州)皮蛋是我国传统的蛋制品,深受人们喜爱,由少量NaCl、CaO和过量Na2CO3混合得到的粉末状混合物A是腌制皮蛋的配方之一。(1)某化学兴趣小组从市场获取少量混合物A于