云南省中考化学 第二部分 专题研究五 探究性问题 类型二 有关反应后物质成分的探究课件.ppt

第二部分专题研究 专题五探究性试题 类型二有关反应后物质成分的探究 5年31套卷 2015年昆明t29 2014年云南t29 2013年曲靖t28 德宏州t28 2012年大理等八地州联考t28 红河州t29 德宏州t29 2011年普洱t28 西双版纳州t29 专题精讲 例 2015昆明 我国古代将炉甘石 znco3 赤铜 cu2o 和木炭粉混合后加热到一定温度 可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金 不法分子用它来冒充黄金 小晨同学在实验室进行了木炭粉还原氧化亚铜的实验 主要反应 她观察到反应后的固体不完全是紫红色 于是对该固体的成分进行了实验探究 提出问题 该固体的成分是什么 查阅资料 cu是紫红色固体 cu2o是红色固体 cu2o h2so4 稀 cuso4 cu h2o 猜想与假设 猜想一 cu猜想二 cu cu2o猜想三 cu c猜想四 cu cu2o和c 小晨同学认为猜想 不正确 因为反应后的固体不完全是紫红色 一 1 不合理猜想的判断 猜想的物质中含有反应物中未涉及的元素 猜想的物质之间能发生反应 根据题给信息 2 提出猜想的理论依据 质量守恒定律中元素种类守恒即化学反应前后元素种类不变 提出猜想的方向 只含生成物 含生成物和一种反应物 解析 猜想与假设 反应后剩余固体的颜色不完全是紫红色 而纯铜却是紫红色 由此推知反应后剩余固体不是纯铜 故猜想一不成立 猜想与假设 蓝 四 实验探究 1 对其猜想所涉及的物质进行实验验证需要熟练掌握常见物质的检验与鉴别方法 初中常见的检验物质成分的考查其中涉及的物质主要有酸 碱 盐 金属以及气体 检验这三类物质的解题关键点 1 探究某物质中是否含有某种酸 或碱和盐 常通过检验组成该酸 或碱和盐 的阴 阳离子的特征性质确定是否存在 两种离子均存在时 才说明存在该物质 实验探究 2 探究某物质中是否含有某种金属时 应该利用该金属与酸反应产生气体 与盐溶液反应后溶液的颜色变化来判断 3 判断某物质中是否含有某一种气体时 常结合该气体性质 通常为与其他物质反应产生的明显现象 如沉淀 2 实验方法的设计 1 一般包括实验操作 试剂选择 实验现象和实验结论三部分 它们之间的对应关系 物质 试剂现象结论 决定 2 解答方法 若实验结论未知 利用现象确定 即根据所作出的猜想设计实验并根据实验现象推断实验结论 即验证猜想 在设计实验时 要结合猜想中物质的特征性质 如产生气泡 生成沉淀等 选择合适的药品 当出现明显现象 猜想成立 不能观察到明显现象 猜想不成立 若实验结论已知 a 试剂和现象之间相互确定 b 选择合理者均可以运用 中的具体说明进行反推分别确定试剂和现象 解析 实验探究 猜想三不成立 说明剩余固体中有cu2o cu2o与稀硫酸反应生成cuso4 cuso4水溶液为蓝色溶液 步骤二中现象为 固体为紫红色 黑色 紫红色的是铜 黑色的是碳 结合步骤一由此推知猜想四正确 实验反思 由于受反应物质量比 反应物接触面积和反应温度等因素的影响 固体物质之间的反应可能无法完全进行 1 明确哪种物质过量及装置中原有气体会消耗其中一种反应物 2 鉴别两种物质 应明确两种物质的性质及其差异 利用性质上的差异设计实验 拓展延伸 2 下列可以用于鉴别真 假黄金的方法是 填字母 a 观察颜色b 加热固体c 滴加稀硫酸d 滴加硝酸银溶液 bcd 1 从理论上看 碳与氧化亚铜的质量比应为1 12 但实际做实验时却将碳与氧化亚铜的质量比控制在约1 10 这样操作的理由是 反应中碳会与试管内的氧气反应而部分被消耗 故而稍过量碳有利于反应充分进行 拓展延伸 解析 拓展延伸 1 要注意两者恰好反应质量比为1 12 而实际做实验时将两者质量比控制在的1 10 说明碳过量 这样做是因为碳会与试管内的氧气反应而部分被消耗 故而稍过量碳有利于反应进行 2 假黄金是铜 锌合金 加热时铜会与空气中的氧气反应生成黑色氧化铜 加热如果变黑 就是假黄金 假黄金中的金属锌能与稀硫酸反应生成氢气 若有气泡冒出 则为假黄金 根据铜 锌在金属性活动性顺序表中均排在金属ag的前面 加入硝酸银溶液 如果黄金表面有银白色固体析出 就是假黄金 难点突破 本题难点是 拓展延伸 中问题 1 突破此难点关键是明确反应容器内含有空气 空气中的氧气会消耗一部分碳 配比时碳量稍多些有利于反应充分进行 保证cu2o完全被还原 1 2014云南 氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂 某探究小组的同学通过查阅资料得知 氢化钙 cah2 遇水反应生成氢氧化钙和氢气 探究小组的同学把一定量的cah2加入na2co3溶液中 充分反应后过滤 得到滤渣和滤液 经检验滤渣的成分是碳酸钙 提出问题 滤液中溶质的成分是什么 针对训练 猜想与假设 猜想一 naoh猜想二 naoh ca oh 2猜想三 naoh na2co3猜想四 naoh na2co3 ca oh 2经过讨论 大家一致认为猜想四不合理 请用化学方程式说明原因 ca oh 2 na2co3caco3 2naoh 实验验证 二 有气泡产生 反思与拓展 若向nh4cl的浓溶液中加一定量cah2 充分反应 产生的气体是 登山运动员常用cah2作为能源提供剂 与氢气相比 其优点是 氨气 或氢气 写化学式也可 安全 或携带方便或使用方便等 解析 猜想与假设 氢氧化钙和碳酸钠在溶液中会反应 所以两者不可能大量共存于溶液中 实验验证 试样中加入少量碳酸钠溶液 无明显现象 说明溶液中不含钙离子 所以猜想二不成立 猜想三滤液中有碳酸钠 碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳 所以往溶液中加入足量的稀盐酸 可观察到有气泡产生 反思与拓展 氢化钙与水反应生成氢氧化钙和h2 氢氧化钙是一种碱 能与铵盐反应产生氨气 由于氢气是气体 不易储存 携带不方便 且不安全 而氢化钙是固体 储存方便 携带方便 使用也方便 且安全 方法指导 探究反应后混合物成分时 不仅要考虑生成物 还需考虑过量的反应物 探究某物质的成分 应该明确该物质的性质 该物质在性质上与其共存物质性质的差异 利用性质上的差异设计实验 设计实验方案时 一是注意叙述方式 先取样后操作 先现象后结论 二是要有明显的现象 结论要可靠 2 2015黄冈 王老师在某工厂废水处理池中提取一瓶含有agno3 cu no3 2和al no3 3的工业废水样品带回实验室 静置 取上层清液 加入锌粉 充分反应后过滤 得到滤液甲和滤渣乙 请你和你的化学小组完成以下探究 不考虑杂质干扰 提出问题 滤渣乙是什么 作出猜想 小明认为滤渣乙是银 小冬认为滤渣乙是银和铜 小华认为滤渣乙是银 铜和铝 你认为滤渣乙还可能是 交流讨论 大家经过讨论后 认为小华的猜想错误 理由是 银 铜和锌 锌不与硝酸铝溶液反应 不会产生铝 实验探究 设计实探究滤渣乙的成分 请填写下列空白 银 或银和铜 氢氧化钠溶液 或氢氧化钾等可溶性碱溶液 银和铜 反思交流 通过交流 大家认为在滤液甲中加入稀盐酸 当观察 也能得出实验1的结论 无变化 或无明显现象或无白色沉淀 探究流程 加入zn的量小于或等于与agno3完全反应的量滤渣为ag 滤液中溶质为al no3 3 zn no3 2 cu no3 2 可能有agno3 只发生反应 加入zn的量大于与agno3完全反应的量 小于或等于与cu no3 2完全反应的量滤渣为ag cu 滤液中溶质为al no3 3 zn no3 2 可能有cu no3 2 发生反应 加入zn过量滤渣为ag cu zn 滤液中溶质为al no3 3 zn no3 2 发生反应 zn有剩余 滤渣无气体产生滤渣中一定没有zn滤液如naoh无蓝色沉淀滤液中没有cu no3 2 加hcl 加入可溶性碱溶液 滤渣中一定是ag cu 3 2013德宏州 某同学在表演完 水能生火 的魔术后解释说 该魔术是向包有淡黄色过氧化钠 na2o2 粉末的脱脂棉上滴水 脱脂棉就能燃烧起来 小红听完后对这个 魔术 非常感兴趣 她和同学们一起对该问题进行了探究 提出问题 过氧化钠与水反应生成了什么物质 脱脂棉为什么会燃烧 作出猜想 产生了支持燃烧的氧气 反应过程中可能产生大量的热 设计装置 如图所示 第3题图 实验探究 实验一 探究反应后生成的气体是什么 1 打开如图装置中分液漏斗的活塞 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 2 实验中 还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出 请解释产生该现象的原因 氧气 或o2 过氧化钠和水反应放出热量 导致装置内温度升高 气体体积膨胀 由导管口冒出 实验二 待过氧化钠完全反应后看到有白色固体出现 探究该生成物是什么 1 小张猜想该生成物是na2co3 小军则认为该生成物是naoh 他们为了验证各自的猜想设计了如下表所示实验 请你参与并补充完整 生成物不是碳酸钠 有蓝色沉淀产生 2 取由白色固体配制的溶液少许于试管中 滴入无色酚酞试液 酚酞试液变 色 如果滴入的是紫色石蕊试液 则石蕊试液变 色 得出结论 由实验探究的结果 写出过氧化钠和水反应的化学方程式 红 蓝 2na2o2 2h2o4naoh o2 解析 实验一 1 氧气具有助燃性 能使带火星的木条复燃 2 该反应放出热量 实验二 1 碳酸钠能与稀盐酸反应放出气体 由没有气泡产生可知生成物中没有碳酸钠 如果生成物中有氢氧化钠 则会与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀 2 氢氧化钠溶液显碱性 能使无色酚酞试液变红色 使紫色石蕊试液变蓝色 得出结论 由上述实验探究过程可知过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气 4 2015重庆b 氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱 李红同学将两种碱的溶液分别装入试管a b中 并进行了如图所示的三组实验 第4题图 1 实验1中 两支试管的溶液都变成 色 2 实验2中 若b盛装的是naoh溶液 发生反应的化学方程式为 该反应的基本类型是 反应 红 2naoh cuso4na2so4 cu oh 2 复分解 3 实验3中 李红同学向两支试管吹气 a中有白色沉淀生成 发生反应的化学方程式为 b中无现象 为了探究吹气后b中溶质的成分 李红进行了如下探究 提出猜想 猜想1 溶质只有氢氧化钠猜想2 溶质只有碳酸钠猜想3 溶质有氢氧化钠和碳酸钠 caco3 h2o co2 ca oh 2 实验和结论 反思与评价 老师评价李红得出的结论不正确 是因为猜想 填数字 也会产生相同的现象 如果要验证 猜想3成立 必需更换试剂 将 溶液换成 溶液 澄清石灰水 或氢氧化钙 氯化钙 或硝酸钙或氯化钡或硝酸钡等 2 探究思路 1 成分猜想 二氧化碳与氢氧化钠反应 可能恰好完全反应 也可能氢氧化钠过量 所以溶液的溶质 可能只有碳酸钠 可能是碳酸钠和氢氧化钠 2 实验验证 碳酸钠和氢氧化钠的溶液都显碱性 碳酸钠遇钙离子会生成白色沉淀 所以往样品中加入含钙离子或钡离子的溶液 检验碳酸钠并将碳酸钠完全转化为碳酸钙或碳酸钡沉淀 再用酚酞试液检验溶液中是否含有氢氧化钠 3 反思评价 实验中加入含钙离子的溶液 其目的之一是将碳酸钠完全转化为碳酸钙 以免干扰氢氧化钠的检验 如果加入的含钙离子的溶液是氢氧化钙溶液 则会引入氢氧根离子 影响氢氧化钠的检验 应该改用氯化钙溶液或硝酸钙溶液或氯化钡溶液或硝酸钡溶液 解析 1 氢氧化钠和氢氧化钙都是碱 都能使酚酞试液变红色 2 碱与盐反应生成新盐和新碱 氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠 氢氧化铜是难溶于水的蓝色固体 该反应属于复分解反应 3 二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水 碳酸钙难溶于水 所以二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水 该反应无明显现象 将二氧化碳通入氢氧化钠溶液后 溶液中的溶质 可能只有氢氧化钠或可能只有碳酸钠 也可能既有氢氧化钠也有碳酸钠 由于氢氧化钠和碳酸钠都能使酚酞试液变红色 所以应该利用碳酸钠能与某些含钙离子或钡离子的化合物反应生成难溶于水的固体检验碳酸钠 并将碳酸钠完全转化为沉淀 再用酚酞试液检验氢氧化钠 除去碳酸钠时不能引入氢氧根离子或碳酸钠 与含钙化合物反应时不能生成氢氧化钠 否则会干扰氢氧化钠的检验 所以含钙或含钡的化合物应该是可溶性钙盐或钡盐 如氯化钙 硝酸钙 氯化钡 硝酸钡 难点突破 本题反思评价中试剂更换较难 其原因是不清楚检验的原理 突破的方法是明确实验目的 掌握实验原理 结合实验目的和实验原理 分析实验中加入澄清石灰水的作用 并分析其对氢氧化钠检验的影响 5 2015安徽 某兴趣小组为验证质量守恒定律 做了镁条在空气中燃烧的实验 1 请写出镁条与氧气反应的化学方程式 2 小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量 认为这个反应不遵守质量守恒定律 我 同意 或 不同意 小明的观点 因为 不同意 任何化学反应都遵守质量守恒定律 该反应前后质量不相等的原因是空气中有气体参加了反应 3 小红按如图装置改进实验 验证了质量守恒定律 却发现产物中还有少量黄色固体 提出问题 黄色固体是什么呢 第5题图 查阅资料 氧化镁为白色固体 镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁 mg3n2 固体 氮化镁可与水剧烈反应产生氨气 该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 做出猜想 黄色固体为mg3n2 实验探究 请设计实验 验证猜想 取燃烧后的产物于试管中 加少量水 再将湿润的红色石蕊试纸放于试管口 观察现象 若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 说明燃烧产物中含mg3n2 反思与交流 空气中n2的含量远大于o2的含量 而镁条在空气中燃烧生成的mgo却远多于mg3n2 为什么呢 请给出合理的解释 o2比n2活泼 合理即可 解析 1 在点燃的条件下 镁与氧气反应生成氧化镁 2 任何化学反应都遵守质量守恒定律 该反应前后质量不相等的原因是空气中有气体参加了反应 3 镁不但可以和空气中的氧气反应 而且还可以和氮气反应 不过氧气比氮气活泼 相同条件下以氧气反应为主 6 2015哈尔滨 某化学活动小组在一次实验中进行了如图所示实验 此时观察到的实验现象是 1 实验后 小组同学充分振荡u形玻璃管 将u形玻璃管内的物质过滤后 对滤液成分产生了浓厚的兴趣 进行了进一步的探究活动 提出问题 滤液中除na 外 还含有什么离子 u形玻璃管左 右两端均产生白色沉淀 或u形玻璃管左端产生白色沉淀 右端也产生白色沉淀 第6题图 猜想与假设 a同学 含有oh cl co32 b同学 含有oh cl ba2 c同学 含 2 填离子符号 oh cl 实验探究 b同学为了验证自己的猜想 取滤液于试管中 向其中滴加少量的硫酸钠溶液 观察到无明显现象 由此b同学得出结论 自己的猜想不成立 a同学的猜想成立 评价与交流 请你评价b同学的结论 3 b同学的结论不完全正确 加入硫酸钠溶液 无明显现象 说明溶液中一定不含钡离子 所以b同学 自己猜想不成立 的结论正确 但无法证明溶液中是否含有碳酸根离子 若离子成分是氢氧根离子和氯离子 滴加硫酸钠溶液时 也无明显现象 所以 a同学猜想成立 的结论不正确 因此b同学的结论不完全正确 或b同学的结论不正确 加入na2so4溶液 无明显现象 无法证明溶液中是否含有co32 离子 所以 a同学猜想成立 的结论不正确 或b同学的结论不正确 合理即可 同学们经过讨论后一致认为 b同学在验证自己的猜想时 若将所加试剂调换成足量的另一种试剂 4 填化学式 既能验证自己的猜想 也能确定滤液中的离子成分 c同学取该试剂进行实验 最终确定了滤液中的离子成分 h2so4 归纳与总结 通过上述实验我们能够总结出 在确定化学反应后所得溶液中的离子成分时 一般应加入 5 验证 6 就可以确定溶液中的离子成分 适当的 适量的试剂 溶液中 可能 存在的离子是否存在 合理即可 解析 猜想与假设 2 判断滤液中的离子 实质是检验滤液中是否存在钡离子或碳酸根离子 利用硫酸钡难溶于水 可向滤液中加入含硫酸根离子的溶液 根据是否出现白色沉淀 判断滤液中是否含钡离子 利用碳酸根离子与氢离子结合生成二氧化碳 或与钙离子或钡离子结合生成沉淀 可向滤液中加入酸溶液 或含钙或钡离子的溶液 根据是否有气泡 或沉淀 产生 验证滤液中是否含碳酸根离子 评价与交流 3 b同学往滤液样品中加入硫酸钠溶液 无白色沉淀生成 说明滤液中不含钡离子 但不能确定滤液中是否含有碳酸根离子 所以无法判断a同学的猜想是否正确 4 若只用一种试剂就能确定滤液中的离子成分 结合碳酸根离子和钡离子的检验方法 可知向滤液中加入足量的稀硫酸 根据是否产生沉淀确定钡离子是否存在 根据是否生成气体判断碳酸根离子是否存在 归纳与总结 5 检验反应后物质的成分 需选择适当的 适量的试剂 若本题中加入的硫酸不足 则可能没有气泡产生 无法判断溶液中是否存在碳酸根离子 其原因是加入的硫酸先与氢氧化钠反应 只有当溶液中的氢氧化钠完全反应后 加入的稀硫