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2013年科学第二轮复习学案化学部分专题五：化学部分探究题（第5课时）【知识梳理】一、科学探究的基本环节：提出问题、建立假设、设计实验方案、进行实验、得出结论、交流评价二、解题思路1认真读题：划出关键的语句，审清题意,明确要求。2找出题目中与教材相联系的知识点。3灵活应用基础知识解决探究题中的问题。三、解题时注意的问题1提出的猜想要准确合理,有利于方案的设计；合乎题意,不能存在漏洞，不能信口开河；2设计的实验方案要紧扣提出的假设，选用的实验用品要恰当；实验方案理论上合理，实际上可行，操作上简便易行、安全，还要经济环保。3结论一定是对假设的判定，交流评价一般是对实验方案、也是探究题中最难的地方。四、探究题类型l 探究物质的组成或成分1.某小组同学在协助老师整理化学试剂时，发现一瓶标签残缺的无色液体(如下图)(温馨提示：标签上的5表示该混合物中主要成分所占的质量分数)。他们对此瓶无色液体是什么产生了兴趣，于是进行了如下探究。【大胆猜想】猜想一：水 猜想二：_ 猜想三：过氧化氢溶液小组同学对标签又进行了仔细的观察、分析，他们一致认为猜想一不合理。理由是 。【设计方案】同学们结合所学知识设计出如下探究方案：向盛有少量二氧化锰的试管中加入适量的该液体，并将带火星的木条放在试管口。【实验与事实】按上述方案进行实验，发现有大量气泡产生，带火星的木条复燃。【结论与解释】(1)以上事实证明猜想 是正确的；(2)产生气体的反应可用化学方程式表示为 。【反思与评价】(1)在实验中，某同学提出应该先将气体收集，然后用带火星的木条检验，你认为 (填“有”或“没有”)必要。(2)为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况，在倾倒液体时应注意 。2在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉未，该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分，进行如下探究。请你参与他们的探究并回答问题。（1）提出问题假设l：红色粉末是铜粉；假设2：红色粉末是氧化铁粉；假设3：红色粉末是 。（2）设计实验方案同学们对实验作了如下设想和分析：取少量红色粉末放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加热至充分反应(实验装置图如下)。请你完成下表：实验中可能出现的现象结论假设1成立假设2成立假设3成立（3）进行实验通过实验及分析，确认假设3成立。（4）反思与评价实验过程中，硬质玻璃管内发生的化学反应方程式是 。实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是 。从环保角度看，上面的实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施是 。（5）拓展为了进一步探究铁和铜的金属活动性强弱，你认为可以选用下列试剂中的 (填序号)。A.硫酸亚铁溶液 B.稀盐酸 C.氯化锌溶液3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、木炭【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。l 探究物质的化学性质1小黎同学为了进一步加深对“碱的化学性质”的理解，特邀你协助完成下列活动与探究： （1）如图所示，在白色点滴板上进行实验，请将实验现象填入下表：氢氧化钠溶液氢氧化钙溶液加紫色石蕊溶液 （2）回忆检验二氧化碳气体的反应，写出该反应的化学方程式 （3）三氧化硫（SO3）与氢氧化钠反应与上面的反应类似，写出这一反应的化学方程式（4）如图所示，在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞试液，溶液 ，再用滴管慢慢滴入稀盐酸，并不断搅拌溶液，至溶液颜色恰好变成无色为止这一实验说明：酸与碱作用生成了盐和水，这一反应叫做 反应（5）根据上面的实验和讨论，试归纳出氢氧化钠、氢氧化钙有哪些相似的化学性质（任写两点） ； 2中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对酸碱中和反应进行了探究【提出问题】能否用碳酸钾溶液验证硫酸与氢氧化钠溶液发生中和反应【实验药品】稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、碳酸钾溶液【实验仪器】试管、滴管、10mL量筒等【设计方案并实验】（1）小江同学的实验：在试管中加入2mL稀硫酸，逐滴加入氢氧化钠溶液，振荡后，再滴入V1mL 溶液，实验过程中无气泡逸出反应的化学方程式为 。小伟同学的实验：在试管中加入2mL稀硫酸，逐滴加入氢氧化钠溶液，振荡后，再滴入碳酸钾溶液，有气泡逸出，继续滴加碳酸钾溶液至恰好无气泡时，共消耗碳酸钾溶液V2mL小明同学的判断：小江的实验说明能用碳酸钾溶液来验证；小伟的实验还不能，需再做一个实验才能说明（2）实验并判断：另取一支试管，加入2mL稀硫酸， （写出实验步骤、现象和判断依据）【结论】能用碳酸钾溶液验证硫酸与氢氧化钠溶液发生中和反应【反思】（3）在小江的实验中，碳酸钾溶液的作用是（填字母） A仅是反应物 B相当于指示剂 C作催化剂3端午阳节后，小丽带着快乐的心情返回学校。当她来到实验室时，意外地发现实验桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液，由此，激发了她的探究欲望。【提出问题】这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质程度如何呢？【提出猜想】小丽的猜想：NaOH溶液部分变质 你的新猜想： 。【实验探究】小丽设计如下实验来验证自己的猜想，请根据表中内容填写小丽实验时的现象实验步骤现象结论取少量NaOH溶液样品于试管中，先滴加足量的CaCl2溶液，然后再滴加酚酞试液。NaOH溶液部分变质假设你的猜想正确，并按小丽的实验方案进行实验，则你观察到的实验现象是：_ 。【实验反思】下列物质BaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、Ca(OH) 2溶液、Ba(OH)2溶液，不能替代小丽实验中CaCl2溶液的是_(填序号)。 小丽第二次滴加的试剂除用指示剂外，还可以用_替代。【拓展应用】保存NaOH溶液的方法是 。4在化学实验技能考试中，有一题目是鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液，小红等几位同学进行了如下图所示的实验。写出试管中碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式： 。实验结束后，小红同学将、两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中，看到废液浑浊，就对废液进行了过滤，小红等几位同学对滤液的成分又进行了探究。【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质？【猜想】 小红认为：只含氢氧化钠；小明认为：可能含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙；小亮认为：可能含有氢氧化钠和碳酸钠；你认为还可能是 （写一种猜想）。【讨论】你认为小红、小明、小亮三位同学中谁的猜想不合理，请说明理由。 【实验设计】设计一个简单的实验证明你的猜想正确。实验步骤实验现象实验结论取样于试管中， 你的猜想正确【实验分析】小亮同学针对自己的猜想进行了如下实验：实验步骤实验现象实验结论取样于试管中，滴入几滴稀盐酸没有气泡产生自己的猜想不成立你认为小亮同学对实验结果判断是否正确？请说明理由。 【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑 ；通过以上探究，你认为应怎样处理上述实验后的废液才能倒入下水道？ l 探究物质的变化规律1实验室里某小组正在探究一个问题。根据设计方案，小英向试管中加入2mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，溶液显红色。然后她又用滴管连续滴入一定量的稀硫酸，溶液由红色变为无色。（1）他们探究的问题是_（填或）酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗？ 酸和碱溶液能发生反应吗？（2）大家对小英得到的无色溶液继续探究。小斌认为反应后溶液中的溶质是硫酸钠，小亮认为溶质有两种，它们是_、_ 。同学们根据以下两种方案进行实验后，一致认为小亮的观点是正确的。请你补填下表的空缺。 实验操作 实验现象 实验结论 方案一：取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入_ 小亮的观点正确 方案二：取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入_ （3）请你和全组同学一起分析以下问题稀硫酸和氢氧化钠溶液发生反应的微观过程如图1所示从粒子的角度具体分析该反应能发生的原因是锌和硫酸铜溶液发生反应的微观过程如图2所示从粒子的角度具体分析该变化是化学变化的原因是通过以上分析，揭示出化学反应的微观本质是（4）另一小组的同学用盐酸代替硫酸进行上述探究他们要配制50.0g20% 的盐酸，需要38%的盐酸（密度1.19g/cm3）的体积 mL，需要加水的体积是 mL2钛（Ti）是一种重要的航天金属材料某学习小组对三种金属Ti、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究过程如下：提出假设：aTi金属活动性比Al强 bAl金属活动性比Cu强查阅资料：钛能与盐酸反应实验设计：同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量的稀盐酸中反应，观察现象操作分析：三种金属加入盐酸前都先用砂布将表面擦光亮，其目的是 A除去氧化膜，利于直接反应 B使表面光亮，易观察现象C使反应金属温度相同，易反应 金属TiAlCu与盐酸反应现象反应缓慢反应剧烈无明显现象 实验现象，实验结论：（1）原假设中 不正确（填“a”、“b”或“a、b”）（2）三种金属的金属活动性由强至弱的顺序为 结论应用：能否用铝制容器来盛装波尔多液（含硫酸铜）， （填“能”或“否”），理由是 。l 有关气体制备的探究1科学兴趣小组想研究影响过氧化氢（H2O2）分解速度的因素在四支试管中分别加入0.2克二氧化锰（MnO2）粉末，然后加入等量的不同浓度的过氧化氢溶液，观察气泡产生的速度，记录如下：实验次数1234H2O2溶液的浓度1%5%10%15%MnO2质量0.2克0.2克0.2克0.2克气泡产生的速度+（1）该实验研究的问题是：过氧化氢分解的速度与 的关系（2）为了检验产生的气体是否为氧气，请你写出检验的方法： （3）二氧化锰在此实验中的作用是 ，反应前后，它的 和 都不变；（4）实验完毕后，可利用过滤法回收剩余溶液中的二氧化锰粉末在过滤过程中，下列仪器不需要有的是 （填序号，下同）；（5）若经过过滤操作后，所得的液体仍呈现浑浊，其原因可能是 A漏斗内的滤纸有破损缘B漏斗下端管口未紧靠烧杯内壁C漏斗内液面高于滤纸的边缘D滤纸未紧贴漏斗内壁2为研究二氧化锰、加热对过氧化氢分解的影响，某同学设计了如下实验：l 探究燃烧条件1右图所示对比实验主要探究的燃烧条件是（）A氧气B可燃物 C使可燃物的温度达到着火点 D以上都是2康康同学在探究燃烧条件时，进行了如图所示的实验下列关该实验的说法不正确的是（）A铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧需要达到可燃物的着火点 B铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧，说明燃烧需要空气（或氧气） C即使向热水中的白磷通入氧气，白磷也不可能燃烧 D由本实验推知，消除可燃物燃烧的任何一个条件，都可达到灭火的目的关注变化过程：二氧化碳的溶解性实验 氢氧化钠溶解于水3探究物质性质二氧化碳是否可以溶于水，很难直接观察到现象，可以通过 的变化来间接感知。同样，研究氢氧化钠溶解于水时是吸热还是放热，就是利用 的变化引起了U形管内水位的变化，使 （填a或b）处的水位升高的。实验A是探究磷的燃烧条件，它是通过控制是否与氧接触和控制 来探究可燃物燃烧的条件白磷燃烧的化学方程式是 实验B是探究铁钉生锈的条件，中间试管的实验目的是 综合分析以上两个实验，它们都采用了 的实验手段l 物质提纯实验探究1为了除去氯化钠样品中的碳酸钠杂质，兴趣小组最初设计了如下的方案并进行实验（1）写出沉淀A的化学式 （2）加入CaCl2溶液后，分离除去沉淀A的实验操作方法是 （3）同学在实验过程中，又发现了新的问题：此方案很容易引入新的杂质，请写出固体物质B的成分 （用化学式表示）（4）同学继续探究后又提出新的方案：将混合物溶解，若滴加盐酸至不再产生气体为止，则既能除去Na2CO3杂质，又能有效地防止新杂质的引入写出有关反应的化学方程式： 2某课外活动小组为测定铜锌合金粉末中铜的质量分数设计了下列实验：称取ag样品放入烧杯，滴入足量稀盐酸。取一张质量为bg的滤纸，制作并安装好过滤器。待中反应充分后，过滤。取沉淀连同滤纸放在干燥器中干燥后，称量，质量为cg。回答下列问题：（1）称量样品时，应把样品放在托盘天平的 盘里。（2）如何判断中反应已进行充分？ （3）过滤中发现滤液出现浑浊，应如何处理？ 。（4）整个实验过程中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、 、玻璃棒、干燥器等。（5）通过上述实验测得的铜的质量分数是（用a、b、c表示）。（6)老师指出，、之间缺少一个步骤，使得实验结果偏大。该步骤是 。答案：l 探究物质的组成或成分1、硫酸溶液 水是纯净物没有质量分数 . 猜想三2H2O2 = 2H2O + O2（MnO2催化）. 没有 注意标签向着掌心 .2、铜粉和氧化铁粉的混合物 防止加热时硬质玻璃管发生爆炸 在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集 “炼”得的铁不含碳，工业上的生铁含有碳3、木炭 过滤 CO2 CuO C、Cu CuO+H2SO4=CuSO4+H2O CuSO4 Cu、CuO IV IIIl 探究物质的化学性质1溶液变蓝 溶液变蓝 CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O红 中和 都能使指示剂变色 都能和某些非金属氧化物反应2氢氧化钠 碳酸钾 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 逐滴加入碳酸钾溶液至无气泡产生，记录消耗的碳酸钾溶液的体积为V3 mL，V3 mLV2mL，证明在小伟的实验中稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应 B3NaOH溶液完全变质 有白色沉淀产生，溶液不变色 硫酸铜溶液 密封保存4Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3+2NaOH 氢氧化钠和氢氧化钙 小明猜想不合理，因为Na2CO3和Ca（OH）2能发生反应，不能共存 通入