新课标（RJ）2020中考化学复习方案 题型突破（06）科学探究题试题

题型突破(六)科学探究题类型一对实验条件、实验方法的探究|针对训练|1.2019福建t 时,加热烧杯中的石灰水,发现溶液变浑浊,测得此时溶液的ph7。关于溶液变浑浊的原因,同学们有两种观点:ca(oh)2的溶解度随温度升高而减小;ca(oh)2与空气中的co2反应。他们设计以下方案进行探究,其中没有意义的是()a.将装有浊液的烧杯,用冰水冷却,恢复至t ,观察浑浊是否消失b.取适量浊液,过滤,往滤渣中加入盐酸,观察是否有气泡产生c.取适量浊液,过滤,往滤液中加入na2co3溶液,观察是否有沉淀生成d.其他条件不变,隔绝空气,再做一个加热石灰水的对比实验2.2019宁波常温下,铁在潮湿的空气中容易生锈,产物主要为fe2o3nh2o;铁丝在氧气中燃烧,产物为黑色的fe3o4。提出问题 铁在空气中用酒精灯加热时,是否与空气中氧气发生反应?产物是什么?查阅资料常见的铁的氧化物有三种:feo、fe2o3、fe3o4,其中fe3o4是磁性物质。fecl3溶液呈黄色,fecl2溶液呈浅绿色。探究 按图t6-1连接实验装置,检查。向试管内加入铁粉,针筒活塞停在a刻度。加热铁粉的过程中,活塞发生移动。停止加热后,活塞逐渐向左移动,最终停在b刻度。用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末,发现没有粉末被铁钉吸上来。向试管内加入盐酸,发现有气泡产生,溶液立即出现黄色。另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内,发现有气泡产生,溶液变为浅绿色。经检验,步骤、产生的气体相同。图t6-1实验结论与反思(1)步骤中“”处应填: 。(2)步骤、中产生的气体是 。(3)本实验探究的结论是:铁粉在空气中用酒精灯加热时,与空气中氧气发生反应,产物是。(4)结合已学知识和本次探究分析可得,铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的等因素影响。3.2018梧州梧州市某中学化学兴趣小组的同学查资料知道,乙醇(化学式为c2h6o)俗称酒精,通常情况下化学性质稳定,在一定条件下能与氧气反应。现对乙醇与氧气反应进行探究。探究活动一同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯的外焰上灼烧到通红,取出铜丝,发现表面变黑,趁热插入装有无水乙醇的试管中(如图t6-2),铜丝很快变为红色,并闻到刺激性气味。重复上述操作多次,得到a溶液;经称量,实验前后铜丝质量不变。铜丝灼烧后生成的黑色物质是,铜丝除了给反应加热外,还起到作用。图t6-2提出问题 生成的刺激性气味的气体是什么?猜想与假设 有同学提出刺激性气味的气体可能是:猜想一:so2;猜想二:co2;猜想三:醋酸(c2h4o2)。讨论与结论一 同学们讨论后发表看法:小吴认为猜想一不正确,判断的依据是 。小周认为猜想二也不正确,判断的依据是。小施认为猜想三有可能正确,原因是醋酸具有挥发性,并有刺激性气味。探究活动二 小施同学设计实验验证后,发现猜想三也不正确。请补充完成小施的实验操作和现象:取少量a溶液加入试管中,然后。讨论与结论二 老师提示这种刺激性气味气体来源于易挥发的b物质,其相对分子质量为44,且含有c、h、o三种元素(氢元素的质量分数不超过20%),由此可推知b物质的化学式为。拓展活动 (1)同学们再取少量a溶液加入试管中,加少量无水硫酸铜固体,变蓝色(已知:乙醇、b物质遇无水硫酸铜均不显蓝色),说明乙醇在一定条件下与氧气的反应有生成。(2)乙醇在微生物(醋酸菌)作用下与氧气反应能生成醋酸,写出该反应的化学方程式:。4.2019安徽某兴趣小组为探究金属活动性强弱,分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。(1)比较金属活动性强弱:铝比铜(填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式:。(2)小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时,发现试管中出现灰白色沉淀,该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究:提出假设 假设一:含有氯化镁;假设二:含有镁粉;假设三:含有氢氧化镁。查阅资料 氯化镁易溶于水;在一定条件下,镁可与冷水缓慢反应。设计并进行实验 各取少量灰白色沉淀加入2支试管中,进行如下实验:编号实验操作实验现象实验1加入适量蒸馏水,搅拌沉淀未见减少实验2加入适量稀盐酸沉淀全部溶解,没有气泡产生得出结论 由实验1可知,假设不成立;由实验2可知,沉淀中不含。假设三(填“成立”“可能成立”或“不成立”)。实验反思 实验后同学们请教老师得知,灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热,并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口,预期的实验现象是。(3)为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件,该小组同学进行了如下实验:在小烧杯中加入一定量稀盐酸和去除氧化膜的镁带,观察实验现象,并测量溶液ph的变化。结果见下表:时间/min024812162024溶液ph2.05.37.08.69.39.810.010.0实验现象镁带溶解较快,产生大量气泡,无沉淀生成镁带缓慢溶解,产生气泡速度减慢,溶液变浑浊,烧杯底部有灰白色沉淀根据表中信息回答下列问题。请描述溶液ph变化的规律并解释原因: 请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想,并设计实验证明猜想: 5.某化学兴趣小组为了探究氢气的实验室制法,进行了一系列实验探索。(1)小组用锌与稀盐酸反应制取氢气,该反应的化学方程式为_。(2)为了加快锌与稀盐酸的反应速率,老师提示可向反应物中加入少量硫酸铜固体,为了弄明白速率加快的原因,小组同学提出了以下猜想:猜想一:起促进作用的是硫酸根离子;猜想二:起促进作用的是铜离子;猜想三:生成物质起到促进作用。为了验证上述猜想是否正确:小明将硫酸铜换成硫酸钠,发现反应速率几乎没有变化,小明得出猜想不正确。小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想,小刘认为不需要替换试剂,只需通过观察加入硫酸铜固体后的现象就可以验证,该反应的现象为,发生反应的化学方程式为。此反应发生后反应速率加快依然较明显,小刘得出猜想_正确。(3)小王觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净,原因是 6.2019北京如图t6-3所示“黑面包”实验中,蔗糖(c12h22o11)变黑,体积膨胀,变成疏松的炭,放出有刺激性气味的气体。图t6-3提出问题改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢?进行实验分别取5 g糖粉进行实验,根据前2 min 的现象对实验效果进行评分,记录如下:表1实验记录实验糖浓硫酸体积/ml水的滴数温度/效果得分1蔗糖4522652蔗糖51030813蔗糖61550934冰糖41050915冰糖51522886冰糖a530757葡萄糖4153008葡萄糖555009葡萄糖610220处理数据分析表1,计算效果得分均值,结果如下:表2效果得分均值因素均值糖蔗糖79.7冰糖84.7葡萄糖0浓硫酸体积/ml452.0556.3656.0水的滴数546.71057.31560.3温度/2251.03052.05061.3依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。解释与结论 (1)蔗糖变成黑色的炭,发生了(填“物理”或“化学”)变化。(2)推测放出的气体含so2,从元素守恒角度说明理由: 。(3)实验6中,a为ml。(4)根据表2推断,“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 ml浓硫酸、滴水和50 。反思与评价 (5)表2中,22 对应的均值为51.0,计算该值所依据的3个数据分别是 (6)综合分析,使实验3的效果得分高于实验4的因素有 类型二物质变化及实验现象的探究|针对训练|1.2019聊城某同学在点燃蜡烛时,提出固体石蜡可能变成蒸气才能燃烧。就此看法而言,应属于科学探究环节中的()a.提出问题b.猜想与假设c.进行实验d.获得结论2.2019徐州某兴趣小组对氨气(nh3)的某些性质进行探究。图t6-5实验回顾 (1)按图t6-5甲所示,在小烧杯a中盛有少量浓氨水,小烧杯b中盛有少量含酚酞溶液的蒸馏水,几分钟后,b中溶液变红,原因是浓氨水挥发出的氨分子进入溶液中产生了(填离子符号)。若取少许b中变红后的溶液在试管中加热,你认为溶液的颜色会(填“变深”“变浅”或“不变”)。(2)图乙是该小组对图甲装置的改进,和图甲相比,其优点有(任写一条)。提出问题氨气在水中的溶解性如何?查阅资料 常温常压下,氨气极易溶于水,可用图t6-6所示装置验证。进行实验 步骤1:按图连接装置,检查气密性。图t6-6步骤2:在干燥的烧瓶内充满氨气,塞上带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入少量水)的胶塞,把玻璃管插入烧杯的水中。步骤3:打开橡皮管上的止水夹,(填具体操作),使少量水进入烧瓶。观察到的现象是,产生该现象的原因是_。实验完毕,向烧瓶内的氨水中加入少量稀硫酸将其转化为可用作氮肥的(nh4)2so4,该反应的化学方程式为。反思拓展 实验后请教老师知道,氨水中的nh3大部分与h2o结合成一水合氨(nh3h2o),则氨水中含有的分子有h2o、(都填化学式)。3.2019广东某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶co2,验满后,将澄清石灰水倒入集气瓶中,发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。提出问题 澄清石灰水为什么没有变浑浊?查阅资料 (1)co2过量时,caco3沉淀会转化为可溶于水的ca(hco3)2。(2)agcl不溶于稀硝酸。提出猜想.石灰水已完全变质;.;.co2中混有hcl。实验方案 兴趣小组用原药品继续制取co2,并进行探究。制备co2的化学方程式为 。步骤实验操作实验现象结论及化学方程式(1)取少量澄清石灰水于试管中,加入溶液产生白色沉淀猜想不成立(2)将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中 猜想不成立(3)将气体通入盛有溶液的试管中,再加稀硝酸 猜想成立。反应方程式为 实验结论 制取的co2气体中混入了hcl,所以澄清石灰水没有变浑浊。交流讨论 若要收集到纯净、干燥的co2,需将混合气体依次通入饱和nahco3溶液和_。拓展思考 回忆课本中收集呼出气体的操作后,同学们尝试用排水法收集一瓶co2,倒入澄清石灰水后,石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是_(写一点)。4.2018成都某项目学习小组进行了如下探究。查阅资料 导电率越大,溶液导电性越强,离子浓度越大。鸡蛋壳主要成分是caco3,其他成分对实验影响忽略不计。鸡蛋壳与牙齿和含氟牙膏反应的化学原理相似。实验一 鸡蛋沉浮将一个新鲜的鸡蛋放在盛有足量稀盐酸的烧杯中,可观察到鸡蛋一边冒气泡一边沉到杯底,一会儿又慢慢上浮,到接近液面时又下沉。(1)冒气泡的原因: (用化学方程式表示)。(2)接近液面时又下沉的原因: 。实验二 鸡蛋壳溶解在烧杯中加入蒸馏水,插入电导率传感器,加入蛋壳粉,搅拌,测得电导率随时间的变化如图t6-7。图t6-7(3)搅拌的目的是 。(4)图中,ab段电导率变化的原因:。bc段电导率基本不变的原因:。实验三 鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿(5)由资料知,含氟牙膏(含氟成分为naf)与蛋壳反应在表面生成氟化钙保护层。反应的化学方程式为。(6)先检查图t6-8装置气密性,方法是 。 再称取0.50 g“牙膏处理过的蛋壳(用牙膏液浸泡、洗涤、晾干)”于锥形瓶中,用注射器抽取20 ml 3.5%的盐酸(模拟形成龋齿的酸环境),连接好装置,打开开关,将盐酸快速压入锥形瓶,关闭开关,测得压强随时间的变化如图t6-9所示。用“未用牙膏处理的蛋壳”重复上述实验。图t6-8图t6-9(7)图t6-9中xy段压强增大的主要原因是 。(8)根据实验三的数据分析,含氟牙膏(填“能”或“不能”)预防龋齿,理由是 。类型三物质成分的探究|针对训练|1.2019河北兴趣小组在课外实验中意外发现:将镁条放入na2co3溶液中,快速产生较多气泡,有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。探究:反应产生的气体是什么?作出猜想小组同学经查阅资料和讨论,根据化学变化过程中元素不变,且反应物中含有三种元素,作出如下猜想:氢气;二氧化碳;氢气和二氧化碳。实验1 取适量镁条、100 ml na2co3溶液于反应装置a中,按图t6-12甲所示方案进行实验。b中石灰水不变浑浊;c处气体燃烧,烧杯内壁有水珠。说明猜想正确。图t6-12(1)反应装置a应选用图乙中的(填序号)。(2)小组同学讨论认为,上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。为使这一证据可靠,且仍能一次性地验证三个猜想,只需在图甲所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是 。探究:快速产生气体的原因是什么?查阅资料镁与水缓慢反应生成氢气;na2co3溶液显碱性,其溶液中除na+、co32-外,还有oh-。作出猜想可能是na2co3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。实验2按图t6-13所示方案进行实验。g、i中缓慢产生气泡,h中快速产生较多气泡,说明是co32-而不是na+、oh-促进了镁与水的反应。图t6-13(1)g中实验的作用是 。(2)试剂x是。探究:反应产生的白色沉淀中是否含有mgco3?实验3取实验1反应生成的沉淀于试管中,加入试剂y,根据实验现象说明白色沉淀中含有mgco3。试剂y及实验现象为;该反应的化学方程式为。反思交流 有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发,通过深入研究而实现的。2.2019乐山蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤,课外小组同学决定对蚁酸进行探究。查阅资料.蚁酸化学名称叫甲酸,化学式为hcooh。.蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。.白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝。提出问题蚁酸的酸碱性及分解产物是什么?猜想与假设猜想:蚁酸的分解产物是水和二氧化碳;猜想:蚁酸的分解产物是水和一氧化碳;猜想:蚁酸的分解产物是一氧化碳和二氧化碳。经讨论,小组同学认为猜想是错误的,理由是 。实验探究.探究蚁酸的酸碱性。(1)用ph试纸测得蚁酸溶液的ph(填“”“”或“=”)7,证明蚁酸溶液呈酸性。.探究蚁酸分解的两种产物。为了确认蚁酸分解的所有产物,小组同学设计实验,将蚁酸分解的产物通入图t6-14所示的实验装置,并观察现象。图t6-14现象与结论实验中观察到a中无水硫酸铜变蓝,b中澄清石灰水未变浑浊,d中黑色粉末逐渐变红,e中澄清石灰水变浑浊。(2)写出e中发生的反应的化学方程式:。(3)通过对实验现象的分析,上述猜想正确。实验反思(4)从环保的角度考虑,上述实验装置设计上存在的不足之处是_。拓展应用(5)人们被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒,下列物质中你会选择的物质是 。a.naoh溶液b.食醋c.食盐水d.肥皂水3.2019梧州市售的“自热米饭”带有一个发热包,遇水后可迅速升温至150 ,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究。查阅资料 (1)发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。(2)氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体,但后者可溶于naoh溶液。成分探究 取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有。用磁铁将该物质全部吸出后,剩余粉末为样品a。(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞溶液,滤液变色,证明原粉末中含生石灰;再向滤液中加入,看到有白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。(3)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想:猜想一:只存在上述三种中的一种;猜想二:上述三种同时存在;猜想三:存在铝粉和炭粉;猜想四:存在镁粉和铝粉;猜想五:。实验验证小施用样品a进行实验,流程如下。向滤液b滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液e。图t6-15实验结论不溶物d是。大家结合实验现象讨论后,认为猜想正确,理由是 。图t6-16原理探究 小吴利用如图t6-16装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。加水后发现a中温度迅速升高,b中有气泡产生,该气体为(填名称)。但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。猜想大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。实验验证 同学们按资料介绍,用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验,不久后发现锥形瓶外壁微烫,并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。拓展活动 在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们,铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式:。4.2019泰安在整理实验室时,同学发现7瓶不同的无色溶液(见图t6-17所示),其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损,4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知,2、3、4、5、7号溶液分别是10% naoh溶液、饱和石灰水、10% na2co3溶液、10% cacl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。图t6-17实验目的给试剂瓶贴上正确的标签;探究部分溶液混合发生的反应。查阅资料cacl2溶液呈中性,能与na2co3发生复分解反应;ca(oh)2+nahco3caco3+naoh+h2o,naoh+nahco3na2co3+h2o。实验探究(1)分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中,向其中分别滴加1号溶液,发现3、4、5号溶液变红色,说明这3种溶液呈(填“酸性”“碱性”或“中性”),由该实验可确定的溶液为(写出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。(2)分别取2号5.55 g和7号3.65 g溶液,混合均匀后,逐滴加入5号溶液。首先观察到有气泡冒出,然后有沉淀析出。加入5号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图t6-19所示,加入5号溶液的质量与溶液ph的变化关系如图所示。根据图示回答下列问题。图t6-18图t6-197号溶液是(填名称)。图中b点数据为g。图中hk段发生反应的化学方程式为。(3)取3号溶液于试管中,逐滴加入一定量的6号溶液,观察到溶液变浑浊,过滤,则滤液中含有的溶质可能为naoh;na2co3;naoh、na2co3;naoh、ca(oh)2;。实验反思 分析上述实验,下列说法不正确的是(填序号)。a.5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液b.该实验无法确定各种试剂,没有完成实验目的c.图中bc段反应过程中溶液的ph变化情况可用图中hk段表示d.碳酸氢钠既能与碱反应,又能与酸反应5.2019陕西一种自加热食品包装中加热包的成分有:生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠、氯化钙、硫酸镁,使用时需向加热包加水。课堂上老师分别取适量加热包中的固体样品进行如下实验。图t6-20(1)实验a中,将样品加入水里,触摸烧杯外壁发烫,其原因是(用化学方程式表示)。(2)实验b中,将一定量稀盐酸加入锥形瓶中,剧烈反应,生成大量气体。学习小组同学对气体成分和锥形瓶内溶液进行探究。.对气体成分进行探究作出假设假设一:只有h2;假设二:只有co2;假设三:h2和co2。实验验证小明同学设计如下实验对气体成分进行探究。图t6-21当气体通过甲时,澄清石灰水变浑浊,证明假设不成立。丁中出现的现象时,证明假设三成立。乙的作用是。.对锥形瓶内的溶液进行探究实验后,小萍同学取少量锥形瓶内的溶液于试管中,向其中滴加naoh溶液,开始一段时间无沉淀生成,其原因是锥形瓶内的溶液中存在。总结反思 通过以上探究,小林同学作出了如下的反思归纳:a.加热包应密封防潮保存b.向用过的加热包内的固体中,加入过量稀盐酸后过滤,可以回收活性炭c.能与水混合放出热量的物质均可用作加热包中的发热材料你认为其中不正确的是(填序号)。6.2019常州某品牌苏打饼干的配料和营养成分如下表,研究性学习小组对其成分进行了探究。配料营养成分(每100 g)小麦粉、食用植物油、洋葱粉、食用盐、碳酸钙、食品添加剂(碳酸氢钠)、香葱、酵母、麦精、食用香精等能量蛋白质脂肪碳水化合物钠钙2 017 kj8.5 g21.0 g63.5 g500 mg280 mg说明:饼干制作的烘焙过程中,配料中的碳酸氢钠受热全部分解转化为碳酸钠,而碳酸钠不分解。.定性判断:饼干中有关成分的确认。取一小包饼干,研碎后放入烧杯,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,得到待检液。实验操作和现象实验结论淀粉的检验取少量待检液于试管中,滴入2滴碘水,观察到溶液饼干中含有淀粉碳酸盐的检验另取少量待检液于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡产生;将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊饼干中含有(填离子符号)交流讨论 (1)饼干中的元素可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生,有利于人体健康。(2)饼干中的碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为_。深入探究 如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐?将剩余待检液过滤,用蒸馏水洗涤固体2至3次;将与稀盐酸反应,根据反应的现象,则证明饼干中既有碳酸钙,又有碳酸钠。.定量检测:饼干中碳酸钠质量的测定。实验装置图t6-22实验步骤 按图示连接好装置,检查气密性;取一小包饼干研碎后放入烧杯,加入适量蒸馏水、用玻璃棒充分搅拌后,过滤,洗涤;将滤液和洗涤液合并后倒入容器a,按图示装入其他药品(试剂x用于吸收挥发出来的hcl,它不与co2反应);打开止水夹,向装置中通入一段时间n2后,关闭止水夹;用电子天平称量干燥管的质量,记录数据 m1;逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时,停止滴加; ;重复步骤,记录数据m2。交流讨论 步骤将滤液和洗涤液合并的原因是 。数据处理m2m1=0.088 g,则这包饼干中碳酸钠的质量为 g。【参考答案】类型一针对训练1.c解析t 时,加热烧杯中的石灰水,出现浑浊,溶液显碱性,针对两种不同的观点进行了探究。a中若观察到浑浊消失,则观点正确,因为氢氧化钙的溶解度随温度降低而变大,设计有意义;b中向滤渣中滴加稀盐酸,若没有气泡则证明观点错误,因为若观点正确,则滤渣中含有碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应会有气泡产生,设计有意义;c中向滤液中滴加碳酸钠溶液,一定会产生白色沉淀,因为滤液中的氢氧化钙会与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀,不能确定哪个观点正确,因此设计无意义;d中再做一个隔绝空气,加热石灰水的对比实验,进一步验证溶液变浑浊的原因,设计有意义。2.(1)装置气密性(2)氢气(或h2)(3)氧化铁(或fe2o3)(4)浓度 解析(1)有气体参与的反应,在实验前需要检验装置的气密性。(2)根据向试管内加入盐酸,发现有气泡产生,溶液立即出现黄色;另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内,发现有气泡产生,溶液变为浅绿色;经检验,步骤、产生的气体相同,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,可知、产生的气体是氢气。(3)结合步骤可知,铁粉在空气中用酒精灯加热时,与空气中氧气发生反应,产物是氧化铁。(4)结合已学知识和本次探究分析可得,铁与氧气反应的产物受反应温度,氧气的浓度等因素影响。3.探究活动一 氧化铜(或cuo)催化讨论与结论一 反应前后元素种类不改变,反应物中不含硫元素co2是无气味的气体,与刺激性气味不相符 探究活动二 加入适量紫色石蕊溶液,溶液不变红讨论与结论二c2h4o拓展活动 (1)水(或h2o)(2)c2h5oh+o2ch3cooh+h2o解析探究活动一 将铜丝放在空气中加热,铜丝与氧气反应生成氧化铜,现象为红色固体变成黑色,铜丝除了给反应加热外,还起到催化作用。讨论与结论一 由刺激性气味可知该气体不为二氧化碳;根据质量守恒定律,在化学反应前后元素的种类不变,可知该气体不为so2。探究活动二 由于醋酸具有挥发性且溶液显酸性,所以证明猜想三不成立的实验为:取少量a溶液于试管中,加入适量紫色石蕊溶液,溶液不变红。讨论与结论二 根据b物质由碳、氢、氧三种元素组成,其中氢元素的含量小于20%,且相对分子质量为44,可推知b物质为c2h4o。拓展活动 (1)无水硫酸铜遇水变蓝色,根据加入无水硫酸铜变蓝,乙醇和b物质都不能使无水硫酸铜变蓝,可知反应后有水(或h2o)生成。(2)依据题意可知该反应是乙醇和氧气反应生成醋酸和水。4.(1)强mg+2hclmgcl2+h2(2)一镁粉可能成立滤纸条变红(3)溶液ph逐渐增大,最后呈碱性;反应前期ph变化较快,反应后期ph变化较慢,最后ph不变。因为前期盐酸浓度较大,反应较快,随着反应的进行盐酸逐渐被消耗,但镁在溶液中继续缓慢反应,生成碱性物质,最后反应完成猜想:金属镁过量。设计实验:取两只烧杯,各加入等量的稀盐酸,分别加入少量和过量去除氧化膜的镁带,观察现象,如果前者无沉淀而后者有沉淀,证明猜想成立(合理即可)解析(1)在金属活动性顺序中,铝位于铜的前面,故铝活动性比铜强;镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应的化学方程式为mg+2hclmgcl2+h2。(2)加入适量蒸馏水,搅拌,沉淀未见减少,说明物质不溶于水,氯化镁溶于水,故沉淀中不可能含有氯化镁,假设一不成立;加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解,没有气泡产生,说明不含有镁粉,因为镁粉与盐酸反应生成氢气;假设三可能成立,因为氢氧化镁和盐酸反应,沉淀溶解且没有气泡产生。氯化氢气体能使紫色石蕊溶液变红。(3)根据实验现象分析可知,溶液ph逐渐增大,最后呈碱性;反应前期ph变化较快,反应后期ph变化较慢,最后ph不变。因为前期盐酸浓度较大,反应较快,随着反应的进行盐酸逐渐被消耗,但镁在溶液中继续缓慢反应,生成碱性物质,最后反应完成。根据表中信息,镁与盐酸反应后镁条有剩余,继续与水反应才会有灰白色沉淀,故猜想:金属镁过量。设计实验:取两只烧杯,各加入等量的稀盐酸,分别加入少量和过量去除氧化膜的镁带,观察现象,如果前者无沉淀而后者有沉淀,证明猜想成立(合理即可)。5.(1)zn+2hclzncl2+h2(2)一锌表面析出红色固体zn+cuso4znso4+cu三(3)盐酸具有挥发性,使制取的h2中含有杂质hcl而不纯,硫酸没有挥发性,可以得到纯净的氢气解析(1)锌与稀盐酸反应的化学方程式为zn+2hclzncl2+h2。(2)将硫酸铜换成硫酸钠,都有硫酸根离子存在,但反应速率几乎没有变化,说明起促进作用的不是硫酸根离子,故猜想一不正确。加入硫酸铜后,硫酸铜溶于水,电离出cu2+和so42-。在金属活动性顺序中,锌的活动性大于铜的活动性,故锌与硫酸铜发生置换反应:zn+cuso4znso4+cu,观察到在锌表面析出红色固体。铜离子参加反应后,反应速率加快依然较明显,说明起促进作用的不是铜离子,而是反应的生成物,故猜想三是正确的。(3)因为盐酸具有挥发性,生成的氢气中含有少量挥发出的氯化氢气体,而硫酸没有挥发性,因此用稀硫酸与锌反应制取的氢气更纯净。6.(1)化学(2)反应物浓硫酸中含有硫元素和氧元素(3)6(4)15(5)65、88、0(6)浓硫酸的体积和水的滴数解析(1)蔗糖和浓硫酸反应炭化变黑,生成了新物质,发生的是化学变化。(2)化学反应前后元素种类不变,反应物中含有硫元素和氧元素,则生成物中可能有二氧化硫气体。(3)对比实验需要控制变量,因此,实验6中a应为6 ml。(4)根据表2推断,“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 ml浓硫酸、15滴水和50 。(5)22 对应的均值是51.0,计算该值所依据的3个数据分别是65、88、0。(6)实验3的效果得分比实验4高的因素有浓硫酸的体积和水的滴数。类型二针对训练1.b解析根据题意,某同学在点燃蜡烛时,提出固体石蜡可能变成蒸气才能燃烧,属于猜想与假设环节。2.实验回顾 (1)oh-变浅(2)环保(合理即可)进行实验 挤压胶头滴管的胶帽烧杯中的水被吸入烧瓶中氨气溶于水,使烧瓶内气压小于大气压2nh3h2o+h2so4(nh4)2so4+2h2o反思拓展 nh3h2onh3解析实验回顾(1)酚酞在碱性溶液中才能变成红色,故溶液中含有oh-;由于加热时氨气易挥发,溶液的碱性会随着氨气的挥发而减弱,故溶液颜色变浅。(2)图乙实验是在密闭容器中进行,避免实验中氨气扩散到空气中,故其优点是环保。进行实验挤压胶头滴管的胶帽,即可将滴管内的水加入烧瓶中,由于氨气极易溶于水,烧瓶内气体减少、压强变小,大气压将烧杯中的水压入烧瓶内;氨水中的一水合氨与硫酸反应生成硫酸铵和水,故化学方程式为2nh3h2o+h2so4(nh4)2so4+2h2o。反思拓展氨气溶于水后,水溶液中会存在被溶解的氨气以及氨气与水反应生成的一水合氨,即溶液中除水分子外,还有氨分子和一水合氨分子。3.提出猜想 二氧化碳过量(或石灰水不足)实验方案 caco3+2hclcacl2+h2o+co2(1)碳酸钠(或可溶性碳酸盐)(2)澄清石灰水不变浑浊(3)agno3(或硝酸银)产生白色沉淀agno3+hclagcl+hno3交流讨论 浓硫酸拓展思考 排水法能收集到co2(或排水过程中除掉了hcl,合理即可)解析提出猜想 资料中显示,二氧化碳过量时,碳酸钙沉淀会转化为可溶于水的碳酸氢钙,所以收集二氧化碳后倒入澄清石灰水,没有变浑浊,可能是二氧化碳过量或石灰水量不足。实验方案 实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为caco3+2hclcacl2+h2o+co2。(1)猜想不成立,则石灰水没有变质,澄清石灰水中加入碳酸钠溶液,氢氧化钙与碳酸钠反应产生白色沉淀,证明石灰水未变质。(2)猜想不成立,则将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中,澄清石灰水不变浑浊。(3)猜想成立,则证明气体中有氯化氢气体。将气体通入硝酸银溶液中,再加稀硝酸,有白色沉淀生成,证明有氯离子存在,进而证明二氧化碳中混有氯化氢气体,化学方程式为agno3+hclagcl+hno3。交流讨论 二氧化碳可用浓硫酸干燥,所以要收集到纯净、干燥的二氧化碳,将混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液除去杂质氯化氢,再通入浓硫酸进行干燥。拓展思考实验成功的原因是二氧化碳能溶于水,如果反应产生的二氧化碳足够多,可用排水法收集一瓶二氧化碳;因为hcl易溶于水,在排水过程中除掉了hcl。4.(1)caco3+2hclcacl2+h2o+co2(2)鸡蛋上浮接近液面时,蛋壳表面气泡破裂,浮力减小(3)加速溶解(或使溶解加速)(4)caco3逐渐溶解,溶液中ca2+和co32-的浓度增大(或钙离子和碳酸根离子浓度增大)caco3溶解达到饱和,溶液中ca2+和co32-的浓度不再增大(5)2naf+caco3caf2+na2co3(6)连接装置,打开开关,将注射器活塞往上拉(或下压),松手,观察活塞是否回到原位置(7)盐酸快速压入锥形瓶,瓶内压强迅速增大(8)能相同条件下,用牙膏处理过的蛋壳反应速率相对较慢且产生的气体较少,说明蛋壳表面形成了保护层解析(1)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,鸡蛋壳放入足量的稀盐酸中,稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳。(2)二氧化碳气体在蛋壳表面形成气泡,使鸡蛋受到浮力增大,导致鸡蛋上浮,接近液面时鸡蛋壳表面的气泡破裂,鸡蛋受到的浮力减小,鸡蛋又下沉。(3)蛋壳粉溶解过程中,搅拌能加快蛋壳粉的溶解。(4)在图像ab段测得电导率增强,说明caco3逐渐溶解,溶液中ca2+和co32-的浓度增大;当caco3溶解达到饱和,溶液中ca2+和co32-的浓度不再增大,电导率基本不变。(5)含氟牙膏与鸡蛋壳的反应是氟化钠和碳酸钙反应生成氟化钙和碳酸钠。(6)检验该装置气密性的方法是连接装置,打开开关,将注射器活塞往上拉(或下压),松手,观察活塞是否回到原位置。(7)分析图像可知,图中xy段压强明显增大是由于盐酸快速压入锥形瓶,瓶内压强迅速增大。(8)根据实验三的数据分析,相同条件下,用牙膏处理过的蛋壳反应速率相对较慢且产生的气体较少,说明蛋壳表面形成了保护层,因此用含氟牙膏能够预防龋齿。类型三针对训练1.作出猜想 碳、氢、氧(或c、h、o)实验1(1)d(2)在b和c之间增加干燥装置(合理即可)实验2(1)对比(合理即可)(2)氢氧化钠溶液(或naoh溶液)实验3稀盐酸;有气泡产生(合理即可)mgco3+2hclmgcl2+h2o+co2(合理即可)解析作出猜想 根据质量守恒定律,从氢气和二氧化碳的化学式来判断,反应物中含有碳、氢、氧三种元素。实验1(1)题干中提示,所取溶液为100 ml且会有较多气泡产生,反应物的状态是固体和液体,反应条件是常温,因此应该选择固液常温型发生装置,也就是d装置。(2)由于气体通过b装置可能会混有水蒸气,所以烧杯内壁的水雾可能是混有的水蒸气产生的现象,也可能是反应生成的水蒸气,因此,要在b和c之间增加干燥装置,除去混合气体中的水蒸气。实验2(1)g主要做对比实验,验证水不是使镁条快速产生氢气的因素。(2)从题目中可以看出碳酸钠溶液能促进镁与水的反应。g试管中现象证明水不能促进镁与水的反应,结论中指出co32-能促进镁与水的反应,所以,i中盛放的液体应排除na+、oh-的影响,所以试剂x为氢氧化钠溶液。实验3沉淀中含有碳酸镁,碳酸镁可以和稀盐酸反应产生气泡,所以检验碳酸镁选用的试剂为稀盐酸,现象为有气泡产生。2.猜想与假设 甲酸中含氢元素,而生成物中不含氢元素(或不符合质量守恒定律)(1)(2)ca(oh)2+co2caco3+h2o(3)(4)缺少尾气处理装置(或未进行尾气处理)(5)d解析猜想与假设 根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,反应物甲酸中含有氢元素,则甲酸分解后的生成物中也一定含有氢元素,猜想分解产物不含氢元素,不符合质量守恒定律,故猜想是错误的。(1)蚁酸溶液显酸性,故蚁酸溶液的ph小于7。(2)e中试剂是澄清石灰水,用于检验二氧化碳,澄清石灰水变浑浊,发生反应的化学方程式为ca(oh)2+co2caco3+h2o。(3)a中无水硫酸铜变蓝,说明蚁酸分解的产物中含有水,d中黑色粉末变红,e中澄清石灰水变浑浊,是因为一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳和铜的缘故,说明蚁酸分解的产物中还有一氧化碳,故猜想正确。(4)一氧化碳有毒,逸散到空气中会污染环境,上述实验缺少一氧化碳尾气处理装置。(5)蚊虫叮咬后会在皮肤上分泌蚁酸,为减轻痛痒可以涂抹一些碱性物质。氢氧化钠虽然显碱性,但腐蚀性较强,不适合涂抹在皮肤上;食醋显酸性,食盐水显中性,均不适合涂抹;肥皂水显弱碱性,故选肥皂水。3.成分探究(1)铁粉(2)红含有稀硝酸的硝酸银溶液(3)存在镁粉和炭粉实验结论 炭粉三有不溶物d,说明样品中含有炭粉;加入足量氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,说明该沉淀是氢氧化铝,则样品中含有铝粉,不含镁粉原理探究 空气拓展活动2fe+o2+2h2o2fe(oh)2解析成分探究(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有铁粉。(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞溶液,滤液变红色,证明原粉末中含生石灰,再向滤液中加入含有稀硝酸的硝酸银溶液,看到有白色沉淀生成,是因为氯化钠和硝酸银反应生成了白色沉淀氯化银,证明原粉末中含有氯化钠。(3)根据题述,结合猜想一、二、三、四可知,猜想五:存在镁粉和炭粉。实验结论 碳与稀盐酸不反应且不溶于水,故不溶物d是炭粉;加入足量稀盐酸产生气泡,说明含有镁粉或铝粉中至少一种;加入足量氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,说明滤液b中不含有镁离子,即样品中不含有镁粉,则样品中含有铝粉。原理探究加水后发现a中温度迅速升高,b中有气泡产生,该气体为膨胀逸出的空气。拓展活动在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生,铁锈蚀时首先生成一种碱氢氧化亚铁,该反应的化学方程式为2fe+o2+2h2o2fe(oh)2。4.实验探究(1)碱性3号,饱和石灰水(2)稀盐酸5.3na2co3+cacl2caco3+2nacl(3)na2co3、nahco3实验反思ab解析(1)无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,分别滴加1号溶液,发现3、4、5号溶液变红色,说明这3种溶液呈碱性。氢氧化钠、碳酸钠溶液、饱和石灰水显碱性,由该实验可确定3号溶液为饱和石灰水。(2)分别取2号5.55 g和7号3.65 g溶液,混合均匀后,逐滴加入5号溶液。首先观察到有气泡冒出,然后有沉淀析出。碳酸钠