2022年中考化学二轮复习课件：实验探究题

1、实验探究题 科学探究的基本环节有:提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流。解答这类问题应注意,提出的假设要与生活实际或已学知识相照应;设计的实验与猜想吻合,且要考虑全面;得出的结论要与假设相照应;由实验现象分析推理得出实验结论。解答此类试题时,常采用如下方法:(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,以及题目中给出的颜色、状态、气味等猜测物质的成分。(2)反应进行程度的推测从两方面考虑:恰好完全反应时只有生成物;其中一种成分过量时,为反应的生成物以及过量的成分的混合物。(3)物质变质的探究有三种可能:没变质,部分变质,完全变质。根据猜测

2、的成分,利用其中某物质的特性进行实验、分析并得出结论。例1 早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。某实验小组利用焦炭和Fe2O3模拟早期炼铁并检验可能的产物,实验装置如下:【查阅资料】铁粉为黑色;常温下,Fe、Fe3O4可被磁铁吸引;PdCl2溶液可用于检验CO,原理是:PdCl2+CO+H2O Pd+CO2+2HCl;Fe3O4与硫酸反应:Fe3O4+4H2SO4 FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O。【实验现象】澄清石灰水变浑浊,PdCl2溶液中产生黑色沉淀,玻璃管内粉末全部变成黑色。冷却后,用磁铁靠近黑色固体,黑色固体被部分吸引。(1)仪器A的名称是 。(2)为了检验气体产物,

3、装置从左到右的接口连接顺序为a 。(3)澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。【实验结论】反应生成CO和CO2,磁铁上的黑色固体可能是Fe、Fe3O4。【提出猜想】磁铁上的黑色固体是什么?猜想一:Fe猜想二:Fe3O4猜想三:Fe和Fe3O4【设计实验】设计思路操作现象结论定性实验取少量黑色固体于试管中,加入足量稀硫酸,充分反应固体完全溶解,产生气泡猜想 不成立 定量实验取一定质量的稀硫酸(足量)放入烧杯中,加入5.6g黑色固体,充分反应后称量溶液的质量固体完全溶解,产生气泡,溶液增加的质量为 g 猜想一成立二【归纳总结】根据实验结论和探究结果,C与Fe2O3反应的化学方程式为 。例1 早在春秋战

4、国时期,我国就开始生产和使用铁器。某实验小组利用焦炭和Fe2O3模拟早期炼铁并检验可能的产物,实验装置如下:【查阅资料】铁粉为黑色;常温下,Fe、Fe3O4可被磁铁吸引;PdCl2溶液可用于检验CO,原理是:PdCl2+CO+H2O Pd+CO2+2HCl;Fe3O4与硫酸反应:Fe3O4+4H2SO4 FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O。【实验现象】澄清石灰水变浑浊,PdCl2溶液中产生黑色沉淀,玻璃管内粉末全部变成黑色。冷却后,用磁铁靠近黑色固体,黑色固体被部分吸引。(1)仪器A的名称是 。(2)为了检验气体产物,装置从左到右的接口连接顺序为a 。(3)澄清石灰水变浑浊的化学方程式为

5、 。【实验结论】反应生成CO和CO2,磁铁上的黑色固体可能是Fe、Fe3O4。【提出猜想】磁铁上的黑色固体是什么?猜想一:Fe猜想二:Fe3O4猜想三:Fe和Fe3O4酒精灯debcCO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O【设计实验】设计思路操作现象结论定性实验取少量黑色固体于试管中,加入足量稀硫酸,充分反应固体完全溶解,产生气泡猜想 不成立 定量实验取一定质量的稀硫酸(足量)放入烧杯中,加入5.6g黑色固体,充分反应后称量溶液的质量固体完全溶解,产生气泡,溶液增加的质量为 g 猜想一成立二5.4【归纳总结】根据实验结论和探究结果,C与Fe2O3反应的化学方程式为 。2C+Fe2O3 2Fe

6、+CO2+CO高温提分技法 有关物质成分探究题解题方法解答有关物质成分的探究题时,常采用“假设论证法”,即假设存在设计实验分析现象验证结论(与假设一致则存在,与假设矛盾则不存在)。复习过程中要建构知识网络,形成对酸、碱、盐、氧化物性质的规律性认识,答题时既要关注物质的化学性质,也要关注物质的物理性质。例2 实验室常用氢氧化钠溶液来吸收CO2,石灰水也能与CO2反应。【提出问题】实验室能否用石灰水来吸收CO2呢?化学兴趣小组的同学对此展开探究。【提出猜想】小明:可用饱和石灰水吸收CO2;小亮:不可用饱和石灰水吸收CO2。小明提出猜想的理由是氢氧化钙与CO2能反应。小亮提出猜想的理由是氢氧化钙溶液

7、中溶质的含量低,原因是 。为了验证他们的观点,同学们设计了图1所示实验装置并用数字传感器记录数据。图1氢氧化钙微溶于水【进行实验】(1)连接仪器, 。(2)按要求装入药品。夹紧K1、K2,打开压强传感器绘制初始波形图至a点(如图2)。(3)打开K1,向装置中注入50 mL饱和石灰水,完毕后再微微振荡装置。(4)等曲线平衡后,打开K2,向装置中注入50 mL氢氧化钠溶液,记录波形图。【分析与结论】(1)ab段压强增大的原因是 。(2)注入氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式是 。(3)通过 两点的比较,说明小明的猜想不成立。通过数字化实验,同学们明白了实验室不能用石灰水来吸收CO2。检查装置气密性加

8、入饱和石灰水对瓶内气体产生挤压2NaOH+CO2 Na2CO3+H2Oa、c【交流与评价】(1)实验中最好用氢氧化钠 (填“饱和”或“不饱和”)溶液来吸收CO2。(2)小燕认为de段压强明显减小可能是CO2溶于水造成的,请分析整个波形图,说说你的观点: ， 。(3)若在波形图上出现e后,再微微振荡装置,波形图会继续下降,原因是 。饱和 水对实验影响不大,饱和石灰水中也含有水,而最终吸收气体的体积小于石灰水的体积氢氧化钠溶液充分吸收了剩余的CO2该类题常涉及以下几种情况:探究金属锈蚀的条件、可燃物燃烧的条件、影响化学反应速率的因素等,其中影响化学反应速率的因素包括是否使用催化剂、反应时的温度、物

9、质的浓度及反应物的接触面积等。实验时常利用控制单一变量的思想设置对比实验,分析对比的实验间不同的因素,推理得出实验结论。例3 “五一”假期,小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素影响呢?【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关;b.可能与锌的形状有关。【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。实验编号硫酸的质量分数(均取20 mL)锌的形状(均取1 g)氢气的体积(mL)(均收集3分钟)20%锌粒31.720%锌片50.930%锌粒61.730%锌片79.9(1)写出稀硫酸与锌反应的化学方程式 。 (2)小兵用下图所示

10、装置收集并测量氢气的体积,其中量筒的作用是 ,氢气应从 (填“e”“f”或“g”)管通入。 f测量排出水的体积,即氢气的体积Zn+H2SO4 ZnSO4+H2例3 “五一”假期,小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素影响呢?【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关;b.可能与锌的形状有关。【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。实验编号硫酸的质量分数(均取20 mL)锌的形状(均取1 g)氢气的体积(mL)(均收集3分钟)20%锌粒31.720%锌片50.930%锌粒61.730%锌片79.9【收集证据】(3)要比较

11、不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是 。 【得出结论】(4)结论是 . 。 其他条件相同时,硫酸的质量分数越大反应越快,锌片比锌粒反应快(意思相近即可)(或)例3 “五一”假期,小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。【评价与反思】注意:若答对(5)(6)两小题奖励4分,化学试卷总分不超过60分(5)下表是小兵第组实验的详细数据。时段(均为1分钟)第1分钟第2分钟第3分钟第4分钟第5分钟第6分钟H2的体积3.1 mL16.7 mL11.9 mL9.6 mL7.6 mL6.9 mL请描述锌与硫酸反应快慢的变化并解释原因 . . 。 (6)锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因

12、素影响?设计实验验证。 . . 。 影响因素:温度;取质量相等的锌粒分别放入两支试管中,然后分别加入温度不同、体积和溶质质量分数相同的足量稀硫酸,测量收集等体积的氢气所需的时间(合理答案均可) 第1分钟反应慢,因为锌粒表面有氧化膜、油污等;第2分钟以后,随着反应的进行,硫酸的质量分数减小,反应逐渐变慢(合理答案即可)提分技法 影响化学反应速率的因素决定因素(内因、主要):物质本身的结构和性质;其他因素(外因、次要):浓度、温度、压强、催化剂、固体反应物的接触面积等。该类题涉及对反应的实质或反常现象等问题的探究,如碱使酚酞溶液变红的实质、酸碱中和反应的实质、铁与硫酸铜溶液反应产生气体的原因分析等

13、。解题时要理解题意,依据物质的性质及变化规律,认真分析并大胆猜想产生变化的原因或变化的实质。例4 化学社团的同学在探究金属化学性质时,进行了图1所示的实验。图1实验中观察到的现象是:锌片表面产生气泡,铜片表面 。锌和稀硫酸反应的化学方程式为 。实验过程中小辰意外发现:当两种金属发生触碰时(如图2),铜片表面产生了气泡。【提出问题】图2中铜是否发生了化学反应?产生的气体是什么?【作出猜想】同学们对产生的气体进行了以下猜想:小知猜想是二氧化硫;小辰猜想是氧气;小彬猜想是氢气。他们作出猜想的理论依据是 。无气泡产生(或无明显现象)Zn+H2SO4 ZnSO4+H2质量守恒定律(或反应前后元素种类不变

14、等)【查阅资料】(1)将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中,铜片表面产生气体。该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。(2)二氧化硫能使品红溶液褪色。【设计并进行实验】他们设计了图3装置进行实验,将产生的气体分别通过导管与图4中的装置连接,验证自己的猜想。实验操作实验现象实验结论小知连接导管a与导管d,向品红溶液中通入气体一段时间 ， 小彬的猜想正确小辰选用正确方法收集气体一段时间后,向试管内伸入带火星的木条木条不复燃小彬连接导管a与导管 (填序号),收集气体后用拇指堵住试管口,靠近酒精灯火焰,移开拇指点火 气体燃烧,听到轻微的“噗”声品红溶液不褪色(或无明显现象)c【教师释疑】图1

15、实验中,锌与稀硫酸反应,锌失去电子,酸溶液中的氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。【学生感悟】图3实验中,酸溶液中的氢离子从铜片表面获得 (填“锌”或“铜”)失去的电子生成了氢气。【得出结论】图2中两种金属触碰后铜 (填“有”或“没有”)发生化学反应。【延伸应用】制造钢制船闸门时,为防止铁被腐蚀,常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是 (填字母序号)。A.锌B.铜C.银锌没有A例5 3月16日,沙尘暴席卷我国西北地区,次日多地又遇到降雨。该地某校环境监测实践小组的同学们,对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及雨水酸碱度的异常变化产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下,他们紧急立项,开启

16、了项目性学习的探究之旅。任务一:监测沙尘暴的成因任务二:分析沙尘暴的危害同学们参与当地环境监测。他们在10米高台上,利用“风向风速器”,测得风速为10 m/s时,有大量的沙尘被卷入空中,能见度迅速降低。引发这一自然现象的根本原因是 (写1条)。 土质疏松(或大气层不稳定,合理即可)当人曝露于沙尘天气中时,含有各种有毒的化学物质、 病菌等的尘土可进入到口、鼻、眼、耳中引发各种疾病。除此之外,沙尘暴还会产生的危害是 (写1条)。 影响出行(或影响户外工作,合理即可)任务三:探究沙尘暴的成分【信息检索】我国西北地区,含有大量钠盐的干涸盐湖和盐碱地总面积约有50万平方公里,为沙尘暴的形成埋下隐患。【猜

17、想假设】此次沙尘暴中可能含有碳酸钠等碱性物质。【进行实验】取少量盐碱地的土壤与蒸馏水按1:5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置,取上层清液,用下图装置完成如下实验。项目实验步骤实验现象实验结论方案挤压胶头滴管a,滴入 产生白色沉淀沙尘暴中含有Na2CO3,不含NaOH挤压胶头滴管b,滴入几滴酚酞溶液酚酞溶液不变色过量(或适量、足量)的CaCl2(或BaCl2)溶液(合理即可)【反思评价】(1)步骤中发生反应的化学方程式为 。(2)自然界的土壤中通常不含NaOH,原因是 。(3)若加入的X是 (填化学式),则只能证明沙尘暴中含有Na2CO3,而不能确定是否含有NaOH。任务四:评价雨水pH异常

18、的原因【数据监测】小组同学在老师的帮助下,从环保部门获得了当地雨水的pH数据。【表达交流】3月17日,雨水pH出现异常的原因是 。【检查进度】该项目性学习还没有进行的探究项目是 。CaCl2+Na2CO3 CaCO3+2NaCl(或BaCl2+Na2CO3 BaCO3+2NaCl,合理即可)NaOH 易与空气中的CO2反应Ca(OH)2或Ba(OH)2测定时间3月5日3月17日3月28日3月31日pH5.575.735.605.59沙尘暴中含有Na2CO3,引起雨水pH增大(合理即可)沙尘暴的防护、治理1.钠是一种活泼金属,常温下能与氧气、水等物质发生反应。钠与水反应的化学方程式为:2Na+2

19、H2O 2NaOH+H2。在实验室,小亮先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中,再取一小块钠投入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,并对滤液的成分进行探究。【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性【猜想与假设】猜想一:Na2SO4; 猜想二:Na2SO4和NaOH;猜想三: ; 猜想四:Na2SO4、CuSO4和NaOH。分析:小明认为猜想 不合理,理由是 (用化学方程式表示)。 Na2SO4和CuSO4四2NaOH+CuSO4 Na2SO4+Cu(OH)21.钠是一种活泼金属,常温下能与氧气、水等物质发生反应。钠与水反应的化学方程式为:2Na+2H2O 2

20、NaOH+H2。在实验室,小亮先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中,再取一小块钠投入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,并对滤液的成分进行探究。【实验与验证】实验实验操作实验现象实验结论实验一取少量滤液于试管中,仔细观察现象溶液为无色猜想 不成立 实验二向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液 猜想二不成立实验三常温下,再取少量滤液,测溶液酸碱度pH=7猜想 成立 三溶液为无色一1.钠是一种活泼金属,常温下能与氧气、水等物质发生反应。钠与水反应的化学方程式为:2Na+2H2O 2NaOH+H2。在实验室,小亮先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中,再取一小块钠投入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,并对滤液的成分进行探究。【拓展延伸】金属活动性顺序中钠及前面的金属 (填“能”或“不能”)把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。不能2.原创新题碘化钾(KI)保存不当会变质。实验小组进行以下实验探究影响KI变质的因素。【提出问题】KI变质的条件是什么?【查阅资料】KI为白色粉末,曝露在空气中或久置会被氧化为碘(I2)而泛黄变质。碘水中含较多KI时,滴加淀粉溶液显紫色或蓝紫色。【进行实验】分别取适量KI于燃烧匙中,再分别放入盛有不同物质的集气瓶中,塞紧橡胶塞,若干天后观察。实