中考化学复习中考专题突破专题五科学探究题市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

专题五科学探究题第1页第2页一个完整科学探究试验内容普通包含以下8个步骤:提出问题、猜测与假设、制订计划、进行试验、搜集证据、解释与结论、反思与评价、表示与交流。每个步骤目标和意义以下:【提出问题】能从日常现象和化学学习中发觉一些有探究价值问题;能比较清楚地表述所发觉问题。【猜测与假设】能针对问题提出合理猜测与假设;能依据已经有知识和经验对猜测和假设进行初步论证。【制订计划】经过教师指导或小组讨论,提出活动方案,制订科学探究活动计划;依据详细问题设计化学试验方案,含有控制试验条件意识。【进行试验】能主动参加化学试验;顺利完成试验操作;能在试验中做到观察与思索相结合。【搜集证据】学习利用各种方式对物质及其改变进行观察;对观察和测量结果进行统计,能利用图表等形式加以表述;学会各种搜集证据方法。【解释与结论】能对事实和证据进行简单加工与整理,判断证据与假设之间关系;能依据一定标准对物质及其改变进行简单分类;对所取得事实与证据进行归纳,得出正确结论;认识知识之间联络,形成合理认知结构。第3页【反思与评价】有对探究结果进行评价意识;能对探究过程进行反思,提出详细改进提议。【表示与交流】能用书面方式明确表述探究过程和结果。

第4页类型1

相关物质成份探究典例

(·河北)小明在市场看到,鱼老板将一勺白色粉末加入水中,水中奄奄一息鱼很快张开嘴,活蹦乱跳起来。小明对这种“白色粉末”很感兴趣,与小刚进行了相关探究。【查阅资料】这种“白色粉末”主要成份是过碳酸钠(化学式为Na2CO4),常温下,与水反应生成氧气。【试验1】小明选取如图所表示装置中

(填序号)进行过碳酸钠与水反应并搜集产生气体,经检验该气体是氧气,检验方法是

。

第5页【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到溶液M中溶质成份是什么?【提出猜测】依据过碳酸钠与水组成提出三种猜测。猜测一:Na2CO3;猜测二:NaOH;猜测三:Na2CO3和NaOH。【试验2】小明取溶液M,滴加CaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,他认为白色沉淀是CaCO3,溶液中一定含有Na2CO3。小刚提出质疑,产生白色沉淀不一定是CaCO3,他理由是

。

【试验3】小刚取溶液M,滴加稀盐酸,观察到

,证实溶液中一定含有Na2CO3,从而否定了猜测二。Na2CO3与稀盐酸反应化学方程式为

。

【试验4】为深入确定溶液M中是否含有NaOH,他们向溶质M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止。取上层溶液,加入

,无显著现象,证实溶液中无NaOH溶液,猜测一正确。该试验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水,原因是

。

第6页【反思拓展】(1)依据过碳酸钠性质,保留时应注意防潮。(2)检验A、B两种物质是否同时存在,一定要考虑二者性质相互干扰问题。【解析】【试验1】过碳酸钠与水反应属于固液常温型,应选取装置B,氧气密度比空气大,可采取向上排空气法搜集。检验氧气用带火星木条。【试验2】小刚质疑原因:若溶液M中有NaOH,NaOH与CaCl2反应生成Ca(OH)2微溶,也能形成白色沉淀。【试验3】碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳气体,若观察到有气泡产生,则说明溶液中一定含有Na2CO3。Na2CO3与稀盐酸反应化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O。【试验4】利用NaOH溶液呈碱性进行检验,故向上层溶液中加入试剂是酚酞试液。该试验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水原因:碳酸钠能与氢氧化钙反应生成氢氧化钠,干扰试验结果。【答案】【试验1】BC将带火星木条伸入集气瓶内,木条复燃【试验2】Ca(OH)2微溶于水,白色沉淀可能是Ca(OH)2【试验3】有气泡产生Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O【试验4】酚酞试液加入饱和石灰水会生成NaOH,无法确定溶液M中是否含有NaOH第7页1.(·合肥包河区二模)铜绿是一个由C、H、O、Cu四种元素组成化合物,向盛有铜绿样品试管中加入适量稀盐酸,出现大量气泡,绿色固体溶解,得到蓝绿色溶液。其中蓝绿色溶液为氯化铜溶液。【提出问题】反应生成气体是什么?【猜测与假设】①可能是氢气;②可能是二氧化碳;③可能是氧气。

第8页【试验探究】

第9页【试验结论】经过查阅资料得知,铜绿化学式为Cu2(OH)2CO3,则铜绿和稀盐酸反应化学方程式为

Cu2(OH)2CO3+4HCl2CuCl2+3H2O+CO2↑

。

第10页2.在学习酸、碱、盐性质时,某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损溶液M(如图)进行反应,有白色沉淀产生,过滤后得到澄清滤液。同学们对该试验进行了一系列探究。探究一:M溶液中溶质是什么?(1)【提出猜测】该组同学认为M溶液溶质有两种可能:①是

Ca(OH)2

,②是CaCl2。

【搜集资料】CaCl2水溶液呈中性。(2)【设计试验】同学们设计了以下方案并进行试验:第11页探究二:过滤后澄清滤液中会有哪些溶质?【提出猜测】猜测一:NaOH和Na2CO3;猜测二:

NaOH和Ca(OH)2

;

猜测三:NaOH。(3)【试验验证】同学们针对“猜测一”进行以下试验:他们试验结论是否严谨?否(填“是”或“否”)。

第12页(4)【继续探究】设计以下试验方案确定滤液中溶质组成:(5)【反思与拓展】①为预防标签被腐蚀而破损,倾倒液体时标签要朝向手心。

②在分析反应后所得溶液中溶质时,除考虑可溶性生成物,还应考虑反应物是否过量(合理即可)

。

第13页3.牙膏和牙刷一起用于清洁牙齿,保护口腔卫生,是对人体安全一个日用必需品。某化学兴趣小组对某种牙膏成份进行了以下探究:探究一:牙膏酸碱性试验1:取少许牙膏放入烧杯中,加入足量水溶解,静置;取上层清液,测定溶液pH,pH

>

7(填“>”或“<”),牙膏呈碱性。

探究二:牙膏摩擦剂成份小明同学发觉试验1中烧杯底部有沉淀,便想探究其成份。【查阅资料】牙膏成份中固体原料为摩擦剂,它能擦去牙齿表面牙垢,降低牙渍。常见摩擦剂有碳酸钙、二氧化硅(SiO2)等,SiO2不溶于水和稀盐酸。

第14页【猜测与假设】该牙膏摩擦剂成份可能是:①碳酸钙;②二氧化硅;③你猜测是碳酸钙和二氧化硅混合物。

试验2:【设计方案和试验】请你写出步骤①发生反应化学方程式:

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑

。

第15页4.(·合肥瑶海区三模)某校化学兴趣小组同学对干电池中含有哪些物质产生了兴趣,于是他们将干电池剥开,发觉其中有黑色物质,并闻到了一股淡淡刺激性气味。【提出问题】为何会有刺激性气味?黑色物质成份是什么?【查阅资料】①干电池中主要成份之一为氯化铵。②氨气能够使湿润红色石蕊试纸变蓝。③常见黑色物质有铁粉、二氧化锰、氧化铜和四氧化三铁。【试验探究】同学们依次设计试验进行探究。试验Ⅰ:小亮取适量剥开干电池内物质与熟石灰(或消石灰或氢氧化钙,合理即可)

(填物质名称)混合置于研钵内研磨,马上闻到了刺激性气味,再用湿润红色石蕊试纸检测,试纸变蓝,证实干电池中含有氯化铵。请写出研磨过程中发生反应化学方程式:

2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

。

第16页试验Ⅱ:四氧化三铁是磁铁矿主要成份。小清用磁铁吸引该黑色物质,发觉黑色物质完全没有被吸引,于是他得出结论:黑色物质中不含铁和四氧化三铁。

试验Ⅲ:小明将黑色物质与炭粉混合加热,发觉黑色固体不变红,证实黑色物质中不含氧化铜。

试验Ⅳ:小莉取适量黑色物质进行以下试验。请完成表格:【得出结论】据此,小莉认为黑色物质中含有二氧化锰。【反思与评价】小新认为不需要试验Ⅲ,只要依据试验Ⅳ现象,就能够得出黑色物质中不含氧化铜结论,但遭到了其它同学反对,理由是氧化铜也能够加紧过氧化氢分解速率。

第17页类型2

相关物质变质探究典例某同学发觉,上个月做试验用NaOH溶液忘记盖瓶盖了。对于该溶液是否变质,同学们开始试验探究。【猜测与假设】猜测①:该溶液没有变质,为NaOH溶液;猜测②:该溶液全部变质,为Na2CO3溶液;猜测③:该溶液部分变质,为NaOH和Na2CO3混合溶液。【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性。【设计方案】请你完善下表几组同学探讨设计方案:第18页第19页【探究试验】综合各小组方案后,动手试验。【结论与反思】NaOH溶液易与空气中CO2反应而变质,所以要密封保留。【拓展延伸】同学们设计了如图所表示两套装置进行试验:用胶头滴管吸收某种液体,锥形瓶中充入一个气体或放入一个固体物质,挤压胶头滴管。一段时间后,两装置中气球均显著胀大:(1)甲装置中可能发生反应化学方程式是

。

(2)若乙装置中胶头滴管吸收是稀盐酸,则锥形瓶中放入固体可能是

。

第20页【解析】【设计方案】第1组:由题给资料知,碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞溶液变红。第2组:碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。第3组:将试管静置一段时间,取上层清液于另一支试管中,然后滴加酚酞溶液即可。【拓展延伸】(1)甲装置中气球变大,说明锥形瓶内压强变小,能够是氢氧化钠溶液和二氧化碳反应。(2)乙装置中气球变大,说明锥形瓶内压强变大,则放入固体可能是活泼金属、碳酸盐或碳酸氢盐等。【答案】【设计方案】碳酸钠溶液也呈碱性,也能使酚酞溶液变红(合理即可)

Na2CO3+CaCl22NaCl+CaCO3↓试验结束后,将试管静置一段时间,取上层清液于另一支试管中,然后滴加酚酞溶液【拓展延伸】(1)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O(合理即可)

(2)Zn(合理即可)【归纳总结】初中对于物质变质探究主要包括氧化钙、氢氧化钠和氢氧化钙三种物质,其变质后均生成对应碳酸盐。这类问题主要针对氧化物、碱和碳酸盐性质进行探究,用酸碱指示剂判别OH-前要排除一些呈碱性盐溶液干扰。

第21页为提升试验探究能力,某化学兴趣小组同学在老师指导下,对一瓶久置出现变质硬化氢氧化钙固体进行以下探究活动。【探究活动一】检验硬化氢氧化钙样品是否完全变质。(1)用化学方程式表示氢氧化钙变质原因:

CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O

。

(2)为检验氢氧化钙样品是否完全变质,进行以下试验:第22页【探究活动二】测定样品中含有变质固体(以下用R表示)质量分数。取3g部分变质氢氧化钙样品与足量稀盐酸反应,测量生成气体体积(该气体不溶于植物油),从而计算出样品中R质量,便可求出样品中R质量分数。试验装置(气密性良好)如图①所表示。

第23页(3)将稀盐酸滴入样品中,产生气体化学方程式为

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑

,反应一段时间后,当观察到无气泡产生时(填试验现象),停顿滴加稀盐酸。

(4)试验中量筒作用是依据进入量筒内水体积,测量生成CO2体积(或其它合理答案)

。

(5)试验结束后,量筒内进入水体积如图②所表示,其读数为

165.0

mL。已知在该试验条件下,生成气体密度为2g·L-1。经过计算可知,样品中R质量分数为

25%

。

(6)上述图①所表示试验装置和相关试剂,用于测定样品中R质量分数是比较粗略。请简明说明测定数据存在误差原因:未考虑加入盐酸后烧瓶内溶液所占体积改变(或其它合理答案)

(写一个)。

第24页类型3

相关影响化学反应速率原因探究典例

(·安徽)“五一”假期,小兵对“锌与硫酸反应快慢影响原因”进行了探究。【提出问题】锌与硫酸反应快慢受哪些原因影响呢?【猜测与假设】a.可能与硫酸质量分数相关;b.可能与锌形状相关。【设计并试验】小兵用不一样质量分数硫酸和不一样形状锌进行以下试验。

第25页(1)写出稀硫酸与锌反应化学方程式:

。

(2)小兵用如图装置搜集并测量氢气体积,其中量筒作用是

,氢气应从

(填“e”“f”或“g”)管通入。

【搜集证据】(3)要比较不一样质量分数硫酸对反应快慢影响,应选择试验编号是

。

【得出结论】(4)结论是

。

[注意:若答对以下小题奖励4分,化学试卷总分不超出60分。]第26页【评价与反思】(5)下表是小兵第①组试验详细数据。请描述锌与硫酸反应快慢改变并解释原因:

。

(6)锌与硫酸反应快慢可能还受哪些原因影响?设计试验验证:

。

第27页【解析】(1)活泼金属与酸反应生成盐和氢气。(2)用题给装置搜集并测量气体体积时,气体应从f管通入,将水从e口排出,再经过测量排出水体积得出氢气体积。(3)因为要比较不一样质量分数硫酸对反应快慢影响,即硫酸质量分数为变量,其它量应相同,所以应选择硫酸质量分数不一样、锌状态相同两组数据进行对比,故可选①③或②④。(4)经过①②或③④比较可知,锌与硫酸接触面积越大,反应速率越快。经过①③或②④比较可知,硫酸质量分数越大,反应速率越快。(5)依据题表中数据可知,第1

min最慢,第2

min最快,第2

min后逐步减慢。第2

min后反应速率减慢原因是伴随反应进行,硫酸越来越少,反应物浓度也伴随变小,所以反应速度下降。(6)影响反应速率原因有反应物颗粒大小(状态)、反应物浓度、温度、是否有催化剂等,可选其一进行解答,在解答过程中,注意控制变量,如探究温度对反应速度影响,其中可变量是温度,其它量不变。

第28页【答案】(1)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑(2)测量排出水体积,即生成氢气体积f(3)①③(或②④)(4)硫酸质量分数越大,反应越快;锌与硫酸接触面积越大,反应越快(5)第1min反应慢,因为锌粒表面有氧化膜、油污等覆盖;从第2min以后,伴随反应进行,硫酸质量分数减小,反应逐步变慢(合理即可)(6)温度。取质量、大小相等锌粒分别放入2支试管中,然后分别加入温度不一样、体积和溶质质量分数相同稀硫酸,测量搜集等体积氢气所需要时间(或其它合理答案)【信息解读】本类型试题主要探究一些原因对物质改变影响。①影响过氧化氢分解制氧气快慢原因主要有:过氧化氢溶液浓度、温度、有没有催化剂、催化剂种类以及催化剂颗粒大小等。②影响金属与酸反应快慢原因主要有:金属种类、金属纯度、金属颗粒大小、酸种类、酸浓度、温度、有没有催化剂等。普通会设置多组对照试验,解答时注意控制变量法应用,然后经过反应过程现象进行分析、比较、判断,最终得出试验结论等。

第29页1.(·合肥包河区二模)化学试验室惯用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解方法制取氧气。那么,影响过氧化氢溶液分解快慢原因到底有哪些呢?某化学兴趣小组对此进行以下研究。【提出问题】影响过氧化氢溶液分解快慢原因有哪些?【猜测与假设】假设1:过氧化氢溶液浓度;假设2:催化剂质量;假设3:温度;假设4:催化剂种类(合理即可

)

。

第30页【设计试验】小明同学设计以下试验方案进行验证。(1)经过对比试验①和②可知,过氧化氢溶液分解快慢与过氧化氢溶液浓度相关。

(2)在过氧化氢分解前后,二氧化锰质量和化学性质不变。

(3)请你写出用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解化学方程式:

2H2O22H2O+O2↑

。

【讨论交流】(4)小红同学认为在这个试验中,必须用排水法搜集氧气,理由是排水法能准确测定搜集氧气体积。

第31页(5)小辉同学提出小明方案无法验证温度对过氧化氢溶液分解快慢影响,请你帮他说出理由:方案中没有温度不一样,其它变量全部相同对照试验。

[注意:若答对以下小题奖励4分,化学试卷总分不超出60分。]【拓展延伸】同学们查阅资料得知,FeCl3溶液对过氧化氢溶液分解也有影响。在老师指导下设计试验继续探究,向两支试管中分别加入等质量、不一样浓度H2O2溶液,再加入等质量、等浓度FeCl3溶液,分别用气压传感器测定两试管中气体压力改变曲线,如图1。

第32页(6)为确保试验准确性,请你设计向两试管中加入FeCl3溶液详细方法:分别用注射器吸收等量、等浓度氯化铁溶液,同时注入两支试管中。

(7)请你从图2曲线中找出FeCl3溶液对H2O2溶液分解影响两条规律性结论:氯化铁溶液能加紧过氧化氢溶液分解;氯化铁溶液对浓度大过氧化氢溶液催化效果更加好。

第33页2.在一次试验课上,各小组同学在不一样地点找来小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳,此反应化学方程式为

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑

。

小明发觉,相邻小组气体产生速率比自己小组快。小明将这一情况汇报老师,老师勉励他们对此问题进行探究。【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率原因是什么?【提出猜测】①不一样地点石块中碳酸钙含量不一样;②所用盐酸溶质质量分数不一样;③还可能是石块大小不一样(或石块质量不一样或所加盐酸质量不一样,合理即可)

。

【设计试验】(1)验证猜测①是否成立,设计试验:分别取大小相同、质量相同、产地不一样石块,加入质量相同、溶质质量分数相同稀盐酸进行试验。

(2)验证猜测②是否成立,对盐酸要求是质量相同,溶质质量分数不一样。

【交流讨论】试验中能够经过观察气泡产生猛烈程度,粗略地比较反应速率。若要做到准确比较,应该测量试验数据是相同时间内搜集到二氧化碳体积(或搜集相同体积二氧化碳所用时间)

。

第34页3.理科试验操作考试中,小明同学在做铝和稀盐酸反应时无意中加入几滴硫酸铜溶液,发觉铝片表面产生气泡速率显著加紧,对此他产生了兴趣。【提出问题】硫酸铜溶液是不是该反应催化剂?硫酸铜溶液体积对该试验有影响吗?【设计并试验】室温下,小明将过量、表面积相同且已打磨过铝片分别加入到6份30mL10%稀盐酸中,并在每份中加入不一样体积硫酸铜饱和溶液,统计取得相同体积氢气时间,从而确定产生氢气速率。

(1)上述表格中V=

15

。

(2)写出铝和稀盐酸反应化学方程式:

2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑

。

第35页(3)定量搜集氢气可选取下列图

c

(填写字母序号)装置。

【试验现象】伴随硫酸铜溶液体积增加,产生氢气速率先加紧后显著减慢,且铝片表面附着红色物质逐步增多。【结论与解释】(4)伴随硫酸铜溶液体积增加,反应速率显著变慢可能原因是部分铝和硫酸铜发生了置换反应。

(5)依据试验现象,小明认为硫酸铜溶液不是此反应催化剂,其原因是硫酸铜质量发生了改变且和铝发生了反应。

【试验反思】加紧铝和稀盐酸反应速率还能够采取办法是(写出一点)升高温度(或增大盐酸浓度,合理即可)

。

[注意:若答对以下小题奖励4分,化学试卷总分不超出60分。]第36页【试验拓展】依据上述试验,小明认为是盐中金属离子影响了铝和稀盐酸反应速率。为了研究不一样金属离子对反应速率影响,小明同学继续试验,取过量表面积相同铝片和30mL10%稀盐酸混合后加入不一样盐溶液,试验现象以下(加号越多,代表反应速率越快):(6)上表中,用水进行试验目标是进行对照。

(7)上述试验设计存在缺点,该缺点是铝片表面未经打磨且所用盐溶液所含阴离子不一样;改进试验后,仍符合上表中试验现象,可得到结论是①

Na+、Mg2+对铝和稀盐酸反应速率无影响;②

Fe2+、Cu2+能加紧铝和稀盐酸反应速率,且Cu2+加紧反应速率效果更显著。

第37页4.等质量铁粉与过量盐酸在不一样试验条件下进行反应,测定在相同时间t内产生气体体积V数据,依据数据绘制得到图1。

第38页(1)请写出铁粉与稀盐酸反应化学方程式:

Fe+2HCl

FeCl2+H2↑

。

(2)经过试验①③对比,得出结论是其它条件相同时,温度越高,铁与盐酸反应得越快;要比较盐酸溶质质量分数对反应快慢影响,应选择试验组别是

①④

。

(3)试验中产生气体“逐步变快又变慢”原因是反应放热,开始反应时温度逐步升高,反应速率加紧;伴随反应进行,酸浓度降低,反应速率减慢。

【深入探究】图甲、图乙为利用数字化仪器测得室温下足量三种金属片分别与20mL10%稀盐酸反应产生氢气量(产生氢气量由气体压强表示,在等温条件下,产生氢气体积与装置内压强成正比)。

第39页①试验中你认为,还要控制变量是金属颗粒大小。

②依据图乙,你得出反应物量与生成气体体积关系是足量不一样金属分别与相同体积、相同质量分数同种酸充分反应,生成氢气质量相等。

[注意:若答对以下小题奖励4分,化学试卷总分不超出60分。]【拓展提升】图2为测得室温下足量镁片与20mL10%稀盐酸反应产生氢气量与时间关系曲线,发觉试验测得实际值比经过计算得到理论值偏大,请分析可能原因(最少答两点):①反应放热,使气体膨胀。

②氢气中混入了氯化氢气体。

第40页类型4

相关“条件类”问题探究典例在进行“二氧化碳制取和性质”试验时,小明发觉放置小蜡烛铜架上出现了绿色物质,且绿色物质只出现在下部(伸到烧杯下面部分),上部和在烧杯外部分没有出现,小明思索,铜也会生锈吗?为何只出现在下部呢?铜生锈条件是什么?【查阅资料】铜在一定条件下会锈蚀生成一个绿色物质(铜绿),其主要成份是碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3,受热易分解。【猜测与假设】依据铜绿化学式,小明猜测铜生锈条件可能是铜与氧气、

共同作用,提出此猜测依据是

。

第41页【设计试验】将四块铜片分别按如图放置半个月,观察现象以下,A中铜片生锈且水面附近锈蚀最严重,B、C、D中铜片不生锈,D装置中氢氧化钠溶液作用是

,写出该反应化学方程式:

。

【得出结论】依据A和D中试验现象可知铜生锈需要

。

【反思与应用】利用所得结论填空,依据本试验结合“二氧化碳浇灭蜡烛”试验操作推测铜架下部轻易生锈原因是

。

[注意:若答对以下小题奖励4分,化学试卷总分不超出60分。]

第42页【试验拓展】有资料显示,氧化铜也能加紧过氧化氢溶液分解速率。(1)给你一支已经产生铜绿铜架和5%过氧化氢溶液,请你设计试验证实(仪器自选):

。

(2)请你试着写出铜生成铜绿化学方程式:

。

【解析】【猜测与假设】由质量守恒定律可知化学反应前后元素种类不变,再结合铜绿主要成份是Cu2(OH)2CO3可知,铜生锈可能是铜与空气中氧气、水和二氧化碳共同作用结果。【设计试验】装置D中氢氧化钠溶液作用是吸收二氧化碳,故A与D相比,D中无二氧化碳,则经过A中铜片生锈而D中铜片不生锈可知,铜生锈需要二氧化碳。【试验拓展】(1)设计对照试验时应遵照单一变量标准,该试验自变量为是否加入了氧化铜(氧化铜可经过铜绿分解制得)。(2)依据试验探究可知,铜生锈是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用结果:2Cu+O2+CO2+H2O

Cu2(OH)2CO3。

第43页【答案】【猜测与假设】水和二氧化碳质量守恒定律【设计试验】除去空气中二氧化碳CO2+2NaOH

Na2CO3+H2O【得出结论】二氧化碳【反思与应用】操作过程中有少许水滴在铜架上,又向里面倾倒二氧化碳气体,小烧杯中有氧气,故满足了铜生锈条件【试验拓展】(1)取两份等体积5%过氧化氢溶液,向其中一份加入经过加热变黑铜架,比较过氧化氢溶液中产生气泡速率(2)2Cu+O2+CO2+H2O

Cu2(OH)2CO3【方法指导】本类型试题主要探究一些反应条件,如燃烧条件和铁生锈条件。解答这类试题时普通采取控制变量思想,经过对比试验得出结论,所以答题时要明确试验原理、试验变量,然后对数据进行分析、判断等。

第44页1.某化学研究小组对蜡烛(主要由碳、氢元素组成)燃烧进行了以下探究。(1)设计图1所表示试验,锥形瓶中发生反应化学方程式为

CaCO3+2HCl

CaCl2+CO2↑+H2O

;请推测靠近三通管下口(填“上口”或“下口”)火柴火焰熄灭,理由是二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧。

第45页(2)某同学用大烧杯将高低2支燃烧蜡烛罩住(如图2),观察到高蜡烛先熄灭,低蜡烛后熄灭。【提出问题】造成高蜡烛先熄灭原因是什么?【猜测与假设】假设1:可能是高蜡烛火焰附近二氧化碳浓度过高造成其先熄灭;假设2:可能是高蜡烛火焰附近氧气浓度过低造成其先熄灭。【设计试验】甲同学按图2装置进行试验,点燃蜡烛,用大烧杯罩住。一段时间后,发觉贴在烧杯内上部滤纸先褪色。说明此时高蜡烛附近二氧化碳浓度比低蜡烛附近浓度高(填“高”或“低”)。

(3)为深入验证假设1,乙同学搜集一瓶含20%氧气和80%二氧化碳气体,将点燃蜡烛慢慢伸入瓶中并密闭,蜡烛燃烧一段时间后慢慢熄灭,依据试验现象可知,假设1不合理(填“合理”或“不合理”),原因是二氧化碳浓度很高时,蜡烛仍能燃烧一段时间。

[注意:若答对以下小题奖励4分,化学试卷总分不超出60分。]

第46页(4)丙同学使用传感器测得密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭后过程中(80s时蜡烛熄灭),装置内氧气和二氧化碳含量改变曲线如图3。则可得出蜡烛燃烧条件是氧气最低浓度不低于16%

。

(5)结合已经有知识和上述试验分析,乙同学试验中,蜡烛完全熄灭后瓶内含有气体有氧气、二氧化碳、水蒸气、一氧化碳、氮气等(最少填三种)。

第47页2.化学教师李老师创造了以下列图所表示增氧酒精灯,使用时将二氧化锰催化双氧水产生氧气通入灯芯座增氧孔,这时能观察到焰心酒精猛烈燃烧,火焰发白。

化学兴趣小组同学将细铁丝放到普通酒精灯火焰处加热一会儿,铁丝只发红,但没有燃烧起来;再取一根相同细铁丝放到酒精喷灯处加热,只是红热,也没有燃烧起来;另取一根相同细铁丝放到增氧酒精灯白色火焰处,铁丝立刻猛烈燃烧,火星四射,生成黑色固体(填铁在氧气中燃烧现象)。请写出上图中双氧水分解产生氧气化学方程式:

2H2O2

2H2O+O2↑

;铁丝燃烧化学方程式:

3Fe+2O2

Fe3O4

。

第48页探究一:细铁丝为何能直接在增氧酒精灯上燃烧呢?【猜测与假设】(1)猜测1:因为有氧气通入到灯芯中,所以增氧酒精灯火焰周围充满了纯氧;(2)猜测2:因为增氧酒精灯火焰温度高;(3)猜测3:因为氧气浓度大且火焰温度高。

【设计试验】(1)小飞同学认为猜测1不正确,原因是酒精燃烧消耗了部分氧气,同时产生了二氧化碳,所以不可能是纯氧。

(2)为了验证猜测2,小舜同学用热电偶温度计,测出普通酒精灯外焰最高温度为560℃;酒精喷灯火焰温度约为1000℃;增氧酒精灯白色火焰处温度约为1000℃。所以,小飞认为猜测2也不正确。(3)综上,小君认为猜测3正确。【反思与评价】(1)为何普通酒精灯火焰是橘黄色,而增氧酒精灯火焰是白色?因为氧气充分,酒精充分燃烧,产生温度高。

(2)酒精灯外焰温度最高,增氧酒精灯火焰温度是焰心(或内焰)

最高。

第49页3.镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计并进行试验,探究镁条变黑条件。【查阅资料】常温下,亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应。【猜测与假设】常温下,镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气相关。【进行试验】经过控制与镁条接触物质,利用如图装置(镁条长度为3cm,试管容积为20mL),分别进行以下5个试验,并连续观察20天。

第50页第51页【解释与结论】(1)试验1和2中,NaOH浓溶液作用是

CO2+2NaOH

Na2CO3+H2O

(用化学方程式表示)。

(2)试验1目标是检验只用氧气能否使镁条变黑。

(3)试验3中,试管内气体主要含有CO2、氧气(或氧气和氮气)

。

(4)得出“镁条变黑一定与CO2相关”结论,依据两个试验是

2、5

(填编号)。

(5)由上述试验可推知,镁条变黑条件是与O2、CO2、H2O同时接触。

[注意:若答对以下小题奖励4分,化学试卷总分不超出60分。]【反思与评价】(6)在猜测与假设时,同学们认为镁条变黑与N2无关,其理由是常温下,氮气化学性质不活泼,极难与其它物质反应。

(7)欲深入证实镁条表面黑色物质中含有碳酸盐,所需要试剂是稀盐酸(或稀硫酸)和澄清石灰水。

第52页类型5

相关金属化学性质探究典例

(·安徽)常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温条件下,铁与水蒸气能反应生成一个常见铁氧化物和一个气体。小明很好奇,设计以下试验探究铁粉与水蒸气反应后产物。(1)试管尾部放一团湿棉花目标是

。

(2)探究生成气体是什么?用燃着木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中,说明生成气体是

。

(3)探究试管中剩下固体成份是什么?

第53页【查阅资料】【初步验证】试管中剩下固体为黑色,能全部被磁铁吸引。【猜测与假设】猜测一:剩下固体是Fe与Fe3O4;猜测二:剩下固体是

。

【试验探究】

【试验结论】铁和水蒸气反应化学方程式为

。

【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是

。

第54页【解析】(1)此试验是铁和水蒸气在高温条件下发生反应,由试验装置能够看出,湿棉花作用是为反应提供水蒸气。(2)依据化学反应前后元素种类不变知,铁和水蒸气反应生成气体可能是H2或O2,又因生成气体用燃着木条点燃有爆鸣声,故生成气体为H2。(3)试管中剩下固体为黑色且能全部被磁铁吸引,由【查阅资料】可知,只有Fe3O4能被磁铁吸引,且为黑色固体,故生成铁氧化物为Fe3O4;依据Fe+CuSO4FeSO4+Cu可验证猜测一、二:取一定量剩下固体加入试管中,滴加CuSO4溶液,振荡;若有红色物质生成,则猜测一成立;若无红色物质生成,则猜测二成立。【答案】(1)提供水蒸气(2)H2(3)Fe3O4【试验探究】(合理即可)第55页【试验结论】3Fe+4H2OFe3O4+4H2【反思与交流】Fe2O3为红棕色或Fe2O3不能被磁铁吸引

第56页1.镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳。小红据此提出问题:钠能在二氧化碳中燃烧吗?请你与她一起探究这个问题。(1)提出假设:钠在二氧化碳中燃烧,生成物可能是Na2O、C、Na2CO3、CO。(2)查阅资料:CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色固体钯:CO+PdCl2+H2OCO2+Pd↓+2HCl。(3)Na2O、Na2CO3均为白色固体。

第57页(4)试验探究:①为了取得干燥二氧化碳气体,并检验反应生成物,各装置中适当试剂分别是:B是浓硫酸,E是氯化钯溶液。取黄豆大小钠,吸干表面煤油,放入硬质玻璃管中。

②打开分液漏斗,让稀盐酸滴入锥形瓶,通入CO2,待出现什么现象时开始点燃酒精灯:

D中澄清石灰水变浑浊。

③钠在加热时能猛烈燃烧,燃烧结束后,硬质玻璃管中有黑色、白色固体生成,E溶液中产生黑色沉淀。据此你得出结论是生成物中一定含有碳、一氧化碳。

④请你设计一个方案验证黑色固体成份是碳。你方案是将黑色固体点燃,并将产生气体通入澄清石灰水中,观察澄清石灰水是否变浑浊;经检验,白色固体成份是Na2CO3。

⑤写出钠与CO2加热时发生反应化学方程式:

6Na+5CO23Na2CO3+C+CO

。

[注意:若答对以下小题奖励4分,化学试卷总分不超出60分。]第58页⑥按如图方式连接好装置,检验气密性。你认为检验该装置气密性方法是经过分液漏斗向锥形瓶内加水,观察B装置、D装置和E装置,若都有气泡产生,说明装置气密性良好。

⑦若要取得纯净二氧化碳气体,需除去可能产生氯化氢气体,则应在装置

A、B

之间串接一个盛有不与CO2反应碱性(填“酸”或“碱”)溶液吸收瓶。

第59页2.课外探究活动上,老师给了同学们一包黑色粉末,该粉末是氧化铜粉末和铁粉中一个或两种。同学们为了确定该粉末成份,进行了以下探究。【作出假设】假设1:黑色粉末是氧化铜粉末;假设2:黑色粉末是铁粉;假设3:黑色粉末是氧化铜粉末和铁粉混合物。

【设计并进行试验】同学们对试验提出了以下构想和分析:(1)取少许黑色粉末放在玻璃片上,将磁铁靠近黑色粉末,发觉部分黑色粉末被吸引。由此,我们可知假设3

成立。

第60页(2)小华同学指出“步骤(1)只能说明黑色粉末部分是铁粉,不能说明是否含氧化铜”。为了深入验证,小华同学设计了如图所表示装置。取少许黑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。若假设3成立,在试验中可观察到现象是黑色粉末部分变成红色,澄清石灰水变浑浊

。取少许黑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。若假设3成立,在试验中可观察到现象是黑色粉末部分变成红色,澄清石灰水变浑浊。第61页【反思与评价】①试验过程中,硬质玻璃管内发生反应化学方程式是

CuO+COCu+CO2

。

②从环境保护角度看,上面试验装置有不足之处,请你对该装置进行改进,详细办法是在末端导管口处放一燃着酒精灯(或在末端导管口连接一气球,合理即可)

。

③试验中,用酒精灯直接加热,反应比较迟缓。为了提升反应温度而增大反应速率,请你设计提升酒精灯火焰温度改进办法:在灯芯处罩上金属网罩。

第62页3.合金在生活中应用十分广泛。已知某合金粉末除含铝外,还含有铁、铜中一个或两种。小明利用如图装置对合金粉末中铁、铜存在进行探究时,误把氢氧化钠溶液当成稀硫酸加入到锥形瓶中,他惊奇地发觉有没有色气体放出,注射器活塞向右移动。【提出问题】莫非NaOH溶液也能与一些金属发生化学反应?【查阅资料】(1)铝能与氢氧化钠溶液反应,铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应。(2)铝与氢氧化钠溶液反应化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑(NaAlO2能溶于水,溶液为无色)。

第63页【作出猜测】猜测1:该合金粉末中除铝外,还含有铁;猜测2:该合金粉末中除铝外,还含有铜;

猜测3:该合金粉末中除铝外,还含有铁和铜。【试验探究】以下试验(见表)仅供选取试剂:20%硫酸溶液、30%NaOH溶液。【试验统计】

第64页【得出结论】猜测3成立。【反思】(1)普通来说,活泼金属能与稀硫酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝含有特殊性质。铝与稀硫酸发生化学反应基本反应类型是置换反应。

(2)上述试验中用到稀硫酸由浓硫酸稀释得到,稀释浓硫酸方法:将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不停搅拌。

(3)若小明向合金粉末中加入是足量稀硫酸,则最终剩下固体成份是铜。

【拓展与分析】请你设计一个试验方案,比较铝、铁、铜金属活动性强弱:将用砂纸打磨过铝丝和铜丝分别插入盛有硫酸亚铁溶液试管中,观察现象(合理即可)

。

第65页4.(·山东泰安)金属材料在生产、生活中有着广泛应用,人类生产和生活都离不开金属。(1)新型材料纳米级铁粉含有广泛用途,它比普通铁粉更易与氧气反应,其制备主要流程如图所表示。高温反应器中发生反应化学方程式为

FeCl2+H22HCl+Fe

。反应前需向反应器中通入氮气,目标是预防发生爆炸(或预防纳米级铁粉被氧气氧化)

。

(2)金属活动性次序有主要应用。铜、铝、铁为日常生活中常见金属,某化学兴趣小组同学在探究铜、铝、铁三种金属相关性质时,进行了如图所表示试验:第66页在A试验中发生反应化学方程式为

Fe+CuSO4Cu+FeSO4

。A试验结束后,将①②试管内物质倒入烧杯中,发觉烧杯中红色固体物质显著增多,其原因是未反应铁继续与硫酸铜反应,一段时间后过滤,滤液中溶质一定有

FeSO4、Al2(SO4)3

(填化学式)。

(3)某同学在一定质量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入铁粉,充分反应后,他对反应过程进行了分析,得到了以下几个图像(横坐标表示加入铁粉质量),其中错误是

D

(填字母序号)。

第67页类型6

相关酸、碱、盐性质探究典例

(·湖南怀化)某化学课外活动小组同学在学习《化学》下册第77页资料卡片“石笋和钟乳石形成”时,发觉当难溶于水CaCO3碰到溶有CO2水时,会反应生成溶解性较大Ca(HCO3)2[CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2]。联想到试验室检验CO2时,是将气体通入澄清石灰水中。若长时间往澄清石灰水中通入CO2会产生什么现象呢?小组同学决定用小烧杯盛装一定量氢氧化钠溶液并不停通入二氧化碳气体进行探究。【提出问题】氢氧化钠溶液中通入二氧化碳一段时间后,溶液中溶质是什么?【查阅资料】(1)通入少许二氧化碳时,NaOH与CO2反应化学方程式为

。

(2)通入过量CO2时,能发生反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3。(3)碳酸氢盐都能溶于水,BaCO3难溶于水且是白色固体。(4)Na2CO3、NaHCO3溶液显碱性,BaCl2溶液显中性。

第68页【提出猜测】(1)溶质为NaOH、Na2CO3;(2)溶质为Na2CO3;(3)溶质为

(填化学式);

(4)溶质全都是NaHCO3。【设计试验方案】

第69页【得出结论】猜测(3)成立。【讨论交流】有同学提出试验步骤①是多出。你认为该试验设计是否需要并说明理由:

。

【反思应用】验证二氧化碳性质时,假如长时间向澄清石灰水中通入二氧化碳,可观察到现象是

。

【解析】【查阅资料】少许二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。【提出猜测】当二氧化碳稍过量时,只有部分碳酸钠转化成碳酸氢钠,由此可知,溶质还可能是Na2CO3、NaHCO3。【设计试验方案】①依据试验现象和试验结论可知,滴加指示剂是酚酞溶液。②由猜测(4)不成立可知,溶质中有Na2CO3,故滴加BaCl2溶液会有白色沉淀生成。【反思应用】当二氧化碳少许时,二氧化碳与氢氧化钙反应生成CaCO3白色沉淀,当二氧化碳过量时,CaCO3白色沉淀转化为易溶于水碳酸氢钙,溶液变澄清。

第70页【答案】【查阅资料】2NaOH+CO2Na2CO3+H2O【提出猜测】Na2CO3、NaHCO3【设计试验方案】酚酞白色沉淀【讨论交流】不需要,因为NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液均显碱性【反思应用】澄清石灰水先变浑浊,后慢慢变澄清【方法指导】安徽省中考主要考查酸、碱及碳酸盐化学性质。解答这类试题关键是熟悉常见物质之间反应现象、常见物质性质,并能推测同一类物质性质等。

第71页1.“84消毒液”在日常生活中使用广泛,含有漂白、杀菌、消毒功效。某化学兴趣小组对一瓶敞口久置“84消毒液”成份产生了兴趣,并在老师指导下展开了探究。【提出问题】该敞口久置消毒液中溶质有哪些?【查阅资料】“84消毒液”主要成份是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠。NaClO为有效成份,有腐蚀性且易与空气中二氧化碳反应(2NaClO+CO2+H2O2HClO+Na2CO3)。NaClO溶液、HClO都含有漂白、杀菌、消毒功效。HClO不稳定,受热或光照会发生分解。【分析讨论】小组同学经过讨论,认为该消毒液中溶质一定有

NaCl

,可能还有NaClO、Na2CO3、HClO中一个或各种。

【试验过程】Ⅰ.向装有有色布条试管中加入适量该消毒液试样,布条长时间不褪色。Ⅱ.另取适量该消毒液试样于试管中,加入足量氯化钙溶液,静置,观察到现象为产生白色沉淀。

第72页【得出结论】试验过程Ⅰ中有色布条不褪色,说明该消毒液试样中溶质不含

HClO、NaClO

。

试验过程Ⅱ中反应化学方程式为

CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl

。

总而言之,该消毒液试样中溶质为

NaCl、Na2CO3

。

【交流反思】生活中,“84消毒液”储备时应注意低温,避光保留;普通不用“84消毒液”对水果、蔬菜进行消毒,其原因可能是会氧化水果、蔬菜中维生素。

【拓展延伸】(1)次氯酸钠与稀硫酸能发生复分解反应,化学方程式为

2NaClO+H2SO4

Na2SO4+2HClO

。

(2)次氯酸钠与盐酸反应可生成有毒氯气。日常生活中,“84消毒液”不能与洁厕灵(主要成份为盐酸)混合使用。

第73页2.如图是两个试验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”试验过程示意图:【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应化学方程式为

2NaOH+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2↓

,加热后产生黑色氧化铜。

【乙组】为寻找试验中没有产生氧化铜原因,他们进行了以下试验探究:【查阅资料】在酸性条件下,氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生以下反应:6NaOH+4CuSO43Na2SO4+Cu4(OH)6SO4↓,生成碱式硫酸铜是不溶于水蓝白色固体,加热不易发生分解。第74页【提出猜测】依据资料分析,同学们针对试管中溶液呈酸性原因提出以下猜测:猜测Ⅰ:硫酸铜溶液呈酸性;猜测Ⅱ:生成硫酸钠使溶液呈酸性。【试验与结论】试验①:用pH试纸测定硫酸铜溶液酸碱度,得出其pH

<

7(填“>”“<”或“=”),说明硫酸铜溶液呈酸性,猜测Ⅰ成立。

试验②:向盛有硫酸钠溶液试管中逐滴加入石蕊溶液,观察到溶液显紫色,说明硫酸钠溶液呈