（泰安专）中考化学总复习 第二部分 专题复习 高分保障 专题4 科学探究题课件

第二部分第二部分 专题复习专题复习 高分保障高分保障专题专题 4 4 科学探究题科学探究题重点类型重点类型突破突破类型类型1 猜想、验证型探究题猜想、验证型探究题典例分析典例分析 【例1】2017菏泽中考 实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液(如右图)，化学小组的同学经过寻问老师后只知道是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液，为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质，化学小组的同学进行了如下的探究活动：【进行猜想】猜想：原溶液的溶质是NaCl；猜想：原溶液的溶质是NaOH；猜想：原溶液的溶质是Na2CO3；猜想：原溶液的溶质是NaHCO3。【查阅资料】常温下，有关物质的相关信息如下表：物质物质NaCl NaOH Na2CO3NaHCO3常温下的溶解度常温下的溶解度/g/g3610921.59.6常温下稀溶液的常温下稀溶液的pHpH713119从物质的相关信息可知，原溶液的溶质一定不是NaHCO3，因为碳酸氢钠的饱和溶液溶质质量分数在该温度下不能达到10%。【进行实验】(1)取少量样品，测得溶液的pH大于7，则原溶液的溶质肯定不是NaCl。(2)同学们另取样品又进行了如下实验，实验过程如下：生成白色沉淀A的化学方程式Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl。通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有NaOH、Na2CO3。【获得结论】实验完成后，最终得到的结论：原瓶中的溶质是NaOH，且已变质。【思路点拨】【查阅资料】根据计算可以知道在20时饱和碳酸氢钠溶液的溶质质量分数为9.6g+100g(9.6g)100%8.8%10%，所以能够排除碳酸氢钠；【进行实验】(1)测得溶液的pH大于7，而氯化钠溶液呈中性，pH等于7，所以不可能是氯化钠；(2)适量氯化钙可以检验并除尽碳酸钠，碳酸钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，产生白色沉淀的化学方程式是Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl；滴加无色酚酞，溶液变红，说明溶液呈碱性，含有氢氧化钠，实验可以判断原无色溶液中含有的溶质有NaOH、Na2CO3；【获得结论】该瓶原来装的无色溶液的溶质是NaOH，并且部分变质。押题训练押题训练1某同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记盖瓶盖。对于该溶液是否变质，同学们提出了如下假设：【提出猜想】猜想一：没有变质；猜想二：部分变质；猜想三：。【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性。【进行实验】对猜想二进行验证。实验步骤实验步骤实验现象实验现象结论结论(1)取少许该溶液于试管中，滴入适量的 溶液_ 猜想二正确(2)静置上述溶液，取上层清液少许于另一支试管中，滴入几滴_ _溶液_写出【进行实验】(1)的化学方程式 。【反思】氢氧化钠溶液必须密封保存。氢氧化钠溶液变质的原因是 (用化学方程式表示)。【提出猜想】全部变质 【进行实验】（1）BaCl2(或CaCl2)产生白色沉淀 (2)酚酞(或紫色石蕊)溶液变红(或溶液变蓝)Na2CO3BaCl2=2NaClBaCO3(或Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl)CO22NaOH=Na2CO3H2O 解析解析：由题意可知，该氢氧化钠溶液可能部分变质，可能没有变质，可能全部变质；部分变质的氢氧化钠溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠，由于碳酸钠溶液显碱性，必须加入中性的盐溶液来证明并除去碳酸钠，再通过加酚酞溶液(或紫色石蕊溶液)来证明氢氧化钠的存在；氢氧化钠主要是由于吸收空气中的二氧化碳而变质，反应的化学方程式为CO22NaOH=Na2CO3H2O。2.某同学将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合，反应完全后(假设反应产生的气体全部逸出)，对反应后溶液中溶质的成分进行如下探究：【实验用品】pH试纸、Zn片、氧化铜粉末、稀H2SO4、NaOH溶液、BaCl2溶液。【假设猜想】猜想一：Na2SO4猜想二：Na2SO4、NaHCO3猜想三：Na2SO4、H2SO4【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验，请根据现象或结论填空。实验方案实验方案ABCD实验操作实验操作实验现象实验现象 无气泡产生试纸变色，对照比色卡，pH7_产生白色沉淀实验结论实验结论_猜想三正确 猜想三正确 猜想三正确【得出结论】猜想三正确。【评价反思】老师对同学们能用多种方案进行探究，并且得出正确的实验结论给予了肯定，同时指出探究中存在两处明显错误。分别是_；_。【总结提高】依据所给实验用品，你还有什么不同类方案确认猜想三是正确的。请写出你的实验方案_。【实验探究】有气泡产生 猜想二不正确【评价反思】方案B中将pH试纸浸入溶液中 方案D中硫酸钠与氯化钡溶液反应也会产生白色沉淀，不能证明一定有硫酸存在【总结提高】取少量氧化铜粉末于试管中，加入足量反应后的溶液，若氧化铜溶解，溶液变蓝，则猜想三正确解析解析：【实验探究】向反应后的溶液中滴加稀硫酸，无气泡产生，说明溶液中不含有NaHCO3，则猜想二不正确；若猜想三正确，则反应后的溶液中含有稀硫酸，锌片与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，有气泡产生。【评价反思】测溶液pH时，应用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上，不能将pH试纸浸入待测溶液，否则会污染溶液；方案D中硫酸钠与氯化钡溶液反应也会产生白色沉淀，不能证明一定有硫酸存在。【总结提高】若证明猜想三正确，即证明有硫酸存在，可取少量氧化铜粉末于试管中，加入足量反应后的溶液，若氧化铜溶解，溶液变蓝，则猜想三正确。【例2】2017东营中考实验探究题【实验回顾】18世纪末，英国科学家普利斯特里和卡文迪许把“易燃空气”与空气或氧气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时，发出震耳的爆鸣声，且玻璃瓶内壁上出现了液滴。一年之后，拉瓦锡重复了他们的实验，并做了一个相反的实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，得到了“易燃空气”。这里的“易燃空气”是指H2(填化学式)，通过上述实验得到的结论是水是由氢、氧元素组成的(合理即可)。【实验重现】某化学兴趣小组的同学在创新的基础上，在实验室中重做上述两个实验，做法如下：实验1：水的通电分解实验如图所示，打开活塞b，用燃着的木条在玻璃管尖嘴口检验反应产生的气体，看到的现象是木条燃烧更旺，证明该气体为氧气。类型类型2 2 综合型实验探究题综合型实验探究题典例分析典例分析实验2：“易燃空气”与氧气混合后的点燃实验实验室现有过氧化氢溶液、氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、锌粒，以下是实验室常用部分仪器：(1)指出图中仪器的名称：D长颈漏斗。(2)利用上述仪器和药品制取少量氧气，其简易发生装置应选择的仪器有CEG(填序号)，反应的化学方程式为2H2O2 2H2OO2。(3)利用上述仪器和药品制取较多量的“易燃空气”，且可以随时补充液体，你选择的仪器有BDFA(填序号)，药品是锌粒和稀硫酸。该兴趣小组的同学把“易燃空气”与氧气按一定比例混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，用电火花点火，顺利完成上述实验。(4)该兴趣小组的同学决定利用制得的“易燃空气”和空气继续进行探究，他们取7支试管，依次盛水90%(体积分数)，80%再用排水集气法收集“易燃空气”，而后分别把试管口移近酒精灯的火焰，实验结果如下表所示：序号序号1234567“易燃空易燃空气气”体积体积分数分数(%)9080705020105空气体积空气体积分数分数(%)10203050809095点燃现象点燃现象安静燃烧安静燃烧弱的爆鸣声强的爆鸣声强的爆鸣声弱的爆鸣声不燃烧不爆鸣分析表中信息，完成下列问题：在混合气体爆炸范围内，“易燃空气”的体积分数约为10%70%。你对燃烧或燃烧条件的新认识是可燃物虽与氧气接触，且温度达到着火点，燃烧也可能不发生(合理即可)。【思路点拨】【实验回顾】氢气具有可燃性，这里的“易燃空气”是指氢气，氢气燃烧生成水，可得出结论水是由氢、氧元素组成的。【实验重现】实验1：电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，打开活塞b，用燃着的木条在玻璃管尖嘴口检验反应产生的气体，看到的现象是木条燃烧更旺，证明该气体为氧气；实验2：(1)根据实验室常用仪器可知：D是长颈漏斗；(2)如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，利用上述仪器和药品制取少量氧气，其简易发生装置应选择的仪器有CEG，反应的化学方程式为2H2O2 2H2OO2；(3)利用上述仪器和药品制取较多量的“易燃空气”，且可以随时补充液体，可选择的仪器有BDFA，药品是锌粒和稀硫酸；(4)根据表格提供的信息可以看出，氢气的体积分数在10%70%的范围内会发生爆炸；燃烧与氧气的浓度有关，可燃物虽与氧气接触，且温度达到着火点，燃烧也可能不发生。【备考指导】此类探究题是对科学探究的基本过程的全方面考查，体现探究的全过程，解答时要注意结合实践经验和亲身体验，探究性地提出问题，用观察到的现象和数据进行推理、判断，根据试题的目的和要求，结合题中的材料进行解答，思维要有开放性。押题训练押题训练3.为探究气体X的组成，某兴趣小组进行下图所示实验(固定装置未画出)。【资料在线】(1)加热条件下，气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气。(2)碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，不与气体X反应。无水氯化钙可吸收气体X。(3)本实验条件下，氮气密度为1.15gL1，装置内空气中的水与二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计。【实验步骤】(1)连接仪器，并检查装置气密性。(2)取一定量氧化铜，准确称得其质量为2.40g。(3)按下图所示装入药品，测量并记录相关数据(见下表)。(4)连接A、B、C装置，将气体X缓缓通入一段时间后，连接上D装置，读数后开始加热。当A装置中氧化铜反应完全，停止加热，继续通入气体X至玻璃管冷却，再次测量并记录相关数据(见下表)。【实验装置】【相关数据】数据编号测量项目数据编号测量项目玻璃管玻璃管(含药品含药品)的质量的质量/g/g52.4051.92B B装置装置(含药品含药品)的质量的质量/g/g102.00102.54氮气的体积氮气的体积/mL/mL/243.5【回答问题】(1)B装置中氧化钙吸水的原理为_(用化学方程式表示)。(2)实验过程中，当观察到 ，说明氧化铜已反应完全；停止加热，继续通入气体X至玻璃管冷却的目的是防止灼热的铜被氧化。(3)分析实验测量的数据，生成水的质量为 g，氧化铜中氧元素的质量为 g，由此推知，气体X中一定 (填“有”或“没有”)氧元素。(4)通过计算推导出气体X的化学式。(1)CaOH2O=Ca(OH)2 (2)量气管内液面不再下降(3)0.54 0.48 没有(4)解：设气体X的化学式为NmHn。答：气体X的化学式为NH3。解析解析：(1)氧化钙能与水发生化学反应，因此常用氧化钙作干燥剂；(2)氧化铜堆放在玻璃管中，仅凭其颜色变化无法判断氧化铜是否完全反应，应根据量气管内液面的变化情况来进行判断；为避免还原生成的灼热的铜重新被氧化，应在停止加热后继续向玻璃管中通入还原性气体，直至铜冷却；(3)根据B装置反应前后的质量变化可知反应生成水的质量为102.54g102.00g0.54g，根据玻璃管反应前后的质量变化可知参加反应的氧化铜中所含氧元素的质量为52.40g51.92g0.48g,0.54g水中所含氧元素的质量为0.54g 100%0.48g，这说明生成的水中的氧元素全部来自氧化铜，说明气体X中一定不含氧元素；(4)依据质量守恒定律，先根据氮气的体积和密度计算出反应生成氮气的质量(氮元素的质量)，再根据0.54g水中所含氢元素的质量(0.54g0.48g0.06g)，利用氢、氮两元素的质量比计算出X的化学式。42016盐城模拟小明见妈妈买了些取暖袋，他很好奇，打开了一袋，发现里面是黑色的粉末。那么，取暖袋里是什么物质在发生反应、释放热量呢？【查阅资料】取暖袋由原料层、明胶层、无纺布袋三部分组成。原料层中黑色粉末的主要成分是铁粉、活性炭、蛭石、可溶性无机盐、吸水性树脂(含水)；蛭石是当今世界首屈一指的保温材料，起保温作用；吸水性树脂可反复释水、吸水，起吸水、保水的作用；二者均不参加反应；使用时应注意：不使用产品时请勿拆开密封包装；Ag2SO4微溶于水，Ag2CO3为淡黄色固体，难溶于水。【提出猜想】可溶性无机盐可能是氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中的一种或几种；取暖袋发热时，可能是铁粉、氧气、无机盐、水、活性炭几种物质间发生了化学反应。【实验过程】分别取没有使用的取暖袋和失效后的取暖袋中的黑色粉末完成以下实验，探究无机盐的成分及参加反应的物质。序号序号加入试剂及操作加入试剂及操作没有使用的取暖没有使用的取暖袋袋失效后的取暖袋失效后的取暖袋加入足量水观察无色溶液，大量固体在烧杯底部无色溶液，大量固体在烧杯底部取中上层清液，向其中滴加盐酸无变化无变化取中上层清液，向其中滴加BaCl2溶液无变化无变化取中上层清液，向其中滴加AgNO3溶液白色沉淀白色沉淀另取黑色粉末加入足量盐酸大量气泡，溶液呈浅绿色无气泡，溶液呈黄褐色(1)写出实验中第一个反应的化学方程式：。(2)通过上述实验，可以得出以下结论：取暖袋中无机盐的成分是 ；取暖袋发热时，原料层中一定参加反应的物质是 。(3)某兴趣小组为探究氧气是否参加了反应，设计利用如图装置进行实验，其步骤为将 加入广口瓶中，塞紧塞子，待冷却后打开止水夹，若观察到试管中的水倒吸入导管中，则氧气参加了反应。【反思与评价】(4)小明根据中的现象判定无机盐未参加反应。他的结论 _(填“是”或“否”)合理，说明理由：_。（1）Fe2HCl=FeCl2H2 （2）氯化钠 铁粉（3）潮湿的铁粉（4）否 若无机盐参与反应但有剩余，也可观察到中现象 解析解析：(1)实验中，没有使用的取暖袋中观察到产生大量气泡，且溶液呈浅绿色，是铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；(2)根据实验过程中的现象分析，取暖袋中无机盐的成分是氯化钠，取暖袋发热时，原料层中一定参加反应的物质是铁粉，因为铁生锈属于缓慢氧化，放出热量；(3)利用如图装置，设计的实验方案是在盛有氧气的集气瓶中加入潮湿的铁粉，若过一段时间打开止水夹，水被倒吸入广口瓶中，则氧气参加了反应；(4)根据中的现象判定无机盐未参加反应是不合理的，若无机盐参与反应但有剩余，也可观察到中现象。5.2016湘潭中考有一包固体粉末，可能由BaSO4、CuSO4、Na2CO3、BaCl2、NaCl中的一种或几种组成，某实验小组对其成分进行了以下探究活动。【思考与交流】(1)上述物质中不溶于水的是 ，溶于水其水溶液呈蓝色的是 。(均填化学式)【活动与探究】(2)取上述固体，加入足量水溶解，形成无色透明的溶液，由于取用固体较多，在溶解过程中要用到的玻璃仪器有 和 。(3)再向上述溶液中加入盐酸，产生大量的气泡。说明该固体中一定含有 (填化学式)，该反应的化学方程式为 。(4)经过以上探究，不能确定的物质是 (填化学式)。【探索与拓展】(5)为了进一步确定原固体粉末的组成，实验小组取22克该固体粉末，溶于110克水配制成不饱和溶液，再向该溶液中缓慢加入100克一定质量分数的CaCl2溶液，产生沉淀的质量与所加CaCl2溶液的质量关系如图所示。试计算：恰好完全反应时生成沉淀的质量是 。22克样品中Na2CO3的质量是多少克？(需写出计算过程)反应后所得溶液中CaCl2的溶质质量分数是多少？(需写出计算过程)（1）BaSO4 CuSO4 （2）烧杯 玻璃棒 （3）Na2CO3 Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2 （4）NaCl （5）10g 设样品中Na2CO3的质量为x，参加反应的氯化钙的质量为y。CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl111 106 100 y x 10g反应后所得溶液中CaCl2的溶质质量分数是 100%5%答：22克样品中Na2CO3的质量是10.6g；反应后所得溶液中CaCl2的溶质质量分数是5%。解析解析：(1)硫酸钡不溶于水，硫酸铜溶于水其水溶液呈蓝色。(2)取上述固体，加入足量水溶解，形成无色透明的溶液，则一定不含硫酸钡、硫酸铜，在溶解过程中要用到的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒。(3)再向上述溶液中加入盐酸，产生大量的气泡，说明固体中含有碳酸钠，因碳酸钠与氯化钡在溶液中反应生成碳酸钡白色沉淀不能共存，所以固体中不含氯化钡。碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，反应的化学方程式为Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2。(4)氯化钠与上述物质均不反应，经过以上探究，不能确定的物质是氯化钠。6.2016十堰中考甲、乙两同学在学习酸的化学性质时做了如图所示实验：甲同学实验时没有观察到明显现象，乙同学实验时观察到有气泡产生；甲、乙同学将反应完成后试管中的溶液倒入洁净的废液杯中，没有观察到明显现象。【提出问题】废液杯中溶液的溶质是什么？【猜想与假设】猜想1：废液中含有的溶质为NaCl、CaCl2；猜想2：废液中含有的溶质为 ；猜想3：废液中含有的溶质为 (写化学式)。【验证与探究】甲同学取少量废液于试管中，加入紫色石蕊试液，溶液变红，则猜想 正确；乙同学取少量的废液于试管中，加入适量氧化铁粉末，发现溶液变黄色，发生反应的化学方程式为 。【表达与交流】甲、乙同学都认为将该溶液直接排放会对环境造成危害，你认为处理该废液的最佳方法是 。【归纳与总结】确定反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物外，还要考虑 。【拓展与延伸】乙同学在实验完毕后查阅资料得知：少量盐酸与碳酸钠溶液反应能产生碳酸氢钠(反应的化学方程式为Na2CO3HCl=NaClNaHCO3)，那么在【猜想与假设】中存在第4种猜想的可能，则猜想4：废液中含有的溶质为_ _ (写化学式)。【猜想与假设】NaCl、CaCl2、HCl NaCl、CaCl2、Ca(OH)2 【验证与探究】2 Fe2O36HCl=2FeCl33H2O【表达与交流】加熟石灰中和至中性(合理即可)【归纳与总结】反应物是否有剩余【拓展与延伸】NaCl、CaCl2、NaHCO3解析解析：【猜想与假设】甲中氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，乙中稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，甲、乙同学将反应完成后试管中的溶液倒入洁净的废液杯中，没有观察到明显现象，说明液体中没有碳酸根，则可能恰好完全反应，只有NaCl、CaCl2；可能稀盐酸过量，含有NaCl、CaCl2、HCl；可能Ca(OH)2过量，含有NaCl、CaCl2、Ca(OH)2。【验证与探究】甲同学取少量废液于试管中，加入紫色石蕊试液，溶液变红，说明溶液呈酸性，则猜想2正确；乙同学取少量的废液于试管中，加入适量氧化铁粉末，发现溶液变黄色，发生反应的化学方程式为Fe2O36HCl=2FeCl33H2O。【表达与交流】实验室的该废液呈酸性，未经处理直接排放会污染环境，可加熟石灰中和至中性再排放。【归纳与总结】确定反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物外，还要考虑反应物是否有剩余。【拓展与延伸】少量盐酸与碳酸钠溶液反应能产生碳酸氢钠，那么在【猜想与假设】中存在第4种猜想的可能，如果稀盐酸不足，废液中含有碳酸氢钠、氯化钙和氯化钠。