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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,实验探究题,类型一,有关物质组成或成分探究,知识储备,举例,方法点拨,反应后物,质成分的,探究,(1),成分分析:.溶质成分,一定有的成分,:,可溶性生成物且不再发生化学反应的,可能有的成分,:,过量的某一种可溶性反应物,.固体成分,:,结合信息提示判断其成分,(2),检验,:,用该物质的性质去检验,但所选试剂不能对可能有的成分检验造成干扰,对失去标签的,物质成分的,探究,(1),判断猜想是否合理,:,根据物质的摆放顺序判断物质的种类,(,如酸、碱、盐、氧化物,);,根据破损标签,提供的部分信息,(,如化学式、浓度等,);,根据药品的特性,(,颜色、气味,),等,(2),利用离子的性质选择合适的试剂检验,元素组成,有机物的元素组成测定,:,将有机物燃烧,通过测定水、二氧化碳,(,一氧化碳,),等,从而确定其元素组成,类型一,有关物质组成或成分探究,题型突破,例,1,2018,衡阳改编,某化学兴趣活动小组的同学学习了,“,灭火器原理,”,后,设计了如图,T5-1,所示,实验,并对反应后锥形瓶中残留废液进行探究。,提出问题,废液中所含溶质是什么物质,?,猜想与假设,猜想,(,一,):,废液中的溶质可能是,NaCl,、,Na,2,CO,3,和,HCl;,猜想,(,二,):,废液中的溶质只有,NaCl;,猜想,(,三,):,废液中的溶质是,NaCl,和,HCl;,猜想,(,四,):,废液中的溶质是,。,讨论与交流,小明认为猜想,(,一,),无须验证就知道是错误的。他的理由,是,。,图,T5-1,类型一,有关物质组成或成分探究,实验与结论,(1),为验证猜想,(,二,),小强同学取少量废液装入试管中,然后滴入,AgNO,3,溶液,产生白色沉淀,滴加稀硝,酸沉淀不溶解。于是小强认为猜想,(,二,),正确。小强的实验,(,填,“,能,”,或,“,不能,”,),验证,猜想,(,二,),的正确性,原因是,。,(2),小丽为验证猜想,(,三,),选用大理石作试剂。若猜想,(,三,),是正确的,验证时发生反应的化学方程式,为,。,(3),若验证猜想,(,四,),是否正确,下列试剂中可选用的有,(,填序号,),。,氢氧化钠溶液,氯化钙溶液,稀盐酸,氯化钾溶液,拓展与应用,若废液中的溶质是,NaCl,和,HCl,根据,HCl,的性质,无须另加试剂,只要对废液进行,操作即可,从废液中得到,NaCl,固体。此方法的缺点是,。,类型一,有关物质组成或成分探究,答案,猜想与假设,NaCl,和,Na,2,CO,3,讨论与交流,Na,2,CO,3,与,HCl,能发生化学反应而不能共存于同一种溶液中,实验与结论,(1),不能,NaCl,和,HCl,都能与硝酸银反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,不能证明只有氯化钠,(2)CaCO,3,+2HCl,CaCl,2,+H,2,O+CO,2,(3),拓展与应用,蒸发结晶,挥发出的氯化氢气体有毒,会污染环境,解析,猜想与假设,根据发生的反应,废液的可能组成是恰好完全反应,废液中的溶质只有氯化钠,;,反,应物盐酸有剩余,废液中含有氯化钠和氯化氢,;,反应物碳酸钠有剩余,废液中含有碳酸钠和氯化钠。讨论,与交流,碳酸钠与稀盐酸能发生化学反应不能共存于同一种溶液中。实验与结论,(1),验证一种物质是否存,在,要排除其他物质的干扰,NaCl,和,HCl,中的氯离子都能与银离子反应生成白色沉淀。,(2),检验盐酸的存在,可加入碳酸盐根据是否放出气体判断。,(3),检验碳酸钠的存在可以将碳酸根转化为沉淀或气体。拓展与,应用,要除去氯化钠溶液中的氯化氢并得到氯化钠固体可用蒸发结晶的方法,因为氯化氢气体受热能挥发,出来,但氯化氢有毒,会污染环境。,类型一,有关物质组成或成分探究,类型二,有关变质类的探究,知识储备,举例,方法点拨,对物质变质后成分的探究,(1),猜想变质的情况,:,未变质、部分变质、完全变质,(2),成分检验,:,利用物质的性质进行检验,如检验氢氧化钠的变质程度,根据碳酸盐的化,学性质检验碳酸钠的生成,但注意所选试剂要避开可能存在的,NaOH,的干扰,;,证明变质,的程度,则要先用中性溶液,(,如氯化钙溶液,),检验并除去碳酸钠,再根据碱的化学性质检,验氢氧化钠的存在,类型二,有关变质类的探究,题型突破,例,2,2018,资阳,实验室一瓶久置的氢氧化钠溶液可能发生了变质,(,若发生变质,变质的结果是生成了,Na,2,CO,3,),现对该瓶氢氧化钠溶液进行分析检测。,猜测溶质,猜测一,:,溶液中溶质只有,NaOH;,猜测二,:,溶液中溶质只有,Na,2,CO,3,;,猜测三,:,溶液中溶质,。,查阅资料,溶液能使无色酚酞变红,则该溶液可能是碱溶液或碱性溶液,;,Na,2,CO,3,溶液能使,pH,试纸变蓝,BaCl,2,溶液不能使,pH,试纸变色。,类型二,有关变质类的探究,实验设计,实验方案一,:,实验方案二,:,实验结论,根据实验方案一,你得出的结论是,:,溶液中的溶质一定有,可排除猜测,;,根据实,验方案二,你认为该瓶溶液中的溶质是,。,讨论,(1),实验方案一不能准确确定溶质一定含有,NaOH,的原因是,。,(2),实验室为防止,NaOH,溶液变质,你的措施是,(,答一点即可,),。,类型二,有关变质类的探究,答案猜测溶质,既有,NaOH,又有,Na,2,CO,3,实验结论,Na,2,CO,3,一,NaOH,和,Na,2,CO,3,讨论,(1)Na,2,CO,3,溶液也显碱性,也能使无色酚酞变红,不能确定溶质一定含有,NaOH,(2),密封保存,(,或现配现用或其他有效措施,),解析,猜测溶质,氢氧化钠在空气中易与二氧化碳反应生成碳酸钠而变质,所以溶液中的溶质有三种情况,:,只有氢氧化钠,只,有碳酸钠,既有氢氧化钠又有碳酸钠。,实验结论,方案一中加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生,说明溶液中一定含有碳酸钠,则猜测一错误,;,根据方案二,待测液中加,足量氯化钡溶液后,有白色沉淀产生,说明溶液中含有碳酸钠,向上层清液中滴加无色酚酞溶液,溶液变红,说明溶液中还含,有氢氧化钠。讨论,(1),因为碳酸钠溶液呈碱性,也能使无色酚酞变红,所以方案一不能确定溶液中的溶质一定含有,NaOH,。,(2),氢氧化钠溶液露置在空气中容易变质,因此应该密封保存。,知识储备,类型三,有关物质含量探究,举例,方法点拨,空气中氧气含量的测定,利用反应前后的压强变化设置实验,考虑其装置优缺点、实验偏差等,反应物及,装置灵活多样,抓住本质,结合实际装置进行分析解答,混合物中某种成分含量测定,(1),类型,:,金属含量、金属氧化物含量、碳酸盐含量,(2),测定,:,利用待测物质的性质设置实验,考虑排除其他因素的影响,灵活利用质,量守恒和化学方程式的有关计算解决问题,详见考点过关篇中专项,04,题型突破,类型三,有关物质含量探究,例,3,某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。,原理思路,利用,Na,2,CO,3,与稀硫酸反应产生,CO,2,通过对,CO,2,质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而,计算样品纯度。,实验方案,小科同学根据以上思路,设计了如图,T5-6,甲的实验方案,(,固定装置省略,),。装置中,仪器,d,的名称,是,。,图,T5-6,类型三,有关物质含量探究,交流讨论,小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下,列因素中会导致难以避免的误差有,(,填序号,),。,加入的稀硫酸量不足,装置内空气中的,CO,2,没有排出,反应产生的,CO,2,未被完全吸收,干燥管与空气直接相通,类型三,有关物质含量探究,方案改进,为减小误差,使,CO,2,质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲,方案进行改进,设计了如图乙的实验方案,(,固定装置省略,),。图乙的,B,装置中样品在,与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通空气时,a,、,b,、,c,三个弹,簧夹的控制方法是,。,数据分析,C,装置的作用是,;,若撤去图乙中的,C,装置,则测得工业烧碱的纯度将,(,填,“,偏高,”“,偏低,”,或,“,无影响,”,),。,拓展提高,已知,Na,2,CO,3,溶液与稀硫酸反应先生成,NaHCO,3,当,Na,2,CO,3,全部转化为,NaHCO,3,后,生成的,NaHCO,3,才能继续与稀硫酸反应生成,CO,2,。现向样品中加一定,量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到,X,溶液。请分析推断反应后所得,X,溶液的,溶质,写出其所有的可能组成,:,。,类型三,有关物质含量探究,答案,实验方案,锥形瓶,交流讨论,方案改进,打开,a,、,b,关闭,c,数据分析,吸收水蒸气,偏低,拓展提高,硫酸钠,硫酸钠和硫酸,硫酸钠和碳酸氢钠,类型三,有关物质含量探究,解析,交流讨论,分液漏斗可以添加稀硫酸,;,但装置内空气中没有排出的,CO,2,、未被完全吸收的反应产生,的,CO,2,、空气中的二氧化碳和水蒸气都能被碱石灰吸收会导致难以避免的误差。,方案改进,为减小误差,使,CO,2,质量的测定更准确。根据图乙可以知道,反应之前要打开弹簧夹,a,和,b,关闭,弹簧夹,c,从而使,b,装置中的空气排出。,数据分析,反应生成的气体在逸出的过程中要带出一部分水蒸气,;,如果没有,C,装置会使得,D,装置中吸收的,气体偏多,计算出碳酸钠的质量偏大,从而使测定出的氢氧化钠质量偏低。,拓展提高,反应后产生了无色气体,所以碳酸钠已经全部转变为碳酸氢钠。恰好完全反应时,生成硫酸钠,;,硫酸过量,则溶质为硫酸钠和硫酸,;,硫酸的量不足,则溶质为硫酸钠和碳酸氢钠。,知识储备,类型四,无明显现象反应的探究,举例,方法点拨,二氧化碳与氢氧化钠反应,(1),确定碳酸钠生成,:,加酸有气体,;,加碱,如,Ba(OH),2,有沉淀,;,加盐,(,如,BaCl,2,),有沉淀,(2),验证二氧化碳减少,:,密闭装置,气压减小,酸碱中和反应,(1),借助酸碱指示剂颜色变化,(,以酸中和碱为例加酚酞,),(2),借助其他物质与酸碱反应的现象来证明酸或碱不存在,(3),借助反应中溶液,pH,变化,(4),借助中和反应放热,题型突破,类型四,无明显现象反应的探究,例,4,2018,泰州,为探究,CO,2,与,NaOH,溶液发生的反应,某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。,查阅资料,.20 时,几种物质在水中的溶解度见下表,:,物质,Na,2,CO,3,NaHCO,3,Ca(OH),2,Ba(OH),2,溶解度,/g,21.5,9.6,0.165,3.89,.本实验条件下,Na,2,CO,3,溶液和,NaHCO,3,溶液的,pH,分别约为,11.0,和,8.5,。,实验探究,(1),实验一,:,小雨取一充满,CO,2,的矿泉水瓶,加入一定量的水,立即拧紧瓶盖,振荡,发现瓶子变瘪,;,小雨另取一,相同的充满,CO,2,的矿泉水瓶,向其中加入与水等体积的,NaOH,溶液,立即拧紧瓶盖,振荡,得到溶液,X,此时观,察到的现象是,。实验中,小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是,。,(2),实验二,:,为检验,CO,2,与,NaOH,溶液反应的产物,小亮取实验一所得溶液,X,少许,向其中滴加,BaCl,2,溶液,有,白色沉淀产生,该反应的化学方程式为,。实验中不宜将,BaCl,2,溶液换成,CaCl,2,溶液的原因是,。,(3),实验三,:,小华取实验一所得溶液,X,少许,向其中加入过量的,BaCl,2,溶液,振荡,静置,取上层清液,滴入,1,滴酚,酞溶液,发现溶液呈,色,证明溶液,X,中有,NaOH,剩余。实验中,小华没有直接向少量溶液,X,中滴入,酚酞溶液,理由是,。,类型四,无明显现象反应的探究,(4),实验四,:,兴趣小组将,CO,2,持续通入一定浓度一定量的,NaOH,溶液中,用数字化实验技术测定反应过程,中溶液的,pH,和温度变化,结果如图,T5-12,所示。,类型四,无明显现象反应的探究,图,T5-12,图甲中,BC,段发生反应的化学方程式为,。图乙中,DE,段温度变化,的原因是,。,反思感悟,(5),实验从,CO,2,减少、,NaOH,减少,Na,2,CO,3,生成等物质的变化,以及,转化等视角多维度探究,CO,2,与,NaOH,发生了反应,对于现象不明显的化学反应,可以通过现代技术手段进行数据测定,实现反应,过程的,“,可视化,”,。,类型四,无明显现象反应的探究,答案,(1),矿泉水瓶变瘪,且比装水的矿泉水瓶更瘪,排除水的干扰,证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发,生了化学反应,(2)Na,2,CO,3,+BaCl,2,BaCO,3,+2NaCl,如果,NaOH,溶液有剩余,会与,CaCl,2,形成微溶于水的,Ca(OH),2,也会有白色沉淀,(3),红,碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞溶液变红,(4)Na,2,CO,3,+CO,2,+H,2,O,2NaHCO,3,二氧化碳与氢氧化钠生成碳酸钠和水的反应是放热反应,(5),能量,类型四,无明显现象反应的探究,解析, (1),实验一,:,二氧化碳与水反应,使矿泉水瓶内压强减小,瓶子变瘪,;,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,也,会使矿泉水瓶内压强减小,瓶子变瘪,但氢氧化钠溶液中也有水,所以瓶子变瘪不能说明二氧化碳与氢氧化,钠发生了反应,;,通过对比实验,如果加入与水等体积的,NaOH,溶液的瓶子变得比加水的瓶子更瘪,说明二氧,化碳与氢氧化钠发生了化学反应。,(2),实验二,:,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与氯化钡,反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为,Na,2,CO,3,+BaCl,2,BaCO,3,+2NaCl;,由于氢氧化钙的,溶解度很小,如果溶液中氢氧化钠有剩余,会与加入的氯化钙溶液形成氢氧化钙,也会得到沉淀,不能确定,CO,2,与,NaOH,溶液反应后的产物。,类型四,无明显现象反应的探究,解析,(3),实验三,:,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,静置,取上,层清液,若溶液,X,中含有氢氧化钠,滴加酚酞溶液,溶液变红,;,由于碳酸钠溶液呈碱性,滴加酚酞溶液,溶液也变红色,故无,法说明氢氧化钠是否有剩余。,(4),实验四,:,图甲中,B,点的,pH,为,11.0,C,点的,pH,约为,8.5,本实验条件下,Na,2,CO,3,溶液,和,NaHCO,3,溶液的,pH,分别约为,11.0,和,8.5,所以从,B,点开始碳酸钠被逐渐消耗,生成碳酸氢钠,根据质量守恒定律可,知有水参加反应,故反应的化学方程式为,Na,2,CO,3,+CO,2,+H,2,O,2NaHCO,3,;,由图甲和图乙对比可知,DE,段发生的反应,是二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,此过程温度升高,说明此反应为放热反应。,(5),四个实验分别从,CO,2,减少、,NaOH,减少,Na,2,CO,3,生成等物质的变化和能量转化视角多维度探究,CO,2,与,NaOH,发生了反应。,知识储备,类型五,有关反应条件及影响因素的探究,举例,条件或影响因素,方法点拨,铁生锈条件的探究,条件,:(1),铁,;(2),与水接触,;(3),与,氧气,(,或空气,),接触,控制变量法,:,多因素影响的实验,只改变其中的某个因素,来研究这个因素对实验的影响,常见因素,:,催化剂、温度、反应物种类及浓度、反应时,间及接触面积等,用控制变量法解决问题的思路,;,明确探究问题,;,寻找,影响因素,;,保持其他因素不变,;,改变研究因素,对比实验一般由两个或两个以上的实验组成,在对比中,可准确找出不同条件对实验结果的影响,燃烧条件的探究,条件,:(1),可燃物,;(2),温度达到着,火点,;(3),与氧气,(,或空气,),接触,影响化学反应速率的,因素,因素,:(1),温度,;(2),反应物的浓度,或纯度,;(3),反应物间的接触面,积,;(4),催化剂等,例,5,2018,乐山,小明同学欲通过实验证明,“,二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂,”,这一命题。他设计,并完成了下表所示的探究实验。,类型五,有关反应条件及影响因素的探究,实验操作,实验,现象,实验结论和总结,各步骤结论,总结,实验一,将氯酸钾加热至熔化,伸入带火星的木条,木条,复燃,氯酸钾受热要分解产生氧气,但是,(,反应的化学方程式为,),二氧化锰是氯酸钾,受热分解的催化剂,实验二,加热二氧化锰,伸入带,火星的木条,木条不,复燃,二氧化锰受热不产生氧气,实验三,木条,迅速,复燃,二氧化锰能加快氯酸钾的分解,(1),请你帮小明同学填写上表中未填完的空格。,(2),在小明不同的探究实验中,实验一和实验二起的作用是,。,(3),小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内,“,总结,”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终,完成了对,“,命题,”,的实验证明。,第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是,;,第二方面的实验是要,。,类型五,有关反应条件及影响因素的探究,类型五,有关反应条件及影响因素的探究,答案,(1),实验一,:,时间较长、温度较高,2KClO,3,2KCl+3O,2,实验三,:,将,MnO,2,与,KClO,3,的混合物加热,伸入带火星的木条,(2),对比,(,或对照等,),(3),比较,MnO,2,在,KClO,3,分解前后的质量,验证从反应后的剩余物中分离出的,MnO,2,是否能加快,KClO,3,的分解,类型五,有关反应条件及影响因素的探究,解析,本题是一道控制变量的实验探究题。催化剂指的是在化学反应里能改变其他物质的反应速率,自,身的化学性质和质量在反应前后没有改变的物质。在验证二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂时,需要,验证这三个方面。,(1),将氯酸钾加热至熔化,伸入带火星的木条,木条复燃,证明氯酸钾受热分解产生氧气,但是时间较长、温度较高,;,加热二氧化锰,伸入带火星的木条,木条不复燃,说明二氧化锰受热不产生氧气,;,将,MnO,2,与,KClO,3,的混合物加热,伸入带火星的木条,木条迅速复燃,说明二氧化锰能加快氯酸钾的分解。,(2),实验一和实验二起的作用是对照。,(3),为证明二氧化锰是反应的催化剂还需要证明,MnO,2,的化学性质,和质量在反应前后没有改变。故第一方面,:,比较,MnO,2,在,KClO,3,分解前后的质量,;,第二方面,:,验证从反应后,的剩余物中分离出的,MnO,2,是否仍能加快,KClO,3,的分解。,例,6,小彬同学家新买了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用,到的金属活动性顺序中没有铬,为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进,行了如下探究活动。,查阅资料,铬,(Cr),是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反,应,生成蓝色的硫酸亚铬,(CrSO,4,),溶液,铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液,预测,三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,:,Cr Al Cu,Al Cr Cu,Al Cu Cr,实验过程,取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮。,类型六,其他类的探究,题型突破,类型六,其他类的探究,实验一,实验二,实验三,实验,方案,实验,现象,片表面产生气泡缓慢,溶,液变成蓝色,铝片表面产生气泡较快,结论,铬能和稀硫酸发生反应,反应速率较慢,铜不与稀硫酸反应,三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是,类型六,其他类的探究,回答问题,(1),用砂纸打磨金属片的目的是,。,(2),实验一所发生反应的化学方程式是,。,(3),小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相,对位置关系,小燕认为不可行,理由是,。,(4),小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关,系,这三种药品可以是,。,归纳,比较金属活动性强弱的方法有,:,;,。,答案,实验过程,无现象,铝能与稀硫酸发生反应,反应速率较快,Al Cr Cu(,或,),回答问题,(1),除去金属表面的氧化物,(,或污物,),(2)Cr+H,2,SO,4,CrSO,4,+H,2,(3),无法比较铬和铝的金属活动性强弱,(4)Al,、,CrSO,4,溶液、,Cu(,合理即可,),归纳,通过金属与酸反应判断金属活动性强弱,通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱,类型六,其他类的探究,解析,实验过程,铬片表面产生气泡缓慢,铜片与稀硫酸不反应,无明显现象,铝片表面产生气泡较快,;,可判断三,种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是,:Al Cr Cu(,或,),。回答问题,(1),用砂纸打磨金属片,可除去金属,表面的氧化物,(,或污物,),。,(2),由资料可知,铬能与稀硫酸反应,生成,CrSO,4,反应的化学方程式为,Cr+H,2,SO,4,CrSO,4,+H,2,。验证三种金属的活动性顺序选择的试剂,:,“,两金夹一盐,”,或,“,两盐夹一金,”,可以用,Al,、,CrSO,4,溶液、,Cu,也可以用,Al,2,(SO,4,),3,溶液、,Cr,、,CuSO,4,溶液。,类型六,其他类的探究,
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