试题与研究江苏省中考化学 第二部分 题型研究 题型三 探究性实验 类型三 实验中意外现象的探究复习课件

第二部分第二部分 题型研究题型研究题型三题型三 探究性实验探究性实验类型三实验中意外现象的探究类型三实验中意外现象的探究（20132013年年2 2次）次）例例1(2013徐州徐州)合金在生活中应用十分广泛。已知某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、铜中的一种或两种。小合金粉末除含铝外，还含有铁、铜中的一种或两种。小明利用如图装置对合金粉末中铁、铜的存在进行探究时，明利用如图装置对合金粉末中铁、铜的存在进行探究时，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，他惊奇地发现有无色气体放出，注射器活塞向右移动。地发现有无色气体放出，注射器活塞向右移动。【提出问题提出问题】难道难道NaOH溶液也能溶液也能与某些金属发生化学反应吗？与某些金属发生化学反应吗？热点题型精练【查阅资料查阅资料】(1)铝能与氢氧化钠溶液反应，铁、铜不能与氢氧化钠铝能与氢氧化钠溶液反应，铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应。溶液反应。分的探究分的探究(有关物质成分的探究详见有关物质成分的探究详见P102类型一类型一)，结，结合所学知识与合所学知识与【查阅资料查阅资料】可分析出合金成分，进而可可分析出合金成分，进而可确定出产生气体的原因。确定出产生气体的原因。(2)铝与氢氧化钠溶液反应的化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为学方程式为(NaAlO2溶于水，溶液显无色溶于水，溶液显无色)。222 2Al+2NaOH+2H O 2NaAlO +3H 【进行猜想进行猜想】猜想猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁。：该合金粉末中除铝外，还含有铁。猜想猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有：该合金粉末中除铝外，还含有_。猜想猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜。：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜。【实验探究实验探究】下列实验下列实验(见表见表1)仅供选用的试剂：仅供选用的试剂：20%的硫酸溶液、的硫酸溶液、30%的的NaOH溶液溶液铜铜实验步骤实验步骤实验现象实验现象结论结论取一定量的合金粉末，加取一定量的合金粉末，加过量的过量的_，充，充分反应后过滤，滤渣备用分反应后过滤，滤渣备用 粉末部分溶解，粉末部分溶解，并有无色气体并有无色气体放出放出 合金中一合金中一定含有定含有_ _ 取步骤取步骤所得滤渣，加过所得滤渣，加过量量_，充分反，充分反应应 滤渣部分溶解，滤渣部分溶解，并有无色气体并有无色气体放出，溶液呈放出，溶液呈浅绿色浅绿色 合金中一合金中一定含有定含有_【得出结论得出结论】猜想猜想3成立。成立。 30%NaOH溶液溶液铝铝20%的硫酸溶液的硫酸溶液铁、铜铁、铜【反思反思】(1)一般来说，活泼金属能与稀硫酸等酸反应，而铝与一般来说，活泼金属能与稀硫酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。铝与稀硫酸酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。铝与稀硫酸发生化学反应的基本类型是发生化学反应的基本类型是_反应。反应。(2)上述实验中用到的稀硫酸由浓硫酸稀释得到，稀释上述实验中用到的稀硫酸由浓硫酸稀释得到，稀释浓硫酸的方法是：把浓硫酸的方法是：把 _,并不断搅拌。并不断搅拌。（3）若小明向合金粉末中加入的是足量的稀硫酸，）若小明向合金粉末中加入的是足量的稀硫酸，则最终剩余的固体成分是则最终剩余的固体成分是_。置换置换浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中铜铜【拓展与分析拓展与分析】请你设计一个实验方案比较铝、铁、铜的金属活动性请你设计一个实验方案比较铝、铁、铜的金属活动性强弱强弱_。【方法指导方法指导】一般情况下一般情况下NaOH溶液不与金属反应，溶液不与金属反应，而此题中而此题中NaOH溶液却与合金反应产生气体，已知此合溶液却与合金反应产生气体，已知此合金中含有铝，铁和铜中的一种或两种，所以此题可转化金中含有铝，铁和铜中的一种或两种，所以此题可转化为合金成分的探究（有关物质成分的探究详见为合金成分的探究（有关物质成分的探究详见P102类型类型一），结合所学知识与一），结合所学知识与【查阅资料查阅资料】可分析出合金成分，可分析出合金成分，进而可确定出产生气体的原因。进而可确定出产生气体的原因。把用砂纸打磨过的铝丝和铜丝分别插入盛有硫酸把用砂纸打磨过的铝丝和铜丝分别插入盛有硫酸亚铁溶液的试管中，过一会观察现象亚铁溶液的试管中，过一会观察现象【解析】【进行猜想】合金中除了含有铝之外，还解析】【进行猜想】合金中除了含有铝之外，还含有铁、铜中的一种或两种，结合题中的猜想可知还含有铁、铜中的一种或两种，结合题中的猜想可知还有铜。【实验探究】铝会与碱反应生成氢气，而铁和有铜。【实验探究】铝会与碱反应生成氢气，而铁和铜不与碱反应，可以先用氢氧化钠鉴别铝的存在，然铜不与碱反应，可以先用氢氧化钠鉴别铝的存在，然后再根据与酸反应时的现象鉴别铁和铜的存在。【反后再根据与酸反应时的现象鉴别铁和铜的存在。【反思】根据铝与盐酸反应生成氢气的化学方程式可知该思】根据铝与盐酸反应生成氢气的化学方程式可知该反应属于置换反应；由于浓硫酸溶于水时放出大量的反应属于置换反应；由于浓硫酸溶于水时放出大量的热，所以稀释浓硫酸时要把浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入热，所以稀释浓硫酸时要把浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中水中， 并不断搅拌并不断搅拌；在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面，不与酸反在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面，不与酸反应，故加入过量稀硫酸后，最终固体成分是铜。【拓应，故加入过量稀硫酸后，最终固体成分是铜。【拓展与分析】根据金属与盐溶液反应的条件，在金属活展与分析】根据金属与盐溶液反应的条件，在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在它后面的金属动性顺序中，排在前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以铝能置换出铁，铜不能从其盐溶液中置换出来，所以铝能置换出铁，铜不能置换出铁置换出铁。2. (2015桂林桂林)在一次化学实验中，同学们将饱和在一次化学实验中，同学们将饱和CuSO4溶溶液逐滴加到液逐滴加到5 mL饱和饱和NaOH溶液中，观察到以下异常实溶液中，观察到以下异常实验现象：验现象：实验实验序号序号滴加滴加CuSOCuSO4 4溶液的量溶液的量实验现象实验现象第第1 16 6滴滴产生蓝色沉淀，但振荡后沉产生蓝色沉淀，但振荡后沉淀消失，形成亮蓝色溶液淀消失，形成亮蓝色溶液第第7 79 9滴滴产生蓝色沉淀，且沉淀逐渐产生蓝色沉淀，且沉淀逐渐增多。振荡后沉淀不消失，增多。振荡后沉淀不消失，很快沉淀逐渐变黑色很快沉淀逐渐变黑色针对训练在实验在实验中同学们根据所学初中化学知识判断蓝色沉淀中同学们根据所学初中化学知识判断蓝色沉淀是是Cu(OH)2，请你写出生成蓝色沉淀的化学方程请你写出生成蓝色沉淀的化学方程式式_。实验实验中蓝色沉淀为什么消失？同学们继续进行如下探究。中蓝色沉淀为什么消失？同学们继续进行如下探究。 【查阅资料查阅资料】. Cu(OH)2在室温下稳定，在室温下稳定，70 80 时可脱水分时可脱水分解生成解生成CuO。. 铜酸钠铜酸钠Na2Cu(OH)4溶于水，溶液呈亮蓝色。溶于水，溶液呈亮蓝色。CuSO42NaOH Cu(OH)2Na2SO4【猜想与讨论【猜想与讨论】小陶认为蓝色沉淀消失可能是小陶认为蓝色沉淀消失可能是Cu(OH)2发生了分解。其发生了分解。其他同学一致否定了他的猜测，理由是他同学一致否定了他的猜测，理由是_。同学们交流讨论后，提出以下两种猜想。同学们交流讨论后，提出以下两种猜想。猜想一：少许猜想一：少许Cu(OH)2可溶于足量水中。可溶于足量水中。猜想二：猜想二：Cu(OH)2可在足量可在足量NaOH浓溶液中溶解，溶液浓溶液中溶解，溶液呈亮蓝色呈亮蓝色 黑色的黑色的CuO和水和水，与现象与现象中亮蓝色溶液不符中亮蓝色溶液不符Cu(OH)2分解产生分解产生实验实验序号序号实验方法与操作实验方法与操作实验现象实验现象结论结论 将少许将少许Cu(OH)Cu(OH)2 2粉末加到粉末加到5 5 mLmL蒸馏水中蒸馏水中，充分振，充分振荡荡_猜想一猜想一错误错误 猜想二猜想二正确正确【实验探究【实验探究】为验证猜想为验证猜想，同学们用同学们用Cu(OH)2粉末粉末(其他试剂可任选其他试剂可任选)设设计如下实验。请你填写表中的空格。计如下实验。请你填写表中的空格。Cu(OH)2粉末不粉末不溶解溶解将少许将少许Cu(OH)2粉末加粉末加到到5 mL饱和饱和NaOH溶溶液中，充分振荡液中，充分振荡蓝色固体逐渐消蓝色固体逐渐消失，溶液无色变失，溶液无色变亮蓝色亮蓝色【结论与反思【结论与反思】(1)根据实验，并进一步查阅资料知道，根据实验，并进一步查阅资料知道，Cu(OH)2在在NaOH溶液中溶解生成溶液中溶解生成Na2Cu(OH)4，反应的化学方程式是，反应的化学方程式是_。(2)(2)根据实验可知饱和根据实验可知饱和CuSOCuSO4 4溶液与饱和溶液与饱和NaOHNaOH溶液的反应溶液的反应是放热反应，依据的实验现象是是放热反应，依据的实验现象是_。Cu(OH)22NaOH Na2Cu(OH)470 80 时可脱水分解生成黑色氧化铜时可脱水分解生成黑色氧化铜，而实验而实验中蓝色沉淀很快变黑中蓝色沉淀很快变黑，说明反应放热说明反应放热Cu(OH)2在常温下稳定在常温下稳定，【解析】硫酸铜与氢氧化钠能发生复分解反应生成【解析】硫酸铜与氢氧化钠能发生复分解反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为为 。【猜想。【猜想与讨论】结合题中信息，现象与讨论】结合题中信息，现象中出现亮蓝色溶液，中出现亮蓝色溶液，而而Cu(OH)2分解产生黑色氧化铜和水，现象矛盾。分解产生黑色氧化铜和水，现象矛盾。【实验探究】结合题中信息，证明猜想一中少许【实验探究】结合题中信息，证明猜想一中少许Cu(OH)2溶于水错误，实验没有明显现象，而证明猜溶于水错误，实验没有明显现象，而证明猜想二正确，结合实验想二正确，结合实验，应将少许，应将少许Cu(OH)2粉末加到粉末加到5 mL饱和饱和NaOH溶液中，充分振荡，溶液中，充分振荡，CuSO42NaOH Cu(OH)2Na2SO4蓝色固体逐渐消失，溶液由无色变成亮蓝色即可。蓝色固体逐渐消失，溶液由无色变成亮蓝色即可。【结结论与反思论与反思】由题意由题意Cu(OH)2在在NaOH溶液中溶解生成溶液中溶解生成Na2Cu(OH)4反应的化学方程式为：反应的化学方程式为：Cu(OH)2+2NaOH Na2Cu(OH)4。（。（2）要证明放热现象。结合题中关于温度）要证明放热现象。结合题中关于温度的信息和现象，氢氧化铜在常温下稳定，的信息和现象，氢氧化铜在常温下稳定，70 80 时时可脱水分解生成黑色的氧化铜，而实验可脱水分解生成黑色的氧化铜，而实验中蓝色沉淀很中蓝色沉淀很快变黑，说明反应放热。快变黑，说明反应放热。