2021年安徽中考化学复习练习ppt课件：18专题十八-实验探究题.pptx

中考化学（安徽专用）,第六部分热点题型专题十八实验探究题,1.(2018安徽,9,2分)对比实验是实验探究的重要方法,下列对比实验设计能达到相应实验目的的是(),答案AA项,其他条件相同,水的温度不同,能达到实验目的;B项,没有控制水为唯一变量,不能达到实验目的;C项,选择的可燃物不同,空气不是唯一变量,不能达到实验目的;D项,二氧化碳与水反应生成碳酸,酚酞遇碳酸不变色,不能达到实验目的。,知识拓展控制变量法基本思路是:假设某个探究的实验对象可能受到A、B、C、D、E等因素的影响,为了判断其中A因素是否会对实验对象造成影响,可以控制除A以外的B、C、D、E等因素,使之保持恒定,然后仅改变因素A,观察实验对象的变化情况。,2.(2020广东广州,20,2分)下列实验中,根据实验现象可得到相应结论的是(),答案B铁的金属活动性大于银和铜,能将银和铜从它们的盐溶液中置换出来,但该实验无法比较银和铜的金属活动性强弱,故A错误;检验气体纯度时,若发出尖锐爆鸣声,说明气体不纯,故B正确;加热时铁丝可在氧气中燃烧,生成四氧化三铁,故C错误;点燃某气体时,产生水,说明该气体中含有氢元素,不一定为氢气,故D错误。,知识归纳B项,若听到“噗”的声音,说明气体很纯;C项,铁与水、氧气共同作用生成铁锈。,3.(2020重庆A,15,2分)下列课本中的实验均做了一定的改动,改动后仍然能达到实验目的的是(),答案AA选项,把水换成红墨水更有助于观察实验现象;B选项,浓盐酸挥发出的氯化氢气体不能使酚酞溶液变色,观察不到明显现象;C选项,反应体系不密闭,不能验证化学反应前后质量是否相等;D选项,烧杯中的冰水不能使红磷或白磷的温度达到其着火点,因此实验中的可燃物均不能燃烧,无法探究物质燃烧的条件。,解题关键对实验装置进行改动后,一定要注意改动后的装置与原装置的区别,同时分析这种改动会给实验装置、实验过程带来怎样的变化,这种变化是否会使实验结果发生改变。,4.(2020河北,6,2分)下图所示实验方案不能达到实验目的的是(),答案AA项,酸性溶液和中性溶液都不能使酚酞溶液变色,因此无法证明待测溶液呈酸性;B项,硝酸钾加水振荡,部分溶解,加热后全部溶解,可证明硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大;C项,电解水生成氢气和氧气,可证明水是由氢、氧元素组成的;D项,氢氧化钠和硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,但反应前后质量不变,可验证质量守恒定律。,5.(2018安徽,14,7分)“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验:盛有氢氧化钠、亚甲蓝(C16H18N3SCl)、葡萄糖混合液的试管,经振荡、静置后溶液颜色会出现反复变化(如图1)。某兴趣小组开展如下探究,回答下列问题。图1图2(1)混合液中属于人类基本营养物质的有水和。,(2)小明对振荡后溶液变蓝的原因进行如下猜想:溶液中溶入CO2;溶液中溶入O2;溶液中溶入(填化学式)。(3)小红利用图2装置,从A端吹入呼出的气体,混合液由无色变蓝色,由此(填“能”或“不能”)得出猜想正确,原因是。(4)为探究猜想,利用图2装置设计实验方案:。,答案(7分)(1)葡萄糖(1分)(2)N2(1分)(其他合理答案均给分)(3)不能(1分)人体呼出的气体中也含有氮气和氧气等(2分)(4)从A端通入氧气,若溶液变蓝,则猜想正确;若溶液不变蓝,则猜想不正确(2分),解析(2)空气中含有N2、O2、CO2等气体,振荡后溶液变蓝可能是因为溶液中溶有O2、N2、CO2等。(3)由于人呼出的气体中含有二氧化碳、氧气、氮气等,所以吹入人呼出的气体后混合液由无色变蓝色,不能得出猜想正确。(4)为探究猜想是否正确,可以向混合液中通入氧气,通过观察混合液是否变蓝进行判断。,6.(2020北京,24,6分)丙酸钙为白色固体,易溶于水,可作食品防霉剂,国家标准规定了其用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量。小组同学实验探究其性质和防霉的效果。.探究丙酸钙的性质。【进行实验】用下图装置(夹持仪器已略去)完成实验,记录如下:,【解释与结论】(1)中现象说明有CO2产生。CO2与石灰水反应的化学方程式为。(2)查阅资料得知丙酸钙与盐酸反应无气体生成。由实验可得出的结论是。.探究丙酸钙防霉的效果【进行实验】分别按下列的配方蒸制8个馒头,冷却后置于密封袋中,记录如下:,【解释与结论】(3)设计第1组实验的目的是。(4)第2组,中x为。(5)对比第1组、第2组实验可得到的结论是。【反思与评价】(6)某同学认为“制作面食、糕点时,丙酸钙用量越大越好”,你是否同意此观点,并说明理由:。,答案(1)CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O(2)丙酸钙受热分解产物中含有碳酸盐(3)探究丙酸钙的使用量对防霉的效果的影响(4)5(5)其他条件相同时,加入5 g蔗糖对丙酸钙防霉的效果无显著影响(6)不同意。国家标准规定了丙酸钙用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量,解析(1)石灰水是氢氧化钙的水溶液,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。(2)由实验可知,丙酸钙受热分解后的固体能与稀盐酸反应,产生气体,且气体能使澄清石灰水变浑浊,说明固体与稀盐酸反应生成的气体为二氧化碳,证明丙酸钙受热分解产生了碳酸盐。(3)第1组实验研究的自变量是丙酸钙的使用量,因变量是开始发霉时间。所以第1组实验的目的是探究丙酸钙的使用量对防霉的效果的影响。(4)第2组实验研究的变量为丙酸钙的质量,要控制其他变量相同,包括使用的蔗糖质量,故x为5。(5)第1组实验和第2组实验对比可知,研究的变量是是否加入了5 g蔗糖,分析实验数据可得出加入5 g蔗糖对丙酸钙防霉的效果无显著影响。,7.(2020山西,29,9分)在一次实践活动中,某小组同学对游泳馆内清澈湛蓝的池水产生了浓厚的兴趣,他们对池水呈现蓝色的原因、溶质成分、池水处理方法和对环境的影响,展开了连续性问题探究。活动一:查阅相关资料,寻找池水呈现蓝色的原因。【查阅资料】水对蓝光的反射作用使水呈现蓝色,水越深蓝色越深。【交流讨论】光反射引起池水呈现蓝色,从微观角度分析,水分子本身改变。有同学质疑:池水呈现蓝色可能加入了硫酸铜。活动二:检验泳池水中是否加入硫酸铜。,【实验小结】泳池水中含有硫酸铜。步骤1发生反应的化学方程式为。【实验调查】同学们咨询了泳馆的管理人员,得知:池水是定期净化再利用的。池水中硫酸铜起到抑制藻类繁殖等作用。活动三:设计泳池水净化模拟实验装置(如图)。【进行实验】小组同学取一定量的泳池污水于水槽中,再加入适量的絮凝剂(聚合氯化铝),10分钟后,打开水泵使水循环,在此过程中石英砂的作用是。【归纳提升】为保证净化后的池水安全、卫生,还应增加的一个净水步骤是。,从爱护水资源角度分析,池水净化再利用的好处是。,答案活动一:【交流讨论】没有活动二:1.NaOH溶液/Ca(OH)2溶液(合理即可),2.Ba(NO3)2溶液/BaCl2溶液(合理即可)S【实验小结】CuSO4+2NaOH Cu(OH)2+Na2SO4(合理即可)【进行实验】过滤【归纳提升】投药消毒节约用水/防止水体污染(合理即可),解析活动一:【交流讨论】光反射引起池水变蓝,没有发生化学变化,所以从微观角度分析,水分子本身没有发生改变。活动二:根据有蓝色沉淀产生的现象和泳池水中含有Cu2+可知,向盛有泳池水的试管中滴加的是碱溶液,如NaOH溶液、KOH溶液、Ca(OH)2溶液等。根据实验结论泳池水中含有CuSO4可知,步骤2是检验泳池水中含有的S,所以向盛有泳池水的试管中加入可溶性钡盐,如Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液等。【实验小结】步骤1中若加入的是NaOH溶液,发生反应的化学方程式为CuSO4+2NaOH Cu(OH)2+Na2SO4。活动三:【进行实验】游泳池的污水中加入适量的絮凝剂,会产生沉淀,石英砂起过滤的作用可除去沉淀物质。【归纳提升】为保证净化后的池水安全、卫生,还应该增加投药消毒步骤。池水净化再利用可以节约用水、防止水体污染等。,解题技巧在解答活动二的问题时,可根据实验小结泳池水中含有硫酸铜,得出步骤1是检验Cu2+的存在,步骤2是检验S的存在,然后确定所滴加的试剂。,8.(2020湖南常德,24,10分)同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究。请参与探究并回答下列问题。【探究目的】二氧化碳溶于水是否与水反应【探究思路】(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是,观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有;(2)CO2溶于水无明显现象,(填“能”或“不能”)用“观察”的方法判断是否发生反应;(3)“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是:生成物和反应物的性质差异。【提出猜想】猜想一:二氧化碳溶于水不与水反应;猜想二:。【实验设计】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验:,(1)“实验设计”中的稀醋酸还可用(填物质名称)代替;(2)“实验设计”的具体内容是;(3)“实验设计”的目的是。【进行实验】观察记录实验现象,进行实验探究。【实验结论】猜想二成立。支持猜想二成立的实验现象是。【反思交流】(1)实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有(填字母序号);A.设计对比实验B.控制实验条件C.获取事实证据D.逻辑推理判断(2)将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中没有明显实验现象,判断两者混合是否发生化学反应的具体方法是(任写1条)。,答案【探究思路】(1)是否有新物质生成 颜色变化、放出气体、生成沉淀等并伴有吸热、放热、发光等能量变化(前三种体现物质变化的宏观现象答出一种即可,后三种体现能量变化的宏观现象不写不扣分)(2)不能【提出猜想】猜想二:a.二氧化碳溶于水能与水反应;b.二氧化碳溶于水能与水反应生成酸类物质;c.二氧化碳溶于水能与水反应生成碳酸(任写一种猜想即可)【实验设计】(1)稀盐酸(或稀硫酸、磷酸等其他非氧化性酸均可)(2)向第二朵纸花喷水(3)验证CO2能否使紫色石蕊变色(表述为“CO2不能使紫色石蕊变色”等实验结论形式的不给分)【实验结论】支持“猜想二a”成立的实验现象:不变红变红;支持“猜想二bc”成立的实验现象:不变红变红。【反思交流】(1)ABCD(2)向盛有适量氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液后分为等体积的两份,一份加入V mL稀盐酸,溶液由红色变无色,另一份加入V mL水溶液仍为红色,证明两者发生了化学反应(说明:回答到利用酸碱指示剂颜色变化、酸碱的化学性质、反应体系温度变化为依据进行判断即可;也可完整表述出化学原理、实验操作与实验现象),解析【探究思路】(1)化学反应又叫化学变化,是生成其他物质的变化,因此判断物质间是否发生化学反应的根本依据是:是否有新物质生成。观察到的可以作为判断依据的宏观现象有:颜色变化、放出气体、生成沉淀以及吸热、放热、发光等。前三种是体现物质变化的宏观现象,后三种是体现能量变化的宏观现象。(2)二氧化碳溶于水无明显现象,不能用“观察”的方法判断是否发生反应。【提出猜想】根据猜想一,写出猜想二:二氧化碳溶于水能与水反应。【实验设计】(1)“实验设计”中的稀醋酸还可以用稀盐酸代替,因为它们都能使紫色石蕊变红,此处的实验设计只为证明石蕊遇酸性溶液变红。(2)“实验设计”的具体内容是:向第二朵纸花喷水,目的是证明石蕊遇水不变色。(3)“实验设计”的目的是:验证CO2能否使紫色石蕊变色,若证明了CO2不能使紫色石蕊变色,则“实验设计”中石蕊变红的原因就排除了水、二氧化碳,只可能是水与二氧化碳反应的生成物使石蕊变红。【实验结论】支持猜想二成立的实验现象:不变红变红。因为不变红证明水、二氧化碳不能使石蕊变红,变红证明水与二氧化碳反应的生成物可以使石蕊变红。综合上述分析得出的结论是二氧化碳溶于水能与水反应。【反思交流】(1)实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路是:设计对比实验,如本题中的实验;控制实验条件,即控制变量,如本题实验只有水与石蕊纸花接触,实验只有二氧化碳与石蕊纸花接触;获取实验事实,如本题实验、的现象为石蕊纸花不变色,实验的现象为石蕊纸花变红;逻辑推理判断,根据实验、中石蕊纸花不变色,证明水、二氧化碳都不能使石蕊变色,实验中石蕊纸花变红,证明是水与二氧化碳反应的生成物使石蕊变红,结合实,验,可得出水与二氧化碳反应生成了一种酸性物质的结论。故填ABCD。(2)稀盐酸加入氢氧化钠溶液中没有明显实验现象,判断两者混合是否发生反应的具体方法:向盛有适量氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液后分为等体积的两份,一份加入V mL稀盐酸,溶液由红色变无色,另一份加入V mL水溶液仍为红色,证明两者发生了化学反应。,9.(2020河北,35,7分)84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂,兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。【实验1】取少量84消毒液于试管中,滴加H2O2溶液,发现有大量气泡产生;然后(填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?【作出猜想】猜想一:作反应物,NaClO与H2O2溶液发生化学反应;猜想二:作,类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。【实验2】,按上图所示组装实验装置,并。向锥形瓶中加入30 mL 84消毒液,注射器中吸入25 mL H2O2溶液。将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中;每次推入H2O2溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。,(1)表中的数据x=。(2)分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是。【分析讨论】NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水。该反应的化学方程式为。【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外,还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全!生活中下列使用消毒剂的做法正确的是。A.不同的消毒剂可随意混合使用B.使用84消毒液的浓度越高越好C.使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾D.84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存,答案【实验1】将带火星的木条伸入试管,木条复燃【作出猜想】催化剂【实验2】检查装置的气密性(1)370(2)第3次产生的氧气量变少,以后不再产生气体【分析讨论】NaClO+H2O2 NaCl+H2O+O2【拓展反思】CD,解析【实验1】注意题目要求填写的是证明气体是氧气的实验操作和现象,因此应填写将带火星的木条伸入试管,木条复燃。【作出猜想】题目中有提示“类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用”,而分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用是作催化剂。【实验2】有气体参加或生成的反应,实验前均需检查装置的气密性;(1)分析表中数据可知第一次加入5 mL 过氧化氢溶液充分反应后收集到140 mL 气体,第二次再加入5 mL过氧化氢溶液充分反应后又收集到140 mL气体,而第三次加入5 mL过氧化氢溶液充分反应后仅收集到365 mL-280 mL=85 mL气体,说明此时装置内NaClO已经反应完毕,再加入过氧化氢溶液也不再有气体生成,仅仅是加入的过氧化氢溶液排出的装置内剩余气体,因此x应该是365+5=370。根据每次反应过程中产生的氧气体积不同,可知Na-ClO在反应中不是催化剂而是反应物。【分析讨论】题目信息中告知NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水,并依据质量守恒定律,化合价升降总数相等配平方程式。【拓展反思】A项,不同的消毒剂混合使用有可能会发生化学反应,产生危险;B项,消毒剂必须按照使用说明书上要求的浓度和使用方法使用,并非浓度越高效果越好;C项,酒精具有可燃性,因此使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾;D项,有些消毒剂易挥发,有些消毒剂易分解,因此消毒剂均应密封保存。,关键点拨对于我们不熟悉的物质的性质探究,关键是要善于从题目信息中发现与我们熟悉知识的关系,然后进行迁移和拓展。有时问题的答案就在题中的文字中,尤其要注意解题过程中不要被新物质、新反应迷惑。,10.(2020云南昆明,27,7分)K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体。小李和小赵同学在老师的指导下探究K3Fe(C2O4)33H2O的热分解产物。【查阅资料】碱石灰可用于吸收CO2、水蒸气含有Fe2+的盐溶液可与K3Fe(CN)6发生反应产生蓝色沉淀含有Fe3+的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液【提出问题】样品完全分解后,除水蒸气外还生成哪些产物?【猜想与假设】猜想一:气体产物中含有CO猜想二:气体产物中含有CO2猜想三:气体产物中含有【实验探究】(1)探究气体产物。小李同学对气体产物进行探究,设计如下实验(夹持装置及部分装置省略):,实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,装置D中的固体变为红色。由此判断猜想正确。(2)探究固体产物。小赵同学对固体产物进行如下探究:取K3Fe(C2O4)33H2O热分解后的固体产物(经实验证明无磁性)于试管中,加水充分溶解、过滤,再进行如下实验:,【实验结论】K3Fe(C2O4)33H2O的热分解产物有种。【拓展延伸】晒制蓝图时,用K3Fe(C2O4)33H2O作感光剂,其光解反应有FeC2O4生成。432 g FeC2O4在一定条件下分解可以得到一种具有磁性的黑色固体和两种含有相同元素的气体,则两种气体质量的最简整数比为。,答案【猜想与假设】CO、CO2【实验探究】(1)三(2)产生大量气泡产生蓝色沉淀Fe2O3【实验结论】6【拓展延伸】1114(或者1411),解析【猜想与假设】根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变可知,反应后产生的气体除水蒸气外还有CO2,也可能含有CO,还可能同时含有CO和CO2,因此猜想三是CO、CO2。【实验探究】(1)装置B中澄清石灰水变浑浊,说明混合气体中含有二氧化碳气体;装置D中的氧化铜由黑色变为红色,说明混合气体中含有还原性气体一氧化碳,故猜想三正确。(2)固体中含有碳酸钾,则向滤液中加入硫酸时,碳酸钾与硫酸反应产生二氧化碳气体,故的现象是产生气泡;固体中含有氧化亚铁,则溶于硫酸后与K3Fe(CN)6反应产生的现象是有蓝色沉淀生成;能够与KSCN溶液反应使溶液变红的是铁离子,说明固体中含有Fe2O3。【实验结论】K3Fe(C2O4)33H2O的热分解产物中含有水蒸气、一氧化碳和二氧化碳三种气体产物,还含有氧化铁、氧化亚铁、碳酸钾三种固体产物,一共六种产物。【拓展延伸】由题意可知,FeC2O4在一定条件下分解的化学方程式为3FeC2O4 Fe3O4+2CO2+4CO,设生成的CO2和CO的质量分别为x和y,利用上述化学方程式计算可得x=88 g,y=112 g,则CO2和CO的质量比为88112=1114。,解题思路本题属于信息给予题,通过仔细阅读,可以获取大量的有效信息:如【查阅资料】中的后两条信息对【实验探究】(2)问表格中的问题解答非常有帮助。,11.(2019陕西A,22,7分)一种自加热食品包装中加热包的成分有:生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠、氯化钙、硫酸镁,使用时需向加热包加水。课堂上老师分别取适量加热包中的固体样品进行如图实验:(1)实验A中,将样品加入水里,触摸烧杯外壁发烫,其原因是(用化学方程式表示)。(2)实验B中,将一定量稀盐酸加入锥形瓶中,剧烈反应,生成大量气体。学习小组同学对气体成分和锥形瓶内溶液进行探究。.对气体成分进行探究【做出假设】假设一:只有H2假设二:只有CO2假设三:H2和CO2,【实验验证】小明同学设计如下实验对气体成分进行探究。当气体通过甲时,澄清石灰水变浑浊,证明假设不成立。丁中出现的现象时,证明假设三成立。乙的作用是。.对锥形瓶内的溶液进行探究,实验后,小萍同学取少量锥形瓶内的溶液于试管中,向其中滴加NaOH溶液,开始一段时间无沉淀生成,其原因是锥形瓶内的溶液中存在。【总结反思】通过以上探究,小林同学做了如下的反思归纳:a.加热包应密封防潮保存b.向用过的加热包内的固体中,加入过量稀盐酸后过滤,可以回收活性炭c.能与水混合放出热量的物质均可用作加热包中的发热材料你认为其中不正确的是(填字母)。,答案(1)CaO+H2O Ca(OH)2(化学式错误扣2分)(2).一黑色固体变为红色吸收CO2.盐酸或HCl或氯化氢c,解析(1)加热包的成分中有生石灰,生石灰与水反应放出大量的热,反应的化学方程式为CaO+H2O Ca(OH)2。(2).当气体通过甲中澄清石灰水时,石灰水变浑浊,说明气体中含有CO2,故假设一不成立;假设三成立,说明气体中还含有H2,氢气与氧化铜在加热条件下反应,现象为黑色固体逐渐变为红色;二氧化碳能与氢氧化钠反应,所以装置乙的作用是吸收CO2。.取锥形瓶内反应后的溶液于试管中,向其中加入氢氧化钠溶液,开始一段时间无沉淀生成,说明溶液中有物质消耗氢氧化钠,根据反应过程可知,原反应过程中盐酸过量,氢氧化钠先与盐酸反应。加热包中含有CaO,能与水反应,所以加热包应密封防潮保存,故a正确;向用过的加热包内的固体中加入过量的稀盐酸,熟石灰、铝粉、铁粉、碳酸钠都能与稀盐酸反应生成可溶性物质,氯化钙和硫酸镁易溶于水,所以加入过量的盐酸后过滤,滤渣为活性炭,故b正确;作为加热包的材料,除了要求物质与水混合放热外,还要考虑携带是否方便、是否易于保存和环保等因素,故c不正确。,解题关键探究实验题的解题关键在于明确实验目的,理解实验原理。,思路分析对于实验中气体成分的探究,根据甲中澄清石灰水变浑浊得出气体中含有CO2;根据假设三成立说明气体中含有H2,联想氢气具有还原性得出丁中的反应现象为黑色固体变为红色。,12.(2019北京,24,6分)如图“黑面包”实验中,蔗糖(C12H22O11)变黑,体积膨胀,变成疏松的炭,放出有刺激性气味的气体。【提出问题】改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢?【进行实验】分别取5 g糖粉进行实验,根据前2 min的现象对实验效果进行评分,记录如下:,表1实验记录,表1实验记录,【处理数据】分析表1,计算效果得分均值,结果如下:,表2效果得分均值,依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。【解释与结论】(1)蔗糖变成黑色的炭,发生了(填“物理”或“化学”)变化。(2)推测放出的气体含SO2,从元素守恒角度说明理由:。(3)实验6中,a为mL。(4)根据表2推断,“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 mL浓硫酸、滴水和50。【反思与评价】(5)表2中,22 对应的均值为51.0,计算该值所依据的3个数据分别是。(6)综合分析,使实验3的效果得分高于实验4的因素有。,答案(1)化学(2)反应物中含硫元素、氧元素(3)6(4)15(5)65、88、0(6)浓硫酸的体积、水的滴数,解析(1)蔗糖变成黑色的炭,有新物质生成,故属于化学变化。(2)从元素守恒角度分析反应物的组成元素,浓硫酸中含有硫、氧、氢元素,蔗糖中含有碳、氢、氧元素,发生化学反应前后元素种类不变,所以生成物中也会有含硫、氧元素的物质,SO2气体含有硫、氧两种元素,故可推测产生的有刺激性气味的气体含SO2。(3)实验6中浓硫酸体积要与其他组实验形成对比,结合表2的数据知,a应为6。(4)由题中信息可知,依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。根据表2推断,水的滴数为15时对应均值最高。(5)从表1记录的实验数据中找出温度为22 时对应的数据(实验1、实验5、实验9),可知表2中22 对应的效果得分均值的计算依据的是65、88、0这三个数据。(6)对比实验3、实验4的数据,可知糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数不同,温度相同;再结合表2 中冰糖对应均值高于蔗糖,所以使实验3的效果得分高于实验4的因素有浓硫酸的体积、水的滴数。,解析(1)蔗糖变成黑色的炭,有新物质生成,故属于化学变化。(2)从元素守恒角度分析反应物的组成元素,浓硫酸中含有硫、氧、氢元素,蔗糖中含有碳、氢、氧元素,发生化学反应前后元素种类不变,所以生成物中也会有含硫、氧元素的物质,SO2气体含有硫、氧两种元素,故可推测产生的有刺激性气味的气体含SO2。(3)实验6中浓硫酸体积要与其他组实验形成对比,结合表2的数据知,a应为6。(4)由题中信息可知,依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。根据表2推断,水的滴数为15时对应均值最高。(5)从表1记录的实验数据中找出温度为22 时对应的数据(实验1、实验5、实验9),可知表2中22 对应的效果得分均值的计算依据的是65、88、0这三个数据。(6)对比实验3、实验4的数据,可知糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数不同,温度相同;再结合表2 中冰糖对应均值高于蔗糖,所以使实验3的效果得分高于实验4的因素有浓硫酸的体积、水的滴数。,思路分析首先理解实验要研究的问题,再调用已有的知识,运用对比的方法将问题解决,系统分析科学推理中的假设、实验、证据之间的关系,建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。,13.(2017河北,35,7分)小明在市场看到鱼老板将一勺白色粉末加入水中,水中奄奄一息的鱼很快张开嘴,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”的主要成分是过碳酸钠(化学式为Na2CO4),常温下,与水反应生成氧气。【实验1】小明选用下图所示装置中的(选填序号),进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体。经检验该气体是氧气,检验方法是。,【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么?【作出猜想】根据过碳酸钠和水的组成作出三种猜想。猜想一:Na2CO3;猜想二:NaOH;猜想三:Na2CO3和NaOH。【实验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,产生的白色沉淀不一定是CaCO3。他的理由是。【实验3】小刚取溶液M,滴加稀盐酸,观察到。证明溶液中一定含有Na2CO3,从而否定了猜想二。Na2CO3与稀盐酸反应的化学方程式为。【实验4】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH,他们向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止,取上层清液,加入,无明显现象。证明溶液中无NaOH,猜想一正确。该实验中用CaCl2溶液而不能用饱和石灰水,原因是。【反思拓展】(1)根据过碳酸钠的性质,保存时应注意防潮。(2)检验A、B两种物质是否同时存在,一定要考虑二者性质的互相干扰问题。,答案【实验1】BC将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃【实验2】Ca(OH)2微溶于水,白色沉淀可能是Ca(OH)2【实验3】有气泡产生Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O【实验4】酚酞溶液反应生成NaOH,无法确定溶液M中是否含有NaOH评分说明:实验2、实验4答案不唯一,合理即可。,解析【实验1】过碳酸钠固体与水常温下反应生成氧气,发生装置选择B,收集装置选择C。【实验2】氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应生成难溶的白色固体碳酸钙,氯化钙溶液也能与氢氧化钠溶液反应生成微溶的氢氧化钙,溶液一样会变浑浊,所以向溶液M中加入氯化钙溶液,反应后生成的白色沉淀不一定是碳酸钙,也可能是微溶的氢氧化钙。【实验3】碳酸盐与稀盐酸反应会生成二氧化碳,所以在溶液M中加入稀盐酸,若有大量气泡生成,则说明溶液中有可溶性的碳酸盐。【实验4】证明溶液M中是否含有氢氧化钠的方法是向溶液M中先加入足量的氯化钙溶液,再向反应后的上层清液中加入无色酚酞溶液,如果上层清液变红,说明溶液M中有氢氧化钠;如果上层清液不变色,则溶液M中没有氢氧化钠。由于氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应会生成氢氧化钠,会对原溶液中是否含氢氧化钠的检验产生干扰,故不能用饱和石灰水。,教师专用题组,1.(2019甘肃兰州A,21,2分)下列实验设计不合理的是(),答案C装置是密闭装置,可以通过测量反应前后质量没有发生变化来验证质量守恒定律,A正确;该组对比实验只有溶剂种类这一个变量,其他条件完全一致,可以探究溶剂种类对物质溶解性的影响,B正确;探究铁生锈的条件,还需要再设计一个铁在干燥的空气中的对比实验,否则无法完成探究目的,C错误;通过倾倒二氧化碳时蜡烛从低到高依次熄灭的现象,可以说明二氧化碳的密度比空气大,D正确。,2.(2018广东广州,12,2分)下列实验方案,不能达到相应实验目的的是(),答案C空气中二氧化碳含量较少,不能使澄清石灰水变浑浊,人体呼出的气体中CO2含量较高,能使澄清石灰水变浑浊,故A正确;常温下H2O2分解速率很慢,不能使带火星的木条复燃,加入MnO2的试管中,H2O2分解速率加快,产生大量氧气,能使带火星的木条复燃,故B正确;试管内(有氧气)的白磷燃烧,水中(没有氧气)的白磷不燃烧,该实验的目的是验证燃烧需要可燃物与氧气充分接触,故C错误;两支试管中,除一个有二氧化碳,一个没有二氧化碳外,其他条件完全相同,符合控制变量的原则,可探究CO2对铜生锈是否有影响,故D正确。,3.(2020内蒙古包头,10,4分)某校化学兴趣小组的同学,根据初中已学过的有关酸、碱、盐的知识,对稀硫酸、氢氧化钠和碳酸钠三种溶液混合后溶质的成分进行探究。【提出问题】反应后溶液中溶质的成分是什么?【查阅资料】Na2SO4溶液和BaCl2溶液呈中性【猜想假设】猜想1:反应后溶液中的溶质只有Na2SO4猜想2:反应后溶液中的溶质有Na2SO4、Na2CO3和NaOH猜想3:反应后溶液中的溶质有Na2SO4、Na2CO3猜想4:反应后溶液中的溶质有Na2SO4、H2SO4【实验探究】小组同学取反应后溶液少量于试管中,向其中滴加无色酚酞溶液,观察到溶液颜色变红。【交流讨论】同学们认为,猜想(填数字)一定是错误的,理由是。【继续探究】为验证剩余猜想中哪一种是正确的,设计实验:,答案【交流讨论】1和4Na2SO4溶液呈中性,H2SO4溶液呈酸性,滴入无色酚酞溶液都不会变红,因此猜想1和猜想4错误【实验探究】,(答案合理即可),解析【交流讨论】向反应后的溶液中滴加无色酚酞溶液,观察到溶液颜色变红,说明溶液呈碱性;而猜想1和4中,硫酸钠溶液呈中性,H2SO4溶液呈酸性,滴入无色酚酞溶液都不会变红,故猜想1和猜想4错误。【继续探究】剩下的两种猜想中均含有硫酸钠、碳酸钠,区别是猜想2中含有氢氧化钠,猜想3中不含氢氧化钠,因此只需要设计实验证明溶质中是否含有氢氧化钠即可;探究思路:先加入足量硝酸钡或氯化钡溶液将硫酸钠、碳酸钠转化为沉淀,然后滴加无色酚酞溶液检验氢氧化钠是否存在。,审题指导硫酸、碳酸钠、氢氧化钠之间可能发生的反应:H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O、Na2CO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+CO2,生成物中一定存在硫酸钠,因此在猜想时,每一个猜想中都含有硫酸钠,然后再考虑某种反应物过量的情况。,4.(2020广西北部湾经济区,29,8分)某化学兴趣小组在实验室发现一瓶混入Na2CO3的NaOH固体,于是他们对该固体中Na2CO3的含量进行了探究。【查阅资料】.碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。.无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。【提出问题】该固体中Na2CO3的质量分数是多少?【反应原理】碳酸钠与稀硫酸反应会生成CO2,反应的化学方程式为。【制定计划】同学们设计了两种实验方案(装置气密性良好,浓硫酸、碱石灰均足量)。,图1,图2方案甲:用图1所示装置测定反应生成CO2的质量。称取一定质量的样品于锥形瓶中,通入一段时间空气后,向样品中滴加稀硫酸,待样品反应完全,继续通入一段时间空气后,测出生成CO2的质量,计算。方案乙:用图2所示装置测定反应生成CO2的体积。称取一定质量的样品,将样品和足量稀硫酸分别置于Y形管a、b处(此时量气管液面在零刻度处),倾斜Y形管,使反应发生,待样品反应完全,测出生成CO2的体积,计算。,【分析与讨论】(1)方案甲中,浓硫酸的作用是;为测出生成CO2的质量,需要在样品反应前后分别称量装置(填装置序号)的质量。方案乙中,植物油的作用是;反应结束后,应,然后根据液面读出生成CO2的体积。(2)小红同学认为方案甲的装置设计还存在一个明显缺陷,可增加图3中的一个装置进行改进,改进后整套装置的连接顺序为(按气流方向填装置序号)。图3(3)小青同学认为,还可以用“沉淀法”进行测定:称取一定质量的样品放入试管中,计算。【进行实验】同学们在完善实验方案后,测出了该NaOH固体中Na2CO3的质量分数。【反思与评价】设计实验方案应使实验简便、误差小。,答案【反应原理】Na2CO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+CO2【分析与讨论】(1)除去CO2中的水蒸气C防止CO2溶于水,造成实验误差恢复至室温,移动水准管使两侧液面相平(2)GABCD(3)加水溶解,加入过量BaCl2溶液,充分反应后,过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量所得固体的质量(合理即可),解析【反应原理】碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2+H2O。【分析与讨论】(1)方案甲中因为碱石灰既能吸收二氧化碳,又能吸收水蒸气,为防止造成实验误差,应用浓硫酸除去随二氧化碳逸出的水蒸气。为测出生成CO2的质量,需要在样品反应前后分别称量装置C的质量,装置D是为了防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C而造成实验误差。方案乙,二氧化碳能溶于水,所以植物油的作用是将二氧化碳和水隔绝,以防止二氧化碳溶于水。反应结束后,应先调节水准管的高度,使得水准管中液面与量气管相平,再根据液面读出CO2的体积。(2)方案甲,反应前后都向装置中通入空气,由于空气中含有二氧化碳,会导致实验误差,所以应在装置A前加一个除去二氧化碳的装置,可选用装置G,改进后整套装置的连接顺序为GABCD。(3)用“沉淀法”测定碳酸钠的质量分数,可将样品中的碳酸钠全部转化为沉淀,称量生成的沉淀的质量即可计算出碳酸钠的质量,从而求出碳酸钠的质量分数,实验设计如下:称取一定质量的样品放入试管中,加入足量水溶解,然后再加入足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥、称量、计算。,5.(2020内蒙古呼和浩特,16,6分)某校化学兴趣小组的同学发现长期露置在空气中的金属M表面会被锈蚀,于是他们一起探究金属M锈蚀的原因。经检测,锈蚀物中除含有M元素外,还含有C、H、O三种元素。(1)甲同学依据锈蚀物中的组成元素,推测空气中肯定参加了反应,但不能确定空气中氧气是否参与反应,为了确认空气中的氧气是否参加反应,设计下图系列实验,你认为其中必须要做的对照实验是(填字母)。(注:蒸馏水是煮沸迅速冷却的,固体干燥剂仅吸收水分),若观察到(填现象),证明氧气参加了反应。(2)若金属M是铜,铜器长期露置在空气中会生成绿色铜锈,它的主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,小组同学欲探究Cu2(OH)2CO3的性质。查阅资料:Cu2(OH)2CO3的化学性质与Cu(OH)2和CuCO3混合物的性质相同Cu(OH)2受热分解生成CuO和H2O、CuCO3的化学性质和CaCO3相似白色CuSO4粉末遇水变蓝色结合以上信息分析Cu2(OH)2CO3加热分解产物为。【实验探究】为进一步验证Cu2(OH)2CO3受热分解产物,从下图中选择部分装置进行实验,装置的连接顺序为;实验中可观察到的现象是。,【实验结论】碱式碳酸铜受热易分解。,答案(1)CO2和H2OACA中M生锈,C中M不生锈(2)CuO、H2O、CO2ADBA中固体由绿色变为黑色,D中白色固体变为蓝色,B中澄清石灰水变浑浊,解析(1)根据锈蚀物中除含有M元素外,还含有C、H、O三种元素,可推知空气中CO2、H2O肯定参加了反应;要想确定O2是否参加反应,设计的对照实验中只有氧气为变量,其他条件均相同,A与C符合条件;A中有O2而C中无O2,若A中M生锈,而C中M不生锈,则可证明O2参加了反应。(2)Cu2(OH)2CO3化学性质与Cu(OH)2和CuCO3的混合物的性质相同,Cu(OH)2受热分解生成CuO和H2O,而CuCO3和CaCO3化学性质相似,则CuCO3受热分解生成CuO和CO2,故Cu2(OH)2CO3受热分解产物为CuO、H2O、CO2。【