2020中考化学复习方案题型突破(06)实验探究题试题

PAGE题型突破(六)实验探究题类型一有关物质成分的定性及定量探究|针对训练|角度1变质后成分类1.[2019·广元]小娟同学发现,上个月做化学实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质,小娟和同学们进行了如下探究活动。提出问题该瓶氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度?查阅资料氯化钡溶液呈中性。猜想①该溶液没有变质;②该溶液全部变质;③该溶液部分变质。进行实验小娟和同学们按如下方案进行了实验。图T6-2问题讨论(1)操作Ⅰ的名称是。

(2)写出产生白色沉淀的化学反应方程式:,由此现象可得出:猜想(填序号)错误。

(3)结合操作Ⅰ和Ⅱ,若“现象X”是溶液不变色,则猜想(填序号)正确;若“现象X”是,则猜想③正确。

拓展应用(1)小娟和同学们通过以上实验探究得出,实验室保存氢氧化钠溶液的方法是。

(2)如果氢氧化钠溶液中混有少量碳酸钠杂质,常加入适量[填“BaCl2”或“Ba(OH)2”]除去。

角度2无明显现象类2.[2019·益阳]向一定量的NaOH溶液中慢慢通入CO2气体,看不到明显现象。某实验小组的同学对所得溶液成分进行了如下探究,请你参与他们的探究活动,并完成以下问题。提出问题所得溶液中溶质的成分是什么?查阅资料资料一:将CO2气体慢慢通入一定量的NaOH溶液中,可能发生以下两个化学反应。先发生反应:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O;当NaOH反应完全后,继续发生反应:Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3。资料二:Ca(HCO3)2易溶于水;CaCl2溶液与NaCl溶液均呈中性;NaHCO3溶液显碱性,可使酚酞试液变红色。猜想与假设小组同学通过讨论,提出了以下四种猜想:猜想一:溶质为NaOH和Na2CO3;猜想二:溶质全部为Na2CO3;猜想三:溶质为;

猜想四:溶质全部为NaHCO3。实验探究小组同学设计并完成了如下实验:实验步骤实验过程实验现象实验结论①取适量反应后的溶液置于试管中,加入过量CaCl2溶液有白色沉淀生成猜想

不成立②取适量步骤①反应后的上层清液,滴加几滴酚酞试液___________猜想二不成立③取适量步骤①反应后的上层清液,滴加适量稀盐酸有气泡产生猜想

成立实验总结盐酸针对上述实验,实验小组的同学总结并写出了上述探究过程中的各步反应方程式。你认为步骤①发生反应的化学方程式是。

3.[2019·湘西]某化学兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验探究时,向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一段时间后,发现忘记添加酸碱指示剂。某同学从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,观察到试管中溶液不变色,于是针对此溶液的成分,同学们进行了科学探究。(1)猜想与假设:猜想一:反应后氢氧化钠过量,溶液呈碱性;猜想二:氢氧化钠与盐酸恰好完全中和,溶液呈中性;猜想三: 。

同学们经过讨论后觉得猜想一不正确,其理由是 。

(2)设计并进行实验:①化学兴趣小组的同学为了验证自己的猜想,设计了实验方案一:实验步骤实验现象实验结论用洁净、干燥的玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在干燥的pH试纸上,观察颜色变化并与标准比色卡对比pH(填“>”“<”或“=”)7

猜想二不成立,猜想三成立②请你设计另一个实验方案(与实验方案一不同),验证猜想三成立,并填写下表:实验步骤实验现象实验结论__________________________________________猜想三成立角度3标签破损类4.[2018·十堰]某学习小组在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图T6-3),经实验员分析知原瓶溶液中的溶质可能是NaHCO3、NaOH、Na2CO3和NaCl中的一种,请你对该试剂作出猜想并进行实验探究。图T6-3提出问题这瓶试剂是什么溶液?猜想与假设甲猜想:NaHCO3溶液;乙猜想:NaOH溶液;丙猜想:Na2CO3溶液;丁猜想:NaCl溶液。查阅资料上述四种物质相关信息如下:物质NaHCO3NaOHNa2CO3NaCl常温下溶解度/g9.610921.536常温下稀溶液的pH913117实验探究1取瓶中溶液少许于试管中,滴加几滴酚酞试液,溶液变红。实验探究2另取瓶中溶液少许于试管中,滴加足量的稀盐酸,产生气泡。实验分析通过实验探究1可知(1)同

学的猜想一定错误。甲同学仔细分析四种物质的相关信息表后发现自己的猜想错误,他的理由是(2)

。

丙同学分析实验探究2并结合以上同学的实验结论,认为原瓶溶液是Na2CO3溶液。实验探究2中发生反应的化学方程式为(3)。

讨论质疑乙认为以上同学分析有漏洞,需要进一步实验确定,于是又进行了如下探究。实验探究3在实验探究1试管中的红色溶液中滴加过量氯化钙溶液(中性),充分反应后,试管中溶液仍呈红色,但有白色沉淀产生。得出结论通过实验探究3可证明这瓶试剂为(4)溶液,但已经部分变质。

反思与拓展学习小组反思了这瓶试剂因为(5)而变质,得出了该溶液正确的保存方法。若要除去该溶液变质部分所采用的方法是(6)(用化学反应方程式表示)。

角度4气体成分类5.[2019·黄冈]获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报后,学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气体样品,进行成分探究。兴趣小组经资料查询,通常瓦斯气体可能含有CO、CO2、CH4等气体,为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种,小组组长初步设计了如下实验方案供大家讨论:图T6-4(已知:CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O)(1)同学甲认为,氧化钙的作用是防止空气中的CO2和H2O对实验造成干扰,小组成员一致同意。(2)同学乙认为,若装置C中CuO变红,则除了甲烷与CuO可能发生反应外,还可能发生的反应是 (用化学方程式表示)。

(3)同学丙认为,欲通过D装置中浓硫酸因吸收水分而增重,说明混合气体中含有CH4的思路不严密,认为需要在(填序号)间再增加一个D装置(编号为F),才能证明含有CH4。

(4)同学丁认为,B装置可有可无。说说你的看法和理由:

。

(5)同学戊认为,该装置存在着重大安全隐患,小组成员一致同意。

综合上述讨论,兴趣小组将经过安全处理后的混合气体,通过改进后的装置进行了实验探究,请根据实验现象和数据填写结论:装置实验现象/数据实验结论A石灰水变浑浊通过实验现象和数据,小组成员一致认为该气体样品中含有

B无明显现象C黑色粉末变成红色D装置D增重3.6gE装置E增重4.4g6.[2018·徐州]为了探究金属活动性,将锌和铜分别放入稀硫酸中,铜不反应而锌的表面有气泡产生,写出锌和稀硫酸反应的化学方程式:。老师告诉学生,铜和浓硫酸在加热的条件下也能反应且产生气体。

提出问题铜与浓硫酸反应的生成物是什么?其中气体是什么?猜想假设同学们对产生的气体作出了猜想。猜想一:氢气;猜想二:二氧化硫;猜想三:氢气和二氧化硫的混合物。查阅资料(1)二氧化硫可以使品红溶液褪色,也能和碱性溶液反应;(2)H2+CuOCu+H2O。实验探究师生设计了如图T6-5所示装置进行实验(部分仪器省略),请完成下列表格。图T6-5主要实验步骤主要现象解释或结论①加热装置A一段时间装置B中的现象是

有二氧化硫生成②点燃装置D处酒精灯装置D玻璃管中无明显现象猜想正确

③停止加热,将铜丝上提,向装置A中玻璃管鼓入空气④冷却,将A中液体用水稀释A中液体变为色

有硫酸铜生成表达交流(1)在步骤③中,鼓入空气的目的是

。

(2)请完成铜与浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+。

反思拓展(1)若将装置A中铜丝换成锌片,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐变小,装置D玻璃管中看到的现象是。

(2)下列各组药品能够证明锌的活动性比铜强的是(填序号)。

①锌、铜、稀盐酸②锌、硫酸铜溶液③锌、铜、氯化镁溶液角度5金属及氧化物成分类7.[2019·临沂]老师给了同学们一包红色粉末,该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量研究。(1)定性实验:实验方案实验现象实验结论取少量红色粉末放入试管中,滴加足量的稀盐酸振荡红色粉末全部消失,溶液呈棕黄色粉末为Fe2O3______________________粉末为铜写出“红色粉末全部消失”发生反应的化学方程式:。

(2)定量实验:取该粉末4g放入硬质玻璃管中,先通CO,然后再用酒精喷灯加热一段时间,停止加热后继续通入CO至装置冷却。实验装置如图T6-6:图T6-6①实验时,先通CO再加热的目的是。

②若该粉末全部是氧化铁,在硬质玻璃管中观察到的实验现象是。B装置用于吸收二氧化碳并收集CO,其中盛放的试剂最好是。

A.NaOH溶液 B.稀盐酸 C.水如果该实验没有装置B、C,实验造成的危害是。

③若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物。待装置完全冷却至室温,称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为mg。则m的取值范围是 。

8.[2019·衢州]某兴趣小组为探究锡纸中的金属成分(锡纸中以一种金属为主,其他成分对实验无干扰),开展了以下探究活动。提出问题锡纸中的金属是什么?建立猜想根据锡纸有银白色金属光泽,并结合金属活动性、价格等因素,猜想其中的金属可能是锌、铁、铝、锡中的一种。探究过程步骤活动内容收集证据分析并得出结论步骤一①查阅资料:金属锌在常温下很脆②取锡纸反复折叠锡纸未破损锡纸中金属不是锌步骤二用磁铁靠近锡纸锡纸没有被磁铁吸引锡纸中金属不是

步骤三①取锡纸条放入浓度为20%的盐酸中除去可能存在的氧化膜。当观察到现象时,取出锡纸条并用蒸馏水清洗

②将处理过的锡纸条放入试管中,加入饱和硫酸锌溶液,静置观察②中锡纸条表面无明显现象说明锡纸中的金属活动性比锌弱,则锡纸中金属不是铝,而是锡交流评价小科对实验结论提出质疑:“无明显现象”并不代表没有发生反应,因为铝与硫酸锌反应[2Al+3ZnSO43Zn+Al2(SO4)3]生成的金属锌为银白色,与铝颜色相同,因此无法得出结论。请在不改变反应原理的前提下运用定量方法完善实验方案,并根据预期结果得出相应结论:

。

继续探究运用完善后的方案进行实验,分析实验结果,得出初步结论:锡纸中金属是铝。9.[2017·徐州]某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。(1)按如图T6-7装好药品,连好装置(夹持仪器已略去)。其中A装置的作用是 。

图T6-7(2)加热一段时间后,灰色铁粉逐渐变黑,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向上飞起;用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣声。该气体燃烧的化学方程式为。

(3)同学们讨论后认为:铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”,玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。查阅资料铁有三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4),其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色,铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应。实验探究实验步骤实验现象实验结论倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上黑色固体不变色黑色固体中一定没有(填物质名称)

取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量溶液

,

且有红色固体出现黑色固体中一定含有

探究结论铁与水蒸气发生置换反应,有关的化学方程式是 。

拓展创新同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图T6-7装置,设计出图T6-8装置,并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂,实验都获得成功。图T6-8①改进装置与原装置相比,改进装置有很多优点,请你写一条:。

②分析上述供水剂的供水原理,其中正确的是

(填序号)。A.疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能B.新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来C.本身不含水的固体物质,不能用作供水剂角度6综合类10.[2019·陕西]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T6-9实验。图T6-9(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。Ⅰ.对气体成分进行探究作出假设假设一: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。图T6-10①当气体通过甲时,澄清石灰水变浑浊,证明假设不成立。

②丁中出现的现象时,证明假设三成立。

③乙的作用是。

Ⅱ.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(填序号)。

11.[2019·徐州市区一模]某实验小组同学在做探究二氧化碳性质的实验时,将二氧化碳通入澄清石灰水,开始看到澄清石灰水变浑浊,继续通入二氧化碳后又变澄清。小组同学查阅资料发现是因为沉淀CaCO3转变成了易溶于水的Ca(HCO3)2,所以溶液由浑浊又变澄清。该小组同学对长时间向碱溶液中通入CO2反应后溶液中的溶质组成产生了浓厚的兴趣。提出问题一定量CO2与NaOH溶液反应后溶质组成是什么?查阅资料①开始通入CO2时,CO2与NaOH溶液反应的化学方程式为;

②通入过量CO2,继续反应的化学方程式:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3;③Ca(OH)2与Na2CO3、NaHCO3均能反应且有白色沉淀生成;④较稀的CaCl2溶液能与Na2CO3溶液反应,而与NaHCO3溶液不反应;⑤NaHCO3溶液显碱性。提出猜想Ⅰ.溶质为NaOH和Na2CO3;Ⅱ.溶质为(填化学式);

Ⅲ.溶质为Na2CO3和NaHCO3;Ⅳ.溶质为NaHCO3。设计实验实验步骤实验现象实验结论(1)用玻璃棒蘸取反应后溶液,滴在pH试纸上pH=9该溶液显碱性(2)取反应后溶液少许于试管中,向其中滴加过量的

有白色沉淀生成猜想Ⅳ不成立(3)将步骤(2)所得的混合物过滤,向滤液中滴加足量的,振荡

迅速冒气泡猜想成立

讨论交流有同学提出,实验步骤(1)是多余的。你认为该实验设计是否需要?(填“需要”或“不需要”)。

反思应用澄清石灰水变浑浊后再通入二氧化碳又会变澄清的原因是(写化学方程式)。

12.[2019·昆明]小晨同学从课外读物中得知:在加热条件下,钠与CO2反应的产物可能有C、CO、Na2CO3、Na2O。于是设计实验对产物成分进行探究。查阅资料①BaCl2溶液呈中性;②4Na+O22Na2O;③Na2O+H2O2NaOH;④2Na+2H2O2NaOH+H2↑;⑤CO通入PdCl2溶液中有黑色沉淀生成。提出问题在加热条件下,钠与CO2反应的产物有哪些?猜想假设猜想一:产物中一定有C;猜想二:产物中一定有CO;猜想三:产物中一定有Na2CO3;猜想四:产物中一定有Na2O。实验验证用图T6-11所示装置(夹持装置已略去)进行实验探究。图T6-11装置A中发生反应的化学方程式为;装置C的作用是。

序号实验操作实验现象实验结论(1)待钠完全反应后,将装置D中的固体置于烧杯中,加蒸馏水溶解有黑色不溶物猜想正确

(2)将实验(1)所得混合物过滤,取滤液加入过量BaCl2溶液

猜想三正确(3)

猜想二正确反思与评价小晨同学向实验(2)所得溶液中滴入几滴酚酞试液,溶液呈红色。于是得出结论:在加热条件下,钠与CO2反应一定产生Na2O。该结论是否严谨?(填“是”或“否”),理由是

。

13.[2016·徐州]化学兴趣小组探究金属的性质时,将一段去除氧化膜的镁条,放入一定量的稀盐酸中,有气泡产生,充分反应后静置,发现试管中有灰白色沉淀。提出问题灰白色沉淀是什么物质?猜想假设小华认为灰白色沉淀为碳酸镁(MgCO3),其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想,理由是。

小宇认为由于反应后氯化镁的生成量偏多,灰白色沉淀为不能再溶解的氯化镁固体。小彤认为灰白色沉淀为脱落的镁粉细颗粒。实验探究1实验操作现象结论①取试管中的上层清液,加入适量的氯化镁固体氯化镁固体

(填“溶解”或“不溶解”)小宇猜想错误②取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中(填“有”或“没有”)气泡冒出

小彤猜想错误基于以上探究与分析,原有猜想均遭到了否定。查阅资料HCl+AgNO3HNO3+AgCl↓,AgCl是一种白色沉淀。实验探究2他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热,将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内,玻璃棒上的溶液出现白色浑浊,证明产生了气体。再将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口,试纸变色。

同学们请教老师后得知,足量的镁与稀盐酸反应时,溶液会经历从酸性到碱性且碱性逐步增强的过程,从而生成了碱式氯化镁沉淀。据文献介绍,碱式氯化镁存在多种组成结构,化学通式可表示为Mgx(OH)yClz·mH2O(其中2x-y-z=0,0≤m≤6)。反思拓展(1)做镁与稀盐酸反应的实验时,镁条的用量宜少不宜多。(2)铁片和铜片放入稀硫酸中产生的现象也不相同,据此推测出铁的活动性比铜。还可根据铁和硫酸铜溶液的反应来确定这两种金属的活动性强弱,该反应的化学方程式为

。

14.[2019·河北]兴趣小组在课外实验中意外发现:将镁条放入Na2CO3溶液中,快速产生较多气泡,有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。探究Ⅰ:反应产生的气体是什么?作出猜想小组同学经查阅资料和讨论,根据化学变化过程中元素不变,且反应物中含有三种元素,作出如下猜想:

①氢气;②二氧化碳;③氢气和二氧化碳。实验1取适量镁条、100mLNa2CO3溶液于反应装置A中,按图T6-12甲所示方案进行实验。B中石灰水不变浑浊;C处气体燃烧,烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。图T6-12(1)反应装置A应选用图乙中的(填序号)。

(2)小组同学讨论认为,上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。为使这一证据可靠,且仍能一次性地验证三个猜想,只需在图甲所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是

。

探究Ⅱ:快速产生气体的原因是什么?查阅资料镁与水缓慢反应生成氢气;Na2CO3溶液显碱性,其溶液中除Na+、CO32-作出猜想可能是Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。实验2按图T6-13所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡,H中快速产生较多气泡,说明是CO32-而不是Na+图T6-13(1)G中实验的作用是 。

(2)试剂X是。

探究Ⅲ:反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3?实验3取实验1反应生成的沉淀于试管中,加入试剂Y,根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO3。试剂Y及实验现象为;该反应的化学方程式为。

反思交流有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发,通过深入研究而实现的。15.[2019·江西]足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇,并对其成分进行如下探究。查阅资料①嗅盐是由一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成,能释放出氨味气体,对人体神经会产生强烈的刺激作用,但过量吸入会危害健康。②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。提出问题嗅盐中盐类物质是什么?实验探究填写表中空格。实验小军的实验小英的实验方案嗅盐与

(填一种物质)混合研磨现象闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝

结论嗅盐中含有NH嗅盐中含CO确认了小军的实验结论证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵质疑小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验(方案见表),进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有

离子的可能性。继续探究同学们利用如图T6-14所示装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。图T6-14反应原理:(NH4)2CO3+2NaOHX+2NH3↑+2H2O。其中X的化学式为。

数据记录实验称取样品质量为m1,反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m2和m3,反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。数据处理通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。反思与评价关于该实验的说法正确的是

(填序号,双选)。A.嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为:48(B.倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸C.可以用浓硫酸替代稀硫酸D.停止加热后要通入一段时间空气,否则测定结果会偏小类型二有关物质性质的探究|针对训练|16.[2019·徐州]某兴趣小组对氨气(NH3)的某些性质进行探究。图T6-16实验回顾(1)按图T6-16甲所示,在小烧杯A中盛有少量浓氨水,小烧杯B中盛有少量含酚酞试液的蒸馏水,几分钟后,B中溶液变红,原因是浓氨水挥发出的氨分子进入溶液中产生了(填离子符号)。若取少许B中变红后的溶液在试管中加热,你认为溶液的颜色会(填“变深”“变浅”或“不变”)。

(2)图乙是该小组对图甲装置的改进,和图甲相比,其优点有(任写一条)。

提出问题氨气在水中的溶解性如何?查阅资料常温常压下,氨气极易溶于水,可用图T6-17所示装置验证。图T6-17进行实验步骤1:按图连接装置,检查气密性。步骤2:在干燥的烧瓶内充满氨气,塞上带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入少量水)的胶塞,把玻璃管插入烧杯的水中。步骤3:打开橡皮管上的止水夹,(填具体操作),使少量水进入烧瓶。观察到的现象是,产生该现象的原因是。

实验完毕,向烧瓶内的氨水中加入少量稀硫酸将其转化为可用作氮肥的(NH4)2SO4,该反应的化学方程式为 。

反思拓展实验后请教老师知道,氨水中的NH3大部分与H2O结合成一水合氨(NH3·H2O),则氨水中含有的分子有H2O、、(都填化学式)。

17.[2019·贵港]某化学兴趣小组在学习金属知识后,对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣,并进行了以下实验探究。(1)对金属钙的化学性质进行探究。提出问题金属钙能否与水反应?实验探究取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,四处游动,产生气泡,溶液出现浑浊;用手触摸烧杯外壁,感觉发热。反应结束放置一段时间后,溶液变澄清,向烧杯中滴入无色酚酞试液,溶液变红色。实验结论金属钙能与水反应,经进一步检验,产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式:。

交流与反思反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是。

(2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究。查阅资料Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物。实验探究该小组称取10.0g干燥剂样品于控温电加热器中,按图T6-18所示装置进行实验(装置气密性良好,装置A、B、C中药品足量,实验操作正确)。图T6-18实验数据记录充分反应后,产物被完全吸收,A装置增重0.9g,B装置增重2.2g。分析与结论该包干燥剂的成分有(填化学式),其中Ca(OH)2的质量为g。

反思与拓展①停止加热后,需要通入N2一段时间的目的是。

②若没有C装置,会导致含量测定结果偏小的成分是。

类型三反应实质、反应条件及变化规律类探究|针对训练|18.[2019·毕节]某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱,开展了以下活动。查阅资料经查阅,金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为。

编号操作现象甲将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中无明显现象乙将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中铝丝表面析出红色固体丙将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中铝丝表面析出红色固体对比实验(1)比较实验乙和实验(填“甲”或“丙”)可知:打磨能破坏氧化铝薄膜。

(2)实验乙中反应的化学方程式为,据此可知金属活动性Al比Cu(填“强”或“弱”)。

(3)小明同学对实验丙的现象进行分析,认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定,否定的依据是

。

猜测与探究小组同学针对实验丙的现象,经讨论后猜测:Cl-破坏了氧化铝薄膜。为检验此猜测是否正确,他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液,并均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:操作现象结论推论(1)向一支试管中再加入NaCl固体铝丝表面析出红色固体氧化铝薄膜被破坏Na+或能破坏氧化铝薄膜

(2)向另一支试管中再加入Na2SO4固体___________________氧化铝薄膜未被破坏Na+和SO4结论与反思得出结论:前述猜测(填“正确”或“不正确”)。

总结反思:本次探究充分运用了比较法和控制变量法。19.[2019·北京]如图T6-19所示“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。图T6-19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5g糖粉进行实验,根据前2min的现象对实验效果进行评分,记录如下:表1实验记录实验糖浓硫酸体积/mL水的滴数温度/℃效果得分1蔗糖4522652蔗糖51030813蔗糖61550934冰糖41050915冰糖51522886冰糖a530757葡萄糖4153008葡萄糖555009葡萄糖610220处理数据分析表1,计算效果得分均值,结果如下:表2效果得分均值因素均值糖蔗糖79.7冰糖84.7葡萄糖0浓硫酸体积/mL452.0556.3656.0水的滴数546.71057.31560.3温度/℃2251.03052.05061.3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5g冰糖、5mL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 。

【参考答案】类型一针对训练角度11.问题讨论(1)过滤(2)Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl①(3)②溶液变红色拓展应用(1)密封保存(2)Ba(OH)2[解析]问题讨论(1)将白色沉淀和无色溶液分离的操作是过滤。(2)白色沉淀是氢氧化钠变质后的碳酸钠与氯化钡溶液反应生成的碳酸钡沉淀,反应的化学方程式为Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl;由于有碳酸钡生成,说明样品中含有碳酸钠,氢氧化钠已变质,则猜想①错误。(3)操作Ⅰ中加入过量的氯化钡溶液可除尽样品中的碳酸钠,过量的氯化钡溶液和生成的氯化钠均呈中性,过滤后,向滤液中滴入酚酞试液,如溶液不变色,说明样品中不含氢氧化钠,氢氧化钠全部变质,猜想②正确;如出现的现象是溶液变红色,说明样品中含有氢氧化钠,氢氧化钠部分变质,猜想③正确。拓展应用(1)由于氢氧化钠溶液敞口放置在空气中能吸收二氧化碳气体而变质,因此,实验室保存氢氧化钠溶液的方法是密封保存。(2)除去氢氧化钠溶液中混有的碳酸钠,常加入适量的氢氧化钡溶液,氢氧化钡溶液和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,过滤,既除去了杂质,又没有引入新杂质;不能用氯化钡溶液,氯化钡溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,引入了新杂质氯化钠。角度22.猜想与假设Na2CO3和NaHCO3实验探究四溶液变红色三实验总结CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl[解析]猜想与假设根据二氧化碳的量,可以猜想所得溶液中溶质的成分有四种情况:溶质为NaOH和Na2CO3,溶质全部为Na2CO3,溶质为Na2CO3和NaHCO3,溶质全部为NaHCO3。实验探究向溶液中加入过量CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶质中一定含有碳酸钠,因为碳酸氢钙是可溶的,所以白色沉淀是碳酸钙,则猜想四不成立;取步骤①反应后的上层清液,滴加酚酞试液后,得出猜想二不成立,即溶质中不仅仅含有碳酸钠,猜想一和猜想三中都含有能使酚酞变红的物质,所以实验现象为溶液变红色;取适量步骤①反应后的上层清液,滴加适量稀盐酸,有气泡生成,说明生成了气体二氧化碳,能与稀盐酸反应生成二氧化碳,所以溶质中一定含有碳酸氢钠,结合步骤①,故猜想三正确。实验总结步骤①为碳酸钠与氯化钙反应,配平化学方程式即可。3.(1)反应后稀盐酸过量,溶液为酸性滴加酚酞试液后,溶液不变色,则溶液不显碱性(2)①<7②取溶液少许放入试管,滴入石蕊试液溶液变红[解析](1)氢氧化钠和稀盐酸反应的化学方程式为HCl+NaOHNaCl+H2O,其反应后的溶液中一定有氯化钠,可能还有氢氧化钠或者氯化氢中的一种,若只有氯化钠,溶液显中性,滴加酚酞,溶液不变色;若溶质为氯化钠和氯化氢,溶液显酸性,滴加酚酞,溶液不变色;若溶质为氯化钠和氢氧化钠,溶液显碱性,滴加酚酞,溶液变为红色。(2)猜想三是溶质为氯化钠和氯化氢,为了证明含有氯化氢,只需要证明溶液显酸性即可,因此可以选择加入活泼的金属看是否生成气体、加入石蕊看颜色的改变、加入碳酸盐看是否产生气体、加入金属氧化物(氧化铁、氧化铜等)看颜色改变或加入难溶性碱等方法。角度34.(1)丁(2)在该温度下,碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数小于10%(3)Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑(4)氢氧化钠(5)敞口放置(6)Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH[解析]实验分析(1)通过实验探究1可知,该溶液呈碱性,而氯化钠溶液呈中性,故丁同学的猜想一定错误。(2)由于在该温度下,碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数为9.6g100g+9.6g×100%<10%,故甲同学发现自己的猜想错误。(3)实验探究2中有气泡产生,是碳酸钠和盐酸反应生成了氯化钠、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H得出结论(4)在实验探究1试管中的红色溶液中滴加过量氯化钙溶液(中性),充分反应后,试管中溶液仍呈红色,但有白色沉淀产生,说明溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠,故通过实验探究3可证明这瓶试剂为氢氧化钠溶液,但已经部分变质。反思与拓展(5)这瓶试剂因为敞口放置而变质。(6)若要除去该溶液变质部分可以加入适量的氢氧化钙溶液。角度45.(2)CuO+COCu+CO2(3)BC(4)装置B必须有,因为氢氧化钙微溶于水,装置A不能保证CO2吸收完全(5)可燃性气体中含有氧气,加热时可能会发生爆炸(合理即可)二氧化碳和甲烷[解析](2)一氧化碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,化学方程式是CuO+COCu+CO2。(3)要想证明甲烷和氧化铜反应生成水,必须在气体通过氧化铜前,把原来的水分除掉,所以应该在BC之间加入盛有浓硫酸的洗气瓶。(4)装置B必须有,因为氢氧化钙微溶于水,溶液中含有的氢氧化钙少,不能保证二氧化碳被全部吸收,会影响对一氧化碳的检验。(5)加热可燃性气体与氧气混合物容易发生爆炸,可燃性气体中含有氧气,加热时可能会发生爆炸;装置A中石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳,装置D增重3.6g,说明生成了3.6g水,装置E增重4.4g,说明生成了4.4g二氧化碳,设甲烷与氧化铜反应生成3.6g水的同时,生成二氧化碳的质量为x。CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O 4436 x 3.6g4436=x3.所以生成的二氧化碳都是甲烷与氧化铜反应产生的,混合气体中没有一氧化碳,故该气体样品中含有二氧化碳和甲烷。6.Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑实验探究①品红溶液褪色②二④蓝表达交流(1)排出装置中的SO2,使其被NaOH溶液充分吸收,防止污染空气(2)2H2O反思拓展(1)黑色固体变红(或铜网变红、玻璃管口有水珠等)(2)①②[解析]实验探究①根据资料中信息(1)并结合实验步骤①的结论可知,装置B内品红溶液会褪色。②因为氢气具有还原性,能与氧化铜反应,使黑色固体变红,而步骤②中装置D玻璃管中无明显现象,说明气体中不含氢气,即猜想二正确。根据步骤④的结论有硫酸铜生成,可以推知溶液变成蓝色。表达交流(1)因为二氧化硫有毒,为了防止二氧化硫污染空气,需鼓入空气,使氢氧化钠溶液能完全吸收装置内的二氧化硫。反思拓展(1)随着硫酸浓度减小,锌与稀硫酸反应产生氢气,可以看到装置D内固体变红、玻璃管内壁有小液滴。(2)锌能与稀盐酸反应,而铜不能,说明锌的活动性比铜强,①可以;锌能与硫酸铜溶液发生置换反应,说明锌的活动性比铜强,②可以;锌、铜均不与氯化镁溶液反应,无法比较锌、铜之间活动性强弱,③不可以。角度57.(1)无现象Fe2O3+6HCl3H2O+2FeCl3(2)①排出管内的空气,防止加热时爆炸②红色粉末变黑A尾气逸散到空气中会污染空气③2.8g<m<4g[解析](1)滴加的试剂是盐酸,盐酸和氧化铁反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl3H2O+2FeCl3,酸能和排在金属活动顺序表中氢前的金属反应,氢后的不反应,因此若粉末为铜粉,则滴入稀盐酸后无现象。(2)①一氧化碳具有可燃性,与空气混合点燃时可能会发生爆炸,因此此操作的目的是排出管内的空气,防止加热时爆炸。②一氧化碳和氧化铁反应会生成铁粉和二氧化碳,因此实验现象是红色粉末变黑;二氧化碳能和碱溶液、水反应,不能和盐酸反应,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的效果更好;尾气中含有的一氧化碳逸散到空气中会造成空气污染。③若粉末完全是铜,不会发生反应,因此m的质量最大值为4g;若粉末完全为氧化铁,设生成铁的质量为x。3CO+Fe2O32Fe+3CO2 160 112 4g x160112=4gx故2.8g<m<4g。8.探究过程铁①锡纸表面产生较多气泡(或锡纸表面产生气泡)交流评价①取一定量锡纸,用盐酸除去可能存在的氧化膜,取出后用蒸馏水清洗并晾干,称得质量记为m1;②将锡纸放入烧杯中,加入一定量饱和ZnSO4溶液浸没锡纸,充分反应后,取出锡纸用蒸馏水清洗并晾干,再次称得锡纸总质量记为m2;③如果m2>m1,则锡纸中金属为铝;如果m2=m1,则锡纸中金属为锡[解析]探究过程步骤二用磁铁靠近锡纸,锡纸没有被磁铁吸引说明锡纸中金属不是铁,因为铁具有磁性,能被磁铁吸引;步骤三用盐酸去除可能存在的氧化膜后金属就直接与酸接触,由于锌、铝、锡三种金属活动性都比氢强,都能与盐酸反应产生氢气,故锡纸表面能产生较多气泡。交流评价运用定量方法就是要根据化学反应前后某一物质的质量变化来设计实验,可根据反应前后锡纸条的质量变化来判断反应是否发生。9.(1)提供水蒸气(2)2H2+O22H2O实验探究氧化亚铁和氧化铁硫酸铜黑色固体部分溶解铁和四氧化三铁探究结论3Fe+4H2OFe3O4+4H2拓展创新①操作简单②AB[解析]实验探究倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上,黑色固体不变色,说明黑色固体中一定没有氧化亚铁和氧化铁;取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量硫酸铜溶液,黑色固体部分溶解,并且生成红色固体,说明黑色固体中含有铁和四氧化三铁。拓展创新①改进后装置有很多优点,如操作更简单,节约药品,供水物质丰富,节约能源等;②疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能,A正确;新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来,B正确;本身不含水的固体物质,也可以用作供水剂,C不正确。角度610.(1)CaO+H2OCa(OH)2(2)Ⅰ.①一②黑色粉末变成红色③吸收二氧化碳Ⅱ.盐酸总结反思c[解析](1)氧化钙俗称生石灰,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应放出热量,反应的化学方程式为CaO+H2OCa(OH)2。(2)Ⅰ.①当气体通过甲时,澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳,故猜想一不成立;②有氢气存在时,氢气能还原氧化铜,反应的现象为黑色的氧化铜粉末变成红色;③澄清石灰水用来检验是否有二氧化碳气体,而氢氧化钠溶液用来吸收混合气体中的二氧化碳。Ⅱ.当盐酸有剩余时,滴入的氢氧化钠溶液先中和盐酸,故开始一段时间内没有沉淀生成。总结反思能与水混合放出热量的物质如果具有腐蚀性,就不能用于加热包中的发热材料,以免发生危险。11.查阅资料2NaOH+CO2Na2CO3+H2O提出猜想Na2CO3设计实验(2)较稀的CaCl2溶液(3)稀盐酸Ⅲ讨论交流不需要反思应用CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2[解析]查阅资料二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,配平化学方程式即可。提出猜想氢氧化钠和二氧化碳恰好完全反应时,溶质是碳酸钠;当氢氧化钠过量时,溶质是氢氧化钠和碳酸钠;恰好完全反应后,继续通二氧化碳,会产生碳酸氢钠,此时溶质是碳酸氢钠和碳酸钠;当碳酸钠消耗完后,溶质是碳酸氢钠;因此猜想Ⅱ中的溶质是Na2CO3。设计实验(2)由于有白色沉淀生成,说明加入的物质与溶质反应,猜想Ⅳ不成立,说明溶质不会只含碳酸氢钠,题中提到较稀的CaCl2溶液能与Na2CO3溶液反应,而与NaHCO3溶液不反应,所以加入的物质是较稀的氯化钙溶液。(3)步骤(2)中加入过量的氯化钙溶液,产生白色沉淀,消耗完了碳酸钠,继续加入物质有气泡产生,说明溶质中含有碳酸氢钠,加入的物质是稀盐酸,结合步骤(2)和(3),可以得出猜想Ⅲ是成立的。12.实验验证CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑吸收水蒸气(合理即可)(1)一(2)产生白色沉淀(3)E中产生黑色沉淀反思与评价否实验装置中可能有空气,钠与空气中的氧气反应也产生Na2O(合理即可)[解析]实验验证大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,装置A中的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑;浓硫酸有吸水性,装置C的作用是吸收水蒸气。(1)钠完全反应后,将装置D中的固体置于烧杯中,加蒸馏水溶解,有黑色不溶物,则产物中一定有碳,猜想一正确。(2)根据结论猜想三正确,说明产物中有碳酸钠,则滤液中加入过量BaCl2溶液,会有白色沉淀生成。(3)由资料CO通入PdCl2溶液中有黑色沉淀生成,如果猜想二正确,则现象是E中产生黑色沉淀。反思与评价小晨同学向实验(2)所得溶液中滴入几滴酚酞试液,溶液呈红色。于是得出结论:在加热条件下,钠与CO2反应一定产生Na2O。该结论不严谨,理由是实验装置中可能有空气,钠与空气中的氧气反应也产生Na2O。13.猜想假设反应物中没有碳元素,不会生成碳酸镁实验探究1①溶解②没有实验探究2氯化氢红反思拓展(2)强Fe+CuSO4FeSO4+Cu[解析]猜想假设根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,由此可判断小华的猜想是错误的。实验探究1根据操作①的结论可知,沉淀成分不是氯化镁,那么镁与盐酸反应后的溶液就不是氯化镁的饱和溶液,因此继续向溶液中加入氯化镁固体时,固体会溶解;根据操作②的结论可知,沉淀的成分不是镁粉,因此加入足量稀盐酸时,不会产生气泡。实验探究2根据题中信息和反应现象,不难判断有氯化氢气体生成,它能使湿润的蓝色石蕊试纸变红色。14.作出猜想碳、氢、氧(或C、H、O)实验1(1)D(2)在B和C之间增加干燥装置(合理即可)实验2(1)对比(合理即可)(2)氢氧化钠溶液(或NaOH溶液)实验3稀盐酸;有气泡产生(合理即可)MgCO3+2HClMgCl2+H2O+CO2↑(合理即可)[解析]作出猜想根据质量守恒定律,从氢气和二氧化碳的化学式来判断,反应物中含有碳、氢、氧三种元素。实验1(1)题干