化學(xué)六 探究型實(shí)驗(yàn)

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1、類 型 精 講 幾種物質(zhì)反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分的探究題解題的常規(guī)方法： 寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式； 確定可溶性的生成物和可能剩余的可溶性的反應(yīng)物(反應(yīng)物之間因會反應(yīng)而不共存，不可能同時過量)。例如反應(yīng) AB= CD。 若二者恰好反應(yīng)，則反應(yīng)后溶液的成分為CD；類型1幾種物質(zhì)反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分的探究專 題 解 讀 若A過量，則反應(yīng)后溶液的成分為ACD； 若B過量，則反應(yīng)后溶液的成分為BCD； 溶質(zhì)中不可能同時存在A和B，但溶質(zhì)中一定存在C和D。對于較難或者較復(fù)雜的幾種反應(yīng)，則需要通過對已知條件的給予進(jìn)行判斷，比如題目中給出“無色澄清溶液”，說明有色溶液全部反應(yīng)完且沉淀全部溶解；或者“無色酚酞溶液變紅

2、”說明反應(yīng)后溶液中一定存在堿性物質(zhì)。專 題 解 讀例例1 12017蘭州，34某?；瘜W(xué)興趣小組在學(xué)完堿的化學(xué)性質(zhì)后，做了澄清石灰水和稀鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并將廢液倒入一潔凈的廢液缸中，進(jìn)行了如下探究：【導(dǎo)學(xué)號 95444146】 探究：甲同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時沒有觀察到明顯現(xiàn)象，于是對澄清石灰水和稀鹽酸能否發(fā)生反應(yīng)表示懷疑。乙同學(xué)認(rèn)為，甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先向澄清石灰水中滴幾滴酚酞溶液，再滴加適量的稀鹽酸，當(dāng)觀察到_時，就可以說明兩種物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng)。 探究：廢液中溶質(zhì)的成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：CaCl2猜想二：CaCl2、HCl猜想三：CaCl2、HCl、Ca(OH)2 你的猜想：_,丙同學(xué)認(rèn)為猜想

3、三是錯誤的，理由是_(用化學(xué)方程式解釋)。 溶液的紅色慢慢褪去CaCl2、Ca(OH)2HClCa(OH)2= CaCl22H2O專 題 解 讀【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】設(shè)計(jì)者實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論丁同學(xué)取少量廢液于一支試管中，向其中加入足量的碳酸鈉溶液有白色沉淀生成猜想一正確戊同學(xué)取幾粒鋅粒于一支試管中，向其中加入少量廢液_猜想二正確有氣泡產(chǎn)生【評價與反思】請判斷以上設(shè)計(jì)的兩個方案中，_同學(xué)的方案合理，請分析另一個方案不合理的理由：_?！颈磉_(dá)與交流】若實(shí)驗(yàn)證明猜想二是正確的，你認(rèn)為該廢液未經(jīng)處理直接倒入下水道，可能造成的危害是_(填一點(diǎn))。戊 Ca(OH)2溶液與Na2CO3溶液反應(yīng)也會產(chǎn)生白色沉淀腐蝕

4、下水道(或污染水質(zhì))專 題 解 讀【解析】【作出猜想】氫氧化鈣和鹽酸剛好完全反應(yīng)時溶質(zhì)只有氯化鈣，鹽酸過量時溶質(zhì)為鹽酸和氯化鈣，氫氧化鈣過量時溶質(zhì)為氫氧化鈣和氯化鈣；HCl、Ca(OH)2能反應(yīng)而不共存，方程式為2HClCa(OH)2= CaCl22H2O，猜想三錯誤?！緦?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】鋅是活潑金屬，能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，戊同學(xué)的方案正確。向其中加入足量的碳酸鈉溶液，觀察白色沉淀的方法驗(yàn)證是錯誤的，因?yàn)闅溲趸}和氯化鈣都能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀。【表達(dá)與交流】酸性或堿性溶液的隨意排放都會腐蝕下水道、導(dǎo)致水或土壤被污染。專 題 解 讀 對于物質(zhì)成分的探究題，最重要的是把握物質(zhì)或其構(gòu)成微

5、粒的特征，這就要求對常見重要離子、重要物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)熟練掌握，注重歸納總結(jié)。 最易考查的是對常見金屬、酸、堿、鹽的確定。對于常見金屬，利用金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡及溶液顏色的改變，與鹽溶液反應(yīng)后溶液顏色的變化來判斷；對于酸、堿、鹽成分的確定則需要抓住特殊離子，如H+、OH-、CO32-、SO42-、NH4+等的鑒別。類型2物質(zhì)成分的探究例例2 22017甘肅，16某化學(xué)興趣小組同學(xué)對家用普通干電池中含有的物質(zhì)產(chǎn)生了濃厚的興趣。他們剝開電池時聞到氨味且發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)。【提出問題】為什么有氨味？黑色物質(zhì)的成分是什么？【猜想假設(shè)】能聞到氨味說明含有銨鹽(如NH4Cl)；黑色固體可能有鐵粉、氧化銅或

6、二氧化錳?！緦?shí)驗(yàn)探究】同學(xué)們分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn).小聰取適量黑色物質(zhì)與_混合置于研缽內(nèi)研磨，嗅到強(qiáng)烈氨味，再用濕潤的紅色石蕊試紙檢測，觀察到試紙變藍(lán)，證明黑色物質(zhì)中含有銨鹽。熟石灰（或其他堿性物質(zhì))專 題 解 讀實(shí)驗(yàn).小敏將黑色物質(zhì)加入適量的水中攪拌溶解，靜置后_，取不溶物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1.取適量黑色濾渣裝入試管中，再加入過量稀鹽酸無氣泡生成，溶液不變色_ 2.取適量黑色濾渣裝入另一支試管中，再加入_溶液，向上述試管中伸入帶火星的小木條_黑色粉末中含有二氧化錳【交流討論】步驟2中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 過濾黑色粉末中一定不含鐵粉與氧化銅H2O2產(chǎn)生大量氣泡，木條

7、復(fù)燃2H2O2=2H2OO2MnO2專 題 解 讀【解析】【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn).銨鹽與堿混合會放出氨氣，所以取適量黑色物質(zhì)與熟石灰混合置于研缽內(nèi)研磨，嗅到氨味，再用濕潤的紅色石蕊試紙檢測，試紙變藍(lán)，證明黑色物質(zhì)中含有銨鹽。實(shí)驗(yàn).小敏將黑色物質(zhì)加入適量的水中攪拌溶解，最后得到不溶物，所以該步操作是過濾。1.取適量黑色濾渣裝入試管中，再加入過量稀鹽酸，無氣泡生成，溶液不變色，證明該不溶物中不含鐵粉和氧化銅。2.二氧化錳和過氧化氫溶液混合會生成氧氣，過氧化氫溶液中會有氣泡產(chǎn)生，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，故把帶火星的木條伸到試管中，若木條復(fù)燃，則該氣體是氧氣，即證明黑色粉末中含有二氧化錳?！窘?/p>

8、流討論】步驟2中發(fā)生的反應(yīng)為過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣,化學(xué)方程式為 2H2O2=2H2OO2。MnO2 1氫氧化鈉變質(zhì)(1)變質(zhì)的原因_ (用化學(xué)方程式表示)。 (2)氫氧化鈉久置后的成分： 沒有變質(zhì)：NaOH； 部分變質(zhì)：NaOH、Na2CO3； 全部變質(zhì)：Na2CO3。 (3)檢驗(yàn)變質(zhì)的方法 方法一：加入酸，如過量的稀鹽酸，有_產(chǎn)生，證明變質(zhì)。 方法二：加入堿，如澄清石灰水或_，有_產(chǎn)生，證明變質(zhì)。2NaOHCO2= Na2CO3H2O氣泡Ba(OH)2白色沉淀類型3物質(zhì)變質(zhì)類探究專 題 解 讀方法三：加入鹽溶液，如氯化鈣溶液或_，有_產(chǎn)生，證明變質(zhì)。 (4)探究氫氧化鈉

9、變質(zhì)程度 原理：取樣品溶于水，逐滴加入氯化鈣或硝酸鋇溶液至不再產(chǎn)生沉淀為止；取上層清液(或過濾后取濾液)，滴加適量酚酞溶液，若出現(xiàn)_的現(xiàn)象，則部分變質(zhì)，反之則全部變質(zhì)。加入過量的氯化鈣或硝酸鋇溶液的目的是_，因?yàn)闅溲趸c和碳酸鈉溶液均能使酚酞溶液變紅，避免碳酸鈉對氫氧化鈉的檢驗(yàn)造成干擾。BaCl2溶液白色沉淀溶液變紅除盡Na2CO3專 題 解 讀 2氧化鈣和氫氧化鈣變質(zhì)氧化鈣與空氣中的水分反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣繼續(xù)與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣。 (1)氧化鈣變質(zhì)的原因_(用化學(xué)方程式表示)。 氫氧化鈣變質(zhì)的原因_(用化學(xué)方程式表示)。 (2)久置后的成分： 氧化鈣久置后的成分： a沒有

10、變質(zhì)：CaO；b.部分變質(zhì)：CaO、Ca(OH)2或CaO、Ca(OH)2、CaCO3； c全部變質(zhì)：CaCO3或Ca(OH)2、CaCO3。氫氧化鈣久置后的成分： a沒有變質(zhì)：Ca(OH)2；b.部分變質(zhì)：Ca(OH)2、CaCO3 ；CaOH2O= Ca(OH)2Ca(OH)2CO2= CaCO3H2O專 題 解 讀c.全部變質(zhì)：CaCO3 。 (3)檢驗(yàn)變質(zhì)的方法 關(guān)于氧化鈣是否完全變質(zhì)，可向樣品中加適量水，通過是否出現(xiàn)_的現(xiàn)象確認(rèn)有無氧化鈣剩余。 檢驗(yàn)氧化鈣的變質(zhì)程度，首先確定是否有氧化鈣存在，后續(xù)操作同檢驗(yàn)氫氧化鈣的變質(zhì)程度。 關(guān)于氫氧化鈣變質(zhì)，可檢驗(yàn)變質(zhì)生成物碳酸鈣的存在來確認(rèn)是否

11、變質(zhì)，可向樣品中加入_，觀察是否有氣泡產(chǎn)生。 檢驗(yàn)氫氧化鈣的變質(zhì)程度，有兩種方法：向樣品中加足量水后取上層清液，滴加少量無色酚酞溶液，若溶液變紅，則部分變質(zhì)，反之則全部變質(zhì)；取上層清液，通入CO2觀察是否產(chǎn)生白色沉淀等，若有白色沉淀生成則說明氫氧化鈣部分變質(zhì)，反之則全部變質(zhì)。放熱稀鹽酸專 題 解 讀例例3 32017綏化一次用餐中，小麗對“固體酒精”產(chǎn)生好奇，于是她買回一袋，和同學(xué)一起對其進(jìn)行研究?！緦?dǎo)學(xué)號 95444147】【查閱資料】固體酒精中含有酒精、氫氧化鈉等物質(zhì)?！咎岢鰡栴}】固體酒精中的氫氧化鈉是否變質(zhì)及變質(zhì)的程度如何？【提出猜想】小麗猜想：沒有變質(zhì)，只含有氫氧化鈉。小明猜想：全部變

12、質(zhì)，只含有碳酸鈉。你的猜想：部分變質(zhì)，含有_。氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)的化學(xué)方程式_。 氫氧化鈉和碳酸鈉CO22NaOH=Na2CO3H2O專 題 解 讀【實(shí)驗(yàn)探究】小麗取少量固體酒精在水中充分溶解后過濾，取上述濾液于試管中，滴入幾滴稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象；小麗說氫氧化鈉沒有變質(zhì)，小明認(rèn)為她的結(jié)論不正確，其理由是_。請你補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，填寫表格中的，證明固體酒精中氫氧化鈉是否變質(zhì)及變質(zhì)的程度如何。 氫氧化鈉和碳酸鈉同時存在時，加入少量鹽酸，鹽酸和氫氧化鈉先反應(yīng)導(dǎo)致無明顯現(xiàn)象，繼續(xù)加入才會有氣泡，所以該結(jié)論不正確專 題 解 讀實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論_有氣泡產(chǎn)生小麗猜想不成立_你的猜想成立【拓展應(yīng)用】除去

13、部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液中的雜質(zhì)，方法是_(用化學(xué)方程式表示)。用試管取少量濾液加入過量的稀鹽酸，充分反應(yīng)(只能寫足量或過量)用試管取少量濾液加入過量的氯化鈣溶液，充分反應(yīng)后，再加入幾滴酚酞溶液有白色沉淀產(chǎn)生，溶液變紅色Ca(OH)2Na2CO3= CaCO32NaOH或Ba(OH)2Na2CO3= BaCO32NaOH專 題 解 讀【解析】【提出猜想】由于氫氧化鈉易與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，因此有三種情況：沒有變質(zhì)，只含有氫氧化鈉；全部變質(zhì)，只含有碳酸鈉；部分變質(zhì)，含有氫氧化鈉和碳酸鈉；氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水?！緦?shí)驗(yàn)探究】氫氧化鈉和碳酸鈉同時存在時，加入少量鹽酸，

14、鹽酸和氫氧化鈉先反應(yīng)導(dǎo)致無明顯現(xiàn)象，繼續(xù)加入才會有氣泡，所以該結(jié)論不正確；有氣泡產(chǎn)生，說明加入了少量稀鹽酸；再用試管取少量濾液加入過量的氯化鈣溶液，充分反應(yīng)后，再加入幾滴酚酞溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，溶液變紅色則你的猜想成立?！就卣箲?yīng)用】如果氫氧化鈉變質(zhì)了，那么溶液中存在著碳酸鈉，可以向溶液中加入適量的氫氧化鋇溶液或氫氧化鈣溶液，既把碳酸鈉除去，并且不帶入新雜質(zhì)。 專 題 解 讀 1.金屬活動性順序的比較(詳見第6講重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)輕松做實(shí)驗(yàn)1) 2.金屬與多種鹽溶液反應(yīng)后對濾渣和濾液成分的分析 做題要點(diǎn)在于寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，按照金屬活動性順序中“相距越遠(yuǎn)越先發(fā)生反應(yīng)”的原則，首先與活動性較弱的金屬離

15、子發(fā)生反應(yīng)；另外要根據(jù)所給條件進(jìn)行判斷，比如溶液顏色的改變，濾渣中加入酸后是否有氣泡等等。類型4有關(guān)金屬類探究專 題 解 讀例例4 42017聊城某化學(xué)興趣小組的同學(xué)，為了比較金屬R與鐵、銅的金屬活動性強(qiáng)弱，進(jìn)行如下探究活動?！緦?dǎo)學(xué)號 95444148】【查閱資料】鐵的活動性比銅強(qiáng)?！具M(jìn)行猜想】對三種金屬的活動性順序做出如下猜想：猜想一：RFeCu； 猜想二：_； 猜想三：FeCuR 【收集證據(jù)】為了驗(yàn)證哪一種猜想成立，甲、乙、丙三位同學(xué)分別展開實(shí)驗(yàn)探究。FeRCu專 題 解 讀主要操作主要現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論甲將打磨好的R絲插入盛有硫酸銅溶液的試管中_猜想一正確乙將粗細(xì)相同打磨好的R絲、鐵絲分別插入

16、體積和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)都相同的稀鹽酸中R絲表面產(chǎn)生氣泡速率比鐵絲表面產(chǎn)生氣泡速率_(填“快”或“慢”)丙將粗細(xì)相同打磨好的R絲、鐵絲，分別在空氣中點(diǎn)燃R絲在空氣中劇烈燃燒，鐵絲在空氣中_R絲表面有紅色物質(zhì)析出快不能燃燒寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式_?！窘涣鞣此肌咳煌瑢W(xué)交流討論后認(rèn)為，比較金屬活動性強(qiáng)弱的方法有多種?！練w納總結(jié)】他們總結(jié)得出比較金屬活動性強(qiáng)弱的常見方法有：(1)金屬與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度；(2)金屬與酸溶液是否反應(yīng)或反應(yīng)的劇烈程度；(3)金屬與_是否反應(yīng)。 3Fe2O2=Fe3O4點(diǎn)燃鹽溶液專 題 解 讀【解析】【進(jìn)行猜想】鐵的活動性比銅強(qiáng)，則金屬R有可能比鐵和銅都活潑，有

17、可能比鐵和銅的活動性都差，也有可能比銅活潑，比鐵活動性差，說明猜想二為FeRCu?！臼占C據(jù)】既然猜想一正確，說明金屬R絲比鐵和銅都活潑，則將R插入硫酸銅溶液中，R絲表面肯定會有紅色的金屬析出。R比鐵活潑，則R與稀鹽酸反應(yīng)更劇烈。鐵絲在空氣中不能燃燒，在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵?！練w納總結(jié)】金屬與鹽溶液是否反應(yīng)也是比較兩種金屬活動性強(qiáng)弱的一種方法。 除了以上講的幾類探究型試題外，我們還會經(jīng)常碰到一些制取氣體類、探究影響因素類、混合物成分類、實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象等，結(jié)合本省考情，就不一一講述。例例5 52017衡陽實(shí)驗(yàn)室有一瓶標(biāo)簽腐蝕的溶液A(如圖)，某組同學(xué)將碳酸鈉溶液與樣品反應(yīng)，有白色沉淀產(chǎn)生，

18、過濾后得到澄清濾液，同學(xué)們進(jìn)行了一系列的探究?！緦?dǎo)學(xué)號 95444149】探究一A溶液中溶質(zhì)是什么？【提出猜想】CaCl2；_?！静殚嗁Y料】CaCl2溶液呈中性。Ca(OH)2類型5拓展類例5題圖專 題 解 讀【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們設(shè)計(jì)了如下方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量A溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞溶液_猜想正確碳酸鈉與其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。探究二過濾后的濾液中會有哪些溶質(zhì)？【提出猜想】小明的猜想：NaCl、CaCl2；小紅的猜想：NaCl；你的猜想：_溶液不變色Na2CO3CaCl2= CaCO32NaClNaCl和Na2CO3專 題 解 讀【思維拓展】為防止標(biāo)簽被腐蝕，

19、傾倒液體時應(yīng)注意：_。 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】請?jiān)O(shè)計(jì)對“你的猜想”實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論_你的猜想正確取少量濾液于試管中，向其中滴入鹽酸有氣泡產(chǎn)生標(biāo)簽向著手心專 題 解 讀【解析】探究一：【提出猜想】由標(biāo)簽可知，溶液為鈣的化合物溶液，能與碳酸鈉反應(yīng)可能是氫氧化鈣或氯化鈣?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】氫氧化鈣溶液顯堿性，氯化鈣溶液呈中性，所以加入酚酞溶液不變色。探究二：【提出猜想】由于碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和氯化鈉，由于反應(yīng)的量不同，所以，過濾后澄清濾液中含有的溶質(zhì)可能是NaCl和Na2CO3、NaCl、NaCl和CaCl2三種情況。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，可以證明碳酸鈉的存在?！舅季S拓展】為防止標(biāo)簽被腐蝕，傾倒液體時應(yīng)注意標(biāo)簽向著手心，以防液體流下時腐蝕標(biāo)簽。