浙教版中考复习化学-5、科学探究
【例1】蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。课外小组同学决定对蚁酸进行探究。
[提出问题] 蚁酸有什么性质?
[查阅资料]
1.蚁酸化学名称叫甲酸,化学式为HCOOH
2.该酸与火碱中和的反应方程式为:HCOOH+NaOH = HCOONa+H2O
3.蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物
4.碳酸钠和氯化钙可以发生复分解反应
5.白色无水硫酸铜遇到水变蓝
[实验探究一] 探究蚁酸的酸性。
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加 ,观察到溶液颜色变成红色,说明蚁酸溶液显酸性。
(2)将碳酸钠加入到盛有蚁酸溶液的试管中,有气泡产生。写出该反应的方程式
。
[实验探究二] 探究蚁酸分解的两种产物。
【猜想】小芳同学猜测生成物是水和二氧化碳
小明同学猜测生成物是水和___________。
两位同学都认为有水生成的依据是__________________________________。
【实验】为了确认蚁酸分解的所有产物,两位同学共同设计实验,对仪器进行组装,正确的连接
顺序是______________(请写接口序号)
【结论】分析实验现象后,证明小明的猜想是正确的。
【讨论】从环保的角度考虑,上述装置的缺陷是____________________________。
实验中两次用到澄清石灰水,涉及到的化学方程式是: 。
【拓展】当你被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中,你会选择的物质
是 。
A.稀氨水 B.食醋 C.苏打水 D.食盐水 E. 稀氢氧化钠溶液 F. 肥皂水
【答案】【实验探究一】(1) 石蕊
(2)Na2CO3 + 2HCOOH =2HCOONa + H2O +CO2↑
【探究实验二】【猜想】 一氧化碳
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,蚁酸中含有氢元素和氧元素,所以蚁酸分解生成的其中一种氧化物为水。
【实验】⑦⑧④③⑥⑤①②
【讨论】没有尾气处理装置 Ca(OH)2 +CO2=CaCO3↓ + H2O
【拓展】A CF
【例2】同学们发现NaOH溶液与NaHCO3溶液混合后无明显现象,产生疑问:
两种物质是否发生了化学反应?在老师的帮助下,他们通过以下探究过程证明NaHCO3溶液
与NaOH溶液发生了反应。
(1)实验装备
①查阅资料:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
②用一定溶质的质量分数的NaHCO3、NaOH和Na2CO3三种溶液进行如下实验,为设计实验方案提供参考。
NaHCO3溶液 NaOH溶液 Na2CO3溶液
加入稀盐酸 现象Ⅰ 无明显变化 产生气泡
加入澄清石灰水 溶液变浑浊 无明显变化 现象Ⅱ
加入CaCl2溶液 无明显变化 溶液变浑浊 溶液变浑浊
加热溶液至沸腾,将气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 澄清石灰水无明显变化 澄清石灰水无明显变化
表中的现象Ⅰ为_________,现象Ⅱ对应反应的化学方程式为_________。
(2)实验过程
【实验1】证明反应生成了Na2CO3
同学们选用上表实验中的药品,设计了如右图所示实验,先在NaHCO3溶液中加入A溶液,无明显现象,再滴加NaOH溶液,溶液变浑浊,则A溶液是__________。
有同学提出这个实验不足以证明有Na2CO3生成,其理由是_________。为了证明有Na2CO3生成,需要继续进行的操作是____________。
【实验2】证明反应后NaHCO3不存在
同学们参考上表中的实验,又设计了一个实验,虽然没有观察到明显的实验现象,但可以证明反应发生了,该实验方案是_________。
(3)实验反思
通过实验1和实验2说明,对于没有明显现象的化学反应,可以从两个不同的角度证明反应的发生,这两个角度是___________。
【答案】(1)产生气泡
Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ +2NaOH
(2)【实验1】CaCl2溶液
NaOH溶液与CaCl2溶液混合,也出现浑浊过滤; 洗涤沉淀,向沉淀中加入盐酸
【实验2】取一定量的NaOH溶液于试管中,再滴加少量的NaHCO3溶液,充分反应,
加热溶 液至沸腾,将气体通入澄清石灰水,澄清石灰水无明显变化,证明NaHCO3不存在
(3)证明反应有新物质生成、证明反应后某一反应物不存在
【例3】研究盐类物质的性质时,甲、乙、丙三位同学分别向NaHCO3溶液中滴加石灰水,均产生白色沉淀。他们分别设计实验方案,对自己过滤后的滤液中溶质的成分进行如下探究。
【实验准备】
用一定溶质的质量分数的NaHCO3溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液进行如下实验,为设计实验方案提供参考。
NaHCO3溶液 NaOH溶液 Na2CO3溶液
加入酚酞溶液 溶液变红 现象Ⅰ 溶液变红
加入CuSO4溶液 产生气泡和蓝色沉淀 现象Ⅱ 产生气泡和蓝色沉淀
加入CaCl2溶液 无明显变化 无明显变化 产生白色沉淀
加热溶液至沸腾,将气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 澄清石灰水无明显变化 澄清石灰水无明显变化
表中的现象Ⅰ为 ;现象Ⅱ为产生蓝色沉淀,对应反应的化学方程式是 。
【查阅资料】
(1)氯化钙溶液显中性。
(2)滤液中所含的溶质有以下几种可能:
①NaOH;②Na2CO3;③NaOH和Ca(OH)2;④Na2CO3和NaHCO3;⑤Na2CO3和NaOH
【实验及分析】
甲同学:取少量滤液于试管中,滴加过量的稀盐酸,产生大量无色气泡,则滤液中的溶质是Na2CO3。
乙同学:取少量滤液于试管中,向其中通入少量CO2,产生白色沉淀,则滤液中的溶质是NaOH和Ca(OH)2。
丙同学:分别取少量滤液于两支试管中,向一支试管中滴加CaCl2溶液,有白色沉淀产生;将另一支试管中的滤液加热至沸腾,将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,则滤液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3。
【反思与评价】
(1)老师认为乙、丙同学的实验方案和结论合理。
① 丙同学的实验中,加入CaCl2溶液的目的是 。
② 根据乙同学的结论,NaHCO3溶液与澄清石灰水反应的化学方程式是 。
(2)老师认为甲同学的实验方案和结论存在不足。丁同学通过以下实验帮助甲同学确认了滤液中溶质的成分。
实验操作 实验现象 实验结论
______ ______ 滤液中的溶质是Na2CO3和NaOH
(3)结合此次探究活动,你认为下列说法正确的是_____(填字母序号)。
a.盐溶液可能显碱性
b.化学反应的产物与反应物的量有关
c.碱和盐反应一定生成另外一种碱和另外一种盐
d.判断溶液混合后的成分不仅要考虑产物,还要考虑反应物是否过量
【答案】
【实验准备】溶液变红 CuSO4+ 2NaOH = Cu(OH)2↓+ Na2SO4
【反思与评价】(1) ①检验Na2CO3 ②NaHCO3+ Ca(OH)2= NaOH +CaCO3↓+ H2O
(2) 丁同学
实验操作 实验现象 实验结论
①取少量滤液于试管中,加入过量CaCl2溶液②过滤,向滤液中滴加CuSO4溶液 ①有白色沉淀生成②只产生蓝色沉淀,无气泡 溶质是Na2CO3和NaOH
(3)abd
废液缸问题
【例4】 在化学实验技能考试中,有一题目是鉴别氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液,某同学进行了如下图所示的实验。
⑴写出试管②中反应的化学方程式: 。
⑵当看到不同现象时停止通气体,将两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中,并将废液进行过滤,同学们对滤液成分进行了探究。
【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质?
【查阅资料】①氯化钙溶液呈中性;
②Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
【猜想假设】 甲同学认为:只含有氢氧化钠
乙同学认为:只含有碳酸钠;
丙同学认为:含有氢氧化钠和氢氧化钙;
丁同学认为:含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙;
你认为还可能是 (写一种猜想)。
【分析讨论】你认为哪位同学的猜想不合理并说明理由 。
【实验设计】设计一个简单的实验证明你的猜想正确。
实验步骤 实验现象 实验结论
取滤液于试管中, 猜想正确
【实验分析】甲同学针对自己的猜想进行了如下实验:
实验步骤 实验现象 实验结论
取样于试管中,滴入少量稀盐酸 无明显现象 猜想成立
你认为甲同学对实验结果判断是否正确?请说明理由
【反思拓展】
下列实验方法可以区分氢氧化钠和氢氧化钙两种固体的是 (填字母)。
A.放置在空气中 B.观察颜色 C.加水溶解 D.利用溶解性
【答案】
(1)Ca(OH)2+CO2= CaCO3↓+ H2O
(2)【猜想假设】氢氧化钠和碳酸钠
【分析讨论】丁同学猜想不合理,因为Na2CO3和Ca(OH)2能发生反应,不能共存
【实验设计】 实验步骤:取滤液于试管中,加入过量的氯化钙溶液,静置取上层清液滴加无
色酚酞
实验现象:试管中出现白色浑浊,且上层清液呈红色
【实验分析】不正确,因为乙、丙猜想均可出现上述现象(写出一种即可)。
【反思拓展】 ACD
变质问题
【例5】“过氧化钠(Na2O2)”是一种淡黄色固体,能与水或二氧化碳反应放出氧气。实验室有一瓶放置了较长时间的过氧化钠粉末,已知发生了部分变质,同学们取3.00g变质粉末决定探究其中的成分及其质量。
【提出问题】变质的过氧化钠粉末中有哪些成分,它们的质量是多少?
【查阅资料】
①2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
②碳酸钠溶液显碱性,氯化钙溶液显中性。
③Na2CO3+ CaCl2═CaCO3↓+2 NaCl
【猜想与假设】
(1)粉末成分是Na2O2和NaOH的混合物
(2)粉末成分是________________________的混合物
(3)粉末成分是Na2O2、NaOH 和Na2CO3的混合物
……
【设计实施方案】
实验步骤 实验现象
①取3.00g变质粉末于一支大试管内,加入适量的水,共收集到0.32g气体,然后用带火星木条检验生成的气体。 固体完全溶解,______________________
②继续向上述试管中加入足量的石灰水,充分反应。 __________________________________
③将②中物质过滤,得到滤渣,将其洗涤、干燥并称量,得固体1.00g。
【解释与结论】同学们经过认真分析,得出了以下结论。
粉末中含有的成分及质量
Na2O2 NaOH Na2CO3
成分(填“有”或“没有”)
质量(g)
【反思与评价】
(1)实验室在保存过氧化钠时应注意_______________。
(2)有同学提出把第②步实验中足量的石灰水改为足量氯化钙溶液,至沉淀不再生成时过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液,若液体变红,则证明原粉末中有NaOH。你认为该方案是否合理并说明理由____________________________。
【答案】
【猜想与假设】
(2)Na2O2 和Na2CO3
【设计实施方案】
实验操作 实验现象
固体完全溶解,有气泡产生,带火星木条复燃。
产生白色沉淀
【解释与结论】
Na2O2 NaOH Na2CO3
成分(填“有”或“没有”) 有 有 有
质量(g) 1.56 0.38 1.06
【反思与评价】
(1)密封保存(隔绝水或二氧化碳)
(2)不合理,因为过氧化钠与水反应也能生成氢氧化钠,也能使无色酚酞试液变红,所以,不能证明原粉末中有NaOH。
数据分析类
【例6】红枣包装中常使用一种袋装防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如下图所示。
同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇,
设计实验进行探究。
【提出问题】久置固体的成分是什么?
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
【实验探究】
甲同学的方案:
实验操作 实验现象 实验结论
取少量固体放于试管中,滴加足量的 。 固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液。 固体中一定含有 ,一定不含Fe2O3。
乙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,理由是 。并设计如下实验方案继续验证。
(1)②中固体溶解时放出大量热,由此可以判断固体中一定含有 。
(2)③中反应的化学方程式是 。
乙同学对滤渣B又进行探究。
实验操作 实验现象 实验结论
固体中一定含有CaCO3和Fe2O3。
【反思与评价】
丙同学认为乙同学的方案中仍有一种物质不能确定。丙同学经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6 g,滤渣B中CaCO3的质量为1.0 g,滤渣C的质量为1.0 g。
【实验结论】综合上述实验及所给数据,久置固体的成分是 。
【答案】甲同学的方案:稀盐酸 Fe
乙同学理由:氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液也是浅绿色。
(1)CaO
(2)Na2CO3+ Ca(OH)2 = CaCO3↓+ 2NaOH
对滤渣B的探究
实验操作 实验现象 实验结论
①取滤渣B于试管中,加入适量稀盐酸。②将生成的气体通入澄清石灰水。 ①固体减少,有气泡冒出,溶液变为黄色。②澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3
【例7】当前市售珍珠粉的价格从五元到上百元不等,但其外观、手感都没有明显
差异。那么优质珍珠粉和廉价珍珠粉的成分有何不同呢?就此问题,实验小组同学展开探究。
【查找资料】
①优质珍珠粉直接由贝科动物体内珍珠加工而成,含有一定量的氨基酸、碳酸钙等。
②廉价珍珠粉由“贝壳粉”加工而成,贝壳加工过程中会用到氢氧化钠,贝壳的主要成分是碳酸钙。
③珍珠粉中除碳酸钙外,其它成分均不能与盐酸反应生成二氧化碳。
④氨基酸大部分能溶解于水,遇到浓硝酸并加热会呈现黄色或黑色。
⑤碳酸钙与浓硝酸能发生反应,生成二氧化碳。
⑥氯化钙溶液呈中性。
【提出猜想】优质珍珠粉和廉价珍珠粉的区别可能在于:
①廉价珍珠粉含有 ;
②廉价珍珠粉不含氨基酸;
③碳酸钙含量不同。
【实验探究】
实验内容 现象 结论
(1)分别将少量优质珍珠粉和廉价珍珠粉放入试管中,加少量水,静置一段时间后,滴加 。 廉价珍珠粉的上层清液变红,优质珍珠粉的溶液没有变色 猜想①成立
(2)分别将少量优质珍珠粉和廉价珍珠粉放入试管中,加少量水, ,加热。 优质珍珠粉的溶液有黄色出现,局部变黑,廉价珍珠粉的溶液没有明显现象 猜想②成立
(3)分别将一定质量的优质珍珠粉和廉价珍珠粉放入烧杯中,再逐滴加入14.6%的稀盐
酸,边滴加边振荡,直至恰好完全反应。数据记录如下:
优质珍珠粉 廉价珍珠粉
珍珠粉的质量 100 g 100 g
加入盐酸的质量 460.0 g 501.3 g
烧杯中最终物质的总质量 520.0 g 557.7 g
①处理数据时,小明提出了如下思路:用加入盐酸的质量乘以盐酸的质量分数,求
出反应的盐酸中的溶质质量,进而利用化学方程式求出珍珠粉中碳酸钙的质量。
你认为小明的思路是否可行,理由是 。
②处理数据后,得出结论:廉价珍珠粉中碳酸钙的质量分数为 %(计算结果
保留小数点后1位),含量高于优质珍珠粉。
【实验反思】
经过反思,同学们认为仍用上述试剂,只需略调整操作,就可以通过一次珍珠粉的
取样完成三个猜想的验证。请写出调整后的操作: 。
【答案】
【提出猜想】NaOH
【实验探究】(1)酚酞溶液
(2)过滤,向滤液中加入浓硝酸
(3)①不可行,因为珍珠粉中还有NaOH等物质也会与盐酸反应
②99.1
【实验反思】分别取100 g优质珍珠粉和廉价珍珠粉,加入适量的水溶解,过滤,将滤液分成2份;向其中一份中加入浓硝酸,向另一份中加入酚酞溶液;向滤渣中加入14.6%的盐酸至恰好完全反应,测定盐酸的质量和烧杯中物质的总质量
【例8】四硫化钠()固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应
原理为:。
【实验资料】
①受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢(水溶液呈酸性)。
②硫代硫酸钠()可溶于水,常温下与溶液不反应。
【实验过程】
①取碳酸钠、硫粉混合后置于试管中,加热(如图1所示,夹持装置已略去),制得,反应为,X的化学式为 ,蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是 。
②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10 mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据(如图2所示)。
③将该试管插入水中(如图3所示),拔下橡胶塞,观察到 ,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据。理论上 。
④按照①~③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
第1次 第2次 第3次
【解释与结论】根据第1次实验数据,计划空气中氧气的体积分数为 %(结果精确到)
【反应与评价】若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,会影响测定结果,请说明有何影响,并阐述理由: 。
【答案】
(1)O2,吸收CO2和Na2S4受热产生的有毒气体H2S,
(2)试管内液面上升,有色固体产生。
(3)4: 5
(4)CO,若未放置一段时间结果偏小,原因是第一步反应消耗了试管中气气中的O2 若不静置第二步反应中O2含量偏低,使结果偏小
【练习1】化学小组同学发现在面包制作过程中加入了一些白色粉末,使面包变得松软。同学们对白色粉末的成分进行探究。
【查阅资料】
① 经调查,市场上有以下3种主要产品。
商品名称 小苏打 食臭粉 混合碱性膨松剂
主要成分 碳酸氢钠 碳酸氢铵 碳酸氢钠和碳酸氢铵
= 2 \* GB3 ② 氨气(NH3)是一种有刺激性气味的气体,极易溶于水,其水溶液显碱性。
③ 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑; NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2↑;
2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4
【实验准备】同学们选用下列实验装置,经组合进行实验:
【实验记录】
实验序号 实验装置 实验现象 实验结论及分析
实验1 选用A、B、C C中澄清石灰水变浑浊 有CO2生成,C中反应的化学方程式是
实验2 选用A、 和E E中紫色石蕊溶液变成 色 有NH3生成
【实验分析】
根据上述实验,甲同学认为该粉末的主要成分为食臭粉,乙同学认为上述实验不能确定该粉末为食臭粉。为进一步确认其组成及含量,同学们设计了如下定量实验:
实验序号 实验目的 实验装置 数据记录 实验结论
实验3 测定生成CO2的质量 选用A、B、D 装置D增重a g 该粉末为“混合碱性膨松剂”
实验4 测定生成NH3的质量 选用A、B、D 装置B增重1.7 g
(1)实验3中装置B的作用是 。
(2)实验3中测得装置D增重a g,a的范围是 。
(3)若测得a为92.4,该碱性膨松剂中NaHCO3与NH4HCO3的质量比为 (结果用最简整数比表示)。
【答案】
【实验记录】实验1 CO2 + Ca(OH) 2 CaCO3↓ + H2O
实验2 D 蓝
【实验分析】(1)除尽水蒸气和氨气 (2)> 4.4
(3)3360︰79
【练习2】化学兴趣小组同学发现实验台上按如下顺序摆放着7瓶不同的无色溶液(如
图所示),其中4、5号试剂瓶标签破损。
1 2 3 4 5 6 7
【提出问题】这两瓶试剂的成分分别是什么?
【查阅资料】①碱性的亚硫酸钠(Na2SO3)溶液、Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液均可发生复
分解反应,产生白色沉淀。
②Na2SO3 + 2HCl=2NaCl + SO2↑ + H2O。
③CO2与SO2均可以使澄清石灰水变浑浊。
【作出猜想】根据受损标签的信息,推测4、5号溶液可能分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液、
Na2SO3溶液或NaCl溶液中的一种。
【实施方案】各取少量4、5号溶液于试管中,分别进行下列两组实验。
实验操作 实验现象 实验结论
INCLUDEPICTURE "../../../../pc/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-11862.png" \* MERGEFORMAT 实验1 溶液均由无色变成红色 4、5号溶液均不可能是上述猜想中的 溶液。
INCLUDEPICTURE "../../../../pc/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-26771.png" \* MERGEFORMAT 实验2 均产生白色沉淀 4、5号溶液可能分别是Na2SO3溶液和Na2CO3溶液中的一种。写出其中一个反应的化学方程式 ?。
【继续实验】为了进一步确定4、5号溶液的成分,同学们分别取少量4、5号溶液于试管中继
续实验。
实验操作 实验现象 实验结论
INCLUDEPICTURE "../../../../pc/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-16734.png" \* MERGEFORMAT _____ 4号溶液是Na2CO3溶液 5号溶液是Na2SO3溶液。
【实验反思】同学们经过分析认为4号溶液还可能是变质的NaOH溶液。于是设计了以下实验
方案进行验证。请完成下列实验报告。
实验操作 实验现象 实验结论
4号溶液是部分变质的NaOH溶液。
【答案】【实施方案】 实验1 1 NaCl
实验2 Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ 2NaOH
(或Na2SO3 + Ca(OH)2 = CaSO3↓+ 2NaOH)
【继续实验】均有气泡产生,5号溶液产生有刺激性气味的气体。
【实验反思】
实验操作 实验现象 实验结论
①取少量4号溶液于试管中,加入足量CaCl2溶液。②向上层清液中滴加无色酚酞溶液。 ①有白色沉淀生成 ②溶液由无色变成红色
模块一 物质性质探究
例题精讲
模块二 物质成分探究
例题精讲
氧 品名:504双吸剂
原 成分:铁粉、生石灰等
加足量
碳酸钠溶液
加足量水
充分溶解
滤渣C
③ 过滤
研碎,并用
磁铁充分吸引
滤液A
固体
样品
② 过滤
①
残留
固体
滤渣B
复习巩固
△
△
A B C D E
滴加适量______号溶液
滴加适量3号溶液
滴加适量2号溶液
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