2022中考化學(xué)復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)探究題

專題四實(shí)驗(yàn)探究題課時(shí)一化學(xué)實(shí)驗(yàn)常見儀器及基本操作[核心解讀]1.常見儀器儀器的分類2.常見實(shí)驗(yàn)基本操作((2)物質(zhì)的加熱①酒精燈構(gòu)造:燈帽、燈芯、燈芯管、燈壺②注意(3)溶解儀器:燒杯(少量用試管)、玻璃棒(4)過濾儀器:漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺(tái)、濾紙過濾操[例1](2022臨沂)規(guī)范的操作是實(shí)驗(yàn)成功的保證。下列實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是()解析:稀釋濃硫酸時(shí),要把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中,同時(shí)用玻璃棒不斷攪拌,以使熱量及時(shí)的擴(kuò)散,一定不能把水注入濃硫酸中,圖A所示操作正確;取用粉末狀藥品,試管橫放,用藥匙或紙槽把藥品送到試管底部,圖B所示操作正確;檢查裝置氣密性的方法:把導(dǎo)管的一端浸沒在水里,手緊握試管外壁,若導(dǎo)管口有氣泡冒出,則裝置氣密性良好,圖C所示操作正確;用pH試紙測定未知溶液的pH時(shí),正確的操作方法為取一片pH試紙放在玻璃片或白瓷板上,用玻璃棒蘸取少量待測液滴在干燥的pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比來確定pH,不能將pH試紙伸入待測液中,以免污染待測液,圖D所示操作錯(cuò)誤。答案:D[強(qiáng)化應(yīng)用1](2022濰坊)下列實(shí)驗(yàn)操作不正確的是(C)解析:向酒精燈中添加酒精時(shí),應(yīng)該用漏斗添加,A正確;取用NaCl固體時(shí)用藥匙,瓶塞倒放在桌面上,B正確;過濾應(yīng)用玻璃棒引流,C不正確;托盤天平的使用要遵循“左物右碼”的原則,D正確。常見氣體的制備與收集[核心解讀]1.常見氣體的制取氧氣氫氣二氧化碳藥品①氯酸鉀和二氧化錳;②高錳酸鉀;③雙氧水和二氧化錳鋅粒與稀硫酸大理石或石灰石與稀鹽酸反應(yīng)原理①2KClO32KCl+3O2↑②2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑③2H2O22H2O+O2↑Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑實(shí)驗(yàn)裝置收集方法排水法或向上排空氣法(不易溶于水,密度比空氣大)排水法或向下排空氣法(難溶于水,密度比空氣小)向上排空氣法(能溶于水,密度比空氣大)檢驗(yàn)方法用帶火星的木條檢驗(yàn),木條復(fù)燃點(diǎn)燃,罩干冷小燒杯,產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰;燒杯內(nèi)壁有水珠(生成物只有水)通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁驗(yàn)滿方法用帶火星的木條靠近集氣瓶口,木條復(fù)燃,則說明已滿用燃著的木條靠近集氣瓶口,木條火焰立即熄滅,則說明已滿實(shí)驗(yàn)操作步驟固固加熱型,用排水法收集①檢查氣密性;②裝藥品;③固定試管;④加熱;⑤收集氣體;⑥將導(dǎo)管移出水槽;⑦熄滅酒精燈①檢查氣密性;②加藥品;③固定試管;④驗(yàn)純;⑤收集氣體①檢查氣密性;②加入石灰石;③加入稀鹽酸;④收集氣體續(xù)表氧氣氫氣二氧化碳注意事項(xiàng)①用固固加熱型裝置時(shí),試管口應(yīng)略向下傾斜;②當(dāng)用高錳酸鉀制氧氣時(shí),靠近管口處應(yīng)塞一團(tuán)疏松棉花;③排水法收集時(shí),當(dāng)氣泡連續(xù)、均勻冒出后再收集;④排水法收集完后,先移出導(dǎo)管,再熄滅酒精燈;⑤若用雙氧水和MnO2制O2,操作步驟同制CO2①長頸漏斗末端應(yīng)伸入液面以下;②反應(yīng)器中的導(dǎo)氣管應(yīng)剛露出橡膠塞即可;③若用向下排空氣法收集時(shí),導(dǎo)管應(yīng)伸入接近容器(集氣瓶或試管)的底部;④不能用濃H2SO4、HNO3及濃鹽酸來制取氫氣①不能用稀H2SO4代替稀鹽酸;②長頸漏斗的末端應(yīng)伸入液面以下;③反應(yīng)器中的導(dǎo)管剛露出橡膠塞即可;④用向上排空氣法收集時(shí),導(dǎo)管口應(yīng)伸入接近集氣瓶的底部2.氣體的凈化在實(shí)驗(yàn)室制備的各種氣體中,常含有少量的酸霧、水蒸氣或其他氣體雜質(zhì),需經(jīng)過凈化和干燥后才能得到純凈的氣體。(1)實(shí)驗(yàn)裝置:常用的干燥及凈化裝置主要是洗氣瓶、干燥管和U形管。(2)氣體的干燥選用干燥劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和干燥劑的性質(zhì)而定,其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分,而不能與氣體發(fā)生反應(yīng)。如下表中是常見氣體的干燥劑:干燥劑可干燥的氣體不能干燥的氣體濃硫酸H2、O2、CO、HCl等中、酸性氣體不能干燥堿性氣體,如NH3無水氯化鈣(CaCl2)H2、O2、CO、CO2、HCl能干燥絕大多數(shù)氣體,NH3除外氫氧化鈉固體或堿石灰H2、O2、CO、NH3等中、堿性氣體不能干燥酸性氣體,如CO2、SO2、HCl、H2S等(3)尾氣的吸收及處理①溶液吸收:如CO2、SO2、HCl等氣體可用NaOH溶液吸收(極易溶氣體要防止倒吸)。②點(diǎn)燃處理:如CO、CH4、H2等可燃性氣體可接一個(gè)尖嘴導(dǎo)管,將其點(diǎn)燃。③氣球收集:如有毒的CO、H2S、Cl2等氣體可在導(dǎo)管末端接上一個(gè)氣球收集。④防倒吸裝置:如易溶的氣體可收集到倒立的漏斗中。3.多功能瓶的使用圖示操作目的氣體進(jìn)出方向舉例與原理收集密度大于空氣的氣體a進(jìn)b出(長進(jìn)短出)收集CO2、O2,進(jìn)入的氣體聚集在集氣瓶下方收集密度小于空氣的氣體b進(jìn)a出(短進(jìn)長出)收集H2,進(jìn)入的氣體聚集在集氣瓶上方排水法收集氣體b進(jìn)a出(短進(jìn)長出)收集H2、O2,進(jìn)入的氣體聚集在集氣瓶上方,水從下方導(dǎo)管被壓出洗氣或干燥a進(jìn)b出(長進(jìn)短出)濃硫酸干燥O2或NaOH溶液吸收CO2[例2](2022懷化)根據(jù)下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你參與并回答:(1)儀器①的名稱是。

(2)寫出實(shí)驗(yàn)室用A制氧氣的化學(xué)方程式:

;

收集氧氣的裝置可選(填字母代號(hào)),理由是。

(3)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,可選用的發(fā)生裝置是(填字母代號(hào));若用裝置C收集二氧化碳?xì)怏w,氣體由(填“a”或“b”)端進(jìn)入;檢驗(yàn)二氧化碳是否收滿的方法是

。

解析:(1)儀器①的名稱是長頸漏斗。(2)裝置A有酒精燈且試管口有棉花,適合加熱高錳酸鉀制取氧氣,化學(xué)方程式為2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;氧氣的密度比空氣大,可選用D進(jìn)行收集,氧氣不易溶于水,可選E收集。(3)實(shí)驗(yàn)室常用石灰石(或大理石)和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,可選用B作發(fā)生裝置;二氧化碳的密度比空氣大,可用向上排空氣法收集,若用裝置C收集二氧化碳?xì)怏w,氣體由a端進(jìn)入;把燃著的木條放在b導(dǎo)管口處,如果木條熄滅,則集滿。答案:(1)長頸漏斗(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑D(或E)氧氣的密度比空氣大,不易溶于水(3)Ba把燃著的木條放在b導(dǎo)管口處,如果木條熄滅,則集滿[強(qiáng)化應(yīng)用2]根據(jù)圖回答問題。(1)儀器x的名稱是集氣瓶。

(2)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、二氧化碳和氫氣都可以選用A(填字母代號(hào))作為發(fā)生裝置;收集二氧化碳選用D裝置的原因是二氧化碳的密度比空氣大且溶于水。

(3)如圖F裝置可用于氣體的收集、檢驗(yàn)、除雜等,用該裝置能完成的實(shí)驗(yàn)是AC(填字母)。

A.氣體從b端通入,收集氫氣B.瓶內(nèi)裝滿水,氧氣從a端通入,收集氧氣C.瓶內(nèi)裝有澄清石灰水,氣體從a端通入,檢驗(yàn)氧氣中是否混有二氧化碳D.瓶內(nèi)裝有濃硫酸,氣體從b端通入,吸收氫氣中混有的水蒸氣解析:(1)儀器x是集氣瓶。(2)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、二氧化碳和氫氣都可以選用裝置A,即用過氧化氫在二氧化錳的催化作用下制取氧氣,用石灰石(或大理石)與稀鹽酸反應(yīng)來制取二氧化碳,用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)來制取氫氣;二氧化碳的密度比空氣大且能溶于水,所以可用向上排空氣法來收集。(3)氫氣密度比空氣小,收集氫氣時(shí),氫氣從b端通入;氧氣不易溶于水,密度比水小,所以用裝置F排水法收集氧氣時(shí),氧氣從b端進(jìn)入,水從a端排出;瓶內(nèi)裝有澄清石灰水,氣體從a端通入,檢驗(yàn)氧氣中是否混有二氧化碳;用盛有濃硫酸的裝置F來干燥氫氣時(shí),氫氣應(yīng)從長管進(jìn)入,即從a端進(jìn)入。[例3]某氣體可能含有氫氣、一氧化碳、二氧化碳、水蒸氣中的一種或幾種。某興趣小組利用如圖中的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究氣體的成分。請(qǐng)用符合題目要求的裝置序號(hào)填空(裝置可以重復(fù)使用,除雜試劑均足量)。提示:CO+CuOCu+CO2,H2+CuOCu+H2O;無水硫酸銅粉末遇水變藍(lán)色。(1)若檢驗(yàn)氣體中是否存在水蒸氣,可將該氣體通入裝置。

(2)將氣體依次通過裝置,可檢驗(yàn)并除去該氣體中的二氧化碳。

(3)若檢驗(yàn)氣體中是否存在一氧化碳,可將該氣體依次通過裝置。

(4)將氣體依次通過裝置,可一次性確定該氣體的成分。

解析:(1)由于無水硫酸銅粉末遇水變藍(lán)色,若檢驗(yàn)氣體中是否存在水蒸氣,可將該氣體通入裝置④。(2)由于二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁,能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),將氣體依次通過裝置①②,可檢驗(yàn)并除去該氣體中的二氧化碳。(3)若檢驗(yàn)氣體中是否存在一氧化碳,首先要除去二氧化碳,再檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡,再將氣體通過灼熱的氧化銅,再通過澄清的石灰水來檢驗(yàn),所以可將該氣體依次通過裝置②①⑤①。(4)要驗(yàn)證該氣體的成分,應(yīng)通過無水硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣,再通過澄清的石灰水來檢驗(yàn)二氧化碳,再通過氫氧化鈉溶液將二氧化碳除干凈,然后將氣體通過灼熱的氧化銅,將反應(yīng)的氣體先通過無水硫酸銅粉末檢驗(yàn)是否有水生成,判斷氫氣的存在,再通過澄清的石灰水判斷一氧化碳的存在;將氣體依次通過裝置④①②③⑤④①,可一次性確定該氣體的成分。答案:(1)④(2)①②(3)②①⑤①(4)④①②③⑤④①[強(qiáng)化應(yīng)用3]根據(jù)如圖實(shí)驗(yàn)裝置,回答問題。(1)圖中儀器a的名稱是水槽。

(2)實(shí)驗(yàn)室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣的化學(xué)方程式為2KClO32KCl+3O2↑,用排空氣法收集一瓶氧氣,驗(yàn)滿的方法是將帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,證明氧氣已滿。

(3)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w所選用的裝置是AD(填裝置字母代號(hào))。

(4)某化學(xué)小組利用混有少量CO2的CO氣體還原氧化鐵,并驗(yàn)證反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物。①請(qǐng)寫出用CO氣體還原氧化鐵的化學(xué)方程式:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。

②實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(可重復(fù)使用)。按氣體從左到右的方向,裝置連接順序正確的是C(填字母)。

A.甲→乙→丙→丁B.甲→丙→乙→丁C.乙→甲→丙→甲→丁D.乙→甲→丙→乙→丁解析:(1)儀器a是水槽。(2)氯酸鉀在二氧化錳作催化劑、加熱的條件下分解為氯化鉀和氧氣;氧氣具有助燃性,用向上排空氣法來收集氧氣,驗(yàn)滿的方法是將帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,證明氧氣已滿。(3)實(shí)驗(yàn)室制取CO2,是在常溫下,用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的,碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣、水和二氧化碳,因此不需要加熱;二氧化碳能溶于水,密度比空氣的密度大,因此只能用向上排空氣法收集。(4)①在高溫的條件下,一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳;②首先應(yīng)除去混合氣體中的CO2,避免造成對(duì)反應(yīng)后生成氣體中CO2檢驗(yàn)的影響,因此混合氣體先通入盛有氫氧化鈉溶液的乙裝置;通過裝置乙的混合氣體再通過甲裝置的澄清石灰水,檢驗(yàn)二氧化碳是否被完全吸收,然后通入裝置丙進(jìn)行還原氧化鐵的反應(yīng),最后再通過甲裝置檢驗(yàn)二氧化碳的生成進(jìn)而確定一氧化碳的存在,因反應(yīng)后的氣體中還含有未完全反應(yīng)的有毒氣體CO,應(yīng)用氣球收集,防止污染空氣。課時(shí)二實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究題以實(shí)際情景、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活或社會(huì)熱點(diǎn)問題等為背景,考查學(xué)生的閱讀理解能力、猜想能力、獲取與處理信息能力、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析與對(duì)比能力及分類、比較、概括等科學(xué)方法的運(yùn)用能力,試題以中等或偏上難度為主,有較好的區(qū)分度,是近幾年中考的熱點(diǎn)題型。中考探究題解題的關(guān)鍵和一般思路:1.首先根據(jù)題中的背景材料和已有的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí),確定猜想的幾種可能,完成猜想環(huán)節(jié)。2.根據(jù)猜想中物質(zhì)(離子)的特征反應(yīng)和題中[查閱資料]提供的信息,設(shè)計(jì)或補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證猜想,寫出有關(guān)化學(xué)方程式。3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案中干擾結(jié)論驗(yàn)證因素的排除情況進(jìn)行評(píng)價(jià)或改進(jìn)。4.數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象分析,得出結(jié)論,進(jìn)一步反思拓展。近幾年中考科學(xué)探究考查的內(nèi)容主要有:影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、質(zhì)量守恒定律、燃燒條件、金屬活動(dòng)性、金屬銹蝕條件、指示劑變色、二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)等,分別在各單元中解讀并且訓(xùn)練。本專題對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行突破。物質(zhì)組成及成分的探究[核心解讀]首先,明確探究物質(zhì)組成的原理。固體混合物某成分含量的測定,一般是讓該成分完全反應(yīng),根據(jù)某種生成物的質(zhì)量,通過方程式計(jì)算解出結(jié)果;氣體混合物成分探究,對(duì)于還原性氣體組成的探究,可以利用其還原金屬氧化物的生成物不同來判定:氫氣還原金屬氧化物生成物是水,一氧化碳還原金屬氧化物的生成物是二氧化碳,如果氣體還原金屬氧化物后只有水,則氣體是氫氣;只有二氧化碳,則氣體是一氧化碳;水和二氧化碳兩者都有,則氣體是氫氣和一氧化碳。其次,對(duì)實(shí)驗(yàn)方案或?qū)嶒?yàn)裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)或改進(jìn)。一般根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案中干擾結(jié)論驗(yàn)證因素的排除情況進(jìn)行評(píng)價(jià)或?qū)?shí)驗(yàn)裝置存在的缺陷進(jìn)行改進(jìn)。最后,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析或計(jì)算,得出結(jié)論或誤差分析。[例1]溶洞都分布在石灰?guī)r組成的山洞中,石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣,當(dāng)遇到溶有二氧化碳的水時(shí),會(huì)反應(yīng)生成溶解性較大的碳酸氫鈣:CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)們思考:若向碳酸鈉溶液中通入一定量二氧化碳,是否能生成碳酸氫鈉(NaHCO3)?于是他們開始實(shí)驗(yàn)探究。(不考慮二氧化碳和碳酸作為溶質(zhì)的情況)[提出問題]所得溶液中所含溶質(zhì)成分是什么?[查閱資料]碳酸氫鈉溶液呈堿性。[提出猜想]猜想一,溶質(zhì)為Na2CO3;猜想二:溶質(zhì)為NaHCO3;猜想三:溶質(zhì)為。

[設(shè)計(jì)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取所得溶液少許于試管中,向其中滴加過量的CaCl2溶液有白色沉淀生成猜想二

(填“成立”或“不成立”)②取實(shí)驗(yàn)步驟①中上層清液,滴加適量稀鹽酸有氣泡冒出猜想一不成立[得出結(jié)論]猜想三成立,證明二氧化碳通入碳酸鈉溶液生成了碳酸氫鈉。寫出實(shí)驗(yàn)步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。

[討論交流]碳酸氫鈉的俗名叫。小明同學(xué)認(rèn)為,向碳酸鈉溶液中通入一定量二氧化碳后,再向所得溶液中滴加幾滴酚酞溶液。溶液變紅就能證明一定有碳酸氫鈉生成;小紅同學(xué)對(duì)小明同學(xué)的結(jié)論產(chǎn)生質(zhì)疑,其理由是

。

[拓展應(yīng)用]同學(xué)們回憶起實(shí)驗(yàn)室用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的情景,結(jié)合上述知識(shí),如果向一定量的澄清石灰水中不斷通入二氧化碳?xì)怏w,下列哪一個(gè)圖像能正確反映生成的碳酸鈣沉淀與二氧化碳的質(zhì)量之間的變化關(guān)系(填字母)。

解析:[提出猜想]結(jié)合猜想一與猜想二可知猜想三為Na2CO3和NaHCO3。[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]①取所得溶液少許于試管中,向其中滴加過量的CaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明溶液中含有碳酸鈉;②取實(shí)驗(yàn)步驟①中上層清液,滴加適量稀鹽酸,產(chǎn)生氣泡,說明溶液中含有碳酸氫鈉。[得出結(jié)論]實(shí)驗(yàn)步驟②中,碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳。[討論交流]碳酸氫鈉的俗名叫小蘇打;小紅同學(xué)對(duì)小明同學(xué)的結(jié)論產(chǎn)生質(zhì)疑,其理由是碳酸鈉溶液顯堿性,也能使酚酞溶液變紅色。[拓展應(yīng)用]二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水,碳酸鈣和水、二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈣,反應(yīng)的化學(xué)方程式及其質(zhì)量關(guān)系為Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O, 44 100CaCO3+H2O+CO2Ca(HCO3)2, 100 44由以上質(zhì)量關(guān)系可知,44份質(zhì)量的二氧化碳反應(yīng)生成100份質(zhì)量的碳酸鈣,100份質(zhì)量的碳酸鈣恰好和44份質(zhì)量的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈣,因此圖像應(yīng)該是關(guān)于平行于y軸的直線對(duì)稱,即A圖像能正確反映生成的碳酸鈣沉淀與二氧化碳的質(zhì)量之間的變化關(guān)系。答案:[提出猜想]Na2CO3和NaHCO3[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]不成立[得出結(jié)論]NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑[討論交流]小蘇打碳酸鈉溶液顯堿性,也能使酚酞溶液變紅色[拓展應(yīng)用]A[強(qiáng)化應(yīng)用1](2022黃石)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)常見的鹽的性質(zhì)后,完成了如下實(shí)驗(yàn)。該學(xué)習(xí)小組對(duì)廢液杯上層清液的溶質(zhì)的成分進(jìn)行了探究。請(qǐng)完成以下探究過程。[提出問題]上層清液中含有什么溶質(zhì)?[作出猜想]Ⅰ.溶質(zhì)僅為KCl(填化學(xué)式);

Ⅱ.溶質(zhì)為KCl和BaCl2;Ⅲ.溶質(zhì)為KCl和K2SO4(填化學(xué)式);

Ⅳ.溶質(zhì)為KCl和K2CO3;Ⅴ.溶質(zhì)為KCl、K2SO4和K2CO3。[設(shè)計(jì)方案]實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論取少量廢液杯中上層清液,分裝于甲、乙兩支試管中先向甲試管中滴加鹽酸至過量無明顯現(xiàn)象猜想Ⅳ、Ⅴ不正確再向乙試管中滴加K2SO4(填化學(xué)式)溶液

有白色沉淀生成

猜想Ⅱ正確[交流反思]學(xué)習(xí)小組經(jīng)過討論認(rèn)為:實(shí)驗(yàn)過程中無須使用AgNO3溶液,其理由是氯化鉀、氯化鋇、硫酸鉀均能與硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀(用文字表述)。

解析:[作出猜想]硫酸鉀與氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鉀,碳酸鉀與氯化鋇溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鉀,若均恰好完全反應(yīng),則溶質(zhì)可能僅為氯化鉀,其化學(xué)式為KCl;也可能是KCl和BaCl2、KCl和K2SO4、KCl和K2CO3或KCl、K2SO4和K2CO3。[設(shè)計(jì)方案]取少量廢液杯中上層清液,分裝于甲、乙兩支試管中,先向甲試管中滴加鹽酸至過量,無明顯現(xiàn)象,說明不含碳酸鉀,則猜想Ⅳ、Ⅴ不正確。要想證明猜想Ⅱ正確,只要向乙試管中加入K2SO4溶液即可,產(chǎn)生白色沉淀,證明清液中有BaCl2但是沒有K2SO4。[交流反思]學(xué)習(xí)小組經(jīng)過討論認(rèn)為:實(shí)驗(yàn)過程中無須使用AgNO3溶液,是因?yàn)槁然?、氯化鋇、硫酸鉀均能與硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀,故無法區(qū)分各成分。物質(zhì)變質(zhì)的探究[核心解讀]藥品變質(zhì)的原因成分驗(yàn)證方法評(píng)價(jià)的關(guān)鍵點(diǎn)NaOH2NaOH+CO2Na2CO3+H2ONaOH溶于水,滴加稀鹽酸無氣泡產(chǎn)生滴加的稀鹽酸太少(幾滴),即使有Na2CO3,也看不到氣泡Na2CO3溶于水,滴加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;在上層清液中滴加酚酞溶液,不變色滴加BaCl2(CaCl2)溶液,如果不是足量,Na2CO3沒有反應(yīng)完全,顯堿性,影響NaOH的驗(yàn)證;不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液,反應(yīng)生成NaOH影響驗(yàn)證;保存方法:密封NaOH、Na2CO3溶于水,滴加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;在上層清液中滴加酚酞溶液(測pH),變?yōu)榧t色(pH>7)Ca(OH)2Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2OCa(OH)2溶于水,在上層清液中滴加酚酞溶液,變?yōu)榧t色;取底部固體滴加稀鹽酸,無氣泡產(chǎn)生保存方法:密封Ca(OH)2、CaCO3溶于水,在上層清液中滴加酚酞溶液,變?yōu)榧t色;取底部固體滴加稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生CaCO3溶于水,在上層清液中滴加酚酞溶液,不變色;取底部固體滴加稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生CaOCaO+H2OCa(OH)2、Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2OCaO根據(jù)溶于水有無放熱現(xiàn)象,判斷CaO是否存在無法判斷Ca(OH)2的存在CaO、Ca(OH)2Ca(OH)2同Ca(OH)2變質(zhì)成分的驗(yàn)證保存方法:密封Ca(OH)2、CaCO3CaCO3[例2]化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一瓶氫氧化鈉溶液,瓶口有少量白色固體且玻璃瓶塞打不開,這一情況激起了他們濃厚的興趣,于是展開了如下探究:[提出問題]瓶口白色固體的成分是什么?[查找資料](1)玻璃中含有二氧化硅(SiO2),試劑瓶瓶身經(jīng)拋光處理,不易反應(yīng),而瓶口和玻璃塞上的磨砂將二氧化硅裸露出來;(2)二氧化硅能與氫氧化鈉溶液反應(yīng):SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O;(3)硅酸鈉(Na2SiO3)是一種白色固體,有很強(qiáng)的黏合性,可溶于水,溶液呈堿性;硅酸鈉溶液能與強(qiáng)酸反應(yīng),如Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3↓(白色);硅酸鈉溶液能與氯化鈣溶液反應(yīng):Na2SiO3+CaCl22NaCl+CaSiO3↓(白色)。[作出猜想]白色固體的成分是Ⅰ.硅酸鈉;Ⅱ.硅酸鈉和碳酸鈉;Ⅲ.硅酸鈉、碳酸鈉和氫氧化鈉。[實(shí)驗(yàn)探究]取一定量白色固體溶于適量水中形成樣品溶液,分組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)并相互評(píng)價(jià):實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論與評(píng)價(jià)有氣泡冒出且產(chǎn)生白色沉淀同學(xué)們認(rèn)為猜想不成立;寫出生成氣體的反應(yīng)化學(xué)方程式:

產(chǎn)生白色沉淀第1組同學(xué)認(rèn)為:此步驟還不能準(zhǔn)確判斷出原固體的成分

大家一致認(rèn)為:猜想Ⅱ成立[反思交流](1)有同學(xué)認(rèn)為,第2組實(shí)驗(yàn)中不能用氫氧化鈣溶液代替氯化鈣溶液,理由是

。

(2)氫氧化鈉溶液必須密封保存,且試劑瓶只能用橡膠塞。解析:第1組實(shí)驗(yàn)中加入足量稀鹽酸有氣泡冒出,是因?yàn)樘妓徕c和稀鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈉、水和二氧化碳,猜想Ⅰ不成立。第2組實(shí)驗(yàn)的第二步中加入酚酞溶液,不變色,可認(rèn)為猜想Ⅱ成立。第2組實(shí)驗(yàn)中不能用氫氧化鈣溶液代替氯化鈣溶液,理由是氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉,影響檢驗(yàn)氫氧化鈉。答案:[實(shí)驗(yàn)探究]ⅠNa2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑酚酞溶液不變色[反思交流](1)氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉,影響檢驗(yàn)氫氧化鈉藥品變質(zhì)問題探究類習(xí)題解題思路(1)作出猜想:關(guān)于變質(zhì)問題在猜想時(shí)可從沒有變質(zhì)、部分變質(zhì)、完全變質(zhì)入手。沒有變質(zhì)的物質(zhì)的成分只有原物質(zhì),部分變質(zhì)的情況比較復(fù)雜,有原物質(zhì)、變質(zhì)生成的物質(zhì);完全變質(zhì)的物質(zhì)成分只有變質(zhì)生成的物質(zhì)。(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:實(shí)驗(yàn)步驟(試劑選擇)、反應(yīng)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論三者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系:物質(zhì)+試劑現(xiàn)象結(jié)論(有無該物質(zhì))(3)解題方法:分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論①若實(shí)驗(yàn)結(jié)論未知,利用現(xiàn)象確定,就是根據(jù)所作出來的猜想進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷實(shí)驗(yàn)結(jié)論(即驗(yàn)證猜想),在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),要結(jié)合猜想中的物質(zhì)的特征性質(zhì)(如產(chǎn)生氣泡、生成沉淀等),選擇合適的藥品,當(dāng)出現(xiàn)明顯現(xiàn)象時(shí),猜想成立,若不能觀察到明顯現(xiàn)象,猜想不成立;②若實(shí)驗(yàn)結(jié)論已知,試劑現(xiàn)象之間相互確定;再選擇合理試劑并確定現(xiàn)象,兩者均可以運(yùn)用①中的具體說明進(jìn)行反推分別確定試劑和現(xiàn)象。(4)反思與拓展:針對(duì)物質(zhì)性質(zhì)和題中探究再次深入拓展設(shè)問,解題時(shí)要緊扣所掌握的物質(zhì)性質(zhì)和題中信息準(zhǔn)確回答。[強(qiáng)化應(yīng)用2](2022廣安改編)中國醫(yī)學(xué)著作博大精深,許多化學(xué)物質(zhì)很早就出現(xiàn)在了我國醫(yī)書中。如李時(shí)珍的《本草綱目》中就有綠礬(FeSO4·7H2O)的相關(guān)記載。綠礬又名皂礬、青礬,性酸、涼、無毒,主要藥用功能是除濕、解毒、收斂、止血。(1)請(qǐng)寫出鐵與稀硫酸反應(yīng)的方程式:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑。

(2)某實(shí)驗(yàn)小組欲用久置的硫酸亞鐵溶液制備綠礬晶體,小明同學(xué)提出該硫酸亞鐵溶液可能變質(zhì)了,于是進(jìn)行了以下探究活動(dòng):[查閱資料]①FeSO4易被空氣中的氧氣氧化成Fe2(SO4)3而變質(zhì)。②Fe2+在溶液中呈淺綠色,Fe3+在溶液中呈黃色。③Fe3+的檢驗(yàn):向含F(xiàn)e3+的溶液中滴加無色的KSCN(硫氰化鉀)溶液,溶液會(huì)變?yōu)檠t色。[猜想與假設(shè)]猜想Ⅰ:該硫酸亞鐵溶液沒有變質(zhì)。猜想Ⅱ:該硫酸亞鐵溶液已經(jīng)變質(zhì)。[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證]實(shí)驗(yàn)操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量樣品于試管中,加入2~3滴KSCN(或硫氰化鉀)溶液

試管中溶液變成血紅色該硫酸亞鐵溶液已經(jīng)變質(zhì)

[實(shí)驗(yàn)拓展1]下列各組物質(zhì)在溶液中能大量共存,且形成無色溶液的是D(填字母)。

A.CuSO4、NH4Cl、Ba(OH)2B.FeSO4、Na2SO4、KClC.FeCl3、NaOH、HClD.NaCl、MgSO4、KNO3[實(shí)驗(yàn)拓展2]該實(shí)驗(yàn)小組繼續(xù)查閱資料得知,單質(zhì)鐵能與硫酸鐵溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵。于是向上述久置的硫酸亞鐵溶液中加入過量鐵粉,寫出其中的化學(xué)方程式:Fe+Fe2(SO4)33FeSO4。

解析:(1)鐵和稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng),生成硫酸亞鐵和氫氣。(2)[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證]根據(jù)[查閱資料]可知,現(xiàn)象為溶液變成血紅色,說明KSCN與Fe3+發(fā)生了反應(yīng),故滴入的是KSCN溶液,說明溶液已經(jīng)變質(zhì)生成了Fe3+。猜想Ⅱ成立。[實(shí)驗(yàn)拓展1]Cu2+呈藍(lán)色,且硫酸根離子和鋇離子結(jié)合為白色沉淀BaSO4,氫氧根離子和銨根離子結(jié)合為有刺激性氣味的氣體NH3,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe2+呈淺綠色,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe3+呈黃色,且能和氫氧根離子生成紅褐色沉淀Fe(OH)3,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)中,三種物質(zhì)均為無色溶液,且相互間不能生成沉淀、氣體或水,故能大量共存。[實(shí)驗(yàn)拓展2]反應(yīng)物為Fe和Fe2(SO4)3,生成物為FeSO4,故化學(xué)方程式為Fe+Fe2(SO4)33FeSO4。有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的探究[核心解讀]有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的科學(xué)探究題是探究題中的重要題型。探究是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的事實(shí),總結(jié)物質(zhì)所具有的某些性質(zhì),從而掌握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)。根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察的角度不同,發(fā)現(xiàn)的問題和提出的問題也不相同,要善于發(fā)現(xiàn)問題、大膽質(zhì)疑、用于探究。[例3](2022樂山)蚊蟲叮咬時(shí)能在人的皮膚內(nèi)分泌出蟻酸刺激皮膚,課外小組同學(xué)決定對(duì)蟻酸進(jìn)行探究。[查閱資料]1.蟻酸化學(xué)名稱叫甲酸,化學(xué)式為HCOOH2.蟻酸在一定條件下會(huì)分解生成兩種氧化物3.白色無水硫酸銅粉末遇水變藍(lán)[提出問題]蟻酸的酸堿性及分解產(chǎn)物是什么?[猜想與假設(shè)]猜想①:蟻酸的分解產(chǎn)物是水和二氧化碳;猜想②:蟻酸的分解產(chǎn)物是水和一氧化碳;猜想③:蟻酸的分解產(chǎn)物是一氧化碳和二氧化碳。經(jīng)討論,小組同學(xué)認(rèn)為猜想③是錯(cuò)誤的,理由是。

[實(shí)驗(yàn)探究]1.探究蟻酸的酸堿性。用pH試紙測得蟻酸溶液的pH值(填“>”“<”或“=”)7,證明蟻酸溶液呈酸性。

2.探究蟻酸分解的兩種產(chǎn)物。為了確認(rèn)蟻酸分解的所有產(chǎn)物,小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),將蟻酸分解的產(chǎn)物通入如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,并觀察現(xiàn)象。[現(xiàn)象與結(jié)論]實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無水硫酸銅變藍(lán),B中澄清石灰水未變渾濁,D中黑色粉末逐漸變紅,E中澄清的石灰水變渾濁。(1)寫出E中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。

(2)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,上述猜想正確。

(3)從環(huán)保的角度考慮,上述實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)上存在的不足之處是。

(4)人們被蚊蟲叮咬后,在叮咬處涂抹一些物質(zhì)可減輕痛癢,下列物質(zhì)中你會(huì)選擇的物質(zhì)是(填字母)。

A.NaOH溶液 B.食醋C.食鹽水 D.肥皂水解析:[猜想與假設(shè)]甲酸中含碳、氫元素,分解產(chǎn)物中也應(yīng)含碳、氫元素,猜想③甲酸的分解產(chǎn)物中不含氫元素,不符合質(zhì)量守恒定律。[實(shí)驗(yàn)探究]酸性溶液pH<7。(1)二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀與水。(2)A中無水硫酸銅變藍(lán),說明有水生成;B中澄清石灰水未變渾濁,說明沒有二氧化碳生成;D中黑色粉末逐漸變紅,E中澄清的石灰水變渾濁,說明有一氧化碳生成;故猜想②正確。(3)一氧化碳有毒,該實(shí)驗(yàn)缺少尾氣處理裝置。(4)根據(jù)酸堿中和原理判斷被蚊蟲叮咬后,在叮咬處涂抹一些堿性物質(zhì)可減輕痛癢,但不能選擇強(qiáng)堿,強(qiáng)堿的腐蝕性強(qiáng),可以選擇弱堿性物質(zhì)肥皂水。答案:[猜想與假設(shè)]甲酸中含氫元素,而生成物中不含氫元素,不符合質(zhì)量守恒定律(或不符合質(zhì)量守恒定律)[實(shí)驗(yàn)探究]<(1)Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O(2)②(3)缺少尾氣處理裝置(或未進(jìn)行尾氣處理)(4)D[強(qiáng)化應(yīng)用3]科學(xué)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)重要而有效的學(xué)習(xí)方法。某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)以酸為專題,對(duì)酸的五種化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究、總結(jié)及應(yīng)用,請(qǐng)回答有關(guān)問題:(1)酸的化學(xué)性質(zhì)①——酸與酸堿指示劑的作用。酸能使紫色石蕊溶液變成紅色,不能使無色酚酞溶液變色。(2)酸的化學(xué)性質(zhì)②,圖1中M所代表的物質(zhì)類別是金屬單質(zhì)。黃金是一種常見飾品,現(xiàn)實(shí)生活中,少數(shù)商販用黃銅冒充黃金出售,可以用化學(xué)的方法加以鑒別。某同學(xué)為了測定黃銅(銅鋅合金)樣品的成分,將60g稀鹽酸分三次加入盛有10g該樣品的燒杯中,所得數(shù)據(jù)如下表,則該黃銅樣品中含鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)物質(zhì)質(zhì)量第1次第2次第3次加入稀鹽酸質(zhì)量/g202020充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量/g8.77.46.4(3)酸的化學(xué)性質(zhì)③——酸與金屬氧化物的反應(yīng)。鹽酸可用于金屬制品表面除銹等。(4)酸的化學(xué)性質(zhì)④——酸堿中和反應(yīng)。該校化學(xué)興趣小組的同學(xué)重點(diǎn)以“酸堿中和反應(yīng)”為課題進(jìn)行探究。小宇同學(xué)向燒杯中的氫氧化鈉溶液中滴加稀硫酸,一會(huì)兒后發(fā)現(xiàn)忘了滴加酸堿指示劑,于是他停止滴加稀硫酸。同學(xué)們紛紛對(duì)實(shí)驗(yàn)燒杯溶液中含有哪些溶質(zhì)展開了討論。[提出問題]實(shí)驗(yàn)的燒杯中溶質(zhì)含有哪些物質(zhì)?[提出猜想]猜想一:溶質(zhì)中只有Na2SO4猜想二:溶質(zhì)中可能是Na2SO4和NaOH猜想三:溶質(zhì)中可能是Na2SO4和H2SO4。

[查閱資料]Na2SO4溶液呈中性[實(shí)驗(yàn)探究]小宇同學(xué)設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)方案方法步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論方案一取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管中,滴入幾滴無色酚酞溶液酚酞不變紅色猜想一正確猜想二不正確方案二取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管中,滴加BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀猜想三正確方案三取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管中,加入少量的黑色CuO粉末,振蕩黑色粉末溶解,溶液由無色變藍(lán)色

猜想三正確[方案評(píng)價(jià)]同學(xué)們對(duì)小宇上述的方案討論后認(rèn)為:①方案一存在缺陷,該方案不能證明猜想一是正確的,其原因是溶液中含有H2SO4也不能使無色酚酞溶液變紅。

②方案二也不能證明猜想三是正確的,理由是Na2SO4也能與BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀。

③同學(xué)們經(jīng)過討論,一致認(rèn)為方案三能夠證明猜想三是正確的,并討論除此方案外,還可以向燒杯的溶液中加入活潑金屬、碳酸鹽等物質(zhì)進(jìn)行證明。[實(shí)驗(yàn)反思]在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時(shí),還需考慮反應(yīng)物的用量。[學(xué)科滲透]如圖2所示,小宇同學(xué)在進(jìn)行溶液導(dǎo)電性的實(shí)驗(yàn)時(shí),將電極兩端插入稀H2SO4中,閉合開關(guān),小燈泡正常發(fā)光,然后逐滴向稀H2SO4中加入Ba(OH)2溶液至過量,請(qǐng)推測小燈泡的發(fā)光情況為小燈泡逐漸變暗至熄滅,再逐漸變亮;發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是H2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2H2O。

(5)酸的化學(xué)性質(zhì)⑤——酸與鹽的反應(yīng)利用圖3所示裝置來驗(yàn)證CO2氣體的性質(zhì),要證明CO2與NaOH溶液能夠發(fā)生反應(yīng),可先加氫氧化鈉溶液,再加鹽酸,氣球的變化是先變大再變小直到恢復(fù)原狀。

[方法感悟]在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,可通過驗(yàn)證反應(yīng)后生成物的存在,來驗(yàn)證某化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。解析:(2)圖1中M所代表的物質(zhì)類別是金屬單質(zhì),金屬單質(zhì)能和酸反應(yīng)生成鹽和氫氣;由表中數(shù)據(jù)可知,黃銅中銅質(zhì)量是6.4g,則該黃銅樣品中含鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10g-6.4g10g×100%=36%。(4)【提出猜想】猜想一:恰好完全反應(yīng)時(shí)溶質(zhì)中只有Na2SO4;猜想二:氫氧化鈉過量時(shí)溶質(zhì)是Na2SO4和NaOH;猜想三:硫酸過量時(shí)溶質(zhì)是Na2SO4和H2SO4?！緦?shí)驗(yàn)探究】取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管中,加入少量的黑色CuO粉末,振蕩,黑色粉末溶解,溶液由無色變藍(lán)色,則猜想三正確。【方案評(píng)價(jià)】①方案一存在缺陷,該方案不能證明猜想一是正確的,其原因是溶液中含有H2SO4也不能使無色酚酞溶液變紅。②方案二也不能證明猜想三是正確的,理由是Na2SO4也能與BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀?！緦W(xué)科滲透】在進(jìn)行溶液導(dǎo)電性的實(shí)驗(yàn)時(shí),將電極兩端插入稀H2SO4中,閉合開關(guān),小燈泡正常發(fā)光,然后逐滴向稀H2SO4中加入Ba(OH)2溶液至過量,過程中稀硫酸和氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和水,溶液中自由移動(dòng)的離子逐漸減少直至減小到0,繼續(xù)加入氫氧化鋇溶液時(shí),自由移動(dòng)的離子逐漸增多,小燈泡的發(fā)光情況為小燈泡逐漸變暗至熄滅,再逐漸變亮。(5)先加氫氧化鈉溶液時(shí),二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,瓶內(nèi)氣壓減小,氣球膨脹反應(yīng)后生成物成分的探究[核心解讀]首先根據(jù)反應(yīng)方程式確定反應(yīng)后溶質(zhì)成分的可能組成,恰好完全反應(yīng),只有生成物;如果反應(yīng)物有剩余,除生成物外,還含有反應(yīng)物的某一種;然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想或進(jìn)行評(píng)價(jià)。[例4]草酸(H2C2O4)又名乙二酸,是一種有機(jī)酸,易溶于水,廣泛存在于植物源食品中。草酸不穩(wěn)定,在濃硫酸的催化作用下,草酸固體受熱分解生成碳的氧化物和水。某化學(xué)課外興趣小組對(duì)生成物中碳的氧化物種類進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究:[提出問題]生成物中有哪幾種碳的氧化物?[實(shí)驗(yàn)猜想]猜想1:只有CO;猜想2:只有(填化學(xué)式);

猜想3:含有CO和CO2。[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]基于猜想3,根據(jù)CO和CO2的性質(zhì),興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):[實(shí)驗(yàn)探究](1)觀察到A裝置中的澄清石灰水變渾濁,證明草酸分解有CO2氣體生成,請(qǐng)寫出A裝置中的化學(xué)反應(yīng)方程式:。

(2)有兩種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都能分別證明草酸分解的氣體中含有CO。①C裝置中澄清石灰水不變渾濁,F裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象;

②E裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]通過實(shí)驗(yàn)探究證明:猜想3成立。草酸分解的化學(xué)方程式是

。

(1)B裝置的作用是

。

(2)C裝置的作用是

。

(3)該實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)還有一處明顯不足(實(shí)驗(yàn)前已排盡裝置內(nèi)的空氣),請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)措施:

(任寫一條)。解析:[實(shí)驗(yàn)猜想]碳的氧化物可能是一氧化碳,也可能是二氧化碳,也可能是一氧化碳和二氧化碳,所以猜想2:只有CO2。[實(shí)驗(yàn)探究](1)觀察到A裝置中的澄清石灰水變渾濁,氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀與水。(2)兩種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都能分別證明草酸分解的氣體中含有CO,分別是:①C裝置中石灰水不變渾濁,F裝置中澄清石灰水變渾濁;②E裝置中出現(xiàn)黑色粉末變成紅色粉末的現(xiàn)象。[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]通過實(shí)驗(yàn)探究證明:猜想3成立。草酸在加熱的條件下生成二氧化碳、一氧化碳和水。(1)氫氧化鈉能夠吸收二氧化碳,所以B裝置的作用是吸收二氧化碳,除去混合氣體中的二氧化碳?xì)怏w。(2)澄清石灰水可以用來檢驗(yàn)二氧化碳,C裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化碳是否被除盡。(3)一氧化碳有毒,需要進(jìn)行尾氣處理,所以裝置末端應(yīng)加一個(gè)燃著的酒精燈,用來除去CO氣體,防止污染空氣。答案:[實(shí)驗(yàn)猜想]CO2[實(shí)驗(yàn)探究](1)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O(2)①澄清石灰水變渾濁②黑色粉末變成紅色粉末[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O(1)除去混合氣體中的二氧化碳?xì)怏w(2)檢驗(yàn)二氧化碳是否被除盡(3)裝置末端應(yīng)加一個(gè)燃著的酒精燈(或其他合理答案)[強(qiáng)化應(yīng)用4]為探究稀鹽酸的化學(xué)性質(zhì),某化學(xué)小組做了如下實(shí)驗(yàn):(1)A試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為紫色石蕊溶液變紅(或溶液由紫色變?yōu)榧t色),C試管中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O。

(2)將反應(yīng)后D、E試管中的廢液倒入一個(gè)潔凈的燒杯中,觀察到燒杯中先有氣泡產(chǎn)生,后有白色沉淀出現(xiàn)。將燒杯中的混合物過濾,得到白色沉淀和無色濾液。同學(xué)們對(duì)濾液中溶質(zhì)的成分進(jìn)行探究。[提出問題]濾液中溶質(zhì)的成分是什么?[作出猜想]猜想一:NaCl猜想二:NaCl和CaCl2猜想三:NaCl和Na2CO3(或氯化鈉和碳酸鈉)[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量濾液于試管中,滴加適量的碳酸鈉溶液無沉淀產(chǎn)生(或無明顯變化)

猜想二不成立取少量濾液于試管中,滴加稀鹽酸(或稀硫酸)(填名稱)

產(chǎn)生氣泡

猜想三成立[遷移拓展]稀鹽酸、稀硫酸有一些相似的化學(xué)性質(zhì),是因?yàn)樵诓煌乃崛芤褐卸己袣潆x子(或H+)。

解析:(1)A試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為紫色石蕊溶液變紅(或溶液由紫色變?yōu)榧t色);氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O。(2)[作出猜想]猜想三:觀察到燒杯中先有氣泡產(chǎn)生,說明是稀鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳;后有白色沉淀出現(xiàn),說明碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,故濾液中溶質(zhì)的成分是NaCl和Na2CO3(或氯化鈉和碳酸鈉)。[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]碳酸鈉與氯化鈣溶液反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈣白色沉淀,故無沉淀產(chǎn)生(或無明顯變化),說明猜想二不成立;取少量濾液于試管中,滴加稀鹽酸(或稀硫酸),產(chǎn)生氣泡,說明猜想三成立。[遷移拓展]稀鹽酸、稀硫酸有一些相似的化學(xué)性質(zhì),是因?yàn)樵诓煌乃崛芤褐卸己袣潆x子(或H+)。反應(yīng)后溶質(zhì)成分的探究解題思路關(guān)于反應(yīng)后濾液溶質(zhì)成分的探究,在作出猜想時(shí),可以從以下兩方面入手:(1)恰好反應(yīng);(2)某一種反應(yīng)物過量,注意不會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)物同時(shí)過量的情況。恰好完全反應(yīng)時(shí),溶質(zhì)的成分只有生成物;某一種反應(yīng)物過量時(shí),溶質(zhì)的成分為生成物和過量的反應(yīng)物的混合物。有關(guān)氣體的制取的探究[核心解讀]此類探究題一般是對(duì)科學(xué)探究的基本過程的綜合考查。所涉及的知識(shí)主要有氫氣、氧氣和二氧化碳三種氣體的制法、性質(zhì)、檢驗(yàn),常見酸堿鹽的性質(zhì)等。要掌握好雙基和實(shí)驗(yàn)基本操作,針對(duì)題目,綜合分析。[例5]某未知?dú)怏wX可能含有CO、CH4中的一種或兩種,某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。查閱資料:(ⅰ)加熱時(shí),CH4能與CuO反應(yīng)生成Cu、CO2和H2O;(ⅱ)20℃時(shí),Ca(OH)2和Ba(OH)2溶解度分別為0.165g和2.1g。(1)儀器M的名稱