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制備實驗探究題解法

生活 更新时间:2024-10-08 16:20:45

制備實驗探究題解法(近十年河北實驗探究題)1

分析近些年化學中考試題可以看出,實驗探究題均是各省市中考實驗題的主角,它不僅考查了學生對基礎知識掌握的系統性和全面性,而且對學生綜合分析、解決問題的能力以及學生思維的敏捷性、嚴密性提出了較高的要求。

解答此類題目,要求學生通過閱讀、理解,将從課本中學到的化學知識成功遷移到新情境中并能靈活正确的應用,從而得出解決問題的方法。

1、(2019•河北)興趣小組在課外實驗中意外發現:将鎂條放入Na2CO3溶液中,快速産生較多氣泡,有白色沉澱生成。小組同學對此進行了系列探究活動。

探究1:反應産生的氣體是什麼?

【作出猜想】小組同學經查閱資料和讨論,根據化學變化過程中元素不變,且反應物中含有   三種元素,作出如下猜想:

①氫氣;②二氧化碳;③氫氣和二氧化碳。

【實驗1】取适量鎂條、100 mL Na2CO3溶液于反應裝置A中,按如圖1所示方案進行實驗,B中石灰水不變渾濁;C處氣體燃燒,燒杯内壁有水珠。說明猜想①正确。

制備實驗探究題解法(近十年河北實驗探究題)2

(1)反應裝置A應選用圖2中的   (填寫序号)。

(2)小組同學讨論認為,上述實驗中“燒杯内壁有水珠”作為“反應産生的氣體是氫氣”的證據不可靠。為使這一證據可靠,且仍能一次性地驗證三個猜想,隻需在圖1所示方案的基礎上加以改進完善。你的改進方案是    。

探究Ⅱ:快速産生氣體的原因是什麼?

【查閱資科】鎂與水緩慢反應生成氫氣:Na2CO3溶液顯堿性,其溶液中除Na 、CO32﹣外,還有OH 。

【作出猜想】可能是Na2CO3溶液中的某一種離子促進了鎂與水的反應。

【實驗2】按圖3所示方案進行實驗。G、I中緩慢産生氣泡,H中快速産生較多氣泡,說明是

CO32﹣而不是Na 、OH﹣促進了鎂與水的反應。

制備實驗探究題解法(近十年河北實驗探究題)3

(1)G中實驗的作用是   。

(2)試劑X是   。

探究Ⅲ:反應産生的白色沉澱中是否含有MgCO3?

【實驗3】取實驗1反應生成的沉澱于試管中,加入試劑Y,根據實驗現象說明白色沉澱中含有MgCO3.試劑Y及實驗現象為    ,該反應的化學方程式為    。

反思交流:有些偉大的發現就是從異常現象中得到啟發,通過深入研究而實現的。

答案】 碳氫氧。

探究I:(1)D (2)在BC之間增加幹燥裝置。

探究II:(1)對比 (2)氫氧化鈉溶液。

探究Ⅲ: 稀鹽酸,有氣泡生成

MgCO3 2HCl═MgCl2 H2O CO2↑

2、(2018•河北)小明懷疑自家菜地因施用硫酸铵出現了較為嚴重的土壤酸化問題,于是和化學興趣小組的同學對此進行了研究。

【查閱産品說明】小明同學根據圖22所示産品說明書中的_____和硫酸铵的組成,推測硫酸铵受熱可能會分解生成氨氣,使肥效降低。

制備實驗探究題解法(近十年河北實驗探究題)4

【探究1】土壤的酸堿性

實驗1:按圖23所示溶解土樣,玻璃棒攪拌的目的是______;用pH試紙測量土樣浸出液的pH約為4,說明土壤呈酸性。

【探究II】硫酸铵具有哪些性質

實驗2:25℃時,将30g硫酸铵加入50g水中,充分溶解,此時所得溶液對應圖24中_____(選填序号)點的狀态,測得其pH約為5。

實驗3:為證明硫酸铵受熱分解生成了氨氣,小組同學進行了圖25所示的實驗,觀察到的實驗現象為:①硫酸铵固體減少;②用酚酞溶液浸濕的濾紙________。③小氣球變大。

制備實驗探究題解法(近十年河北實驗探究題)5

小明依據現象①和②,小紅隻依據③,都得出了“硫酸铵受熱分解”的結論。小組同學認為小紅的依據不合理,小氣球脹大可能是裝置中的空氣受熱膨脹所緻。若要通過小氣球的變化得出“硫酸铵受熱分解”的結論,還需繼續進行觀察,若________,才能得出這一結論。

實驗4:按圖26所示進行實驗,聞到刺激性氣味,說明硫酸铵能與熟石灰發生反應。

【拓展應用】

(1)為保證铵态氮肥的肥效,不能高溫暴曬,不能__________。

(2)硫酸铵中氮元素被植物吸收後,剩餘的硫酸铵使得土壤酸化,可用熟石灰進行改良,反應的化學方程式為___________。

【答案】[查閱産品說明]貯存條件

[探究1]加速溶解

[探究2]C;變紅;冷卻裝置後小氣球體積保持不變

[拓展應用](1)與堿性物質接觸(2)Ca(OH)2 H2SO4=CaSO4 2H2O

3、(2017•河北)小明在市場看到,魚老闆将一勺白色粉末加入水中,水中奄奄一息的魚很快張開嘴,活蹦亂跳起來,小明對這種“白色粉末”很感興趣,與小剛進行了相關探究.

【查閱資料】這種“白色粉末”的主要成分是過碳酸鈉(化學式為Na2CO4),常溫下,與水反應生成氧氣.

【實驗1】小明選用如圖所示裝置中的   (選填序号)進行過碳酸鈉與水的反應并收集産生的氣體,經檢驗該氣體是氧氣,檢驗方法是   

制備實驗探究題解法(近十年河北實驗探究題)6

【提出問題】過碳酸鈉與水反應後得到的溶液M中溶質的成分是什麼?

【作出猜想】根據過碳酸鈉與水的組成作出三種猜想.

猜想一:Na2CO3;猜想二:NaOH;猜想三:Na2CO3和NaOH.

【實驗2】小明取溶液M,滴加CaCl2溶液,觀察到有白色沉澱生成,他認為白色沉澱是CaCO3,溶液中一定含有Na2CO3.小剛提出質疑,産生的白色沉澱不一定是CaCO3,他的理由是:   .

【實驗3】小剛取溶液M,滴加稀HCl,觀察到   ,證明溶液中一定含有Na2CO3,從而否定了猜想二.Na2CO3與稀HCl反應的化學方程式為   .

【實驗4】為進一步确定溶液M中是否含有NaOH,他們向溶質M中滴加CaCl2溶液至不再産生沉澱為止,取上層溶液,加入   ,無明顯現象.證明溶液中無NaOH溶液,猜想一正确.該實驗中用CaCl2溶液而不用飽和石灰水,原因是:   .

【反思拓展】

(1)根據過碳酸鈉的性質,保存時應注意防潮.

(2)檢驗A、B兩種物質是否同時存在,一定要考慮二者性質的互相幹擾問題.

【答案】

【實驗1】BC;将燃着的木條放入集氣瓶内,木條燃燒的更旺,證明是氧氣

【實驗2】氯化鈣與氫氧化鈉反應,生成微溶性的氫氧化鈣

【實驗3】有氣泡産生;Na2CO3 2HCl═2NaCl CO2↑ H2O

【實驗4】無色酚酞試液;碳酸鈉能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉澱和氫氧化鈉,無法證明原溶液中否含有氫氧化鈉

4、(2016•河北)蔗糖是生活中常見的一種物質,某興趣小組對“蔗糖的組成”進行了探究.

【作出猜想】小組同學認為綠色植物通過光合作用将二氧化碳和水轉化成葡萄糖和氧氣,葡萄糖進一步轉化為蔗糖,故蔗糖中一定含有碳、氫元素,可能含有氧元素.

【實驗探究】

方案一:小明将蔗糖在氧氣中燃燒,檢驗生成物中有水和二氧化碳,得出結論“蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的”.

小剛認為該方案不合理,隻能說明蔗糖中一定含有碳、氫元素,不能确定是否含有氧元素,理由是   .

方案二:小剛用如圖所示裝置進行實驗,實驗開始先通入一會兒氮氣,然後關閉彈簧夾,點燃酒精燈給蔗糖加強熱.

制備實驗探究題解法(近十年河北實驗探究題)7

(1)觀察到   出現,說明蔗糖中含有氫元素和氧元素.

(2)觀察到硬質玻璃管中殘留有黑色固體,他猜測該黑色固體是單質碳,并繼續利用如圖所示裝置,另選試劑進行了驗證單質碳的實驗.實驗過程和現象如表:

實驗過程

實驗現象

   ,點燃酒精

①硬紙玻璃管中的黑色固體劇烈燃燒,發出白光;

②   

寫出上述實驗過程中一個反應的化學方程式:   .

【實驗結論】蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的.

【拓展交流】

(1)方案二中,先通入一會兒氮氣的原因是   .

(2)查閱資料得知蔗糖的化學式為C12H22O11,小紅發現:蔗糖分子中氫原子數目是氧原子數目的倍,但是,蔗糖中氧元素質量卻是氫元素質量的8倍.導緻出現這種情況的原因是  。

【答案】

方案一:由于元素種類在化學反應前後都不發生變化,生成物中有二氧化碳和水生成,說明反應物中也應該含有碳、氫、氧元素,而氧氣中含有氧元素,因此該物質中一定含有碳、氫元素,可能含有氧元素;

方案二:(1)小燒杯中有水霧出現;

(2)

實驗過程

實驗現象

小燒杯中放入澄清的石灰水,往硬質玻璃管中通入氧氣,點燃酒精

①硬紙玻璃管中的黑色固體劇烈燃燒,發出白光;

②澄清的石灰水變渾濁

CO2 Ca(OH)2═CaCO3↓ H2O

【拓展交流】

(1)排淨裝置中的空氣,避免對實驗造成幹擾;

(2)氫、氧的相對原子質量不同。

5、(2015•河北)同學們用高錳酸鉀制氧氣.制取結束清洗儀器.發現加熱高錳酸鉀的試管内壁有用水洗刷不掉的黑色固體.

問題一:黑色固體是什麼?

【交流讨論】同學們結合實驗現象和對高錳酸鉀及其分解産物的了解.進行分析判斷.

判斷

依據

不是KMnO4

KMnO4能溶于水形成紫紅色溶液

不是   (填化學式)

沖洗試管時出現深綠色溶液,說明該物質能溶于水

是MnO2

其他實驗用過MnO2,知道它是不溶于水的黑色固體

【實驗驗證】向未洗淨的試管中加入某種液體,産生能使帶火星木條複燃的氣體.證明上述判斷正确.加入的液體是   。

問題二:用什麼洗掉MnO2?

【交流讨論】MnO2與BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一種物質組成最相近,理由是   .這種物質能與稀鹽酸反應,化學方程式為   ,由此推測MnO2也能與稀鹽酸反應.

【實驗驗證】向未洗淨的試管中加入稀鹽酸,黑色固體沒有變化.

【交流讨論】實驗說明同一類物質的化學性質不一定相同.MnO2有什麼化學性質,用什麼試劑清洗呢?同學們請教老師後決定用草酸(H2C2O4)溶液試一試.

【實驗驗證】向未洗淨的試管中加入草酸溶液,黑色固體果然被除去,同時發現産生許多氣泡.

問題三:生産了什麼氣體?

【交流讨論】化學變化過程中元素不變,因為   ,所以産生的氣體可能為CO2、CO、H2、O2等.

【實驗驗證】經檢驗,産生的氣體是CO2,檢驗CO2氣體的操作和現象是:   .

【反思提高】以上探究活動中,清除試管内壁附着的難溶物的思路是:先   ,再了解其化學性質,然後選擇合适試劑進行清洗。

【答案】

【交流讨論】K2MnO4;

【實驗驗證】過氧化氫溶液;

【交流讨論】都是金屬氧化物,Fe2O3 6HCl=3H2O 2FeCl3;

【交流讨論】因為質量守恒定律,反應物中的元素隻有碳、氫、氧;

【實驗驗證】将氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,說明該氣體是二氧化碳;

【反思提高】了解其物理性質,尤其是否溶于水。

6、(2014•河北)某興趣小組對“蠟燭燃燒的産物”進行探究。

【查閱資料】蠟燭的主要成分是石蠟,石蠟由碳、氫兩種元素組成。

【作出猜想】蠟燭燃燒的産物是二氧化碳和水。

制備實驗探究題解法(近十年河北實驗探究題)8

【實驗驗證】

(1)用幹冷的小燒杯罩在蠟燭火焰上,觀察到   ,證明有水生成。

(2)用塗有飽和石灰水的小燒杯罩在蠟燭火焰上,石灰水變渾濁,證明有二氧化碳生成.二氧化碳和石灰水反應的化學方程式為   。

小明提出質疑:石灰水變渾濁不一定是生成了碳酸鈣,還可能是飽和石灰水受熱後   ,析出了氫氧化鈣。

同學們又用圖1所示的裝置進行實驗,1分鐘後,提起錐形瓶,翻轉後注入20mL飽和石灰水,加塞、振蕩,觀察到石灰水變渾濁,确定有二氧化碳生成。

實驗中小明觀察到一個意外現象:錐形瓶内壁上有少量黑色物質。

【交流讨論】經分析,同學們一緻認為黑色物質是石蠟不充分燃燒生成的   .由此他們猜想還可能生成一氧化碳。

為驗證一氧化碳,他們設計了如圖2所示的實驗:

【實驗驗證】

(1)實驗前,先在玻璃管的中部放入一團棉花,其目的是   .

(2)将a端插入蠟燭的焰心.

(3)用酒精燈加熱b端的糊狀物,一段時間後,觀察到黑色物質變成紅色,證明蠟燭不充分燃燒有一氧化碳生成.

(4)為防止玻璃管中的紅色物質又被氧化變成黑色,接下來的操作是:   .

【拓展應用】含碳燃料不充分燃燒會生成一氧化碳等物質,浪費資源,且污染空氣.為使其充分燃燒,應采取的措施是   (答一條即可)。

【答案】

(1)燒杯内壁有水霧(2)Ca(OH)2 CO2═CaCO3↓ H2O;氫氧化鈣溶解度變小;

【交流讨論】炭黑;

【實驗驗證】(1)阻擋炭黑,防止炭黑與氧化銅反應;

(4)先撤酒精燈,稍後撤蠟燭;

【拓展應用】增大燃料與氧氣的接觸面積.

7、(2013河北)乙炔(C2 H2)氣體和氧氣反應能産生高溫火焰,工人師傅常用氧炔焰切割或焊接金屬。 乙炔由碳化鈣(塊狀固體,化學式為 CaC2 )與水反應生成,同時生成一種白色固體。

【提出問題】白色固體是什麼物質?

【做出猜想】小明經過思考認為有以下幾種可能:

猜想一:CaO ;猜想二: ;猜想三:Ca(OH)2 。

他的依據是 。

【交流反思】經過同學們交流讨論,認為猜想一不成立。否定猜想一的理由是:

【進行實驗】

(一)取少量白色固體放入試管中,滴加稀鹽酸,沒有觀察到 證明猜想二不成立。

(二)取少量白色固體加入到水中,取上層清液, ,

有白色沉澱出現,證明猜想三成立。該反應的化學方程式為: 。

結論:白色固體是 Ca(OH)2 。

【拓展應用】已知碳化鈣與水反應非常劇烈,乙炔的密度比空氣略小。實驗室欲制取并收

集純淨的乙炔,要求做到節約、安全、随時發生、随時停止,你選擇的裝置是 (選

填圖15 中裝置序号)。

制備實驗探究題解法(近十年河北實驗探究題)9

【答案】【作出猜想】CaCO3 化學反應中元素的種類不變(補充答案:質量守恒定律)

【交流反思】氧化鈣能與水反應

【進行實驗】(一)氣泡放出(答案補充:無産體産生,無氣泡出現)

(二)通入二氧化碳氣體 Ca(OH)2 CO2 ==== CaCO3 ↓ H2O〖答案補充:滴加碳酸鈉溶液 Ca(OH)2 Na2CO3 === CaCO3↓ 2NaOH〗

【拓展應用】C、F

8、(2012)小紅為大家做了一個“燃紙成鐵”的趣味實驗.将一張濾紙(組成元素為C、H、O)用FeCl3濃溶液潤濕,在酒精燈上烘幹後點燃,濾紙變黑、紅熱,最終生成黑褐色物質.小紅告訴大家:黑褐色物質中含有鐵單質.

【提出問題】黑褐色物質中真的含有鐵單質嗎?

【探究過程】

(1)小紅先從反應物分析,因為 所以反應後可能生成鐵單質.

(2)為獲得實驗證據,小紅做了實驗1.

實驗1:将黑褐色物質放入稀鹽酸中,發現有連續微小氣泡産生.若黑褐色物質中含有鐵單質,則反應的化學方程式為 。

(3)小明提出疑問:由反應物的組成分析,能與稀鹽酸反應産生氣泡的物質不一定是鐵單質,還可能是 。

小紅通過查閱資料得知,在高溫條件下不可能生成此類物質.

(4)小明仍有疑問:實驗1中産生的氣泡也可能是濾紙碳化後吸附的空氣.

為此,小紅又做了實驗1的對比實驗: 觀察到有微小氣泡産生但很快停止.證明實驗1中的連續氣泡确實是由鐵單質與稀鹽酸反應産生的.

(5)為進一步證明黑褐色物質中有鐵單質,小紅又做了實驗2.

實驗2:将黑褐色物質放入溶液中,觀察到 。

【得出結論】通過以上探究,證明黑褐色物質中确實含有鐵單質.

【拓展探究】請再用一種方法證明黑褐色物質中含有鐵單質: 。

答案為:【探究過程】(1)反應物中含有鐵元素;

(2)Fe 2HCl═FeCl2 H2↑;

(3)碳酸亞鐵或者碳酸鐵;

(4)将黑褐色物質放入蒸餾水中;

(5)硫酸銅;有紅色固體産生;

【拓展探究】用磁鐵來吸引該黑褐色固體,若磁鐵上有殘留的粉末,則說明該粉末中含有鐵單質。

9.(2010)某班同學做驗證鐵、銅、銀的金屬活動性順序的實驗,用到的藥品有鐵絲、銅絲、銀絲、稀硫酸和硫酸銅溶液。實驗結束後,化學興趣小組的同學欲對該實驗的廢液進行探究,請你一起參與。

【提出問題】廢液中含有什麼物質?

【交流表達】

(1)小明通過觀察,認為廢液中一定含有硫酸銅。他觀察到的現象是 。

(2)小紅通過分析,認為廢液中一定含有硫酸亞鐵,她的依據是:

【作出猜想】小華認為廢液中還可能含有硫酸。

【實驗驗證】(1)小華測得廢液的pH小于7,證明廢液中含有硫酸。用pH試紙測定溶

液pH的方法: 。

(2)小明取少量廢液,向其中滴加氫氧化鈉溶液,也得到了相同的結論。小明的實驗

現象是 。

通過分析與實驗,同學們得出廢液中含有硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸。

【拓展應用】

(1)若将廢液中的溶質全部轉化為硫酸亞鐵,應向廢液中加入過量的 。寫出該反應過程中的一個化學方程式 。

(2)反應完全後,過濾,濾渣中物質為 ,濾液中溶質為硫酸亞鐵。

答案:

制備實驗探究題解法(近十年河北實驗探究題)10

10、(2008)人的胃液裡含有适量的鹽酸,可以幫助消化,但如果胃酸分泌過多,人會感到胃痛。小軍拿來了一種抗酸藥(治療胃酸過多的藥物),該藥物說明書的部分内容如圖所示。

制備實驗探究題解法(近十年河北實驗探究題)11

為了驗證該藥物的主要成分是碳酸鹽,他進行了如下實驗:首先将藥片放入試管中,向其中加入适量的稀鹽酸,然後             (寫實驗操作和實驗現象)。

當小軍看到藥物說明書上的服用方法後,對此産生了探究的興趣,請你和他一起完成探究活動。

【提出問題】抗酸藥為什麼嚼碎後服用?

【作出猜想】

他的猜想是 。

【設計實驗】

實驗一:将一片完整的藥片放入試管中,向其中加入5mL5%的稀鹽酸;

實驗二:将        放入試管中,向其中加入5mL5%的稀鹽酸。

【現象與結論】實驗二比實驗一反應快。證明小軍的猜想正确。

【拓展探究】(1)氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸氫鈉等也常用于制作抗酸藥。這些物質必須具備兩個條件:一是能與胃酸作用;

二是 。

(2)患有胃潰瘍(胃黏膜潰爛)的病人胃酸過多時,不宜服用含碳酸鹽的

抗酸藥,其原因是 。

答案:

将生成的氣體通入到澄清的石灰水中,石灰水變渾濁

【作出猜想】嚼碎後服用療效快(或嚼碎後藥物與胃酸的反應快;或反應物的接觸面積增大,化學反應加快)

【設計實驗】一片研碎的藥片

【拓展探究】(1)對身體無害

(2)碳酸鹽與鹽酸作用生成二氧化碳氣體,加重胃潰瘍病情

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