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1、遼寧省遼寧省化學(xué)化學(xué)第第27講專題五實驗探究講專題五實驗探究一、題型簡介化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。此類專題通常利用化學(xué)的基本知識和實驗基本技能，以實驗為載體設(shè)計化學(xué)問題，重點考查學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰?、科學(xué)探究能力等能力的筆試試題。題型多樣，涉及選擇、填空、簡答、信息、計算等多種題型，全面考查各種能力。二、方法指導(dǎo)1根據(jù)實驗考查的不同要求進(jìn)行歸類：常見儀器的使用；設(shè)計化學(xué)實驗探究方案；對化學(xué)實驗數(shù)據(jù)分析處理。2重點實驗進(jìn)行重點復(fù)習(xí)。例如：一些性質(zhì)實驗，既進(jìn)行了實驗操作，又復(fù)習(xí)了物質(zhì)知識。3根據(jù)不同實驗內(nèi)容，進(jìn)行專題復(fù)習(xí)。如可按常用儀器的使用；氣體的制取及實驗；化學(xué)實驗的探究、酸、堿、鹽的
2、性質(zhì)的探究等專題來進(jìn)行復(fù)習(xí)。三、實驗方案設(shè)計的一般過程提出問題作出猜想制訂計劃收集證據(jù)設(shè)計實驗得出結(jié)論反思與評價四、科學(xué)探究設(shè)計的原則1實驗設(shè)計必須遵循科學(xué)性2實驗設(shè)計必須注意可行性3實驗設(shè)計必須遵循有關(guān)原理的規(guī)律性命題解讀關(guān)于物質(zhì)成分的探究是中考的重點，以物質(zhì)的性質(zhì)為基礎(chǔ)，對物質(zhì)的成分進(jìn)行探究，考查的命題點有溶液的組成、固體的組成等。【例1】(2015，泰安)“雙吸劑”一種常見袋裝食品的保鮮劑，能吸收空氣中的氧氣、二氧化碳和水蒸氣等?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)在袋裝食品中發(fā)現(xiàn)一包名為“雙吸劑”的固體物質(zhì)，其標(biāo)簽如圖所示。同學(xué)們對這包久置的“雙吸劑”的固體樣品很好奇，設(shè)計實驗進(jìn)行探究?！咎岢鰡栴}】久置
3、“雙吸劑”固體的成分是什么？【查閱資料】鐵與氯化鐵溶液在常溫下生成氯化亞鐵：Fe2FeCl3=3FeCl2；堿性的碳酸鈉溶液可以和中性的氯化鈣溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)?！咀鞒霾孪搿烤弥霉腆w中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3?！緦嶒炋骄?】下表是小明設(shè)計的實驗方案和記錄的實驗報告，請你補充完整?！緦嶒炠|(zhì)疑】小組同學(xué)通過討論認(rèn)為實驗并不能得出一定不含有Fe2O3的結(jié)論，理由是Fe2O36HCl=2FeCl33H2O_2FeCl3Fe=3FeCl2(用化學(xué)方程式表示)。為進(jìn)一步確定這包久置的“雙吸劑”固體的成分，進(jìn)行如下定量實驗。【實驗探究2】取3 g樣品研碎，并用磁鐵充分吸引
4、后，得到剩余固體2.6 g，按照下圖流程進(jìn)行實驗，請回答相關(guān)問題：(1)操作二、操作三名稱是_；(2)固體的成分是 (填物質(zhì)的化學(xué)式，下同)；(3)燒杯A中溶液和加入的碳酸鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH；(4)依據(jù)實驗探究1、2中現(xiàn)象的分析及數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，這包久置“雙吸劑”固體的成分是Fe、Fe2O3、CaCO3、CaO、Ca(OH)2。過濾CaCO3、Fe2O3【實驗反思】下列實驗探究的反思中，不正確的是_(填字母)。A對物質(zhì)成分的探究有時需要定性與定量相結(jié)合B實驗探究2燒杯C中的溶質(zhì)為Na2CO3、NaOHC實驗探究1、2中都有氣體產(chǎn)生，但生成的氣
5、體成分不同D在原樣品中加入足量鹽酸有4個反應(yīng)產(chǎn)生【方法指導(dǎo)】解答此類題題目，猜想必須完整，圍繞猜想利用不同物質(zhì)的特性設(shè)計實驗，分析得出結(jié)論。D命題解讀有關(guān)物質(zhì)變質(zhì)是遼寧中考的高頻考點，常出現(xiàn)在實驗探究題，主要命題點有氫氧化鈉的變質(zhì)、生石灰的變質(zhì)、干燥劑的變質(zhì)等?！纠?】(2015，葫蘆島模擬)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，上個月做實驗用的NaOH溶液忘記了蓋瓶蓋。對于該溶液是否變質(zhì)，同學(xué)們開始實驗探究?！静孪爰僭O(shè)】猜想(1)：該溶液沒有變質(zhì)，為NaOH溶液。猜想(2)：該溶液全部變質(zhì)，為Na2CO3溶液。猜想(3)：該溶液部分變質(zhì)，為NaOH和Na2CO3的混合溶液。【查閱資料】Na2CO3溶液呈堿性?！驹O(shè)計方
6、案】請你完善下表幾組同學(xué)探討的設(shè)計方案：【探究實驗】綜合各小組的方案后，動手實驗?！窘Y(jié)論與反思】NaOH溶液易與空氣中CO2反應(yīng)而變質(zhì)，所以要密封保存?！就卣寡由臁客瑢W(xué)們設(shè)計了下列兩套裝置進(jìn)行實驗：用膠頭滴管吸取某種液體，錐形瓶中充入一種氣體或放入一種固體物質(zhì)，擠壓膠頭滴管。一段時間后，兩裝置中氣球明顯脹大。(1)甲裝置中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO22NaOH=Na2CO3H2O。(2)若乙裝置中膠頭滴管吸取的是稀鹽酸，則錐形瓶中放入的固體可能是_。【方法指導(dǎo)】解答此類題主要理解物質(zhì)變質(zhì)的原因，掌握變質(zhì)后的物質(zhì)和原物質(zhì)的性質(zhì)差異，設(shè)計實驗證明是沒有變質(zhì)、部分變質(zhì)還是全部變質(zhì)。Zn命題解讀有
7、關(guān)實質(zhì)類探究是中考常見的考點，主要出現(xiàn)在實驗探究題中，主要命題點有化學(xué)反應(yīng)是否進(jìn)行、反應(yīng)中粒子的探究等。【例3】(2015，宜昌)某化學(xué)社團的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，不同物質(zhì)的變化常伴隨著相同的實驗現(xiàn)象。但從化學(xué)的角度去研究，會發(fā)現(xiàn)其有本質(zhì)的區(qū)別。【現(xiàn)象分析】實驗一：向盛有一定量氫氧化鈉固體的試管里加入一定量的水，迅速用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管口，并將導(dǎo)管另一端通入盛有水的試管中，振蕩左側(cè)試管(如右圖)。實驗二：用氧化鈣代替氫氧化鈉重復(fù)一次上述實驗。上述兩個實驗的相同現(xiàn)象之一是左側(cè)試管發(fā)熱(或右側(cè)試管內(nèi)試管口有氣泡冒出)；上述兩個實驗中，其中一個實驗發(fā)生了化學(xué)變化，其化學(xué)方程式是 ；另一個實驗沒有發(fā)生化學(xué)變化
8、?！颈举|(zhì)歸納】相同的實驗現(xiàn)象，既可以由物理變化引起，也可以由化學(xué)變化引起?！咎骄窟\用】在探究白色粉末的組成時，要研究相同實驗現(xiàn)象的本質(zhì)區(qū)別。實驗三：有一包白色粉末可能含有硫酸鋇、碳酸鉀和氫氧化鋇中的一種或幾種，取一定量該粉末加入到盛有足量水的燒杯中，攪拌，靜置，觀察到燒杯中有白色不溶物。小明同學(xué)認(rèn)為，白色粉末中一定含有硫酸鋇；小意同學(xué)認(rèn)為小明的結(jié)論不準(zhǔn)確，其理由可用化學(xué)方程式表示為 。CaOH2OCa(OH)2K2CO3Ba(OH)2=BaCO32KOH針對上述兩位同學(xué)的觀點，小燕同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計如下實驗方案進(jìn)行探究：(1)步驟中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是K2CO3BaCl2=BaCO32KCl
9、。(2)步驟中，加入酚酞溶液后，若溶液E為無色，則原白色粉末的組成是 (填化學(xué)式，下同)；若溶液E為紅色，則濾液A中一定含有的溶質(zhì)是 、_，原白色粉末的可能組成是 (3)小鵬同學(xué)認(rèn)為，只需取少量濾渣B，加入過量的稀硝酸，若看到的現(xiàn)象是 ，就足以說明原白色粉末中只含有碳酸鉀和氫氧化鋇?！痉椒ㄖ笇?dǎo)】解答此類題可根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)設(shè)計實驗，記錄分析實驗現(xiàn)象，由此得出結(jié)論。BaSO4、K2CO3K2CO3KOHBa(OH)2、K2CO3或BaSO4、Ba(OH)2、K2CO3。白色不溶物全部消失命題解讀規(guī)律類探究主要是對金屬活動性的探究?！纠?】(2015，義烏)小明在學(xué)習(xí)金屬活動性順序后，知道鉀、鈣
10、、鈉金屬活動性特別強，能與水反應(yīng)生成堿和氫氣。他想鎂緊排在鈉后面，它是否也能與水反應(yīng)呢？【提出問題】鎂是否能與水反應(yīng)？【實驗探究】在兩個燒杯中，分別加入等量的冷水和鎂條，用酚酞作指示劑，實驗過程和現(xiàn)象如圖：【反思與總結(jié)】(1)小明得出的實驗結(jié)論是 。(2)小明發(fā)現(xiàn)B試管放置空氣中一會兒溶液的紅色會褪色，這說明溶液的堿性減弱了。于是他大膽作出了一個猜想并設(shè)計了驗證方案小明通過實驗驗證了自己的猜想是正確的。：鎂不能與冷水反應(yīng)，能與熱水反應(yīng)猜想驗證方案可能是氫氧化鎂的溶解度受溫度的影響，溫度降低，溶解度變小，從而導(dǎo)致其溶液堿性的減弱。將褪色后的溶液_，如果溶液變紅，說明小明的猜想正確。加熱(3)一段
11、時間后，小明觀察到鎂條在熱水中無現(xiàn)象，但當(dāng)他想到實驗室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反應(yīng)時，便有了解釋。他的解釋是 ?！痉椒ㄖ笇?dǎo)】利用物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行對比實驗分析得出結(jié)論。鎂條表面覆蓋了難溶于水的氫氧化鎂導(dǎo)致反應(yīng)終止命題解讀主要通過設(shè)計實驗得出物質(zhì)的一些性質(zhì)，從而更好掌握物質(zhì)的性質(zhì)?！纠?】(2015，盤錦模擬)某學(xué)習(xí)小組探究氫氧化鈣溶液的化學(xué)性質(zhì)，并做了延伸探究。探究一：甲同學(xué)設(shè)計如下實驗方案，請你幫他完成實驗報告：【提出問題】方案(3)中褪色溶液中的溶質(zhì)是什么？【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性?！咀鞒霾孪搿恳彝瑢W(xué)從反應(yīng)情況分析，溶液中除含少量酚酞外，溶質(zhì)可能有以下三種情況：CaCl2；CaCl
12、2和HCl；CaCl2和Ca(OH)2?！痉治鲇懻摗勘瑢W(xué)從實驗現(xiàn)象分析得出，猜想肯定不合理，其理由是稀鹽酸加入滴有酚酞的石灰水中，紅色褪為無色，說明溶液為中性或酸性，不可能有氫氧化鈣。探究二：丁同學(xué)為進(jìn)一步驗證乙同學(xué)的猜想，設(shè)計實驗如下：將實驗方案(3)褪色溶液倒入燒杯中，向其中逐滴滴加碳酸鈉溶液至過量，邊滴邊振蕩，實驗后的沉淀質(zhì)量與滴加碳酸鈉溶液體積的關(guān)系如圖所示。寫出實驗過程中的現(xiàn)象開始時溶液中有氣泡產(chǎn)生，一會兒溶液中又出現(xiàn)了白色渾濁，溶液最終變紅色?！镜贸鼋Y(jié)論】乙同學(xué)的猜想中_(填序號)合理?！痉此加懻摗繉W(xué)習(xí)小組結(jié)合圖象，分析了丁同學(xué)實驗過程中燒杯內(nèi)溶液的變化，下列說法正確的是_(填字
13、母)。A溶液質(zhì)量逐漸增大B氯化鈉溶液質(zhì)量逐漸增大，V2后不變C氯化鈣的質(zhì)量先增大后減小D溶液的pH一直在增大【方法指導(dǎo)】認(rèn)真分析實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論。AB命題解讀主要應(yīng)用對比實驗來探究一些化學(xué)反應(yīng)的條件，主要有鐵生銹、復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素及催化劑等命題點?！纠?】(2015，雅安)研究和控制化學(xué)反應(yīng)條件有重要意義。(1)同學(xué)們想探究雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率的影響。在其他條件相同的情況下進(jìn)行了三次實驗，記錄各收集一瓶相同體積氧氣所需要的時間。B 5 相同條件下，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快 (2)同學(xué)們通過查閱資料得知，雙氧水在70 以上會較快分解產(chǎn)生氧氣。為了驗證
14、加熱雙氧水也可以產(chǎn)生氧氣，同學(xué)們選擇右圖裝置(氣密性良好)進(jìn)行實驗。實驗中觀察到試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡，但將帶火星的木條放在導(dǎo)管口沒有復(fù)燃，可能的原因是 ，同學(xué)們分析原因后，采用了 法收集氣體，再檢驗，證明加熱雙氧水也可產(chǎn)生氧氣。【方法指導(dǎo)】通過控制變量法進(jìn)行實驗，認(rèn)真分析實驗的條件、實驗現(xiàn)象，得出實驗的結(jié)論。氧氣中混有較多的水蒸氣排水集氣1(2015，赤峰)設(shè)計對比實驗，控制變量是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法，下列對比實驗不能達(dá)到目的的是( )C2.(2015，十堰)在下列實驗中，觀察到的現(xiàn)象或得出的結(jié)論，完全正確的有( ) A濃氨水出現(xiàn)紅色，說明分子很小且是不斷運動的既能說明甲烷具有可燃性，又能說明甲烷是由
15、氫元素和氧元素組成的既能說明二氧化碳的密度比空氣大，又能說明二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒既能探究可燃物燃燒的條件，又能說明白磷的著火點比紅磷低鐵釘表面無明顯現(xiàn)象，能說明鐵生銹的條件是要有氧氣和水參與A2個B3個C4個D5個A 4(2015，婁底)亮亮同學(xué)做鎂條在空氣中燃燒的實驗時，發(fā)現(xiàn)鎂條燃燒除生成白色固體(MgO)外，還有少量的淡黃色固體生成。這種淡黃色固體是什么呢？亮亮在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行有關(guān)實驗探究。【實驗探究】將該淡黃色固體投入到盛有水的燒杯中。【實驗現(xiàn)象】在燒杯中產(chǎn)生白色沉淀，并有刺激性的氨味氣體產(chǎn)生?！窘處熤笇?dǎo)】上述反應(yīng)產(chǎn)生的白色沉淀為Mg(OH)2，生成的氣體為NH3；反應(yīng)過程中
16、沒有任何元素化合價的改變?！締栴}解決】此淡黃色固體中肯定含有鎂元素和_元素，判斷的依據(jù)是 ；若該物質(zhì)僅由兩種元素組成，其化學(xué)式為 ，此物質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為【相關(guān)結(jié)論】空氣中氮氣(N2)和氧氣(O2)的體積比約為_，但鎂條在空氣中燃燒只生成少量的淡黃色固體，由此得出的一個結(jié)論是 。N化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變Mg3N2Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3。4 1N2的化學(xué)性質(zhì)比O2穩(wěn)定5(2015，貴陽)由于二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，對此同學(xué)們展開了探究，請你參與。【提出問題】二氧化碳與氫氧化鈉能否發(fā)生反應(yīng)？【查閱資料】常溫下，氫氧化鈉、碳酸鈉在乙醇中的溶解性如下。溶劑乙醇
17、溶質(zhì)氫氧化鈉碳酸鈉溶解性易溶難溶【方案設(shè)計】小明同學(xué)設(shè)計了如圖所示裝置進(jìn)行探究?！緦嶒炋骄俊?1)溶液配制。甲溶液：將一定質(zhì)量的氫氧化鈉固體加入到一定體積的乙醇中，用玻璃棒不斷攪拌，使其成為飽和氫氧化鈉的乙醇溶液。量取一定體積的乙醇要用到的儀器是 ，用玻璃棒攪拌的目的是 。乙溶液：將一定質(zhì)量的氫氧化鈉固體加入到一定體積的75%的乙醇溶液中，用玻璃棒不斷攪拌，使其成為不飽和氫氧化鈉的乙醇溶液。判斷甲、乙溶液形成的現(xiàn)象是甲燒杯底部有固體，乙燒杯底部沒有固體。(2)進(jìn)行實驗，按圖所示裝置加入藥品后進(jìn)行實驗。A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，B裝置的作用是 ，C中觀察到的現(xiàn)象是 。量筒和膠頭滴管加速溶解2
18、HClCaCO3=CaCl2H2OCO2除去氯化氫氣體溶液變渾濁【實驗結(jié)論】(3)由此小明得出二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ?！痉此冀涣鳌?4)小剛同學(xué)認(rèn)為小明的實驗還不足以證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，還應(yīng)補充的實驗是將二氧化碳通入乙醇溶液，觀察現(xiàn)象。(5)若將圖C中甲溶液換成乙溶液進(jìn)行實驗，C中可能無明顯現(xiàn)象發(fā)生，原因可能是 。2NaOHCO2=Na2CO3H2O碳酸鈉易溶于水6(2015，鹽城)實驗室中有一瓶長期使用的氫氧化鈉固體樣品，某興趣小組的同學(xué)對該樣品的成分及含量進(jìn)行探究?！景l(fā)現(xiàn)問題】該樣品中含有哪些物質(zhì)？【查閱資料】NaOH在空氣中不會變成NaH
19、CO3；BaCl2溶液呈中性，Ba(OH)2是可溶性堿；CO2在飽和的NaHCO3溶液中幾乎不溶解?！咎岢霾孪搿坎孪隝：NaOH；猜想II：Na2CO3；猜想III：NaOH和Na2CO3?！驹O(shè)計實驗】【收集證據(jù)】(1)若現(xiàn)象A是有氣泡產(chǎn)生，則X溶液為 ，則_(填“猜想”“猜想”或“猜想”)不成立。(2)若X溶液為BaCl2溶液，現(xiàn)象A是有白色沉淀生成，則產(chǎn)生沉淀的化學(xué)方程式是 。取反應(yīng)后的上層清液，測定其pH，當(dāng)pH_(填“”“興趣小組的同學(xué)用上圖所示裝置進(jìn)行實驗。步驟如下：按圖連接好裝置，并檢查氣密性；準(zhǔn)確稱取該樣品1.0 g，放入燒瓶內(nèi)；打開活塞，滴加30.0%的稀硫酸至過量，關(guān)閉活塞；反應(yīng)結(jié)束后，量筒內(nèi)液體的讀數(shù)為55.0 mL。(已知：室溫條件下，CO2的密度為1.6 gL1)(1)B裝置集氣瓶內(nèi)原有的空氣對實驗結(jié)果_(填“有”或“沒有”)影響。飽和NaHCO3溶液如果用水代替，則所測CO2體積_(填“偏大”“偏小”或“不變”)，理由是 。(2)計算該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 。【實驗反思】有同學(xué)指出，上述三種猜想并不全面，請再提出一種猜想 。沒有偏小CO2能溶于水(或CO2能與水反應(yīng))21.2%NaOH、Na2CO3和H2O(或Na2CO3、H2O)
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