中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33张).pptx
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1、题型四 科学探究型实验【题型解读】陕西中考第22题以科学探究的形式考查初中化学的重要原理和理论的应用以及基础实验的延伸与拓展,是对考生实验能力更高层次的培养。要求考生善于发现问题,提出合理假设,并能依据所学知识通过实验验证假设,从而获得正确结论。按照探究内容,常见类型有:探究物质的组成或性质,如金属活动性的探究、溶液酸碱性的探究、药品是否变质的探究、缺失标签的药品成分探究等;探究物质变化的条件或影响因素,如探究金属锈蚀的条件、可燃物燃烧的条件、影响化学反应快慢的因素等;探究混合物的组成以及含量,如固体混合物成分的探究、反应后溶液中溶质成分的探究、化肥有效成分含量的探究等。【解题方法】首先通读全
2、题,了解探究过程,明确探究目的,确定实验原理,梳理步骤方法,了解试剂、装置,分析现象和数据,按规定完整解答。按照题干设置的问题,逐步分析,层层深入,抓住物质的性质特点或原理依据,设计合理的实验方法加以验证或根据设定的实验过程,通过现象得出结论。涉及有关实验评价的问题,应该抓住科学性、可行性、简约性、安全性的原则,从原理是否正确,方案是否合理,操作是否简便,是否安全环保等方面分析判断,给出合理评价。例1 (2019邵阳)(1)用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液pH变化曲线如图所示:该反应的化学方程式是 ;该实验操作是将 (写溶质的化学式)溶液逐滴加入到另一种溶液中。类型一类
3、型一 反应后溶液中溶质成分的探究反应后溶液中溶质成分的探究NaOH+HCl=NaCl+H2ONaOH(2)若用稀硫酸代替(1)中的稀盐酸,将稀硫酸逐滴加入至盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,当滴加到一定量并充分反应时,请对烧杯中溶质的成分进行探究。【提出问题】此时烧杯中的溶质成分是什么?【猜想与假设】.Na2SO4;.;.Na2SO4和NaOH。【实验与探究】实验步骤实验现象实验结论取少量上述烧杯中的溶液于试管中,滴加 溶液 。猜想正确H2SO4和Na2SO4无色酚酞溶液溶液变红色解析:(1)盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O;由图示提供的信息可知,实验刚
4、开始时,溶液的pH小于7,溶液呈酸性,随着另一种溶液的逐渐加入,溶液的pH逐渐变大,直到pH大于7,说明该实验操作是将NaOH溶液逐滴加入到另一种溶液中。(2)【猜想与假设】当稀硫酸和氢氧化钠恰好完全反应时,溶液中的溶质是Na2SO4;当稀硫酸有剩余时,溶液中的溶质是H2SO4和Na2SO4;当氢氧化钠有剩余时,溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH。【实验与探究】实验结论是猜想正确,故溶液中有NaOH,可滴加无色酚酞溶液,若溶液变红色,说明含NaOH。1.1.做出猜想做出猜想(1)(1)反应后物质的成分存在两种情况:只有生成物;生成物和其中一种过反应后物质的成分存在两种情况:只有生成物;生成物
5、和其中一种过量的反应物。量的反应物。探究解决该类试题的方法:探究解决该类试题的方法:第第1 1步:写出化学方程式步:写出化学方程式,甲甲+乙乙丙丙+丁丁(假设甲、乙、丙、丁均不为水且均假设甲、乙、丙、丁均不为水且均溶于水溶于水)。第第2 2步:进行猜想。步:进行猜想。a.a.若恰好完全反应:则反应后溶液中溶质的成分为丙和丁;若恰好完全反应:则反应后溶液中溶质的成分为丙和丁;b.b.若甲过量:则反应后溶液中溶质的成分为甲若甲过量:则反应后溶液中溶质的成分为甲+丙丙+丁;丁;c.c.若乙过量:则反应后溶液中溶质的成分为乙若乙过量:则反应后溶液中溶质的成分为乙+丙丙+丁;丁;溶液中不可能同时存在甲和
6、乙溶液中不可能同时存在甲和乙,但溶质中一定存在丙和丁。但溶质中一定存在丙和丁。(2)(2)有关不合理猜想的判断:有关不合理猜想的判断:猜想的物质之间能够发生反应;猜想的物质含有反应物中未涉及的元素。猜想的物质之间能够发生反应;猜想的物质含有反应物中未涉及的元素。【解题思路】2.2.实验验证实验验证第第1 1步:确定所要检验的物质步:确定所要检验的物质(1)(1)确定生成物丙、丁肯定存在确定生成物丙、丁肯定存在(2)(2)反应物甲、乙的检验反应物甲、乙的检验甲甲现象现象1 1;乙乙现象现象2 2。注意:生成物如果对反应物的检验造成干扰注意:生成物如果对反应物的检验造成干扰,则需先除去生成物则需先
7、除去生成物,再进行检再进行检验。验。第第2 2步:设计实验方案并得出结论的方法步:设计实验方案并得出结论的方法(1)(1)根据实验步骤和实验现象完善实验结论根据实验步骤和实验现象完善实验结论根据实验步骤和对应的实验现象根据实验步骤和对应的实验现象,以及物质的性质判断是否存在要验证的物以及物质的性质判断是否存在要验证的物质质,从而得出结论。从而得出结论。(2)(2)根据实验结论完善实验现象或步骤根据实验结论完善实验现象或步骤试剂和现象之间相互确定;根据实验操作中所选试剂和结论确定现象。试剂和现象之间相互确定;根据实验操作中所选试剂和结论确定现象。可以根据可以根据(1)(1)进行反推进行反推,然后
8、确定试剂和现象。然后确定试剂和现象。【方法归纳】酸碱溶液混合后可能有三种情况酸碱溶液混合后可能有三种情况(猜想猜想):(1)(1)完全中和:反应后再用完全中和:反应后再用pHpH试纸试纸(或紫色石蕊或紫色石蕊)判定判定(或同时证明无碱或同时证明无碱剩余又无酸过量剩余又无酸过量)。(2)(2)碱过量碱过量(检验检验OH-OH-的存在的存在):取反应后的溶液少许:取反应后的溶液少许,滴入无色酚酞溶液滴入无色酚酞溶液或氯化铁或氯化铁(或硫酸铜或硫酸铜)溶液等试剂溶液等试剂,溶液变红或有红褐色沉淀溶液变红或有红褐色沉淀(或有蓝色或有蓝色沉淀沉淀)生成。生成。(3)(3)酸过量酸过量(检验检验H+H+的
9、存在的存在):取反应后的溶液少许:取反应后的溶液少许,加入锌或碳酸钙等加入锌或碳酸钙等试剂试剂,有气泡产生。有气泡产生。中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)例2 (2019眉山)某化学兴趣小组在实验室取用NaOH溶液时,发现瓶口有白色粉末状物质,该小组质疑该NaOH溶液可能已变质,于是进行了如下探究:【猜想与假设】【探究过程】(1)取一定量的该NaOH溶液,加入足量的 ,有气泡产生,说明猜想不成立。产生气泡的化学方程式为 。类型二类型二 物质变质的探究物质变质的探究猜想.没有变质.部分变质.完全变质溶液中溶质NaOHNaOH、
10、Na2CO3Na2CO3盐酸(或稀硫酸)Na2CO3+2HCl2=NaCl+H2O+CO2(或Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)(2)重新取一定量的该NaOH溶液,加入足量的CaCl2溶液,观察到的现象为 。接下来的实验操作及观察到的现象是 ,则说明猜想成立。若将CaCl2溶液换为Ca(OH)2溶液是否可行,判断并简述理由:。【结论与反思】NaOH易与空气中的CO2反应而变质,故应注意密闭保存。有白色沉淀生成 再加入无色酚酞溶液,观察到溶液变红色 不可行,若将CaCl2
11、溶液换为Ca(OH)2溶液,会引入氢氧根离子,干扰对NaOH的检验,无法确定原溶液中是否含有NaOH中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)解析:(1)因为猜想不成立,所以溶液中一定含有碳酸钠,且实验现象是有气泡产生,故加入的试剂为盐酸(或稀硫酸),化学方程式为Na2CO3+2HCl2=NaCl+H2O+CO2(或Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2)。(2)因为猜想成立,所以溶液中含有NaOH、Na2CO3,先加入足量的CaCl2溶液,通过有白色沉淀生成的现象确定溶液中有Na2CO3存在,足量的CaCl2可除去
12、Na2CO3,防止对NaOH的检验造成干扰;再加入无色酚酞溶液,观察到溶液变红色,说明含NaOH;若将CaCl2溶液换为Ca(OH)2溶液,会引入氢氧根离子,干扰对NaOH的检验,无法确定原溶液中是否含有NaOH。中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)【解题思路】变质的原因:变质的原因:NaOHNaOH在空气中敞口放置会与空气中的在空气中敞口放置会与空气中的COCO2 2反应生成反应生成NaNa2 2COCO3 3。1.1.猜想固体的成分:关于变质问题的猜想猜想固体的成分:关于变质问题的猜想,有有3 3种情况:种情况:(1)(1
13、)没有变质没有变质原原样品样品,即即NaOHNaOH;(2)(2)部分变质部分变质NaOHNaOH和和NaNa2 2COCO3 3;(3)(3)全部变质全部变质NaNa2 2COCO3 3。2.2.实验设计实验设计(1)(1)确定氢氧化钠是否变质:只需检验是否含有确定氢氧化钠是否变质:只需检验是否含有COCO3 32-2-。可通过滴加酸、。可通过滴加酸、碱、盐溶液进行检验碱、盐溶液进行检验,如加稀盐酸如加稀盐酸,有气泡产生;加有气泡产生;加Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液或溶液或CaClCaCl2 2溶溶液液,有白色沉淀产生。有白色沉淀产生。中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页
14、)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)(2)(2)检验检验NaOHNaOH变质程度的方法:取样品加水溶解变质程度的方法:取样品加水溶解,逐滴滴入氯化钙逐滴滴入氯化钙(或氯化或氯化钡钡)溶液至不再产生沉淀为止;过滤溶液至不再产生沉淀为止;过滤,向上层清液中滴入酚酞溶液后向上层清液中滴入酚酞溶液后,若溶若溶液变红液变红,则说明固体部分变质则说明固体部分变质,若溶液不变色若溶液不变色,说明全部变质。说明全部变质。(3)(3)注意事项:加入过量注意事项:加入过量CaClCaCl2 2(或或BaClBaCl2 2)溶液的目的是除去溶液的目的是除去NaNa2 2COCO3 3,因为因为Na
15、Na2 2COCO3 3溶液呈碱性溶液呈碱性,也能使无色酚酞溶液变红也能使无色酚酞溶液变红,避免对避免对(2)(2)中中NaOHNaOH的检验造的检验造成干扰。成干扰。(4)(4)除去部分变质的除去部分变质的NaOHNaOH中的中的NaNa2 2COCO3 3:滴加适量:滴加适量Ca(OH)Ca(OH)2 2或或Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液溶液至刚好不再产生沉淀为止至刚好不再产生沉淀为止,然后过滤然后过滤,并对得到的并对得到的NaOHNaOH溶液进行蒸发即可。溶液进行蒸发即可。中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)实验补充
16、:CaO变质的主要考点(1)变质的原因:CaO在空气中敞口放置会与空气中水蒸气反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2继续与空气中的CO2反应生成CaCO3。(2)检验变质后物质存在的方法:将少量变质后的固体加入适量水中,通过触摸烧杯外壁是否发烫来判断原样品中是否有CaO;向变质后的溶液中通入CO2气体或滴加Na2CO3溶液,通过观察有无白色沉淀产生,判断原样品中是否有Ca(OH)2;取少量变质后的固体,向其中滴加稀盐酸,通过观察有无气泡产生,判断原样品中是否有CaCO3。(3)注意事项:在有CaO存在的情况下,会因其溶于水生成Ca(OH)2而干扰对原Ca(OH)2的检验,故有CaO存在时,不易
17、检验Ca(OH)2的存在。中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)例3 (2019鄂尔多斯)实验室有一瓶白色固体,可能由Ba(NO3)2、NaCl、Na2CO3、Na2SO4中的两种或两种以上组成,某兴趣小组为确定其成分,进行了如下实验研究,请你参与并完成相关问题。.【初步探究】兴趣小组的实验设计及现象如下:【初步结论】(1)原白色固体中一定有 (填化学式,下同),一定没有 。(2)溶液M中的溶质一定有NaNO3,一定没有 。类型三类型三 物质成分的探究物质成分的探究Na2CO3、Ba(NO3)2 Na2SO4Ba(NO3)2 中
18、考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)【交流讨论】为确定原固体的成分,需对溶液M中的溶质进行进一步确认。.继续研究【提出问题】溶液M中溶质的成分是什么?【提出猜想】猜想一:NaNO3猜想二:NaNO3、Na2CO3猜想三:NaNO3、NaCl猜想四:NaNO3、Na2CO3、NaCl中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)【实验与结论】【反思与评价】兴趣小组内有同学认为得出“猜想四成立”的实验设计不合理,原因是 ,改进措施是 。【实验结论】同学们经过交流、讨论、实验,
19、圆满完成了这次探究活动。实验步骤现象结论一取适量溶液M于试管中,滴加少量稀硝酸有气泡产生猜想一、三不成立二取实验一所得溶液于试管中,滴加适量硝酸银溶液产生白色沉淀猜想四成立不能确定NaCl(或Cl-)一定存在(或实验一中滴加的少量稀硝酸未将Na2CO3除尽,对NaCl的检验造成影响)将实验一中的少量稀硝酸改为足量稀硝酸(或向实验二产生的白色沉淀中加入足量稀硝酸)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)解析:.【初步结论】(1)向白色沉淀中加足量的稀硝酸,产生气泡、沉淀全部溶解,说明沉淀全部是碳酸钡,即原白色固体中一定有Ba(NO3
20、)2、Na2CO3,一定没有Na2SO4。(2)向溶液M中加入适量的碳酸钠溶液,无沉淀产生,说明M中一定没有硝酸钡。.【反思与评价】因为碳酸钠和硝酸银反应生成的碳酸银也是白色沉淀,所以兴趣小组内有同学认为得出“猜想四成立”的实验设计不合理,原因是不能确定NaCl(或Cl-)一定存在;改进措施是将实验一中的少量稀硝酸改为足量稀硝酸,或向实验二产生的白色沉淀中加入足量稀硝酸。中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)中考化学专题复习:科学探究型实验复习课件(共33页)例4 某学习小组在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图所示),经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是
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