2021安徽中考物理复习课件：专题五　实验探究题.pptx

1、专题五专题五 实验探究题实验探究题 第三板块第三板块 2021 内 容 索 引 01 02 题型概述解密题型概述解密 题点专项突破题点专项突破 题型概述解密题型概述解密 实验探究题是安徽中考必考题型,近五年除2020年只在试卷第16题考查,分 值为9分,其余年份均在试卷的第14题和第15题(含附加分题)考查,所占分 值一般为1820分,比重较大,足见其重要性。此类题型一般会结合科学探 究的要素,提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解 释与结论、反思与评价、表达与交流进行考查。安徽中考近几年实验探 究题考查的主要内容有:物质性质(金属、酸、碱、盐的化学性质)和物 质变质的探究;物

2、质成分的探究;化学反应的影响因素的探究(影响金 属与酸反应快慢的因素、催化剂对化学反应的影响、影响催化剂催化效 果的因素等);铁生锈和燃烧条件的探究。 安徽中考实验探究题以“重视基础、关注探究、联系实际、促进发展”为 原则,主要考查学生的阅读能力,猜想能力,获取与处理信息的能力,实验方 案的设计与评价能力,对实验现象、数据的分析与对比能力及分类、比较、 抽象、概括等科学方法的运用能力等,试题以中等或偏上难度为主,有较好 区分度。 预计2021年安徽中考对这部分内容的考查在取材、探究形式和难度上不 会有太大变动,与往年基本持平。命题时可能会以课本基础知识和学生实 验情境为载体,突出考查金属活动性

3、顺序的验证,以及酸、碱、盐的化学性 质的探究和对物质成分的探究。 题点专项突破题点专项突破 类型类型1 1 物质成分的探究物质成分的探究 例1(2020 安徽合肥瑶海区二模)兴趣小组同学在做金属化学性质实验时, 发现铜片与不同浓度的硫酸溶液接触现象不相同,如图,请你与他们一起探 究。(所用铜片大小种类相同,溶液均为硫酸溶液) 【实验现象】无明显现象;铜片溶解,溶液变蓝生成一纯净的刺 激性气味的气体。 (1)以上实验中,欲得出“升高温度可使铜与硫酸反应”需对比的实验是 (填实验序号)。 【提出问题】刺激性气体是什么? 【查阅资料】HCl、NH3、SO2均有刺激性气味且污染空气;SO2化学性质 与

4、CO2相似,但SO2具有漂白性,能让红色的品红溶液褪色,HCl、NH3不行。 【猜想假设】甲同学:HCl;乙同学:NH3;丙同学:H2;丁同学: 。 【实验与结论】(2)大家认为甲、乙同学的猜想不合理,理由 是 。丙同学的猜想不合理,理由是 。 (3)丁同学设计如图实验,将生成的气体通入A、B装置。 A中观察到的现象是 。 B中观察到的现象是 。 证明丁同学猜想正确。 【反思评价】(4)同学们认为丁同学实验有不足之处,请你改 进: 。 【拓展延伸】(5)根据结论,写出实验的化学方程 式: 。 (6)实验反应停止后,所得溶液里 (填“有”或“没有”)溶质硫酸,你 的理由是 。 解析(1)题述实验

5、中,欲得出“升高温度可使铜与硫酸反应”需对比的实验是 发生反应的实验以及与之硫酸的浓度相同的没有加热的实验;该反应 的反应物是铜和浓硫酸,由质量守恒定律可推知,该刺激性气体可能是二氧 化硫。(2)由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,反应前没 有氮元素与氯元素,所以该刺激性气体不可能是氨气或氯化氢气体;氢气是 一种没有气味的气体,所以也不可能是氢气。(3)二氧化硫的化学性质与二 氧化碳相似,所以二氧化硫与水反应也会生成一种酸,酸能使紫色的石蕊溶 液变红色,SO2具有漂白性,能让红色的品红溶液褪色。若丁的猜想成立,即 该气体是二氧化硫,则A中紫色的石蕊溶液变红色,B中品红溶液褪色。(4

6、) 二氧化硫是一种有毒气体,不能直接排放到空气中,否则会造成空气污染, 所以应在B的后面增加盛有氢氧化钠溶液的装置或用气囊回收过量的有 害气体。(5)铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、水和二氧化硫 气体,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2。(6)由实验 和实验可知,浓硫酸的浓度由98%变成50%后就不能与铜继续反应,所 以停止反应后溶液中仍含有溶质硫酸。 答案【实验现象】(1) 【猜想假设】SO2 【实验与结论】(2)由质 量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,反应前没有氮元素与氯元 素 氢气没有气味 (3)紫色的石蕊溶液变红色 品红溶液褪色 【反思

7、 评价】(4)在B的后面增加盛有氢氧化钠溶液的装置或用气囊回收过量的 有害气体 【拓展延伸】(5)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2 (6)有 由实验和实验可知,浓硫酸的浓度由98%变成50%后就不能与 铜继续反应,所以停止反应后溶液中仍含有溶质硫酸 对应练1(2020 山东枣庄中考)蚊虫叮咬时能分泌出蚁酸刺激皮肤,某兴趣 小组进行了如下探究。 查阅资料:(1)蚁酸化学名称为甲酸(HCOOH),熔点为8.6 ,一定条件下加 热分解生成两种物质; (2)常温下,氯化钯(PdCl2)溶液常用于检验CO的存 在:CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd(灰色)+2HCl。 探究:蚁

8、酸的酸碱性 【进行实验】向盛有蚁酸溶液的试管中滴加石蕊溶液,变红色,结 论: 。 【链接】当被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质 你选择的是 (填字母)。 a.肥皂水 b.食醋 c.食盐水 探究:蚁酸的分解产物 【设计实验】常温下,在一定条件下加热蚁酸应选择装置 (填“A”或 “B”); 【进行实验】将分解产物通入C处空瓶,实验中观察到D处瓶内出现灰色 沉淀,结论:分解产物中有 ,同时可观察到C处 瓶内的现象是 ,写出蚁酸分解的化学方程 式: 。 探究:产物的性质 【拓展实验】排尽装置内的空气后,关闭K2,打开K1,点燃酒精喷灯,F处玻 璃管内的现象: ,结论:一氧化碳具有

9、还原性;此时H处瓶内无明显现象,证明二氧化碳在G处被完全吸收,分析该 装置存在的缺陷: ;然后打开K2,关闭K1, 处装置的作用是 。 答案 探究:蚁酸溶液显酸性 a 探究:B CO 有大量水珠出现 HCOOH CO+H2O(可不写条 件) 探究:固体由红色逐渐变成黑色 一氧化碳排放到空气中会造成污染(合 理即可) 收集纯净的一氧化碳气体(合理即可) 对应练2(2020 四川宜宾中考)某“自加热食品”发热包的主要成分为生石灰、 活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠和氯化钙,其使用说明如图1: 某化学兴趣小组对发热包进行了如下探究。 探究:发热包的发热原理 将发热包中固体倒入烧杯中,加入适量水,发生剧烈反

10、应,水很快沸腾。反 应结束后,烧杯底部有大量固体,继续加水搅拌,过滤、洗涤、干燥,得到固 体混合物。 (1)发热包中的某成分与水反应放出大量的热,该反应的化学方程式 是 。 探究:固体混合物的成分 查阅资料:单质铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应,并产生H2。 小组同学认为固体混合物的成分可能是:活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和 氢氧化钙。为进一步探究其成分,小组同学设计并进行如下实验: (2)取少量固体于试管中,加水振荡,静置,滴入几滴酚酞溶液,溶液变为红色, 证明固体中含有 。 (3)另取少量固体于锥形瓶中,逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止(如图2), 反应停止后瓶底有黑色固体剩余,溶液呈

11、浅绿色。 反应停止后,瓶底的黑色固体为 ,判断依据 是 。 当观察到 现象,证明固体中含有CaCO3。 证明固体中含有铁粉的现象是 。 (4)设计实验方案证明固体混合物中含有铝粉。(可供选择的试剂:CuCl2溶 液、稀盐酸、NaOH溶液) 答案 (1)CaO+H2O=Ca(OH)2 (2)氢氧化钙 (3)活性炭 碳是黑色固体,不能和稀盐酸反应 澄清石灰水变浑浊 溶液呈浅绿色 (4)实验步骤:取适量样品于试管中,加入足量氢氧化钠 溶液; 实验现象:固体部分溶解,产生气泡,是因为铝和氢氧化钠反应生成了偏铝 酸钠和氢气; 实验结论:样品中含有铝。 解析 (1)发热包中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,放出

12、大量的热。(2)氢氧 化钙溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色。(3)碳是黑色固体,不能和稀盐酸 反应。碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄 清石灰水变浑浊。铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。(4)铝和氢氧化 钠反应生成了偏铝酸钠和氢气。 对应练3(2020 安徽安庆一模)学校在进行消防演练过程中,老师带领学生 使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。化学兴趣小组收集灭火后残留的白 色固体,探究其成分(不考虑杂质的影响)。 【查阅资料】 干粉灭火器的主要成分是碳酸氢钠。 碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸钠受热难分解。 碳酸氢钠与氯化钙不发生反应。 【提出猜想】 猜想一:固

13、体成分为碳酸钠; 猜想二:固体成分为碳酸氢钠; 猜想三:固体成分为 。 【实验验证】 步骤 现象 结论 小明同学取少量白色固体于 试管中,加水溶解,再滴入无色 酚酞溶液 无色酚酞 溶液变红 猜想一 成立 【提出质疑】 小红认为小明得出的结论不准确。小红知道碳酸氢钠在医疗上是治疗胃 酸过多症的一种药剂,推测碳酸氢钠的水溶液可能显 性,并通过实验得 到了验证。 【实验探究】小明和小红继续实验: 步骤 现象 结论 1.取少量白色固体加 热,将生成的气体通入 澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 固体中含有碳酸氢钠, 写出石灰水变浑浊的 化学方程式 : 2.另取少量的白色固 体加水溶解,向所得溶 液中滴入氯

14、化钙溶液 总结论:猜想三成立 【拓展延伸】 师生通过讨论又设计了另一种实验方案(如图):关闭弹簧夹,将注射器内等 体积、等质量分数的稀盐酸同时加入试管中,观察到甲、乙、丙的三支试 管中均有气泡产生。 (1)丙试管中的m的数值为 ; (2)0.5 g碳酸钠与5%的稀盐酸完全反应,生成二氧化碳的质量为 g;(结果精确到0.1) (3)关闭注射器活塞,关闭弹簧夹,待反应结束后(固体完全消失),打开弹簧 夹,U形管两侧液面变化是 ,U形管右侧液面变化大 小比较是: ,进一步证明猜想三成立。 答案 【提出猜想】碳酸钠与碳酸氢钠的混合物 【提出质疑】碱 【实 验探究】CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H

15、2O 有白色沉淀生成 【拓展延伸】 (1)0.5 (2)0.2 (3)右侧液面均升高 乙丙甲 解析 【提出猜想】碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,若全 部反应,则只有碳酸钠,若不反应,则只有碳酸氢钠,若部分反应,则是两者的 混合物; 【提出质疑】根据碳酸氢钠与盐酸反应,说明碳酸氢钠具有碱的化学性质; 【实验探究】二氧化碳通入澄清石灰水,与其中氢氧化钙反应生成碳酸钙 和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O;猜想三成立,说明含有碳 酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,因此可以看到白色沉 淀; 【拓展延伸】(1)根据对比实验的要求,加入物品的质量应该一致,所

16、以m为 0.5;(2)碳酸钠中的碳全部生成二氧化碳中的碳,所以设二氧化碳质量为 n,n 12 44 100%=0.5 g 12 106 100%,n=0.2 g;(3)碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸都 发生反应生成二氧化碳,气体增多,内部压强增大,打开弹簧夹后,液体被压 向右侧,致使液面左降右升;由于碳酸钠的相对分子质量大于碳酸氢钠,根 据碳原子质量守恒定律,等质量的碳酸钠和碳酸氢钠中,碳酸钠中碳元素质 量小于碳酸氢钠中碳元素质量,因此生成的二氧化碳质量为碳酸钠小于碳 酸氢钠,所以碳酸氢钠产生的气体多,因此压强最大,右侧上升的液面最高, 样品为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,所以产生的气体比纯碳酸钠多,所以

17、最 终气体体积为乙丙甲,因此液面高度上升为乙丙甲。 对应练4(2020 辽宁锦州中考)有一包白色粉末,可能含有氢氧化钠、碳酸 钠、氯化钙、碳酸钙中的一种或几种。为了确定其成分,某兴趣小组进行 了如下实验(微溶性物质按可溶处理)。 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。 【实验探究】 实验一:取一定量白色粉末放入烧杯中,加入足量水,搅拌,静置,观察到烧杯 中有白色不溶物。由此小明得出白色粉末中一定含有碳酸钙。 【讨论交流】有的同学对小明的结论提出了质疑,认为其结论不一定正确, 理由是 (用化学方程式表 示)。 实验二:为进一步确定白色粉末成分,继续进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤:取实验一

18、中的上 层清液少量于试管中,加 入过量的氯化钡溶液,过 滤 产生白色沉淀 白色粉末中一定含 有 步骤:取步骤中的滤 液少量于试管中,滴加酚 酞溶液 白色粉末中一定含有 氢氧化钠 【实验结论】综合以上探究,同学们通过讨论确定了白色粉末的组成,其可 能的组成有 种情况。 【反思评价】(1)步骤中加入过量的氯化钡溶液的目的 是 。 (2)下列物质能替代步骤中酚酞溶液达到实验目的的是 (填序 号)。 石蕊溶液 氧化铜 二氧化碳 硫酸镁溶液 稀盐酸 答案 【讨论交流】Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl 碳酸钠 溶液变红色 【实验结论】3 【反思评价】(1)检验并且除去 碳酸钠 (2) 解析

19、 【实验探究】实验一:其结论不一定正确,理由是碳酸钠和氯化钙反 应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,过程中也产生白色沉淀,反应的化学方程 式:Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl。 实验二:步骤:取实验一中的上层清液少量于试管中,加入过量的氯化钡 溶液,产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯 化钠,说明溶液中含有碳酸钠;步骤:取步骤中的滤液少量于试管中,滴 加酚酞溶液,溶液变红色,说明溶液中含有氢氧化钠。 【实验结论】白色粉末的组成情况:氢氧化钠、碳酸钠、氯化钙;氢氧化钠、 碳酸钠、碳酸钙;氢氧化钠、碳酸钠、氯化钙、碳酸钙。 【反思评价】(1)步骤中加入过量的氯化钡

20、溶液的目的是检验并且除去 碳酸钠。(2)石蕊溶液遇碱性溶液变蓝色,因此可以用石蕊溶液检验氢氧 化钠;氧化铜不能和氢氧化钠反应,因此不能用氧化铜检验氢氧化钠; 二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和过量的氯化钡反应生 成白色沉淀碳酸钡和氯化钠,通入二氧化碳,如果产生白色沉淀,说明溶液 中含有氢氧化钠,因此可以用二氧化碳检验氢氧化钠;硫酸镁能和氯化钡 反应生成白色沉淀硫酸钡,因此不能用硫酸镁溶液检验氢氧化钠;稀盐酸 和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,无明显现象,因此不能用稀盐酸检验氢氧 化钠。 类型类型2 2 物质性质和变质类的探究物质性质和变质类的探究 例2(2020 黑龙江绥化中考)某兴趣

21、小组发现,上周做实验用的氢氧化钠固 体忘记了盖瓶盖,他们欲对该固体的变质情况进行探究。 【提出问题】该瓶氢氧化钠固体是否变质,变质情况如何? 【查阅资料】碳酸钠溶液的pH最大约为10.6,饱和的碳酸氢钠溶液pH约 为8.0,氯化钙溶液呈中性。 NaOH、Na2CO3分别在水和酒精中的溶解度如下表所示: 物质种类 NaOH Na2CO3 温度 20 40 20 40 溶剂 水 109 g 129 g 21.8 g 49 g 酒精 17.3 g 40 g 不溶 不溶 【作出猜想】猜想:固体未变质;猜想:固体部分变质;猜想:固体全部 变质。 【实验探究】(1)兴趣小组同学取少量样品于烧杯中,加适量水

22、溶解,测得 溶液的pH约为12。由此他们得出猜想正确,但其他同学很快予以否定, 否定的理由是 。 (2)组内其他同学取步骤(1)烧杯中少量溶液于试管中,加入过量的 溶液,振荡,有白色沉淀生成;不再产生沉淀时,取上层清液于另一支试管中, 滴加 ,溶液变红。 【实验结论】通过实验,兴趣小组证明猜想 正确。 【反思评价】根据查阅资料,有同学提出可以通过氢氧化钠和碳酸钠在酒 精中溶解度不同来验证猜想正确。请你帮助他设计实验方 案: 。 【实验拓展】实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中 NaHCO3的含量。称取一定量样品,溶于水配成250.0 mL溶液。将pH=1的 稀盐酸逐滴加

23、入体积为25.0 mL的该溶液中,所得曲线如图所示: a.上一个计量点前发生反应的化学方程式 为 。 b.下一个计量点时溶液中大量存在的阴离子是 。 解析【实验探究】(1)溶液pH=12,说明溶液显碱性,但是碳酸钠和氢氧化钠 溶液都显碱性,若为氢氧化钠和碳酸钠的混合物,则也可以使溶液pH达到 12,无法判断溶质组成; (2)有白色沉淀生成,说明碳酸钠存在,因此可与氯化钙溶液反应生成碳酸 钙沉淀,此时加入足量氯化钙溶液,碳酸钠被消耗完毕,氯化钙溶液显中性, 若再加入酚酞溶液变红,说明溶液显碱性,证明氢氧化钠存在; 【实验结论】有白色沉淀生成,说明有碳酸钠存在,加入足量氯化钙溶液后, 加入酚酞,溶

24、液变红,说明有氢氧化钠存在,因此猜想正确; 【反思评价】根据题目信息碳酸钠不溶于酒精,因此可以取样品溶解于酒 精中,然后过滤,得到沉淀,洗涤干燥后,称量固体质量是否发生变化,得出固 体是否全为碳酸钠; 【实验拓展】a.在上一个计量点时,溶液pH大于8,说明溶液中存在碳酸钠, 而达到8时,溶质全为碳酸氢钠,所以在此之前是碳酸钠与盐酸反应生成氯 化钠和碳酸氢钠,书写化学方程式注意配平,所以化学方程式为 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;b.下一个计量点后溶液pH小于4,此时溶液 显酸性,说明碳酸氢钠已经全部被消耗完毕,所以此时溶质为氯化钠和盐酸, 阴离子只有氯离子。 答案【实验探究】(

25、1)氢氧化钠部分变质后变为氢氧化钠和碳酸钠的混合 物,加水溶解后也是显碱性,测得pH也可能为12 (2)氯化钙 酚酞 【实 验结论】 【反思评价】取固体10 g,加入100 mL酒精,充分溶解后,过 滤、洗涤、干燥固体,然后称量固体质量仍为10 g,则猜想三正确 【实验 拓展】Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl Cl- 对应练1(2020 湖北中考)教材中用图1实验来验证硫能在氧气中燃烧,某化 学兴趣小组对该实验进行了改进,改进后的实验装置如图2,请完成实验过 程中的相关问题。 (1)根据图2进行实验,操作过程与现象记录如下: 连接仪器,并在玻璃管中放入湿润的品红试纸及适量硫粉,向广

26、口瓶中加 入足量NaOH溶液。 关闭弹簧夹,点燃酒精灯,加热,观察到硫粉熔化,并产生微弱的淡蓝色火 焰。 打开弹簧夹,通入氧气,观察到的现象:a. ,b. 品红试纸褪色,c.小气球变大。 硫粉完全反应后,熄灭酒精灯,继续通入氧气,排尽玻璃管中的SO2;待玻 璃管冷却至室温时,关闭弹簧夹,撤下通入氧气的装置,然后 应 ,并同时轻轻振荡广口瓶。 (2)问题讨论: 图1实验设计中的不足之处是 。 硫在氧气中燃烧更剧烈是因为 。 反应过程中,玻璃管内湿润的品红试纸褪色,若改放干燥的品红试纸却不 褪色,说明使品红试纸褪色的物质是 (提示:SO2与CO2的 性质有相似之处)。 广口瓶中吸收SO2的化学方程

27、式为 。 答案 (1)产生蓝紫色火焰 挤压小气球 (2)装置不密闭,会污染空 气 氧气浓度大 亚硫酸(或H2SO3) 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 解析 (1)硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰;分析中观察到小气球胀 大可知有部分二氧化硫气体没被吸收进入小气球,为了使二氧化硫全部被 氢氧化钠溶液吸收,所以进行的操作是挤压小气球。(2)分析图1实验装 置可知,需要在集气瓶外点燃硫粉,会污染空气,分析图2可知,反应在封闭装 置内进行不会污染空气,不仅进行了硫在空气和氧气中燃烧的实验,还验证 了SO2能否使品红褪色的性质;物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度和接 触面积有关,氧气浓度越大,物质燃烧越

28、剧烈;依据题意干燥的品红试纸 遇二氧化硫气体不褪色,湿润的品红试纸遇二氧化硫气体褪色,再依据提示 SO2与CO2的性质有相似之处,说明二氧化硫与湿润的品红试纸中的水反应 生成亚硫酸,亚硫酸使品红褪色;依据碱的性质可知,二氧化硫与氢氧化 钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,所以反应的化学方程式为 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。 对应练2(2020 辽宁沈阳中考)学习化学开启了我们认识物质之旅。某实验 小组的同学对氢氧化钠的性质及应用进行了如下的探究。 【探究一】溶解过程中的能量变化 如图所示,同学们设计了不同的实验方案进行探究: 实验一 硝酸铵的溶解 实验二 氢氧化钠的溶解 (1)实验一中的

29、硝酸铵溶解后,溶液温度 (填“升高”“降低”或“不 变”)。 (2)实验二所加试剂及用量如图,将分液漏斗中的水全部加入试管后,立即 关闭分液漏斗的活塞,此时观察到U形管的液面左低右高,由此小明得出 “氢氧化钠溶于水时放出热量”的结论,你是否同意小明的结论并写出你的 理由: 。 【探究二】氢氧化钠的化学性质 如图所示,同学们用氢氧化钠溶液进行了下列实验,请分析并回答下列问题: (1)A试管中观察到的现象是 。 (2)B试管中发生反应的化学方程式: 。 (3)C、D试管中均无明显现象。 为了证明D中已发生化学反应,向该试管中再加入足量 的 ,观察到有气泡产生。 为了证明氢氧化钠溶液和稀盐酸能发生化

30、学反应,同学们设计并进行了 如下实验(所用稀盐酸经估算确保过量): 整个实验过程中无明显现象,证明氢氧化钠溶液和稀盐酸能发生化学反应。 请写出步骤中所加试剂 。 【探究三】氢氧化钠的应用 (1)实验室中的应用 实验室中能用氢氧化钠溶液吸收的气体是 (填字母)。 a.二氧化碳 b.水蒸气 c.氯化氢 d.氧气 吸收上述所选气体,一般不用氢氧化钙溶液,主要是因为氢氧化钠和氢氧化 钙的 不同。 (2)工业中的应用 氢氧化钠常用于制造人造丝、造纸、炼油、纺织、印染与橡胶工业。某 造纸厂废水中NaOH的质量分数为1.6%,现有废硫酸4.9 t(H2SO4的质量分 数为20%),可以处理的废水质量是 t。

31、 结合化学方程式中的数据分析:若将等质量、等溶质质量分数的稀硫酸和 氢氧化钠溶液混合,充分反应后,请判断溶液中一定含有的溶质,并简述你 的判断理由: 。 答案 【探究一】(1)降低 (2)不同意,加入10 mL水后试管内部分空气被 排出,也会使U形管液面左低右高,所以无法判断小明的结论是否正确 【探究二】(1)溶液由无色变为红色 (2)2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4 (3)稀盐酸(或稀硫酸等) 酚 酞试液(或硫酸铜溶液、氯化铁溶液等) 【探究三】(1)ac 溶解性 (2)50 一定有的溶质是NaOH和Na2SO4,因为NaOH与H2SO4反应生成 Na2SO4和水,所以反

32、应后的溶质一定含Na2SO4,又依据 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O可知每98份质量的H2SO4和80份质量的 NaOH恰好完全反应,所以等质量、等溶质质量分数的稀硫酸和氢氧化钠 溶液混合,充分反应后氢氧化钠过量,所以溶液中一定有NaOH 解析 【探究一】(1)因为硝酸铵溶于水吸热,所以溶液温度降低;(2)分析图 二装置可知从分液漏斗加入水占体积可将试管内部分空气被排出,也会使 U形管液面左低右高,所以无法判断氢氧化钠溶于水时是否放出热量; 【探究二】(1)因为无色酚酞试液遇碱性溶液显红色,所以A试管中观察到 的现象是溶液由无色变为红色;(2)B试管中是氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液

33、 反应生成蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为2NaOH+CuSO4= Cu(OH)2+Na2SO4;(3)因为D试管发生的反应是2NaOH+CO2=Na2CO3 +H2O,证明D中已发生化学反应,向反应后的溶液加入足量的稀盐酸(或稀 硫酸等)有气泡产生证明有碳酸钠生成;分析整个实验过程步骤加入了 过量的稀盐酸,如果发生反应,溶液中就不存在氢氧化钠,可以加入酚酞试 液(或硫酸铜溶液或氯化铁溶液)试剂,若溶液不变红(或没有蓝色沉淀或红 褐色沉淀),说明反应发生了; 【探究三】(1)因为氢氧化钠溶液能吸收酸性气体如HCl、CO2,所以实验 室中能用氢氧化钠溶液吸收的气体是ac,因为氢氧化钠易溶于

34、水而氢氧化 钙微溶于水,氢氧化钙溶液的浓度低,一般不用氢氧化钙溶液吸收酸性气体, 主要是因为氢氧化钠和氢氧化钙的溶解性不同;(2)设:4.9 t (H2SO4的质量 分数为20%)的废硫酸可中和NaOH质量分数为1.6%的废水的质量为x 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 80 98 1.6% x 4.9 t20% 80 98 = 1.6% 4.9 t20% x=50 t 若将等质量、等溶质质量分数的稀硫酸和氢氧化钠溶液混合,充分反应后, 溶液中的溶质是NaOH和Na2SO4,因为NaOH与H2SO4反应生成Na2SO4和水, 所以反应后的溶质一定含Na2SO4,又2NaOH+H2

35、SO4=Na2SO4+2H2O可知 每98份质量的H2SO4和80份质量的NaOH恰好完全反应,所以等质量、等溶 质质量分数的稀硫酸和氢氧化钠溶液混合,充分反应后氢氧化钠过量,所以 溶液中一定有NaOH。 对应练3(2020 吉林中考)结合某校师生线上“互动探究”活动,回答有关问 题。 【学习目标】了解生活中常见的几种盐的化学性质。 【实验用品】教师用品:NaCl溶液、Na2CO3溶液、酚酞溶液、CaCl2溶液、 KNO3溶液等。 学生用品:洁厕灵(主要成分稀盐酸,不考虑其他成分)、Ca(OH)2溶液(用生 石灰干燥剂制备)、纯碱(Na2CO3)溶液、小苏打(NaHCO3)溶液、注射器、 废塑

36、料瓶、吸管等。 【互动探究】 探究目的 探究过程 主要现象 解释或结论 探究一:盐溶液 是否一定显中 性 教师实验: 向分别盛有NaCl溶 液、Na2CO3溶液的 两支试管中滴加 溶液 所加溶液遇 NaCl溶液不 变色,遇 Na2CO3溶液 变红色 盐溶液不一 定显中性 探究二:Na2CO3 溶液和NaHCO3 溶液能否与某 些酸溶液反应 学生实验: 有 产 生,Ca(OH)2溶 液变浑浊 Na2CO3溶液 和NaHCO3 溶液能与某 些酸溶液反 应 探究目的 探究过程 主要现象 解释或结论 探究三:Na2CO3 溶液能否与某 些 溶液反 应 学生实验: 产生白色沉 淀 写出化学方程 式: 探

37、究四:Na2CO3 溶液能否与某 些盐溶液反应 教师实验: (1)取少量KNO3溶液 于试管中,向其中滴 加Na2CO3溶液 (2)取少量CaCl2溶液 于试管中,向其中滴 加Na2CO3溶液 (1)无明显现 象 (2) Na2CO3溶液能 与某些盐溶液 反应 【拓展延伸】“垃圾是放错了位置的资源”,对下列物质的利用,正确的 是 。 A.“探究一”中剩余溶液的混合液,可用于检验“探究二”中洁厕灵是否过量 B.“探究二”中生成的这种气体,可以作为气体肥料 C.“探究三”中生成的这种固体,可以作食品干燥剂 D.“探究四”中剩余溶液的混合液,可以除去NaNO3溶液中混入的Ca(NO3)2 答案 【互

38、动探究】酚酞 气泡 碱 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH 产生白色沉淀 【拓展延伸】AB 解析 【互动探究】探究一:碱性溶液加入酚酞变红色,所以加入指示剂为 酚酞; 探究二:洁厕灵含有盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳, 盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,都生成气体二氧化碳,所 以可看到气泡生成; 探究三:氢氧化钙属于碱,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化 钠,反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH; 探究四:(2)加入氯化钙溶液,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化 钠,因此可以看到白色沉淀产生; 【拓展延伸

39、】A项,探究一中混合后有碳酸钠存在,加入探究二中,若存在盐 酸,则有气泡,若不存在盐酸,则没有气泡,所以通过观察气泡可以判断盐酸 是否过量,因此得出洁厕灵是否过量,正确;B项,二氧化碳是植物光合作用 的原料,适当增加二氧化碳可以提高光合作用效果,正确;C项,探究三生成 固体为碳酸钙,不具有吸水性,不能用作干燥剂,错误;D项,探究四混合液中 含有硝酸钾和碳酸钠,硝酸钾无法去除,引入新的杂质,错误。 对应练4(2020 湖南衡阳中考)有位化学教师在实验室取用生石灰时,发现 装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂(如图)。某化学兴趣小组的同学 在该老师的指导下,对该生石灰样品开展了以下探究活动。 【提出

40、问题】生石灰样品的成分是什么? 【作出猜想】生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种 或几种。 【实验探究】小华同学设计如下实验进行探究。 实验 实验操作 实验现象 实验结论 取样品于烧杯中,加水溶解,用手 触摸烧杯壁 烧杯壁 发热 将中液体过滤,取少量滤液于 试管中,向其中滴 入 溶液变红 有Ca(OH)2 取中的少许滤渣于试管中,向 其中滴加少量稀盐酸 无CaCO3 【交流讨论】 (1)同学们经过讨论,发现通过实验不能得出样品中一定含有Ca(OH)2,理 由是 。 (2)小红同学提出实验结论也不正确。他改进实验,并通过实验证明生 石灰样品中含有碳酸钙,他改进实验的操

41、作内容 是 。 (3)通过小组合作,最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3,可能含有 Ca(OH)2。请写出生成CaCO3的化学方程 式: 。 【反思应用】 (1)生石灰要 保存。 (2)设计和分析实验时,要充分考虑反应物的量和生成物等因素对实验结论 的干扰。 (3)要确定样品中是否含有氢氧化钙,还需要学习更多化学知识才能解决。 答案 【实验探究】样品中含有氧化钙 酚酞溶液 不产生气泡 【交流 讨论】(1)氧化钙能和水反应生成氢氧化钙 (2)取中的少许滤渣于试管 中,向其中滴加足量稀盐酸 (3)CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 【反思应用】密 封 解

42、析 【实验探究】取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯壁,发烫,是 因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙,放热,说明样品中含有氧化钙。将 中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴入酚酞溶液,溶液变红色,说明 溶液显碱性。取中的少许滤渣于试管中,向其中滴加少量稀盐酸,不产 生气泡,说明无CaCO3。 【交流讨论】(1)同学们经过讨论,发现通过实验不能得出样品中一定含 有Ca(OH)2,理由是氧化钙能和水反应生成氢氧化钙。 (2)改进实验的操作内容是取中的少许滤渣于试管中,向其中滴加足量 稀盐酸,如果样品中含有碳酸钙,则产生气泡。 (3)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉 淀

43、和水,反应的化学方程 式:CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。 【反思应用】生石灰暴露在空气中容易变质,要密封保存。 类型类型3 3 影响因素的探究影响因素的探究 例3(2020 安徽合肥瑶海区一模)兴趣小组的同学在实验室用碳酸钙和稀盐 酸进行二氧化碳获取的探究,请根据题意回答下列问题。 【提出问题】二氧化碳产生的快慢与哪些因素有关? 【猜想假设】假设1:与稀盐酸的浓度有关;猜想 2: 。 【实验和结论】(1)甲同学实验时用普通漏斗(如图1中A),发现该装置不能 用作制取二氧化碳的发生装置,于是他把A装置改装成B,则B中小试管的作 用是 。 (2)为了准

44、确比较二氧化碳气体的产生速度,请列举一种判断反应快慢的方 法: 。 (3)为了验证猜想2,乙同学按如图2所示装置进行实验,倾斜锥形瓶,使10 mL 稀盐酸与固体充分接触,瓶内气压随时间的变化如图3所示。则图中m数值 为 ;图中d点对应的溶液中溶质为(填化学式) ;形成图 像的两条曲线不是从原点开始的原因 是 ;乙同学实验的结论 是 。 解析【猜想假设】由图2信息可知,猜想2是与碳酸钙颗粒大小有关; 【实验和结论】(1)B装置中小试管的作用是:使漏斗下端在液面以下,即起 液封作用,另外还起到了节省药品的作用;(2)可以根据收集100 mL气体所 需时间或相同时间内收集的气体的体积来比较CO2气体

45、的产生速度;(3)要 注意变量的控制,注意除探究要素不同之外,其他条件都应该是相同的,则 m=1;d点石灰石中的碳酸钙还没有完全反应,稀盐酸有剩余,d点溶液中溶质 为CaCl2、HCl;装置内原来就含有空气,所以形成图像的两条曲线不是从原 点开始;由图像可知,乙同学实验的结论是碳酸钙的颗粒越小,化学反应速 率越快。 答案【猜想假设】与碳酸钙颗粒大小有关 【实验和结论】(1)使漏斗下 端在液面以下,即起液封作用,另外还起到了节省药品的作用 (2)收集100 mL气体所需时间(合理即可) (3)1 CaCl2、HCl 装置内原来就含有空 气 碳酸钙的颗粒越小,化学反应速率越快 对应练1(2020

46、芜湖二模)化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量, 为了探究影响化学反应速率的因素,以过氧化氢分解为研究对象进行实验。 三个小组均可采用如图装置进行实验,记录收集10 mL氧气的时间,实验室 可供选择的试剂有:2.5%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuO、 红砖粉末。 A组:探究催化剂对化学反应速率的影响 取5 mL 10% H2O2溶液,三次实验分别加入0.5 g MnO2、红砖粉末、CuO进 行实验,记录数据如下: 试剂 MnO2 红砖粉末 CuO t/s 10 60 20 由此可得出结论:MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用,红砖粉末无催化作 用,某同学对该结论

47、提出疑问。 补充对比实验,操作为 。 结果:长时间(大于100 s)收集到很少量气体。 更正结论:红砖粉末 (选填“有”或“无”)催化作用,三者中 催 化效率最高。 B组:探究浓度对化学反应速率的影响 甲同学:取10 mL 5% H2O2溶液,加入0.5 g MnO2为催化剂,进行实验,记录时 间t1。 乙同学:取10 mL 2.5% H2O2溶液,加入0.5 g MnO2为催化剂,进行实验,记录 时间t2。 实验结果 。 结论:浓度越大,反应速率越快。 丙同学:对实验设计提出疑问,并补充实验: 。 记录时间t3,且t1t3t5。 结论:当反应物浓度和催化剂相同 时, 。 综上所述:为了研究某一因素对化学反应速率的影响,必 须 。 探究发现影响化学反应速率的因素有 。 答案 A