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實(shí)驗(yàn)探究 1 一 實(shí)驗(yàn)探究的基本環(huán)節(jié) 提出問(wèn)題 建立假設(shè) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 得出結(jié) 論 交流評(píng)價(jià) 二 實(shí)驗(yàn)探究題考查的內(nèi)容 1 考查實(shí)驗(yàn)探究中提出問(wèn)題或猜想的能力 2 考查設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力 3 考查對(duì)科學(xué)探究結(jié)果解釋和表達(dá)的能力 2 三 實(shí)驗(yàn)探究題的主要結(jié)構(gòu) 1 提出猜想假設(shè) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象 從反應(yīng)的質(zhì)量守恒定律 物質(zhì)的性質(zhì) 顏色 氣味 狀態(tài)等 提出假設(shè) 2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 根據(jù)提出的假設(shè) 利用控制變量法設(shè)計(jì)有效的對(duì)比實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證假設(shè)的合理性 3 反思與評(píng)價(jià) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的操作 裝置等方面進(jìn)行可行性評(píng)價(jià) 可以從節(jié)能環(huán)保 操作方便 安全有效等方面進(jìn)行分析 3 四 主要探究類(lèi)型 近幾年的中考實(shí)驗(yàn)探究題有以下幾種主要類(lèi)型 1 氫氧化鈉和氫氧化鈣變質(zhì)的探究 2 有關(guān)金屬活動(dòng)性的探究 3 有關(guān)復(fù)分解反應(yīng)及反應(yīng)后溶質(zhì)成分的探究 4 有關(guān)廢水處理及金屬回收的探究 5 有關(guān)廢氣 尾氣 成分分析及處理的探究等 6 有個(gè)別內(nèi)容如空氣中氧氣含量的測(cè)定 7 燃燒與滅火條件的探究等 4 實(shí)驗(yàn)探究一 有關(guān)氫氧化鈉和氫氧化鈣變質(zhì)的探究 5 本類(lèi)型涉及的知識(shí)點(diǎn)主要有中學(xué)階段常見(jiàn)的堿和碳酸鹽的性質(zhì)檢驗(yàn) 以及在實(shí)驗(yàn)探究中常出現(xiàn)的物質(zhì)變質(zhì)和混合物成分的分析探究 一 氫氧化鈉的變質(zhì) 1 NaOH要密封保存的原因 1 吸收空氣中的 而潮解 2 吸收空氣中的 而變質(zhì) 化學(xué)方程式 變質(zhì)后生成了 水蒸氣 H2O 二氧化碳 CO2 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O Na2CO3 6 2 存放不嚴(yán)密的NaOH的成分 1 沒(méi)有變質(zhì) 滴入 溶液 無(wú)氣泡 或無(wú)白色沉淀 產(chǎn)生 2 部分變質(zhì) 加入 溶液 目的是檢驗(yàn)并完全除去Na2CO3 過(guò)濾 取濾液少量 滴入 變紅色 3 全部變質(zhì) 加入 溶液 目的是檢驗(yàn)并完全除去Na2CO3 過(guò)濾 取濾液少量 滴入 不變色 3 除去NaOH中的Na2CO3雜質(zhì) 邊攪拌邊滴入 溶液 直至 為止 過(guò)濾 得到NaOH溶液 稀鹽酸 氫氧化鈣 或氯化鈣 氯化鈣或氯化鋇 酚酞溶液 氯化鈣或氯化鋇 酚酞溶液 氫氧化鈣或氫氧化鋇 不再產(chǎn)生沉淀 7 二 氫氧化鈣的變質(zhì) 1 生石灰變質(zhì)的演變過(guò)程 生石灰的化學(xué)式為 它露置于空氣中 會(huì)吸收空氣中 而變質(zhì) 化學(xué)方程式為 利用此性質(zhì) 生石灰可作 生成的熟石灰又繼續(xù)與空氣中的 反應(yīng)而變質(zhì) 化學(xué)方程式為 結(jié)論 生石灰變質(zhì)后的物質(zhì)可能是 CaO 水蒸氣 CaO H2O Ca OH 2 干燥劑 二氧化碳 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O Ca OH 2 CaCO3 8 2 食品干燥劑CaO變質(zhì)后的成分檢驗(yàn)檢驗(yàn)方法 1 CaO 取少量樣品溶于水 如果有 或放熱 發(fā)燙 現(xiàn)象 則樣品中含有CaO 2 CaCO3 另取樣 直接滴加 如果有 則樣品中含有CaCO3 注意 因CaO對(duì)檢驗(yàn)Ca OH 2有干擾 一般不檢驗(yàn)Ca OH 2 3 Ca OH 2的變質(zhì)情況 1 是否變質(zhì) 取樣 滴入 有氣泡產(chǎn)生 證明已變質(zhì) 無(wú)明顯現(xiàn)象 證明沒(méi)有變質(zhì) 溫度升高 稀鹽酸 氣泡產(chǎn)生 9 2 部分變質(zhì) 取樣 加水溶解 滴入 變紅色 證明含有Ca OH 2 另取樣 滴入 產(chǎn)生氣泡 證明含有CaCO3 即部分變質(zhì) 3 全部變質(zhì) 取樣 加水溶解 滴入 不變紅色 證明不含有Ca OH 2 另取樣 滴入 產(chǎn)生氣泡 證明含有CaCO3 即全部變質(zhì) 注意 不溶于水的濾渣不一定全部是CaCO3 可能有未溶解的Ca OH 2 因Ca OH 2微溶于水 酚酞溶液 稀鹽酸 酚酞溶液 稀鹽酸 10 題型1氫氧化鈉的變質(zhì)探究 解題指引 有關(guān)氫氧化鈉的變質(zhì)問(wèn)題 其實(shí)就是考查氫氧化鈉的性質(zhì)和碳酸鈉的性質(zhì) 注意生成的碳酸鈉也呈堿性 因此 1 不能用酚酞或紫色石蕊溶液來(lái)證明其是否變質(zhì) 2 在證明氫氧化鈉是否部分變質(zhì)時(shí) 碳酸鈉對(duì)是否存在氫氧化鈉的判斷會(huì)有干擾 為此 要用過(guò)量的氯化鈣溶液或氯化鋇溶液 不能用氫氧化鈣或氫氧化鋇 先除去碳酸鈉 11 例1 2011年廣東 下表是NaOH和Ca OH 2的溶解度數(shù)據(jù) 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 從表中數(shù)據(jù)可以獲得的信息是 寫(xiě)一條 2 把80 時(shí)NaOH的飽和溶液降溫至20 可以看到的現(xiàn)象是 現(xiàn)有20 時(shí)Ca OH 2的飽和溶液 甲溶液 向其中加入一定量CaO后得到的溶液 乙溶液 此時(shí)溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)乙 甲 填 或 12 3 某興趣小組對(duì)部分變質(zhì)的氫氧化鈉固體進(jìn)行提純 設(shè)計(jì)了如下操作流程 請(qǐng)回答 步驟 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 加入過(guò)量Ca OH 2的目的是 濾液B中的溶質(zhì)是 寫(xiě)化學(xué)式 步驟 所包含的具體操作是加熱濃縮 過(guò)濾 13 解析 CaO溶于水 與水反應(yīng)會(huì)放熱 溶液溫度升高 Ca OH 2溶解度反而減小 故雖同為飽和溶液 但溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)乙小于甲 除去氫氧化鈉中的碳酸鈉 可采用Ca OH 2或Ba OH 2 但加入的量最好不能過(guò)量 否則又成為新雜質(zhì) 答案 1 相同溫度下 NaOH的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Ca OH 2的溶解度 或NaOH的溶解度隨溫度的升高而增大 或Ca OH 2的溶解度隨溫度的升高而減小 合理即可 2 溶液變渾濁 或有晶體析出 3 Na2CO3 Ca OH 2 CaCO3 2NaOH將溶液中的Na2CO3全部轉(zhuǎn)化為NaOH NaOH Ca OH 2 降溫結(jié)晶 或結(jié)晶 14 例2 2011年廣東梅州 某化學(xué)興趣小組對(duì)實(shí)驗(yàn)室中一瓶久置的NaOH溶液可能含有哪些溶質(zhì)進(jìn)行探究 請(qǐng)你一起參與他們的探究活動(dòng) 查閱資料 NaOH溶液會(huì)與空氣中的CO2反應(yīng)生成Na2CO3 Na2CO3溶液顯堿性 提出猜想 猜想 只含有NaOH 猜想 含有NaOH和Na2CO3 猜想 只含有Na2CO3 15 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 1 甲同學(xué)取少量該溶液于試管中 滴入稀鹽酸 若有氣泡產(chǎn)生 則證明 填 猜想 猜想 或 猜想 不成立 2 乙同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證猜想 16 實(shí)驗(yàn)反思 3 上述實(shí)驗(yàn)步驟 中滴入足量CaCl2溶液的目的 檢驗(yàn)原溶液中是否含有Na2CO3 思維拓展 4 實(shí)驗(yàn)室里NaOH溶液需密封保存 藥品密封保存的原因有很多 請(qǐng)寫(xiě)出濃鹽酸需密封保存的原因 5 實(shí)驗(yàn)室盛放NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞 其原因是NaOH與玻璃中SiO2會(huì)緩慢發(fā)生反應(yīng) 化學(xué)方程式為2NaOH SiO2 X H2O 產(chǎn)物X使瓶口與瓶塞粘合在一起 試推測(cè)X的化學(xué)式為 17 答案 1 猜想 2 Na2CO3 CaCl2 CaCO3 2NaCl 酚酞 3 除去原溶液中的Na2CO3 避免干擾步驟 中NaOH的檢驗(yàn) 4 濃鹽酸易揮發(fā) 5 Na2SiO3 18 題型2氫氧化鈣的變質(zhì)探究 解題指引 氫氧化鈣變質(zhì)題 相對(duì)氫氧化鈉變質(zhì)題要容易得多 原因是生成的碳酸鈣是難溶物 不會(huì)對(duì)氫氧化鈣存在的判斷造成干擾 19 例3 2010年廣東清遠(yuǎn) 淑平同學(xué)在某食品廠生產(chǎn)的盒裝餅干中 發(fā)現(xiàn)盒內(nèi)有一小包東西 其上標(biāo)有 干燥劑 主要成分是生石灰 請(qǐng)勿食用 等字樣 為了提高自己的實(shí)驗(yàn)探究能力 淑平?jīng)Q定對(duì)這包干燥劑展開(kāi)探究 1 她將這袋干燥劑全部倒入一定量水中 充分?jǐn)嚢韬?觸摸杯壁 感覺(jué)有點(diǎn)熱 將其過(guò)濾 得到白色沉淀物和濾液 2 聯(lián)系到空氣成分和CaO的性質(zhì) 她對(duì)白色沉淀物的組成 提出了以下假設(shè) 假設(shè)1 是CaO和CaCO3的混合物 假設(shè)2 是Ca OH 2和CaCO3的混合物 20 假設(shè)3 只有CaCO3 假設(shè)4 只有Ca OH 2 其中假設(shè) 填序號(hào) 不合理 原因是 用化學(xué)方程式表示 3 為了判斷其他幾種假設(shè)的合理性 該同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 取少量沉淀物放入試管中 加入稀鹽酸 有氣泡產(chǎn)生 由此可否定假設(shè) 為了得到最后結(jié)論 她再取少量沉淀物放在另一支試管中 加入少量水振蕩 靜置后 滴入酚酞溶液 呈紅色 說(shuō)明只有假設(shè) 合理 21 4 從此 淑平同學(xué)明白了 請(qǐng)勿食用 是因?yàn)樵摳稍飫┪缶哂?性且 填 吸 或 放 熱 該干燥劑吸水后會(huì)變質(zhì) 變質(zhì)后的物質(zhì)可能是CaCO3 寫(xiě)出CaO變質(zhì)生成CaCO3的最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式 空氣中的水分 氧氣等能引起食品變質(zhì) 一般采用 寫(xiě)出兩種方法 等包裝方法可以防止或延緩食品變質(zhì) 22 解析 考查生石灰作干燥劑的原理 從而引出生石灰變質(zhì)問(wèn)題的探究 仍然是對(duì)生石灰 熟石灰和石灰石三者性質(zhì)的考查 把握上述知識(shí)點(diǎn) 此類(lèi)題則可順利解答 答案 2 1CaO H2O Ca OH 2 3 4 2 4 堿 或腐蝕 放 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 充氣 如N2 包裝 真空包裝 或放干燥劑 脫氧劑等合理答案 23 2 化學(xué)課后 化學(xué)興趣小組的同學(xué)在整理實(shí)驗(yàn)桌時(shí) 發(fā)現(xiàn)有一瓶氫氧化鈉溶液沒(méi)有塞上橡皮塞 征得老師同意后 開(kāi)展了以下探究 提出問(wèn)題1 該氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)了呢 實(shí)驗(yàn)探究1 提出問(wèn)題2 該氫氧化鈉溶液是全部變質(zhì)還是部分變質(zhì)呢 猜想與假設(shè) 猜想1 氫氧化鈉溶液部分變質(zhì) 24 猜想2 氫氧化鈉溶液全部變質(zhì) 查閱資料 1 氯化鈣溶液呈中性 2 氯化鈣溶液能與碳酸鈉溶液反應(yīng) CaCl2 Na2CO3 CaCO3 2NaCl 實(shí)驗(yàn)探究2 25 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 該氫氧化鈉溶液 填 部分 或 全部 變質(zhì) 反思與評(píng)價(jià) 1 氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易變質(zhì) 請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 在上述 實(shí)驗(yàn)探究2 中 小明提出可用氫氧化鈣溶液代替氯化鈣溶液 你認(rèn)為該方案 填 可行 或 不可行 理解與應(yīng)用 氫氧化鈉溶液容易變質(zhì) 必須密封保存 實(shí)驗(yàn)室必須密封保存的藥品還有很多 試另舉一例 26 答案 實(shí)驗(yàn)探究2 1 白色沉淀 2 氫氧化鈉 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 部分 反思與評(píng)價(jià) 1 2NaOH CO2 Na2CO3 H2O 2 不可行 理解與應(yīng)用 濃鹽酸 27 3 2012年山東聊城 某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)碳酸鈣高溫加熱一段時(shí)間后剩余固體的成分進(jìn)行探究 提出問(wèn)題 剩余固體的成分是什么 猜想與假設(shè) 剩余固體成分可能為 A 全部是碳酸鈣 B 既有碳酸鈣 也有氧化鈣 C 全部是氧化鈣 設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn) 28 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 該化學(xué)興趣小組同學(xué)得出的結(jié)論 剩余固體成分與猜想 填 A B 或 C 相同 交流與反思 實(shí)驗(yàn)操作中產(chǎn)生的氣體是 如何檢驗(yàn)是否為該氣體 剩余固體的成分若與猜想C相符 則兩步操作的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 填 1 或 2 或 1 2 不同 答案 設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn) 1 氧化鈣 2 碳酸鈣 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 B 交流與反思 二氧化碳 把該氣體通入澄清石灰水 觀察石灰水是否變渾濁 2 29 4 小明和小艷在實(shí)驗(yàn)室配制石灰水時(shí) 小明同學(xué)將兩藥匙熟石灰樣品放入小燒杯中 向其中加入一定量的蒸餾水 充分?jǐn)嚢韬蟀l(fā)現(xiàn)燒杯底部仍有不溶性的固體 于是他認(rèn)為熟石灰樣品已經(jīng)變質(zhì) 小艷同學(xué)不同意他的判斷 你認(rèn)為小艷同學(xué)的理由是 針對(duì)該熟石灰樣品的成分 同學(xué)們展開(kāi)了討論 請(qǐng)你參與討論并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告 提出問(wèn)題 熟石灰樣品的主要成分是什么 作出猜想 甲同學(xué)猜想是Ca OH 2 乙同學(xué)猜想是CaCO3 你認(rèn)為是 30 實(shí)驗(yàn)與結(jié)論 請(qǐng)你通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想 拓展與應(yīng)用 小組同學(xué)反思了熟石灰變質(zhì)的原因 認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)室應(yīng) 保存熟石灰 答案 Ca OH 2微溶于水 Ca OH 2和CaCO3的混合物 酚酞溶液稀鹽酸溶液變紅色固體逐漸溶解 有氣泡產(chǎn)生密封 31 5 通過(guò)學(xué)習(xí)堿的性質(zhì) 我校化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的 氫氧化鈣是否變質(zhì)以及變質(zhì)的程度 展開(kāi)了探究活動(dòng) 請(qǐng)你一同參與 1 提出問(wèn)題 氫氧化鈣是否變質(zhì) 2 猜想與假設(shè) 同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論 認(rèn)為樣品存在三種可能情況 1 沒(méi)有變質(zhì) 2 部分變質(zhì) 3 完全變質(zhì) 3 實(shí)驗(yàn)探究 32 33 4 小結(jié)與思考 小蔓同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 確定該樣品已部分變質(zhì) 請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的化學(xué)方程式 氫氧化鈣俗稱(chēng)熟石灰 農(nóng)業(yè)上常用來(lái) 答案 3 有氣泡產(chǎn)生有氣泡產(chǎn)生無(wú)色酚酞溶液變紅全部變質(zhì)沒(méi)有變質(zhì) 4 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 改良酸性土壤 34 6 某?；瘜W(xué)課外興趣小組的小剛和小強(qiáng)同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室去做探究實(shí)驗(yàn)時(shí) 他們意外發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上有一瓶敞口放置的氫氧化鈉固體 根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí) 他們認(rèn)為此瓶氫氧化鈉固體變質(zhì)了 接著他們對(duì)這瓶氫氧化鈉固體變質(zhì)情況進(jìn)行了探究 提出問(wèn)題 氫氧化鈉固體變質(zhì)程度如何 查閱資料 1 20 部分物質(zhì)的溶解性表 2 氯化鈣 氯化鈉溶液呈中性 不能使無(wú)色酚酞變色 35 猜想與假設(shè) 小剛猜想 氫氧化鈉部分變質(zhì)生成了碳酸鈉 小強(qiáng)猜想 實(shí)驗(yàn)探究 小剛和小強(qiáng)設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)方案 證明了他們各自的猜想 探究過(guò)程如下 36 答案 氫氧化鈉完全變質(zhì)生成了碳酸鈉白色沉淀 Na2CO3 CaCl2 CaCO3 2NaCl 紅 得出結(jié)論 小剛的猜想正確 37