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實驗探究四有關物質(zhì)成分的探究 一 溶液成分的探究 主要考查金屬 酸 堿 鹽的性質(zhì)和置換反應 復分解反應 關于這部分涉及的知識點 前面已有詳細介紹 在此不重復列舉 二 固體物質(zhì) 單質(zhì) 氧化物 酸 堿 鹽或化肥 成分的 探究 主要考查物質(zhì)的物理和化學性質(zhì) 包括顏色 氣味 狀態(tài) 以及與酸 堿 鹽等試劑發(fā)生反應的性質(zhì)等 三 不明產(chǎn)物成分的探究 此類探究題 主要是對于各種物質(zhì)的性質(zhì) 特別是化學性質(zhì) 要熟悉 并能根據(jù)它們的性質(zhì)來檢驗 鑒別待測物質(zhì) 探究所產(chǎn)生物質(zhì)的成分 題型1氣體成分的探究 解題指引 此類探究題涉及的知識點有O2 N2 H2 CO CO2等這些物質(zhì)的制法及檢驗 以及它們與氧氣 水 堿溶液等反應產(chǎn)生特有的現(xiàn)象 如人吸入和呼出氣體成分的探究 酒精和蠟燭等可燃物燃燒后產(chǎn)生氣體成分的探究 兩種物質(zhì)反應后產(chǎn)生氣體成分的探究等 例1 在濃硫酸的催化作用下 固體草酸 H2C2O4 受熱分解生成碳的氧化物和水 某化學課外興趣小組對生成物中碳的氧化物種類進行了如下實驗探究 提出問題 生成物中有哪種碳的氧化物 提出猜想 設計實驗 基于猜想3 依據(jù)CO和CO2的性質(zhì) 興趣小組同學設計了如下實驗 實驗結(jié)論 通過實驗探究證明 猜想3成立 草酸分解的化學方程式為 問題討論 1 B裝置的作用是 D裝置的作用是 2 裝置末端酒精燈的作用是 答案 提出猜想 CO2 設計實驗 1 A 2 澄清石灰水變渾濁黑色粉末變成紅色 實驗結(jié)論 H2C2O4CO CO2 H2O 問題討論 1 除去氣體中的二氧化碳 避免對氣體中一氧化碳的檢驗造成干擾除去混合氣中的水蒸氣 2 尾氣處理 防止污染空氣 題型2溶液成分的探究 解題指引 此類探究題主要在溶液中進行 所涉及的知識主要是金屬 酸 堿 鹽的性質(zhì)和置換反應 復分解反應 例2 2014年汕尾 某化學興趣小組圍繞 酸和堿的中和反 應 的學習 進行了如下實驗 實驗一 取5mL氫氧化鈉溶液于燒杯中 滴入幾滴酚酞溶液 可觀察到現(xiàn)象為 然后加入稀鹽酸 用玻璃棒攪拌 溶液褪為無色 有關的反應方程式為 實驗二 對實驗一反應后溶液中的溶質(zhì)進行探究 提出猜想 猜想一 只有NaCl 猜想二 有NaCl和NaOH 猜想三 有NaCl和HCl 你認為猜想 不合理 其理由是 設計實驗 拓展應用 我國土壤的酸堿性有 南酸北堿 之說法 你認為需向酸性土壤中加入 進行改良 解析 根據(jù)已有的知識進行分析 氫氧化鈉溶液呈堿性 能使酚酞試液變紅 能與鹽酸反應生成氯化鈉和水 鹽酸能使紫色石蕊試液變紅 酸堿能發(fā)生中和反應 據(jù)此來解答 提出猜想 二 此時溶液呈無色 而氫氧化鈉能使酚酞試 液變紅 設計實驗 石蕊試液溶液變紅 拓展應用 Ca OH 2 答案 溶液變紅HCl NaOH NaCl H2O 題型3固體物質(zhì)成分的探究 解題指引 此類探究題主要根據(jù)不明物質(zhì)的物理性質(zhì)提出猜測 設計探究方案 根據(jù)實驗中的現(xiàn)象分析物質(zhì)性質(zhì) 從而判斷物質(zhì)的成分 例3 2014年泰州 小張同學得知我國早在西漢時期 就能利用鐵單質(zhì)與硫酸銅溶液反應制取銅 其反應的化學方程式為 他利用硫酸銅進行趣味實驗 將浸泡了 色硫酸銅溶液的濾紙在酒精燈火焰上點燃 觀察到濾紙顏色變白 由濕變干后燃燒 在燃燒后的灰燼中出現(xiàn)紅色固體 他很好奇 進行了相關探究 請你參與并填寫有關空白 提出問題 紅色固體是什么物質(zhì) 它是如何產(chǎn)生的 查閱資料 1 溫度達200 時 CuSO4開始分解生成CuO和另一種氧 化物 此反應前后各元素的化合價保持不變 2 溫度超過1000 CuO才分解生成氧化亞銅 Cu2O Cu2O呈紅色 作出猜想 紅色固體 可能是Cu 也可能是Cu2O 還可能是 的混合物 實驗探究 1 取紅色固體觀賞 呈亮紅色 2 取少量紅色固體于試管中 加入稀硫酸 固體不溶解 溶液仍為無色 分析推理 1 請教老師后得知 如有Cu2O存在 加入稀硫酸會發(fā)生如下反應 Cu2O H2SO4 CuSO4 Cu H2O 結(jié)合實驗探究的現(xiàn)象 確定亮紅色固體為 同時也說明濾紙燃燒時的溫度低于 填序號 A 200 B 1000 2 濾紙主要是由碳 氫 氧三種元素組成的 經(jīng)分析 產(chǎn)生紅色固體的原因可能是濾紙在燃燒過程中產(chǎn)生的碳與分解產(chǎn)生的CuO發(fā)生反應 生成亮紅色固體和二氧化碳 請寫出該反應的化學方程式 交流討論 1 將浸有硫酸銅溶液的濾紙點燃 剛開始不能燃燒 是因為 2 此實驗中 CuSO4受熱分解生成CuO和 填 化學式 解析 分析推理 1 由于銅不能與稀硫酸發(fā)生反應而Cu2O能與稀硫酸反應生成銅和硫酸銅 反應后溶液呈藍色說明固體中含有Cu2O 若無現(xiàn)象 則固體中只含有銅 根據(jù)探究 取少量紅色固體于試管中 加入稀硫酸 固體不溶解 溶液仍為無色 則固體中只含有銅 同時也說明濾紙燃燒時的溫度低于1000 答案 CuSO4 Fe Cu FeSO4藍 作出猜想 Cu Cu2O 分析推理 1 銅 B 2 C 2CuO 2Cu CO2 交流討論 1 沒有達到燃燒所需的最低溫度 著火點 2 SO3 題型4不明產(chǎn)物成分的探究 解題指引 此類探究題較為復雜 實驗的產(chǎn)物有固體 液體或氣體 主要根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)提出猜測 設計探究方案 判斷物質(zhì)的成分 如果要檢驗或鑒別的成分是不熟悉的 那么一般題目中會出現(xiàn) 查閱資料 的重要信息點 此信息點一定要高度重視 它往往會成為解題的關鍵 例4 2013年揭陽 某化學興趣小組根據(jù)下圖所示進行模擬煉鐵的實驗 并對產(chǎn)物成分進行探究 經(jīng)初步分析 無色氣體A不含有單質(zhì)氣體 黑色粉末B含有兩種單質(zhì)中的一種或者兩種 高爐煉鐵的原理為 Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2 請寫出 反應器中產(chǎn)生一氧化碳的化學方程式 興趣小組又分成甲乙兩組分別對無色氣體A和黑色粉末B 的成分進行探究 猜想與假設 甲組在分析了煉鐵的原理后 認為無色氣體A中可能有 CO2 也可能有未反應的 乙組認為黑色粉末的成分中存在以下三種情況 假設一 只含有鐵 假設二 只含有 假設三 以上兩種物質(zhì)都含有 實驗探究 1 為驗證甲組的猜想 大家按下圖所示進行實驗 箭頭表示氣體流向 當看到 中澄清石灰水變渾濁 中灼熱的氧化銅變紅 可以確定無色氣體A的成分為 中濃硫酸的作用是 2 為驗證乙組中假設三成立 大家用物理和化學兩種方法 來進行探究 寫出黑色粉末B中加入過量的稀鹽酸反應的化學方程式 交流反思 出來 解析 碳和氧氣在點燃條件下反應能生成二氧化碳 二氧化碳在高溫條件下能和碳反應生成一氧化碳 尾氣中可能含有一氧化碳 或二氧化碳 或一氧化碳和二氧化碳 黑色固體中可能含有鐵 或碳 或鐵和炭 磁鐵能夠吸引鐵 稀鹽酸能和鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣 一氧化碳有毒 擴散到空氣中會污染環(huán)境 2CO 答案 C O2 猜想與假設 CO CO2 CO2 C炭 實驗探究 1 CO2 CO 干燥作用 Fe 2HCl FeCl2 H2 交流反思 沒有進行尾氣處理 2