内容正文:
题型四 实验探究题
类型1 反应后物质成分的探究(10年3考)
(2022·遂宁)同学们为提升化学实验操作技能,在实验室练习如下实验:
实验完毕后,小明误将A试管中的物质倒入B试管中,充分振荡后,观察到混合后溶液为无色。小明对该无色溶液的成分产生兴趣并展开探究。
【提出问题】 混合后无色溶液的溶质除酚酞外还有什么?
【查阅资料】 NaCl溶液、CaCl2溶液显中性。
【猜想与假设】 猜想一:NaCl、CaCl2;
猜想二:NaCl、CaCl2、HCl;
猜想三:NaCl、CaCl2、Ca(OH)2。
经分析猜想三错误,其理由是_______________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
【设计并进行实验】 为了验证其余猜想,小明进行了如下实验:
实验操作
实验现象
解释与结论
取少量混合后的无色溶液于试管中,加入锌粒
__________
解释实验现象:______________(用化学方程式表示)。
得出实验结论:猜想二正确
【反思与拓展】
Ⅰ.有同学提议将上表操作中的锌粒换成另一种药品或用品:___________ _______________________________________________________(除金属外),也可得出猜想二正确的实验结论。
Ⅱ.小明误倒后,如果观察到试管底部有白色沉淀,上层清液为红色,则上层清液中一定含有的阴离子是__________________(填写离子符号)。
【解题模型】
步骤一:细审题干,明目标知原理。
细读题干,此实验目的为探究滴有酚酞溶液的Ca(OH)2溶液(A试管)与稀盐酸、Na2CO3反应后的溶液(B试管)混合后所得到的溶液中的溶质成分。B试管中发生反应:Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑,B试管溶液中一定含有NaCl,可能含有Na2CO3或HCl。与A试管中的溶液混合后,可能发生反应:
Ca(OH)2+2HCl====CaCl2+2H2O或Ca(OH)2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaOH。
步骤二:对比分析,查因素找可能。
根据上述反应原理分析,混合后溶液为无色,说明混合溶液中一定没有呈碱性的NaOH、Ca(OH)2和Na2CO3,一定含有反应生成的NaCl、CaCl2,可能含有HCl。
步骤三:推理分析,定结论作反思。
根据结论猜想三错误,猜想二正确可知,混合溶液中含有HCl,加入锌粒会产生气泡,化学方程式为Zn+2HCl====ZnCl2 +H2↑。要证明混合溶液中含有HCl,可将操作中的锌粒换成紫色石蕊溶液(pH试纸)或碳酸氢钠(碳酸钠)或氧化铜(氢氧化铜)等,现象为石蕊变红(pH<7)或有气泡生成或固体溶解(溶液变蓝色)等。
步骤四:逆向假设,作解释和评价。
试管B中Na2CO3和HCl反应生成NaCl、H2O和CO2,误倒后,试管底部有白色沉淀,说明试管B中Na2CO3有剩余,混合时Na2CO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀和NaOH溶液,Ca(OH)2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液都显碱性,上层清液为红色,Ca(OH)2或Na2CO3可能有剩余,上层清液中一定有NaOH和NaCl,故阴离子为OH-、Cl-。
考法❶ 反应后固体成分的探究
1.(2020·潍坊)纳米零价铁(单质铁)在环保领域应用广泛,以菱铁矿(主要成分为FeCO3,不考虑杂质)为原料,制备纳米零价铁的反应为H2+FeCO3Fe+H2O+CO2。反应一段时间后,某学习小组对剩余固体的成分进行探究。
【提出问题】剩余固体的成分是什么?
【作出猜想】剩余固体的成分:
猜想一:Fe;
猜想二:FeCO3;
猜想三:____________________。
【实验探究】该学习小组利用如图装置,对剩余固体成分进行探究,实验操作及现象如下。回答下列问题:
(1)装置C中浓硫酸的作用是____________。
(2)向装置A中加入稀硫酸后,A中产生气泡且溶液变为浅绿色,小芳同学判断猜想一正确,小刚同学认为小芳的判断不合理,理由是__________________
_________________________________________________________________。
(3)装置B中溶液变