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专题九 实验探究
实验探究题目是每年的必考题目,分为两个题目,第一个题目为基础实验题,考察内容多为教材中出现的实验,只要牢固掌握住教材知识,难度并不大。第二个题目为探究型实验题,试题开放性较大,有些题目还会涉及到课外的内容,即在试题下方写上“查阅内容”等字样。这种题目是以物质的性质为依托,考察的是知识的发散性,所以答题的时候要认真的分析题目与所学知识的关联。
【考点梳理】
考点1.影响化学反应速率的探究(含催化剂)
1.影响化学反应速率的因素:
(1)内因:
①反应物种类(即反应物的性质)。
②反应物的浓度(溶液通常指溶质的质量分数、固体通常指纯度)。如硫、碳等在纯氧和空气中燃烧的剧烈程度不同,就与反应物氧气的浓度有关。
③反应物的接触面积:接触面积越大,反应速率越快(颗粒越小,接触面积越大)。如,粉末状的碳酸钙比块状的碳酸钙和稀盐酸的反应速率快,粉末状的煤燃烧速率也比块状的煤燃烧速率快得多。
(2)外因:
①温度:一般情况下,反应的温度越高,反应速率越快;
②催化剂:催化剂能加快也能减慢化学反应的速率,但不会改变产物的量,且催化剂本身的质量和化学性质在反应前后不变(物理性质有可能会改变);通常指是否使用催化剂、催化剂的种类、催化剂的质量、催化剂的颗粒大小(即催化剂与反应物的接触面积)。
③压强:对于有气体参加的反应可以考虑气体压强。
2.控制变量法:在科学探究过程中,常会遇到多个因素影响某一实验结果,在探究某一因素时,通常使其他因素保持不变,这样才能准确探究此种因素对实验结果的影响。
(1)利用“控制变量法”进行探究性实验的一般思路是:明确探究问题、寻找影响因素、控制其他因素、改变研究因素。
(2)利用“控制变量法”进行探究性实验的一般思路:
第一步:找相同的变量(无关变量):从题干中提取其他与所问问题可能关联的因素且该因素在两组实验中须一致,如质量、温度、浓度等;
第二步:找不同的变量(自变量):只能是一个因素不同;
第三步:分析测量的对象:通过测量某个数据或观察某种现象可以得出所做的两个实验所得的结果不同;
第四步:结论表述:总结该变量对实验结果的影响。
最后将以上分析的结果用通顺的语言表达出来,即为所设计的实验方案。
考点2.反应后物质成分的探究(含变质)
第一步:写出化学方程式,通常为A+B-→C+D。
第二步:进行猜想
恰好完全反应:反应后物质的成分为:C+D
A过量:反应后物质的成分为:C+D+A
B过量:反应后物质的成分为:C+D+B
有关不合理猜想的判断依据:①猜想的物质含有反应物中未涉及的元素;②猜想的物质之间能够发生反应。
注意:如果是溶液中溶质的成分,则难溶物和气体不需要考虑。
第三步:实验及结论
(1)确定所要检验的物质。
①生成物C和D是一定存在的,无需检验。
A试剂X现象I
②过量反应物的检验
B试剂Y-现象II
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,再进行检验。
(2)设计实验方案并得出结论。反映
推断
实验操作(试剂选择)、实验现象、实验结论三者之间的对应关系:物质+试剂-→现象--→结论(有无该物质)。
考点3.物质成分的探究
考查“物质成分的探究”常为已知物质的可能组成,然后进行检验,进一步确定成分。如:已知某白色粉末可能为碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠,然后从物理方法→化学方法、从定性→定量各角度对该白色粉末的成分进行检验并确定。
考点4.实验中异常现象的探究
化学实验中出现的异常现象,往往是由于药品或实验操作等因素引起的,分析问题角度如下:
1.试剂纯度,如锌与稀酸反应,粗锌(含有活动性比锌弱的金属杂质)与酸反应比纯锌与酸反应速率快。
2.试剂浓度,如浓的氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞溶液后酚酞先变红后褪色。
3.试剂变质,如向变质的氢氧化钠溶液中加入稀酸溶液会有气泡产生、
4.试剂用量,如向碳酸钠溶液中滴加澄清石灰水,滴加石灰水的量不足,白色浑浊现象不明显。
5.试剂滴加顺序,如向5mL稀盐酸中滴加5滴碳酸钠溶液有气泡产生,向5mL碳酸钠溶液中滴加5滴稀盐酸无气泡产生。
6.试剂状态。
7.实验外界环境(空气、温度等)。
8.反应体系的酸碱性。
考点5.无明显现象反应的探究
1.证明无明显现象反应发生的角度:①验证反应物的消失或减少;②验证生成物的存在。
2.初中常见无明显现象的反应有:二氧化碳与水反应、酸碱中和反应、二氧化与氢氧化钠溶液反应。
3.验证方法:
(1)指示剂法(适用于反应前后溶液酸碱性有变化的反应),如二氧化碳与水反应、酸碱中和反应。
(2)对比实验法(要注意控制变量),如二氧化碳与氢氧化钠溶液反应。
(3)压强差法(适用于有气体参与、反应前后压强有明显变化的反应),如二氧化碳与氢氧化钠溶液反应。
(4)温度变化法(适用于反应前后温度有明显变化的反应)