内容正文:
题型五 实验探究题 1.实验探究题的结构思维模式: 2.注意实验操作(加入某种试剂、对药品进行加热等)、实验现象(有无沉淀或气体生成、溶液颜色变化等)、实验结论(有无某种物质、猜想是否正确等)之间的对应关系: 3.实验方案的评价 原则 ①目的明确;②实验方法简便,现象明显;③操作安全可靠;④推断完整严密;⑤绿色环保 实验原理:①所选药品是否可行;②反应是否易于控制;③所用药品是否安全(是否易燃、易爆、有毒等);④反应是否会污染环境;⑤药品的价格与产出比等(是否节约试剂、降低成本和提高产品质量等) 原则 实验装置:①操作是否简便;②能否节约药品;③继续添加药品的难易程度(是否能连续反应);④是否安全(是否会发生爆炸) 实验操作:主要是对操作的先后顺序及实验步骤是否完善等的评价 实验结果:主要是对现象得出结论的评价,一般是看结论是否正确、全面,依据实验操作和现象能否得出结论等 1.物质成分的探究 【例1】 化学课上,老师组织学生对家用除湿盒(如图所示)进行了如下探究。 【资料信息】 吸湿区内黑色颗粒是活性炭,白色颗粒是初中化学中的一种常见物质。 使用一段时间后,集水区内有大量液体和少量固体生成,且气温越低固体越多。 【知识应用】 除湿盒内活性炭的作用是除去空气中的异味,利用了其_性。 【提出问题】 白色颗粒是什么物质? 【作出猜想】 猜想 :氧化钙;猜想 :氢氧化钠;猜想 :氯化钙。 猜想依据:氧化钙能与水反应,氢氧化钠和氯化钙在空气中容易_水分。 吸附 吸收 【交流讨论】 从安全性考虑,因为氢氧化钠具有强烈的_,所以否定了猜想 。 【进行实验】 已知氯化钙溶液呈中性,不与空气中的成分反应。小组同学设计并进行了如图所示的实验。 腐蚀性 【解释与结论】 小组同学依据实验得出结论:白色颗粒是氯化钙。 (1)步骤②的现象是_。 (2)步骤③的化学方程式为_ (写一个)。 紫色石蕊溶液不变色 CaCl2+Na2CO3===CaCO3 +2NaCl(合理即可) 【拓展交流】 同学们查阅到氯化钙在不同温度下的溶解度如图所示。 (1)集水区内“气温越低固体越多”的原因是_。 (2)从绿色化学的角度考虑,除湿盒使用后,对集水区内物质的处理建议是_。 温度/ 0 10 20 30 40 溶解度/g 59.5 65.0 74.5 100 116 氯化钙的溶解度随温度降低而减小 回收再利用(合理即可) 【思路模型】 物质的组成成分验证 (1)根据信息合理假设,如物质颜色、离子共存情况、破损标签上残缺化学式(元素种类、原子或原子团角标、浓度等)。 示例:标签残缺药品成分。 ①如图,瓶内无色溶液的溶质可能是_(填化学式,写一种即可); ②已知常温下碳酸氢钠溶解度为9.6 g。该溶液不可能是NaHCO3的两条理由:_、_; ③不可能是K2SO4,原因是_ _。 (2)依据物质的颜色、溶解性、化学性质等验证物质组成。 Na2CO3(或Na2SO4等) 标签上残缺的化学式中钠元素符号右下角数字为2 常温下,碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数小于10% 由标签上残缺的化学式可知,该溶液中 含有钠离子,不含钾离子 2.物质的元素组成探究 【例2】 (2018 江西)甜叶菊苷具有高甜度、低热能的特点,是一种新型甜味剂,我国是全球最主要的生产国。实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成,进行如下实验。 【提出问题】 甜叶菊苷由什么元素组成? 【进行实验】 小晴取适量的甜叶菊苷按下图进行操 作,并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒 置于火焰上方。 【讨论交流】 其他同学认为小晴的实验设计不严谨,原因是_。经改进实验后,检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢元素。 二氧化碳和水可能来自酒精的燃烧 【继续探究】 为了进一步确定其元素组成,利用下图所示装置进行实验(已知:C装置中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳)。 (1)实验前要通一会儿氮气,目的是_。 (2)A装置中发生反应的化学方程式为_。 排出装置内的空气 【数据记录】 4.02 g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后,D装置质量增加2.7 g,E装置质量增加8.36 g(产物被完全吸收)。 【分析与结论】 4.02 g甜叶菊苷中氧元素的质量为_g,由此可以确定甜叶菊苷由碳、氢、氧元素组成。 【反思评价】 若没有F装置,对氧元素质量测定结果的影响是_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 1.44 偏小 【思路模型】 物质的元素组成 (1)通过验证生成物成分,从而反推反应物的组成元素。 (2)依据:反应前后元素种类不变。 (3)常为碳、氢元素的检验。一般碳元素转化为二氧化碳,氢元素转化为水。 【常见考向】 (1)防倒吸:吸收气体及熄灭酒精灯操作顺序。 (2)防爆炸:如C