内容正文:
题型五 实验探究题
【题型分析】
类型1 有关物质成分的探究(固体成分、气体成分、溶质成分、组成元素)
探究大致可以分为下列几类:①探究混合物中(固体或气体混合物)物质组成的成分;②探究常见物质在发生化学反应后生成物的物质组成;③对缺失标签的药品成分的探究;④未知物质中的组成元素。
(1)固体成分探究:常涉及的物质有C、CuO、Fe、Fe2O3、NaOH、Na2CO3、CuSO4、CaCO3、BaCO3、Cu(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2、Al(OH)3、AgCl、BaSO4等常见物质。解题时根据物质的物理性质以及化学性质加以区分。
(2)气体成分探究:常涉及的物质有H2、O2、CO、CO2、CH4、NH3、水蒸气等气体,考查的知识点包括制法、检验及性质。检验混合气体时,要注意检验的顺序,以排除干扰。
(3)反应后溶液溶质的探究:这类题型常依托复分解反应和置换反应进行考查,反应后的溶质中一定有生成物(可溶),还应考虑反应物(可溶)是否过量。对于单一反应如下:Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl,反应后的溶质有三种情况:①只有NaCl;②NaCl和Na2CO3;③NaCl和CaCl2。对于两个反应的情形,还需从反应物量的角度,综合分析反应是否有先后顺序。
(4)组成元素:根据反应现象及反应前后元素种类不变判断。
类型2 异常现象探究
可从以下角度分析:
1.反应物;2.生成物;3.反应条件;4.反应伴随现象:主要是放热;5.环境:周围环境的差异(温度、物质等)、环境中某些物质是否参与了反应。
常见的有“异常”现象的实验:
①实验室制取的二氧化碳中含有氯化氢;
②过量的二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸氢钙;
③向硫酸铜溶液中加入铁粉产生气泡;
④反应物的质量比不同导致产物不同等;
⑤指示剂与酸碱性溶液变色异常。
类型3 定量探究
定量实验是初中化学学科较难的实验,其一般结合定性实验,除了要考虑干扰因素外,还要进行化学定量的计算。
类型4 影响因素的探究
初中常见的物质发生化学变化的条件和影响因素的探究实验,主要集中在可燃物燃烧的条件、金属锈蚀的条件、复分解反应的条件、催化剂种类、二氧化碳与水反应等实验。在实验探究的过程中,最常用的方法是控制变量法(其他条件保持不变,只改变一个变量,研究该变量对实验的影响)。实验中常见的变量有温度、接触面积、反应物浓度、种类、反应时间、催化剂、空气或氧气、水、着火点等。
【举例精讲】
类型一 有关物质成分的探究(固体成分、气体成分、溶质成分、组成元素)
例题1 小英设计了探究SO2与AgNO3溶液反应的实验。将SO2通入溶质质量分数为1.7%的AgNO3溶液中,反应后过滤得到无色溶液A和白色沉淀B。对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag2SO3,Ag2SO4或二者混合物。
【查阅资料】Ag2SO4为白色固体,微溶于水;Ag2SO3为白色固体,难溶于水,溶于过量的Na2SO3溶液。
【提出问题】白色沉淀B的成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:仅有Ag2SO4;猜想二:仅有Ag2SO3;猜想三: 。
【实验探究】
实验操作
实验现象
结论
取少量溶液A于试管中,滴加足量Ba(NO3)2溶液
无明显现象
猜想 成立
【实验结论】SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸和沉淀B,反应的化学方程式是 。
【拓展延伸】
①另取溶液A,滴加足量Ba(NO3)2溶液,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,原因是 。
②向盛有少量AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量,实验现象是 。
针对训练:
1.学习金属活动性顺序后,老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后,将反应后的无色溶液(以下简称:待测溶液)倒入有水的废液缸中时,发现有白色沉淀析出的“异常现象”。小明设计实验开展了如下探究。请根据要求回答有关问题:
【发现问题】
小明取一滴管未倒完的待测溶液,将其注入盛有约二分之一试管体积的水中,依然产生大量白色沉淀(像牛奶一样)。
【提出问题】
待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生?白色沉淀是什么物质?
【查阅资料】
(1)AlCl3是一种无色透明晶体,极易与水反应生成难溶于水的Al(OH)3而产生白色沉淀;
(2)CuCl是一种不溶于水的白色固体,易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含Cl-的溶液中;CuCl中Cu的化合价为 。
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:白色沉淀是Al(OH)3;
猜想Ⅱ:白色沉淀是CuCl;
猜想Ⅲ:白色沉淀是Al(OH)3和CuCl的混合物。