内容正文:
科学探究
类型一 物质成分的探究
1. (2022·河北)化学课上,老师组织学生对家用除湿盒(如图甲所示)进行了如下探究。
【资料信息】
① 吸湿区内的黑色颗粒是活性炭,白色颗粒是初中化学中一种常见的物质。
② 使用一段时间后,集水区内有大量液体和少量固体,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Ⅰ:氧化钙;猜想Ⅱ:氢氧化钠;猜想Ⅲ: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。
【交流讨论】 从安全性的角度考虑,因为氢氧化钠具有强烈的 ,所以否定了猜想Ⅱ。
吸附
吸收
腐蚀性
【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乙所示的实验。
【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
(写出一个即可)。
溶液仍为紫色(或溶液不变色)
CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl(合理答
案均可)
【拓展交流】 同学们查到氯化钙在不同温度下的溶解度如表所示:
(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
。
温度降低,氯化钙的溶解度减
小,析出的固体变多
温度/℃ 0 10 20 30 40
溶解度/g 59.5 65.0 74.5 100 116
干燥后重复使用(合理答案均可)
2. 某兴趣小组同学探究镁与稀盐酸的反应。
(1) 镁与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(2) 实验前,用砂纸打磨镁条的目的是 。
(3) 将打磨后的镁条放入稀盐酸中,一段时间后发现有“灰白色沉淀”产生。
【提出问题】 灰白色沉淀可能含有什么物质?
【查阅资料】 Mg(OH)2受热分解生成MgO和H2O;变色硅胶遇水由蓝色变为粉红色;碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]不溶于水,受热易分解生成MgO和HCl气体。
Mg+2HCl MgCl2+H2↑
除去镁条表面的氧化膜
【提出假设】 甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl2,你认为原因是
。
乙同学认为灰白色沉淀中可能含有:猜想Ⅰ:Mg;猜想Ⅱ:Mg(OH)Cl;猜想Ⅲ:
Mg(OH)2。
【实验探究】 乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后,分别置于编号为①②③的试管中。
氯化
镁易溶于水
实验序号 实验操作 实验现象 实验结论
1 向试管①中加入适量
(填物质名称) 沉淀消失,无气泡产生 猜想Ⅰ
不成立
稀盐酸(合
理答案均可)
实验序号 实验操作 实验现象 实验结论
2 加热试管②,并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条置于试管口 滤纸条变红 猜想Ⅱ
3 加热试管③,将产生的气体通过变色硅胶 变色硅胶
猜想Ⅲ
成立
成立
由蓝色变
为粉红色
【讨论分析】 实验2中滤纸条变红是由于HCl气体溶于水使溶液呈
性,生成HCl气体的原因是 (用化学方程式表示)。
酸
Mg(OH)Cl MgO+HCl↑
类型二 物质性质的探究
3. (2022·常州)在初中化学“金属的性质”中有如下实验:将无锈铁钉浸入CuSO4溶液,观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组的同学对其展开了进一步探究。
【提出问题】 Al和CuSO4溶液也能发生化学反应吗?
(1) 预测Al能和CuSO4溶液反应,理由是 。
【进行实验】 将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液(如图)中,观察
现象。
(2) 铝丝表面未出现红色物质,原因是