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专题训练 科学探究 类型一 物质组成的探究 1. (2023 襄阳)化学使世界变得绚丽多彩,绿色生活理念深入人心。小明同学在帮助老师处理实验室固体废弃物时,对其中一包固体废弃物很感兴趣,这包固体废弃物可能由木炭粉、铁粉、氧化铜、碳酸钾、硝酸钡、碳酸氢钠、氯化钠中的一种或几种组成。为确定其成分,小明同学在老师的指导下开展了以下科学探究活动。 【查阅资料】NaHCO3的水溶液显碱性;NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O。 1 2 3 4 【实验探究】 步骤 :取少量固体样品于烧杯中,加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到滤液A和滤渣甲。 步骤 :向滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,充分反应后过滤,得到滤液B。 步骤 :取干燥后的滤渣甲用磁铁完全吸引得到固体乙,称量剩余滤渣的质量为10g,然后向剩余滤渣中加入一定量稀硫酸,无气体产生,滤渣完全溶解,得到溶液C。 步骤 :将固体乙加入溶液C中,充分反应后过滤,将滤渣在低温下干燥,得到干燥固体丙。 1 2 3 4 【实验分析】 (1) 若向滤液A中滴加少量无色酚酞溶液,则能观察到的现象是 溶液变为红色 。 (2) 步骤 中产生的白色沉淀是 BaCO3 (填化学式)。 (3) 若向滤液B中加入足量稀硫酸,产生白色沉淀,则滤液B中一定含有的溶质是 NaNO3、Ba(NO3)2和NaOH (填化学式)。 (4) 由以上实验可知,原固体废弃物中一定含有的物质是 Fe、CuO、Ba(NO3)2和NaHCO3 (填化学式)。 溶液 变为红色 BaCO3 NaNO3、Ba(NO3)2和NaOH Fe、 CuO、Ba(NO3)2和NaHCO3 1 2 3 4 【拓展延伸】 (5) 若固体乙和固体丙的质量相等且都为ag,则a的取值范围是 a≥8 。 a≥8 1 2 3 4 类型二 物质性质的探究 2. (2022 齐齐哈尔)化学兴趣小组同学取一定量的氢氧化钙溶液于四支试管中,进行了如图所示实验: 1 2 3 4 (1) 试管甲中观察到的现象是 产生白色沉淀 ( 或氢氧化钙溶液 。 (2) 试管乙中观察到的现象是 溶液变为红色 。 (3) 试管丙中出现白色沉淀。 产生白色沉淀(或氢氧化钙溶液变浑浊) 溶液变为红色 (4) 请写出试管丁中发生反应的化学方程式: 2HCl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O 。 2HCl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O 1 2 3 4 通过以上实验,同学们对氢氧化钙的化学性质有了进一步的认识。 【实验探究】 实验结束后,小华同学将试管丙中物质过滤,把所得滤液与试管丁中的溶液倒入一个干净的烧杯中混合,过一会儿先有气泡冒出,后有白色沉淀产生,从而确定混合前试管丁中溶液的溶质是 HCl、CaCl2 (填化学式)。 【提出问题】 混合后烧杯中溶液的溶质成分是什么? 【进行猜想】 猜想一:NaCl;猜想二:NaCl、CaCl2;猜想三: NaCl、Na2CO3 。 HCl、CaCl2 NaCl、Na2CO3 1 2 3 4 【设计实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量烧杯中的混合溶液于试管中,加入 碳酸钠(或碳酸钾等合理答案均可) 溶液 有白色沉淀产生 猜想二成立 【反思拓展】 实验后的废液若直接倒入下水道,可能会造成水体污染,需将废液处理达标后再排放。 碳酸钠(或碳酸 钾等合理答案均可) 有白色沉淀产生 1 2 3 4 类型三 反应后物质成分的探究 3. (2023 安庆三模)某校化学兴趣小组的同学们在老师带领下走进实验室,开展对碳酸钠相关性质的探究。 (1) 实验室依次编号1、2、3、4的药品柜中,分别存放常见的酸、碱、盐和酸碱指示剂。同学甲想使用碳酸钠药品,他需从 3 号柜中取出。 3 (2) 同学乙发现同学丙向盛有碳酸钠的试管中加入一定量澄清石灰水,产生白色沉淀,再对过滤沉淀后的滤液成分进行探究。 1 2 3 4 【作出猜想】 猜想一:NaOH。猜想二:NaOH和Ca(OH)2。猜想三: NaOH和Na2CO3 。猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2。 同学丁认为猜想四肯定不成立,请用化学方程式说明原因: Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3 +2NaOH 。 NaOH和Na2CO3 Na2CO3 +Ca(OH)2CaCO3 +2NaOH 1 2 3 4 【设计实验】 实验操作 实验现象 实验结论 取少量滤液于另一支试管中,向其中滴加 足量的稀盐酸 产生气泡 猜想三 成立 【交流讨论】 在分析化学反应后所得物质的成分时,需要考虑 反应物是否过量 。 足量的稀盐酸 产生气泡 反应 物是否过量 1 2 3 4 类型四 项目式探究 4. (2023 锦州)化学兴趣小组的同学们从废品收购站找到了一个内壁积了一层厚