新中考题型 主题式学习 项目式探究 能力点3 实验探究能力突破-【一战成名新中考】2025年中考化学·纯练版总复习·重难专题培优练优质课件PPT

化学 1 2 第二部分 重难题型 ◆新中考题型——主题式学习/项目式探 究 能力点3 实验探究能力突破 3 一、实验猜想与假设 考向1 反应后物质成分的猜想 例1 小明在做氢氧化钠与稀盐酸反应的实验时忘记滴加酚酞溶液，他对反 应后溶液中的成分产生了兴趣。 【提出问题】反应后溶液中溶质的成分有哪些？ 【猜想与假设】猜想 猜想和 猜想3：______和_______ 猜想、和 大家讨论后一致认为猜想___不合理，理由是_________________________。 4 和会发生化学反应 4 【方法指导】反应后溶液中溶质成分的猜想 步骤一：写出反应的化学方程式 A+B===C+D 步骤二：明确生成物及其状态 步骤三：对反应后溶质的成分进行猜想 假设D为沉淀或气体或水，则 猜想1：物质C（恰好完全反应） 猜想2：物质A和过量 猜想3：物质B和过量 错误猜想：A、B在同一猜想中 5 例2 电石的主要成分是碳化钙 ，与水反应生成一种可燃性气体及白 色固体，同学们对这两种生成物的成分进行如下探究。 【提出问题1】 反应生成的可燃性气体是什么？ 【猜想与假设1】猜想 猜想 猜想 小明提出猜想2不成立，其原因是____________________。 反应物中不含氮元素 【提出问题2】 反应生成的白色固体是什么？ 【猜想与假设2】猜想 猜想 猜想 小刚提出猜想1不成立，其原因是___________________。 会与水发生反应 6 【方法指导】根据质量守恒定律猜想反应后物质成分 1.判断已知反应物中所含元素。 2.结合已知生成物分析未知物中一定或可能含有的元素。 3.结合反应现象或生成物的性质进行猜想。 错误猜想：①含反应物中不含有的元素；②物质间能发生反应 7 考向2 未知物质成分的猜想 例3 实验室有一包黑色粉末物质，可能由氧化铜、木炭、二氧化锰中的两 种或三种组成。为探究其组成，小组同学进行如下探究。 【提出问题】该黑色粉末的成分是什么？ 【猜想与假设】猜想1：木炭和氧化铜 猜想2：木炭和二氧化锰 猜想3：__________________ 猜想4：氧化铜、木炭和二氧化锰 氧化铜和二氧化锰 8 【方法指导】混合物成分的猜想假设为物质A、B、C中的两种或三种。 1.排列组合分情况 2.猜想判断： 种物质：、、 种物质： 9 二、实验方案的设计 考向1 物质检验的方案设计 例4 兴趣小组的同学向烧杯中的氢氧化钙溶液滴入稀盐酸一会儿后，发现忘 记滴加指示剂，因此停止滴加稀盐酸，并对溶液中的溶质成分进行了探究。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想与假设】猜想和 猜想 猜想和 10 【实验方案】 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量溶液于试管中，滴入几滴 _______ _______ 溶液变红 猜想1成立 ②取少量溶液于试管中，滴加碳酸钠溶液 ____________ 紫色石蕊溶液 有气泡产生 【拓展延伸】 设计实验方案证明猜想3正确。 实验操作 实验现象及结论 ___________________________________ _________________________________ __________________________ ____________________ 取少量溶液于试管中，先滴入适量碳酸钠溶液，再滴加几滴无色酚酞溶液 先有白色沉淀生成，后溶液变红，证明猜想3成立 11 【常考形式】①根据实验操作、实验现象、实验结论三者之间的对应关系 补充缺失内容。 ②根据实验目的设计实验方案：写出对应的实验操作、现象及结论。 【方法指导】设计实验并验证猜想 步骤1：分析题干，明确要检验的物质：生成物一定存在，只需检验反应物。 步骤2：判断生成物是否干扰反应物的检验:若有干扰需先除去（是否有干 扰物质决定了试剂的用量）。 12 步骤3：设计方案检验待测物：基于待测物的性质选择合适的方法或试剂 13 考向2 应用控制变量法的实验方案设计 例5 某兴趣小组同学为探究过氧化氢溶液浓度对其分解速率的影响，进行 了如下实验。 序号 过氧化氢溶液 浓度/% 过氧化氢溶液体 积/ 温度/ 二氧化锰固体的 用量/ ① 5 1 20 0.1 ② 12 ___ ___ ___ （1）表格中的数据依次为___________。 1、20、0.1 14 （2）小组同学为探究二氧化锰固体的质量对反应速率的影响，设计了如 下实验方案： ___________________________________________________ ________________________________________________________________ __________________________________ ，证明二氧化锰质量越大，反应 速率越快。 相同温度下，向等质量、等浓度的两份过氧化氢溶液中 分别加入质量不同的二氧化锰固体，发现相同时间内加入质量较大的二氧 化锰产生的氧气体积较多（合理即可） 15 【方法指导】设计实验并验证猜想 第1步：找出探究的变量。 第2步：控制其他的变量相同。 第3步：分析测量的对象。该实验可通过测量相同时间内收集氧气的体积 （或收集相同体积氧气所需的时间）探究过氧化氢溶液浓度、二氧化锰质 量对速率的影响。 第4步：通过实验现象或数据分析该变量对反应的影响。 第5步：得出结论。 【答题模板】先写出相同的变量，即实验中控制不变的条件，再写随着自 变量的变化，因变量相应的变化情况（注意结论需要与实验目的相呼应）。 16 三、实验方案的评价 例6 某化学小组的同学为了探究实验室制取二氧化碳后所得溶液的成分， 进行了如下实验。 【作出猜想】小刚的猜想：溶质是氯化钙 小华的猜想：溶质是氯化钙和氯化氢 【实验验证】 实验方案 实验现象 实验结论 取少量反应后溶液于试管中，然后滴 加硝酸银溶液 有白色沉淀产生 小华的猜想成立 17 【反思评价】 小明同学立即对上述方案提出了质疑，理由是___________ ________________________________________________。同学们再次进行 实验，证明小华的猜想成立。 氯化钙也能和硝酸银反应产生白色沉淀，不能确定盐酸是否过量 【拓展延伸】 实验结束后，该小组的同学欲将废液直接倒入下水道，老 师迅速制止。请你解释原因是____________________________________。 废液显酸性，会腐蚀下水道，污染水体 18 【方法指导】实验方案评价可从以下两个方面进行 1.合理性评价 2.绿色环保 ①原料是否安全、无毒； ②原料利用率及产率是否较高； ③实验过程是否对环境造成污染， 是否节约能源等。 19 四、表格数据分析与结论 例7 小红同学在学习“金属的化学性质”实验操作时，发现几支试管中产生 气泡的速率有的快有的慢。于是她进行如下探究。 【提出问题】反应的快慢受哪些因素影响？ 【设计并实验】为了验证猜想，小红设计进行如下实验： 实验编 号 硫酸的浓度 （均取 ） 金属 （均取 ） 金属的形 状 收集 所需时 间/ ① 镁 粉末状 60 ② 铁 片状 120 ③ 镁 片状 102 ④ 铁 片状 110 20 （1）要比较金属的种类对反应快慢的影响，应选择的实验编号是______。 （2）对比实验②和④可知，金属与酸反应的快慢与__________有关。 （3）对比上述实验数据，还可得出的结论是_________________________ _________________________________。 ②③ 酸的浓度 其他条件相同时，金属的粒径越小，反应速率越快（合理即可） 实验编 号 硫酸的浓度 （均取 ） 金属 （均取 ） 金属的形 状 收集 所需时 间/ ① 镁 粉末状 60 ② 铁 片状 120 ③ 镁 片状 102 ④ 铁 片状 110 21 【解题方法】第1步：寻找变量。 第2步：确定自变量。 第3步：通过实验现象或数据分析自变量对实验的影响。 第4步：得出结论。 【答题模板】先写出相同的变量，即实验中控制不变的条件，再写随着自 变量的变化，因变量相应的变化情况。即“在……条件相同时，<m></m> 越 <m></m> ，<m></m> 越……”（注意结论需要与实验目的相呼应） 【方法指导】寻找实验证据主要是根据实验目的或结论确定自变量 （想要研究的影响因素），选择相应的自变量，且仅该因素不同，而其他 与探究目的有关联的因素均保持一致的实验组或实验数据。 22 类型1 物质性质的探究 1.[2024天津]如图所示，在白色点滴板上进行酸、碱、盐性质的实验。 23 完成以下实验报告： 目的 操作 现象 分析或解释 探究酸的化学性质 向A中滴加盐酸 粉末逐渐溶解， 形成黄色溶液 盐酸与氧化铁反应 向B中滴加盐酸 产生气泡 中的化学方程式为______________________________ 向C中滴加稀硫酸 溶液红色褪去 中的化学方程式为_______________________________ Zn+2HCl ===ZnCl2+H2↑ H2SO4+2NaOH ===Na2SO4+2H2O 24 目的 操作 现象 分析或解释 探究碱的化学性质 向D中滴加氢氧化钠溶液 中的现象为____________________ 可溶性碱与指示剂作用 向 中滴加氢氧化钠溶液 产生蓝色沉淀 （4）蓝色沉淀的化学式为________ 探究盐的化学性质 向 中滴加氯化钙溶液 溶液变浑浊 （5）两种物质发生反应的反应类型为____________ 溶液由紫色变为蓝色 复分解反应 25 2.[2023赤峰]人被蚊虫叮咬时，蚊虫向人的皮肤“注射”了“蚁酸”，使叮咬 处红肿痛痒。化学兴趣小组的同学们对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其 进行探究。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？具有什么性质？ 【查阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫甲酸，化学式为 ；蚁 酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物。 【实验探究】（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴入几滴紫色石蕊溶液，观察 到溶液变成红色，说明蚁酸溶液呈____（填“酸”或“碱”）性。 （2）小亮同学根据蚁酸中含有________元素，推测出蚁酸分解生成的氧 化物之一是 。 酸 氢、氧 26 （3）小亮同学对蚁酸分解生成的另一种氧化物提出猜想：Ⅰ.该氧化物是 ；Ⅱ.该氧化物是 。他将蚁酸分解产生的气体通过下图实验装置进行 验证： 实验过程中，装置甲中无明显现象，则猜想Ⅰ________（填“成立”或“不成 立”）；若猜想Ⅱ成立，则装置丁中的现象是__________________，装置丙 中发生反应的化学方程式是____________________________。 不成立 澄清石灰水变浑浊 27 【讨论交流】 （4）从环保角度分析，该装置存在的明显不足是__________________。 缺少尾气处理装置 【拓展延伸】（5）甲酸 中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为 _______，质量比为________（填最简整数比）。 （6）为缓解蚊虫叮咬的痛痒，可在叮咬处涂抹下列物质中的_____ （填字母序号）。 A. 苏打水 B. 肥皂水 C. 醋酸 √ √ 28 3.“天宫课堂”上航天员做的泡腾片实验，让同学们再次感受到化学的魅力。 泡腾片中含有碳酸钠或碳酸氢钠等物质，化学兴趣小组决定对它们的某些 性质进行探究。 实验一：探究碳酸钠和碳酸氢钠溶液的酸碱度 【实验探究1】用试纸测得等浓度的碳酸氢钠溶液的 为9，碳酸钠溶 液的 为11。 【实验结论1】 两者均显碱性，且溶液碱性较强的是____________。 碳酸钠溶液 【解析】溶液大于7，溶液呈碱性， 越大，碱性越强，故碳酸钠溶 液的碱性较强。 29 【实验探究2】向盛有碳酸钠溶液的烧杯中，逐滴 加入一定浓度的稀盐酸并充分搅拌，测得变化 与时间的关系如图所示。观察到 段无气泡产生， 从点开始产生气泡。经测定点溶质只有碳酸氢钠和氯化钠，点 为7。 实验二：探究碳酸钠和盐酸的反应 【实验结论2】 碳酸钠和盐酸的反应是分两步发生的， 段发生反应的化 学方程式为_________________________________， 点溶液中的溶质为 __________________。 （或氯化钠） 30 【解析】根据题干信息：段无气泡产生，从 点开始产生气泡。经测定 点溶质只有碳酸氢钠和氯化钠，则 段碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠 和氯化钠，化学方程式为， 段碳酸 氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，点为7，则 点溶液中的 溶质为 。 31 实验三：探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性 【查阅资料】①碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、水和二 氧化碳；②碳酸钠受热不分解。 【实验探究3】取一定量的碳酸氢钠放入试管中加热，如图所示。 【交流反思】 试管A管口略向下倾斜的原因是________________________ ____________________________________________________，试管B中出 现__________________现象，证明有二氧化碳生成。 防止加热碳酸氢钠固体产生的水蒸气在管口冷凝后倒流入试管底，导致热的试管炸裂 澄清石灰水变浑浊 【实验结论3】碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠。 32 【解析】试管A管口略向下倾斜，原因是防止冷凝水倒流炸裂试管；实验 结论有二氧化碳生成，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故试管B中出现 浑浊现象，证明有二氧化碳生成。 33 【拓展应用】 溶洞内钟乳石的形成原理与碳酸氢钠受热分解相似——溶 有碳酸氢钙 的地下水，遇热或当压强突然变小时，碳酸氢钙 会分解成碳酸钙沉积下来，天长日久就形成了千姿百态的钟乳石。请写出 碳酸氢钙分解的化学方程式：____________________________________。 【解析】溶洞内钟乳石的形成原理与碳酸氢钠受热分解相似——溶有碳酸 氢钙 的地下水，遇热或当压强突然变小时，碳酸氢钙会分解 成碳酸钙沉积下来，故碳酸氢钙受热分解生成碳酸钙、水和二氧化碳，化 学方程式为 。 34 【进行实验】 取两份等体积的质量分数为 的稀盐酸，分别标记为A溶 液和B溶液，A溶液密封保存，B溶液敞口放置在空气中，两周后分组进行 如下实验。请完成表格中填空。 组号 操作 现象 分析 结论 甲组 取样，用 计分别测 量A、B溶液的 测得A溶液 为 ，B溶液 为 0.5 酸性更强的是___ （填“A”或 “B”）溶液 猜想 Ⅲ正 确 B 4.[2024江西]学完“浓盐酸敞口放置一段时间后浓度会变小”，化学社团对 稀盐酸是否会发生类似情况产生了兴趣，并进行以下探究。 【提出问题】稀盐酸敞口放置一段时间后浓度会如何变化？ 【作出猜想】猜想Ⅰ：变小； 猜想Ⅱ：不变； 猜想Ⅲ：变大。 35 组号 操作 现象 分析 结论 乙组 取两支大小相同的试 管盛足量的碳酸氢钠 粉末，用规格相同的 注射器将等体积的A、 B溶液全部快速注入试 管（如上图所示） 试管内均产生气 泡，固体减少， 反应结束后，盛 B溶液的注射器 活塞上升的高度 更____ 相关反应的基本 反应类型为_____ _______ 猜想 Ⅲ正 确 高 复分解反应 36 【解析】甲组： 越小，溶液酸性越强，则酸性更强的 是B。 乙组：B溶液的酸性更强，所含氢离子更多，即溶质 更多，根据化学方程式: 可 知，B溶液注入试管中生成的二氧化碳更多，则盛B溶液的注射器活塞上 升的高度更高；盐酸与碳酸氢钠反应是由两种化合物相互交换成分生成 另外两种化合物的反应，基本反应类型为复分解反应。 37 组号 操作 现象 分析 结论 丙组 （1）分别取 等浓度的___________________（填化学式）溶液于两支试管中，各滴加2滴酚酞溶液，振荡 溶液由无色变为红色 相关反应的化学 方程式为_____________________________________ 猜想 Ⅲ正 确 （2）将A、B溶液分别滴入上述两支试管中并振荡，当溶液恰好变为无色时，记录所加溶液的滴数 所加滴数更多的是____（填“A”或“B”）溶液 （或等） A （与上一空对应） 38 【解析】丙组：能使酚酞溶液变红，该等浓度溶液应为碱性溶液，可以是 溶液；将A、B溶液分别滴入上述两支试管中并振荡，当溶液恰好变 为无色时，稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，发生反应的化学方程 式为 ，B溶液的酸性更强，所含氢离子更多， 溶质 更多，则B溶液所加滴数更少，所加滴数更多的是A溶液。 【微观探析】 稀盐酸长时间敞口放置后浓度变大的微观原因是：在该条 件下水分子与氯化氢分子相比，运动速率更快的是________。 水分子 【解析】敞口久置的稀盐酸浓度会变大，微观原因是敞口放置，水分子的 蒸发的速率比氯化氢分子挥发的速率快，导致稀盐酸浓度变大。 40 类型2 反应后物质成分的探究 【思维模型】 1.化学兴趣小组的同学取一定量氢氧化钾溶液于试管中，向其中加入一定 量稀硫酸，发现无明显现象，那么稀硫酸和 溶液是否发生了化学反应？ 【分析讨论】 （1）甲同学向实验的剩余溶液中滴加酚酞溶液，溶液为____色，结论是 稀硫酸和 溶液发生了化学反应。 无 41 【猜想与假设】（2）乙同学对剩余溶液的溶质成分作出如下猜想： 猜想一:只有K2SO4；猜想二:有_______________；猜想三:有 和 。 根据甲同学的实验，猜想____一定错误。 和 三 【进行实验】（3）为验证猜想，同学们选用粉末、 溶液，进行 如下探究并完善表格。 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 向盛有一定量 粉末的 试管中加入足量剩余溶液 ___________________ ___________________ 猜想二正确 方案二 向盛有一定量剩余溶液的试 管中滴加 溶液 产生白色沉淀 猜想二正确 固体粉末逐渐溶解，溶液由无色变成黄色 42 【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。 【评价与反思】 （4）分析上述反应，说明稀硫酸能与金属氧化物、某些碱和某些____反应。 （5）丙同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由是 _________________________________（用化学方程式表示）。 （6）丁同学认为方案一中的 粉末可以用一种单质________________ ___________代替，也能得到同样的实验结论。 盐 铁粉（或锌粉，合理即可） 43 2.[2024陕西]某化学兴趣小组的同学，用下面实验“ ”的形式探究酸、碱、 盐的化学性质。 【学习交流】 （1）步骤Ⅰ是向镁带和少量碳酸钙的混合物中加入稀盐酸后关闭分液漏斗 的活塞，如图所示。实验中，观察到甲中镁带逐渐减少，碳酸钙逐渐消失， 乙和丙中始终只有无色气泡，再无其他明显现象。则气体 是___________， 乙中反应的化学方程式为_______________________________。 氢气（或） 44 【解析】镁带与稀盐酸反应生成氯 化镁和氢气，碳酸钙与稀盐酸反应 生成氯化钙、二氧化碳和水，二氧 化碳能与氢氧化钠溶液反应，氢气不能与氢氧化钠溶液反应，则步骤Ⅰ是 向镁带和少量碳酸钙的混合物中加入稀盐酸后关闭分液漏斗的活塞，观察 到甲中镁带逐渐减少，碳酸钙逐渐消失，乙和丙中始终只有无色气泡，再 无其他明显现象，说明生成的二氧化碳完全被乙中氢氧化钠溶液吸收，则 气体 是氢气，乙中发生的反应是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和 水，化学方程式为 。 45 （2）步骤Ⅱ是在甲中碳酸钙完全消失后，将甲、乙、丙的导管接口重新进 行了连接，如图所示。实验中，当观察到乙中液面下降时，丙中同时产生 __________，随后结束实验。 白色沉淀 46 【解析】步骤Ⅱ是在甲中碳酸钙完全消失后，将甲、乙、丙的导管接口重新 进行了连接，镁带与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，使乙中压强增大，乙中 溶液被压入丙中，观察到乙中液面下降，丙中氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳 酸钙沉淀和氢氧化钠，则丙中同时产生白色沉淀。 47 【提出问题】实验结束后，丙中溶液的溶质成分是什么？ 【做出猜想】猜想一： 猜想二：、 猜想三：、 猜想四：、、 小组讨论后，确定只有猜想四不合理。你认为理由是__________________ _____________________。 和能发生反应，不能共存 【实验验证】（1） 小王同学认为选择无色酚酞溶液、 溶液、稀 盐酸即可验证以上三种合理猜想。 你认为不用上述试剂中的______________也能达到实验目的。 无色酚酞溶液 48 【解析】【做出猜想】由于氢氧化钙和碳酸钠能发生反应，二者不能在溶液 中共存，所以猜想四不合理。 【实验验证】三个猜想中都含有氢氧化钠，则三种猜想的溶液都显碱性， 则不用上述试剂中的无色酚酞溶液也能达到实验目的。 49 （2）小王同学用三支试管各取少量实验后丙中的溶液，并分别做如下实验： 实验中观察到A中溶液颜色变红，B中无明显现象，C中有气泡生成，则 证明猜想____成立。 二 【解析】无色酚酞溶液遇碱性溶液变红，实验中观察到A中溶液颜色变红， 说明溶液呈碱性，B中无明显现象，说明没有氢氧化钙，因为碳酸钠和氢 氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，C中有气泡生成，说明有碳酸钠， 碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则证明猜想二成立。 50 【拓展反思】 实验结束后，将甲、乙、丙中的溶液倒入废液缸中，测得 废液的，则废液中溶质的成分除 外，还有___种。 3 【解析】实验结束后，将甲、乙、丙中的溶液倒入废液缸中，测得废液的 ，则废液中溶质的成分除氯化氢外，还有反应生成的氯化钙、氯 化钠、氯化镁3种物质。 51 3.[2024乐山]绿矾（ ，相对分子质量为278）是一种常用颜料 和化工原料，加热时易被空气中的氧气氧化，但在隔绝空气高温条件下能 分解生成四种氧化物，某同学取用 绿矾样品，设计如下实验探究绿 矾分解的产物。 已知：常温下为气态， 时为固态； 有漂白性，能使品红溶液 褪色。 52 回答下列问题： （1）点燃A处酒精喷灯前，应先向装置中缓缓通一段时间 的作用是 ______________________________________________。 排尽装置内的空气，防止绿矾被空气中的氧气氧化 【解析】绿矾加热时易被空气中的氧气氧化，因此点燃A处酒精喷灯前， 应先向装置中缓缓通一段时间 的作用是排尽装置内的空气，防止绿矾 被空气中的氧气氧化。 53 （2）假设 装置中每一步都进行完全，请完善以下实验现象或结论： 实验现象 实验结论 ①实验结束后，A装置中剩余固体呈红棕色,取少量固体与稀硫酸充分反应后溶液呈黄色 绿矾的分解产物中有______ 装置中无水硫酸铜变蓝 绿矾的分解产物中有_____ 装置中 形管内____________ 绿矾的分解产物中有 装置中品红溶液褪色 绿矾的分解产物中有 有固体析出 54 【解析】①绿矾在隔绝空气高温条件下能分解生成四种氧化物，结合绿矾 的化学式可知，该红棕色固体应为氧化铁，即绿矾的分解产物中有 ， 氧化铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁（黄色溶液）和水；②无水硫酸铜遇水 变蓝，B装置中无水硫酸铜变蓝，说明绿矾的分解产物中有 ；③绿矾 的分解产物中有，常温下为气态， 时为固态，则可观察到C装 置中 形管内有固体析出。 55 （3）结合（2）中的实验现象和结论回答： ①请写出隔绝空气高温加热绿矾发生反应的化学方程式： ________________________________________________。 ②实验结束后，C装置中收集到的氧化物的质量理论上为___ 。 2 ③也能使澄清石灰水变浑浊，但该实验中检验 不用澄清石灰水代替 品红溶液的原因是________________________________________________ ___________________________。 排空气时装置内空气中的二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊，干扰二氧化硫的检验 56 【解析】①隔绝空气高温加热绿矾生成氧化铁、三氧化硫、二氧化硫和水， 反应的化学方程式为 ； ②实验结束后,C装置中收集到的氧化物是三氧化硫,设三氧化硫的质量为 ， ，即C装置中收集到的氧化物的质量理论上为 ； ③也能使澄清石灰水变浑浊，但该实验中检验 不用澄清石灰水代 替品红溶液的原因是排空气时装置内空气中的二氧化碳也能使澄清石灰水 变浑浊，干扰二氧化硫的检验。 57 4.[2024麒麟区一模]某实验小组的同学们在学习过程中了解到能在 中燃烧，根据金属活动性顺序，比活泼，由此猜想也能在 中 燃烧，实验小组进行以下实验探究。 【查阅资料】①金属钠性质活泼，常温下，金属钠极易与氧气反应，生成 白色物质——氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧 烈反应，放出氢气。 溶液显碱性； 溶液显中性。 58 【实验探究一】能在 中燃烧吗？ 步骤1：制取并收集一瓶纯净干燥的 气体。 步骤2：将燃着的钠迅速伸入集气瓶中，观察到钠在 中继续燃烧，发光 放热，冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒，并粘着白色物质。 【问题讨论】（1）步骤2中生成的黑色固体是______。 【解析】钠能发生类似于与镁的反应， ， 根据质量守恒定律，化学变化前后元素的种类不变，步骤2中生成的黑色 固体成分是炭黑。 炭黑 59 【初步结论】能在 中燃烧。 【实验探究二】在 中燃烧生成的白色物质成分是什么？ 【猜想与假设】猜想一：氧化钠；猜想二：氢氧化钠；猜想三：碳酸钠； 猜想四：氧化钠和碳酸钠的混合物。 （2）同学们讨论后一致认为猜想二是错误的，理由是_________________ _______________________。 反应物中不含氢元素，不可能生成氢氧化钠 【解析】根据质量守恒定律，化学变化前后元素的种类不变，故大家讨论后 一致认为猜想二是错误的，理由是反应物中不含氢元素，不能生成氢氧化钠。 【设计方案与实验】 方案1：取该样品少量于试管中，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中 加入无色酚酞溶液，观察到溶液变成红色。结论：白色物质中一定有氧化 钠。 方案2：取该样品少量于试管中，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出。结 论：白色物质中一定有 。 方案3：取该样品少量于试管中，加入适量水，振荡，过滤，向滤液中加 入过量氯化钡溶液，出现白色沉淀，过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液， 无明显现象。 61 【反思与评价】 （3）甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确，其理由是____________ _____________________________________。 碳酸钠溶液也呈碱性，也能使无色酚酞溶液变为红色 【解析】甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确，其理由是碳酸钠溶 液也呈碱性，也能使无色酚酞溶液变为红色。 （4）方案3中加入过量 溶液的目的是__________________。 检验并除去碳酸钠 【解析】方案3中加入过量 溶液的目的是检验并除去碳酸钠，是因为 碳酸钠溶液和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠溶液 62 【实验结论】（5）综上所述，你认为猜想____成立。 三 【解析】取该样品少量于试管中，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中 加入过量的氯化钡溶液，出现白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，同时排 除了对氢氧化钠检验的干扰，过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液，无明 显现象，说明溶液中不含氢氧化钠，白色物质中不含氧化钠，综上所述， 猜想三成立。 （6）写出在 中燃烧的化学方程式:____________________________。 【解析】根据以上分析，在 中燃烧生成碳酸钠和碳，反应的化学方 程式为 。 63 5.[2023潍坊]镁被誉为“国防金属”，在航空母舰、舰载机、导弹等武器中 应用广泛。某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时，产生大量无色气 体，同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开以 下探究： （1）【实验一】探究无色气体的成分 【查阅资料】部分盐溶于水后，能与水分子作用解离出或 ，使溶液 显酸性或碱性。 【作出猜想】根据文献资料和元素守恒，对气体成分作出如下猜想： 猜想； 猜想 ； 猜想3：____。 64 【实验探究】小组成员按如图装置进行实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①扇闻导管口气体的气味 无明显气味 猜想1不成立 ②__________________________ 带火星的木条不复燃 猜想2不成立 ③用燃着的木条靠近肥皂 泡 肥皂泡破裂，燃烧，发出爆鸣声 猜想3成立 将带火星的木条放在导管口 65 【深化探究】分别测量上述硫酸铜溶液和相同溶质质量分数的硫酸钠溶液 的，发现硫酸铜溶液的，硫酸钠溶液的 。 【结论】硫酸铜溶液显酸性，是由______（填微粒符号）与水分子相互作 用的结果；金属镁能与溶液中的反应生成 。 66 （2）【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分 【查阅资料】碱式碳酸铜 为绿色固体，不溶于水但能溶于酸。 【作出猜想】猜想 ；猜想； 猜想和 。 【实验探究】 向蓝绿色不溶物中滴加足量稀硫酸，不溶物溶解，无气泡产生。则猜想 ______（填数字）错误。小明同学结合初中所学知识，认为猜想1也不合 理，理由是____________________。 2、3 是蓝色沉淀 67 【设计实验】请你帮助小明设计方案，验证蓝绿色不溶物中含有 。简述实验操作及现象（可供选择的试剂：稀盐酸、稀硫 酸、溶液） _______________________________________________ ________________________________________________________________。 先将蓝绿色不溶物溶于足量稀盐酸中，再向其中滴加少量溶液，产生白色沉淀，证明蓝绿色不溶物中含有 【查阅资料】某种碱式硫酸铜 为蓝绿色固体，不溶于水能 溶于酸。 68 （3）【实验三】探究棕褐色不溶物的成分 【查阅资料】①棕褐色不溶物的成分较为复杂，为Cu、CuO和Cu2O 中的不确定 组成； ②Cu2O不溶于水，能与稀硫酸发生反应:Cu2O+H2SO4===Cu+CuSO4+H2O 。 【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中，滴加稀硫酸至过量，溶液变 蓝，试管底部有亮红色固体。 【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多，以下为其中两位同学的讨 论：甲同学认为一定有Cu2O，乙同学反对该观点，认为没有Cu2O ，而是 __________（填化学式），也能产生上述实验现象，理由是 ________________________________________________________________ ______________________（结合化学方程式和必要的文字说明）。 、 ，溶液变蓝，铜不与稀硫酸反应，试管底部有亮红色固体 69 类型3 物质组成及成分的探究 【思维模型】 （1）物质组成成分的探究 （2）纯净物元素组成的探究 70 1.[2024遂宁改编]同学们学习了盐的相关知识后，知道 为白色固体， 难溶于水； 为白色固体，难溶于水和盐酸。他们运用所学知识分组 设计并完成了“检验碳酸钠溶液中是否混有硫酸钠”的实验，请你帮助他们 完成以下实验报告单并进行交流评价。 化学实验报告单 姓名. .明明. . 合作者_芳芳_ 班级_九年级一班_ 日期_2024.3.25. . 【实验名称】检验碳酸钠溶液中是否混有硫酸钠 【实验目的】与 的区别 71 【实验仪器】试管2支、试管架、试管刷、胶头滴管、抹布、盛放废弃物 的大烧杯等 【实验试剂】待测溶液、氯化钡溶液、稀盐酸 【实验过程】 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取待测溶液 于试管中，向试 管中加入足量氯化钡溶液，振荡 产生白色沉 淀 溶液中混 有 2.向步骤1的试管中滴加少量的稀盐酸 ___________ _______ 白色沉淀部分溶解 72 【交流评价】其他组同学认为实验步骤2不够严谨，不能证明混合溶液中 一定存在硫酸钠，其理由是________________________________________ _______；则步骤1中一定发生反应的化学方程式为____________________ ______________。 【反思拓展】进行物质的检验时，除了根据物质的不同性质选择恰当的试 剂和方法，还应充分考虑加入试剂的用量。 滴加少量稀盐酸，生成的碳酸钡可能没有反应完全 BaCl2+Na2CO3==== BaCO3↓+2NaCl 73 2.在酸、碱、盐性质的实验课后，化学实验小组同学打 扫实验室卫生时，发现一实验台上摆放着看不清标签的 两瓶试剂。于是同学们决定对这两瓶试剂进行实验探究。 任务一：探究固体试剂成分 【提出问题】这瓶固体试剂是什么？ 观察标签并回顾本节实验课所有试剂中与标签有关的有： 溶液、 溶液、溶液，固体、固体、 固体。 74 【进行实验】（1）步骤一：取少许固体试剂于试管中，加入一定量的水， 手握试管，感受到试管发烫。小明判断：该试剂为 固体。同学们认为 小明的判断不准确，理由是________________________。 氧化钙固体遇水也会放热 步骤二：取步骤一所得上层清液，加入少量 溶液，观察到有白色 沉淀产生。 【实验结论】（2）该固体试剂是_____。 【解析】 与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与碳 酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀，则取步骤一所得上层清 液，加入少量 溶液，观察到有白色沉淀产生，则说明该固体为 。 75 任务二：探究液体试剂成分 【提出问题】这瓶液体试剂是什么？ 【查阅资料】 时，碳酸钠与硫酸钠在水中的溶解度如下： 物质 溶解度/ 21.8 19.5 （3）通过查阅资料，小组同学讨论分析，该瓶液体试剂不可能是 溶液或 溶液，原因是________________________________________ ____________________。 时，硫酸钠和碳酸钠饱和溶液的溶质质量分数都达不到 【讨论交流】 76 【解析】根据表格数据可知 时，碳酸钠与硫酸钠 饱和溶液的溶质质量分数分别为 , ，则该瓶液体试剂不可能 是溶液或溶液，原因是 时，硫酸钠和碳酸钠饱和溶 液的溶质质量分数都达不到 。 77 【进行实验】（4）步骤三：小组同学设计如下实验对液体试剂进行探究： ①请补全操作Ⅱ中的现象：__________________________。 ②操作Ⅲ中发生反应的化学方程式为________________________________。 部分沉淀溶解，有气泡产生 【实验结论】该液体试剂中含Na2CO3、Na2SO4、NaCl ，该瓶试剂已被污染。 【交流反思】 （5）能造成标签破损的不当操作有____________________________。 试剂取用时，标签未朝向手心 78 【解析】①根据实验结论可知该试剂中含有碳酸钠、硫酸钠、氯化钠，而 碳酸钠能与硝酸钡反应生成碳酸钡白色沉淀，硫酸钠也能与硝酸钡反应生 成硫酸钡白色沉淀，碳酸钡能与硝酸反应产生二氧化碳气体，则实验的现 象为部分沉淀溶解，有气泡产生；②操作Ⅲ中只有氯化钠与硝酸银反应生 成硝酸钠与氯化银沉淀，则反应的化学方程式为 。 79 3.某化学兴趣小组在实验室发现一瓶没有标签的白色粉末。已知，该白色 粉末可能由硫酸铜、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠中的一种或几种组成。为 了测定该白色粉末的物质组成，设计了如下实验。请根据图中的实验现象 回答问题： （1）该白色粉末中一定不含_______（填化学式）。 【解析】硫酸铜溶液为蓝色，而滤液是无色的，所以固体中没有硫酸铜。 80 （2）生成白色沉淀的化学方程式为_________________________________。 【解析】白色沉淀能完全溶于稀盐酸，说明白色沉淀是碳酸钡，碳酸钠与 氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，化学方程式为 。 81 （3）为最终确定白色粉末的组成，还需对无色滤液中碱性的物质进行探究： 【提出问题】无色滤液中呈碱性的物质是什么？ 【查阅资料】 溶液呈中性。 【猜想假设】猜想1：碳酸钠；猜想2：氢氧化钠； 猜想3：_______________（填化学式）。 、 【实验探究】兴趣小组为验证猜想设计了如下探究方案： 实验操作 实验现象 实验结论 步骤Ⅰ 取少量无色滤液于试管中，滴加过 量的 溶液 产生白色沉 淀 猜想3成 立 步骤Ⅱ 过滤,取上层清液,滴加______________ 溶液变为红色 无色酚酞溶液 82 【猜想假设】氢氧化钠和碳酸钠溶液均呈碱性，故猜想3为氢氧化钠、碳 酸钠。【实验探究】步骤Ⅰ取少量无色滤液于试管中，滴加过量的 溶液，产生白色沉淀，说明含有碳酸钠，加入过量的氯化钡，可以除去碳 酸钠，排除碳酸钠对氢氧化钠检验的干扰；步骤Ⅱ的现象为溶液变为红色， 说明滴加的是无色酚酞溶液。 83 【拓展反思】 （1）步骤Ⅰ中滴加过量 溶液的目的是_______________ ____。如果步骤Ⅰ中的 溶液用________________________代替，也可 以得到相同的实验现象与实验结论。 （2）根据以上实验探究，可以确定该白色粉末的物质组成。因此，科学 探究是认识和解决化学问题的重要实践活动。 检验并除去碳酸钠 氯化钙溶液（合理即可） 【解析】（1）根据以上分析可知,步骤Ⅰ中滴加过量 溶液的目的是 检验并除去碳酸钠；氯化钙和碳酸钠反应能生成碳酸钙白色沉淀，故步骤 Ⅰ中的 溶液也可用氯化钙溶液代替，也可以得到相同的实验现象与 实验结论。 84 4.[2023武汉]分类回收塑料制品是环境保护的重要研究课题。化学兴趣小 组利用过氧化氢溶液制取氧气，并用燃烧法探究塑料的组成。 Ⅰ.设计氧气的发生装置 （1）图1中仪器 的名称为________（填“集气瓶”或“锥形瓶”）。 锥形瓶 图1 85 图2 （2）图2中铂丝可催化过氧化氢分解产生氧气。实 验过程中，若观察到安全管内液面上升，说明装置 内压强过大，此时可以采取的安全措施是________ _____________________________。 移动铂丝与溶液脱离（或打开止水夹） 【解析】实验过程中，若观察到安全管内液面上升，说明装置内压强过大， 此时可以采取的安全措施是将铂丝抽离 溶液，使反应停止或打开止 水夹，让多余的气体从导管逸出，从而减小瓶内压强。 86 图3 Ⅱ.探究某塑料的组成 某塑料含有碳、氢元素，可能还含有氧 和氯元素中的一种或两种。该塑料充分 燃烧除生成二氧化碳和水蒸气外，还可 能生成氯化氢气体。取 该塑料样品与足量干燥的氧气充分反应，用图3 所示装置吸收生成的气体。实验过程中，观察到装置乙溶液中产生白色沉 淀。当气体被充分吸收后，测得装置甲、乙、丙的质量在反应前后分别增 加、和 。（无水氯化钙可作干燥剂，装置气密性良好，装置 甲、乙、丙、丁中试剂均足量） 87 （3）装置乙溶液中产生白色沉淀，说明该塑料含有氯元素，产生白色沉 淀的化学方程式为______________________________。 【解析】装置乙溶液中产生白色沉淀，说明该塑料含有氯元素，即塑料充 分燃烧后生成氯化氢气体，氯化氢与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸， 反应的化学方程式为 。 图3 88 （4）该塑料样品中氢元素的质量为_____________（用代数式表示）。 【解析】由图可知，甲装置的作用是吸收生成的水，乙装置的作用是吸收 生成的氯化氢气体，丙装置的作用是吸收生成的二氧化碳气体，根据题干 的信息可知，生成水、氯化氢、二氧化碳的质量分别为、 、 ，则塑料样品中氢元素的质量为 。 图3 89 （5）关于该实验，下列说法正确的是______（填字母序号）。 A. 该塑料中碳原子与氯原子的个数比为 B. 若 ，则该塑料不含氧元素 C. 若将装置乙与丙互换，也能够达到实验目的 D. 若去除装置丁，则对测定氢元素的质量无影响 √ √ √ 图3 90 【解析】二氧化碳中碳元素的质量为 ，氯化氢 中氯元素的质量为 ，根据质量守恒定律，反应前后元 素种类不变，则塑料中碳原子与氯原子的个数比为： ，A正确； 反应后生成的二氧化碳、水、氯化氢中碳元素、氢元素和氯元素的质量和（也可以是二 氧化碳中的碳元素质量、水中的氢元素质量和氯化氢的质量和）为 ， 根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，若 ，则说明该塑料不 含氧元素，B正确；装置乙与丙不能互换，原因是氯化氢、二氧化碳都能与氢氧化钠反 应，在有氯化氢存在的情况下，氯化氢先与氢氧化钠反应，再通过硝酸银溶液无法检验 气体中是否含有氯化氢，即无法确定塑料中是否含有氯元素，C错误；实验中甲装置将 反应中生成的水、乙装置将反应中生成的氯化氢气体已经全部吸收，因此去除装置丁， 对测定氢元素的质量无影响，D正确。故选 。 类型4 定量类探究 【思维模型】 92 1.[2024烟台]《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄 制、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科 实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如 下探究活动。 【查阅资料】； 溶液呈中 性；③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。 93 【实验设计与实施】（1） 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯 化钡稀溶液 _____________ 废液中有 步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中， 加入______________________________ _____________ _____________ 废液中有 产生白色沉淀 适量无色酚酞溶液（合理即可） 溶液变红（与上一空对应） 【任务一】废液成分分析 【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种。 94 【解析】步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液，氯化 钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，产生白色沉淀，说明废液中含碳 酸钠，且足量的氯化钡溶液能将碳酸钠除尽；步骤2：氢氧化钠溶液显碱 性，能使无色酚酞溶液变红，故取少量步骤1中的上层清液于试管中，加 入适量无色酚酞溶液，溶液变红，说明废液中含氢氧化钠。 【任务二】废液中碳酸钠含量测定 兴趣小组设计了如下图所示的实验，取<m></m>废液样品放入装置A的锥形瓶 中，先通入一会儿<m></m>，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足 量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿<m></m>后，测得装置C、D分别增 重<m></m>和<m></m>。 96 （2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿 ，其原因是________ ___________________________________________________________________。 使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果 （3）装置C中反应的化学方程式是_______________________________。 【解析】（3）装置C中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的 化学方程式为 。 97 （4）废液中碳酸钠的溶质质量分数是______（保留到 ）。 【解析】装置C、D中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则生成二氧 化碳的质量为2.1 g+0.1 g=22.2 g ，设废液中碳酸钠的溶质质量分数是x ， ，，则废液中碳酸钠的溶质质量分数是 。 98 （5）如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量______（填“偏大”或“偏 小”）。 偏大 【解析】如果缺少装置B，气体从A装置中携带出的水蒸气会被D装置吸收， 导致测得的二氧化碳的质量偏大，则计算出的碳酸钠的含量偏大。 99 【任务三】废液的处理 （6）为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸 钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式是 _______________________________________。 【解析】氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故可加入适量 的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，该反应的化学方程式 为 。 100 图1 2.[2024威海一模]小明在冬天输液时发现输液管上加了如图1 装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可消除药液温度 与体温的差异，小明发现该品牌加热棒里的成分是活性炭粉、 氯化钠、还原性铁粉及少量的 。现对有关物质的性质 及成分进行探究。 【查阅资料】①铁粉、 都能被磁铁吸引，均呈黑色，都能与酸溶液 反应；②碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物。 101 实验一：测定加热棒内氯化钠的含量 （1）步骤1：取 样品于烧杯中，加入足量的水充分溶解、过滤、洗涤、 干燥，测得固体质量为 ，则氯化钠的质量分数是______。 【解析】该品牌加热棒里的成分是活性炭粉、氯化钠、还原性铁粉及少量 的四氧化三铁，取 样品于烧杯中，加入足量的水充分溶解，氯化钠能 溶于水，活性炭粉、还原性铁粉、四氧化三铁难溶于水，过滤、洗涤、干 燥，测得固体质量为 ，说明氯化钠的质量为，则氯化 钠的质量分数是 。 102 （2）步骤2：取步骤1中的滤液和洗涤液,加入过量 溶液，生成白色 沉淀，该反应属于____________（填基本反应类型），判断所加溶液已经 过量的方法是____________________________________________________ _______________________________。将过滤后的沉淀直接干燥、称量， 则实验结果将______（填“偏小”“偏大”或“无影响”）。 复分解反应 取适量反应后的滤液于试管中，加入适量氯化钠溶液，产生白色沉淀，说明硝酸银溶液过量 偏大 103 【解析】取步骤1中的滤液和洗涤液，加入过量硝酸银溶液，生成白色沉淀， 该反应为氯化钠和硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠，该反应符合“两种化 合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应。硝酸 银能与氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠，故判断所加溶液已经过量的方法 是取适量反应后的滤液于试管中，加入适量氯化钠溶液，产生白色沉淀， 说明硝酸银溶液过量。将过滤后的沉淀直接干燥、称量，氯化银表面会附 着硝酸银、硝酸钠，会导致得到沉淀的质量偏大，从而实验结果将偏大。 104 实验二：测定加热棒内铁粉的含量 （3）取一定质量的样品，加入足量稀硫酸，通过测定产生气 体的质量计算铁的含量。写出产生气体的反应的化学方程式： ___________________________。 【解析】产生气体的反应为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和 氢气，该反应的化学方程式为 。 105 实验三：测定加热棒内四氧化三铁的含量 （4）另取 样品，用磁铁充分吸引样品，得到黑色粉末。取黑色粉末 进行图2实验。 图2 ①实验开始时，进行的实验操作 为___（填字母序号）。 A. 先加热，后通入一氧化碳 B. 先通入一氧化碳，后加热 √ 【解析】一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸， 故先通入一氧化碳，将装置内空气排尽，然后加热，防止发生爆炸,故选B。 106 图2 ②设计C装置的目的是____________ ________________________________ _______，写出该装置的不足之处： __________________。 防止空气中的二氧化碳和水进入B装置，影响实验结果 缺少尾气处理装置 【解析】设计C装置的目的是防止空气中的二氧化碳和水被B装置吸收，影 响实验结果。一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳逸散到空气中，会污染空 气，故该装置的不足之处是缺少尾气处理装置。 ③实验前后B装置的质量差为 ，则样品中四氧化三铁的质量分数为 ______。 107 图2 【解析】B装置增加的质量为反应生 成二氧化碳的质量，则生成二氧化碳 的质量为 。设样品中四氧化三 铁的质量分数为 ， 故样品中四氧化三铁的质量分数为 。 108 类型5 影响因素类探究 【思维模型】 109 1.某化学兴趣小组在学习制备时，对 作催化剂加快双氧水分解产 生了兴趣，他们提出疑问：其他物质能否对双氧水分解速率产生影响？ 【查阅资料】影响化学反应速率的因素有很多，如：使用催化剂、改变温 度、改变反应物的浓度等。 【实验探究】小组的同学们按下图组装，在室温下分别进行了四组实验， 并用传感器测定实验过程中 含量变化情况，得到如图所示曲线。 110 组别 试剂 第一组 第二组 滴 溶液 第三组 滴 溶液 第四组 少量 粉末 【实验结论】对比四条曲线，进行分析： （1）溶液、溶液对 的分解___（填“有”或“无”）催化作用。 有 （2）试写出实验中催化效果最优的 分解的化学方程式: _______________________。 （3）第一组实验的目的是________。 作对照 111 （4）小组的同学们不加催化剂，在不同温度下，用不同浓度的 溶液 进行实验，记录实验现象如下表。据此可得出：升高温度或______ （填“增大”或“减小”）反应物浓度可加快 的分解。 温度 浓度 极少量气泡 无明显气泡 无明显气泡 少量气泡 无明显气泡 无明显气泡 较多气泡 无明显气泡 少量气泡 增大 （5）实验需要的双氧水，可用的双氧水加____ 蒸馏水配制。 10 112 2.[2023福建]为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得 资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形成致 密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢铁表面 滴加含硫酸铜的腐蚀剂， 后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性 能达标，且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展 如下研究。 113 Ⅰ.验证膜的抗腐蚀性能 【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢 片出现红色物质的时间明显推迟。 （1）出现红色物质的原因是__________________________（用化学方程 式表示）。 （2）有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，其原因是_________ _________________________________。 薄钢片表面的膜能够消耗腐蚀剂（合理即可） 114 Ⅱ.探究膜化条件对膜层外观的影响 【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入 、不同温度的膜化剂中 浸泡 ，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如表： 温度/ 50 60 70 80 膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙 115 【实验3】已知 时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片 放入、不同的膜化剂中浸泡 ，观察钢片表面形成的膜层外 观。结果如表： 1.5 2.0 2.5 3.0 膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 （3）实验3的目的是______________________________________________ ___。 （4）根据实验2、实验3的结果，膜层外观符合要求的温度、 的范围依 次为_____________、__________。 探究不同的膜化剂对钢片表面形成的膜层外观影响 116 Ⅲ.确定抗腐蚀性能较好的膜化条件 【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对比实验， 分别确定适宜的温度、 。 （5）实验4中，确定适宜温度的实验方案是__________________________ ________________________________________________________________ _______________。 取、膜化处理后的钢片，分别进行滴铜实验，观察记录钢片表面从滴入腐蚀剂到开始出现红色物质的时间 Ⅳ.实践反思 （6）反思上述实践活动，提出一个关于钢铁膜化处理可进一步探究的问题。 答：__________________________________________________。 膜化剂浓度对钢铁膜化处理效果有何影响（合理即可） 117 类型6 异常现象的探究 1.[2024长丰县一模]细心的小张同学在探究“盐的化学性质”时，发现某浓 度的硫酸铜溶液呈蓝色，而不同浓度的某氯化铜溶液却是绿色。 【提出问题】氯化铜溶液为什么呈绿色？ 【猜想与假设】猜想一：可能与氯离子有关； 猜想二：可能与氯化铜溶液的浓度有关。 【实验探究一】 方案 实验操作 实验现象 实验结论 ① 向硫酸铜溶液中加入氯化钠固体 ____________________ 猜想一 成立 ② 向绿色的氯化铜溶液中加入硝酸银溶液 产生白色沉淀，绿色溶 液变成蓝色 溶液由蓝色变成绿色 118 【解析】【实验探究一】方案②中氯化铜和硝酸银反应生成氯化银沉淀和 硝酸铜，氯离子转化为沉淀，绿色消失，结合结论猜想一成立可知，方案 ①向硫酸铜溶液中加入氯化钠，引入了氯离子，则实验现象是溶液由蓝色 变成绿色。 119 （1）同学们讨论后认为方案①比方案②更合理，理由是_________________ ___________________________________________________________________。 方案②中加入的是硝酸银溶液，硝酸银溶液中含有水，会稀释溶液的浓度，干扰实验结果 【解析】方案②中加入的是硝酸银溶液，硝酸银溶液中含有水，会稀释溶 液的浓度，干扰实验结果。 （2）写出氯化铜与硝酸银反应的化学方程式： _____________________________________________。 【解析】氯化铜与硝酸银反应生成硝酸铜和氯化银沉淀，化学方程式为 。 【反思与评价】 120 【实验探究二】 小张同学取 氯化铜固体放入烧杯中，分别向烧杯中加入不同体积的蒸 馏水，充分搅拌使其完全溶解，观察溶液的颜色。结果如表：（水的密度 为 ） 水的体积/ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 溶液颜色 墨绿色 墨绿色 蓝绿色 绿色 深蓝色 蓝色 蓝色 浅蓝色 浅蓝色 （3）根据表中数据，可得出结论：_________________________________ ___________。 氯化铜溶液的浓度越小，则颜色越偏蓝并且越浅 【解析】从表中数据可知，氯化铜溶液的浓度越小，则颜色越偏蓝并且越浅。 121 （4）根据上述数据判断，氯化铜溶液中溶质的质量分数不低于________ （结果精确到 ）时，溶液呈绿色。 【解析】为了使氯化铜溶液呈现绿色，则根据表中数据可知，加入 水时为绿色，之后变为蓝色，则溶液的溶质质量分数不低于 。 122 （5）小张同学在室温下配制了溶质质量分数为 的氯化铜溶液， 此溶液的颜色为________，将该溶液恒温蒸发 水，溶液的颜色会变为 ________。 浅蓝色 墨绿色 【解析】溶质质量分数为的氯化铜溶液，由表格信息可知加入 水时，氯化铜溶液中溶质的质量分数为 ，故此溶 液的颜色为浅蓝色；将该溶液恒温蒸发 水后，溶质质量分数变为 ，由题中表格可知加入 水时，氯化铜溶液中 溶质的质量分数为 ，故溶液的颜色变为墨绿色。 123 2.【数字化实验】[2024宜宾]某实验小组将稀盐酸逐滴加入 溶液中， 观察到先无气泡，过一段时间后产生气泡。 【问题提出】为什么滴入稀盐酸没有立即产生气泡？ 【实验探究】借助数字化实验进行探究。一定温度下，用 的稀盐 酸与饱和 溶液反应，装置如图1所示。随稀盐酸逐滴加入， 充分搅拌，采集到溶液的 随滴入稀盐酸体积的变化关系如图2所示。实 验中发现 段对应烧杯中无气泡产生，B点后逐渐有气泡冒出，C点后 几乎无气泡。 124 【查阅资料】溶液的 约为8.2。 【实验分析】（1）图2中A点对应溶液的颜色 是______。 红色 【解析】点 ，溶液呈碱性，酚酞遇碱 性溶液变红，所以对应溶液的颜色是红色。 图1 图2 （2）“液滴数传感器”采集的坐标数据是____________。 稀盐酸体积 【解析】根据图2可知，需要采集和稀盐酸体积 数据，“ 传感器”采集的坐标数据是溶液 ， 则“液滴数传感器”采集的坐标数据是稀盐酸体积。 125 图1 图2 （3）随着稀盐酸滴入，溶液 ______（填“增大” “不变”或“减小”）。 减小 【解析】从图2可知，随着稀盐酸的滴入，稀盐酸 体积变大，溶液的 减小。 （4）图2中D点对应溶液中含有的溶质有 ___________（填化学式）。 、 【解析】点对应 ，小于7，溶液呈酸性， 则盐酸过量。碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水 和二氧化碳，所以 点对应溶液中含有的溶质有、 。 126 图1 图2 【实验结论】（5）稀盐酸滴入 溶液，反应分两段进行。 段：反应的化学方程式是________________ ________________。 段：段的生成物继续与稀盐酸反应转 化为 逸出。 【解析】点溶液，而碳酸氢钠溶液的 约为，则推测 点溶质中有碳酸氢钠。则在 段， 碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠和碳酸氢钠，无气泡产 生，化学方程式为 。 127 3.[2023南京]请你参加某兴趣小组进行科学探究的过程。 【实验探究1】 同学们利用如图所示装置，模拟不同碱溶液 “捕捉”二氧化碳的过程。 （1）甲同学用稀盐酸和大理石反应，将产生的气体通入盛有氢氧化钠溶 液的烧杯中。写出氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：____________ _____________________。 【解析】氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为 。 128 【提出问题】乙同学实验的烧杯中没有观察到明显的浑浊现 象的原因是什么？ 【查阅资料】碳酸钙遇溶有二氧化碳的水时，化合生成溶解 性较大的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水遇热时，溶解在水里的碳酸氢钙会 分解，重新生成碳酸钙。 【进行猜想】猜想一：氢氧化钙转变成氯化钙; 猜想二：氢氧化钙转变成碳酸氢钙; 猜想三：氢氧化钙变成了氯化钙和碳酸氢钙。 （2）乙同学用浓盐酸与大理石反应，将产生的气体通入盛有澄清石灰水 的烧杯中，没有观察到明显现象。 129 【实验探究2】 实验操作 实验现象 实验结论 取少量乙同学实验后烧杯中的液体 于试管中，加热 ____________ 猜想二、三均不成 立 无明显现象 【解析】由实验结论猜想二、三均不成立，说明不含有碳酸氢钙，则取少 量乙同学实验后烧杯中的液体于试管中，加热，观察到无明显现象。 130 【实验探究3】丙同学在老师的指导下，利用氯离子传感器对猜想一进行 了探究。 向两个烧杯中各加入 蒸馏水，分别将两个氯离 子传感器探头浸没于蒸馏水中，同时搅拌并采集数据， 用等量的浓盐酸和稀盐酸与等量的大理石（颗粒大小 相同）反应，将产生的气体同时分别通入两个烧杯的 蒸馏水中。采集数据如图所示。 曲线——浓盐酸与大理石反应产生的气体通入蒸馏水前后采集到的数据 曲线——稀盐酸与大理石反应产生的气体通入蒸馏水前后采集到的数据 131 【实验分析】（1） 由图可知，一段时间后，两个烧杯中的液体里都检测 到了氯离子，请从微观角度解释液体里产生氯离子的原因：____________ _________________________________________________。 盐酸挥发出的氯化氢分子进入装有蒸馏水的烧杯中，解离出氯离子 【解析】浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢分子 进入装有蒸馏水的烧杯中，解离出氯离子，同样稀 盐酸也会少量挥发出氯化氢分子。 （2）该实验条件下，时曲线对应烧杯中的液 体___（填“ ”“ ”或“ ”）7。 【解析】时 曲线对应烧杯中的液体吸收了挥发出的氯化氢，溶液中 含有氢离子，呈酸性， 。 132 【得出结论】 根据上述实验分析，猜想一成立，写出乙同学 实验的烧杯中生成氯化钙的化学方程式：_________________ _____________________。 【解析】乙同学实验的烧杯中为氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，反 应的化学方程式为 。 133 【交流反思】 结合【实验探究3】的数据，说明实验室制取 二氧化碳一般用稀盐酸而不用浓盐酸的理由：_____________ _____________________________________________________ __________。 浓盐酸具有挥发性，容易挥发出氯化氢气体，产生的二氧化碳中会混有氯化氢气体 【解析】浓盐酸具有挥发性，容易挥发出氯化氢气体，产生的二氧化碳中 会混有氯化氢气体，故实验室制取二氧化碳一般用稀盐酸而不用浓盐酸。 134 $$