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

参考答案与重难题解析·化学 75　 重 难 专 题 培 优 练 第 二 部 分 答 案 类型 4　 特殊工艺类 1. (1)除去砂石和未燃尽的秸秆等颗粒较大的固体 (2 ) Ca ( OH ) 2 + Na2CO3 􀪅􀪅 CaCO3 ↓ + 2NaOH、 Ca(OH) 2 +K2CO3 􀪅􀪅 CaCO3↓+2KOH　 OH -和 Cl- (3)用大量清水冲洗 　 (4)减少空气中二氧化碳与 皮蛋表面的碱反应,避免皮蛋制作失败　 (5)醋能与 皮蛋中的碱性物质发生反应 难点突破 本题的难点是要明确在“调浆”过程中 发生化学反应后,泥料中一定含有氢氧化钾和氢氧 化钠两种碱,从而根据碱沾到皮肤上的安全处理措 施和碱的化学性质(能与二氧化碳反应、能与酸反 应)分析和解决对应设问。 2. (1)增大反应物的接触面积,使反应更充分　 (2)CaO+H2O 􀪅􀪅Ca(OH) 2 　 (3)二氧化碳分子间 的间隔变小　 (4)CaO、NaOH 3. (1)使豆子得到充分利用(或得到更多的豆浆,合理 即可)　 (2)化学变化 　 (3)搅拌　 (4)AgNO3 +NaCl 􀪅􀪅AgCl ↓ + NaNO3 (或 AgNO3 + KCl 􀪅􀪅 AgCl↓ + KNO3)　 (5)铁(或 Fe) 类型 5　 转化型流程 1. A　 2. C　 【解析】反应①水通电分解生成氢气和氧气,化 学方程式为 2H2O 通电 􀪅􀪅 2H2 ↑+O2 ↑,由化学方程式 可知,电解水生成的 H2 和 O2 的分子个数比为 2 ∶ 1, A 正确;反应②中,二氧化碳和氢气反应生成甲醇和 水,化学方程式为 CO2 +3H2 􀪅􀪅 CH3OH+H2O,根据 化学方程式可知,生产 1. 6 kg CH3OH 理论上要消耗 CO2 的质量为 1. 6 kg×44 32 = 2. 2 kg,B 正确;由反应① 可知,水中氢元素转化为氢气,由反应②可知,氢气 中的氢元素转化为水和甲醇中的氢元素,故需额外 补充 H2O,C 错误;甲醇和氧气点燃生成二氧化碳和 水,化学方程式为 2CH3OH+3O2 点燃 􀪅􀪅 2CO2 +4H2O, 结合反应②的化学方程式可知,甲醇和二氧化碳的 分子个数比均为 1 ∶ 1,故等质量的甲醇制取时消耗 的 CO2 与燃烧时生成的 CO2 相等,可实现“零碳”排 放,D 正确。 3. B　 【解析】由图可知,该过程中能量转化的形式有 太阳能转化为热能,热能转化为化学能,化学能转化 为热能,热能转化为电能,至少四种,A 正确;反应Ⅰ 为硫酸在一定条件下分解生成二氧化硫、水和氧气, 该反应的化学方程式为 2H2SO4 一定条件 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅 2H2O + 2SO2↑+O2↑,则反应生成二氧化硫和氧气的质量比 为(64×2) ∶ (16×2) = 4 ∶ 1,故每生成 64 g 二氧化 碳,同时生成 16 g 氧气,B 错误;反应Ⅱ为二氧化硫 和水在催化剂的作用下转化为硫酸和硫,该反应的 化学方程式为 3SO2 + 2H2O 催化剂 􀪅􀪅􀪅􀪅 2H2SO4 + S↓, C 正确;图中硫酸、二氧化硫既是反应物,又是生成 物,可以循环使用,D 正确。 4. (1)质量　 (2)CO2 +H2 催化剂 􀪅􀪅􀪅􀪅 CO+H2O　 (3)ABC 5. (1)碱　 (2)低 　 (3) 6Li+N2 􀪅􀪅 2Li3N　 (4)水、 锂(或 H2O、Li)　 (5)27 【解析】 (5)由 6Li+N2 􀪅􀪅 2Li3N、Li3N+3H2O 􀪅􀪅 3LiOH+ NH3 ↑、4LiOH 􀪅􀪅 2H2O + 4Li + O2 ↑可知 2N2 +6H2O 􀪅􀪅 4NH3 +3O2。 设该过程每生成17 kg 氨气,至少需要补充水的质量是 x。 2N2 +6H2O 􀪅􀪅 4NH3 +3O2 108　 68 x 17 kg 108 68 = x 17 kg 　 x= 27 kg。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 能力点 3　 实验探究能力突破 常考能力分类突破 例 1　 【猜想与假设】NaCl 和 NaOH　 4　 NaOH 和 HCl 会发生化学反应 例 2　 【猜想与假设 1】反应物中不含氮元素 【猜想与假设 2】CaO 会与水发生反应 例 3　 【猜想与假设】氧化铜和二氧化锰 例 4　 【实验方案】①紫色石蕊溶液　 ②有气泡产生 【拓展延伸】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 例 5　 (1)1、20、0. 1　 (2)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) 例 6　 【反思评价】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】废液显酸性,会腐蚀下水道,污染水体 例 7　 【设计并实验】(1)②③ (2)酸的浓度 (3)其他条件相同时,金属的粒径越小,反应速率越 快(合理即可) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 57 参考答案与重难题解析·化学76　 重 难 专 题 培 优 练 第 二 部 分 答 案 常考类型分类精练 类型 1　 物质性质的探究 1. (1)Zn+2HCl 􀪅􀪅 ZnCl2 +H2↑　 (2)H2SO4 +2NaOH 􀪅􀪅 Na2SO4 + 2H2O 　 (3) 溶液由紫色变为蓝色 　 (4)Cu(OH) 2 　 (5)复分解反应 2. (1)酸　 (2)氢、氧　 (3)不成立　 澄清石灰水变浑 浊　 3CO+Fe2O3 高温 􀪅􀪅 2Fe+3CO2 　 (4)缺少尾气处理 装置　 (5)1 ∶ 2 ∶ 2　 6 ∶ 1 ∶ 16　 (6)AB 3. 【实验结论 1】碳酸钠溶液　 【实验结论 2】Na2CO3+HCl 􀪅􀪅 NaHCO3 +NaCl　 NaCl(或氯化钠) 【交流反思】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　 【拓展应用】Ca(HCO3) 2 △ 􀪅􀪅 CaCO3↓+H2O+CO2↑ 【解析】【实验结论 1】溶液 pH 大于 7,溶液呈碱性, pH 越大,碱性越强,故碳酸钠溶液的碱性较强。 【实 验结论 2】根据题干信息:ab 段无气泡产生,从 b 点 开始产生气泡。 经测定 b 点溶质只有碳酸氢钠和氯 化钠,则 ab 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 Na2CO3 + HCl 􀪅􀪅 NaHCO3 + NaCl,bc 段碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二 氧化碳,c 点 pH 为 7,则 c 点溶液中的溶质为 NaCl。 【交流反思】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。 【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[Ca(HCO3 ) 2 ]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 Ca(HCO3) 2 △ 􀪅􀪅CaCO3↓+H2O+CO2↑。 4. 【进行实验】甲组:B　 乙组:高　 复分解反应　 丙组:NaOH (或 KOH 等) 　 A 　 NaOH + HCl 􀪅􀪅 NaCl+H2O(与上一空对应)　 【微观探析】水分子 【解析】【进行实验】甲组:pH 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 HCl 更多,根据化学方程式: HCl+NaHCO3 􀪅􀪅 NaCl+H2O+CO2↑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。 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 NaOH 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 NaOH + HCl 􀪅􀪅 NaCl+H2O,B 溶液的酸性更强,所含氢离 子更多,溶质 HCl 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】 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。 类型 2　 反应后物质成分的探究 1. (1)无　 (2) K2SO4 和 H2SO4 　 三 　 (3)固体粉末 逐渐溶解,溶液由无色变成黄色　 (4)盐 (5)K2SO4 + BaCl2 􀪅􀪅 BaSO4 ↓ + 2KCl 　 ( 6) 铁粉 (或锌粉,合理即可) 2. 【学习交流】 (1) 氢气(或 H2 ) 　 2NaOH +CO2 􀪅􀪅 Na2CO3 +H2O　 (2)白色沉淀 【做出猜想】 Ca( OH) 2 和 Na2CO3 能发生反应,不能 共存 【实验验证】(1)无色酚酞溶液　 (2)二 【拓展反思】3 【解析】【学习交流】(1)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 X 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 2NaOH + CO2 􀪅􀪅 Na2CO3 +H2O。 (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,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。 【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】 (1) 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。 (2)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。 【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 pH = 2,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。 3. (1)排尽装置内的空气,防止绿矾被空气中的氧气氧 化　 (2)①Fe2O3 　 ②H2O　 ③有固体析出 (3) ①2FeSO4 ·7H2O 高温 􀪅􀪅 Fe2O3 + SO3 ↑ + SO2 ↑ + 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 67 参考答案与重难题解析·化学 77　 重 难 专 题 培 优 练 第 二 部 分 答 案 14H2O↑　 ②2　 ③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 【解析】(1)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 N2 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。 (2) 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 Fe2O3,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 H2O;③绿矾的 分解产物中有 SO3,SO3 常温下为气态,0 ℃ 时为固 态,则可观察到 C 装置中 U 形管内有固体析出。 (3)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 2FeSO4·7H2O 高温 􀪅􀪅Fe2O3 +SO3↑+SO2↑+14H2O↑; 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 x, 2FeSO4·7H2O 高温 􀪅􀪅Fe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O↑ 556　 　 80 13. 9 g　 x 556 80 = 13. 9 g x 　 x = 2 g,即 C 装置中收集到的氧化物 的质量理论上为 2 g;③SO2 也能使澄清石灰水变浑 浊,但该实验中检验 SO2 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。 4. (1)炭黑　 (2)反应物中不含氢元素,不可能生成氢 氧化钠　 (3)碳酸钠溶液也呈碱性,也能使无色酚酞 溶液变为红色　 (4)检验并除去碳酸钠 　 (5)三　 (6)4Na+3CO2 点燃 􀪅􀪅 2Na2CO3 +C 【解析】(1)钠能发生类似于 CO2 与镁的反应,2Mg+ CO2 点燃 􀪅􀪅 2MgO+C,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。 (2)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。 (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。 (4)方案 3 中加入过量 BaCl2 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。 (5)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)根据以上 分析,Na 在 CO2 中燃烧生成碳酸钠和碳,反应的化 学方程式为 4Na+3CO2 点燃 􀪅􀪅 2Na2CO3 +C。 5. (1)【作出猜想】H2 　 【实验探究】②将带火星的木条 放在导管口　 【结论】Cu2+ 　 (2)【实验探究】2、3 Cu(OH) 2 是蓝色沉淀 　 【设计实验】先将蓝绿色不 溶物溶于足量稀盐酸中,再向其中滴加少量 BaCl2 溶 液,产生 白 色 沉 淀, 证 明 蓝 绿 色 不 溶 物 中 含 有 Cu2(OH) 2SO4 　 ( 3) 【 交流讨论】 Cu、 CuO 　 CuO + H2SO4 􀪅􀪅 CuSO4 +H2O,溶液变蓝,铜不与稀硫酸反 应,试管底部有亮红色固体 类型 3　 物质组成及成分的探究 1. 【实验过程】白色沉淀部分溶解　 【交流评价】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 2. (1)氧化钙固体遇水也会放热　 (2) CaO　 (3)20 ℃ 时,硫酸钠和碳酸钠饱和溶液的溶质质量分数都达 不到 20% 　 ( 4) ①部分沉淀溶解,有气泡产生 　 ②NaCl+AgNO3 􀪅􀪅AgCl↓+NaNO3 　 (5)试剂取用 时,标签未朝向手心 【解析】(2) CaO 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 Na2CO3 溶液,观察到有白 色沉淀产生,则说明该固体为 CaO。 (3)根据表格数 据可知 20 ℃时,碳酸钠与硫酸钠饱和溶液的溶质质 量分 数 分 别 为 21. 8 g 100 g+21. 8 g × 100% ≈ 17. 9%, 19. 5 g 100 g+19. 5 g ×100%≈16. 3%,则该瓶液体试剂不可 能是 Na2CO3 溶液或 Na2SO4 溶液,原因是 20 ℃ 时, 硫酸钠和碳酸钠饱和溶液的溶质质量分数都达不到 20%。 (4)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 NaCl +AgNO3 􀪅􀪅 AgCl↓+NaNO3。 3. (1)CuSO4 　 (2)BaCl2 +Na2CO3 􀪅􀪅2NaCl+BaCO3↓ (3)【猜想假设】NaOH、Na2CO3 　 【实验探究】无色酚 酞溶液　 【拓展反思】 (1)检验并除去碳酸钠　 氯化 钙溶液(合理即可) 【解析】(1)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。 (2)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 BaCl2 + 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 77 参考答案与重难题解析·化学78　 重 难 专 题 培 优 练 第 二 部 分 答 案 Na2CO3 􀪅􀪅 2NaCl+ BaCO3↓。(3)【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 BaCl2 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。 【拓展反 思】 ( 1) 根据以上分析可知, 步骤 Ⅰ 中滴加过量 BaCl2 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 BaCl2 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。 4. (1)锥形瓶　 (2)移动铂丝与溶液脱离(或打开止水 夹) 　 ( 3 ) AgNO3 + HCl 􀪅􀪅 AgCl ↓ + HNO3 　 (4) m1 9 g+ 2m2 73 g　 (5)ABD 【解析】(2)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 H2O2 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。 (3)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 AgNO3 +HCl 􀪅􀪅 AgCl↓+HNO3。 (4) 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 m1 g、m2 g、m3 g,则 塑料样品中氢元素的质量为 m1 g×( 2 18 ×100%) +m2 g× ( 1 36. 5 ×100%)= m1 9 g+ 2m2 73 g。 (5)m3 g 二氧化碳中 碳元素的质量为 m3 g×( 12 44 ×100%) = 3m3 11 g,m2 g 氯 化氢中氯元素的质量为 m2 g × ( 35. 5 36. 5 × 100%) = 71m2 73 g,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 3m3 11 g 12 : 71m2 73 g 35. 5 = 73m3 ∶ 88m2,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 3m3 11 g+ m1 9 g+m2 g,根据质量守恒 定律,反应前后元素种类不变,若 m1 9 +m2 + 3m3 11 =m,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 ABD。 类型 4　 定量类探究 1. (1)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)　 (2)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)CO2 +2NaOH 􀪅􀪅 Na2CO3 +H2O (4)5. 3%　 (5) 偏大 　 (6) Ca( OH) 2 +Na2CO3 􀪅􀪅 CaCO3↓+2NaOH(合理即可) 【解析】(1)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。 (2)锥形 瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿氮气,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 CO2 +2NaOH 􀪅􀪅 Na2CO3 +H2O。 (4)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 = 2. 2 g,设废 液中碳酸钠的溶质质量分数是 x, Na2CO3 +H2SO4 􀪅􀪅 Na2SO4 +H2O+CO2↑ 106 44 100 g×x 2. 2 g 106 44 = 100 g×x 2. 2 g ,x = 5. 3%,则废液中碳酸钠的溶质质 量分数是 5. 3%。 (5)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。 (6)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 Ca(OH) 2 +Na2CO3 􀪅􀪅 CaCO3↓+2NaOH。 2. (1)20%　 (2)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　 (3)Fe+H2SO4 􀪅􀪅 FeSO4 +H2↑　 (4)①B　 ②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 ③2. 9% 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 87 参考答案与重难题解析·化学 79　 重 难 专 题 培 优 练 第 二 部 分 答 案 【解析】(1)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 10 g 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 8 g,说明氯化钠的 质量为 10 g-8 g = 2 g,则氯化钠的质量分数是 2 g 10 g × 100% = 20%。 (2)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。 (3)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 Fe+H2SO4 􀪅􀪅 FeSO4 +H2↑。 (4) ①一氧化碳具有可燃性,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。 ②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。 ③B 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 0. 22 g。 设样品中四 氧化三铁的质量分数为 x, Fe3O4 +4CO 高温 􀪅􀪅3Fe+4CO2 232 176 10 g×x 0. 22 g 232 176 = 10 g×x 0. 22 g 　 　 x= 2. 9% 故样品中四氧化三铁的质量分数为 2. 9%。 类型 5　 影响因素类探究 1. (1)有　 (2)2H2O2 MnO2 􀪅􀪅 2H2O+O2↑　 (3)作对照 (4)增大　 (5)10 2. (1)Fe+CuSO4 􀪅􀪅FeSO4 +Cu　 (2)薄钢片表面的膜 能够消耗腐蚀剂(合理即可) 　 (3)探究不同 pH 的 膜化剂对钢片表面形成的膜层外观影响 (4)60 ℃ ~ 70 ℃ 　 2. 5 ~ 3. 0　 (5)取 60 ℃ 、70 ℃ 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 　 (6)膜化剂浓度对钢铁膜化处理效果有何影响(合理 即可) 类型 6　 异常现象的探究 1. 【实验探究一】溶液由蓝色变成绿色　 (1)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) CuCl2 + 2AgNO3 􀪅􀪅 Cu(NO3) 2 +2AgCl↓　 (3)氯化铜溶液的浓度 越小,则颜色越偏蓝并且越浅　 (4)16. 7%　 (5)浅 蓝色　 墨绿色 【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。 (1)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)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 CuCl2 + 2AgNO3 􀪅􀪅 Cu(NO3) 2 +2AgCl↓。 (3)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。 (4)为了 使氯化铜溶液呈现绿色,则根据表中数据可知,加入 5 mL 水时为绿色,之后变为蓝色,则溶液的溶质质 量分数不低于 1 g 1 g+5 g ×100%≈16. 7%。 (5)溶质质 量分数为 10%的氯化铜溶液,由表格信息可知加入 9 mL 水 时, 氯 化 铜 溶 液 中 溶 质 的 质 量 分 数 为 1 g 1 g+9 g ×100% = 10%,故此溶液的颜色为浅蓝色;将 该溶液恒温蒸发 30 g 水后, 溶质质量分数变为 50 g×10% 50 g-30 g ×100% = 25%,由题中表格可知加入 3 mL 水时,氯化铜溶液中溶质的质量分数为 1 g 1 g+3 g × 100% = 25%,故溶液的颜色变为墨绿色。 2. (1)红色　 (2) 稀盐酸体积 　 (3) 减小 　 (4) HCl、 NaCl　 (5)Na2CO3 +HCl 􀪅􀪅 NaCl+NaHCO3 【解析】(1)A 点 pH>7,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。 (2)根据图 2 可 知,需要采集 pH 和稀盐酸体积数据,“ pH 传感器” 采集的坐标数据是溶液 pH,则“液滴数传感器”采集 的坐标数据是稀盐酸体积。 (3)从图 2 可知,随着稀 盐酸的滴入,稀盐酸体积变大,溶液的 pH 减小。 (4)D 点对应 pH = 2,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 D 点对应溶液中含有的溶质有 HCl、NaCl。(5)B 点溶液 pH = 8. 2,而碳酸氢钠溶液的 pH 约为 8. 2,则 推测 B 点溶质中有碳酸氢钠。 则在 A~ B 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 Na2CO3 +HCl 􀪅􀪅 NaCl+NaHCO3。 3. 【实验探究 1】(1)2NaOH+CO2 􀪅􀪅Na2CO3 +H2O 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 97 参考答案与重难题解析·化学80　 重 难 专 题 培 优 练 第 二 部 分 答 案 【实验探究 2】无明显现象　 【实验分析】 (1)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 　 ( 2) < 　 【 得出结论】 Ca ( OH) 2 + 2HCl 􀪅􀪅CaCl2 +2H2O　 【交流反思】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】【实验探究 1】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 2NaOH +CO2 􀪅􀪅 Na2CO3 +H2O。 【实验探究 2】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。 【实验分析】 (1) 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)400 s 时 a 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,pH<7。 【得出结 论】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 Ca(OH)2 +2HCl 􀪅􀪅 CaCl2 +2H2O。 【交流反思】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。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 项目式 / 主题式探究分类型训练 1. (1)罐盖　 (2)2Al+6HCl 􀪅􀪅2AlCl3 +3H2↑　 (3)纯铝表面有划痕,而罐体没有划痕　 (4)AD (5)取反应后的上层清液,加入适量的过氧化氢溶 液,振荡后再滴入适量的硫氰化钾溶液,若观察到溶 液变为红色,则证明罐体铝合金中含铁　 (6)合金内 原子层之间的相对滑动变难　 适当提高铝合金中的 含铜量 【解析】(2)铝质易拉罐罐体上产生气泡的原因是铝 和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应的化学方程 式为 2Al+6HCl 􀪅􀪅2AlCl3 +3H2 ↑;(3)合金的硬度 大于组成其纯金属的硬度,根据结论罐体是铝合金, 则相同厚度的纯铝和罐体,相互刻画,比较硬度,纯 铝表面有划痕,而罐体没有划痕,可说明罐体是铝合 金;(4)打磨罐体除去表面覆盖物,剪成小碎片,取少 量小碎片于试管中,加入足量稀盐酸并加热,使之充 分反应,铁和氧化铝均能与稀盐酸反应,而铜和碳不 会与稀盐酸反应,所以实验 3 最终在试管底部残留 少许固体物质,固体物质不可能含有铁和氧化铝,故 选 AD;(5)根据资料可知,亚铁离子遇到过氧化氢溶 液时易被氧化为铁离子, 铁离子遇到硫氰化钾 (KSCN)溶液,溶液变为红色,实验 3 上层清液为无 色,欲证明罐体铝合金中含铁的方法是取反应后的 上层清液,加入适量的过氧化氢溶液,振荡后再滴入 适量的硫氰化钾溶液,若观察到溶液变为红色,则证 明罐体铝合金中含铁;(6)由图 1 可知,纯金属内原 子排列十分规整,纯金属内加入合金元素,硬度变大 的原因是合金内原子层之间的相对滑动变难,由图 2 可知,铝合金的硬度和抗拉强度随着含铜量的增加 逐渐增大,所以增强铝合金的硬度和抗拉强度的措 施是适当提高铝合金中的含铜量。 2. (1)混合物　 (2)硬水　 (3) MgCO3 　 (4)适量的氢 氧化钠　 水垢中含有碳酸镁,不含氢氧化钙 (5)CaCO3、MgCO3 　 (6)①除去水中的色素和异味 ②地面沉降、塌陷(合理即可) 【解析】(3)根据有关物质在水中的溶解性表可知, 氢氧化钙和碳酸镁微溶于水,则水垢中还可能含有 氢氧化钙或碳酸镁。 (4)二氧化碳与氢氧化钙反应 生成碳酸钙沉淀和水,在烧杯中放入少量研碎的水 垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,静置一段时间后,取 上层清液于两支试管中,分别编号为①和②,向试管 ①中通入 CO2 后观察到无白色沉淀产生,说明水垢 中不含氢氧化钙,碳酸镁与氢氧化钠溶液反应生成 氢氧化镁沉淀和碳酸钠,而实验现象是产生白色沉 淀,故向试管②中加入适量的氢氧化钠溶液,产生白 色沉淀,说明水垢中含有碳酸镁,则实验结论是水垢 中还含有碳酸镁,不含氢氧化钙。 (5) 假设 10 g 固 体全部是碳酸钙或碳酸镁,则反应中固体质量、生成 二氧化碳的质量关系如下: CaCO3 +2HCl 􀪅􀪅CaCl2 +CO2↑+H2O 100 44 10 g 4. 4 g MgCO3 +2HCl 􀪅􀪅MgCl2 +CO2↑+H2O 84 44 10 g 5. 2 g 据此分析题干数据,10 g 固体与足量稀盐酸反应生 成 4. 8 g 气体,介于 4. 4 g ~ 5. 2 g 之间,说明白色固 体的成分是碳酸钙和碳酸镁。 3. 任务一:小苏打 任务二:加热分解等质量的碳酸氢铵、碳酸氢钠,碳 酸氢铵产生的气体更多(合理即可) 任务三:(2) ①再次从 m 端通入氮气一段时间 　 偏 小 　 ② 2NH3 + H2SO4 􀪅􀪅 ( NH4 ) 2SO4 ( 或 NH3 + H2SO4 􀪅􀪅 NH4HSO4)　 ③防止空气中的水进入装 置 C 影响测定结果 　 (3)装置 B、C 对调后,浓硫酸 除去氨气和水,碱石灰吸收二氧化碳,称量反应前后 对调的干燥管质量,其质量差即为二氧化碳的质量, 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 08 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 能力点 3　 实验探究能力突破　 　 　 　 常考能力分类突破 　 　 　 　 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 1:NaCl 猜想 2:NaCl 和 HCl 猜想 3:　 NaCl 和 NaOH　 猜想 4:NaCl、NaOH 和 HCl 大家讨论后一致认为猜想 　 4 　 不合理,理由是 　 NaOH 和 HCl 会发生化学反应　 。 【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 C(A 过量) 猜想 3:物质 B 和 C(B 过量) 错误猜想:A、B 在同一猜想中 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 例 2　 电石的主要成分是碳化钙( CaC2 ),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 1:H2 猜想 2:NH3 猜想 3:C2H2 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 1:CaO 猜想 2:Ca(OH) 2 猜想 3:CaCO3 小刚提出猜想 1 不成立,其原因是　 CaO 会与水发生反应　 。 【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 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 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:　 氧化铜和二氧化锰　 猜想 4:氧化铜、木炭和二氧化锰 【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: ①2 种物质:AB、AC、BC ②3 种物质:ABC 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 011 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 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 1:CaCl2 和 HCl 猜想 2:CaCl2 猜想 3:CaCl2 和 Ca(OH) 2 【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 紫色石蕊溶液 溶液变红 ②取少量溶液于试管中,滴加碳酸 钠溶液 有气泡产生 猜想 1 成立 【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 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 【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)。 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 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 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 / mL 温度 / ℃ 二氧化锰固体 的用量 / g ① 5 1 20 0. 1 ② 12 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 (1)表格中的数据依次为　 1、20、0. 1　 。 (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:　 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,质量较大的二氧化锰产生的氧气体积较多(合理即可) 　 , 证明二氧化锰质量越大,反应速率越快。 【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)。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 111 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 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 【反思评价】小明同学立即对上述方案提出了质疑,理由是　 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　 。 同 学们再次进行实验,证明小华的猜想成立。 【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　 。 【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。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 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 20 mL) 金属 (均取 2 g) 金属的 形状 收集 50 mL H2 所需时间 / s ① 10% 镁 粉末状 60 ② 10% 铁 片状 120 ③ 10% 镁 片状 102 ④ 20% 铁 片状 110 (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　 ②③　 。 (2)对比实验②和④可知,金属与酸反应的快慢与　 酸的浓度　 有关。 (3)对比上述实验数据,还可得出的结论是　 其他条件相同时, 金属的粒径越小,反应速率越快(合理即可) 　 。 【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。 【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,……越……,……越 ……” (注意结论需要与实验目的相 呼应) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 211 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 常考类型分类精练 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。 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 (1)B 中的化学方程式为 　 Zn+2HCl 􀪅􀪅 ZnCl2+H2↑　 向 C 中滴加稀硫酸 溶液红色褪去 (2) C 中的化学方程式为 　 H2SO4 + 2NaOH 􀪅􀪅 Na2SO4+2H2O　 探究碱的 化学性质 向 D 中滴加氢氧化钠 溶液 (3)D 中的现象为 　 溶 液由紫色变为蓝色　 可溶性碱与指示剂作用 向 E 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　 Cu(OH)2　 探究盐的 化学性质 向 F 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 　 复分解反应　 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 HCOOH;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　 酸 　 (填“酸”或“碱”)性。 (2)小亮同学根据蚁酸中含有　 氢、氧 　 元素,推测出蚁酸分解生成的氧化物之一是 H2O。 (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 CO2;Ⅱ. 该氧化物是 CO。 他将蚁酸分解产生的气体通过下图实验装置进行验证: 311 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 实验过程中,装置甲中无明显现象,则猜想Ⅰ　 不成立 　 (填“成立”或“不成立”);若猜想Ⅱ成 立,则装置丁中的现象是　 澄清石灰水变浑浊 　 ,装置丙中发生反应的化学方程式是　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 【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( HCOOH)中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为 　 1 ∶ 2 ∶ 2 　 ,质量比为 　 6 ∶ 1 ∶ 16　 (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　 AB　 (填字母序号)。 A. 苏打水 B. 肥皂水 C. 醋酸 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 pH 试纸测得等浓度的碳酸氢钠溶液的 pH 为 9,碳酸钠溶液的 pH 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　 。 实验二:探究碳酸钠和盐酸的反应 【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 pH 变化与时间的关系如图所示。 观察 到 ab 段无气泡产生,从 b 点开始产生气泡。 经测定 b 点溶质只 有碳酸氢钠和氯化钠,c 点 pH 为 7。 【实验结论 2】碳酸钠和盐酸的反应是分两步发生的,ab 段发生 反应的化学方程式为　 Na2CO3+HCl 􀪅􀪅 NaHCO3+NaCl 　 ,c 点 溶液中的溶质为　 NaCl(或氯化钠) 　 。 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　 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　 ,试管 B 中出现　 澄清石灰 水变浑浊　 现象,证明有二氧化碳生成。 【实验结论 3】碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠。 【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 [Ca(HCO3) 2]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:　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 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。 【进行实验】取两份等体积的质量分数为 1%的稀盐酸,分别标记为 A 溶液和 411 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 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 乙组 丙组 取样,用 pH 计分别测量 A、B 溶液 的 pH 测得 A 溶液 pH 为 0. 6,B 溶液 pH 为 0. 5 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　 高　 ( 1 ) 分 别 取 5 mL 等 浓 度 的 　 NaOH(或 KOH 等) 　 (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 (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　 A　 (填“A”或“B”)溶液 酸性更强的是　 B　 (填 “A”或“B”)溶液 相关反应的基本反应类 型为　 复分解反应　 相关 反 应 的 化 学 方 程 式为 　 　 猜想 Ⅲ 正确 【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　 。 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 KOH 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　 无　 色,结论是稀硫酸和 KOH 溶液发生了化学反应。 【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　 K2SO4 和 H2SO4 　 ;猜想三:有 K2SO4 和 KOH。 根据甲同学的实验,猜想　 三　 一定错误。 【进行实验】(3)为验证猜想,同学们选用 Fe2O3 粉末、BaCl2 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 Fe2O3 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 BaCl2 溶液 产生白色沉淀 猜想二正确 511 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 【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　 盐　 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　 K2SO4+BaCl2 􀪅􀪅 BaSO4 ↓+2KCl　 (用化学方程式表示)。 (6)丁同学认为方案一中的 Fe2O3 粉末可以用一种单质　 铁粉(或锌粉,合理即可) 　 代替,也能 得到同样的实验结论。 2. (2024 陕西)某化学兴趣小组的同学,用下面实验“DIY”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 X 是　 氢气(或H2)　 ,乙中反应的化学方程式为　 2NaOH+CO2 􀪅􀪅 Na2CO3+H2O　 。 (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　 白色沉淀　 ,随后结束实验。 【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:NaOH　 　 　 　 　 　 猜想二:NaOH、Na2CO3 猜想三:NaOH、Ca(OH) 2 　 　 猜想四:NaOH、Ca(OH) 2、Na2CO3 小组讨论后,确定只有猜想四不合理。 你认为理由是 　 Ca(OH) 2 和 Na2CO3 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、Na2CO3 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　 无色酚酞溶液　 也能达到实验目的。 (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　 二　 成立。 【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 pH = 2,则废液中溶质 的成分除 HCl 外,还有　 3　 种。 3. (2024 乐山)绿矾(FeSO4·7H2O,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 13. 9 g 绿矾 611 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 样品,设计如下实验探究绿矾分解的产物。 已知:①SO3 常温下为气态,0 ℃时为固态;②SO2 有漂白性,能使品红溶液褪色。 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 N2 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　 。 (2)假设 A~ E 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　 Fe2O3 　 ②B 装置中无水硫酸铜变蓝 绿矾的分解产物中有　 H2O 　 ③C 装置中 U 形管内　 有固体析出 　 绿矾的分解产物中有 SO3 ④D 装置中品红溶液褪色 绿矾的分解产物中有 SO2 (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　 g。 ③SO2 也能使澄清石灰水变浑浊,但该实验中检验 SO2 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　 。 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 Mg 能在 CO2 中燃烧,根据金属活动 性顺序,Na 比 Mg 活泼,由此猜想 Na 也能在 CO2 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。 ②Na2CO3 溶液显碱性;BaCl2 溶液显中性。 【实验探究一】Na 能在 CO2 中燃烧吗? 步骤 1:制取并收集一瓶纯净干燥的 CO2 气体。 步骤 2:将燃着的钠迅速伸入集气瓶中,观察到钠在 CO2 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　 炭黑　 。 【初步结论】Na 能在 CO2 中燃烧。 【实验探究二】Na 在 CO2 中燃烧生成的白色物质成分是什么? 711 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 【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　 。 【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 Na2CO3。 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。 【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,也能使酚酞溶液变为红色　 　 　 。 (4)方案 3 中加入过量 BaCl2 溶液的目的是　 检验并除去碳酸钠　 。 【实验结论】(5)综上所述,你认为猜想　 三　 成立。 (6)写出 Na 在 CO2 中燃烧的化学方程式:　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 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 H+或 OH-,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 1:SO2;　 　 　 　 　 　 猜想 2:O2;　 　 　 　 　 　 猜想 3:　 H2 　 。 【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　 将带火星的木条放在导管口 　 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 【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 pH,发现硫酸铜溶 液的 pH = 4,硫酸钠溶液的 pH = 7。 【结论】硫酸铜溶液显酸性,是由　 Cu2+ 　 (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 H+反应生成 H2。 (2)【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分 【查阅资料】碱式碳酸铜[Cu2(OH) 2CO3]为绿色固体,不溶于水但能溶于酸。 【作出猜想】猜想 1:Cu(OH) 2;猜想 2:Cu2(OH) 2CO3;猜想 3:Cu(OH) 2 和 Cu2(OH) 2CO3。 【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　 2、3　 (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　 Cu(OH) 2 是蓝色沉淀　 。 811 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 【查阅资料】某种碱式硫酸铜[Cu2(OH) 2SO4]为蓝绿色固体,不溶于水能溶于酸。 【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 Cu2(OH) 2SO4。 简述实验操作及 现象(可供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、BaCl2 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 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,证明蓝绿色不溶物中含有 Cu2(OH) 2SO4 　 。 (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　 Cu、CuO　 (填化学式),也能产生上述实验现 象,理由是　 CuO+H2SO4 􀪅􀪅 CuSO4+H2O,溶液变蓝,铜不与稀硫酸反应,试管底部有亮红色固体　 (结合化学方程式和必要的文字说明)。 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 1. (2024 遂宁改编)同学们学习了盐的相关知识后,知道 BaCO3 为白色固体,难溶于水;BaSO4 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】Na2CO3 与 Na2SO4 的区别 【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 1~ 2 mL 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 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　 Na2CO3 溶 液 中 混有 Na2SO4 911 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 【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　 滴加少量稀盐酸,生成的碳酸钡可能没有反应完全　 ;则步骤 1 中一定发生反应的化学方程 式为　 BaCl2+Na2CO3 􀪅􀪅 BaCO3↓+2NaCl　 。 【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。 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。 观察标签并回顾本节实验课所有试剂 中与标签有关的有:Na2CO3 溶液、Na2SO4 溶液、NaCl 溶液,NaNO3 固体、NaOH 固体、CaO 固体。 任务一:探究固体试剂成分 【提出问题】这瓶固体试剂是什么? 【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 NaOH 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 Na2CO3 溶液,观察到有白色沉淀产生。 【实验结论】(2)该固体试剂是　 CaO　 。 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】20 ℃时,碳酸钠与硫酸钠在水中的溶解度如下: 物质 Na2CO3 Na2SO4 溶解度 / g(20 ℃) 21. 8 19. 5 【讨论交流】 (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 Na2CO3 溶液或 Na2SO4 溶液,原因是　 20 ℃时,硫酸钠和碳酸钠的饱和溶液的溶质质量分数都达不到 20%　 。 【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:　 部分沉淀溶解,有气泡产生　 。 ②操作Ⅲ中发生反应的化学方程式为　 NaCl+AgNO3 􀪅􀪅AgCl↓+NaNO3 　 。 【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　 。 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 021 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 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　 CuSO4 　 (填化学式)。 (2)生成白色沉淀的化学方程式为　 BaCl2+Na2CO3 􀪅􀪅2NaCl+BaCO3↓　 。 (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】BaCl2 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:　 NaOH、Na2CO3 　 (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 BaCl2 溶液 产生白色沉淀 步骤Ⅱ 过滤,取上层清液,滴加　 无色酚酞溶液 　 溶液变为红色 猜想 3 成立 【拓展反思】 (1)步骤Ⅰ中滴加过量 BaCl2 溶液的目的是　 检验并除去碳酸钠　 。 如果步骤Ⅰ中的 BaCl2 溶液 用　 氯化钙溶液(合理即可) 　 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。 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。 图 1 　 　 图 2 　 　 图 3 Ⅰ. 设计氧气的发生装置 (1)图 1 中仪器 X 的名称为　 锥形瓶　 (填“集气瓶”或“锥形瓶”)。 (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　 。 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 m g 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 m1 g、m2 g 和 m3 g。 (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) (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 121 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 式为　 AgNO3+HCl 􀪅􀪅AgCl↓+HNO3 　 。 (4)该塑料样品中氢元素的质量为　 　 　 　 　 　 　 　 　 (用代数式表示)。 (5)关于该实验,下列说法正确的是　 ABD　 (填字母序号)。 A. 该塑料中碳原子与氯原子的个数比为 73m3 ∶ 88m2 B. 若 m1 9 +m2 + 3m3 11 =m,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 类型 4 定量类探究 􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀦂 􀦂 􀦂􀦂 思维模型 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】①BaCl2 +Na2CO3 􀪅􀪅 BaCO3 ↓+2NaCl;②BaCl2 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。 【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。 【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 Na2CO3 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 NaOH 【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 100 g 废液样品放入装置 A 的锥形瓶中,先通入一会儿 N2,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 N2 后,测得装置 C、D 分别增重 2. 1 g 和 0. 1 g。 221 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 (2)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿 N2,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　 CO2+2NaOH 􀪅􀪅 Na2CO3+H2O 　 。 (4)废液中碳酸钠的溶质质量分数是　 5. 3% 　 (保留到 0. 1%)。 (5)如果缺少装置 B,会使测定的碳酸钠含量　 偏大 　 (填“偏大”或“偏小”)。 【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　 Ca(OH) 2+Na2CO3 􀪅􀪅 CaCO3↓+2NaOH 　 。 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 Fe3O4。 现对有关物质的性质 及成分进行探究。 【查阅资料】①铁粉、Fe3O4 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。 实验一:测定加热棒内氯化钠的含量 (1)步骤 1:取 10 g 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 8 g,则氯化钠的质量分数是　 20%　 。 (2)步骤 2:取步骤 1 中的滤液和洗涤液,加入过量 AgNO3 溶液,生成白色沉淀,该反应属于 　 复分解反应　 (填基本反应类型),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,则实验结果将　 偏大　 (填“偏小”“偏大”或“无影响”)。 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:　 Fe+H2SO4 􀪅􀪅FeSO4+H2↑　 。 实验三:测定加热棒内四氧化三铁的含量 (4)另取 10 g 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。 ①实验开始时,进行的实验操作为　 B　 (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 图 2 ②设计 C 装置的目的是　 防止空气中的二氧化碳和水进入 B 装置,影响实验结果　 ,写出该装置的 不足之处:　 缺少尾气处理装置　 。 ③实验前后 B 装置的质量差为 0. 22 g,则样品中四氧化三铁的质量分数为　 2. 9%　 。 321 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 类型 5 影响因素类探究 􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀦂 􀦂 􀦂􀦂 思维模型 1. 某化学兴趣小组在学习 O2 制备时,对 MnO2 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 O2 传感器测定实验 过程中 O2 含量变化情况,得到如图所示曲线。 组别 试剂 第一组 2 mL 5%H2O2 第二组 2 mL 5%H2O2 +3 滴 FeCl3 溶液 第三组 2 mL 5%H2O2 +3 滴 CuSO4 溶液 第四组 2 mL 5%H2O2 +少量 MnO2 粉末 【实验结论】对比四条曲线,进行分析: (1)FeCl3 溶液、CuSO4 溶液对 H2O2 的分解　 有　 (填“有”或“无”)催化作用。 (2)试写出实验中催化效果最优的 H2O2 分解的化学方程式:　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 (3)第一组实验的目的是　 作对照　 。 (4)小组的同学们不加催化剂,在不同温度下,用不同浓度的 H2O2 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　 增大　 (填“增大”或“减小”)反应物浓度可加快 H2O2 的 分解。 　 　 　 温度 H2O2 浓度　 　 　 　 50 ℃ 60 ℃ 70 ℃ 5% 无明显气泡 无明显气泡 极少量气泡 10% 无明显气泡 无明显气泡 少量气泡 15% 无明显气泡 少量气泡 较多气泡 (5)实验需要 30 g 10%的双氧水,可用 15%的双氧水加　 10　 g 蒸馏水配制。 421 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 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,60 s 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。 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　 Fe+CuSO4 􀪅􀪅FeSO4+Cu　 (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) 　 。 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 pH = 3、不同温度的膜化剂中浸泡 20 min,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 【实验 3】已知 pH≥3. 5 时,膜化剂不稳定。 其他条件相同时,将薄钢片放入 60 ℃ 、不同 pH 的膜 化剂中浸泡 20 min,观察钢片表面形成的膜层外观。 结果如表: pH 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　 探究不同 pH 的膜化剂对钢片表面形成的膜层外观影响　 。 (4)根据实验 2、实验 3 的结果,膜层外观符合要求的温度、pH 的范围依次为　 60 ℃~ 70 ℃ 　 、 　 2. 5~ 3. 0　 。 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、pH。 (5)实验 4 中,确定适宜温度的实验方案是　 取 60 ℃、70 ℃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) 　 。 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。 521 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 【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 　 溶液由蓝色变成绿色　 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 猜想一成立 【反思与评价】(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　 。 (2)写出氯化铜与硝酸银反应的化学方程式:　 CuCl2+2AgNO3 􀪅􀪅Cu(NO3) 2+2AgCl↓　 。 【实验探究二】 小张同学取 1. 0 g 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 1. 0 g / mL) 水的体积 / mL 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　 。 (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　 16. 7%　 (结果精确到 0. 1%) 时,溶液呈绿色。 (5)小张同学在室温下配制了 50 g 溶质质量分数为 10%的氯化铜溶液,此溶液的颜色为　 浅蓝 色　 ,将该溶液恒温蒸发 30 g 水,溶液的颜色会变为　 墨绿色　 。 2. 【数字化实验】(2024 宜宾)某实验小组将稀盐酸逐滴加入 Na2CO3 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 1. 825%的稀盐酸与 20 mL 饱和 Na2CO3 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 pH 随滴入稀盐酸体 积的变化关系如图 2 所示。 实验中发现 A ~ B 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。 图 1 　 　 图 2 【查阅资料】NaHCO3 溶液的 pH 约为 8. 2。 【实验分析】(1)图 2 中 A 点对应溶液的颜色是　 红色　 。 (2)“液滴数传感器”采集的坐标数据是　 稀盐酸体积　 。 (3)随着稀盐酸滴入,溶液 pH　 减小　 (填“增大”“不变”或“减小”)。 621 重难专题培优练 能 力 点 3 实 验 探 究 能 力 突 破 (4)图 2 中 D 点对应溶液中含有的溶质有　 HCl、NaCl　 (填化学式)。 【实验结论】(5)稀盐酸滴入 Na2CO3 溶液,反应分两段进行。 A~ B 段:反应的化学方程式是　 Na2CO3+HCl 􀪅􀪅 NaCl+NaHCO3 　 。 B ~ C 段:A~ B 段的生成物继续与稀盐酸反应转化为 CO2 逸出。 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:　 2NaOH+CO2 􀪅􀪅Na2CO3+H2O　 。 (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。 【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。 【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 　 无明显现象　 猜想二、三均不成立 【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 75 mL 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。 a 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 b 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 【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　 。 (2)该实验条件下,400 s 时 a 曲线对应烧杯中的液体 pH　 <　 (填“ >”“ <”或“ = ”)7。 【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:　 Ca(OH) 2+2HCl 􀪅􀪅CaCl2+2H2O　 。 【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　 。 721