内容正文:
研究山东新考情 更懂中考新方向
山东新中考
化学
精讲册
2
第二部分 专题复习 高分保障
山东中考重难题型突破
题型三 实验探究题
3
类型一 物质组成成分的探究
例1 .(2025济宁17题4分)“双吸剂”的成分为 铁粉、生石灰,是一种常用的袋装食品保鲜剂。 小明同学在破损的食品包装袋中发现一包久置的“双吸剂”,于是对该固体成分进行了探究 :
【提出问题】久置后固体的成分是什么?
【初步观察】打开“双吸剂”包装,发现固体粉 末黑白相间,还有少量红棕色。
【作出猜想】久 置 固 体 中 可 能 含 有 Fe、Fe2O3、 CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃ 中的几种。
【实验探究】
取少量固体样品研磨,置于烧杯中,用磁铁吸 引,黑色粉末能被吸引,说明有铁粉存在,然后将黑色粉末完全吸引取走。用残留的固体继 续进行了如图实验:
【实验分析】
(1) 温度计示数变大,说明该固体样品中一定含有 。
(2) 向滤液中滴加酚酞试液后溶液变 ,说明该固体样品中一定含有Ca(OH)₂。
(3) 向滤渣中滴加足量稀盐酸有气泡生成,最 后溶液变成黄色,说明该固体样品中一定含有 CaCO₃ 和 。
红色
Fe2O3
【实验反思】
(4)小明同学认真思考后,认为【实验分析】(2) 中得到固体样品中含有 Ca(OH)2的结论不合理,理由是 _____________________ __
__________。
氧化钙与水反应生成氢氧化钙,无法确定固体中 是否含有
氢氧化钙
解析:(1)取少量残留固体加水搅拌,温度计示数变大,说明放出大量热,说明固体中含有氧化钙,这是因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙,同时放出大量的热。
(2)氢氧化钙溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红色。
(3)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁溶液为黄色,说明该固体样品中一定含有碳酸钙和氧化铁。
(4)向滤液中滴加酚酞试液后溶液变红色,不能说明 固体中一定含有氢氧化钙,因为氧化钙与水反应生成 氢氧化钙,无法确定固体中是否含有氢氧化钙。
(2025潍坊三模)某化学兴趣小组同学在打扫教室时,意外发现了半瓶久置的 “84”消毒液,同学们对其成分产生了兴趣,于 是在老师的指导下进行了如下探究。
【提出问题】该瓶“84”消毒液中溶质成分有 哪些?
【查阅资料】
①“84”消毒液主要成分是次氯酸钠(NaClO) 和氯化钠。NaClO 为有效成分,有腐蚀性并易 与空气中的 CO₂ 反 应:NaClO+CO₂+H₂O
=HC10+NaHCO₃。
②HC1O 具有漂白、杀菌、消毒功效。
③HC10不稳定,受热或光照条件下会发生分 解 生 成HCl 和 O₂。
【作出猜想】
猜想 I:“84” 消毒液没有变质,溶液中主要含有 NaClO。
猜想Ⅱ:“84”消毒液部分变质,溶液中既有 NaClO, 又有 NaHCO₃。
猜想Ⅲ:“84”消毒液完全变质,溶液中没有 NaClO。
向装有红色布条的试管中加入适量该消毒液,放置一段时间 红色布条_ (选填“褪色”或“不 褪色”) 猜 想 Ⅱ 成 立,猜想Ⅲ 不成立
褪色
【实验探究】
(1)为了验证猜想,设计如下方案。
实验操作 实验现象 实验结论
向盛有少量消毒液的试管中加入足量 , 振荡 产生大量气泡 猜想 不 成立
稀盐酸
I
【反思总结】
( 2 ) 生活中为了防止“84”消毒液变质,贮存时应注意 。【深入探究】84消毒液使用过程中起主要消毒 作用的是次氯酸。化学兴趣小组对 HC1O 的 化学性质做了进一步的探究。
( 3 ) 实验一:向含有酚酞试液的 NaOH 溶液中 逐滴滴入次氯酸,发现溶液由红色褪成无色, 请根据以上信息猜想溶液变成无色的两个可 能原因。
猜想一:HClO 具有酸性,与 NaOH 溶液反应使其褪色,依据是 (用化学方程式表示)。
猜想二:HCIO 具有漂白性,与酚酞试液反应使 其褪色。
密封、避光
HClO+NaOH=NaClO+H2O
【验证猜想】
( 4 ) 向上述反应后的溶液中滴加酚酞试液,发现溶 液变红,说明猜想 成立(填“一”或“二”)。
( 5 ) 实验二:氯气与水反应(Cl2+H2O=HCl+HClO) 后的溶液称为氯水。同学们利用数字化实验继续探究次氯酸的化学性质。用强光照射氯水,得到氯水的pH 随时间变化如图所示,氯水的pH 下降的原因是
。
二
次氯酸分解生成盐酸,
使溶液的酸性增强
【应用研究】
生活中常用的消毒剂除84消毒液、H2O2 溶 液 外,还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。
( 6 ) 下列使用消毒剂的做法正确的是 (填字母)。
A. 不同的消毒剂可随意混合使用
B. 使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾 C.84 消毒液可用于长时间浸泡有色衣物
D.H2O2 溶液、75%酒精等消毒剂均应密封保存
BD
类型二 反应后物质成分的探究
例2 .(2025绥化)某校化学教自主师为培养学生的探究能力,布置了实践性作业:探究某种物质受热分解。同学们利用 AI 搜索相关内容, 得知草酸亚铁晶体(FeC2O4 ·2H2O ) 受热易分解,决定以“FeC2O4 ·2H2O 受热分解”为主题展开探究。
查阅资料:I. FeC2O4 ·2H2O 受热分解生成四 种氧化物,且反应前后铁元素化合价不变。
Ⅱ. 无水硫酸铜是一种白色粉末状固体,遇水会变成蓝色。
【提出问题】 FeC2O4 ·2H2O受热分解的产物有哪些?
13
【猜想与假设】
(1)FeC2O4 ·2H2O受热分解的产物有 H2O、 CO₂ 、CO 和 (写化学式)。
【进行实验】该组同学设计了如图所示装置进行实验。
FeO
(2)B 装置的作用是 。
(3)有同学提出根据 D 装置中澄清石灰水变 浑浊,证明FeC2O4 ·2H2O 受热分解有
CO2 生成。有同学认为该结论不准确,理由是 _____________________________________________ 。
(4)从环保角度分析,该实验装置存在的不足之处是 。
(5)实验结束后,小组同学对试管内黑色固体 的成分进行验证,向其中加入过量稀盐酸后, 发现 现象,说明A 装置剩余黑色固体中有单质铁存在,与查阅资料获得信息不符。
(6)同学们对此异常现象进行分析,有单质铁生成的原因可能是_____________________________________ _________。
验证分解产物中有水蒸气
的CO₂ 会使澄清石灰水变浑浊,无法证明 FeC2O4 ·2H2O 受热分解有 CO₂ 生成
CO 还原CuO 也有 CO₂ 生成,生成
缺少尾气处理装置
固体表面有气泡产生
高温条件下反应生成了Fe(合理即可)
CO 和部分 FeO在
【拓展应用】同学们查阅资料时发现铁的燃烧产物不止一 种,继续对铁的燃烧产物进行探究。根据资料内容回答下列问题。
资料内容:
I. 在燃着的酒精灯火焰上方抖落少量铁粉,观察到火星四射的现象。
Ⅱ.查阅资料发现颗粒直径为20~30 μm 的铁粉在空气中会发生自燃。
Ⅲ.铁与氧气反应条件不同,产物也不同, 可能生成的氧化物有氧化亚铁、三
氧化二铁、四氧化三铁。
(7)影响铁燃烧的因素有 (写
出一点即可)。
(8)若2.8g 铁与氧气反应可得 ng 产物,且铁无剩余,则n 的取值范围是 。
氧气浓度(或与氧气的接触面积或铁粉颗粒大小)
3.6≤n≤4.0
解析:(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类 不变,FeC2O4 ·2H2O 中含有铁、碳、氧、氢元素,受热分 解生成了H2O 、CO₂,还缺少铁元素,所以产物中应该有 FeO 。
(2) 无水硫酸铜遇水会变成蓝色,B 装置中是无水硫酸铜,其作用是验证分解产物中有水蒸气。
(3)C 装置中的氧化铜和CO 反应会有CO₂ 生成,生成的CO₂也会与D 装置中的澄清石灰水接触,可能会使澄清石 灰水表面形成一层白膜(因为氢氧化钙的溶解度随温 度升高而减小,水蒸气遇冷放热使局部温度升高,氢氧 化钙溶解度变小而析出),从而干扰对 CO₂ 的检验,所 以仅根据D 装置中澄清石灰水变浑浊,不能证明 FeC2O4 ·2H2O 受热分解有 CO₂ 生成。
(4)一氧化碳有毒,会污染空气,该反应可能会生成一氧化碳,而实 验装置中没有尾气处理装置。
(5)铁与稀盐酸反应生 成氢气,会观察到有气泡产生,向A 装置剩余黑色固 体中加入过量稀盐酸后,发现有气泡产生现象,说明A 装置剩余黑色固体中有单质铁存在。
(6)在加热的条件 下,FeO可能会被生成的一氧化碳还原为铁单质,所以会 有单质铁生成。
(7)根据资料内容,铁在不同条件下燃烧 情况不同,比如资料中提到颗粒直径为20~30μm的铁粉 在空气中会发生自燃,而在燃着的酒精灯火焰上方抖落少 量铁粉观察到火星四射,这表明铁的颗粒大小会影响其燃烧,同时,不同的氧气浓度等也可能影响铁燃烧。
(8)设 2.8g 铁与氧气反应生成FeO的质量为x。
112 144
2.8g x x=3.6g
设2.8 g 铁与氧气反应生成Fe₂O₃ 的质量为y。
224 320
2.8g y y=4.0 g
设2.8 g铁与氧气反应生成 Fe₃O4 的质量为z。
168 232
2.8g z
z≈3.87g
因为铁与氧气反应产物可能是氧化亚铁、四氧化三铁、 氧化铁中的一种或几中,所以n 的取值范围是3.6≤n ≤4.0。
(2025连云港)“鱼浮灵”是水产养殖中常见增氧剂, 主要成分是过碳酸钠 (2Na2CO3·3H2O2), 遇水分解为 Na2CO3和 H2O2 , 能快速增加水体中溶解氧。学习小组对 增氧原理进行探究。
已知:溶解氧是指水溶液中溶解 O2 的浓度, 单位 mg·L-1, 可用溶解氧传感器测定。
【猜想】
(1)“鱼浮灵”溶于水后,能快速增加水体中溶解氧的物质是什么?
猜想一 : Na2CO3 溶液 。
猜想二: 。
猜想三:Na2CO3 溶 液 和 H2O2 溶液协同作用 。
H2O2 溶液
【实验】
实验 I: 配制一定质量分数的过碳酸钠溶液, 测量其 pH 。向过碳酸钠溶液中加入少量 MnO₂,有无色气体生成,该气体能使带火星木 条复燃。反应后将混合物过滤,向滤液中加足量盐酸有无色气体产生。
(2)下列仪器在配制溶液过程中无须使用的是 (填字母)。
B
(3)室温下,测得过碳酸钠溶液的 pH=10.5, 说明其溶液呈 性。
(4)由实验I 可知,过碳酸钠溶液中能使水体增氧(产生O2) 的物质为 。
碱
H2O2
实验Ⅱ:室温下,在相同时间内用溶解氧传感器测量80 mL的下列试剂,测得下表数据。
【结论】(5)由实验 I、Ⅱ得出的结论是猜想 (填“一”或“二”或“三”)正确。
【反思】
已知:①在一定pH 范围内,pH 越大水体中的H2O2越易分解,溶解氧越大。
②Na2CO3溶液呈碱性,主要原因是溶液中部 分CO32- 与水反应生成HCO3- 和 OH- 。质量分数相同的NaOH 溶液和Na2CO3溶液,NaOH溶液pH 大。
(6)为验证溶液pH 对 H2O2 分解的影响,还需补充完整以下实验方案:室温下,各取 80 mL4%的 H2O2溶液于两只烧杯中,向烧杯中分别加入 ,在相同时间内用溶解氧传 感器测定烧杯中溶液的溶解氧。(实验中必须使用的试剂:NaCl、NaOH)
三
固体溶解,冷却至室温
2 g NaCl和2 g NaOH
(7)从微观粒子变化角度分析过碳酸钠溶于水后能快速增加水体中溶解氧的原因: 。
部分CO₃ 2-与水反应生成OH - , OH -促进H₂O₂分解为O2
类型三 影响因素探究
例3 (2024青岛24题节选3分)化学反应速率与多种因素有关,为探究影响过氧化
氢分解速率的因素,小组同学分别取足量且等质量的过氧化氢溶液完成了下列实验。
实验序
号 过氧化氢溶液的
浓度 二氧化锰粉末的
质量/ 温度/ 10秒共收集到氧气的
体积/
① 0 10 几乎无
② 0 20 几乎无
③ 0.5 20 14
④ 0.5 20 80
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探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,应选择的实验序号是______;对比实验③
和实验④,可得出的结论是________________________________________________
________________;上述实验无法探究出______________(写一条即可)因素对过
氧化氢分解速率的影响。
②③
在催化剂和温度相同的情况下,过氧化氢溶液浓度越大,分解速率越快
催化剂的种类
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( 2025福建)博物院油画馆的讲解员告知同学们,油画若保存不当,其中的红铅颜 料在空气中会缓慢变成白色。为探究红铅 (Pb3O4) 的变色原因,研究性学习小组开展实践活动。
【查阅资料】① Pb3O4是难溶于水的红色固体, 暴露在空气中可转化为PbCO₃ 、Pb(OH)2 中的 一种或两种;②PbCO3、Pb(OH)2 均为难溶于水的白色固体,均能与稀硝酸(HNO3) 发生复分解反应。
【活动1】探究红铅变色与光照强度的关系
在3支洁净试管中分别加入Pb3O4 粉末,控制单一变量进行实验(如下表所示)。
试管编号 I Ⅱ Ⅲ
光照强度 弱 较强 强
实验现象 无明显变化 红色粉末
少量变白 红色粉
末变白
(1)实验过程中,试管应保持敞口状态的理由是
。
(2)该实验可以得出的结论是 。
(3)一定条件下,Pb3O4 分解有 O2 产生。检验 O2 的方法是 。
与红铅颜料暴露在空气中的环境一致
光照越强 ,Pb3O4变色越快
用带火星的木条检验
【活动2】探究白色固体的组成
取上述试管Ⅲ中的白色固体进行如下实验:
(4)由白色固体M 生成气体A 的化学方程式为 。
(5)依据上述实验的现象,无法确定白色固体 M中是否还含有 Pb(OH)2, 其理由是
。
PbCO3+2HNO3=Pb(NO3)2+CO2↑+H2O
无论是否含有Pb(OH)₂, 实验的现象都相同
(6)将溶液 B 中的铅元素完全转化为 PbCO3沉淀,并依据PbCO3 沉淀的质量(x) 和白色固体 M的质量(y) 的关系,可以确定白色固体M 是否含有 Pb(OH)2 。 若含有 Pb(OH)2, 则x y(填“>”“<”或“=”)。
(7)基于上述探究,为了更好地保护油画,请 你为参观人员提出一条合理的建议: 。
>
产生气泡,固体减少,溶液由无色变为浅绿色
解析:(1)红铅颜料在空气中会缓慢变成白色,则试管 应保持敞口状态,目的为控制变量,与红铅颜料暴露在 空气中的环境一致。
(2)根据表中内容可知,光照强 度越强,现象越明显,说明Pb₃O₄ 变色越快。
(3)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,则检验氧气的方 法为用带火星的木条检验。
(4)二氧化碳能使澄清石 灰水变浑浊,则 A 为二氧化碳,根据反应前后元素种 类不变,碳酸铅能和硝酸反应生成硝酸铅、水和二氧化 碳,反应的化学方程式为 PbCO₃+2HNO₃=Pb(NO₃)₂+CO₂ ↑+H₂O。
(5) 氢氧化铅能和硝酸反应生成硝酸铅和水,反应无明显现象,则无法确定白色 固体M 中是否还含有 Pb(OH)₂。
(6) 氢氧化铅的相对 分子质量为207+(16+1)×2=241,碳酸铅的相对分 子质量为207+12+16×3=267,则若含有氢氧化铅,x >y 。
(7) 由于光照强度越大,Pb₃O₄ 变色越快,则禁止 开闪光灯拍照。
类型四 物质性质探究
例4 ( 2025青岛二模)NaHCO3是缓解胃酸过多 的 一 种抗酸药。某化学兴趣小组在
学习 NaHCO3和 Na2CO3 有关性质后,对 Na2CO3 是否也适合作为抗酸药进行了如
下探究。
【提出问题Na2CO3 是否也适合作为抗酸药?
【查阅资料】①人体胃液(含有盐酸)通常约 100 mL,pH≈1.5,体温约37℃。
②抗酸药的标准之一:药物发生疗效时,胃液 的 pH 保持在3~5之间最宜,pH 过
高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
(1)猜想一:Na2CO3适合作为抗酸药。其理由是
(用化学方程式表示)。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
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猜想二: Na2CO3 不适合作为抗酸药。其原因 可能是碱性较强。
【实验探究】探究 Na2CO3作为抗酸药的适应性。 先向500 mL烧杯中加入100 mL pH=1.5 的盐酸,用自动注射器向烧杯中以1 mL/min 的 速度滴入pH=1.5 的盐酸模拟人体分泌胃液, 再加入适量碳酸钠固体,并持续搅拌。用传感器记录溶液 pH 随时间的变化曲线。将上述 实验中的 Na2CO3 换成等质量的 NaHCO3, 重复实验过程。所得两条曲线如图。
【分析数据 】
(2)由图可知,与NaHCO3相比:①Na2CO3 反应时造成胃液pH 远大5;②Na2CO3 。
【得出结论】Na2CO3 不适合作为抗酸药,猜想二正确。
【反思评价】
(3)有小组成员提出,从控制变量和对比实验的角度看,上述“实验探究”设计得不够严谨, 你认为不严谨之处是 。
【拓展延伸】
(4)Al(OH)3 也是一种常用的抗酸药。请写出Al(OH)3 与胃酸主要成分盐酸反应的化学方程 式:Al(OH)3 +3HCl==AlCl3+3H2O。相比Al(OH)3 , 从与胃酸反应
反应时造成胃液pH>5 的持续时间过长,会导致胃部不适
没有控制温度为人体体温
的产物分析,NaHCO3抗酸药存在的不足之处是
。
碳酸氢钠与胃酸中的盐酸反应生成二氧化碳气体,可能会引起胃胀
( 2025长春)化学小组以 NaOH 为例, 从定性和定量两个维度研究物质及其变化。
维度一:定性认识NaOH 及其溶液
(1)NaOH 属于“酸”或“碱”中的 。
(2)将 NaOH 暴露在空气中,可观察到表面潮 湿并逐渐溶解。该现象反映出NaOH 的性质 有 (答一条)。
(3)向稀 NaOH 溶液中滴加酚酞试液,振荡。 可观察到溶液由无色变为 色。
碱
易潮解(合理即可)
红
解析:(1) NaOH 在水溶液中解离出的阴离子全部是氢 氧根离子,属于碱。(2)NaOH 暴露在空气中表面潮湿 并逐渐溶解,说明NaOH易潮解,具有吸水性。
(3)酚酞试液遇碱性溶液变红,NaOH 溶液显碱性,所以向稀 NaOH 溶液中滴加酚酞试液,溶液由无色变为红色。
维度二:定量研究NaOH 溶液与不同物质的反应
I. 酸碱度视角
25℃时,利用装置(图1)测定NaOH 溶液与稀 盐酸反应过程中pH 的变化,测定结果如图2 所示(控制反应过程中温度不变)。
(4)烧杯中预先盛装的溶液是 。
(5)当滴入液体的体积为 mL 时,烧杯 内溶液中的溶质只有NaCl。
Ⅱ.能量视角
(6)利用传感器测定NaOH 溶液与CO2 反应过程中温度的变化,测定结果如图3所示,水为对照组。由图3可知,NaOH与CO2 的反应属于 (选填“放热反应”或“吸热反应”)。
氢氧化钠溶液
10
放热反应
解析:(4)由图2可知,反应开始时pH>7, 随着反应进行 pH 减小,所以烧杯中预先盛装的溶液是NaOH溶液。
(5) NaOH 溶液与稀盐酸发生的反应是NaOH+HCl=NaCl+H2O。 当 pH=7 时 ,NaOH 溶液与稀盐酸恰好完全反应,此时滴入液体的体积为10 mL, 烧杯内溶液中 的溶质只有 NaCl 。
(6)由图3可知,NaOH 溶液与 CO2 反应过程中温度升高,说明该反应属于放热反应。
Ⅲ.压强视角
【提出问题】如何通过气体压强变化认识 NaOH溶液与 CO2的反应?
【查阅资料】
①可以通过反应物的减少或生成物的增加判 断反应的发生情况;
②影响密闭体系内气体压强的因素有气体分 子数、气体所占体积和温度。
【实施实验】利用气密性良好的装置(图4)进 行实验。打开传感器,待压强平稳后将水匀速注入充满CO2 的集气瓶中,压强稳定后再匀速注入等体积的 NaOH 溶液。测得气体压强变化如图5所示。
【分析解释数据】
(7)对比a 点 、b 点 及 点压强的大小,可 证明 NaOH 与 CO2发生了反应。
(8)结合b 点 →c 点的变化过程,解释b 点、c 点 压强相同的原因:
d
在 b 点 →c 点的变化过程中,注入 NaOH溶液,气 体所占体积减小,压强增大;CO2 与 NaOH 溶液反应放热,温度升高,压强增大;CO2与 NaOH 溶液反应,CO2分子数减少,压强减小。各种因素的影响相互抵消,导致 b 点与c 点的压强相同(合理即可)
解析:(7)对比a 点 、b 点及d 点压强的大小,d 点压强比 a、b 点压强小,可证明NaOH 与 CO2 发生了反应。
(8)在b 点 →c 点的变化过程中,注入NaOH溶液,气体所占体 积减小,压强增大;CO2 与 NaOH 溶液反应放热,温度升高,压强增大;CO2 与 NaOH 溶液反应,CO2 分子数 减少,压强减小。各种因素的影响相互抵消,导致b 点 与 c 点的压强相同。
类型五 异常现象探究
例5 化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时,将酚酞溶液滴
入 溶液中,溶液变成了红色,但过一会儿红色却消失了。于是,兴趣小组的
同学们对这一异常现象进行了探究。
【提出问题】滴有酚酞的 溶液由红色褪为无色的原因是什么?
【猜想与假设】甲同学:酚酞与发生了反应;乙同学: 溶液与空气中的
发生了反应;丙同学:与 溶液浓度大小有关;你的猜想:_____________
___________________(写一条)。
酚酞溶液中含有杂质(合理即可)
【设计与实验】甲、乙、丙三位同学为了验证各自的猜想,设计并进行了如下实验,
请你与他们一起探究。
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(1)甲同学设计并完成如下实验:
实验步骤 实验目的 实验现象 实验结论
①取少量实验中的 溶液于试管
中,再加热煮沸 ___________
___________ 溶液变红,
过一会儿红
色消失 甲同学的猜想
________
(填“正确”或
“不正确”)
②将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶
液,并滴几滴植物油在其上方 __________
除去溶液中溶解的氧气
不正确
隔绝空气
(2)乙同学设计如右图所示的装置进行实验,一段时间后,试管中溶液的红色褪
去,他认为自己的猜想正确,试管中反应的化学方程式为______________________
_______________________。丁同学认为乙同学的猜想不正确,理由是___________
________________________________________________________________________
______________,丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因,用 试
纸测量试管中的溶液,结果 ,说明溶液显____性,造成试管中溶液红色褪
去的原因可能是__________________________________________________________
____________。
浓盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢气体,也能与氢氧化钠反应,使溶液的红色褪去
酸
生成的二氧化碳和挥发的氯化氢与氢氧化钠发生了反应,溶液碱性消失呈酸性
48
(3)丙同学为了验证自己的猜想,使用色度传感器测量溶液
颜色的变化(说明:溶液无色时,色度传感器测得的数值为
)。他在三个专用容器中分别加入等量的、 、
的 溶液,然后各滴加2滴酚酞溶液,同时放入色度传
感器进行测量,测出溶液颜色的变化曲线如上图所示,由此判
在实验浓度范围内,氢氧化钠溶液的浓度越大,酚酞溶液变红后褪色越快
【实验结论】滴有酚酞的溶液由红色褪为无色与 溶液的浓度有关。
断自己的猜想正确。你能从变化曲线中总结出的规律有________________________
____________________________________________(写一条)。
49
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。
【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 _。
( 2 )“液滴数传感器”采集的坐标数据是 _。
( 3 ) 随着稀盐酸滴入,溶液 pH ( 填 “增大”“不变”或“减小”)。
( 4 ) 图 2 中 D 点对应溶液中含有的溶质有 (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 。
B~C 段 :A~B 段的生成物继续与稀盐酸反应 转化为 CO₂逸出。
红色
稀盐酸体积
减小
HCI、NaCl
Na2CO3 + HCl=NaCl+NaHCO₃
类型六 定量探究
例6 某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项 目式学习。
【任务一】燃烧的条件
(1)东汉郑玄《礼记注》:“金燧”,可取火于日 ……木燧,钻火也。“木燧”是指通过摩擦
引 燃木屑,以达到燃烧的条件之一 。
【任务二】定量探究
(2)用凸透镜聚光对准蜡烛的烛芯照射几分 钟,蜡烛被点燃, 一段时间后熄灭,此
过程中白 磷始终不燃烧原因是 。 将燃烧匙提出水面,用凸透镜
聚光照射,白磷燃烧。
温度达到可燃物着火点
没有与氧气接触
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交流讨论:小组同学对蜡烛熄灭后白磷还能燃 烧的现象产生疑问,利用数字传感器分别测定了足量蜡烛、白磷在密闭容器中燃烧时氧气浓 度的变化,结果如图所示。
(3)根据图中数据分析可知,白磷能够燃烧而 蜡烛不燃烧的氧气浓度(x) 范围是 。
5.1%<x<15.4% (或5 . 1%~15 . 4%)
(4)通过分析图中数据,谈谈你对燃烧需要氧气的新认识:
。
【任务三】再探镁的燃烧
【查阅资料】镁在氮气、二氧化碳中也可以燃烧
(5)镁在 CO2中燃烧的化学方程式为2Mg+ CO₂C +MgO,该反应中有还原性的物质是 。
(6)镁在氮气中燃烧生成氮化镁(Mg3N2) 固 体。3.6 g 镁条在盛有氧气和氮气的混合气体的密闭容器中完全燃烧,所得固体质量为ag, 则a 取值范围是 。
不同物质燃烧需要的氧气浓度不同
镁
5<a<6
解析:(1)燃烧需要同时满足三个条件:可燃物、氧气 或空气、温度要达到着火点。“木燧”是指通过摩擦引燃木屑,摩擦生热,使温度达到木屑的着火点。
(2)白磷是可燃物,温度达到了白磷的着火点,但白磷在水 下,没有与氧气接触,所以白磷始终不燃烧。
(3)由图 中数据可知,蜡烛熄灭时氧气浓度为15.4%,白磷熄灭 时氧气浓度为5.1%。所以白磷能够燃烧而蜡烛不燃 烧的氧气浓度(x) 范围是5. 1% <x<15.4% (或5 . 1% ~15.4%)。
(4)由图中数据可知,蜡烛和白磷燃烧所 需的最低氧气浓度不同,说明不同物质燃烧需要的氧 气浓度不同。
(5)在化学反应中,得到氧的物质具有还原性,失去氧的物质具有氧化性。在2Mg +COC+2MgO 中,镁得到了氧,发生了氧化反应,所以 镁具有还原性。
(6)镁与氧气反应生成氧化镁,设3.6g 镁完全与氧气反应生成氧化镁的质量为x。2Mg +O22MgO
48 80
3.6g x x=6g
镁与氮气反应生成氮化镁,设3.6g 镁完全与氮气反应生成氮化镁的质量为y。
3Mg +N22Mg3N2
72 100
3.6g y y=5g
因为镁是在氧气和氮气的混合气体中燃烧,所以生成的固体质量a 应介于镁完全与氮气反应生成氮化镁的 质量和镁完全与氧气反应生成氧化镁的质量之间,即 5<a<6。
自热食品中的发热包浸泡在水中即可发热。同学们开展了“探秘发热包”实践探究活动。
【查阅资料】
资料一:发热包发热温度能保持在72℃以上 10~15分钟。
资料二:发热包中发热粉的主要成分为 Al 粉、 CaO 及 Na2CO3, 加水后发生反应的化学方程式为
反应I CaO+H2O=Ca(OH)₂;
反应Ⅱ Ca(OH)₂+Na2CO₃==CaCO₃↓+ 2NaOH;
反应Ⅲ 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H₂↑。
经调查,CaO-420 元/千克,Na2CO3-450元/千克,NaOH-1130元/千克。
根据NaOH的来源不同,计算可知:
若直接用8千克NaOH 作发热粉原料,成本为 9040元。
若 用CaO 和Na2CO3为原料制取8千克NaOH, 理论上,所需CaO 的成本为2352元,则 CaO 和 Na2CO3的总成本为 元,成本更低。
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类型七 以某一种物质为主题的多维度探究
例7 ( 2025德州模拟)2024年5月1日,我国利 用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液
态二氧 化碳的卸船,标志着远洋航行船舶从燃油消耗 到二氧化碳回收利用形成闭
环。同学们对“二 氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣,开展 有关二氧化碳的项
目式学习。
任务一:调查空气中二氧化碳含量增加的原因
(1)同学们调查到空气中二氧化碳含
量增加 的原因有很多,你认为有 (写一种即可)。
化石燃料的燃烧
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任务二:讨论空气中二氧化碳含量减少的方法
(2)同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少 的方法,知道低碳生活方式可以减少二氧化碳 排放,你的一种低碳生活方式是 (合理即可) 。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
(写出化学方程式),补充了可以利用碱溶液或水吸收二氧化碳。
任务三:探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果
实验室提供4种试剂:水、饱和石灰水、质量分 数为0. 165%的NaOH 溶液、质量分数为40% 的 NaOH溶液。
乘坐公共交通工具出行
CO2+ Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效 果哪种最好?
【查阅资料】
①室温下,饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0. 165%。
②利用压强传感器及信息处理终端可对实验 数据进行记录、呈现和分析。
【进行实验】
步骤1:各装置气密性良好(夹持装置已省略),同学们将4只250 mL 烧瓶集满纯净的二 氧化碳气体。
步骤2:用4支注射器分别取60 mL 上述提供 的4种试剂,将烧瓶分别连接压强传感器和注 射 器(如图1所示)。
步骤3:待烧瓶内气压平稳后,迅速将4支注射 器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中,关闭止水夹,观察压强变化。 一段时间后,振荡烧瓶,继续观察压强变化。小组合作完成实验, 并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图(如图 2所示)。
【分析讨论】
(3)根据40% NaOH 溶液对应的曲线,t1 ~t3 时间段曲线变化的原因是
二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,二氧化碳气体体积减少,使烧瓶内压强减少,振荡,40%的氢氧化钠溶液 与二氧化碳充分接触,反应速率更快(合理即可)
【得出结论】
(4)结合图2数据,从压强和吸收效果两个角 度对比分析,得到的结论是 。 任务四:形成二氧化碳闭环的意识
(5)在老师指导下,知道上述实验中40% NaOH 溶液吸收二氧化碳后,氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染,形成 二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中 40%NaOH 溶液吸收二氧化碳后的液体,你设 计的实验方案是
师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。
相同条件下,40%的氢氧化钠溶液压强变化最大,吸收二氧化碳效果最好。
向待处理的液体中逐滴加入稀盐酸,不再产生气 泡后,继续滴加稀盐酸直到溶液呈中性(合理即可)
【拓展思维】我国实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等,“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。
学习小组同学对洗衣剂的变迁产生了兴趣,开展探究性活动。
任务一:谈古——古代洗衣剂“灰”
【资料卡片】
资料一:“灰”就是草木灰,其主要成分为碳酸钾。
资料二:碱性溶液可清洗油污,碱性越强,去油污效果越好。
活动一:获得草木灰
【小组实验】在实验室里焚烧秸秆,获得草木灰。
活动二:了解草木灰
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【实验准备】称取 克草木灰,用一定温度的热水浸泡并过滤,将滤液平均分成两份。
【探究实验一】 草木灰浸出液的酸碱性
实验操作 实验现象 实验结论
取少量滤液于试管中,滴加__________溶液 溶液变红色 草木灰浸出液显碱性
无色酚酞
【探究实验二】草木灰中碳酸钾的含量
对另一份滤液进行了实验,部分实验过程如图所示:
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【实验反思】(1)为了干燥气体,B装置中盛放的试剂是________(填名称)。
(2)实验测定C装置质量增重了 克,原因是吸收了___________________。
浓硫酸
二氧化碳(或)
(3)查阅资料分析,发现测得的草木灰中碳酸钾的含量偏低,可能的原因是___
(填字母)。
B
A.用浓盐酸代替稀硫酸进行了实验
B.装置中残留的二氧化碳没有被吸收
C.氢氧化钠溶液与空气直接接触
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【拓展延伸】小组同学对常见的不同植物制得的草木灰都进行了测定,最终得知向
日葵秸秆灰中碳酸钾含量较高,更适合作为洗衣剂使用。
任务二:论今——现代洗衣剂“爆炸盐”
超市出售的爆炸盐洗衣剂能轻松洗去顽固污渍,小组同学继续进行探究。
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【查阅资料】 爆炸盐是一种含有过碳酸钠的洗涤用品,过碳酸钠遇水后发生分解,
生成过氧化氢和一种碳酸盐,洗涤效果与这两种物质的性质相关。
(1)根据以上信息,写出碳酸盐中的阳离子_____(用符号表示)。
(2)为了验证生成的过氧化氢,进行如下实验:
实验操作 实验现象 实验结论
取适量爆炸盐于试管中,加水、振荡。将少量
二氧化锰加入上述试管中,并将带火星的木条
伸入试管内 有气泡产生,
且__________ 爆炸盐遇水后有
过氧化氢生成
木条复燃
【交流讨论】 (1)写出实验操作中过氧化氢分解的化学方程式
_______________________。
(2)爆炸盐应该密封存放。
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类型八 实验目的、现象、结果评价
例8 (2023日照9题4分)下列四个对比实验设计不能达到目的的是( )
D
A.如图甲所示,探究 使紫色石蕊溶液变红的原因
B.如图乙所示,探究水是铁生锈的主要条件之一
C.如图丙所示,探究 的浓度是影响燃烧剧烈程度的因素之一
D.如图丁所示,探究燃烧的条件之一是需要
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( 2025青岛一模)根据实验探究中“操 作、现象”的描述,得出正确“结论”的是( )
A. 向某气体中伸入带火星木条,木条不复燃, 说明气体中不含氧气
B. 使用pH 试纸测定某溶液pH 为10,说明该溶液一定为碱性溶液
C. 向氢氧化钠固体中滴加稀盐酸,温度升高, 说明中和反应是放热反应
D. 将CO2 通入紫色石蕊试液中,溶液变红,说明CO2 显酸性
B
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