内容正文:
化学
河北
课堂精讲册
1
第二部分 紧贴考情练专题
专题三 科学探究题(5年5考)
一阶 探究思路
二阶 方法突破
方法1 反应后物质成分的探究(5年2考)
例皮蛋是中国特色美食。兴趣小组将生石灰(CaO)、纯碱(Na2CO3)和食盐固体按照一定比例混合后,加人适量水,充分反应后过滤,所得滤液即为皮蛋液。小组同学围绕皮蛋液的成分展开探究。
配制过程中发生反应的化学方程式为CaO+H2O
Ca(OH)2 、_____________________________________。
【提出问题】皮蛋液中溶质的成分有哪些?
【作出猜想】猜想1:NaCl、NaOH;
猜想2:NaCl、
NaOH和Ca(OH)2
猜想3:NaCl、NaOH和Na2CO3
Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH
建构模型
【进行实验】
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取适量皮蛋液于试管中,向其中滴加过量稀盐酸 试管内无明显现象 猜想
不成立
方案二 另取适量皮蛋液于试管中,向其中滴加______________
_________________ ___________
___________
___________ 猜想2
成立
3
Na2CO3溶液(合
理即可)
有白色沉淀生成(与上一空对应)
建构模型
针对练习1 (2024烟台改编)在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动,请你一
起参与下列任务。
小组同学到垃圾回收站筛选金属底板,区分铝片和铁片的物理方法
是 (写一种)。
用磁铁吸引(合理即可)
探究一 制作金属蚀刻画
【进行实验1】首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底
板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,然后将铝片浸入足量的甲蚀刻
液中,将铁片浸入足量的乙蚀刻液中,一段时间后取出。小组同学看到铝
片上有凹陷图案,没有附着物;铁片上出现红色附着物图案。则他们选择
的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 (填序号)。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸
④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
③
①
【拓展应用】将蚀刻好的金属片清洗掉废液,去掉不干胶保护膜,进行装
饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是
(写一种)。
保持铁片蚀刻画表面清洁
干燥(合理即可)
探究二 废液回收利用
【进行实验2】
(1)铝片蚀刻废液处理,根据分析可知,废液中含有的溶质是
(写化学式),可加入足量铝片,将得到的溶液回收保存。
AlCl3、
HCl
(2)铁片蚀刻废液处理,如图所示:
过程①加入的物质X是 ,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式
是 。
铁粉
Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑
针对练习2 (2025大庆)我市某校化学兴趣小组在老师的指导下进行“黑
面包”趣味实验。取20 g蔗糖(C12H22O11)放入烧杯中,加少量水润湿,注
入10 mL浓硫酸,搅拌,蔗糖先变黑后膨胀形成“黑面包”(如图1),同时
还闻到了刺激性气味。
图1
已知:①SO2能使澄清石灰水变浑浊;
②SO2具有还原性,能与酸性高锰酸钾溶液反应;
③SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。
Ⅰ.变黑的原因:生成了黑色的炭
(1)浓硫酸将蔗糖中氢、氧元素按水的组成比脱去,生成黑色的炭,体现
了浓硫酸的 作用。
脱水
Ⅱ.膨胀的原因:生成了气体
【提出问题】气体的成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:CO2
猜想二:SO2
猜想三:CO2和SO2
(2)大家讨论后一致认为猜想一是错误的,原因是
。
(3)为了验证猜想二和猜想三,只需检验 (填化学式)是否存在
即可。
闻到了刺激性气味,
而二氧化碳没有气味
CO2
【实验探究】对气体成分进行检验,部分实验装置如图2。
图2
(4)A中酸性高锰酸钾溶液的作用是 。
(5)B中品红溶液不褪色,说明 。
吸收二氧化硫
二氧化硫被A装置完全吸收
(6)C中澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为
。
Ca(OH)2+CO2
CaCO3↓+H2O
【实验结论】
(7)综上所述,猜想 成立。
三
方法2 碱变质的探究(5年3考)
物质 氢氧化钠 氢氧化钙
变质原因
(写化学方程式,右同)
2NaOH+CO2 Na2CO3+
H2O
Ca(OH)2+CO2
CaCO3↓+H2O
物质 氢氧化钠 氢氧化钙
探
究
是
否
变
质 实质 检验Na2CO3 检验CaCO3
试
剂
选
择 取适量样品溶解,分别加入以下试剂。
酸: ,产生气泡,化学方程式
为
碱: ,产生白色沉淀,化学
方程式为
盐:氯化钙溶液,观察到 ,化学
方程式为
特别提醒 选择的试剂需能和Na2CO3反应产生明显现象,但不能和NaOH反应产生同样现象 取适量样品于烧杯中,加入足量水充分搅拌,过滤。向滤渣中加入足量稀盐酸,观察到
,化学方程式为
结论 氢氧化钠已经变质 氢氧化钙已经变质
稀盐酸(合理即可)
2HCl+Na2CO3 2NaCl+H2O+CO2↑
(与上一空对应即可)
氢氧化钙(合理即可)
Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+
2NaOH(与上一空对应即可)
有白色沉淀产生
Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl
固体完全溶
解,有气泡产生
2HCl+CaCO3
CaCl2+H2O+CO2↑
物质 氢氧化钠 氢氧化钙
探
究
变
质
程
度 原理
分析 部分变质: Na2CO3、NaOH
全部变质: Na2CO3
特别提醒通过无色酚酞溶液判断变质程度,应先排除Na2CO3的干扰,且选择的试剂不能引入OH-。 部分变质: CaCO3、Ca(OH)2
全部变质: CaCO3
检验
NaOH
检验
Ca(OH)2
物质 氢氧化钠 氢氧化钙
探
究
变
质
程
度 实
验
方
案 ①除去Na2CO3:加入过量的_____
________________________________
②检验是否存在NaOH:
向①反应后溶
液中加入无色
酚酞溶液
取少量样品滤液于试管中
___________
___________
___________
CaCl2
溶液(或BaCl2溶液等合理即可)
加入Na2CO3
溶液(合理
即可)
____________,部分变质
____________,全部变质
溶液变为红色
无明显现象
__________________________________________
无明显现象,全部变质
有白色沉淀产生(与上一空对应即可)
针对练习3 (2025威海)图1是探究敞口放置的氢氧化钠溶液变质程度的装
置,图2是实验过程中溶液pH随时间变化情况(已知BaCl2溶液显中性)。下
列说法不正确的是( C )
C
A.随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱
B.实验过程中有白色沉淀生成
C.a点时,锥形瓶内溶液中的溶质为NaCl和BaCl2
D.由实验可知,该份氢氧化钠溶液部分变质
【解析】由实验过程中溶液pH随时间变化情况可知,随着反应的进行,
溶液的pH逐渐减小,溶液的碱性逐渐减弱,A正确;氢氧化钠变质会生成
碳酸钠,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,实验过程中有
白色沉淀生成,B正确;a点时,溶液的pH大于7,锥形瓶内溶液中的溶
质为NaCl、NaOH和BaCl2,C错误;实验过程中有白色沉淀生成,说明
原溶液中含有碳酸钠;最终溶液的pH大于7,说明原溶液中含有氢氧化
钠,因此该份氢氧化钠溶液部分变质,D正确。
针对练习4 干燥剂在生产生活及科学实验中有广泛的用途。兴趣小组开
展有关干燥剂的探究。
任务一 比较不同干燥剂的干燥性能
利用锌与稀硫酸反应制取氢气,连接装置(如图1)。在相同条件下分别将
氯化钙、碱石灰(生石灰与氢氧化钠固体混合物)放入U形管作干燥剂,进
行实验,实验结果如图2、图3(已知:相对湿度越大,则气体湿度越大)。
图1
(1)比较两种干燥剂的干燥效果需要控制相同的条件,如控制干燥剂的
相同(写出两种)。
(2)根据图2和图3,干燥效果更好的干燥剂是 ,结合数据说明
理由:
。
质量、颗粒大小(合理即可)
氯化钙
氢气相对湿度变化值经氯化钙干燥后减少约61%,而经碱石灰干
燥后相对湿度减小约17%
任务二 探究久置干燥剂的再利用
(1)检验久置生石灰成分
①检验久置生石灰中是否含有碳酸钙,所需的试剂是
(写名称)。
②检验久置生石灰中是否含有氢氧化钙。
稀盐酸、澄清石灰
水(合理即可)
Ⅰ.小红同学设计方案:取适量样品加水溶解后,滴加酚酞溶液,溶液变
红,说明该样品中含有氢氧化钙。兴趣小组认为这一方案不严密,理由
是
。
若样品中含有生石灰,加水后会与水反应生成氢氧化钙,干扰了对氢
氧化钙的检验
Ⅱ.兴趣小组查阅资料:碳酸钙在900 ℃左右分解产生氧化钙和二氧化碳;
氢氧化钙在500 ℃以上分解产生水和氧化钙。
请结合以上资料,设计实验方案检验久置生石灰中是否含有氢氧化钙(写
出操作、现象、结论,不考虑久置生石灰中除氧化钙、氢氧化钙及碳酸钙
以外的物质):
。
取样,称量固体样品质量为m1;加热样品,温度控制在
500~900 ℃,至固体质量不再变化,停止加热;冷却后称量剩余固体质
量为m2,若m2<m1,则久置生石灰中含有氢氧化钙
(2)用久置生石灰干燥剂制备氯化钙干燥剂
经检验,某久置生石灰干燥剂中含有氧化钙、氢氧化钙及碳酸钙。现欲用
这一久置生石灰干燥剂制备氯化钙干燥剂,写出简要的制备方案:
。
往久
置的生石灰中加入过量的稀盐酸,充分反应后,蒸发结晶
方法3 实验方案的设计(5年5考)
针对练习5 同学们学习了燃烧与灭火后,在实验室设计并完成了如下实
验,请帮助同学完成下列实验报告。
实验报告
实验目的:探究灭火原理
实验方法 实验现象 分析或解释
点燃3支蜡烛,在其中一支
蜡烛上扣一个烧杯;将另两
支蜡烛分别放在两个烧杯
中,然后向一个烧杯中加入
适量碳酸钠和盐酸 Ⅱ中蜡烛正常燃烧,
Ⅰ和Ⅲ中蜡烛熄灭,
Ⅲ中的现象还有
Ⅲ中反应的化学方程
式为
实验结论:由该实验得出灭火的原理是
问题和建议:Ⅲ中的操作,可能造成的结果是
产生大量气泡
2HCl+Na2CO3
2NaCl+H2O+
CO2↑
隔绝氧气(或空气)
盐酸洒出(合理即可)
针对练习6 人体缺钙可通过钙片(除碳酸钙外,其他成分不含钙)进行补
充,同学们针对如何科学地食用钙片进行如下实验。
(1)碳酸钙与胃酸反应后才能被人体吸收,发生反应的化学方程式为
。
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
(2)咀嚼服用可增大钙片与胃酸的接触面积,从而加快反应速率。请设计
实验证明(仪器自选)。
试剂:钙片(若干片)、5%的稀盐酸、10%的稀盐酸。
实验方案 实验现象 实验结论
钙片与稀盐酸的接触面积越大,反应速率越快
室温下,取2片钙片,将其中一
片研碎,分别加入2支试管中,再
分别加入等体积5%(或10%)的稀
盐酸,观察现象
研碎的钙片与稀盐
酸反应产生气泡快
三阶 学以致用
1. (2023河北35题7分)登山运动员登山时常用氢化钙作为供氢剂,用来提
供能源。某兴趣小组同学对放置了一段时间的氢化钙取样进行探究。
【查阅资料】氢化钙(CaH2)是一种固态储氢物质,它遇水剧烈反应释放出
氢气,反应的化学方程式为CaH2+2H2O Ca(OH)2+2H2↑。
【提出问题】该氢化钙样品与水反应是否还能生成氢气?
【实验1】小组同学用适量氢化钙样品和水进行实验。
(1)图1所示是小组同学设计的两个实验装置,为便于控制反应速率,最好
选用装置 (填“A”或“B”)。
图1
(2)连接好装置后,加入试剂前,应进行的操作是 。
(3)向装置中加入试剂并开始实验。锥形瓶中快速产生气泡;将导管插入
肥皂水中,吹出肥皂泡,用燃着的木条靠近上升到空中的肥皂泡,肥皂泡
被点燃。“肥皂泡被点燃”是因为氢气具有 性。
A
检查装置气密性
可燃
【得出结论】该氢化钙样品与水反应还能生成氢气。
【提出新问题】实验1中不再产生气泡后,锥形瓶中有较多白色浑浊物。
白色浑浊物是什么?
【分析讨论】氢化钙与水反应生成了氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,白色
浑浊物中一定含有氢氧化钙;氢化钙在保存过程中可能变质生成碳酸钙,
故白色浑浊物中还可能含有碳酸钙。
【实验2】按图2所示,将白色浑浊物装入锥形瓶中,用注射器注入适量稀
盐酸,并利用二氧化碳传感器测得锥形瓶中二氧化碳的体积分数随时间的
变化如图3所示。
(4)实验2中锥形瓶内发生反应的化学方程式为
(写一个即可)。
Ca(OH)2+2HCl
CaCl2+2H2O(或CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑)
(5)图3中说明有二氧化碳生成的依据是 。
二氧化碳的体积分数增大
【得出结论】白色浑浊物中含有氢氧化钙和碳酸钙,同时说明氢化钙样品
有少量变质。
【反思拓展】
(6)保存氢化钙的一条建议是 。
(7)氢能有很多优点,如 (写一条即可)。我们共同努
力,助力我国早日进入“氢能经济”时代。
密封保存
无污染(合理即可)
2. (2025石家庄新华区模拟改编)《周礼·考工记》记载了“涑帛”(洗涤丝
帛)的方法,化学兴趣小组的同学们围绕此方法进行探究。
【查阅资料】《周礼·考工记》中记载,利用“灰”(草木灰,主要成分为
K2CO3)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为CaO)混合加水所得溶液洗涤丝帛,
使其顺滑亮丽。(已知:“灰”“蜃”中的杂质不溶于水也不参与反应)
探究Ⅰ 制备洗涤丝帛的溶液M
(1)CaO在实验室中的一种用途为 。
作干燥剂(合理即可)
(2)步骤Ⅱ中加入草木灰时发生反应的化学方程式为
。
Ca(OH)2+K2CO3
CaCO3↓+2KOH
探究Ⅱ 探究溶液M的成分
【提出问题】溶液M的成分是什么?
【猜想与假设】
(3)猜想一:KOH;猜想二:KOH和K2CO3;猜想三: 。
KOH和Ca(OH)2
(4)同学们按下表所示进行了实验,并加以分析。
实验 操作步骤 实验现象 实验分析
方
案1 取少量溶液M于试管中,通入CO2
气体 无明显现象 溶液M中没有Ca(OH)2
再继续滴加BaCl2溶液 溶液M中有
K2CO3
方
案2 取少量溶液M于试管中,逐滴滴
加 至过量 开始无明显变化,一段时间后产生气泡 溶液M中有
K2CO3
产生白色沉淀
稀硝酸(或稀盐酸等合理即可)
【进行实验】
【交流讨论】
(5)同学们将实验结果与老师交流,老师分析后指出方案1不严谨,请你说
明理由
。
【实验结论】同学们最终得出结论:猜想二正确。
二氧化碳会与氢氧化钾反应生成碳酸钾,继续滴加BaCl2溶液有
白色沉淀产生,不能确定原溶液中是否含有碳酸钾(合理即可)
(6)同学们查阅资料得知,脱胶率越高,所得丝帛越顺滑亮丽。浓度为
10%的K2CO3溶液的pH=11.6,浓度为1%的KOH溶液的pH=13.2,根
据如图所示数据分析,选用 溶液洗涤丝帛效果更好。
1%的KOH
【延伸应用】
3. (2022河北35题7分)化学课上,老师组织学生对家用除湿盒(如图所示)进
行了如下探究。
【资料信息】
◆吸湿区内黑色颗粒是活性炭,白色颗粒是初中化学一种常见物质。
◆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 。
紫色石蕊溶液不变色
(2)步骤③的化学方程式为
(写一个)。
CaCl2 +Na2CO3 2NaCl+CaCO3↓[或
CaCl2+2AgNO3 2AgCl↓+Ca(NO3)2等合理即可]
【拓展交流】同学们查阅到氯化钙在不同温度下的溶解度如下表:
温度/℃ 0 10 20 30 40
溶解度/g 59.5 65.0 74.5 100 116
(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 。
氯化钙的溶解度随温度降
低而减小
回收再利用(合理即可)
42
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