中考化学总复习专题四科学探究练习

专题四 科学探究

科学探究中为探究物质的组成、性质、验证某些规律等通常需要进行实验设计或对实验方案进行评价. 1．实验方案的设计指实验者依据实验目的、要求,运用已有的知识设计出科学、合理的实验方案. 设计实验方案时应注意：

反映

(1)掌握实验步骤(试剂选择)、反应现象、实验结论三者之间的对应关系：物质＋试剂――→ 现象 决定

――→ 结论(有无该物质,猜想是否正确等).

(2)解答方法：看实验结论.①根据实验步骤和现象完善实验结论.根据选用的实验方法的操作步骤和对应的实验现象,以及物质的性质判断是否存在要验证的物质,继而得出结论.②根据实验结论完善实验现象或步骤.试剂和现象之间相互确定,选择合理试剂确定现象.或者根据第一种方法进行反推,然后确定试剂和现象.

2．实验方案的评价(详见P110).

类型一 有关物质成分的探究 (2015、2013、2010、2008考)

技巧点拨 根据试题提示的物质,分析混合物中含有的成分是题给提示中的一部分还是全部.排除内部能够发生化学反应的物质组合.

1．气体混合成分的探究：如人吸入和呼出气体成分的探究、燃烧的蜡烛焰心气体成分的探究、排污管道气成分的探究、下水道的可燃性气体成分的探究等,涉及的知识点有CO、CO2、CH4、NH3、HCl、O2、H2、N2等气体的制法和检验,以及它们的化学性质和一些反应产物的检验等.混合气体中各成分的检验,要考虑检验的先后顺序,以排除干扰.如检验CO、CO2、水蒸气、H2的混合气体时,检验顺序为水蒸气→CO2→H2→CO.

2．固体混合物成分的探究：一般可采用加水溶解,加酸碱指示剂判断溶液酸碱性,加酸观察是否产生气体,加碱观察是否产生沉淀,加入Ba(NO3)2、AgNO3溶液观察是否产生沉淀等方法进行.(1)若为盐或碱的固体混合物,一般可采用加水溶解,检验组成该盐或碱的阴、阳离子的特殊性质,确定所含物质的存在.对于不溶解的固体,可加酸观察是否溶解或产生气体.(2)若为金属混合物,一般加酸观察是否产生气体；或金属与盐溶液反应,是否有固体析出或溶液颜色变化.

3．液体混合物成分的探究：可通过检验构成物质的阴、阳离子的特征现象来确定(离子的检验详见P103).

例1 (营口)现有一包白色粉末,可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠、硫酸铜中的一种或几种.某化学小组为确定其成分,做了以下探究：

【查阅资料】硫酸钠、氯化钡溶液均呈中性.

(1)步骤Ⅰ.取少量固体于烧杯中,加足量的水,搅拌,过滤,得到白色沉淀和无色滤液.

步骤Ⅱ.取步骤Ⅰ所得的白色沉淀于试管中,加入过量的稀硝酸,沉淀全部溶解,有气泡产生,得到无色澄清透明的溶液.

根据上述两步实验,小组同学认为白色粉末中一定不含有的物质是____________________.同时确定了白色粉末中一定含有的物质,并写出了步骤Ⅰ中产生白色沉淀的化学方程式是

______________________________.

(2)为了进一步确定白色粉末中可能含有的物质,小组同学利用步骤Ⅰ所得的滤液继续探究. 【讨论猜想】小组同学对滤液中溶质成分作出了多种猜想,其中滤液中含有三种溶质的猜想分别是： 猜想一：______________________________；猜想二：______________________________. 【实验探究】小组同学共同设计如下方案来证明诸多猜想中猜想二成立,请完成下列表格：

实验步骤 ______________________________ ________________________________ 实验现象 ______________________________ ______________________________ 实现结论 猜想二成立 【实验结论】小组同学通过以上探究,最终确定了白色粉末的成分. 例2 (哈尔滨改编)在化学课上,老师带来一瓶未知溶液A,已知它是稀盐酸或稀硫酸中的一种,进行如下实验：

观察到烧杯中的现象是______________________________.

【提出问题】A是哪一种酸？老师要求甲、乙同学用反应后的溶液B分别展开探究. 【查阅资料】碳酸银、氯化银均为白色沉淀.

【猜想假设】甲同学：A是稀盐酸；乙同学：A是稀硫酸. 【实验探究】

【评价交流】(1)甲同学的实验__________(填“能”或“不能”)得出正确结论,乙同学的实验__________(填“能”或“不能”)得出正确结论.

(2)实验3发生反应的化学方程式为_________________________________,反应后所得溶液中一定含有的离子是________________.根据乙同学实验结论可知实验1中生成沉淀的化学方程式为_________________________________.

【归纳总结】通过乙同学的实验可以得出：选择试剂鉴别溶液中的待测离子时,如果待测溶液中含有干扰离子,则应在鉴别前,先另选试剂将干扰离子变成__________除去.经讨论我们能够总结出,除去溶液中干扰离子的一般方法是：选择试剂将干扰离子变成________________________除去.

类型二 有关反应后物质成分的探究 (、2016、2012、2009考)

技巧点拨 从物质是否恰好完全反应和是否过量去考虑,而生成物是一定存在的.解题步骤是：(1)写出化学反应方程式A＋B→ C＋D；(2)进行猜想,一般有三种：①只有C＋D(恰好完全反应)；②A＋C＋D(A

过量)；③B＋C＋D(B过量).验证猜想时,一般不需要验证生成物,只需要验证过量反应物是否存在.

注：若反应是在溶液中进行,验证反应后溶质成分,则溶质成分中只有一种生成物.

例3 (本溪)皮蛋又称松花蛋,因其风味独特,深受人们喜爱.某兴趣小组在市场上获得了少许腌制皮蛋的原料,拿到实验室进行实验.将该固体混合物放于烧杯中,缓慢加入足量的蒸馏水,充分溶解后过滤,得到白色沉淀A和无色澄清滤液B.

【提出问题】(1)白色沉淀A是什么？(2)无色滤液B中的溶质有哪些？

【查阅资料】腌制皮蛋的原料配方是少量NaCl、CaO和过量Na2CO3的固体混合物.

【理论推理】(1)白色沉淀A是CaCO3,请写出生成该沉淀的化学方程式______________________________.

(2)滤液B中含有Na2CO3、NaOH、NaCl三种溶质.

【实验验证】为证明滤液B中存在的三种溶质,同学们进行了如下实验. 步骤 Ⅰ 实验操作 取少量滤液B于试管中,加入过量的Ba(NO3)2溶液,过滤 取少量步骤Ⅰ中所得滤液于试管中,加入酚酞溶液 另取少量步骤Ⅰ中所得滤液于试管中,先Ⅲ 加入足量的稀硝酸,再加入________________溶液 【拓展提升】 (1)向步骤Ⅰ中加入过量Ba(NO3)2溶液的目的是___________________________.

(2)小妮同学认为若将步骤Ⅰ中的Ba(NO3)2溶液换为BaCl2溶液,进行以上实验,最终也能证明滤液B中存在的三种溶质.你认为是否合理__________(填“合理”或“不合理”).

(3)小轩同学认为向滤液B中先加入酚酞溶液,后加入过量的Ba(NO3)2溶液,也能得出滤液B的溶质中含有Na2CO3和NaOH的结论,你是否同意他的观点并说明理由___________________________________.

例4 (2016株洲改编)要探究碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分,请你参与华雪同学的探究： 【查阅资料】①碳酸亚铁(FeCO3)具有还原性,在空气中灼烧生成铁的氧化物和CO2气体.

②FeO是一种黑色粉末,它不稳定,在空气中加热,就迅速被氧化成四氧化三铁,四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水.

③FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色,而FeCl3不能；FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不出现红色.

【猜想与假设】猜想1：固体成分是氧化铁；猜想2：固体成分是四氧化三铁；猜想3：_________________________________.

【活动与探究】连接仪器、装好药品如图所示(加热和固定装置已省略),打开止水夹K,通入氧气,加热玻璃管X.当Y瓶中产生的沉淀不再增加时,停止加热,继续通入氧气至玻璃管冷却.

实验现象 __________________ 实验结论 Ⅱ __________________ 滤液B中含有Na2CO3、NaOH、 NaCl 产生白色沉淀