江苏专版2020中考化学复习方案题型突破08科学探究题课件

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题型突破(八)科学探究题 题型解读突出学生的探究能力,加强实验探究的力度是初中化学新课标实验教材的突出特点。通过探究活动,把科学方法的学习和科学知识的学习放在同等重要的地位,提高学生探究未知世界的能力。近年来的中考试题中探究性试题成了必考题型,并且探究的维度及对方法的考查逐年加重。科学探究题的命题热点:1.针对给出的小课题,自主设计探究方案。2.针对题给情境或信息,自己提出一个有价值的问题或猜想,并设计方案对该问题或猜想进行探究。 3.对题给探究方案或猜想进行改进或评价。4.通过对现象、资料、数据的分析与对比,总结出一般规律或结论。5.从探究过程中得到有用的启示或将结论推广和应用。在解答科学探究题时,应注意认真阅读全题,理解题中所给的“资料”内容,找到所要解决的问题与“资料”内容的关系,以确定解题的思路、方法和途径。另外,我们在进行文字表述时,要注意用词上的严谨性和简洁性,避免出现因词不达意或主观上的疏漏而导致失分。 类型一　物质组成及成分的探究举例方法点拨一个或几个化学反应后溶液中成分的探究(1)成分分析:①一定有的成分:可溶性生成物且不再发生化学反应的(不需要证明);②可能有的成分:过量的某一种可溶性反应物(2)检验:用该物质的性质去检验,但所选试剂不能对可能有的成分检验造成干扰 （续表）举例方法点拨对物质变质后成分的探究(1)猜想变质的情况:未变质、部分变质、完全变质(2)成分检验:利用物质的性质进行检验,如检验氢氧化钠的变质程度,根据碳酸盐的化学性质检验碳酸钠的存在,但注意所选试剂要避开对可能存在的氢氧化钠的干扰;证明变质的程度,则要先用中性溶液(如氯化钙溶液)检验并除去碳酸钠,再根据碱的化学性质检验氢氧化钠的存在 （续表）举例方法点拨对标签缺失的溶液中溶质成分的探究(1)判断猜想是否合理:根据物质的摆放顺序判断物质的种类(如酸、碱、盐等);根据破损标签提供的部分信息(如化学式、浓度等);根据药品的特性(颜色、气味)等(2)利用离子的性质选择合适的试剂检验验证物质的组成依据元素守恒,较常用的有燃烧法、电解法等。首先考虑被探究物的化学性质,通过实验使其发生化学反应并验证生成物的存在,再依据生成物的元素组成推导出被研究物质的组成 例1[2018·宿迁]实验课上,老师给了同学们一包红色粉末,该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种或两种。为确定该粉末的成分,同学们进行了如下探究,请你参与其中并回答问题。[提出猜想]甲组:铜粉;乙组:氧化铁粉末;丙组:。[答案][提出猜想]铜粉和氧化铁粉末[解析][提出猜想]因为铜和氧化铁均为红色粉末,所以红色固体可能是铜粉,也可能是氧化铁粉末,还可能是铜粉和氧化铁粉末的混合物。 例1[2018·宿迁]实验课上,老师给了同学们一包红色粉末,该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种或两种。为确定该粉末的成分,同学们进行了如下探究,请你参与其中并回答问题。[设计实验]方案1:取少量红色粉末放入试管中,滴加足量的(从下列试剂中选择:氯化钠溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液),振荡,若甲组猜想正确,则实验现象为。[答案][设计实验]稀盐酸　无明显现象[解析][设计实验]方案1:铜在金属活动性顺序中排在氢的后面,铜不能与稀盐酸反应;氧化铁属于金属氧化物,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,溶液呈黄色,所以,应滴加足量的稀盐酸,若观察到无明显现象,则甲组猜想正确。 方案2:取8g红色粉末放入硬质玻璃管中,先通入CO,然后用酒精喷灯加热一段时间(实验装置如图T8-1Ⅰ所示),停止加热并继续通入CO至装置冷却。若乙组或丙组猜想正确,则硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是。实验时要先通CO再加热的目的是。图T8-1 [答案]3CO+Fe2O33CO2+2Fe排净硬质玻璃管中的空气,防止加热时爆炸[解析][设计实验]方案2:若乙组和丙组猜想正确,则粉末中含有氧化铁。向红色粉末中通入一氧化碳,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为3CO+Fe2O33CO2+2Fe。一氧化碳属于可燃性气体,与空气混合达到一定浓度,加热时可能会发生爆炸,实验前,要先通入一氧化碳,以排净硬质玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸。 [数据处理]等装置完全冷却到室温,称量硬质玻璃管内剩余固体质量为mg。若乙组猜想正确,则m的取值范围是。[答案][数据处理]5.6≤m<8 [实验反思]图T8-1Ⅰ中虚线框内的装置用于吸收CO2并收集CO,请从图T8-1Ⅱ(广口瓶内均为氢氧化钠溶液)中选择最合适的装置(填序号)。图T8-1 [答案][实验反思]③[解析][实验反思]图T8-1Ⅰ中虚线框内的装置用于吸收CO2,则气体要从长管进入;要收集一氧化碳气体,CO要把广口瓶中的液体排到烧杯中,所以出水管也应该是长管。 例2[2019·常州]某品牌苏打饼干的配料和营养成分如下表,研究性学习小组对其成分进行了探究。配料营养成分(每100g)小麦粉、食用植物油、洋葱粉、食用盐、碳酸钙、食品添加剂(碳酸氢钠)、香葱、酵母、麦精、食用香精等能量蛋白质脂肪碳水化合物钠钙2017kJ8.5g21.0g63.5g500mg280mg 说明:饼干制作的烘焙过程中,配料中的碳酸氢钠受热全部分解转化为碳酸钠,而碳酸钠不分解。Ⅰ.定性判断:饼干中有关成分的确认。取一小包饼干,研碎后放入烧杯,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,得到待检液。实验操作和现象实验结论①淀粉的检验取少量待检液于试管中,滴入2滴碘水,观察到溶液饼干中含有淀粉②碳酸盐的检验另取少量待检液于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡产生;将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊饼干中含有(填离子符号) [交流讨论](1)饼干中的元素可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生,有利于人体健康。(2)饼干中的碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为。[答案][交流讨论](1)钙(2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑[解析][交流讨论](1)钙元素是骨骼的主要组成元素,可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生,有利于人体健康。(2)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。 [深入探究]如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐?将剩余待检液过滤,用蒸馏水洗涤固体2~3次;将与稀盐酸反应,根据反应的现象,则证明饼干中既有碳酸钙,又有碳酸钠。[答案][深入探究]残留固体和洗涤液(或滤液)分别[解析][深入探究]残留固体中含有难溶性的物质碳酸钙,加入盐酸产生能使石灰水变浑浊的气体,说明含有碳酸钙;洗涤液(或滤液)中含有溶于水的碳酸钠,加入盐酸也能产生使石灰水变浑浊的气体。 Ⅱ.定量检测:饼干中碳酸钠质量的测定。[实验装置]图T8-2[实验步骤]①按图T8-2连接好装置,检查气密性;②取一小包饼干研碎后放入烧杯,加入适量蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌后,过滤,洗涤; ③将滤液和洗涤液合并后倒入容器A,按图示装入其他药品(试剂X用于吸收挥发出来的HCl,它不与CO2反应);④打开止水夹,向装置中通入一段时间N2后,关闭止水夹;⑤用电子天平称量干燥管Ⅰ的质量,记录数据m1;⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时,停止滴加;⑦;⑧重复步骤⑤,记录数据m2。 [答案]Ⅱ.[实验步骤]打开止水夹,向装置中通入一段时间N2后,关闭止水夹[解析]Ⅱ.[实验步骤]逐滴加入稀盐酸产生二氧化碳气体,可以通氮气将其全部排入装有碱石灰的干燥管Ⅰ。 [交流讨论]步骤③将滤液和洗涤液合并的原因是。[答案][交流讨论]滤液中含有溶解的碳酸钠,洗涤液中也含有溶解的碳酸钠,两者合并确保样品中的碳酸钠不损失,全部参与反应[解析][交流讨论]滤液中含有溶解的碳酸钠,洗涤液中也含有溶解的碳酸钠,两者合并确保样品中的碳酸钠不损失,全部参与反应。 [数据处理]m2-m1=0.088g,则这包饼干中碳酸钠的质量为g。 [答案][数据处理]0.212 例3[2017·镇江]向Mg(HCO3)2溶液中加入一定量NaOH溶液,出现白色沉淀。某同学经过过滤、洗涤、低温烘干得白色固体,并作如下探究:[猜想]白色固体可能是:①Mg(OH)2;②MgCO3;③Mg(OH)2、MgCO3的混合物。[资料]MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,生成对应的两种氧化物。[实验1](1)取适量白色固体,溶于,出现(填现象),则猜想①不成立。[答案](1)稀盐酸(或稀硫酸或稀硝酸等)气泡[解析](1)猜想①不成立,则说明白色固体中含有碳酸镁,碳酸盐能与酸反应生成二氧化碳气体。 例3[2017·镇江]向Mg(HCO3)2溶液中加入一定量NaOH溶液,出现白色沉淀。某同学经过过滤、洗涤、低温烘干得白色固体,并作如下探究:[猜想]白色固体可能是:①Mg(OH)2;②MgCO3;③Mg(OH)2、MgCO3的混合物。[资料]MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,生成对应的两种氧化物。[实验1](2)另取适量白色固体,充分加热,产生的气体使无水CuSO4粉末变蓝,则猜想(填“②”或“③”)成立。有同学查阅资料得知上述固体应为碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2·3H2O],其不溶于水,加热易分解。 [答案](2)③[解析](2)因为MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,生成对应的两种氧化物,即碳酸镁加热分解为氧化镁和二氧化碳;氢氧化镁加热分解为氧化镁和水。充分加热,产生的气体使无水CuSO4粉末变蓝,说明有水蒸气生成,即白色固体中一定含有氢氧化镁,则猜想③成立。 [实验2](3)为进一步确定白色固体的组成,该同学取适量白色固体,充分加热至质量不再改变,并使产生的气体全部缓缓通过如图T8-3(填“甲”或“乙”)装置,测得生成气体的质量。图T8-3[实验数据]①加热后剩余固体质量1.60g;②浓硫酸增重0.72g;③浓NaOH溶液增重1.32g,则x∶y=。 [答案](3)甲3∶1[解析](3)因为加热后生成了水蒸气和二氧化碳,所以要将生成的气体先通过浓硫酸吸收生成的水蒸气,然后再通过浓氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,否则会导致从氢氧化钠溶液中又带出部分水蒸气,造成误差,所以选择甲装置。由化学方程式xMgCO3·yMg(OH)2·3H2O(x+y)MgO+(y+3)H2O+xCO2↑得关系式:(x+y)MgO~xCO240(x+y)44x1.60g1.32g解得x∶y=3∶1。 [延伸](4)将该碱式碳酸镁长期浸泡在浓NaOH溶液中,固体全部转化为Mg(OH)2。写出此反应的化学方程式:。[答案](4)3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O+6NaOH4Mg(OH)2↓+3Na2CO3+3H2O[解析](4)碱式碳酸镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀、碳酸钠和水。 (5)工业上碱式碳酸镁可作阻燃剂,其可能的原因是(选填序号)。a.分解时吸热,降低可燃物的着火点b.生成的固体覆盖燃烧物,隔绝氧气c.生成的气体稀释了可燃物周围的氧气浓度[答案](5)bc[解析](5)可燃物的着火点是物质本身的属性,不会降低。 |针对训练|【针对训练】内容见Word版资源：题型突破08科学探究题 类型二　物质性质的探究例4[2015·宿迁]图T8-7是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验。其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳。据图回答下列问题。(1)写出A装置玻璃管中发生反应的化学方程式:。图T8-7 [答案](1)CO2+C2CO[解析](1)二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,化学方程式为CO2+C2CO。 例4[2015·宿迁]图T8-7是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验。其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳。据图回答下列问题。(2)实验过程中,应先点燃装置中的酒精喷灯。图T8-7 [答案](2)A[解析](2)要先向B装置中通入一氧化碳,排净其中的空气,以免加热时发生爆炸,因此,先点燃A装置中的酒精喷灯。 例4[2015·宿迁]图T8-7是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验。其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳。据图回答下列问题。(3)要验证B中产生的CO2,还需要在A、B之间增加(填“D”或“E”)装置。图T8-7 [答案](3)E[解析](3)为了避免通入的二氧化碳对后面实验现象产生影响,所以应先将从A中排出的二氧化碳完全吸收,氯化钠溶液与二氧化碳不反应,浓的氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。 例4[2015·宿迁]图T8-7是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验。其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳。据图回答下列问题。(4)整套装置还有一个明显的不足之处是。图T8-7 [答案](4)缺少尾气处理装置[解析](4)一氧化碳有毒,会污染空气,所以应增加尾气处理装置将其点燃或收集。 例4[2015·宿迁]图T8-7是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验。其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳。据图回答下列问题。(5)由于铁的氧化物Fe3O4和FeO均为黑色,B中得到的铁是否含有Fe3O4和FeO,该小组同学设计了下列探究实验。图T8-7 [提出问题]CO还原Fe2O3得到的铁是否含有Fe3O4和FeO?[提出猜想]猜想1:Fe;猜想2:Fe和Fe3O4;猜想3:Fe和FeO;猜想4:。[查阅资料]①2FeCl3+Fe3FeCl2,但FeCl3溶液不与Fe3O4、FeO反应;②Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O;③含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成血红色。 [实验探究]限选试剂:CO、稀盐酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl3溶液。实验操作实验现象实验结论Ⅰ.取少量黑色产物加入到装有FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后过滤,对过滤所得固体用蒸馏水洗涤黑色固体部分溶解猜想2和猜想4都不成立Ⅱ.取第Ⅰ步洗涤后所得固体加入到装有足量的试管中,充分反应后,再滴加少量KSCN溶液黑色固体全部溶解,溶液不变为血红色 (续表)实验操作实验现象实验结论Ⅲ.另取少量黑色产物装入玻璃管中,通入CO,一段时间后加热,并将反应后的气体通入盛有一定量澄清石灰水的容器中澄清石灰水变浑浊猜想成立 [答案](5)Fe、Fe3O4、FeO稀盐酸3[解析](5)根据题意可知,猜想4应为Fe、Fe3O4、FeO。 例5[2018·南通]科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu2(OH)2CO3]的性质进行实验探究,并基于证据进行推理分析。Ⅰ.分析碱式碳酸铜的组成。根据化学式可知,碱式碳酸铜中Cu元素的化合价为。[答案]Ⅰ.+2[解析]Ⅰ.碱式碳酸铜中,氢氧根的化合价是-1,碳酸根的化合价是-2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,Cu元素的化合价为+2。 例5[2018·南通]科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu2(OH)2CO3]的性质进行实验探究,并基于证据进行推理分析。Ⅱ.探究碱式碳酸铜受热的变化。[设计实验]学习小组设计了图T8-8所示装置(夹持仪器已略去),并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。图T8-8 [实验过程]①在装置丙导管a处接一导管,并插入水中,微热试管,观察到,说明整套装置的气密性良好。②按图示加入样品和试剂,加热一段时间后,试管中固体变黑,U形管中无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水变浑浊。[答案][实验过程]①导管口出现气泡[解析][实验过程]①在装置丙导管a处连接一导管,并插入水中,微热试管,观察到导管口出现气泡,说明整套装置的气密性良好。 例5[2018·南通]科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu2(OH)2CO3]的性质进行实验探究,并基于证据进行推理分析。Ⅱ.探究碱式碳酸铜受热的变化。[设计实验]学习小组设计了图T8-8所示装置(夹持仪器已略去),并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。图T8-8 [实验分析]①装置甲中用于加热的仪器名称为。②装置丙中发生反应的化学方程式为。③根据现象可知,碱式碳酸铜受热可分解,分解产物有CO2、CuO、。④装置乙、丙位置不能互换的理由是。 [答案][实验分析]①酒精灯　②Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O③H2O④气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气[解析][实验分析]①装置甲中用于加热的仪器名称为酒精灯。②装置丙中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O。③U形管中无水硫酸铜变蓝,说明反应生成水;澄清石灰水变浑浊,说明反应生成二氧化碳,因此碱式碳酸铜受热可分解,分解产物有CO2、CuO、H2O。④装置乙、丙位置不能互换的理由是气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气,无法检验是否生成水。 Ⅲ.探究碱式碳酸铜与酸的作用。[实验过程]取样品少量于试管中,加水,固体不溶解。继续加入足量稀硫酸,有气泡产生,得到蓝色溶液。[实验结论]碱式碳酸铜能与硫酸发生反应,生成的盐为。[答案][实验结论]硫酸铜[解析][实验结论]加入足量稀硫酸,有气泡产生,得到蓝色溶液,说明生成的盐为硫酸铜。 [拓展延伸]碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝[Al2(OH)Cl5]是一种高效净水剂。写出碱式氯化铝与盐酸发生反应的化学方程式:。[答案][拓展延伸]Al2(OH)Cl5+HCl2AlCl3+H2O[解析][拓展延伸]碱式氯化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,化学方程式为Al2(OH)Cl5+HCl2AlCl3+H2O。 |针对训练|【针对训练】内容见Word版资源：题型突破08科学探究题 类型三　影响物质变化因素的探究例6[2017·苏州]为了探究相同条件下同种溶质在不同溶剂中的溶解性,某兴趣小组同学进行如下两组实验(本实验所用汽油与KMnO4、碘均不发生化学反应)。[实验1]KMnO4晶体在不同溶剂中的溶解实验根据实验步骤、实验操作图示填写相关实验现象。 实验步骤实验操作图示实验操作及现象步骤1振荡后静置;(1)A试管中晶体全部溶解,溶液呈色;B试管中晶体不溶解,汽油不变色步骤2将步骤1中A试管内溶液倒入B试管中,振荡后静置;(2)B试管中观察到的现象为 [答案](1)紫(或紫红)(2)液体分层,上层为无色,下层为紫红色,试管底部无固体残留[解析](1)高锰酸钾溶于水呈紫红色。(2)高锰酸钾不溶于汽油,汽油难溶于水且密度比水小,所以B试管底部的固体全部溶解,试管中的液体分层,上层为无色,下层为紫红色。 [实验2]碘在不同溶剂中的溶解实验根据实验操作图示填写相关问题。实验操作图示实验结论或解释(3)由图Ⅱ所示现象可知:碘(选填“不”“微”或“易”)溶于水(4)图Ⅲ所示试管中液体分层。上层紫红色溶液的名称是。说明碘在汽油中溶解性比在水中(填“强”或“弱”) [答案](3)微(4)碘的汽油溶液　强[解析](3)由图示提供的信息可知,碘微溶于水。(4)图Ⅲ中的液体分层,上层为紫红色,说明碘易溶于汽油,则碘在汽油中的溶解性强,试管上层的红色溶液是碘的汽油溶液。 [反思与应用](5)①碘易溶于酒精,若实验2中汽油用酒精代替,振荡后静置,最终所得液体(选填“分层”或“不分层”)。②“从稀碘水中提取碘”是“海带提碘”工艺中的一个重要步骤,其原理类似实验2中第二步操作,工业实际生产时使用其他挥发性液体代替汽油,这种挥发性液体必须具备的条件是。 [答案](5)①不分层　②与水不互溶,碘在这种液体中溶解度远大于在水中的溶解度[解析](5)①酒精能与水以任意比互溶,所以用酒精代替汽油,振荡后液体不分层;②“从稀碘水中提取碘”是“海带提碘”工艺中的一个重要步骤,其原理类似实验2中第二步操作,工业实际生产时使用其他挥发性液体代替汽油,这种挥发性液体必须具备的条件是与水不互溶,碘在该液体中的溶解度要远大于在水中的溶解度。 例7[2017·淮安]氯化镁是一种重要的化工原料,同学们在实验室对其开展了系列研究。课题1:选择制取氯化镁的原料。[查阅资料]①全球海水中含有的盐类总质量为5亿亿吨,其中含有的各种离子占盐类总质量的百分含量如下表所示:②工业生产中海水或卤水(海水晒盐后的剩余溶液)都可以作为制取氯化镁的原料。离子Cl-Na+Mg2+Ca2+K+其他含量55.06%30.61%3.69%1.15%1.10%…… [交流讨论]同学们经讨论,一致选择卤水用于实验室制取氯化镁。你认为他们的理由是。[答案]课题1:卤水中氯化镁的含量高[解析]课题1:卤水是海水晒盐后的剩余物,由于晒盐时水分蒸发,氯化钠晶体析出,使得卤水中氯化镁的含量高于海水。 课题2:由卤水制取氯化镁。同学们设计如图T8-15所示方案,从卤水中制取氯化镁。(1)溶液X的名称是。图T8-15[答案]课题2:(1)盐酸[解析]课题2:(1)由流程图可知,向卤水中加入过量的氢氧化钠溶液生成的沉淀是氢氧化镁,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,由此可知,加入的溶液X是盐酸。 课题2:由卤水制取氯化镁。同学们设计如图T8-15所示方案,从卤水中制取氯化镁。(2)部分同学认为上述制取方案不够完善,在“过滤”操作后缺少“洗涤”操作,从而导致制取的氯化镁不纯,可能混有的杂质是。图T8-15 [答案]课题2:(2)氯化钠、氯化钙、氯化钾[解析]课题2:(2)由表可知卤水中含有氯化钠、氯化镁、氯化钙、氯化钾等,向卤水中加入过量的氢氧化钠溶液,氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,滤液中还含有氯化钠、氯化钙、氯化钾和氢氧化钠,因此,氢氧化镁沉淀未经洗涤时,沉淀表面会附着氯化钠、氯化钙、氯化钾、氢氧化钠,加入稀盐酸,沉淀溶解后,氯化镁溶液中含有杂质氯化钠、氯化钙和氯化钾。 课题3:测定氯化镁产品的纯度(氯化镁的质量分数)。同学们设计如下实验方案对制得的氯化镁进行纯度测定。[实验步骤]①称取9.5g氯化镁样品,放于烧杯中,加足量的水溶解,形成溶液;②向上述溶液中加入90g质量分数为10%的氢氧化钠溶液;③充分反应后,过滤;④……⑤向所得溶液中加入几滴无色酚酞试液,溶液变红,再逐滴加入10%稀硫酸(密度为1.07g·mL-1),并,当观察到溶液恰好褪色且30s内红色不复现,停止加入稀硫酸;⑥计算氯化镁样品的纯度。 [答案]课题3:⑤用玻璃棒搅拌(或振荡)[解析]课题3:为使加入的稀硫酸与滤液中的氢氧化钠充分反应,加入稀硫酸时应用玻璃棒不断搅拌或将溶液进行振荡。 [问题讨论](1)为计算出氯化镁样品的纯度,除上述数据外,实验还需测量的数据是。[答案][问题讨论](1)步骤⑤中加入稀硫酸的体积(或质量)[解析][问题讨论](1)要算出样品中氯化镁的质量分数,需要知道与氯化镁反应的氢氧化钠的质量,由于加入的氢氧化钠溶液过量,而过量的氢氧化钠用稀硫酸来中和,因此,必须要测出加入的稀硫酸的体积或质量,才能算出氢氧化钠过量了多少,从而知道与氯化镁反应的氢氧化钠的质量,进一步算出氯化镁的质量分数。 [问题讨论](2)若缺少步骤④,则会导致氯化镁纯度测定不准确,步骤④的操作是。[答案][问题讨论](2)用水充分洗涤滤渣,并将洗涤液与滤液合并[解析][问题讨论](2)由于氢氧化镁沉淀的表面附着氯化钠、氯化钙、氯化钾、氢氧化钠,如沉淀不洗涤且不将洗涤液与滤液混合,测出的氯化镁的质量分数会偏小。 |针对训练|【针对训练】内容见Word版资源：题型突破08科学探究题 类型四　“创新型”探究例8[2019·河北]兴趣小组在课外实验中意外发现:将镁条放入Na2CO3溶液中,快速产生较多气泡,有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。探究Ⅰ:反应产生的气体是什么?[作出猜想]小组同学经查阅资料和讨论,根据化学变化过程中元素不变,且反应物中含有三种元素,作出如下猜想:①氢气;②二氧化碳;③氢气和二氧化碳。[答案][作出猜想]碳、氢、氧(或C、H、O)[解析][作出猜想]根据质量守恒定律,从氢气和二氧化碳的化学式来判断,反应物中含有碳、氢、氧三种元素。 [实验1]取适量镁条、100mLNa2CO3溶液于反应装置A中,按图T8-19甲所示方案进行实验。B中石灰水不变浑浊;C处气体燃烧,烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。(1)反应装置A应选用图乙中的(填序号)。图T8-19 [答案][实验1](1)D[解析][实验1](1)题干中提示,所取溶液为100mL且会有较多气泡产生,反应物的状态是固体和液体,反应条件是常温,因此应该选择固液常温型发生装置,也就是D装置。 [实验1]取适量镁条、100mLNa2CO3溶液于反应装置A中,按图T8-19甲所示方案进行实验。B中石灰水不变浑浊;C处气体燃烧,烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。图T8-19 (2)小组同学讨论认为,上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。为使这一证据可靠,且仍能一次性地验证三个猜想,只需在图甲所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是。 [答案][实验1](2)在B和C之间增加干燥装置(合理即可)[解析][实验1](2)由于气体通过B装置可能会带出水蒸气,所以烧杯内壁的水雾可能是混有的水蒸气产生的现象,也可能是反应生成的水蒸气,因此,要在B和C之间增加干燥装置,除去混合气体中的水蒸气。 图T8-20 (1)G中实验的作用是。(2)试剂X是。探究Ⅲ:反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3? [答案][实验2](1)对比(合理即可)(2)氢氧化钠溶液(或NaOH溶液) [实验3]取实验1反应生成的沉淀于试管中,加入试剂Y,根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO3。试剂Y及实验现象为;该反应的化学方程式为。[反思交流]有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发,通过深入研究而实现的。 [答案][实验3]稀盐酸;有气泡产生(合理即可)MgCO3+2HClMgCl2+H2O+CO2↑(合理即可)[解析][实验3]沉淀中含有碳酸镁,碳酸镁可以和稀盐酸反应产生气泡,所以检验碳酸镁选用的试剂为稀盐酸,现象为有气泡产生。 例9[2019·江西]足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到嗅盐。同学们对嗅盐产生了好奇,并对其成分进行如下探究。[查阅资料]①嗅盐是由一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成的,能释放出氨味气体,对人体神经会产生强烈的刺激作用,但过量吸入会危害健康。②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。[提出问题]嗅盐中盐类物质是什么? [实验探究]填写表中空格。实验小军的实验小英的实验方案嗅盐与(填一种物质)混合研磨现象闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝 （续表） [答案][实验探究]熟石灰[或Ca(OH)2]有气泡产生,澄清石灰水变浑浊　有白色沉淀产生 [质疑]小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验(方案见表),进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有离子的可能性。 [继续探究]同学们利用如图T8-21所示装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。反应原理:(NH4)2CO3+2NaOHX+2NH3↑+2H2O。其中X的化学式为。[数据记录]实验称取样品质量为m1,反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m2和m3,反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。图T8-21 [答案][继续探究]Na2CO3[解析][继续探究]根据质量守恒定律,反应前后原子种类及个数不变可知,X的化学式为Na2CO3。 [答案][反思与评价]BD[解析][反思与评价]球形干燥管中氢氧化钠固体吸收的是氨气带出的水蒸气,并非反应生成的水,故无法直接用m2、m3计算碳酸铵的质量分数;因为氨气极易溶于水,倒置漏斗可以增大吸收面积,防止倒吸;浓硫酸能吸收空气中的水蒸气,会导致烧杯中增加的质量偏大,导致测定结果偏大;反应结束后,装置中还残留一些没有排出的氨气,所以要继续通入空气,使装置内氨气完全排入到稀硫酸中,否则测定结果会偏小。 |针对训练|【针对训练】内容见Word版资源：题型突破08科学探究题