中考化学专题复习 热点题型八 科学探究1

中考化学专题复习 热点题型八 科学探究1

热点题型八 科学探究 题型解析 科学探究是中考化学试题中的传统题型，通过再现提出问题、查阅资料、猜想与假设、进行实验、解释与结论、反思与评价等探究环节，考查了学生获取信息、科学思维、解决问题的能力。专题突破 题型一 反应原理探究 ‎1.(2016·海淀一模)某化学小组用石灰石(含杂质、CaO，还可能含有少量的Fe2)与足量的稀盐酸反应制备二氧化碳气体，实验结束后对废液中的溶质成分进行探究(溶解于水中的气体成分忽略不计)。‎ ‎【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？‎ ‎【查阅资料】‎ ① 不溶于水，且不与稀盐酸反应。‎ ② 溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液能够很灵敏地显现出红色。‎ ③ 只能在较强的酸性溶液中存在，若pH＞3.8时，会完全与水发生反应生成沉淀。‎ ④ 知反应：═↓+2NaCl。‎ ‎【假设猜想】‎ ‎(1)该小组同学一致认为废液中一定含有，用化学方程式表示其原因：+2HCl═↑，CaO+2HCl═(写出任意一个即可)。‎ ‎(2)结合以上资料，该小组同学作出以下三种合理的猜想：‎ 猜想1：溶质只含有 猜想2：溶质含有和HCl 猜想3：溶质含有、HCl、‎ ‎【实验验证】‎ 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：取少量过滤后的废液于试管中，滴加硫氰化钾(或KSCN)溶液 溶液没有变红 废液的溶质中不含 步骤2：另取少量过滤 后的废液于试管中，加入过量的溶液 有气泡产生，并产生白 色沉淀 猜想2成立 ‎【反思评价】‎ ‎(1)上述步骤2中，小姚同学提出可以通过检测废液的pH来判断是否含有HCl。你认为该方案是否合理不合理，原因是未考虑溶液的酸碱性(或应补充测定溶液pH的对比实验)(或合理 溶液为中性，盐酸为酸性)。‎ ‎(2)根据实验结论，实验结束后若要回收溶液，正确的操作是：向废液中加入过量的碳酸钙(或)，过滤。‎ ‎2.(2016·顺义一模)冬季取暖人们常用到暖宝宝(图‎2-8-1‎)，其热量来源于铁的缓慢氧化。化学小组的同学突发奇想，想利用暖宝宝测定空气中氧气的含量。‎ 图‎2-8-1‎ 查阅资料：(1)暖宝宝的主要成分：铁粉、木炭、食盐。‎ ‎(2)暖宝宝反应的主要原理是铁粉与氧气、水共同作用生成氢氧化铁，反应的化学方程式为═。‎ 设计实验：化学小组的同学设计了图‎2-8-2‎所示装置。实验步骤如下：‎ 图‎2-8-2‎ ‎①检查装置气密性。‎ ‎②向250 mL集气瓶中加入20 mL水。‎ ‎③读取温度计示数为18 ℃，撕掉暖宝宝上的贴纸，塞紧橡胶塞。‎ ‎④观察温度计示数的变化。‎ ‎⑤待温度计示数为18 ℃时，打开弹簧夹。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)检查装置气密性的方法是将导气管放入水中，双手捂住集气瓶，观察到有气泡冒出，松开手，导管内有液柱，证明气密性良好。‎ ‎(2)小组同学的设计中，集气瓶内水的作用是反应物。‎ ‎(3)实验结果如图‎2-8-3‎所示，则小组同学得出的结论是氧气的含量约为19.1%。‎ 图‎2-8-3‎ 实验反思：反思实验过程，你认为小组同学实验产生误差的可能原因有暖贴内铁粉的量不够，没有完全被消耗(任写一条，合理即可)(写出一条即可)。你证明这确实是造成误差原因的方案是取两片暖贴重复上述实验。‎ ‎3.(2016·东城二模)某化学兴趣小组同学探究环境温度对过氧化钠()与二氧化碳反应的影响。‎ ‎【猜想与假设】‎ ‎1.过氧化钠与二氧化碳在湿度较小的条件下不反应，只在湿度较大的条件下反应。‎ ‎2.过氧化钠与二氧化碳在湿度较小和湿度较大的条件下均能反应。‎ ‎【查阅资料】‎ ‎1.常温下，过氧化钠是淡黄色粉末。过氧化钠能与盐酸反应。‎ ‎2.二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液。‎ ‎3.ppm是含量的一种表示方法。‎ ‎【实验探究】实验一：‎ ‎ ‎ 图‎2-8-4 ‎ 图2-8-5‎ ‎(1)用图‎2-8-4‎所示装置制取并收集较潮湿的二氧化碳气体。锥形瓶中反应的化学方程式为+2HCl═↑。其中饱和碳酸氢钠溶液的作用是吸收氯化氢。‎ ‎(2)如图‎2-8-5‎所示，在三口瓶瓶口分别插入湿度传感器、二氧化碳传感器、带铁丝的胶塞。‎ ‎(3)待二氧化碳传感器显示二氧化碳读数稳定后，用铁丝戳破装有过氧化钠的塑料袋，使过氧化钠粉末与潮湿的二氧化碳充分接触，打开数据采集器，得到图‎2-8-6‎，该实验可得出的结论是过氧化钠在湿度较大的条件下与二氧化碳能反应。‎ 图‎2-8-6‎ 实验二：‎ ‎(1)用图‎2-8-7‎所示装置制取并收集较干燥的二氧化碳气体。其中固体干燥剂的作用是防止空气中的水蒸气进入三口瓶。‎ ‎ ‎ 图‎2-8-7 ‎ 图2-8-8‎ ‎(2)如图‎2-8-8‎所示，在三口瓶瓶口分别插入湿度传感器、二氧化碳传感器、带铁丝的胶塞。‎ ‎(3)待二氧化碳传感器显示二氧化碳读数稳定后，用铁丝戳破装有过氧化钠的塑料袋，使过氧化钠粉末与较干燥的二氧化碳充分接触，打开数据采集器，得到图‎2-8-9‎。‎ 图‎2-8-9‎ ‎【结论与反思】(1)小组同学通过上述实验得出猜想2(填“1”或“2”)是正确的。‎ ‎(2)分析图‎2-8-6‎a中相对湿度变化的原因是过氧化钠与水能反应。‎ ‎4.(2016·朝阳二模)某小组在学习“二氧化碳制取的研究”课题时，探究了二氧化碳气体的收集方法。‎ ‎【提出问题】二氧化碳能不能用排水法收集？‎ ‎【查阅资料】①通常状况下，1体积水约能溶解1体积二氧化碳，所得溶液pH约为5.6。②HCl气体极易溶于水。‎ 图‎2-8-10‎ ‎【设计方案】方案一：在通常状况下，通过测定二氧化碳溶于水所得溶液的pH，判断二氧化碳在水中溶解的体积，实验装置如图‎2-8-10‎所示，装置气密性良好。‎ ‎(1)实验前，、、均关闭。实验时，需先将甲装置中的空气排尽，其操作是：打开活塞，滴加足量稀盐酸，关闭活塞。检验空气已排尽的方法是打开，将燃着的木条放在a口处，若木条熄灭则空气已经排尽。‎ ‎(2)关闭，打开、。待丙装置中收集半瓶气体时，关闭和，充分振荡丙装置。然后用pH计测得如下数据：‎ 物质 丙装置中溶液 丁装置中溶液 pH ‎5.60‎ ‎6.50‎ 分析可知，丙装置所溶解二氧化碳的体积大于(填“大于”“小于”或“等于”)丁装置所溶解二氧化碳的体积。‎ ‎(3)实验中，若没有乙装置，则测出的溶液pH会偏小(填“偏大”或“偏小”)。‎ 方案二：在通常状况下，用氧气测量仪分别测定排空气法和排水法收集的二氧化碳气体中氧气的体积分数，测得的数据如图‎2-8-11‎所示。‎ 图‎2-8-11‎ 氧气的体积分数随时间变化关系图 ‎(4)两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数较大的是排水(填“排空气”或“排水”)法。‎ ‎【反思评价】‎ ‎(5)方案二中两种方法收集的二氧化碳气体中的氧气均来自于空气，两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是15.7%。‎ ‎5.(2016·丰台二模)在复习铁的化学性质时，某小组同学再一次对铁丝在氧气中燃烧实验的影响因素进行了更深入的探究。‎ ‎【提出问题1】铁丝燃烧与氧气浓度有关。‎ ‎【查阅资料】1.氮气性质稳定，在加热条件下不与铁、碳、氧气等物质反应。‎ ‎2.普通铁丝的含碳量为0.6%左右，熟铁丝的含碳量为0.2%以下。‎ ‎【进行实验】取5根相同的铁丝(直径0.6 mm)，卷成相同的螺旋状后，分别在体积分数不同的氧气中用图‎2-8-12‎所示装置进行实验(其余为氮气)。‎ 图‎2-8-12‎ 实验记录如下：‎ 实验次数 ‎%‎ 实验现象 第一次 ‎90%‎ 燃烧剧烈，火星四射，燃烧时间长，实验成功 第二次 ‎80%‎ 燃烧现象与90%的相比没有明显差异，实验成功 第三次 ‎70%‎ 燃烧比80%的弱，燃烧时间比80%的短，实验成功 第四次 ‎60%‎ 燃烧比70%的弱，燃烧时间更短，实验成功 第五次 ‎50%‎ 铁丝没有燃烧 ‎(1)第一次实验中发生反应的化学方程式为。‎ ‎(2)通过这组探究实验，小刚同学得出结论：这种直径为0.6 mm的铁丝在氧气浓度低于50%时不燃烧(或氧气浓度高于60%时可以燃烧)。‎ ‎【提出问题2】铁丝燃烧与氧气的接触面积有关。‎ ‎【进行实验】取多束相同的细生铁丝(直径0.2 mm)，每束长度和重量均与上组实验一致，重复第一组实验。发现前五次实验中铁丝均剧烈燃烧，补充第六、七次实验如下：‎ 实验次数 ‎%‎ 实验现象 ‎……‎ ‎……‎ ‎……‎ 第五次 ‎50%‎ 火星四射，燃烧现象与60%的相比没有明显差异，实验成功 第六次 ‎40%‎ 火星四射，燃烧比50%的弱，燃烧时间短，实验成功 第七次 ‎30%‎ 铁丝没有燃烧 ‎(3)通过第二组探究，小刚同学得出结论：在控制氧气浓度(或每束铁丝长度、重量)条件，铁丝表面积越大就能在更低浓度的氧气中燃烧。‎ ‎【反思与评价】‎ ‎(4)小明同学推测如果将铁丝换成铁粉，有可能在更低浓度的氧气中燃烧。他准备选择铁粉和浓度为BC的氧气进行对比实验。‎ A.40% B.30% C.20%‎ ‎(5)在第二组探究实验过程中，小红同学使用了更加柔软的0.2 mm熟铁丝，结果发现实验中观察不到火星四射现象，由此她认为实验中火星四射的原因是铁丝中含碳量高。‎ ‎6.(2016·石景山二模)化学实验小组同学为了验证“盐酸除去铁块表面锈迹后黄色溶液的成分”，进行了如下探究。‎ ‎【查阅资料】①═。‎ ‎②在酸性条件下，可以使高锰酸钾溶液褪色，并生成。‎ ‎③溶液可以与KSCN溶液反应，溶液变为血红色。‎ ‎【猜想与假设】黄色溶液中含有、和HCl。‎ ‎【进行实验】‎ 实验步骤 实验现象 实验结论 ‎ 甲同学 取1支试管，加入少量黄色溶液，然后滴加高锰酸钾溶液，再滴加KSCN溶液 高锰酸钾溶液褪色，溶液变为血红色 黄色溶液中有HCl、和 乙同学 取2支试管，分别加入少量黄色溶液。再向试管①中滴加KSCN溶液；向试管②中加入铁粉，再滴加高锰酸钾溶液 试管①中溶液变为血红色；试管②中产生大量气泡，高锰酸钾溶液褪色 黄色溶液中有HCl、和 取3‎ 试管①‎ 黄色溶液中有HCl 丙同学 支试管，分别加入少量黄色溶液。再向试管①中滴加KSCN溶液；向试管②中加入铁粉；向试管③中滴加 高锰酸钾溶液 中溶液变为血红色；试管②……；试管③中高锰酸钾溶 液褪色 ‎、和 ‎(1)写出氧化铁与盐酸反应的化学方程式+6HCl═。‎ ‎(2)丙同学试管②中的实验现象为产生大量气泡。‎ ‎(3)三位同学的方案不合理的是甲和乙，原因是甲：依据【查阅资料】②，和高锰酸钾反应时生成了，无法证明黄色溶液中有。乙：依据【查阅资料】①，加入Fe粉时，Fe与盐酸或反应生成了，无法证明黄色溶液中有(若第一空只答甲或乙，第二空应填写与之对应的原因)。‎ ‎【实验反思】‎ ‎(4)在混合物中，各种成分能(填“能”或“不能”)保持各自的化学性质。‎ ‎(5)在混合体系中检验多种物质存在时，要考虑物质间的相互影响；物质检验的顺序；所加检验试剂的用量等(合理即可)(答出1条即可)。‎ ‎7.(2016·顺义二模)NaCl、、、是生活中常见的盐，为学习鉴别他们的方法，老师拿来了标有A、B、C、D的这四种白色固体，并提供以下资料。‎ 查阅资料：可溶于水。‎ ‎↑；的热稳定性好，受热不分解。‎ ‎(3)不同温度下，、的溶解度如下表：‎ 设计方案：为完成鉴别，同学们分别设计了自己的实验方案 ‎ 实验步骤 设计者 ‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 小芳 加盐酸 溶解 加热 小明 溶解 加盐酸 加热 小刚 溶解 加石灰水 加盐酸 ‎(1)小芳的实验中，步骤1鉴别出来的物质是氯化钠。‎ ‎(2)小明和小刚的步骤1都是溶解，该步实验的目的是将可溶物质和不溶物质区分开来。‎ 进行实验：小刚在进行步骤2时，发现在两支试管中产生了白色沉淀，小刚推测它们是、。则与石灰水反应的化学方程式是═↓。‎ 图‎2-8-13‎ 反思与评价：(1)小刚的设计能不能完成鉴别，理由是不能，因为他的步骤2中碳酸钠和碳酸氢钠与石灰水反应都产生白色沉淀，步骤3的目的是将碳酸钠与碳酸氢钠区别开，而碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应都有气泡产生。‎ ‎(2)小丽觉得大家的方案太麻烦，她跟老师要了一些氯化钠，做了图‎2-8-13‎ 所示的实验，由该实验得出的结论是20 ℃,100 g水能溶解36 g食盐。在此实验基础上，小芳用一步完成了鉴别，她的实验方法是20 ℃，取上述4种物质各25 g,分别加入100 g水溶解。‎ 题型二 异常现象探究 ‎1.(2016·东城一模)某实验小组的同学将用砂纸打磨过的镁条与稀盐酸反应时，发现试管中的药品反应迅速，产生大量气泡，且试管明显发热，但也出现了意想不到的现象：试管中出现白色不溶物。为探究白色不溶物的成分，小组同学进行如下实验。‎ 在4支试管中加入等量、同浓度的稀盐酸，加入宽窄相同的镁条，反应后静置观察，结果如下表：‎ 试管 A B C D 镁条长度 ‎1 cm ‎2 cm ‎3 cm ‎4 cm 不溶物 无 少量 较多 很多 ‎【查阅资料】‎ ‎(1)在溶液中，Mg能与在常温下反应：═↓↑。‎ 与可溶性氯化物在溶液中可发生复分解反应，生成白色沉淀AgCl[例如：═2AgCl↓，生成的AgCl不溶于稀硝酸]，该性质可以用来检验溶液中含有氯化物。‎ 为白色固体，能与酸反应。‎ ‎【猜想与假设】‎ Ⅰ.镁用量增多使生成的增多而析出晶体。‎ Ⅱ.镁条反应过程中有残碎的镁粉剩余。‎ Ⅲ.生成了白色沉淀。‎ ‎【实验探究】‎ 另取三支试管分别为①、②、③，重复上表D中实验，静置备用。‎ ‎(1)取试管①中不溶物过滤、洗涤、干燥，称量所得固体为m g。取m g此固体于另一试管中，加入 5 mL 蒸馏水，充分振荡后，不溶物没有明显减少。‎ 对比实验：再取一支试管，加入m g 和5 mL蒸馏水，充分振荡后，固体完全溶解。‎ 结论：假设Ⅰ不成立。‎ ‎(2)取试管②，倾出上层溶液得不溶物，加入稀盐酸。若出现不溶物消失，且产生大量气泡现象，则可以证明假设Ⅱ成立。实际实验中并未出现该现象。‎ 结论：假设Ⅱ也不成立。‎ ‎(3)取试管③，过滤，用蒸馏水将漏斗滤纸上的不溶物充分洗涤多次，直至最后一次向洗涤液中滴加硝酸银不出现白色沉淀(填实验现象)，表明不溶物已经洗涤干净。取不溶物于试管中，加入适量稀硝酸，发现不溶物立即溶解，向所得无色溶液中加入几滴硝酸银溶液，出现大量白色沉淀。‎ 结论：假设Ⅲ不成立(填“成立”或“不成立”)，同时可判断白色不溶物中一定含有氯(或Cl)元素。‎ ‎(4)经过定量分析，得出不溶物的生成原理如下，请将下列化学方程式补充完整：‎ ‎═↓↑‎ ‎2.(2016·西城一模)学习酸、碱、盐知识后，同学们知道碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液 能发生反应，可观察到溶液变浑浊。甲组同学进行如图‎2-8-14‎所示的实验，却未观察 到预期现象。‎ 图‎2-8-14‎ ‎【提出问题】未观察到浑浊的原因是什么？‎ ‎【猜想与假设】‎ ‎①与氢氧化钙溶液的浓度有关。若使用更大浓度的氢氧化钙溶液，会迅速产生浑浊。‎ ‎②与碳酸钠溶液的浓度有关。若使用更大浓度的碳酸钠溶液，会迅速产生浑浊。‎ 经讨论，同学们认为猜想①不合理，其理由是饱和石灰水已是该温度下溶质质量分数最大的溶液。‎ ‎【进行实验】乙组同学针对猜想②进行实验。‎ 实验目的 实验操作 实验现象 探究猜想②‎ 取4支试管，向其中分别加入……‎ 碳酸钠溶液浓度/%‎ 是否浑浊 ‎10‎ 不浑浊 ‎5‎ 不浑浊 ‎1‎ 浑浊 ‎0.5‎ 浑浊 ‎【解释与结论】‎ ‎(1)补全上述实验操作：取4支试管，向其中分别加入2 mL浓度为10%、5%、1%、0.5%的碳酸钠溶液，再分别滴加5滴饱和石灰水。‎ ‎(2)氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液混合出现浑浊的化学方程式是+Na2═↓+2NaOH。‎ ‎(3)乙组实验证明：猜想②不成立，碳酸钠溶液浓度在0.5%~10%的范围内，能否出现浑浊与碳酸钠溶液的浓度有关，其关系是碳酸钠溶液浓度大，不易产生浑浊。‎ ‎【实验反思】‎ ‎(1)丙组同学对乙组所做实验中未出现浑浊的原因进行探究。设计了多组实验，其中部分同学的实验过程及结果如下：‎ 图‎2-8-15‎ 丙组同学的实验目的是探究碳酸钙能否溶解在碳酸钠溶液中。‎ ‎(2)依据乙、丙两组的实验探究，丁组同学仍使用甲组的仪器和药品对甲组实验进行了改进，当滴入几滴某溶液后，溶液迅速变浑浊。其实验操作是取2 mL饱和石灰水于试管中，滴加碳酸钠溶液。‎ ‎3.(2016·朝阳一模)在一次化学实验中，同学们将饱和硫酸铜溶液逐滴加到5 mL饱和氢氧化钠溶液中，观察到以下异常实验现象：‎ 实验序号 滴加溶液的量 实验现象 ‎①‎ 第1~6滴 产生蓝色沉淀，但振荡后沉淀消失，形成亮蓝色溶液 ‎ ‎②‎ 第7~9滴 产生蓝色沉淀，且沉淀逐渐增多。振荡 后沉淀不消失，很快沉淀逐渐变成黑色 已知蓝色沉淀是氢氧化铜，写出生成蓝色沉淀的化学方程式+2NaOH═↓。‎ ‎【提出问题】实验①中蓝色沉淀为什么消失？‎ ‎【查阅资料】‎ Ⅰ.氢氧化铜在室温下稳定，70~80 ℃时分解生成氧化铜。‎ Ⅱ.铜酸钠]溶于水，溶液呈亮蓝色。‎ ‎【猜想与假设】‎ Ⅰ.蓝色沉淀消失可能是氢氧化铜发生分解反应。‎ Ⅱ.蓝色沉淀消失可能是氢氧化铜溶解在氢氧化钠溶液中，形成亮蓝色溶液。‎ 甲同学认为猜想Ⅰ不成立，理由是氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜固体。‎ 乙同学为验证猜想Ⅱ，进行了如下实验。‎ ‎【进行实验】‎ 实验操作 实验现象 ‎ ‎ ‎1号试管…… ‎ ‎2号试管，蓝色固体不消失 ‎ ‎3号试管，蓝色固体减少 ‎ ‎4号试管，蓝色固体消失，得到亮蓝色溶液 ‎【解释与结论】‎ ‎(1)1号试管中现象为蓝色固体不消失。‎ ‎(2)上述实验得出的结论是氢氧化铜能溶解在浓度高于20%的NaOH溶液中形成 亮蓝色溶液。‎ ‎【反思与评价】‎ ‎(1)进一步查阅资料可知，氢氧化铜在氢氧化钠溶液中溶解生成铜酸钠，反应的化学方程式为═。‎ ‎(2)‎ 丙同学推知饱和硫酸铜溶液与饱和氢氧化钠溶液的反应是放热反应，他依据的实验现象是蓝色沉淀逐渐变为黑色。‎ ‎4.(2016·丰台一模)同学们查阅资料，镁是一种化学性质非常活泼的金属，可以在多种气体中燃烧。同学们用图‎2-8-16‎所示装置分别进行镁条在二氧化碳和氮气中燃烧的实验。A中观察到镁冒出淡黄色的烟，并闻到刺激性气味。同学们对两个反应进行了探究。‎ 图‎2-8-16‎ ‎【查阅资料】‎ ② 化镁、碳酸镁均可以和盐酸反应。‎ ‎②氮化镁()，淡黄色固体，无味，遇水产生白色沉淀氢氧化镁，并产生有刺激性气味的氨气。‎ 实验1 探究A中生成黑色固体和白烟的成分。‎ ‎【猜想与假设】①黑色固体是炭。‎ ‎②白烟可能是MgO、或MgO和。‎ ‎【进行实验】‎ 实验操作 实验现象 实验结论 ‎①取A中生成的固体于试管中，加入适量稀盐酸 白色固体消失，无气泡生成 白色固体是MgO ‎②将①反应后的剩余物过滤，将滤渣洗涤干燥后在盛有氧气的集气瓶中点燃，熄灭后，向瓶中倒入澄 清石灰水 黑色固体燃烧，发白光，放热，澄清石灰水变浑浊 黑色固体是炭。 ‎ 写出该实验中澄清石灰水发生反应的化学方程式═↓‎ 实验2 探究B中闻到刺激性气味的原因。‎ 同学们根据查阅的资料分析，镁条在氮气中燃烧闻到刺激性气味的原因与集气瓶中的水有关。请你在已有实验的基础上，设计一个实验方案证明同学们的猜想正确。‎ 将镁条点燃伸入只盛有氮气的集气瓶中，没有闻到刺激性气味。‎ ‎【反思与评价】‎ 通过探究，同学们对燃烧和灭火有了新的认识燃烧不一定需要氧气(或其他合理答案)。‎ ‎5.(2016·石景山一模)雯雯在自学碳酸钠性质时，查到了以下资料：‎ ‎①═，通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀，不溶于饱和碳酸氢钠溶液。‎ ‎②碳酸钠、碳酸氢钠在不同温度下的溶解度：‎ ‎0 ℃‎ ‎10 ℃‎ ‎20 ℃‎ ‎30 ℃‎ ‎7.1‎ ‎12.2‎ ‎21.8‎ ‎39.7‎ ‎6.9‎ ‎8.1‎ ‎9.6‎ ‎11.1‎ ‎【进行实验1】验证通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀 ‎①配制碳酸钠溶液：取100 g 20 ℃的水，加入35 g碳酸钠固体，搅拌后，静置，取上层清液。‎ ‎②利用装置一进行实验，连续5分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入。‎ 图‎2-8-17‎ ‎【发现问题】实验中，始终没有看到沉淀现象，原因是什么呢？雯雯进行了以下实验探究。‎ ‎【进行实验2】‎ 实验操作 实验现象 ‎①取100 g 20 ℃的水，加入35 g碳酸钠固体，搅拌后，静置，取上层清液 ‎ ‎②利用装置二进行实验，连续5分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入 没有出现 白色沉淀 ‎(1)在0~30 ℃，和的溶解度受温度变化影响较大的是碳酸钠。‎ ‎(2)大理石与稀盐酸反应的化学方程式为+2HCl═+CO2↑。‎ ‎(3)装置二中饱和碳酸氢钠溶液的作用是排除HCl的干扰。‎ ‎【进行实验3】‎ 实验操作 实验现象 ‎①取100 g热开水，加入35 g碳酸钠固体，完全溶解，再降温至20 ℃，取上层清液 ‎ ‎②利用装置一和装置二分别进行实验，连续3分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入 ‎ 装置一和装置二中的碳酸钠溶液中均出现白色沉淀 ‎(4)雯雯在最初的实验中没有看到沉淀现象的原因是配制的碳酸钠溶液没有达到饱和。‎ 通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀的原因是碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠，水减少，生成的碳酸氢钠的质量大于反应的碳酸钠的质量。‎ ‎(6)请你依据题中信息，写出一种能够区分碳酸钠和碳酸氢钠固体的实验方案方法一：取其中一种固体12 g，加入100 g热开水，充分溶解后，降温至20 ℃。若有固体析出，为碳酸氢钠；否则为碳酸钠 方法二：取其中一种固体12 g，加入100 g 20 ℃的水，充分溶解后，若有白色固体剩余，为碳酸氢钠；否则为碳酸钠。‎ ‎6.(2016·房山一模)众所周知，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊(生成白色沉淀)。但是，在分组实验中，向石灰水中通入二氧化碳(如图‎2-8-18‎所示)，出现了意想不到的现象：有的石灰水未变浑浊；有的出现浑浊后又变澄清(沉淀消失)。‎ 图‎2-8-18‎ ‎【提出问题】分组实验中，出现意想不到现象的原因是什么呢？‎ ‎【猜想与假设】‎ Ⅰ.石灰水未变浑浊，是因为二氧化碳中混有少量氯化氢气体。‎ Ⅱ.石灰水未变浑浊，是因为石灰水的浓度过小(或通入二氧化碳的时间过短)。‎ Ⅲ.石灰水出现浑浊后又变澄清，与石灰水的浓度、通入二氧化碳的时间有关。‎ ‎【进行实验】实验装置如图‎2-8-19‎所示。‎ 图‎2-8-19‎ 提示：①实验中所用盐酸与分组实验所用盐酸相同；‎ ‎②在饱和溶液中的溶解度非常小。‎ 步骤1：分别取一定体积的饱和澄清石灰水与一定体积的蒸馏水混合配制成50 mL溶液。‎ 步骤2：分别向50 mL溶液中通入一段时间的二氧化碳，记录现象。‎ 实验序号 出现现象所需时间/s 开始浑浊 明显浑浊 沉淀减少 是否澄清 ‎①‎ ‎50‎ ‎0‎ ‎19‎ ‎56‎ ‎366‎ 持续通入 8 min以上，沉淀不能完全消失 ‎ ‎②‎ ‎40‎ ‎10‎ ‎24‎ ‎51‎ ‎245‎ ‎③‎ ‎30‎ ‎20‎ ‎2725‎ ‎44‎ ‎128‎ ‎④‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎27‎ ‎35‎ ‎67‎ ‎89 s 后完全澄清 ‎⑤‎ ‎10‎ ‎40‎ 通3 min以上，均无明显现象 ‎【解释与结论】‎ ‎(1)实验中，所用石灰水为饱和溶液的是①(填序号)。‎ ‎(2)二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的原因是═↓(用化学方程式表示)。‎ ‎(3)饱和溶液的作用是除去氯化氢气体。‎ ‎(4)通过实验分析，猜想Ⅰ不成立(填“成立”或“不成立”)，猜想Ⅱ、Ⅲ成立。‎ ‎【反思与评价】‎ ‎(5)向澄清的石灰水中通入二氧化碳，为避免出现“意想不到的现象”，你的建议是所用石灰水的浓度不能太小(或用饱和的石灰水)，通入二氧化碳的时间不能过短也不能过长。‎ 题型三 物质成分探究 ‎1.(2015·石景山一模)实验小组研究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。‎ 实验一：甲、乙、丙三位同学分别用溶质质量分数为5%的溶液和溶液进行了如下实验。‎ 实验内容 溶液 溶液 ‎(1)加入无色酚酞溶液 溶液变红 溶液变红 ‎(2)加入 澄清石灰水 产生白色沉淀 现象Ⅰ ‎(3)加入5%的溶液 产生白色沉淀、有气泡产生 产生白色沉淀 ‎(4)加入稀盐酸 现象Ⅱ ‎ 有气泡产生 ‎(5)加热溶液，并用导管与澄清石灰水连接 石灰水变浑浊 石灰水无明显变化 ‎(1)表中的现象Ⅰ为产生白色沉淀；用化学方程式表示现象Ⅱ的原因+HCl═↑。‎ ‎(2)若要鉴别实验中用到的和两种溶液，实验一中提供了2种方法。‎ 实验二：甲、乙、丙三位同学分别将各自实验一中溶液与澄清石灰水反应后的物质进行过滤，对滤液中的溶质成分进行了如下探究。‎ ‎【查阅资料】‎ ‎(1)氯化钙溶液显中性，与氢氧化钠溶液不反应。‎ ‎(2)两种溶液的取用量不同，滤液中溶质的组成情况可能有：①NaOH；②；③NaOH和；④和；⑤和NaOH。‎ ‎【进行实验】‎ 实验操作 实验现象 实验结论 ‎ 甲同学 取少量滤液于试管中，滴加足量的稀盐酸 有气泡产生 滤液中的溶质一定含有 乙同学 取少量滤液于试管中，向其中通入少量 产生白色沉淀 则滤液中的溶质是NaOH和 丙同学 取少量滤液于试管中，塞紧胶塞，并用导管与澄清石灰水连接，加热 澄清石灰水变浑浊 则滤液中的溶质是和 ‎【反思与评价】‎ ‎(1)根据丙同学的结论，溶液与澄清石灰水反应的化学方程式是═↓。‎ ‎(2)甲同学进一步实验，确定了滤液中的溶质是和NaOH。其实验方案是取少量滤液于试管中，向其中加入过量的5% 溶液，没有气泡产生；过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液，溶液变为红色。‎ ‎2.(2015·朝阳一模)化学小组同学取一定量碳酸钙固体高温煅烧一段时间，冷却后，对剩余固体成分进行如下探究。‎ ‎【提出问题】剩余固体成分是什么？‎ ‎【查阅资料】工业上通常采用高温煅烧石灰石的方法制生石灰，化学方程式为CaCO3↑。‎ ‎【猜想与假设】‎ Ⅰ.全部是氧化钙。‎ Ⅱ.氧化钙和碳酸钙。‎ Ⅲ.全部是碳酸钙。‎ 在老师指导下，小组同学设计如下实验，探究上述猜想是否成立。‎ ‎【进行实验】①甲同学取一定量的剩余固体于试管中，加入一定量的水振荡，有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立，其理由是氧化钙与水反应生成的氢氧化钙微溶于水，也可能出现白色不溶物。‎ ‎②乙同学取一定量的剩余固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁感觉发热，继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想Ⅰ成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想Ⅰ成立，理由是即使有碳酸钙，加入的少量稀盐酸后会先消耗氢氧化钙，也不会出现气泡。‎ ‎③丙同学利用水、无色酚酞溶液和稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立，请完成实验报告。‎ 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量剩余固体于试管中，加水振荡，过滤。 ‎ a：取滤液滴加无色酚酞溶液； ‎ b：取滤渣滴加足量的稀盐酸 a：溶液变红；‎ b：有气泡产生 猜想Ⅱ成立 ‎(合理即可)‎ ‎3.(2015·丰台一模)在学习碱的化学性质时，某小组同学进行了如图‎2-8-20‎所示的实验。‎ 图‎2-8-20‎ Ⅰ.探究碱的化学性质 ‎①实验甲，随着稀盐酸的不断滴入，观察到溶液由红色变为无色；‎ ‎②实验乙，滴加氢氧化钠溶液后，观察到气球变鼓；‎ ‎③实验丙，观察到试管内有白色沉淀产生，发生反应的化学方程式为Na2═↓+2NaOH。‎ Ⅱ.探究废液成分 实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，最终看到废液浑浊并呈红色，由此产生疑问。‎ ‎【提出问题】废液中含有哪些物质？‎ ‎【查阅资料】溶液呈中性且═↓+2NaCl ‎【讨论交流】‎ ‎①废液中一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和氯化钠或NaCl；‎ ‎②还含有能使废液呈碱性的物质，同学们有如下猜想：‎ 猜想1：碳酸钠；猜想2：氢氧化钠；‎ 猜想3：氢氧化钠和碳酸钠；猜想4：氢氧化钠和氢氧化钙。‎ ‎【实验设计】‎ 同学们认为需要先验证猜想4是否成立，所需要的试剂是碳酸钠溶液或二氧化碳。‎ 若猜想4不成立，则需要进行后续实验，请你完成表格。‎ 实验操作 预计现象 预计结论 取少量缸中废液的上层清液于试管中，加入过量氯化 钡溶液，静置 有白色沉淀，溶液无色 ‎ 猜想1正确 若没有白色沉淀，溶液呈红色 猜想2正确 ‎ 有白色沉淀，溶液呈红色 猜想3正确 ‎【进行实验】同学们进行实验，通过观察实验现象，得出了猜想2成立。‎ ‎【反思拓展】分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余。‎ ‎4.(2015·西城二模)“侯氏制碱法”是我国近代著名科学家侯德榜发明的一种连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱工艺，同学们查阅相关资料并进行模拟实验。‎ ‎【查阅资料】‎ ① 产原理：NaCl(饱和溶液)═(固体)↓‎ ‎②主要生产流程如下所示：‎ ‎③氨气是一种有刺激性气味的气体，极易溶于水，其水溶液显碱性。‎ ‎【理论分析】‎ ‎(1)依据资料①可知相同条件下，的溶解度＜(填“＞”或“＜”)的溶解度。‎ 受热分解制得纯碱及两种常见的氧化物，该反应的化学方程式是↑。‎ ‎【模拟实验】验证侯氏制碱法能获得纯碱 步骤 实验装置 实验操作及现象 解释与结论 ‎1‎ 从a管通入，一段时间后，从b管通入，溶液 中有固体析出 ‎(1)蘸有稀硫酸的棉花的作用是稀硫酸可吸收 ‎ ‎(2)通的a管若伸到液面下，会造成的后果是液体倒吸 ‎2‎ 加热，导管口有气泡 ，澄清石灰水变浑浊 步骤1析出的固体是碳酸氢钠 ‎3‎ ‎ ‎ 滴加足量稀盐酸，有气泡产生，固体逐渐消失 步骤2加热后得到的固体是纯碱 ‎【实验反思】同学们认为步骤3的结论存在不足。依据题中信息，设计实验确定步骤2加热后得到的固体成分，其方案是取步骤2加热后的固体少许于试管中，加热，若固体的质量不 再减少，说明得到的固体为(或取步骤2加热后的固体少许于试管中，加热，将产生的气体通入澄清石灰水，若不变浑浊，则得到的固体为)。‎