廣東省2018年中考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題四 科學(xué)探究練習(xí)

專題四科學(xué)探究科學(xué)探究中為探究物質(zhì)的組成、性質(zhì)、驗(yàn)證某些規(guī)律等通常需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或?qū)?shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。1實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)指實(shí)驗(yàn)者依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求，運(yùn)用已有的知識(shí)設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理的實(shí)驗(yàn)方案。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)應(yīng)注意：(1)掌握實(shí)驗(yàn)步驟(試劑選擇)、反應(yīng)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論三者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系：物質(zhì)試劑 現(xiàn)象 結(jié)論(有無該物質(zhì)，猜想是否正確等)。(2)解答方法：看實(shí)驗(yàn)結(jié)論。根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象完善實(shí)驗(yàn)結(jié)論。根據(jù)選用的實(shí)驗(yàn)方法的操作步驟和對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以及物質(zhì)的性質(zhì)判斷是否存在要驗(yàn)證的物質(zhì)，繼而得出結(jié)論。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論完善實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或步驟。試劑和現(xiàn)象之間相互確定，選擇合理試劑確定現(xiàn)象?；蛘吒鶕?jù)第一種方法進(jìn)行反推，然后確定試劑和現(xiàn)象。2實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)(詳見P110)。類型一有關(guān)物質(zhì)成分的探究 (2015、2013、2010、2008考)技巧點(diǎn)撥根據(jù)試題提示的物質(zhì)，分析混合物中含有的成分是題給提示中的一部分還是全部。排除內(nèi)部能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)組合。1氣體混合成分的探究：如人吸入和呼出氣體成分的探究、燃燒的蠟燭焰心氣體成分的探究、排污管道氣成分的探究、下水道的可燃性氣體成分的探究等，涉及的知識(shí)點(diǎn)有CO、CO2、CH4、NH3、HCl、O2、H2、N2等氣體的制法和檢驗(yàn)，以及它們的化學(xué)性質(zhì)和一些反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)等?；旌蠚怏w中各成分的檢驗(yàn)，要考慮檢驗(yàn)的先后順序，以排除干擾。如檢驗(yàn)CO、CO2、水蒸氣、H2的混合氣體時(shí)，檢驗(yàn)順序?yàn)樗魵釩O2H2CO。2固體混合物成分的探究：一般可采用加水溶解，加酸堿指示劑判斷溶液酸堿性，加酸觀察是否產(chǎn)生氣體，加堿觀察是否產(chǎn)生沉淀，加入Ba(NO3)2、AgNO3溶液觀察是否產(chǎn)生沉淀等方法進(jìn)行。(1)若為鹽或堿的固體混合物，一般可采用加水溶解，檢驗(yàn)組成該鹽或堿的陰、陽離子的特殊性質(zhì)，確定所含物質(zhì)的存在。對(duì)于不溶解的固體，可加酸觀察是否溶解或產(chǎn)生氣體。(2)若為金屬混合物，一般加酸觀察是否產(chǎn)生氣體；或金屬與鹽溶液反應(yīng)，是否有固體析出或溶液顏色變化。3液體混合物成分的探究：可通過檢驗(yàn)構(gòu)成物質(zhì)的陰、陽離子的特征現(xiàn)象來確定(離子的檢驗(yàn)詳見P103)。例1(2017營(yíng)口)現(xiàn)有一包白色粉末，可能含有硫酸鈉、碳酸鈉、氯化鋇、氫氧化鈉、硫酸銅中的一種或幾種。某化學(xué)小組為確定其成分，做了以下探究：【查閱資料】硫酸鈉、氯化鋇溶液均呈中性。(1)步驟.取少量固體于燒杯中，加足量的水，攪拌，過濾，得到白色沉淀和無色濾液。步驟.取步驟所得的白色沉淀于試管中，加入過量的稀硝酸，沉淀全部溶解，有氣泡產(chǎn)生，得到無色澄清透明的溶液。根據(jù)上述兩步實(shí)驗(yàn)，小組同學(xué)認(rèn)為白色粉末中一定不含有的物質(zhì)是_。同時(shí)確定了白色粉末中一定含有的物質(zhì)，并寫出了步驟中產(chǎn)生白色沉淀的化學(xué)方程式是_。(2)為了進(jìn)一步確定白色粉末中可能含有的物質(zhì)，小組同學(xué)利用步驟所得的濾液繼續(xù)探究。【討論猜想】小組同學(xué)對(duì)濾液中溶質(zhì)成分作出了多種猜想，其中濾液中含有三種溶質(zhì)的猜想分別是：猜想一：_；猜想二：_?！緦?shí)驗(yàn)探究】小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)如下方案來證明諸多猜想中猜想二成立，請(qǐng)完成下列表格：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)結(jié)論_猜想二成立【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】小組同學(xué)通過以上探究，最終確定了白色粉末的成分。例2(2017哈爾濱改編)在化學(xué)課上，老師帶來一瓶未知溶液A，已知它是稀鹽酸或稀硫酸中的一種，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：觀察到燒杯中的現(xiàn)象是_?！咎岢鰡栴}】A是哪一種酸？老師要求甲、乙同學(xué)用反應(yīng)后的溶液B分別展開探究?！静殚嗁Y料】碳酸銀、氯化銀均為白色沉淀?！静孪爰僭O(shè)】甲同學(xué)：A是稀鹽酸；乙同學(xué)：A是稀硫酸?！緦?shí)驗(yàn)探究】【評(píng)價(jià)交流】(1)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)_(填“能”或“不能”)得出正確結(jié)論，乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)_(填“能”或“不能”)得出正確結(jié)論。(2)實(shí)驗(yàn)3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，反應(yīng)后所得溶液中一定含有的離子是_。根據(jù)乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知實(shí)驗(yàn)1中生成沉淀的化學(xué)方程式為_?！練w納總結(jié)】通過乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)可以得出：選擇試劑鑒別溶液中的待測(cè)離子時(shí)，如果待測(cè)溶液中含有干擾離子，則應(yīng)在鑒別前，先另選試劑將干擾離子變成_除去。經(jīng)討論我們能夠總結(jié)出，除去溶液中干擾離子的一般方法是：選擇試劑將干擾離子變成_除去。類型二有關(guān)反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究 (2017、2016、2012、2009考)技巧點(diǎn)撥從物質(zhì)是否恰好完全反應(yīng)和是否過量去考慮，而生成物是一定存在的。解題步驟是：(1)寫出化學(xué)反應(yīng)方程式AB CD；(2)進(jìn)行猜想，一般有三種：只有CD(恰好完全反應(yīng))；ACD(A過量)；BCD(B過量)。驗(yàn)證猜想時(shí)，一般不需要驗(yàn)證生成物，只需要驗(yàn)證過量反應(yīng)物是否存在。注：若反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行，驗(yàn)證反應(yīng)后溶質(zhì)成分，則溶質(zhì)成分中只有一種生成物。例3(2017本溪)皮蛋又稱松花蛋，因其風(fēng)味獨(dú)特，深受人們喜愛。某興趣小組在市場(chǎng)上獲得了少許腌制皮蛋的原料，拿到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將該固體混合物放于燒杯中，緩慢加入足量的蒸餾水，充分溶解后過濾，得到白色沉淀A和無色澄清濾液B。【提出問題】(1)白色沉淀A是什么？(2)無色濾液B中的溶質(zhì)有哪些？【查閱資料】腌制皮蛋的原料配方是少量NaCl、CaO和過量Na2CO3的固體混合物?！纠碚撏评怼?1)白色沉淀A是CaCO3，請(qǐng)寫出生成該沉淀的化學(xué)方程式_。(2)濾液B中含有Na2CO3、NaOH、NaCl三種溶質(zhì)。【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】為證明濾液B中存在的三種溶質(zhì)，同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。步驟實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量濾液B于試管中，加入過量的Ba(NO3)2溶液，過濾_濾液B中含有Na2CO3、NaOH、NaCl取少量步驟中所得濾液于試管中，加入酚酞溶液_另取少量步驟中所得濾液于試管中，先加入足量的稀硝酸，再加入_溶液產(chǎn)生白色沉淀【拓展提升】(1)向步驟中加入過量Ba(NO3)2溶液的目的是_。(2)小妮同學(xué)認(rèn)為若將步驟中的Ba(NO3)2溶液換為BaCl2溶液，進(jìn)行以上實(shí)驗(yàn)，最終也能證明濾液B中存在的三種溶質(zhì)。你認(rèn)為是否合理_(填“合理”或“不合理”)。(3)小軒同學(xué)認(rèn)為向?yàn)V液B中先加入酚酞溶液，后加入過量的Ba(NO3)2溶液，也能得出濾液B的溶質(zhì)中含有Na2CO3和NaOH的結(jié)論，你是否同意他的觀點(diǎn)并說明理由_。例4(2016株洲改編)要探究碳酸亞鐵和氧氣充分反應(yīng)后的固體成分，請(qǐng)你參與華雪同學(xué)的探究：【查閱資料】碳酸亞鐵(FeCO3)具有還原性，在空氣中灼燒生成鐵的氧化物和CO2氣體。FeO是一種黑色粉末，它不穩(wěn)定，在空氣中加熱，就迅速被氧化成四氧化三鐵，四氧化三鐵能與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化鐵和水。FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色，而FeCl3不能；FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅色，F(xiàn)eCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不出現(xiàn)紅色。【猜想與假設(shè)】猜想1：固體成分是氧化鐵；猜想2：固體成分是四氧化三鐵；猜想3：_?！净顒?dòng)與探究】連接儀器、裝好藥品如圖所示(加熱和固定裝置已省略)，打開止水夾K，通入氧氣，加熱玻璃管X。當(dāng)Y瓶中產(chǎn)生的沉淀不再增加時(shí)，停止加熱，繼續(xù)通入氧氣至玻璃管冷卻。取玻璃管里的少量固體于試管中，滴加鹽酸，微熱，固體完全溶解。將所得溶液分成甲、乙兩份進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)編號(hào) 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 a 向甲溶液中滴加KSCN溶液溶液變紅色 b 向乙溶液中滴加高錳酸鉀溶液 高錳酸鉀溶液的紫紅色不消失【結(jié)論與反思】(1)由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，F(xiàn)eCO3在氧氣中高溫灼燒得到的固體產(chǎn)物是_，因此，猜想_(填“1”或“2”或“3”)是正確的。(2)FeCO3在氧氣中高溫灼燒的化學(xué)方程式為_。(3)上述實(shí)驗(yàn)_(填“a”或“b”)是多余的，因?yàn)開。【總結(jié)與提升】(1)若實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)觀察到Y(jié)瓶中仍然是澄清的，可能的原因是澄清石灰水的量不足，導(dǎo)致生成的碳酸鈣轉(zhuǎn)變成了可溶于水的碳酸氫鈣。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(2)CO2使澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式為_。(3)華雪同學(xué)經(jīng)過反思，覺得該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還存在問題，因?yàn)槿绻趯?shí)驗(yàn)b中觀察到_，就不能確定哪個(gè)猜想是正確的。所以華雪同學(xué)又對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了定量探究：稱量反應(yīng)前后固體質(zhì)量變化，通過計(jì)算確定FeCO3和氧氣充分反應(yīng)后的固體成分是氧化鐵。類型三有關(guān)物質(zhì)變質(zhì)的探究技巧點(diǎn)撥物質(zhì)在空氣中變質(zhì)一般是與空氣中的O2、H2O、CO2中的一種或兩種或三種同時(shí)作用而產(chǎn)生的。常見的有NaOH、Ca(OH)2變質(zhì)(詳見P66)，生石灰變質(zhì)，堿石灰(氫氧化鈉固體與生石灰的混合物)變質(zhì)等。猜想時(shí)通常有三種情況：(1)沒有變質(zhì)：不存在變質(zhì)后生成的物質(zhì)；(2)部分變質(zhì)：變質(zhì)前和變質(zhì)后生成的物質(zhì)都存在；(3)完全變質(zhì)：不存在變質(zhì)前的物質(zhì)。例5(2017綏化)一次用餐中，小麗對(duì)“固體酒精”產(chǎn)生好奇，于是她買回一袋，和同學(xué)一起對(duì)其進(jìn)行研究?！静殚嗁Y料】固體酒精中含有酒精、氫氧化鈉等物質(zhì)?！咎岢鰡栴}】固體酒精中的氫氧化鈉是否變質(zhì)及變質(zhì)的程度如何？【作出猜想】小麗猜想：沒有變質(zhì)，只含有氫氧化鈉。小明猜想：全部變質(zhì)，只含有碳酸鈉。你的猜想：部分變質(zhì)，含_。氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)的化學(xué)方程式為_?！緦?shí)驗(yàn)探究】小麗取少量固體酒精在水中充分溶解后過濾，取上述濾液于試管中，滴入幾滴稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象；小麗說氫氧化鈉沒有變質(zhì)，小明認(rèn)為她的結(jié)論不正確，其理由是_。請(qǐng)你補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，填寫表格中的，證明固體酒精中氫氧化鈉是否變質(zhì)及變質(zhì)的程度如何。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論_有氣泡產(chǎn)生小麗的猜想不成立_你的猜想成立【拓展應(yīng)用】除去部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液中的雜質(zhì)，方法是_ _(用化學(xué)方程式表示)。類型四有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的探究技巧點(diǎn)撥探究物質(zhì)的性質(zhì)時(shí)，通常采用的方法有：(1)將物質(zhì)加水溶解，判斷溶解性；(2)向溶解后的溶液中加入酸堿指示劑判斷酸堿性；(3)向物質(zhì)中滴入酸，觀察是否產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體或可燃性氣體；(4)向溶液中加入堿，觀察是否產(chǎn)生沉淀；(5)將固體物質(zhì)加熱，觀察是否分解；(6)將固體物質(zhì)與CuO混合加熱，或?qū)怏w通過灼熱的氧化銅，判斷是否具有還原性等。例6(2017十堰)實(shí)驗(yàn)小組在探究“酸與堿能否發(fā)生反應(yīng)”時(shí)，進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答：【探究實(shí)驗(yàn)一】酸能否與可溶性堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。甲同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)一，能觀察到的明顯現(xiàn)象是_，同時(shí)測(cè)定反應(yīng)后溶液的pH2，說明酸能與可溶性堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?！咎骄繉?shí)驗(yàn)二】酸能否與難溶性堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。乙同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)二，當(dāng)?shù)稳霂椎蜗←}酸后，發(fā)現(xiàn)試管中無明顯變化，于是得出“酸不能與難溶性堿反應(yīng)”的結(jié)論。丙同學(xué)對(duì)此產(chǎn)生質(zhì)疑，并利用實(shí)驗(yàn)后的物質(zhì)繼續(xù)探究：【分析】丙同學(xué)測(cè)定試管中上層清液的酸堿度，讀出pH12，說明上層清液中的溶質(zhì)是_?！窘忉尅勘瑢W(xué)由此認(rèn)為乙同學(xué)的結(jié)論不正確，原因是_?！掘?yàn)證】丙同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)后的廢液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將試管中物質(zhì)全部倒入一大燒杯中，靜置，再將實(shí)驗(yàn)探究一所得溶液緩慢逐滴加入，說明酸能與難溶性堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象是_?！就卣埂繉?shí)驗(yàn)探究一、二中，反應(yīng)均涉及到的化學(xué)方程式是_ _。丙同學(xué)將實(shí)驗(yàn)一所得溶液緩慢加入的過程中，除上述現(xiàn)象外，大燒杯中還可觀察到的現(xiàn)象是_。例7某實(shí)驗(yàn)小組的四位同學(xué)在探究堿的性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)氫氧化鈉、氫氧化鈣等可溶性堿都能使酚酞溶液變紅。他們想進(jìn)一步探究：不溶性的氫氧化鎂是否也能使酚酞溶液變紅。為此，他們將適量的氫氧化鎂加入到盛有熱水的燒杯中攪拌，然后向渾濁的液體中滴加酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)酚酞溶液變紅，可是過一會(huì)兒紅色又消失了。四位同學(xué)依據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，分別對(duì)上述酚酞溶液變紅、紅色又消失的原因作了如下猜想：小明：可能是個(gè)偶然現(xiàn)象。小東：可能是渾濁液體中的固體氫氧化鎂使酚酞溶液變紅，氫氧化鎂沉降后溶液就變無色了。小花：可能是酚酞溶液與空氣中的氧氣反應(yīng)，使紅色消失；也可能是氫氧化鎂溶液與空氣中的二氧化碳反應(yīng)的緣故。小紅：可能是在熱水中氫氧化鎂的溶解度大，溶液中OH離子較多，使酚酞溶液變紅；過一會(huì)兒溫度降低，氫氧化鎂的溶解度減小，溶液中OH離子變少，酚酞溶液又變無色。(1)對(duì)小明猜想“是個(gè)偶然現(xiàn)象”，四位同學(xué)都認(rèn)為可以用科學(xué)探究的一般方法排除偶然現(xiàn)象。他們的方法是_。(2)小花認(rèn)為小東的猜想不正確，她從堿使酚酞溶液變色的原因上給予了否定：_。(3)四位同學(xué)討論后認(rèn)為要驗(yàn)證小花的猜想，還需做如下實(shí)驗(yàn)，你知道其實(shí)驗(yàn)的目的嗎？實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)目的將氫氧化鎂加入到熱水中攪拌，滴入酚酞溶液，并在上方滴一些植物油_(4)對(duì)小紅的猜想，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了多種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行證明。請(qǐng)你寫出其中一種。實(shí)驗(yàn)方法可能觀察到的現(xiàn)象相應(yīng)結(jié)果與結(jié)論_類型五有關(guān)影響因素的探究(2011考)技巧點(diǎn)撥1.探究類型：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的探究，燃燒條件的探究，金屬生銹條件的探究等。(1)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有是否加入催化劑、反應(yīng)時(shí)的溫度、物質(zhì)的濃度、反應(yīng)物的接觸面積、攪拌等。(2)燃燒的三大條件缺一不可：可燃物、溫度達(dá)到著火點(diǎn)、氧氣(滅火原理：破壞燃燒的條件之一)。(3)氧氣是金屬生銹必需的條件，有些金屬還需要水或二氧化碳。2解題關(guān)鍵：掌握控制變量法的應(yīng)用。用控制變量法探究問題時(shí)，必須保持其他條件不變，只改變一個(gè)因素，進(jìn)而探究該因素的影響。分析問題時(shí)，要先找出對(duì)比實(shí)驗(yàn)中哪些條件相同，哪些條件不同，進(jìn)而分析改變的條件產(chǎn)生的影響，并得出結(jié)論。例8(2016威海)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。(1)發(fā)現(xiàn)和提出問題：鎂在空氣中能夠劇烈燃燒，鐵絲在氧氣中能夠劇烈燃燒，而真金不怕火煉，這說明決定物質(zhì)之間能否發(fā)生反應(yīng)以及反應(yīng)速率的內(nèi)因是_。蠟燭在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒劇烈，這一事例中影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素是_；夏天，將食品放在冰箱里不容易變質(zhì)，這一事例說明溫度也能影響化學(xué)反應(yīng)速率。溫度如何影響反應(yīng)速率呢？(2)猜想與假設(shè)：溫度越高，反應(yīng)速率越快。(3)收集證據(jù)實(shí)驗(yàn)藥品：顆粒大小相同的鋅粒，兩份相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、不同溫度的稀硫酸(20 、40 )。供選儀器：藥匙、氣體發(fā)生裝置2套(氣密性良好)、量筒2支、分液漏斗、秒表、膠頭滴管、水槽、大試管2支。利用上述儀器和藥品，補(bǔ)充完成下表的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。觀察或測(cè)量的量選用的儀器實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論產(chǎn)生相同體積(一試管)的氣體所需時(shí)間氣體發(fā)生裝置、秒表、膠頭滴管、水槽、大試管、_溫度越高，反應(yīng)速率越快。反應(yīng)的化學(xué)方程式是_該實(shí)驗(yàn)可以觀察或測(cè)量的量有多種，除了上述觀測(cè)點(diǎn)外，可以觀察或測(cè)量的量還有_(寫一條)等。(4)結(jié)論與解釋：從微觀的角度分析“溫度越高，反應(yīng)速率越快”的原因是_。(5)拓展分析根據(jù)其他測(cè)定方法，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)繪制了鋅粒與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率隨時(shí)間變化的曲線，如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖分析：時(shí)間0t內(nèi)，反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是_，時(shí)間t以后，反應(yīng)速率逐漸減慢的主要原因是_。例9某研究小組在學(xué)習(xí)氧氣的化學(xué)性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)可燃物在空氣中就能燃燒，而鐵絲在空氣中不能燃燒，在氧氣中可以劇烈燃燒。該小組同學(xué)進(jìn)行了下列探究?！咀鞒霾孪搿坑梢陨鲜聦?shí)可以作出以下猜想：猜想一：可燃物燃燒的劇烈程度可能與氧氣的濃度有關(guān)。猜想二：可燃物燃燒的劇烈程度可能與_有關(guān)?！咎岢鰡栴}】可燃物的燃燒與氧氣的濃度的大小有什么關(guān)系？【查閱資料】在規(guī)定的條件下，物質(zhì)在氧氣、氮?dú)饣旌蠚饬髦?，維持穩(wěn)定燃燒所需的最低氧氣濃度(以氧氣所占的體積百分?jǐn)?shù)表示)叫氧指數(shù)。氧指數(shù)高表示材料不易燃，氧指數(shù)低表示材料容易燃燒。一般認(rèn)為：氧指數(shù)27%屬易燃材料，27%氧指數(shù)32%屬可燃材料，氧指數(shù)32%屬難燃材料。下面是一些常見物質(zhì)的氧指數(shù)?？扇嘉锛t磷木炭硫蠟燭鐵絲氧指數(shù)0.5%4%4.5%5%6%60%【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】(1)寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式：_。(2)由上表可知鐵絲是_(填“易燃”“可燃”或“難燃”)材料。(3)在測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中，我們通常選擇紅磷燃燒而不選擇木炭或硫的原因是_?！痉此寂c評(píng)價(jià)】(4)如果一定要用木炭代替紅磷做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，只要對(duì)實(shí)驗(yàn)稍作改進(jìn)即可，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的是_；理由是_。(5)即使這樣改進(jìn)，根據(jù)上表數(shù)據(jù)可知：仍然沒有用紅磷燃燒好，原因是_。類型六有關(guān)變化條件、反應(yīng)實(shí)質(zhì)的探究(2014考)例10(2017瀘州改編)已知：鋁在常溫下能與O2反應(yīng)，在鋁表面形成一層氧化物薄膜；Al2O3能溶于NaOH溶液。某課外小組對(duì)“鋁與氯化銅溶液反應(yīng)”進(jìn)行如下探究：測(cè)得CuCl2溶液的pH7；將鋁片放入CuCl2溶液中，沒有觀察到現(xiàn)象；取出鋁片用NaOH溶液浸泡一段時(shí)間，再取出鋁片洗凈后放入CuCl2溶液中，觀察到鋁表面產(chǎn)生無色氣泡。請(qǐng)回答下列問題：(1)步驟觀察到CuCl2溶液呈_色，該溶液呈_(填“酸”“堿”或“中”)性。(2)步驟中還可能觀察到的現(xiàn)象是_，產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學(xué)方程式是_。(3)步驟中沒有現(xiàn)象的原因是_。(4)小組對(duì)步驟產(chǎn)生的氣體提出以下猜想：a可能是Cl2；b.可能是O2；c.可能是_。將收集到的無色氣體點(diǎn)燃，有尖銳的爆鳴聲出現(xiàn)，且火焰呈_色，證明猜想c成立。例11(2017威海)探究白酒燃燒的奧秘。在診所里，小華同學(xué)看到老中醫(yī)用“酒火療法”為患者治療，發(fā)現(xiàn)白酒竟然能夠被點(diǎn)燃。老中醫(yī)告訴她：只有酒精體積分?jǐn)?shù)較大(即度數(shù)較高)的白酒才能被點(diǎn)燃。好奇并喜歡探究的小華用體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精溶液(指每100 mL酒精水溶液中含75 mL酒精)代替白酒進(jìn)行了系列探究?！咎岢鰡栴}】能被點(diǎn)燃的酒精溶液的最小體積分?jǐn)?shù)是多少？【查閱資料】酒精(C2H5OH)是一種無色液體，易揮發(fā)，易燃燒，可任意比例與水互溶。兩種液體混合時(shí)，分子間隔不同對(duì)混合后的總體積有影響，但對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響很小，忽略不計(jì)?！緦?shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)用品：75%酒精溶液、蒸餾水、小燒杯、膠頭滴管、量筒(20 mL、10 mL)、蒸發(fā)皿、玻璃棒、火柴。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用75%酒精溶液配制10 mL 60%的酒精溶液。最好選用_mL量筒，使用量筒量取液體讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意_。配制該溶液的操作方法是_。(2)在室溫(20 )時(shí)，小華按上述方法配制了體積分?jǐn)?shù)為50%、40%、30%、20%的酒精溶液各10 mL，分別倒入蒸發(fā)皿中，點(diǎn)燃，觀察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：酒精體積分?jǐn)?shù)50%40%30%20%觀察到的現(xiàn)象可燃可燃不可燃不可燃酒精完全燃燒的化學(xué)方程式為_。(3)室溫(20 )，在小華實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上，要想更精確測(cè)定能被點(diǎn)燃的酒精溶液的最小體積分?jǐn)?shù)，請(qǐng)你補(bǔ)充進(jìn)一步探究的實(shí)驗(yàn)方案_。(4)拓展應(yīng)用未蓋燈帽且久置不用的酒精燈，常常不能被點(diǎn)燃。其原因是_ _。因酒精含量低而不能燃燒的酒精溶液，要分離出其中的酒精，可采用的方法是_。例12(2016江西)下圖是兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別進(jìn)行“加熱硫酸銅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)后生成物”的實(shí)驗(yàn)過程示意圖：【甲組】氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，加熱后產(chǎn)生黑色的氧化銅?！疽医M】為尋找實(shí)驗(yàn)中沒有產(chǎn)生氧化銅的原因，他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究：【查閱資料】在酸性條件下，氫氧化鈉與硫酸銅在溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)：6NaOH4CuSO4= 3Na2SO4Cu4(OH)6SO4，生成的堿式硫酸銅是不溶于水的藍(lán)白色固體，加熱不易發(fā)生分解?！咀鞒霾孪搿扛鶕?jù)資料分析，同學(xué)們針對(duì)試管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：猜想.硫酸銅溶液呈酸性；猜想.生成的硫酸鈉使溶液呈酸性。【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】實(shí)驗(yàn)：用pH試紙測(cè)定硫酸銅溶液的酸堿度，得出其pH_(填“”“”或“”)7，硫酸銅溶液呈酸性，猜想成立。實(shí)驗(yàn)：向盛有硫酸鈉溶液的試管中滴加石蕊溶液，觀察到溶液顯紫色，硫酸鈉溶液呈_(填“酸”“中”或“堿”)性，猜想不成立。【交流與反思】(1)乙組同學(xué)認(rèn)真分析甲組實(shí)驗(yàn)后，一致認(rèn)為不需要通過實(shí)驗(yàn)就能判斷猜想不成立，理由是_；(2)在化學(xué)反應(yīng)中，相同的反應(yīng)物因其質(zhì)量比不同可能會(huì)導(dǎo)致生成物不同，請(qǐng)另舉一例_(寫出反應(yīng)物即可)。專題四科學(xué)探究例1(1)硫酸銅、硫酸鈉 BaCl2Na2CO3= BaCO32NaCl (2)【討論猜想】碳酸鈉、氯化鈉、氫氧化鈉氯化鈉、氯化鋇、氫氧化鈉(兩者無先后順序)【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)步驟：在濾液中加入無色酚酞溶液；再加入適量BaCl2溶液(或Na2SO4溶液，合理即可)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液變紅；無明顯現(xiàn)象(或有白色沉淀產(chǎn)生)例2有氣泡冒出 【評(píng)價(jià)交流】(1)不能能(2)BaCl2Na2SO4= BaSO42NaClNO、Cl、NaNa2CO32AgNO3= Ag2CO32NaNO3【歸納總結(jié)】氣體沉淀或氣體或水 例3【理論推理】(1)Ca(OH)2Na2CO3= CaCO32NaOH【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】步驟現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀步驟現(xiàn)象：溶液由無色變成紅色步驟操作：硝酸銀(或AgNO3)【拓展提升】(1)驗(yàn)證并除去溶液中的Na2CO3(2) 不合理 (3)同意，加入Ba(NO3)2溶液后，若產(chǎn)生白色沉淀且溶液紅色不褪去，就證明溶質(zhì)中含有Na2CO3和NaOH例4【猜想與假設(shè)】固體成分是氧化鐵和四氧化三鐵 【結(jié)論與反思】(1)氧化鐵1 (2)4FeCO3O2 2Fe2O34CO2 (3)a無論是哪種猜想中的固體，溶于鹽酸后溶液中都存在Fe3，加入KSCN溶液后都會(huì)變紅色，因此實(shí)驗(yàn)a不能判斷固體的成分【總結(jié)與提升】(1)CO2H2OCaCO3= Ca(HCO3)2(2)CO2Ca(OH)2= CaCO3H2O(3)高錳酸鉀溶液褪色 例5【作出猜想】氫氧化鈉和碳酸鈉CO22NaOH= Na2CO3H2O 【實(shí)驗(yàn)探究】氫氧化鈉和碳酸鈉同時(shí)存在時(shí)，加入少量鹽酸，鹽酸會(huì)先和氫氧化鈉反應(yīng)導(dǎo)致無明顯現(xiàn)象，繼續(xù)加入才會(huì)有氣泡，所以該結(jié)論不正確用試管取少量濾液加入過量(或足量)的稀鹽酸，充分反應(yīng)用試管取少量濾液加入過量的氯化鈣溶液，充分反應(yīng)后，再取少量上清液加入幾滴酚酞溶液有白色沉淀產(chǎn)生，溶液變紅色【拓展應(yīng)用】Ca(OH)2Na2CO3= CaCO32NaOH(或Ba(OH)2Na2CO3= BaCO32NaOH)例6【探究實(shí)驗(yàn)一】溶液由紅色變?yōu)闊o色【分析】Na2SO4、NaCl、NaOH 【解釋】幾滴鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)，不能確定酸不與難溶性堿反應(yīng) 【驗(yàn)證】藍(lán)色沉淀逐漸溶解(或藍(lán)色沉淀部分溶解，或溶液變藍(lán)色) 【拓展】NaOHHCl= NaClH2O燒杯中溶液先變紅，然后紅色消失 例7(1)做重復(fù)實(shí)驗(yàn) (2)固體氫氧化鎂中沒有自由移動(dòng)的OH離子，不能使酚酞溶液變紅 (3)隔絕空氣，證明紅色消失與氧氣和二氧化碳無關(guān) (4)實(shí)驗(yàn)方法可能觀察到的現(xiàn)象相應(yīng)結(jié)果與結(jié)論取兩支試管，分別加入相同質(zhì)量的氫氧化鎂和熱水，振蕩，各滴加數(shù)滴酚酞溶液。一支保持溫度不變，另一支自然冷卻 保持溫度不變的紅色不消失，自然冷卻的紅色消失 紅色消失與氫氧化鎂的溶解度隨溫度降低而減小有關(guān)例8(1)反應(yīng)物本身的性質(zhì)(或反應(yīng)物的組成、結(jié)構(gòu)等)反應(yīng)物的濃度(或氧氣的濃度)(3)選用的儀器實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論藥匙、量筒分別取相同數(shù)量、大小的鋅粒于兩套氣體發(fā)生裝置中；分別取相同體積、不同溫度的稀硫酸加入到兩套氣體發(fā)生裝置中；記錄收集一試管氣體所需的時(shí)間溫度高的，收集一試管氣體所需的時(shí)間短ZnH2SO4 = ZnSO4H2相同時(shí)間內(nèi)收集氣體的體積(或反應(yīng)結(jié)束所需的時(shí)間，或消耗等量的鋅粒所需的時(shí)間，或消耗等量的稀硫酸所需的時(shí)間)(4)溫度升高，粒子的運(yùn)動(dòng)速率加快，有效碰撞機(jī)會(huì)增加(5)鋅與稀硫酸反應(yīng)放熱，溫度升高，反應(yīng)速率加快隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度越來越小，反應(yīng)速率減慢例9【作出猜想】可燃物的種類【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】(1)3Fe2O2 Fe3O4(2)難燃(3)木炭或硫燃燒后的產(chǎn)物為氣體【反思與評(píng)價(jià)】(4)將蒸餾水改成氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液對(duì)二氧化碳的吸收效果比蒸餾水好(5)木炭在氧氣含量低于4%時(shí)就不能燃燒了，而紅磷到氧氣含量低于0.5%時(shí)才不能燃燒，使得氧氣反應(yīng)更充分例10(1)藍(lán)酸(2)生成紅色固體2Al3CuCl2= 2AlCl33Cu(3)鋁在常溫下與氧氣反應(yīng)，在鋁表面形成一層致密的氧化鋁薄膜(4)淡藍(lán)例11(1)10量筒放平、視線與凹液面的最低處保持水平 用量筒分別量取8 mL 75%的酒精溶液和2 mL蒸餾水，倒入小燒杯中，并用玻璃棒攪拌均勻 (2)C2H5OH3O2 2CO23H2O (3)用75%酒精溶液配制體積分?jǐn)?shù)介于30%40%之間的酒精溶液若干份，分別倒入蒸發(fā)皿中點(diǎn)燃，觀察現(xiàn)象 (4)燈內(nèi)酒精揮發(fā)(或酒精揮發(fā)燈芯上留有水分)蒸餾 例12【甲組】2NaOHCuSO4= Na2SO4Cu(OH)2【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】中【交流和反思】(1)甲組實(shí)驗(yàn)生成了Na2SO4，若其使溶液顯酸性，在此條件下氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)會(huì)生成藍(lán)白色沉淀(2)碳與氧氣(或C和O2)14