《科学实验探究》专题2班级姓名学号一、知识梳理1．科学探究的题型结构思维模式：2．注意实验操作(加入某种试剂、对药品进行加热等)、实验现象(有无沉淀、气体、溶液颜色变化等)、实验结论(有无某种物质、猜想是否正确等)之间的对应关系：二、考点透视考点1物质性质和变化条件的探究例1某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图所示的探究。【猜想】把氧化铜还原成铜的物质是：Ⅰ.石墨棒；Ⅱ.__________。【实验】用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔包裹。按上述操作步骤实验，黑色粉末____________，那么猜想Ⅱ不成立。【结论】石墨棒能使氧化铜还原成铜，该反应的化学方程式为_________________________________。【改进】把石墨棒换成铝粉，重复上述操作，又获成功。那么，称取等量的铝粉并进行同样的操作，其目的是________________。改进后的实验证明，金属铝与铜的活动性顺序是________________，该反应的化学方程式为__________________________________。【拓展】如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好。联想在空气中灼热的铁丝不能燃烧，而铁粉能燃烧，其原因是____________________________________。考点2影响化学反应速率因素的探究例2某化学小组对金属与酸的反应进行探究，他们利用图1所示装置，取相同质量的镁和铁进行实验。探究一：影响金属与盐酸反应速率的因素有哪些？【作出猜想】猜想1：可能与金属的种类有关；猜想2：可能与金属的形状有关。
【设计并进行实验】室温下，小组同学分别取10%的盐酸20mL，进行了以下4组实验：实验编号金属的种类(均取2g)金属的形状收集50mL氢气所用的时间/s①镁粉状60②铁粉状80③镁片状102④铁片状120【实验结论与交流】(1)镁与盐酸反应的化学方程式为____________________________。(2)进行实验③④前需要将铁片与镁片进行打磨，目的是__________________________。(3)根据表中实验数据，能得出的结论是_________________________(写一条)。探究二：小组同学反思，温度对金属与盐酸反应的速率是否有影响？【设计并进行实验】小组同学分别取一定质量的铁粉与等质量的盐酸反应，相关数据如下：反应开始到2分钟反应开始时盐酸的反应结束时共产生实验编号盐酸的浓度/%产生的气体体积温度/℃的气体体积/mL/mL⑤102019118⑥x3575118(4)表中x的数值是__________。根据以上实验，你能得出的结论是__________________________________________________________________。(5)实验⑥结束后，根据表中数据计算消耗铁粉的质量大于实际消耗铁粉的质量，你认为计算结果偏大的原因可能是____________________________________________________。【实验反思】该实验是通过比较_______________________________来确定温度对该反应速率的影响。【实验拓展】进行探究二的实验过程中，小组同学绘制了产生气体的体积(mL)与反应时间(min)的关系曲线(如图2)，图中曲线a表示的实验是__________(填编号)。小组同学在实验过程中观察到，产生气体的速率逐渐减慢，主要原因是_______________________________________________________。考点3异常现象的探究例3某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？【查阅资料】(1)CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。(2)AgCl不溶于稀硝酸。【作出猜想】Ⅰ.石灰水已完全变质；Ⅱ.__________________；Ⅲ.CO2中混有HCl。【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行探究。制备CO2的化学方程式为____________________________________________。步骤实验操作实验现象结论及化学方程式取少量澄清石灰水于试管(1)产生白色沉淀猜想Ⅰ不成立中，加入__________溶液将少量气体通入盛有澄清(2)______________________猜想Ⅱ不成立石灰水的试管中将气体通入盛有猜想Ⅲ成立。化学反应方(3)______________溶液的试______________________程式为管中，再加稀硝酸______________________【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和________________。【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是________________________
_______________________(写一点)。三、课堂训练1．某化学小组初步探究氢氧化钠的性质、变化和获得方法。【查阅资料】Ⅰ.部分酸、碱和盐的溶解性如下表(室温)阴离子－－－2－2－OHNO3ClSO4CO3阳离子＋H溶、挥溶、挥溶溶、挥＋K★溶溶溶溶溶＋Na溶溶溶溶溶2＋Ca微溶溶微不2＋Cu不溶溶溶—说明：“溶”表示那种物质可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水，“挥”表示挥发性，“—”表示那种物质不存在或遇到水就分解了。Ⅱ.氢氧化钠的工业制法：电解氯化钠饱和溶液通电2NaCl＋2____________=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑【性质与变化】(1)上表★处“溶”对应的物质是____________。(2)完成下列物质转化，各写出一个符合要求的化学方程式。①：____________________________________________。②：____________________________________________。【实践与应用】工业上常用电解氯化钠饱和溶液的方法生产氢氧化钠。(3)工业生产中可制得NaOH溶质质量分数约为45%的液碱产品，经进一步处理还可以制得固体氢氧化钠产品。请根据已有知识，简述“进一步处理”中使用的方法并说明理由：_________________________________________________________________。(4)工业固体氢氧化钠质量指标如图所示，请对产品中的杂质来源作出合理分析。碳酸钠：_____________________________________________________。氯化钠：_____________________________________________________。2．丙酸钙为白色固体，易溶于水，可作食品防霉剂，国家标准规定了其用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量。小组同学实验探究其性质和防霉的效果。Ⅰ.探究丙酸钙的性质【进行实验】用如图装置(夹持仪器已略去)进行实验，记录如下：序号①②装置现象试管内壁有水雾注入酸后，有气泡产生，石灰水变浑浊
【解释与结论】(1)实验②中现象说明有CO2产生。CO2与石灰水反应的化学方程式为________________________________________________________。(2)查阅资料得知丙酸钙与盐酸反应无气体生成。由实验②可得出的结论是______________________。Ⅱ.探究丙酸钙防霉的效果【进行实验】分别按下列①～⑧的配方蒸制8个馒头，冷却后置于密封袋中，记录如下：组别第1组第2组序号①②③④⑤⑥⑦⑧面粉/g5050505050505050配酵母/g0.750.750.750.750.750.750.750.75方蔗糖/g000055x5丙酸钙/g00.060.100.1500.060.100.15开始发霉时间第3天第4天第5天第6天第3天第4天第5天第6天【解释与结论】(3)设计第1组实验的目的是_____________________________________。(4)第2组⑦中x的值为__________。(5)对比第1组、第2组实验可得到的结论是____________________________________。【反思与评价】(6)某同学认为“制作面食、糕点时，丙酸钙用量越大越好”，你是否同意此观点，并说明理由：_________________________________________________。3．化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。【联想与实验】模仿二氧化碳与水反应进行如图一所示实验：【问题与猜想】亚硫酸不稳定，为什么红色液体微热后不变为紫色？其原因可能为：猜想1.加热不够充分猜想2.与空气中氮气有关猜想3.与空气中氧气有关【探究与验证】填写表格中的空格。编号操作现象结论1将图一中红色液体继续加热至沸腾仍为红色猜想1不成立如图二所示，先通入适量SO2，然后用2先变红后变紫酒精灯微热猜想2不成立如图二所示，先通入适量SO2，再改通3___________________入氮气，最后用酒精灯微热如图二所示，先通入适量SO2，再改通4___________________猜想3成立入____________，最后用酒精灯微热【分析与结论】红色液体微热后不变为紫色的原因是：H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸，进一步实验证明是硫酸。【应用与拓展】收集某硫酸厂(生产过程中产生SO2)附近刚降到地面的雨水水样，用pH计测得每隔十分钟数据如下表：测定时间5：055：155：255：355：45pH4.954.944.864.854.85(1)分析表中数据，5：15至5：25时间段内水样中主要酸性溶质有__________________。(2)实验社团提出一种处理废气的方案如图，利用CaCO3粉
末、空气为原料在高温下吸收SO2，写出该反应的化学方程式：________________________________________________。参考答案二、考点透视例1【猜想】铝箔【实验】不变红高温【结论】2CuO＋C=====2Cu＋CO2↑【改进】对比实验(或控制变量法)Al>Cu(或铝>铜)高温2Al＋3CuO=====Al2O3＋3Cu【拓展】反应物间的接触面积(或物质形状)影响反应速率(或反应物间的接触面积大，反应速率大等)例2(1)Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑(2)除去金属表面的氧化物和污物(3)其他条件相同时，镁与盐酸反应的速率比铁快(或其他条件相同时，粉状金属与盐酸反应的速率比片状快)(4)10其他条件相同时，反应开始时盐酸的温度越高，反应速率越快(5)盐酸挥发出的HCl气体和反应放热产生的水蒸气混入了产生的气体中，使体积偏大【实验反思】相同时间内产生气体的体积【实验拓展】⑥随着反应的进行，盐酸浓度降低，反应速率减慢例3【作出猜想】CO2过量(或石灰水不足)【实验方案】CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑(1)Na2CO3(或可溶性碳酸盐)(2)澄清石灰水不变浑浊(3)AgNO3(或硝酸银)产生白色沉淀HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3【交流讨论】浓硫酸(或浓H2SO4)【拓展思考】排水过程中除掉了HCl(或排水法能收集到CO2等)三、课堂训练1．H2O(1)KOH(2)①2NaOH＋Cu(NO3)2===Cu(OH)2↓＋2NaNO3(合理即可)②Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
(3)降温结晶。氢氧化钠的溶解度受温度影响较大(4)氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠氯化钠饱和溶液电解不充分，有少量残留的氯化钠混入2．(1)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O(2)丙酸钙受热后生成的物质能与稀盐酸反应且生成二氧化碳(3)探究丙酸钙的质量大小是否对丙酸钙防霉的效果有影响(4)5(5)其他条件相同时，有无蔗糖对丙酸钙防霉的效果无影响(6)不同意。国家标准规定了丙酸钙用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量，说明过量使用可能有害，故不是越多越好3．【探究与验证】先变红后变紫氧气(或O2)先变红，微热后仍为红色【应用与拓展】(1)H2SO3和H2SO4高温(2)2SO2＋2CaCO3＋O2=====2CaSO4＋2CO2
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