专题七 实验探究题命题角度备考策略反应后物质成分的探究(1)加强阅读能力、审题能力的培养和训练,找准关键词,培养良好阅读审题的习惯。(2)培养综合实验能力,注意观察实验现象,及对实验异常现象设计实验探究。(3)培养初中化学知识“大串联”,对零零碎碎的知识整理,由“点”到“线”并形成知识“面”,掌握知识有条理、有系统,从而形成学习方法,提升学习能力。(4)要深挖教材中的实验,引导综合运用知识,“回头看”教材中的各个简单实验物质元素组成的探究物质性质的探究实验中影响因素的探究
类型一 反应后物质成分的探究
1.(2022聊城)学习复分解反应后,某化学兴趣小组的同学对初中化学常见的四种物质稀盐酸、CaCO3粉末、Na2SO4溶液、BaCl2溶液之间的反应进行如图所示的实验探究。(1)大家一致认为试管①中不发生复分解反应,理由是.。(2)试管②中观察到的现象是。试管③中发生反应的化学方程式为。稀盐酸与硫酸钠溶液中解离出的离子不能相互结合生成气体、沉淀或水白色粉末溶解,有气泡冒出
(3)将试管③反应后的物质过滤,对滤液中溶质的成分进一步探究:[提出问题]滤液中溶质的成分是什么?[猜想假设]猜想一:NaCl;猜想二:NaCl、Na2SO4;猜想三:。[设计实验]NaCl、BaCl2实验操作实验现象结论步骤一:取少量滤液于试管中,加入适量BaCl2溶液无明显现象猜想不成立步骤二:取少量滤液于试管中,加入适量稀硫酸有白色沉淀生成猜想三成立二
[反思拓展]Ⅰ.探究反应后溶液中溶质的成分,既要考虑生成物,又要考虑反应物是否有剩余。Ⅱ.依据复分解反应发生的条件,步骤二中除可用稀硫酸外,还可选用(填字母序号)也能达到同样的实验目的。a.稀盐酸b.氢氧化钠溶液c.碳酸钠溶液c
类型二 物质元素组成的探究解答此类试题时,首先分析问题情境,找到实验探究的反应原理和计算所要用到的数据;再根据实验的反应原理,利用所称取的样品进行实验探究,分析、推断出该物质的组成元素。解题时要充分利用物质的性质、颜色、溶解性、有关物质的化学性质以及某些特征反应等。
2.(2022临沂二模)甜叶菊苷是一种新型甜味剂,我国是世界上最主要的生产国,某化学实验兴趣小组探究甜叶菊苷的元素组成,进行如下实验:[提出猜想]甜叶菊苷是有机物,除了碳元素外,还有一种或两种元素。猜想一:一定含有碳、氢元素;猜想二:一定含有碳、氢、氧元素。[进行实验]可可取适量的甜叶菊苷按如图1进行操作,并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方,现象分别是。检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定猜想一正确。[讨论交流]其他同学认为可可的实验设计不严谨,原因是。干冷烧杯内壁有水雾,澄清石灰水变浑浊酒精燃烧产生二氧化碳和水
[继续探究]为了进一步确定其元素组成。利用如图2进行实验。(已知:装置C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳)(1)实验前要通一会儿氮气,目的是。(2)A装置中发生反应的化学方程式为。[数据记录]4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后,D装置增重2.7g,E装置增重8.36g(假设产物被完全吸收)。[分析与讨论]数据分析:4.02g甜叶菊苷中碳、氢元素的质量(填“大于”或“小于”)4.02g,由此可以确定甜叶菊苷是由碳、氢、氧元素组成。[反思评价]若没有F装置,对氧元素质量测定结果的影响是(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。排净装置中的空气小于偏小
3.(2022通辽)人类研发使用可降解塑料,是防治“白色污染”的重要途径之一。某化学兴趣小组查阅资料得知,以聚乳酸为原料加工而成的一种餐具能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水。该小组对这种餐具组成元素进行探究。请回答下列问题。[提出问题]这种餐具的组成元素是什么?[提出猜想]猜想1:这种餐具由碳、氢元素组成;猜想2:这种餐具由元素组成。[查阅资料]硫酸铜粉末吸水由白色变为蓝色。[实验验证]检查装置气密性后,装入餐具碎片,按图连接各仪器(夹持装置已略去),开始实验……碳、氢、氧
[解释与结论](1)根据的现象,可证明这种餐具中含有氢元素和碳元素。(2)实验过程中通N2的作用是。(3)测得装置C中餐具碎片的起始质量为0.72g,反应后装置C中硬质玻璃管内无固体残留。装置D增重0.36g,装置E和F一共增重1.32g。经计算确认猜想成立。[评价与改进]小组内有同学指出餐具碎片可能未完全燃烧,产物为CO、CO2、H2O的混合物,从而影响对其组成元素的测定,建议。D装置中硫酸铜粉末变蓝,E装置中澄清石灰水变浑浊使反应生成的水和二氧化碳全部被D、E、F装置吸收2在C、D装置间增加一个盛有足量灼热氧化铜的装置
类型三 物质性质的探究对于不熟悉的物质的性质实验探究,要熟悉实验探究的环节和方法,精心设计实验方案,将所学过的探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此,进行细心地探究实验和现象观察,再通过分析实验现象,推断、总结出该项物质的性质或变化规律等;对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等。
4.(2022哈尔滨)某初中化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品,围绕着实验室中的一瓶氢氧化钠溶液,展开了一系列的实验探究活动:[提出问题1]通过所学的知识,同学们已经知道氢氧化钠溶液中的(填一种离子符号)能使无色酚酞试液变为红色。如何设计实验验证这一结论?[实验验证]同学们设计并进行了如图1所示的实验,通过观察到的实验现象,证明了氢氧化钠溶液中的水分子和(填一种离子符号)都不能使无色酚酞试液变为红色,由此验证了问题1中的结论。[讨论交流]氢氧化钠溶液在洁净的空气中可能会变质,请用化学方程式表示出变质的原因。OH-Na+
[提出问题2]瓶中氢氧化钠溶液是否变质?若变质是否完全变质?[实验与结论]小组的同学们设计并进行了如图2所示的实验:步骤一:向溶液A中滴加过量的(填化学式)溶液,溶液中产生白色沉淀,得出这瓶氢氧化钠溶液已变质;步骤二:向过滤后得到的滤液B中通入CO2气体,观察到液面下导管口有气泡冒出,溶液中.,进而得出这瓶氢氧化钠溶液部分变质。[提出问题3]已变质的氢氧化钠占变质前纯氢氧化钠的质量分数(即氢氧化钠的变质程度)。CaCl2(合理即可)产生白色沉淀
[深入探究]三位同学分别从瓶中取等质量的溶液进行了相应的实验(实验过程中不考虑氢氧化钠再与空气中的任何成分发生反应),并将实验步骤及相关数据记录如下:甲同学乙同学丙同学实验步骤及相关数据将所取溶液蒸干,称量所得固体,质量为4.26g向所取溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,质量为1.97g向所取溶液中加入足量的稀盐酸,充分反应,将溶液蒸干,称量所得固体质量为5.85g[分析与结论]通过分析发现,任选两位同学的数据,就可以计算出氢氧化钠的变质程度,氢氧化钠的变质程度为%。老师对同学们的探究意识和不断深入的钻研精神给予了充分肯定!20
类型四 实验中影响因素的探究1.寻找影响因素。可以从内因和外因两个角度进行思考:内因:①反应物种类(即反应物的性质);②反应物的浓度(溶液通常指溶质的质量分数、固体通常指纯度);③反应物间的接触面积(通常指固体反应物的颗粒大小)。外因:温度、催化剂[通常指是否使用催化剂、催化剂的种类、催化剂的质量、催化剂的颗粒大小(即催化剂与反应物的接触面积)],对于有气体参加的反应可以考虑气体压强。2.控制不变因素。影响化学反应的因素有多种时,把非研究因素保持不变或相同。3.改变研究因素。把研究因素作为变化量,使其他因素保持不变,进行研究,为寻找可靠证据提供准备。4.对比分析得出结论。通过对比分析、归纳总结获得可靠结论。
5.(2022黄石)某化学兴趣小组在学习O2制备时,对MnO2做催化剂加快双氧水分解产生了兴趣,他们提出疑问:其他物质能否对双氧水分解速率产生影响?[查阅资料]影响化学反应速率的因素有很多,如:使用催化剂、改变温度、改变反应物的浓度等。[实验探究]小组的同学们按图组装,在室温下分别进行了四组实验,并用O2传感器测定实验过程中O2含量的变化情况,得到如图所示曲线。
[实验结论]对比四条曲线,进行分析:(1)FeCl3溶液、CuSO4溶液对H2O2的分解(填“有”或“无”)催化作用。(2)几组实验中催化效果最优的H2O2分解的化学方程式为。(3)第1组实验的目的是。组别试剂第1组2mL5%H2O2第2组2mL5%H2O2+3滴FeCl3溶液第3组2mL5%H2O2+3滴CuSO4溶液第4组2mL5%H2O2+少量MnO2粉末有对照实验
(4)小组的同学们不加催化剂,在不同温度下,用不同浓度的H2O2进行实验,记录实验现象如表。据此可得出:升高温度或(填“增大”或“减小”)反应物浓度可加快H2O2的分解。增大温度H2O250℃60℃70℃5%无明显气泡无明显气泡极少量气泡10%无明显气泡无明显气泡少量气泡15%无明显气泡少量气泡较多气泡(5)实验需要30g10%的双氧水溶液,可用15%的双氧水溶液加g蒸馏水配制。10
6.(2022广州)某化学兴趣小组研究影响化学反应快慢的因素。(1)如图是实验室中常用的仪器。长颈漏斗①仪器A的名称是。②从如图中选择合适的仪器组装一套CO2发生装置,要求添加盐酸无须拆开装置,需要用到的仪器有哪些?(填字母)。ABD
(2)该小组的实验设计和数据记录如表。每个实验均在反应开始后,就立即用排水法连续收集多瓶CO2;表中“-”表示气泡太少,不再收集。序号反应物收集每瓶气体所用时间(单位:秒)盐酸浓度盐酸体积大理石形状第1瓶第2瓶第3瓶第4瓶第5瓶第6瓶实验110%70mL小颗粒8910121419实验2块状111215172123实验37.5%70mL小颗粒101213151726实验4块状t1416192224实验55%70mL小颗粒1418193263-实验6块状203159---
①该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响?。②为了分析浓度对反应快慢的影响,可对比表中实验(填字母)。A.2和3B.2和4C.4和5D.1和6③根据实验数据反映出的规律,表中数值t的合理范围是:
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