認(rèn)識化學(xué)實驗探究活動的一般思路與基本方法;學(xué)習(xí)控制變量和對比實驗的實驗設(shè)計方法?？茖W(xué)探究的一般過程:
【類型一】探究金屬及金屬材料【例題1】(2023·貴州中考)金屬材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。(1)高鐵電傳輸系統(tǒng)的材料主要含銅,是利用了銅良好的__________性。 ?(2)高鐵軌道、車廂、附屬設(shè)施使用大量的鐵合金和鋁合金。小組同學(xué)探究合金中金屬的化學(xué)性質(zhì)。
【實驗一】在分別裝有質(zhì)量相等和外形相同的 Cu、Fe、Al和Mg 的四只燒杯中加入相同質(zhì)量溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的鹽酸,如圖1所示。①證明金屬活動性Fe>Cu的實驗現(xiàn)象是________________________________________________________________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。?
　甲燒杯中無明顯現(xiàn)象,乙燒杯中有氣泡產(chǎn)
生,溶液由無色變成淺綠色　
　Fe+2HCl===FeCl2+H2↑　
②在丙、丁燒杯中,使用溫度傳感器,測得反應(yīng)過程中溫度的變化曲線如圖2所示,據(jù)圖分析可知,金屬活動性Mg>Al,其理由是___________________________________________。?
　鎂完全反應(yīng)的時間小于鋁完全反應(yīng)
【實驗二】把一定質(zhì)量的Al放入剛反應(yīng)結(jié)束的乙燒杯中,觀察現(xiàn)象,得出結(jié)論:金屬活動性Al>Fe。③分析實驗一和實驗二,下列說法正確的是__________。?A.由實驗一、二可知,金屬活動性Mg>Al>Fe>CuB.實驗二,反應(yīng)后所得溶液中一定有AlCl3C.實驗二充分反應(yīng)后,所得溶液質(zhì)量一定變小D.實驗一,若丁中固體有剩余,則丙、丁中參加反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量相等
(3)某鋁合金可能含有Al、Mg、Cu中的兩種或三種?，F(xiàn)提供n g樣品和足量的稀鹽酸,請設(shè)計實驗確定該鋁合金的成分,寫出依據(jù)實驗獲取的證據(jù)和合金可能的成分:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。?(4)目前,鐵是使用量最大的金屬。寫出工業(yè)上用赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)和CO反應(yīng)生成Fe的化學(xué)方程式:______________________________。?
　取n g鋁合金樣品于試管中,加入足量的稀鹽酸,充分反應(yīng)后,若固體全部溶解,
則鋁合金含有Al、Mg,若有未溶解的紅色固體,則鋁合金含有Al、Mg、Cu或Al、
　3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2　
【類型二】探究酸堿鹽及其性質(zhì)【例題2】(2023·深圳中考)已知H2與菱鐵礦(主要成分為FeCO3,其他成分不參與反應(yīng))反應(yīng)制成納米鐵粉。某小組進(jìn)行探究并完成如下實驗:查閱資料:①H2能與CuO反應(yīng)生成H2O,H2O能使無水硫酸銅變藍(lán)②CO2與無水硫酸銅不反應(yīng)(1)某同學(xué)探究反應(yīng)后氣體成分,先將反應(yīng)后氣體通入無水硫酸銅,無水硫酸銅變藍(lán),證明氣體中含有___________________,再通入足量的澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁,反應(yīng)方程式為_________________________________。?
　水蒸氣(或H2O)　
　CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O　
(2)對剩余氣體成分進(jìn)行以下猜想:猜想一:H2　猜想二:_________猜想三:CO和H2濃H2SO4的作用:________________________________。?
　干燥氣體,防止影響氫氣的鑒別　
　固體由黑色變?yōu)榧t色　
(3)熱處理后的納米鐵粉能夠除去地下水中的磷元素,如圖所示450 ℃或者550 ℃熱處理納米鐵粉的除磷率以及pH如圖所示,分析_________℃時以及__________(酸性或堿性)處理效果更好。?【考法揭秘】 根據(jù)混合物氣體成分,利用相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行合理的除雜,再通過剩余氣體的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計實驗,通過反應(yīng)后觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行合理分析,獲取正確的結(jié)論。
1.(2023·煙臺中考)垃圾是放錯地方的資源,城市的廢舊電器是一座“金屬礦山”,某廢舊電器中含有鋅、銅、鎳(Ni)三種金屬,興趣小組的同學(xué)為了從中回收金屬銅和鎳,做了如下的探究。已知:硫酸鎳(化學(xué)式NiSO4)能溶于水。實驗一:探究鋅、銅、鎳三種金屬在溶液中的活動性強(qiáng)弱【提出猜想】興趣小組結(jié)合常見金屬活動性順序,提出了以下猜想。猜想一:Zn>Ni>Cu;猜想二:Zn>Cu>Ni;猜想三:_______________。?
【進(jìn)行實驗】興趣小組進(jìn)行了如下的實驗,請完成實驗報告。
Ni+H2SO4?===NiSO4+H2↑?
實驗二:從含有鋅、銅、鎳三種金屬的廢舊電器中回收銅和鎳【設(shè)計方案】興趣小組設(shè)計了如圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程。步驟①中得到的A是_____________。步驟②中生成C的化學(xué)方程式是　_________________________。?【反思評價】合理開發(fā)城市“金屬礦山”的意義是_____________________________________________(答1條)。?
Zn+NiSO4===ZnSO4+Ni　
　節(jié)約金屬資源,減少對環(huán)境
2.學(xué)習(xí)化學(xué)的一個重要途徑是科學(xué)探究,請你完成以下探究活動?！咎骄炕顒右弧炕瘜W(xué)反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分的探究。如圖所示,向碳酸鈉溶液和氫氧化鋇溶液中,分別滴加稀鹽酸,A試管中有氣泡產(chǎn)生,B試管中無明顯現(xiàn)象,待充分反應(yīng)后,將兩支試管中的溶液倒入同一潔凈燒杯中,有氣泡和白色沉淀產(chǎn)生。
【提出問題】燒杯中溶液的溶質(zhì)是什么?【猜想與假設(shè)】猜想1:溶質(zhì)為NaCl猜想2:溶質(zhì)為NaCl、BaCl2猜想3:溶質(zhì)為___________________(填化學(xué)式)?【驗證與探究】同學(xué)們?nèi)∩倭繜械娜芤河谠嚬苤?加入適量的稀硫酸。若有__________________現(xiàn)象,則猜想2正確;若有______________現(xiàn)象,則猜想3正確。?【歸納與總結(jié)】經(jīng)實驗證明,猜想3正確?！痉此寂c評價】同學(xué)們經(jīng)過上述實驗,認(rèn)為確定反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分時,除了要考慮生成物外,還要考慮____________________。?
　NaCl、Na2CO3　
【探究活動二】制備與生產(chǎn)流程的探究。鎢(W)是一種重要的戰(zhàn)略資源。如圖是生產(chǎn)鎢的一種工業(yè)流程。已知:①白鎢礦的主要成分是鎢酸鈣(CaWO4),還含有CaO、SiO2等。②碳在高溫條件下會與金屬鎢反應(yīng)生成碳化鎢。(1)操作3的名稱是__________。?(2)“酸浸”時適當(dāng)升高溫度會提高浸出率,但溫度不宜太高,原因是____________________。?(3)操作2所得濾液中一定含有的溶質(zhì)是________________(填化學(xué)式)。?
　CaCl2、HCl　
3.(2023·綏化中考)有一包白色粉末,可能是NaHCO3、NaCl中的一種或兩種。同學(xué)們設(shè)計了如下兩個實驗對其成分進(jìn)行探究。【定性探究】樣品成分驗證?！径刻骄俊繕悠分蠳aHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【設(shè)計實驗】裝置圖如下:【進(jìn)行實驗】已知:裝置B、C、D中藥品均足量。①連接裝置并檢查氣密性,加入a g樣品于錐形瓶中。②打開K1,通一段時間N2后,稱量裝置B、C的質(zhì)量分別是a1 g和a2 g,記錄數(shù)據(jù)。③關(guān)閉K1,打開K2,向錐形瓶中緩慢注入足量稀硫酸,關(guān)閉K2。④待錐形瓶中無氣泡產(chǎn)生時……關(guān)閉K1。第二次稱量裝置B、C的質(zhì)量分別是a3 g和a4 g記錄數(shù)據(jù)。
【分析討論】(1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________。?(2)裝置D的作用是_________________________________________。?(3)將④中省略號處的操作補(bǔ)充完整:______________________。?(4)如果沒有步驟②中通一段時間N2的操作,會使測得NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_________(選填“偏大”“偏小”或“無影響”)。?【得出結(jié)論】樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是__________________(用含有相關(guān)字母的式子表示)。?
　2NaHCO3+H2SO4===Na2SO4+2H2O+2CO2↑　
　防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入C中　
4.(2023·長沙中考)“暖寶寶”是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫奈锲?。小孔同學(xué)打開一個使用過的“暖寶寶”內(nèi)包裝,發(fā)現(xiàn)黑色固體中摻雜有紅棕色物質(zhì),于是她把這包固體帶到實驗室,和興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下對這包固體的成分展開了探究?！静殚嗁Y料】①鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生緩慢氧化而生銹;②室溫下部分鹽的溶解性如表所示;③“暖寶寶”中只有氯化鈉含有氯元素。部分鹽的溶解性表(室溫)
【初步判斷】通過閱讀標(biāo)簽(如圖1),大家一致認(rèn)為打開“暖寶寶”外包裝后,鐵粉與空氣接觸發(fā)生緩慢氧化有__________熱量的現(xiàn)象;其中出現(xiàn)的紅棕色固體是_____________。?
【提出問題】這包使用過的“暖寶寶”中是否還有鐵粉、活性炭、氯化鈉?【進(jìn)行實驗】興趣小組同學(xué)設(shè)計如表實驗方案并進(jìn)行實驗:

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