1.高頻考點(1)對給出的小課題,自主設(shè)計探究方案;(2)針對題給情境或信息,自己提出一個有價值的問題或猜想,并設(shè)計方案對該問題或猜想進行探究;(3)對題給探究方案或猜想進行改進或評價;(4)通過對現(xiàn)象、資料、數(shù)據(jù)的分析與對比,總結(jié)出一般規(guī)律或結(jié)論;(5)從探究過程中得到有用的啟示或?qū)⒔Y(jié)論推廣和應(yīng)用。
2.常見題型分類及解題規(guī)律(1)設(shè)計實驗及驗證類。此類題目根據(jù)提出的問題或猜測與假設(shè)的問題,進行實驗設(shè)計,從而驗證所提問題與假設(shè)是正確的。要準確解答此類題目,必須有一定的知識基礎(chǔ)和分析、解決問題的能力。所涉及的知識主要有三種氣體(即H2、O2、CO2)的制法、性質(zhì)、檢驗,酸、堿、鹽的性質(zhì)實驗,鐵、銅生銹,金屬活動性順序等化學知識,涉及面廣。
(2)收集證據(jù),解釋與結(jié)論類。此類探究題是運用調(diào)查、查閱資料等方式收集解決問題的證據(jù),并對所收集的證據(jù)和獲得的信息進行簡單的加工與整理,通過分析、比較、分類、歸納概括等方法,認識知識之間的聯(lián)系,從而得出正確的結(jié)論并對結(jié)論作出正確的解釋。收集證據(jù),有較強的鑒別能力,會觀察、會分析記錄,準確地表述,是解答此類題目的關(guān)鍵。
(3)分析結(jié)果、反思與評價類。此類探究題是對所獲得的事實、證據(jù)進行總結(jié)、歸納,得出正確結(jié)論,對探究活動進行反思與評價。解答時可運用比較、分類、概括、歸納等方法對證據(jù)和事實進行加工處理,利用逆向思維及缺點發(fā)現(xiàn)法,對探究結(jié)果進行評價。(4)綜合性探究類。此類探究題是對科學探究的基本過程的全方面考查,體現(xiàn)探究的全過程,解答時要注意結(jié)合實踐經(jīng)驗和親身體驗,探究性地提出問題,用觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行推理、判斷,根據(jù)試題的目的和要求,結(jié)合題設(shè)中的材料,進行解答,思維要有開放性。
3.注意事項(1)審清題意,明確探究目的、設(shè)計意圖,確定探究類別(定性/定量)。(2)分析設(shè)計方案和實驗裝置,找出核心裝置和輔助裝置。(3)明確核心裝置的實驗原理、對應(yīng)的物質(zhì)和核心裝置連接的先后順序及原因。(4)理解輔助裝置的具體作用。通常情況下,輔助裝置往往起到防干擾作用。例如,除去(吸收)……物質(zhì)防止造成干擾,對于定量實驗還要考慮防止空氣中的……進入裝置,使測量結(jié)果偏大,同時要求生成物必須全部被核心裝置吸收,否則會使測量結(jié)果偏小;非生成的物質(zhì)不能被核心裝置吸收,否則會使測量結(jié)果偏大。(5)注意實驗過程中藥品使用的量。
類型1 混合物組成成分探究(1)固體混合物成分探究【示范題1】(2022·桂林中考)實驗室里有一瓶未蓋瓶塞的堿石灰,某學習小組的同學在老師的指導下,以“堿石灰成分和性質(zhì)”為主題開展項目式學習。任務(wù)一:查閱資料認識堿石灰Ⅰ.制堿石灰的流程:
Ⅱ.Ca(OH)2的分解溫度是580℃;NaOH受熱不分解。(1)煅燒石灰石發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是_______________________________。?(2)上述制得的堿石灰主要含有NaOH、________________________和少量水。?
　Ca(OH)2(或氫氧化鈣)　
任務(wù)二:探究未蓋瓶塞的“堿石灰”樣品的成分【作出猜想】樣品中的成分可能有下列幾種:猜想1:Ca(OH)2、NaOH猜想2:CaCO3、Ca(OH)2、NaOH猜想3:CaCO3、NaOH、Na2CO3猜想4:CaCO3、Na2CO3
【實驗探究】該小組同學設(shè)計并進行了如下實驗(已知BaCl2溶液呈中性):
有白色沉淀生成,溶液仍為紅色
【反思評價】(3)實驗①方案不嚴密,理由是___________________________________________。?(4)試劑X可選用_______(填字母序號)。?A.氯化鐵溶液　B.稀鹽酸　C.碳酸鈉溶液
　Ca(OH)2微溶于水,白色固體可能是Ca(OH)2　
任務(wù)三:測定未蓋瓶塞的“堿石灰”樣品中各成分的含量該小組同學另取“堿石灰”樣品10.00 g,加入100.00 g水,充分攪拌、過濾后,按如圖進行實驗。實驗記錄如表。
【結(jié)論與評價】(5)根據(jù)數(shù)據(jù)可計算原樣品中各成分的含量,其中NaOH的質(zhì)量分數(shù)是__________。?(6)該小組同學按上述實驗規(guī)范操作,測得樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)偏小,原因是___________________________________________________。?
置中有CO2殘留(或濃硫酸吸收了空氣中的水分)　
跟蹤訓練1.(2023·長沙中考)“暖寶寶”是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫奈锲?。小孔同學打開一個使用過的“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,和興趣小組的同學在老師的指導下對這包固體的成分展開了探究。
表1　部分鹽的溶解性表(室溫)
【查閱資料】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1所示;③“暖寶寶”中只有氯化鈉含有氯元素。
【初步判斷】通過閱讀標簽(如圖1),大家一致認為打開“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?【進行實驗】興趣小組同學設(shè)計如表2實驗方案并進行實驗:
【反思評價】經(jīng)過反思,小孔同學認為實驗二不能得出固體中有活性炭的結(jié)論,理由是______________________________________________________________________________________________________________(寫兩點即可)。?小組同學改進裝置后,重新實驗,得出固體中有活性炭的結(jié)論?！緦嶒炌卣埂啃≡瑢W認為利用實驗三的反應(yīng)原理還可以測出固體中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)。他稱取一定質(zhì)量的固體于燒杯中,加入足量水,______________________________________________________________________________(填實驗操作),再加入足量實驗三所選的溶液,充分反應(yīng)后經(jīng)過一系列操作得到固體,并稱量質(zhì)量,最終計算出了氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)。?
?、倬凭紵矔a(chǎn)生二氧化碳,使飽和的澄清石灰水變渾濁,②溫度升高氫氧化鈣的
溶解度減小,飽和的澄清石灰水變渾濁　
　充分溶解后過濾,洗滌燒杯和
玻璃棒,洗滌濾渣2~3次,洗凈后將洗滌液合并到濾液中　
2.(2023·吉林中考)“錫紙烤雞蛋”是一種特色小吃,它的一種做法是用“錫紙”包裹住雞蛋,在炭火上烘烤?！板a紙”是由金屬材料制成的,“錫紙”包裹的雞蛋能被烤熟。體現(xiàn)了金屬的物理性質(zhì)是______________;烘烤結(jié)束后,用水熄滅炭火,其滅火的原理是__________________________。?某化學興趣小組收集了殘留的雞蛋殼碎片,查閱資料得知。雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣,在不考慮雞蛋殼中其他成分影響的情況下,小組成員進行了如下探究?！具M行實驗】實驗一:取蛋殼碎片,除去卵殼膜,灼燒蛋殼碎片得到白色固體,冷卻備用?！咎岢鰡栴}】白色固體中主要含有什么物質(zhì)?
【形成假設(shè)】猜想一:有CaCO3;猜想二:有CaO;猜想三:有CaCO3和CaO?！緦嶒烌炞C】實驗二:取少量白色固體,裝入一支潔凈的試管中,再向試管中加入適量的水,用手觸碰試管外壁,有發(fā)熱現(xiàn)象。滴入酚酞溶液,溶液呈________色。?實驗三:取實驗二中的溶液于試管中,用吸管向液體中吹入呼出的氣體,觀察到澄清石灰水變渾濁,用化學方程式解釋變渾濁的原因:_________________________________。?
　CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O　
實驗四:另取少量白色固體,加入足量的稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生?！拘纬山Y(jié)論】由實驗二至實驗四得出的結(jié)論是猜想________成立。?【表達交流】在實驗一至實驗四的過程中,沒有涉及的化學反應(yīng)類型是_______。?A.化合反應(yīng)　　　　　B.分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)D.復(fù)分解反應(yīng)
(2)氣體混合物成分探究【示范題2】(2023·山西中考節(jié)選)隨著我國“資源節(jié)約型”與“環(huán)境友好型”社會的建設(shè),城市垃圾的處理成為了一項重要工程。某校實踐小組的同學們在老師的組織下,帶著極大的興趣對垃圾的分類、處理、焚燒產(chǎn)物等展開了項目化學習。任務(wù)一:調(diào)查垃圾分類的價值【咨詢交流】同學們參觀了一個垃圾分類處理廠,獲悉城市生活垃圾可分為__________________、有害垃圾、廚余垃圾和其他垃圾。垃圾的綜合化分類具體可得到金屬、塑料和___________________等可再利用的資源。?
任務(wù)二:學習垃圾分類處理的方法【參觀學習】小組同學在技術(shù)人員的指導下,了解到垃圾回收處理的過程如下:
任務(wù)三:探究垃圾焚燒產(chǎn)生的氣體成分【提出問題】垃圾焚燒產(chǎn)生的氣體中是否含有SO2、CO、CO2?【查閱資料】①SO2能使紅色的品紅溶液褪色,常用于檢驗SO2;②紫紅色酸性高錳酸鉀溶液可與SO2反應(yīng)而褪色,常用于除去SO2;③SO2也能使澄清石灰水變渾濁。
【進行實驗】設(shè)計實驗方案,探究垃圾焚燒產(chǎn)生的氣體成分。
【反思評價】(1)步驟②中,氣體從_______端通入圖1裝置。?(2)步驟②中,澄清石灰水變渾濁的化學方程式為__________________________________。?(3)小組同學通過一定手段,測得焚燒垃圾產(chǎn)生的氣體中CO體積分數(shù)變化如圖2,t1~t2時間段內(nèi)CO體積分數(shù)出現(xiàn)異常的原因是_______________________。?
　CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+
　氧氣不足(合理即可)　
跟蹤訓練1.(2023·南寧一模)市場上的自熱食品,受到消費者的追捧,只需向發(fā)熱包中倒入涼水,就能給食物加熱,享用美食。某化學興趣小組的同學對發(fā)熱包進行了如下探究:【查閱資料】Ⅰ.發(fā)熱包中物質(zhì)的主要成分是生石灰、碳酸鈉、鋁粒。Ⅱ.鋁和強堿溶液反應(yīng)生成氫氣。
探究一:發(fā)熱包的發(fā)熱原理興趣小組的同學買了一盒自熱米飯,取出發(fā)熱包加入涼水,發(fā)生劇烈反應(yīng),迅速放出大量的熱,發(fā)熱包中的物質(zhì)_____________________(寫名稱)能與水反應(yīng)產(chǎn)生該現(xiàn)象;同時發(fā)熱包內(nèi)固體物質(zhì)變硬、結(jié)塊,依據(jù)觀察到的實驗現(xiàn)象,猜想發(fā)熱包內(nèi)的物質(zhì)可能發(fā)生多個化學反應(yīng),其中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學方程式是________________________________________,興趣小組的同學向上述使用后的發(fā)熱包中加入足量稀鹽酸,觀察到有氣體產(chǎn)生,于是對產(chǎn)生的氣體成分展開進一步探究。?
　生石灰(或氧化鈣)　
　Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓
探究二:確定氣體的成分【猜想與假設(shè)】猜想一:氣體是H2;猜想二:_______________;?猜想三:CO2和H2的混合氣體。【設(shè)計實驗】
【實驗驗證與分析】甲裝置中的實驗現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁,證明猜想________(填“一”“二”或“三”)不成立;還觀察到丁裝置中的固體粉末________________________,且試管口有水珠產(chǎn)生,證明猜想________(填“一”“二”或“三”)成立。若裝置甲與裝置乙位置互換,該實驗設(shè)計是否合理?請做出評價并說明理由:_________________________________________________________________________________________________________________。?【總結(jié)與反思】發(fā)熱包應(yīng)密封防潮保存;嚴禁與火源接觸;使用后應(yīng)包好按照垃圾分類投放。
　由黑色逐漸變成紅色　
　不合理,若甲、乙裝置交換位置,二氧化碳能被氫氧
化鈉吸收,且沒有明顯現(xiàn)象,澄清石灰水不變渾濁,不能確定氣體中含有CO2　
2.草酸(H2C2O4)存在于自然界的植物中,在170 ℃以上易分解。某?；瘜W興趣小組為確定草酸分解產(chǎn)物,作出如下探究?！咎岢鰡栴}】草酸的分解產(chǎn)物是什么?【猜想與假設(shè)】猜想①CO　CO2猜想②CO　H2O猜想③CO2　H2O　H2猜想④CO　CO2　H2O經(jīng)小組同學分析得出上述猜想________一定是錯誤的。?【查閱資料】無水硫酸銅是一種白色固體,遇水會變成藍色。
【進行實驗】該小組同學設(shè)計了如圖的實驗過程(部分固定裝置已略去)
【交流反思】為防止污染環(huán)境,該實驗應(yīng)增加尾氣處理裝置。
　除去原混合氣體中的二氧化碳　?
類型2 反應(yīng)后成分探究(1)反應(yīng)后溶液溶質(zhì)成分探究【示范題3】(2023·綏化中考)學習化學的一個重要途徑是科學探究,請你完成以下探究活動?！咎骄炕顒右弧炕瘜W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___________________(填化學式)?[驗證與探究]同學們?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。[反思與評價]同學們經(jīng)過上述實驗,認為確定反應(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________________(填化學式)。?(4)用氫氣還原WO3可獲得高純度的鎢,此處不宜用焦炭代替氫氣的原因是______________________________________________。?
　CaCl2、HCl　
下會與金屬鎢反應(yīng)生成碳化鎢　
跟蹤訓練1.(2023·涼山州中考)CaCl2可用于冷凍劑、干燥劑、融雪劑、醫(yī)藥及冶金工業(yè)等?；瘜W興趣小組在完成實驗室制取二氧化碳的實驗后,欲對剩余廢液的組成進行探究,并制定回收CaCl2的方案?！咎岢鰡栴}】實驗室制取二氧化碳后的廢液中含有哪些溶質(zhì)?【猜想與假設(shè)】猜想一:CaCl2猜想二:CaCl2和HCl【查閱資料】CaCl2溶液呈中性【探究活動一】取少量廢液等分成2份,甲、乙兩組同學分別利用其中一份進行如下探究:甲組同學向廢液中滴加紫色石蕊溶液,溶液變成________色,證明猜想二成立。?
乙組同學用圖1裝置進行實驗,將80 mL一定質(zhì)量分數(shù)的碳酸鈉溶液逐滴加入廢液,測得數(shù)據(jù)如圖2。【數(shù)據(jù)分析】乙組同學對圖2數(shù)據(jù)進行討論分析,證明猜想二成立。Ⅰ.a點的實驗現(xiàn)象為________________。?Ⅱ.b點發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為__________________________________。?Ⅲ.c點對應(yīng)溶液中全部溶質(zhì)的化學式為_________________。?
　CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl　
【探究活動二】丙組同學提出直接蒸發(fā)溶劑可從剩余廢液中回收純凈CaCl2,理由是______________________________________。?【交流與反思】甲組同學認為丙組同學提出的方法會對空氣造成污染。在不借助其他試劑和儀器的情況下,除去廢液中對空氣造成污染的物質(zhì),建議最好先在廢液中加入下面_______(填選項字母)試劑。A.CaO　　B.Ca(OH)2　　C.CaCO3
　鹽酸易揮發(fā),蒸發(fā)時鹽酸變?yōu)闅怏w逸出　
2.小鴻與小沛以A裝置為核心裝置設(shè)計了如圖實驗裝置,用于探究物質(zhì)的性質(zhì),請你加入他們的實驗探究活動。(裝置的氣密性良好,固定裝置的儀器已省略)【實驗項目一】(1)關(guān)閉K2,打開K1,將H2O2溶液緩緩滴入錐形瓶中,待D裝置中出現(xiàn)連續(xù)均勻氣泡時,點燃C裝置中的酒精燈,觀察到V形管內(nèi)a處的硫燃燒,試寫出在D裝置中反應(yīng)的化學方程式:_______________________________,待V形管內(nèi)的硫燃盡后仍要繼續(xù)通一段時間的氧氣,目的是_______________________________________________。?
　SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O　
　把產(chǎn)生的二氧化硫排入D裝置中,防止其污染空氣　
(2)打開K2,關(guān)閉K1,繼續(xù)將H2O2溶液緩慢滴入錐形瓶,裝置E中觀察到的現(xiàn)象:_____________________________________________________________________,說明鹽與鹽能發(fā)生反應(yīng)。?
從F裝置流入E裝置中,并產(chǎn)生白色沉淀,溶液由紅色逐漸變成無色　
【實驗項目二】【提出問題】E裝置內(nèi)反應(yīng)后的廢液中除酚酞以外還有哪些溶質(zhì)呢?于是,他們繼續(xù)設(shè)計實驗進行探究。【作出猜想】猜想Ⅰ:NaCl猜想Ⅱ:NaCl、CaCl2猜想Ⅲ:_________________?猜想Ⅳ:NaCl、CaCl2、Na2CO3【分析】以上有一種猜想一定錯誤,請寫出錯誤猜想的序號及錯誤理由:_______________________________________。?【查閱資料】NaCl、CaCl2的水溶液呈中性。
誤,氯化鈣與碳酸鈉不共存　
【設(shè)計并實驗】排除了錯誤猜想后,為了驗證其余猜想,同學們進行了如下實驗:
【交流反思】該廢液未經(jīng)處理不能隨意排入下水道。
(2)反應(yīng)后固體成分探究【示范題4】(2022·柳州中考)實驗室貯存的鎂條表面有一層灰黑色的物質(zhì),用砂紙打磨后發(fā)現(xiàn)鎂是一種銀白色的金屬。鎂在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,生成白色的氧化鎂固體。某化學實驗小組對鎂條表面的灰黑色物質(zhì)產(chǎn)生了興趣,并對其成分進行如下探究?！咎岢鰡栴}】鎂條表面的灰黑色物質(zhì)是什么?【猜想與假設(shè)】同學們根據(jù)空氣的成分對鎂條表面的灰黑色物質(zhì)提出以下猜想:猜想一:是MgO　猜想二:是MgCO3猜想三:是Mg(OH)2猜想四:是Mg2(OH)2CO3實驗小組的小軍同學認為灰黑色物質(zhì)是氧化鎂,但是遭到了其他同學的一致反對,
【結(jié)論與反思】(1)寫出實驗Ⅰ中澄清石灰水變渾濁的化學方程式:__________________________________。?(2)根據(jù)實驗Ⅰ、Ⅱ的現(xiàn)象和結(jié)論,猜想________是正確的。?(3)寫出實驗Ⅱ中灰黑色物質(zhì)受熱分解的化學方程式:_______________________________________。?
　Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+
【拓展與提升】鎂條表面的灰黑色物質(zhì)是鎂與空氣中的氧氣、__________________共同作用,發(fā)生一系列化學反應(yīng)形成的。為了防止鎂條表面形成灰黑色物質(zhì),工業(yè)上往往將鎂和鋁制成合金。現(xiàn)有一塊21 g的鎂鋁合金與足量的稀硫酸充分反應(yīng),生成2 g氫氣,則這塊鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量是________g。?
跟蹤訓練1.(2023·柳州一模)某學習小組從課外資料上了解到:當H2還原CuO時可能會有磚紅色的氧化亞銅(Cu2O)粉末生成,現(xiàn)設(shè)計實驗探究氫氣還原氧化銅的固體產(chǎn)物成分?！举Y料信息】①Cu2O可與稀硫酸反應(yīng),化學方程式為Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O;②Cu2O受熱時可被H2還原為Cu;③濃硫酸和堿石灰具有吸水性;④無水硫酸銅固體遇水變藍;⑤鋅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,該氣體是形成酸雨的主要氣體。
【還原實驗】連接如圖實驗裝置,檢查裝置氣密性,在A裝置中加入稀硫酸,點燃C處酒精燈加熱,觀察到黑色固體變紅,無水硫酸銅變藍,當黑色固體完全變紅后,移去酒精燈,待C裝置固體冷卻后,停止通入氫氣。(1)加熱前,需______________________________________,防止爆炸。?(2)堿石灰的作用是____________________________________。?
　先通一會兒氫氣,把玻璃管內(nèi)空氣排凈　
　吸收空氣中的水蒸氣,防止干擾實驗　
【成分猜想】猜想一:固體產(chǎn)物全是Cu。猜想二:固體產(chǎn)物______________。?猜想三:固體產(chǎn)物中既有Cu也有Cu2O。【探究實驗】
(3)根據(jù)探究結(jié)果,寫出H2還原CuO的化學反應(yīng)方程式:____________________________。?【實驗反思】在制取氫氣時,該學習小組成員不小心把濃硫酸當成稀硫酸使用,導致實驗進行到后階段才能觀察到黑色的氧化銅逐漸變?yōu)榧t色,請解釋原因:_______________________________________________________________________________________________,寫出鋅和濃硫酸反應(yīng)的化學方程式:__________________________________________。?
濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫,隨著反應(yīng)的進行,濃硫酸變稀了,鋅與稀硫酸反應(yīng)才產(chǎn)生氫
　Zn+2H2SO4(濃)===ZnSO4+SO2↑+
2.實驗室有未知成分的白色粉末,可能含有Na2CO3、NaOH、K2SO4、Ba(NO3)2、FeSO4、Mg(NO3)2和NaCl中的一種或幾種,實驗小組同學為確定該白色粉末的成分設(shè)計了以下探究實驗:【查閱資料】CaCl2、Ca(NO3)2溶液均顯中性;MgCO3微溶于水,不考慮為沉淀;FeSO4固體為白色。【實驗步驟】【實驗探究1】
【猜想假設(shè)】白色固體A可能有Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3【實驗探究3】小紅同學為驗證猜想設(shè)計了如下實驗探究方案:
BaCO3+2HNO3===
Ba(NO3)2+H2O+CO2↑
【歸納總結(jié)】通過上述實驗驗證,原粉末中一定含有_________________________________________,可能含有NaCl。?【反思與拓展探究】為探究原粉末中是否存在NaCl,小組同學取少量溶液C,滴加足量硝酸銀和稀硝酸,有白色沉淀,小組同學得出原粉末中有NaCl的結(jié)論?！痉此寂c評價】(1)小鴻不贊同他們,他對上述【實驗探究2】的實驗步驟做稍微調(diào)整,其他操作不變,得出原粉末中有NaCl。則小鴻的調(diào)整方案是______________________________________________________________________________________________________________。?(2)在【實驗探究2】加入足量CaCl2溶液的理由____________________________________________________________。?
　Na2CO3、NaOH、Ba(NO3)2、
　取一定量的濾液B于試
管中,滴加硝酸銀溶液后滴加稀硝酸,產(chǎn)生白色沉淀且沉淀未完全溶解,證明原粉末中
　碳酸鈉溶液顯堿性,也能使無色酚酞
溶液變紅色,需排除其干擾　
類型3 物質(zhì)性質(zhì)的探究【示范題5】某同學在幫助實驗員整理化學試劑時發(fā)現(xiàn)了一瓶標簽殘缺的無色溶液(如圖甲所示),經(jīng)實驗員分析可知原瓶溶液中的溶質(zhì)可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一種,為確認溶液中的溶質(zhì),他設(shè)計并進行了如下探究活動。
【資料查閱】上述四種物質(zhì)的相關(guān)信息如下:
請回答下列問題:【實驗探究1】如圖乙所示,在操作①后可確定溶質(zhì)不是NaCl,則實驗現(xiàn)象應(yīng)是________________;在進行操作②時有無色無味氣體產(chǎn)生,由此又可排除的物質(zhì)是______________________。?
　NaOH(或氫氧化鈉)　
【探究結(jié)論】分析四種物質(zhì)的相關(guān)信息,你認為該溶液中的溶質(zhì)可能是上述四種物質(zhì)中的______________________,你的判斷依據(jù)是____________________________________________________________________。若上述探究結(jié)論是正確的,操作②發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為______________________________________。?【討論質(zhì)疑】有同學認為以上分析不嚴密,需要進一步實驗確定,于是又進行了如下探究?！緦嶒炋骄?】向操作①后試管中的溶液中滴加過量CaCl2溶液(中性),充分反應(yīng)后,試管中溶液顏色不變,又有白色沉淀產(chǎn)生?！镜贸鼋Y(jié)論】通過【實驗探究2】可確定原瓶溶液中的溶質(zhì)應(yīng)該是______________________。?【反思拓展】造成該溶液出現(xiàn)上述實驗現(xiàn)象的原因是________________________________(用化學方程式表示)。?
　Na2CO3(或碳酸鈉)　
　碳酸氫鈉飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不可能達
到10%,而碳酸鈉溶液可以　
　Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ 　
　2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O　
跟蹤訓練(2022·北部灣中考)純堿是一種重要的化工原料,廣泛用于玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產(chǎn)。某化學興趣小組對純堿的制備、性質(zhì)及用途等開展項目式學習。任務(wù)一　了解純堿的制備——“侯氏制堿法”“侯氏制堿法”主要化學原理是利用飽和氯化鈉溶液吸收兩種氣體,生成碳酸氫鈉和氯化銨(NH4Cl),再加熱碳酸氫鈉即可制得純堿。(1)純堿屬于________(填“酸”“堿”或“鹽”)。?(2)飽和氯化鈉溶液吸收的兩種氣體是________?(填字母序號)?！　　　　　　　　　　　　　　.Cl2　　B.NH3C.SO2D.CO2
　碳酸根離子和水作用,產(chǎn)生較多的OH-,使溶液呈堿性　
任務(wù)三　探究純堿的用途——用于生產(chǎn)洗滌劑【查閱資料】Na2CO3可用于生產(chǎn)洗滌劑。Na2CO3溶液呈堿性,可清洗油污,溶液堿性越強,去油污效果越好。【實驗探究】興趣小組繼續(xù)對影響Na2CO3溶液去油污效果的因素進行探究。用不同溫度的水,配制溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)分別為2%、6%和10%的Na2CO3溶液,并測定溶液pH,記錄數(shù)據(jù)如表:
【解釋與結(jié)論】(1)實驗①、②、③對比,可得出的結(jié)論是__________________________________。?(2)要證明Na2CO3溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變化與pH變化關(guān)系,可選擇的3個實驗的編號是____________。?【拓展與應(yīng)用】下列物質(zhì)可用于去油污的是________(填字母序號)。?A.NaCl　B.NaOH　C.K2CO3　D.CaCO3
　溫度越高,碳酸鈉溶液堿
類型4 物質(zhì)制備的探究【示范題6】(2023·武漢中考)分類回收塑料制品是環(huán)境保護的重要研究課題?；瘜W興趣小組利用過氧化氫溶液制取氧氣,并用燃燒法探究塑料的組成。Ⅰ.設(shè)計氧氣的發(fā)生裝置(1)圖1中儀器X的名稱為____________(填“集氣瓶”或“錐形瓶”)。?
(2)圖2中鉑絲可催化過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣。實驗過程中,若觀察到安全管內(nèi)液面上升,說明裝置內(nèi)壓強過大,此時可以采取的安全措施是______________________________________。?
　移動鉑絲與溶液脫離(或打開
Ⅱ.探究某塑料的組成某塑料含有碳、氫元素,可能還含有氧和氯元素中的一種或兩種。該塑料充分燃燒除生成二氧化碳和水蒸氣外,還可能生成氯化氫氣體。取m g該塑料樣品與足量干燥的氧氣充分反應(yīng),用圖3所示裝置吸收生成的氣體。實驗過程中,觀察到裝置乙溶液中產(chǎn)生白色沉淀。當氣體被充分吸收后,測得裝置甲、乙、丙的質(zhì)量在反應(yīng)前后分別增加m1 g、m2 g和m3 g。(無水氯化鈣可用作干燥劑,裝置氣密性良好,裝置甲、乙、丙、丁中試劑均足量)(3)裝置乙溶液中產(chǎn)生白色沉淀,說明該塑料含有氯元素,產(chǎn)生白色沉淀的化學方程式為________________________________。?(4)該塑料樣品中氫元素的質(zhì)量為_____________(用代數(shù)式表示)。?
　AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3　
跟蹤訓練1.(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;②CO2與無水硫酸銅不反應(yīng)。(1)某同學探究反應(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,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)　
(2)對剩余氣體成分進行以下猜想:猜想一:H2　猜想二:____________________猜想三:CO和H2濃H2SO4的作用:________________________________。?
　一氧化碳(或CO)　?
　干燥氣體,防止影響氫氣的檢驗　
　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_________℃以及__________(填“酸性”或“堿性”)時處理效果更好。?
2.(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:_______________。?
【進行實驗】興趣小組進行了如下的實驗,請完成實驗報告。
===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)。?
===ZnSO4+Ni　
　節(jié)約金屬資源,減少對環(huán)境的污染
類型5 定量實驗、誤差分析探究【示范題7】(2023·綏化中考)有一包白色粉末,可能是NaHCO3、NaCl中的一種或兩種。同學們設(shè)計了如下兩個實驗對其成分進行探究?！径ㄐ蕴骄俊繕悠烦煞烛炞C。
【定量探究】樣品中NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)?！驹O(shè)計實驗】裝置如圖:【進行實驗】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)的化學方程式是___________________________________________。?(2)裝置D的作用是_________________________________________。?(3)將④中省略號處的操作補充完整:____________________________。?(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)量分數(shù)__________(選填“偏大”“偏小”或“無影響”)。?【得出結(jié)論】樣品中NaHCO3的質(zhì)量分數(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入C中　
　打開K1,通入一段時間氮氣　
跟蹤訓練1.(2023·懷化中考)Vc泡騰片是一種含有大量維生素C的片狀藥劑,可增強機體抵抗力,用于預(yù)防和治療壞血病等疾病。泡騰片的成分中含有崩解劑,崩解劑在崩解過程中能迅速產(chǎn)生大量氣泡(如圖1所示)。Vc泡騰片投入水中迅速崩解產(chǎn)生大量氣泡這一現(xiàn)象激起了同學們濃厚的興趣,在老師的指導下,興趣小組的同學們對某Vc泡騰片的發(fā)泡原理進行如下探究活動。請回答相關(guān)問題。
【查閱資料】①該Vc泡騰片的主要成分有:維生素C(化學式為C6H8O6)、檸檬酸(H3Ci)、食鹽(NaCl)、碳酸氫鈉(NaHCO3)、淀粉[(C6H10O5)n]、山梨糖醇(C6H14O6)等。②泡騰崩解劑包括酸源和堿源,常用的酸源有檸檬酸等,常用的堿源有碳酸氫鈉等。③檸檬酸是一種有機酸,碳酸氫鈉俗稱小蘇打。④堿石灰的主要成分為NaOH和CaO的混合物。(1)該泡騰片屬于____________(填“混合物”或“純凈物”),其中維生素C由________種元素組成。?
【實驗探察】探究一:Vc泡騰片的發(fā)泡原理(2)按如圖2裝置進行實驗,將稀鹽酸滴入碳酸氫鈉固體中,觀察到的現(xiàn)象是_____________________________,請寫出其反應(yīng)的化學方程式:?______________________________________。?
　NaHCO3+HCl===NaCl+H2O
(3)圖3是稀鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)的微觀示意圖,結(jié)合圖2的實驗可知稀鹽酸和NaHCO3反應(yīng)的微觀實質(zhì)是______________________________________________。?實驗結(jié)論:結(jié)合資料得出該Vc泡騰片的發(fā)泡原理是檸檬酸與碳酸氫鈉發(fā)生反應(yīng)。
　氫離子和碳酸氫根離子反應(yīng)生成水和二氧化碳　
探究二:探究Vc泡騰片中NaHCO3的含量為探究該Vc泡騰片中NaHCO3的含量,同學們進行了如圖4所示的探究。實驗步驟:Ⅰ、連接裝置,檢查裝置的氣密性;Ⅱ、向B裝置中加入10.00 g泡騰片,反應(yīng)前稱得D裝置及藥品的質(zhì)量為200.00 g;Ⅲ、按圖所示連接好裝置后,關(guān)閉K,向B裝置中加入足量的稀硫酸,B中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為H2SO4+2NaHCO3===Na2SO4+2H2O+2CO2↑;
Ⅳ、當B裝置中不再有氣泡產(chǎn)生時,打開K,先通入一段時間的空氣(將B裝置中產(chǎn)生的CO2氣體全部排入D裝置),待D裝置中質(zhì)量不再發(fā)生變化,稱量D裝置及藥品質(zhì)量為201.32 g。(原裝置中的空氣對實驗結(jié)果的影響忽略不計)。實驗結(jié)論:(4)根據(jù)以上實驗可知:圖4中A裝置的作用是__________________________,該Vc泡騰片中NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)為___________。如果沒有E裝置,測得NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)將__________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。?【實驗反思】①由于Vc泡騰片投入水中會迅速產(chǎn)生大量二氧化碳,直接服用易導致腹脹,腹痛甚至胃穿孔,所以應(yīng)先用水溶解搖勻后再服用;②服用Vc泡騰片請遵醫(yī)囑。
　除去空氣中的二氧化碳　
2.(2023·赤峰中考)人被蚊蟲叮咬時,蚊蟲向人的皮膚“注射”了“蟻酸”,使叮咬處紅腫痛癢?；瘜W興趣小組的同學們對蟻酸產(chǎn)生了濃厚的興趣,決定對其進行探究。[提出問題]蟻酸的成分是什么?具有什么性質(zhì)?[查閱資料]蟻酸是一種有機酸,化學名稱叫甲酸,化學式為HCOOH;蟻酸在隔絕空氣并加熱的條件下會分解生成兩種氧化物。[實驗探究](1)向盛有蟻酸溶液的試管中滴入幾滴紫色石蕊溶液,觀察到溶液變成紅色,說明蟻酸溶液呈________(填“酸”或“堿”)性。?
(2)小亮同學根據(jù)蟻酸中含有____________元素,推測出蟻酸分解生成的氧化物之一是H2O。?(3)小亮同學對蟻酸分解生成的另一種氧化物提出猜想:Ⅰ.該氧化物是CO2;Ⅱ.該氧化物是CO。他將蟻酸分解產(chǎn)生的氣體通過如圖實驗裝置進行驗證:實驗過程中,裝置甲中無明顯現(xiàn)象,則猜想Ⅰ____________(填“成立”或“不成立”);若猜想Ⅱ成立,則裝置丁中的現(xiàn)象是______________________;裝置丙中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是?___________________________。?
[討論交流](4)從環(huán)保角度分析,該裝置存在的明顯不足是______________________。?[拓展延伸](5)甲酸(HCOOH)中碳、氫、氧三種元素的原子個數(shù)比為_____________,質(zhì)量比為______________。?(6)為緩解蚊蟲叮咬的痛癢,可在叮咬處涂抹下列物質(zhì)中的________(填字母)。?A.蘇打水　　B.肥皂水　　C.醋酸
類型6 其他類探究(含變質(zhì)類)【示范題8】(2022·賀州中考)小明同學家里承包了一塊土地,準備種植特色農(nóng)產(chǎn)品小紅薯。由于擔心該地土壤的酸堿性不適合種植小紅薯,特邀請學?；瘜W興趣小組的同學利用所學化學知識對土壤的酸堿性進行項目式探究?；顒右?測定土壤的酸堿性【實驗方案】(1)取少量土壤樣品,加蒸餾水充分攪拌,靜置澄清后過濾;(2)用玻璃棒蘸取少量濾液滴在pH試紙上,等試紙顯色后與________________對比,讀出pH,進一步確定土壤酸堿性。?
【實驗記錄】同學們分別進行了四次實驗測定土壤濾液的酸堿度,實驗數(shù)據(jù)記錄如下:
【實驗結(jié)論】該土地的土壤呈________性。?
活動二:【調(diào)查分析】經(jīng)調(diào)查,該土地之前的承包者為使自己種植的農(nóng)作物生長茂盛,施用了大量化肥——硫酸銨,于是推測土壤的酸堿性出現(xiàn)問題的原因是土壤中含有大量的硫酸銨?！驹O(shè)計實驗】
氯化鋇(或硝酸鋇)和稀硝酸
【實驗結(jié)論】土壤中含有硫酸銨,猜想成立,寫出步驟②發(fā)生反應(yīng)的化學方程式:_____________________________________________。?【查閱資料】小紅薯最適宜種植的土壤酸堿度為6.5~7.5,人們改良土壤酸堿性的方法如下表所示:
　Ca(OH)2+(NH4)2SO4===CaSO4+2NH3↑+2H2O　
【得出結(jié)論】興趣小組的同學們通過分析確定用草木灰改良該土壤?！痉此纪卣埂拷?jīng)過本次項目式探究,同學們也有了自己的收獲,但對土壤施用化肥的利與弊產(chǎn)生了爭執(zhí),請你選擇你支持的一方并闡述自己的理由:___________________________________________________________________________________________________________________________________。?
　支持有利一方的理由是:
有助于植物的生長,增加農(nóng)作物的產(chǎn)量或支持有弊一方的理由是:化肥的過量施用會
造成土壤酸化,環(huán)境污染等(合理即可)　
跟蹤訓練1.(2023·荊州中考)小明從超市買來一袋干果,發(fā)現(xiàn)袋里有一小紙包,上面標明“鐵系食品脫氧劑,主要成分:鐵粉、活性炭、氯化鈉”。化學小組的同學們對這包脫氧劑產(chǎn)生了探究興趣?！静殚嗁Y料】①這種鐵系食品脫氧劑的脫氧原理是鐵粉與空氣中的氧氣、水蒸氣反應(yīng)生成鐵銹。②活性炭和氯化鈉是輔助材料,能提升脫氧效果。③FeCl3溶液和KSCN溶液反應(yīng)可以得到血紅色溶液,常用于Fe3+的檢驗。
【提出問題】此包食品脫氧劑中鐵粉是否變質(zhì)?假設(shè)一:鐵粉沒有變質(zhì)　假設(shè)二:鐵粉部分變質(zhì)假設(shè)三:鐵粉全部變質(zhì)【實驗探究1】
【實驗結(jié)論】假設(shè)二正確?！緦嶒炋骄?】小明為證明此包食品脫氧劑中還有氯化鈉,再取少量濾液A于試管2中,向其中滴加硝酸銀溶液,生成白色沉淀,繼續(xù)滴加稀硝酸,沉淀不消失。由此證明,食品脫氧劑中含有氯化鈉,請寫出生成白色沉淀的化學方程式:_________________________________。?【反思評價】小亮認為小明的檢驗方案并不能證明氯化鈉的存在,你認為其原因是　______________________________________________________________________________________________________。?
　NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3　
實驗(1)中加入稀鹽酸,稀鹽酸與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,氯化亞鐵也能夠與硝酸
銀反應(yīng)生成白色的氯化銀沉淀　
2.化學老師交給某研究性學習小組一個任務(wù):測定實驗室里一瓶久置的NaOH固體是否變質(zhì)。該小組的同學進行了如下實驗探究:【提出問題】猜想Ⅰ:沒變質(zhì),全部是NaOH;猜想Ⅱ:部分變質(zhì),既含有NaOH又含有Na2CO3;猜想Ⅲ:完全變質(zhì),全部是①____________。?【查閱資料】BaCl2溶液在常溫下的pH=7【設(shè)計實驗】請你與他們一起共同完成,并回答所給問題:

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