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1、第二部分第二部分 题型研究题型研究题型三题型三 探究性实验探究性实验类型一反应后物质成分的探究类型一反应后物质成分的探究例例1(2014徐州徐州)我国劳动人民早在五千年前就会使我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置的实验装置(如图如图1)，又能用改进的微型实验装置，又能用改进的微型实验装置(如如图图2)，化学兴趣小组采用图，化学兴趣小组采用图2装置，开展以下探究活装置，开展以下探究活动。动。热点题型精练【提出问题】木炭与【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物反应所得红色固体中含有什么物质
2、？质？【查阅资料】【查阅资料】(1)木炭与木炭与CuO的反应是的反应是C2CuO 2CuCO2，若该，若该反应进行的不彻底，产物中还有氧化亚铜反应进行的不彻底，产物中还有氧化亚铜(Cu2O)。(2)Cu2O是红色固体，能与稀硫酸反应：是红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2OH2SO4 CuCuSO4H2O。【作出猜想】红色固体的成分：【作出猜想】红色固体的成分：全部是全部是Cu；全部是全部是Cu2O；_。既有既有Cu也有也有Cu2O【实验探究】【实验探究】(1)取木炭、取木炭、CuO两种黑色粉末适量，再加少许两种黑色粉末适量，再加少许CaCl2(能降低反应温度，加快反应速率能降低反应温度，加快反应
3、速率)均匀混合，然后将均匀混合，然后将黑色粉末装入长柄黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内。形玻璃管的直管内。(2)按图按图2连接好实验装置，然后加热反应物；连接好实验装置，然后加热反应物；2分钟后，分钟后，黑色粉末出现红热现象，同时澄清的石灰水黑色粉末出现红热现象，同时澄清的石灰水_，此时停止加热。，此时停止加热。(3)待玻璃管冷却后，提取里面的红色固体，进行如下待玻璃管冷却后，提取里面的红色固体，进行如下的验证：的验证：变浑浊变浑浊步骤步骤现象现象结论结论取取1.44 g红色固体红色固体装入试管，滴入足量装入试管，滴入足量的的_，充分反，充分反应应 红色固体部分减红色固体部分减少，溶液变为少
4、，溶液变为_色色 猜想猜想_错误错误 滤出试管中残留的滤出试管中残留的红色固体，洗涤干燥，红色固体，洗涤干燥，称其质量为称其质量为1.04g猜想猜想_错误错误 稀硫酸稀硫酸蓝蓝【评价反思】【评价反思】(1)使用图使用图2装置与使用图装置与使用图1装置相比，其优点是装置相比，其优点是_(写出一条即可写出一条即可)。(2)若要证明若要证明CaCl2是该反应的催化剂，还需要验证是该反应的催化剂，还需要验证CaCl2的的_。(3)在铜的冶炼史中，我国劳动人民还有一项重大发明在铜的冶炼史中，我国劳动人民还有一项重大发明就是就是“湿法炼铜湿法炼铜”，该方法可用化学方程式表示为，该方法可用化学方程式表示为_
5、。节约药品（合理即可）节约药品（合理即可）质量和化学性质在反应前后不变质量和化学性质在反应前后不变【解析】【作出猜想】根据题给资料及已有猜想分析可知，【解析】【作出猜想】根据题给资料及已有猜想分析可知，猜想猜想为红色固体的成分既有为红色固体的成分既有Cu也有也有Cu2O。【实验探究。【实验探究】(2)据反应据反应C2CuO 2CuCO2可知，反应过程中可知，反应过程中有二氧化碳产生，故澄清石灰水会变浑浊。有二氧化碳产生，故澄清石灰水会变浑浊。(3)红色固体红色固体部分减少，推测含有部分减少，推测含有Cu2O，故滴入的应是稀硫酸，氧化，故滴入的应是稀硫酸，氧化亚铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水，
6、故溶液变为蓝色，亚铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水，故溶液变为蓝色，所以猜想所以猜想错误；由化学方程式错误；由化学方程式Cu2OH2SO4 CuCuSO4H2O知，每知，每144份质量的氧化亚铜反应会生成份质量的氧化亚铜反应会生成64份质量的铜，若有份质量的铜，若有1.44 g氧化亚铜反应会生成氧化亚铜反应会生成0.64 g铜，而铜，而实际收集到的铜的质量为实际收集到的铜的质量为1.04 g，故，故1.44 g是氧化亚铜和铜是氧化亚铜和铜的混合物。的混合物。【评价反思】【评价反思】(1)微型实验装置药品用量较少，节约药品；微型实验装置药品用量较少，节约药品；(2)催化剂能改变其他物质的化学反应
7、速率，且本身的质量催化剂能改变其他物质的化学反应速率，且本身的质量和化学性质在化学反应前后不变，故若要证明和化学性质在化学反应前后不变，故若要证明CaCl2是该是该反应的催化剂，还需要验证反应的催化剂，还需要验证CaCl2的质量和化学性质在化的质量和化学性质在化学反应前后不变；学反应前后不变；(3)现代湿法冶金术的先驱，早在西汉时现代湿法冶金术的先驱，早在西汉时期刘安在淮南万毕术中写到期刘安在淮南万毕术中写到“曾青得铁则化为铜曾青得铁则化为铜”，其，其中的中的“曾青曾青”就是指硫酸铜，这句话的意思就是说：硫酸铜就是指硫酸铜，这句话的意思就是说：硫酸铜溶液遇到金属铁时，铁与硫酸铜发生置换反应能生
8、成金属溶液遇到金属铁时，铁与硫酸铜发生置换反应能生成金属铜，反应的化学方程式为铜，反应的化学方程式为FeCuSO4 FeSO4Cu。【作出猜想】作出猜想的理论依据：质量守恒定律中【作出猜想】作出猜想的理论依据：质量守恒定律中元素种类守恒，即化学反应前后元素种类不变；提出元素种类守恒，即化学反应前后元素种类不变；提出猜想的方向：猜想的方向：只含生成物；只含生成物；含生成物和一种反含生成物和一种反应物。不合理的猜想有：应物。不合理的猜想有：猜想的物质中含有反应物猜想的物质中含有反应物中未涉及的元素；中未涉及的元素；猜想的物质之间能发生反应；猜想的物质之间能发生反应；不符合已知条件的其他猜想。不符合
9、已知条件的其他猜想。【实验探究】【实验探究】1.对其猜想所涉及的物质进行实验验证，对其猜想所涉及的物质进行实验验证，需熟练掌握常见物质的检验和鉴别方法。需熟练掌握常见物质的检验和鉴别方法。初中常见的检验物质成分的考查中涉及的物质主要有酸、初中常见的检验物质成分的考查中涉及的物质主要有酸、碱、盐、金属及气体。检验物质成分的解题关键点如碱、盐、金属及气体。检验物质成分的解题关键点如下：下：(1)探究某物质中是否含有某种酸探究某物质中是否含有某种酸(或碱或盐或碱或盐)，常通过该，常通过该酸酸(或碱或盐或碱或盐)的阴、阳离子的特征性质确定是否存在，的阴、阳离子的特征性质确定是否存在，两种离子均存在时，
10、才说明存在该物质。两种离子均存在时，才说明存在该物质。(2)探究某物质中是否含有某种金属时，可以利用该金属探究某物质中是否含有某种金属时，可以利用该金属与酸反应产生气体、与盐溶液反应后是否析出晶体及与酸反应产生气体、与盐溶液反应后是否析出晶体及溶液的颜色变化来判断。溶液的颜色变化来判断。(3)判断某物质中是否含有某一种气体时，常结合该气体的性判断某物质中是否含有某一种气体时，常结合该气体的性质，通常为与其他物质反应产生的明显现象质，通常为与其他物质反应产生的明显现象(如沉淀、遇如沉淀、遇酸碱指示剂变色等酸碱指示剂变色等)。2.实验方案的设计：实验方案的设计：(1)一般包括实验操作一般包括实验操
11、作(试剂选择试剂选择)、实验现象和实验结论三部、实验现象和实验结论三部分，它们之间的对应关系：物质试剂分，它们之间的对应关系：物质试剂 现象现象 结论。结论。(2)解答方法：解答方法：若实验结论未知，利用现象确定，即根据所作出的猜想设若实验结论未知，利用现象确定，即根据所作出的猜想设计实验并根据实验现象推断实验结论计实验并根据实验现象推断实验结论(即验证猜想即验证猜想)，在设，在设计实验时，要结合猜想中物质的特征性质计实验时，要结合猜想中物质的特征性质(如产生气泡、如产生气泡、生成沉淀等生成沉淀等)选择合适的药品。选择合适的药品。(3)判断某物质中是否含有某一种气体时，常结合该气体的判断某物质
12、中是否含有某一种气体时，常结合该气体的性质，通常为与其他物质反应产生的明显现象性质，通常为与其他物质反应产生的明显现象(如沉淀、如沉淀、遇酸碱指示剂变色等遇酸碱指示剂变色等)。2.实验方案的设计：实验方案的设计：(1)一般包括实验操作一般包括实验操作(试剂选择试剂选择)、实验现象和实验结论三部、实验现象和实验结论三部分，它们之间的对应关系：物质试剂分，它们之间的对应关系：物质试剂 现象现象 结论。结论。(2)解答方法：解答方法：若实验结论未知，利用现象确定，即根据所作出的猜想若实验结论未知，利用现象确定，即根据所作出的猜想设计实验并根据实验现象推断实验结论设计实验并根据实验现象推断实验结论(即
13、验证猜想即验证猜想)，在设计实验时，要结合猜想中物质的特征性质在设计实验时，要结合猜想中物质的特征性质(如产生气泡、如产生气泡、生成沉淀等生成沉淀等)选择合适的药品。选择合适的药品。若实验结论已知：若实验结论已知：a.a.试剂和现象之间相互确定；试剂和现象之间相互确定；b.b.选择合理选择合理者均可以运用者均可以运用中的具体说明进行反推，分别确定试剂和中的具体说明进行反推，分别确定试剂和现象。现象。【评价反思】对实验方案评价时一般从以下几个方面入手：【评价反思】对实验方案评价时一般从以下几个方面入手：(1)(1)方案在理论上是否科学合理，是否具有严密性；方案在理论上是否科学合理，是否具有严密性
14、；(2)(2)在满足安全性的前提下，操作上是否简单易行；在满足安全性的前提下，操作上是否简单易行；(3)(3)从环境角度考虑，是否会给环境造成污染；从环境角度考虑，是否会给环境造成污染；(4)(4)从经济角度评价，是否节约试剂、降低成本和提高产品从经济角度评价，是否节约试剂、降低成本和提高产品 质量。质量。1.(2015重重庆庆B)氢氢氧化氧化钠钠和和氢氢氧化氧化钙钙是两种常是两种常见见的碱。的碱。李李红红同学将两种碱的溶液分同学将两种碱的溶液分别别装入装入试试管管A、B中中，并并进进行了如行了如图图所示的三所示的三组实验组实验。(1)实验实验1中中，两支两支试试管的溶液都管的溶液都变变成成_
15、色。色。红红针对训练(2)实验实验2中中，若若B盛装的是盛装的是NaOH溶液溶液，发发生反生反应应的化学的化学方程式方程式为为_。该该反反应应的基本的基本类类型是型是_反反应应。(3)实验实验3中中，李李红红同学向两支同学向两支试试管吹气管吹气，A中有白色沉淀中有白色沉淀生成生成，发发生反生反应应的化学方程式的化学方程式为为_。B中无中无现现象象，为为了探究吹气后了探究吹气后B中溶中溶质质的成分的成分，李李红进红进行了如下探究行了如下探究。2NaOHCuSO4 Na2SO4Cu(OH)2复分解复分解Ca(OH)2 CO2 CaCO3+H2O提出猜想：提出猜想：猜想猜想1：溶：溶质质只有只有氢氢
16、氧化氧化钠钠猜想猜想2：溶：溶质质只有碳酸只有碳酸钠钠猜想猜想3：溶：溶质质有有氢氢氧化氧化钠钠和碳酸和碳酸钠钠实验实验和和结论结论：实验实验实验现实验现象象取取B B中少量溶液中少量溶液，加入澄清，加入澄清石灰水至不再产生沉淀为石灰水至不再产生沉淀为止，过滤后取上层清液，止，过滤后取上层清液，向其中加几滴酚酞试液向其中加几滴酚酞试液产产生白色沉淀生白色沉淀溶液呈溶液呈现红现红色色反思与反思与评评价：价：老老师评师评价李价李红红得出的得出的结论结论不正确不正确，因因为为猜想猜想_(填数字填数字)也会也会产产生相同的生相同的现现象。如果要象。如果要验证验证“猜想猜想3成立成立”，必必须须更更换试剂换试剂，将将_溶液溶液换换成成_溶液。溶液。澄清石灰水澄清石灰水氯化钙氯化钙2【解析】【解析】(1)氢氧化钠和氢氧化钙都是碱，都能使酚酞氢氧化钠和氢氧化钙都是碱，都能使酚酞溶液变红。溶液变红。(2)氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，氢氧化铜是难溶于水的蓝色沉淀，该反应属硫酸钠，氢氧化铜是难溶于水的蓝色沉淀，该反应属于复分解反应。于复分解反应。(3)二氧化
