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1、1 【精品】中考化学解题宝典专题专题 3434 关于提出问题做出猜想的探究题关于提出问题做出猜想的探究题知识要点知识要点提出问题做出猜想的原则1.提出的猜想要全面,各种可能性都要考虑到,组合要全面完整;2.提出的猜想要科学合理,符合化学反应的规律,比如不能共存的溶质不应同时出现在溶液中;3.验证猜想的步骤要完整,最后应得出结论;典型例题典型例题【例例 1】1】以下是今年我市实验操作考察的内容,请回答相关问题【实验目的】证明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了反应且生成了新物质;【实验原理】 (用化学方程式表示);【药品仪器】图 5-55【实验步骤】取 (选填“A”或“B”)中试剂加入至 D 中,滴加 2
2、 滴酚酞试液,溶液呈红色;用 (填仪器名称)向中溶液滴加稀盐酸,直至红色消失;向中溶液继续滴加过量稀盐酸,溶液保持无色;用 F 蘸取中溶液,在酒精灯上灼烧,有白色固体产生【思考拓展】(1)步骤的目的是: ; (2)如不使用酸碱指示剂,进一步确认步骤中的白色固体不是氢氧化钠的方法是: ;(3)已知酚酞试液在不同 pH 时的变色情况如下表某同学发现:向某氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液后,溶液显无色;逐滴滴加稀盐酸,溶液先变红,后褪至无色你认为该氢氧化钠溶液滴加酚酞试液显无色的原因可能是: (4)请设计实验证明你的猜想(写出简要的操作步骤与现象 )pH8.28.210.010.0颜色无色红色无色2 解析
3、解析:【实验原理】由题意,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水;【实验步骤】溶液呈碱性,所以是氢氧化钠溶液;氢氧化钠溶液不能用玻璃塞,所以 A 瓶是氢氧化钠;所给仪器只有胶头滴管可以滴加,所以用 G 仪器;【思考拓展】(1)滴加过量稀盐酸是为了充分反应掉所有的氢氧化钠;(2)氢氧化钠溶于水可放热,所以可用水进行检验;(3)由题意,氢氧化钠浓度变小后才能使酚酞变红,所以可能原因氢氧化钠浓度过大;(4)可先用浓氢氧化钠溶液滴入酚酞,再逐步稀释,观察颜色变化;答案答案:【实验原理】 HCl+NaOHNaCl+H2O (用化学方程式表示);【实验步骤】取 A 胶头滴管 G【思考拓展】(1)充分反应掉所有的
4、氢氧化钠 ;(2)取少量水将其溶解,观察温度的变化 ;(3)浓度过大;取少量的浓氢氧化钠于烧杯中,向其中滴入酚酞试液,如果颜色为无色,然后用水稀释,再滴入酚酞试液,颜色变为红色,则证明猜想正确 点拨点拨:氢氧化钠溶液不能存放在带玻璃塞的容器中,否则容易黏住瓶塞;【例例 2】2】小林在凉拌紫卷心菜时,加入一些食醋,发现紫卷心菜变红了,激发了他的探究欲望,特邀你协助完成下列活动与探究.提出问题紫卷心菜等植物的汁液能作酸碱指示剂吗?实验探究取紫卷心菜、牵牛花的花瓣、胡萝卜,分别在研钵中捣烂,加入酒精(乙醇与水的体积比为1:1)浸泡,用纱布将浸泡出的汁液挤出,分别加入到蒸馏水、稀酸溶液和稀碱溶液中,有
5、关颜色变化情况如下:在不同液体中的颜色变化汁液蒸馏水稀酸溶液稀碱溶液紫卷心菜蓝紫色红色绿色牵牛花紫色红色蓝色胡萝卜橙色橙色橙色得出结论 、 的汁液能做酸碱指示剂, 的汁液不能做酸碱指示剂.拓展应用小林用上述的牵牛花汁液来测定某雨水样品的酸碱性,发现牵牛花汁液呈红色.则该雨水呈 性(选填“酸”或“碱”或“中”).反思与评价小林发现,上述汁液无法测出溶液的酸碱度,请你告诉他,在实验室测定溶液的酸碱度常用 .3 解析解析: :得出结论由表可知,紫卷心菜和牵牛花在中性、酸性和碱性溶液中分别呈现不同的颜色,所以二者可做酸碱指示剂;由于胡萝卜在酸碱溶液中颜色不变,所以它的汁液不能做酸碱指示剂;拓展应用由于
6、牵牛花在酸性溶液中呈红色,根据实验现象,该雨水也应呈酸性;反思与评价实验室测定溶液的酸碱度的仪器是 pH 计;答案答案: :得出结论紫卷心菜 牵牛花 胡萝卜拓展应用酸 反思与评价pH 试纸(pH 计) 点拨点拨:植物汁液也可以作为酸碱指示剂,实验时可以考虑到该因素;【例例 3】3】隔夜菜是否能吃,主要在于烧熟后的隔夜菜中亚硝酸盐含量的变化是否符合食品安全要求.蔬菜中的硝酸盐来自生长过程中所施氮肥.空气中的微生物(如硝酸盐还原菌)进入到蔬菜中,会产生一种还原酶,使蔬菜中的部分硝酸盐还原成亚硝酸盐.烧熟后的菜在食用和保存阶段都会有一些细菌进入;做熟的蔬菜更适合细菌生长.某研究小组对烧熟的菜中亚硝酸
7、盐含量做了测试,数据如下表:盖有保鲜膜的菜肴在 40C 的冰箱中放置不同时间的亚硝酸盐含量(单位:mgkg)将一份红烧鲫鱼样本(不盖保鲜膜)在常温下放置 4 小时,测定其亚硝酸盐含量为 8.9483mg/g.请根据以上材料,回答下列问题:(1)亚硝酸盐中含有 NO2-,其中氮元素的化合价是 价;(2)根据表中的数据,莱中的亚硝酸盐含量变化的共同规律是 ;(3)对比要使烧熟后的隔夜莱中亚硝酸盐含量尽可能低,保存的条件应该是 ;(4)炒菜过程中温度一般在 100以上,你认为从生莱炒到熟菜过程中的亚硝酸盐含量是否会持续增加 ,原因是 .解析解析:(1)氧元素的化合价为-2,由亚硝酸盐的化学式 NO2
8、-可知,N 元素的化合价为+3;(2)由表中数据可知,共同规律是菜放置越久,亚硝酸盐的含量越高;(3)比较常温下和盖有保鲜膜的亚硝酸盐含量可知,隔绝空气和低温可降低亚硝酸盐含量;(4)由于高温炒菜会降低细菌的活性,所以从生莱炒到熟菜过程中的亚硝酸盐含量不会增加;4 答案答案: :(1)+3(2)菜存放时间越长,亚硝酸盐的含量越高.(3)隔绝空气,低温(4)不会,在高温情况下硝酸盐还原菌所产还原酶的活性丧失,不会还原硝酸盐.点拨点拨:低温可降低生物酶的活性,因此低温条件下可长期保存食物;【例例 4】4】小明向氢氧化钠溶液中滴加了稀盐酸,发现没有明显现象.为了判断两者是否恰好完全反应,他取少量反应
9、后的溶液加入试管中,滴加几滴无色酚酞试液,振荡后观察到酚酞试液不变色.(1)根据上述现象,小明得出“两种物质恰好完全反应”的结论.小白认为小明的结论是不合理的,其理由是 .(2)小白利用 pH 试纸测反应后溶液的 pH,以确定两者是否恰好完全反应.请你选用其它试剂再设计一个实验,以验证氢氧化钠和盐酸是否恰好完全反应(要求写出选用的试剂、可能观察到的现象和相应的结论) .(3)小白为了继续探究“在氢氧化钠与盐酸反应的过程中,溶液的 pH 是如何变化的”这一问题,进行如下实验:在一定量的氢氧化钠溶液中逐渐滴加盐酸,用 pH 试纸测定溶液的 pH,记录数据如下表:盐酸的体积/毫升01019.5202
10、0.53040pH1312117321下图中能合理表示该反应过程中 pH 变化的图像是 .解析解析:(1)由于无色酚酞在盐酸过量的情况下仍呈无色,所以小明的结论不合理;(2)由于紫色石蕊试液在酸性、中性和碱性溶液中呈不同的颜色,所以可用紫色石蕊试液进行检验;开始时溶液呈蓝色,恰好完全反应时溶液变紫色;(3)由题意可知,随着盐酸的滴入,溶液的 pH 值逐渐变小,并且先慢后快,分析图像可知,所以选 C;答案答案:(1)无色酚酞遇到酸也是不变色. (2) NaCO3,如果出现气泡那么盐酸有多出溶液显酸性,如果没有出现气泡则溶液显中性 (3)C 点拨点拨:随着离子浓度的减小,溶液的 pH 值变化趋势是
11、先慢后快,最后再慢;5 【例例 5】5】氯气(Cl2)是黄绿色气体,水溶液叫氯水.把品红试纸(染有品红的纸)伸入氯水中,品红褪色.【发现问题】 氯水中的哪些成分能使品红褪色呢?【查阅资料】氯气溶于水,部分与水反应,方程式为 Cl2 + H2O = HCl + HClO.其中,HClO 的名称叫次氯酸,是一种弱酸,具有强氧化性.【猜 想】猜想1:是氯水中的水使品红褪色的;猜想2:是氯水中的 (填化学式)使品红褪色的; 猜想3:是氯水中的盐酸使品红褪色的;猜想4:是氯水中的次氯酸使品红褪色的.【实验探究】实验操作实验现象过程分析把品红试纸伸入水中没有褪色猜想1不成立把品红试纸伸入干燥的氯气中没有褪
12、色猜想2不成立 没有褪色猜想3不成立【结 论】综合分析:氯水中的 (填化学式)使品红褪色,具有漂白作用(能使品红等有色物质褪色).【反 思】(1)HClO 中氯元素的化合价为 价.(2)氯水中加入 AgNO3溶液有白色沉淀生成,化学方程式为 .(3)向氯水中滴加紫色石蕊试液,观察到的现象是 .解析解析:【猜 想】根据反应物和生成物的组成,猜想应是氯水中的 Cl2使品红褪色的;【实验探究】由题意,盐酸不能使品红褪色,所以应把品红试纸伸入到盐酸中进行检验;【结 论】综合分析,氯水中的 HClO 使品红褪色;【反 思】(1)HClO 中,氧元素的化合价为-2,氢元素的的化合价为+1,根据总化合价为0
13、的原则,氯元素的化合价为+1;(2)氯水中有盐酸.盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,可写化学方程式;(3)盐酸呈酸性,次氯酸有氧化性,所以滴加紫色石蕊试液溶液先呈红色,然后红色褪去;答案答案:【猜 想】Cl2 【实验探究】把品红试纸伸入到盐酸中 【结 论】HClO6 【反 思】(1)+1 (2)AgNO3+HCl=AgCl+HNO3 (3)先变红色后褪色点拨点拨:次氯酸和 SO2都能品红溶液褪色,都具有漂白性;【例例 6】6】达州盛产天然气,有“中国气都”之称的美誉.天然气的主要成分是甲烷(CH4),我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:【提出问题】:甲烷燃烧后生
14、成哪些物质?【查阅资料】:含碳元素的物质完全燃烧生成 CO2,不完全燃烧生成 CO;无水 CuSO4遇水变蓝.【猜想与假设】: 甲 CO2 H2O ; 乙 CO H2O; 丙 NH3 CO2 H2O; 丁 CO2 CO H2O .你认为 同学的猜想是错误的,理由是 .【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的 O2中燃烧的产物依次通过下列装置: 图 5-59(1)A、B 装置的顺序能否颠倒?(填“能”或“否”) .(2)实验中用纯净 O2而不用空气的原因是 .(3)实验中观察到 A 中无水 CuSO4变蓝,B、D 中澄清石灰水变浑浊,C 中红色粉末变成黑色,由此推断 同学猜想成立.
15、(4)请写出 B 中澄清石灰水变浑浊、C 中红色粉末变成黑色的化学方程式: 、 .【反思与交流】:为避免有毒的 CO 污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 .解析解析:【猜想与假设】由于反应物中没有 N 元素,所以不可能生成氨气,故丙同学的猜想错误;【实验探究】(1)由图可知,石灰水中的水分会干扰对实验产物的鉴别,所以 A、B 装置的顺序不能颠倒;(2)由于空气中含有 CO2 和水分,会干扰实验,所以不用空气而用纯净 O2;(3)A 中硫酸铜变蓝说明甲烷燃烧后有水生成,B 中石灰水变浑浊说明生成物中有 CO2,D 中石灰水变浑浊说明生成物中有 CO,与氧化铁反应生成 CO2;故丁同
16、学的猜想成立;(4)B 中 CO2 与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,C 中 CO 高温下与氧化铁反应生成单质铁和 CO2;【反思与交流】由题意,含碳物质完全燃烧可生成 CO2,所以参与燃烧的氧气应充足;7 答案答案:【猜想与假设】 丙 质量守恒定律或化学反应前后元素的种类不变或反应前不含氮元素 【实验探究 】(1)否 (2)空气中含有 CO2 和 H2O(干扰对产物的鉴别) (3)丁 (4) CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 【反思与交流】 氧气充足点拨点拨:检验混合气体中有无水汽时,不能使干燥气体经过溶液,以免引起干扰;【例例 7】
17、7】某校化学兴趣小组的同学在阅读资料时发现,18 世纪末,法国科学家拉瓦锡曾经做了这样个实验:让水蒸气通过一根烧红的枪管,生成了一种气体.同学们对这个实验很感兴趣:难道红热的铁能与水蒸气反应?生成的气体又是什么?带着这些疑问,他们设计了如右图所示的装置进行探究.图 5-55 (1)已知试管内湿棉花不参加化学反应,它的作用是 ;(2)若干燥从 a 导管出来的气体,应从 (选填“b”或“c”)端管口通入;(3)对化学变化过程中生成的气体同学们有以下猜想:猜想一:生成的气体可能是氢气 猜想二:生成的气体可能是 .(4)请你对猜想二进行探究:操作方法现象结论 (5)其实红热的铁遇到水蒸气,在生成气体的
18、同时,还会生成一种黑色固体.你认为生成的黑色固体可能是 .解析解析: (1) 试管内湿棉花上带有水分,可提供反应的水蒸气;(2)干燥气体的管口必须伸入到液面以下,所以应从 c 端管口通入;(3)由于水只含氢元素和氧元素,所以气体只可能是氢气和氧气;(4) 带火星的木条可检验出气体是否为氧气,复燃为氧气,不复燃为氢气;(5)铁与水蒸气反应生成四氧化三铁,同时由于氧气的存在也会生成少量氢氧化亚铁,氢氧化亚铁受热又会分解成氧化亚铁,所以黑色固体可能是 FeO 与 Fe3O4;8 答案答案:(1)提供反应所需水蒸气 (2)c (3) O2(填 CO2、CO 不给分)(4)操作方法现象结论将带火星的木条
19、放在 a或 b 管口木条复燃(或不复燃)生成的气体是氧气(或不是氧气)(5) Fe3O4(或 FeO 、FeO 与 Fe3O4混合也给分,但答 Fe2O3、铁的氧化物不给分)点拨点拨:铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气(类似铁与酸的置换反应);【例例 8】8】实验室有一保管不当的试剂瓶,其残缺的标签中只剩下“Na”字样.已知它是无色液体,是初中化学常用的无机试剂.小宏同学为探究其成分进行了猜想,并设计实验进行验证,有关内容见下表:猜想设计的实验步骤可能的现象与结论猜想一:可能是氢氧化钠溶液用试管取少量样品,向其中滴入两滴酚酞试液.若酚酞试液变为红色,则猜想成立.若酚酞试液无明显变化,则猜想不成
20、立.猜想二:用试管取少量样品,向其中先滴入适量的用硝酸酸化的硝酸钡溶液,然后滴入硝酸银溶液.若溶液先没有明显变化,后出现白色沉淀,则猜想成立.若与上述现象不同,则猜想不成立.猜想三:?用试管取少量样品,向其中先加入适量盐酸酸化,然后滴入氯化钡溶液.若溶液先没有明显变化,后出现白色沉淀,则猜想成立.若与上述现象不同,则猜想不成立.请你参与这一探究活动,根据上表回答下列问题:(1)小宏的猜想二是:_.如果猜想成立,则产生沉淀的化学反应方程式为_.(2)小宏的猜想三是:_.如果猜想成立,则产生沉淀的化学反应方程式为_.(3)小宏同学对猜想一所描述的实验现象和作出的结论是否正确?请判断并说明理由._.
21、(4)除了小宏的三种猜想,请你再补充一种猜想,模仿上述过程,设计简单的实验方案并验证你的猜想,将有关内容填入下表.9 你补充的猜想设计的实验步骤可能的现象与结论解析解析:(1)氯离子与硝酸银反应可生成白色沉淀,由实验现象可知,溶液中含有氯离子,所以猜想二是氯化钠;氯化钠与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠;(2)加入盐酸后该试剂与氯化钡可生成白色沉淀,可排除碳酸根离子,从而证明溶液中有硫酸根离子,故猜想三是该溶液是硫酸钠;硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化钠;(3)由于碳酸钠和碳酸氢钠溶液都呈碱性,所以小宏同学对猜想一所描述的实验现象和作出的结论不正确;(4)可猜想是碳酸钠,用稀盐酸
22、和石灰水进行验证答案答案:(1)可能是氯化钠溶液;NaCl+AgNO3AgCl+NaNO3 (2)可能是硫酸钠溶液:Na2SO4+BaCl2BaSO4+2NaCl (3)不正确;使酚酞试液变红的不一定是氢氧化钠,如碳酸钠等.(4)(共 4 分)你补充的猜想设计的实验步骤可能的现象与结论可能是碳酸钠溶液(或者碳酸氢钠溶液)等试管取少量样品,向其中滴入适量的稀硫酸.若能产生无色无味的气体,则猜想成立.若无明显变化,则猜想不成立.说明:本小题其他答案只要合理均可分步给分.点拨点拨:氯化钡溶液可同时生成硫酸钡和氯化银两种不溶于酸的白色沉淀,因此一般不用于检验银离子或硫酸根离子;【例例 9】9】暖宝宝是
23、一种防寒用品,暖宝宝中的主要成分有哪些?发热的原因是什么? (1)小明探究:暖宝宝中的主要成分是什么? 剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色. 【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种.10 【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引.来 【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引. 【得出结论】该黑色粉末可能含有 . 【进行实验】实验编号 实验操作 实验现象 取黑色粉末加足量稀硫酸固体部分溶解,有气泡产生,溶液无蓝色 取实验的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方澄清石灰水变浑浊 由实验可知,该黑色粉末肯定含_,肯定不含_ ;写出实验
24、的化学反应方程式_.由实验可知,该黑色粉末肯定含 .(2)小明思考:暖宝宝为什么会发热? 【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量.由此可见,人们可以利用化学反应放出的能量,请再举一例:_.(3)人们利用化学反应还可以_.解析解析:(1)由于铁粉和四氧化三铁都能被磁铁吸引,所以该黑色粉末可能含有铁和四氧化三铁; 【进行实验】由于与稀硫酸反应有气泡生成,所以黑色粉末中肯定含有铁粉;溶液无蓝色,说明肯定不含氧化铜;铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;由实验可知,灼烧后产生 CO2,所以该黑色粉末肯定含碳粉;(2)生石灰溶于水大量放热可加热物体;(3)化学反应可生成新物质;答案答
25、案:(1)铁和四氧化三铁 铁 氧化铜 Fe+HFe+H2 2SOSO4 4FeSOFeSO4 4+H+H2 2 炭(2)燃烧燃料做饭(其他合理答案均可) (3)制造新物质(其它合理答案均可)点拨点拨:铁粉和四氧化三铁具有磁性,氧化铁和氧化亚铁没有磁性;11 【例例 10】10】某化学兴趣小组查阅资料得知:过氧化钠(Na2O2)是一种黄色粉末,常温下能与二氧化碳反应产生氧气,常用在潜水艇中作供氧剂.该小组同学将过氧化钠与二氧化碳反应后,发现除了生成氧气,还生成了一种白色固体.【提出问题】该白色固体是什么?【猜想】猜想 a:碳酸钠 猜想 b:碳酸氢钠小周同学认为猜想 b 不成立,理由是反应物中没有
26、 元素.【实验】取少量生成的白色固体于试管中,加入 ,产生气泡,再将生成的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊.【结论】猜想 a 成立请写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式 .【继续探究】过氧化钠能否与水反应?生成物是什么?实验步骤实验现象实验结论取少量过氧化钠粉末于试管中,加入蒸馏水,再用带火星的木条伸入试管中产生气泡; 过氧化钠能与水反应生成氧气来向上述反应后的试管中滴加酚酞试液 所得溶液呈碱性,推断过氧化钠与水反应生成 (填化学式)【交流与反思】由于过氧化钠常温下能与二氧化碳和水反应,所以保存过氧化钠一定要 .解析解析;【猜想】由于反应物中没有氢元素,所以过氧化钠与二氧化碳反应不会生成碳
27、酸氢钠;【实验】由实验可知,生成气体为 CO2,所以与碳酸钠反应的物质是稀盐酸;【结论】由生成物可知,CO2 与 Na2O2 反应生成碳酸钠和氧气,可写化学方程式;【继续探究】由实验结论生成氧气,所以可使带火星的木条复燃;溶液呈碱性,所以加入无色酚酞试液后溶液变红;由反应物的元素组成可知,只能生成氢氧化钠;【交流与反思】空气中含有 CO2 和水,所以过氧化钠一定要密封保存;答案答案:【猜想】氢(H)【实验】稀盐酸 【结论】2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2【继续探究】木条复燃 溶液变红 NaOH【交流与反思】密封保存12 点拨点拨:过氧化钠和氢氧化钠固体一样,保存时都不能接触到 CO
28、2 和水,否则容易变质;【例例 11】11】某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究. 图 5-51 【提出问题】黑色粉末 A 可能是什么呢?【进行猜想】(1)小明认为黑色粉末 A 全部是铁粉.请写出铁粉与 CuSO4溶液反应的化学方程式 .实验过程中采取了过滤,该操作中用到的玻璃仪器有 , 和玻璃棒,其中玻璃棒的作用是 .(2)小华认为小明的猜想是错误的,理由是 .(3)小华提出了猜想和猜想,请结合所学知识补充余下的一个猜想.猜想;黑色粉末 A 由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成猜想;黑色粉末 A 由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成;猜想; .【查阅资料】铁的氧化物都能
29、与稀盐酸,稀硫酸反应,其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色,并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引.【实验探究】方案实验操作可能的现象结论取适量黑色粉末 A 用磁铁吸引黑色粉末全部被吸引猜想正确取适量黑色粉末 A 用磁铁吸引黑色粉末部分被吸引猜想正确取适量黑色粉末 B 加入足量稀盐酸黑色粉末全部溶解猜想正确 猜想正确【反思评价】小娟认为方案和方案中得出的结论都不正确,其理由是 .【得出结论】在高温下,一氧化碳和氧化铁反应可生成铁,氧化亚铁,四氧化三铁.请写出只生成氧化亚铁的方程式 .解析解析:【进行猜想】(1)铁比铜活泼,铁与硫酸铜反应可生成单质铁和硫酸亚铁;过滤操作需要烧杯、漏斗和玻璃棒等玻璃仪器,其中
30、玻璃棒的作用是导流或引流;13 (2)如果黑色粉末 A 全部是铁粉,那么加入足量硫酸铜溶液时不会有黑色粉末 B 生成,所以小明的猜想是错误的;(3)综合以上两种猜想,黑色粉末 A 可由由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成;【实验探究】四氧化三铁和氧化亚铁都不与硫酸铜反应,要证明黑色粉末中含有四氧化三铁,可用磁铁吸引黑色粉末 B,若黑色粉末部分被吸引,则猜想成立;【反思评价】猜想和猜想的现象都是黑色粉末部分被吸引,能全部溶于稀盐酸,所以方案和方案中得出的结论都不正确;【得出结论】CO 与氧化铁反应生成 CO2 和氧化亚铁;答案答案:化学方程式 2 分,其余每空 1 分.【进行猜想】(1)Fe +Fe
31、2O3= FeSO4 + Cu;烧杯、漏斗;引流(2)加入足量硫酸铜溶液反应后过滤,还有黑色粉末存在(3)黑色粉末 A 由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成【实验探究】取适量黑色粉末 B 用磁铁吸引;黑色粉末部分被吸引.【反思评价】含有四氧化三铁时,也发生同样的现象【得出结论】CO +Fe2O32FeO + CO2;点拨点拨:铁有三种氧化物,其中只有四氧化三铁和单质铁能被磁铁吸引;14 本节强化练习本节强化练习1 1、做“镁带在空气中燃烧”实验时,小科同学发现生成物中有少量黑色固体.黑色固体是镁和什么物质反应所产生的?他提出下列猜想:猜想一:黑色固体可能是镁和氮气反应的产物;猜想二:黑色固体可能是
32、镁和二氧化碳反应的产物.图 5-51为了验证上述两个猜想,小科设想:(1)让空气通过 A、B 装置,其中 A 装置的作用是 ; (2)用 C 瓶收集通过 A、B 装置后的气体,并加入足量的红磷燃烧;待 C 瓶冷却后,再把点燃的镁带放入 C 瓶中.经过思考发现,由于收集气体时相关气体的密度差异及 C 瓶冷却后瓶内外的气压差异,达不到预期效果.于是,他在老师的帮助下获得了这种气体,观察到镁带在该气体中燃烧并有淡黄色的固体产生;然后用 D 瓶收集一瓶 气体,把点燃的镁带放入 D 瓶中,观察到镁带在 D 瓶也能燃烧,同时有白色和黑色固体生成. 通过以上实验,他得出结论:猜想 正确.同时,他对燃烧有了新
33、的认识: .1 1、解析、解析:(1)由图可知,氢氧化钠溶液可吸收空气中的 CO2,浓硫酸可吸收空气中的水分;(2)由实验可知,经 A、B 装置后,空气只剩氮气和氧气,镁与空气中的氮气不反应,只与氧气反应生成氧化镁;再由已知条件,镁只能是与 CO2 反应生成单质碳和氧化镁,故 D 瓶中可能是 CO2 气体;所以猜想二是正确的,同时说明,燃烧不一定需要氧气;答案答案:(1)除去空气中的二氧化碳 (2)二氧化碳 二 燃烧不一定需要氧气2 2、某化学兴趣小组的同学对碳酸钙高温加热一段时间剩余固体的成分进行探究. 【提出问题】剩余固体成分是什么?15 【猜想与假设】剩余固体成分为:A.全部是碳酸钙 B
34、.既有碳酸钙,也有氧化钙 C.全部是氧化钙【设计并完成实验】实验操作实验现象实验结论(1)取少量固体于试管中,加适量水振荡后静置,再滴几滴无色酚酞试液溶液变红说明固体成分中一定含有 (2)再取少量固体于另一试管中滴加过量稀盐酸 有气泡生成说明固体成分中一定含有 【实验结论】该化学兴趣小组同学得出的结论:剩余固体成分与【猜想与假设】中的_(填“A”或“B”或“C”) . 【交流与反思】实验操作产生的气体是_,如何检验是该气体_ _;剩余固体的成分若与C 相符,则两步操作的实验现象_ _(填“”或“”或“”)不同.2 2、解析、解析:(1)氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,而氢氧化钙呈碱性可使溶液变红
35、,所以固体成分中一定含有氧化钙;(2)与盐酸反应生成气体,固体成分中一定含有碳酸钙;【实验结论】综上分析,:剩余固体成分是碳酸钙与氧化钙的混合物,选 B;【交流与反思】盐酸与碳酸钙反应生成 CO2 气体,通入澄清石灰水观察石灰水是否变浑浊可检验 CO2;若固体中只有氧化钙,实验(2)不会产生气泡;答案答案:【设计并完成实验】(1)氧化钙 (2) 碳酸钙【实验结论】B【交流与反思】二氧化碳 通入澄清石灰水,观察石灰水是否变浑浊 (2)3 3、漂白粉的主要成分为次氯酸钙 Ca(ClO)2 和氯化钙,即可用作漂白剂,又可用作消毒剂.漂白粉中有效成分是 Ca(ClO)2 ,漂白的原理是:Ca(ClO)
36、2在空气中发生反应 Ca(ClO)2+ CO2+ H2OCaCO3+ 2HClO;HClO是一种酸性比盐酸弱的酸,不稳定,具有漂白性,能使品红等有色物质褪色. (1)漂白粉是一种 (填“纯净物”或“混合物”). (2)HClO 在常温下分解,反应为 2 HClO2HCl+ O2.某瓶 HClO 溶液放置一段时间后,溶液的 pH (填“增大”或“减小”或“不变”). (3)在漂白粉中滴加盐酸,能加快漂白的速率.写出漂白粉中加入盐酸反应的化学方程式 . (4)有一包长时间放置的漂白粉,想知道该漂白粉是否变质,某同学设计了下列探究实验.16 【提出问题】长时间放置的漂白粉是否变质? 【猜 想】猜想
37、1:该漂白粉未变质,固体成分为 CaCl2、Ca(ClO)2;猜想 2:该漂白粉部分变质,固体成分为 ;猜想 3:该漂白粉全部变质,固体成分为 CaCl2、CaCO3. 【实验探究】限选试剂及仪器:盐酸、石灰水、品红溶液、试管、带导管的单孔塞.实验操作实验现象实验结论 取少量样品于试管中, .有气体产生,气体使石灰水变浑浊.在上述反应后的试管中加少量品红溶液. .猜想 2 成立3 3、解析、解析:(1)由于漂白粉至少含有两种物质,所以是混合物;(2)由题意可知,HClO 的酸性弱于盐酸,所以久置后 pH 值会变小;(3)漂白粉中加入盐酸中,盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、CO2 和水,可写方程式;
38、(4)【猜 想】漂白粉完全变质后含有碳酸钙,所以部分变质后也一定含碳酸钙,故猜想 2 固体成分为CaCl2、Ca(ClO)2和碳酸钙;【实验探究】由于生成 CO2 气体,所以可能是加入了稀盐酸;根据题意,盐酸能加快漂白粉漂泊,所以品红溶液褪色;答案答案:(1)混合物 (2)减小 (3)Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO (4)【猜 想】猜想 2:CaCl2、Ca(ClO)2、CaCO3【实验探究】实验操作:加入适量盐酸,塞上带导管的单孔塞,把导管插入另一试管里的石灰水中. 实验现象:品红溶液褪色4 4、化学兴趣小组的同学做中和反应实验时,将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,看到有气泡产
39、生.是不是拿错了药品?经检验确认没有拿错药品,而是氢氧化钠溶液变质了.【分析】氢氧化钠溶液变质的原因是_.【提出问题】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质?【查阅资料】已知反应:(白色) 氯化钡溶液呈中性.17 【设计实验】依据查阅的资料设计实验步骤,并进行实验,根据实验现象推断相应实验结论.实验步骤实验现象实验结论(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量氯化钡溶液,并不断振荡.有白色沉淀产生.说明原溶液中一定含有_.(2)取(1)试管中的上层清液滴加酚酞试液.溶液变红色.则溶液中一定含有_.【实验结论】该兴趣小组的同学得出的结论是:氢氧化钠溶液_变质(填“部分”或“全部”).【进一步实验
40、】该小组同学用变质的溶液制取不含杂质的氢氧化钠溶液,继续完成中和反应实验.请你帮助他们解决下列问题:(1)除去氢氧化钠溶液中存在的上述杂质可加入适量的_.(2)借助于_可判断盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应.4 4、解析、解析:【分析】氢氧化钠与空气中的 CO2可发生反应生成碳酸钠,是变质的根本原因;【设计实验】(1)由题意,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,所以原溶液中一定含有碳酸钠;(2)由于过量氯化钡将碳酸钠完全除去,所以当溶液呈碱性时,一定含有氢氧化钠;【实验结论】由上述推理,氢氧化钠部分变质;【进一步实验】(1)加入适量氢氧化钡或氢氧化钙溶液可除去碳酸钠杂质;(2)盐酸与氢氧化钠恰
41、好完全反应 pH 值呈中性,可用指示剂进行判断;答案答案:【分析】氢氧化钠与空气中的二氧化碳发生了反应 【实验设计】(1)Na2CO3 (2)NaOH【实验结论】部分 【进一步实验】(1)Ca(OH)2(2)指示剂或 pH 计或酚酞试液5 5、小明在家中探究食用白醋的性质,选用了家庭生活中的下列常见物品:200ml 的软透明塑料瓶、食品干燥剂、白醋、鸡蛋壳、紫罗兰花、锈铁钉、蒸馏水、纯碱、玻璃小杯 .【问题】白醋是否具有酸类的性质?【查阅资料 】 (1)白醋为无色透明液体 ,其主要成分是醋酸 ,化学式可表示为HAc, Ac代表醋酸根 ;(2)食品干燥剂的主要成分是氧化钙;(3)紫罗兰花遇酸变为
42、红色;(4)醋酸盐中除银盐和汞盐外都易溶解于水.18 【探究与验证】(请你帮助填写表中空白)实验序号实验序号实验操作实验操作实验现象实验现象实验结论实验结论一将白醋滴在紫罗兰花上紫罗兰花变红白醋的 pH 7二将锈铁钉放在小玻璃杯中,加入白醋刚开始时 ,一段时间后,有气泡冒出1 白醋能与铁锈反应2 三向软塑料瓶中加入10ml 白醋,将瓶捏扁,加入约 5g 鸡蛋壳,拧紧瓶盖瓶中有气泡冒出,扁塑料瓶逐渐膨胀白醋能与碳酸钙反应放出 CO2四向白醋中加入纯碱白醋中有气泡冒出白醋能与碱反应 【反思与评价】(1)小明将干燥剂袋口打开一段时间后,袋中的白色颗粒粘在了一起,请写出变化的化学方程式 .(2)上面“
43、实验结论”中,错误的是(填实验序号) .(3)上述实验三的现象还不足以得出表中所述的相应结论,为此还需要补充相应的实验,写出该实验发生反应的化学方程式 .5 5、解析、解析:【探究与验证】实验一:由题意可知,白醋可使紫罗兰花变红,所以呈酸性,pH7;实验二:锈铁钉表面是氧化铁层,氧化铁与醋酸反应无明显实验现象,等氧化铁反应完毕,铁与醋酸反应可生成氢气;所以实验现象为铁锈逐渐消失,溶液变浅黄色,由于生成氢气,说明铁与醋酸也能反应;【反思与评价】(1)氧化钙吸收空气中的水分变成氢氧化钙;(2)因为纯碱不是碱而是盐,所以实验四结论错误;(3)验证气体是否为 CO2,应通过澄清石灰水,CO2 与石灰水
44、反应生成碳酸钙白色沉淀和水;答案答案:实验序号实验现象实验结论一二铁锈慢慢消失,溶液变为浅黄色白醋能与铁反应(1)CaO+H2O = Ca(OH)2 (2)四 (3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O6 6、化学实验和科学探究都离不开实验装置.根据下列装置,回答问题:19 图 5-20 (1)装置 A 可用于以高锰酸钾为试剂制取氧气,制取时需要在管口放一团棉花,它的作用是 ,写出该反应的化学方程式 . (2)可用于收集氢气的装置是 (填写序号字母). (3)科学探究 【查阅资料】 小玲同学查阅资料发现:过氧化钙(CaO2)能分别与水、二氧化碳反应. 【猜 想】 过氧化钙与水反应生成氢氧
45、化钙和氧气. 过氧化钙在空气中久置生成的物质可能是碳酸钙或氢氧化钙或二者的混合物. 【实验探究】 实验一:选用上述实验装置 B 进行过氧化钙与水反应的实验,收集一试管气体,将带火星的木条伸入试管中,木条复燃;取反应后的溶液置于试管中,充分振荡后再滴入 (填写一种试剂的名称)试液,发现溶液变成红色,说明猜想是正确的,反应的化学方程式是 . 实验二:为探究猜想是否正确,小玲设计了如下实验,请你帮助她完成表格中的空白内容: 实验步骤实验现象结论a.取在空气久置的少量固体于试管中,加足量水未见固体明显溶解b.向试管中滴加几滴紫色石蕊试液未见明显的颜色变化不存在氢氧化钙c.固体成分是碳酸钙实验步骤 c
46、中发生反应的化学方程式是 .6 6、解析、解析:(1)在试管口放一团棉花是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管;高锰酸钾受热分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气; (2)氢气不溶于水,密度又小于空气,所以可用向下排空气法收集或排水法收集,选 D 或 E 装置;20 (3)【实验探究】实验一:滴加无色酚酞试液溶液变红,说明溶液呈碱性,所以应生成氢氧化钙;反应式为CaO2 与 H2O 反应生成氢氧化钙和氧气;实验二:验证碳酸钙,可用稀盐酸进行验证,反应现象为有气体生成;答案答案:(1)防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 (2)D E (3)酚酞 2CaO2+2H2O=2C
47、a(OH)2 +O2实验步骤实验现象结论向试管中滴加盐酸产生气泡,固体逐渐溶解CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O7 7、在做盐跟盐反应的分组实验时,第一组学生进行BaCl2与Na2CO3溶液的反应,第二组学生进行BaCl2与Na2SO4溶液的反应.实验结束后,两组同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸中.浊液中白色沉淀物质是 和 .化学兴趣小组对浊液进行过滤,探究滤液的成分.【提出问题】滤液里除了NaCl外,还有什么物质?【提出猜想】猜想: ; 猜想:Na2SO4;猜想:Na2CO3; 猜想:Na2CO3、Na2SO4【实验探究】若现象a只有白色沉淀,则猜想 成立;若现象a只有气泡产
48、生,则猜想 可能成立;若现象b产生白色沉淀,然后加稀硝酸沉淀部分溶解,并产生气泡,则猜想 成立,若沉淀全部不溶解,则猜想 成立.7 7、解析、解析:氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡白色沉淀和和氯化钠,所以浊液中白色沉淀物质是碳酸钡和硫酸钡;【提出问题】由于氯化钡可能过量,所以猜想是氯化钡;【实验探究】若加入稀硫酸只有白色沉淀,说明溶液中有氯化钡,猜想 成立;21 若加入稀硫酸只有气泡产生,说明溶液中有碳酸盐,猜想和都成立;若加入氯化钡生成白色沉淀,且部分沉淀溶于稀硝酸并产生气泡,说明溶液中有碳酸盐和硫酸盐,则猜想成立;若沉淀全部不溶解,说明溶液中只有硫
49、酸盐,则猜想成立;答案答案:BaSO4 BaCO3 【提出猜想】BaCl2【实验探究】 8 8、小红和她的同学学习了金属活动性及稀硫酸的一些性质后 ,对铜与浓硫酸能否发生反应产生了兴趣,并进行了如下探究: 【提出问题提出问题】猜想:铜与浓硫酸不能反应;猜想:铜与浓硫酸能反应,且可能生成氢气.【实验探究实验探究】实验:在一支试管中加入一小片铜,再加入少量的浓硫酸,放置一段时间,试管中无现象;实验:再给上述试管加热,试管中产生有刺激性气味的气体 ,将反应后的溶液小心地注入到盛有少量水的烧杯中,溶液呈现出明显的蓝色.【分析猜想分析猜想】(1)溶液呈蓝色,说明生成了 (2)根据实验现象及已有的知识推断
50、,产生的气体不可能是氢气,很可能是一种含硫元素的气体.【查阅资料查阅资料】(1)常见的含硫元素的气体有二氧化硫和硫化氢.(2)二氧化硫和二氧化碳相似,都能和氢氧化钠等碱溶液反应生成盐和水.(3)二氧化硫能使品红溶液褪色,加热,又能恢复原来的红色.硫化氢不能使品红溶液褪色.(4)二氧化硫和硫化氢均有毒.【实验探究实验探究】为了检验产生的有刺激性气味的气体的成分,小红和她的同学进一步实验:将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热,溶液又恢复了红色.【实验结论实验结论】(1)在常温下,铜与浓硫酸不能反应(2)在加热条件下铜与浓硫酸反应产生的气体是 ,此反应还生成了水,请写出该反应的化学方程式
51、;(3)浓硫酸与铜加热时能反应,而稀硫酸与铜即使加热也不能反应,由此说明:物质的化学性质除了与物质本身的性质有关外,还可能与溶液中溶质的 有关.【拓展延伸拓展延伸】为了防止污染空气,小红和她的同学采用氢氧化钠溶液来吸收多余的气体,请写出该反应的化学方程式 .8 8、解析、解析:【分析猜想】(1)根据已知条件,只有可能是硫酸铜溶液呈蓝色,所以反应生成了硫酸铜;22 【实验结论实验结论】(1)由题意,刺激味气体能使品红溶液褪色,所以为 SO2 气体;同时可知,铜与浓硫酸在加热条件下生成 SO2、水和硫酸铜,可写出方程式;(3)由题设可知,物质的化学性质与溶液中溶质的浓度大小有关;【拓展延伸拓展延伸
52、】由题意,SO2 性质与 CO2 相似,所以 SO2 与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水;答案答案: CuSO4或硫酸铜 SO2或二氧化硫 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2+2H2O 浓度大小或质量分数大小 SO2+2NaOH=Na2 SO3+ H2O9 9、同学们在探究碱溶液与酚酞溶液作用的实验时,发现了一个意外现象:向氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液(如图),溶液变成了红色,但是一会儿红色就消失了.为此某化学小组的同学进行了如下探究.图 5-59【提出猜想】甲:可能是酚酞溶液变质的缘故乙:可能是氢氧化钠溶液与空气中二氧化碳反应的缘故丙:可能是氢氧化钠与酚酞混合后与空气中氧气反应,使红色
53、消失的缘故丁:可能与氢氧化钠溶液的质量分数有关【查阅资料】酚酞是一种常用酸碱指示剂,遇碱性溶液变红.【讨论分析】 (1)甲同学提出猜想后,很快被小组同学否定了,其理由是 . (2)经过思考,大家认为乙同学的猜想也不正确,其理由是 .【实验设计】 (3)为验证丙同学的猜想是否正确,小组同学做了如下实验,请完成表中内容.实验步骤实验目的现象结论用煮沸过的蒸馏水配制某氢氧化钠溶液. .取少量上述氢氧化钠溶液,滴入酚酞,然后在上方滴一些植物油. .溶液先变成红色,一会儿红色又消失.丙同学的猜想不正确23 (4)为验证丁同学的猜想是否正确,小组同学进行了如下实验探究,请回答有关问题.实验方法观察到的现象
54、和结论方案一:分别配制不同质量分数的氢氧化钠溶液,然后各取少量并滴加 2 滴酚酞溶液.质量分数小的溶液中红色不消失,质量分数大的溶液中红色会消失,则证明 .方案二: .出现红色且不褪去,结论同上.【知识拓展】 若将质量分数为 10%和 20%的氢氧化钠溶液等质量混合,所得溶液中溶质的质量分数是 .A10% B15% C20% D30%9 9、解析、解析:(1)由于酚酞试剂遇到氢氧化 钠溶液会变红,说明酚酞没有变质;(2)氢氧化钠与 CO2 反应生成碳酸钠,碳酸钠呈碱性,也能使酚酞试液变红,不能说明问题;(3)用煮沸过的蒸馏水配制氢氧化钠溶液,可排出水中溶解的氧气;加入植物油是为了隔绝空气;(4
55、)方案一,由实验现象可知,酚酞试液先变红后颜色消失,与氢氧化钠溶液质量分数有关;方案二可采用取质量分数大的 NaOH 溶液加水稀释后,再滴入酚酞溶液进行对比实验;混合后溶液质量分数等于(10m%+20m%)/2m=15%,选 C;答案答案: 若酚酞试剂变质,就不可能出现遇氢氧化 钠溶液变红的现象 碳酸钠溶液显碱性,也可使酚酞溶液变红 排出水中溶解的氧气 隔绝空气 方案一:与氢氧化钠溶液质量分数有关 方案二:将滴有酚酞溶液且质量分数大的氢氧化钠溶液加水稀释或做对比实验,取质量分数大的 NaOH 溶液加水稀释后,滴入酚酞溶液 B1010、小明同学从资料中得知,金属过氧化物常用作宇宙飞船或潜水艇中的
56、氧气再生剂.(1)小明通过查询资料得知:常温下,过氧化钠(Na2O2)是淡黄色固体,能与二氧化碳反应生成一种白色固体和氧气;过氧化钠与水、盐酸等物质反应也能生成氧气;碳酸氢钠与二氧化碳不反应.(2)小明同学用下图所示的实验装置验证过氧化钠与二氧化碳反应生成了氧气.24 图 5-68设计 A、B 装置的目的是为得到纯净、干燥的 CO2气体.其中 A 装置的作用是吸收气体中的 HCl,该吸收反应的化学方程式为 ;B 装置中应盛放的试剂是 . 为了确定 CO2与 Na2O2反应产生的气体是氧气,要进行验证实验的操作及现象是 .能够证明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是 .(3)过氧化钠与二氧化碳
57、反应生成的白色固体是什么?小明提出猜想:白色固体是氢氧化钠.请你判断小明的猜想是否合理?并说明理由 .你认为该白色固体可能是 ,请依据你的猜想设计实验进行验证 .1010、解析、解析:(2)盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、CO2 和水,可写出方程式;要得到干燥的气体,可用浓硫酸吸水,故 B 装置中应放置浓硫酸;验证氧气的方法是用带火星的木条靠近 D 处导管口,观察木条是否复燃;如果二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收,则装置 C 中的石灰水会变浑浊;(3)由于反应物中没有氢元素,不可能生成氢氧化钠,故小明的猜想不合理;由 CO2 与过氧化钠的化学式可知,该白色固体可能是碳酸钠,用用稀盐酸和澄清石灰水进行验证;答案答案:(2)NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2 浓硫酸 用带火星的木条靠近 D 处导管口,看到木条复燃 C 内澄清石灰水变浑浊(3)不合理,因为反应物中不含氢元素,生成物中也不可能有氢元素 Na2CO3 取少量白色固体于试管中,加入稀盐酸后,若看到有气泡产生,将生成气体通入澄清石灰水,若看到澄清石灰水变浑浊,则证明是 Na2CO3 (答全整个过程才能得分)
