《科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究》專題2班級(jí)姓名學(xué)號(hào)一、知識(shí)梳理1．科學(xué)探究的題型結(jié)構(gòu)思維模式：2．注意實(shí)驗(yàn)操作(加入某種試劑、對(duì)藥品進(jìn)行加熱等)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(有無沉淀、氣體、溶液顏色變化等)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論(有無某種物質(zhì)、猜想是否正確等)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系：二、考點(diǎn)透視考點(diǎn)1物質(zhì)性質(zhì)和變化條件的探究例1某興趣小組在做完碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)行了如圖所示的探究?！静孪搿堪蜒趸~還原成銅的物質(zhì)是：Ⅰ.石墨棒；Ⅱ.__________?！緦?shí)驗(yàn)】用天平稱量1.5g氧化銅粉末，直接用鋁箔包裹。按上述操作步驟實(shí)驗(yàn)，黑色粉末____________，那么猜想Ⅱ不成立?！窘Y(jié)論】石墨棒能使氧化銅還原成銅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。【改進(jìn)】把石墨棒換成鋁粉，重復(fù)上述操作，又獲成功。那么，稱取等量的鋁粉并進(jìn)行同樣的操作，其目的是________________。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)證明，金屬鋁與銅的活動(dòng)性順序是________________，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。【拓展】如果使用復(fù)印機(jī)的“碳粉”代替石墨棒還原氧化銅，效果更好。聯(lián)想在空氣中灼熱的鐵絲不能燃燒，而鐵粉能燃燒，其原因是____________________________________?？键c(diǎn)2影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的探究例2某化學(xué)小組對(duì)金屬與酸的反應(yīng)進(jìn)行探究，他們利用圖1所示裝置，取相同質(zhì)量的鎂和鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。探究一：影響金屬與鹽酸反應(yīng)速率的因素有哪些？【作出猜想】猜想1：可能與金屬的種類有關(guān)；猜想2：可能與金屬的形狀有關(guān)?！驹O(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】室溫下，小組同學(xué)分別取10%的鹽酸20mL，進(jìn)行了以下4組實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)編號(hào)金屬的種類(均取2g)金屬的形狀收集50mL氫氣所用的時(shí)間/s①鎂粉狀60②鐵粉狀80③鎂片狀102④鐵片狀120【實(shí)驗(yàn)結(jié)論與交流】(1)鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)③④前需要將鐵片與鎂片進(jìn)行打磨，目的是__________________________。(3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能得出的結(jié)論是_________________________(寫一條)。探究二：小組同學(xué)反思，溫度對(duì)金屬與鹽酸反應(yīng)的速率是否有影響？【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】小組同學(xué)分別取一定質(zhì)量的鐵粉與等質(zhì)量的鹽酸反應(yīng)，相關(guān)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)編號(hào)鹽酸的濃度/%反應(yīng)開始時(shí)鹽酸的溫度/℃反應(yīng)開始到2分鐘產(chǎn)生的氣體體積/mL反應(yīng)結(jié)束時(shí)共產(chǎn)生的氣體體積/mL⑤102019118⑥x3575118(4)表中x的數(shù)值是__________。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，你能得出的結(jié)論是__________________________________________________________________。(5)實(shí)驗(yàn)⑥結(jié)束后，根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算消耗鐵粉的質(zhì)量大于實(shí)際消耗鐵粉的質(zhì)量，你認(rèn)為計(jì)算結(jié)果偏大的原因可能是____________________________________________________。【實(shí)驗(yàn)反思】該實(shí)驗(yàn)是通過比較_______________________________來確定溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響?！緦?shí)驗(yàn)拓展】進(jìn)行探究二的實(shí)驗(yàn)過程中，小組同學(xué)繪制了產(chǎn)生氣體的體積(mL)與反應(yīng)時(shí)間(min)的關(guān)系曲線(如圖2)，圖中曲線a表示的實(shí)驗(yàn)是__________(填編號(hào))。小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中觀察到，產(chǎn)生氣體的速率逐漸減慢，主要原因是_______________________________________________________?？键c(diǎn)3異常現(xiàn)象的探究例3某化學(xué)興趣小組用石灰石和鹽酸制取一瓶CO2，驗(yàn)滿后，將澄清石灰水倒入集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)沒有變渾濁。興趣小組對(duì)這個(gè)異?，F(xiàn)象進(jìn)行了探究。【提出問題】澄清石灰水為什么沒有變渾濁？【查閱資料】(1)CO2過量時(shí)，CaCO3沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化為可溶于水的Ca(HCO3)2。(2)AgCl不溶于稀硝酸?！咀鞒霾孪搿竣?石灰水已完全變質(zhì)；Ⅱ.__________________；Ⅲ.CO2中混有HCl?！緦?shí)驗(yàn)方案】興趣小組用原藥品繼續(xù)制取CO2，并進(jìn)行探究。制備CO2的化學(xué)方程式為____________________________________________。步驟實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論及化學(xué)方程式(1)取少量澄清石灰水于試管中，加入__________溶液產(chǎn)生白色沉淀猜想Ⅰ不成立(2)將少量氣體通入盛有澄清石灰水的試管中______________________猜想Ⅱ不成立(3)將氣體通入盛有______________溶液的試管中，再加稀硝酸______________________猜想Ⅲ成立?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式為______________________【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】制取的CO2氣體中混入了HCl，所以澄清石灰水沒有變渾濁?！窘涣饔懻摗咳粢占郊儍簟⒏稍锏腃O2，需將混合氣體依次通入飽和NaHCO3溶液和________________?！就卣顾伎肌炕貞浾n本中收集呼出氣體的操作后，同學(xué)們嘗試用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水變渾濁。你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)成功的原因是_______________________________________________(寫一點(diǎn))。 三、課堂訓(xùn)練1．某化學(xué)小組初步探究氫氧化鈉的性質(zhì)、變化和獲得方法?！静殚嗁Y料】Ⅰ.部分酸、堿和鹽的溶解性如下表(室溫)　　　陰離子陽離子OH－NOCl－SOCOH＋溶、揮溶、揮溶溶、揮K＋★溶溶溶溶溶Na＋溶溶溶溶溶Ca2＋微溶溶微不Cu2＋不溶溶溶—說明：“溶”表示那種物質(zhì)可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水，“揮”表示揮發(fā)性，“—”表示那種物質(zhì)不存在或遇到水就分解了。Ⅱ.氫氧化鈉的工業(yè)制法：電解氯化鈉飽和溶液2NaCl＋2____________2NaOH＋H2↑＋Cl2↑【性質(zhì)與變化】(1)上表★處“溶”對(duì)應(yīng)的物質(zhì)是____________。(2)完成下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化，各寫出一個(gè)符合要求的化學(xué)方程式。①：____________________________________________。②：____________________________________________?！緦?shí)踐與應(yīng)用】工業(yè)上常用電解氯化鈉飽和溶液的方法生產(chǎn)氫氧化鈉。(3)工業(yè)生產(chǎn)中可制得NaOH溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為45%的液堿產(chǎn)品，經(jīng)進(jìn)一步處理還可以制得固體氫氧化鈉產(chǎn)品。請(qǐng)根據(jù)已有知識(shí)，簡述“進(jìn)一步處理”中使用的方法并說明理由：_________________________________________________________________。(4)工業(yè)固體氫氧化鈉質(zhì)量指標(biāo)如圖所示，請(qǐng)對(duì)產(chǎn)品中的雜質(zhì)來源作出合理分析。碳酸鈉：_____________________________________________________。氯化鈉：_____________________________________________________。2．丙酸鈣為白色固體，易溶于水，可作食品防霉劑，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其用于制作面食、糕點(diǎn)時(shí)每千克面粉中的最大使用量。小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)探究其性質(zhì)和防霉的效果。Ⅰ.探究丙酸鈣的性質(zhì)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】用如圖裝置(夾持儀器已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄如下：序號(hào)①②裝置現(xiàn)象試管內(nèi)壁有水霧注入酸后，有氣泡產(chǎn)生，石灰水變渾濁【解釋與結(jié)論】(1)實(shí)驗(yàn)②中現(xiàn)象說明有CO2產(chǎn)生。CO2與石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________。(2)查閱資料得知丙酸鈣與鹽酸反應(yīng)無氣體生成。由實(shí)驗(yàn)②可得出的結(jié)論是______________________。Ⅱ.探究丙酸鈣防霉的效果【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】分別按下列①～⑧的配方蒸制8個(gè)饅頭，冷卻后置于密封袋中，記錄如下：組別第1組第2組序號(hào)①②③④⑤⑥⑦⑧配方面粉/g5050505050505050酵母/g0.750.750.750.750.750.750.750.75蔗糖/g000055x5丙酸鈣/g00.060.100.1500.060.100.15開始發(fā)霉時(shí)間第3天第4天第5天第6天第3天第4天第5天第6天【解釋與結(jié)論】(3)設(shè)計(jì)第1組實(shí)驗(yàn)的目的是_____________________________________。(4)第2組⑦中x的值為__________。(5)對(duì)比第1組、第2組實(shí)驗(yàn)可得到的結(jié)論是____________________________________?！痉此寂c評(píng)價(jià)】(6)某同學(xué)認(rèn)為“制作面食、糕點(diǎn)時(shí)，丙酸鈣用量越大越好”，你是否同意此觀點(diǎn)，并說明理由：_________________________________________________。3．化學(xué)實(shí)驗(yàn)社團(tuán)在老師的指導(dǎo)下開展了“模擬酸雨形成”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。【聯(lián)想與實(shí)驗(yàn)】模仿二氧化碳與水反應(yīng)進(jìn)行如圖一所示實(shí)驗(yàn)：【問題與猜想】亞硫酸不穩(wěn)定，為什么紅色液體微熱后不變?yōu)樽仙科湓蚩赡転椋翰孪?.加熱不夠充分　　　猜想2.與空氣中氮?dú)庥嘘P(guān)　　　猜想3.與空氣中氧氣有關(guān)【探究與驗(yàn)證】填寫表格中的空格。編號(hào)操作現(xiàn)象結(jié)論1將圖一中紅色液體繼續(xù)加熱至沸騰仍為紅色猜想1不成立2如圖二所示，先通入適量SO2，然后用酒精燈微熱先變紅后變紫猜想2不成立3如圖二所示，先通入適量SO2，再改通入氮?dú)?，最后用酒精燈微熱___________________4如圖二所示，先通入適量SO2，再改通入____________，最后用酒精燈微熱___________________猜想3成立【分析與結(jié)論】紅色液體微熱后不變?yōu)樽仙脑蚴牵篐2SO3在空氣中會(huì)被氧化生成另一種酸，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明是硫酸。測(cè)定時(shí)間5：055：155：255：355：45pH4.954.944.864.854.85【應(yīng)用與拓展】收集某硫酸廠(生產(chǎn)過程中產(chǎn)生SO2)附近剛降到地面的雨水水樣，用pH計(jì)測(cè)得每隔十分鐘數(shù)據(jù)如下表：(1)分析表中數(shù)據(jù)，5：15至5：25時(shí)間段內(nèi)水樣中主要酸性溶質(zhì)有__________________。(2)實(shí)驗(yàn)社團(tuán)提出一種處理廢氣的方案如圖，利用CaCO3 粉末、空氣為原料在高溫下吸收SO2，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________。參考答案二、考點(diǎn)透視例1【猜想】鋁箔　【實(shí)驗(yàn)】不變紅【結(jié)論】2CuO＋C2Cu＋CO2↑【改進(jìn)】對(duì)比實(shí)驗(yàn)(或控制變量法)　Al>Cu(或鋁>銅)2Al＋3CuOAl2O3＋3Cu【拓展】反應(yīng)物間的接觸面積(或物質(zhì)形狀)影響反應(yīng)速率(或反應(yīng)物間的接觸面積大，反應(yīng)速率大等)例2　(1)Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑　(2)除去金屬表面的氧化物和污物　(3)其他條件相同時(shí)，鎂與鹽酸反應(yīng)的速率比鐵快(或其他條件相同時(shí)，粉狀金屬與鹽酸反應(yīng)的速率比片狀快)　(4)10　其他條件相同時(shí)，反應(yīng)開始時(shí)鹽酸的溫度越高，反應(yīng)速率越快　(5)鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體和反應(yīng)放熱產(chǎn)生的水蒸氣混入了產(chǎn)生的氣體中，使體積偏大【實(shí)驗(yàn)反思】相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積【實(shí)驗(yàn)拓展】⑥　隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度降低，反應(yīng)速率減慢例3　【作出猜想】CO2過量(或石灰水不足)【實(shí)驗(yàn)方案】CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑(1)Na2CO3(或可溶性碳酸鹽)　(2)澄清石灰水不變渾濁(3)AgNO3(或硝酸銀)　產(chǎn)生白色沉淀　HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3【交流討論】濃硫酸(或濃H2SO4)【拓展思考】排水過程中除掉了HCl(或排水法能收集到CO2等)三、課堂訓(xùn)練1．H2O　(1)KOH(2)①2NaOH＋Cu(NO3)2===Cu(OH)2↓＋2NaNO3(合理即可)?、贜a2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH (3)降溫結(jié)晶。氫氧化鈉的溶解度受溫度影響較大(4)氫氧化鈉吸收空氣中的二氧化碳生成碳酸鈉　氯化鈉飽和溶液電解不充分，有少量殘留的氯化鈉混入2．(1)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　(2)丙酸鈣受熱后生成的物質(zhì)能與稀鹽酸反應(yīng)且生成二氧化碳　(3)探究丙酸鈣的質(zhì)量大小是否對(duì)丙酸鈣防霉的效果有影響　(4)5　(5)其他條件相同時(shí)，有無蔗糖對(duì)丙酸鈣防霉的效果無影響　(6)不同意。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了丙酸鈣用于制作面食、糕點(diǎn)時(shí)每千克面粉中的最大使用量，說明過量使用可能有害，故不是越多越好3．【探究與驗(yàn)證】先變紅后變紫　氧氣(或O2)　先變紅，微熱后仍為紅色【應(yīng)用與拓展】(1)H2SO3和H2SO4(2)2SO2＋2CaCO3＋O22CaSO4＋2CO2