1、第四部分科学探究第四部分科学探究专题十五专题十五 科学实验探究科学实验探究真题再现真题再现1（2017福建省）碘化钾（KI）是白色固体，保存不当会被氧化为单质碘（I2）而泛黄变质。化学小组查得以下资料：.对于碘化钾变质的原理，有两种不同的反应。甲：4KI+O2+2CO2=2K2CO3+2I2 乙：4KI+O2+2H2O=4KOH+2I2.KOH与NaOH的化学性质相似。为探究碘化钾变质原理的合理性，开展以下实验。【实验1】取适量碘化钾固体暴露于空气中一段时间，观察到固体泛黄。往泛黄的固体中加入足量稀硫酸，产生无色无味的气体，通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。石灰水变浑浊的原是 。化学小组认为
2、据此现象，还不能得出“反应甲是造成碘化钾变质的原因”的结论。理由是 。CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 无法判断碳酸钾是按照反应甲的原理产生，还是按照乙原理生成的氢氧化钾吸收空气中的CO2而产生的真题再现真题再现【实验2】按图1所示装置进行实验，数日后观察到碘化钾固体无泛黄现象。可得出的结论是 。【实验3】按图2所示装置进行实验，数日后，观察到碘化钾固体无泛黄现象。查阅文献获知，常温下某些气体和固体反应须在潮湿环境中进行。化学小组据此改进实验，很快观察到固体泛黄的现象。简述化学小组改进实验的具体措施：。【结论】根据上述实验，化学小组得出结论：。反应乙不是造成碘化钾泛黄的原因向瓶内加入
3、少量水 碘化钾固体泛黄变质是碘化钾与氧气、水和CO2共同作用的结果真题再现真题再现【分析】分析题中考查的问题，结合学过的知识和题中的提示进行解答，考查综合能力。【解答】CO2能和石灰水反应，化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O；碘化钾直接变质可以生成碳酸钾，碘化钾变质生成的氢氧化钾，吸收CO2也会生成碳酸钾，通过澄清石灰水变浑浊的现象，不能判断碳酸钾是如何转化成的；图1，应乙所需条件，观察到碘化钾固体无泛黄现象，则反应乙不是造成碘化钾泛黄的原因；常温下某些气体和固体反应须在潮湿环境中进行反应，所以可向瓶内加入少量水；根据上述实验，可得出以下结论：碘化钾固体泛黄变质是碘化钾与氧
4、气、水和CO2共同作用的结果。探究的基本环节探究的基本环节提出问题猜想与假设设计实验方案实验验证收集实验证据解释与结论交流与评价解题思路解题思路1读题读题：找出题目中关键的词语（如实验目的、查阅资料、老师提示等）。2找到突破点找到突破点：根据物质的颜色、种类、状态等，确定其中的一种物质。3写出相关化学方程式，并根据反应现象（气体、沉淀或颜色变化）推断出其他物质。4根据实验操作、实验现象、实验结论之间的相互关系验证推断或猜想是否正确。5将题目与答案相结合，检查答案检查答案是否符合题意。【例 1】某化学兴趣小组的四位同学对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分进行了探究。【作出猜想】小马
5、的猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH；小程的猜想：溶质只有NaCl；小宫的猜想：溶质有NaCl、HCl；小尚的猜想：溶质有NaCl、NaOH。（1）老师认为小马的猜想是错误的，其理由是 。【方案设计】小程和小宫分别设计了如下方案验证各自的猜想：典例解析典例解析典例解析典例解析【方案评价】（2）两位同学中 的方案正确。【方案反思】（3）请分析错误方案的原因：。【拓展研究】（4）请你再设计一个实验方案验证小尚的猜想正确，填写下列实验报告。方案步骤方案步骤方案预方案预估现象估现象方案结方案结论论pH 7 小尚猜想正确【分析】实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析
6、实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础。【解答】（1）小马的猜想是错误的，盐酸和氢氧化钠不能共存。（2）两位同学中，小程的方案正确；因为溶液的pH=7，说明溶液显中性，不含有氯化氢和氢氧化钠。（3）因为氢氧化钠和稀盐酸反应生成的氯化钠能和硝酸银反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀氯化银，所以无法判断溶液中是否含有氯化氢。（4）用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液滴在pH试纸上，把试纸所呈现的颜色与标准比色卡进行对照；pH7，小尚猜想正确。典例解析典例解析【例 1】某化学兴趣小组的四位同学对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分进行了探究。【作出猜想】小马的猜想：溶质有NaCl、HCl、N
7、aOH；小程的猜想：溶质只有NaCl；小宫的猜想：溶质有NaCl、HCl；小尚的猜想：溶质有NaCl、NaOH。（1）老师认为小马的猜想是错误的，其理由是 。【方案设计】小程和小宫分别设计了如下方案验证各自的猜想：典例解析典例解析盐酸和氢氧化钠不能共存典例解析典例解析【方案评价】（2）两位同学中 的方案正确。【方案反思】（3）请分析错误方案的原因：。【拓展研究】（4）请你再设计一个实验方案验证小尚的猜想正确，填写下列实验报告。方案步骤方案步骤方案预方案预估现象估现象方案结方案结论论pH 7 小尚猜想正确用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上，把试纸所呈现的颜色与标准比色卡进行对照小程
8、 中和反应产物有NaCl，加入硝酸银溶液会生成白色沉淀，不能说明是否有HCl【例 2】过氧化钠(Na2O2）可用作呼吸面具的供氧剂。实验室有一瓶放置较长时间的过氧化钠样品，某研究小组对其成分和性质进行了如下探究。【查阅资料】过氧化钠能与空气中水和CO2反应生成氧气:2Na2O22H2O=4NaOHO2,2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。【提出问题】过氧化钠是否变质?【猜想与假设】.过氧化钠未变质；.过氧化钠部分变质；.过氧化钠全部变质。【实验探究】典例解析典例解析序号实验步骤实验现象实验结论取部分固体于试管中，加入足量的水，在试管口插入带火星的木条固体完全溶解，木条复燃假设_不成立取少
9、量中溶液于试管中，滴加足量的_，振荡有气泡生成假设成立【提出新问题】部分变质的过氧化钠中是否含有氢氧化钠？【实验探究】实验：取少量中溶液于试管中，加入足量的氯化钙溶液，有白色沉淀生成，静置，向上层清液中滴加2滴无色酚酞溶液，溶液变红。【定性分析】（1）由实验可以确定中溶液含有的溶质是_（填化学式）；（2）小明认为，由上述实验无法确定原固体样品中是否含有氢氧化钠，理由是_。典例解析典例解析典例解析典例解析【定量研究】称取6.04 g的过氧化钠样品于锥形瓶中，加入足量的蒸馏水使固体完全溶解，共收集到气体0.64 g，再向上述锥形瓶中加入足量的澄清石灰水，充分反应后，经过滤、干燥等操作，得到固体2.
10、00 g。（1）写出加入澄清石灰水反应的化学方程式：_。（2）6.04 g上述样品中，含氢氧化钠的质量_g。【反思与提高】过氧化钠长期暴露在空气中会全部变质，最终转化为_（填化学式）。【分析】该考点的命题方向主要是以实验探究题的形式，给出有关的信息提示和相关数据，让学生通过实验探究，分析推断出该物质的组成成分；中考的重点是考查学生通过实验的方法来研究物质的组成成分以及含量的能力。【解答】【猜想与假设】取部分固体于试管中，加入适量的水，在试管口插入带火星的木条，固体完全溶解，木条复燃，可知是氧气，故假设不正确；取少量中溶液于试管中，滴加足量的稀盐酸，有气泡生成，说明含有碳酸钠；【定性分析】（1）
11、加入足量的氯化钙溶液，有白色沉淀生成，说明含有碳酸钠；静置，向上层清液中滴加2滴无色酚酞溶液，溶液变红，说明含有氢氧化钠，以确定中溶液含有的溶质是NaOH、Na2CO3；（2）因为过氧化钠与水反应能生成氢氧化钠，不能说明原来是否存在。典例解析典例解析典例解析典例解析【例 2】过氧化钠(Na2O2）可用作呼吸面具的供氧剂。实验室有一瓶放置较长时间的过氧化钠样品，某研究小组对其成分和性质进行了如下探究。【查阅资料】过氧化钠能与空气中水和CO2反应生成氧气:2Na2O22H2O=4NaOHO2,2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。【提出问题】过氧化钠是否变质?【猜想与假设】.过氧化钠未变质；.
12、过氧化钠部分变质；.过氧化钠全部变质。【实验探究】典例解析典例解析序号实验步骤实验现象实验结论取部分固体于试管中，加入足量的水，在试管口插入带火星的木条固体完全溶解，木条复燃假设_不成立取少量中溶液于试管中，滴加足量的_，振荡有气泡生成假设成立稀盐酸【提出新问题】部分变质的过氧化钠中是否含有氢氧化钠？【实验探究】实验：取少量中溶液于试管中，加入足量的氯化钙溶液，有白色沉淀生成，静置，向上层清液中滴加2滴无色酚酞溶液，溶液变红。【定性分析】（1）由实验可以确定中溶液含有的溶质是_（填化学式）；（2）小明认为，由上述实验无法确定原固体样品中是否含有氢氧化钠，理由是_。典例解析典例解析NaOH、Na
13、2CO3过氧化钠与水反应能生成氢氧化钠，不能说明原来是否存在典例解析典例解析【定量研究】称取6.04 g的过氧化钠样品于锥形瓶中，加入足量的蒸馏水使固体完全溶解，共收集到气体0.64 g，再向上述锥形瓶中加入足量的澄清石灰水，充分反应后，经过滤、干燥等操作，得到固体2.00 g。（1）写出加入澄清石灰水反应的化学方程式：_。（2）6.04 g上述样品中，含氢氧化钠的质量_g。【反思与提高】过氧化钠长期暴露在空气中会全部变质，最终转化为_（填化学式）。Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3 0.8Na2CO3专题演练专题演练1（2017泉州市质检题）在老师的指导下，兴趣小组同学多角
14、度探究CO2与氢氧化钠能发生化学反应。（1）小明进行如下实验：将收集满CO2的两支试管分别倒立在水和氢氧化钠溶液中，轻轻晃动试管，产生了如右图所示现象。小明根据 ，判断CO2和氢氧化钠发生了反应，反应的化学方程式为 。甲实验的目的是 。（2）小菁取氢氧化钠溶液于烧杯中，用pH计测定溶液的pH为13.5。往溶液中通入CO2一会儿，测得溶液的pH为11.2，继续通入CO2，再测得溶液的pH为9.2，溶液的pH降低的原因是 ，溶液碱性减弱，该实验可以说明CO2和氢氧化钠发生了反应。乙试管内的液体比甲试管内的液体高得多2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O消除CO2与水反应的影响 溶液中氢氧化钠减少
15、（3）请你根据化学变化的本质特征，设计另一个实验方案：实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论CO2与氢氧化钠发生了化学反应取少量氢氧化钠溶液于试管中，通入一定量CO2后，再向溶液中滴加稀盐酸有大量气泡冒出专题演练专题演练2已知Fe2O3样品中含有杂质FeS2。兴趣小组用下图装置测定该样品中FeS2含量。称取m g样品置于玻璃管Y内，充分灼烧该样品，根据实验前后装置Z增加的质量推算FeS2质量（玻璃管内发生反应：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2）。（1）连接好仪器，检查整套装置气密性：在装置Z中加水至浸没长导管末端，关闭开关b，微热玻璃管Y，观察到 ，说明装置气密性良好。灼
16、烧 装置Z处导管口有气泡冒出，停止加热后一段时间，长导管内液面上升专题演练专题演练（2）玻璃管Y内反应完全后，停止加热，若立即停止通入氧气，会导致误差，其原因是 。（3）实验后测得装置Z质量增加6.4 g（忽略装置Z中水分挥发），则样品中FeS2质量为 g。（4）若将通入的氧气改为空气进行同样的实验（样品反应完全），则测得FeS2含量 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。生成的气体没有全部被吸收6偏大专题演练专题演练3多角度认识“CO2与氢氧化钠溶液的反应”。（1）从反应物角度如图所示，甲同学往集气瓶内注入氢氧化钠溶液，U形管右边液面 ，他认为CO2和氢氧化钠发生反应。乙同学认为还须将针筒内液体换成 （写物质名称）进行对比实验，才能说明二者发生反应。CO2和氢氧化钠反应的化学方程式为 。（2）从生成物角度：丙同学认为可用酚酞溶液验证二者发生反应，该方法 （选填“可行”或“不可行”），原因是 。丁同学建议，往反应后的溶液中滴加氧化钡溶液，观察到 现象，该反应的化学方程式为 ，因此说明CO2和氢氧化钠发生反应。戊同学将氧化钡溶液换成不同类别的物质也能达到目的，该物质是 （填化学式）。CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O降低水不可行氢氧化钠和生成的碳酸钠都能使酚酞溶液变红色 产生白色沉淀 Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaClCa(OH)2
