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2011年中考化学-实验与探究专题主讲人：张和军2010.3.281．小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验：实验操作实验现象实验结论或总结结论总结实验一取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条有气泡产生，木条不复燃过氧化氢分解产生氧气，但是。反应的化学方程式为：。二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂实验二向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条没有明显现象实验三二氧化锰能加快过氧化氢的分解(1)请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。(2)在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是。(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是：；第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是：。解析：(1)实验一反应慢2H2O2=2H2O+O2↑实验二二氧化锰加入水中不产生氧气。实验三向盛有5mL5%过氧化氢溶液的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条有大量气泡产生，带火星的木条迅速复燃(2)对比(或对照等)；(3)第一方面：比较MnO2在过氧化氢分解前后的质量。第二方面：倾倒掉反应后的液体，向剩余的固体中重新加人过氧化氢溶液，有大量气泡产生，说明MnO2仍然能加快过氧化氢的分解速率(化学性质没变)2.钢铁、铝合金、铜制品等是应用广泛的金属材料。据估计，每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢产量的十分之一。某校化学兴趣小组的同学探究金属腐蚀的原因，设计如下实验：(1)如图，取一根约10cm的光亮铁钉放在自来水中，观察A、B、C三处的变化。几天后，他们会发现处最先出现铁锈，大家结合书本知识知道，铁在空气中生锈实际是铁和、等物质相互作用发生一系列复杂的化学反应的过程。(2)一同学联想到家里铜制餐具上有一层绿色物质，认为铜在空气中也会生锈。他们上网查阅资料，知道这种绿色物质的化学成分为Cu2(OH)2CO3(铜绿)。他们从铜绿组成和空气的成分大胆猜测，铜生锈除了与铁生锈条件相同外，还应该有CO2参加反应。请写出铜在空气中生成铜绿的化学方程式。(3)【查阅资料】孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，也可以表示成CuCO3·Cu(OH)2。与孔雀石相似，还有许多矿物可用xCuCO3·yCu(OH)2(x、y都是正整数)表示，石青就是其中的一种。【实验探究】为了验证石青的组成成分，他们设计了如下实验，请你共同参与探究。实验操作实验现象结论步骤l取少量石青样品置于大试管中加入足量稀硫酸(1)产生大量气体(2)溶液呈蓝色(1)石青中含有离子(2)石青中含有离子步骤2取少量石青样品置于大试管中加热(1)残留固体呈色(2)大试管内壁石青加热易分解【反思与拓展】①确定步骤1中产生气体成分的实验方法是。②根据以上探究，只要测定出参加反应的石青的质量、生成的氧化铜的质量和的质量，就可确定石青的化学式(即确定x、y的值)。③防止金属锈蚀的方法很多，如制成不锈钢、在金属表面(任写一种方法)。解析：(1)BO2或氧气H2O或水(2)2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3(3)【查阅资料】CO32-Cu2+黑有水珠【反思与拓展】①将产生的气体通入足量的澄清石灰水中②水或二氧化碳③涂油、漆等3.右图是“△△牌发酵粉”的部分信息，课外化学兴趣小组的同学对其进行了如下探究（请你完成相应填空）：【查阅资料】（1）酒石酸是一种易溶解于水的固体有机酸；（2）发酵粉能够使面团松软、发泡是因为发酵粉产生了CO2所致；（3）Na2CO3受热不分解。【提出问题】NaHCO3在发酵粉加水或加热时如何产生CO2？【猜想】甲．……乙．酒石酸与NaHCO3在溶液中反应产生CO2丙．NaHCO3加热产生CO2【实验探究】（1）小明同学取少量NaHCO3粉末于试管中，加入适量水，无气体产生，从而否定了猜想甲，则猜想甲是。小明又将酒石酸溶液和NaHCO3溶液混合，产生了CO2，从而验证了猜想乙，说明了NaHCO3具有的性质之一是；（2）小英同学为探究猜想丙设计了右图所示的实验装置：小英另取适量NaHCO3粉末加入a试管中，加热，观察到a试管口有水生成，b试管中澄清石灰水变浑浊。b试管中反应的化学方程式为。持续加热直至两支试管均不再发生变化时，发现a试管中仍残留有较多白色固体粉末，向该粉末中滴加稀盐酸，有CO2产生，说明该粉末是。【小结】NaHCO3在发酵粉中产生CO2的条件是；NaHCO3受热发生变化的化学方程式为；解析：NaHCO3遇水产生二氧化碳，与某些酸反应产生CO2；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；Na2CO3；加水或加热，2NaHCO3△=Na2CO3+CO2↑+H2O。4.为确定木炭还原氧化铜后的固体成份，请你与兴趣小组的同学完成以下探究。【对固体猜想】猜想I：全部是金属铜；猜想Ⅱ：除铜外，还含有氧化铜；猜想Ⅲ：除铜外，还含有木炭；猜想Ⅳ：除铜外，还含有氧化铜、。【进行实验】实验流程见下图：【问题与讨论】(1)步骤②包括溶解、两步操作，它们共同用到的玻璃仪器是烧杯、。(2)C的化学式为，D的化学式为，由此推出固体B中含有(写化学式)，步骤④发生反应的化学方程式为。(3)结合(2)的结论推断：如果溶液A显蓝色，则溶液A的溶质的化学式为，说明样品中含有，则证明猜想成立；如果溶液A无色，则证明猜想成立。猜想IV：木炭(1)过滤玻璃棒(2)CO2CuOC和CuCuO+H2SO4===CuSO4+H2O(3)CuSO4氧化铜(或CuO)IVⅢ5.金属钠很软，可以用刀切割。切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽。钠是热和电的良导体。钠的密度是0.97g/cm3，比水的密度小，钠的熔点是97.81℃，沸点是882.9℃。将金属钠放入水中，可以反应生成NaOH和H2；钠跟氧气混合加热生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）固体，钠跟CO2在加热条件下反应生成碳酸钠和单质碳。（1）试写出钠跟水反应的化学方程式（2）小刘同学用图A装置做钠跟氧气反应实验，观察到生成物中出现黑色固体，则该黑色固体是（填化学式），试写出相应的化学反应方程式_________________________________。（3）为了探究黑色固体成分，小刘同学进行了下列探究。探究反应中CO2的来源：猜想①：CO2的来源于；猜想②：CO2的来源于；在上述两种来源中，（填序号）是CO2的主要来源。用图B和C装置实验的目的是。解析：（1）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑（2）C；4Na+3CO22Na2CO3+C（3）①空气②酒精燃烧或①酒精燃烧，②空气；②或①（注意前后对应）；验证空气中CO2是否参加反应或验证猜想。6.小青探究铜与稀硫酸在加热的条件下能否发生反应的实验时，发现加热沸腾一段时间后，溶液开始变色，同时产生较多的气泡。生成的是什么气体呢？[提出猜想]①可能是H2；②可能是O2；③可能是SO2任何的猜想都要有依据，则小青提出猜想的依据是：____。[查阅资料]①铜与热的浓硫酸反应产生SO2；②SO2与Ca(OH)2反应生成难溶的CaSO3。[实验验证]请你根据以下实验条件，设计实验验证小青的猜想，并将相关内容填在下表。仅限选择的用品和试剂：试管；带火星的木条、澄清石灰水。实验步骤实验操作预期现象和结论第一步第二步[交流与讨论]经验证，猜想③正确，为此，小青作了如下解释：加热使溶液中的水不断蒸发，硫酸浓度逐渐增大，当达到一定浓度时，硫酸跟铜反应产生SO2气体。你觉得小青的解释_______（填“合理”或“不合理”）。[提出猜想]质量守恒定律（或从物质组成元素的角度）（1分）[实验验证]（合理均给分）实验步骤实验操作预期现象和结论第一步将气体通入盛有足量澄清石灰水的试管中（1分）若石灰水变浑浊，则气体是SO2，猜想③正确（1分）；否则气体不是SO2（1分）第二步用试管收满气体，然后把带火星的木条伸入试管内（1分）若木条复燃，则气体是O2，猜想②正确（1分）；否则气体是H2，猜想①正确（1分）或实验步骤实验操作预期现象和结论第一步用试管收满气体，然后把带火星的木条伸入试管内（1分）若木条复燃，则气体是O2，猜想②正确（1分）；否则气体不是O2（1分）第二步将气体通入盛有足量澄清石灰水的试管中（1分）若石灰水变浑浊，则气体是SO2，猜想③正确（1分）；否则气体是H2（1分）[交流与讨论]合理（2分）