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第20讲综合探究题专题（2）扬大附中东部分校马艳刘娟梁雪峰吴晓玲高效课堂【高效课堂】1．研究课上，小明同学为了探究氨气（NH3）的某些性质，做了以下实验，下图中从左向右依次是他做的实验及相应现象。将水挤入红色喷泉水+酚酞干燥氨气水通过实验，小明同学可得出氨气的三点性质，分别是：①；②；③。2．某中学化学兴趣小组，用自制的酸碱指示剂对KNO3、NaOH、HCl等溶液的酸碱性进行测定，结果记录如下：植物的汁液在HCl溶液中在KNO3溶液中在NaOH溶液中牵牛花瓣红色紫色蓝色胡萝卜橙色橙色橙色月季花瓣浅红色红色黄色经过探究，发现根本不宜作酸碱指示剂，这三种物质中理想的指示剂是3．实验室用铁、氧化铜、硫酸为原料制取铜，某同学设计了两个实验方案；H2SO4H2CuOCuA.FeB.CuOH2SO4CuSO4FeCu两个实验方案中，最好的是，理由是。【高效课堂】知能内化：1．①密度比空气小②易溶于水③氨气溶于水后显碱性。2．胡萝卜；牵牛花瓣汁液3．B方案B安全、简便、节约原料专题突破：题型一进行猜想与假设类例题1室验室开放日，我与小娜、小佳、小华、小丽等同学来到实验室，看到实验桌上摆放着四瓶无标签的试剂，分别是两瓶固体和两瓶液体，我们决定对“固体与液体”之间的反应进行一系列探究。⑴小娜同学从一瓶固体和一瓶液体中各取少量试剂于试管中进行混合，立即产生了一种无色气体，对气体是何物质，同学们进行了大胆的猜想，小佳同学的猜想可能是①；②；……。⑵我想设计一个实验证明小佳同学猜想①是正确的，实验设计如下：实验步骤现象及结论专题突破：题型一进行猜想与假设类⑶小华想用右上图给定的收集装置收集一瓶小佳同学猜想②中的气体，则气体由（填a或b）端进入。⑷小丽同学从另外两瓶试剂中各取少量试剂于试管中，发现混合后，固体发生了变化，但无气泡放出。同学们对加入试管中的固体和液体从不同的反应类型、物质类别等方面进行了大胆的猜想：猜想一：；猜想二：；猜想三：；思路点拨这是一道联系化学实验室中常有的实际问题而出的实验探究题。主要考察和培养学生发现问题、研究问题和解决问题的能力。解题应注意到：⑴猜想要合理，即有一定的依据。依据初中化学知识应能知道，固体+液体无色气体有哪几种可能，就有几种猜想。⑵实验方案（步骤或操作）一定要与猜想对应。⑶此气体收集方法是排空气法，确定气体进口应考虑气体与空气的密度大小。⑷各种猜想要符合题意，要抓住固体变化、无气泡放出等重要现象做依据。答案（1）①CO2；②H2（或O2……）（2）如①是CO2（或H2；或O2……）实验步骤现象及结论将气体通入澄清石灰水中（将试管口堵一会儿，点燃此气体；或将带火星的木条插入试管中…）…石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。[或能燃烧，产生淡蓝色火焰；或听到爆鸣声，则证明是氢气；或木条复燃，证明是氧气……）（3）②中如果是氢气填a（如是氧气或二氧化碳填b）（4）猜想一：金属与盐溶液发生置换反应；猜想二：金属氧化物与酸溶液反应；猜想三：碱与酸溶液发生复分解反应；猜想四：氧化物（如CaO）与水发生化合反应猜想五：可溶于水的固体物变式训练将一块光亮的纯铜片放在酒精灯火焰上灼烧，表面变黑。对黑色物质的来源，提出你的二个预测（假设），并设计一个或几个实验来证明你预测的正确性。预测序号实验步骤和方法现象和结论预测1：可能来源于预测2：可能来源于预测序号实验步骤和方法现象和结论预测1：可能来源于铜与氧气生成的氧化铜把附有黑色物质的铜片插入稀硫酸中（加热、插入、可重复多次）黑色物质溶解，形成蓝色溶液，则黑色物质是氧化铜预测2：可能来源于酒精未充分燃烧产生的碳黑附着在铜片上把附有黑色物质的铜片插入稀硫酸中黑色物质不小时，则黑色物质是碳黑答案专题突破：题型二设计探究方案类例题2化学反应往往伴随着一些现象发生，但二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应没有明显的现象。某小组的同学为了验证二氧化碳确实与氢氧化钠溶液发生了反应，他们分别设计了如下图所示的两种装置。请回答：⑴照装置A挤压胶头滴管，可观察到U形管中的红墨水液面左高右低，甚至红墨水被吸入集气瓶中，原因是化学方程式为：专题突破：题型二设计探究方案类⑵按照装置B，把胶头滴管中的NaOH溶液挤入烧瓶中，松开铁夹，此时可看到的现象是：⑶现有石灰石、稀盐酸、NaOH溶液、澄清石灰水等药品，同学们设计了一个制取CO2、并证明CO2确实与NaOH溶液发生了反应的实验装置。请模仿右图的“图例”，在右图虚框中直接补画出完整的实验装置图。图中试剂能证明CO2确实与NaOH溶液发生反应的实验现象是专题突破：题型二设计探究方案类⑷为了进一步证实CO2与NaOH溶液已经发生了反应，同学们双设计了如下方案：取⑶实验后的NaOH溶液，第一组同学滴加，现象为；第二组同学滴加，现象为。他们虽然看到的现象不同，但都能证实CO2与NaOH溶液发生了反应。⑸通过本实验的探究，我们得到一个启示：保存氢氧化钠溶液时应该。思路点拨该题是一道一实验为基础的综合性探究题。第⑴⑵现象的原理都是NaOH与CO2的反应使瓶内气压减小，从而使红墨水移动，或形成红色喷泉。在完成实验装置图时，应注意长颈漏斗插入液面以下，广口瓶中的导管也应插入液面以下，导出气体的导管伸入广口瓶内部少许。答案⑴压强减小，红墨水被大气压压入集气瓶CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O⑵烧瓶中形成红色喷泉⑶绘图石灰水a不变浑浊⑷稀酸冒气泡CaCl2溶液产生白色沉淀⑸密封保存变式训练已知过氧化钠加入水中发生了如下反应：，过氧化氢又能分解放出氧气。（1）检验过氧化氢的实验方法是____________________，溶液中发生反应的化学方程式是___________________________。（2）小华为了证明过氧化钠加入水中生成了氢氧化钠，在生成的溶液中滴加了几滴无色酚酞试液，观察到的现象是溶液先变红后褪为无色。请你对此现象进行探究。（只要提出假设、方案，不需要说出方案实施的具体结果。）假设一：生成的过氧化氢使溶液褪色。方案一：在稀氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，再滴加过氧化氢溶液，观察溶液颜色变化。假设二：____________________。方案二：____________________。答案（1）向过氧化氢溶液中加二氧化锰或对其加热，用带火星的木条检验生成的气体（2）假设二：生成的氧气使溶液褪色方案二：在稀氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，再通入氧气，观察溶液颜色的变化专题突破：题型三形成结论或解释类例题3铝是重要的轻金属，广泛应用于航空、电讯和建筑等领域。铝亦有其特殊的性质，试根据以下信息填空或简答。(1)按金属的活动性顺序，铝比锌。但是将铝片和锌粒分别投入稀硫酸中，铝片表面产生的气泡却比锌粒少而慢。为了探究铝与酸反应的规律，小强将已被砂纸打磨过的相同大小的6枚铝片，分别放人下表所示溶液中进行实验。溶液现象溶液现象溶液现象①稀硫酸)一③稀硫酸(加入少量Na2SO4固体一⑤盐酸(1：4)＋②稀硫酸(加热)＋④稀硫酸(加入少量NaCl固体)＋⑥盐酸(37％)＋＋注：“一”表示铝表面产生气泡很小且慢；“＋”表示铝表面产生气泡较大且快。“1：4”表示用1体积的37％浓盐酸与4体积的水混合所得溶液。专题突破：题型三形成结论或解释类（１）根据上述表格内容，你认为铝与酸反应产生氢气的速率，除了跟酸溶液中氢离子浓度有关外，还可能受到、、、等多种因素的影响。(2)小芳将长条状铝片的一端放在酒精灯火焰上灼烧片刻，轻轻摇动铝条，受热一端会左右摇晃，却不像蜡烛那样滴落。为究其原因，小芳查阅资料得知：铝的熔、沸点分别是660℃、2460℃；氧化铝的熔、沸点分别为2054℃、2980℃。请解释上述实验现象：。思路点拨⑴由金属活动性顺序我们可知，铝比锌活泼。从上面实验探究的现象我们可以得出：铝与浓盐酸反应最快是两个“+”，其次铝与稀盐酸、铝与稀硫酸且加入少量氯化钠固体、铝与稀硫酸在加热的条件下，反应较慢的是铝与稀硫酸和铝与稀硫酸加少量硫酸钠固体。通过比较我们可以看出，铝与酸反应产生氢气的速率可能与氢离子浓度（⑤和⑥比较），氯离子的浓度（①和②比较）有关。(2)铝条加热后易变成氧化铝，而氧化铝的熔点高于铝。答案(1)活泼C1－SO42－温度ⅠⅡⅢ(2)加热条件下，铝表面易被氧化成致密的高熔点氧化膜。这层膜可以将膜内熔融的铝包裹起来，而不会产生滴落现象专题突破：题型四对探究过程的反思与评价类例题4为了测定蜡烛中碳、氢两种元素的质量比，某化学兴趣小组设计了如右图所示的实验。实验步骤如下：先分别称量蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量。按图示连接好仪器装置，点燃蜡烛，同时从a导管口抽气。一段时间后熄灭蜡烛，再分别称量蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量。实验数据如右表。ⅠⅡⅢ蜡烛装置Ⅱ装置Ⅲ反应前的质量/g１５．８１８２．３２１２．２反应后的质量/g１４．４１８４．１２１６．６(1)该实验中测得水的质量为g，二氧化碳的质量为g(2)由该实验数据计算，蜡烛中碳、氢元素的质量之比为(3)装置Ⅱ和装置Ⅲ的顺序能否颠倒?(填“能”或“不能”)。(4)理论上，装置Ⅱ和装置Ⅲ增加的总质量大于蜡烛失去的质量，其原因是(5)该实验能否准确测出蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的质量?(填“能”或“不能”)，思路点拨装置Ⅱ中的浓硫酸具有吸水性，能够吸收反应产生的水分，因此装置Ⅱ增加的质量就是生成水的质量；装置Ⅲ能够吸收二氧化碳，因此装置Ⅲ增加的质量就是生成二氧化碳的质量；由于该反应并不在密闭的容器中进行，而是在空气中进行，空气中含又二氧化碳和水，所以装置Ⅱ、Ⅲ分别还可以吸收空气中的水和二氧化碳；因此该装置不能准确地测出蜡烛中碳、氢元素之间的质量比。该装置的顺序不能颠倒，因为装置Ⅲ既能吸收二氧化碳也嫩吸收水。答案(1)1．84．4(2)6：1(3)不能(4)与消耗的蜡烛比较，生成的二氧化碳和水中增加了参加反应的氧气所含氧元素质量(5)不能空气中的水和二氧化碳也能被装置Ⅱ、装置Ⅲ吸收变式训练为了探究植物的光合作用是否需要光，小刚同学设计并完成了如下图所示的实验。请你对他的实验进行分析，然后回答有关问题。（l）实验时首先将植物放在黑暗处，其目的是使叶片中的运走耗尽（选填‘脂肪’或‘淀粉）。（2）图中a选用的液体应该是（选填“酒精或“清水’）。（3）滴加碘液后叶片变成了蓝色，说明叶片中产生了。（4）小刚的实验设计中有不足之处，表现在没有设置实验。（5）请你写出完善该实验的具体方法。答案（l）淀粉（2）酒精（3）淀粉（4）对比（5）将叶片的一部分进行遮光处理作为对照；或选用两株植物做实验，黑暗处理后一株放在光下，一株继续放在黑暗处作为对照。【有效练习】1．青色的生虾煮熟后颜色会变成红色。一些同学认为这种红色物质可能就象酸碱指示剂一样，遇到酸或碱颜色会发生改变。就这些同学的看法而言应属于科学探究中的（）A．实验B．假设C．观察D．做结论2．厨房是同学们的家庭实验室，同学们可以利用家庭生活用品来做化学实验，对化学进行探究。下列实验不能利用厨房中的物品来完成的是（）A．探究铁制品在什么条件下生锈B.制取无壳鸡蛋C．鉴别食盐和纯碱D.检验自来水中是否含有氯离子3．报载一辆满载浓硫酸的槽罐车在路上因车祸翻倒，浓硫酸大量泄露。为了不污染旁边的水源，下列采取的措施适宜的是（）A.用水冲洗泄露的浓硫酸B.将熟石灰撒在泄露的浓硫酸上C.将氧化钡撒在泄露的浓硫酸上D.用土将泄露的浓硫酸掩埋【有效练习】4．对下列实验过程的评价，正确的是（）A．某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，证明该固体一定含有CO32-B．某溶液中滴加BaCl2，生成不溶于稀HNO3的白色沉淀，该溶液中一定含SO42-C．某无色溶液滴入酚酞试液显红色，该溶液不一定是碱溶液D．验证烧碱溶液中是否含Cl－，先加稀盐酸除去OH－，再加AgNO3溶液，有白色沉淀出现，证明含Cl－【有效练习】5.某班同学用右图装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的