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物质的性质实验探究一、常见题型1.对物质在反应后的产物做出合理的推断并设计实验验证2.实验过程中实验装置的作用、实验仪器的选用和连接、装置有无缺陷作出判断3.由实验结果写出相应的化学方程式二、解题思路和方法1.哪怕物质从未见过，但其中运用的研究方法是课堂提及过的；实验原理也可能在自己所学反应式中找到相似处。因此必须课堂上的知识不能落下，且要及时复习所学知识2.仔细抓住题干、资料、探究目的三大点。探究目的能清晰做题过程，始终抓住这条主线不动摇。因为探究题多是未知物质探究，因此题干和资料是解题突破口（重抓给出的未知物性质、相关反应原理）3.注重积累和过程素养培养。探究题综合性强，研究广泛。所以不能一成不变用一个思路去解决问题。因此要主动多加积累这种题型，学到一种新方法马上做好笔记。最好把每次考试的实验探究题都用一个本子记录下来（试题、答案、解决思路）三、典例分析【例1】三聚氰胺（化学式为C3H6N6）是一种白色结晶粉末，因其低毒、含氮量高，俗称“蛋白精”。不法分子为了提高奶粉中的蛋白质含量而加入三聚氰胺，导致发生婴幼儿泌尿结石病例。某化学兴趣小组同学欲通过三聚氰胺的制取原理探究相关问题：【查阅资料】（1）化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺。即以尿素[化学式CO(NH2)2]为反应物，硅胶为催化剂，在380℃至400℃的温度下，沸腾反应、冷凝得到三聚氰胺，同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味。（2）NO是无色气体，不溶于水，在空气中能迅速氧化为棕色NO2气体。【提出问题】反应生成的两种气体是什么？【假设猜想】根据资料及反应物判断，生成的两种气体可能是：①二氧化碳和水蒸气②二氧化碳和氨气（NH3）③二氧化碳和氮气④二氧化碳和二氧化氮提出以上猜想的依据是；你认为合理的猜想是（填序号），理由是。【设计实验】同学们在老师的指导下，设计如图所示的实验模拟制取三聚氰胺，并验证猜想。【实验现象和分析】（1）A装置的作用是。（2）实验时观察到B中棉花变红，证明生成了，同时看到D中现象，说明还生成了二氧化碳。（3）C中浓硫酸的作用是。【实验结论】根据资料和实验现象分析可知，用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为。【例2】已知浓硫酸与焦炭在加热的条件下能发生反应，生成三种氧化物．某校研究性学习小组对此进行以下一系列的探究活动．【提出猜想】浓硫酸与焦炭在加热条件下反应，生成H2O、SO2和CO2．【查阅资料】经查阅资料得知：①CO2、SO2均可使澄清石灰水变浑浊；②SO2可使品红溶液的红色褪去，而CO2不能；③SO2可与酸性的KMnO4溶液反应使其褪色，而CO2不能；④无水CuSO4为白色粉末，遇水可生成蓝色胆矾．【实验探究】用以下A-D四个装置组装成一套完整的实验装置，然后进行实验，验证猜想．（1）本实验的发生装置应选用如下图所示三种装置中的装置_______________（填序号）．（2）为了验证三种产物，达到预期的实验目的，整套实验装置的正确组装顺序是（按导管口连接的先后顺序）：发生装置导管口（3）实验过程中，同学们观察到装置D中的无水CuSO4变为蓝色，由此得出产物中有_______________的结论；同时还观察到以下实验现象：装置C中品红溶液（I）和酸性高锰酸钾溶液都褪色，品红溶液（Ⅱ）不褪色；装置B中澄清石灰水变浑浊．装置C中品红溶液（I）褪色，说明产物中有_______________，酸性KMnO4溶液的作用是_______________，品红溶液（Ⅱ）不褪色，说明_______________；装置B中发生反应的化学方程式是______________________________（4）能确认反应产物中有CO2的实验现象是_________________________________．【实验结论】本实验提出的猜想_______________（填“成立”或“不成立”）；浓硫酸与木炭反应的化学方程式是______________________________．【例3】叠氮化钠(NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某化学小组同学对其进行下列研究。【查阅资料】①NaN3受撞击会生成Na、N2②NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成。③碱石灰是CaO和NaOH的混合物。④NaN3的制备方法是：将金属钠与液态氨反应制得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和氨气（NH3）。【问题探究】（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3迅速分解，写出该反应的化学方程式。（2）工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，其原因是（用化学方程式表示）。（3）为测定某工业级NaN3样品中含有Na2CO3的质量分数，化学小组同学设计了如下实验装置。①小明同学认为通过测定装置I中反应前后B的质量差，再通过相应计算，就可测定Na2CO3的纯度，小组内同学通过讨论认为不可以，其理由可能是。②小刚同学在大家讨论的基础上，设计了装置II。请分析：装置II中A的作用是_____；若无装置C，对测定结果造成的影响是（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；装置E的作用是。③根据装置II，小组同学设计的实验步骤有：a．称量装置D。b.称量样品，检查装置气密性。c.打开弹簧夹，鼓入空气。d.打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞和玻璃塞。其正确顺序为（填字母序号，可重复）。【例4】蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤，某小组同学决定对蚁酸进行探究。[提出问题]蚁酸有什么性质？[查阅资料]1．蚁酸化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH2．该酸与火碱中和的反应方程式为：HCOOH+NaOH=====HCOONa+H2O3．蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物4．碳酸钠和氯化钙可以发生复分解反应5．白色无水硫酸铜遇到水变蓝[实验探究一]探究蚁酸的酸性。（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加，观察到溶液颜色变成红色，说明蚁酸溶液显酸性。（2）将碳酸钙加入到盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生。写出该反应的方程式。[实验探究二]探究蚁酸分解的两种产物。【猜想】①小芳同学猜测生成物是水和二氧化碳②小明同学猜测生成物是水和___________。两位同学都认为有水生成的依据是__________________________________。【实验】实验]为了确认蚁酸分解的所有产物，两位同学共同设计实验，对仪器进行组装，正确的连接顺序是________________________（填写接口序号）【结论】分析实验现象后，证明小明的猜想是正确的。【讨论】从环保的角度考虑，上述装置的缺陷是____________________________。实验中两次用到澄清石灰水，他们的作用分别是________________、__________________涉及到的化学方程式是：。【拓展】当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你会选择的物质是。A．稀氨水B．食醋C．苏打水（碳酸钠水溶液）D．食盐水（氯化钠水溶液）【例5】已知木炭粉（假设木炭粉中不含杂质）和氧化铁粉末在加热条件下能发生化学反应，某兴趣小组对该反应展开了如下的探究活动。【查阅资料】将CO通入氯化钯溶液中，会出现黑色沉淀。【实验过程】同学们设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)。⑴探究反应中产生气体的成分称取9.0g氧化铁和1.2g木炭粉，混合均匀后进行实验。打开止水夹a通一段时间的氮气，关闭a。再对木炭粉和氧化铁粉末的混合物加热一段时间，观察到澄清石灰水变浑浊，氯化钯溶液中出现黑色固体。木炭粉与氧化铁粉末反应一定生成了气体；E处酒精灯的作用是；B中发生反应的化学方程式为；加热前通一段时间氮气的原因是。⑵探究反应后剩余固体的成分【提出猜想】猜想1：只含有铁；猜想2：含有铁和木炭；猜想3：含有；猜想4：含有铁、木炭和氧化铁。【实验验证】小组同学测得剩余固体质量为6.6g，将剩余固体置于烧杯中，向其中加入足量的稀盐酸，固体全部溶解且有大量气泡出现，猜想不成立的是，剩余固体中含有的物质及质量分别为。【例6】（宜宾）Mg与NH4Cl溶液反应，除生成MgCl2外，还有气泡产生。为确定气体的成分，进行下列实验探究：ABCDE澄清氢氧化氯化钯石灰水钠溶液溶液【假设与猜想】气体可能是HCl，NH3，H2中的一种或几种。【查阅资料】①NH3＋HCl＝NH4Cl②NH3＋H2SO4＝(NH4)2SO4【实验探究】（1）假设HCl不存在。为了探究其他气体是否存在，设计了如下实验装置：①A中观察到____________________，证明有NH3；②B中玻璃管内观察到____________________证明有H2；③浓硫酸的作用是_____________________________。【实验结论】Mg与NH4Cl溶液反应生成盐，NH3和H2。写出化学方程式__________________【实验反思】综合以上信息和实验结论，有同学认为不需要单独检验HCl，就能证明HCl不存在。请评价这种说法是否合理______（填“是”或“否”），理由是____________________________。【例7】（2015南京）小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时，发现生成的气体有刺激性气味，于是进行了探究。【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味？【查阅资料】（1）6H2SO4（浓）+2FeFe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑（2）SO2可使品红溶液的红色褪去，且溶于NaOH溶液中【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物中可能有二氧化硫。【实验探究】小明用图甲所示的装置进行实验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。△请帮助小明完成下表：A中硫酸浓度实验现象A中生成气体成分B中品红溶液D中品红溶液爆鸣实验实验一98%__________不褪色无爆鸣声只有SO2实验二45%稍有褪色不褪色有爆鸣声实验三25%__________不褪色_________只有H2【实验结论】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物可能不同，当硫酸浓度达到足够大时，生成的气体产物中有二氧化硫。【交流反思】（1）写出实验三中铁与硫酸反应的化学方程式：_________________。写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式：_____________________。（2）实验一中C装置的作用是_________________________________。【例8】实验室有瓶黑色粉末药品，标签为MnO2，化学小组同学在加热该药品时，发现有气泡产生（如图一所示），于是他们对这个异常现象进行了探究。（1）对气体成分的探究：加热二氧化锰样品，用燃着的木条靠近试管口，木条熄灭。将气体通入澄清的石灰水，发现石灰水变浑浊，产生的气体是（2）对气体来源的探究：【假设1】甲同学认为：该气体来自于试管中的空气，请你设计实验证明该假设不成立实验步骤及现象：____________________________________________________________结论：假设不成立。【假设2】乙同学认为：二氧化锰样品中可能混有炭粉，炭粉发生反应生成了该气体。他设计了如图二所示的实验进行研究，其中B装置的作用是检验A中反应是否完全，B中的试剂是____________，实验中观察到D处澄清石灰水变浑浊，D中发生反应的化学方程式是________________________________________。他又用氮气代替空气（氮气不参与该实验中的任何反应），重复上述实验，发现D处澄清的石灰水也变浑浊。【结论】通过乙同学的实验证明，二氧化锰中混有炭粉，炭粉与__________反应产生了这种气体。【延伸拓展】如果是氧化铜中混有炭粉，则图二中C处的现象为______，反应的化学方程式为