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专题八实验探究题知识储备一、常见物质的检验1.常见离子的检验(1)H＋：取少量试剂，①滴加紫色石蕊溶液，溶液变；②加入碳酸钠等碳酸盐或碳酸氢盐，；③加入铁粉等活泼金属，金属逐渐溶解，有气泡产生。(2)OH－：取少量试剂，①滴加无色酚酞溶液，溶液变；②加入铜盐(或铁盐)溶液，有蓝色(或红褐色)沉淀产生。(3)NH＋4：加入碱溶液加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变的、有刺激性气味的气体。(4)CO2－3：加入钙盐(或钡盐)溶液，然后再加入稀硝酸，先产生，后观察到有产生。【温馨提示】更多离子的检验详见专题三2.常见气体的检验(详见专题三)二、混合物的检验(存在干扰)1.混合气体成分的检验如何验证混合气体中含有H2、CO和CO2三种气体(将混合气体依次通过A～G装置)：(1)装置A中的试剂是。(2)证明混合气体中含有CO2的现象是。(3)装置B的作用是；装置C的作用是。(4)证明混合气体中存在CO的现象是_________________________。(5)证明混合气体中存在H2的现象是。2.如何证明某固体混合物中同时含有NaHCO3和Na2CO3？【查阅资料】①NaHCO3溶液和Na2CO3溶液均呈碱性；②NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；Na2CO3固体受热不分解；③碳酸氢钙易溶于水。(1)不能通过滴加酚酞溶液证明碳酸钠的存在，原因是；要证明固体混合物中含有碳酸钠，应先向混合物中加入足量水，使固体完全溶解，再向混合溶液中加入溶液，实验现象为。(2)请你设计实验证明固体混合物中含有碳酸氢钠。①方案1：将混合物进行，并将产物通入中，观察到_____________。②方案2：先向混合物中加入足量水，使固体完全溶解，再向混合溶液中加入足量溶液，除去碳酸钠，然后进行过滤，向滤液中加入___________，观察到。3.如何证明某固体混合物中同时含有NaOH和Na2CO3？(1)要证明混合物中含有碳酸钠应加入的试剂为，实验现象为。(2)请你设计实验证明混合物中是否含有NaOH。_____________________________________。4.如何证明某黑色混合物中同时含有铁粉、炭粉、MnO2和CuO？(1)用物理方法可以检验出其中含有铁粉，该方法为。(2)取除去铁粉后的少量黑色固体加入到中，可检验出混合物中含有CuO。(3)请你设计实验证明混合物中含有炭粉和MnO2。方案：将除去铁粉和CuO的混合物点燃，有火星产生，证明含有；取少量除去铁粉和CuO的混合物于试管中，加入过氧化氢溶液，很快观察到，将带火星的木条伸入该试管中，木条复燃，证明混合物中含有。微技能突破微技能1猜想与假设考向1反应后物质成分的猜想例1某同学将一定量稀硫酸加入盛有NaOH溶液的小烧杯中，实验中未观察到明显现象，于是他对反应后溶液中溶质的成分产生了质疑。【提出问题】反应后溶液中溶质的成分是什么？【作出猜想】针对疑问，大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下：猜想1：Na2SO4猜想2：Na2SO4和H2SO4猜想3：猜想4：Na2SO4、H2SO4和NaOH乙组同学对以上猜想提出质疑，认为猜想4不合理，理由是。例2同学们将打磨过的镁条放到装有蒸馏水的试管中，发现镁条表面有少量气体产生，同学们对产生的气体很感兴趣，于是进行了如下探究。【提出问题】产生的气体是什么？【猜想与假设】猜想一：H2猜想二：CO2猜想三：O2经过讨论，同学们一致认为猜想不合理，原因是。方法指导1.反应后溶液中溶质成分的猜想：A＋B→C＋D(沉淀或气体或水)反应后溶液中溶质成分的猜想从“生成物一定有，反应物的一种可能过量”来思考，则有：①恰好完全反应―→溶液中的溶质：C②A过量―→溶液中的溶质：C、A③B过量―→溶液中的溶质：C、B错误猜想：离子在溶液中不能共存，如A、B在同一猜想中。2.反应后固体或气体成分的猜想：①根据质量守恒定律判断：化学反应前后元素种类不变。如反应物中没有碳元素，则生成物中就没有二氧化碳。②根据物质的颜色判断：如所得固体为黑色，则该固体中一定没有红色的铜。考向2有关物质成分的猜想例3现有一包黑色固体粉末，可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种，某化学兴趣小组通过实验探究其成分。(1)提出问题：该黑色固体粉末成分是什么？(2)作出猜想：猜想一：混合固体是炭粉、CuO猜想二：混合固体是炭粉、Fe3O4猜想三：混合固体是猜想四：混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4方法指导混合物的成分是A、B、C中的两种或三种，则猜想为：①混合物的成分是：A、B②混合物的成分是：A、C③混合物的成分是：B、C④混合物的成分是：A、B、C注：若猜想中存在可以直接反应的物质，则猜想不合理。微技能2实验方案设计例4某化学兴趣小组的同学学习了“质量守恒定律”后，设计了如图所示实验，并对反应后烧杯中废液的成分进行了探究：【提出问题】废液中所含溶质是什么？【猜想与假设】猜想1：NaCl猜想2：NaCl和HCl猜想3：猜想4：NaCl、Na2CO3和HCl李东同学认为猜想4不合理，理由是(用化学方程式表示)。【实验探究】实验操作实验现象实验结论①取少量反应后的溶液于试管中，向其中加入一小块锌粒无明显现象猜想不成立②取少量反应后的溶液于试管中，向其中滴加溶液猜想3成立方法指导1.实验操作、现象、结论之间常存在一定的联系：物质＋试剂――→反映现象――→决定结论2.解答方法第一种：根据实验步骤和现象完善结论。即根据实验步骤和对应的实验现象以及物质的性质判断是否存在要验证的物质，继而得出结论。第二种：根据实验结论完善实验现象或步骤。存在两种情况：①试剂和现象之间相互确定；②根据实验操作所选试剂和结论确定现象。可以根据第一种方法进行反推，然后确定试剂和现象。微技能3反思与评价、拓展与延伸例5(2016江西)央视频道《是真的吗？》栏目中有一段视频：将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条，然后两头分别连接电池的正负极，观察到“锡纸”立即燃烧。据此，小晟同学取某种“锡纸”进行了以下探究：(1)“锡纸”燃烧的原因：“锡纸”两端接入电池两极后造成短路致使“锡纸”燃烧，从燃烧的条件分析：开始“锡纸”不燃烧但短路后却能燃烧的原因是(填“与氧气接触”或“温度达到着火点”)。(2)探究“锡纸”中金属的成分：“锡纸”中的金属是锡吗？【查阅资料】①“锡纸”是锡箔或铝箔和纸粘合而成；②锌粉是一种深灰色固体；③锡(Sn)与酸或盐溶液反应生成正二价的锡盐。【提出猜想】猜想Ⅰ.“锡纸”中的金属是锡；猜想Ⅱ.“锡纸”中的金属是铝。【进行实验】设计方案并进行实验实验操作实验现象实验分析与结论取打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加氯化锌溶液“锡纸”表面有深灰色固体析出根据实验现象，结合金属活动性顺序可知猜想(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)成立；反应的化学方程式为_______【交流讨论】①实验中打磨“锡纸”的目的是；②下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是(填序号)。A.氯化铜B.硝酸银C.硫酸钠D.硫酸亚铁【拓展应用】电器短路会引起火灾，我们要严加防范。如果电器着火应该采取的灭火方法是。方法指导1.反思与评价对试题情境中所呈现的猜想与假设、实验方案、实验装置、实验操作、实验步骤以及结论等作出评价，对探究学习活动进行反思，实验评价的角度可以从以下两个方面进行分析：(1)科学可行：①实验原理是否正确、可行；②实验操作步骤是否简单、科学；③实验现象是否明显，易于观察、记录；④实验结果是否与实验目的一致。(2)“绿色化学”：①原料是否无毒无害；②原料利用率以及生成物的产率是否较高；③合成过程中是否对环境造成污染；④实验过程是否安全。实验设计尽量避免选用有毒药品和具有一定危险性的操作，若必须选用，应在设计方案中给出明确提示和预防措施，避免危险发生。2.拓展与延伸主要设问角度有：(1)实验探究过程中的知识拓展或补充。(2)对探究结果的应用。对该试题中涉及的初中化学知识进行延伸，要求学生熟悉、掌握教材知识的同时，具有知识衔接、迁移能力，题给资料的应用能力。如实验药品的替代物质，废液的处理方法，物质性质的应用或注意事项等。专题分类训练类型1物质组成成分的探究1.(2019江西)足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇，并对其成分进行如下探究。【查阅资料】①嗅盐是由一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成，能释放出氨味气体，对人体神经会产生强烈的刺激作用，但过量吸入会危害健康。②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么？【实验探究】填写表中空格。实验小军的实验小英的实验方案嗅盐与____(填一种物质)混合研磨现象闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝________________________结论嗅盐中含有NH＋4嗅盐中含CO2－3确认了小军的实验结论证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵【质疑】小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验(方案见上表)，进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有离子的可能性。【继续探究】同学们利用如图装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。反应原理：(NH4)2CO3＋2NaOH=====△X＋2NH3↑＋2H2O，其中X的化学式为。第1题图【数据记录】实验称取样品质量为m1，反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m2和m3，反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。【数据处理】通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。【反思与评价】关于该实验的说法正确的是(填序号，双选)。A.嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为：48（m3－m2）17m1×100%B.倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸C.可以用浓硫酸替代稀硫酸D.停止加热后要通入一段时间空气，否则测定结果会偏小2.(2014江西)某兴趣小组同学为了探究干电池中物质的成分，将电池剥开时闻到异味且发现有黑色物质。【提出问题】为什么有异味？黑色物质的成分是什么？【网络搜索】干电池的成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质。【实验设计】同学们分别设计实验进行探究。实验Ⅰ.小婧取适量黑色物质与混合置于研钵内研磨，嗅到氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐。实验Ⅱ.小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉，他采用的方法是。实验Ⅲ.小明将黑色物质加入适量的水中搅拌，静置后过滤，取滤渣进行实验。实验步骤实验现象实验结论①取适量黑色滤渣装入试管中，再加入过氧化氢溶液________有气体生成②立即向上述试管中________________木条复燃该气体是氧气上述实验中产生氧气的化学方程式为，据此小明认为黑色物质中一定含有二氧化锰。【交流讨论】大家对小明的结论提出了质疑。(1)小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的质量和在反应前后都没有发生变化。(2)小仪认为除了小莹考虑的因素外，另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解也有催化的作用。【结论与反思】(1)干电池中一定含有铵盐，可能含有二氧化锰，一定不含有铁粉。(2)面对网络信息，我们要去伪存真，不应盲从。3.[2019江西样卷(二)]化学兴趣小组的同学发现实验台上有一瓶标签残缺的试剂(如图)，同学们为确定原瓶中是何种溶质进行了如下探究。第3题图【提出猜想】猜想一：亚硫酸钠猜想二：硫酸钠猜想三：碳酸钠猜想四：氯化钠上述猜想中一定不合理的是。【查阅资料】①亚硫酸盐的化学性质与碳酸盐相似。②SO2能使石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色，CO2不能使品红溶液褪色。【进行实验】小昊和小天分别设计方案进行实验。(1)小昊取少量该溶液于试管中，滴加盐酸，产生大量气泡；然后将产生的气体通入品红溶液，观察到的现象为，猜想一正确。(2)小天取少量该溶液于试管中，先滴入足量稀盐酸，然后滴入足量氯化钡溶液，产生大量白色沉淀，猜想正确；滴入氯化钡溶液后试管中发生反应的化学方程式为。【交流反思】(1)小天认为可用澄清石灰水代替小昊方案中的品