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第二部分重点专题突破专题六实验探究题目录•类型一反应后物质成分的探究•类型二物质变质的探究•类型三标签受损类成分的探究•类型四混合物成分的探究•类型五金属性质的相关探究•类型六酸碱盐性质的探究•类型七教材实验拓展类探究•拓展类类型一反应后物质成分的探究(2016年4考，2015年3考，2014年2考，2013张家界26)例（2016益阳）化学课上同学们观察了老师的演示实验。【演示实验】向盛有少量NaOH溶液的试管中滴加CuSO4溶液。下课后，同学们发现静置后的试管底部是蓝色沉淀，上层是无色溶液，在老师指导下对无色溶液进行实验探究。【提出问题】上层无色溶液中的溶质是什么？【猜想假设】猜想（1）溶质是Na2SO4；猜想（2）溶质是Na2SO4和CuSO4；猜想（3）溶质是Na2SO4和_______（填化学式）。【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性。【讨论交流】经过讨论后，大家一致认为猜想（2）不成立，理由是_________________。【实验探究】同学们分组进行如下实验探究。选择的试剂实验操作实验现象实验结论或原理第一组酚酞溶液溶液变红①由第一、二组探究实验可得:猜想___成立；NaOH(3)硫酸铜溶液显蓝色选择的试剂实验操作实验现象实验结论或原理第二组CuSO4溶液生成蓝色沉淀②第二组探究实验中发生反应的化学方程式为________________________________________________________第三组X溶液……2NaOH＋CuSO4Na2SO4＋Cu(OH)2↓【反思与拓展】经过讨论后，同学们认为还可以滴加其他试剂到上层无色溶液中，也能得到同样的结论。你认为第三组滴加的X溶液可以是_____________（写一种即可）。紫色石蕊溶液【方法指导】【猜想假设】反应后物质成分的猜想存在两种情况：①只有生成物；②生成物和一种过量的反应物（注：因为两种反应物会发生反应，所以不能共存）。按照下列步骤提出合理的猜想：第一步：写出化学方程式A+B→C+D第二步：进行猜想恰好完全反应：反应后物质的成分为C、DA过量：反应后物质的成分为C、D、AB过量：反应后物质的成分为C、D、B【讨论交流】不合理猜想的判断方法：①猜想的物质是否含有有色物质；②猜想的物质之间是否能够发生反应；③猜想的物质是否含有反应物中未涉及的元素。【实验探究】第一步：确定所要检验的物质。①生成物C和D是一定存在的，无需检验②反应物的检验注：生成物如果对反应物的检验造成干扰，则需先除去生成物，再进行检验。AⅠBⅡ现象现象第二步：设计实验方案并得出结论。①掌握实验操作（试剂选择）、实验现象、实验结论三者之间的对应关系：物质+试剂现象结论（有无该物质）。②解答方法第一种：根据实验步骤和现象完善实验结论。常用的方法是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。反映决定这种存在两种情况：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。【解析】(1)【猜想假设】氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，该反应可能恰好完全反应，所得溶液为硫酸钠溶液，也可能存在其中一种过量，如果是氢氧化钠过量，则溶液中的溶质是氢氧化钠和硫酸钠；如果是硫酸铜过量，则溶液中的溶质是硫酸钠和硫酸铜。【讨论交流】硫酸铜溶液显蓝色，而实验中上层清液为无色，所以可以排除溶液的溶质是硫酸钠和硫酸铜，即猜想(2)不成立。【实验探究】第一组是利用氢氧化钠溶液显碱性，可使酚酞溶液变红色，通过滴加酚酞溶液，检验溶液中是否存在氢氧化钠；第二组是利用氢氧化钠与硫酸铜反应生生成硫酸钠和氢氧化铜蓝色沉淀，检验溶液中是否存在氢氧化钠，通过两组的实验证明了溶液中有氢氧化钠存在，即猜想(3)成立。【反思与拓展】要检验溶液中是否存在氢氧化钠，还可利用氢氧化钠能使紫色石蕊溶液变蓝色，或与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁白色沉淀，或与氯化铁溶液反应生成红褐色沉淀等进行检验。【变式练习】1.(2012衡阳)某化学兴趣小组查阅资料得知：过氧化钠(Na2O2)是一种黄色粉末，常温下能与二氧化碳反应产生氧气，常用在潜水艇中作供氧剂。该小组同学将过氧化钠与二氧化碳反应后，发现除了生成氧气，还生成一种白色固体。【提出问题】该白色固体是什么？【猜想】猜想a：碳酸钠猜想b：碳酸氢钠小周同学认为猜想b不成立，理由是反应物中没有___元素。氢【实验】取少量生成的白色固体于试管中，加入______，产生气泡，再将生成的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。【结论】猜想a成立。请写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：______________________________。【继续探究】过氧化钠能否与水反应？生成物是什么？（表格见下一页）【交流与反思】由于过氧化钠常温下能与二氧化碳和水反应，所以保存过氧化钠一定要_____。稀盐酸2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2密封实验步骤实验现象实验结论①取少量过氧化钠粉末于试管中，加入蒸馏水，再用带火星的木条伸入试管中产生气泡，________过氧化钠能与水反应生成氧气②向上述反应后的试管中滴加酚酞试液________所得溶液呈碱性，推断过氧化钠与水反应生成_____(填化学式)NaOH木条复燃溶液变红【继续探究】过氧化钠能否与水反应？生成物是什么？2.(2016昆明)在老师的指导下，小乐同学探究金属和盐溶液反应时，发现将钠放入MgCl2溶液中有气泡和白色沉淀产生。为了进一步探究，小乐同学将充分反应后的混合物过滤，得固体A和滤液B。【查阅资料】①钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。②MgCl2溶液呈酸性。【分析与思考】小乐同学根据所学知识对产生的气体和固体A进行判断：(1)产生的气体是____(填序号)。①CO2②H2③Cl2②(2)取A加入过量稀盐酸，A全部溶解，无气泡产生，则A的化学式是_________。【提出问题】滤液B中溶质的成分是什么？【猜想】猜想一：NaCl猜想二：NaCl、MgCl2猜想三：NaCl、NaOH猜想四：NaCl、MgCl2、NaOH小乐同学认为猜想___不成立，理由是____________________________。Mg(OH)2四MgCl2和NaOH会发生化学反应【实验探究】实验操作实验现象实验结论步骤一：取少量滤液B于试管中，滴加几滴无色酚酞，振荡，观察现象溶液________猜想三不成立步骤二：取少量滤液B于试管中，滴加适量NaOH溶液，振荡，观察现象产生白色沉淀猜想____成立二不变色【结论】在金属活动性顺序里，钠不能将位于它后面的金属从该金属的盐溶液中置换出来。【拓展】将钠与MgCl2固体隔绝空气加热到一定温度时，钠可以从MgCl2中置换出镁，该反应的化学方程式是_____________________________。2Na＋MgCl2Mg＋2NaCl△【探究流程】【解析】【分析与思考】(1)根据【查阅资料】的内容分析，钠放入氯化镁溶液中先与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此产生的气体是氢气，②正确。(2)钠放入氯化镁溶液中先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠，因此推测固体A是Mg(OH)2，结合“取A加入过量稀盐酸，A全部溶解，无气泡产生”，确定A是Mg(OH)2。【猜想】氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，二者不能共存，猜想四不成立。【实验探究】根据实验结论“猜想三不成立”，结合猜想三的内容为“溶质的成分是NaCl、NaOH”以及实验操作的内容分析，滤液中不含氢氧化钠，加入酚酞溶液后溶液不变色；根据实验操作的内容以及实验现象“加入氢氧化钠溶液产生白色沉淀”分析，该沉淀是氢氧化镁，滤液中含有氯化镁，猜想二成立。【拓展】根据题干信息，确定钠与氯化镁在隔绝空气和加热条件下反应生成镁和氯化钠。类型二物质变质的探究(2016衡阳33，2015年2考，2014年2考，2013年2考)例(2016衡阳)某化学学习小组的同学对一瓶久置的氢氧化钠的化学成分产生了兴趣，他们根据自己已学的知识进行如下探究，请你共同参与并填空：【猜想假设】猜想一：只有氢氧化钠猜想二：是氢氧化钠和碳酸钠的混合物猜想三：____________。只有碳酸钠【查阅资料】（1）BaCl2溶液显中性；（2）Na2CO3溶液与BaCl2溶液能反应产生白色沉淀。【实验探究】实验步骤实验现象实验结论（1）用小试管取少量固体样品加水完全溶解，再滴加过量BaCl2溶液产生白色沉淀猜想____不正确（2）取（1）中的少量上层清液于试管中，滴加酚酞试液_______猜想二正确，猜想三不正确一溶液变红【实验结论】该氢氧化钠样品已部分变质，其化学成分是NaOH与Na2CO3的混合物，引起NaOH变质的化学方程式为________________________________。【反思交流】（1）实验室应_____保存氢氧化钠。（2）某同学认为用CaCl2溶液代替BaCl2溶液也可以得到同样的结论，另一位同学认为不可以，理由是:CaCl2溶液和NaOH溶液相混合也会出现________，因为Ca(OH)2是_______________。微溶于水的物质2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O密封白色沉淀【方法指导】【猜想假设】针对物质变质问题提出猜想时，在了解变质本质的前提下可从没有变质、部分变质、完全变质三个方面入手。如针对氢氧化钠、氢氧化钙变质问题的探究。（1）首先确定变质本质：氢氧化钠、氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应，原理分别为：2NaOH+CO2Na2CO3+H2O、Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O。（2）确定成分没有变质→原样品，即NaOH［或Ca(OH)2］部分变质→原样品和变质生成的物质，即NaOH和Na2CO3［或Ca(OH)2和CaCO3］全部变质→变质后生成的物质，即Na2CO3（或CaCO3）【实验探究】验证氢氧化钠或氢氧化钙是否变质的方法详见氢氧化钠、氢氧化钙变质的探究。【解析】【猜想假设】氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，如果氢氧化钠全部变质，则其中只有碳酸钠；【实验探究】(1)氯化钡溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，根据实验现象，可知固体样品中含有碳酸钠，猜想一不正确；(2)向(1)中的少量上层清液中滴加酚酞试液，结合猜想二正确、猜想三不正确，说明溶液中含有氢氧化钠，则实验现象为溶液变红；【实验结论】氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水；【反思交流】(1)氢氧化钠露置于空气中容易变质，需密封保存；(2)氯化钙溶液中的钙离子与氢氧化钠溶液中的氢氧根离子结合，产生微溶于水的氢氧化钙，也会出现白色沉淀。【变式练习】1.(2016丹东)某化学兴趣小组对一包完全变质的生石灰干燥剂产生了好奇，为确定其成分展开如下探究：【提出问题】这包已完全变质的干燥剂成分是什么？【猜想】猜想Ⅰ：Ca(OH)2猜想Ⅱ：Ca(OH)2和CaCO3猜想Ⅲ：CaCO3【实验探究】(1)取少量样品于试管中，向其中滴加少量稀盐酸，无气泡产生。于是小莉认为没有CaCO3，小晶却不同意小莉的结论，理由是_________________________________________________________________。(或加入的少量稀盐酸只与氢氧化钙反应)加入稀盐酸的量不足(2)为进一步确定其成分，小组同学共同设计了如下方案，请你完成实验报告。实验步骤实验现象实验结论①取少量样品于试管中，加适量水溶解，向试管中滴加几滴酚酞溶液____________________猜想Ⅱ成立②另取少量样品于试管中，加适量水溶解，加入________________________溶液由无色变为红色过量的稀盐酸有气泡产生【实验反思】(1)步骤②中有关反应的化学方程式为_______________________________；_________________________