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第六部分专题突破专题四化学实验探究类型一有关物质成分的探究（5年2考）物质成分的探究大致可以分为两类：一类是探究混合物中（固体或气体混合物）物质组成的成分；另一类是探究常见物质在发生化学反应后生成物的物质组成探究。知识梳理1.对混合物中物质组成成分的探究：常涉及初中常见的固体物质或气体物质，解题时根据物质的物理性质及化学性质来加以区分，对混合气体的探究，要注意检验的先后顺序。2.对物质在发生化学反应后生成物的物质组成探究：若探究反应后物质的元素组成，则可根据质量守恒定律进行分析；若对反应后物质的组成进行探究，则常涉及酸碱盐之间的复分解反应及常见的置换反应。反应后溶液中的溶质一定有可溶于水的生成物存在，还应考虑可溶于水的反应物是否过量。一定存在的物质不需要检验，只需检验过量的反应物。考点精炼1.小意对自己使用的一节废旧干电池进行了系列探究。老师提供如下信息：①干电池的主要成分见图6-4-1，A还含有一种盐，且该盐中阴离子是SO42-、CO32-、Cl-中的一种。②碘溶液能使淀粉变蓝。③NH4Cl、NaCl固体溶于水分别会解离出NH4+与Cl-、Na+、Cl-。小意首先剥开电池锌壳时，闻到一股刺激性气味。【猜想】该盐可能是铵盐。【实验①】取A，滴加少量碘溶液，有蓝色出现。【实验②】取少量A与熟石灰混合置于试管中，微热，产生刺激性气味的气体，该气体能使无色酚酞溶液变红。【实验③】取一定量的A，溶于适量的水中，静置，过滤。分别取4份滤液：第1份测得溶液pH＜7；第2份滴加稀盐酸，无现象；第3份滴加氯化钡溶液，无现象；第4份滴加硝酸银溶液，有白色沉淀。依据小意的实验探究，回答以下问题：(1)【实验②】中刺激性气味的气体水溶液呈___性(填“酸”“碱”或“中”)。(2)【实验③】第2、3份中的实验可分别排除_____、______(填离子符号)的存在。碱CO32-SO42-(3)以上实验证明，A主要是由_______(填化学式)和淀粉混合而成。(4)为证明【实验③】第1份的现象，可通过测定NaCl溶液的pH=7作对比，从而推出上述盐溶液pH＜7的原因与该盐中的______(填离子符号)有关。(5)第4份滴加硝酸银溶液反应的方程式为__________________________________。NH4ClNH4+2.馒头、面包等发面食品的一个特点是面团中有许多小孔，他们使发面食品松软可口。小明学习相关化学知识后，将家里制作馒头用的白色粉末带到实验室与兴趣小组的同学一起进行探究。【初步探究】取少量白色粉末于试管中，加适量水，测得溶液的pH＞7，说明溶液呈___性。【提出问题】白色粉末成分是什么？【查阅资料】(1)碳酸钠、碳酸氢钠都可用于制作发面食品。(2)碳酸氢钠不稳定，受热易分解生成二氧化碳和水等；碳酸钠很稳定。碱【猜想与假设】猜想Ⅰ：碳酸钠；猜想Ⅱ：碳酸氢钠。【实验探究】甲乙兴趣小组设计不同实验方案进行探究。甲组方案：如图6-4-2甲，取适量白色粉末于试管中，将导管伸入澄清石灰水，加热，澄清石灰水变浑浊，猜想Ⅱ正确。写出装置B中反应的化学方程______________________________。乙组方案：用如图6-4-2乙所示装置作为反应容器，准确测量生成气体的体积以判断白色粉末的成分。分别向盛有碳酸钠、碳酸氢钠和白色粉末的锥形瓶中，注入等体积、等浓度的足量的稀盐酸，记录如下表：实验①的化学反应方程式为____________________________________；表中m=___；根据上表中数据分析，猜想Ⅱ正确，判断的依据是______。agV3=V2【反思应用】(1)甲组方案中，无法判断白色粉末是否为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；乙组方案可以判断，如果是两者的混合物，应该满足的条件是______________。(2)家中制作馒头、面包时，将面粉发酵(产生有机酸)，再加入适量的碳酸氢钠，可以使馒头、面包松软。原因是_____________________________________________________________________________。V1＜V3＜V2碳酸氢钠与有机酸反应生成二氧化碳气体在面团中形成许多小气室，使馒头、面包疏松多孔3.某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组开展探究活动。请你和他们一起完成以下实验探究。【演示实验】将一定量稀盐酸加入到盛氢氧化钙溶液的小烧杯中。该反应的化学方程式是______________________________。【查阅资料】CaCl2溶液显中性。【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质的成分是什么？【猜想与假设】针对疑问，甲组同学猜想如下：猜想Ⅰ：只有CaC12；猜想Ⅱ：有___________；猜想Ⅲ：有CaCl2和Ca(OH)2；猜想Ⅳ：有CaCl2、HCl和Ca(OH)2。乙组同学对以上猜想提出质疑，认为猜想Ⅳ不合理，其理由是________________________________。CaCl2、HCl盐酸与氢氧化钙会继续反应，不能共存【实验探究】为了验证其余猜想，各小组进行了下列三个方案的探究。溶液变蓝色溶液变浑浊【评价反思】(1)丙组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白色沉淀，并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2，请你帮助他们说明原因_________________________。(2)在分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外。还需要考虑________________。4.某化学兴趣小组对一包干燥红色粉末的组成进行探究，请你参与并回答有关问题。【老师提醒】它由铜、氧化铁两种固体中的一种或两种组成。【提出猜想】红色粉末可能的组成有：①只有铜；②只有_______；③是铜、氧化铁的混合物。【资料获悉】①铜在氯化铁溶液中发生反应：；反应物是否过量Fe2O3②氧化铁能被稀盐酸溶解：。【实验探究】(1)甲同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解。甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，你认为___(填“甲”或“乙”)的观点正确。(2)丙同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5g装入硬质玻璃管中，按图6-4-3在通风橱中进行实验。乙开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：【讨论交流】(1)在装置A中先通入CO气体的作用是____________________________________________________________________________________。(2)应该选择___组的实验数据计算确定红色粉末的组成。最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第___组（填序号）。排净装置中的空气(或防止CO和装置中的空气混合受热发生爆炸)Ⅰ③(3)写出A装置中发生的化学方程式___________________。(4)为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接？_______(填“需要”或“不需要”)，理由是________________________________________。【反思评价】丁同学指出：从环保角度，图6-4-3装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？________________________________________________________________________。不需要因为一直通入CO气体，B中溶液不会倒吸到A装置中在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉(或用塑料袋等收集)5.草酸(H2C2O4)又名乙二酸，是一种有机酸，易溶于水，广泛存在于植物源食品中。草酸不稳定，在浓硫酸的催化作用下，草酸固体受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物？【实验猜想】猜想1：只有CO；猜想2：只有____(填化学式)；猜想3：含有CO和CO2。【设计实验】基于猜想3，根据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如图6-4-4所示实验：CO2【实验探究】(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成，请写出A装置中的化学反应方程式__________________________。(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：①C装置澄清石灰水不______，F装置中出现变浑浊的现象；②E装置中出现_______________的现象。【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立。草酸分解的化学方程式是__________________。变浑浊黑色粉末变成红色【问题讨论】(1)A装置的作用是___________。(2)B装置的作用是___________。(3)该实验装置的设计还有一处明显不足(实验前已排尽装置内的空气)，请提出改进措施____________________。检验二氧化碳吸收二氧化碳点燃尾气或者收集尾气类型二有关物质性质的探究（5年2考）此类探究试题，常涉及初中化学中常见的金属、氧化物、酸、碱、盐等物质的化学性质。知识梳理1.常考查的金属有Fe、Cu、Al等；2.常考查的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4、CaO、CuO、CO、CO2等；3.常考查的酸碱盐有盐酸、硫酸、NaOH、Ca(OH)2、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、BaSO4、AgCl等。考点精练1.某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：【查阅资料】铁的活动性比铜强。【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：猜想一:RFeCu；猜想二：__________；猜想三：FeCuR。FeRCu【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式______________。【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。R表面有红色物质生成快不燃烧【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有：(1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度；(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；(3)金属与________是否反应。盐溶液2.在拓展性课程活动中，小明利用以下常见物品验证酸的一些性质：白醋(含3%的醋酸)、食品干燥剂(主要成分是CaO)、鸡蛋壳、牵牛花汁液、铁钉、苏打(碳酸钠)。【查阅资料】牵牛花汁液在酸性溶液中显红色，在中性溶液中显紫色，在碱性溶液中显蓝色。【实验过程】(1)在鸡蛋壳上滴加白醋，产生无色、无味的气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。则鸡蛋壳中一定含有_______(用离子符号表示)。CO32-(2)小明知道酸能够与铁发生反应产生氢气，但当他将足量的白醋加入放有铁钉的容器中，没有看到明显的气泡产生。小明很疑惑，于是提出猜想：气泡不明显可能与酸的浓度有关。要验证此猜想，应选择下列试剂中的___(选填编号)。A.3%的盐酸B.5%的醋酸C.5%的盐酸B(3)小明利用已有物品还想验证酸与碱的反应，请你帮助完成下列实验设计。【评价反思】科学来源于生活，生活中的许多事物能更好地帮助我们学习和理解科学。再逐渐滴入白醋至过量3.兴趣小组的同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行相关探究。【提出问题】它们溶液的酸碱性及与酸反应时溶液的pH如何变化？【实验探究1】向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中，分别加入几滴紫甘蓝汁液，同时用蒸馏水进行对比实验，观察并记录现象如下表：查阅资料：【得出结论1】三种溶液的碱性由强到弱的顺序为___________________________________。氢氧化钠溶液＞碳酸钠溶液＞碳酸氢钠溶液【实验探究2】甲同学在烧杯溶液中加入约5mL稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，此时溶液由___色变为___色。向其中加入稀