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书书书题库：探究题类型１ 反应后物质成分的探究１．钠是一种活泼金属，常温下能与氧气、水等物质发生反应。钠与水反应的化学方程式为：２Ｎａ＋２Ｈ２Ｏ２ＮａＯＨ＋Ｈ２↑。在实验室，小亮先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中，再取一小块钠投入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，并对滤液的成分进行探究。【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？【查阅资料】Ｎａ２ＳＯ４溶液呈中性【猜想与假设】猜想一：Ｎａ２ＳＯ４猜想二：Ｎａ２ＳＯ４和ＮａＯＨ猜想三： 猜想四：Ｎａ２ＳＯ４、ＣｕＳＯ４和ＮａＯＨ分析：小明认为猜想 不合理，理由是 （用化学方程式表示）。—１—【实验与验证】实验实验操作实验现象实验结论实验一取少量滤液于试管中，仔细观察现象溶液为无色猜想 不成立实验二向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液 猜想二不成立实验三常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度ｐＨ＝７猜想 成立【拓展延伸】金属活动性顺序表中钠及前面的金属 （填“能”或“不能”）把位于后面的金属从它们盐溶液里置换出来。【答案】【猜想与假设】Ｎａ２ＳＯ４和ＣｕＳＯ４ 四 ＣｕＳＯ４＋２ＮａＯＨＣｕ（ＯＨ）２↓＋Ｎａ２ＳＯ４ 【实验与验证】三 无明显现象一 【拓展延伸】不能【解析】【猜想与假设】金属钠投入硫酸铜溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，硫酸铜再与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜蓝色沉淀。若恰好完全反应，反应后溶液中溶质只有硫酸钠；若氢氧化钠有剩余，反应后的溶液中溶质有硫酸钠、氢—２—氧化钠；若硫酸铜有剩余，反应后的溶液中溶质有硫酸钠、硫酸铜。其中不合理的是猜想四，因为硫酸铜与氢氧化钠能发生复分解反应，二者不能共存，反应的化学方程式为ＣｕＳＯ４＋２ＮａＯＨＣｕ（ＯＨ）２↓＋Ｎａ２ＳＯ４。【实验与验证】实验一：硫酸铜溶液呈蓝色，若滤液为无色，则一定不含硫酸铜，猜想三不成立；实验二：氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红色，由实验结论猜想二不成立，说明滤液中不含氢氧化钠，则向滤液中滴加酚酞溶液，无明显现象；实验三：氢氧化钠溶液显碱性，ｐＨ＞７，Ｎａ２ＳＯ４溶液呈中性，ｐＨ＝７，若测出滤液的ｐＨ＝７，说明猜想一成立。【拓展延伸】由实验探究可知金属钠的化学性质活泼，放入盐溶液后先与水反应生成碱和氢气，生成的碱再与盐溶液发生复分解反应，因此金属活动性顺序表中钠及前面的金属不能将其后面的金属从其盐溶液中置换出来。２．娄底人在端午节有吃皮蛋的习俗。某化学课外小组的同学查阅资料后得知，腌制皮蛋的主要原料有：生石灰、纯碱和食盐。同学们向这三种物质中加入适量水，充分搅拌，过滤，对滤液中溶质的成分进行探究。小组同学讨论后一致认为，滤液中的溶质一定含有ＮａＣｌ和 。（写化学式）【提出问题】滤液中还可能含有哪些溶质呢？—３—【作出猜想】小林认为：还含有Ｃａ（ＯＨ）２小方认为：还含有Ｎａ２ＣＯ３小华认为：还含有Ｃａ（ＯＨ）２和Ｎａ２ＣＯ３【交流讨论】经过进一步讨论，大家认为小华的猜想不合理，原因是： 。（用化学方程式表示）【实验探究】实验操作实验现象实验结论小林：取少量滤液于试管中，滴加足量的稀盐酸 小方的猜想正确小方：取少量滤液于试管中，滴加 溶液产生白色沉淀小方的猜想正确小华：取少量滤液于试管中，滴加Ｎａ２ＣＯ３溶液无明显现象小方的猜想正确【交流讨论】同学们认为，通过小华的实验不足以得出其结论，原因是 。【继续探究】小明也取少量滤液于试管中，滴加—４—稀盐酸，却没有看到明显现象，小明对此深感疑惑。【解释评价】经老师的指导和大家的认真思考后终于找出了原因，你认为原因是 。最后，老师对同学们这种严谨的科学态度给予了充分的肯定。【答案】ＮａＯＨ 【交流讨论】Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｎａ２ＣＯ３ＣａＣＯ３↓＋２ＮａＯＨ 【实验探究】有气泡产生 Ｃａ（ＯＨ）２溶液（或其他合理答案） 【交流讨论】若滤液中只含有ＮａＯＨ和ＮａＣｌ，不含有Ｎａ２ＣＯ３，加入Ｎａ２ＣＯ３溶液也观察不到明显现象 【解释评价】稀盐酸先与滤液中的氢氧化钠反应，若加入的稀盐酸的量太少，稀盐酸已被氢氧化钠反应完，无法再与碳酸钠反应，故观察不到明显的现象【解析】将生石灰、纯碱和食盐三种物质加入适量水中，发生以下两个反应：①ＣａＯ＋Ｈ２ＯＣａ（ＯＨ）２；②Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｎａ２ＣＯ３ＣａＣＯ３↓＋２ＮａＯＨ。反应后有滤液存在，说明反应①中水是足量的，故反应①中氧化钙被完全反应完。第②个反应的反应结果分三种情况：Ⅰ、若Ｃａ（ＯＨ）２和Ｎａ２ＣＯ３刚好反应完，反应后溶液的溶质是ＮａＯＨ；Ⅱ、若Ｃａ（ＯＨ）２过量，反应后溶液的溶质是ＮａＯＨ和Ｃａ（ＯＨ）２；Ⅲ、若Ｎａ２ＣＯ３过量，反应后溶液的溶质是ＮａＯＨ和Ｎａ２ＣＯ３。不管出现那种情况，反应后—５—溶液中溶质一定有ＮａＯＨ；而在整个过程中，ＮａＣｌ不参与化学反应，故反应后溶液中溶质一定有ＮａＣｌ，综合以上分析可知：滤液中的溶质一定含有ＮａＣｌ和ＮａＯＨ。小华的猜想肯定是不合理的，因为氢氧化钙和碳酸钠同时存在时会发生化学反应。若小方的猜想正确，碳酸钠溶液与稀盐酸反应会生成二氧化碳气体；碳酸钠溶液与含有钙离子或钡离子的可溶性盐反应会生成白色沉淀。稀盐酸加入碱和盐溶液中时，酸碱中和反应优先发生。３．某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时，进行了如下探究。Ⅰ．探究酸和碱能否发生反应甲同学向盛有少量ＫＯＨ溶液的试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，继续加入稀硫酸，观察到溶液由 色变成无色。甲同学得出结论：酸和碱能发生反应。请写出稀硫酸和氢氧化钾溶液反应的化学方程式 。Ⅱ．探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分乙同学对探究Ⅰ中甲同学实验后的无色溶液展开探究。【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么？【提出猜想】（１）Ｋ２ＳＯ４；（２）Ｋ２ＳＯ４和 。—６—【设计实验】方案实验操作实验现象及方程式实验结论方案１向试管中加入少量碳酸钠，然后加入过量甲同学实验后的无色溶液可观察到溶液中有 产生，化学方程式为 方案２用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在ｐＨ试纸上 方案３向试管中加入少量甲同学实验后的无色溶液，然后慢慢滴加ＮａＯＨ溶液，并不断振荡试管开始无明显现象，过一会发现 猜想（２）成立【发散思维】为了验证猜想（２）成立，你认为还—７—可以选择的物质是 （填选项）。Ａ．Ｂａ（ＮＯ３）２ Ｂ．锌粒Ｃ．ＣｕＤ．盐酸【答案】Ⅰ．红 ２ＫＯＨ＋Ｈ２ＳＯ４Ｋ２ＳＯ４＋２Ｈ２ＯⅡ．【提出猜想】（２）Ｈ２ＳＯ４ 【设计实验】气泡Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２ＳＯ４Ｎａ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑ ｐＨ小于７（或ｐＨ＜７） 无色溶液变为红色 【发散思维】Ｂ【解析】Ⅰ．氢氧化钾溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红色，所以实验中滴入稀硫酸可观察到溶液由红色逐渐变成无色，反应的化学方程式为２ＫＯＨ＋Ｈ２ＳＯ４Ｋ２ＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ。Ⅱ．【提出猜想】无色酚酞试液遇碱性溶液变红，遇酸性溶液或中性溶液不变色，所以含酚酞的无色溶液可能显酸性，也可能显中性，所以试管中的无色溶液中溶质可能只有硫酸钾，也可能除硫酸钾外，还有过量的硫酸。【设计实验】方案１是利用碳酸钠与酸反应产生气体，检验溶液中是否存在硫酸，根据实验结论，可知观察到的现象为有气泡产生，反应的化学方程式为Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２ＳＯ４Ｎａ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑。方案２是通过测定溶液的酸碱度来判断溶液中是否含有硫酸，根据实验结论，可知溶液显酸性，其ｐＨ小于７。方案３是利用氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞试液变为红色，氢氧化钠又能与酸反应，如果溶液中没有硫酸，则一旦加入氢氧化钠溶液，可观察到溶液立即变为红色；若溶液中含有硫酸，加入的氢氧化钠会先与硫酸反应，溶液不会立即变红，当溶液中硫酸完全反应后，继续加入氢氧化钠溶液，才观察到溶液变红色，故根据实验结论，可知观察到的现—８—象为开始无明显现象，过一会观察到无色溶液变为红色。【发散思维】为检验溶液中有稀硫酸，可利用稀硫酸能与活动性较强的金属反应产生气体，故可选择Ｂ，硫酸钾和稀硫酸均能与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀，Ａ不正确；铜不与稀硫酸反应，Ｃ不正确；用盐酸无法检验硫酸，Ｄ不正确。类型２ 生成物成分的探究４．为了探究金属活动性，将锌和铜分别放入稀硫酸中，铜不反应而锌的表面有气泡产生，写出锌和稀硫酸反应的化学方程式： 。老师告诉学生，铜和浓硫酸在加热的条件下也能反应且产生气体。【提出问题】铜与浓硫酸反应的生成物是什么？其中气体是什么？【猜想假设】同学们对产生的气体作出了猜想。猜想一：氢气；猜想二：二氧化硫；猜想三：氢气和二氧化硫的混合物。【查阅资料】（１）二氧化硫可以使品红溶液褪色，也能和碱性溶液反应。（２）Ｈ２＋ＣｕＯ△Ｃｕ＋Ｈ２Ｏ【实验探究】师生设计了如下装置进行实验（部分仪器省略），请完成下列表格。—９—主要实验步骤主要现象解释或结论①加热装置Ａ一段时间装置Ｂ中的现象是 有二氧化硫生成②点燃装置Ｄ处酒精灯装置Ｄ玻璃管中无明显现象猜想 正确③停止加热，将铜丝上提，向装置Ａ中玻璃管鼓入空气④冷却，将Ａ中液体用水稀释Ａ中液体变为 色有硫酸铜生成【表达交流】（１）在步骤③中，鼓入空气的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。—０１—（２）请完成铜与浓硫酸反应的化学方程式：Ｃｕ＋２Ｈ２ＳＯ４（浓）△ＣｕＳＯ４＋ＳＯ２↑＋ 。【反思拓展】（１）若将装置Ａ中铜丝换成锌片，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，装置Ｄ玻璃管中看到的现象是 。（２）下列各组药品能够证明锌的活动性比铜强的是 （填序号）。①锌、铜、稀盐酸 ②锌、硫酸铜溶液③锌、铜、氯化镁溶液【答案】Ｚｎ＋Ｈ２ＳＯ４ＺｎＳＯ４＋Ｈ２↑ 【实验探究】①品红溶液褪色 ②二 ④蓝 【表达交流】（１）使装置中ＳＯ２全部被ＮａＯＨ溶液吸收，防止污染空气 （２）２Ｈ２Ｏ 【反思拓展】（１）铜网变为红色 （２）①②【解析】锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学反应方程式为Ｚｎ＋Ｈ２ＳＯ４ＺｎＳＯ４＋Ｈ２↑。【实验探究】①由【查阅资料】可知二氧化硫能使品红溶液褪色，所以装置Ｂ中的现象是品红溶液褪色。②由【查阅资料】可知，氢气能还原氧化铜生成红色的Ｃｕ，由装置Ｄ玻璃管中无明显现象可知反应无氢气生成，猜想二正确。④由结论有硫酸铜生成，可知实验现象为Ａ中液体中含有硫酸铜，溶液呈蓝色。【表达交流】（１）步骤③中鼓入空气的目的是使装置中ＳＯ２全部被ＮａＯＨ溶液吸收，防止污染空—１１—气。（２）根据质量守恒定律可知，铜与浓硫酸反应有水生成。【反思拓展】（１）若将装置Ａ中铜丝换成锌片，随着反应的进行，硫酸浓度变小，Ｚｎ与稀硫酸反应，放出氢气，装置Ｄ玻璃管中看到的现象为铜网变为红色。（２）锌与稀盐酸反应，有气泡产生，铜与稀盐酸不反应，说明锌的活动性强于铜，①正确；锌能将硫酸铜溶液中的铜置换出来，证明锌的活动性强于铜，②正确；锌不能置换出氯化镁中的镁、铜也不能置换出氯化镁中的镁，只能证明锌、铜的活动性比镁弱，但不能比较两者的金属活动性，③错误。５．同学们在学习碳的化学性质之后得知碳燃烧时可能生成二氧化碳，也可能生成一氧化碳，某化学兴趣小组对木炭还原氧化铜可能生成的气体成分进行实验探究。【提出问题】碳与氧化铜反应可能生成什么气体？【提出猜想】猜想①：只生成ＣＯ２；猜想②： ；猜想③：既生成ＣＯ，又生成ＣＯ２。【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇ＣＯ２无变化，但遇微量的ＣＯ会立即变成蓝色。—２１—【实验验证】小组同学经过思考之后，设计了如图所示的实验装置：步骤一：打开弹簧夹，先通一会儿纯净干燥的氮气；步骤二：关闭弹簧夹，点燃酒精灯对玻璃管加热；步骤三：实验结束后，拆洗装置和仪器。（１）实验开始时，先将氮气通入实验装置一段时间再加热的