《科学实验探究》专题2班级姓名学号一、知识梳理1．科学探究的题型结构思维模式：2．注意实验操作(加入某种试剂、对药品进行加热等)、实验现象(有无沉淀、气体、溶液颜色变化等)、实验结论(有无某种物质、猜想是否正确等)之间的对应关系：二、考点透视考点1物质性质和变化条件的探究例1某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图所示的探究。【猜想】把氧化铜还原成铜的物质是：Ⅰ.石墨棒；Ⅱ.__________。【实验】用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔包裹。按上述操作步骤实验，黑色粉末____________，那么猜想Ⅱ不成立。【结论】石墨棒能使氧化铜还原成铜，该反应的化学方程式为_________________________________。【改进】把石墨棒换成铝粉，重复上述操作，又获成功。那么，称取等量的铝粉并进行同样的操作，其目的是________________。改进后的实验证明，金属铝与铜的活动性顺序是________________，该反应的化学方程式为__________________________________。【拓展】如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好。联想在空气中灼热的铁丝不能燃烧，而铁粉能燃烧，其原因是____________________________________。考点2影响化学反应速率因素的探究例2某化学小组对金属与酸的反应进行探究，他们利用图1所示装置，取相同质量的镁和铁进行实验。探究一：影响金属与盐酸反应速率的因素有哪些？【作出猜想】猜想1：可能与金属的种类有关；猜想2：可能与金属的形状有关。【设计并进行实验】室温下，小组同学分别取10%的盐酸20mL，进行了以下4组实验：
实验编号金属的种类(均取2g)金属的形状收集50mL氢气所用的时间/s①镁粉状60②铁粉状80③镁片状102④铁片状120【实验结论与交流】(1)镁与盐酸反应的化学方程式为____________________________。(2)进行实验③④前需要将铁片与镁片进行打磨，目的是__________________________。(3)根据表中实验数据，能得出的结论是_________________________(写一条)。探究二：小组同学反思，温度对金属与盐酸反应的速率是否有影响？【设计并进行实验】小组同学分别取一定质量的铁粉与等质量的盐酸反应，相关数据如下：实验编号盐酸的浓度/%反应开始时盐酸的温度/℃反应开始到2分钟产生的气体体积/mL反应结束时共产生的气体体积/mL⑤102019118⑥x3575118(4)表中x的数值是__________。根据以上实验，你能得出的结论是__________________________________________________________________。(5)实验⑥结束后，根据表中数据计算消耗铁粉的质量大于实际消耗铁粉的质量，你认为计算结果偏大的原因可能是____________________________________________________。【实验反思】该实验是通过比较_______________________________来确定温度对该反应速率的影响。【实验拓展】进行探究二的实验过程中，小组同学绘制了产生气体的体积(mL)与反应时间(min)的关系曲线(如图2)，图中曲线a表示的实验是__________(填编号)。小组同学在实验过程中观察到，产生气体的速率逐渐减慢，主要原因是_______________________________________________________。考点3异常现象的探究例3某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？【查阅资料】(1)CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。(2)AgCl不溶于稀硝酸。【作出猜想】Ⅰ.石灰水已完全变质；Ⅱ.__________________；Ⅲ.CO2中混有HCl。【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行探究。制备CO2的化学方程式为____________________________________________。步骤实验操作实验现象结论及化学方程式(1)取少量澄清石灰水于试管中，加入__________溶液产生白色沉淀猜想Ⅰ不成立(2)将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中______________________猜想Ⅱ不成立(3)将气体通入盛有______________溶液的试管中，再加稀硝酸______________________猜想Ⅲ成立。化学反应方程式为______________________【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和________________。【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是_______________________________________________(写一点)。
三、课堂训练1．某化学小组初步探究氢氧化钠的性质、变化和获得方法。【查阅资料】Ⅰ.部分酸、碱和盐的溶解性如下表(室温) 阴离子阳离子OH－NOCl－SOCOH＋溶、挥溶、挥溶溶、挥K＋★溶溶溶溶溶Na＋溶溶溶溶溶Ca2＋微溶溶微不Cu2＋不溶溶溶—说明：“溶”表示那种物质可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水，“挥”表示挥发性，“—”表示那种物质不存在或遇到水就分解了。Ⅱ.氢氧化钠的工业制法：电解氯化钠饱和溶液2NaCl＋2____________2NaOH＋H2↑＋Cl2↑【性质与变化】(1)上表★处“溶”对应的物质是____________。(2)完成下列物质转化，各写出一个符合要求的化学方程式。①：____________________________________________。②：____________________________________________。【实践与应用】工业上常用电解氯化钠饱和溶液的方法生产氢氧化钠。(3)工业生产中可制得NaOH溶质质量分数约为45%的液碱产品，经进一步处理还可以制得固体氢氧化钠产品。请根据已有知识，简述“进一步处理”中使用的方法并说明理由：_________________________________________________________________。(4)工业固体氢氧化钠质量指标如图所示，请对产品中的杂质来源作出合理分析。碳酸钠：_____________________________________________________。氯化钠：_____________________________________________________。2．丙酸钙为白色固体，易溶于水，可作食品防霉剂，国家标准规定了其用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量。小组同学实验探究其性质和防霉的效果。Ⅰ.探究丙酸钙的性质【进行实验】用如图装置(夹持仪器已略去)进行实验，记录如下：序号①②装置现象试管内壁有水雾注入酸后，有气泡产生，石灰水变浑浊【解释与结论】(1)实验②中现象说明有CO2产生。CO2与石灰水反应的化学方程式为
________________________________________________________。(2)查阅资料得知丙酸钙与盐酸反应无气体生成。由实验②可得出的结论是______________________。Ⅱ.探究丙酸钙防霉的效果【进行实验】分别按下列①～⑧的配方蒸制8个馒头，冷却后置于密封袋中，记录如下：组别第1组第2组序号①②③④⑤⑥⑦⑧配方面粉/g5050505050505050酵母/g0.750.750.750.750.750.750.750.75蔗糖/g000055x5丙酸钙/g00.060.100.1500.060.100.15开始发霉时间第3天第4天第5天第6天第3天第4天第5天第6天【解释与结论】(3)设计第1组实验的目的是_____________________________________。(4)第2组⑦中x的值为__________。(5)对比第1组、第2组实验可得到的结论是____________________________________。【反思与评价】(6)某同学认为“制作面食、糕点时，丙酸钙用量越大越好”，你是否同意此观点，并说明理由：_________________________________________________。3．化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。【联想与实验】模仿二氧化碳与水反应进行如图一所示实验：【问题与猜想】亚硫酸不稳定，为什么红色液体微热后不变为紫色？其原因可能为：猜想1.加热不够充分 猜想2.与空气中氮气有关 猜想3.与空气中氧气有关【探究与验证】填写表格中的空格。编号操作现象结论1将图一中红色液体继续加热至沸腾仍为红色猜想1不成立2如图二所示，先通入适量SO2，然后用酒精灯微热先变红后变紫猜想2不成立3如图二所示，先通入适量SO2，再改通入氮气，最后用酒精灯微热___________________4如图二所示，先通入适量SO2，再改通入____________，最后用酒精灯微热___________________猜想3成立【分析与结论】红色液体微热后不变为紫色的原因是：H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸，进一步实验证明是硫酸。测定时间5：055：155：255：355：45pH4.954.944.864.854.85【应用与拓展】收集某硫酸厂(生产过程中产生SO2)附近刚降到地面的雨水水样，用pH计测得每隔十分钟数据如下表：(1)分析表中数据，5：15至5：25时间段内水样中主要酸性溶质有__________________。(2)实验社团提出一种处理废气的方案如图，利用CaCO3
粉末、空气为原料在高温下吸收SO2，写出该反应的化学方程式：________________________________________________。参考答案二、考点透视例1【猜想】铝箔 【实验】不变红【结论】2CuO＋C2Cu＋CO2↑【改进】对比实验(或控制变量法) Al>Cu(或铝>铜)2Al＋3CuOAl2O3＋3Cu【拓展】反应物间的接触面积(或物质形状)影响反应速率(或反应物间的接触面积大，反应速率大等)例2 (1)Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ (2)除去金属表面的氧化物和污物 (3)其他条件相同时，镁与盐酸反应的速率比铁快(或其他条件相同时，粉状金属与盐酸反应的速率比片状快) (4)10 其他条件相同时，反应开始时盐酸的温度越高，反应速率越快 (5)盐酸挥发出的HCl气体和反应放热产生的水蒸气混入了产生的气体中，使体积偏大【实验反思】相同时间内产生气体的体积【实验拓展】⑥ 随着反应的进行，盐酸浓度降低，反应速率减慢例3 【作出猜想】CO2过量(或石灰水不足)【实验方案】CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑(1)Na2CO3(或可溶性碳酸盐) (2)澄清石灰水不变浑浊(3)AgNO3(或硝酸银) 产生白色沉淀 HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3【交流讨论】浓硫酸(或浓H2SO4)【拓展思考】排水过程中除掉了HCl(或排水法能收集到CO2等)三、课堂训练1．H2O (1)KOH(2)①2NaOH＋Cu(NO3)2===Cu(OH)2↓＋2NaNO3(合理即可) ②Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
(3)降温结晶。氢氧化钠的溶解度受温度影响较大(4)氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠 氯化钠饱和溶液电解不充分，有少量残留的氯化钠混入2．(1)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O (2)丙酸钙受热后生成的物质能与稀盐酸反应且生成二氧化碳 (3)探究丙酸钙的质量大小是否对丙酸钙防霉的效果有影响 (4)5 (5)其他条件相同时，有无蔗糖对丙酸钙防霉的效果无影响 (6)不同意。国家标准规定了丙酸钙用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量，说明过量使用可能有害，故不是越多越好3．【探究与验证】先变红后变紫 氧气(或O2) 先变红，微热后仍为红色【应用与拓展】(1)H2SO3和H2SO4(2)2SO2＋2CaCO3＋O22CaSO4＋2CO2
