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專題五 綜合探究,,[知識整理] 一、科學探究的基本環(huán)節(jié)： 提出問題 → 建立假設→ 設計實驗方案→ 進行實驗→ 得出結論→ 交流評價 二、實驗與探究題考查的內容： 1、考查探究中提出問題或猜想的能力 2、考查設計和實施實驗的能力 3、考查解釋和表達科學探究結果的能力 三、主要題型有： 1、提出猜想假設：根據(jù)實驗的現(xiàn)象提出假設，可以從反應的質量守恒定律、物質的性質（顏色、氣味、狀態(tài)等）進行假設． 2、設計實驗方案：根據(jù)提出的假設，利用控制變量方法設計有效的對比實驗，驗證假設的合理性． 3、反思與評價：根據(jù)實驗的步驟、操作、裝置進行可行性評價，可以從節(jié)能環(huán)保、操作方便、安全有效等方面評價．,專題五 綜合探究,,[例題分析] [例1] （2014汕尾）某化學興趣小組圍繞“酸和堿的中和反應”的學習，進行了如下實驗： 實驗一：取5ml氫氧化鈉溶液于燒杯中，滴入幾滴酚酞溶液，可觀察到現(xiàn)象為 ，然后加入稀鹽酸，用玻璃棒攪拌，溶液褪為無色，有關的反應方程式為 。 實驗二：對實驗一反應后溶液中的溶質進行探究。 【提出猜想】猜想一：只有NaCl 猜想二：有NaCl和NaOH 猜想三：有NaCl和HCl 你認為猜想 不合理，其理由是 。 【設計實驗】,專題五 綜合探究,,【拓展應用】我國土壤的酸堿性有“南酸北堿”之說法，你認為需向酸性土壤中加入 進行改良。 【思路點撥】：實驗一：氫氧化鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅，能與鹽酸反應生成氯化鈉和水，故填：溶液變紅，HCl+NaOH═NaCl+H2O； 實驗二：由于氫氧化鈉呈堿性，能使酚酞試液變紅，而此時溶液是無色的，故一定不會有氫氧化鈉剩余，故填：二，此時溶液呈無色，而氫氧化鈉能使酚酞試液變紅； 設計實驗：猜想三中含有鹽酸，要證明鹽酸的存在，可以加入石蕊試液，鹽酸能使石蕊試液變紅，故填：,拓展應用：酸和堿能發(fā)生中和反應，需向酸性土壤中加入熟石灰進行改良，故填：熟石灰． 【解答】．實驗一：溶液變紅色 NaOH + HCl == NaCl + H2O 實驗二：【提出猜想】二 如果有NaOH存在，含有酚酞的溶液不能為無色 【實驗設計】鋅（或鐵或碳酸鈉等合理答案） 產(chǎn)生氣泡 【拓展應用】熟石灰（或消石灰或氫氧化 鈣）,專題五 綜合探究,,【例2】：(2014湛江）在學習鹽的化學性質時，老師將一定量的碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液混合，過濾反應后的混合物．老師要求同學們探究濾液中溶質的組成．請你一同參與探究并回答有關問題． 【查閱資料】碳酸鈉溶液顯堿性，氯化鈉，氯化鋇溶液顯中性． 請你寫出碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應的化學方程式 ． 【提出猜想】 猜想1：濾液中溶質是NaCl； 猜想2：濾液中溶質是NaCl和 （填化學式）的混合物； 猜想3：濾液中溶質是NaCl和Na2CO3的混合物； 【實驗探究】 （1）取少量濾液于試管中，滴加2～3滴無色酚酞試液，振蕩，無明顯現(xiàn)象．同學們認為猜想 不成立． （2）另取少量濾液于另一支試管中，滴加碳酸鈉溶液，若有 （填實驗現(xiàn)象）證明猜想2成立．,專題五 綜合探究,,【問題討論】 （1）甲同學認為要證明猜想2成立也可以改用硫酸鈉溶液．你認為甲同學 （填“能”或“不能”）達到實驗目的． （2）乙同學認為要證明猜想2成立也可以改用硝酸銀溶液．你認為乙同 學 （填“能”或“不能”）達到實驗目的．理由是 ． 【思路點撥】碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應能生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，化學方程式為：Na2CO3+BaCl2=Ba CO3↓+2Na Cl． 故填：Na2CO3+BaCl2=Ba CO3↓+2Na Cl． 碳酸鈉和氯化鋇混合后的反應情況是：恰好完全反應時濾液中溶質是NaCl，碳酸鈉過量時濾液中溶質是NaCl和Na2CO3的混合物，氯化鋇過量時的溶質是NaCl和BaCl2的混合物． 故填：BaCl2． 【實驗探究】 （1）取少量濾液于試管中，滴加2～3滴無色酚酞試液，振蕩，無明顯現(xiàn)象，說明溶液不顯堿性，溶液中沒有碳酸鈉，猜想3不成立． 故填：3．,專題五 綜合探究,,（2）另取少量濾液于另一支試管中，滴加碳酸鈉溶液，若有白色沉淀生成，說明濾液中含有氯化鋇，證明猜想2成立． 故填：白色沉淀生成． 【問題討論】 （1）硫酸鈉溶 液和氯化鋇溶液混合時也能夠生成白色沉淀，甲同學能達到實驗目的． 故填：能． （2）氯化鋇溶 液、氯化鈉溶液都能夠和硝酸銀溶液反應生成白色沉淀，所以不能用硝酸銀溶液證明猜想2成立． 故填：不能；氯化鈉和硝酸銀反應也能夠生成白色沉淀． [解答] 【查閱資料】Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl． 【提出猜想】BaCl2． 【實驗探究】3．白色沉淀生成． 【問題討論】能．不能；氯化鈉和硝酸銀反應也能夠生成白色沉淀．,專題五 綜合探究,,強化訓練： A組 1．下列圖像不能正確反映其對應操作的是（ ）,2.下表中“?—”表示相連的物質間能發(fā)生反應，“→”表示這種物質可轉化為另一種物質。甲、乙、丙、丁四種物質符合對應“轉化關系”的是（ ）,C,C,專題五 綜合探究,,3.以下是某化學探究的過程。請在下列橫線上填寫適當?shù)膬热荨?向NaOH溶液中滴入紫色石蕊試液，溶液顯藍色 （1）提出問題：是什么粒子使紫色石蕊試液藍色呢？ （2）查找資料：NaOH溶液中存在的粒子有大量的H2O、 Na＋ 、OH— 和極少量的H＋ 。 （3）猜想：是大量的OH—使紫色石蕊試液藍色。 （4）實驗探究步驟及其說明： ①在一支干凈試管中加入2mL蒸餾水，再滴入幾滴紫色石蕊試液，溶液幾平不變色，說明 ； ②在一支干凈試管中加入2mL氯化鈉溶液，再滴入幾滴紫色石蕊試液，溶液幾平不變色，說明 ； ③ 。 （5）結論：原假設 。（填“成立”或“不成立”） 4．（2014年梅州）糕點疏松劑的主要成分中還有碳酸氫鈉，某化學興趣小組對碳酸氫鈉的化學性質進行探究。 【探究實驗一】 碳酸氫鈉溶液的酸堿性：用PH試紙測得碳酸氫鈉溶液的ph約為10。 由此得出的結論是碳酸氫鈉溶液呈 。,水不能使紫色石蕊試液藍色,Na＋不能使紫色石蕊試液藍色,成立,在一支干凈試管中加入2mL氫氧化鈉溶液，再滴入幾滴紫色石蕊試液，溶液變藍色，說明OH—能使紫色石蕊試液藍色。,堿性,專題五 綜合探究,,【探究實驗二】 碳酸氫鈉能否與酸反應：取少量固體放入試管中，滴加足量的稀鹽酸， 現(xiàn)象為 ___________ 。結論：碳酸氫鈉能與酸反應。 【探究實驗三】 碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性：取一定量的碳酸氫鈉放在 銅片上加熱，如圖所示。 加入一段時間后，觀察到燒杯內壁有水珠。 充分加熱后，將燒杯迅速倒轉過來，加入適量的澄清石灰水，震蕩，觀察到澄清石灰水變渾濁。 通過進一步實驗來確定充分加熱后的固體產(chǎn)物的成分。限選試劑及儀器：稀鹽酸、氯化鈣溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸餾水、試管、膠頭滴管,產(chǎn)生大量氣泡,氯化鈣,酚酞溶液,溶液不變色,專題五 綜合探究,,（4）根據(jù)上述實驗結論，寫出碳酸氫鈉受熱分解的化學方程式___________________________________。 5．（2013.達州市）同學們在學習Ca(OH)2的化學性質時，對Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液反應后溶液中溶質的成分進行探究。請你一同探究并回答下列問題： 【提出問題】：濾液中的溶質是什么物質？溶液呈中性。 【查閱資料】：①Ca(NO3)2溶液呈中性。 ②Ca(NO3)2 +Na2CO3= CaCO3↓+2NaNO3 【猜想假設】：甲同學認為：只含有NaOH； 乙同學認為：只含有NaOH Ca(OH)2； 丙同學認為：含有NaOH Ca(OH)2 Na2CO3； 你認為可能含有 。 【分析討論】：丁同學認為 同學的猜想肯定是不合理的，理由是 。 【實驗設計】：請你設計一個簡單的實驗來驗證你的猜想是正確的。,NaOH 、Na2CO3,2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O．,丙,Ca(OH)2 與Na2CO3不能共存。,加入足量Ca(NO3)2溶液或氯化鈣溶液，再滴加無色酚酞試液,先有白色沉淀生成，滴加酚酞后溶液變?yōu)榧t色,專題五 綜合探究,,甲同學也針對自己的猜想進行了如下實驗。,你認為甲同學的實驗結論是否正確 （填正確或不正確），理由是 。 【反思拓展】：在分析化學反應后所得物質的成分時，除了考慮生成物外，還需要考慮 。 B組 6．小紅同學想探究實驗室中碳酸鈣和鹽酸制取二氧化碳后廢液中溶質的成分，請你一同參與探究并回答橫線上的①～⑦七個問題。 【提出問題】廢液中的溶質是什么物質？ 【作出猜想】小紅認為廢液中溶質只有CaCl2。 你認為還可能含有的溶質是 ① （填化學式）。 【查閱資料】CaCl2溶液呈中性。,不正確,滴加少量的稀鹽酸，如果氫氧化鈉還沒有反應完，鹽酸就不可能與碳酸鈉反應，也就不可能產(chǎn)生氣泡。,反應物是否過量或不足。,HCl,專題五 綜合探究,,【實驗與結論】 （1）請你寫出碳酸鈣和鹽酸反應的化學方程式 ② 。 （2）分別取少量該廢液和CaCl2溶液加入到兩支試管中，并向其中分別滴入無色酚酞試液做對比試驗，結果兩支試管中溶液均無色，于是小紅認為自己的猜想是正確的。 （3）你認為小紅的實驗 ③ （填“能”或“不能”）證明她的猜想，理由是 ④ 。 （4）如果要證明你的猜想是正確的，你選擇 ⑤ （填字母：A、石蕊試液 B、氫氧化鈉溶液 C、 稀鹽酸 ）來代替酚酞試液，理由是 ⑥ 。 （5）若實驗證明了你的猜想是正確的， 向廢液中加入過量的 ⑦ ，反應完成后過濾就可得到只含CaCl2一種溶質的溶液。 7．（2013揭陽））某化學興趣小組根據(jù)右圖所示進行模擬 煉鐵的實驗，并對產(chǎn)物成分進行探究。 經(jīng)初步分析：無色氣體A不含有單質氣體，黑色粉末B含 有兩種單質中的一種或者兩種。,CaCO3（或碳酸鈣）,CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2↑,不能,酚酞在酸性條件和中性條件下均為無色。（其它合理答案也可）,A,石蕊試液在酸性條件下為紅色，中性條件下為紫色。（其它合理答案也可）,專題五 綜合探究,,高爐煉鐵的原理為：Fe2O3+3CO高溫2 Fe+3CO2，請寫出反應器中一氧化碳是如何產(chǎn)生的化學方程式： 。 興趣小組又分成甲乙兩組分別對無色氣體A和黑色粉末B的成分進行探究。 【猜想與假設】 甲組在分析了煉鐵的原理后，認為無色氣體A中可能有CO2，也可能有未反應的 。 乙組認為黑色粉末的成分中存在以下三種情況： 假設一：只含有鐵。 假設二：只 含有 。 假設三：以上兩種物質都含有。 【實驗探究】 （1）為驗證甲組的猜想，大家按下圖示進行實驗（箭頭表示氣體流向）：,當看到Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中灼熱的氧化銅變紅，可以確定無色氣體A的成分為： ，Ⅱ中濃硫酸的作用是： 。 （2）為驗證乙組中假設三成立，大家用物理和化學兩種方法來進行探究,干燥作用,C+O2點燃 CO2 、CO2+ C高溫2CO,CO,C,CO2、CO,專題五 綜合探究,,寫出黑色粉末B中加入過量的稀鹽酸反應的化學方程式： 。 【交流反思】 在做甲組的實驗中發(fā)現(xiàn)其存在一個很不環(huán)保的缺陷，請指出來 。 8.(2010廣東)2010年4月28日某媒體題為“排污工程施工，毒氣放倒三人”的報道，引起某興趣小組同學的思考。 【提出問題】排污管道中的毒氣有什么成分? 【查閱資料】 I．排污管道中的大部分有機物在一定條件下發(fā)酵會產(chǎn)生CO、CO2、H2S、CH4等。 Ⅱ．H2S氣體能與CuSO4溶液反應生成黑色沉淀。 【提出猜想】小組同學對排污管道氣含有上述氣體中最少3種成分的猜想如下：,取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引,部分黑色粉末被吸引上來,部分黑色粉末溶解，產(chǎn)生氣泡,Fe+2HCl= FeCl2+H2↑,沒有進行尾氣處理,專題五 綜合探究,,猜想1：有CO、CO2、H2S； 猜想2：有CO、CO2、CH4； 猜想3：有CO、H2S、CH4； 猜想4：有CO2、H2S、 ； 猜想5：有CO、CO2、H2S、CH4。 【實驗方案】小組同學共同設計了下圖所示的裝置并進行探究(夾持儀器已省略)。,【問題討論】 (1)如果A裝置沒有明顯變化，則猜想 成立； 如果B裝置沒有明顯變化，則猜想 成立。 (2)在驗證猜想l的實驗中，裝置C中NaOH溶液的作用是 ；若要進一步驗證氣體燃燒后的產(chǎn)物，操作是：迅速把燒杯倒過來，向燒杯內注入 ，振蕩。 (3)要確證猜想5中是否有CH4，某同學認為圖示裝置有不足之處，需要在裝置C與D之間加一個 裝置。改進后，若氣體燃燒，且D裝置內壁出現(xiàn) ，證明氣體中一定含有CH4。,CH4,2,3,吸收CO2,澄清石灰水,干燥,水霧,專題五 綜合探究,,為了進一步確定氣體中是否含有CO，可分別測定燃燒產(chǎn)物中H2O、CO2的質量。其方法是：將燃燒產(chǎn)物依次通過盛有 、 的裝置，分別稱量吸收燃燒產(chǎn)物前、吸收燃燒產(chǎn)物后裝置的質量，通過計算、分析得出結論。 9．(2009廣東)為確定木炭還原氧化銅后的固體成份，請你與興趣小組的同學完成以下探究 【對固體猜想】 猜想I：全部是金屬銅； 猜想Ⅱ：除銅外，還含有氧化銅； 猜想Ⅲ：除銅外，還含有木炭； 猜想Ⅳ：除銅外，還含有氧化銅、 。 【進行實驗】實驗流程見下圖：,【問題與討論】 (1)步驟②包括溶解、 兩步操作，它們共同用到的玻璃儀器是燒杯、 。 (2)C的化學式為 ，D的化學式為 ，由此推出固體B中含有 (寫化學式)，步驟④發(fā)生反應的化學方程式為 。 (3)結合(2)的結論推斷：如果溶液A顯藍色，則溶液A的溶質的化學式為 ，說明樣品中含有 ，則證明猜想 成立；如果溶液A無色，則證明猜想 成立。,Ⅲ,木炭,濃H2SO4(或CaCl2或無水CuSO4) 、 NaOH溶液,過濾,玻璃棒,CO2,CuO,C 和Cu,CuO + H2SO4 ==== CuSO4 + H2O,CuSO4,CuO,Ⅳ,結 束,