化学探究性试题的类型
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实验探究题1、题型简介:一般考查类型(1)物质组成成分探究(2)反应后物质成分的探究(3)物质变质的探究(4)物质性质的探究(5)影响化学反应速率因素的探究(6)其他方面的探究2、方法指导:1、一般步骤:提出问题→猜想与假设→制订计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流探究活动的具体操作(1)明确实验目的,弄清所给新信息,并加工处理好信息;(2)选择合理的仪器药品;(3)设计出合理的实验方案;(4)记录实验现象及数据,分析得出结论。
题型之一:物质组成成分的探究1、实验桌上现有一包白色粉末,可能是氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠和氯化铜中的两种或两种以上组成。
现将其放入一干净的烧杯M中,加入足量的水后,固体全部溶解得到无色溶液,再滴加几滴无色酚酞,溶液变为红色。
为进一步确定白色粉末的成分,同学们进行了如下探究。
【查阅资料】碳酸钠溶液呈碱性;氯化钡溶液和硫酸钠溶液呈中性。
【讨论猜想】经过分析,针对白色粉末的组成,大家提出如下猜想:小红:氢氧化钠、硫酸钠;小华:氢氧化钠、碳酸钠;小明:碳酸钠、硫酸钠;小亮:氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠。
【实验探究】四位同学共同设计并进行了如下实验实验完毕后,同学们将试管A、B中的物质倒在同一个烧杯中,然后过滤,滤液中除酚酞外一定还含有的溶质有。
2、某饮用水中含有较多的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],属于硬水,煮沸时会有水垢生成,实验小组欲探究该水垢的主要成分。
【猜想与分析】分析Ca(HCO3)2与水的元素组成,该水垢的主要成分可能是。
Ⅰ.CaO Ⅱ.Ca(OH)2 Ⅲ.CaCO3 Ⅲ.Ca(OH)2和CaCO3小强同学认为该水垢中不会存在CaO,理由是。
【实验与事实】按如图所示方案进行实验反应一段时间后水垢消失,溶液澄清;玻璃片上澄清石灰水变浑浊【原理与呈现】请用化学方程式表示实验二中有关反应的化学反应原理;。
【实践与应用】使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦,长期饮用硬水对人体健康不利,在日常生活中,可使用来检测饮用水是硬水还是软水。
化学探究类试题及答案一、选择题1. 下列物质中,属于纯净物的是()A. 矿泉水B. 氧气C. 空气D. 河水答案:B2. 根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量()A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:C二、填空题1. 实验室中用加热高锰酸钾的方法制取氧气,反应的化学方程式为:________答案:2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2↑2. 铁在氧气中燃烧生成的化合物是________答案:Fe3O4三、简答题1. 为什么在进行化学实验时,通常需要在通风橱内操作?答案:在通风橱内操作化学实验可以有效地减少有害气体或蒸汽的吸入,保护实验人员的健康,同时也可以避免易燃易爆物质在空气中积聚,减少发生危险的可能性。
2. 描述一下如何正确使用酒精灯。
答案:使用酒精灯时,首先确保灯芯干燥,然后打开灯芯调节旋钮,使灯芯露出适当的长度。
点燃酒精灯时,应使用火柴或专用点火器,避免使用打火机,以减少火灾风险。
使用完毕后,应使用灯帽盖灭火焰,而不是吹灭,以防止酒精灯内的酒精溅出引发火灾。
四、实验题1. 请设计一个实验来验证铁比铜活泼。
答案:在两个试管中分别放入等量的稀硫酸,然后将铁片和铜片分别放入两个试管中。
观察到铁片表面有气泡产生,而铜片无明显变化,说明铁比铜活泼,因为铁能与稀硫酸反应生成氢气,而铜不能。
2. 描述如何通过实验验证氧气的助燃性。
答案:将一根燃烧的木条放入装有氧气的集气瓶中,观察到木条燃烧更旺,火焰更明亮。
这说明氧气支持燃烧,具有助燃性。
五、计算题1. 计算在标准状况下,22.4L氧气的质量。
答案:氧气的摩尔质量为32g/mol。
根据摩尔体积,1mol气体在标准状况下的体积为22.4L。
因此,22.4L氧气的物质的量为1mol,其质量为32g。
探究性试题的特点及解题策略提高学生的科学素养,是新一轮基础教育课程改革的突破口,因此,探究型试题必将是未来中考的热点题型。
熟悉该类试题的主要特点及解答策略,有助于提高同学们的考场应对能力。
一、试题特点1、命题素材丰富。
探究性试题的命题素材涉及面较广,可以是化学基本概念类的探究(如催化剂的探究,溶解度影响因素的探究),可以是物质性质的探究(如氢气、氧气、二氧化碳以及酸、碱、盐性质的探究),还可以是物质的性质、制法和化学实验操作的综合探究等。
其中,化学实验的地位十分“显赫”,各类探究性试题常常以实验作为问题的背景。
2、要素可多可少。
化学课程标准中提及的科学探究的八大要素是:提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等。
但在探究性试题的命制过程中,这八个要素不一定都涉及,有的要素则是以题给信息的方式呈现的。
3、信息可新可旧。
探究性试题中给出的信息,有的是教材中出现的为同学们所熟知,也有部分探究性试题,为了考查同学们的阅读能力、自学能力、信息处理能力,所呈现的信息是全新的。
二、解题策略1、学会提取信息。
面对探究性试题中的全新信息,同学们首先要沉住气,凝神静气阅读试题,直到读懂题意为止;其次,要学会处理信息,从题给信息中删除次要信息、干扰信息,提取有用信息;最后,学会运用信息,将提取出的有用信息用于具体问题的解答。
2、理会探究思想。
虽然探究性试题中所渗透的思想、方法是丰富多彩的,但只要留心总结,我们就会发现,这些思想、方法也是有规可循的,如,控制变量的思想(如探究催化剂的用量对化学反应速率的影响,必须控制温度、催化剂的浓度等影响因素一致);化隐性为显性的思想(如用塑料软瓶做实验,可将二氧化碳溶于水这一看不见的现象转化成软瓶变瘪的现象);对比探究的方法(如燃烧条件的探究);追踪探究的方法等。
三、例题评析(2007年·成都)某化学兴趣小组想探究某一温度下氯化钠饱和溶液的酸碱度。
初中化学实验探究题的解题技巧隆尧县化学学科薛志英名师工作室 5月7日初中化学实验探究性题体现了素质教育的要求,不仅能考查学生的基本实验技能,还能考查学生对科学探究方法和过程的理解程度,有效检测学生的科学素养,突出了新课标、新教材的特点,代表了教材改革和中考改革的方向,在近几年中考中起到了一定的导向作用,因此此类题在中考中频频出现,且分值相对较高,现已成为中考命题的热点和亮点。
从历年的考试中看,初中化学实验探究的题型主要有应用型探究、构建型探究和综合型探究等,涉及的内容主要是:利用控制变量法研究影响化学反应速率的因素、在类似物质的干扰下定性探究物质的组成、利用对比实验法探索化学反应中的异常现象及其发生原因等。
为了更好的提高学生对化学实验及探究题的解题能力,本人通过对近几年南京市化学实验及探究题的研究,结合自己在教学实践中改编、设计的一些实验探究题,谈谈这类试题的设计新视角。
一、创新类探究试题创新类探究试题涉及提出问题、作出猜想或假设、设计实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。
以探究为形式或情景,可考察考生化学基础知识和基本技能,测试考生解决化学问题的思路、过程和方法。
解答探究创新类试题一般步骤是:首先要能根据题干背景材料提出问题,联想到相对应的化学知识。
第二,作出猜想或假设时,最重要的是要有科学依据,要从化学的视角作出科学的猜想或假设。
第三,设计探究(实验)方案,要围绕寻找特征反应作为论证(肯定或否定)的依据,同时应注意排除其他因素的干扰。
第四,对探究问题作出解释与结论时,要通过实验、观察等多种手段获取事实和证据,或通过查阅资料获取的信息,以事实为依据,应用化学原理进行分析推理,不能随意编造,牵强附会。
最后,从反应原理是否正确、实验方案是否完善、探究过程是否合理以及经济效益、资源利用、环境保护等方面对探究方案或过程进行反思与评价。
探究题一般并不包括所有的探究要素,但上述要求是解答探究性试题的一般思路和方法。
高二化学实验探究试题1. 下图中的实验装置可以用于实验室制取乙炔。
请填空:(1) 图中A 管的作用是 , 制取乙炔的化学反应方程式为 。
(2)乙炔通入酸性KMnO 4溶液中,发生 反应,可以观察到 现象,若通入溴水中,发生 反应。
(3)乙炔燃烧的化学方程式为 ,燃烧时的现象为 , 为了安全,点燃乙炔前应该先 。
【答案】(1)调节水面的高度来控制反应的发生和停止 CaC 2+H 2O Ca(OH)2+↑(2)氧化 紫色酸性高锰酸钾溶液逐渐褪色 加成 (3) 明亮火焰 黑色浓烟 验纯【解析】(1) 图中A 管是可以上下移动的,所以可以通过调节水面的高度来控制反应的发生和停止。
实验室制取乙炔的化学方程式是CaC 2+H 2O Ca(OH)2+↑。
(2)乙炔含有碳碳三键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也能和溴水发生加成反应,所以乙炔通入酸性KMnO 4溶液中,发生氧化反应,可以观察到紫色酸性高锰酸钾溶液逐渐褪色;若通入溴水中,发生加成反应。
(3)乙炔是可燃性气体,点燃前相应检验乙炔的纯度。
由于乙炔中含碳量高,所以燃烧时有黑色浓烟生成,反应的化学方程式是2HCH 2+5O 24CO 2+2H 2O 。
【考点】考查乙炔的实验室制备、乙炔的化学性质点评:该题是基础性试题的考查,难度不大。
试题贴近教材,基础性强,旨在巩固学生的基础,提高学生的应试能力。
明确乙炔的实验室制备原理、乙炔的结构特点和性质特点,是答题的关键。
2. 下列有关Na 2CO 3和NaHCO 3性质的比较中,正确的是( )A .等浓度的溶液中滴入稀盐酸,放出气体的快慢Na 2CO 3<NaHCO 3B .热稳定性Na 2CO 3<NaHCO 3C .常温时水溶性Na 2CO 3<NaHCO 3D .相对分子质量Na 2CO 3<NaHCO 3【答案】A【解析】B 、NaHCO 3加热分解,而Na 2CO 3加热不分解,即热稳定性Na 2CO 3>NaHCO 3,故错;C 、常温时水溶性Na 2CO 3>NaHCO 3,故错;D 、相对分子质量Na 2CO 3>NaHCO 3,故错。
2017-2019年天津市九年级上学期化学期中考试试题分类——实验探究题1.《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第著的传世科普经典。
化学兴趣小组的同学们沿着大师的足迹,对蜡烛的燃烧过程进行了再一次探究。
【查阅资料】硫酸铜是一种白色粉末,具有吸水性,吸水后变为紫色。
【进行实验】(1)如图A,点燃蜡烛,取一片铁纱窗罩在火焰中心,观察到外焰的铁纱窗出现红热的环,内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化,该实验结论为。
(2)如图B,取一支导管,将其中一端伸入焰心,将另一端导管口有白烟出现时,再将燃着的火柴放在导管口,观察到的现象为,证明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡。
(3)如图C,用一个大烧杯罩在一支点燃的小蜡烛,并在烧杯内靠近顶部的位置放置适量的硫酸铜粉末和澄清石灰水,一段时间后,蜡烛熄灭,观察到硫酸铜粉末变蓝,澄清石灰水变浑浊。
①结论:石蜡燃烧后生成的产物是和二氧化碳;得到“蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳”这一结论所对应的实验现象是;②由该实验结论可以推断石蜡中一定含有的元素是(填元素符号)2.某山小组在实验室进行制取氧气实验(1)写出下列序号仪器的名称:①,②。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气反应的化学方程式。
(3)实验室用氯酸钾制取氧气主要步骤有①从水槽中取出导管②检验装置的气密性③停止加热④收集气体⑤加热⑥加入药品,请写出正确的操作顺序。
(填序号)(4)检验装置气密性的操作如下,先将导管伸入液面下用手握紧试管,观察到松开手后导管囗有液面上升。
(5)写出实验室药品为高锰酸钾制取氧气的化学方程式为,能用排水法收集氧气的依据是。
(6)该实验出现了如下异常现象,试分析其原因。
现象原因水槽中水呈紫红色水沿导管被倒吸进试管中(7)用向上排空气法收集氧气时检验氧气是否收集满的方法是:将带火星的木条放在木条重新燃烧。
3.实验室有下列装置,根据图示回答问题:(1)写出仪器a和b的名称:a,b。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取并收集氧气,应选用的装置为(填字母)。
试谈化学探究性试题的组成、结构、分类和解法随着高中新课程改革的进一步深入,探究教学已成为这一改革中核心问题之一。
探究教学的广泛运用和深入研究,孕育并产生了新型题型——探究性试题。
这一新题型的问世,立即引起广大一线教师的极大兴趣和广泛关注。
关于探究性试题的解法、类型和编制等深层次系列问题,尚有待于深入研究和探索。
本文仅对此谈些初浅意见。
1 探究性试题有何特点[例1](广东省07年高考23题)已知某混合金属粉末,除铝处还含有铁、铜中的一种或两种,所含金属的量都在5%以上。
请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。
仅限选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙;1 mol/L硫酸、2 mol/L硝酸、2 mol/L NaOH 溶液、20% KSCN溶液。
完成以下实验探究过程:(1)提出假设:假设1 该混合金属粉末中除铝外还含有(答案:Fe或Cu)元素;假设2 该混合金属粉末中除铝外还含有(答案:Cu或Fe)元素;假设3 该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素;(2)设计实验方案:基于假设3,设计出实验方案。
(3)实验过程根据(2)的实验方案,请叙述实验操作、预期现象和结论(表内为答案)[例1]是一道典型的探究性化学试题,从中可以得出化学探究性试题的结构应包括两大部分:一是题头;二是题身(也称题干)。
题头是试题开头的叙述部分,包括提供的信息或探究所必需的部分材料和所要探索的问题;题身是试题核心部分,主要指探索过程,内容包括假设(或猜想)、探索方案和一系列的探索问题等。
但是,因题目的类型有别,探索内容和探索的要求不同,包含的内容不完全一致。
有的试题在题头部分并不提供信息,只有探索的问题;有的试题在第二部分提供了假设,只要求学生设计方案探索;有的题提供多种探索方案,只要求学生通过实验、分析、推理探索出一种最佳方案。
总之,化学探究性试题就是一类通过阅读、理解、分析试题所提供的信息或解题材料,结合己掌握的化学基本知识和基本技能,根据试题所要求探索的目的,模拟科学研究方式,提出假设或猜想,拟定探索方案验证,根据验证结果进行必要的分析、推理求得正确结论的一种新题型。
初中化学科学探究实验常考题型主要有以下几种:
物质性质探究:这种题型主要探究物质的化学性质,包括可燃性、氧化性、还原性等。
例如,探究钠、铝、铁等金属单质的性质,或者比较不同金属与同一种酸的反应速率等。
物质制备和分离:这种题型主要考查学生对化学实验的基本操作和技能的掌握程度,如制取氧气、二氧化碳等气体,或者分离和提纯物质,如粗盐的提纯等。
化学原理探究:这种题型主要探究化学反应的原理,例如,探究酸碱中和反应的实质,或者探究复分解反应的条件等。
化学实验方案设计:这种题型要求学生根据题目要求设计合理的化学实验方案,包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据记录和分析等。
实验评价和改进:这种题型主要考查学生对化学实验的评价和改进能力,例如,评价一个实验方案的优缺点,或者针对一个实验方案的不足之处提出改进意见等。
以上是初中化学科学探究实验常考题型的详细介绍,学生在备考时需要注重实验操作技能的训练和提高,同时加强对化学原理的理解和掌握。
一、物质成分的探究例1:松花皮蛋是我们喜爱的食品。
某小组同学查阅资料得知,制皮蛋料泥的原料主要是:生石灰、纯碱、草木灰(含K2CO3)等。
同学们对料泥进行了如下探究:【猜想】猜想I:料泥的主要成份是Ca(OH)2、NaOH、KOH、Ca CO3、灰份;猜想Ⅱ:料泥的主要成份是NaOH、KOH、Na2CO3、CaCO3、灰份。
【实验与现象】实验过程与现象如下图:【问题与讨论】(1)步骤②中所需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、,玻璃棒在步骤②中的一种作用。
(2)步骤③的现象说明滤渣中含有:(写化学式)。
(3)请写出步骤中发生的任意两个反应的化学方程式:、。
(4)由上述实验现象推断,猜想是正确的,其理由是例2:小云同学对烧煮食物的某种固体酒精产生了浓厚的兴趣,于是她进行了以下探究活动。
请你一起参与她的探究过程吧!【提出问题】:固体酒精是固态的酒精吗?【查阅资料一】:酒精,学名乙醇,化学式为C2H6O,熔点为-114.1℃,沸点为78.5℃,易溶于水,能与水以任意比互溶。
【得出结论】:小云认为固体酒精不是固态的酒精,她作出该判断的理由是:。
【实验探究Ⅰ】:取少量固体酒精置于蒸发皿中,用火柴点燃,固体酒精完全燃烧后,蒸发皿中残余了少量白色固体。
【提出新问题】:白色固体究竟是什么呢?【查阅资料二】:由硬脂酸和氢氧化钠反应生成的硬脂酸钠作为凝固剂,酒精填充在硬脂酸钠骨架间隙中,即可得到固体酒精。
固体酒精在较高的温度下燃烧时,硬脂酸钠可完全转化为硬脂酸和氢氧化钠,硬脂酸和酒精均可完全燃烧生成二氧化碳和水。
【实验探究Ⅱ】:请你完成以下实验报告。
序号实验步骤实验现象实验结论①用铂丝蘸取该固体在酒精灯上灼烧。
火焰呈黄色固体中含有Na+。
②将该固体置于足量蒸馏水中。
固体全部溶解。
固体可溶于水。
③取少量①所得溶液,向其中滴加紫色石蕊试液,并振荡。
溶液变蓝。
溶液为碱性。
④(此格不必填写)实验结论:小云认为该白色固体为 。
【联想与解释】小云联想到老师用玻璃导管将纯净的氢气导出并点燃时,燃烧火焰为黄色,其原因可能是: 。
中考化学探究性实验题解题攻略一、中考化学探究性实验题解题探究性试题体现了素质教育的要求,代表了教材改革的方向,近年来科学探究型实验在中考中越来越成为试题的亮点,成为检验中考命题是否较好地体现新课程标准的重要参数,且选题角度不断创新。
这类试题往往以实验为载体,考查的不再是课程中单一的知识点,而是对我们的实验操作技能、探究实践能力、设计能力、观察分析问题的思维途径、知识的理解、认识水平以及表达交流技能等科学素养进行全方位的综合评估,该类题目能鼓励我们多角度、多侧面、多层次地思考问题,有利于挖掘其潜在能力。
其题型有计划方法类探究题、假设验证类探究题、结果分析、处理型探究题、全程类探究题和调查、辩论等。
要想解答好科学探究题,除了要具备扎实的基础知识并能灵活运用所学的化学知识外,要养成设疑、质疑、善于发现和提出问题的习惯,还要善于把握题中信息,从大量的信息中获取有价值信息,且要从中提炼出原理和规律,此外,还要懂得化学学习方法——比较、归纳、猜想、论证、类比、迁移等方法,只有灵活运用上述方法,才能解决实际问题。
解答探究性实验题,应从以下几点考虑1、掌握研究性实验的方法(1)提出假设,依据科学;(2)设计方案,原理正确;(3)查阅资料,纵览信息;(4)对比实验,辨析真伪;(5)积极探讨,得出结论。
2、熟悉研究性学习的内容课本中每一个知识点,应该说都是研究性学习的内容,但应当把握重要的概念、原理、规律、实验及热点知识进行学习,对所学的知识要善于归纳总结,演绎推理,灵活运用。
3、把握研究性学习的方向研究性学习具有鲜明的时代特征。
学习中应将生产、生活中涌现的新材料、新能源、新成果等与所学的知识融会贯通,联想类比。
注重理论与实践相结合的学习方向。
4、解答探究性实验题的关键,化学知识的熟练应用;如:碳酸盐与盐酸反应有气泡放出,CO2通入澄清石灰水变浑浊;Fe能从CuSO4溶液中置换出铜,H2燃烧火焰呈淡蓝色等,然后根据假设确定、试剂、现象、结论。
中考冲刺:化学探究题(基础)【中考展望】探究性试题是在新情境中,将真实的实验事实作为探究的基础,需要学生以科学探究方式,利用已有的知识,通过猜想或假设,设计实验步骤和方案进行验证,最终解决问题,得出结论,并能进一步发展和应用的一类试题。
探究性试题体现了素质教育的要求,突出了新课标、新教材的特点,代表了中考改革的方向,在近几年的中考中起到了一定的导向作用,因此,此类试题在中考中频频出现,且分值相对较高,现已成为中考命题的热点和亮点。
预计今后的命题将更加注重学科知识与生活、生产实际以及现代科技等紧密结合,以培养学生的科学素质、自主探究精神和创新思维能力。
【方法点拨】一、化学探究题的题型特点1.从试题结构看,试题主要由“情景设置”“探究过程”和“问题”三部分组成。
其中“问题”部分贯穿于整个探究过程。
2.从情景内容来看,主要取材于实验情景、日常生活情景和社会问题情景等;命题方式主要有文字叙述、图表数据、实验装置及实验报告等形式;探究内容是从“情景设置”中提出的具有一定研究价值的小课题,比如物质的化学成分、组成、结构、性质、制备、用途、元素含量或数据处理、理论推测等。
3.从答题要求看,具有“高起点,低落点”的特点,即题目看起来新颖独特、要求高,但解决问题用到的知识却很基础。
4.从中考题型来看,探究题主要涉及填空、简答、实验等,尤其侧重实验探究,一般不涉及选择题。
二、化学探究题的解题方法和策略1.猜想与假设验证类探究题:要仔细分析题目,可从不同的角度提出问题,并进行猜想和假设。
提出的假设要严密、合理,有科学的理论依据。
2.实验方案设计类探究题:根据试题的要求、结合已有的化学知识和生活经验,设计简单的化学探究性实验。
设计探究性实验是综合考查学生能力的题目,对学生的要求很高。
它不仅要求学生对物质的性质、检验和制备很熟悉,而且还要求实验方案简单易行,原料价格低廉,无污染等。
对于该类问题同学们实际上只要根据题意搞清或确定实验的原理,然后紧紧抓住原理进行设计,难点也就化解了。
化学探究性试题的类型一、归纳总结型:分析此类探究题时应注意:(1)阅读材料要认真、仔细,善于挖掘显性信息和隐含信息;(2)结合原有知识及相关信息,对材料进行全面分析,然后总结归纳找出解决问题的关键。
例1、某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)实验选用细铜丝、98.3% H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端没入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方。
以上是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录,根据上述材料回答下列问题:(1)A试管上方的长导管的作用是_________;D、E两支试管中CCl4的作用是_______。
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。
写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:_____________________________________。
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C 试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。
你的猜想是:________ ___ 。
设计实验验证你的猜想________________ 。
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是_______。
(写化学式)解析:(1)由于铜与浓硫酸加热反应可生成SO2气体和水蒸气,而SO2气体易溶于水,如果不把水蒸气冷凝、回流,则影响SO2气体的检验。
因此A试管上方的长导管的作用是冷凝、回流。
由于SO2气体易溶于水,且易与碱反应,若将进气导管直接插入碱溶液,易发生倒吸,但SO2气体难溶于CCl4,D、E两支试管中CCl4的作用是防止倒吸。
(2)试管上部内壁析出淡黄色固体物质显然是硫,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,硫被浓硫酸氧化生成SO2,所以淡黄色固体物质又慢慢地消失。
化学反应方程式:S+2H2SO4(浓)═3SO2↑+2H2O(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C 试管中品红溶液褪色,说明产生SO2气体的速率快,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀,这是由于SO2溶解度较大,立即生成了Ca(HSO3)2溶液的缘故。
取样后,向其中加入氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(或者加热、加盐酸检验SO2气体等方法)。
(4)根据实验1、实验2 、学生3中我查资料发现:2Cu+S=Cu2S(黑色),可知液面下方铜丝表面的黑色物质成分是CuO、Cu2S;再由实验3可知黑色物质中还一定有CuS,因为反应Cu2S+2O2==2CuO+SO2前后固体质量不变,而反应2CuS+3O2==2CuO+2SO2前后固体质量减少。
答案如下:(1)冷凝、回流。
防止倒吸。
(2)S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O(3)由于SO2溶解度较大,生成了Ca(HSO3)2溶液的缘故。
取样后,向其中加入氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成。
(或者加热、加盐酸检验SO2气体等方法)(4)CuO、CuS、Cu2S二、数据分析型:分析此类探究题时应注意:(1)观察数据要细致;(2)结合原有知识、分析角度要全面;(3)影响变量要遵循“多定一变”的原则。
例2、(2019海南高考)下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:实验序号金属质量/g金属状态C(H2SO4)/mol·L-1V(H2SO4)/mL溶液温度/℃金属消失的时间/s反应前反应后10.10 丝0.5502034 50020.10 粉末0.55020355030.10 丝0.720 36 250 4 0.10 丝0.8 50 20 35 200 5 0.10 粉末0.8 50 20 36 25 6 0.101.0 50 20 35 125 7 0.10 丝1.0 50 35 50 50 8 0.10 丝1.1 50 20 34 1000.10丝1.150204440分析上述数据,回答下列问题:(1)实验4和5表明,对反应速率有影响,反应速率越快,能表明同一规律的实验还有___________(填实验序号)。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有__________(填实验序号)。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有_____________,其实验序号是_______。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:_____。
解析:(1)4和5中金属质量、c(H2SO4)、V(H2SO4)、反应前溶液温度均相同,结果反应后溶液温度和反应速率不同,由反应速率的影响因素可知其原因是金属状态不同,即固体表面积的影响。
固体表面积越大,反应速率越快。
能表明同一规律的实验还有1和2。
(2)根据探究(1)的方法可知仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有2和5,1、3、4、6、8中任意两组的组合。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有温度和催化剂,其实验序号是分别是7(与6比较)和9(与8比较)。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,其原因是反应物物质的量相差无几,溶液体积相同,放热总值相差无几,故溶液的温度变化值(约15℃)相近。
答案:(1)固体表面积。
固体表面积越大。
1和2。
(2)2和5,1、3、4、6、8中任意两组的组合。
(3)温度和催化剂。
7、9。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,其原因是反应物物质的量相差无几,溶液体积相同,放热总值相差无几,故溶液的温度变化值(约15℃)相近。
三、方案评价型:分析此类探究题时应注意:(1)根据试题的要求,利用自己的知识,仔细分析每个方案的可行性。
(2)对每个方案进行优劣评价。
评价的角度常见有绿色化学(环保)、原子经济、实验条件的可行性等。
例3、某化学课外兴趣小组在做铜与浓硝酸、稀硝酸反应实验时发现:“相同质量的铜分别与等体积且足量的浓硝酸、稀硝酸充分反应后,前者溶液颜色是绿色的,后者溶液的颜色是蓝色的。
”⑴一种观点认为:这可能是Cu2+浓度差异的结果,你同意这种看法吗?(填“同意”或“不同意”)___________,原因是_______。
⑵另一种观点认为:溶液呈绿色是铜与浓硝酸反应时产生的NO2溶于过量浓硝酸显黄色,加上和蓝色的硝酸铜溶液混在一起,使溶液呈绿色。
为了验证推断是否正确,甲、乙、丙三位同学分别设计了三种方案进行验证:甲同学方案:将盛绿色溶液的试管加热,看是否有红棕色气体产生。
①你认为甲同学的方案是否妥当?为什么?______________________。
②乙同学方案:用双氧水和二氧化锰制得氧气,并把氧气通入绿色溶液中,观察其溶液是否变蓝色。
请用方程式表示其中的反应原理__________________。
③丙同学方案:在通风橱内,将一根下端弯成螺旋状且可抽动的铜丝插在盛有足量浓硝酸的试管甲中,立即可观察到试管中充满红棕色的NO2气体。
将气体经导管通入到倾斜的另一支盛有淡蓝色Cu(NO3)2试管乙中,随着实验进行,试管乙中的溶液蓝色加深,很快又变成绿色,继续通入NO2,绿色保持不变,向上抽起铜丝,使反应停止。
写出铜与浓硝酸反应的离子方程式_____________________________。
④从环保的角度看,你认为三个方案中最好的是哪一个__________,其原因是_ 。
解析:(1)因“足量的浓硝酸、稀硝酸且体积相同,与相同质量的铜反应”,所以c(Cu2+)相同,此观点不正确。
(2)①加热的目的是赶出溶液中的NO2气体,但是忘记了4HNO3=2H2O+4NO2+O2,所以甲同学的方案不妥当。
②乙同学方案妥当。
既然硝酸铜溶液的“绿色”是溶解了NO2的缘故,氧气通入,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,“绿色”应变为蓝色。
此即“对症下药”验证法。
③丙同学方案也可以,此即反向验证法。
答案:(1)不同意。
因为铜片质量相同,溶液体积相同,生成的铜离子浓度相同。
(2)①不妥当,硝酸是过量的,即使溶液里没有二氧化氮,加热过程中因为硝酸的分解也会产生二氧化氮,应当通过观察其溶液是否变蓝色来加以验证②4NO2+O2+2H2O=4HNO3.③Cu+4H++2NO3-=Cu2++2 NO2+2H20.④乙,因为乙方案中没有有毒气体产生。
四、完善实验型:分析此类探究题时应注意:(1)通读全题可知实验目的,实验目的和实验结论的概括要完整、简练,化学用语要规范,语言要符合逻辑。
(2)考虑问题要仔细、全面。
例4、已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸,而乙不溶。
现有一份甲和乙的混合物样品,通过实验进行分离,可得到固体甲。
(实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器)请填写表中空格,完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。
序号实验步骤简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)溶解将混合物放入烧杯中,加入98%H2SO4,充分搅拌直到固体不再溶解洗涤沉淀检验沉淀是否洗净解析:此题能考查学生是否真正做过实验并具有设计实验亲自动手完成实验的能力。
特别是分离过程中要使用浓H2SO4这种特殊溶剂,对学生实验能力,特别是实验中注意事项是很好的考查。
利用混合物中各种物质在一种溶剂中溶解度的不同,进行分离,是中学化学实验的基本要求。
本题中用来分离甲、乙两种化学合物的溶剂比较特殊,是98%的浓H2SO4。
因此本题除考查设计简单的实验能力及溶解、过滤、沉淀洗涤等实验基本操作外,还重点考查使用浓H2SO4安全操作。
题中所涉及的甲和乙两种化学合物在实际中如1,8-二硝基萘()和1,5-二硝茎萘()两种异构体就具有此性质。
本题中样品经溶解、过滤、稀释(或沉淀)、过滤、洗涤五个实验步骤可以得到固体甲。
实验时,首先将混合物样品放入大小适宜的烧杯中,加入适量98%的浓H2SO4,充分搅拌后过滤,滤液为甲的浓H2SO4溶液。
再将滤液倒入水中稀释,充分搅拌,分离出化合物甲。
在操作中要特别注意安全。
(1)为避免浓H2SO4洒到仪器外边或沾到手上在转移液体时一定要沿玻璃棒慢慢加入。
(2) 由于浓H2SO4溶液稀释时会放出在量的热因此从化合物甲的浓H2SO4溶液中使甲析出时,一定是边搅拌、边把甲的浓H2SO4溶液慢慢加到水中,而不能反其道而行之。
(3)为使混合物中的甲充分溶解到浓H2SO4中并使甲从浓H2SO4溶液中充分析出。
在①、③两步操作中都要注意充分搅拌溶液。
答案如下:序号实验步骤实验操作及注意事项(简述)溶解将混合物放入烧杯中,加入98℅H2SO4,充分搅拌直到固体不现溶解过滤安装好过滤装置,将①的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤稀释(或沉淀)在另一烧杯中,放适量蒸馏水,将②的滤液沿用玻璃棒慢慢加入该烧杯中,并不断搅拌过滤重新安装过滤装置,将③的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤洗涤沉淀向④的过滤器中注入少量蒸馏水,使水面浸过沉淀物,等水滤出后,再次加水洗涤,连洗几次检验沉淀是否洗净用小试管从⑤漏斗下口取少量洗出液,滴入BaCl2溶液,没有白色沉淀,说明沉淀已选净五、原理探究型:分析此类探究题时应注意:(1)对于题中的异常现象要根据自己的原有知识进行大胆的排查、推测。