单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/8/10,#,典例示范,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/8/10,#,题型四 科学探究型实验,【,题型解读,】,陕西中考第,22,题以科学探究的形式考查初中化学的重要原理和理论的应用以及基础实验的延伸与拓展,是对考生实验能力更高层次的培养。要求考生善于发现问题,提出合理假设,并能依据所学知识通过实验验证假设,从而获得正确结论。按照探究内容,常见类型有：探究物质的组成或性质,如金属活动性的探究、溶液酸碱性的探究、药品是否变质的探究、缺失标签的药品成分探究等；探究物质变化的条件或影响因素,如探究金属锈蚀的条件、可燃物燃烧的条件、影响化学反应快慢的因素等；探究混合物的组成以及含量,如固体混合物成分的探究、反应后溶液中溶质成分的探究、化肥有效成分含量的探究等。,【,解题方法,】,首先通读全题,了解探究过程,明确探究目的,确定实验原理,梳理步骤方法,了解试剂、装置,分析现象和数据,按规定完整解答。按照题干设置的问题,逐步分析,层层深入,抓住物质的性质特点或原理依据,设计合理的实验方法加以验证或根据设定的实验过程,通过现象得出结论。涉及有关实验评价的问题,应该抓住科学性、可行性、简约性、安全性的原则,从原理是否正确,方案是否合理,操作是否简便,是否安全环保等方面分析判断,给出合理评价。,例,1,（,2019,邵阳）（,1,）用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行中和反应实验时，反应过程中溶液,pH,变化曲线如图所示：,该反应的化学方程式是,；,该实验操作是将,（写溶质的化学式）溶液逐滴加入到另一种溶液中。,类型一 反应后溶液中溶质成分的探究,NaOH+HCl=NaCl+H,2,O,NaOH,（,2,）若用稀硫酸代替（,1,）中的稀盐酸，将稀硫酸逐滴加入至盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，当滴加到一定量并充分反应时，请对烧杯中溶质的成分进行探究。,【,提出问题,】,此时烧杯中的溶质成分是什么？,【,猜想与假设,】.Na2SO4,；,.,;,.Na,2,SO,4,和,NaOH,。,【,实验与探究,】,实验步骤,实验现象,实验结论,取少量上述烧杯中的溶液于试管中，滴加,溶液,。,猜想,正确,H,2,SO,4,和,Na,2,SO,4,无色酚酞溶液,溶液变红色,解析：（,1,）盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，化学方程式为,NaOH+HCl=NaCl+H,2,O,；由图示提供的信息可知，实验刚开始时，溶液的,pH,小于,7,，溶液呈酸性，随着另一种溶液的逐渐加入，溶液的,pH,逐渐变大，直到,pH,大于,7,，说明该实验操作是将,NaOH,溶液逐滴加入到另一种溶液中。（,2,）,【,猜想与假设,】,当稀硫酸和氢氧化钠恰好完全反应时，溶液中的溶质是,Na,2,SO,4,；当稀硫酸有剩余时，溶液中的溶质是,H,2,SO,4,和,Na,2,SO,4,；当氢氧化钠有剩余时，溶液中的溶质是,Na,2,SO,4,和,NaOH,。,【,实验与探究,】,实验结论是猜想,正确，故溶液中有,NaOH,，可滴加无色酚酞溶液，若溶液变红色，说明含,NaOH,。,若甲过量：则反应后溶液中溶质的成分为甲+丙+丁；,解析：（1）因为猜想不成立，所以溶液中一定含有碳酸钠，且实验现象是有气泡产生，故加入的试剂为盐酸（或稀硫酸），化学方程式为Na2CO3+2HCl2=NaCl+H2O+CO2（或Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2）。,探究物质变化的条件或影响因素,如探究金属锈蚀的条件、可燃物燃烧的条件、影响化学反应快慢的因素等；,(1)通过与酸能反应及反应的剧烈程度进行判断,若金属能与酸反应,则该金属活动性排在氢之前,反之,排在氢之后；,若甲过量：则反应后溶液中溶质的成分为甲+丙+丁；,猜想固体的成分：关于变质问题的猜想,有3种情况：(1)没有变质原样品,即NaOH；,(1)变质的原因：CaO在空气中敞口放置会与空气中水蒸气反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2继续与空气中的CO2反应生成CaCO3。,【实验探究2】中有气泡产生,是由于碳酸钠和盐酸反应生成了氯化钠、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2。,步骤2：在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入少量水）的胶塞，把玻璃管插入烧杯的水中。,对于失去标签的药品成分的探究,要结合所给出的问题情景和常见物质的检验、鉴别方法,根据所学的相关知识,认真地进行思考、推断、鉴别出药品的真实身份。,再加入无色酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明含NaOH；,猜想二：NaNO3、Na2CO3,若取少许B中变红后的溶液在试管中加热，你认为溶液的颜色会 （填“变深”“变浅”或“不变”）。,若恰好完全反应：则反应后溶液中溶质的成分为丙和丁；,从微观示意图判断,反应后溶液中除Na+、H2O外,还有未参与反应的离子是SO42-。,H2SO4和Na2SO4,再加入无色酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明含NaOH；,;,第1步：确定所要检验的物质,1.,做出猜想,(1),反应后物质的成分存在两种情况：只有生成物；生成物和其中一种过量的反应物。,探究解决该类试题的方法：,第,1,步：写出化学方程式,甲,+,乙丙,+,丁,(,假设甲、乙、丙、丁均不为水且均溶于水,),。,第,2,步：进行猜想。,a.,若恰好完全反应：则反应后溶液中溶质的成分为丙和丁；,b.,若甲过量：则反应后溶液中溶质的成分为甲,+,丙,+,丁；,c.,若乙过量：则反应后溶液中溶质的成分为乙,+,丙,+,丁；,溶液中不可能同时存在甲和乙,但溶质中一定存在丙和丁。,(2),有关不合理猜想的判断：,猜想的物质之间能够发生反应；猜想的物质含有反应物中未涉及的元素。,【,解题思路,】,2.,实验验证,第,1,步：确定所要检验的物质,(1),确定生成物丙、丁肯定存在,(2),反应物甲、乙的检验,甲现象,1,；,乙现象,2,。,注意：生成物如果对反应物的检验造成干扰,则需先除去生成物,再进行检验。,第,2,步：设计实验方案并得出结论的方法,(1),根据实验步骤和实验现象完善实验结论,根据实验步骤和对应的实验现象,以及物质的性质判断是否存在要验证的物质,从而得出结论。,(2),根据实验结论完善实验现象或步骤,试剂和现象之间相互确定；根据实验操作中所选试剂和结论确定现象。可以根据,(1),进行反推,然后确定试剂和现象。,（2）因为猜想成立，所以溶液中含有NaOH、Na2CO3，先加入足量的CaCl2溶液，通过有白色沉淀生成的现象确定溶液中有Na2CO3存在，足量的CaCl2可除去Na2CO3，防止对NaOH的检验造成干扰；,再加入无色酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明含NaOH；,解析：【实验分析】通过【实验探究1】可知,该溶液呈碱性,而氯化钠溶液呈中性,故丁同学的猜想一定错误。,又因为氨水具有挥发性，所以若取少许B中变红后的溶液在试管中加热，溶液颜色会变浅。,【初步结论】（1）向白色沉淀中加足量的稀硝酸，产生气泡、沉淀全部溶解，说明沉淀全部是碳酸钡，即原白色固体中一定有Ba（NO3）2、Na2CO3，一定没有Na2SO4。,若要除去该溶液变质部分所采用的方法是,验证三种金属的活动性强弱的方法,例2 （2019眉山）某化学兴趣小组在实验室取用NaOH溶液时，发现瓶口有白色粉末状物质，该小组质疑该NaOH溶液可能已变质，于是进行了如下探究：,甲猜想：NaHCO3溶液,(1)完全中和：反应后再用pH试纸(或紫色石蕊)判定(或同时证明无碱剩余又无酸过量)。,【反思拓展】氨水中的NH3大部分与H2O结合成一水合氨（NH3H2O），则氨水中含有的分子有H2O、NH3H2O、NH3。,第1步：写出化学方程式,甲+乙丙+丁(假设甲、乙、丙、丁均不为水且均溶于水)。,类型一 反应后溶液中溶质成分的探究,（2）隔绝氧气和水可以防止铁制品生锈，故防止铁锅生锈可以将铁锅洗净擦干或者涂一层油。,溶液中不可能同时存在甲和乙,但溶质中一定存在丙和丁。,H2SO4和Na2SO4,(2)检验NaOH变质程度的方法：取样品加水溶解,逐滴滴入氯化钙(或氯化钡)溶液至不再产生沉淀为止；,例4 某学习小组在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图所示),经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是 NaHCO3、NaOH、Na2CO3、NaCl中的一种,请你对该试剂做出猜想并进行实验探究：,NaOH+HCl=NaCl+H2O,产生该现象的原因是氨气溶于水，使烧瓶内气压小于外界大气压；,猜想二：NaNO3、Na2CO3,【,方法归纳,】,酸碱溶液混合后可能有三种情况,(,猜想,),：,(1),完全中和：反应后再用,pH,试纸,(,或紫色石蕊,),判定,(,或同时证明无碱剩余又无酸过量,),。,(2),碱过量,(,检验,OH-,的存在,),：取反应后的溶液少许,滴入无色酚酞溶液或氯化铁,(,或硫酸铜,),溶液等试剂,溶液变红或有红褐色沉淀,(,或有蓝色沉淀,),生成。,(3),酸过量,(,检验,H+,的存在,),：取反应后的溶液少许,加入锌或碳酸钙等试剂,有气泡产生。,例,2,（,2019,眉山）某化学兴趣小组在实验室取用,NaOH,溶液时，发现瓶口有白色粉末状物质，该小组质疑该,NaOH,溶液可能已变质，于是进行了如下探究：,【,猜想与假设,】,【,探究过程,】,（,1,）取一定量的该,NaOH,溶液，加入足量的,，有气泡产生，说明猜想,不成立。产生气泡的化学方程式为,。,类型二 物质变质的探究,猜想,.,没有变质,.,部分变质,.,完全变质,溶液中溶质,NaOH,NaOH,、,Na,2,CO,3,Na,2,CO,3,盐酸（或稀硫酸）,Na,2,CO,3,+2HCl,2,=NaCl+H,2,O+CO,2,（或,Na,2,CO,3,+H,2,SO,4,=Na,2,SO,4,+H,2,O+CO,2,）,（,2,）重新取一定量的该,NaOH,溶液，加入足量的,CaCl,2,溶液，观察到的现象为,。接下来的实验操作及观察到的现象是,，则说明猜想,成立。若将,CaCl,2,溶液换为,Ca,（,OH,）,2,溶液是否可行，判断并简述理由：,。,【,结论与反思,】,NaOH,易与空气中的,CO,2,反应而变质，故应注意密闭保存。,有白色沉淀生成,再加入无色酚酞溶液，观察到溶液变红色,不可行，若将,CaCl2,溶液换为,Ca,（,OH,）,2,溶液，会引入氢氧根离子，干扰对,NaOH,的检验，无法确定原溶液中是否含有,NaOH,解析：（,1,）因为猜想,不成立，所以溶液中一定含有碳酸钠，且实验现象是有气泡产生，故加入的试剂为盐酸（或稀硫酸），化学方程式为,Na,2,CO,3,+2HCl,2,=NaCl+H,2,O+CO,2,（或,Na,2,CO,3,+H,2,SO,4,=Na,2,SO,4,+H,2,O+CO,2,）。（,2,）因为猜想,成立，所以溶液中含有,NaOH,、,Na,2,CO,3,，先加入足量的,CaCl,2,溶液，通过有白色沉淀生成的现象确定溶液中有,Na,2,CO,3,存在，足量的,CaCl,2,可除去,Na,2,CO,3,，防止对,NaOH,的检验造成干扰；再加入无色酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明含,NaOH,；若将,CaCl,2,溶液换为,Ca,（,OH,）,2,溶液，会引入氢氧根离子，干扰对,NaOH,的检验，无法确定原溶液中是否含有,NaOH,。,【,解题思路,】,变质的原因：,NaOH,在空气中敞口放置会与空气中的,CO,2,反应生成,Na,2,CO,3,。,1.,猜想固体的成分：关于变质问题的猜想,有,3,种情况：,(1),没有变质原样品,即,NaOH,；,(2),部分变质,NaOH,和,Na,2,CO,3,；,(3),全部变质,Na,2,CO,3,。,2.,实验设计,(1),确定氢氧化钠是否变质：只