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1、题型三 实验探究题类型一 反响后物质成分的探究针对训练1. 2016八校联考小鹏与小明做完酸、碱、盐相关性质实验后，很感兴趣地把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合在一起，看到有大量气泡生成。他们对反响后溶液中溶质的成分很好奇，请你与他们一起进展探究。【提出问题】反响后溶液中溶质的成分是什么？【猜测假设】猜测Na2SO4、Na2CO3猜测Na2SO4、Na2CO3、NaOH猜测Na2SO4、H2SO4、Na2CO3猜测Na2SO4、 H2SO4猜测Na2SO4上述猜测中，你认为不合理的是猜测填序号。【实验探究】1小鹏取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞，发现溶液颜色无变化，据此，他认为猜测
2、是正确的。你认为他的结论是填“合理或“不合理的，理由是。2小明向盛有少量氧化铜粉末的试管中参加适量该溶液，振荡，溶液变蓝。该反响的化学方程式是。【实验结论】根据上述实验探究，你认为猜测填序号是正确的。 【拓展应用】工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放，这样做的意义是答一点即可。2. 2016在高温下，铁与水蒸气能发生反响生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。某兴趣小组请你参与研究：铁与水蒸气反响一段时间后剩余固体物质的成分、性质与再利用。实验装置如下图夹持仪器略第2题图1【推断】观察到D中黑色固体变红，那么B中生成的气体是；2探究B装置中剩余固体成分是什么？【查阅资料】1.碎瓷片能防暴沸；
3、碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。2.铁的氧化物中，只有Fe2O3是红棕色，其余均为黑色，只有Fe3O4能被磁铁吸引。【初步探究】B装置中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引；【猜测与假设】猜测一：剩余固体是Fe3O4；猜测二：剩余固体是；【实验探究】实验操作实验现象与结论【实验结论】铁与水蒸气反响的化学方程式为；3【成分再利用】假设将B装置中剩余的黑色固体a g，经过一系列转化，全部变为红棕色固体Fe2O3假设转化过程中铁元素无损耗，增加的质量为x，那么x的取值围为。3. 2016市盘龙区模拟将一定量的碳酸钠溶液与氯化钡溶液混合，过滤反响后的混合物。某实验小组的同学们欲探究滤液中溶质的组成。请你
4、一同参与探究并回答有关问题：【查阅资料】氯化钠、氯化钡溶液显中性。【提出猜测】猜测1：滤液中溶质是NaCl；猜测2：滤液中溶质是NaCl和填化学式的混合物；猜测3：滤液中溶质是NaCl和Na2CO3的混合物。【实验探究】1取少量滤液于试管中，滴加23滴无色酚酞试液，振荡，无明显现象。同学们认为猜测不成立。2另取少量滤液于另一支试管中，滴加碳酸钠溶液，假设有_填实验现象，证明猜测2成立。【问题讨论】1甲同学认为要证明猜测2成立也可以改用硫酸钠溶液。你认为甲同学填“能或“不能达到实验目的。2乙同学认为要证明猜测2成立也可以改用硝酸银溶液。你认为乙同学填“能或“不能达到实验目的，理由是。4. 201
5、6某同学在课外阅读中得知，实验室用电石主要成分CaC2与水反响制取乙炔C2H2，反响的方程式为：CaC22H2O= CaOH2C2H2。在实验室中该同学把一定量的CaC2参加Na2CO3溶液中，充分反响后过滤，得到滤渣和滤液，并对滤液的成分进展探究。【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？【猜测与假设】猜测一：NaOH猜测二：NaOH、CaOH2猜测三：NaOH、Na2CO3【设计并实验】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，向其中滴入适量碳酸钠溶液猜测二不成立实验二另取少量滤液于试管中，向其中参加过量稀盐酸产生气泡猜测成立写出实验二中产生气泡的化学方程式：。【拓展延伸】假设向Cu
6、NO32溶液中加少量CaC2，充分反响，产生的现象是。实验室保存电石应注意_。5. 2016宿迁某兴趣小组同学欲探究NaOH溶液与CO2气体的反响，设计如下图实验装置：1假设导管a与b连接，将分液漏斗中的NaOH溶液注入锥形瓶，关闭分液漏斗上的活塞，振荡，然后打开导管上的活塞，观察到的实验现象是；CO2与NaOH反响的化学方程式是。第5题图2探究反响后锥形瓶溶液中溶质的成分。：Na2CO3H2OCO2= 2NaHCO3NaHCO3NaOH= Na2CO3H2O【提出猜测】.NaOH和Na2CO3；. ； . NaHCO3；. Na2CO3和NaHCO3。【查阅资料】CaOH2与Na2CO3、N
7、aHCO3均能反响且有白色沉淀生成；CaCl2与Na2CO3能反响且有白色沉淀生成，与NaHCO3不反响；NaHCO3溶液显碱性，可与酸反响生成CO2气体。【设计实验】限选试剂：CaOH2溶液、CaCl2溶液、稀盐酸、酚酞试液。实验操作实验现象实验结论1. 取少量反响后的溶液于试管中，参加足量的_，振荡产生白色沉淀猜测不成立2. 将操作1所得混合物过滤，向滤液中参加足量的_，振荡猜测成立【拓展应用】联想到空气中有CO2，所以实验室中的氢氧化钠溶液应保存。6. 2016在教师的指导下，小乐同学探究金属和盐溶液反响时，发现将钠放入MgCl2溶液中有气泡和白色沉淀产生。为了进一步探究，小乐同学将充分
8、反响后的混合物过滤，得固体A和滤液B。【查阅资料】钠与水反响生成氢氧化钠和氢气。MgCl2溶液呈酸性。【分析与思考】小乐同学根据所学知识对产生的气体和固体A进展判断：1产生的气体是填序号。CO2H2Cl22取A参加过量稀盐酸，A全部溶解，无气泡产生，那么A的化学式是。【提出问题】滤液B中溶质的成分是什么？【猜测】猜测一：NaCl猜测二：NaCl、MgCl2猜测三：NaCl、NaOH猜测四：NaCl、MgCl2、NaOH小乐同学认为猜测不成立，理由是。【实验探究】实验操作实验现象实验结论步骤一：取少量滤液B于试管中，滴加几滴无色酚酞，振荡，观察现象溶液猜测三不成立步骤二：取少量滤液B于试管中，滴
9、加适量NaOH溶液，振荡，观察现象产生白色沉淀猜测成立【结论】在金属活动性顺序里，钠不能将位于它后面的金属从该金属的盐溶液中置换出来。【拓展】将钠与MgCl2固体隔绝空气加热到一定温度时，钠可以从MgCl2中置换出镁，该反响的化学方程式是_。7. 2015某化学实验小组的同学利用如下图装置进展实验。A中反响开始时，弹簧夹C处于打开状态，一段时间后，关闭C，装置A中仍在反响。过一会儿，观察到装置B中出现白色沉淀，该沉淀的化学式为。小组同学探究反响后装置B中溶液的溶质成分。第7题图【提出问题】反响后装置B中溶液的溶质成分是什么？【猜测与假设】猜测1：NaCl、HCl；猜测2：NaCl、CaCl2；
10、猜测3：NaCl、NaOH；猜测4：NaCl、NaOH、Na2CO3。【交流讨论】经过讨论，大家一致认为猜测一定不合理，理由是。【实验探究】将反响后装置B中所得混合物过滤，取少量滤液分别进展如下实验：实验1：向滤液中滴加碳酸钠溶液，无明显现象，那么猜测_不正确。实验2：填写下表实验操作先向滤液中参加过量BaNO32溶液然后再向滤液中滴加酚酞溶液实验现象实验结论猜测4正确【反思评价】实验完毕后，同学们经过交流与讨论后认为：探究反响后所得溶液的溶质成分时，不仅要考虑生成物，还要考虑反响物是否过量。8. 2016贺州某化学兴趣小组发现铜片在加热的条件下可以与浓硫酸反响，产生气泡并闻到刺激性气味，铜片
11、溶解，溶液呈蓝色。请你参与实验探究。【查阅资料】SO2是一种无色、有刺激性气味、有毒的气体。1【提出问题】产生的气体是什么？2【提出猜测】猜测一：SO2；猜测二：SO2和H2。3你认为猜测二填“正确或“错误。4【提出问题】蓝色溶液的溶质是什么？5【提出猜测】猜测一：CuSO4；猜测二：CuSO4和H2SO4。6【进展实验】取一定量反响后的溶液进展稀释，并分装在A、B两支试管中，然后进展以下实验，并完成下表：步骤实验操作实验现象实验结论步骤一在试管A中参加少量的CuO粉末_溶液中含有H2SO4步骤二在试管B中参加过量的NaOH溶液_溶液中含有CuSO47【探究结论】通过实验，猜测二正确。8写出步
12、骤一发生反响的化学方程式：。9完成并配平方程式：CuH2SO4浓= _。10【反思评价】根据化学方程式，小王认为工业上可以用铜和浓硫酸反响大量制取硫酸铜，小认为不适宜，理由是_。答案：1. 【猜测假设】 【实验探究】(1)不合理无色酚酞试液遇酸性或中性溶液均不变色(2)CuO H2SO4= CuSO4H2O【实验结论】【拓展应用】防止污染水体(或防止腐蚀铁质下水道)【解析】【猜测假设】根据题干有三种溶液混合之后有大量气泡生成，说明稀硫酸与Na2CO3发生了反响，那么反响后的溶液中不可能含有NaOH，猜测不合理；H2SO4与Na2CO3会发生反响，不共存，猜测不合理。【实验探究】(1)无色酚酞试
13、液遇酸和中性溶液均不变色，遇碱变红，向溶液中滴加酚酞试液，溶液颜色无变化，只能说明溶液不显碱性，猜测错误，不能说明猜测正确。(2)氧化铜与稀硫酸反响生成硫酸铜和水，硫酸铜溶液显蓝色。【实验结论】根据上述实验探究容，可确定猜测正确。【拓展应用】酸性废水处理至中性可防止水体污染或腐蚀铁质下水道等。2. (1)氢气(或H2)(2)【猜测与假设】四氧化三铁和铁(或Fe3O4和Fe)【实验探究】取B中黑色固体的样品于试管中，参加稀盐酸假设固体全部溶解，没有气泡冒出，剩余固体是Fe3O4；假设固体全部溶解，有气泡冒出，剩余固体为铁和四氧化三铁【实验结论】3Fe4H2O Fe3O44H2(3) gx g(或
14、0.03a gx0.43a g)【解析】(1)根据质量守恒定律，铁与水蒸气反响产生的气体可能是氢气，也可能是氧气，气体枯燥后能使黑色氧化铜变成红色固体，说明该气体具有复原性，即铁与水蒸气反响生成的气体为氢气。(2)【猜测与假设】铁在高温下与水蒸气反响生成氢气和另一种固体，根据质量守恒定律，该固体一定含铁元素和氧元素，可能是铁的氧化物，也可能存在反响剩余的铁，根据资料，铁的氧化物中只有四氧化三铁是黑色且能被磁铁吸收，所以黑色固体可能是四氧化三铁，也可能是铁和四氧化三铁的混合物。【实验探究】要确定该固体的成分，只需检验该固体中是否含有铁粉，可利用铁能与稀盐酸反响，可通过取样，参加稀盐酸观察是否有气
15、泡冒出，据此判断黑色固体中是否含有铁。【实验结论】通过探究可知，铁粉与水蒸气在高温条件下反响生成四氧化三铁和氢气。(3)【成分再利用】剩余固体全部转化为氧化铁，增加的质量即为增加的氧元素的质量。假设剩余固体全部是铁粉，将铁粉全部转化为三氧化二铁，存在如下关系：2FeFe2O33O 112 48 a g x解得：x g假设剩余固体全部是四氧化三铁，将四氧化三铁转化为氧化铁，根据铁元素守恒，可找出转化后增加质量存在如下关系：2Fe3O43Fe2O3(3324)O 464 16 a g x解得：x g所以转化后，固体质量增加值x的取值围为 gx g。3. 【提出猜测】BaCl2【实验探究】(1)3(
16、2)白色沉淀生成【问题讨论】(1)能(2)不能氯化钠和硝酸银反响也可以产生白色沉淀【解析】【提出猜测】将碳酸钠和氯化钡混合，溶液中溶质有3种情况：二者恰好完全反响，溶质为NaCl；碳酸钠过量，溶质为Na2CO3和NaCl；氯化钡过量，溶质为BaCl2和NaCl。【实验探究】(1)向滤液中滴加无色酚酞试液，无明显现象，说明溶液不显碱性，那么不含Na2CO3，猜测3不成立。(2)滴加碳酸钠溶液，证明猜测2成立，猜测2的溶液溶质为BaCl2和NaCl，而氯化钡与碳酸钠反响生成白色沉淀，故实验现象是有白色沉淀生成。【问题讨论】(1)硫酸钠与氯化钡反响生成白色沉淀，也可以证明溶液中含有氯化钡。(2)硝酸
17、银与氯化钡、氯化钠反响都可以生成白色沉淀，溶液中肯定含有氯化钠，故参加硝酸银生成白色沉淀，不能证明滤液中含有氯化钡。4. 【设计并实验】无明显现象三Na2CO32HCl= 2NaClH2OCO2【拓展延伸】有气泡产生，出现蓝色沉淀密封保存解题思路：根据物质成分、物质性质，确定检验物质成分的方法。该题实质上是检验钙离子、碳酸根离子是否存在，选择的试剂应保证产生明显现象。在此根底上，还需认真考虑具体操作过程中所加试剂以与反响生成物可能造成的干扰问题。探究流程：【解析】【设计并实验】根据实验操作以与实验结论，确定滤液中不含氢氧化钙，那么滴入碳酸钠溶液后，不会出现白色沉淀，无明显现象；根据实验操作以与
18、实验现象，向滤液中参加过量稀盐酸时，产生气泡，比照猜测的容可知，滤液中含有氢氧化钠、碳酸钠，猜测三成立；实验二中发生了两个反响：氢氧化钠与稀盐酸反响生成氯化钠和水，碳酸钠与稀盐酸反响生成氯化钠、水和二氧化碳，其中产生气泡的反响为Na2CO32HCl= 2NaClH2OCO2。【拓展延伸】根据题干信息可知，碳化钙首先与水反响生成氢氧化钙和乙炔气体，有气泡产生，然后氢氧化钙与硝酸铜溶液反响生成氢氧化铜沉淀和硝酸钙，出现蓝色沉淀；根据题干信息可知碳化钙能与水反响，因此应密封保存。5. (1)B中的水沿导管进入A中的锥形瓶中2NaOH CO2= Na2CO3 H2O(2)【提出猜测】Na2CO3【设计
19、实验】1.氯化钙溶液2.稀盐酸有气泡产生【拓展应用】密封【解析】(1)氢氧化钠溶液与二氧化碳反响，使锥形瓶CO2气体减少，压强变小，所以打开导管上的活塞后，B中的水在外界大气压作用下，沿导管进入A中的锥形瓶；二氧化碳与氢氧化钠反响生成碳酸钠和水。(2)【提出猜测】根据题给信息，二氧化碳与氢氧化钠的量不同，产物不同，存在两个反响，一是氢氧化钠与二氧化碳反响生成碳酸钠和水，二是碳酸钠、水和二氧化碳反响生成碳酸氢钠，所以一定量的二氧化碳与一定量的氢氧化钠反响后，可能恰好进展第一个反响，所得溶液的溶质只有碳酸钠，也可能恰好进展第二个反响，反响后溶液中的溶质只有碳酸氢钠，此外还可能只发生第一个反响时，氢
20、氧化钠过量，即溶液中的溶质有碳酸钠和氢氧化钠，也可能发生了第一反响后，有局部碳酸钠与二氧化碳反响，反响后溶液中的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠。【设计实验】利用碳酸钠可与氯化钙反响生成白色沉淀，碳酸氢钠不与氯化钙反响，所以先用氯化钙溶液检验，如果出现白色沉淀，说明溶液中含碳酸钠，为进一步检验溶液中是否存在碳酸氢钠，应该继续参加足量的氯化钙溶液，使溶液中的碳酸钠全部转化为碳酸钙沉淀，过滤后，取滤液检验碳酸氢钠，检验碳酸氢钠的方法，可利用碳酸氢钠能与稀盐酸反响产生气体。(4)【拓展应用】氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳而变质，所以实验中的氢氧化钠溶液应该密封保存。6. 【分析与思考】(1) (2)Mg(OH
21、)2【猜测】四MgCl2和NaOH会发生化学反响【实验探究】不变色二【拓展】2NaMgCl2 Mg2NaCl探究流程：【解析】【分析与思考】(1)根据【查阅资料】的容分析，钠放入氯化镁溶液中先与水反响生成氢氧化钠和氢气，因此产生的气体是氢气，正确。(2)钠放入氯化镁溶液中先与水反响生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与氯化镁反响生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠，因此推测固体A是Mg(OH)2，结合“取A参加过量稀盐酸，A全部溶解，无气泡产生，确定A是Mg(OH)2。【猜测】氯化镁与氢氧化钠反响生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，二者不能共存，猜测四不成立。【实验探究】根据实验结论“猜测三不成立，结合猜测三以与实验操
22、作的容分析，滤液中不含氢氧化钠，故参加酚酞试液后溶液不变色；根据实验操作的容以与实验现象“参加氢氧化钠溶液产生白色沉淀分析，该沉淀是氢氧化镁，那么滤液中含有氯化镁，猜测二成立。【拓展】根据题干信息，确定钠与氯化镁在加热条件下反响生成镁和氯化钠。7. CaCO3【交流讨论】1装置B出现的沉淀为CaCO3，会与盐酸反响【实验探究】2出现白色沉淀溶液变红8. (3)错误(6)固体溶解 产生蓝色沉淀 (8)CuOH2SO4= CuSO4H2O(9)Cu2H2SO4(浓) CuSO42H2OSO2(10)该反响产生有毒的SO2气体，会污染空气【解析】(3)浓硫酸具有强氧化性，即使有氢气生成，也会被浓硫酸氧化成水，猜测二错误。(6)在试管A中参加少量的CuO粉末，结合实验结论：溶液中含有H2SO4，可观察到固体溶解的现象；在试管B中参加过量的NaOH溶液，结合实验结论：溶液中含有CuSO4，可观察到有蓝色沉淀产生。(8)步骤一反响的化学方程式为CuOH2SO4= CuSO4H2O。(9)根据题中的探究，铜和浓硫酸反响的化学方程式为Cu2H2SO4(浓) CuSO42H2OSO2。(10)工业上不可能用铜和浓硫酸反响大量制取硫酸铜，理由是从经济、环保、安全的角度考虑，浓硫酸具有极强的腐蚀性，使用时要注意安全，同时反响中有一局部硫元素转化成二氧化硫，既污染空气，又造成原料的浪费。16 / 16
