化學(xué)第二部分 提升 五 實驗探究一 有關(guān)氫氧化鈉和氫氧化鈣變質(zhì)的探究

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1、專題五 實驗探究一、實驗探究的基本環(huán)節(jié)提出問題建立假設(shè)設(shè)計實驗方案進行實驗得出結(jié)論交流評價。二、實驗探究題考查的內(nèi)容1.考查實驗探究中提出問題或猜想的能力。2.考查設(shè)計實驗的能力。3.考查對科學(xué)探究結(jié)果解釋和語言表達的能力。三、實驗探究題的主要結(jié)構(gòu)1.提出猜想假設(shè)：根據(jù)實驗的現(xiàn)象，從反應(yīng)的質(zhì)量守恒定律、物質(zhì)的性質(zhì)(顏色、氣味、狀態(tài)等)提出假設(shè)。2.設(shè)計實驗方案：根據(jù)提出的假設(shè)，利用控制變量法設(shè)計有效的對比實驗，驗證假設(shè)的合理性。3.反思與評價：根據(jù)實驗的操作、裝置等方面進行可行性評價，可以從節(jié)能環(huán)保、操作方便、安全有效等方面進行分析。四、主要探究類型編者對近幾年的中考實驗探究題做了一定的歸納整

2、理，發(fā)現(xiàn)主要有以下幾種類型：氫氧化鈉和氫氧化鈣變質(zhì)的探究、有關(guān)金屬活動性的探究、有關(guān)復(fù)分解反應(yīng)及反應(yīng)后溶質(zhì)成分的探究、有關(guān)廢水處理及金屬回收的探究、有關(guān)廢氣(尾氣)成分分析及處理的探究等，有個別內(nèi)容如空氣中氧氣含量的測定、燃燒與滅火條件的探究等在前面已經(jīng)歸納，在這里就不再重復(fù)。五、實驗探究題的主要解題方法解科學(xué)探究題要過“三關(guān)”：(1)審題關(guān)：要做到“三看”，即看題中的化學(xué)過程，看題設(shè)條件，看要解決的問題，這是解題的前提；(2)分析關(guān)：要做到“三想”，即想化學(xué)過程所涉及的化學(xué)概念或化學(xué)原理，想所給條件與所求問題的關(guān)系，想有無隱含條件；(3)解答關(guān)：要做到“五要”，即設(shè)計實驗進行探究時，原理要正

3、確，試劑要易得，操作要簡單，現(xiàn)象要明顯，過程要環(huán)保。實驗探究一有關(guān)氫氧化鈉和氫氧化鈣變質(zhì)的探究一、氫氧化鈉的變質(zhì)1.NaOH 要密封保存的原因水蒸氣二氧化碳(1)吸收空氣中的_而潮解；(2)吸收空氣中的_而變質(zhì)，化學(xué)方程式：_(變質(zhì)后生成了_)。CO22NaOH=Na2CO3Na2CO3H2O2.存放不嚴密的 NaOH 的成分(1)沒有變質(zhì)：滴入_(或_)溶液，無氣泡(或無白色沉淀)產(chǎn)生。(2)部分變質(zhì)：加入_溶液，目的是檢驗并完全除去Na2CO3，過濾，取濾液少量，滴入_，變紅色。(3)全部變質(zhì)：加入_溶液，目的是檢驗并完全除去Na2CO3，過濾，取濾液少量，滴入_，不變色。稀鹽酸氫氧化鈣(

4、或氯化鈣)氯化鈣(或氯化鋇)酚酞溶液氯化鈣(或氯化鋇)酚酞溶液3.除去 NaOH 中的 Na2CO3 雜質(zhì)邊攪拌邊滴入_溶液，直至_為止，過濾，得到 NaOH 溶液。氫氧化鈣(或氫氧化鋇)產(chǎn)生沉淀不再二、氫氧化鈣的變質(zhì)1.生石灰變質(zhì)的演變過程CaOH2O=Ca(OH)2生石灰的化學(xué)式為_，它露置于空氣中，會吸收空氣中的_而變質(zhì)，化學(xué)方程式為：_。利用此性質(zhì)，生石灰可作_。生成的熟石灰又繼續(xù)與空氣中的_反應(yīng)而變質(zhì)，化學(xué)方程式為：_。干燥劑二氧化碳結(jié)論：生石灰變質(zhì)后的物質(zhì)可能是_、_。=CaCO3H2OCa(OH)2CaCO3CaO水蒸氣Ca(OH)2CO22.食品干燥劑 CaO 變質(zhì)后的成分檢驗

5、(1)CaO：取少量樣品溶于水，如果有_現(xiàn)象，則樣品中含有 CaO。溫度升高(或放熱、(2)CaCO3：另取樣，直接滴加_，如果有_，則樣品中含有 CaCO3。氣泡產(chǎn)生注意：因CaO對檢驗Ca(OH)2 有干擾，一般不檢驗Ca(OH)2。發(fā)燙)稀鹽酸3.Ca(OH)2 的變質(zhì)情況稀鹽酸(1)是否變質(zhì)：取樣，滴入_，有氣泡產(chǎn)生，證明已變質(zhì)；無明顯現(xiàn)象，證明沒有變質(zhì)。酚酞溶液稀鹽酸(2)部分變質(zhì)：取樣，加水溶解，滴入_，變紅色，證明含有 Ca(OH)2；另取樣，滴入_，產(chǎn)生氣泡，證明含有 CaCO3，即部分變質(zhì)。(3)全部變質(zhì)：取樣，加水溶解，滴入_，不變色，證明不含有 Ca(OH)2；另取樣，滴

6、入_，產(chǎn)生氣泡，證明含有 CaCO3，即全部變質(zhì)。酚酞溶液注意：因 Ca(OH)2 微溶于水，則不溶于水的濾渣不一定全部是 CaCO3，可能有未溶解的 Ca(OH)2。稀鹽酸氫氧化鈉的變質(zhì)探究解題指引：有關(guān)氫氧化鈉的變質(zhì)問題，其實就是考查氫氧化鈉的性質(zhì)和碳酸鈉的性質(zhì)，注意生成的碳酸鈉也呈堿性，因此，(1)不能用酚酞或紫色石蕊溶液來證明其是否變質(zhì)；(2)在證明氫氧化鈉是否部分變質(zhì)時，碳酸鈉對是否存在氫氧化鈉的判斷會有干擾。因此，要用過量的氯化鈣溶液或氯化鋇溶液(不能用氫氧化鈣或氫氧化鋇)先除去碳酸鈉。例 1(2016 年淮安)實驗室有一瓶長期放置的氫氧化鈉固體(如圖 1)，某興趣小組同學(xué)欲對該固

7、體變質(zhì)情況進行探究。圖 1圖 2【提出問題】該瓶氫氧化鈉固體是否變質(zhì)，變質(zhì)情況如何？【查閱資料】氫氧化鈉在空氣中容易變質(zhì)但不會轉(zhuǎn)化為NaHCO3；CaCl2溶液呈中性；CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl?！咎岢霾孪搿坎孪耄汗腆w未變質(zhì)猜想：固體全部變質(zhì)猜想：固體部分變質(zhì)【原因分析】氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)的原因是_(用化學(xué)方程式表示)。同學(xué)小紅小美小伍實驗操作加入適量氫氧化鈣溶液加入過量氯化鈣溶液加入過量稀鹽酸【進行實驗】小聰同學(xué)取少量樣品于燒杯中，用足量水溶解，再向溶液中滴入幾滴酚酞試液，溶液變紅，由此他得出猜想正確，但其他同學(xué)很快予以否定，否定的理由是_，為了進一步得出結(jié)論，組內(nèi)其他三

8、位同學(xué)分別取小聰實驗后的溶液于試管中，進行如下表所示實驗?！緦嶒灲Y(jié)論】小紅、小美的實驗中都觀察到有白色沉淀生成且溶液仍是紅色，于是他們都得出猜想正確?！痉此荚u價】(一)老師指出，僅憑小紅的實驗操作和現(xiàn)象無法確定猜想正確，理由是_。( 二 ) 根據(jù)小美的結(jié)論推測小伍的實驗現(xiàn)象是_?！咎岢鰡栴}】如何測定變質(zhì)的氫氧化鈉固體中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)？【實驗原理】通過測定一定質(zhì)量樣品與足量稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳的體積來計算碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)?！緦嶒炘O(shè)計】小伍稱取一定質(zhì)量的樣品，按圖 2 裝置進行實驗(已知該裝置氣密性良好，水準管高度可以上下調(diào)節(jié)，量氣管是帶有刻度的儀器)?！痉此荚u價】(一)在實驗中，若沒有植物油

9、，測定結(jié)果會_(填“偏大”“偏小”或“不變”)。母)。A.實驗前試管中有空氣B.實驗中水準管口有水溢出C.讀數(shù)時量氣管和水準管液面不相平D.實驗后生成的氣體在試管中仍有滯留解析：反思評價(一)檢驗氫氧化鈉時，加入的試劑不能引入OH，否則會對氫氧化鈉的檢驗造成干擾，所以僅憑小紅的實驗操作和現(xiàn)象無法確定猜想正確；(二)氫氧化鈉、碳酸鈉的混合物中加入鹽酸，氫氧化鈉會先與鹽酸反應(yīng)，碳酸鈉再與鹽酸反應(yīng)，所以根據(jù)小美的結(jié)論推測小伍的實驗現(xiàn)象是加入一定量的鹽酸后，才會產(chǎn)生氣泡；反思評價(一)二氧化碳溶于水，導(dǎo)致二氧化碳的體積減小，所以若沒有植物油，測定結(jié)果會偏??；(二)實驗的原理是生成多少二氧化碳，在收集裝

10、置中就會體現(xiàn)多少二氧化碳，實驗前試管中有空氣，不會影響實驗結(jié)果，了 OH，對氫氧化鈉的檢驗會造成干擾故A 正確；實驗中水準管口有水溢出，不會影響收集二氧化碳的多少，故B 正確；讀數(shù)時量氣管和水準管液面不相平，會產(chǎn)生氣壓差，造成二氧化碳的體積不準確，故C 錯誤；實驗后生成的氣體在試管中仍有滯留，會影響收集的二氧化碳的質(zhì)量，故D 錯誤。答案：原因分析2NaOHCO2=Na2CO3H2O 進行實驗碳酸鈉、氫氧化鈉都顯堿性反思評價(一)氫氧化鈣引入酸后，才會產(chǎn)生氣泡 反思評價(一)偏小(二)加入一定量的鹽(二)AB氫氧化鈣的變質(zhì)探究解題指引：氫氧化鈣變質(zhì)題，相對氫氧化鈉變質(zhì)題要容易得多，原因是生成的碳

11、酸鈣是難溶物，不會對氫氧化鈣存在的判斷造成干擾。例 2在某食品廠生產(chǎn)的盒裝餅干中，發(fā)現(xiàn)盒內(nèi)有一小包東西，上面標有“干燥劑”“主要成分是生石灰”“請勿食用”等字樣。為了提高自己的實驗探究能力，淑平?jīng)Q定對這包干燥劑展開探究。(1)她將這袋干燥劑全部倒入一定量水中，充分攪拌后，觸摸杯壁，感覺有點熱。將其過濾，得到白色沉淀物和濾液。(2)聯(lián)系到空氣成分和 CaO 的性質(zhì)，她對白色沉淀物的組成提出了以下假設(shè)：假設(shè) 1：是 CaO 和 CaCO3 的混合物。假設(shè) 2：是 Ca(OH)2和CaCO3的混合物。假設(shè) 3：只有 CaCO3。假設(shè) 4：只有 Ca(OH)2。其中假設(shè)_(填序號)不合理，原因是_(用

12、化學(xué)方程式表示)。(3)為了判斷其他幾種假設(shè)的合理性，該同學(xué)繼續(xù)進行實驗：取少量沉淀物放入試管中，加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，由此可否定假設(shè)_。為了得到最后結(jié)論，她再取少量沉淀物放在另一支試管中，加入少量水振蕩，靜置后，滴入酚酞溶液，呈紅色，說明只有假設(shè)_合理。(4)從此，淑平同學(xué)明白了：“請勿食用”是因為該干燥劑吸水后具有_性且_(填“吸”或“放”)熱。該干燥劑吸水后會變質(zhì)，變質(zhì)后的物質(zhì)可能是 CaCO3。寫出 CaO 變質(zhì)生成 CaCO3 的最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。空氣中的水分、氧氣等能引起食品變質(zhì)。一般采用_(寫出兩種方法)等包裝方法可以防止或延緩食品變質(zhì)。解析：考查生石灰作干燥劑的原理，從而引出生石灰變質(zhì)問題的探究，仍然是對生石灰、熟石灰和石灰石三者性質(zhì)的考查。把握上述知識點，此類題則可順利解答。答案：(2)1 CaOH2O=Ca(OH)2(3)42(4)堿(或腐蝕)放Ca(OH)2CO2=CaCO3 H2O充氣(如 N2)包裝、真空包裝(或放干燥劑、脫氧劑等合理答案)