張婷昱
反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究實驗題涉及多個章節(jié),該類型題考查同學(xué)們分析材料的能力及靈活運用知識點等綜合能力,所以反應(yīng)后物質(zhì)成分探究實驗題一直是中考化學(xué)學(xué)科的熱門考點。
真題呈現(xiàn)
例 (2021·遼寧·錦州,節(jié)選)今天是化學(xué)實驗室開放日,小明帶著一包脫氧劑和一包食品干燥劑走進實驗室,和小組同學(xué)一起開始了令人興奮的探究之旅。(忽略實驗過程中空氣的影響)
【查閱資料】脫氧劑的成分是鐵粉、碳粉、碳酸鈉、氯化鈉;食品干燥劑的成分是生石灰。
探究活動一:探究食品干燥劑是否變質(zhì)
【進行實驗】
(1)取適量脫氧劑于大試管中,加足量的水振蕩,充分溶解后過濾,得到濾液A和濾渣甲。
(2)取一包干燥劑放入小燒杯中,加入適量的水,充分攪拌后,用手觸摸燒杯外壁,發(fā)燙,過濾得到濾液B和濾渣乙。
(3)向濾渣乙中加入足量的稀鹽酸,可觀察到固體全部溶解,有氣泡產(chǎn)生,據(jù)此判斷濾渣乙中有CaCO3。
【得出結(jié)論】該干燥劑(填“完全”、“部分”或“沒有”)變質(zhì)。
探究活動二:探究溶液混合后溶質(zhì)的成分
小組同學(xué)將上述實驗中的濾液A和濾液B倒入廢液缸中,觀察到有白色沉淀生成,過濾后得到濾液C,他們對濾液C中溶質(zhì)的成分進行了探究。
【提出猜想】
猜想一:
猜想二:NaCl、NaOH、Na2CO3
猜想三:NaCl、NaOH、Ca(OH)2
【進行實驗】小明按照自己設(shè)計的方案進行了如下實驗:
[實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 (1)取少量濾液C于試管中,加入足量的氯化鋇溶液 無明顯現(xiàn)象 猜想不正確 (2)繼續(xù)向步驟(1)所得溶液通入二氧化碳 有白色沉淀生成 猜想三正確 ]
【反思評價】小組同學(xué)經(jīng)過討論,一致認為根據(jù)步驟(2)的現(xiàn)象不足以證明猜想三是正確的,理由是 。
名師解析
探究活動一:由(2)可知,實驗中加入適量的水,燒杯外壁發(fā)燙,證明干燥劑中有CaO存在。又因(3)證明濾渣乙中有CaCO3,所以干燥劑部分變質(zhì)。
探究活動二:濾液A的成分是Na2CO3和NaCl,濾液B的成分是Ca(OH)2,Na2CO3和Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3和NaOH,所以白色沉淀是CaCO3。分析濾液C的成分,一定含有NaCl和NaOH,可能有Na2CO3和Ca(OH)2其中的一種(當一種反應(yīng)物過量時)或都沒有(二者恰好完全反應(yīng)時),所以猜想一是NaCl、NaOH。加入足量BaCl2溶液,無明顯現(xiàn)象,證明溶液中沒有CO[2-3],所以猜想二不正確。猜想三中含有NaOH,CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3,Na2CO3與足量的BaCl2反應(yīng)也會有BaCO3白色沉淀生成,所以生成的白色沉淀不一定就是CaCO3,不足以證明猜想三是正確的。
答案:探究活動一:部分探究活動二:【提出猜想】NaCl、NaOH【進行實驗】二【反思評價】白色沉淀不一定是CO2與Ca(OH)2反應(yīng)生成的,CO2與NaOH 反應(yīng)生成Na2CO3,Na2CO3與足量的BaCl2反應(yīng)也會有白色沉淀生成
總結(jié)提升
在解答該類型題時,要根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變、離子是否共存、生成物的溶解性及反應(yīng)物是否過量等方面對反應(yīng)后各物質(zhì)成分作出猜想,然后通過設(shè)定實驗方案對猜想進行逐一驗證,且在設(shè)計實驗時要注意各離子間的相互干擾。
變式探究
(2021·遼寧·營口)在學(xué)習(xí)了單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)后,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對含碳化合物燃燒后的產(chǎn)物進行了探究。
【提出問題】乙醇燃燒后的產(chǎn)物是什么?
【查閱資料】
①無水硫酸銅為白色粉末,遇水會變藍;
②氯化鈣有吸水性,可作干燥劑。
【做出猜想】猜想一:產(chǎn)物中含有CO、H2O;
猜想二:產(chǎn)物中含有CO2、H2O;
猜想三:產(chǎn)物中含有(1)。
【進行實驗】同學(xué)們設(shè)計了如下圖的實驗:檢查裝置氣密性后,將乙醇燃燒的產(chǎn)物依次通過如圖所示的裝置進行驗證。(部分夾持固定裝置省略;B、D、G裝置中均為澄清石灰水)
(2)裝置B的作用是。
(3)F裝置中若發(fā)生反應(yīng),則化學(xué)方程式是。
【解釋與結(jié)論】經(jīng)過實驗,同學(xué)們認為猜想三成立。
(4)實驗中能觀察到的現(xiàn)象是;裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
【反思與評價】實驗結(jié)束后,由于小麗同學(xué)的操作不當造成了儀器損壞,小組內(nèi)同學(xué)針對這個事故,進行了分析和討論。
(5)為了避免此事故再次發(fā)生,同學(xué)們對該裝置進行了創(chuàng)新和改進,你認為他們的改進是(文字說明或畫圖均可)。
答案:(1) CO、CO2、H2O(2)驗證產(chǎn)物中是否含有CO2(3)3CO + Fe2O3 [? ? 高溫? ?] 2Fe + 3CO2(4)A中白色無水硫酸銅變?yōu)樗{色,B和G中澄清石灰水變渾濁,F(xiàn)中紅棕色固體變?yōu)楹谏腆wCO2 + 2NaOH [? ? ? ? ? ? ?] Na2CO3 + H2O(5)在F與G之間增加一個緩沖瓶,避免發(fā)生倒吸
(作者單位:遼寧省沈陽市南昌初級中學(xué))
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·中考版2022年6期