初中化学科学探究

专题四 科学探究
类型一有关物质成分的探究
1．某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加酸碱指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【提出问题】该烧杯中溶液的溶质是什么？
【猜想】猜想一：只有CaCl2；
猜想二：____源自文库_______；
【查阅资料】①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，受热易分解；
②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝；
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物，NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水；
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。
【发现问题】查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成。
猜想②正确
探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O。
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证：
步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气；
步骤二：关闭活塞，依次连接装置A→B→________→________(填“C”或“D”)；
步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热。
【解释与结论】①当观察到______________________________________，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和H2O，写出装置C中反应的化学方程式________________________________；
产生白色沉淀
猜想______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，该反应的化学方程式是________________________________。
3．实验与探究是化学学习的重要方法和内容，李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹，他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣。
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：
探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分。
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②________________；③碳和氧化铜的混合物。
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告：
实验操作与现象
实验结论
____________________________________________________
小乐同学认为猜想_________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__________
猜想三不成立
步骤二：取少量滤液B于试管中，滴加适量NaOH溶液，振荡，观察现象
(1)产生的气体是__________(填序号)。
①CO2②H2③Cl2
(2)取A加入过量稀盐酸，A全部溶解，无气泡产生，则A的化学式是__________。
【提出问题】
滤液B中溶质的成分是什么？
猜想一：NaCl猜想二：NaCl、MgCl2
猜想三：NaCl、NaOH猜想四：NaCl、MgCl2、NaOH
______________________
步骤2：取少量步骤1所得的滤液于试管中，____________________________________
______________________
步骤3：____________________________________________________________________
方案
实验步骤
实验现象
方案一
取少量溶液于试管中，滴加紫色石蕊溶液
____________________
方案二
取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的烧杯中的溶液
____________________
方案三
取少量烧杯内溶液于另一支试管中，加入__________
产生气泡
【反思交流】
要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl2，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的__________，然后过滤，该除杂原理用化学方程式表示为__________________________。
(2)在混合物A中加入少量ZnSO4可改善皮蛋品质，该兴趣小组获得某样品，探究在混合物A中是否添加了少量ZnSO4。
设计实验方案，完成下述表格。
限选用品与试剂：稀盐酸、pH试纸、BaCl2溶液、蒸馏水、AgNO3溶液。
实验操作
预期现象和必要结论
步骤1：取少量样品于烧杯中，缓慢加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤
②写出Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式________________________________。
【反思与评价】上述装置中A的作用是________________________________。
4．皮蛋是我国传统的蛋制品，深受人们喜爱，由少量NaCl、CaO和过量Na2CO3混合得到的粉末状混合物A是腌制皮蛋的配方之一。
2．在老师的指导下，小乐同学探究金属和盐溶液反应时，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，小乐同学将充分反应后的混合物过滤，得固体A和滤液B。
【查阅资料】
①钠与水反应生成氢氧化钠和氢气；②MgCl2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进行判断：
(1)某化学兴趣小组从市场获取少量混合物A于烧杯中，缓慢加入足量的蒸馏水，边加边搅拌，静置，过滤得滤液。
①该过程发生反应的化学方程式为____________________________________，______________________________。
②滤液中除含有Cl－、OH－外，还含有的阳离子是__________。
猜想三：含有CaCl2和Ca(OH)2；
猜想四：含有CaCl2、HCl和Ca(OH)2。
同学们讨论后一致认为猜想四不合理，理由是________________________________。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】同学们设计如下不同的实验方案，证明猜想二是成立的。请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象。