初中化学科学探究(课堂PPT)
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9
猜想（3）溶质是Na2SO4和_N__a_O_H__（填化学式）。 【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性。 【讨论交流】经过讨论后，大家一致认为猜想（2）不成立， 理由是_____硫__酸__铜__溶__液__显__蓝。色 【实验探究】同学们分组进行如下实验探究。
选择的试剂 实验操作 实验现象 实验结论或原理
【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 _2_N__a_＋__M__g_C_l_2_△___M__g_＋__2_N__a_C_l___。
25
【探究流程】
26
【解析】【分析与思考】(1)根据【查阅资料】的内容
分析，钠放入氯化镁溶液中先与水反应生成氢氧化钠和
11
【反思与拓展】 经过讨论后，同学们认为还可以滴加其他试剂到上层无色 溶液中，也能得到同样的结论。 你认为第三组滴加的X溶液可以是_紫__色__石__蕊__溶__液__（写一种 即可）。
12
【方法指导】 【猜想假设】反应后物质成分的猜想存在两种情况：①只有 生成物；②生成物和一种过量的反应物（注：因为两种反应 物会发生反应，所以不能共存）。按照下列步骤提出合理的 猜想： 第一步：写出化学方程式A+B→ C+D 第二步：进行猜想
28
第 酚酞 一 溶液 组
溶液 变红
①由第一、二组 探究实验可得: 猜想 _(3_)_成立；
10
选择的试剂 实验操作 实验 实验结论或原理 现象
第
二 CuSO4溶
组
液
第
三 X溶液 组
生成 ②第二组探究实验中 蓝色 发生反应的化学方程 沉淀 式为
___2_N__a_O_H__＋________ _C_u__S_O_4_____N_a_2_S_O_4___ …… _＋__C_u__(O__H_)_2_↓________
3
例 (2016衡阳)某化学学习小组的同学对一瓶久置的氢氧 化钠的化学成分产生了兴趣，他们根据自己已学的知识 进行如下探究，请你共同参与并填空： 【猜想假设】 猜想一：只有氢氧化钠 猜想二：是氢氧化钠和碳酸钠的混合物 猜想三：__只__有__碳__酸__钠__。
4
【查阅资料】
（1）BaCl2溶液显中性；
实验探究题
1
一、科学探究的解题步骤 提出问题、查找资料→猜想与假设→设计实验方案→进行 实验验证→收集证据、记录实验现象→分析和得出结论→反思 与应用→表达与交流 二、解答科学探究题的基本方法 1．认真读题，审清题意，确立探究课题。 2．根据课题，选择合适方法，提取相关化学知识，设计探 究方案。
2
氢气，因此产生的气体是氢气，②正确。(2)钠放入氯化
镁溶液中先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与
氯化镁反应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加入过量稀盐酸，A全部 溶解，无气泡产生”，确定A是Mg(OH)2。【猜想】氯化 镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，二者不
15
这种存在两种情况：①试剂和现象之间相互确定；②根 据实验操作所选试剂和结论确定现象。可以根据第一种 方法进行反推，然后确定试剂和现象。
16
【解析】(1)【猜想假设】氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢 氧化铜沉淀和硫酸钠，该反应可能恰好完全反应，所得溶 液为硫酸钠溶液，也可能存在其中一种过量，如果是氢氧 化钠过量，则溶液中的溶质是氢氧化钠和硫酸钠；如果是 硫酸铜过量，则溶液中的溶质是硫酸钠和硫酸铜。【讨论 交流】硫酸铜溶液显蓝色，而实验中上层清液为无色，所 以可以排除溶液的溶质是硫酸钠和硫酸铜，即猜想(2)不 成立。【实验探究】第一组是利用氢氧化钠溶液显碱性， 可使酚酞溶液变红色，通过滴加酚酞溶液，检验溶液中是 否存在氢氧化钠；第二组是利用氢氧化钠与硫酸铜反应生
23
【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 溶液
中，滴加几滴无色酚酞，振荡， _不__变__色___
观察现象
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
产生白色 沉淀
猜想__二__ 成立
24
பைடு நூலகம்
【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。
CaCO3↓+H2O。
（2）确定成分
没有变质→原样品，即NaOH［或Ca(OH)2］
7
部分变质→原样品和变质生成的物质，即NaOH 和Na2CO3 ［或Ca(OH)2和CaCO3］ 全部变质→变质后生成的物质，即Na2CO3（或CaCO3） 【实验探究】验证氢氧化钠或氢氧化钙是否变质的方法详 见氢氧化钠、氢氧化钙变质的探究。
5
【实验结论】
该氢氧化钠样品已部分变质，其化学成分是NaOH与 Na2CO3的混合物，引起NaOH变质的化学方程式为 _2_N_a_O__H_＋__C__O_2______N_a_2_C_O__3_＋__H_2_O___。 【反思交流】
（1）实验室应_密__封__保存氢氧化钠。 （2）某同学认为用CaCl2溶液代替BaCl2溶液也可以得到 同样的结论，另一位同学认为不可以，理由是:CaCl2溶液 和NaOH溶液相混合也会出现白__色__沉__淀__，因为Ca(OH)2是 微__溶__于__水__的__物__质___。
（2）Na2CO3溶液与BaCl2溶液能反应产生白色沉淀。 【实验探究】
实验步骤
实验现象 实验结论
（1）用小试管取少量固体样 产生白色 猜想_一___不正
品加水完全溶解，再滴加过量 沉淀
确
BaCl2溶液
（2）取（1）中的少量上层 溶__液__变__红_ 猜想二正确，
清液于试管中，滴加酚酞试液
猜想三不正确
能共存，猜想四不成立。【实验探究】根据实验结论
“猜想三不成立”，结合猜想三的内容为“溶质的成分
是NaCl、
27
NaOH”以及实验操作的内容分析，滤液中不含氢氧化钠， 加入酚酞溶液后溶液不变色；根据实验操作的内容以及实 验现象“加入氢氧化钠溶液产生白色沉淀”分析，该沉淀 是氢氧化镁，滤液中含有氯化镁，猜想二成立。 【拓展】根据题干信息，确定钠与氯化镁在隔绝空气和加 热条件下反应生成镁和氯化钠。
A现象Ⅰ ②反应物的检验 B 现象Ⅱ 注：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。
14
第二步：设计实验方案并得出结论。 ①掌握实验操作（试剂选择）、实验现象、实验结论三者 之间的对应关系： 物质+试剂 反映 现象决定 结论（有无该物质）。 ②解答方法 第一种：根据实验步骤和现象完善实验结论。 常用的方法是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，继而得出结论。 第二种：根据实验结论完善实验现象或步骤。
20
【继续探究】过氧化钠能否与水反应？生成物是什么？
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量过氧化钠粉 末于试管中，加入蒸 产生气泡， 过氧化钠能与水反应 馏水，再用带火星的 _木__条__复__燃_ 生成氧气 木条伸入试管中
②向上述反应后的试 _溶__液__变__红_
管中滴加酚酞试液
所得溶液呈碱性，推 断过氧化钠与水反应 生成_N_a_O__H(填化学式)
固体A进行判断：
(1)产生的气体是__②__ (填序号)。
①CO2
②H2
③Cl2
22
(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_M__g_(_O_H__)_2 。
【提出问题】滤液B中溶质的成分是什么？ 【猜想】猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、MgCl2 猜想三：NaCl、NaOH 猜想四：NaCl、MgCl2、NaOH 小乐同学认为猜想_四__不成立，理由是_M__g_C_l_2和__N__a_O_H__会_ _发__生__化__学__反__应__。
6
【方法指导】
【猜想假设】针对物质变质问题提出猜想时，在了解变
质本质的前提下可从没有变质、部分变质、完全变质三
个方面入手。如针对氢氧化钠、氢氧化钙变质问题的探
究。
（1）首先确定变质本质：氢氧化钠、氢氧化钙与空气
中的二氧化碳反应，原理分别为：2NaOH+CO2
Na2CO3+H2O、Ca(OH)2+CO2
8
例（2016益阳）化学课上同学们观察了老师的演示实验。 【演示实验】向盛有少量NaOH溶液的试管中滴加CuSO4溶 液。 下课后，同学们发现静置后的试管底部是蓝色沉淀，上层是 无色溶液，在老师指导下对无色溶液进行实验探究。 【提出问题】上层无色溶液中的溶质是什么？ 【猜想假设】猜想（1）溶质是Na2SO4； 猜想（2）溶质是Na2SO4和CuSO4；
19
【实验】取少量生成的白色固体于试管中，加入稀__盐__酸__， 产生气泡，再将生成的气体通入澄清石灰水中，石灰水变 浑浊。
【结论】猜想a成立。 请写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式： _2_N_a_2_O__2＋__2_C__O_2_____2_N_a_2_C__O_3_＋__O_2_。 【继续探究】过氧化钠能否与水反应？生成物是什么？ （表格见下一页） 【交流与反思】由于过氧化钠常温下能与二氧化碳和水反 应，所以保存过氧化钠一定要_密__封__。
21
2. (2016昆明)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
18
【变式练习】 1. (2012衡阳)某化学兴趣小组查阅资料得知：过氧化钠 (Na2O2)是一种黄色粉末，常温下能与二氧化碳反应产生 氧气，常用在潜水艇中作供氧剂。该小组同学将过氧化 钠与二氧化碳反应后，发现除了生成氧气，还生成一种 白色固体。 【提出问题】该白色固体是什么？ 【猜想】猜想a：碳酸钠 猜想b：碳酸氢钠 小周同学认为猜想b不成立，理由是反应物中没有__氢_ 元素。
恰好完全反应：反应后物质的成分为C、D A过量：反应后物质的成分为C、D、A B过量：反应后物质的成分为C、D、B
13
【讨论交流】不合理猜想的判断方法：①猜想的物质是否 含有有色物质；②猜想的物质之间是否能够发生反应；③ 猜想的物质是否含有反应物中未涉及的元素。 【实验探究】 第一步：确定所要检验的物质。 ①生成物C和D是一定存在的，无需检验
17
生成硫酸钠和氢氧化铜蓝色沉淀，检验溶液中是否存在氢 氧化钠，通过两组的实验证明了溶液中有氢氧化钠存在， 即猜想(3)成立。【反思与拓展】要检验溶液中是否存在氢 氧化钠，还可利用氢氧化钠能使紫色石蕊溶液变蓝色，或 与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁白色沉淀，或与氯化铁溶 液反应生成红褐色沉淀等进行检验。
猜想（3）溶质是Na2SO4和_N__a_O_H__（填化学式）。 【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性。 【讨论交流】经过讨论后，大家一致认为猜想（2）不成立， 理由是_____硫__酸__铜__溶__液__显__蓝。色 【实验探究】同学们分组进行如下实验探究。
选择的试剂 实验操作 实验现象 实验结论或原理
【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 _2_N__a_＋__M__g_C_l_2_△___M__g_＋__2_N__a_C_l___。
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【探究流程】
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【解析】【分析与思考】(1)根据【查阅资料】的内容
分析，钠放入氯化镁溶液中先与水反应生成氢氧化钠和
11
【反思与拓展】 经过讨论后，同学们认为还可以滴加其他试剂到上层无色 溶液中，也能得到同样的结论。 你认为第三组滴加的X溶液可以是_紫__色__石__蕊__溶__液__（写一种 即可）。
12
【方法指导】 【猜想假设】反应后物质成分的猜想存在两种情况：①只有 生成物；②生成物和一种过量的反应物（注：因为两种反应 物会发生反应，所以不能共存）。按照下列步骤提出合理的 猜想： 第一步：写出化学方程式A+B→ C+D 第二步：进行猜想
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第 酚酞 一 溶液 组
溶液 变红
①由第一、二组 探究实验可得: 猜想 _(3_)_成立；
10
选择的试剂 实验操作 实验 实验结论或原理 现象
第
二 CuSO4溶
组
液
第
三 X溶液 组
生成 ②第二组探究实验中 蓝色 发生反应的化学方程 沉淀 式为
___2_N__a_O_H__＋________ _C_u__S_O_4_____N_a_2_S_O_4___ …… _＋__C_u__(O__H_)_2_↓________
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例 (2016衡阳)某化学学习小组的同学对一瓶久置的氢氧 化钠的化学成分产生了兴趣，他们根据自己已学的知识 进行如下探究，请你共同参与并填空： 【猜想假设】 猜想一：只有氢氧化钠 猜想二：是氢氧化钠和碳酸钠的混合物 猜想三：__只__有__碳__酸__钠__。
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【查阅资料】
（1）BaCl2溶液显中性；
实验探究题
1
一、科学探究的解题步骤 提出问题、查找资料→猜想与假设→设计实验方案→进行 实验验证→收集证据、记录实验现象→分析和得出结论→反思 与应用→表达与交流 二、解答科学探究题的基本方法 1．认真读题，审清题意，确立探究课题。 2．根据课题，选择合适方法，提取相关化学知识，设计探 究方案。
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氢气，因此产生的气体是氢气，②正确。(2)钠放入氯化
镁溶液中先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与
氯化镁反应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加入过量稀盐酸，A全部 溶解，无气泡产生”，确定A是Mg(OH)2。【猜想】氯化 镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，二者不
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这种存在两种情况：①试剂和现象之间相互确定；②根 据实验操作所选试剂和结论确定现象。可以根据第一种 方法进行反推，然后确定试剂和现象。
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【解析】(1)【猜想假设】氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢 氧化铜沉淀和硫酸钠，该反应可能恰好完全反应，所得溶 液为硫酸钠溶液，也可能存在其中一种过量，如果是氢氧 化钠过量，则溶液中的溶质是氢氧化钠和硫酸钠；如果是 硫酸铜过量，则溶液中的溶质是硫酸钠和硫酸铜。【讨论 交流】硫酸铜溶液显蓝色，而实验中上层清液为无色，所 以可以排除溶液的溶质是硫酸钠和硫酸铜，即猜想(2)不 成立。【实验探究】第一组是利用氢氧化钠溶液显碱性， 可使酚酞溶液变红色，通过滴加酚酞溶液，检验溶液中是 否存在氢氧化钠；第二组是利用氢氧化钠与硫酸铜反应生
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【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 溶液
中，滴加几滴无色酚酞，振荡， _不__变__色___
观察现象
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
产生白色 沉淀
猜想__二__ 成立
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பைடு நூலகம்
【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。
CaCO3↓+H2O。
（2）确定成分
没有变质→原样品，即NaOH［或Ca(OH)2］
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部分变质→原样品和变质生成的物质，即NaOH 和Na2CO3 ［或Ca(OH)2和CaCO3］ 全部变质→变质后生成的物质，即Na2CO3（或CaCO3） 【实验探究】验证氢氧化钠或氢氧化钙是否变质的方法详 见氢氧化钠、氢氧化钙变质的探究。
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【实验结论】
该氢氧化钠样品已部分变质，其化学成分是NaOH与 Na2CO3的混合物，引起NaOH变质的化学方程式为 _2_N_a_O__H_＋__C__O_2______N_a_2_C_O__3_＋__H_2_O___。 【反思交流】
（1）实验室应_密__封__保存氢氧化钠。 （2）某同学认为用CaCl2溶液代替BaCl2溶液也可以得到 同样的结论，另一位同学认为不可以，理由是:CaCl2溶液 和NaOH溶液相混合也会出现白__色__沉__淀__，因为Ca(OH)2是 微__溶__于__水__的__物__质___。
（2）Na2CO3溶液与BaCl2溶液能反应产生白色沉淀。 【实验探究】
实验步骤
实验现象 实验结论
（1）用小试管取少量固体样 产生白色 猜想_一___不正
品加水完全溶解，再滴加过量 沉淀
确
BaCl2溶液
（2）取（1）中的少量上层 溶__液__变__红_ 猜想二正确，
清液于试管中，滴加酚酞试液
猜想三不正确
能共存，猜想四不成立。【实验探究】根据实验结论
“猜想三不成立”，结合猜想三的内容为“溶质的成分
是NaCl、
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NaOH”以及实验操作的内容分析，滤液中不含氢氧化钠， 加入酚酞溶液后溶液不变色；根据实验操作的内容以及实 验现象“加入氢氧化钠溶液产生白色沉淀”分析，该沉淀 是氢氧化镁，滤液中含有氯化镁，猜想二成立。 【拓展】根据题干信息，确定钠与氯化镁在隔绝空气和加 热条件下反应生成镁和氯化钠。
A现象Ⅰ ②反应物的检验 B 现象Ⅱ 注：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。
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第二步：设计实验方案并得出结论。 ①掌握实验操作（试剂选择）、实验现象、实验结论三者 之间的对应关系： 物质+试剂 反映 现象决定 结论（有无该物质）。 ②解答方法 第一种：根据实验步骤和现象完善实验结论。 常用的方法是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，继而得出结论。 第二种：根据实验结论完善实验现象或步骤。
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【继续探究】过氧化钠能否与水反应？生成物是什么？
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量过氧化钠粉 末于试管中，加入蒸 产生气泡， 过氧化钠能与水反应 馏水，再用带火星的 _木__条__复__燃_ 生成氧气 木条伸入试管中
②向上述反应后的试 _溶__液__变__红_
管中滴加酚酞试液
所得溶液呈碱性，推 断过氧化钠与水反应 生成_N_a_O__H(填化学式)
固体A进行判断：
(1)产生的气体是__②__ (填序号)。
①CO2
②H2
③Cl2
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(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_M__g_(_O_H__)_2 。
【提出问题】滤液B中溶质的成分是什么？ 【猜想】猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、MgCl2 猜想三：NaCl、NaOH 猜想四：NaCl、MgCl2、NaOH 小乐同学认为猜想_四__不成立，理由是_M__g_C_l_2和__N__a_O_H__会_ _发__生__化__学__反__应__。
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【方法指导】
【猜想假设】针对物质变质问题提出猜想时，在了解变
质本质的前提下可从没有变质、部分变质、完全变质三
个方面入手。如针对氢氧化钠、氢氧化钙变质问题的探
究。
（1）首先确定变质本质：氢氧化钠、氢氧化钙与空气
中的二氧化碳反应，原理分别为：2NaOH+CO2
Na2CO3+H2O、Ca(OH)2+CO2
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例（2016益阳）化学课上同学们观察了老师的演示实验。 【演示实验】向盛有少量NaOH溶液的试管中滴加CuSO4溶 液。 下课后，同学们发现静置后的试管底部是蓝色沉淀，上层是 无色溶液，在老师指导下对无色溶液进行实验探究。 【提出问题】上层无色溶液中的溶质是什么？ 【猜想假设】猜想（1）溶质是Na2SO4； 猜想（2）溶质是Na2SO4和CuSO4；
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【实验】取少量生成的白色固体于试管中，加入稀__盐__酸__， 产生气泡，再将生成的气体通入澄清石灰水中，石灰水变 浑浊。
【结论】猜想a成立。 请写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式： _2_N_a_2_O__2＋__2_C__O_2_____2_N_a_2_C__O_3_＋__O_2_。 【继续探究】过氧化钠能否与水反应？生成物是什么？ （表格见下一页） 【交流与反思】由于过氧化钠常温下能与二氧化碳和水反 应，所以保存过氧化钠一定要_密__封__。
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2. (2016昆明)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
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【变式练习】 1. (2012衡阳)某化学兴趣小组查阅资料得知：过氧化钠 (Na2O2)是一种黄色粉末，常温下能与二氧化碳反应产生 氧气，常用在潜水艇中作供氧剂。该小组同学将过氧化 钠与二氧化碳反应后，发现除了生成氧气，还生成一种 白色固体。 【提出问题】该白色固体是什么？ 【猜想】猜想a：碳酸钠 猜想b：碳酸氢钠 小周同学认为猜想b不成立，理由是反应物中没有__氢_ 元素。
恰好完全反应：反应后物质的成分为C、D A过量：反应后物质的成分为C、D、A B过量：反应后物质的成分为C、D、B
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【讨论交流】不合理猜想的判断方法：①猜想的物质是否 含有有色物质；②猜想的物质之间是否能够发生反应；③ 猜想的物质是否含有反应物中未涉及的元素。 【实验探究】 第一步：确定所要检验的物质。 ①生成物C和D是一定存在的，无需检验
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生成硫酸钠和氢氧化铜蓝色沉淀，检验溶液中是否存在氢 氧化钠，通过两组的实验证明了溶液中有氢氧化钠存在， 即猜想(3)成立。【反思与拓展】要检验溶液中是否存在氢 氧化钠，还可利用氢氧化钠能使紫色石蕊溶液变蓝色，或 与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁白色沉淀，或与氯化铁溶 液反应生成红褐色沉淀等进行检验。