解析初中化学典型实验探究题

解析初中化学典型实验探究题

在新教材中，探究性实验占相当大的比重，新教材大力提倡开展实验探究活动，以提高学生的实验探究能力。在中考试题的设计上占的比例相当大。想要落实这一化学实验教学目标，首先要充分利用教材。在平时的教学中不断的渗透探究精神，贯穿探究过程，使学生遇到探究性试题有章可循，有方法去突破，找到解题的有效途径，做到由此及类、一题多解、多题一解的分析问题、解决问题的方法。现对初中化学中几类常见物质性质探究题进行分析。

一、C、Fe、Cu、FeO、Fe

2O

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、CuO等物质性质的探究题

对碳的探究一般考察木炭的颜色，与氧气的反应及它的还原性。

对铁的探究一般考察它与酸的置换反应、与盐溶液的置换反应及亚铁盐溶液的颜色。

对铜的探究考察铜的颜色、及与氧气反应后得到的氧化铜的颜色且铜与盐酸、稀硫酸不发生置换反应。

对FeO、Fe

2O

3

、CuO等物质的探究主要考察本身的颜色以及与盐酸、稀

硫酸反应而溶解后溶液的颜色。

一般以填写实验报告册的形式给出，让学生根据猜想填写实验步骤、观察到的现象、及由现象得出的结论。

常见的现象：对碳而言与盐酸、稀硫酸不反应常说黑色固体不溶解，它的氧化产物二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊。

对铁而言它比较活泼与盐酸、稀硫酸反应常说黑色固体溶解、有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色。FeO与酸反应黑色固体溶解，溶液变为浅绿色。CuO

与酸反应黑色固体溶解，溶液变为蓝色。Fe

2O

3

与酸反应红色固体溶解，溶液

变为黄色。所以针对不同的猜测，叙述的现象各不相同，但万变不离其中，即把握好物质的性质的差异，描述正确的现象，得出正确的结论。举例如下：第一题：现在许多食品都采用密封包装，但包装袋中的空气、水蒸气仍会使食品氧化、受潮变质，因此一些食品包装袋中需放入一些脱氧剂，以使食品保质期更长一些。甲、乙、丙同学为了探究“脱氧剂”的成分，从某食品厂的月饼包装袋中取出“脱氧剂”一袋，打开封口，将其倒在滤纸上，仔细观察，脱氧剂为灰黑色粉末，还有少量的红色粉末。

提出问题：该脱氧剂中的黑色粉末、红色粉末各是什么？

猜想：甲同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、红色粉末可能是铜。

乙同学认为：灰黑色粉末可能是铁粉，也可能还有少量的活性炭粉，红色粉末是氧化铁。

丙同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、活性炭粉，红色粉末可能是铜。（1）、你认为同学的猜想正确。

（2）、请设计一个实验方案来验证你的猜想是正确的，并填写以下实验报告：

分析：此题联系生活实际“脱氧剂”，考察C、Fe、Cu、Fe

2O

3

、CuO的性

质。“脱氧剂”常温下应该能与氧气反应，而铜在常温下不易与氧气反应，氧

化铜又是黑色的且铜生锈后的物质是碱式碳酸铜为绿色的，所以脱氧剂与铜、氧化铜无关。铁生锈后生成物的主要成分是氧化铁是红色的粉末，故甲、丙的

猜想不对，乙是正确的。那么针对乙的猜想进行实验即是考察Fe、Fe

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3

、活

性炭的性质。可利用Fe、Fe

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3

与盐酸、稀硫酸反应、活性炭不与盐酸、稀硫

酸反应所产生的不同现象加以说明。（对于铁粉也可以用磁铁吸）第二题：某校进行化学实验考察时，老师给了同学们一小包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、木炭粉或者是这两者的混合物，让他们通过实验探究来确定。某同学探究过程如下：

（1）〔提出问题〕假设1：黑色粉末是木炭粉；

假设

2：；假设

3：；（2）〔设计实验方案〕：他对实验进行了一下设想和分析：

取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸。则实验中可能出现的现象与

（3）〔进行实验〕：通过实验及分析，确定该黑色粉末为木炭粉和氧化铜的混合物。

（4）〔拓展〕：为了进一步探究木炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充作了如下实验：将此黑色粉末隔绝空气加热（若木炭粉完全反应），待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。请你回答:

①烧杯中( 填“有”或“没有”)不溶物.

②若静置后溶液呈无色,则该溶液中的溶质是 (写化学式).

③若静置后溶液呈蓝色,该反应的化学方程式

为。

分析：此题仍然是一道有关C、CuO的性质探究题。木炭粉和氧化铜均为黑色粉末，所以假设时，可以是它们中的任意一种，也可以是它们的混合物。对木炭粉和氧化铜的区分上只能利用其化学性质的差异来进行，最常用的就是用酸来区分，木炭粉不溶于酸（即不与酸反应），氧化铜溶于酸且所得溶液为蓝色，所以填写实验现象时要注意语言的准确性。拓展考察碳的还原性，木炭还原氧化铜生成的固体是铜。剩余的固体成分有两种可能（因为木炭粉无剩余），一是只有铜生成，二是在生成铜的同时氧化铜剩下了。那么如果是第一种情况加酸没有反应发生，溶液呈无色仍为硫酸溶液；如果是第二种情况剩余的氧化铜会与硫酸反应得到硫酸铜的蓝色溶液，方程式也很自然的就写出来了。

第三题：某研究性学习小组的同学做了“铜与空气中氧气反应”的探究实验，其操作过程如下：将已除去表面氧化膜的铜片放在酒精等火焰上灼烧，一

段时间后，铜片表面变黑。因此，小刚同学得出结论：铜片在加热条件下不能与空气中的氧气反应，铜片上的黑色物质是酒精不完全燃烧生成的炭黑（碳单质）

请你加入该小组的探究活动:

(1)你还能得出什么结论？

(2)请你用一步实验操作验证上述各结论：

(3)为避免上述结论的不确定性，要验证在加热条件下铜与空气中的氧气是否反应，应如何改进上述实验。

分析：此题是课本第一章第三节铜的化学性质的探究变形题。考察的知识点及解法同上面的第二题。

第四题：某探究小组的同学将铁粉和氧化铜粉末混合均匀后，放入试管中，隔绝空气，高温加热3—4分钟，冷却后，试管中只有红色物质。

提出问题：试管中的红色物质可能是什么？

进行猜想:你认为可能

是。

查阅资料：铁粉与氧化铜在高温下可以发生置换反应。

得出结论：铁粉与氧化铜反应的化学方程式

是。

分析：此题仍为一道考察Fe、Cu、FeO、Fe

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3

、CuO性质的探究题。加热后只

有红色粉末，排除了FeO，因为FeO是黑色的。反应前是铁粉和氧化铜，根据

质量守恒定律及反应后固体为红色可知，生成物是Cu和Fe

2O

3

，因为是置换反

应方程式不难写出。Cu和Fe

2O

3

的验证仍然用加盐酸或稀硫酸的方法，红色固

体部分溶解，且得到黄色溶液。

二、有关NaOH化学性质的探究题

氢氧化钠是初中化学重要的、常见的碱，既是中考的重点、也是热点。有关它的化学性质在平时的练习，各省市的中考命题中更是屡见不显。所以在平时的学习中一定要熟悉氢氧化钠与指示剂的反应，它能使无色酚酞试液变红，使紫色石蕊试液变蓝；与非金属氧化物如二氧化碳等反应生成盐和水；与酸反应生成盐和水；与可溶性盐类例如铁盐溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，与铜盐溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀。例如，游泳池里“蓝色水”的探究，工厂排放的污水硫酸铜或氯化铁的探究，都用到氢氧化钠与铜离子反应得到蓝色沉淀或与铁离子反应得到红褐色沉淀来说明。常见探究题分析如下：第一题实验探究：氢氧化钠溶液中哪一种粒子（H

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O、Na+、OH-）能使指示剂无色酚酞试液变红。实验步骤：

①在第一支试管中加入约2mL蒸馏水，滴入几滴无色酚酞试液，观察现象；

②在第二支试管中加入约2mLNaCl（pH=7）溶液，滴入几滴无色酚酞试液，