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1、初三化学实验设计探究题物质的性质实验探究 一、常见题型 1.对物质在反应后的产物做出合理的推断并设计实验验证 2.实验过程中实验装置的作用、实验仪器的选用和连接、装置有无缺陷作出判断 3.由实验结果写出相应的化学方程式 二、解题思路和方法 1.哪怕物质从未见过，但其中运用的研究方法是课堂提及过的;实验原理也可能在自己所学反应式中找到相似处。因此必须课堂上的知识不能落下，且要及时复习所学知识 2.仔细抓住题干、资料、探究目的三大点。探究目的能清晰做题过程，始终抓住这条主线不动摇。因为探究题多是未知物质探究，因此题干和资料是解题突破口(重抓给出的未知物性质、相关反应原理) 3.注重积累和过程素养培
2、养。探究题综合性强，研究广泛。所以不能一成不变用一个思路去解决问题。因此要主动多加积累这种题型，学到一种新方法马上做好笔记。最好把每次考试的实验探究题都用一个本子记录下来(试题、答案、解决思路) 三、典例分析 【例1】三聚氰胺(化学式为C3H6N6)是一种白色结晶粉末，因其低毒、含氮量高，俗称“蛋白精”。不法分子为了提高奶粉中的蛋白质含量而加入三聚氰胺，导致发生婴幼儿泌尿结石病例。某化学兴趣小组同学欲通过三聚氰胺的制取原理探究相关问题: 【查阅资料】(1)化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺。即以尿素化学式CO(NH2)2为反应物，硅胶为催化剂，在380?至400?的温度下，沸腾反应、冷凝得到三
3、聚氰胺，同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味。 (2)NO是无色气体，不溶于水，在空气中能迅速氧化为棕色NO2气体。 【提出问题】反应生成的两种气体是什么, 【假设猜想】根据资料及反应物判断，生成的两种气体可能是: ?二氧化碳和水蒸气?二氧化碳和氨气(NH3) ?二氧化碳和氮气?二氧化碳和二氧化氮 提出以上猜想的依据是; 你认为合理的猜想是(填序号)，理由是。 【设计实验】同学们在老师的指导下，设计如图所示的实验模拟制取三聚氰胺，并验证猜想。 【实验现象和分析】 (1)A装置的作用是。 (2)实验时观察到B中棉花变红，证明生成了，同时看到D中现象，说明还生成了二氧化碳。 (3)C中
4、浓硫酸的作用是。 【实验结论】根据资料和实验现象分析可知，用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为。 【例2】已知浓硫酸与焦炭在加热的条件下能发生反应，生成三种氧化物(某校研究性学习小组对此进行以下一系列的探究活动( 【提出猜想 】 浓 硫酸与焦炭在加热条件下反应，生成H2O、SO2和CO2( 【查阅资料】经查阅资料得知:?CO2、SO2均可使澄清石灰水变浑浊;?SO2可使品红溶液的红色褪去，而CO2不能;?SO2可与酸性的KMnO4溶液反应使其褪色，而CO2不能;?无水CuSO4为白色粉末，遇水可生成蓝色胆矾( 【实验探究】用以下A-D四个装置组装成一套完整的实验装置，然后进行实验，验证猜想(
5、(1)本实验的发生装置应选用如下图所示三种装置中的装置_(填序号)( (2)为了验证三种产物，达到预期的实验目的，整套实验装置的正确组装顺序是(按导管口连接的先后顺序):发生装置导管口 (3)实验过程中，同学们观察到装置D中的无水CuSO4变为蓝色，由此得出产物中有_的结论;同时还观察到以下实验现象:装置C中品红溶液(I)和酸性高锰酸钾溶液都褪色，品红溶液(?)不褪色;装置B中澄清石灰水变浑浊(装置C中品红溶液(I)褪色，说明产物中有_，酸性KMnO4溶液的作用是_，品红溶液(?)不褪色，说明_;装置B中发生反应的化学方程式是_ (4)能确认反应产物中有CO2的实验现象是_( 【实验结论】本实
6、验提出的猜想_(填“成立”或“不成立”); 浓硫酸与木炭反应的化学方程式是_( 【例3】叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊，某化学小组同学对其进行下列研究。 【查阅资料】 ? NaN3受撞击会生成Na、N2 ?NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成。 ?碱石灰是CaO和NaOH的混合物。 ?NaN3的制备方法是:将金属钠与液态氨反应制得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和氨气(NH3)。 【问题探究】 (1)汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3迅速分解，写出该反应的化学方程式。 (2)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，其原因是(用化学方程式表示)
7、。 (3)为测定某工业级NaN3样品中含有Na2CO3的质量分数，化学小组同学设计了如下实验装置。 ?小明同学认为通过测定装置I中反应前后B的质量差，再通过相应计算，就可测定Na2CO3的纯度，小组内同学通过讨论认为不可以，其理由可能是。 ?小刚同学在大家讨论的基础上，设计了装置II。请分析:装置II中A的作用是_; 若无装置C，对测定结果造成的影响是(填“偏大”、“偏小”或“无影响”);装置E的作用是。 ?根据装置II，小组同学设计的实验步骤有:a(称量装置D。b.称量样品，检查装置气密性。c.打开弹簧夹，鼓入空气。d.打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞和玻璃塞。其正确顺
8、序为 (填字母序号，可重复)。 【例4】蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤，某小组同学决定对蚁酸进行探究。 提出问题蚁酸有什么性质, 查阅资料 1(蚁酸化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH 2(该酸与火碱中和的反应方程式为:HCOOH+NaOH = HCOONa+H2O 3(蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物 4(碳酸钠和氯化钙可以发生复分解反应 5(白色无水硫酸铜遇到水变蓝 实验探究一探究蚁酸的酸性。 (1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加，观察到溶液颜色变成红色，说明蚁酸溶液显酸性。 (2)将碳酸钙加入到盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生。写出该反应的方程式 。 实验探究二探究蚁酸分解的两
9、种产物。 【猜想】?小芳同学猜测生成物是水和二氧化碳 ?小明同学猜测生成物是水和_。 两位同学都认为有水生成的依据是_。 【实验】实验为了确认蚁酸分解的所有产物，两位同学共同设计实验，对仪器进行组装， 正确的连接顺序是 _(填写接口序号) 【结论】分析实验现象后，证明小明的猜想是正确的。 【讨论】从环保的角度考虑，上述装置的缺陷是_。 实验中两次用到澄清石灰水，他们的作用分别是_、_涉及到的化学方程式是:。 【拓展】当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你会选择的物质是。 A(稀氨水 B(食醋 C(苏打水(碳酸钠水溶液) D(食盐水(氯化钠水溶液) 【例5】已知木炭粉(
10、假设木炭粉中不含杂质)和氧化铁粉末在加热条件下能发生化学反应，某兴趣小组对该反应展开了如下的探究活动。 【查阅资料】将CO通入氯化钯溶液中，会出现黑色沉淀。 【实验过程】同学们设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)。 A B C D E 澄清 氢氧化 氯化钯 石灰水 钠溶液 溶液 ?探究反应中产生气体的成分 称取9.0 g氧化铁和1.2 g木炭粉，混合均匀后进行实验。打开止水夹a通一段时间的氮气，关闭a。再对木炭粉和氧化铁粉末的混合物加热一段时间，观察到澄清石灰水变浑浊，氯化钯溶液中出现黑色固体。 木炭粉与氧化铁粉末反应一定生成了气体;E处酒精灯的作用是;B中发生反应的化学方程式为;加热前
11、通一段时间氮气的原因是。 ?探究反应后剩余固体的成分 【提出猜想】 猜想1:只含有铁; 猜想2:含有铁和木炭; 猜想3:含有; 猜想4:含有铁、木炭和氧化铁。 【实验验证】 小组同学测得剩余固体质量为6.6 g，将剩余固体置于烧杯中，向其中加入足量的稀盐酸，固体全部溶解且有大量气泡出现，猜想不成立的是，剩余固体中含有的物质及质量分别为。 【例6】(宜宾)Mg与NH4Cl溶液反应，除生成MgCl2外，还有气泡产生。为确定气体的成分，进行下列实验探究: 【假设与猜想】气体可能是HCl，NH3，H2中的一种或几种。 【查阅资料】 ? NH3，HCl,NH4Cl ? NH3，H2SO4, (NH4)2
12、SO4 【实验探究】 (1)假设HCl不存在。为了探究其他气体是否存在，设计了如下实验装置: ?A中观察到_，证明有NH3; ?B中玻璃管内观察到_证明有H2; ?浓硫酸的作用是_。 【实验结论】Mg与NH4Cl溶液反应生成盐，NH3和H2。写出化学方程式_【实验反思】综合以上信息和实验结论，有同学认为不需要单独检验HCl，就能证明HCl不存在。请评价这种说法是否合理_(填“是”或“否”)，理由是_ 。 【例7】(2015南京)小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时，发现生成的气体有刺激性气味，于是进行了探究。 【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味, ? 8.解直角三角形：在直角
13、三角形中，除直角外，一共有五个元素，即三条边和二个锐角。由直角三角形中除直角外的已知元素，求出所有未知元素的过程，叫做解直角三角形（须知一条边）。【查阅资料】(1)6H2SO4(浓) (1)如圆中有弦的条件,常作弦心距,或过弦的一端作半径为辅助线.（圆心向弦作垂线）+2Fe Fe2(SO4)3 +6 H2O +3SO2? (2)SO2可使品红溶液的红色褪去，且溶于NaOH溶液中 11.弧长及扇形的面积【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物中可能有二氧化硫。 【实验探究】小明用图甲所示的装置进行实验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。 (1)二次函数yax2的图象：是
14、一条顶点在原点且关于y轴对称的抛物线。是二次函数的特例，此时常数b=c=0.请帮助小明完成下表: 【实验结论】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物可能不同，当硫酸浓度达到足够大时，生成的气体产物中有二氧化硫。 （2）顶点式：【交流反思】(1)写出实验三中铁与硫酸反应的化学方程式:_。 写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式:_。 (2)实验一中C装置的作用是_。 【例8】实验室有瓶黑色粉末药品，标签为MnO2，化学小组同学在加热该药品时，发现有气泡产生(如图一所示)，于是他们对这个异常现象进行了探究。 (1)对气体成分的探究:加热二氧化锰样品，用燃着的木条靠近试管口，木条熄灭。将气体通入澄
15、清的石灰水，发现石灰水变浑浊，产生的气体是 （2）圆是轴对称图形，直径所在的直线是它的对称轴，圆有无数条对称轴。圆是中心对称图形，对称中心为圆心。(2)对气体来源的探究: 【假设1】甲同学认为:该气体来自于试管中的空气，请你设计实验证明该假设不成立 实验步骤及现象:（1）二次函数的图象(抛物线)与x轴的两个交点的横坐标x1，x2是对应一_ 结论:假设不成立。 1、在现实的情境中理解数学内容，利用学到的数学知识解决自己身边的实际问题，获得成功的体验，增强学好数学的信心。【假设2】乙同学认为:二氧化锰样品中可能混有炭粉，炭粉发生反应生成了该气体。他设计了如图二所示的实验进行研究，其中B装置的作用是
16、检验A中反应是否完全，B中的试剂是_，实验中观察到D处澄清石灰水变浑浊，D中发生反应的化学方程式是3、观察身边的简单物体，初步体会从不同角度观察物体所看到的形状可能是不同的，学生将经历从立体图形到平面图形的过程,认识长方形、正方形、三角形、圆等平面图形，初步体会面在体上，进一步发展空间观念。_。他又用氮气代替空气(氮气不参与该实验中的任何反应)，重复上述实验，发现D处澄清的石灰水也变浑浊。 【结论】通过乙同学的实验证明，二氧化锰中混有炭粉，炭粉与_反应产生了这种气体。 1、认真研读教材，搞好课堂教学研究工作，向课堂要质量。充分利用学生熟悉、感兴趣的和富有现实意义的素材吸引学生，让学生主动参与到各种数学活动中来，提高学习效率，激发学习兴趣，增强学习信心。提倡学法的多样性，关注学生的个人体验。【延伸拓展】如果是氧化铜中混有炭粉，则图二中C处的现象为_，反应的化学方程式为