科学探究专题（工大附中-张浩）

朝阳区第十三届中考双研会—科学探究专题复习（工大附中 张浩）

科学探究专题复习

? 第一阶段：基础知识积累阶段（略）

? 第二阶段：物质成分（定性）探究

【例1——单一成分】目标110页第2题 实验盒中有7种没有标签的溶液，老师让化学实验小组同学

鉴别这些溶液。 （1）调查研究

①实验盒中记录单上登记的7种溶液是：KMnO4、Na2CO3、CuSO4、NaCl、Ca(OH)2、NaOH和稀盐酸，其中有颜色的是 溶液。

②查阅资料：无色有刺激性气味的氯化氢气体溶于水得到盐酸。 ③研究方式：从5种无色溶液中任意取出4种为一组进行鉴别。 这样的组合共有 组。

（2）提出假设：同学们从5种无色溶液中取出4种，贴上A、B、C、D标签，并且假设这一组溶液可能是Na2CO3、NaCl、Ca(OH)2和稀盐酸。 （3）实验探究：同学们按以下步骤进行鉴别。

第一步：取4支试管，分别加入少量的A、B、C、D溶液，然后依次加入少稀盐酸，实验现象记

录如下：

溶液 加入盐酸后的现象 A 无明显变化 B 无明显变化 C 有气泡产生 D 无明显变化 实验结论：C是 溶液。

第二步：依据右图装置进行实验，其中夹持固定装置已略去。从长颈漏斗加入稀盐酸，可以观察到C溶液中有气泡产生，A溶液中有白色沉淀生成，B、D溶液均无明显变化。

实验解释：A

溶液中发生反应的化学方程式

为 。

第三步：依据右图装置进行2个实验。取少量B溶液倒入蒸发皿，加热，闻到有刺激性气味，停止加热。再取少量D溶液倒入另一蒸发皿，加热，有白色固体析出，停止加热。实验结论：B是稀盐酸，D是NaCl溶液。经过上述三步实验，同学们认为第5种无色溶液是NaOH溶液。

（4）实验反思：老师引导同学们讨论了上述实验探究过程，进行了全面反思。

①老师指出：实验结论仍有不确定性。不能确定的是 溶液；其鉴别方法是

②老师提出：鉴别出C溶液后，不需外加试剂，就可以简便地鉴别出A、B溶液。请完成下列实验报告。

实验步骤 实验现象和结论

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朝阳区第十三届中考双研会—科学探究专题复习（工大附中 张浩） 【例2——混合成分】目标105页第2题 某校化学小组同学从家中带来食盐、水垢、纯碱、淀粉和洗衣粉5种物质。老师从中取出3种固体，研磨混合均匀（如右图所示），让小组同学检验其成分。他们在查阅资料后，用5种已知物的性质实验作参照，探究未知粉末的成分。

（1）小组同学用5种已知物做性质实验。

每次取样方法如下图所示：

5种已知物的实验记录：

实验过程 实验1：加水溶解 取样，分别加入足量的水充分溶解 实验2：加酚酞溶液 向实验1所得液体中分别滴入 2滴无色酚酞溶液 实验3：加稀盐酸 另取样品，分别加入2 mL稀盐酸 食盐、淀粉：均无气体产生 实验4：加碘水 另取样品，分别滴入2 滴碘水 淀粉：变蓝 其余物质： 均不变蓝 洗衣粉：有洗涤剂泡沫浮于液面 水垢：有大量气体逸出 洗衣粉、纯碱：液体呈红色 其余物质：均无明显变化 部分实验现象 淀粉、水垢：均有白色浑浊，试管底部有不溶物 洗衣粉：溶解，有洗涤剂泡沫浮于液面 根据上述实验记录回答：

①该洗衣粉溶液pH_____7 （填“>” 、“<”或“=”）；

②写出纯碱与稀盐酸反应的化学方程式 。 （2）小组同学用未知粉末重复上述实验进行成分探究。

未知粉末的实验记录：

未知粉末 实验现象 实验1 加水溶解 白色浑浊，试管底部有不溶物，有洗涤剂泡沫浮于液面 液体呈红色 有大量气体逸出 变蓝 实验2 加酚酞溶液 实验3 加稀盐酸 实验4 加碘水 参照5种已知物的性质实验，分析未知粉末的成分：

一定含有的两种物质是 和 ，还含有的第三种物质是 或 ，请你设计检验这种物质的实验方案 。

【巩固练习—目标100页7-8题或目标124页36题】化学小组同学取一定量碳酸钙固体高温煅烧一段时间，冷却后，对剩余固体成分进行如下探究。

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【提出问题】剩余固体成分是什么？

【查阅资料】工业上通常采用高温煅烧石灰石的方法制生石灰，化学方程式为：CaCO3 【猜想与假设】剩余固体成分：

I．全部是氧化钙 Ⅱ． Ⅲ．全部是碳酸钙 在老师指导下，小组同学设计如下实验，探究上述猜想是否成立。

【进行实验】

①甲同学取一定量的剩余固体于试管中，加入一定量的水振荡，有白色不溶物。甲同学据此认为

试管中的固体为碳酸钙，即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立，其理由是 。

②乙同学取一定量的剩余固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁感觉发热，继续向试管

中加入几滴稀盐酸，没有气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立，理由是 。 ③丙同学利用水、无色酚酞溶液和稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立，请完成实验报告。 实验步骤 质是 。

A．气体肥料 B.制干冰 C.制纯碱 D. 制碳酸饮料

【例3——提信息、排干扰】目标106页第3题 化学小组同学在课外读物中看到：“通常CO2可作灭

火剂，但有些物质（如Na）着火，不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。 【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质：C、CO、Na2O和Na2CO3。 【查阅资料】

① Na是非常活泼的金属，常温下与O2、H2O等物质反应。 ② 碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。 ③ Na2O是白色固体，与H2O反应生成NaOH。

④ 向氯化钯（PdCl2） 溶液中通入CO，产生黑色沉淀。

【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)。

实验现象 实验结论 猜想Ⅱ成立 高温

CaO+CO2↑。

【反思拓展】工业制生石灰的过程中同时得到副产品二氧化碳。下列用途是利用二氧化碳的化学性

（1）实验记录

序号 ① 实验操作 打开a，关闭b，由长颈漏斗注入稀盐酸 主要实验现象 A中产生大量气泡 E中出现浑浊 3

实验结论及解释 E中反应的化学方程式为 朝阳区第十三届中考双研会—科学探究专题复习（工大附中 张浩） ② 当E中出现浑浊时，打开b，关闭a，点燃酒精灯 取D中白色固体于试管中，加水溶解，再加入石灰水 D中Na剧烈燃烧，产生白烟 内壁附着黑色、白色固体 G中产生黑色沉淀 产生白色沉淀 反应产物一定有 和 反应产物还有 ③ （2）实验反思

① 实验记录②中，E中出现浑浊再点燃酒精灯的目的是 。 ② 若无装置C，对实验有影响的物质是 。

③ 检验第4种物质是否存在的实验方案：取D中白色固体于试管中， 。

【练习巩固】夏天到了，衣服上常会留下难以清洗的汗渍、果汁渍等。现在市场上出售一种“污渍爆炸盐”，宣称“含天然活性氧，能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍”。小强同学对这种“污渍爆炸盐”的化学成分非常感兴趣，对其化学成分进行探究。主要探究过程如下：

（1）【提出问题】“污渍爆炸盐”的主要化学成分是什么？

（2）【查阅相关资料】过碳酸钠俗称固体双氧水，白色结晶颗粒。过碳酸钠溶于水时，分解生成

碳酸钠和过氧化氢，目前已成为世界上广泛应用的主要洗涤助剂之一。 （3）【猜想】“污渍爆炸盐”的主要化学成分可能是过碳酸钠。 （4）【设计与实验】

小强同学设计的主要实验装置如右图所示。

请你运用初中所学知识，帮助小强同学完成下列实验报告。 序号 主要操作步骤 在集气瓶中加入少量 （黑色固体）；在分① 液漏斗a中加入新配制的“污渍爆炸盐”的饱和水溶液；在分液漏斗b中加入 。 打开分液漏斗a的活塞，放出适量溶液后，关闭活塞。 ② 然后 。 生成大量无色气体。 主要实验现象 操作目的 分液漏斗b 分液漏斗a 导管

黑色固体

。 验证生成气体的成分。 第②步操作得到的结论： 。 待②步反应停止后，打开分液漏斗b的活塞，放出适量溶液后，关闭活塞。 ③ 将生成的气体通入 。 生成大量无色气体。 。 验证生成气体的成分。 第③步操作得到的结论： 。 （5）实验的初步结论 小强认为：“污渍爆炸盐”溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，“污渍爆炸盐”的主要化学成分是过碳酸钠。

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? 第三阶段：异常现象、物质成分（定量）探究

【例4——异常现象】目标115第8题37.（6分）众所周知，酚酞溶液遇NaOH溶液变红。但是，在分组实验中，（如右图所示），出现了意想不到的现象：有的溶液变红后褪色；有的出现白色浑浊物。

【提出问题】分组实验中，出现意想不到现象的原因是什么呢？ 【查阅资料】酚酞溶液由酚酞固体溶于酒精配制而成。 【猜想与假设】

Ⅰ. 红色褪去，与NaOH溶液和空气中的CO2反应有关。 Ⅱ. 红色褪去，与NaOH溶液的浓度有关。 Ⅲ. 出现白色浑浊物，与酚酞溶液的浓度有关。 【进行实验】 实验 1 实验操作 向盛有2 mL Na2CO3溶液的试管中滴加 5滴0.5%的酚酞溶液 溶液变红 实验现象 1号试管 0.1 min红色褪去 2 2号试管 5 min红色褪去 3号试管 30 min 红色明显变浅 4号试管 120 min红色无明显变化 3 取3支试管，分别加入2 mL水，…… 酚酞溶液浓度/ % 5 2 0.5 【解释与结论】

（1）NaOH与CO2反应的化学方程式为 。

（2）实验1的现象表明，猜想与假设Ⅰ （填“成立”或“不成立”）。 （3）由实验2得出结论：出现“溶液变红后褪色”现象的原因是 。

（4）实验3的操作步骤：取3支试管，分别加入2 mL水， 。 【反思与评价】

（5）依据现有实验，为了确保红色不变，若酚酞溶液浓度为0.5%，建议选用NaOH溶液的浓度

为 %。

（6）有同学认为，仅通过实验3得出“猜想与假设Ⅲ成立”证据不足，理由是 。

【巩固练习——异常现象】课外小组同学进一步研究铁与氧气的反应。 【提出问题】铁丝燃烧时为什么会有“火星四射”的现象？ 【查阅资料】铁丝燃烧时“火星四射”现象与铁丝含碳量有关。

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浑浊程度 大量浑浊物 少量浑浊物 无浑浊物

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【进行实验】探究铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系。

实验 实验1：取直径0.20mm、含碳0.1% 的铁丝，在氧气中燃烧 实验2：取直径0.20mm、含碳0.32%的铁丝，在氧气中燃烧 实验3：取直径0.20mm、含碳0.52%的铁丝，在氧气中燃烧 【提出问题】纯铁在氧气中燃烧溅落的“黑色固体”是什么？ 【查阅资料】

① 自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO易被氧化） ② 铁的氧化物均能溶于酸溶液 【进行实验】测定黑色固体的成分。 实验 实验4：将冷却后的黑色固体碾碎，装入试管，加入 溶液 实验5：取2.8g纯铁在氧气中燃烧，收集溅落的黑色固体，干燥并称其质量 黑色固体质黑色固体的组成及质量为 量为3.44g 现象及数据 解释与结论 现象 零星的火星四射 解释与结论 ① 铁燃烧的化学方程式是 ② 0.20mm的铁丝在氧气中燃烧，“火星四射”与其含碳量的关系为_____ 较明显的火星四射 现象是 铁燃烧时溅落下来的黑色固体中含有铁 【实验拓展】同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验。若用排水集气法收集一瓶体积分数约为80%的氧气，预先应向容积为360 mL的集气瓶中加水，水的体积约为 mL。

【例5——成分定量】目标111页第3题 四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，

反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O 8S↓+4NaOH。 【查阅资料】

① Na2S4受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢(水溶液呈酸性)。 ② 硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水，常温下与NaOH溶液不反应。 【实验过程】

① 取0.5 g 碳酸钠、0.2 g硫粉混合后置于试管中，加热(如图1所示，夹持装置已略去)，制得Na2S4，反应为：4Na2CO3+12S+X △ 2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2，X的化学式为 ，蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是 。

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② 冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10 mL水，迅速塞紧橡胶塞，充分振 荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1(如图2所示)。

③ 将该试管插入水中(如图3所示)，拔下橡胶塞，观察到 ，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2。理论上h2∶h1= 。 ④ 按照①~③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。

第1次 11.0 8.7 第2次 11.4 9.1 第3次 11.6 9.2 h1/cm h2/cm 【解释与结论】根据第1次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为 %(结果精确到0.1%)。 【反思与评价】若实验过程②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，会影响测定结

果，请说明有何影响，并阐述理由: 。

【练习巩固——定量】维生素C是生命活动中不可缺少的营养物质，不同的饮料中维生素C的含量不同。化学课外小组应用实验方法测定橙汁、果味饮料中维生素C的含量。 实验目的：测定不同饮料中维生素C的含量。

查阅资料：(1)维生素C是一种无色易溶于水的有机物，其水溶液呈弱酸性，能使碘水褪色； (2)淀粉遇到碘水变蓝色。

实验试剂：碘水、淀粉溶液、已知浓度（7.5mg/100mL）的标准维生素C溶液、蒸馏水 实验过程：

步骤1：在4支试管中分别盛有3.0 mL的下列物质：①蒸馏水，②标准维生素C溶液，③橙 汁，④果味 饮料。分别向4支试管中滴加2滴淀粉溶液。

步骤2：用4支相同的胶头滴管分别向①～④支试管中逐滴滴加碘水至刚好变色，并记录滴数。 实验记录：试回答下列问题：

(1)当橙汁滴入碘水15滴前后的颜色变化是 ，测得它的维生素C的含量为 。 (2)化学实验需要控制变量。下列 （填序号）情况会影响到测定结果。 A．每次实验所用饮料的颜色不同 B．每次量取的被测试物质的体积不同 C．试管的大小不同 D．没有用同一规格的胶头滴管滴加碘水 （3）反思与评价：①实验中所用的淀粉溶液的作用是 。 ②标准维生素C溶液的作用是 。

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测定物质 滴入碘水的数量(滴) ① 1 ② 8 ③ 15 ④ 5 朝阳区第十三届中考双研会—科学探究专题复习（工大附中 张浩）

参考答案 例1：（1）① KMnO4和CuSO4 ③ 5 （3） Na2CO3 CO2 + Ca(OH)2= CaCO3↓+ H2O

（4）① NaCl和NaOH 取1支试管，加入少量的D溶液，滴入几滴无色酚酞试液。若溶液变红，则D溶液为氢氧化钠溶液，第5种溶液为氯化钠溶液；若溶液无明显变化，则D为氯化钠溶液，第5种溶液为氢氧化钠溶液。（或石蕊试液、硝酸银溶液等，答案合理给分）

②

实验步骤 取2支试管，分别加入少量的A、B溶液，然后依次加入少量的C溶液。 实验现象 A溶液中有白色沉淀生成，A是氢氧化钙溶液，B溶液中有无色气体逸出，B是稀盐酸。 例2：（1）① > ② Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑

（2）洗衣粉 淀粉（可互换位置） 水垢 纯碱（可互换位置）

取未知粉末于烧杯中，加入足量的水溶解、过滤。向滤液中加入稀盐酸，若有大量气体逸出，则第三种物质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．是纯碱；若无大量气体逸出，则第三种物质是水垢。 ．．．．．．．．．

（或向过滤后得到的固体中加入稀盐酸，若有大量气体逸出，则第三种物质是水垢；若无大量气体逸出，则第．．．．．．．．．．．．．．．．三种物质是纯碱。）（2分）（空答、错答、漏答均为0分；答案正确为2分） ．．．

【练习巩固答案】【猜想与假设】Ⅱ.氧化钙和碳酸钙

【进行实验】

①氧化钙与水反应生成的氢氧化钙微溶于水，也可能出现白色不溶物

②即使有碳酸钙，加入的少量稀盐酸先消耗氢氧化钙，也不会出现气泡 ③（合理给分） （4）A、C、D

实验步骤 取少量剩余固体于试管中，加水振荡，过滤 取滤液滴加无色酚酞溶液， 取滤渣滴加足量的稀盐酸 实验现象 溶液变红 有气泡产生 例3：（1）① CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O ② C CO ③ Na2CO3

（2）① 排出装置中的空气，防止空气的干扰 ② 水 ．．．．

③ 加水溶解，加入过量的溶液使沉淀完全，静置后向上层清液中滴加酚酞溶液。若溶液变红，2．．．．．．．CaCl．．．．．．．．．．．．．．

则产物中有O；若溶液不变色，则产物中没有Na2O 2．．．．Na．．．．例4：（1）2NaOH + CO2 === Na2CO3 + H2O （2）不成立（3）NaOH溶液浓度较大

（4）再各滴加5滴浓度为5%、2%、0.5%的酚酞溶液 （5）0.5 （6）没有考虑NaOH的影响

【练习巩固答案】实验3：明显的火星四射 ① 3Fe＋2O2 点燃 Fe3O4 ②含碳量越高，火星四射的现象越明显

实验4：稀盐酸 有气泡产生

实验5：Fe 1.12 g Fe3O4 2.32 g 【实验反思】270

例5：【13中考】33.【实验过程】① O2 吸收逸出的有毒气体

③ 试管内液面上升至液面高度不再改变 79∶100(或4∶5)

【解释与结论】20.9

【反思与评价】会使测定结果偏高：因为试管内会有CO2残留，残留的CO2会被吸收，导致h2数值偏小

【练习巩固答案】35.（5分）(1)黄色变为蓝色；14.1 mg/100mL (2)AD

（3）①证明维生素C是否存在。②是维生素C含量的参照标准

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