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实验探究题专练2

发布时间:2014-05-25 22:59:25  

实验探究题专练2—猜想、假设与设计类

【例1】小东、小林和小雨同学对氢氧化钠溶液使酚酞溶液变红的现象很感兴趣,决定做实验进行探究:氢氧化钠溶液中到底是哪一种粒子使酚酞溶液变红?实验中可供使用的用品有盐酸、氯化钠溶液、氯化钙溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、酚酞溶液及若干支试管.

【提出假设】假设(1):使酚酞溶液变红的是H2O.假设(2):使酚酞溶液变红的是Na.

假设(3):使酚酞溶液变红的是___________.

小东认为不做实验即可说明假设(1)不成立,原因是_______________________________________________。

【实验验证】(完成下列实验操作、实验现象及实验结论)

小雨认为向实验步骤(1)后的试管中加入盐酸也可得出正确结论,你同意她的观点吗?___________(填“同意”或“不同意”).

【实验拓展】小林将酚酞溶液滴入碳酸钠溶液中,发现溶液也变红.他们经过分析、讨论、归纳,得出的结论是_______________________________________________________________.

【命题意图分析】本题要求学生对“氢氧化钠溶液中到底是哪一种粒子使酚酞溶液变红”进行假设,并设计实验予以验证.

【提出假设】氢氧化钠溶液中存在的粒子种类有三种,在对水分子和钠离子都作出假设的基础上,第三种假设只能针对氢氧根离子:使酚酞溶液变红的是OH;因为酚酞溶液中含有水,而酚酞溶液无色,所以假设(1)不成立.

【实验验证】设计实验的出发点和根据是假设的内容,要实验验证假设(2),即通过实验得出使无色酚酞试液变红的粒子到底是不是Na的结论,需要向装有氯化钠溶液(含Na)的试管中滴加几滴酚酞溶液,溶液仍为色(或溶液颜色无变化),则证明不是Na,假设(2)不成立,只能是假设(3)成立.因为向实验步骤(1)后的试管中加入盐酸时,盐酸与氢氧化钠发生中和反应生成氯化钠,消耗掉了OH,只剩下了Na,同样能起到步骤(2)“验证使酚酞溶液变红的粒子是否是Na”的作用,所以,应同意小雨的观点.

【实验拓展】碳酸钠溶液是盐溶液,不属于碱溶液,所以可以得出的结论是使酚酞溶液变红的不一定是碱溶液.

【方法点拨】根据题目要求,从不同的角度提出问题,并进行猜想和假设.可用八种方法提出问题和进行猜想:(1)从对立面”中发现问题和猜想;(2)从“逆向思维”中发现问题和猜想;(3)从生活或实验中发现问题和猜想;(4)从探索因果中发现问题和猜想;(5)在异常中发现问题和猜想;(6)在类比中发现问题和猜想;(7)在归纳判断中发现问题和猜想;(8)在“理所当然”中发现问题和猜想.然后结合猜想,依据已有的知识

经验(如:物质的颜色、状态、气味等宏观性质和特征)去解答问题.注意提出的假设要周密,必须有一定的合理性,要有科学依据.本题解题的关键依据是氢氧化钠溶液中微粒的种类有三种:水分子、钠离子和氢氧根离子,可据此提出假设,也可据此选择对比验证的试剂.

1、我国大部分地区深受酸雨危害,煤燃烧产生的SO2是形成酸雨的主要污染物,SO2与水结合生成弱酸 性亚硫酸(H2SO3).已知:H2SO3易分解成水和SO2,也易与空气中的氧气或稀硫酸反应生成H2SO4,H2SO3和SO2都能使红色品红溶液褪色.

(1)酸雨是pH小于__________的降雨.(2)常用脱硫方法减少废气中的SO2:以生石灰(CaO)为脱硫

剂,高温下与废气中的SO2和O2化合生成CaSO4,化学方程式为___________________________________. (3)实验室常用亚硫酸盐与HCl或H2SO4反应制备SO2,Na2SO3与盐酸反应的化学方程式为

_____________________________________________________________________.

(4)小鸿同学利用中和反应的原理,向在空气中放置一段时间的酸雨(pH约为3)中加入足量的KOH溶液,并就反 +-++++-

应后混合溶液中盐的成分进行如下探究:

【提出问题】反应后混合溶液中盐的成分是什么?

【提出猜想】猜想1:只有K2SO3;猜想2:只有______________;猜想3:既有K2SO3,也有K2SO4.

【实验与探究】限选试剂:稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、氯化钡溶液、澄清石灰水、品红溶液、紫色石蕊溶液.

2、图,甲乙两位同学在实验室分别完成酸与碱、酸与盐反应的实验后,依

次将反应后的废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中,当乙同学沿废液缸缓慢

倾倒废液时,观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现了白色沉淀.为科

学处理废液,甲乙同学对废液缸中最终废液溶质成分进行探究.

【提出问题】最终废液中含有什么溶质?

【猜想与假设】甲同学猜想:只有NaCl一种溶质;乙同学猜想:

废液中含有

NaCl、CaCl2两种溶质;

你的猜想是:废液中含有的溶质是________________________.

【实验探究】如果你的猜想是正确的,你设计的实验方案发生反应的化学方程式为________________________.

【实验结论】通过实验,证明你的猜想是正确的.

【反思交流】

随着大家环保意识的增强

,实验室产生的污染越来越受到重视,实验中产生的污染物必须无害化处理后再排放.

3、小强在回家的途中经过一鱼塘边时,发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的

固体,鱼塘中顿时产生大量气泡,经咨询得知,这种固体的主要成分是过氧化钙

(CaO2),请你与小强共同探究。

(1)为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致,小强使用如右图所示的装置进

行实验,打开分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用

带火星的木条靠近P处,木条复燃,说明生成的气体是。由此可知养鱼师傅向鱼塘

中撒过氧化钙的目的是。

(2)根据质量守恒定律,小强认为过氧化钙与过量水反应还应产生某种含有钙元素的产物。开始小强假设该产物为CaO,但通过思考他很快否定了原先的假设,并重新假设生成的含钙产物为Ca(OH)2。请解释小强否定原假设建立新假设的理由:。

(3)小强通过实验证明了过氧化钙与水反应的确有氢氧化钙生成,请写出过氧化钙和水反应的化学方程式:。

(4)小强在实验时观察到烧杯A中有气泡产生,由此他还得出了什么结论。

4、在“世界环境日”活动中,某化学活动小组对生产及生活用水进行了探究。

(1)第一小组同学在学校附近的一家化工厂调查,发现该厂在生产过程中用到了硫酸。

【猜想】该工厂排放的废水呈酸性。

【建议与反思】为防止水污染,同学们向厂家建议,应将废水治理达标后再排放,你认为治理该酸性废水时适宜加入的试剂是(任答一种),此时废水的pH将(填“升高”、“不变”或“降低”)。

【进一步探究】取一定体积从该厂排出的含硫酸的废水与一定量的氢氧化钠溶液混合后,溶液恰好呈中性。若改用跟该氢氧化钠溶液的质量和溶质质量分数均相同的氢氧化钾溶液与上述一定体积的废水混合,所得溶液的pH 7(填“<”、“>”、“=”)。

(2)另一小组同学在城市的一条小河中取了水样,发现水样浑浊,便在浑浊的水中加入适量的明矾,通过搅拌、静置后,发现水变得澄清了。

【查阅资料】明矾[化学式:KAl(SO4)2·12H2O]是一种常见的净水剂,它在水中解离出的离子主要有K3+、Al3+、SO42-。

【提出问题】明矾中哪一种离子有净水作用?

【设计实验】小敏进行了如下实验,请填写表中空白:

【完善方案】小敏的实验方案不完善,需要对方案进行补充。请你将补充方案中的实验

目的和所使用的试剂填入下表:

【反思】在日常生活中,可能会造成水污染的因素有___________________________________________。

5、在化学实验操作考试中,同学们用到HCl、Na2CO3、NaOH、Ba(NO3)2等溶液。实验结束时,老师指出,废液一定要进行无害化处理,尽量实现绿色排放。如何处理废液缸里的废液?同学们进行了讨论和试验:

①小明认为如果废液呈酸性或碱性,会腐蚀管道、污染水源。他取废液缸里的废液于试管中,观察到废液呈白色浑浊状态,用pH试纸测得废液的pH=9,此时废液显________性。

于是,小明向试管中加入稀盐酸,边加边测试,直到pH=7,同时观察到沉淀逐渐溶解。小明觉得废液经过如上处理后可以放心倒掉。这个实验过程中可能发生了个复分解反应,其相关的化学方程式是______________________________________________________________________________(任写一个)。

②小亮认为,小明的方案不完善,因为小明对废液中含有的Ba没有处理,而Ba是重金属离子,会造成更严重的污染。小亮采用了另外一种方案:他另取废液缸里的废液于试管中,向试管中加入,直至废液pH=7,且沉淀不再增加。他觉得废液这样处理后才可以倒掉。

③老师肯定了小亮的方案,因为他考虑得更全面。小亮方案的优点在于________________________________.

6、化学兴趣小组的同学,对课本中CO还原氧化铁实验做了绿色化改进后制取单质铁(K1、K2是活塞):

(1)关闭K1、开启K2,可以验证C O还原F e 2O 3的产物。

①这是关于气体的实验,实验前必须对装置进行__________________。

②C O还原F e 2O 3的化学方程式为_____________________________________________。

2+2+

③在e处点燃气体的目的是______________________________________。

(2)关闭K2、开启K1,可以将d口出来的气体再从a通入装置而循环使用。

①c瓶中应装____(填序号)。A.澄清石灰水B.水C.石蕊溶液D.浓硫酸

②反应完后(假设b瓶中N a OH全部转化为纯碱),要从b瓶中溶液得到纯碱固体,必要的实验操作为转移、________、结晶。③该实验这样改进的主要优点是_______________________________________________。

7、为检测某化工厂排放的废液中是否含有S O

2-4,同学们设计了如下方案,并进行了实验。

(1)方案Ⅱ的实验结论如果正确,步骤①中

滴加的物质是______________。

(2)方案Ⅰ和Ⅲ中,结论不成立的方案是

____________,理由是

________________________________________

__________________。 6题图

(3)方案Ⅲ的滤渣中,滴加稀硝酸是

为了排除_____________的干扰。

8、某氯化钾样品含有杂质氯化钙

和氯化镁,实验、室提纯流程如下:

①操作A的目的是使样品

___________。X溶液中溶质是

___________________。

②过滤时用到的玻璃仪器有漏

斗、__________、___________。实验过

程中发现过滤速度较慢,可能的原因是

固体颗粒阻碍了液体通过滤纸孔隙,还

可能是_____________________。

③本实验中蒸发是为了除去

____________(填化学式)。取所得固体溶

于水,所得溶液显_______色。

④若样品中含8 0gKC l,理论上最

终所得KC l固体的质量_____(填编号)。 (7题)

a.大于8 0g b.等于8 0g c.小于8 0g d.无法确定

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