九年级化学专题复习一：科学探究.doc

专题一：实验探究题例1：为了探究金属Mg、Zn、Fe的活泼程度，某研究性学习小组设计了如下实验。【实验步骤】、取A、B、C三支试管，分别加入2ml浓度相同的盐酸溶液；、分别加入足量的、大小相等的Mg、Zn、Fe后，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上。【实验预测与分析】<1>写出铁与盐酸反应的化学方程式： <2>气球膨胀速度最快的是 （填试管编号）<3>该实验表明，实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是： 例2：让我们和小亮一起走进化学实验室，共同来学校科学探究的方法。小亮在实验室用一小块生铁与稀盐酸反应，观察到生铁表面出现 同时发现反应后的液体 中有少量黑色不溶物。【提出问题】这种黑色不溶物是什么呢？【猜想与假设】这种黑色不溶物中可能含碳。【设计方案】将黑色固体灼烧。如果黑色固体中含碳，就会有 气体生成，要想进一步确定这种气体，可以用 来检验。【进行实验】小亮将设计方案进行实验，得到了预想的结果。【解释与结论】由此小亮得出结论：<1>生铁中 碳（填“含”或“不含”）。<2>碳与稀盐酸 （填“能”或“不能”）反应例3：钛是一种很重要的航天金属材料。某化学研究小组对Ti、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究，过程如下：【作出假设】对三种金属的活动性顺序作出三种可能的假设：Ti>Al>Cu Al>Ti>Cu Al>Cu>Ti【查阅资料】该研究小组必须查阅的资料是 （填编号）Ti能否与酸反应 Ti、Al、Cu三种金属的导电性Ti、Al、Cu三种金属中哪种金属的抗腐蚀性能最好。【设计实验】<1>先用砂布将金属表面擦亮。<2>同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积，等浓度的足量稀盐酸中，现象如下：金属钛铝铜现象缓慢放出气泡迅速放出大量气泡无现象【得出结论】原假设中正确的是 （填序号），写出Ti<4价>与盐酸反应的化学方程式 【结论应用】<1>对物质的性质进行对此研究时，条件控制是关键，以上叙述中用于条件控制的描述是 这些条件中你认为可以不严格要求的是 <2>根据探究结果，你认为能否用Ti容器来盛装波尔多液？ （填“能”或“否”）理由是（用化学方程式表示） <3>高层建筑常用铝合金门窗而不用铁门窗的原因是 （任答两点）<4>食醋、柠檬汁不宜用铝杯盛装的原因是 例4：小明同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质。通过化学学习指导该物质为铜锈，俗称铜绿，主要成分是Cu2(OH)2CO3,小明对此进行了研究【提出问题】铜是在什么条件下锈蚀的？【猜想】根据铜锈的化学式。猜想铜生锈可能是铜与水、 、 共同作用的结果。【设计实验】借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验，设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验，如图所示：<1>实验较长时间后，发现 （填编号）试管中光亮的铜片最先生锈；<2>从优化实验的角度考虑，A实验是多余的，他只考虑水这个单一条件，C试管中除光亮的铜片、蒸馏水外，还有的另外一种物质为 ;<3>D试管中除光亮的铜片外，还有另外两种物质为 ；从D试管的实验中获得的结论是 。【评价和改进】我认为小明同学设计的“铜片锈蚀条件的研究”实验不够完美，要得到正确结论，还要补充一个实验是（可图示或文字叙述） 【反思与小结】通过铜片锈蚀条件的探究实验，我获得的启示： 例5：下图是小明配置100g溶质质量分数为12的NaCl溶液的有关实验操作示意图。<1>配置过程中使用的四种玻璃仪器，分别是广口瓶、 、 、量筒。<2>请你指出图中一处错误操作，并分析该操作可能造成的后果_<3>图、图表示的操作步骤分别是 <4>配置时需称量氯化钠 g，如果氯化钠中含有少量不溶的杂质，溶液的质量分数会 （填“偏大”或“偏小”）；量取水最好选择 量筒。例6：请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题。某化学兴趣小组的同学把NaOH的片状固体放在表面皿中，离开实验室，三天后进行观察。【发现问题】三天后片状固体变成白色粉末状固体了。【提出问题】“白色粉末状固体物质时什么？”【建立假设】： 【设计实验】：请你来完成以下实验，把相关内容填写在表格中。实验方法及操作可能观察到的现象实验结论【反思及应用】：我们学过的哪些物质应具有这样的性质 应该如何保存这些物质？ 例7：黄冈市沧浪中学兴趣小组用自制的酸碱指示剂对KNO3、NaOH、HCl等溶液的酸碱性进行测定。结果记录如下：植物的汁液在HCl溶液中在KNO3溶液中在NaOH溶液中牵牛花瓣红色紫色蓝色胡萝卜橙色橙色橙色月季花瓣浅红色红色黄色经过探究，发现 不宜作酸碱指示剂，这三种物质中理想的指示剂是 小明是一个勤于思考，喜欢钻研的同学，发现了牵牛花瓣汁液遇NaOH溶液变蓝色后，思考到了一个问题：NaOH溶液中是哪种粒子使牵牛花汁液显蓝色呢？于是他和同学们继续探究：【提出问题】NaOH溶液中何种粒子使牵牛花汁液发生颜色改变？【作出猜想】猜想1：使牵牛花汁液变色的粒子是H2O。 猜想2：使牵牛花汁液变色的粒子是 猜想3：使牵牛花汁液变色的粒子是 【设计实验】实验步骤实验现象实验结论1、向盛有少量蒸馏水的试管里，滴加2滴牵牛花汁液，振荡溶液呈紫色使牵牛花汁液变色的不是 2、向盛有少量氯化钠溶液的试管里，滴加2滴牵牛花汁液，振荡溶液呈紫色使牵牛花汁液变色的不是 3、 溶液呈蓝色使牵牛花汁液变色的只能是 【交流反思】实验完成后，继续讨论发现，还有更简单的方法，请你用文字或者是图示设计出更简单的方案_例8：某校化学兴趣小组的同学们对部分日常生活用品的酸碱变化进行了测定，他们对每种待测液都做了三次测定，然后取平均值。这样做的目的是 分析测定结果，发现各类洗发液的PH差别较大，约在79之间，护发素的PH均略小于7,同学们联想到洗发、护发的程序，决定探究溶液的酸碱度对头发的影响。【提出问题】溶液的酸碱度对头发有什么影响？【设计实验】<1>收集某人的5束头发，分别放入不同的PH溶液的烧杯中，静置约30min。<2>将各束头发取出，用纸巾吸干液体后观察并实验。结果如下表：PH=1PH=4PH=7PH=10PH=13头发的光泽无明显变化无明显变化无明显变化黄黄，无光泽头发拉断的难易程度不易断不易断不易断易断极脆【实验结论】 【分析交流】洗发时使用洗发液和护发素的顺序是 原因是 【知识扩展】若用其他人的头发重复上述实验。是否也能得出上述实验结论？ <填“是”或“否”>。说明原因 例9：实验室里某小组正在探究一个问题。根据设计方案，小黄向试管中加入2mlNaOH溶液，滴入几滴酚酞溶液。溶液显红色。然后她又用滴管继续滴入一定量的稀硫酸。溶液由红色变为无色。<1>他们探究的问题是 <填或>、酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗？ 、酸和碱溶液能发生反应吗？<2>大家对小黄得到的无色溶液继续进行探究。小斌认为反应后溶液中的溶质是Na2SO4。小亮认为溶质有两种。他们是 。同学们根据以下两种方案进行实验后。一致认为小亮的观点是正确的。请你补填下表的空缺。实验操作实验现象实验结论方案一：取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入 小亮的观点正确方案二：取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入 <3>请你和全班同学一起分析以下问题稀硫酸和氢氧化钠溶液发生反应的微观过程如图1所示。从粒子的角度具体分析该反应能发生的原因是 锌和硫酸铜溶液发生反应的微观过程如图2所示。从粒子的角度具体分析该变化是化学变化的原因是 通过以上分析。揭示出化学反应的微观本质是 例10:一天,小英发现妈妈蒸馒头时用的不是纯碱而是小苏打，她很好奇，便问妈妈为什么不用纯碱而是用小苏打，妈妈告诉她因为面团没有发酵，不能用纯碱。小英对妈妈蒸馒头产生了疑问。做了如下的探究：<1>【提出问题】问题1：小苏打为什么可用于蒸馒头？用它蒸馒头的原理是什么？ 问题2：小苏打和纯碱有哪些相似的化学性质？<2>【查阅资料】：做面包、蛋糕等食品时，常加入膨松剂，多数膨松剂在加热时可产生气体，使面团疏松多孔。碳酸氢钠俗称小苏打<化学式为NaHCO3>，是一种常用膨松剂，受热可转化成纯碱。<3>【猜想】：对问题1的猜想：NaHCO3受热时可分解产生CO2。 对问题2的猜想：NaHCO3可以和酸反应，NaHCO3的水溶液呈碱性。<4>【实验探究】小英在实验室经过实验，验证了她的猜想是正确的。请你帮助她完成下列实验报告。猜想一猜想二简要操作步骤实验现象结论及有关化学方程式实验探究练习1. 某校地处工业区附近，空气中经常弥漫着刺激性气味，这引起了同学们的思考【提出问题】这种刺激性气味的气体可能是SO2，该气体可能来自学校附近的工厂。【实地调查】工业区内有一家使用含硫燃料的化工厂。【查阅资料】 SO2能被碘（I2）氧化:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI, 碘液能使淀粉变蓝【设计实验】在一定质量分数的碘液中加入适量的淀粉糊，得到蓝色的测试液； 甲乙丙三组同学用三支相同的100ml注射器，各抽取5ml测试液，然后到校园的操场上进行实验（每次抽取80ml空气，抽气后，用橡皮塞堵住注射器口，充分振荡，在打开橡皮塞排除余气，然后进行第二次抽气，如此反复，直至测试液变为无色，记住抽气的总次数）。【实验分析】在实验中每次抽取的空气要进行充分振荡的目的是_ 三组同学都到同一地点进行实验的好处在于_【实验交流】同学们的行动得到了老师的肯定，为进一步确定SO2的来源，同学们又进行了新的探究。你认为三组同学的下一步操作是如何进行的？_【实验结论】污染校园空气的气体是SO2，进一步探究表明，该污染主要来自附近的化工厂。2. 研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程。【假设】H2O2生成O2的快慢与催化剂的种类有关【实验方案】常温下，在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量的MnO2和红砖粉，测量各生成一瓶氧气（体积相同）所需要的时间。【进行实验】如图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器的名称是：_,此实验中B处宜采用的气体收集方法是_【实验记录】实验编号12反应物6%的H2O26%的H2O2催化剂1g红砖粉1g MnO2时间152s35s【结论】该探究过程得出的结论是_【反思】H2O2在常温下分解缓慢，加入MnO2或红砖粉后反应明显加快。若要证明MnO2和红砖粉是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后_和_是否改变。H2O2生成O2的快慢还与那些因素有关?请你帮助它们继续探究（要求提出假设和实验方案）【假设】_【实验方案】_你还能提出新的假设和实验方案吗？【假设】_【实验方案】_3. 小明家住在山清水秀的月牙山脚下，几年前，村里为了发展经济，在村边建起了一座氮肥厂。近段时间，小明发现村里的井水，在烧水或用碱性洗衣粉洗衣服时，总闻到水里散发出一股与氮肥厂附近相似的刺激性气味。【作出猜想】联想到所学的化学知识，小明猜想可能是氮肥厂排出的污水污染了井水。他的猜想依据是_【表达交流】请你依据上述信息帮组小明归纳污染物的化学性质（1）_; (2)_【设计实验】为了验证猜想，小明设计了如下实验方案：（1） 从氮肥厂取来氮肥做样品。（2） 取适量样品放入玻璃杯中，加入井水充分溶解。将所得溶液分成两份（3） 一份加入碱性洗衣粉，搅拌后闻气味；另一份加热后闻气味【反思评价】小明的实验方案存在这问题，你认为怎么样改进？_【获得结论】小明通过改进后的实验，确认是氮肥厂排出的废水污染了井水。【探究启示】目前该村村民还需要饮用井水，请你提出一条简便的处理方法：_4. 小杰和小敬学习了碳单质的化学性质后，知道碳与氧气反应能够生成CO2和CO，于是两人联想到木炭粉和氧化铜发生的反应可能有：2CuO+C=2Cu+ CO2 ; CuO+C=Cu+CO 他们想来验证自己的想法，请你同他们一起探究。【猜想与假设】木炭粉与氧化铜发生反应生成的产物有三种可能：（1）产物是铜和一氧化碳；（2）产物是铜和二氧化碳；（3）产物是_【设计方案】（1）检验产物中是否有二氧化碳的方法是_（2）如何检验产物中是否有一氧化碳，两人查找了资料：一氧化碳的特征反应是一氧化碳能够使某种氯化钯的黄色混合液变蓝。【实验与结论】设计实验装置（如图）：实验报告：实验现象实验结论 A中固体由黑色变为红色 B中黄色试纸变蓝 C中_ 有Cu生成 有_生成 有CO2生成【反思与评价】实验结束时，为防止Cu被氧化，必须先停止加热，待Cu冷却后再将试管口的胶塞取下，因此若没有B安全瓶，可能导致的后果是_根据实验结论，从环保角度考虑，上述装置C后应添加的装置是_【拓展与交流】如果用图二装置代替图一中的A装置，这样既可以排尽试管中的空气，又能将反应的气体产物都“赶”出来，该气体应该是_5. 科学探究是奇妙的过程，萧森同学在进行实验探究时，向一种无色液体中加入一种白色粉末，立即产生一种无色无味的气体。（1）写出白色粉末与无色液体反应的化学方程式，并注明反应类型_ (_反应 )（2）此气体是什么物质？验证方案如下：猜想实验步骤现象及结论猜想：气体可能是_(3)周涛同学想制取该气体，现提供制取和收集该气体的实验装置如下图，请你帮他选择。 写出编号所指仪器的名称：a_; b_ 若要制取并收集该气体，应采用的发生装置，收集装置分别是_,_（填序号）实验室还有哪种气体也可以用该装置来制取？_ 若用图F收集该气体，气体从_端（填“c”或“d”）导入（4） 萧森同学想进一步研究该气体的性质。用烧瓶收集满一瓶该气体，烧瓶用带导管（在导管的一端绑一个气球）的橡皮塞塞紧如右图所示，挤捏胶头滴管，使液体X滴入胶头滴管中，她惊奇的发现气球逐渐胀大。 请你写出液体X的化学式_并简述理由：_ 请你举一例说明该气体有利于人类，造福于人类的一面_6. 冬日里的一天,某班教室的暖气片与暖气管的接口处突然爆裂，里面喷出大量的黄色液体，并且伴有一些红褐色的固体。水暖师傅，老师及同学们进行了紧急的抢修。事后，同学们出于好奇收集了红褐色固体进行探究。【初步分析】红褐色固体是铁锈，铁锈的成分复杂，主要是_；由此联想到铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟_ , _等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应，使铁转化为铁的化合物的过程。【搜集资料】不溶性碱金属氧化物+水（反应前后元素的化合价不变）暖气片是由生铁铸成的；当地暖气用水为硬度较大的自来水 铁与铜都属于金属，有相似的化学性质，如：铜在潮湿的空气中可以形成铜绿【提出猜想】请你根据上述任意一种资料分析，红褐色物质中还可能含有的物质是_（写一种物质即可），你猜想的依据是_【设计实验】请你设计一个实验来验证你的猜想（红褐色固体已干燥并研成粉末）实验过程预期的实验现象【拓展分析】通过以上探究过程，在结合资料，你对铁生锈的条件有什么新的认识：_.7. 某校化学课外活动小组研究外界条件对水中氧气含量的影响。他们利用仪器测得以下数据： 表1 某日的不同时间，有水生植物的人工湖的水样时间6:3011:3016:3020:30气温（）25283127水中氧气的含量(mg/L)7.010.212.76.8表2 某日同一时间，相距不远的四个地点的水样地点造纸厂的排污口菜市场的下水道家中自来水生长着植物的热人工湖水中氧气的含量（mg/L）0.21.25.011.8请回答下列问题：（1）在其他条件相同的情况下，随着温度的_（填“升高”或“降低”），氧气在水中的溶解度_（填“增大”或“减小”）。（2） 分析表中的数据有异常，可得出的结论是_(3)为了验证结论，进行了如图所示的实验：实验要通入一种气体，这种气体是_试管内收集的气体可以用什么_来检验欲达到该实验的目的，装置必须放在有_的环境中。(4)若在家中饲养金鱼，提出给水增加氧气含量的两种方法：_8思奇同学在某食品包装袋内，发现有一个装有白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。他随手将小纸袋拿出来放在空气中，经过一段时间后，发现纸袋里的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。请你与他一起对块状固体B进行探究（1）猜想一：块状固体B中除氧化钙外还可能有：_，_写出白色颗粒状固体A在空气中转化为块状固体B的化学方程式：_;_(2)猜想二：块状固体B溶于水可能有_现象（填“放热”或“吸热”）。请你设计实验方案验证你的这一猜想（至少写出两种方案，如果写出三种正确的方案奖励1分）_(3)取适量块状固体B加入盛有一定量水的试管中，振荡，静置，过滤，得到少量白色固体C.就白色固体C的成分，甲同学与乙同学进行讨论，一起猜想。甲同学认为，白色固体C可能是：氢氧化钙；乙同学认为，白色固体C可能是：碳酸钙；你认为，你认为白色固体C还可能是：_请设计实验证明你的猜想（填写下表）：方 案现象和结论9. 在化学实验室，某探究小组的同学发现盛NaOH溶液的试剂瓶口有一些白色固体，他们认为可能是NaOH变质了，为此他们展开了探究，请你参与。【查阅资料】NaOH溶液暴露在空气中容易吸收CO2而变质，但无明显现象。碳酸钠溶液的PH>7。【提出问题】怎么检验一瓶暴露于空气中一段时间的NaOH溶液是否变质【实验探究】从一瓶暴露于空气中一段时间的NaOH溶液中，分别取等量溶液装入A,B,C三支试管，进行探究。 向A试管中加入石蕊试液，根据实验现象，有同学认为原NaOH溶液没有变质；向B试管中加入足量的稀盐酸，根据实验现象，有同学认为原NaOH溶液已经变质；向C试管中滴入CaCl2溶液，根据实验现象，有同学认为原NaOH溶液已经变质。【实验分析】（1）根据同学们的实验结论，应观察到的实验现象分别是：A试管_B试管_C试管_（2）写出向B试管中加入足量稀盐酸时发生反应的化学方程式：一定发生的反应是_，可能花生的反应是_(3)显然他们的实验结论是矛盾的。实验中，根据试管_（填A,B,C）的现象作出的结论肯定是有错误的，原因是_【探究拓展】如果确定原NaOH溶液已经变质，若要进一步测定装入试管的溶液中变质的NaOH的质量，实验时他们需要测知的实验数据是_10. 在做NaOH的性质实验时，甲同学将稀盐酸滴入盛有NaOH固体的试管中，触摸试管有灼热感，于是他得出结论：NaOH于盐酸反应会放出热量。但乙同学有异议，认为热量不一定是NaOH与盐酸反应放出的。（1）你认为乙同学提出异议的理由是_（2）针对乙同学提出的异议，请你和他们对上述实验进行如下探究：【猜想】氢氧化钠与盐酸反应会放出热量。【实验设计】可能用到的实验仪器与药品：烧杯，胶头滴管，温度计，玻璃棒，氢氧化钠固体，稀盐酸，蒸馏水。【实验过程】(请补充完成下表)实验操作实验现象实验结论步骤一：取适量氢氧化钠固体放入烧杯中，加入适量的蒸馏水，然后用玻璃棒搅拌，_步骤二：_,在将适量稀盐酸加入步骤一所得溶液中，振荡，然后按步骤一所填内容进行操作_氢氧化钠与稀盐酸反应会放出热量11. 小丽午餐时买了一份清炒菠菜和一份豆腐肉片汤，但同学告诉她菠菜不能与豆腐同食。【发现问题】菠菜为什么不能与豆腐同食？【查阅资料】a.制作豆腐时需要加入石膏（主要成分：CaSO4）；b.菠菜中含有草酸，草酸盐等成分；c.草酸钙是一种既不溶于水也不溶于醋酸的白色固体，是诱发人体结石的物质之一。【提出猜想】菠菜与豆腐同食可能会产生人体不能吸收的沉淀物。【设计实验】实验步骤实验现象实验结论. 将菠菜在少量开水中煮沸2-3min，过滤，取1-2ml滤液于试管中，并滴加少量_溶液产生白色沉淀有草酸钙生成. 在步骤的沉淀物中加入过量醋酸沉淀部分溶解，且产生气泡被溶解的部分一定不是_【反思评价】（1） 家庭中常常将菠菜放在开水中煮沸2-3min捞出后在烹饪，其目的是_（2） 联想到人体胃液中含有盐酸，请提出一个你想要探究的新问题：_