实验方案设计与实验探究）.ppt

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1、专题七实验方案设计与实验探究（二）中考复习中考复习实验探究 实验探究的特点 实验探究题以实际情境、后续学习内容、工农业生产、生活及社会热点问题等为背景。考察学生的阅读理解能力、获取和处理信息的能力、实验方案设计与评价能力、对实验现象和数据的分析与对比能力及分类、比较、概括等科学方法的运用能力。实验探究类型 有关物质或元素含量的探究、有关物质变质的探究、有关物质组成及成分的探究、有关物质性质问题的探究、有关反应实质类的探究、有关规律性问题的探究。解题思路 题目具有“高起点，低落点”的特点，虽然题目独特新颖，但解决问题用到的都是基本的化学知识。所以解题时，应认真阅读题目，结合实验原理和实验装置操作

2、图来解决。学习目标学会用基本的化学知识解决实验探究题。通过对题目中实验方案设计的评价与反思，学会如何根据化学反应原理设计实验方案。类型一：有关物质或元素含量的探究类型一：有关物质或元素含量的探究(2019连云港连云港)“氧泡泡氧泡泡”系列产品去污能力绿色环保系列产品去污能力绿色环保,已成为中国氧系清洁品类已成为中国氧系清洁品类领导品牌领导品牌,其主要成分是过碳酸钠其主要成分是过碳酸钠(2Na2CO33H2O2)。某化学活动小组对过碳酸。某化学活动小组对过碳酸钠产生了浓厚的兴趣钠产生了浓厚的兴趣,决定对其进行探究。决定对其进行探究。【查阅资料】【查阅资料】1.过碳酸钠在水中易离解成过碳酸钠在水中

3、易离解成Na2CO3和和H2O2,其水溶液具有其水溶液具有Na2CO3和和H2O2的双重性质的双重性质;.过碳酸钠能与盐应过碳酸钠能与盐应:2(2Na2CO33H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2+302+10H2O;.过碳酸钠的去污能力主要与其在反应中释放出的活性氧过碳酸钠的去污能力主要与其在反应中释放出的活性氧”有关有关,“活性氧活性氧”含量越高含量越高,去污能力越强。去污能力越强。(1)20时时,测得测得1%过碳酸钠水溶液的过碳酸钠水溶液的pH为为10.5说明其溶液呈说明其溶液呈 (选选填填”酸性酸性”“中性中性”或或“碱性碱性”)。(2)向过碳酸钠水溶液中加人少量向过碳酸钠水溶液

4、中加人少量MnO2时产生大量气泡时产生大量气泡,发生反应的化学方程发生反应的化学方程式是式是 _ (3)过碳酸钠样品中过碳酸钠样品中“活性氧活性氧”含量可按如下公式计算含量可按如下公式计算“活性氧活性氧”含量含量 =样品与足量盐酸反应生成的氧气质量样品与足量盐酸反应生成的氧气质量 100 0%样品质量样品质量为测定某过碳酸钠样品中为测定某过碳酸钠样品中“活性氧活性氧”含量含量,取取20.0g样品按图样品按图2-7-8实验装置与足实验装置与足量盐酸反应。量盐酸反应。(已知样品中杂质不溶于水且不与酸反应已知样品中杂质不溶于水且不与酸反应,装置气密性良好装置气密性良好).将盐酸慢慢滴入将盐酸慢慢滴入

5、A中，反应一段时间，观察到中，反应一段时间，观察到 _ ,停止滴停止滴加盐酸。加盐酸。.装置装置B可吸收生成的可吸收生成的CO2,该反应的化学方程式是该反应的化学方程式是 _ .甲同学认为若要得出生成氧气的质量甲同学认为若要得出生成氧气的质量,除要记录量筒内液体的读除要记录量筒内液体的读数外数外,还需要知道的数据是该实验条件下还需要知道的数据是该实验条件下_.将反应后将反应后A中所得溶液过滤、蒸发、结晶、烘干中所得溶液过滤、蒸发、结晶、烘干,称得固体质量称得固体质量为为11.7g,乙同学据此计算出该过碳酸钠样品的乙同学据此计算出该过碳酸钠样品的“活性氧活性氧”含量含量,写出写出其计算过程其计算

6、过程.完成上述探究后完成上述探究后,丙同学提出丙同学提出:称量反应前后装置称量反应前后装置B的质量的质量,其质量其质量差就是反应生成差就是反应生成CO2的质量的质量,据此可计算出样品的据此可计算出样品的“活性氧活性氧”含量。含量。但丁同学认为该方案不合理但丁同学认为该方案不合理,丁同学的理由是丁同学的理由是_对设计方案进对设计方案进行反思与评价行反思与评价热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢，其成份是碳酸钙、氢热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢，其成份是碳酸钙、氢氧化镁及少量水。实验室现有一瓶水垢样品，为测定其中各成份氧化镁及少量水。实验室现有一瓶水垢样品，为测定其中各成份的质量分数，某化学

7、兴趣小组的同学利用下图所示装置进行实验的质量分数，某化学兴趣小组的同学利用下图所示装置进行实验（该装置气密性良好（该装置气密性良好A、C、D中所装药品足量）。已知：碱石中所装药品足量）。已知：碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物：加热条件下，氢氧化镁易分解，灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物：加热条件下，氢氧化镁易分解，反应的化学方程式为：。反应的化学方程式为：。Mg(OH)2MgO+H2O。讨论交流，合作探究讨论交流，合作探究部分实验步骤如下：部分实验步骤如下：I.将质量为将质量为m的样品装入装置的样品装入装置B的玻璃管中，按图连接好装的玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹簧夹，给样品加热；置，关闭弹簧夹

8、，给样品加热；II待样品完全反应，先打开弹簧夹通入空气，再熄灭酒精喷待样品完全反应，先打开弹簧夹通入空气，再熄灭酒精喷灯，直到玻璃管冷却：灯，直到玻璃管冷却：III.实验完毕，测得装置实验完毕，测得装置C、D中的液体质量分别增加了中的液体质量分别增加了m1、m2；IV.根据实验所测数据计算该样品中碳酸钙、氢氧化镁和水的质根据实验所测数据计算该样品中碳酸钙、氢氧化镁和水的质量分数。量分数。请回答下列问题：请回答下列问题：（1）装置）装置C中所装药品为中所装药品为_。（2）装置）装置D中发生反应的化学方程式为中发生反应的化学方程式为_。（3）该水垢样品中碳酸钙的质量分数的表达式为）该水垢样品中碳酸

9、钙的质量分数的表达式为_。（4）实验反思：实验步骤不变，若没有装置）实验反思：实验步骤不变，若没有装置A，会导致氢氧化，会导致氢氧化镁的测定结果镁的测定结果_（填（填“偏大偏大”“偏小偏小”或或“无法判断无法判断”)。化学兴趣小组为测定大理石中碳酸钙的含量，如下图所示：化学兴趣小组为测定大理石中碳酸钙的含量，如下图所示：将过量的稀盐酸加入到将过量的稀盐酸加入到20g大理石中大理石中(其他成分不与盐酸反应其他成分不与盐酸反应)，把产生的，把产生的CO2气体气体用足量的烧碱溶液吸收，同时测量用足量的烧碱溶液吸收，同时测量C瓶烧碱溶液增加的质瓶烧碱溶液增加的质量，结果如下表所示：量，结果如下表所示：

10、时间/分0246810 12C增加质量/C03.0 5.0 6.0 6.6 x6.6(1)右上表中，第10分钟时，x=；(2)计算大理石样品中碳酸钙的质量分数；能力提升训练(3)请在右下图的坐标纸上，以时间为横坐标，以产生请在右下图的坐标纸上，以时间为横坐标，以产生CO2气体的质量为纵坐标，画出能够表明产生气体的质气体的质量为纵坐标，画出能够表明产生气体的质量随时间变化规律的关系曲线；量随时间变化规律的关系曲线；(4)B中所装药品为饱和碳酸氢钠溶液，作用是吸收可中所装药品为饱和碳酸氢钠溶液，作用是吸收可能挥发的能挥发的HCl气体，你认为对测量结果是否没有影响？气体，你认为对测量结果是否没有影响

11、？(填填“偏高偏高”或或“偏低偏低”)小结 通过以上几个问题的解答，我们知道解决探究类问题用到的都是基本的化学知识。所以解题时，大家要认真阅读题目，结合实验原理和实验装置操作图来解决。动手实践鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，请你设计实验方案探究鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数，并画出实验操作图。类型二：有关物质变质的探究主要结合常见碱的变质进行探究，包括实验方案主要结合常见碱的变质进行探究，包括实验方案设计、实验现象、实验结论等。考察的命题点有：设计、实验现象、实验结论等。考察的命题点有：氢氧化钠（钙）的变质程度、部分变质的的氢氧氢氧化钠（钙）的变质程度、部分变质的的氢氧化钠中碳酸钠的质量分数的计算及提纯。

12、化钠中碳酸钠的质量分数的计算及提纯。聚焦中考聚焦中考实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液（如下图），化学小组的同学经过寻问老师后只知道是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液，为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质，化学小组的同学进行了如下的探究活动：【进行猜想】猜想I：原溶液的溶质是NaCl；猜想II：原溶液的溶质是 _ 猜想III：原溶液的溶质是_猜想IV：原溶液的溶质是_在探究中学习，乐在其中在探究中学习，乐在其中物质物质NaClNaOHNa2CO3NaHCO3常温下的溶解度常温下的溶解度/g3610921.59.6常温下稀溶液的常温下稀溶液的pH713

13、119【查阅资料查阅资料】常温下，有关物质的相关信息如下表：常温下，有关物质的相关信息如下表：从物质的相关信息可知，原溶液的溶质一定不是从物质的相关信息可知，原溶液的溶质一定不是 ，因为，因为 【进行实验进行实验】（1）取少量样品，测得溶液的）取少量样品，测得溶液的pH大于大于7，则原溶液的溶质肯定不是，则原溶液的溶质肯定不是 （2）同学们另取样品又进行了如下实验，实验过程如下：）同学们另取样品又进行了如下实验，实验过程如下：生成白色沉淀生成白色沉淀A的化学方程式的化学方程式 通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有 【获得结论获得结论】实验完成后，

14、最终得到的结论：原瓶中的溶质是实验完成后，最终得到的结论：原瓶中的溶质是 ，且已变质，且已变质自我实践NaOH是化学实验中常用的试剂。（1）将某NaOH溶液逐滴滴入一定量的某盐酸中，右边图像合理的是-（2）向长期敞口放置的NaOH固体中滴加盐酸时，小丽意外发现有气泡产生，她认为氢氧化钠已经变质了。用化学方程式表示氢氧化钠变质的原因提出问题：氢氧化钠变质后的成分及程度？猜想假设：小丽对变质后的氢氧化钠样品的成分做出了两种猜想：猜想一：NaOH、Na2CO3;猜想二：实验设计：为验证上述猜想哪个正确，小丽设计了如下方案：取少量氢氧化钠样品于试管中加水溶解，滴加几滴无色酚酞溶液，观察溶液颜色变化。小红认为小丽的实验方案不合理，理由是实验与结论：小红另外设计并完成了实验，请你帮她填写下面的实验报告：实验步骤实验步骤实验现象实验现象结论结论步骤1：秤取上述固体样品8g溶于100ml水配成溶液，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液充分反应后，静置猜想一正确步骤2：上述步骤1中，滴加过量氯化钙溶液的目的是拓展应用：为测定出该NaOH固体的变质程度，继续将上述白色沉淀过滤、洗净、干燥，称量其质量为2g，则固体样品中NaOH的质量分数为要除去氢氧化钠中含有的碳酸钠，所用的方法（用化学方程式表示）