化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實驗的過程即學(xué)習(xí)與探究的過程。探究性實驗也正是充滿研究、探索、創(chuàng)新的學(xué)習(xí)過程,可稱為"探究性學(xué)習(xí)"縱觀近幾年北京的中考題和模擬題我們可以看出探究性實驗可以分為金屬化學(xué)性質(zhì)的探究,酸堿鹽性質(zhì)的探究及氧氣、二氧化碳、一氧化碳性質(zhì)的探究。下面北京新東方中小學(xué)一對一初中化學(xué)老師為同學(xué)們解讀酸堿鹽性質(zhì)的探究:
1、實驗探究題解題戰(zhàn)略:
(1)明確實驗?zāi)康?(2)認(rèn)真閱讀已知條件 (3)分析題目,得出答案
答題方法三步驟:
實驗操作(取樣,加試劑)--實驗現(xiàn)象(固、液、氣的變化)--實驗結(jié)論
2、酸堿及鹽的通性:
?。?)酸的通性:
①酸能使酸堿指示劑變色:酸能使紫色石蕊溶液變紅色,無色酚酞溶液不變色
②能與較活潑的金屬(主要是指排在金屬活動性順序表H前面的金屬)反應(yīng)放出H2
?、勰芘c金屬氧化物反應(yīng),這種與酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物又被稱為堿性氧化物
④能與堿反應(yīng)生成鹽和水,這種反應(yīng)又被稱為中和反應(yīng)
?、菽芘c某些鹽反應(yīng)
(2)堿的通性:
?、賶A溶液使紫色石蕊溶液變藍(lán),使無色酚酞試液變紅
?、谀芘c酸發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水
?、勰芘c某些鹽反應(yīng)
?、苣芘c某些非金屬氧化物反應(yīng)生成鹽和水,這些氧化物又被稱為酸性氧化物(3)鹽的化學(xué)性質(zhì)
①鹽(溶液)+金屬→新金屬+新鹽
?。ㄔ诮饘倩顒有皂樞蚶?,位于前面的金屬能把位于后面的金屬從他們的鹽溶液里置換出來)
②鹽+酸→新鹽+新酸
③鹽+堿(溶液)→新堿+新鹽
?、茺}(溶液)+鹽(溶液)→兩種新鹽
3、廢液成分確定:
(1)生成物一定有 (2)可能過量的溶質(zhì) (3)可能未反應(yīng)的物質(zhì)
【例1】(2012年北京中考33)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)NaOH溶液與NaHCO3溶液混合后無明顯現(xiàn)象
產(chǎn)生疑問:兩種物質(zhì)是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?在老師的幫助下,他們通過以下探究過程證明
NaHCO3溶液與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)。
?。?)實驗裝備
?、俨殚嗁Y料:NaHCO3+NaOH=====Na2CO3+H2O
②用一定溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO5、NaOH和Na2CO3三種溶液進(jìn)行如下實驗,為設(shè)計實驗方案提供參考。
NaHCO3溶液 | NaOH溶液 | Na2CO3溶液 | |
加入稀鹽酸 | 現(xiàn)象Ⅰ | 無明顯變化 | 產(chǎn)生氣泡 |
加入澄清石灰水 | 溶液變渾濁 | 無明顯變化 | 現(xiàn)象Ⅱ |
加入CaCl2溶液 | 無明顯變化 | 溶液變渾濁 | 溶液變渾濁 |
加熱溶液至沸騰,將 氣體通入澄清石灰水 | 澄清石灰水 變渾濁 | 澄清石灰水 無明顯變化 | 澄清石灰水 無明顯變化 |
表中的現(xiàn)象Ⅰ為_________,現(xiàn)象Ⅱ?qū)?yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
?。?)實驗過程
【實驗1】證明反應(yīng)生成了Na2CO3
同學(xué)們選用上表實驗中的藥品,設(shè)計了如右圖所示實驗,先在NaHCO3溶液中加入A溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加NaOH溶液,溶液變渾濁,則A溶液是__________。
有同學(xué)提出這個實驗不足以證明有Na2CO3生成,其理由是_________。為了證明有Na2CO3生成,需要繼續(xù)進(jìn)行的操作是____________。
【實驗2】證明反應(yīng)后NaHCO3不存在
同學(xué)們參考上表中的實驗,又設(shè)計了一個實驗,雖然沒有觀察到明顯的實驗現(xiàn)象,但可以證明反應(yīng)發(fā)生了,該實驗方案是_________。
(3)實驗反思
通過實驗1和實驗2說明,對于沒有明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng),可以從兩個不同的角度證明反應(yīng)的發(fā)生,這兩個角度是___________。
【解析】(1)②根據(jù)稀鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w及氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣進(jìn)行解答;
?。?)【實驗1】觀察圖表,根據(jù)碳酸氫鈉和氯化鈣反應(yīng)無明顯現(xiàn)象和氯化鈣與氫氧化鈉反應(yīng)生成不溶物進(jìn)行解答;
【實驗2】根據(jù)碳酸氫鈉受熱分解生成二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行解答;
?。?)通過實驗1和實驗2分析,對于沒有明顯現(xiàn) 象的化學(xué)反應(yīng)以通過檢驗反應(yīng)物證明反應(yīng)發(fā)生,或者通過檢驗產(chǎn)物證明反應(yīng)發(fā)生;
【參考答案】(1)產(chǎn)生氣泡 Ca(OH)2 + Na2CO3 == CaCO3↓+ 2NaOH
(2)【實驗1】CaCl2溶液 NaOH溶液與CaCl2溶液混合,也出現(xiàn)渾濁
過濾,洗滌沉淀,向沉淀中加入鹽酸
【實驗2】取一定量的NaOH溶液于試管中,再滴加少量的NaHCO3溶液,充分反應(yīng),加熱溶液至沸騰,將氣體通入澄清石灰水,澄清石灰水無明顯變化,證明NaHCO3不存在
(3)證明反應(yīng)有新物質(zhì)生成、證明反應(yīng)后某一反應(yīng)物不存在
【例2】(2013年北京中考33)
33.(7分)四硫化鈉(Na2S4)固體可替代紅磷測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),反應(yīng)原理為:
2 Na2S4+ O2 + 2H2O === 8S↓+ 4 NaOH 。
【實驗資料】
Na2S4受熱時,會與空氣中的水蒸氣反應(yīng),生成少量有毒氣體硫化氫(水溶液呈酸性)。
?、诹虼蛩徕c(Na2S2O2)可溶于水,常溫下與 溶液不反應(yīng)。
【實驗過程】
碳酸鈉、 硫粉混合后置于試管中,加熱(如圖1所示,夾持裝置已略去),
制得 Na2S4,反應(yīng)為 4Na2CO3 + 12S + X 加熱 2 Na2S4 + 2 Na2S2O2 + 4CO2,X 的化學(xué)式
為 ,蘸有濃NaOH 溶液的棉花的作用是 。
②冷卻后,取下棉花,入置一段時間,再向該試管中加入10ml水,迅速塞緊橡膠塞,充分振蕩,測量液面至橡膠塞下沿的距離,記錄數(shù)據(jù)h1(如圖2所示)
將該試管插入水中(如圖3所求),按下橡膠塞,觀察到 ,塞緊橡膠塞。將試管取出,倒過來,測量液面至橡膠塞下沿的距離,記錄數(shù)據(jù)h2,理論上h2:h1=__
?、馨凑闸?~③再重復(fù)實驗2次,3次實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
【解釋與結(jié)論】根據(jù)第1次實驗數(shù)據(jù),計劃空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為_____%(結(jié)果精確到0.1%)
【反應(yīng)與評價】若實驗過程中,取下棉花后,未放置一段時間即進(jìn)行后續(xù)操作,會影響測定結(jié)果,請說明有何影響,并闡述理由:___________________
【解析】考查測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),中考說明要求:科學(xué)探究的相關(guān)內(nèi)容都是三星,本題屬于試卷的壓軸題也是區(qū)分分?jǐn)?shù)的題,所以不是很容易回答??疾榭諝庵醒鯕夂康臏y定,難點在于背景較新穎,實驗步驟較為復(fù)雜,對同一試管中的空氣進(jìn)行兩次分析,但實驗原理不變。
【參考答案】(1)O2,吸收CO2和Na2S4受熱產(chǎn)生的有毒氣體H2S, (2)試管內(nèi)液面上升,有固體產(chǎn)生,(3)4:
5(4)20.9,若未放置一段時間,結(jié)果將偏小,原因是第一步反應(yīng)消耗了試管中空氣中的O2 ,若不靜置第二步反應(yīng)中O2含量偏低,則測量結(jié)果偏小。
通過以上的學(xué)習(xí),相信同學(xué)們對酸堿鹽的性質(zhì)有了一定的了解,希望對同學(xué)們的學(xué)習(xí)有所幫助。