反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究實(shí)驗(yàn)題

張婷昱

反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究實(shí)驗(yàn)題涉及多個(gè)章節(jié)，該類型題考查同學(xué)們分析材料的能力及靈活運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)等綜合能力，所以反應(yīng)后物質(zhì)成分探究實(shí)驗(yàn)題一直是中考化學(xué)學(xué)科的熱門考點(diǎn)。

真題呈現(xiàn)

例 （2021·遼寧·錦州，節(jié)選）今天是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放日，小明帶著一包脫氧劑和一包食品干燥劑走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，和小組同學(xué)一起開(kāi)始了令人興奮的探究之旅。（忽略實(shí)驗(yàn)過(guò)程中空氣的影響）

【查閱資料】脫氧劑的成分是鐵粉、碳粉、碳酸鈉、氯化鈉;食品干燥劑的成分是生石灰。

探究活動(dòng)一：探究食品干燥劑是否變質(zhì)

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

（1）取適量脫氧劑于大試管中，加足量的水振蕩，充分溶解后過(guò)濾，得到濾液A和濾渣甲。

（2）取一包干燥劑放入小燒杯中，加入適量的水，充分?jǐn)嚢韬螅檬钟|摸燒杯外壁，發(fā)燙，過(guò)濾得到濾液B和濾渣乙。

（3）向?yàn)V渣乙中加入足量的稀鹽酸，可觀察到固體全部溶解，有氣泡產(chǎn)生，據(jù)此判斷濾渣乙中有CaCO3。

【得出結(jié)論】該干燥劑（填“完全”、“部分”或“沒(méi)有”）變質(zhì)。

探究活動(dòng)二：探究溶液混合后溶質(zhì)的成分

小組同學(xué)將上述實(shí)驗(yàn)中的濾液A和濾液B倒入廢液缸中，觀察到有白色沉淀生成，過(guò)濾后得到濾液C，他們對(duì)濾液C中溶質(zhì)的成分進(jìn)行了探究。

【提出猜想】

猜想一：

猜想二：NaCl、NaOH、Na2CO3

猜想三：NaCl、NaOH、Ca（OH）2

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】小明按照自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

[實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 （1）取少量濾液C于試管中，加入足量的氯化鋇溶液 無(wú)明顯現(xiàn)象 猜想不正確 （2）繼續(xù)向步驟（1）所得溶液通入二氧化碳 有白色沉淀生成 猜想三正確 ]

【反思評(píng)價(jià)】小組同學(xué)經(jīng)過(guò)討論，一致認(rèn)為根據(jù)步驟（2）的現(xiàn)象不足以證明猜想三是正確的，理由是 。

名師解析

探究活動(dòng)一：由（2）可知，實(shí)驗(yàn)中加入適量的水，燒杯外壁發(fā)燙，證明干燥劑中有CaO存在。又因（3）證明濾渣乙中有CaCO3，所以干燥劑部分變質(zhì)。

探究活動(dòng)二：濾液A的成分是Na2CO3和NaCl，濾液B的成分是Ca（OH）2，Na2CO3和Ca（OH）2反應(yīng)生成CaCO3和NaOH，所以白色沉淀是CaCO3。分析濾液C的成分，一定含有NaCl和NaOH，可能有Na2CO3和Ca（OH）2其中的一種（當(dāng)一種反應(yīng)物過(guò)量時(shí)）或都沒(méi)有（二者恰好完全反應(yīng)時(shí)），所以猜想一是NaCl、NaOH。加入足量BaCl2溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，證明溶液中沒(méi)有CO[2-3]，所以猜想二不正確。猜想三中含有NaOH，CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3，Na2CO3與足量的BaCl2反應(yīng)也會(huì)有BaCO3白色沉淀生成，所以生成的白色沉淀不一定就是CaCO3，不足以證明猜想三是正確的。

答案：探究活動(dòng)一：部分探究活動(dòng)二：【提出猜想】NaCl、NaOH【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】二【反思評(píng)價(jià)】白色沉淀不一定是CO2與Ca（OH）2反應(yīng)生成的，CO2與NaOH 反應(yīng)生成Na2CO3，Na2CO3與足量的BaCl2反應(yīng)也會(huì)有白色沉淀生成

總結(jié)提升

在解答該類型題時(shí)，要根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變、離子是否共存、生成物的溶解性及反應(yīng)物是否過(guò)量等方面對(duì)反應(yīng)后各物質(zhì)成分作出猜想，然后通過(guò)設(shè)定實(shí)驗(yàn)方案對(duì)猜想進(jìn)行逐一驗(yàn)證，且在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意各離子間的相互干擾。

變式探究

（2021·遼寧·營(yíng)口）在學(xué)習(xí)了單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)后，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)含碳化合物燃燒后的產(chǎn)物進(jìn)行了探究。

【提出問(wèn)題】乙醇燃燒后的產(chǎn)物是什么？

【查閱資料】

①無(wú)水硫酸銅為白色粉末，遇水會(huì)變藍(lán);

②氯化鈣有吸水性，可作干燥劑。

【做出猜想】猜想一：產(chǎn)物中含有CO、H2O;

猜想二：產(chǎn)物中含有CO2、H2O;

猜想三：產(chǎn)物中含有（1）。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下圖的實(shí)驗(yàn)：檢查裝置氣密性后，將乙醇燃燒的產(chǎn)物依次通過(guò)如圖所示的裝置進(jìn)行驗(yàn)證。（部分夾持固定裝置省略;B、D、G裝置中均為澄清石灰水）

（2）裝置B的作用是。

（3）F裝置中若發(fā)生反應(yīng)，則化學(xué)方程式是。

【解釋與結(jié)論】經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們認(rèn)為猜想三成立。

（4）實(shí)驗(yàn)中能觀察到的現(xiàn)象是;裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

【反思與評(píng)價(jià)】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，由于小麗同學(xué)的操作不當(dāng)造成了儀器損壞，小組內(nèi)同學(xué)針對(duì)這個(gè)事故，進(jìn)行了分析和討論。

（5）為了避免此事故再次發(fā)生，同學(xué)們對(duì)該裝置進(jìn)行了創(chuàng)新和改進(jìn)，你認(rèn)為他們的改進(jìn)是（文字說(shuō)明或畫圖均可）。

答案：（1） CO、CO2、H2O（2）驗(yàn)證產(chǎn)物中是否含有CO2（3）3CO + Fe2O3 [? ? 高溫? ?] 2Fe + 3CO2（4）A中白色無(wú)水硫酸銅變?yōu)樗{(lán)色，B和G中澄清石灰水變渾濁，F(xiàn)中紅棕色固體變?yōu)楹谏腆wCO2 + 2NaOH [? ? ? ? ? ? ?] Na2CO3 + H2O（5）在F與G之間增加一個(gè)緩沖瓶，避免發(fā)生倒吸

（作者單位：遼寧省沈陽(yáng)市南昌初級(jí)中學(xué)）