培优班练习专题 科学探究
（一）关于反应前后物质成分的探究
1. 归纳总结：此类型常常会涉及到常见的酸、碱、盐的性质，解决此类试题，必须要有扎实的理论基础。
2. 解题方法：①利用质量守恒定律（）去猜测物质的成分；②从物质间是否恰好完全反应和是否过量进行考虑，生成物一定有，不需要验证，只需要验证过量的反应物是否存在。
例题1（2006•佛山）复分解反应中，反应物的用量不同，反应后溶液中的溶质成分如何确定呢？小雨和小晨带著这个问题，在老师的指导下，选取了碳酸钠溶液和澄清石灰水作为反应物，进行如下探究：
【查阅资料】碳酸钠溶液和澄清石灰水反应的化学方程式为 ；BaCO 3是不溶于水的白色沉淀；Cu(OH)2是不溶于水的蓝色沉淀。
小晨向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴入澄清石灰水，立即产生白色沉淀，过滤后得到澄清滤液．小雨认为滤液中一定含有NaOH ，并对滤液中的溶质提出如下猜想：
【猜想】① 、Na 2CO 3
② 、NaOH
③只含有
【设计实验】老师只提供了以下试剂：BaCl 2溶液、Na 2CO 3溶液、Cu(NO3)2溶液
请你认真分析后完成下表的空格：
例题2某化学小组用一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了如图实验，并对溶液A 和固体B 的成分进行了分析和研究。
【提出问题】溶液A 中的溶质可能有哪些？
【做出猜想】①只有Zn(NO3) 2
②Zn(NO3) 2、AgNO 3
③Zn(NO3) 2、Cu(NO3) 2
④Zn(NO3) 2、Cu(NO3) 2、AgNO 3
【交流讨论】不合理的猜想是 （填标号），其理由是 。
【实验探究】若猜想①成立，通过以下实验可确定B 的成分，请将下表填写完整。
例题3某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如下图所示实验，并对反应后瓶中残留废液进行探究。
【提出问题】废液中所含溶质是什么？
【猜想与假设】
猜想1：废液中的溶质可能是NaCl 、Na 2CO 3
和HCl 。
猜想2：废液中的溶质只有NaCl 。
猜想3：废液中的溶质是NaCl 和HCl 。
猜想4：废液中的溶质是________ ____。
【讨论与交流】
小明认为猜想1无需验证就知道是错误的，他的理由是 。
【实验与结论】
（1）小亮同学为验证猜想2，取少量废液装入试管中，然后滴入酚酞溶液，发现酚酞溶液不变色，于是小亮认为猜想2正确。你认为他的结论 （填“正确”或“错误”），理由是 。
（2）小美为验证猜想3，用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH 试纸上，测得pH=4，她认为猜想3正确。对她的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是 。
A ．方法不正确，结果偏小，结论正确
C ．方法正确，结果偏大，结论正确 B ．方法不正确，结果偏大，结论正确 D ．方法正确，结果偏小，结论不正确
（3）小丽为验证猜想4成立，可选择的试剂 。
【拓展与应用】若废液中的溶质是NaCl 和HCl ，根据HCl 的性质，无需另加试剂，只要对废液进行 操作即可从废液中得到NaCl 固体。
此方法的缺点是 。
（二）有关物质变质的猜想
物质在空气中变质一般是与空气中的O 2、H 2O 、CO 2中的一种或两种以上同时作用而发生的：
1. 碱类物质一般与CO 2作用形成碳酸盐，生石灰（CaO ）既可以与H 2O ，也可以与H 2O 和CO 2同时作用。
2. 金属：（1）活泼金属与O 2，或者O 2和H 2O ，或者O 2、H 2O 、CO 2同时作用。
（2）不活泼金属一般是O 2、H 2O 、CO 2同时作用而变质，如：金属铜。
在设计实验去验证金属、金属氧化物、碳酸盐时，一般用酸去验证，观察现象是否固体溶解，是否有气泡产生，溶液颜色是否改变，从而得出结论。
例题1某兴趣小组对氢氧化钠固体暴露在空气中的变质情况进行了研究。把一小块固体氢氧化钠放在表面皿里，长时间暴露在空气中，发现其固体表面逐渐湿润，部分溶化成液体后又逐渐形成晶体，最终变成粉末。请回答兴趣小组产生的下列问题：
(1)实验室中，氢氧化钠固体应怎样保存?
(2)氢氧化钠固体暴露在空气中，表面容易变湿，主要原因是什么? 。
(3)氢氧化钠固体长期暴露在空气中，最终产物主要是什么
(4)用酚酞试液填“能”或“不能”)检验氢氧化钠变质。
原因是 。
(5)除加酸以外，怎样用其他方法检验氢氧化钠固体
已经变质? 。
(6)为了检验氢氧化钠是否已经全部变质，兴趣小组
中小薇同学设计了如下实验方案： 准确称取一定质
量的变质固体样品，放在右图所示装置中，然后从
分液漏斗中加入足量的盐酸，用排水法收集产生的二氧化碳，根据二氧化碳的体积和密度计算变质产物的质量，确定是否全部变质。
①你认为这个方案填“行”或“不行”)。理由是什么？
。
②请你另外设计一个方案，并简要说明实验方法和结论。
方案 ，
现象和结论 。
例题2 CaO和NaOH 固体的混合物，俗名“碱石灰”，实验室常用作干燥剂。碱石灰在空气久置会吸收空气中的水和二氧化碳而变质。某实验小组为确定一瓶久置的碱石灰样品的成分，设计
了如下图所
示实验流程。
请你参与探
究过程：
⑴为了使样
品充分溶解，
操作一定还要用到的玻璃仪器是 ；操作二的名称是 。
⑵固体A 中一定含有
⑶溶液B 成分的探究。
【查阅资料】①Ca(OH)2、Na 2CO 3溶于水无明显的温度变化；②Na 2CO 3溶液呈碱性，能使酚酞试液变红；③CaCl 2溶液呈中性。
【猜想】溶液B 中溶质可能为：
①NaOH ②Na 2CO 3 ③NaOH 和Na 2CO 3 ④Ca(OH)2和 。
【设计方案并进行实验】甲、乙同学分别设计如下方案并进行探究：
甲同学：取少量溶液B 于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量气泡，则溶液B 中的溶质是Na 2CO 3。
乙同学：取少量溶液B 于试管中，滴加几滴酚酞试液，溶液变成红色，则溶液B 中的溶质一定含有NaOH 。
【反思与评价】丙同学认真分析上述二位同学的实验，认为他们的结论均有不足之处，并且做出了正确的判断。他认为B 溶液中一定含有Na 2CO 3，可能含有NaOH 。为进一步确认溶液B 中是否含NaOH ，做了如下实验。
实验步骤①中发生的化学反应方程式是 ，
其实验目的是 。
⑷实验过程中，同学们发现向样品中加水时还放出大量的热。综合以上探究，下列对样品成分分析正确的是 （填序号）。
A 一定有NaOH B一定有Na 2CO 3 C 一定有CaO D 至少有NaOH 、CaO 中的一种
（三）有关反应因素（反应条件）的猜想
1. 有关反应因素的探究一般包括以下几点：（1）催化剂的探究；（2）影响化学反应速率的因素；
（3）燃烧条件的探究；（4）铁生锈条件的探究；（5）产生某种化学现象由哪种物质或离子引起的探究等。
2. 解题点拨：（1）催化剂：化学反应速率，本身化学性质和质量都没有改变（判断一物质是否为催化剂应由此入手）。
（2）影响化学反应速率的因素有：是否加入催化剂、温度（一般温度越高速率越大）、压强、接触面积（接触面积越大速率越大）、搅拌（使反应物充分接触）。
（3）燃烧的三大条件缺一不可：可燃物、温度达到着火点、与氧气接触（氧气含量越高燃烧越剧烈）；灭火：破坏燃烧条件之一。
（4）铁生锈的条件是水和氧气同时存在、共同作用。
3. 解题关键：寻找需要控制的变量，通过对比实验得出结论。
【例1】小雨阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是她对氧化铜产生了探究兴趣．
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。
（1）上述实验应测量的“待测数据”是 。
（2）若实验②比实验①的“待测数据”更 （选填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率；
（3）将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g 黑色粉末，再将黑色粉末放入试管中， （简述操作和现象 ）。
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 。
【例2】以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据（“浓度”指溶质的质量分数）
（1）通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与 有关；
（2）通过对比实验 和 可知，化学反应快慢与温度的关系是 。
（3）化学反应的实质是微观粒子的相互接触、碰撞的结果，化学反应速率与微观粒子的碰撞概率有关。试从微观角度解释（1）中结论
。
（4）由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 。
【例3】铝制品在日常生活中应用广泛，但铝制品却不宜长时间盛放腌制食品。
资料显示：“铝制品表面虽然有一层致密的氧化膜保护„氯化钠也会破坏氧化膜的结构，加速铝制品的腐蚀。”
【提出问题】氯化钠溶液中的哪一种离子对氧化膜产生了破坏作用？
【反思】针对实验3，莹莹认为还应增做一个对比实验，她的方案是向B 试管中再加入Na 2SO 4溶液，结果无明显现象。该实验可证明溶液中对氧化膜不产生破坏作用的离子是 。
培优班练习专题 科学探究
（一）关于反应前后物质成分的探究
1. 归纳总结：此类型常常会涉及到常见的酸、碱、盐的性质，解决此类试题，必须要有扎实的理论基础。
2. 解题方法：①利用质量守恒定律（）去猜测物质的成分；②从物质间是否恰好完全反应和是否过量进行考虑，生成物一定有，不需要验证，只需要验证过量的反应物是否存在。
例题1（2006•佛山）复分解反应中，反应物的用量不同，反应后溶液中的溶质成分如何确定呢？小雨和小晨带著这个问题，在老师的指导下，选取了碳酸钠溶液和澄清石灰水作为反应物，进行如下探究：
【查阅资料】碳酸钠溶液和澄清石灰水反应的化学方程式为 ；BaCO 3是不溶于水的白色沉淀；Cu(OH)2是不溶于水的蓝色沉淀。
小晨向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴入澄清石灰水，立即产生白色沉淀，过滤后得到澄清滤液．小雨认为滤液中一定含有NaOH ，并对滤液中的溶质提出如下猜想：
【猜想】① 、Na 2CO 3
② 、NaOH
③只含有
【设计实验】老师只提供了以下试剂：BaCl 2溶液、Na 2CO 3溶液、Cu(NO3)2溶液
请你认真分析后完成下表的空格：
例题2某化学小组用一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了如图实验，并对溶液A 和固体B 的成分进行了分析和研究。
【提出问题】溶液A 中的溶质可能有哪些？
【做出猜想】①只有Zn(NO3) 2
②Zn(NO3) 2、AgNO 3
③Zn(NO3) 2、Cu(NO3) 2
④Zn(NO3) 2、Cu(NO3) 2、AgNO 3
【交流讨论】不合理的猜想是 （填标号），其理由是 。
【实验探究】若猜想①成立，通过以下实验可确定B 的成分，请将下表填写完整。
例题3某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如下图所示实验，并对反应后瓶中残留废液进行探究。
【提出问题】废液中所含溶质是什么？
【猜想与假设】
猜想1：废液中的溶质可能是NaCl 、Na 2CO 3
和HCl 。
猜想2：废液中的溶质只有NaCl 。
猜想3：废液中的溶质是NaCl 和HCl 。
猜想4：废液中的溶质是________ ____。
【讨论与交流】
小明认为猜想1无需验证就知道是错误的，他的理由是 。
【实验与结论】
（1）小亮同学为验证猜想2，取少量废液装入试管中，然后滴入酚酞溶液，发现酚酞溶液不变色，于是小亮认为猜想2正确。你认为他的结论 （填“正确”或“错误”），理由是 。
（2）小美为验证猜想3，用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH 试纸上，测得pH=4，她认为猜想3正确。对她的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是 。
A ．方法不正确，结果偏小，结论正确
C ．方法正确，结果偏大，结论正确 B ．方法不正确，结果偏大，结论正确 D ．方法正确，结果偏小，结论不正确
（3）小丽为验证猜想4成立，可选择的试剂 。
【拓展与应用】若废液中的溶质是NaCl 和HCl ，根据HCl 的性质，无需另加试剂，只要对废液进行 操作即可从废液中得到NaCl 固体。
此方法的缺点是 。
（二）有关物质变质的猜想
物质在空气中变质一般是与空气中的O 2、H 2O 、CO 2中的一种或两种以上同时作用而发生的：
1. 碱类物质一般与CO 2作用形成碳酸盐，生石灰（CaO ）既可以与H 2O ，也可以与H 2O 和CO 2同时作用。
2. 金属：（1）活泼金属与O 2，或者O 2和H 2O ，或者O 2、H 2O 、CO 2同时作用。
（2）不活泼金属一般是O 2、H 2O 、CO 2同时作用而变质，如：金属铜。
在设计实验去验证金属、金属氧化物、碳酸盐时，一般用酸去验证，观察现象是否固体溶解，是否有气泡产生，溶液颜色是否改变，从而得出结论。
例题1某兴趣小组对氢氧化钠固体暴露在空气中的变质情况进行了研究。把一小块固体氢氧化钠放在表面皿里，长时间暴露在空气中，发现其固体表面逐渐湿润，部分溶化成液体后又逐渐形成晶体，最终变成粉末。请回答兴趣小组产生的下列问题：
(1)实验室中，氢氧化钠固体应怎样保存?
(2)氢氧化钠固体暴露在空气中，表面容易变湿，主要原因是什么? 。
(3)氢氧化钠固体长期暴露在空气中，最终产物主要是什么
(4)用酚酞试液填“能”或“不能”)检验氢氧化钠变质。
原因是 。
(5)除加酸以外，怎样用其他方法检验氢氧化钠固体
已经变质? 。
(6)为了检验氢氧化钠是否已经全部变质，兴趣小组
中小薇同学设计了如下实验方案： 准确称取一定质
量的变质固体样品，放在右图所示装置中，然后从
分液漏斗中加入足量的盐酸，用排水法收集产生的二氧化碳，根据二氧化碳的体积和密度计算变质产物的质量，确定是否全部变质。
①你认为这个方案填“行”或“不行”)。理由是什么？
。
②请你另外设计一个方案，并简要说明实验方法和结论。
方案 ，
现象和结论 。
例题2 CaO和NaOH 固体的混合物，俗名“碱石灰”，实验室常用作干燥剂。碱石灰在空气久置会吸收空气中的水和二氧化碳而变质。某实验小组为确定一瓶久置的碱石灰样品的成分，设计
了如下图所
示实验流程。
请你参与探
究过程：
⑴为了使样
品充分溶解，
操作一定还要用到的玻璃仪器是 ；操作二的名称是 。
⑵固体A 中一定含有
⑶溶液B 成分的探究。
【查阅资料】①Ca(OH)2、Na 2CO 3溶于水无明显的温度变化；②Na 2CO 3溶液呈碱性，能使酚酞试液变红；③CaCl 2溶液呈中性。
【猜想】溶液B 中溶质可能为：
①NaOH ②Na 2CO 3 ③NaOH 和Na 2CO 3 ④Ca(OH)2和 。
【设计方案并进行实验】甲、乙同学分别设计如下方案并进行探究：
甲同学：取少量溶液B 于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量气泡，则溶液B 中的溶质是Na 2CO 3。
乙同学：取少量溶液B 于试管中，滴加几滴酚酞试液，溶液变成红色，则溶液B 中的溶质一定含有NaOH 。
【反思与评价】丙同学认真分析上述二位同学的实验，认为他们的结论均有不足之处，并且做出了正确的判断。他认为B 溶液中一定含有Na 2CO 3，可能含有NaOH 。为进一步确认溶液B 中是否含NaOH ，做了如下实验。
实验步骤①中发生的化学反应方程式是 ，
其实验目的是 。
⑷实验过程中，同学们发现向样品中加水时还放出大量的热。综合以上探究，下列对样品成分分析正确的是 （填序号）。
A 一定有NaOH B一定有Na 2CO 3 C 一定有CaO D 至少有NaOH 、CaO 中的一种
（三）有关反应因素（反应条件）的猜想
1. 有关反应因素的探究一般包括以下几点：（1）催化剂的探究；（2）影响化学反应速率的因素；
（3）燃烧条件的探究；（4）铁生锈条件的探究；（5）产生某种化学现象由哪种物质或离子引起的探究等。
2. 解题点拨：（1）催化剂：化学反应速率，本身化学性质和质量都没有改变（判断一物质是否为催化剂应由此入手）。
（2）影响化学反应速率的因素有：是否加入催化剂、温度（一般温度越高速率越大）、压强、接触面积（接触面积越大速率越大）、搅拌（使反应物充分接触）。
（3）燃烧的三大条件缺一不可：可燃物、温度达到着火点、与氧气接触（氧气含量越高燃烧越剧烈）；灭火：破坏燃烧条件之一。
（4）铁生锈的条件是水和氧气同时存在、共同作用。
3. 解题关键：寻找需要控制的变量，通过对比实验得出结论。
【例1】小雨阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是她对氧化铜产生了探究兴趣．
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。
（1）上述实验应测量的“待测数据”是 。
（2）若实验②比实验①的“待测数据”更 （选填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率；
（3）将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g 黑色粉末，再将黑色粉末放入试管中， （简述操作和现象 ）。
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 。
【例2】以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据（“浓度”指溶质的质量分数）
（1）通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与 有关；
（2）通过对比实验 和 可知，化学反应快慢与温度的关系是 。
（3）化学反应的实质是微观粒子的相互接触、碰撞的结果，化学反应速率与微观粒子的碰撞概率有关。试从微观角度解释（1）中结论
。
（4）由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 。
【例3】铝制品在日常生活中应用广泛，但铝制品却不宜长时间盛放腌制食品。
资料显示：“铝制品表面虽然有一层致密的氧化膜保护„氯化钠也会破坏氧化膜的结构，加速铝制品的腐蚀。”
【提出问题】氯化钠溶液中的哪一种离子对氧化膜产生了破坏作用？
【反思】针对实验3，莹莹认为还应增做一个对比实验，她的方案是向B 试管中再加入Na 2SO 4溶液，结果无明显现象。该实验可证明溶液中对氧化膜不产生破坏作用的离子是 。