1、1第 12 讲 物质成分的探究一、学习目标进一步熟悉物质的性质和常见物质的检验方法，学会探究物质的成分。二、知识准备和方法指导（一）常见物质（离子）的检验方法：酸溶液(H +)：取样加入紫色石蕊溶液，变红色。加入锌粒，有气泡产生。加入氧化铜，黑色固体溶解，溶液变为蓝色。加入氢氧化铜，蓝色沉淀溶解，溶液变为蓝色。加入碳酸钠，有气泡产生。碱溶液(OH -)：取样加入紫色石蕊溶液，变蓝色。加入无色酚酞溶液，变红色。加入硫酸铜溶液，有蓝色沉淀生成。加入铵盐，有刺激性气味的气体产生。碳酸盐（CO 32-）：取样，加入稀盐酸，并将产生的气体通入澄清的石灰水中；有气泡产生，澄清的石灰水变浑浊。 硫酸盐（SO
2、 42-）:取样，加入硝酸钡溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成。（二）方法指导1、物质成分的探究包括：在空气中变质情况，如：氧化钙变质、氢氧化钠或氢氧化钙变质等；化学反应前后物质成分等。2、解答此类题的思路：1）关于气体成分的探究：A 固体和液体反应生成的气体：氧气二氧化锰和过氧化氢溶液。氢气活波金属与稀酸。二氧化碳碳酸盐与稀盐酸。B 其他生成的气体：根据质量守恒定律中元素种类不变或根据化学反应规律来确定气体的可能性。2）食品包装袋内防腐剂（气体或固体）成分的探究：氧化钙、铁粉等这两种物质放在空气中会变质，如:C aOC a(OH)2CaCO 3,FeFe 2O3,( 可能没变，可能部分变，也可能全
3、部变)3）氢氧化钠或氢氧化钙在空气中变质问题的探究：2N aOH+CO2=Na2CO3+H2O Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3+ H 2O(可能没变，可能部分变，也可能全部变)4）化学反应后物质成分的探究：此类探究实质是探究是否恰好完全反应，若恰好完全反应，只有生成物；若没有恰好完全反应，则除生成物外还有过量的反应物（部分） 。此类题，在验证物质成分时，一定生成的物质不需要验证，只验证是否有未反应完的反应物存在。三、实践应用1、某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧
4、杯内溶液中的溶质成分进行探究。提出问题该烧杯内溶液中的溶质是什么？猜想猜想一：可能是 CaCl2和 Ca(OH)2；猜想二：可能只有 CaCl2；猜想三：。查阅资料氯化钙溶液呈中性。进行实验 实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡实验现象： 结论：猜想一不正确实验步骤：实验步骤取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量实验现象： 结论：猜想二不正确，猜想三正确反思与拓展（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 。 （2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有 HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ （填序号）apH
5、 试纸 b铜 c紫色石蕊溶液 d硝酸银溶液 2、某食品的包装袋中放有一小包“防腐剂” ，化学兴趣小组的同学对“防腐剂”的成分产了好奇，他们将一包“防腐剂”倒在滤纸上，看到“防腐剂”中有一些灰黑色粉末和一些红色粉末，为此，展开以下探究活动：【提出问题】 “防腐剂”中灰黑色的粉末和红色的粉末分别是什么?【查阅资料】食品腐败主要是因为食品易被空气中的氧气和水蒸气氧化、潮解而变质，使用“防腐剂”可延长食品的保质期。【提出猜想】 小文：“防腐剂”中灰黑色的粉末是氧化铜，红色的粉末是铜。小婧：“防腐剂”中灰黑色的粉末是氧化铜和碳粉，红色的粉末是铜。小鹏：“防腐剂”中灰黑色的粉末是铁粉和碳粉，红色的粉末是氧
6、化铁。【讨论分析】通过讨论，同学们一致认为小鹏的猜想是正确的，理由是_。【实验探究】请你参与他们的探究，并将实验内容补充完整。【拓展探究】为了进一步探究“防腐剂”的性质，兴趣小组的同学另取一包“防腐剂” ，进行了如下图所示的实验。实验结束后，通过称量反应前后玻璃管中固体物质的质量，他们发现反应固体物质的质量减小了，请你分析固体物质质量减小的原因_。3、甲、乙同学在学完酸的化学性质后，做了如下实验：(1)乙同学实验后所得溶液中溶质可能是： ； ； 。(2)实验结束，甲、乙同学依次将废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中，然后进行了讨论。观察与讨论当乙同学沿废液缸内壁缓慢倾倒液体时，观察到废液缸中先有气泡
7、产生，然后又出现了白色沉淀。经过讨论确定，甲、乙同学试管中废液含有的溶质分别是 、 （均写化学式） ，才会出现上述现象。为了科学处理试验后产生的废液，甲、乙同学决定对废液缸中最终废液溶质的成分进行探究。提出问题最终废液中含有什么溶质？猜想与假设 甲同学猜想：废液中含有 NaCl、CaCl 2两种物质乙同学猜想：废液中含有 NaCl、Na 2CO3两种物质你的猜想： 活动与探究甲、乙同学为了验证自己的猜想分别同时进行了如下实验：甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加 溶液。现象：出现白色沉淀。2得出结论：甲猜想成立。乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加 ，现象： 。得出结论：乙猜想成立
8、。4、甲、乙两同学在学完酸的化学性质后，做了如下实验：【观察与讨论 1】甲同学在做实验时观察到的明显现象是 。再滴加无色酚酞溶液，无明显现象（已知 CaCl2溶液呈中性） 。【观察与讨论 2】乙同学在做实验时开始没有观察到气泡产生，于是对碳酸钠能否与盐酸反应表示怀疑。甲同学通过查阅资料得知：在碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸，先发生反应Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，继续滴加稀盐酸，再发生反应 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 。 所以甲同学认为，乙同学实验时还应 ，才能观察到有气泡产生。【观察与讨论 3】甲同学先将废液缓慢倒入一洁净的废液杯中，乙同学在观察到气泡产生后，
9、也将实验废液缓慢倒入该废液杯中，没有观察到明显现象。经过讨论确定，甲同学的试管中废液含有的溶质一定有 ，乙同学的试管中废液含有的溶质一定有 （均写化学式） 为了处理实验后产生的废液，甲、乙同学决定对废液杯中最终废液溶质的成分进行探究。 【提出问题】最终废液中含有什么溶质？【猜想与假设】猜想 1：废液中含有 （写化学式）两种溶质。猜想 2：废液中含有 （写化学式）三种溶质。猜想 3：废液中含有 NaHCO3、 CaCl2、 NaCl 三种溶质。【活动与探究】甲、乙同学为了验证猜想，进行了如下实验：甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加盐酸，无气泡产生。乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴
10、加紫色石蕊试液，溶液变红色。【结论与反思】 （1）猜想 （填“1”或“2” 或“3” ）正确。（2）要得到相同的结论，还可采用很多种方法。如加入氧化铁粉末，可观察到溶液呈 色，该反应的化学方程式为 。【表达与交流】甲、乙同学确认了最终废液中溶质的成分，若直接排放，可能造成的危害是 ，你认为处理该废液的方法是 。5、学习了 CO2的有关知识后，同学们查阅资料发现 Mg 能在 CO2中燃烧：2Mg+CO 22MgO+C，所以镁着火不能来 CO2来灭火，但没有找到有关 Na 能否与 CO2反应的介绍于是同学们展开了钠着火能否用 CO2来灭火的探究【提出猜想】钠能发生类似于 CO2与镁的反应，可能的化
11、学方程式为 _ 【实验】将燃着的钠伸入装有 CO2的集气瓶中，钠能在集气瓶中继续燃烧进一步【查阅资料】得知：Na 2O 是白色固体，能与 CO2反应生成 Na2CO3，也能与 H2O 反应生成 NaOHBa（OH） 2溶于而 BaCO3不溶于水Na 2CO3的存在会干扰 NaOH 的检测基于以上资料，同学们认为钠在 CO2中燃烧的产物情况有所不同，并对产物提出了以下几种猜想：Na 2O、C； 、C；NaOH、C；Na 2O、Na 2CO3、C通过理论分析，猜想 _ （填序号）肯定错误的，理由是 _ 【验证猜想】步骤 实验操作 主要实验现象 结论（燃烧产物判断）（1） 将产物溶于适量水中 部分溶
12、解，试管底部有黑色固体燃烧产物中肯定有 C（2） 取少量（1）所得上层溶液，加入过量的 BaCl2溶液_ 燃烧产物中肯定有Na2CO3（3） 取少量（2）所得上层清液，加入 _ 溶液有蓝色沉淀生成 燃烧产物中肯定有 _ 在步骤（2）中 BaCl2溶液为什么要加入至过量？其原因是： _ 【结论】猜想 _ （填序号）是正确的6(下列图( I )是部分常用化学仪器或装置，图()是部分 “微型”化学仪器或装置(用“微型”仪器做实验，其试剂用 量和废物排放量是通常用量的 l10 或更少，符合绿色化学的理念)。对比图(I)图()回答以下问题：(1) 图( I )中 A、B 的名称分别是 、 ；若用 D 装
13、置除去O2 中的水蒸气，则 D 中应装入的液体是 ，气体应从 口通入(填字母)。(2)用图()中的“微型”仪器做实验，固体只需极少量、液体用量也很少(或只需 12小滴)，相对用图(I)仪器做实验的优点是 (填序号)：节约药品用量 能完全消除实验污染方便个人或家庭实验 若需加热也能节约燃料(3)图( I )中的 C 装置的作用相当于图(II)中的装置 (填字母)，它们在实验操作上的共同优点是通过控制 来控制反应速度。(4)图( I )中的 C 装置和图(II )中的“多用途 U 型管”(是在 U 型管中套人一个底部有小孔的具支试管)都可用做“固一液”反应制取气体。若在反应进行中分别将两装置的橡胶
14、管中部夹上铁夹，可能出现的现象是：C 装置 ；“多用途 U 型管” 。7(13 分)为确定木炭还原氧化铜后的固体成份，请你与兴趣小组的同学完成以下探究【对固体猜想】猜想 I：全部是金属铜； 猜想：除铜外，还含有氧化 铜；猜想：除铜外，还含有木炭； 猜想：除铜外，还含有氧化铜、 。【进行实验】实验流程见下图：3【问题与讨论】(1)步骤包括溶解、 两步操作，它们共同用到的玻璃仪器是烧杯、 。 (2)C 的化学式为 ，D 的化学式为 ，由此推出固体 B中含有 (写化学式)，步骤发生反应的化学方程式为 。 (3)结合(2) 的结论推断：如果溶液 A 显蓝色，则溶液 A 的溶质的化学式为 ，说明样品中含有 ，则证明猜想 成立；如果溶液 A 无色，则证明猜想 成立。
