專題十六橫向?qū)嶒灧诸惥氁弧Ρ葘嶒灪涂刂谱兞糠ǖ膽?yīng)用二、守恒法的應(yīng)用三、無明顯現(xiàn)象反應(yīng)的驗證四、與氣壓變化有關(guān)的實驗一、對比實驗和控制變量法的應(yīng)用(5年3考)一、控制變量法的思路及應(yīng)用范圍思路分析及步驟控制變量法的應(yīng)用1.明確探究問題2.尋找影響因素3.控制其他因素4.改變研究因素燃燒條件的探究金屬銹蝕條件的探究影響反應(yīng)速率因素的探究影響催化劑的催化效果因素的探究影響固體物質(zhì)溶解能力因素的探究二、如何尋找變量例1

探究過氧化氫分解制取氧氣的實驗中，將帶火星的木條伸入裝有過氧化氫溶液的試管中(如圖A)，無明顯現(xiàn)象，然后在試管中加入少量二氧化錳粉末(如圖B)，觀察到的現(xiàn)象為___________________________。A、B實驗中的變量是_________，由此實驗可得出的結(jié)論是_____________________________________。產(chǎn)生氣泡，帶火星的木條復(fù)燃二氧化錳

二氧化錳能夠加快過氧化氫的分解速率

ABC溫度達(dá)到著火點√√×與氧氣接觸√×√現(xiàn)象___________________例2

如圖是探究可燃物燃燒條件的實驗：①通過分析該實驗涉及的幾種因素，可得出以下表格。燃燒不燃燒不燃燒組別條件或現(xiàn)象②通過對比AB，可知變量為_____，即可燃物燃燒的條件之一是___________；通過對比AC，可知變量為_______，即可燃物燃燒的條件之一是_________________________。氧氣接觸著火點溫度需達(dá)到可燃物的著火點與氧氣

ABC溫度達(dá)到著火點√√×與氧氣接觸√×√現(xiàn)象___________________燃燒不燃燒不燃燒組別條件或現(xiàn)象1.(2023岳陽改編)下列對比實驗不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?

)C2.對比實驗是實驗探究的重要方法，下列對比實驗的設(shè)計能達(dá)到目的的是(

)A3.(2023福建)某興趣小組為探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，使用等量的同種鈣片和白醋開展四組實驗，分別測得產(chǎn)生的二氧化碳濃度隨時間的變化曲線如圖所示。選取CO2的濃度從0～8%為研究對象，下列實驗結(jié)果的分析，錯誤的是(

)①、③為研磨成粉末狀鈣片②、④為片狀鈣片A.對比①③，溫度越高，反應(yīng)速率越快B.對比②③，反應(yīng)物接觸面積越小，反應(yīng)速率越慢C.對比③④，反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快D.對比①②③④，④的反應(yīng)速率最慢答案：B①、③為研磨成粉末狀鈣片②、④為片狀鈣片最終四組實驗產(chǎn)生二氧化碳的量_____(填“相等”或“不相等”)，原因是________________________________________________________。相等使用鈣片和白醋的種類和質(zhì)量相同，產(chǎn)生的二氧化碳的量相同①、③為研磨成粉末狀鈣片②、④為片狀鈣片4.(2022福建節(jié)選)某研究小組對過氧化氫溶液制取氧氣時H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶液pH、溫度對反應(yīng)速率的影響進(jìn)行如下探究。設(shè)計如下表實驗方案：實驗序號H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%pH溫度/℃每分鐘氣泡數(shù)130520

230620

3301120

4151130

5a11b

(1)實驗1～3的實驗?zāi)康氖莀___________________________。(2)a＝_________；b＝_________。探究溶液pH對反應(yīng)速率的影響15(或30)20(或30)5.某課外興趣小組欲探究鐵與稀硫酸反應(yīng)速率的影響因素，于是取相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，做了如下表所示的5組實驗：序號V(硫酸)/mLM(鐵)/g鐵的形狀溫度/℃鐵完全消失的時間/s①15.02.0薄片15200②15.02.0薄片25100③15.02.0顆粒2570④15.02.0顆粒3535⑤15.02.0粉末25t(1)寫出鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。(2)通過實驗_____________(填實驗序號)，可知溫度對反應(yīng)速率有影響。(3)實驗②③是探究__________________對反應(yīng)速率的影響，依據(jù)實驗數(shù)據(jù)，可得出的規(guī)律是_____________________________________________________________。(4)依據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，可推得t____(填“＞”“＜”或“＝”)70。①②(或③④)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑反應(yīng)物的接觸面積在其他條件相同的情況下，反應(yīng)物的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快＜二、元素守恒法的應(yīng)用類型裝置及分析燃燒法(1)點燃純凈的氫氣，觀察到的現(xiàn)象是_______________；(2)在火焰上方罩一個干冷的燒杯，觀察到的現(xiàn)象是______________________；(3)通過反應(yīng)可知，水由____元素和____元素組成發(fā)出淡藍(lán)色火焰

燒杯內(nèi)壁有水珠生成氧氫類型裝置及分析

燃燒法(1)點燃甲烷，觀察到的現(xiàn)象為______________；(2)在火焰上方罩一個干冷的燒杯，觀察到的現(xiàn)象是___________________，說明甲烷中含有氫元素；要驗證甲烷中含有碳元素，在上述基礎(chǔ)上，需進(jìn)行的操作是__________________________發(fā)出藍(lán)色火焰燒杯內(nèi)壁有給燒杯內(nèi)壁涂上澄清石灰水水珠生成類型裝置及分析

燃燒法甲：在蠟燭的火焰上方罩一個干冷的燒杯，觀察到____________________，說明蠟燭中含有氫元素；乙：在燃燒的蠟燭上方罩一個冷碟子，過一會兒，發(fā)現(xiàn)冷碟子底部出現(xiàn)了黑色物質(zhì)，說明蠟燭中含有___元素?zé)瓋?nèi)壁有水珠生成碳類型裝置及分析

化合法拉瓦錫將汞放在密閉容器里加熱，發(fā)現(xiàn)銀白色的液態(tài)汞變成了紅色粉末(氧化汞粉末)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________2Hg＋O22HgO類型裝置及分析

分解法電解水實驗中，通過負(fù)極產(chǎn)物為_____，可知水中含有____元素；通過正極產(chǎn)物為______，可知水中含有____元素氫氣氫氧氣氧1.下列物質(zhì)在空氣中燃燒時，用干燥的燒杯罩在火焰上方，燒杯內(nèi)壁沒有水珠出現(xiàn)的是(

)A2.(2023廈門九上期末質(zhì)檢)化學(xué)興趣小組對乙醇的元素組成進(jìn)行探究?！静殚嗁Y料】①工業(yè)酒精是酒精燈的燃料，含有水分；

②在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，酒精的沸點為78.50℃?！咎骄恳弧繉嶒炑b置如圖1所示。i.在酒精燈火焰上方罩一個干冷燒杯，觀察到燒杯內(nèi)壁迅速出現(xiàn)白霧；ii.迅速倒轉(zhuǎn)燒杯，倒入澄清石灰水，振蕩，觀察澄清石灰水是否變渾濁。圖1(1)甲同學(xué)根據(jù)步驟i中的現(xiàn)象推斷燃燒產(chǎn)物中有H2O，從而得出乙醇含有氫元素的結(jié)論。乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的推斷不嚴(yán)密，其理由是____________________________________。(2)步驟ii的實驗?zāi)康氖莀________________________。精含有水(或燈芯燃燒會生成水)工業(yè)酒檢驗乙醇中是否含有碳元素【探究二】實驗裝置如圖2所示。興趣小組在教師指導(dǎo)下改進(jìn)實驗：i.檢查裝置氣密性；ii.將裝有乙醇的燃燒匙放在酒精燈火焰上點燃，伸入錐形瓶中，塞緊瓶塞；iii.待火焰熄滅后，將澄清石灰水注入錐形瓶中，振蕩。(3)檢查圖2實驗裝置氣密性的操作方法：__________________________________________________________。圖2向下推動注射器活塞(或向外拉注射器)，一段時間后活塞回到原處(4)與“探究一”相比，除工業(yè)酒精改為乙醇外，其他改進(jìn)之處為____________________，這一改進(jìn)目的是_______________________________________________________________________________________________________________。(5)實驗時觀察到錐形瓶壁上有小液滴生成。丙同學(xué)認(rèn)為根據(jù)此現(xiàn)象仍無法得出乙醇含有氫元素的結(jié)論。丙同學(xué)的理由是_________________________________________。直接在燃燒匙中燃燒避免燈芯的燃燒生成二氧化碳和水等物質(zhì)影響實驗結(jié)果(或在密閉體系中進(jìn)行，減少空氣中二氧化碳和水等物質(zhì)造成的誤差)燃燒過程中乙醇?xì)饣笥忠夯?，凝結(jié)在瓶壁上【探究三】

實驗裝置如圖3所示。用濕度傳感器和二氧化碳傳感器檢測乙醇燃燒產(chǎn)物。用數(shù)據(jù)采集器檢測到乙醇燃燒過程中，容器內(nèi)二氧化碳濃度和相對濕度隨時間的變化曲線如圖4－1和圖4－2所示圖3圖4－1圖4－2(6)丁同學(xué)認(rèn)為依據(jù)圖4－1、圖4－2可以推斷出乙醇含碳、氫元素，結(jié)合曲線圖說明丁同學(xué)判斷的證據(jù)是_________________________________________________。在燃燒過程中，二氧化碳的濃度和相對濕度都明顯增大圖4－1圖4－2(7)為進(jìn)一步測定乙醇是否含有氧元素。興趣小組測定的主要過程：通過乙醇在密閉容器中燃燒，測定實驗前乙醇的質(zhì)量及實驗后裝置中二氧化碳和水的質(zhì)量，推算乙醇是否含有氧元素。分析這一實驗過程是否嚴(yán)密，并說明理由_______________________________________________________________________________________________________________________(寫一條)。不嚴(yán)密。該實驗過程中乙醇可能不完全燃燒生成一氧化碳，實驗后僅測出裝置內(nèi)二氧化碳和水的質(zhì)量，不能準(zhǔn)確推測是否含有氧元素3.(2023煙臺)因發(fā)現(xiàn)青蒿素而獲諾貝爾獎的科學(xué)家屠呦呦還發(fā)現(xiàn)了雙氫青蒿素。查閱資料可知，雙氫青蒿素由碳、氫、氧三種元素組成。為測定雙氫青蒿素中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比，興趣小組進(jìn)行了以下探究?！驹O(shè)計實驗】興趣小組設(shè)計并進(jìn)行了如圖一所示的實驗(裝置氣密性良好)。將7.1g雙氫青蒿素放在裝置C的玻璃管中，燃燒至無固體灰分殘留。圖一(1)裝置A、B中盛放的試劑分別是____(填序號)。①足量NaOH溶液、足量濃硫酸

②足量濃硫酸、足量NaOH溶液(2)裝置F可吸收從裝置E的氣流中帶出來的少量水蒸氣，生石灰與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________。①CaO＋H2O===Ca(OH)2圖一【記錄數(shù)據(jù)】加熱前，先通入空氣一段時間，再稱量裝置D的質(zhì)量、裝置E和F的總質(zhì)量(反應(yīng)前的質(zhì)量)。雙氫青蒿素完全反應(yīng)后，停止加熱，繼續(xù)通入空氣一段時間，再次稱量裝置D的質(zhì)量、裝置E和F的總質(zhì)量(反應(yīng)后的質(zhì)量)。實驗數(shù)據(jù)如下表所示。裝置反應(yīng)前的質(zhì)量/g反應(yīng)后的質(zhì)量/gD74.780.1E和F80.396.8【實驗結(jié)論】(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，雙氫青蒿素中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比是___________?！就卣狗治觥?4)雙氫青蒿素分子中碳、氫、氧三種原子的個數(shù)比是___________。45∶6∶2015∶24∶5裝置反應(yīng)前的質(zhì)量/g反應(yīng)后的質(zhì)量/gD74.780.1E和F80.396.8【實驗反思】(5)實驗過程中，加熱前要先通入空氣一段時間，該操作的作用是_____________________________________________________。(6)有同學(xué)建議，為使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，需要在裝置C和D之間增加圖二所示的裝置，其目的是_______________________________________________。除去裝置內(nèi)空氣中的二氧化碳和水蒸氣，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確使反應(yīng)中可能生成的一氧化碳全部轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸紙D一圖二三、無明顯現(xiàn)象反應(yīng)的驗證(2022.17)一、探究思路：因某些實驗無法觀察到明顯實驗現(xiàn)象，無法判斷反應(yīng)是否發(fā)生，因此需借助其他試劑或方法通過檢驗反應(yīng)物的消失或減少、其他(或新)物質(zhì)的生成來判斷反應(yīng)是否發(fā)生。二、方案設(shè)計考向1二氧化碳與水是否反應(yīng)【方法指導(dǎo)】利用酸堿指示劑或檢測pH的方法，從驗證新物質(zhì)生成的角度來證明反應(yīng)發(fā)生(適用于反應(yīng)前后溶液酸堿性有變化的反應(yīng))。1.二氧化碳溶于水時，與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)了嗎？為驗證二氧化碳能否與水反應(yīng)，同學(xué)們設(shè)計如下方案：【實驗1】將二氧化碳通入水中一段時間后，用pH試紙測定反應(yīng)后溶液的pH值，觀察到反應(yīng)后溶液pH____(填“＞”

“＝”或“＜”)7，證明二氧化碳與水發(fā)生了反應(yīng)。＜【實驗2】小明取4朵干燥的紫色石蕊紙花，做如圖四個實驗。實驗中可觀察到Ⅰ中紙花變紅，Ⅱ、Ⅲ中紙花_______，Ⅳ中紙花___________；設(shè)計實驗Ⅲ的目的是__________________________________________。不變色證明二氧化碳本身不能使干燥的石蕊紙花紅色變紅變?yōu)椤緦嶒灧治黾敖Y(jié)論】由上述實驗證明CO2與H2O發(fā)生了反應(yīng)，并生成___(選填“酸”“中”或“堿”)性物質(zhì)，寫出二氧化碳與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________。酸CO2＋H2O===H2CO3考向2二氧化碳與氫氧化鈉是否反應(yīng)【方法指導(dǎo)】①利用加入的試劑與產(chǎn)物反應(yīng)有明顯的現(xiàn)象，從驗證新物質(zhì)生成的角度來證明反應(yīng)的發(fā)生(適用于與產(chǎn)物反應(yīng)有明顯現(xiàn)象的反應(yīng))；②利用反應(yīng)前后壓強變化來驗證反應(yīng)發(fā)生(適用于有氣體參與，反應(yīng)前后壓強有明顯變化的反應(yīng))。2.為探究二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，同學(xué)們設(shè)計如下方案：【實驗1】小明將二氧化碳通入盛有氫氧化鈉溶液的試管中(如圖)，分別取試管中反應(yīng)后的液體于兩支試管中。(1)向其中一支試管滴加過量稀鹽酸，觀察到的現(xiàn)象是___________，證明氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)。有氣泡產(chǎn)生(2)向另一支試管滴加少量___________，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，也能證明氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)。【交流討論】上述實驗?zāi)芊裼梅犹芤候炞C有新物質(zhì)生成，請分析并說明原因_________________________________________________________________。氯化鋇溶液能，反應(yīng)物NaOH與生成物Na2CO3均顯堿性，均會使無色酚酞溶液變紅【實驗2】同學(xué)們繼續(xù)設(shè)計下列3組裝置，并記錄現(xiàn)象：【實驗分析】(1)裝置一中擠壓膠頭滴管后，產(chǎn)生的現(xiàn)象是_____________。(2)裝置二中擠壓膠頭滴管后，產(chǎn)生的現(xiàn)象是_________。(3)裝置三中雞蛋被吸入集氣瓶中，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是___________________________________________。軟塑料瓶變癟氣球變大二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，容器內(nèi)氣壓減小【反思交流】因為二氧化碳能溶于水且能與水反應(yīng)，也會造成容器內(nèi)氣壓減小，所以實驗2中各實驗均應(yīng)做對比實驗——將各方案中的氫氧化鈉溶液換成_______。【實驗結(jié)論】從上述實驗證明二氧化碳與氫氧化鈉確實發(fā)生了反應(yīng)。等量水考向3酸和堿是否反應(yīng)【方法指導(dǎo)】①利用加入試劑法(如銅鹽或鐵鹽)、酸堿指示劑、檢測pH的方法從驗證反應(yīng)物消失的角度來證明反應(yīng)發(fā)生；②溫度變化法(適用于反應(yīng)前后溫度有明顯變化的反應(yīng)，如酸堿中和反應(yīng))。3.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸時，沒有看到明顯現(xiàn)象，為探究二者是否發(fā)生反應(yīng)，同學(xué)們設(shè)計了如下實驗：【實驗1】某同學(xué)設(shè)計如圖1實驗裝置，將稀鹽酸慢慢滴入加有酚酞的NaOH溶液中并不斷攪拌，溶液顏色的變化是___________________，證明稀鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。

圖1由紅色逐漸變?yōu)闊o色【實驗2】向反應(yīng)后的溶液中加入氯化銅溶液，觀察到_______________________________，證明氫氧化鈉已被反應(yīng)完全，寫出氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________。無明顯現(xiàn)象(或無藍(lán)色沉淀生成)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O圖1圖2所示反應(yīng)的終點在_________(選填“0～20s”“20～40s”或“40～60s”)。【實驗結(jié)論】由上述實驗證明稀鹽酸與氫氧化鈉確實發(fā)生了反應(yīng)。【實驗3】將稀鹽酸慢慢滴入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中，用溫度傳感器測量燒杯中溶液的溫度，溫度隨加入時間變化曲線如圖2所示。圖240～60s1.(2022蘇州)用如圖所示裝置探究CO2能否與H2O反應(yīng)。滴加鹽酸，待試管乙中液體變紅后，將其加熱至沸騰，紅色不褪去。下列說法正確的是(

)A.甲中逸出的氣體只含CO2B.乙中液體變紅，證明CO2能與水反應(yīng)C.加熱后紅色不褪去，說明碳酸受熱不分解D.欲達(dá)到實驗?zāi)康?，可將鹽酸改為稀硫酸D2.

(2022福建)欲證明“CO2與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)”，某化學(xué)興趣小組進(jìn)行以下探究實驗(實驗裝置中夾持儀器已略去)?！緦嶒?】配制溶液。(1)用NaOH固體配制20g20%NaOH溶液，無需用到的玻璃儀器有____(填標(biāo)號)。A.膠頭滴管B.酒精燈C.量筒

D.燒杯E.玻璃棒B【實驗2】按圖1所示裝置進(jìn)行實驗。實驗前U形管兩端液面相平，將NaOH溶液滴入試管中，恢復(fù)到室溫后，U形管中的液面左高右低。據(jù)此，甲同學(xué)得出“CO2與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)”的結(jié)論。(2)U形管中液面高度發(fā)生變化的原因是____________________。(3)上述結(jié)論的證據(jù)不充足，理由是_________________________________________________。圖1試管內(nèi)氣體壓強減小CO2溶于水(或CO2與水反應(yīng)也會造成試管內(nèi)壓強減小)【實驗3】按圖2所示裝置進(jìn)行實驗。查閱資料：i.CaCl2溶液呈中性；ii.CaCl2＋2NaOH===Ca(OH)2↓＋2NaCl。圖2實驗步驟如下：①檢查裝置的氣密性，往裝置中加入藥品；②關(guān)閉K1、K2，將注射器中的NaOH溶液緩緩?fù)迫階中；③A中物質(zhì)充分作用后，打開K1，B中無色溶液倒吸入A中，A中產(chǎn)生沉淀且溶液顯紅色；④關(guān)閉K1，打開K2，將注射器活塞向上拉，C中溶液倒吸入A中。圖2(4)步驟③“產(chǎn)生沉淀”的現(xiàn)象仍不足以證明CO2與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，理由是______________________________________________________________________。(5)步驟④中，若觀察到_______________(填現(xiàn)象)，證明CO2與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。CO2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。A中有氣泡冒出CO2＋

2NaOH===Na2CO3＋H2OCaCl2與NaOH溶液反應(yīng)會產(chǎn)生沉淀(或CaCl2＋2NaOH===Ca(OH)2↓＋2NaCl)圖2【實驗4】小組同學(xué)查閱了20℃時NaOH、Na2CO3在水中和乙醇中的溶解度。物質(zhì)

20℃時的溶解度(g)

水乙醇?xì)溲趸c10917.3碳酸鈉21.8<0.01經(jīng)討論，小組同學(xué)認(rèn)為可以利用以上信息設(shè)計實驗，通過觀察明顯現(xiàn)象證明CO2確實與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。他們的實驗方案是__________________________________________________________________________________________________________________________________(寫出操作現(xiàn)象及結(jié)論)。將氫氧化鈉配制成乙醇溶液，再向氫氧化鈉的乙醇溶液中通入二氧化碳?xì)怏w。若溶液中有白色沉淀產(chǎn)生，則證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)四、與氣壓變化有關(guān)的實驗[2022.17(2);2022.17(1)第2空]類型分類舉例密閉容器中壓強增大有氣體生成過氧化氫溶液分解、氫前金屬與酸反應(yīng)、碳酸鹽與酸反應(yīng)、銨鹽溶液與堿性溶液反應(yīng)等產(chǎn)生熱量物理變化：氫氧化鈉固體溶解、濃硫酸的稀釋等化學(xué)變化：氧化鈣與水反應(yīng)、活潑金屬與酸反應(yīng)、中和反應(yīng)等初中涉及壓強變化的實驗類型分類舉例密閉容器中壓強減小氣體減少物理變化：氯化氫等易溶于水的氣體溶于水化學(xué)變化：CO2、SO2、HCl氣體遇堿性溶液；NH3遇酸；鐵生銹等吸收熱量硝酸銨固體溶解、干冰升華、碘升華等【思考】裝置內(nèi)外產(chǎn)生了壓強差時，氣體或液體總是向著________(填“氣壓大”或“氣壓小”)的方向運動氣壓小1.用如圖裝置進(jìn)行實驗，將裝置傾斜，使①②中藥品接觸，觀察到氣球鼓起，一段時間后又恢復(fù)原狀。下列藥品符合該實驗現(xiàn)象的是(

)A.生石灰和水B.鋅和稀硫酸C.二氧化錳和過氧化氫溶液D.大理石和稀鹽酸A2.下列現(xiàn)象中，能說明裝置漏氣的是(

)A.實驗1中用手緊貼試管外壁，燒杯中導(dǎo)管口有氣泡冒出B.實驗1中將試管浸入冰水里，燒杯中導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱