实验探究四 有关物质成分的探究 一、溶液成分的探究 主要考查金属、酸、碱、盐的性质和置换反应、复分解反 应。关于这部分涉及的知识点，前面已有详细介绍，在此不重 复列举。 二、固体物质(单质、氧化物、酸、碱、盐或化肥)成分的 探究 主要考查物质的物理和化学性质，包括颜色、气味、状态 以及与酸、碱、盐等试剂发生反应的性质等。 三、不明产物成分的探究 此类探究题，主要是对于各种物质的性质，(特别是化学性 质)要熟悉，并能根据它们的性质来检验、鉴别待测物质，探究 所产生物质的成分。 气体成分的探究 解题指引：此类探究题涉及的知识点有 O2、N2、H2、CO、 CO2 等这些物质的制法及检验，以及它们与氧气、水、碱溶液 等反应产生特有的现象。如人吸入和呼出气体成分的探究、酒 精和蜡烛等可燃物燃烧后产生气体成分的探究、两种物质反应 后产生气体成分的探究等。 猜想 1猜想 2猜想 3 只有 CO只有_含有 CO 和 CO2 例 1在浓硫酸的催化作用下，固体草酸(H2C2O4)受热分解 生成碳的氧化物和水，某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧 化物种类进行了如下实验探究： 【提出问题】生成物中有哪种碳的氧化物？ 【提出猜想】 【设计实验】基于猜想 3，依据 CO 和 CO2 的性质，兴趣 小组同学设计了如下实验： ABCDEF (1)观察到_装置(填字母)中的澄清石灰水变浑浊， 证明草酸分解有 CO2 气体生成。 (2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含 有 CO：C 装置中澄清石灰水不变浑浊，F 装置中_ _；E 装置中_。 【实验结论】通过实验探究证明：猜想 3 成立。草酸分解 的化学方程式为：_。 【问题讨论】 (1)B 装置的作用是_； D 装置的作用是_。 (2)装置末端酒精灯的作用是_。 答案：提出猜想CO2 设计实验(1)A (2)澄清石灰水变浑浊 实验结论H2C2O4 黑色粉末变成红色 COCO2H2O 问题讨论(1)除去气体中的二氧化碳，避免对气体中一氧 化碳的检验造成干扰 除去混合气中的水蒸气 (2)尾气处理，防止污染空气 固体物质成分的探究 解题指引：此类探究题主要在溶液中进行，所涉及的知识 主要是金属、酸、碱、盐的性质和置换反应、复分解反应。 例 2(2016 年泸州)某课外活动小组利用下列装置制取二氧 化碳，并探究钠在二氧化碳中的燃烧产物。已知：Na2O 和 CaO 相似，能与水反应。请回答下列问题： (1)按图连接装置后，首先进行的操作是_。 (2)A 装置用于制取 CO2，用到的玻璃仪器有长颈漏斗、导 管和_。 (3)实验中下列操作的先后顺序是_。 a.点燃酒精灯，加热硬质玻璃管中的钠 b.等燃烧终止并冷却后，停止通 CO2 c.打开 A 装置中活塞，通入 CO2 (4)D 装置中观察到的现象有：钠在二氧化碳中燃烧，产生 大量白烟和黑色物质。待钠充分燃烧，冷却，将管内生成的固 态物质移出，加水溶解，过滤得黑色固体和澄清滤液。实验证 明：D 中排出的尾气能被 NaOH 溶液完全吸收。 黑色固体在 O2 中灼烧，全部转化为气体，则黑色固体是 _。 对白色固体有以下猜想：a.只有 Na2O；b.只有 Na2CO3； c.Na2O 和 Na2CO3 的混合物 若猜想 a 成立，则 Na 与 CO2 反应的化学方程式是_ _。 若猜想 c 成立，请设计实验验证产物中存在 Na2O：取滤液 少许，_。 (5)反思拓展：你对二氧化碳灭火的范围有什么新的认识？ _。 答案：(1)检查装置的气密性(2)试管(3)cab (4)炭4NaCO22Na2OC加入过量的氯化钙 溶液，再加入酚酞试液，溶液变红 (5)钠、镁等活泼金属失火不能用二氧化碳灭火 不明产物成分的探究 解题指引： 此类探究题较为复杂，实验的产物有固体、液 体或气体。主要根据产物的性质提出猜测，设计探究方案，判 断物质的成分。如果要检验或鉴别的成分是不熟悉的，那么一 般题目中会出现“查阅资料”的重要信息点，此信息点一定要 高度重视，它往往会成为解题的关键。 例 3某化学兴趣小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验， 并对产物成分进行探究。经初步分析：无色气体 A 不含有单质 气体，黑色粉末 B 含有两种单质中的一种或者两种。 高炉炼铁的原理为：Fe2O33CO2Fe3CO2，请写出 反应器中产生一氧化碳的化学方程式：_ _。 兴趣小组又分成甲乙两组分别对无色气体 A 和黑色粉末 B 的成分进行探究。 【猜想与假设】 甲组在分析了炼铁的原理后，认为无色气体 A 中可能有 CO2，也可能有未反应的_。 乙组认为黑色粉末的成分中存在以下三种情况： 假设一：只含有铁；假设二：只含有_；假设三： 以上两种物质都含有。 【实验探究】 (1)为验证甲组的猜想，大家按下图所示进行实验(箭头表示 气体流向)： 当看到中澄清石灰水变浑浊，中灼热的氧化铜变红， 可以确定无色气体 A 的成分为：_，中浓硫 酸的作用是：_。 实验方法实验操作实验现象实验结果 物理方法 _ _ _ _ 假设三成立 化学方法 取少量黑色粉末 B 于试 管中，加入过量的稀盐酸 _ _ 假设三成立 (2)为验证乙组中假设三成立，大家用物理和化学两种方法 来进行探究。 写出黑色粉末 B 中加入过量的稀盐酸反应的化学方程式： _。 【交流反思】 在甲组的实验中存在一个很不环保的缺陷，请指出来： _。