备战河北中考化学题型训练题型突破06 实验探究题.docx
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备战河北中考化学题型训练题型突破06实验探究题
题型突破（六） 实验探究题
类型一 物质组成或成分的探究
角度1 反应后物质成分的探究
|针对训练|
1.[2017·河北]小明在市场看到:
鱼老板将一勺白色粉末加入水中,水中奄奄一息的鱼很快张开嘴,活蹦乱跳起来,小明对这种“白色粉末”很感兴趣,与小刚进行了相关探究。
查阅资料这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠（化学式为Na2CO4）,常温下,与水反应生成氧气。
实验1小明选用如图T6-2所示装置中的 （填序号）进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体。
经检验该气体是氧气,检验方法是 。
图T6-2
提出问题过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么?
作出猜想根据过碳酸钠与水的组成作出三种猜想。
猜想一:
Na2CO3;猜想二:
NaOH;猜想三:
Na2CO3和NaOH。
实验2小明取溶液M,滴加CaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,他认为白色沉淀是CaCO3,溶液中一定含有Na2CO3。
小刚提出质疑,产生的白色沉淀不一定是CaCO3,他的理由是 。
实验3小刚取溶液M,滴加稀盐酸,观察到 ,证明溶液中一定含有Na2CO3,从而否定了猜想二。
Na2CO3与稀盐酸反应的化学方程式为 。
实验4为进一步确定溶液M中是否含有NaOH,他们向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止,取上层清液,加入 ,无明显现象,证明溶液中无NaOH,猜想一正确。
该实验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水,原因是 。
反思拓展
（1）根据过碳酸钠的性质,保存时应注意防潮。
（2）检验A、B两种物质是否同时存在,一定要考虑二者性质的互相干扰问题。
2.[2019·邢台一模]许多饼干类食品的配料中都用到了碳酸氢钠和碳酸氢铵作膨松剂,这是因为两种物质受热后都可以产生气态化合物。
提出问题碳酸氢铵受热分解后会产生什么气体?
查阅资料①国家食品药品监督管理总局将食品级碳酸氢铵列为一般公认安全物质,《食品添加剂使用卫生标准》中规定可以使用食品级碳酸氢铵。
②膨松剂是一种食品添加剂。
它在食品制作过程中发生反应产生气体,使食品变得松软。
常用的膨松剂主要由碳酸氢钠和碳酸氢铵中的一种或两种物质组成。
作出猜想依据碳酸氢铵的 ,小明认为其受热后产生的气体是:
H2、N2、NH3、CO2和O2中的一种或几种。
小红认为不可能有H2、N2和O2,理由是 。
通过讨论,大家确定如下猜想:
Ⅰ.NH3;Ⅱ.CO2;Ⅲ.NH3和CO2。
设计实验小组同学设计了如图T6-3所示的实验装置。
装置中溶液X是 （填试剂名称）,装置中的一处明显错误可能导致 而使试管炸裂。
图T6-3
进行实验同学们将装置改正后进行实验并记录了如下实验现象:
①试管A内壁有水雾;
②导管口a处可以闻到 ,且湿润的红色石蕊试纸变蓝;
③导管口b处X溶液变浑浊。
得出结论猜想Ⅲ成立。
拓展延伸碳酸氢铵受热分解的化学方程式为 。
碳酸氢铵还是一种常见的氮肥,请结合实验提出正确保存或使用碳酸氢铵的建议:
。
3.[2019·廊坊安次一模]学习了酸和碱的化学性质后,实验小组的同学利用氢氧化钠与稀硫酸进行实验,反应的化学方程式为 。
同学们对反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣,请你与他们一起进行以下探究。
提出问题1溶液中的溶质是什么物质?
进行猜想1甲:
溶液中的溶质只有Na2SO4;
乙:
溶液中的溶质是Na2SO4和H2SO4;
丙:
溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH。
查阅资料Na2SO4溶液显中性。
实验验证1
操作①:
取少许反应后的溶液于试管中,将打磨光亮后的铝片放入试管的溶液中。
观察到铝片逐渐溶解,并有大量气泡冒出。
实验结论:
猜想乙成立。
操作②:
取少许反应后的溶液于试管中,向试管中滴加几滴无色酚酞溶液。
观察到溶液变成 色。
实验结论:
猜想丙成立。
反思交流
（1）打磨铝片的目的是 。
（2）对于实验出现不同的结论,同学们咨询老师后得知:
铝与氢氧化钠反应也会有气体产生。
经过讨论,同学们一致认为反应后的溶质由 （写化学式）组成。
提出问题2铝与氢氧化钠反应生成的气体可能是什么?
进行猜想2同学们认为产生的气体可能是氢气,一定不是CO2,原因是 。
实验验证2实验小组的同学们设计了如图T6-4所示实验装置检验生成的气体,验纯后点燃气体,观察到 ,
证明反应生成的气体是氢气。
图T6-4
知识拓展生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液?
（填“能”或“不能”）。
4.[2019·唐山丰南一模]某兴趣小组在探究金属和盐溶液反应时,发现将金属钠放入硫酸铜溶液中有气泡和沉淀产生。
为了探究生成的气体和固体沉淀的成分与产生原因,同学们分别进行了如下实验:
提出问题1产生的气体是什么?
作出猜想猜想一:
二氧化硫;猜想二:
二氧化碳;猜想三:
氢气。
你认为不合理的猜想是 ,其原因是 。
查阅资料①SO2与CO2化学性质相似,都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀。
②钠是一种非常活泼的金属,能与冷水剧烈反应,化学方程式为2Na+2H2O
2NaOH+H2↑。
方案设计依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
（1）甲同学验证生成的气体是否为SO2,他将生成的气体通入澄清石灰水中,发现 ,确定生成的气体不是SO2。
（2）乙同学利用如图T6-5所示装置验证生成的气体是否为H2。
实验开始时,先通入一会儿气体,然后再加热的目的是 ,实验过程中可观察到玻璃管中的黑色氧化铜粉末变成红色,玻璃管中有水珠,发生反应的化学方程式为 。
图T6-5
得出结论猜想三正确。
提出问题2钠与硫酸铜溶液反应生成的沉淀是什么?
交流讨论同学们认为钠可能会先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,老师肯定了同学们的观点。
丙同学提出异议:
除了上述反应,可能钠也可直接与硫酸铜反应生成红色的单质铜,只是蓝色的Cu（OH）2掩盖了红色的铜。
请设计实验证明该蓝色沉淀中不含单质铜。
实验操作:
。
实验现象:
。
实验结论:
该蓝色沉淀中不含单质铜。
归纳总结K、Ca、Na三种金属在盐溶液中不会与盐直接反应。
5.某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。
按图T6-6所示装好药品、连好装置（夹持仪器已略去,A装置的作用是提供水蒸气）。
图T6-6
探究一:
加热一段时间后,灰色铁粉逐渐变黑,吹泡器连续吹出气泡,该气体是什么?
作出猜想猜想一:
二氧化碳;猜想二:
氧气;猜想三:
氢气。
甲同学认为猜想一不正确,理由是 。
实验探究1乙同学:
（填实验操作及现象）,证明猜想二错误。
丙同学:
实验观察发现吹泡器吹出的气泡快速向上飞起,用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣,由此确定猜想三正确。
探究二:
铁与水蒸气反应后剩余的固体是什么?
初步讨论同学们一致认为是“铁的一种氧化物”,玻璃管内黑色固体中还可能含有“过量的铁”。
查阅资料铁有三种氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4）,其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色;铁的三种氧化物均可与稀盐酸反应。
实验探究2
实验步骤
实验现象
实验结论
倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上
黑色固体不变色
黑色固体中一定没有 （填物质名称）
取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量
黑色固体部分溶解,且有红色固体出现
黑色固体中一定含有
探究结论铁与水蒸气发生置换反应,反应的化学方程式是 。
实验反思确定反应后固体物质的成分,除了要考虑生成物外,还要考虑 。
6.[2019·石家庄十八县二模]同学们用大理石和稀盐酸制取二氧化碳后,小欣同学发现容器内液体是浑浊的,她很好奇,浑浊液体是什么?
于是她和同学们一起将浑浊的液体过滤,得到滤液和固体,并对此展开了探究（溶解于水中的气体成分忽略不计）。
提出问题滤液中的溶质以及过滤得到的固体的成分是什么?
查阅资料
①大理石中含有SiO2（不溶于水,且不与盐酸反应）,可能含有少量的Fe2O3等。
②FeCl3溶液遇到硫氰化钾（KSCN）溶液能够很灵敏地显现出红色。
猜想验证
Ⅰ.经讨论,大家认为滤液中一定含有CaCl2,原因是 （用化学方程式表示）。
Ⅱ.小欣同学根据资料中大理石的成分,猜想滤液中可能含有少量 。
她取少量滤液于试管中,滴加硫氰化钾（KSCN）溶液,观察到滤液颜色无变化,由此得出的结论是 。
Ⅲ.小雨又提出猜想,滤液中还可能含有 （填化学式）。
请你和小雨一起验证他的猜想。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,向其中滴加
溶液变成红色
小雨的猜想成立
Ⅳ.根据小雨的验证结果,可知过滤得到的固体中含有 。
Ⅴ.请你再设计一种方法验证小雨的猜想成立（所涉及的化学反应原理不同于Ⅰ、Ⅱ）:
。
得出结论
最终同学们确定了滤液中的溶质以及过滤得到的固体的成分。
7.[2015·河北]同学们用高锰酸钾制氧气,制取结束清洗仪器,发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。
问题一:
黑色固体是什么?
交流讨论一
同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解进行分析判断。
判断
依据
不是KMnO4
KMnO4能溶于水形成紫红色溶液
不是 （填化学式）
冲洗试管时出现深绿色溶液,说明该物质能溶于水
是MnO2
其他实验用过MnO2,知道它是不溶于水的黑色固体
实验验证一向未洗净的试管中加入某种液体,产生能使带火星木条复燃的气体,证明上述判断正确。
加入的液体是 。
问题二:
用什么洗掉MnO2?
交流讨论二
MnO2与BaCO3、Mg（OH）2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质组成最相近,理由是 。
这种物质能与稀盐酸反应,化学方程式为 ,由此推测MnO2也能与稀盐酸反应。
实验验证二向未洗净的试管中加入稀盐酸,黑色固体没有变化。
交流讨论三
实验说明同一类物质的化学性质不一定相同。
MnO2有什么化学性质,用什么试剂清洗呢?
同学们请教老师后决定用草酸（H2C2O4）溶液试一试。
实验验证三
向未洗净的试管中加入草酸溶液,黑色固体果然被除去,同时发现产生许多气泡。
问题三:
产生了什么气体?
交流讨论四
化学变化过程中元素种类不变,因为 ,所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等。
实验验证四
经检验,产生的气体是CO2,检验CO2气体的操作和现象是 。
反思提高
以上探究活动中,清除试管内壁附着的难溶物的思路是:
先 ,再了解其化学性质,然后选择合适试剂进行清洗。
8.[2014·河北]某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。
查阅资料蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢两种元素组成。
作出猜想蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。
实验验证1
（1）用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到 ,
证明有水生成。
（2）用涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上,石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。
二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为 。
小明提出质疑:
石灰水变浑浊不一定是生成了碳酸钙,还可能是饱和石灰水受热后, ,析出了氢氧化钙。
同学们又用如图T6-7中甲所示的装置进行实验,1min后,提起锥形瓶,翻转后注入20mL饱和石灰水,加塞、振荡,观察到石灰水变浑浊,确定有二氧化碳生成。
甲
乙
图T6-7
实验中小明观察到一个意外现象:
锥形瓶内壁上有少量黑色物质。
交流讨论经分析,同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的 。
由此他们猜想还可能生成一氧化碳。
为验证一氧化碳,他们设计了如图乙所示的实验。
实验验证2
（1）实验前,先在玻璃管的中部放入一团棉花,其目的是 。
（2）将a端插入蜡烛的焰心。
（3）用酒精灯加热b端的糊状物,一段时间后,观察到黑色物质变成红色,证明蜡烛不充分燃烧,有一氧化碳生成。
（4）为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色,接下来的操作是 。
拓展应用含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质,浪费资源且污染空气,为使其充分燃烧,应采取的措施是 （答一条即可）。
角度2 物质元素组成的探究
|针对训练|
9.[2019·保定一模]同学们利用假日去参观博物馆,发现一些青铜器（铜锡合金）表面呈绿色。
老师告诉他们,这是铜器长期露置在空气中生成了铜锈的结果。
为了弄清这种绿色铜锈的元素组成,回校后,他们在实验室进行了如下探究:
查阅资料
（1）铜锈俗称铜绿,受热易分解。
（2）无水硫酸铜是一种白色粉末,化学式为CuSO4,遇水变蓝,通常用来证明有无水分存在。
实验设计1采用如图T6-9所示装置进行实验。
图T6-9
实验步骤
①检查装置的气密性;
②装药品;
③固定、连接仪器:
盛有铜绿的试管应 ,固定在铁架台上;
④点燃酒精灯;
⑤停止加热。
实验现象
（1）B中观察到的现象为 ,证明铜绿受热生成了水。
（2）C中观察到澄清石灰水变浑浊,化学方程式为 。
加热一会儿后,A试管中观察到固体由绿色变为黑色。
生成的黑色物质是什么呢?
他们进一步进行探究:
实验设计2
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量A中的黑色固体于试管中,加入足量的
黑色固体消失,
黑色固体是氧化铜
实验结论铜绿中含有 元素。
交流与反思B与C装置能否互换位置,请说明原因:
。
角度3 物质变质成分的探究
|针对训练|
10.某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置的氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣,他们根据自己所学知识进行如下探究:
提出问题该瓶药品的化学成分是什么?
查阅资料
（1）氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应而变质。
（2）氢氧化钙的溶解度曲线如图T6-10所示。
图T6-10
猜想假设猜想一:
Ca（OH）2;
猜想二:
;
猜想三:
CaCO3。
实验验证
实验操作
实验现象
实验结论
（1）取1g样品放入盛有50g水的烧杯中,充分搅拌后,静置
烧杯底部有较多固体未溶解
样品中含有CaCO3
（2）取实验
（1）中上层清液少许于试管中,再向试管中滴加2~3滴无色酚酞溶液
样品中含有Ca（OH）2
得出结论甲同学认为猜想二正确。
反思交流
（1）乙同学认为甲同学的结论不合理,他认为猜想 也可能正确,原因是 。
（2）丙同学认为要想验证猜想二正确,还需做如下实验:
取实验
（1）中未溶解固体于试管中,向试管中滴加适量稀盐酸,如有 ,则猜想二正确。
拓展提升要想验证反应后物质的成分,除需验证有生成物以外,还应考虑反应物是否 。
11.[2019·广安]中国医学著作博大精深,许多化学物质很早就出现在了我国医书中。
如李时珍的《本草纲目》中就有绿矾（FeSO4·7H2O）的相关记载。
绿矾又名皂矾、青矾,性酸、凉、无毒,主要功效是除湿、解毒、收敛、止血。
（1）请写出铁与稀硫酸反应的化学方程式:
。
（2）某实验小组欲用久置的硫酸亚铁制备绿矾晶体（FeSO4·7H2O）,小明同学提出该硫酸亚铁溶液可能变质了,于是进行了以下探究活动。
查阅资料
①FeSO4易被空气的氧气氧化成Fe2（SO4）3而变质。
②Fe2+在溶液中呈浅绿色,Fe3+在溶液中呈黄色。
③Fe3+的检验:
向含Fe3+的溶液中滴加无色的KSCN（硫氰化钾）溶液,溶液会变为血红色。
猜想与假设
猜想Ⅰ:
该硫酸亚铁溶液没有变质。
猜想Ⅱ:
该硫酸亚铁溶液已经变质。
设计实验并验证
实验操作步骤
实验现象
实验结论
取少量的样品于试管中,加入2~3滴 溶液
试管中溶液变成血红色
实验拓展1
下列各组物质在溶液中能大量共存,且形成无色溶液的是 。
A.CuSO4 NH4Cl Ba（OH）2
B.FeSO4 Na2SO4 KCl
C.FeCl3 NaOH HCl
D.NaCl MgSO4 KNO3
实验拓展2
该实验小组继续查阅资料得知,单质铁能与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁。
于是向上述久置的硫酸亚铁溶液中加入过量铁粉,写出其中的化学方程式:
。
角度4 标签破损物质成分的探究
|针对训练|
12.老师从实验室带来了7瓶不同的无色溶液,其中3、7号试剂瓶标签完全破损,4、5号试剂瓶标签部分破损。
已知3、4、5、7号溶液分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液、石灰水、CaCl2溶液中的一种。
在老师指导下,同学们进行了下述实验。
图T6-12
（1）分别取3、4、5、7号溶液于4支试管中,向其中分别滴加1号溶液,发现3、4、5号溶液变红,说明这三种溶液呈 （填“酸性”“碱性”或“中性”）。
由该实验可确定的溶液为 （写出试剂瓶编号及相应的溶液名称）。
（2）分别取4号、5号溶液于两支试管中,加入足量的2号溶液,发现均有气泡产生,小组同学利用上述试剂,经过下述实验确定了两溶液的成分。
操作步骤及现象
结论
4号溶液是Na2CO3溶液,5号溶液是变质的NaOH溶液
（3）已知:
Ca（OH）2+NaHCO3
CaCO3↓+NaOH+H2O;NaOH+NaHCO3
Na2CO3+H2O。
取3号溶液于试管中,逐滴加入一定量的6号溶液,观察到溶液变浑浊,过滤,则滤液中溶质的组成可能为NaOH;Na2CO3;
（将其他情况补充完整）。
13.[2019·唐山古冶一模]萱萱同学在实验室发现了一瓶久置的标签残缺的无色溶液（如图T6-13甲所示）,为确认其溶质,她设计并进行了如下探究活动。
图T6-13
猜想与假设同学们在跟实验员老师了解了情况以后,猜想其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种。
查阅资料上述四种物质的相关信息如下:
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
常温下的溶解度/g
36
109
21.5
9.6
探究实验
（1）通过查阅资料,她认为可以排除 ,依据是 。
（2）她又做了如图乙所示实验继续探究,在进行操作①后可确定溶质不是NaCl,则其实验现象是 。
（3）在进行操作②时有白色沉淀产生,由此又可以排除猜想中的 ,产生沉淀的反应的化学方程式是 。
探究结论某同学经过分析后认为标签也可能是“NaOH”,他的理由是 。
另有同学猜想其中的溶质还可能是NaNO3,但萱萱同学通过对实验现象的分析否定了这种猜想,她的理由是
。
类型二 有关物质性质的探究
|针对训练|
14.[2019·张家口桥东一模]糕点疏松剂的主要成分中含有碳酸氢钠,某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行探究。
探究实验一碳酸氢钠溶液的酸碱性:
用玻璃棒蘸取碳酸氢钠溶液滴在pH试纸上并与 对比,读出其pH约为10。
由此得出结论:
碳酸氢钠溶液呈碱性。
探究实验二碳酸氢钠能否与酸反应:
取少量碳酸氢钠固体放入试管中,逐滴加入稀盐酸,现象为 。
结论:
碳酸氢钠能与酸反应。
探究实验三碳酸氢钠的热稳定性:
取一定量的碳酸氢钠固体放在铜片上加热,如图T6-19所示。
图T6-19
（1）加热一段时间后,观察到烧杯内壁有水珠。
（2）充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,加入适量的澄清石灰水,振荡,观察到石灰水变浑浊。
（3）通过进一步实验来确定充分加热后的固体产物的成分。
限选试剂及仪器:
稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管。
序号
实验操作
预期现象
结论
①
取少量加热后的固体产物放入试管A中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,滴加足量氯化钙溶液,振荡,静置
产生白色沉淀
产物含
②
取操作①后的上层清液于试管B中,滴加
产物不含NaOH
请分析上述操作①中不能用澄清石灰水代替氯化钙溶液的理由是 。
根据上述实验结论,写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式:
。
15.[2019·保定二模]很多水龙头是铜制镀铬的,为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,同学们进行了如下探究活动。
查阅资料铬（Cr）是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。
铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液……
铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液……
预测三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系:
①Cr Al Cu②Al Cr Cu③Al Cu Cr
实验过程取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮。
实验一
实验二
实验三
实验
方案
实验
现象
铬片表面产生气泡缓慢,溶液变成蓝色
铝片表面产生气泡较快
结论
铬能和稀硫酸发生反应,反应速率较慢
铜不与稀硫酸反应
三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是
回答问题
（1）用砂纸打磨金属薄片的目的是 。
（2）实验一所发生反应的化学方程式是 。
（3）小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,小燕认为不可行,理由是 。
（4）小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,这三种药品可以是 。
归纳比较金属活动性强弱的方法有:
① ;② 。
16.[2019·邯郸二模]参观溶洞后,同学们对洞中“石笋”的形成产生了兴趣。
查阅资料
（1）溶洞中石灰岩（主要成分为碳酸钙）遇到溶有二氧化碳的水会化合生成溶解性较大的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]。
该反应的化学方程式为 。
（2）当碳酸氢钙受热时,会分解生成碳酸钙沉积在洞底,最终形
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