（淄博专版）2019届中考化学复习 第2部分 专题类型突破 专题七 实验探究题练习

专题七实验探究题类型一 固体或溶液成分的探究 （2018淄博桓台一模）兴趣小组的同学在帮老师进行实验室整理时发现一瓶身积有灰尘的氢氧化钠溶液，当即质疑这瓶氢氧化钠溶液是否变质。在征得老师同意后，对这瓶溶液进行了探究：（1）甲同学将少量该溶液和新制的澄清石灰水混合，发现产生_的现象，说明氢氧化钠溶液变质了。写出氢氧化钠溶液变质的化学方程式：_。（2）同学们对这瓶氢氧化钠溶液的变质程度产生了兴趣，进一步进行了探究。【提出问题】 氢氧化钠溶液中的溶质是什么？【猜想与假设】 猜想一：Na2CO3；猜想二：_（写化学式）。【进行讨论】 乙同学取少量待测液，向其中滴加稀盐酸，有气泡产生，认为猜想一成立。对此，甲同学不同意乙的观点，你认为甲的理由是_。【设计实验】请你设计实验验证猜想二正确，并完成实验报告：实验操作实验现象实验结论取一定量的待测液于试管中，滴加稍过量的_溶液充分反应后静置，取上层清液，滴入无色酚酞试液_猜想二成立【反思评价】 在实验室中，氢氧化钠应_保存，且瓶塞应用_（填“玻璃塞”或“橡胶塞”）。 根据题干信息进行合理地猜想，并能正确选用试剂，用规范的操作对提出的猜想进行验证。分析模型步骤一：对于此类猜想，可以从完全变质和部分变质两个角度入手。步骤二：进行讨论由于两种猜想中都含有碳酸钠，加入的盐酸的量不确定，所以不能通过产生气泡的现象认为猜想一成立。步骤三：设计实验根据实验结论“猜想二成立”可知，溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠，首先加入中性盐溶液，检测并排除碳酸钠，然后测滤液的pH。步骤四：反思评价氢氧化钠在空气中易变质，应该密封保存，氢氧化钠与二氧化硅反应生成的硅酸钠与瓶口黏合，所以瓶塞应该用橡胶塞。（2018枣庄中考）请分析下列实验装置，阅读所给材料，回答问题。材料：氨气（NH3）常温下是一种具有刺激性气味的无色气体，对人体有较大毒性，密度比空气小，极易溶于水，其水溶液显碱性。实验室可用加热氯化铵（NH4Cl）和熟石灰两种固体的方法制取氨气，同时生成氯化钙和水。铵盐易溶于水，Ca（OH）2微溶于水，CaCl2溶液显中性，NH4Cl溶液显酸性。（1）实验室制取氨气的化学方程式为_，应选取的发生装置是_（填装置编号）。（2）用C装置收集氨气时，气体应从_（填“a”或“b”）口通入；检验氨气可用湿润的_（填“红色”或“蓝色”）石蕊试纸。（3）某同学对充分反应后反应器内的固体物质做进一步研究：【提出问题】 固体物质的成分是什么？【做出猜想】 猜想：Ca（OH）2、NH4Cl和CaCl2；猜想：Ca（OH）2和CaCl2；猜想：NH4Cl和CaCl2；猜想：只有CaCl2。有同学对上述猜想提出质疑：有一种猜想不合理，你认为是_。【实验探究】 取反应器内少量固体于试管中，加水溶解、过滤，得到滤液。取少量滤液于试管中，滴加无色酚酞试液，溶液颜色无变化，说明_（填一种猜想）不正确。再取少量滤液于另一试管中，滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，该同学认为固体中含有NH4Cl，于是得出结论，猜想正确。你认为该同学的结论_（填“合理”或“不合理”），理由是_。【评价反思】 该同学认为实验装置仍有不足之处，请你提出改进措施：_。 根据题干信息进行合理地猜想，并能正确选用试剂，用规范的操作对提出的猜想进行验证。分析模型步骤一：要评价哪个猜想不合理，分析各个猜想中存在的物质是否发生化学反应，能发生反应的即不合理。步骤二：探究合理猜想的正确性【实验探究】 分析实验步骤与实验现象“滴加无色酚酞试液，溶液颜色无变化”，说明滤液中不含碱性物质，则滤液中无Ca（OH）2。评价实验结论的合理性需要分析：得到的实验结论经过了哪些操作，操作中是否引入了影响实验结论的杂质。“滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀”，说明滤液中含有Cl，制取氨气的过程中会生成CaCl2，不能臆断固体中含有NH4Cl。步骤三：对装置的评价分析性质实验装置的不足之处需要注意尾气的处理，分析定量实验装置的不足之处需要注意对上一步产生的气体的处理。本实验属于性质实验，氨气（NH3）常温下是一种具有刺激性气味的无色气体，对人体有较大毒性，而实验装置中没有尾气处理装置。1.（2018临沂中考）钠是一种活泼金属，常温下能与氧气、水等物质发生反应。钠与水反应的化学方程式为2Na2H2O=2NaOHH2。在实验室，小亮先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中，再取一小块钠投入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，并对滤液的成分进行探究。【提出问题】 滤液中溶质的成分是什么？【查阅资料】 Na2SO4溶液呈中性【猜想与假设】 猜想一： Na2SO4猜想二： Na2SO4和NaOH猜想三：_猜想四：Na2SO4、CuSO4和NaOH分析：小明认为猜想_不合理，理由是_（用化学方程式表示）。【实验与验证】实验实验操作实验现象实验结论实验一取少量滤液于试管中，仔细观察现象溶液为无色猜想_不成立实验二向实验一所取滤液中滴入酚酞试液_猜想二不成立实验三常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度pH7猜想_成立【拓展延伸】 金属活动性顺序表中钠及前面的金属_（填“能”或“不能”）把位于后面的金属从它们盐溶液里置换出来。2.（2017德州中考）化学兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验（如图）。同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生的大量白烟弥散到空气中，最后在石棉网上得到一些白色固体。（1）请写出镁条燃烧的化学方程式_。（2）同学们通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。有人认为这个反应不遵循质量守恒定律。你认为出现这样实验结果的原因可能是_。（3）小红按如图装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。【提出问题】 黄色固体是什么？【查阅资料】 氧化镁为白色固体；镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体；氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。【做出猜想】 黄色固体是Mg3N2。【实验探究】 请设计实验，验证猜想。实验操作实验现象及结论_【反思与交流】 氮化镁中氮元素的化合价是_；空气中N2的含量远大于O2的含量，可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2，合理的解释是_；同学们又联想到氢气在氯气中能够燃烧，于是对燃烧条件又有了新的认识：_。类型二 气体成分的探究 可燃冰的主要成分是CH4nH2O，在开采过程中若甲烷泄漏，会导致严重温室效应。某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与：【提出问题】 甲烷燃烧后生成哪些物质？【查阅资料】 含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。【猜想与假设】甲：CO2、H2O 乙：CO、H2O丙：NH3、CO2、H2O丁：CO2、CO、H2O你认为_同学的猜想是错误的。【实验探究】 为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过下列装置，进行验证：（1）A、B装置的顺序不能颠倒，原因是_。（2）实验中用纯净O2而不用空气的原因是_。（3）实验中观察到A中_，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断_同学猜想成立。（4）请写出B中澄清石灰水变浑浊的化学方程式_。 正确运用质量守恒定律，利用气体与某些特定试剂的作用确定某气体是否存在。分析模型步骤一：要评价哪个猜想不合理，其评价依据为质量守恒定律，反应前后元素种类不变。步骤二：探究合理猜想的正确性根据气体与某种试剂产生的特定实验现象确定该气体是否存在。（A气体如果对B气体的检验造成干扰，应先检验A气体，并在检验B气体前除尽A气体）在可能存在CO2、CO、H2O的混合气体中，应首先检验并除去H2O，再检验并除去CO2，最后检验CO。3.（2018娄底中考）某实验小组的同学在学习了铁的冶炼后，想探究炼铁高炉排放出的高炉气体中含有污染环境的气体有哪些，请我们共同参与探究并回答下列问题：【提出问题】 高炉气体中含有污染环境的气体是什么？【做出猜想】 猜想一：只有CO；猜想二：只有SO2；猜想三：CO和SO2都有。【查阅资料】 二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊（与CO2相似），能使品红溶液褪色，可被酸性高锰酸钾溶液吸收。【实验探究】 该实验小组的同学组装了如图1装置进行实验。（1）甲同学在实验中发现A中品红溶液褪色，高炉气体中含有气体二氧化硫，B中酸性高锰酸钾溶液的作用是_ ，C中品红溶液的作用是_。（2）乙同学发现C中品红溶液没有褪色，E中澄清石灰水变浑浊，得出高炉气体中含有CO。丙同学认为乙同学的结论不正确，理由是_。（3）该实验小组的同学经过讨论后，改进了实验装置，如图2所示。用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液的优点是_，写出SO2与NaOH溶液反应的化学方程式_。【实验结论】 炼铁厂排放的高炉气体中含有有害气体CO和SO2，直接排放到空气中会污染环境，需达标后才能排放。4.（2018江西中考）兴趣小组利用提供的试剂：稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊试液。探究酸碱盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。【提出问题】 刺激性气味的气体是什么？【猜想与假设】 猜想1：可能是二氧化硫；猜想2：可能是氯化氢；猜想3：可能是氨气。大家讨论后认为猜想3不合理，依据是_。【查阅资料】 SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清石灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙反应的化学方程式：_。【实验探究】 如图所示，小诚将产生的气体通入紫色石蕊试液中，观察到_，于是他认为猜想2正确。【评价与改进】 小煜认为小诚的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。实验操作实验现象如图所示，将产生的气体_【结论】 加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢。【拓展应用】 实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为_（填序号）。A.加热氯化钠溶液和稀硫酸的混合物B.加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物C.加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物5.（2018金华中考）某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成，某兴趣小组对此进行了相关实验：【查阅资料】 SO2能使品红溶液褪色；SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，并能使其褪色；SO2能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊；CO和CO2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。【实验探究】 为验证这三种气体，同学们设计并进行如下实验：【事实与结论】 通过实验验证了以上三种气体都存在。（1）装置A的作用是_。（2）能证明气体中含有CO2的现象是_。【反思与评价】 （3）若装置按CDABE的顺序连接，则无法验证的气体是_。（4）有同学提出上述原装置中省略D装置也能达到实验目的，你认为该同学的设计有无道理并说明理由_。类型三 影响因素类探究（2018绍兴中考）小敏探究影响锌与盐酸反应快慢的因素。序号盐酸溶液浓度2分钟内产生氢气的体积15%10 mL215%28 mL（1）图中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的_管接c。（2）他选用2 g完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验。获得表格数据。由此推断实验是通过_来体现反应快慢的。（3）小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是_。（4）实验中小敏发现锌与盐酸反应时，一开始产生氢气速率并没有随盐酸浓度的减少而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此做出猜想：锌与盐酸反应快慢还与_有关。 影响因素的探究，需要应用控制变量法。（1）定义：对于多因素问题，只改变其中一个因素，从而探究这个因素对实验的影响。（2）常见因素：温度、反应物接触面积、反应物种类及浓度、反应时间、催化剂等。（3）对比实验：对比实验中出现的无关因素相同，探究因素不同。分析模型步骤一：可以根据相同时间内产生气体的体积或产生相同体积的气体所用的时间多少来判断反应的快慢。步骤二：解答影响因素的实验探究题时，要注意设计多组实验，保证对比实验中出现的无关因素相同，探究因素不同。步骤三：该反应是放热反应，不能忽视反应放出的热量对实验的干扰。6.（2017淄博临淄二模）日常生活中，人们利用碳酸钠溶液具有碱性，清洗餐具上的油污，碱性越强，去油污的效果越好，小红决定对影响碳酸钠溶液碱性的因素展开探究，请你参与。用不同温度的水，配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的碳酸钠溶液，依次测量溶液的pH，记录数据如下表：请你分析表中数据回答：（1）溶液碱性最强的是_（填实验编号）。（2）要得出碳酸钠溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系的结论，可选择的一组实验是_（填实验编号），结论是_。（3）在一定温度范围内，温度的变化与碳酸钠溶液的pH变化关系是_。（4）10%的碳酸钠溶液从20 持续升温到70 所测得的pH如下表：温度（）203040506070溶液pH11.2211.3511.4611.4811.5011.50当温度介于20 40 时，温度对碳酸钠溶液的pH影响比较_（填“大”或“小”）；小红将适量碳酸钠粉末撒在沾有油污的餐具上，并冲入适量的热水，再进行擦洗，达到较好的洗涤效果，这是因为_。（5）欲使碳酸钠溶液中的碳酸钠完全转化为烧碱，可在溶液中加入足量的其他物质，并充分搅拌，发生反应的有关化学方程式为_（写一种）。7.（2017淄博高青一模）为比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果，某研究小组进行了如下探究：（1）请写出H2O2溶液用FeCl3作催化剂分解的化学方程式_。（2）如图甲，可通过观察_来定性比较两者的催化效果，该实验控制的变量有_。（3）如图乙，实验前检查该装置气密性的方法是_，要定量比较两者的催化效果，可测量生成等体积气体所需的_。（4）在FeCl3溶液中，究竟是哪种粒子起催化作用呢？猜想1：铁离子起催化作用；猜想2：水分子起催化作用；猜想3：_起催化作用。小明同学认为可以排除猜想2，他这样认为的原因是_。8.（2018淄博张店二模）铜片久置于空气中表面会变绿。某同学设计并进行实验，探究铜变绿的条件。【查阅资料】 1.铜绿的成分是碱式碳酸铜Cu（OH）2CO3，碱式碳酸铜能够与盐酸反应。2.浓硫酸具有吸水性，可以作为一些气体的干燥剂。【猜想与假设】 常温下，铜片变绿可能与O2、CO2、水蒸气有关。【进行实验】 利用图1装置分别制取并收集气体于试管中，制取气体原理及收集气体等操作见下表。将收集好的气体，用图2所示装置进行4个实验，通过控制与铜片接触的物质，进行实验并持续观察实验现象。编号主要实验操作实验现象1甲中盛有过氧化氢溶液和二氧化锰，收集一试管气体铜片始终无明显变化2甲中盛有大理石和稀盐酸，收集一试管气体铜片始终无明显变化3甲中先用过氧化氢溶液和二氧化锰反应收集半试管气体，再换盛有大理石和稀盐酸的装置，继续收集至一试管气体_4甲中先用过氧化氢溶液和二氧化锰反应收集半试管气体，再换盛有大理石和稀盐酸的装置，继续收集至一试管气体，并向气体中加入适量浓硫酸铜片始终无明显变化【解释与结论】 （1）实验1的目的是验证_。（2）实验2制取气体反应的化学方程式为_。（3）得出“铜片变绿一定与O2有关”的结论，依据的两个实验是_（填编号）。（4）实验4中，试管内的气体主要含有_。（5）上述实验可推知，铜片变绿的条件是_。【讨论与交流】 （6）同学们猜想碱式碳酸铜与盐酸反应有二氧化碳生成，证明此猜想所需试剂是_。参考答案类型一【例1】 (1)白色沉淀(或白色浑浊)2NaOHCO2=Na2CO3H2O(2)【猜想与假设】 NaOH和Na2CO3【进行讨论】 猜想二中的碳酸钠也能与盐酸反应产生气泡(或部分变质的氢氧化钠溶液也能与盐酸反应产生气泡)【设计实验】氯化钙(CaCl2)(或其他可溶性钙盐、钡盐)产生白色沉淀溶液变红色【反思评价】 密封橡胶塞【例2】 (1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2OB(2)b红色(3)【做出猜想】 猜想【实验探究】 猜想不合理任一猜想的固体中均含有CaCl2，CaCl2与AgNO3反应，也会生成白色沉淀(合理即可)【评价反思】 增加尾气吸收装置(合理即可)【针对训练】1【猜想与假设】 Na2SO4和CuSO4四2NaOHCuSO4=Na2SO4Cu(OH)2【实验与验证】 三酚酞试液不变色一【拓展延伸】 不能2(1)2MgO22MgO(2)大量白烟弥散到空气中，使得生成物收集不全【实验探究】 收集产物中的黄色固体放入试管中，加适量的水，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸有刺激性气味的气体生成，试纸由红色变为蓝色，则黄色固体是Mg3N2【反思与交流】 3价氮气的化学性质不如氧气活泼燃烧不一定需要有氧气参加类型二【例3】 【猜想与假设】 丙【实验探究】(1)颠倒后无法确定水来自于生成物还是来自于澄清石灰水(2)空气中含有水和二氧化碳，影响对产物的检验(3)无水CuSO4变蓝丁(4)Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O【针对训练】3【实验探究】(1)吸收二氧化硫检验二氧化硫是否被完全吸收(2)高炉气体中含有二氧化碳(3)能够同时吸收二氧化硫和二氧化碳2NaOHSO2=Na2SO3H2O4【猜想与假设】 反应物中没有氮元素(或质量守恒定律)【查阅资料】 SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O【实验探究】 溶液由紫色变红色(或溶液变红)【评价与改进】通入澄清石灰水中无明显现象【拓展应用】 C5【事实与结论】 (1)检验并且除去二氧化硫(2)B中品红溶液不褪色，C中溶液变浑浊【反思与评价】 (3)SO2、CO2(4)有道理，这是因为省略D装置后，如果E装置中黑色固体变成红色固体，说明气体中含有一氧化碳类型三【例4】 (1)b(2)相同时间内产生气体多少(3)没有换用不同浓度盐酸多次实验等(4)温度【针对训练】6(1)c3(2)a1、b1和c1(或其他合理答案)在温度相同的条件下，溶质质量分数越大，碳酸钠溶液的pH越大(3)在碳酸钠溶液的溶质质量分数相同的条件下，温度越高碳酸钠溶液的pH越大(4)大碳酸钠溶液在温度较高且浓度较大的条件下，呈现较强的碱性(5)Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH(或其他合理答案)7(1)2H2O22H2OO2(2)气泡冒出的速率H2O2溶液的质量分数和体积、FeCl3或CuSO4的溶质质量分数和滴数(3)关闭分液漏斗活塞，双手紧握锥形瓶外壁，观察注射器活塞是否向外移动，若移动，则气密性良好时间(4)氯离子使用的是过氧化氢溶液8【进行实验】 铜片变绿【解释与结论】 (1)铜片变绿与CO2有关(2)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2(3)2、3(4)O2、CO2(5)同时与O2、CO2和水蒸气接触【讨论与交流】 (6)澄清石灰水16