专题六 实验探究题1．(2022，巴中)某校化学兴趣小组同学在实验室整理药品时，发现氢氧化钠溶液的试剂瓶未塞瓶塞，且试剂瓶口周围有一些白色固体，他们怀疑氢氧化钠已经变质，于是进行了如下实验探究。【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质？【查阅资料】氯化钠溶液、氯化钡溶液呈中性。【实验探究】小王、小李两同学分别设计了不同方案并加以实验。实验步骤实验现象结论小王用pH试纸测溶液的pH溶液的pH＞7说明氢氧化钠溶液没有变质小李取少量溶液于试管中，加入适量氯化钡溶液A说明氢氧化钠溶液已经变质(1)小李同学认为小王同学的结论不科学，其理由是碳酸钠溶液也呈碱性pH>7。(2)小李同学的实验中观察到实验现象A为有白色沉淀产生。该反应的化学方程式为BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl。(3)小张同学认为该氢氧化钠溶液只是部分变质。为确定小张同学的猜想，应该对小李同学的实验进行如下改进：向试管中加入过量的氯化钡溶液，再向试管中滴加酚酞试液，通过观察溶液颜色变化来检验该溶液是否含有氢氧化钠。(4)小王同学在测定溶液pH实验中，由于紧张先将pH试纸润湿后再去测氢氧化钠溶液的pH，你认为他测出该溶液的pH会偏小(填“偏大”“偏小”或“不变”)。【反思】(5)该氢氧化钠溶液变质的原因是2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O(用化学方程式表示)。【拓展应用】(6)要证明氢氧化钠溶液是否变质，你认为还可使用与小李实验所加试剂不同类别的试剂是HCl(填一种试剂即可，用化学式填写)。(7)若要除去上述变质的氢氧化钠溶液中的杂质应加入适量的Ca(OH)2(填化学式)溶液而除去。2．(2022，重庆)氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱，李红同学将两种碱的溶液分别装入试管A、B中，并进行了如图所示的三组实验。(1)实验1中，两支试管的溶液都变成红色。(2)实验2中，若B盛装的是NaOH溶液，发生反应的化学方程式为2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，该反应的基本类型是复分解反应。(3)实验3中，李红同学向两支试管吹气，A中有白色沉淀生成，发生反应的化学方程式为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，B中无现象，为了探究吹气后B中溶质的成分，5\n李红进行了如下探究：【提出猜想】猜想1：溶质只有氢氧化钠；猜想2：溶质只有碳酸钠；猜想3：溶质有氢氧化钠和碳酸钠；…【实验和结论】实验实验现象结论取B中少量溶液，加入澄清石灰水至不再产生沉淀为止，过滤后取上层清液，向其中加几滴酚酞试液产生白色沉淀，溶液呈现红色猜想3成立【反思与评价】老师评价李红得出的结论不正确，是因为猜想2(填数字)也会产生相同的现象。如果要验证“猜想3成立”，必需更换试剂，将氢氧化钙溶液换成氯化钙溶液。3．(2022，甘肃)几年前，一辆载满20t电石的挂车，在浙江滨江区燃起熊熊大火并伴有大量黑烟。事故路面上洒落了五六百米燃着的石头。这辆货车在雨中整整燃烧了一天，消防官兵对大火也束手无措，场面让人震撼。大家对电石的化学性质产生了浓厚的兴趣，请你一起与他们完成下列探究活动。【查阅资料】电石的主要成分是碳化钙(CaC2)，可以与水反应生成一种可燃性气体及白色固体。常见的可燃性气体中，乙炔(C2H2)燃烧时伴有大量黑烟。【猜想与假设】电石与水反应生成的可燃性气体是：氧气、氢气或乙炔(C2H2)；电石与水反应生成的白色固体是：氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙。大家作出以上推断的理由是化学反应前后元素的种类不变(或质量守恒定律)。大家讨论后一致认为该气体不可能是氧气，原因是氧气没有可燃性，白色固体不可能是氧化钙，原因是CaO＋H2O===Ca(OH)2(用化学方程式表示)。【实验探究】实验步骤实验现象实验结论(1)取适量电石加水反应，收集生成的气体，验纯后点燃气体燃烧，产生黄色火焰并伴有浓烈黑烟电石与水反应产生的气体是乙炔(2)取适量反应后生成的白色固体于试管中，滴加过量稀盐酸固体溶解，没有气泡产生电石与水反应产生的固体不是碳酸钙(3)取适量反应后生成的白色固体于试管中加水，向上层清液中滴加2～3滴酚酞溶液变红电石与水反应产生的固体是氢氧化钙【反思交流】载有电石的货车可以在雨中整整燃烧一天而不熄灭，说明电石与水的反应是放热(填“吸热”或“放热”)反应。4．(2022，兰州)人被蚊虫叮咬后，蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸，使叮咬处又痛又痒。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？【查阅资料】Ⅰ.蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH；5\nⅡ.蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物。【实验探究】(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成红色，说明蚁酸溶液显酸性。(2)小芳同学根据蚁酸中含有H、O元素，推测出一种生成物是水。(3)另一种生成的氧化物是气体，小敏提出两种猜想：①猜想Ⅰ：该气体是CO2；猜想Ⅱ：该气体是CO。他们将蚁酸分解产生的气体通过如图的装置。②实验时装置A中无明显变化，则猜想Ⅰ不成立(填“成立”或“不成立”)；若猜想Ⅱ成立，则：③实验时装置B的作用是干燥CO气体；④实验时装置C中的现象是黑色粉末逐渐变红；⑤实验时装置D中发生反应的化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。【讨论交流】从环保角度看，该装置存在明显的缺陷，处理方法是在尾部放一个燃着的酒精灯。【拓展延伸】当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你不会选择的物质是C。 A．苏打水B．肥皂水C．食醋D．氨水5．(2022，德州)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？【猜测】猜想1猜想2猜想3只有CO只有二氧化碳含有CO和CO2【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：(1)观察到A(填字母)装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成。5\n(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：①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中澄清石灰水变浑浊；②E装置中出现黑色粉末变成红色的现象。【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是H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O。【问题讨论】(1)B装置的作用是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；D装置的作用是除去混合气中的水蒸气。(2)装置末端酒精灯的作用是点燃尾气中一氧化碳，防止污染空气。6．(2022，鞍山)某化学小组在探究碱的化学性质时，做了如图所示的两个实验。(1)写出A试管中发生反应的化学方程式2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。(2)实验结束后，同学们将A、B两试管中的废液倒入同一洁净的烧杯，烧杯中出现蓝色沉淀。小组同学将烧杯中的物质进行了过滤，对滤液中成分有如下猜想：【提出猜想】甲：滤液中的溶质是Na2SO4、CuSO4；乙：滤液中的溶质是Na2SO4、H2SO4；丙：滤液中的溶质是NaOH、Na2SO4；丁：滤液中的溶质是Na2SO4。【交流讨论】同学们对以上的猜想提出质疑，认为猜想乙不合理，理由是如果滤液中含有稀硫酸，则不可能出现蓝色沉淀。【设计实验】同学们通过以下的实验对猜想进行验证，请你完成实验报告。实验内容预计现象预计结论(1)取少量滤液于试管中，观察溶液呈无色猜想甲不成立(2)继续在上述试管中加入硫酸铜溶液产生蓝色沉淀猜想丙成立7.(2022，青海)在生活中经常曝出某品牌金饰品掺假的事件，引起学生的好奇，某化学兴趣小组在老师的帮助下，对几种常见金属饰品所含的金属进行了相关的探究活动。【提出问题】(1)怎样鉴别真假黄金？(2)怎样确定钯的金属活动性？【查阅资料】(1)假黄金通常是黄铜(Cu－Zu合金)；(2)钯(Pd)呈银白色，有金属光泽，可用作饰品。【实验药品】钯、铂(Pt)、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯(PdCl2)溶液。【实验探究】(1)鉴别黄金样品的真假：取黄金样品于试管中，滴加稀盐酸后，观察黄金样品表面有气泡产生，该气体是氢气(填名称)，说明此样品为假(填“真”或“假”)黄金。(2)探究钯的金属活动性：依据生活经验，同学们猜测钯的活动性可能与银和铂相近，于是他们利用上述药品进行如下实验：实验步骤实验现象实验结论把钯浸入硝酸银溶液中无明显现象钯的活动性比银弱把铂浸入氯化钯溶液中无明显现象钯的活动性比铂强5\n初步得出结论：钯、银、铂的金属活动性由强到弱的顺序为银、钯、铂。【废液处理】(1)转化成沉淀。小组同学将所有液体倒入废液缸中，出现白色沉淀。写出产生该现象的化学方程式：ZnCl2＋2AgNO3===AgCl↓＋Zn(NO3)2(写出一个即可)。(2)通过科学合理的方法进一步回收金属钯。8．(2022，毕节)某学校化学兴趣小组的同学在做完木炭还原氧化铜的实验后，发现试管中仍有黑固体存在，他们对黑色固体是什么进行了探究：【提出猜想】甲同学：是木炭。乙同学：是氧化铜。丙同学：木炭和氧化铜的混合物。【查阅资料】木炭、铜都不与稀硫酸反应；CuO、Fe2O3、MgO等氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水。【实验设计】向盛有黑色固体的试管中加入足量稀硫酸，充分震荡，静置后观察现象。【分析讨论】他们对该实验方案进行了讨论，达成了共识：若试管内溶液呈蓝色，黑色固体不存在，证明乙同学猜想正确；若试管内液体无色，有黑色固体存在，证明甲同学猜想正确；若出现的现象是试管内溶液呈蓝色且有黑色固体存在，证明丙同学的猜想正确，发生反应的化学方程式为CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。5
