题型复习(五)实验与探究题一、题型简介化学是一门以实验为基础的科学。此类专题通常利用化学的基本知识和实验基本技能，以实验为载体设计化学问题，重点考查学生的观察能力、实验能力、科学探究能力等能力的笔试试题。题型多样，涉及选择、填空、简答、信息、计算等多种题型，全面考查各种能力。二、方法指导1．根据实验考查的不同要求进行归类：①常见仪器的使用；②设计化学实验探究方案；③对化学实验数据分析处理。2．重点实验进行重点复习。例如：一些性质实验，既进行了实验操作，又复习了物质知识。3．根据不同实验内容，进行专题复习。如：可按常用仪器的使用；气体的制取及实验；化学实验的探究、酸碱盐的物质的探究等专题来进行复习。题型之一 常见的气体检验与探究常见的气体有O2、CO2、H2、CO、CH4等，对于这些气体必须熟练掌握住它们的制取、性质、用途，以及这些气体的性质差异，这些是中考必考的考点。 (2022·南京)小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时，发现生成的气体有刺激性气味，于是进行了探究。【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味？【查阅资料】(1)6H2SO4(浓)＋2FeFe2(SO4)3＋6H2O＋3SO2↑(2)SO2可使品红溶液的红色褪去。【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物中可能有二氧化硫。【实验探究】小明用图甲所示的装置进行实验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。请帮助小明完成下表：A中硫酸浓度实验现象A中生成气体成分B中品红溶液D中品红溶液爆鸣实验实验一98%____不褪色无爆鸣声只有SO2实验二45%稍有褪色不褪色有爆鸣声________实验三25%______不褪色_________只有H2 【实验结论】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物可能不同，当硫酸浓度达到足够大时，生成的气体产物中有二氧化硫。【交流反思】(1)写出实验三中铁与硫酸反应的化学方程式：________________________________。19\n写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式：___________________________________________。(2)实验一中C装置的作用是________________。【拓展延伸】小明又将A装置进行了如图所示的改动。试分析增加的导管伸入液面以下的原因是________________________。该导管所起的作用是________________________________________。思路点拨：【实验探究】根据气体成分分析，实验一中只有SO2，则B中品红溶液褪色；根据实验二中现象“稍有褪色”、“有爆鸣声”，可知产生的气体中既有SO2，又有H2；实验三中，根据“只有H2”，则可知B中品红不褪色，爆鸣实验中有爆鸣声。【交流反思】 (1)实验三中只有氢气产生，故反应的化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。实验二中的爆鸣实验实际是氢气与氧气反应的结果，反应的化学方程式为2H2＋O22H2O。(2)装置C中氢氧化钠溶液的作用是吸收产生的二氧化硫。【拓展延伸】改进后，导管下端伸入液面以下，是为了形成液封，防止产生的气体通过导管逸出；该导管另一端与空气相通，其作用是防止停止加热时，A装置冷却引起液体倒吸。此类题目考查学生对常见气体的性质掌握程度，以及对材料分析理解能力的考查，主要根据已有的知识，结合题目的信息来解答。 1．区分O2、H2、CO2三种气体的最简便方法是（）A．将气体通入澄清石灰水B．将气体通过红热的铜网C．将气体通过灼热的氧化铜D．用燃着的木条伸入集气瓶中2．实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反应，必须考虑的是（）A．①②③B．②③④C．③④⑤D．②③⑤3．以下关于气体制备的发生装置说法正确的是（）a b c dA．装置a可用作实验室制备CO2B．装置b烧杯中加水后，干燥管内外液面一致，则气密性良好C．装置c可用作实验室制备氧气D．装置d可用作实验室制备氧气、氢气4．(2022·广东)如图，将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是（）19\n①试管内液面上升②试管内溶液变红③试管内液面不上升④试管内溶液变蓝⑤试管内溶液不变色A．①②B．①④C．②③D．③⑤5．某无色气体中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气中的一种或几种，现将该气体依次通过如图所示的装置，观察到：①A装置内没有浑浊出现；②D装置内无水硫酸铜变蓝(无水硫酸铜遇水变蓝)。最终收集到一定量的干燥气体(假设每步反应都是完全的)。请回答下列问题：(1)由①可知原混合气体中肯定不含____________；(2)由②可知原混合气体中一定含有________；(3)最终收集到的气体是________；(4)实验过程中记录的实验数据如下：D装置总质量E、F装置总质量反应前156.6g356.8g反应后158.4g359.0g则该气体的成分为____________。6．(2022·佛山)如图是实验室常用来制取气体的装置。(1)仪器a的名称是____________。(2)写出装置A制取氧气的化学反应方程式________________________________________。(3)能用装置D收集的气体必须满足的条件是________________________________________。(4)某实验小组为了获得较多气流平稳的氢气进行实验探究，制取氢气时发生装置应选____(填字母，下同)，干燥装置应选____，干燥装置中的试剂是________。(5)下图是探究CO2与NaOH是否反应的部分原理装置图。请在方框内画出需完善的装置图，并进行必要的标注。可供选用的仪器及药品：试管、直角导管、干燥CO2、NaOH溶液、BaCl2溶液。19\n7．(2022·荆门)某研究小组利用如图所示装置探究碳的氧化物的性质(固定装置略)。已知碳酸镁加热发生类似碳酸钙的分解反应。(1)装置A中发生的反应：________________________________(用化学方程式表示)。(2)装置C的作用：________________，无水CaCl2的作用：____________。(3)装置D中发生的反应：______________________(用化学方程式表示)。(4)图中装置E是安全瓶，能防倒吸，从实验安全考虑，本实验还应在装置________之间添加装置E。8．(2022·德阳)某化学研究性学习小组进行了氨(NH3)的制取和有关性质的探究实验。资料卡片：氨气通常情况下是有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，极易溶于水，浓氨水具有挥发性。加热熟石灰和氯化铵固体混合物可以生成氨气，若要快速产生氨气，可以将浓氨水滴加到生石灰中得到。 请根据有关信息回答下列问题：(1)仪器a的名称是________。(2)利用A装置制取氨气的化学方程式是________________________________________。(3)将浓氨水滴加到生石灰中快速产生氨气，发生装置最好是________(填装置编号)。(4)研究性学习小组用D装置收集氨气，判断氨气已经收集满的方法是______________________________。(5)研究性学习小组用如图甲所示的装置探究氨气的性质，观察到脱脂棉团由白色变为红色。该现象涉及的性质是____________(填字母编号)。A．氨气分子是不断运动的B．浓氨水具有挥发性C．氨气有刺激性气味D．氨气的水溶液显碱性 (6)若将制取氨气的熟石灰溶于水形成的饱和溶液置于小烧杯并放入一只大烧杯中(如图乙)，在大烧杯中加入下列物质，观察到小烧杯中饱和溶液变浑浊，则加入的物质是________(填字母编号)。A．水和浓硫酸B．水和氯化钠固体19\nC．水和硝酸铵固体D．水和氢氧化钠固体9．(2022·北京)利用如图装置进行实验。实验前K1、K2、K3均已关闭。装置 内容【实验1】制备气体【实验2】测定气体含量A BⅠ.打开K1，用注射器向盛有锌粒的A中注入稀硫酸，直至液面浸没下端导管口Ⅱ.在K1上方导管口收集气体Ⅰ.A(容积350mL)中为用排空气法收集的CO2，B中装满水。用注射器向A中注入15mLNaOH溶液(足量)，充分反应Ⅱ.打开K2和K3(1)检查装置气密性：保持K1关闭，打开K2、K3，向B中加水至液面浸没下端导管口，用手捂住A瓶外壁，说明装置在左侧气密性良好的现象是____________________；用同样原理可以检查装置另一侧的气密性。(2)实验1中，锌与稀硫酸反应的化学方程式为________________________________；气体收集完毕后，在不拆卸装置的情况下，使A中未反应的稀硫酸大部分转移到B中的操作是________________________。(3)实验2中，当B中液面不再变化时，测得B中减少了160mL水，则A中CO2的体积分数约为________%。10．(2022·东营)实验室常用下列装置来制取、收集气体。请阅读资料卡，回答有关问题。资料：1．第八届国际天然气水合物大会于2022年7月29日在北京召开。据中国地质调查局相关负责人透露，我国计划于2022年开始着手开发“可燃冰”(如图)。“可燃冰”主要成分是甲烷水合物，主要分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，1立方米的“可燃冰”可在常温下释放164立方米的甲烷和0.8立方米的淡水，被认为是一种潜力较大的能源之一。2．通常情况下，甲烷是没有颜色、没有气味的气体，比空气轻，极难溶于水，很容易燃烧。甲烷的实验室制法是：用无水醋酸钠和碱石灰两种固态药品，经研磨均匀混合后装入试管中，加热产生甲烷气体。(1)仪器a、b的名称是________、________。(2)实验室制取和收集甲烷的装置组合是____________；将反应物装入试管前，应先检查装置的________。简述用排水集气法收集一瓶甲烷气体的操作方法 ____________________________________________________；点燃甲烷前一定要先检验甲烷的________。(3)通过对实验室制取气体的学习，你认为实验室制取气体的反应，共同点是________(填序号)。a．需要加热b．需要催化剂c．反应物中没有气体参加d．反应物中必须含有要制取物质的元素(4)根据物质的组成对甲烷分类，它属于________________，具有的物理性质是____________________。甲烷除用作燃料外，还是一种很重要的化工原料，在催化剂的作用下，可以将COx和CH4的混合气体直接转化为醋酸(CH3COOH)。若该反应的原子利用率为100%(反应物中的原子全部转化为目标产物中的原子)，则COx中的x为________，该反应类型是__________。19\n(5)可燃冰的开采和利用能缓解人类面临的能源危机。但在开采、利用可燃冰的过程中，还存在着开采技术以及开采过程中可能引发的温室效应、海底滑坡及破坏海洋生态平衡等诸多问题。从科学探究的角度，你认为开采、利用“可燃冰”还应进一步做好__________________________________________________________________。题型之二 常见酸碱盐的探究常见的酸碱盐类物质的探究是中考的一个重要考点，也是一个难点，此类题目难度较大，学生必须熟练掌握住酸、碱、盐类物质的通性，以及一些特殊物质的特性，这是解决此类题的关键。 (2022·黄冈)王老师在某工厂废水处理池中提取一瓶含有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3的工业废水样品带回实验室。静置，取上层清液，加入锌粉，充分反应后过滤，得到滤液甲和滤渣乙。请你和你的化学小组完成以下探究(不考虑杂质干扰)：【提出问题】滤渣乙是什么？【作出猜想】小明认为滤渣乙是银，小东认为滤渣乙是银和铜，小华认为滤渣乙是银、铜和铝，你认为滤渣乙还可能是____________。【交流讨论】大家经过讨论后，认为小华的猜想错误，理由是________________________。【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分，请填写下列空白：实验步骤现象结论实验1：取滤渣乙加入盐酸无气体产生滤渣乙可能是____________实验2：取滤液甲加入____________________________________无蓝色沉淀滤渣乙一定是____________ 【反思交流】通过交流，大家认为在滤液甲中加入稀盐酸，当观察到______________________________，也能得出实验1的结论。思路点拨：【作出猜想】加入锌粉为少量时，滤渣乙为银，量稍多则滤渣为银和铜，过量时则为银、铜和锌；【交流讨论】锌的活泼性小于铝，锌不能与硝酸铝发生置换反应，故滤渣中不会出现铝，小华的猜想是错误的；【实验探究】滤渣乙中加盐酸无气体产生，说明锌未过量，则滤渣乙可能是银，也可能是银和铜；若在滤液甲中加入氢氧化钠等碱溶液，如果出现蓝色沉淀则说明原溶液中硝酸铜未反应或未反应完全，则滤渣为银或银和铜；如果无蓝色沉淀出现，则说明硝酸铜已反应完全，滤渣一定是银和铜；【反思交流】在滤液甲中加入稀盐酸时，若产生白色沉淀则说明滤液中硝酸银未反应完全，滤渣乙为银；若不产生白色沉淀，则说明硝酸银已反应完全，若恰好完全反应则滤渣乙为银，若硝酸铜也发生了反应则滤渣乙为银和铜的混合物。本题考查的重点是根据物质之间相互作用时的实验现象判断物质的存在情况，由此可知认真观察实验现象的重要性，要养成良好的观察习惯。 1．为区别稀盐酸和稀硫酸，小强同学设计了如图所示的实验方案：在每组的两支试管中分别盛放稀盐酸和稀硫酸，向同组的两支试管中各滴加同种试剂。其中能达到实验目的的是（） 2．今有氯化钡、碳酸钾、硝酸银和盐酸等四种溶液，他们两两混合，生成沉淀的反应有（）A．3个B．4个C．5个D．6个3．(2022·揭阳)在硫酸铜溶液中加入一定量的锌粉和铁粉，充分反应后，过滤可得到一些固体。向该固体中加入少量稀硫酸，可观察到有气体产生。下列对该固体的叙述正确的是（）19\n①一定有锌 ②一定有铁 ③一定有铜 ④可能有锌 ⑤可能有铁 ⑥可能有铜A．①②③B．②③④C．③④⑤D．①②⑥4．(2022·襄阳)完成对四组无色溶液成分的探究后，小江记录了以下四组数据，其中没有错误的一组是（）A．H2SO4、Na2SO4、KNO3B．CuSO4、H2SO4、NaClC．NaOH、NaCl、HClD．H2SO4、Na2CO3、NaNO35．(2022·北京)众所周知，酚酞溶液遇NaOH溶液变红。但是，在分组实验中(如图所示)，出现了意想不到的现象：有的溶液变红后褪色；有的出现白色浑浊物。【提出问题】分组实验中，出现意想不到的现象的原因是什么呢？【查阅资料】酚酞溶液由酚酞固体溶于酒精配制而成。【猜想与假设】Ⅰ.红色褪去与NaOH溶液和空气中的CO2反应有关。Ⅱ.红色褪去与NaOH溶液的浓度有关。Ⅲ.出现白色浑浊物与酚酞溶液的浓度有关。【进行实验】实验1实验操作向盛有2mLNa2CO3溶液的试管中滴加5滴0.5%的酚酞溶液实验现象溶液变红实验2实验操作实验现象1号试管0.1min后红色褪去2号试管5min后红色褪去3号试管30min后红色明显变浅4号试管120min后红色无明显变化实验3实验操作取3支试管，分别加入2mL水……实验现象酚酞溶液浓度/%浑浊程度5大量浑浊物2少量浑浊物0.5无浑浊物【解释与结论】(1)NaOH与CO2反应的化学方程式为________________________________。(2)实验1的现象表明，猜想与假设Ⅰ________(填“成立”或“不成立”)。19\n(3)由实验2得出结论：出现“溶液变红后褪色”现象的原因是______________________________________。(4)实验3的操作步骤：取3支试管，分别加入2mL水，______________________________________________。【反思与评价】(5)依据现有实验，为了确保红色不变，若酚酞溶液浓度为0.5%，建议选用NaOH溶液的浓度为________。(6)有同学认为，仅通过实验3得出“猜想与假设Ⅲ成立”证据不足，理由是________________________________________________________________________。6．(2022·厦门)有关NaOH与CO2反应的探究。探究一：检验NaOH固体样品露置在空气中一段时间后的成分【查阅资料】Na2CO3溶液是碱性；KCl溶液、BaCl2溶液显中性；BaCO3难溶于水。(1)检验样品是否变质。检验样品成分中是否含碳酸根的实验方法(操作、现象及结论)：_______________。(2)检验样品是否完全变质。实验操作：取样品加水溶解，先加过量的____(填编号，下同)，再滴加____。A．盐酸 B．KCl溶液 C．BaCl2溶液D．Ba(OH)2溶液 E．酚酞试液探究二：用NaOH溶液测定空气中酸性气体(CO2、SO2)的体积分数【实验装置】如图所示，向细玻璃管内注入少量水，形成一段水柱；经检查该装置气密性良好。已知细玻璃管单位长度的容积为0.1mL·cm－1。水柱的质量忽略不计。【操作步骤】保持外界条件不变，完成以下操作：①将40mL浓NaOH溶液迅速倒入烧瓶内，立即塞紧橡皮塞，并在细玻璃管上标记水柱底部的位置；②观察并测量得出水柱缓慢向下移动的距离为2.0cm；③实验结束后，根据①中的标记，测得该标记以下细玻璃管及烧瓶的总容积为340mL。(3)检查图中装置气密性的操作方法：_______________________________________________________。(4)仅根据本次测量数据，该气体样品中酸性气体的体积分数为________(精确到0.001%)。(5)在上述操作步骤②中，若装置温度略有升高，实验结果________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。7．(2022·襄阳)某兴趣小组发现了一包敞口放置的碱石灰样品，为探究其成分，同学们在实验室对这包碱石灰样品展开了探究。【查阅资料】①碱石灰是由CaO和NaOH固体混合而成，通常用于吸收二氧化碳及干燥气体。②熟石灰微溶于水，且溶于水放出的热量很少可以忽略不计。③BaCl2溶液显中性。【提出猜想】根据资料，同学们分析碱石灰样品的主要成分可能含有CaO、NaOH、Ca(OH)2、CaCO3和____________。【实验探究】小组讨论后设计如下实验进行探究：实验步骤及操作实验现象结论①取部分该样品于试管中，加少量水无明显放热现象碱石灰样品中不含CaO和________②继续加足量水，振荡，静置产生白色沉淀样品中一定含有CaCO3③从步骤②的试管中取少量上层清液于另一试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液产生白色沉淀19\n④将步骤③所得物质过滤，向滤液中滴加无色酚酞溶液溶液变红色【思考与分析】小杰同学经过分析认为步骤②的结论不准确，原因是______________________________(用化学方程式表示)。【解释与结论】通过以上探究与分析：可以得出该碱石灰样品一定含有的物质是__________________；实验探究步骤④所得溶液中除酚酞外还含有的溶质有____________________________。8．(2022·益阳)某同学发现，上个月做实验用的NaOH溶液忘记盖瓶盖了。对于该溶液是否变质，同学们开始实验探究。【猜想假设】猜想(1)：该溶液没有变质，为NaOH溶液。猜想(2)：该溶液全部变质，为Na2CO3溶液。猜想(3)：该溶液部分变质，为NaOH和Na2CO3的混合溶液。【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性。【设计方案】请你完善下表几组同学探讨的设计方案。实验操作可能出现的现象与结论同学评价第1组若溶液变红，则猜想(2)不成立。第2组同学认为：此方案结论不正确，理由是：______________________。第2组若产生白色沉淀，反应方程式是：________________________________，则猜想(1)不成立。第3组同学认为：此方案还不能确定猜想(2)还是猜想(3)成立。第3组若滤液不变红，则猜想(2)成立；若滤液变红，则猜想(3)成立。第1组同学认为：不需过滤也能达到实验目的，更简单的操作方法是：_____________________________________________。【探究实验】综合各小组的方案后，动手实验。【结论与反思】NaOH溶液易与空气中CO2反应而变质，所以要密封保存。【拓展延伸】同学们设计了下列两套装置进行实验：用胶头滴管吸取某种液体，锥形瓶中充入一种气体或放入一种固体物质，挤压胶头滴管。一段时间后，两装置中气球明显胀大。19\n(1)甲装置中可能发生反应的方程式是________________________________________。(2)若乙装置中胶头滴管吸取的是稀盐酸，则锥形瓶中放入的固体可能是________________。9．(2022·资阳)实验室有一瓶标签受到腐蚀(如图所示)的无色溶液，老师叫各小组开展探究。【提出问题】这瓶无色溶液究竟是什么物质的溶液？【猜想与假设】经了解得知，这瓶无色溶液原是放在存放盐溶液的柜子里。由此猜测：可能是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中某一种的溶液。【理论分析】为了确定该溶液，他们首先进行了分析：(1)甲同学根据标签上的组成元素认为一定不可能是____________溶液。(2)乙同学提出，碳酸氢钠、硝酸钠的溶液也不可能，他的依据是_________________________________________。【设计实验】为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种溶液，他们设计了如下实验：实验操作实验现象①取少量该无色溶液于试管中，慢慢滴加BaCl2溶液。产生白色沉淀。②静置后，倾去上层清液，向沉淀中滴加稀盐酸。产生大量气泡，沉淀消失。【实验结论】(3)该瓶无色溶液的溶质是____________。生成白色沉淀的化学方程式是_____________________________。【实验反思】(4)丙同学认为原设计的实验还可简化，同样达到鉴别的目的。丙同学设计的实验如下(将实验操作及实验现象填入相应的空格中)：实验操作实验现象10.(2022·济宁)(1)家庭生活中制作食品经常用到碳酸钠(苏打)和碳酸氢钠(小苏打)，碳酸氢钠不稳定，在潮湿空气中缓慢分解，受热至65℃以上迅速分解，270℃时完全分解为碳酸钠。某同学为探究它们的性质差异，设计了如图所示的装置并进行了实验。请回答：①加热一段时间后，a、b两烧杯分别看到的现象是：______________________________；由此可得出的结论是________________________________；②碳酸氢钠分解的化学反应方程式为：________________________________________________；③该装置设计的优点是________________________________________________________________________；④实验中应注意的问题是________________________________________________________________________。(2)在日常生活和工农业生产中，溶液有着广泛的应用。比如，氨碱工业用到的是饱和食盐水，医疗上使用的则是0.9%的生理盐水。请按要求设计并完成以下实验：实验用品：氯化钠溶液、氯化钠固体、硝酸钾固体、蒸馏水、烧杯、试管、玻璃棒、药匙探究实验一：澄清透明的氯化钠溶液是否是饱和溶液19\n实验步骤实验现象实验结论取一支试管倒入约5mL氯化钠溶液，用药匙加入少量氯化钠固体，振荡，观察现象氯化钠固体溶解 探究实验二：将不饱和氯化钠溶液变为饱和溶液，并探究饱和氯化钠溶液还能否溶解硝酸钾实验步骤实验现象实验结论NaCl不饱和溶液变为饱和溶液题型之三 科学探究科学探究的步骤：提出问题→猜想与假设→实验设计→收集证据→得出结论→反思与评价→表达与交流。科学探究分类：(1)发现问题类探究题；(2)假设、验证类探究题；(3)实验方案设计类题；(4)分析推理类题；(5)全程类探究题。科学探究的解题方法：根据题目特点，一般是依据探究性活动的操作程序思考问题，注意对题目提供的信息进行分析，数据处理以及对探究问题的合理猜想与想象，根据研究的对象科学选择探究问题的方法。 (2022·宜昌)某化学社团的同学发现，不同物质的变化常伴随着相同的实验现象。但从化学的角度去研究，会发现其有本质的区别。【现象分析】实验一：向盛有一定量氢氧化钠固体的试管里加入一定量的水，迅速用带导管的橡皮塞塞紧试管口，并将导管另一端通入盛有水的试管中，振荡左侧试管(如图)。实验二：用氧化钙代替氢氧化钠重复一次上述实验。上述两个实验的相同现象之一是________________________________________；上述两个实验中，其中一个实验发生了化学变化，其化学方程式是______________________________；另一个实验没有发生化学变化。【本质归纳】相同的实验现象，既可以由物理变化引起，也可以由化学变化引起。【探究运用】在探究白色粉末的组成时，要研究相同实验现象的本质区别。实验三：有一包白色粉末可能含有硫酸钡、碳酸钾和氢氧化钡中的一种或几种，取一定量该粉末加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物。小明同学认为，白色粉末中一定含有硫酸钡；小意同学认为小明的结论不准确，其理由可用化学方程式表示为__________________________________。针对上述两位同学的观点，小燕同学进一步设计如下实验方案进行探究：19\n(1)步骤②中发生化学反应的方程式是________________________________________；(2)步骤③中，加入酚酞溶液后，若溶液E为无色，则原白色粉末的组成是________________(填化学式，下同)；步骤③中，加入酚酞溶液后，若溶液E为红色，则滤液A中一定含有的溶质是________________，原白色粉末的可能组成是____________________或____________________；(3)小鹏同学认为，只需取少量滤渣B，加入过量的稀硝酸，若看到的现象是________________________，就足以说明原白色粉末中只含有碳酸钾和氢氧化钡。思路点拨：【现象分析】中氢氧化钠固体溶于水放出大量的热，生石灰和水反应也放出大量的热，后者属于化学变化，其相同的现象为左侧试管发热或右侧试管内试管口有气泡冒出。【探究运用】中由于白色粉末可能含有硫酸钡、碳酸钾和氢氧化钡中的一种或几种，取一定量该粉末加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物，可能是硫酸钡也可能是碳酸钾和氢氧化钡反应生成的白色沉淀。分析小燕同学的实验方案可知，步骤②中发生的化学反应为K2CO3和BaCl2的反应，即K2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2KCl，因为只有含碳酸钾才能与氯化钡反应产生沉淀；向滤液A中加入过量的氯化钡溶液并过滤，得到滤液C和滤渣D，加入酚酞溶液后，若溶液E为无色，则滤液C不显碱性，则原白色粉末的组成中不含Ba(OH)2，则组成为BaSO4、K2CO3；若溶液E为红色，则E溶液显碱性，即含有KOH，则A中一定含有K2CO3、KOH，综述可知原白色粉末的组成可能为Ba(OH)2、K2CO3或BaSO4、Ba(OH)2、K2CO3。由于硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸，而碳酸钡则溶于稀硝酸，所以可取少量滤渣B，加入过量的稀硝酸，若沉淀全部溶解消失，则不含硫酸钡，说明原白色粉末中只含有碳酸钾和氢氧化钡。此类题目主要考查物理变化和化学变化的区别，化学变化常常伴随一些现象，通过这些现象可以分析出化学变化的实质，解答此类题目主要是抓住化学变化的本质特征，以及物质的特征。 1．小红同学在化学实验课上建议，用碘水可将淀粉溶液与食盐溶液区别开来，这个环节属于科学探究中的（）A．提出假设B．交流评论C．设计实验D．作出结论2．(2022·无锡)如图所示：若关闭Ⅱ阀打开I阀，紫色小花(用石蕊溶液染成)变红；若关闭I阀打开Ⅱ阀，紫色小花不变红。则甲瓶中所盛的试剂可能是（）①浓H2SO4 ②浓NaOH溶液 ③饱和NaCl溶液A．只有①B．只有②C．①②D．①②③3．按如图所示装置进行实验(图中铁架台等仪器均已略去)。先在试管Ⅱ中加入试剂乙，然后在试管Ⅰ中加入试剂甲，立即塞紧橡皮塞，一段时间后，观察到试管Ⅱ中有白色沉淀生成。符合以上实验现象的一组试剂是（）A．甲：NaHCO3、稀HCl 乙：NaOH溶液B．甲：Al、稀H2SO4 乙：Ba(NO3)2溶液C．甲：MgO、稀盐酸 乙：AgNO3溶液D．甲：Cu、稀H2SO4 乙：BaCl2溶液4．(2022·苏州)通过下列图示实验得出的结论中正确的是（）19\nA．图1所示实验既说明甲烷具有可燃性，又说明甲烷中含有碳、氢两种元素B．图2所示实验既说明二氧化碳密度比空气大，又说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧C．图3所示实验既说明电解水生成氢气和氧气，又说明水是由氢气和氧气组成的D．图4所示实验既可探究可燃物的燃烧条件，又说明红磷不是可燃物5．(2022·雅安)研究和控制化学反应的条件有重要意义。(1)同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。实验30%双氧水的质量(g)加入的水的体积(mL)二氧化锰质量(g)收集时间(s)11040520022030510033020______67①取用二氧化锰的仪器是____(选填编号)。②写出上述反应的化学反应方程式________________________________。③实验3中，加入的二氧化锰质量为____g。④相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明____________________________________________。(2)同学通过查阅资料得知，双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们选择图2装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是________________________，同学分析原因后，采用了____________法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气。6．(2022·荆州)某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图甲所示)，为确认其中的溶质，他设计并进行了如下探究活动，请回答下列问题：【猜想与假设】溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种。【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下：19\n物质NaClNaOHNa2CO3NaHCO3常温下的溶解度/g3610921.59.6常温下某稀溶液的pH713119【探究过程】如图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则其实验现象应是__________________；在进行操作②时有无色无味的气体产生，由此又可排除假设物质中的____________。【探究结论】你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的________，你的判断依据是_________________。【探究反思】(1)若上述探究结论是正确的，操作②产生的气体应是________(写化学式)，实验室检验该气体的实验操作及现象是__________________________。(2)另有同学猜想其中的溶质还可能是Na2SO4，但又没有Na2SO4的上述列表信息。请你根据以上实验操作的相关现象，判断该溶液中的溶质是否是Na2SO4，并叙述理由：________________________________________。7．(2022·武汉)有些晶体按比例带有一定量的结晶水，带有结晶水的晶体在一定温度下会脱去结晶水。草酸晶体(H2C2O4·xH2O)在常温下是一种无色透明晶体。草酸晶体受热时分解的化学方程式为：H2C2O4·xH2O(x＋1)H2O＋CO2↑＋CO↑某化学兴趣小组的同学利用该信息以及所学的知识设计并开展实验，测定草酸晶体中结晶水的质量分数。(图中固定装置已略去，装置气密性良好，装置A、B中的试剂足量，注射器量程足够)Ⅰ.测量装置A、B的质量，排尽注射器中的空气，连接装置；Ⅱ.取质量为m的草酸晶体，加热至完全分解，将产物全部通入以上装置；Ⅲ.测量并记录装置A增加的质量为a，装置B增加的质量为b，装置C读数为V；Ⅳ.甲乙丙三位同学分别利用装置A、B、C所得数据计算该草酸晶体中结晶水的质量分数。请回答下列问题：(1)装置A中盛放的液体是________；装置B的作用是________________________；装置C的作用之一是测量________的体积。(2)乙同学对利用装置B测量结果计算的可靠性进行反思与评价，认为反应后装置A中残留的气体会使自己的计算结果________(填“偏小”或“偏大”)。(3)甲同学依据装置A测量结果计算结晶水的质量分数为________________(用代数式表示)。8．(2022·佛山)硫酸铵和氯化钾是化工生产的副产品，直接作为肥料使用会使土壤酸化或影响作物的生长，工业上往往将氯化钾转化为无氯钾肥。如图是硫酸铵等几种盐的溶解度曲线。回答下列问题：(1)根据溶解度曲线图，归纳硫酸铵等物质溶解度——温度曲线变化规律：①________________________________________________________________________；②温度相同时，________________________________________________。(2)将氯化钾转化为无氯钾肥的流程如下：(NH4)2SO4热饱和溶液→产品(无氯钾肥)19\n ↑ KCl③根据溶解度曲线判断产品(无氯钾肥)的化学式是________；④操作Ⅰ主要是趁热过滤，过滤后的产品中________(填“有”或“没有”)(NH4)2SO4晶体析出。(3)苯甲酸(C6H5COOH)通常用作定香剂或防腐剂，也用作果汁饮料的保香剂。合成苯甲酸晶体常伴随有氯化钾等副产品生成，某同学加热分离氯化钾后得到白色固体A,并测定其熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔。资料：苯甲酸熔点122.4℃；纯净固体一般都有固定熔点；在常温时苯甲酸溶解度很小，小于0.4g。【提出问题】分离氯化钾后的白色固体A的成分是什么？【猜 想】猜想1：苯甲酸；猜想2：氯化钾；猜想3：________________。【实验探究】限选试剂：蒸馏水、AgNO3溶液、稀硝酸。实验操作实验现象实验结论Ⅰ.将白色固体A加入水中，加热、溶解、冷却、过滤得到白色晶体和无色滤液Ⅱ.取无色滤液少许于试管中，______________________________________________________________________________白色固体A中含有KClⅢ.取白色晶体，用蒸馏水反复冲洗白色晶体，干燥后测量熔点熔点是________结合实验Ⅱ，猜想3成立9.(2022·郴州)已知：镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁(Mg3N2)，氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气。(1)写出氮化镁与水反应的化学方程式________________________________________；(2)a克镁在空气中完全燃烧生成固体的总质量m________________(用含a的式子表示m的取值范围)；(3)某学生对该混合物中氮化镁的质量分数进行测定，设计如下实验装置：【查阅资料】Ⅰ.碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠的混合物，常用作干燥剂，不与NH3反应。Ⅱ.2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4Ⅲ.NH3是一种极易溶于水的气体。【实验步骤】a.检查装置的气密性；b.精确称量镁在空气中燃烧后的固体5.00g放入锥形瓶中，称量装置C，连接好装置；c.关闭活塞K，打开A中分液漏斗活塞，逐滴加入水，至样品恰好完全反应；d.打开活塞K，鼓入空气；e.再次称量装置C，装置C增重0.34g。请回答：①装置B的作用是____________；②装置D的作用是________________________________________________________________；③实验步骤d中鼓入空气的目的是________________________________；④固体混合物中Mg3N2的质量分数为________；⑤实验证明此方法测定的结果偏低，可能原因是________________________(写一条)。10．(2022·泰安)“双吸剂”是一种常见袋装食品的保鲜剂，能吸收空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气等。化学兴趣小组的同学在某食品袋中发现一包“双吸剂”，其标签如图所示。同学们对这包久置的“双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究。【提出问题】久置“双吸剂”固体的成分是什么？19\n【查阅资料】①铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁：Fe＋2FeCl3===3FeCl2；②碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。【实验探究1】下表是小明设计的实验方案和记录的实验报告，请你补充完整。实验操作实验现象实验结论①取少量样品放入试管中，滴加一定量的__________，用带异管的单孔橡皮塞塞紧试管口，导管另一端伸入澄清石灰水中。试管中固体逐渐减少，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，澄清石灰水变浑浊。样品中一定含有__________，不含Fe2O3。②取少量样品放入试管中，加水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞试液。试管底部有不溶物，上层清液由无色变为红色。样品中含有________________________。【实验质疑】小组同学通过讨论认为实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论，理由是______________________、________________________(用化学方程式表示)。为进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分进行如下定量实验：【实验探究2】取3g样品研碎，并用磁铁充分吸引后，得到剩余固体2.6g，按照如图流程进行实验，请回答相关问题：(1)操作二、操作三名称是________；(2)固体I的成分是________________(填物质化学式，下同)；(3)烧杯A中溶液和加入的碳酸钠溶液反应的化学方程式为_______________________________________；(4)依据实验探究1、2中现象的分析及数据计算判断，这包久置“双吸剂”固体的成分是________________。【实验反思】下列对实验探究1、2的反思，不正确的是________(填字母序号)。A．对物质成分的探究有时需要定性与定量实验的结合B．实验探究2烧杯C中的溶质为Na2CO3和NaOHC．实验探究1、2中都有气体产生，但生成的气体成分不同D．在原样品中加入足量盐酸有4个反应发生19\n参考答案题型之一 常见的气体检验与探究例1 褪色 有SO2和H2 不褪色 有爆鸣声(或声音很小) (1)H2SO4＋Fe===FeSO4＋H2↑ 2H2＋O22H2O (2)除去二氧化硫 形成液封，防止生成的气体逸出 平衡试管内外的压强，防止停止加热时液体倒吸针对训练1．D 2.D 3.D 4.A 5.(1)二氧化碳 (2)甲烷 (3)氮气 (4)甲烷和氮气 6.(1)长颈漏斗 (2)2KClO32KCl＋3O2↑ (3)密度比空气小，且不与空气中的物质反应 (4)B F 浓硫酸(5)或 7.(1)MgCO3MgO＋CO219\n↑ (2)吸收二氧化碳 干燥气体 (3)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (4)B、C 8.(1)试管 (2)Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2H2O＋2NH3↑ (3)B (4)将湿润的红色石蕊试纸放在m端，若试纸变蓝色，说明氨气已经收集满 (5)A、B、D (6)AD 9.(1)B中导管口处有气泡产生 (2)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 关闭K1，打开K2、K3 (3)5010．(1)锥形瓶 集气瓶 (2)AC或AD 气密性 气泡连续均匀地放出时，把导管伸入盛满水的集气瓶中，甲烷充满集气瓶后，将导管从瓶口移开，在水下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，倒放在桌上(其他合理答案均可) 纯度 (3)cd (4)有机物或化合物 没有颜色、没有气味的气体，比空气轻，极难溶于水 2 化合反应 (5)实验、研究；研究成熟的开采技术；研究并解决开采过程中可能出现的种种问题；研究“无害的使用方法”等(其他合理答案均可)题型之二 常见酸碱盐的探究例2 银、铜和锌 锌不和硝酸铝溶液反应 银或银和铜 氢氧化钠、氢氧化钾(可溶性碱即可) 银和铜 无变化、无明显现象或无白色沉淀针对训练1．D 2.B 3.B 4.A 5.(1)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O (2)不成立 (3)氢氧化钠溶液的浓度越大，溶液变红后褪色越快 (4)分别向三支试管中加入5滴5%、2%、0.5%的酚酞溶液 (5)0.5% (6)水和酒精互溶，由于水的加入，影响酚酞固体在酒精中的溶解度，使其析出6．(1)取少量该样品，加入足量的稀盐酸，若有气体生成，把生成的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，说明该样品成分中含碳酸根 (2)C E (3)将图中装置直立于桌面一段时间后，如果水柱位置不发生移动，则说明装置气密性良好(或其他合理答案) (4)0.067% (5)偏小7．Na2CO3 NaOH Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH Na2CO3和Ca(OH)2 NaCl、NaOH、BaCl2 8.碳酸钠溶液呈碱性(或其他合理答案) Na2CO3＋CaCl2===2NaCl＋CaCO3↓ 第2组实验结束后，让试管静置一段时间，取上层清液滴加酚酞溶液(或其他合理答案)(1)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O(或其他合理答案) (2)Zn(或其他合理答案) 9.(1)氯化钠(或NaCl) (2)碳酸氢钠和硝酸钠的化学式中钠的原子个数为1，而标签中为2(或碳酸氢根和硝酸根化合价为－1价，而标签中显示推断酸根为－2价) (3)碳酸钠(或Na2CO3) Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl (4)取少量无色溶液于试管中，向其中滴加稀盐酸 有大量气泡产生 10.(1)①a中石灰水不变浑浊，b中石灰水变浑浊 小苏打易分解，苏打不易分解 ②2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O ③对比这两种物质是否能够分解 ④装置的气密性要良好、温度不能太高等(合理即可) (2)说明氯化钠溶液不是饱和溶液 向不饱和的氯化钠溶液中不断加入氯化钠固体 有固体不再溶解 向饱和的氯化钠溶液中加入少量的硝酸钾固体 硝酸钾固体溶解 饱和的氯化钠溶液能溶解硝酸钾题型之三 科学探究例3 左侧试管发热(或右侧试管内导管口有气泡冒出) CaO＋H2O===Ca(OH)2 K2CO3＋Ba(OH)2===2KOH＋BaCO3↓ (1)K2CO3＋BaCl2===2KCl＋BaCO3↓ (2)K2CO3、BaSO4 K2CO3、KOH K2CO3、Ba(OH)2 K2CO3、Ba(OH)2、BaSO4 (3)白色不溶物全部消失针对训练1．C 2.C 3.B 4.B 5.(1)①B ②2H2O22H2O＋O2↑ ③5④相同条件下，反应物浓度越大，反应速率越快 (2)氧气中混有较多的水蒸气 排水集气 6.石蕊试液变成蓝色 氢氧化钠 碳酸钠 碳酸氢钠饱和溶液的质量分数不可能达到10%，而碳酸钠溶液可以 (1)CO2 将气体通入石灰水中，石灰水变浑浊 (2)若滴加石蕊试液变成蓝色，则不含有硫酸钠 7.(1)浓硫酸 吸收进入装置B中的二氧化碳 CO (2)偏大(3)% 8.(1)①(NH4)2SO4等物质溶解度随温度的升高而增大 ②(NH4)2SO4溶解度最大，K2SO4溶解度最小 (2)③K2SO4 ④没有 (3)苯甲酸和氯化钾 加入少量AgNO3溶液和足量的稀HNO3溶液有白色沉淀产生，且不溶于稀硝酸 122.4℃9.(1)Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ (2)＜m＜ (3)①吸收水蒸气 ②防止空气中的水蒸气进入装置C中 ③使产生的氨气完全被浓硫酸吸收④20% ⑤有部分氨气溶于水 10.稀盐酸(HCl) CaCO3、Fe CaO、19\nCa(OH)2或其中的一种 Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O Fe＋2FeCl3===3FeCl2 (1)过滤 (2)Fe2O3、CaCO3 (3)Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH (4)Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3 D19
