实验探究题精选19年真题02教师版.docx

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实验探究题精选19年真题02教师版

实验探究题精选（19年真题）02

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14.【2019·陕西】【物质检验、误差分析、复分解原理应用】

1.请回答下列实验问题：

（1）现提供下列装置：

①上图E装置中，甲仪器的名称是________。

②实验室用KClO3和MnO2混合制O2发生装置可选用________（填装置序号），用装置C干燥O2，气体由导管________端（填“a”或“b”）进人，用E装置收集O2的依据是________。

③英国化学家布莱克是第一个“捕捉”到CO2的人，实验室制备CO2的化学方程式为________；1774年德国化学家贝格曼将CO2通入紫色石蕊试液中，发现试液由紫色变为红色，此反应的化学方程式为________。

（2）对一定质量的粗盐（含泥沙）进行初步提。

①实验的主要步骤：

称量与溶解，过滤、蒸发：

蒸发结束后用________（填仪器名称）将固体从蒸发皿转移到纸片上，比较食盐提纯前后的状态。

②下列有关蒸发过程说法正确的是________（填序号）

a.蒸发时用玻璃棒不断搅拌                           

b.当蒸发皿中水分全部蒸干时，停止加热

c.蒸发时若有滤液溅出，则精盐质量将偏低               

d.蒸发过程中，溶液中钠元素质量增大

【答案】

（1）水槽；A；a；氧气不易溶于水且不与水反应；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；H2O+CO2=H2CO3

（2）玻璃棒；ac

【解析】

（1）①④甲仪器的名称是水槽；故填：

水槽②氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，发生装置可用A装置；用装置C干燥O2，气体由导管a进入；氧气不易溶于水，故能用E装置收集；故填：

A；a；氧气不易溶于水且不与水反应③实验室常用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式为：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳和水反应生成碳酸使紫色石蕊试液变红色，化学方程式为：

H2O+CO2=H2CO3；故填：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；H2O+CO2=H2CO3

（2）①实验的主要步骤：

称量与溶解、过滤、蒸发；蒸发结束后用玻璃棒将固体从蒸发皿转移到纸片上，比较食盐提纯前后的状态；故填：

玻璃棒②a.蒸发时要用玻璃棒不停地搅拌液体，防止液体局部过热而飞溅，故a正确；

b.当出现多量固体时停止加热，用蒸发皿的余热把食盐蒸干，故b错误；

c.蒸发时若有滤液溅出，会造成精盐的损失，则精盐质量将偏低，故c正确；

d.蒸发过程中，溶液中钠元素质量分数增大，溶液中钠元素质量不变，故d错误，故ac正确。

2.某化学兴趣小组学习了酸、碱、盐的知识后，对某些盐的性质开展了探究活动。

研究主题；探究FeCl3溶液加热，灼烧的变化

相关信息：

酒精（C2H5OH）具有还原性，加热条件下能与Fe3O4反应；Fe和Fe3O4易被磁铁吸引，FeO是一种黑色固体，不能被磁铁吸引；Fe3O4能与盐酸反应，生成盐和水。

（1）实验一：

将大约20mL饱和FeCl3溶液在蒸发皿中加热蒸发，沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色浑浊。

①FeCl3溶液呈黄色主要是因为溶液中含有铁离子，铁离子符号为________。

②加热时，FeCl3易与水反应生成红褐色物质和盐酸，反应的化学方程式：

________。

③由实验启示，FeCl3溶液通过蒸发结晶的方式________（填“能”或“不能”）获得FeCl3固体。

（2）实验二：

将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧，颜色由红褐色变为红棕色。

①此过程发生分解反应，除生成红棕色物质外，还生成水，反应的化学方程式：

________。

②氢氧化镁、氢氧化铜等加热分解也能得到对应的金属氧化物，结合实验，从物质类别及其溶解性推断，通过加热分解________可生成对应的金属氧化物。

（3）实验三：

小组同学用多根玻璃棒蘸取饱和FeCl3溶液于酒精灯火焰上灼烧，随着加热时间的持续，在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为：

黄色、红褐色、红棕色、黑色。

①实验三相对于实验一和二，优点是________（答1点即可）

②同学们对黑色物质的成分产生了疑问。

联系酒精的可燃性、还原性等相关性质，对黑色物质的成分提出了猜想，经讨论认为，可能是________（名称也可）和Fe3O4四种物质中的一种或几种。

③为了确定黑色物质的成分，收集黑色物质，进行了如下实验：

实验步骤

实验现象

实验结论

取黑色粉末用磁铁吸引，观察现象

黑色粉末全部被磁铁吸引

综合实验现象判断，此黑色物质成分是________

向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸，充分反应，观察现象

固体逐渐溶解，但无气泡产生

（4）拓展延伸

①配制FeCl3溶液时，为防止出现红褐色物质，可向其中滴加少量的________（化学式也可）溶液。

②结合已学知识，从元素化合价变化的角度分析，Fe2O3发生还原反应时，反应前后铁元素化合价一般呈________（填“上升”或“下降”）的变化。

【答案】

（1）Fe3+；FeCl3+3H2O=Fe（OH）3↓+3HCl；不能

（2）2Fe（OH）3

Fe2O3+3H2O；不溶性碱或难溶性碱

（3）操作简便或节约能源或节省实验时间；Fe、C、FeO（名称也可）；Fe3O4

（4）盐酸或稀盐酸或浓盐酸；下降

【解析】

（1）①FeCl3溶液呈黄色主要是因为溶液中含有铁离子，铁离子符号为：

Fe3+。

故填：

Fe3+②加热时，FeCl3易与水反应生成红褐色物质和盐酸，根据复分解反应的条件可知，该沉淀为氢氧化铁，反应的化学方程式：

FeCl3+3H2O=Fe（OH）3↓+3HCl。

故填：

FeCl3+3H2O=Fe（OH）3↓+3HCl③由实验启示，氯化铁在加热的情况下会水解生成氢氧化铁，因此FeCl3溶液通过蒸发结晶的方式不能获得FeCl3固体。

（2）①实验二：

将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧，颜色由红褐色变为红棕色。

此过程发生分解反应，除生成红棕色物质外，还生成水，即氢氧化铁分解后生成氧化铁和水，其反应的化学方程式为：

2Fe（OH）3

Fe2O3+3H2O。

②氢氧化镁、氢氧化铜等都属于不溶性碱或难溶性碱，加热分解也能得到对应的金属氧化物，结合实验，可以从物质类别及其溶解性推断，通过加热分解不溶性碱或难溶性碱可生成对应的金属氧化物。

故填：

不溶性碱或难溶性碱

（3）①实验三直接取样品在火焰上灼烧，相对于实验一和二，操作更简单、耗时较短、药品用量少，环保等；故填：

操作简便或节约能源或节省实验时间②同学们对黑色物质的成分产生了疑问。

联系酒精的可燃性、还原性等相关性质，对黑色物质的成分提出了猜想，灼烧后的黑色固体物质中，一定含有铁元素，可能为铁单质、氧化亚铁、四氧化三铁等，又可能是酒精灯不完全燃烧产生了炭黑，因此黑色固体物质，可能是Fe、C、FeO、Fe3O4四种物质中的一种或几种。

故填：

Fe、C、FeO（名称也可）③根据实验现象可知，黑色粉末全部被磁铁吸引，可能是Fe3O4和铁，加入盐酸后固体溶解且无气泡，说明有Fe3O4，而没有铁单质，因此可得结论为：

此黑色物质成分是Fe3O4。

故填：

Fe3O4

（4）①配制FeCl3溶液时，为了防止FeCl3发生水解，产生红褐色物质，可向其中滴加少量的HCl溶液，抑制水解。

故填：

盐酸或稀盐酸或浓盐酸②Fe2O3发生还原反应生成铁单质时，反应前后铁元素化合价有+3价变成了0价，化合价降低，因此Fe2O3发生还原反应时化合价一般呈下降的变化。

3.小华所在的化学兴趣小组同学，在学习燃料的合理利用与开发后，对天然气的主要成分甲烷，燃烧后的气体产物是什么产生了兴趣，他们在老师的指导下进行探究，请你参与探究并回答下列问题。

[提出问题]

甲烷燃烧后生成哪些气体物质？

[查阅资料]

①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；

②白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色。

[猜想假设]

猜想Ⅰ：

CO2、H2O；猜想Ⅱ：

CO、H2O；猜想Ⅲ：

CO2、CO、H2O

[实验设计]

将甲烷在一定量纯净氧气中燃烧的产物依次通过A～E装置（部分夹持、固定装置省略）进行实验：

观察到的实验现象如下：

①A中白色粉末变为蓝色；

②B、E中澄清石灰水变浑浊；

③D中红色粉末变成黑色。

（1）[实验结论]

根据以上实验现象可推断出猜想________成立。

（2）[反思交流]

①装置B的作用是鉴别是否有CO2生成；装置C的作用是充分吸收CO2。

②实验过程中用纯净的氧气而不用空气的原因是：

空气中含有________影响实验结果。

[拓展延伸]

日常生活中使用含碳燃料时，请你说出一条防止一氧化碳中毒的方法：

________。

【答案】

（1）Ⅲ

（2）水蒸气、二氧化碳；提供充足的氧气

【解析】[实验结论]

（1）A中白色粉末变为蓝色，说明反应生成了水；

（2）B、E中澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳、一氧化碳；（3）D中红色粉末变成黑色，说明反应生成了一氧化碳。

根据以上实验现象可推断出猜想Ⅲ成立。

故填：

Ⅲ。

[反思交流]

（2）实验过程中用纯净的氧气而不用空气的原因是：

空气中含有水蒸气、二氧化碳影响实验结果。

故填：

水蒸气、二氧化碳。

[拓展延伸]日常生活中使用含碳燃料时，防止一氧化碳中毒的方法：

提供充足的氧气，在通风处进行等。

故填：

提供充足的氧气。

4.在老师的指导下，化学兴趣小组利用下列装置进行了“可燃物燃烧的条件”的探究实验。

[实验目的]探究可燃物燃烧的条件

[实验步骤]①将所需仪器按照装置图连接起来；

②打开K1和K2，向上拉动任意一支注射器的活塞；

③将实验所需药品加入对应的仪器中；

④将装有适量白磷的具支试管放入冷水中；

⑤打开K1，关闭K2，往装置甲中加入适量的双氧水，氧气进入具支试管中；

⑥关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的盐酸，二氧化碳进入具支试管中；

⑦将装有适量白磷的具支试管放入80℃的热水中；

⑧打开K1，关闭K2，往装置甲中加入适量双氧水，氧气进入具支试管中；

⑨关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的盐酸。

[问题解答]

（1）实验步骤②的目的是________。

（2）装置乙中发生反应的化学方程式是________。

（3）在实验步骤⑥中，具支试管中氧气已经排尽的实验现象是________。

（4）能看到白磷燃烧起来的实验步骤是________。

[实验结论]可燃物燃烧必须同时满足两个条件：

可燃物与氧气接触；温度达到可燃物的着火点。

【答案】

（1）检查装置气密性

（2）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

（3）烧杯中澄清石灰水变浑浊

（4）⑧

【解析】

（1）有气体参与或生成的实验，在实验前必须进行装置气密性检查，而实验步骤②的目的就是检查装置气密性；

（2）装置乙中是碳酸钠与盐酸反应，生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；（3）在实验步骤⑥中，具支试管中氧气已经排尽，二氧化碳会充满具支试管，澄清石灰水会变浑浊，故填写：

烧杯中澄清石灰水变浑浊；（4）将装白磷的具支试管放入冷水中，通入氧气，白磷也不会燃烧，因为温度没达到白磷燃烧的着火点，将装白磷的具支试管放入热水中，通入氧气，白磷会燃烧，故能看到白磷燃烧起来的实验步骤是⑧。

5.超市出现了一种名为“污渍爆炸盐”的洗新产品，能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍。

某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。

（阅读标签）本产品不含________，环保。

（查阅资料）①“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠（Na2CO4），它是一种白色结晶颗粒，易溶于水，且能与水反应，生成碳酸盐和其他化合物。

②氢氧化镁是不溶于水的白色固体。

（提出问题）“污渍爆炸盐”水溶液的成分是什么呢？

（作出猜想）猜想一：

Na2CO3和H2O2猜想二：

Na2CO3和NaOH

猜想三：

Na2CO3、H2O2和NaOH。

（实验探究）

序号

实验步骤

实验现象

实验结论

①

取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中，加入足量蒸馏水充分搅拌。

固体完全溶解形成无色溶液

/

②

取适量①的溶液于试管中，先向其中加入少量二氧化锰粉末，再将带火星的木条置于试管口

有大量气泡产生，木条复燃

含有________

③

取适量①的溶液于试管中，向其中加入足量________，振荡、静置。

有白色淀产生

含有碳酸钠

④

取适量③的上层清液于试中，向其中滴加少量氯化镁溶液，振荡

清液中________

不含氢氧化钠

（得出结论）猜想________正确。

请写出过碳酸钠与水反应的化学方程式：

________。

【答案】磷或P；过氧化氢或H2O2；氯化钡溶液或氯化钙溶液；无明显现象或无沉淀；一；Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2

【解析】[阅读标签]本产品不含磷，环保。

故填：

磷。

[实验探究]取适量①的溶液于试管中，先向其中加入少量二氧化锰粉末，再将带火星的木条置于试管口，产生气泡，木条复燃，是因为过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成了氧气；取适量①的溶液于试管中，向其中加入足量氯化钙溶液，振荡，产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氯化钙反应生成了白色沉淀碳酸钙；取适量③的上层清液于试中，向其中滴加少量氯化镁溶液，振荡，不产生沉淀，说明溶液中不含有氢氧化钠，实验过程如下所示：

序号

实验步骤

实验现象

实验结论

①

取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中，加入足量蒸馏水充分搅拌。

固体完全溶解形成无色溶液

/

②

取适量①的溶液于试管中，先向其中加入少量二氧化锰粉末，再将带火星的木条置于试管口

有大量气泡产生，木条复燃

含有H2O2

③

取适量①的溶液于试管中，向其中加入足量氯化钙溶液，振荡、静置。

有白色淀产生

含有碳酸钠

④

取适量③的上层清液于试中，向其中滴加少量氯化镁溶液，振荡

清液中不产生沉淀

不含氢氧化钠

[得出结论]反应生成Na2CO3和H2O2，猜想一正确；过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢，反应的化学方程式：

Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2。

故填：

一；Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2。

6.“嫦娥飞天”“中国高铁”等“中国制造”，展现了“中国智慧”，增强了中华民族的自信心和自豪感。

根据所学知识回答下列问题：

（1）“嫦娥四号”探测器悬梯等关键部件采用铝合金而不采用纯铝，原因是________。

（2）“复兴号”动车高速运行离不开铁轨。

建造铁轨需要大量钢铁，钢铁属于________（填“合成材料”“复合材料”或“金属材料”）。

（3）建造铁轨所需要的钢铁通常用还原铁矿石制得，如上图，在一氧化碳还原氧化铁的实验装置中，a处看到的现象是________，反应的化学方程式为________。

从环境保护角度考虑，装置中存在明显不足，改进的方法是________。

【答案】

（1）铝合金比纯铝硬度大（答案合理即得分）

（2）金属材料

（3）红棕色粉末逐渐变为黑色粉末（或有黑色物质生成）（答案合理即得分）；

；在尾装置导管口系一个气球（或将尾气点燃；在导管口放一个燃着的酒精灯；将尾气点燃再利用等）（答案合理即得分）。

【解析】

（1）合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀；合金比组成它的纯金属硬度大，由于纯铝硬度较小，在使用中易变形，因此使用硬度较大的铝合金，故“嫦娥四号”探测器悬梯等关键部件采用铝合金而不采用纯铝，原因是铝合金比纯铝硬度大。

（2）金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料，钢铁是铁的合金，属于金属材料。

（3）一氧化碳和氧化铁加热生成铁和二氧化碳，故一氧化碳还原氧化铁的实验装置中，a处看到的现象是红棕色粉末逐渐变为黑色粉末（或有黑色物质生成），反应的化学方程式为

。

从环境保护角度考虑，装置中存在明显不足，改进的方法是在尾装置导管口系一个气球（或将尾气点燃；在导管口放一个燃着的酒精灯；将尾气点燃再利用等）。

7.碳酸钠在生产和生活中有着广泛的用途。

某校化学兴趣小组的同学们为了学习碳酸钠的化学性质，开展了如下探究活动。

（1）[设计与实验]

同学们分别取适量的碳酸钠溶液于4支

试管中，完成如下图所示的实验。

①实验一中，同学们观察到溶液变为蓝色。

②实验二中，当小婧观察到不再产生气泡时，溶液中存在的阴离子是________（填化学符号）。

③实验三中，反应的化学方程式为________。

④实验四中，小辉看到有白色沉淀产生，该化学反应的基本类型是________。

[得出结论]

根据以上实验，兴趣小组的同学们得出了碳酸钠的化学性质，即：

碳酸钠能与________反应、能与酸反应、能与某些碱反应、能与某些________反应。

（2）[反思与提高]

①小亮在完成实验三时没有看到明显的实验现象，可能的原因是________。

②小明发现草木灰的主要成分碳酸钾在组成上与碳酸钠有相似之处，于是对草木灰的主要成分进行了检验，其实验操作、现象和结论是________。

草木灰是一种常用的钾肥，对农作物的生长所起的作用是________，不能与________混合施用。

【答案】

（1）

；

；复分解反应；指示剂（填写具体物质不得分）；盐（填写具体物质不得分）

（2）石灰水变质（或碳钠溶液变质）；取样品少许于试管中，滴加稀盐酸，若有气泡产生，证明草木灰的主要成分是碳酸钾（或取样品加水溶解，向上层清液中滴加澄清的石灰水，有白色沉淀生成，证明草木灰的主要成分是碳酸钾）（答案合理即得分）；增强抗病虫害能力（或抗倒伏能力）；铵态氮肥（或铵盐）（填写具体物质也可得分）。

【解析】②实验二中发生的反应为稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠和水和二氧化碳，故当小婧观察到不再产生气泡时，说明碳酸钠反应完全，溶液中存在的阴离子是

，③实验三中发生的反应为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应的化学方程式为

。

（4）实验四中发生的反应为氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，小辉看到有白色沉淀产生，化学反应的基本类型是复分解反应。

[得出结论]

碳酸钠能与指示剂反应、能与酸反应、能与某些碱反应、能与某些盐反应。

[反思与提高]①实验三中发生的反应为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，则小亮在完成实验三时没有看到明显的实验现象，可能的原因是石灰水变质（或碳酸钠溶液变质）。

②小明发现草木灰的主要成分碳酸钾在组成上与碳酸钠有相似之处，实验如下：

取样品少许于试管中，滴加稀盐酸，若有气泡产生，证明草木灰的主要成分是碳酸钾（或取样品加水溶解，向上层清液中滴加澄清的石灰水，有白色沉淀生成，证明草木灰的主要成分是碳酸钾）。

草木灰是一种常用的钾肥，对农作物的生长所起的作用是增强抗病虫害能力（或抗倒伏能力），草木灰和铵态氮肥（或铵盐）混合施用会生成氨气，降低肥效，故不能与铵态氮肥（或铵盐）混合施用。

8.教育部从2018年开始，要求在学校普及垃圾分类回收处理的相关知识。

某化学活动小组结合新学的知识对此进行一系列实践活动。

（1）I.活动探究

学会识图分拣垃圾：

下列垃圾应投入带有右图图标的垃圾箱内的是________（填字母序号）。

A.塑料版            B.果皮          C.碎瓷片

（2）学会检验有害气体：

含氯塑料焚烧时会产生氯化氢等气体，若要检验焚烧后的气体中有氯化氢，可将其通入________溶液中，有白色沉淀生成即可。

（3）Ⅱ.实验探究

【提出问题】如何回收处理废旧电池中的镉？

【查阅资科】

①废旧电池中含有镉、汞等元素，这些元素会危害人类健康。

②镉（Cd）从溶液中析出时呈海绵状固体，在化合物中通常表现为+2价。

③碳酸镉（CdCO3）、氢氯化镉[Cd（OH）2]都是白色固体，难溶于水。

【设计实验】先将废旧电池进行处理以制得硫酸镉（CdSO4）溶液，用于以下实验。

实验设计

实验步骤

实验现象

实验结论

与金属反应

取少许溶液于试管中，加入足量的Zn粉，充分反应。

________

Zn可以置换出Cd。

与碱反应

取少许溶液于试管中，加入足量的NaOH溶液，充分反应。

产生白色沉淀

用化学反应方程式表示为________

取少许溶液于试管中，加入足量的________溶液，充分反应。

产生白色沉淀

可用该试剂除去CdSO4.。

（4）【回收处理】

实验结束后，将反应后的混合物通过过滤、洗涤、加热，进而再制得镉。

【交流反思】

请同学们基于化学视角说明垃圾分类回收处理的重要意义________（答一点即可）。

【答案】

（1）A

（2）硝酸银

（3）金属表面有海绵状固体析出；CdSO4+2NaOH＝Cd（OH）2↓+Na2SO4碳酸钠（其他可溶性碳酸盐均可）

（4）节约金属资源（或节约能源或保护环境等）

【解析】

（1）图示为塑料制品回收图标，故A应投入该图标的垃圾箱内。

（2）氯化氢溶于水后形成盐酸，可根据硝酸银与盐酸反应产生白色沉淀进行检验。

（3）Zn可以置换出Cd，则将锌加入硫酸镉溶液中锌表面会析出海绵状固体；氢氧化钠与硫酸镉反应产生氢氧化镉白色固体，反应方程式为CdSO4+2NaOH＝Cd（OH）2↓+Na2SO4，氢氧化钡与硫酸镉反应生成氢氧化镉沉淀和硫酸钡沉淀，可除去CdSO4.。

（4）垃圾分类回收处理可保护环境、节约资源等。

9.一种自加热食品包装中加热包的成分有：

生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠、氯化钙、硫酸镁。

使用时需向加热包加水，课堂上老师分别取适量加热包中的固体样品进行如图实验：

图1

图2

（1）实验A中，将样品加入水里触摸烧杯外壁发烫，其原因是________。

（用化学方程式表示）

（2）实验B中将一定量稀盐酸加入锥形瓶中，剧烈反应生成大量气体，学习小组同学对气体成分和锥形瓶内溶液进行探究。

I、对气体成分进行探究。

（作出假设）假设一：

只有H2，假设二:

只有CO2，假设三：

H2和CO2。

（实验验证）小明同学设计如下实验，对气体成分进行探究。

①当气体通过甲时，澄清石灰水变浑浊，证明假设________不成立。

②丁中出现________的现象时，证明假设三成立。

③乙的作用是________。

II、对锥形瓶内的溶液进行探究。

实验后，小萍同学取少量锥形瓶内的溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，开始