实验探究题专题强化练习Word文档格式.docx
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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）。
3.[2019·
遂宁]草酸（H2C2O4）存在于自然界的植物中，在170℃以上易分解，某校化学兴趣小组为确定草酸分解产物，做如下探究。
提出问题草酸的分解产物是什么？
猜想与假设猜想①：
CO、CO2；
猜想②：
CO、H2O；
猜想③：
CO2、H2O、H2；
猜想④：
CO、CO2、H2O。
经小组同学分析得出上述猜想 一定是错误的。
查阅资料无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。
进行实验该小组同学设计了如图3-6-4所示的实验过程（部分固定装置已略去）。
图3-6-4
实验步骤
实验现象
实验结论
将分解产物从左至右
依次通过各装置
A中无水硫酸铜变蓝 B中澄清石灰水变浑浊
猜想②错误
F中无水硫酸铜 G中澄清石灰水变浑浊
猜想④正确
问题解答
（1）装置C的作用是
（2）写出装置E中发生反应的化学方程式：
交流反思为防止污染环境，该实验应增加尾气处理装置。
4.为了测定水的组成，选用图3-6-5中的装置回答问题（氢气用盐酸和锌制得）。
图3-6-5
（1）为准确测定水的组成，防止杂质干扰，正确的连接顺序为己→ →丙。
（2）乙装置的作用是 。
（3）若测得丁装置中样品在实验前后减少6.4g，乙装置中药品增加了7.2g，丙装置增加了3.6g，据此可求出水中H、O两种元素的质量比为 （只写计算式）。
（4）实验结束后，若丁处仍有黑色固体，这对实验结果的影响是 （填“氧的质量偏大”“氢的质量偏大”或“无影响”）。
（5）装置中的丙能否省去？
为什么？
。
5.[2019·
梧州]市售的“自热米饭”带有一个发热包，遇水后可以迅速升温至150℃，保温时间达3小时，能将生米做成熟饭。
梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣，进行了以下探究：
查阅资料
（1）发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
（2）氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体粉末，但后者可溶于NaOH溶液。
成分探究取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末，分成两份。
（1）小吴用磁铁靠近其中一份粉末，发现有黑色物质被磁铁吸引，证明粉末中含有 。
用磁铁将该物质全部吸出后，剩余粉末为样品A。
（2）小周将另一份粉末加水溶解、过滤后，取部分滤液滴入酚酞溶液，滤液变 色，证明原粉末中含生石灰；
再向滤液中加入 ，看到白色沉淀生成，证明原粉末中含有氯化钠。
（3）除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉、炭粉，对此大家提出了以下几种猜想：
猜想一：
只存在上述三种中的一种；
猜想二：
上述三种同时存在；
猜想三：
存在铝粉和炭粉；
猜想四：
存在镁粉和铝粉；
猜想五：
。
图3-6-7
实验验证小施用样品A进行实验，流程如图3-6-7。
向滤液B滴加氢氧化钠溶液时，他观察到开始时有白色沉淀生成，后来又全部消失，最后得到的是无色溶液E。
实验结论不溶物D是 。
大家结合实验现象讨论后，认为猜想 正确，理由是
。
原理探究小吴利用图3-6-8所示装置证明发热包放热主要来自于生石灰遇水的反应。
加水后发现A中温度迅速升高，B中有气泡产生，该气体为 （填名称）。
但温度很快下降，说明该反应很快结束，不能长时间保温。
图3-6-8
猜想大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
实验验证同学们按资料介绍，用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验，不久后发现锥形瓶外壁微烫，并持续较长时间。
该现象很好地解释了发热包的保温机理。
拓展活动在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。
老师告诉同学们，铁锈蚀时首先生成Fe（OH）2。
请写出该反应的化学方程式：
。
6.[2019·
安顺]实验室有一包白色粉末，可能含有Na2SO4、Ba（NO3）2、K2CO3、KOH、CuSO4、Mg（NO3）2和KCl中的一种或几种，为了确定其成分，某化学兴趣小组进行了如下实验探究。
查阅资料CaCl2溶液显中性；
K2CO3和“纯碱”的化学性质极其相似；
MgCO3微溶于水，不考虑为沉淀。
实验步骤步骤Ⅰ：
取一定量样品于烧杯中，加足量水充分溶解，有白色沉淀产生，溶液呈无色。
初步结论：
原粉末中一定不含 。
步骤Ⅱ：
将步骤Ⅰ中的混合物过滤，进行下一步实验探究。
实验探究一小明同学对步骤Ⅱ中过滤所得滤液设计了如下的实验探究方案。
取一定量滤液于试管中，加入足量CaCl2溶液，充分振荡后，再滴加酚酞溶液
溶液呈红色
由此确定原粉末中含有
请说明加入足量CaCl2溶液的理由：
猜想假设小红同学对步骤Ⅱ中过滤所得固体成分提出了如下猜想：
①Mg（OH）2 ②BaSO4 ③BaCO3 ④Mg（OH）2、BaSO4 ⑤BaSO4、BaCO3 ⑥Mg（OH）2、BaCO3
⑦Mg（OH）2、BaSO4、BaCO3
实验探究二小红同学对猜想设计了如下的实验探究方案：
（1）取一定量过滤所得固体于试管中，加入足量稀盐酸，充分振荡
有气泡产生，沉淀完全溶解
上述猜想 可能成立
（2）向
（1）试管中，继续滴加足量的NaOH溶液
有白色沉淀产生
上述猜想 一定成立
请写出
（2）中产生白色沉淀的化学方程式：
归纳总结通过上述实验验证，原粉末中仍不能确定的成分是 。
类型二 物质性质的探究
7.[2018·
河北]小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题，于是和化学兴趣小组的同学对此进行了探究。
图3-6-9
查阅产品说明小明同学根据图3-6-9甲所示产品说明书中的 和硫酸铵的组成，推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气，使肥效降低。
探究Ⅰ土壤的酸碱性
实验1：
按图乙所示溶解土样，玻璃棒搅拌的目的是 ；
用pH试纸测量土样浸出液的pH约为4，说明土壤呈酸性。
探究Ⅱ硫酸铵具有哪些性质？
实验2：
25℃时，将30g硫酸铵加入50g水中，完全溶解，此时所得溶液对应图丙中 （填序号）点的状态，测得其pH约为5。
实验3：
为证明硫酸铵受热分解生成了氨气，小组同学进行了图丁所示的实验，观察到的实验现象为：
①硫酸铵固体减少；
②酚酞溶液浸湿的滤纸 ；
③小气球变大。
小明依据现象①和②，小红只依据③，都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。
小组同学认为小红的依据不合理，小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。
若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分解”的结论，还需继续进行观察，若 ，才能得出这一结论。
实验4：
按图戊所示进行实验，闻到刺激性气味，说明硫酸铵能与熟石灰发生反应。
拓展应用
（1）为保证铵态氮肥的肥效，不能高温暴晒，不能 。
（2）硫酸铵中氮元素被植物吸收后，剩余的硫酸使得土壤酸化，可用熟石灰进行改良，反应的化学方程式为
。
8.[2019·
徐州]某兴趣小组对氨气（NH3）的某些性质进行探究。
图3-6-10
实验回顾
（1）按图3-6-10甲所示，在小烧杯A中盛有少量浓氨水，小烧杯B中盛有少量含酚酞溶液的蒸馏水，几分钟后，B中溶液变红，原因是浓氨水挥发出的氨分子进入溶液中产生了 （填离子符号）。
若取少许B中变红后的溶液在试管中加热，你认为溶液的颜色会 （填“变深”“变浅”或“不变”）。
（2）图乙是该小组对图甲装置的改进，和图甲相比，其优点有 （任写一条）。
提出问题氨气在水中的溶解性如何？
图3-6-11
查阅资料常温常压下，氨气极易溶于水，可用图3-6-11所示装置验证。
进行实验步骤1：
按图连接装置，检查气密性。
步骤2：
在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入少量水）的胶塞，把玻璃管插入烧杯的水中。
步骤3：
打开橡皮管上的止水夹， （填具体操作），使少量水进入烧瓶。
观察到的现象是 ，产生该现象的原因是 。
实验完毕，向烧瓶内的氨水中加入少量稀硫酸将其转化为可用作氮肥的（NH4）2SO4，该反应的化学方程式为 。
反思拓展实验后请教老师知道，氨水中的NH3大部分与H2O结合成一水合氨（NH3·
H2O），则氨水中含有的分子有H2O、 、 （都填化学式）。
类型三 其他类探究
9.[2019·
荆门]某兴趣小组为探究CO2气体与金属Mg的反应，设计了一套制取纯净、干燥CO2气体，并用过量CO2与热的金属Mg充分反应的实验。
请回答相关问题。
Ⅰ.利用下列装置和相关药品进行实验
图3-6-12
（1）检查装置A气密性的操作是
。
（2）装置B的作用是 。
（3）实验时应先 ，一段时间后再 （填序号）。
a.点燃D处酒精灯 b.打开A装置中的止水夹，从长颈漏斗处加入稀盐酸
Ⅱ.探究Mg与CO2反应的产物
可观察到D处的实验现象有黑白两种固体产生。
查阅资料得知黑色固体为碳单质，白色固体是镁的化合物。
为探究白色固体的成分，进行了假设与猜想。
（4）猜想1：
白色固体是MgO；
猜想2：
白色固体是MgCO3；
猜想3：
白色固体是 。
（5）验证与结论：
取D中的固体适量于试管，加入足量的 ，观察到有黑色固体不溶物，白色固体消失， 的现象，则猜想1成立。
猜想2和猜想3不成立的可能原因是 。
10.[2019·
毕节]某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。
查阅资料经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。
该反应的化学方程式为 。
对比实验
编号
操作
现象
甲
将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中
无明显现象
乙
将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中
铝丝表面析出红色固体
丙
将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中
（1）比较实验乙和实验 （填“甲”或“丙”）可知：
打磨能破坏氧化铝薄膜。
（2）实验乙中反应的化学方程式为 ，据此可知金属活动性Al比Cu （填“强”或“弱”）。
（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。
但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是 。
猜测与探究小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：
Cl-破坏了氧化铝薄膜。
为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：
推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体
氧化铝薄膜被破坏
Na+或 能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和S
都不能破坏氧化铝薄膜
结论与反思得出结论：
前述猜测 （填“正确”或“不正确”）。
总结反思：
本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
11.[2019·
温州]小明用大小不同的玻璃罩罩在两组点燃的蜡烛上（如图3-6-13甲），观察发现A组实验高处烛焰先熄灭，B组实验低处烛焰先熄灭。
为了探究玻璃罩中烛焰熄灭顺序不同的原因，小明以A组为研究对象进行如下实验：
图3-6-13
实验一：
将6个盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在铁丝上，点燃蜡烛，立即用小玻璃罩罩上（如图乙），分别记下各容器内石灰水变浑浊所需的时间，多次重复实验获得数据如表。
容器编号
1
2
3
4
5
6
平均时间/s
3.2
3.8
5.0
7.1
11.1
19.0
实验二：
将3支温度计分别挂在小玻璃罩内不同位置（如图丙），点燃蜡烛，一段时间后发现温度计①示数明显增大，温度计②③示数增大不明显。
（1）根据实验一的结果，推测A组实验高处烛焰先熄灭的原因是 。
（2）实验二研究的问题是 。
（3）结合本实验的研究结果，对B组实验现象作出简要解释：
12.[2019·
广西北部湾]某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣，他们了解到下列化学史及相关信息：
Ⅰ.我国化学家侯德榜在吕布兰法和索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法，基本消除废弃物的排放，同时生产NaHCO3和NH4Cl，请写出碳酸氢钠的一种用途：
Ⅱ.索尔维法原理：
NaCl+NH3+CO2+H2O
NaHCO3↓+NH4Cl；
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O。
Ⅲ.氨气（NH3）是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气体。
Ⅳ.Na2CO3与HCl的反应分步进行，首先发生反应：
Na2CO3+HCl
NaHCO3+NaCl。
实验目的利用如图3-6-14所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠，进而制得碳酸钠。
图3-6-14
实验设计步骤1：
关闭K1，打开K2使氨气进入装置C，调节气流速率，待装置C中气流平稳后，打开K1通入CO2。
待装置C的锥形瓶内出现较多固体时，关闭K2停止通NH3，一段时间后，关闭K1停止通CO2。
将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥，即得碳酸氢钠固体。
步骤4：
将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。
表达交流
（1）装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl，反应的化学方程式为
。
（2）装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是 （填序号）。
A.用于添加饱和食盐水 B.平衡气压 C.冷凝回流CO2
（3）步骤2中关闭K2停止通NH3后，还要继续通一段时间CO2，其目的是 。
（4）步骤3中“低温干燥”的原因是 。
反思评价有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是 。
延伸拓展该小组继续探究碳酸钠的性质，向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸，观察到
。
【参考答案】
类型一
1.
（1）盐酸 Na2CO3+2HCl
2NaCl+H2O+CO2↑
（2）有白色沉淀生成 取上层清液滴入酚酞溶液振荡，溶液变成红色 不可行，由于氢氧化钙与碳酸钠反应有氢氧化钠生成，则无法证明猜想Ⅱ成立
[解析]
（1）由于猜想Ⅰ不含Na2CO3，而猜想Ⅱ与猜想Ⅲ均含Na2CO3，故加入的物质为稀盐酸；
加入盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，其化学方程式为Na2CO3+2HCl
2NaCl+H2O+CO2↑。
（2）由于
（1）已证明猜想Ⅰ不成立，猜想Ⅱ与猜想Ⅲ均含Na2CO3，加入足量的CaCl2溶液发生反应CaCl2+Na2CO3
CaCO3↓+2NaCl，因CaCO3是白色沉淀，则加入足量的CaCl2溶液，观察到的现象为有白色沉淀产生；
为证明猜想Ⅱ成立，可取上层清液向其中滴入酚酞溶液振荡，看到溶液变成红色。
若将CaCl2溶液换为Ca（OH）2溶液发生反应的化学方程式为Ca（OH）2+Na2CO3
CaCO3↓+2NaOH，则无法证明猜想Ⅱ成立。
2.
（1）碱性 3号为石灰水，7号为CaCl2溶液
（2）分别取适量4号、5号溶液于两支试管中，加入过量7号溶液，均产生白色沉淀，过滤，分别向滤液中滴入1号溶液，4号滤液无明显变化，5号滤液变成红色
（3）NaOH、Ca（OH）2；
Na2CO3、NaHCO3；
3.猜想与假设①
进行实验不变色
（1）除尽草酸（H2C2O4）分解产物中的二氧化碳
（2）3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
[解析]猜想与假设由于草酸（H2C2O4）中含有碳、氢、氧三种元素，则分解产物中也必含碳、氢、氧三种元素，4个猜想中猜想①仅含碳、氧两种元素，所以猜想①错误。
进行实验由题可知猜想④正确，由于D中浓硫酸有吸水性，则分解的水被除净；
由于C中足量氢氧化钠会将分解产生的二氧化碳反应完，则进入E的只有分解产生的CO；
CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳，进入装置F的是CO和CO2；
从题给资料无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色，则F中无水硫酸铜不变色。
（1）为了避免草酸（H2C2O4）分解产生的二氧化碳干扰E中产生的二氧化碳的判断，则在C中用足量氢氧化钠会将分解产生的二氧化碳吸收完全。
（2）装置E中是CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳，其化学方程式为3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2。
4.
（1）甲→戊→丁→乙
（2）吸收氢气还原氧化铜后生成的水
（3）（7.2g-6.4g）∶6.4g
（4）无影响
（5）不能；
它的作用是吸收空气中的水蒸气，否则会影响实验的结果
5.成分探究
（1）铁粉
（2）红 稀硝酸和硝酸银溶液
（3）存在镁粉和炭粉
实验结论炭粉 三 滤液B中生成的白色沉淀能溶解，说明该沉淀是氢氧化铝，原固体中含有铝；
氢氧化镁不溶于水和氢氧化钠溶液，而沉淀最后完全消失，说明原固体中不含镁
原理探究空气
拓展活动2Fe+2H2O+O2
2Fe（OH）2
[解析]成分探究
（1）发热包中的物质只有铁粉能被磁铁吸引，由实验现象可知，粉末中含有铁粉。
（2）实验证明粉末中含有生石灰，生石灰和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙溶液能使无色酚酞溶液变红色；
氯化钠和硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，为防止其他沉淀对实验现象产生干扰，需要加入稀硝酸，因为氯化银不溶于稀硝酸，由此现象可证明原粉末中含有氯化钠。
（3）镁粉、铝粉、炭粉组成混合物除上述四种可能性外，还有一种可能是镁粉和炭粉，所以，猜想五为镁粉和炭粉。
实验结论上述猜想中，镁粉、铝粉都能与稀盐酸反应转化为溶液和氢气，只有炭粉不与稀盐酸反应、也不溶于水，所以，加入足量稀盐酸过滤，所得的不溶物D是炭粉；
滤液B中加入足量氢氧化钠溶液，开始有白色沉淀生成，后来沉淀又全部消失，说明该白色沉淀是氢氧化铝，因为氢氧化铝沉淀能溶于氢氧化钠溶液，而氢氧化镁沉淀不溶于氢氧化钠溶液，由此说明原固体粉末中含有铝粉，不含镁粉，则猜想三正确。
原理探究氧化钙和水反应生成氢氧化钙，无气体生成，由于该反应是放热反应，锥形瓶内空气受热膨胀逸出，导管口产生气泡，所以，导管口逸出的气体是空气。
拓展活动铁锈蚀需要氧气和水，生成氢氧化亚铁的化学方程式为2Fe+2H2O+O2
2Fe（OH）2。
6.实验步骤CuSO4
实验探究一KOH 因K2CO3溶液显碱性，也能使酚酞溶液变红，需排除其干扰（合理即可）
实验探究二
（1）③⑥
（2）⑥ 2NaOH+MgCl2
Mg（OH）2↓+2NaCl
归纳总结KCl
[解析]实验步骤将固体粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀。
溶液为无色，说明一定不存在蓝色的CuSO4。
白色沉淀中可能含有Na2SO4、Ba（NO3）2、K2CO3、KOH、Mg（NO3）2反应生成的Mg（OH）2、BaSO4、BaCO3。
实验探究一取一定量滤液于试管中，加入足量CaCl2溶液，充分振荡后，CaCl2溶液会把可能含有的溶液呈碱性的K2CO3除去，再滴加酚酞溶液，溶液仍呈红色，由此确定原粉末中含有另一种溶液呈碱性的物质KOH。
实验探究二
（1）取一定量过滤所得固体于试管中，加入足量稀盐酸，Mg（OH）2被盐酸溶解无气泡生成，BaSO4不溶于盐酸，BaCO3与盐酸反应有气泡产生，故固体中一定含有BaCO3，可能含有Mg（OH）2。
（2）向
（1）试管中，继续滴加足量的NaOH溶液，有白色沉淀产生，说明固体中含有Mg（OH）2，反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2
Mg（OH）2↓+2NaCl。
归纳总结上述实验没有验证Cl-的存在，则原粉末中仍不能确定的成分是KCl。
类型二
7.查阅产品说明贮存条件
探究Ⅰ实验1:
加快样品的溶解
探究Ⅱ实验2:
C
实验3:
变红 冷却至室温后气球仍然处于胀大状态
拓展应用
（1）与碱性物质混合施用
（2）H2SO4+Ca（OH）2
CaSO4+2H2O
[解析]查阅产品说明小明同学根据图甲所示产品说明书中的贮存条件和硫酸铵的组成，推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气，使肥效降低。
探究Ⅰ按图乙所示溶解土样，用玻璃棒搅拌能加快样品的溶解速率。
探究Ⅱ溶解度曲线中25℃时，硫酸铵的溶解度为70g，故25℃时，将30g硫酸铵加入5
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