题型复习三 实验与探究题.docx

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题型复习三实验与探究题

题型复习（三）实验与探究题

近三年云南各市科学探究题灵活性强、稳中有变、考查面广，对学生的知识迁移能力、应用能力、综合分析问题和解决问题的能力要求较高。

考查内容包括：

实验室制取气体的探究（必考）、物质成分的探究、有关催化剂的探究、复分解反应条件的探究、燃烧条件的探究等，分值保持18分不变。

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、实验、科学探究等能力。

题型多样，涉及选择、填空等题型，全面考查学生的实验探究能力。

根据实验考查的不同要求进行归类：

①物质组成的探究；②物质性质的探究；③物质变质的探究；④其他方面的探究。

二、方法指导

1.明确实验的目的，弄清所给的新信息，并加工处理好信息；

2.选择合理的仪器药品；

3.设计出合理的实验方案；

4.记录实验现象及数据，分析得出结论。

题型之一物质组成的探究

要明确题干所提供的科学探究的步骤，根据题意，提出合理科学的猜想，不能使猜想进入“死胡同”，要使“探究路”宽广，依据离子或元素的性质，选择可行的物质及方案去探究物质的组成。

　（2015·昆明）我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）和木炭粉混合后加热到一定温度，可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金，不法分子用它来冒充黄金。

小晨同学在实验室进行了木炭粉还原氧化亚铜的实验（主要反应：

C＋Cu2O

2Cu＋CO↑），她观察到反应后的固体不完全是紫红色，于是对该固体的成分进行了实验探究：

【提出问题】该固体的成分是什么？

【查阅资料】①Cu是紫红色固体

②Cu2O是红色固体

③Cu2O＋H2SO4（稀）===CuSO4＋Cu＋H2O

【猜想与假设】

猜想一：

Cu

猜想二：

Cu、Cu2O

猜想三：

Cu、C

猜想四：

Cu、Cu2O、C

小晨同学认为猜想________不正确，因为反应后的固体不完全是紫红色。

【实验探究】

实验操作

实验现象

实验结论

步骤一：

取少量固体置于烧杯中，加入足量稀硫酸，观察溶液颜色

溶液呈________色

猜想三不正确

步骤二：

把步骤一中所得混合物过滤，将滤渣干燥后置于滤纸上，观察固体颜色

固体为紫红色、黑色

猜想________正确

【实验反思】由于受反应物质量比、反应物接触面积和反应温度等因素的影响，固体物质之间的反应可能无法完全进行。

【拓展延伸】

（1）从理论上看，碳与氧化亚铜的质量比应为1∶12，但实际做实验时却将碳与氧化亚铜的质量比控制在约

1：

10。

这样操作的理由是______________________________________。

（2）下列可以用于鉴别真、假黄金的方法是________（填字母）。

A．观察颜色　　　　B．加热固体

C．滴加稀硫酸D．滴加硝酸银溶液

思路点拨：

【猜想与假设】铜是紫红色金属，观察到反应后的固体不完全是紫红色；【实验探究】氧化铜和硫酸反应生成蓝色的硫酸铜和水，碳是黑色固体，铜是紫红色；【拓展延伸】

（1）碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，所以实际做实验时却将碳与氧化亚铜的质量比控制在约1∶10；

（2）A.真、假黄金都是金黄色的；B.铜和氧气加热会生成黑色的氧化铜，所以加热固体，颜色变黑的是假黄金，颜色不变的是真黄金；C.假黄金和稀硫酸反应会生成气体，真黄金不会；D.会与硝酸银反应的是假黄金，不会与硝酸银反应的是真黄金。

1．（2015·曲靖）某化学兴趣小组在完成酸碱盐的化学性质实验时，做了如下两个实验：

（1）向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入稀硫酸。

（2）向碳酸钠溶液中加入稀盐酸。

完成这两个实验后，同学们将实验后的废液集中到一废液缸中，发现废液呈红色，小组同学对废液成分展开了如下探究。

（温馨提示：

该题的实验过程中所用溶液浓度较低，实验中如涉及硫酸钙、氢氧化钙等微溶物，均可看作可溶物）

【提出问题】废液中的溶质有哪些？

小组同学经讨论分析后一致认为废液中一定含有的溶质有________________（酚酞除外）。

【猜想与假设】小组同学对废液中还含有的物质作出如下猜想：

猜想一：

还含有NaOH

猜想二：

还含有Na2CO3

猜想三：

还含有____________________（填化学式）

【实验验证】小组同学取少量废液于试管中，向其中加入过量的氯化钙溶液，通过观察现象，就得出了正确结论。

若猜想二正确，小组同学观察到的现象是________________________________。

请写出发生反应的化学方程式__________________________________________。

【交流与反思】小组中小林同学认为，将上述实验中的氯化钙溶液换成氢氧化钡溶液，也能得出正确结论。

你认为小林的观点________（填“正确”或“不正确”），你的理由是__________________________________________

________________________________________________________________________。

2．（2014·云南）氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。

某探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙（CaH2）遇水反应生成氢氧化钙和氢气。

探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。

经检验滤渣的成分是碳酸钙。

【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？

【猜想与假设】猜想一：

NaOH；

猜想二：

NaOH、Ca（OH）2；

猜想三：

NaOH、Na2CO3；

猜想四：

NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2。

经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因____________________________________。

【实验验证】

实验

现象

结论

实验一：

取滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液

无明显现象

猜想__不成立

实验二：

另取滤液，向其中加入足量稀盐酸

__________

猜想三成立

【反思与拓展】

（1）若向NH4Cl的溶液中加一定量CaH2，充分反应，产生的气体是____________。

（2）登山运动员常用CaH2作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是_______________________________________。

3．（2013·德宏）某同学在表演完“水能生火”的魔术后解释说：

“该魔术是向包有淡黄色过氧化钠（Na2O2）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉就能燃烧起来。

”小红听完后对这个“魔术”非常感兴趣，她和同学们一起对该问题进行了探究。

【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质？

脱脂棉为什么会燃烧？

【作出猜想】①产生了支持燃烧的氧气；②反应过程中可能产生大量的热。

【设计装置】如图所示。

【实验探究】

实验一：

探究反应后生成的气体是什么？

（1）打开如图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃。

说明生成的气体是________。

（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因___________________________

________________________________________________________________________。

实验二：

待过氧化钠完全反应后看到有白色固体出现，探究该生成物是什么？

（1）小张猜想该生成物是Na2CO3，小军则认为该生成物是NaOH，他们为了验证各自的猜想设计了如下所示实验，请你参与并补充完整。

实验步骤

实验现象

实验结论

①取由白色固体配制成的溶液少许于试管中，加入过量的稀盐酸

没有气泡产生

_________________________

②再取由白色固体配制成的溶液少许于试管中，加入适量的CuCl2溶液

__________________________________________________

生成物为NaOH

（2）取由白色固体配制的溶液少许于试管中，滴入无色酚酞试液，酚酞试液变________色，如果滴入的是紫色石蕊试液，则石蕊试液变________色。

【得出结论】由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程式__________________________________。

4．（2013·大理）化学兴趣小组同学发现实验台上按如图所示顺序摆放着6瓶不同的无色溶液（如图所示，A、B、C、D、E、F代表对应的溶液）。

其中E溶液的试剂瓶标签破损。

为此，他们做了如下探究：

【提出问题】E溶液的成分是什么？

【初步判断】根据受损标签及实验室药品分类摆放原则，E溶液不可能是________（填序号）。

①酸　　　　②碱　　　　③盐

【提出猜想】猜想Ⅰ：

NaOH溶液；猜想Ⅱ：

Na2CO3溶液；猜想Ⅲ：

Na2SO4溶液；猜想Ⅳ：

________溶液（任写一种）。

【设计并实验】兴趣小组的同学为验证“猜想Ⅱ”是否正确，设计并完成如下表所示实验。

实验方案

实验一

实验二

实验三

实验操作

实验现象

试纸变色，对照比色卡，pH＞7

有无色无味气体产生

________________________________________

实验结论

猜想Ⅱ正确

【分析与推理】

（1）完成“实验一”后，李成同学即认为“猜想Ⅰ”正确，张平同学认为“猜想Ⅰ”不一定正确，他的理由是_____________________________________。

（2）何刚同学认为只需要完成“实验二”即可得出“猜想Ⅱ”正确的结论，你认为该说法________（填“合理”或“不合理”），理由是________________________________________________________________________。

（3）请写出“实验三”中发生反应的化学方程式

________________________________________________________________________。

【反思与评价】经过讨论，同学们认为“实验一”存在明显操作错误，该错误是____________________；观察发现D、E试剂瓶的瓶塞是橡胶塞，使用橡胶塞的原因是___________________________________________。

5．（2015·乐山）生石灰是一种传统的建筑材料，俗称“石灰”。

工业上通过在石灰窑中煅烧石灰石制得“石灰”，其反应原理是：

CaCO3

CaO＋CO2↑。

兴趣小组的同学对某地刚出窑的“石灰”的成分进行探究。

【提出问题】刚出窑的“石灰”有哪些成分？

【猜　　想】Ⅰ.只有氧化钙　　Ⅱ.只有碳酸钙　　Ⅲ.既有氧化钙也有碳酸钙

【实验探究】

（1）甲同学从样品中取一定量的固体于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物。

甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想Ⅱ成立。

乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅱ成立，其理由是_____________________。

（2）乙同学从样品中取一定量的固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁，感觉发热；继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有发现气泡产生。

乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想I成立。

丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立，理由是________________________________________________________________________。

（3）丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠，他用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想Ⅲ成立，请完成他的实验报告。

实验步骤

实验现象

实验结论

①____________________________________________________________

②____________________________________________________________

______________________________________________________________

_______________________________

猜想Ⅲ成立

【思　　考】使用“石灰”的建筑工地上常有一个大的石灰池，使用“石灰”时，先将生石灰倒入池内水中，一段时间后，再取用其中的石灰浆使用。

长期使用的石灰池内壁会逐渐增厚，其主要原因是________________________________________________________________________。

6．（2015·黄石）小红、小军、小明三人化学学习小组在实验中，用到了三个分别盛有KCl溶液、KOH溶液、K2SO4溶液的滴瓶。

小军发现小红将三个滴瓶中的三只滴管混用，认为小红实验操作不规范，滴瓶中的试剂会因此受污染而无法再次使用，学习小组就盛有KCl溶液的滴瓶是否被另外两种试剂污染进行了如下探究：

【提出问题】该滴瓶中溶质的成分是什么？

【提出猜想】通过分析，提出如下猜想：

猜想Ⅰ：

溶质成分只有KCl；

猜想Ⅱ：

溶质成分为KCl和KOH；

猜想Ⅲ：

溶质成分为________________；

猜想Ⅳ：

溶质成分为KCl、KOH和K2SO4。

【实验探究】为证明猜想，小军设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告。

实验操作

实验现象

结论或解释

（1）取该滴瓶内溶液于试管中，向试管中加入适量BaCl2溶液

产生白色沉淀

该反应的化学方程式为________________________________________

（2）将上述反应后的混合液过滤，取滤液于另一支试管中，向该试管中加入________

______________________________________________________

证明猜想Ⅳ成立

【实验反思】小明认为该实验方案并未证明猜想Ⅱ、Ⅲ是否成立，应补充相应实验予以证明，你是否赞同？

________（填“是”或“否”）。

7．（2015·张家界）某实验小组的同学利用氢氧化钙溶液和稀盐酸进行酸碱中和反应的实验时，他们在向盛有氢氧化钙溶液的烧杯中滴加一定量的稀盐酸后，才发现忘记滴加了酸碱指示剂，此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中所含溶质的成分进行探究。

【提出猜想】

猜想一：

溶质是CaCl2和Ca（OH）2

猜想二：

溶质是CaCl2

猜想三：

溶质是CaCl2和________

【查阅资料】

①CaCl2溶液呈中性；

②有关的化学反应：

a．氢氧化钙溶液和稀盐酸进行中和反应的化学方程式为：

Ca（OH）2＋2HCl===CaCl2＋2H2O

b．碳酸钠溶液和稀盐酸反应的化学方程式为：

Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O

c．碳酸钠溶液和氯化钙溶液反应的化学方程式为：

Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl

【实验设计与验证】

（1）小猛同学设计用无色酚酞溶液验证“猜想一”是否成立。

取少量上述实验中烧杯里的溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞溶液，振荡，观察到溶液不变色。

于是可以确定“猜想一”________（填“成立”或“不成立”），其理由是________________________________________________________________________。

（2）小华同学设计用碳酸钠溶液验证“猜想二”和“猜想三”是否成立。

取少量上述实验中烧杯里的溶液于试管中，并向试管中逐滴加入过量的碳酸钠溶液，观察到的现象是：

先出现气泡，后有________生成。

于是可以确定________成立。

【交流与反思】

经过同学们讨论和交流，发现只需用下列一种物质就能验证得出以上三种猜想中的哪一种猜想成立，请在下列物质的选项中选出你认为合理的物质是________（填序号）。

A．锌粒　　B．紫色石蕊溶液　　C．二氧化碳

8．（2015·聊城）呼吸面具中“氧气再生剂”的主要成分是淡黄色固体过氧化钠（Na2O2），使用后变成白色固体。

某兴趣小组对白色固体的成分进行探究：

【查阅资料】2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

【提出猜想】根据呼出的气体中含有较多的__________________，对白色固体作出如下猜想：

猜想Ⅰ：

氢氧化钠　猜想Ⅱ：

碳酸钠　猜想Ⅲ：

氢氧化钠和碳酸钠

【实验验证】

实验操作

实验现象

实验结论

（1）取少量样品溶于水，加入适量__________________；

产生白色沉淀；

该反应的化学方程式为

___________________________________________；

（2）将上述反应后的混合物过滤，取滤液加入____________。

___________________________________________________。

证明猜想Ⅲ正确。

【得出结论】猜想Ⅲ成立。

【拓展应用】“氧气再生剂”的保存方法是______________________。

9．（2015·新疆）实验室常用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳。

化学兴趣小组的同学们想探究反应后废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答问题。

【提出问题】废液中的溶质是什么物质？

【作出猜想】玉素甫同学认为：

废液中溶质只有氯化钙；阿依古丽同学认为：

废液中含有的溶质是氯化钙和氯化氢。

【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。

【实验与结论】

（1）请写出实验室制取二氧化碳反应的化学方程式__________________________________。

【玉素甫同学做对比实验】

实验步骤

实验现象

实验结论

取少量废液于试管中，滴入无色酚酞溶液。

溶液无色

废液中溶质只有氯化钙，

猜想正确

取少量氯化钙溶液于试管中，滴入无色酚酞溶液。

溶液无色

【实验评价】

（2）你认为玉素甫同学的实验________（填“能”或“不能”）证明他的猜想，理由是_____________________________

________________________________________________________________________。

（3）如果你要证明阿依古丽同学的猜想是正确的，你选择________（填字母：

A.紫色石蕊试液B．氢氧化钠溶液C．稀盐酸）来代替酚酞试液，理由是__________________________________。

（4）若实验证明了阿依古丽同学的猜想是正确的，向废液中加入过量的________，反应完成后过滤就可得到只含氯化钙一种溶质的溶液。

10．（2015·孝感）做完氢氧化钠与稀硫酸中和反应的实验后，兴趣小组的同学对反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣，请你与他们一起进行以下探究：

【提出问题】溶液中的溶质是什么物质？

【作出猜想】

（1）甲同学认为溶液中的溶质只有Na2SO4一种物质。

（2）乙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和________________两种物质。

（3）丙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH两种物质。

【查阅资料】①Na2SO4溶液显中性。

②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）等物质。

【实验验证】

实验操作

实验现象

实验结论

乙同学

实验

取中和反应后的溶液少许于试管中，将表面反复打磨后的铝片放入试管的溶液中

铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出，收集气体点燃，火焰呈淡蓝色

猜想

（2）成立

丙同学

实验

取中和反应后的溶液少许于试管中，向试管中滴加几滴无色酚酞试液

溶液变________色

猜想（3）成立

【总结反思】丁同学根据乙、丙两位同学的实验现象，首先肯定猜想

（1）不成立。

经过进一步分析，丁同学认为猜想

（2）也不成立，他的理由是________________________________________________________________。

兴趣小组的同学经过充分讨论，一致认为猜想（3）成立。

【知识拓展】

（1）生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液？

________（填“能”或“不能”）。

（2）乙同学的实验中铝片与__________________溶液发生了反应，请写出铝与该溶液发生反应的化学______________________________________。

题型之二　物质性质的探究

此类探究题难度不大，基本上是针对物质的性质设计的探究题，因此在解题前要对所研究的物质的性质，尤其是化学性质，有透彻的了解。

探究物质不是学生所熟悉的，题干会给出一定的信息，学生要处理好信息并结合实验步骤（有提示作用）解答问题。

　（2015·山西）学习完“酸、碱、盐的性质”后，老师将两瓶未贴标签的饱和石灰水、饱和碳酸钠溶液摆放在实验桌上，让同学们区分。

下面是“雄鹰小组”同学们的探究过程：

【讨论交流】

李壮：

区分两种物质的原理是：

依据物质的性质，选择一种试剂与两种物质混合，产生两种不同的现象。

大家据此来说一说，区分这两种溶液应选用哪种试剂，并说明理由。

王志：

我认为可以选择稀盐酸，理由是稀盐酸与碳酸钠反应有气泡产生，稀盐酸与氢氧化钙反应无明显现象。

马凌：

我选择的是碳酸钠溶液，理由是____________________________________。

张云：

马凌，你说的我没有听懂，你能再给我讲一遍吗？

在大家的帮助下，张云不但弄明白了，还选出了其他两种溶液，如________溶液和________溶液，最后得到大家的赞许。

【实验探究】

大家按照王志的方案进行了如图所示的实验：

（1）实验中同学们根据观察到的现象，判断出甲试管中原溶液为碳酸钠溶液，乙试管中原溶液为石灰水。

（2）大家对乙试管中现有溶液的溶质成分产生了探究兴趣。

马凌经过认真思考后，又选择碳酸钠溶液作为检验试剂，进行了如下实验：

①马凌从乙试管中取少量溶液加入到另一支新试管中，再向此新试管中加入足量的碳酸钠溶液，观察到只有白色沉淀生成。

于是，他得出结论：

“溶液中的溶质有氢氧化钙”。

但组长李壮对这个结论产生质疑，理由是____________________________________（用化学方程式表示）。

②大家讨论完李壮的质疑后，制定出测定溶液酸碱度的方法来验证他的质疑，并査阅资料得知氯化钙溶液呈中性，大家都鼓励张云来做实验。

张云测出乙试管中剩余溶液的pH________7（填“＞”“＜”或“＝”），证实了马凌的结论是错误的。

【反思评价】

判断反应后溶液中溶质的成分，除要考虑生成物外，还需考虑__________________。

探究活动结束了，同学们充分体验到合作探究的乐趣和成功的喜悦！

思路点拨：

【讨论交流】根据碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀进行分析；根据钙离子和碳酸根离子会生成碳酸钙沉淀进行分析；【实验探究】

（2）①根据氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙，氯化钙和碳酸钠反应会生成碳酸钙沉淀和氯化钠进行分析；②根据氢氧化钙属于碱，溶液显碱性，pH值大于7进行分析；【反思评价】根据物质之间发生反应时的量进行分析。

1.（2013·普洱）草木灰是