探究型实验.docx
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探究型实验
探究型实验
1．[2017天水]学校实验室的废液缸中收集了学生在实验室制取CO2后残留的废液。
某化学课外小组的同学想探究废液中溶质的成分，请我们共同参与探究并回答下列问题。
【提出问题】废液中的溶质是什么物质？
【作出猜想】甲同学认为废液中的溶质只有CaCl2。
你认为还可能含有的溶质是____________________（化学式）。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【实验与结论】①甲同学取少量CaCl2溶液和废液分别加入到2支试管中，并向其中分别滴加无色酚酞试液做对比实验，结果两试管中溶液均无色，于是甲同学认为自己的猜想是正确的。
②你认为甲同学的实验________（填“能”或“不能”）证明他的猜想，理由是__________________________。
③如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是________，实验中可能观察到的现象是__________________________。
【拓展与应用】①若实验证明你的猜想是正确的，想要处理废液只得到CaCl2溶液，应向废液中加入过量的________，反应完全后过滤。
②通过以上探究，你认为实验室的废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是____________________________。
2．[2017巴中]某实验小组同学用氢氧化钡溶液与稀盐酸进行酸碱中和反应实验。
如图，反应一段时间发现未滴加酸碱指示剂，此时停止加入稀盐酸，立即向烧杯内滴加酚酞试液，振荡后溶液呈无色。
实验结束后，他们对烧杯内的溶液的成分进行探究。
（提示：
BaCl2溶液呈中性）
第2题图
【提出问题】该溶液中溶质是什么？
【猜想与假设】猜想一：
BaCl2
猜想二：
BaCl2：
Ba（OH）2
猜想三：
【分析讨论】该溶液中滴加酚酞试液不变色，说明溶液不显碱性，猜想二不成立。
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
取该溶液少量于试管中，加入Na2SO4溶液
产生白
色沉淀
猜想
三成立
另取该溶液少量于试管中，____________________________________
__________
【反思评价】分析反应后溶液中溶质的成分时，需要考虑的因素有__________________________。
3．[2017兰州]某校化学兴趣小组在学完碱的化学性质后，做了澄清石灰水和稀盐酸反应的实验，并将废液倒入一洁净的废液缸中，进行了如下探究：
探究Ⅰ：
甲同学在做实验时没有观察到明显现象，于是对澄清石灰水和稀盐酸能否发生反应表示怀疑；乙同学认为，甲同学实验时应先向澄清石灰水中滴几滴酚酞试液，再滴加适量的稀盐酸，当观察到__________________时，就可以说明两种物质能发生反应。
探究Ⅱ：
废液中溶质的成分是什么？
【做出猜想】
猜想一：
CaCl2
猜想二：
CaCl2、HCl
猜想三：
CaCl2、HCl、Ca（OH）2
你的猜想：
__________________________
丙同学认为猜想三是错误的，理由是____________________________（用化学方程式解释）。
【实验设计】
设计者
实验操作
实验现象
实验结论
丁同学
取少量废液于一支试管中，向其中加入足量的碳酸钠溶液
有白色
沉淀生成
猜想一
正确
戊同学
取几粒锌粒于一支试管中，向其中加入少量废液
__________
猜想二
正确
【评价与反思】请判断以上设计的两个方案中，____________同学的方案合理，请分析另一个方案不合理的理由：
__________________________________。
【表达与交流】若实验证明猜想二是正确的，你认为该废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是______________________________________（填一点）。
4．[2017云南改编]小明同学在课外阅读中得知：
钠是一种活泼金属，常温下能与氧气、水发生反应，其中钠与水反应的化学方程式为：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，在实验室，该同学选取50mL一定溶质质量分数的硫酸铜溶液于烧杯中，再取绿豆大小的钠投入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，并对滤液的成分进行探究。
【导学号88614257】
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【查阅资料】已知Na2SO4的水溶液呈中性。
【猜想与假设】
猜想一：
Na2SO4；
猜想二：
__________________________；
猜想三：
Na2SO4、CuSO4；
猜想四：
Na2SO4、CuSO4、NaOH；
其中不合理的是_______________________________________。
【实验方案与验证】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验
一
取少量滤液于试管中，观察现象
溶液
为无色
猜想____
成立
实验
二
另取少量滤液于试管中，向其中滴加酚酞试剂
无明
显现象
猜想一
成立
实验
三
常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度
pH____7
猜想一
成立
【拓展延伸】金属钠在运输、保存中应该注意____________________。
5．[2017某铁一中模拟]实验室有一瓶保管不当的试剂（如图所示），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。
已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。
小欣和小芳同学很感兴趣，决定对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？
【讨论交流】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是________（填字母代号）。
A．酸 B．碱 C．盐
【查阅资料】Ⅰ.初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
Ⅱ.测定室温（20℃）时，四种物质的溶解度的数据如下表：
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
溶解度/g
36
109
215
9.6
【作出猜想】小欣根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是NaHCO3，她的理由是_____________________________________________________。
猜想1：
可能是NaOH溶液；猜想2：
可能是Na2CO3溶液；猜想3：
可能是NaCl溶液。
【设计并实验】
a．小芳用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH＞7，则猜想______________不成立。
b．小欣为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液，她又进行了如下实验：
操作步骤
实验现象
结论及化学方程式
取样于试管中，滴加__________溶液
有气泡产生
该溶液是Na2CO3溶液，相关的化学方程式是__________________________。
【反思交流】请你选择与小欣不同类别的试剂，来鉴别NaOH溶液和Na2CO3溶液，你选择____________溶液（填化学式）。
6．[2017白银]某化学兴趣小组同学对家用普通干电池中含有的物质产生了浓厚的兴趣。
他们剥开电池时闻到氨味且发现有黑色物质。
【提出问题】为什么有氨味？
黑色物质的成分是什么？
【猜想假设】能闻到氨味说明含有铵盐（如NH4Cl）；黑色固体可能有铁粉、氧化铜或二氧化锰。
【实验探究】同学们分别设计实验进行探究。
实验Ⅰ.小聪取适量黑色物质与________________________________________________
混合置于研钵内研磨，嗅到强烈氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，观察到试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐。
实验Ⅱ.小敏将黑色物质加入适量的水中搅拌溶解，静置后____________，取不溶物进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
1.取适量黑色滤渣装入试管中，再加入过量稀盐酸
无气泡生成，溶液不变色
________
2.取适量黑色滤渣装入另一支管中，再加入____________溶液，向上述试管中伸入带火星的小木条
__________
黑色粉末
中含有
二氧化锰
【交流讨论】步骤2中发生反应的化学方程式为__________________________。
7．[2016赤峰]中国药学家屠呦呦研制的抗疟疾药物青蒿素挽救了全球数百万人的生命，她因此荣获了2015年诺贝尔生理学或医学奖。
某化学兴趣小组尝试探究青蒿素的组成，请你一同参与。
查阅资料：
（1）青蒿素是从植物中提取的一种有机化合物。
（2）NaOH与酒精不反应，但能溶于酒精形成无色溶液，NaOH的酒精溶液与NaOH的水溶液化学性质相似，碳酸钠不与酒精反应也不溶于酒精。
【猜想与假设】猜想一：
青蒿素中一定含有________元素。
猜想二：
青蒿素中可能含有氢元素和氧元素。
【实验与探究】他们设计了如下图所示的实验装置。
第7题图
（1）B装置的作用是________________________________________________________________________。
（2）实验时打开分液漏斗的活塞，将H2O2溶液滴入A装置中，再点燃C装置处的酒精灯。
A装置中反应的化学方程式为________________________。
（3）E装置中观察到的实验现象是__________________________，证明猜想一正确，E装置中反应的化学方程式为__________________________。
【解释与结论】若青蒿素试样为14.1g，其完全燃烧后，装置D增重9.9g，装置E增重33g（假设各装置充分吸收有关气体）。
通过计算可以确定青蒿素中除含有猜想一所含元素外，还含有________元素，得出此结论的依据是________________________。
8．[2017资阳]实验室一瓶久置的氢氧化钠溶液可能发生了变质（若发生变质，变质的结果生成了Na2CO3）。
现对该瓶氢氧化钠溶液进行分析检测。
【猜测溶质】
猜测一：
溶液中溶质只有NaOH；
猜测二：
溶液中溶质只有Na2CO3；
猜测三：
溶液中溶质_______________________________________________________________；
【查阅资料】
①溶液能使无色酚酞变红，则该溶液可能是碱液或碱性溶液。
②Na2CO3溶液能使pH试纸变蓝，BaCl2溶液则不能使pH试纸变色。
【实验设计】
实验方案一：
实验方案二：
【实验结论】
根据实验方案一，你得出的结论是：
溶液中的溶质一定有____________，可排除猜测____________。
根据实验方案二，你认为该瓶溶液中的溶质是：
______________________________。
【讨论】
（1）实验方案一不能准确确定溶质一定含有NaOH的原因是________________________。
（2）实验室为防止NaOH溶液变质，你的措施是
____________________________（答一点即可）。
9．[2017铜仁]某校化学兴趣小组的小王和小张两位同学根据已有知识经验，对敞口放置在实验室的NaOH溶液产生了兴趣，分别进行实验探究：
【提出问题】
这瓶NaOH溶液肯定变质了，其变质程度怎样呢？
【猜想与假设】
小王：
NaOH溶液部分变质；
小张：
NaOH溶液全部变质；
小王、小张认为NaOH溶液一定变质的理由
（用化学方程式表示）____________________________。
【进行实验】
（1）小王设计好方案后，进行了如下实验来验证自己的猜想，请你协助小王完成实验现象的填写：
实验步骤
现象
结论
①取一定量NaOH溶液样品于试管中，滴加足量BaCl2溶液
有______产生
NaOH溶液
样品部分
变质
②取经过①反应后的滤液，向其中滴加紫色石蕊溶液
溶液
变成______色
（2）小张取用小王第①步反应后的滤液，滴加CuCl2溶液，有________色沉淀产生，证明自己的猜想错误。
【反思与评价】
（1）如果NaOH溶液中混有少量的Na2CO3杂质，常加入适量________（填物质的化学式），再过滤除去该杂质。
（2）小王、小张通过以上探究分析推出：
实验室里保存Ba（OH）2溶液的方法应该是________________________________________________________________________。
10．[2017南充节选]小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分提出以下假设，并在老师的指导下进行实验探究。
【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似。
请用化学方程式解释KOH变质的原因是________________________________________________________________________。
②K2CO3溶液呈碱性，BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。
【猜想假设】假设Ⅰ：
只含KOH；假设Ⅱ：
含KOH和K2CO3；假设Ⅲ：
只含K2CO3
【进行实验】
实验操作步骤
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸
有气泡产生
假设______不正确
②另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置
________________________________________________________________________
假设Ⅲ正确
③取②中上层清液，滴加无色酚酞溶液
________________________________________________________________________
【问题讨论】步骤②中加入过量BaCl2溶液的作用是__________________________。
【拓展应用】完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，这瓶变质的试剂在农业上的用途是____________________。
11．[2017十堰]碱石灰是实验室常用的干燥剂，新制的碱石灰是CaO和NaOH的混合物。
【提出问题】敞口放置一段时间的碱石灰样品中的成分是什么？
【问题猜想】碱石灰样品中可能含有CaO、NaOH、CaCO3、Na2CO3和________等五种物质。
实验步骤
过程或现象
结论
Ⅰ.取少量样品于试管中，加入适量水
试管壁发热
样品中CaO、NaOH至少含一种
Ⅱ.向上述试管中继续加入足量的水，振荡、静置并过滤
得到溶液A和固体B
样品中一定含有CaCO3
Ⅲ.向溶液A中加入过量的BaCl2溶液，振荡、静置并过滤
得到溶液C和固体D
A溶液中含有CO32－
Ⅳ.向溶液C中滴加无色酚酞试液
溶液变红色
C溶液显碱性
【思考分析】
（1）有同学认为步骤Ⅱ的结论不准确，原因是________________________________；
（2）判断溶液A中加入过量的BaCl2溶液的方法是________________________________；
（3）写出步骤Ⅲ中相关的化学反应方程式________________________；
（4）溶液C中所含阳离子的符号为________；
【实验结论】通过以上实验探究，该碱石灰样品中能确定肯定含有的成分是____________。
12．[2017巴彦淖尔]小明在学习金属活动性顺序时，对课本上“活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”这句话产生了好奇，为什么用“一般”这个词呢？
难道还有例外吗？
【查阅资料】金属Na性质活泼，常温下与氧气反应，也可以与水反应放出氢气。
【实验与分析】
①在实验室中，金属钠保存在煤油中；
②用镊子从煤油中取出金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油，用小刀切下一小块，投入蒸馏水中，发现钠块立刻熔化成银白色小球，在水面上到处游动，滴入酚酞试液后水变成红色；
③往硫酸铜溶液中投入一小块钠，又出现蓝色沉淀，但没有红色物质析出。
（1）金属钠保存在煤油中的原因是__________________________。
（2）从②中，你能得到哪些信息？
（任写两条）____________，____________。
（3）写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式___________________________________________
_____________________________；________________________。
【结论】在金属活动性顺序中，活动性较强的金属不一定能将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
13．[2017某爱知中学第六次月考]为探究Fe、Al、Ag、Cu四种金属的活动性顺序，某研究小组进行了如图1探究。
请你一起参与探究。
【导学号88614269】
第13题图1
【猜想假设】为了得到四种金属的活动性顺序，甲、乙、丙三位同学对C中物质作出如下实验设计：
甲方案 C是Cu丝和AgNO3溶液
乙方案 C是Cu丝和Al2（SO4）3溶液
丙方案 C是Fe丝和AgNO3溶液
【观察交流】
（1）实验A中将形状、大小相同的铝片、铁片插入稀H2SO4中，观察到铝丝表面生成气泡快、铁丝表面生成气泡慢，说明金属活动性Al＞Fe，写出其中任意一个反应的化学方程式__________________________________。
（2）实验B中观察到的现象是______________________________，
说明金属活动性Fe＞Cu。
【实验探究】
甲
乙
丙
实验
过程
实验
现象
红色金属表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色变成蓝色
无现象
铁丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色变为浅绿色
实验
结论
金属活动性：
______
金属活动性：
Al＞Cu
金属活动性：
Fe＞Ag
通过以上实验交流，甲方案正确，而且实验简单、现象明显。
【得到结论】完成以上实验后，你得到的四种金属的活动性顺序是____________________。
【拓展应用】
（1）若只有一只盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序（能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完），也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。
金属丝的插入顺序为____________。
（2）在探究铁制品锈蚀的条件时，如图2所示。
只有②中铁钉生锈，可以得到铁钉生锈的条件是________________________________。
第13题图2
14．[2017某工大附中第一次适应性训练]第五套人民币1元硬币采用了钢芯镀镍（Ni）材质。
某化学学习小组对镍的部分化学性质进行了探究。
【提出问题】镍、铁、铜的活动性由强到弱的顺序是怎样的？
【设计实验并验证】
第14题图
（1）实验前需将金属丝打磨，目的是__________________________。
（2）甲中，银白色铁丝表面有黑色固体生成，写出该反应的化学方程式______________________________________。
（3）乙实验中溶液颜色的变化情况是__________________________。
（4）丁同学把镍丝放入稀盐酸中，发现有气泡产生。
【实验结论】三种金属活动性由强到弱的顺序是______________________。
【反思与拓展】
（1）若采用丙实验方案也可得出相同结论，则金属C是______________。
（2）实验后，甲、乙、丙的废液倒在了一起，废液中一定含有的阳离子是____________________。
15．[2017某西大附中一模]同学们通过实验来验证Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序，实验室提供的药品有：
Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、Fe（NO3）2溶液、稀硫酸、铜丝、铁丝、银丝、铝丝。
Ⅰ.小华同学设计并完成了如下实验：
①把铁丝插入装有稀硫酸的试管中；
②把铜丝插入装有稀硫酸的试管中；
③把银丝插入装有稀硫酸的试管中；
④把铜丝插入装有AgNO3溶液的试管中。
你认为小华所做的实验________（填序号）是多余的。
①中的化学方程式是____________________________________。
Ⅱ.小贝只选用了上述药品中的三种，通过两步实验，也达到了实验目的。
他选用的三种药品是______________________（写出一种药品组合即可）。
Ⅲ.实验后，大家又对金属与盐溶液反应后的溶质与固体成分产生了好奇，他们分别取一定量的铝丝放入到盛有Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液的烧杯中，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液。
【提出问题】滤液中所含溶质是什么？
【猜想假设】同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想：
猜想一：
只有Al（NO3）3；
猜想二：
Cu（NO3）2、Al（NO3）3
猜想三：
AgNO3、Al（NO3）3；
猜想四：
Cu（NO3）2、AgNO3、Al（NO3）3。
经讨论，大家一致认为其中猜想________不正确。
【设计实验】同学们分别对所得滤液或滤渣按照如下方案进行了验证。
小贝组：
向所得滤渣中滴加稀盐酸，若观察到有气泡产生，则猜想________成立。
小华组：
将铜丝插入所得滤液，若观察到____________________________，即可证明猜想四成立。
16．[2017衡阳]实验室有一瓶标签腐蚀的溶液A（如图），某组同学将碳酸钠溶液与样品反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液，同学们进行了一系列的探究。
第16题图
探究一 A溶液中溶质是什么？
【提出猜想】①CaCl2，②______________。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量A溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液
________
猜想①正确
碳酸钠与其反应的化学方程式为______________________。
探究二 过滤后的滤液中会有哪些溶质？
【提出猜想】小明的猜想：
NaCl、CaCl2；小红的猜想：
NaCl；
你的猜想：
________________________
【设计实验】请设计对“你的猜想”实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
__________________
__________
你的猜想
正确
【思维拓展】为防止标签被腐蚀，倾倒液体时应注意：
______________________。
17．[2017重庆A]某化学兴趣小组为了探究氢气的实验室制法，进行了一系列实验探索。
（1）小组用锌和稀盐酸反应制取氢气，该反应的化学方程式为____________________________。
（2）为了加快锌与稀盐酸的反应速率，老师提示了可向反应物中加入少量硫酸铜固体。
为了弄明白速率加快的原因，小组同学提出了以下猜想。
猜想一：
起促进作用的是硫酸根离子
猜想二：
起
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