初三化学实验探究题汇总总复习.docx
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初三化学实验探究题汇总总复习
实验探究题
┃题型特点┃
探究性试题已成为各地中考必考的一种题型，考查的形式主要以科学探究中的某几个环节为主。
探究性试题具有如下特点：
（1）探究要素多少不一；
（2）命题材料丰富多样；（3）命题信息新旧皆可；（4）考查方式多种多样。
解答实验探究题要注意以下几点：
（1）明确实验内容（目的）、思维要严密、猜想和假设要有理有据、依据题给信息或上下文进行分析推理和验证，并能根据自己所学的化学知识和经验对问题作出有意义的猜想，再根据题给条件，进行实验探究；
（2）回答问题要直接，不要转弯抹角；（3）语言表述要有逻辑性，要体现出因果关系，回答要环环相扣。
类型一气体制备、仪器的应用
类型二物质组成的探究
例2[2014•龙东]实验室常用的干燥剂“碱石灰”是氧化钙和固体氢氧化钠的混合物，易与空气中的水蒸气和二氧化碳反应而变质。
某同学对一瓶久置的碱石灰进行了如下探究。
[猜想与假设]
猜想一：
没有变质，只含有氧化钙和氢氧化钠；
猜想二：
部分变质；
猜想三：
完全变质，含有____________________________和______________________。
则氢氧化钠变质反应的化学方程式是。
[进行实验]实验如图ZT7－4所示：
[解释与结论]
由操作②的现象判断：
猜想三__________（填“成立”或“不成立”）；由操作⑤⑥的现象判断滤液中含有____________，由此判断猜想一不成立，得出结论。
[反思与评价]
实验室中碱石灰应该______________保存。
[答案][猜想与假设]CaCO3（或碳酸钙） Na2CO3（或碳酸钠） 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O[解释与结论]不成立 Na2CO3
[反思与评价]密封
[解析][猜想与假设]首先要明确碱石灰变质的生成物。
氧化钙与水反应生成氢氧化钙，生成的氢氧化钙再与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙而完全变质；氢氧化钠直接与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠变质。
因此完全变质后固体含有碳酸钙和碳酸钠。
[解释与结论]要充分思考操作流程提供的信息。
根据“样品加水，试管外壁发热”推知，样品中一定含有氧化钙（氧化钙与水反应放出大量热），进而推出猜想三不成立；过滤后向滤液中加稀盐酸冒出气泡，说明滤液中含有可溶性碳酸盐，进而说明滤液中含有碳酸钠，从而推知猜想一不成立，可见碱石灰样品是部分变质。
[反思评价]要注意从药品保存角度分析解答，凡是具有挥发性、易潮解或能与空气成分发生反应的物质都要密封保存。
类型三设计探究方案
例3[2014•绥化]2014•绥化牙膏摩擦剂的类型很多，如CaCO3、SiO2或它们的混合物。
某兴趣小组对牙膏摩擦剂的成分进行了如下探究。
[提出问题1]某品牌牙膏中是否含有CaCO3?
[查阅资料]二氧化硅不与稀盐酸反应。
[实验方案]
（1）取少量牙膏于试管中，加入适量的稀盐酸，出现气泡，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明摩擦剂中含有____________（填离子符号）。
（2）取实验
（1）中的溶液，加入碳酸钾溶液，生成白色沉淀，请写出该反应的化学方程式：
____________________________。
[提出问题2]该牙膏中CaCO3的质量分数是多少？
[实验装置]
[实验步骤]
（1）按图ZT7－5连接好装置后，发现一处明显的错误，改正为__________________________________________。
（2）重新连接好装置，并______________________________
__________________________________________________。
（3）在B装置中加入牙膏样品8g。
（4）____________K1，____________K2（以上均填“打开”或“关闭”），向牙膏样品中滴入10%的盐酸，至B中无气泡产生时，停止滴加盐酸。
（5）________________________________，至C中不再产生沉淀。
（6）将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量。
实验数据如图ZT7－6（已知此品牌牙膏中的其他成分不与盐酸反应，装置内试剂均足量）所示：
[实验分析及数据处理]
（1）若没有A装置，则测定结果将________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（2）D装置的作用是____________________________________
____________________________________。
（3）据上面数据，计算该牙膏样品中碳酸钙的质量分数是_____。
[答案][实验方案]
（1）CO2－3
（2）CaCl2＋K2CO3===CaCO3↓＋2KCl
[实验步骤]
（1）C装置中，气体应该从长导管进，短导管出
（2）检查装置气密性 （4）关闭 打开 （5）关闭K2，打开K1，缓缓鼓入空气
[实验分析及数据处理]
（1）偏大
（2）防止空气中的二氧化碳进入C装置（或吸收空气中的二氧化碳）
（3）25%
[解析][实验方案]
（1）要充分考虑到碳酸盐能与稀盐酸反应生成气体，并用澄清石灰水检验生成的气体是否为二氧化碳。
根据生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可判断摩擦剂中必有CO2－3。
（2）碳酸钙与适量稀盐酸反应后的溶液中溶质是CaCl2，它能与碳酸钾溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾。
[实验步骤]
（1）分析题给实验装置，进行除杂和反应是为了保证反应物充分接触及便于气体导出，气体进入广口瓶的顺序应遵循长导管进气，短导管出气，故C装置有明显错误，改正方法是气体应该从长导管进，短导管出。
（2）凡是做有气体生成或气体参加的实验，实验前都要检查装置气密性。
（4）为了防止生成的二氧化碳从左侧装置逸出，滴加稀盐酸前应关闭K1，打开K2。
[实验方案]（5）反应结束后为保证B装置中的二氧化碳完全被吸收，应关闭K2，打开K1，并缓缓鼓入空气，将B装置中的二氧化碳排进C装置中，直到C中不再产生沉淀为止。
[实验分析及数据处理]A装置的作用是除去空气的CO2，避免实验结果测定不准，如果没有A装置，会导致空气中的二氧化碳进入C装置，使测定结果偏大。
同理，D装置的作用与A装置相同，是防止外界空气中的二氧化碳进入C装置。
由“白色沉淀3.94g”结合C装置中发生的反应推知，白色沉淀是CO2和Ba（OH）2反应生成的BaCO3沉淀，进而求出参加反应的CO2的质量为0.88g，最后根据CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，计算参加反应的碳酸钙的质量为2g，故牙膏样品中碳酸钙的质量分数为
2g/8g×100%＝25%。
┃自主训练┃
1．[2014•广州]通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是（ ）
实验操作
现象
结论
A
向收集满CO2的软塑料瓶中加入约
体积的NaCl溶液，旋紧瓶盖，振荡
塑料瓶变瘪
CO2能与NaCl反应
B
50℃时，将17gKCl固体加入50g蒸馏水中，完全溶解后缓慢降温
降温至20℃时开始有晶体析出
20℃时，KCl的溶解度为17g
C
将白磷浸没在热水中，再向热水中的白磷通氧气
通氧气前白磷不燃烧，通氧气后白磷燃烧
氧气是燃烧需要的条件之一
D
点燃从导管放出的某气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯
烧杯内壁有无色液滴产生
该气体是CH4
[解析]热水中的白磷通氧气前不燃烧，通氧气后燃烧，说明燃烧的条件之一是与氧气接触。
2．某兴趣小组设计实验探究碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应过程中的吸、放热情况。
操作步骤为：
①向试剂1中加入试剂2，搅拌、测温；②静置、测温；③再加入试剂3，搅拌、测温、记录。
得到了如下数据：
试剂1
试剂2温度/℃
溶解后温度/℃
静置后温度/℃
试剂3温度/℃
混合后温度/℃
0.5g
Na2CO3
10mLH2O
20．0
23.3
20.0
10mLHCl
（20%）20．0
23.7
0.5g
NaHCO3
10mLH2O
20．0
18.5
20.0
10mLHCl
（20%）20．0
20.8
则下列说法中，错误的是（ ）
A．Na2CO3在溶于水的过程中放出热量
B．NaHCO3在溶于水的过程中吸收热量
C．其他条件相同时，碳酸氢钠溶液与盐酸混合过程中放出的热量更多
D．实验中，若同一列试剂的温度及所取的量不同，则实验结论的可信度降低
3．[2014•鄂州]化学兴趣小组的同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。
对于该溶液是否变质，小组内小明同学认为有两种可能：
猜想1：
该溶液没有变质。
猜想2：
该溶液全部变质。
（1）小组同学讨论后认为还有一种可能，请你补充出猜想3：
__________________。
（2）为了验证猜想3，小红同学设计了如下实验方案，请你帮他完成实验报告的填写。
（3）探究启示：
氢氧化钠必须__________保存。
[答案]
（1）该溶液部分变质
（2）向其中滴加过量的CaCl2（或BaCl2）溶液
（3）密封
4．化学兴趣小组设计的创新实验是“火龙生字”。
在成果展示现场，某同学用硝酸钾的热饱和溶液先在白纸上书写“火”字，晾干后白纸上出现硝酸钾晶体。
用带火星的木条接触硝酸钾晶体，就会观察到白纸上写过字的地方燃烧并迅速蔓延，留下“火”字的黑色痕迹。
在场的同学对此产生了浓厚的兴趣，并进行了如下研究：
[提出问题]为什么附有硝酸钾的白纸更容易燃烧？
[查阅资料]硝酸钾受热易分解，生成亚硝酸钾（KNO2）和一种常见的气体单质。
[猜想与假设]对于生成的是什么气体，四位同学有如下猜测：
甲同学认为是二氧化氮；
乙同学认为是氮气；
丙同学认为是氧气；
丁同学认为是氢气。
丙同学指出不可能是二氧化氮、氢气，理由是__________________，_________________________。
[进行实验]四位同学设计了实验对同学丙的猜想进行了验证，他们的操作方法是___________________________________
____________________________________________________，
观察到的现象是________________________，说明丙同学的猜想正确。
硝酸钾分解的化学方程式是_________________________________________。
[解释与结论]白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是
________________________________________________________________________。
[反思与评价]为什么要用“硝酸钾的热饱和溶液”书写文字？
已知硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表：
温度/℃
20
40
60
80
100
溶解度/g
31.8
63.9
110
169
246
你对上述问题的解释是________________________________
____________________________________________________。
[答案]二氧化氮不是单质 硝酸钾中不含氢元素将少量硝酸钾晶体放入试管中加热，把带火星的木条伸入试管中带火星的木条复燃
硝酸钾晶体受热生成氧气，使得写过字的白纸附近氧气浓度增加
硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大，用热饱和溶液能使白纸附着较多的硝酸钾
5．小敏和小玉在实验室用盐酸和石灰石反应，分别用图ZT7－7所示甲、乙装置（气密性均良好）进行二氧化碳的制取及性质实验，但均未发现澄清石灰水变浑浊。
针对此现象，同学们提出了自己的想法。
小敏同学实验时澄清石灰水未变浑浊的原因是
____________________________________________________。
[提出问题]小玉同学实验时澄清石灰水为什么没有变浑浊呢？
[作出猜想]猜想一：
澄清石灰水变质了。
猜想二：
反应产生的气体除了有二氧化碳外，还有氯化氢。
[查阅资料]氯化氢气体溶于水形成盐酸。
[实验探究]
同学们经过讨论发现，用丙装置在A、B中均加入实验Ⅱ所用试剂即可同时完成上述两个猜想的探究，其中B装置所起的作用是_______________________________________。
如果看到_____________________________________________现象，则两个猜想都成立。
[实验反思]由实验可知，小玉同学实验时可能错误使用了一种药品，她使用的药品是____________。
[答案]产生的气体从长颈漏斗中逸出
硝酸银溶液有白色沉淀产生
检验氯化氢气体是否除尽A中有白色沉淀产生，B、C中无变化的
浓盐酸
6．[2014•随州]实验室中的药品一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。
某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠（Na2O2）固体的成分进行探究。
[查阅资料]
（1）Na2O2的化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应，相关反应的化学方程式为：
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2↑。
（2）CaCl2溶液为中性
[猜想]Ⅰ.固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物。
Ⅱ.固体为NaOH和Na2CO3的混合物。
Ⅲ.固体为NaOH。
Ⅳ.固体为Na2CO3。
[反思评价]
（1）实验操作②中反应的化学方程式为
__________________________________________________。
（2）实验操作②中“滴加CaCl2溶液至过量”的目的是
__________________________________________________。
[答案]取少量②的溶液于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液，振荡
无明显现象（或无气泡产生）产生白色沉淀酚酞溶液变红
Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl
除去溶液中的Na2CO3，防止干扰NaOH的鉴定
[解析][实验探究]①根据实验结论，可推知现象为无气泡冒出或无明显现象，因为Na2O2与水反应能生成氧气，如果没有气体生成，说明猜想I不成立；②根据碳酸钠能与氯化钙反应生成白色碳酸钙沉淀，滴加氯化钙出现白色沉淀说明有Na2CO3存在；③证明NaOH的存在，需要检验操作②反应后溶液的酸碱性即可，具体方法是取少量②的溶液于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液，振荡，酚酞溶液变红。
为了避免对NaOH的验证产生干扰，滴加过量的氯化钙除尽Na2CO3（因为Na2CO3的水溶液也呈碱性）。
7．[2014•山西]同学们在初中化学实验室中，发现一瓶如图ZT7－8所示的久置的瓶口有白色固体、瓶塞丢失的无色溶液。
已知原溶液可能是NaCl、NaOH或Na2CO3三种溶液中的一种，为确定溶液成分，同学们进行了如下探究：
（1）小张同学取待测液测得pH＝10，他得出的关于溶液成分的结论是_______________________________。
他取少量待测液于试管中，加入过量稀盐酸，看到____________________，由此小张同学认为，溶液为Na2CO3溶液。
（2）小李同学对小张同学的结论提出疑问，又进行了以下实验：
取少量待测液于试管中，加入过量的CaCl2溶液，生成白色沉淀，该反应的化学方程式为
_______________________________________________，静置，_____________________________________________（写出还需进行的操作及现象）。
通过实验，小李认为小张的结论正确。
二位同学给试剂瓶贴一新标签：
Na2CO3。
（3）实验结束后，同学们通过讨论认为试剂瓶原标签可能不是Na2CO3，你认为他们的理由是
____________________________________________________。
该溶液一定不是NaCl溶液冒气泡（或产生气体）CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl
滴加几滴无色酚酞溶液，无色酚酞溶液不变色 氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠
8．[2014•烟台]科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”“释放CO2”，实现碳循环（如图ZT7－9所示）。
某化学小组的同学对此非常感兴趣，在老师的指导下，设计如图ZT7－10所示的装置探究上述设想的反应原理是否可行。
（1）能证明装置A“释放CO2”的现象是___________________。
（2）装置B在实验结束撤掉酒精喷灯时的作用是。
（3）上述反应结束后，小组同学对D中固体的成分进行探究，以证明是否“捕捉”到CO2。
[猜想与假设]
D中的固体可能为：
Ⅰ.只有氧化钙；Ⅱ.氧化钙与碳酸钙；Ⅲ.只有碳酸钙。
[进行实验]
①甲同学从D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Ⅲ成立。
乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立，其理由是_______________________________________________
____________________________________。
②乙同学从D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、酚酞溶液和稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立，请完成他的实验报告。
（4）通过以上探究，小组同学认为科学家的设想在反应原理上是可行的。
该设想的优点有__________（填字母序号）。
A．原料易得
B．充分利用太阳能
C．释放出的CO2可作为资源加以利用
【答案】C中的澄清石灰水变浑浊防止石灰水倒吸入装置A中热的试管内（炸裂试管
氧化钙与水反应生成的氢氧化钙微溶于水，也可能出现白色不溶物
即使有碳酸钙，加入的少量稀盐酸先与氢氧化钙反应，也不会出现气泡
取少量D中固体加入试管中，加水振荡，滴加无色酚酞溶液；再向试管中加入足量的稀盐酸
ABC
9．[2013•河北]乙炔（C2H2）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。
乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC2）与水反应生成，同时生成一种白色固体。
[提出问题]白色固体是什么物质？
[作出猜想]小明经过思考认为有以下几种可能：
猜想一：
CaO；猜想二：
____________________；
猜想三：
Ca（OH）2。
他的依据是__________________________________________
______________________________________________。
[交流反思]经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。
否定猜想一的理由是_____________________________________。
[进行实验]
（1）取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，没有观察到______________，证明猜想二不成立。
（2）取少量白色固体加入水中，取上层清液，
____________________有白色沉淀出现，证明猜想三成立。
该反应的化学方程式为____________________________________
_____________________________________________________。
结论：
白色固体是Ca（OH）2。
[拓展应用]已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小。
实验室欲制取并收集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是________（选填装置序号）。
10．[2014•南京]某兴趣小组对物质的性质和成分进行相关探究。
（1）常见金属活动性顺序如下，填写相应的元素符号：
某同学用硫酸铜溶液把“铁刀变成铜刀”，其反应的化学方程式为____________________________，该反应的基本反应类型为__________。
（2）兴趣小组同学用氧化铜与足量的碳粉利用图ZT7－12所示的装置进行实验，对生成气体的成分进行探究。
[提出问题]生成的气体中是否含有一氧化碳？
[实验与讨论]
①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间。
②关闭K，加热至一定温度使之反应，用气囊收集气体样品。
③除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，图ZT7－13所示装置中最为合理的是__________。
[实验求证]
将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图ZT7－12所示的装置进行实验，A中的固体应选用____________________，B中溶液为澄清石灰水，若A中黑色固体出现了红色，B中澄清石灰水____________，可说明气体样品中含有一氧化碳。
[实验反思]
碳粉还原氧化铜的实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比________（填“大于”“等于”或“小于”）3∶8。
11．[2014•达州]2014年化学实验操作考试中，有一题目是鉴别澄清石灰水和氢氧化钠溶液。
请你参与探究：
[提出问题]如何鉴别这两种无色溶液？
[实验方案]小琪等几位同学进行了如图ZT7－14所示的实验。
请你回答下列问题。
（1）C组实验中反应的化学方程式为
___________________________________________________。
（2）其中不能达到实验目的是__________（填字母）。
（3）D组实验中变浑浊的原溶液是
_____________________________________________________。
[继续探究]实验结束后，小琪同学将A、B、C、D四组试管中的物质全部倒入同一个干净的烧杯中，充分反应后，得到无色澄清透明的溶液，对该溶液的成分又进行了探究。
[提出问题]该溶液中除水、酚酞外还含有哪些物质？
[查阅资料]氯化钙溶液呈中性。
[猜想与假设]
Ⅰ.______________；
Ⅱ.NaCl、CaCl2、HCl；
Ⅲ.NaCl、CaCl2、NaOH。
[反思与拓展]①上述猜想与假设中只有一个不成立，它是_____（填序号），理由是__________________________________
___________________________________________________。
②根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中可能有的物质是否存在，下列哪些物质单独使用不能完成该实验______________（填字母）。
a．pH试纸 b．硝酸银溶液 c．紫色石
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