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解读实验探究题
实验探究题是中考必考题型之一，考查知识点主要以金属、酸碱盐知识的实验探究为主，结合对实验装置的设计与评价。选取的内容往往来源于教材的实验，从新的视角对课本的基础实验进行深层次的探究，强调实验过程与方法、实验方案设计、实验现象预测、逻辑推理等高阶思维的考查，综合性较强，区分度好。在备考中应注重对初中化学知识“大串联”，对零零碎碎的知识整理，由“点”到“线”形成知识“面”，要深挖教材中的实验，综合运用知识，回看教材中的各个简单实验。
一、物质元素组成的探究
根据反应前后元素种类、质量不变，通过验证生成物成分，从而反推反应物的组成元素。
常检验碳、氢元素，一般碳元素转化为二氧化碳（装置中用碱溶液或碱石灰吸收，看质量增加）；氢元素转化为水（用浓硫酸或碱石灰吸收，看质量增加），通过连续性装置的检验、吸收混合气体的方式进行验证。
例1．（2024九下·汕头开学考）熔喷布是生产口罩的主要材料。化学兴趣小组的同学欲探究熔喷布的组成元素，进行了如下图所示实验。
【提出问题】熔喷布是由什么元素组成的？
【查阅资料】①无水硫酸铜遇水会变为蓝色；
②熔喷布易燃，只可能由碳、氢、氧元素中的一种或多种组成。
【实验装置】
（1）【实验操作】①检查装置的气密性：
②按图连接装置；
③点燃酒精灯，观察实验现象：
④装入相关试剂后，通入一段时间干燥的O2.
上述部分实验操作的顺序为　 　（填序号，每种操作只选一次）。
（2）【实验分析】
装置B中观察到　 　，证明生成了水。
（3）装置C中澄清石灰水变浑浊，证明生成了　 　，发生反应的化学方程式　 　.
（4）尾气中检测不到　 　，说明样品充分燃烧。
（5）【得出结论】由上述实验可知，熔喷布中一定含有的元素是　 　.
（6）【讨论交流】装置B和装置C　 　（选填“能”或“不能”）调换位置，理由是　 　.
1. ．（2023·虎门模拟）甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，我国是全球最主要的生产国，实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验：
（1）【提出猜想】甜叶菊苷由什么元素组成？
【进行实验】小晴取适量的甜叶菊苷按如图进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。
写出澄清石灰水变浑浊的方程式：　 　。
（2）【讨论交流】
其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是　 　。经改进试验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢元素。
（3）【继续探究】为了进步确定其元素组成。利用如图进行实验。(氢氧化钠固体和浓硫酸均可吸收水蒸气)
实验前要通一会儿氮气，目的是　 　。
（4）A装置中发生反应的化学方程式为　 　。
（5）C装置中氧化铜的作用是：　 　。
（6）【数据记录】4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7g，E装置增重8.36g。(产物被完全吸收)
【分析与讨论】
数据分析：4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为　 　g，由此可以确定甜叶菊苷是由碳、氢、氧元素组成。
（7）本研究利用的原理是　 　，若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是　 　。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
2．（2023九上·南宁月考）蔗糖是生活中常见的一种物质，化学兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。
【提出猜想】小组同学认为：绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。
【查阅资料】蔗糖隔绝空气受热时可发生分解反应。兴趣小组成员设计并进行了下述两种不同实验方案：
（1）【方案一】小组同学将蔗糖放在氧气中燃烧，检验生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是 　 　。
（2）【方案二】用如图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。
实验时观察到干冷的小烧杯内壁有 　 　，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。
（3）玻璃管中残留有黑色固体，小组同学猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行验证。实验过程和现象如表：
实验过程 实验现象 实验结论
小烧杯中加入足量的澄清石灰水，往玻璃管中通入 　 　，点燃酒精灯加热。 玻璃管中黑色固体燃烧，烧杯内的 　 　。 黑色固体是单质碳
（4）写出上述实验过程中烧杯内反应的化学方程式 　 　。
（5）【实验结论】蔗糖是由 　 　元素组成的。
（6）【拓展交流】方案二中先通入一会儿氮气的目的是 　 　。
3．（2023·太原模拟）蔗糖是重要的食品和调味品，普遍存在于植物的叶、花、茎、种子及果实中，某班同学欲探究蔗糖的元素组成：
【提出问题】：蔗糖由什么元素组成
【进行实验】：取少量蔗糖放在燃烧匙中在酒精上加热(如图1)，并分别将干冷的烧杯线和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。
【讨论交流】：其他同学认为小睛的实验设计不严谨，原因是 　 　 。
【改进实验】：小睛利用图2装置对干燥的蔗糖粉末进行分析，请补全实验步骤：
步骤1：先用酒精灯在玻璃管内铜丝处加热，充分反应；
步骤2：再将酒精灯移至蔗糖处进行加热。充分反应后，观察到玻璃管内壁有水珠出现，蔗糖粉末变黑；
步骤3：待玻璃管冷却后，取出黑色粉末，在氧气流中灼烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 同时反复推拉注射器活塞 ；
步骤1可以观察到现象　 　；
【实验分析】：蔗糖中一定含有　 　元素；
【实验反思】：小晴查阅资料，了解到葡萄糖也是一种白色粉末，其化学式为 物理、化学性质均与蔗糖相似。若利用该装置进行对比实验，能否鉴别蔗糖和葡萄糖 若能，请说明原因；若不能，说明原因并简述进一步鉴别的实验原理　 。
二、物质组成成分的探究
根据给定信息，如颜色、物质（或离子）共存情况、破损标签上信息（如元素种类、原子团、角标、浓度等），进行合理假设物质或组成。再根据物质的颜色、溶解性、化学性质等验证物质组成。
例2 ．化学兴趣小组在实验室发现了一瓶标签受到腐蚀（如图所示），他们对此产生了兴趣进行如下实验探究．
【提出问题】这瓶溶液究竟是什么？
经过询问实验老师平时的药品保管得知，这瓶无色溶液应该是碳酸钠、氢氧化钠．氯化钠中的某一种．为了确定该药品，他们首先进行了理论分析：（除最后一小题外用化学用语作答）
（1）小明提出，根据元素种类，他认为不可能是　 　
（2）小英提出，根据观察标签结合化学式的书写，她认为不可能是　 　．
实验操作 实验现象
取少量样品于试管中，慢慢滴加一种溶液，静置一段时间，滤去上层清液，向沉淀中继续滴加稀盐酸 先出现白色沉淀，后产生大量气泡
（3）【实验结论】
该瓶无色溶液是　 　．生成白色沉淀过程的化学方程式是　 　．产生的气体是　 　．
（4）【实验反思】
小强认为上述设计实验还可简化，仍能达到目的．小强的实验操作是　 　．
1．微信公众号“胜哥课程”号主“胜哥”欲对石灰石样品进行探究，在烧杯中加入含CaCO3质量分数为80%的石灰石样品25g，然后逐滴加入稀盐酸，烧杯中石灰石样品的质量与滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示（假设石灰石中的杂质不反应，也不溶于水）。请根据题意回答下列问题。
（1）人体缺钙会得骨质疏松症，CaCO3常作补钙剂，这里的“钙”是指钙　 　（填“元素”“单质”“原子”之一）该石灰石样品中CaCO3的质量为　 　。
（2）实验过程中观察到的一项明显现象为　 　。
（3）当滴入稀盐酸73g（即图中A点）时，烧杯中溶液里的溶质是　 　（写化学式）。
（4）当滴入稀盐酸146g（即图中B点）时，试通过计算求此时烧杯中所得不饱和溶液的质量　 　（计算结果精确到0.1g）。
2．（2023九上·綦江期中）为探究铁在氧气中燃烧后所得黑色固体的成分，化学兴趣小组设计以下实验。
【查阅资料】①铁的氧化物主要有（黑色）、（红棕色）、FeO（黑色）；②FeO极易与氧气反应转化为；③铁能与稀盐酸反应生成氢气；
（1）【资料分析】由资料推知，铁燃烧后黑色固体的成分中　 　（填“有”或“没有”）FeO，铁在氧气中燃烧的化学符号表达式为　 　。
（2）【进行实验】点燃铁丝前须铁丝绕成螺旋状，其目的是　 　。
将铁燃烧后的黑色物质冷却并碾碎，装入试管，加入足量的稀盐酸，观察到　 　现象，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中含有铁。
（3）【拓展延伸】化学小组对铁燃烧产物不含的原因进行分析。经查阅得到右边数据。由此推测，铁在氧气里燃烧时达到的温度（T）范围是　 　，此时已分解。
Fe
分解温度/℃ 1538 1400 　
熔点/℃ 　 　 1535
在高温时会分解成和一种常见的气体，写出该反应的化学符号表达式　 　。
3．菱铁矿主要成分是碳酸亚铁（FeCO3），是一种分布广泛的矿物。“胜哥”对碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分进行了如下探究。
（涉及知识）① FeCO3在空气中加热生成铁的氧化物和二氧化碳。
②FeO是一种黑色粉末，在空气中加热，能迅速被氧化成四氧化三铁。Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铁和水。Fe3O4能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。
③酸性条件下，FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色。向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色。
（猜想与假设）
猜想1：固体成分是Fe2O3 猜想2：固体成分是Fe3O4 猜想3：固体成分是FeO
（进行实验）
利用如图装置进行实验（加热和固定装置已略去，装置气密性良好）。
打开弹簧夹K，通入氧气，加热FeCO3。当瓶中产生的沉淀不再增加时，停止加热，继续通入氧气至玻璃管冷却。取玻璃管里的少量固体于试管中，滴加过量盐酸，微热，固体完全溶解。将所得溶液分成甲、乙两份进行实验。
实验编号 实验步骤 实验现象
a 向甲溶液中滴加KSCN溶液 溶液变红色
b 向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液 高锰酸钾溶液的紫红色不消失
（1）（解释与结论）
在实验前就可以判断猜想　 　（填“1”“2”或“3”）不成立，因为　 　。
（2）实验 b 的目的是　 　，由实验a、b的现象可知，猜想　 　（填“1”“2”或“3”）成立，则FeCO3与氧气在加热时反应的化学方程式为　 　。
（3）“胜哥”思考后，觉得不做实验a也能得出相同的结论，理由是　 　。
（4）（拓展与应用）
氧化铁是铁锈的主要成分，写出用盐酸除铁锈的化学方程式　 　。
三、反应后成分的探究
反应后成分的猜想：一定含有生成物，可能含有反应物之一，不可能同时含有两种反应物。
所以验证反应后成分验证反应物之一是否存在即可。验证时应避免生成物对反应物的影响。
例3．（2023·淄博）兴趣小组的同学为探究酸和碱的化学性质进行了如下两组实验：
Ⅰ组：①向盛有氧化铁的试管中滴入少量稀盐酸
②向盛有镁条的试管中滴入少量稀盐酸
③向盛有氯化钡溶液的试管中滴入少量稀盐酸
Ⅱ组：④向盛有氯化铜溶液的试管中滴入氢氧化钠溶液
⑤向盛有稀盐酸的试管中滴入少量氢氧化钠溶液。
⑥向盛有碳酸钠溶液的试管中滴入少量氢氧化钠溶液
回答下列问题。
（1）Ⅰ组实验中，没有发生化学反应的是 　 　（填序号）；写出Ⅰ组实验中发生反应的化学方程式 　 　。
（2）Ⅱ组实验中，实验④发生反应的化学方程式为 　 　；实验⑤中稀盐酸和氢氧化钠溶液反应无明显现象，为证明二者之间发生化学反应，实验小组同学将滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中，观察到 　 　，说明二者发生化学反应。
（3）Ⅱ组实验结束后，实验小组将实验④试管中的上层清液、实验⑤和实验⑥试管中的溶液倒入大烧杯中，观察到溶液呈无色，同时有气泡冒出，反应的化学方程式为 　 　；反应结束后，经测定溶液的pH＝4，最后所得溶液中溶质的成分为 　 　。
1．（2024九下·榕江月考）用图甲装置进行实验，先后将溶液快速全部推入，测得一段时间内压强变化如图乙所示。
（1）先推入的溶液是　 　，原因是　 　。
（2）bc段压强不变，原因是　 　，b点时，三颈烧瓶内溶液的溶质可能为　 　。
（3）装置甲实验过程中可证明CO2与NaOH反应的实验现象是　 　。
（4）cd段压强变大，用化学方程式解释：　 　。
2．（2024九下·南宁开学考）为了学习金属的性质，某小组同学进行了一系列的学习。探究活动如下：
（1）【活动】查阅资料：《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤从架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。”
鼓入足量空气的目的是　 　，从而提高炉温。
（2）【活动Ⅱ】实验探究：
为验证银、铁、铜三种金属的活动性，小明设计了如图实验（金属都过量）：
试管C中发生反应的化学方程式为　 　。
（3）上述实验中能证明铁、铜的活动性强弱的现象是　 　。
（4）【活动Ⅲ】回收金属：同学们将四个试管中的废物倒入同一个烧杯中（如图所示），得到金属粉末M。同学们为提取出金属粉末M中的银，做了如下实验：
溶液X是　 　溶液，写出溶液Y中含有的一种溶质是　 　（写化学式）。
3．（2024九下·南宁开学考）汽水是人们喜爱的饮料之一，小明学习了化学后对制汽水产生了浓厚的兴趣，于是以“自制汽水的相关探究”为主题开展项目式学习。
自制汽水配方 食品级小苏打1.5g 食品级柠檬酸1.5g 白糖7g、 果汁适量、 500mL凉开水
（1）【任务一】认识配方成分
汽水的配方如图，小苏打的化学式为　 　。
（2）各取18.5mL的凉开水于3个玻璃杯中，分别加入各1.5g的小苏打和柠檬酸、白糖，用筷子搅拌，完全溶解后，蘸取待测液于pH试纸上，显色后马上与标准比色卡作对比，读数如下，显酸性的是　 　溶液。
成分 小苏打 柠檬酸 白糖
pH 8 2 7
（3）【任务二】配制汽水
准备500mL的塑料瓶，按以下步骤配制汽水。
①制汽水时，加入小苏打溶液后，旋紧瓶盖后摇匀，产生的现象是　 　。
②小明倒出自制的汽水，喝了一杯后会打隔，这说明气体在水中的溶解度与温度有关。
（4）【任务三】探究小苏打的热稳定性
小明按如图充分加热4.2g小苏打，观察到试管口有水雾，瓶内澄清石灰水变浑浊，说明小苏打热稳定性差，那它受热后生成固体是什么呢？
【作出猜想】
猜想I：氢氧化钠
猜想Ⅱ：　 　。
猜想Ⅲ：碳酸钠和氢氧化钠的混合物
（5）【设计方案】
步骤 实验操作 实验现象 实验结论
① 取少量加热后的固体样品于试管中，加入适量的蒸馏水，充分溶解，再滴加　 　溶液，振荡，静置。 产生白色沉淀 产物中含有碳酸钠。反应的化学方程式为　 　。
② 再取操作①静置后的上层清液于另一试管中，滴加无色酚酞溶液。 　 　。 产物不含氢氧化钠。
【实验结论】猜想Ⅱ正确。
四、物质性质及变化规律的探究
围绕常见的物质的性质或是类似的新物质的性质及变化规律，结合给定的情境，认真阅读给定信息和资料，从题目中主动学习和获取解题所需的知识，认真审题、合理推测。
例4．（2024九下·深圳开学考）H2、CO和CH4都具有可燃性，CO和H2还具有还原性，但CH4有没有还原性呢？于是化学社团的同学在老师的指导下进行如下实验(装置气密性良好，控制一定的温度)。
[查阅资料]①白色的无水硫酸铜遇水变成蓝色； CH4、CO2、 CO均不能与无水硫酸铜反应。
②CO能与银氨溶液反应产生银白色沉淀。
（1）点燃酒精灯前先通一会儿CH4， 其目的是　 　。
（2）①实验中装置A中的现象是固体粉末由黑色逐渐变成红色，实验结束后，取少量红色粉末于试管中并加入稀硫酸，则无明显现象。
②装置B的实验现象是　 　。
③装置C中澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为　 　。
（3）该实验装置的缺陷是没有尾气处理，为确认尾气是否对空气造成污染，可进行如下检测。
④将尾气通入盛有　 　溶液的试管中， 根据是否产生银白色沉淀确定对空气有无污染。
⑤由上述实验记录了如下数据，可得出尾气对空气　 　 (填 “有”或“无”)污染。
装置A中玻璃管(含药品)的质量 装置B的质量 装置C的质量
反应前 150g 152.6g 254.8g
反应后 143.6g 156.2g 259.2g
综上述，CH4具有还原性。CH4与氧化铜反应的化学方程式为　 　。
1．（2024九下·深圳开学考）明矾矿加工排出大量的矾浆(其中氧化铝Al2O3 可达50%等)，会造成大量有用成分流失和污染环境。以矾浆为原料生产Al(OH)3是矾浆综合利用的有效途径。AI(OH)3性质较稳定，无味无毒，可作阻燃剂，广泛应用于造纸、医药、化工等方面。下图是用矾浆制取Al(OH)3的工艺流程。请回答下列问题。
已知：①滤液1中硫酸铝[Al2(SO4)3]和部分水是矾浆中 的Al2O3与硫酸[H2SO4]反应生成的；滤液2中主要成分是Al2(SO4)3和水等。
②Al2(SO4)3和NaOH反应的产物与NaOH的量有关，当NaOH少量或恰好时生成Al(OH)3沉淀；当NaOH过量时生成可溶性的偏铝酸钠[NaAlO2]．
③Al(OH)3温度在200-300℃时就生成Al2O3和H2O。
（1）粉碎的目的是　 　 。
（2）操作Ⅰ和操作Ⅱ都是与初中化学操作　 　 ( 填写实验操作名称)的原理相同。
（3）写出Al2O3 与H2SO4反应的化学方程式为　 　。
（4）在滤液2中加入NaOH的量应该为　 　 (填 “少量"、“恰好” 或“过量”)。
（5）操作Ⅱ所得的Al(OH)3沉淀需经过水洗、干燥才能获得较纯净的Al(OH)3；但在干燥过程中温度需控制在200℃以下，其原因是(用化学方程式表示) 　 　， 此化学反应属于　 　反应． (填写化学反应基本类型)。
（6）利用矾浆制取Al(OH)3的优点是　 　 (写一条即可) 。
2．（2024九下·惠阳月考）蚊虫叮咬时，会分泌蚁酸。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。
[提出问题]蚁酸的成分是什么？它有什么性质？
[查阅资料]I．蚁酸的化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH
II．蚁酸隔绝空气并加热时会分解生成两种氧化物
（1）[实验探究]向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成　 　色，说明蚁酸显酸性。
（2）小芳同学根据蚁酸中含有　 　元素，推测出蚁酸在隔绝空气并加热分解时生成水。
（3）对它分解生成的另一种氧化物，小敏提出两种猜想：
猜想Ⅰ是CO2；
猜想Ⅱ是　 　；
他们按如图所示进行实验：先向装置中通入一会N2，再将蚁酸分解产生的气体通入其中。
①先通N2的目的是　 　；
②若装置A中无明显变化，则猜想Ⅰ　 　（填“成立”或“不成立”）；
③装置B的作用是　 　（用化学方程式表示）；
④装置D中的现象为　 　；
（4）[结论]甲酸受热能分解，反应的化学方程式是　 　；
（5）[讨论交流]从环保角度看，该装置存在的明显缺陷是　 　。
（6）[拓展延伸]小组同学利用蚁酸分解产生的气体，测定10g氧化铜样品（杂质不参与反应）中氧化铜的质量分数，在不同时刻测定C中固体的质量（如表）：
反应时间/min 2 4 6 8 10
固体质量/g 9.3 8.8 8.5 8.4 8.4
分析表中数据，完成以下问题：
①在称量质量过程中，必须把玻璃管两端封住，目的是　 　；
②样品中氧化铜的质量分数是　 　？
五、无明显现象反应的探究
为验证反应发生，结合反应特点从以下角度显化反应过程。
①验证反应物消耗或减少：结合反应物性质，如酸碱完全中和时，酸碱均完全不存在，可利用酸碱性质均消失加以验证。二氧化碳与氢氧化钠反应时，二氧化碳气体被消耗，密闭装置中压强会减小，通过气球变大或变小，U型管内液面上升或下降等现象说明气体的消耗，从而证明反应发生。
②验证有新物质生成：结合生成物的性质，如二氧化碳与水反应生成的碳酸能使石蕊变红；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，可利用碳酸钠不同于氢氧化钠的性质，如遇酸产生气泡、遇Ca2+产生白色沉淀加以验证。
③验证反应过程中能量、导电性等的变化：如氢氧化钠与盐酸反应放热，可测量温度变化验证反应发生。
例5 ．（2023·兴安盟）中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。某小组在实验室探究氢氧化钠和盐酸的反应。
（1）向盛有5mL氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞溶液，可观察到 　 　的现象。再向其中滴入稀盐酸，溶液变无色。
学生对于所加盐酸是否过量提出了疑问，于是对反应后溶液中溶质的成分作出猜想：猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、HCl。
（2）为了验证其猜想，同学们进行如下探究。
实验操作 实验现象 实验结论
取少量反应后的溶液，加入镁条 　 　 猜想二正确证明盐酸过量
（3）向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时，有同学触摸到试管外壁，感觉有温度变化。小组利用数字传感器得出反应时间与溶液温度变化的关系，如图所示。
同学们得出结论：稀盐酸和氢氧化钠反应过程中 　 　。
（4）查阅资料得知，在中和反应中溶液的导电性也发生变化。已知电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子数）成正比。
①P点溶液中单位体积内离子数 　 　N点（填“＞”“＜”或“＝”）。
②M点表示 　 　。
交流与反思：
a．中和反应发生的实质是 　 　。
b．中和反应可以从热量、酸碱性、产物、导电性等方面进行探究。
1．微信公众号“胜哥课程”号主“胜哥”对中和反应进行探究，请你思考：
（1）实验1．证明酸和碱反应有水生成。取变色硅胶(吸水后由蓝色变红色)、无水醋酸(一种酸，常温下为无色液体)和氢氧化钠固体进行图1所示的三个实验。
图1中①、②的实验目的是　 　。
（2）为了防止空气中的水分进入试管干扰试验，加入试剂后，迅速塞紧橡胶塞。
能证明酸和碱反应有水生成的现象是　 　。
（3）实验2．测量酸和碱反应过程中pH、温度的变化。取一定量的稀盐酸，逐滴匀速滴加NaOH溶液，用传感器实时获得溶液的pH、温度曲线如图2。由图2分析，酸和碱有发生反应的依据是　 　。
（4）通过实验测得：酸和碱的反应是　 　反应。(填“吸热”或“放热”)
（5）该实验若用氢氧化钠固体代替氢氧化钠溶液进行实验，　 　 (填“能”或“不能”)达到实验目的，这是因为　 　。
【答案】（1）证明无水醋酸和氢氧化钠不含有水，不能使硅胶变色
（2）试管③中的硅胶由蓝色变为红色，试管①、②中的硅胶不变色
（3）溶液的pH增大，在t时刻，溶液pH=7
（4）放热
（5）不能；氢氧化钠固体溶于水会放热
2．（2024九上·合川期末）某班同学用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验。
（1）甲同学在烧杯中加入5mLNaOH溶液，滴入几滴无色酚酞溶液，此时溶液呈　 　色，接着用滴管滴入一定量的稀硫酸，用玻璃棒搅拌，溶液变为无色，该反应的化学方程式为　 　。
（2）该班同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。
【猜想与假设】反应后溶液中的溶质是什么？
猜想一：只有Na2SO4；猜想二：　 　；猜想三：有Na2SO4和NaOH
以上猜想中，可以直接排除猜想三，理由　 　。
【实验探究】
为了验证另外两种猜想，该班同学设计如表实验方案：
实验操作 实验现象 实验结论
取少量反应后的溶液于试管中，向试管中滴入碳酸钠溶液 有气泡产生 猜想二成立
该反应的化学方程式为　 　。
【反思交流】实验结束后，废液处理方法正确的是　 　(填序号)。
A.倒入下水道 B.倒入废液缸 C.带出实验室
3．（2023·绵阳）氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象，它们是否发生了反应呢？某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量X溶液的烧杯中放置pH传感器和温度传感器，并滴入3滴酚酞试液，然后开启电磁搅拌器，从滴定管中逐滴加入Y溶液，计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
回答下列问题：
（1）烧杯中的X溶液是　 　，实验过程中烧杯内溶液的颜色变化：　 　。
（2）实验过程中发生反应的化学方程式是　 　。若使用的NaOH溶液已经变质，则实验时还可观察到烧杯中出现的现象是　 　。
（3）结合图像分析上述实验，下列说法正确的是____（填序号）。
A．a点溶液显碱性
B．加入10 mL Y溶液时恰好完全反应
C．该反应是放热反应
D．烧杯中NaCl的质量分数一直增大
（4）从微观视角分析，酸碱中和反应的实质是：在溶液中，酸解离出的氢离子和碱解离出的　 　结合生成水。写出一个符合上述反应实质，产物有硫酸盐的化学方程式：　 　。
六、反应条件或影响因素的探究
控制变量法:多个因素影响的实验，只改变其中的某个因素来研究这个因素对实验的影响。
常见因素:催化剂、温度、反应物种类及浓度、反应时间及接触面积等。
控制变量法的解题思路:明确研究问题;寻找影响因素;保持其他因素不变;改变研究因素。设计实验，逐个探究各个因素（或条件），每次对比只能有一个因素（或条件）不同，说明影响因素对实验的影响。
常见反应条件和影响因素的探究实验，主要是可燃物燃烧的条件、金属锈蚀的条件、复分解反应的条件、催化剂种类、二氧化碳与水反应等实验。在实验探究的过程中，最常用的方法是控制变量法(其他条件保持不变，只改变一个变量，研究该变量对实验的影响)。实验中常见的变量有温度、接触面积、反应物浓度、种类、反应时间、催化剂、空气或氧气、水、着火点等。
例6．（2024九下·博罗开学考）关于燃烧的研究是一项重要的课题。某课外小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
（1）【任务一】探究燃烧条件
装置如图，实验操作步骤如下：（信息：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃）
实验步骤及操作 实验现象
Ⅰ．将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中 白磷、红磷均不燃烧
Ⅱ．升高右侧漏斗至红磷露出水面 ____
Ⅲ．____ 白磷燃烧
实验步骤Ⅱ中的实验现象　 　，实验步骤Ⅲ中的操作 　 　。
（2）本实验选择白磷与红磷作实验药品的原因：红磷和白磷都是　 　，但红磷与白磷的　 　不同。
（3）实验现象Ⅰ中白磷不燃烧，Ⅲ中白磷燃烧，对比可得物质燃烧的条件是　 　。
（4）步骤Ⅲ中反应的化学方程式为　 　。
（5）【任务二】对燃烧的调控。
打铁花是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁加热熔化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。烧铁水时，用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气，其目的是　 　。
（6）【任务三】探究镁的燃烧
查阅文献：镁不仅能在氧气中燃烧，还能在二氧化碳和氮气中燃烧。结合已有知识，回答问题：
①由上面的文献资料，你对燃烧新的认识是　 　。
②镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为： 2Mg+CO22X+C，则X的化学式为　 　。
1．（2024九下·惠州开学考）某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图所示的探究：
（1）【猜想】
把氧化铜还原成铜的物质是：I.石墨棒；II　 　.。
（2）【实验】
用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包装。按上述操作步骤实验，黑色粉末，那么猜想II不成立　 　。
（3）【结论】
石墨棒能使氧化铜还原成铜，该反应的化学方程式为 　 　 。
（4）【改进】
把石墨棒换成铝粉，重复上述操作，又获成功。改进后的实验证明，金属铝与铜活动性顺序是　 　，该反应的化学方程式为　 　。
（5）【拓展】
如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好。联想在空气中灼热的铁丝不能燃烧，而铁粉能燃烧，其原因是　 　。写出铁和氧气反应的化学反应方程式为　 　。
2．（2023九上·娄底期末） 2023年10月25日，澳大利亚向中方返还了4件流失文物艺术品，其中包括一尊隋晚期至唐代鎏金铜佛立像。经检测鎏金铜佛立像含有铜、铁、锡等金属，同学们为了比较铜、铁、锡的金属活动性强弱，进行如下探究活动。
（1）【进行猜想】同学们对三种金属的活动性顺序作出如下猜想：
猜想一：； 猜想二：； 猜想三：
【实验探究】同学们根据实验药品和仪器，分别用下列两种方案完成探究实验。
方案 主要操作 主要现象 实验结论
甲 将打磨好的锡丝放在FeCl2溶液中 无明显现象 金属活动性： 　 　
将打磨好的铁丝插入　 　溶液中 铁丝表面附着红色固体，蓝色溶液变为浅绿色 金属活动性：
乙 将打磨好的粗细相同的锡丝、铁丝、铜丝分别插入体积和浓度都相同的稀盐酸中 锡丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 　 　（选填“快”或“慢”），铜丝表面无气泡。 金属活动性：
【查阅资料】锡元素（Sn)的常见化合价是+2价。根据实验现象推出方案乙中锡和稀盐酸发生反应的化学方程式　 　。
【探究结论】猜想二成立。同学们觉得方案甲设计上有待改进，并总结了比较三种金属活动性的方法。
【拓展应用利用下列四组试剂验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，从原理上分析，可以达到实验目的的是　 　。
、溶液、
B. 、、、稀硫酸
C. 、、溶液
D.溶液、、溶液
（2）金铜佛立像是用铜、铁、锡制成铜合金佛身，再在表面鎏金（鎏金一般指火法镀金），起到了防止金属生锈的作用。请举例说明生活中防止金属生锈的具体做法　 　：
3．（2023·淄博）金属与金属材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。回答下列问题：
（1）利用物理方法可以把黄金压成厚度只有的薄片，说明金具有良好的 ____（填字母）。
A．金属光泽 B．导电性 C．延展性 D．导热性
（2）在钢铁制品表面刷油漆可防止锈蚀，其原因是 　 　。
（3）某同学设计如图所示实验方案，验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱。
能证明铁的金属活动性比铜强的实验现象是 　 　；要验证铜的金属活动性比银强，试管C中应加入 　 　（填化学式）溶液。
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解读实验探究题
实验探究题是中考必考题型之一，考查知识点主要以金属、酸碱盐知识的实验探究为主，结合对实验装置的设计与评价。选取的内容往往来源于教材的实验，从新的视角对课本的基础实验进行深层次的探究，强调实验过程与方法、实验方案设计、实验现象预测、逻辑推理等高阶思维的考查，综合性较强，区分度好。在备考中应注重对初中化学知识“大串联”，对零零碎碎的知识整理，由“点”到“线”形成知识“面”，要深挖教材中的实验，综合运用知识，回看教材中的各个简单实验。
一、物质元素组成的探究
根据反应前后元素种类、质量不变，通过验证生成物成分，从而反推反应物的组成元素。
常检验碳、氢元素，一般碳元素转化为二氧化碳（装置中用碱溶液或碱石灰吸收，看质量增加）；氢元素转化为水（用浓硫酸或碱石灰吸收，看质量增加），通过连续性装置的检验、吸收混合气体的方式进行验证。
例1．（2024九下·汕头开学考）熔喷布是生产口罩的主要材料。化学兴趣小组的同学欲探究熔喷布的组成元素，进行了如下图所示实验。
【提出问题】熔喷布是由什么元素组成的？
【查阅资料】①无水硫酸铜遇水会变为蓝色；
②熔喷布易燃，只可能由碳、氢、氧元素中的一种或多种组成。
【实验装置】
（1）【实验操作】①检查装置的气密性：
②按图连接装置；
③点燃酒精灯，观察实验现象：
④装入相关试剂后，通入一段时间干燥的O2.
上述部分实验操作的顺序为　 　（填序号，每种操作只选一次）。
（2）【实验分析】
装置B中观察到　 　，证明生成了水。
（3）装置C中澄清石灰水变浑浊，证明生成了　 　，发生反应的化学方程式　 　.
（4）尾气中检测不到　 　，说明样品充分燃烧。
（5）【得出结论】由上述实验可知，熔喷布中一定含有的元素是　 　.
（6）【讨论交流】装置B和装置C　 　（选填“能”或“不能”）调换位置，理由是　 　.
【答案】（1）②①④③
（2）无水硫酸铜变蓝
（3）二氧化碳；CO2+Ca(OH) 2 =CaCO3↓+H2O
（4）一氧化碳
（5）C、H
（6）不能；气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气，影响对水的检验
【知识点】物质的元素组成；实验探究物质的组成成分以及含量；质量守恒定律及其应用；二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】 (1) 实验操作：首先连接装置，对于有气体参与反应的装置要检验装置的气密性，然后装入相关试剂后，通入一段时间干燥的氧气，将装置内空气排尽，防止影响实验结果，最后点燃酒精灯，观察实验现象；实验操作的顺序： ②①④③ ；
故填：②①④③ ；
(2) 白色无水硫酸铜遇水会变为蓝色，故装置 B 中观察到无水硫酸铜变蓝，说明生成了水；
故填： 无水硫酸铜变蓝 ；
(3) 二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故装置 C 中澄清石灰水变浑浊，证明生成了二氧化碳，该反应的化学方程式： CO2+Ca(OH)2 =CaCO3↓+H2O ；
故填：二氧化碳 ； CO2+Ca(OH)2 =CaCO3↓+H2O ；
(4) 含碳化合物不充分燃烧生成一氧化碳，故尾气中检测不到一氧化碳，说明样品充分燃烧；
故填：一氧化碳；
(5) 得出结论：熔喷布燃烧生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含 C 、 H 、 O ，故熔喷布中一定含有的元素是 C 、 H ，可能含有氧元素，氧元素也可能来自于氧气；
故填：C、H；
(6) 讨论交流：装置 B 和装置 C 不能调换位置，理由是气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气，影响对水的检验。
故填：不能； 气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气，影响对水的检验 。
【分析】 (1) 根据实验的正确操作步骤来分析；
(2)根据无水硫酸铜遇水会变为蓝色分析；
(3) 根据二氧化碳的性质分析，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊；
(4)(5) 根据熔喷布中含有的元素分析；碳元素对应的完全燃烧是二氧化碳，不完全会产生一氧化碳；
(6) 从实验装置的安装位置分析，需要防止影响水的检验。
1. ．（2023·虎门模拟）甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，我国是全球最主要的生产国，实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验：
（1）【提出猜想】甜叶菊苷由什么元素组成？
【进行实验】小晴取适量的甜叶菊苷按如图进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。
写出澄清石灰水变浑浊的方程式：　 　。
（2）【讨论交流】
其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是　 　。经改进试验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢元素。
（3）【继续探究】为了进步确定其元素组成。利用如图进行实验。(氢氧化钠固体和浓硫酸均可吸收水蒸气)
实验前要通一会儿氮气，目的是　 　。
（4）A装置中发生反应的化学方程式为　 　。
（5）C装置中氧化铜的作用是：　 　。
（6）【数据记录】4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7g，E装置增重8.36g。(产物被完全吸收)
【分析与讨论】
数据分析：4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为　 　g，由此可以确定甜叶菊苷是由碳、氢、氧元素组成。
（7）本研究利用的原理是　 　，若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是　 　。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】（1）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（2）酒精燃烧也能生成水和二氧化碳
（3）排除装置中的空气，以免干扰实验
（4）
（5）吸收不完全反应产生的CO
（6）1.44
（7）质量守恒定律；偏小
【知识点】物质的元素组成；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）澄清石灰水变浑浊的化学方程式是固定的，化学方程式见答案。
（2）因为酒精灯内的酒精燃烧也产生二氧化碳和水，故无法说明生成的二氧化碳和水是甜叶菊苷燃烧产生的。
（3）实验前通一会儿氮气，目的是排除装置中的空气，防止空气中的成分对实验造成干扰。
（4）A装置中发生的反应为过氧化氢溶液和二氧化锰的反应，化学方程式见答案。
（5）甜叶菊苷中含有碳元素，不完全燃烧可能生成CO，氧化铜可以与CO反应，故氧化铜的作用是吸收不完全反应产生的CO 。
（6）D装置用来吸收反应生成的水，E装置用来吸收反应生成的二氧化碳。根据质量守恒定律，碳元素和氢元素一定来自于甜叶菊苷。H元素的质量=。C元素的质量=。氧元素的质量=4.02g-0.3g-2.28g=1.44g。
（7）根据反应前后元素种类和元素质量不变，来探究甜叶菊苷中元素种类，利用的原理是质量守恒定律。F装置的作用是防止空气中的二氧化碳对实验造成干扰，若没有F装置，E装置中的氢氧化钠溶液会吸收空气中的二氧化碳，使E增重偏大，C元素质量偏多，导致氧元素质量偏小。
【分析】探究物质的元素组成，利用的最多的就是质量守恒定律。本题中先根据反应前后元素种类不变，推出甜叶菊苷中含有碳氢元素，再根据反应前后元素质量不变，判断甜叶菊苷中含有氧元素。
2．（2023九上·南宁月考）蔗糖是生活中常见的一种物质，化学兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。
【提出猜想】小组同学认为：绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。
【查阅资料】蔗糖隔绝空气受热时可发生分解反应。兴趣小组成员设计并进行了下述两种不同实验方案：
（1）【方案一】小组同学将蔗糖放在氧气中燃烧，检验生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是 　 　。
（2）【方案二】用如图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。
实验时观察到干冷的小烧杯内壁有 　 　，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。
（3）玻璃管中残留有黑色固体，小组同学猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行验证。实验过程和现象如表：
实验过程 实验现象 实验结论
小烧杯中加入足量的澄清石灰水，往玻璃管中通入 　 　，点燃酒精灯加热。 玻璃管中黑色固体燃烧，烧杯内的 　 　。 黑色固体是单质碳
（4）写出上述实验过程中烧杯内反应的化学方程式 　 　。
（5）【实验结论】蔗糖是由 　 　元素组成的。
（6）【拓展交流】方案二中先通入一会儿氮气的目的是 　 　。
【答案】（1）参加反应的氧气中含有氧元素
（2）水雾
（3）氧气；澄清石灰水变浑浊
（4）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O
（5）碳、氢、氧
（6）排尽装置中的空气，避免其中的氧气对实验产生干扰。
【知识点】物质的元素组成；实验探究物质的组成成分以及含量；二氧化碳的化学性质；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】（1）化学反应前后元素种类不变，蔗糖在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，生成物中含有碳、氢、氧三种元素，可得出蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素；
（2）用如图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。实验时观察到干冷的小烧杯内壁有水雾，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素；
（3）小烧杯中加入足量的澄清石灰水，往玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯加热，玻璃管中黑色固体燃烧，烧杯内的澄清石灰水变浑浊，说明黑色固体是单质碳；
（4）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
（5）根据实验可分析，蔗糖是由碳、氢、氧元素组成的；
（6）先通入一会儿氮气的目的是：排尽装置中的空气，避免其中的氧气对实验产生干扰。
【分析】（1）根据化学反应前后元素种类不变分析；
（2）根据隔绝空气给蔗糖加热分析；
（3）根据碳燃烧产生二氧化碳分析；
（4）根据二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊分析；
（5）根据实验综合分析蔗糖的组成；
（6）根据氮气的作用是排净装置内的空气，避免氧气对实验产生干扰分析。
3．（2023·太原模拟）蔗糖是重要的食品和调味品，普遍存在于植物的叶、花、茎、种子及果实中，某班同学欲探究蔗糖的元素组成：
【提出问题】：蔗糖由什么元素组成
【进行实验】：取少量蔗糖放在燃烧匙中在酒精上加热(如图1)，并分别将干冷的烧杯线和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。
【讨论交流】：其他同学认为小睛的实验设计不严谨，原因是 　 　 。
【改进实验】：小睛利用图2装置对干燥的蔗糖粉末进行分析，请补全实验步骤：
步骤1：先用酒精灯在玻璃管内铜丝处加热，充分反应；
步骤2：再将酒精灯移至蔗糖处进行加热。充分反应后，观察到玻璃管内壁有水珠出现，蔗糖粉末变黑；
步骤3：待玻璃管冷却后，取出黑色粉末，在氧气流中灼烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 同时反复推拉注射器活塞 ；
步骤1可以观察到现象　 　；
【实验分析】：蔗糖中一定含有　 　元素；
【实验反思】：小晴查阅资料，了解到葡萄糖也是一种白色粉末，其化学式为 物理、化学性质均与蔗糖相似。若利用该装置进行对比实验，能否鉴别蔗糖和葡萄糖 若能，请说明原因；若不能，说明原因并简述进一步鉴别的实验原理　 。
【答案】二氧化碳和水可能来自于酒精燃烧；红色固体变成黑色；C、H、O；蔗糖和葡萄糖都含有C、H、O三种元素，故不能用此方法鉴别蔗糖和葡萄糖，葡萄糖中含醛基，能与氢氧化铜反应生成砖红色沉淀，则加入新制氢氧化铜悬浊液，加热可鉴别
【知识点】物质的元素组成
【解析】【解答】第1空、干冷的烧杯和 蘸有澄清石灰水的烧杯的作用分别是检测水和二氧化碳，但是酒精燃烧也生成二氧化碳和水，故无法说明二氧化碳和水是蔗糖反应生成的。
第2空、为了避免装置内空气中的氧气的干扰，需要先用铜丝消耗掉装置内的氧气，给铜丝加热，可以看到红色固体变成黑色这一现象。
第3空、根据玻璃管内壁有水珠出现，可知蔗糖中含有H、O元素，根据生成的黑色粉末，在氧气流中灼烧，生成二氧化碳这一过程，可知蔗糖中含有C元素，所以蔗糖中一定含有C、H、O元素。
第4空、如果从元素角度去鉴别蔗糖和葡萄糖，因为二者所含元素种类相同，所以不能用此方法鉴别蔗糖和葡萄糖。 葡萄糖中含醛基，能与氢氧化铜反应生成砖红色沉淀，则加入新制氢氧化铜悬浊液，加热可鉴别 。
【分析】探究水生成的简单方法是用干冷的烧杯，探究二氧化碳生成的简单方法，是用蘸有澄清石灰水的烧杯，但是要注意实验的严谨性，是否有其他因素的干扰，本实验中的二氧化碳和水并不一定是蔗糖生成的，因为酒精灯中的酒精燃烧生成二氧化碳和水。探究物质的元素组成，使用的原理往往是质量守恒定律，反应前后元素种类不变。要想鉴别物质，一定要从物质不同的地方去入手，相同的地方是没有办法达到鉴别的目的。
二、物质组成成分的探究
根据给定信息，如颜色、物质（或离子）共存情况、破损标签上信息（如元素种类、原子团、角标、浓度等），进行合理假设物质或组成。再根据物质的颜色、溶解性、化学性质等验证物质组成。
例2 ．化学兴趣小组在实验室发现了一瓶标签受到腐蚀（如图所示），他们对此产生了兴趣进行如下实验探究．
【提出问题】这瓶溶液究竟是什么？
经过询问实验老师平时的药品保管得知，这瓶无色溶液应该是碳酸钠、氢氧化钠．氯化钠中的某一种．为了确定该药品，他们首先进行了理论分析：（除最后一小题外用化学用语作答）
（1）小明提出，根据元素种类，他认为不可能是　 　
（2）小英提出，根据观察标签结合化学式的书写，她认为不可能是　 　．
实验操作 实验现象
取少量样品于试管中，慢慢滴加一种溶液，静置一段时间，滤去上层清液，向沉淀中继续滴加稀盐酸 先出现白色沉淀，后产生大量气泡
（3）【实验结论】
该瓶无色溶液是　 　．生成白色沉淀过程的化学方程式是　 　．产生的气体是　 　．
（4）【实验反思】
小强认为上述设计实验还可简化，仍能达到目的．小强的实验操作是　 　．
【答案】（1）NaCl
（2）NaOH
（3）Na2CO3；BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl；CO2
（4）取少量无色溶液样品于试管中，慢慢滴加稀盐酸，观察到产生气泡
【知识点】常用盐的用途；物质的元素组成；化学式的书写及意义；缺失标签的药品成分的探究；文字表达式
【解析】【解答】解：（1）氯化钠中不含有氧元素，故不可能是氯化钠，故填：NaCl；（2）氢氧化钠的化学式中钠元素的右下角没有数字2，故不可能是氢氧化钠，故填：NaOH；
[实验结论]根据实验的现象，加入一种试剂产生了沉淀，产生的沉淀能与盐酸反应产生气体，故该溶液是碳酸钠，加入的物质可以是氯化钡，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，故填：Na2CO3，BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl，CO2；
[实验反思]碳酸钠能与盐酸反应产生气体，故可以使用盐酸与样品混合，观察有无气体产生来确定物质的成分，故填：取少量无色溶液样品于试管中，慢慢滴加稀盐酸，观察到产生气泡．
【分析】根据题干提供的信息进行分析，残缺的标签中钠元素的右下角有数字2，且含有氧元素，故不可能是氯化钠、氢氧化钠，可以据此完成（1）（2）两小题；
[实验结论]碳酸钠溶液都能与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，碳酸钡沉淀能和盐酸反应产生气体，可以据此完成解答；
[实验反思]根据碳酸钠能与盐酸反应产生气体，故可以据此解答该题．
1．微信公众号“胜哥课程”号主“胜哥”欲对石灰石样品进行探究，在烧杯中加入含CaCO3质量分数为80%的石灰石样品25g，然后逐滴加入稀盐酸，烧杯中石灰石样品的质量与滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示（假设石灰石中的杂质不反应，也不溶于水）。请根据题意回答下列问题。
（1）人体缺钙会得骨质疏松症，CaCO3常作补钙剂，这里的“钙”是指钙　 　（填“元素”“单质”“原子”之一）该石灰石样品中CaCO3的质量为　 　。
（2）实验过程中观察到的一项明显现象为　 　。
（3）当滴入稀盐酸73g（即图中A点）时，烧杯中溶液里的溶质是　 　（写化学式）。
（4）当滴入稀盐酸146g（即图中B点）时，试通过计算求此时烧杯中所得不饱和溶液的质量　 　（计算结果精确到0.1g）。
【答案】（1）元素；20g
（2）有气体生成或固体不断减少
（3）CaCl2
（4）157.2g
【知识点】酸的化学性质；物质的元素组成；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】解：（1）人体缺钙会得骨质疏松症，CaCO3常作补钙剂，这里的“钙”是指钙元素。该石灰石样品中CaCO3的质量为25g×80%=20g。（2）实验过程中观察到的一项明显现象为 有气体生成或固体不断减少。（3）当滴入稀盐酸73g（即图中A点）时，由于碳酸钙尚未完全反应，此时烧杯中溶液里的溶质只有CaCl2。（4）当滴入稀盐酸146g（即图中B点）时，即碳酸钙恰好完全反应。设生成二氧化碳的质量为x
x=8.8g此时烧杯中所得不饱和溶液的质量为20g+146g-8.8g=157.2g故答案为：（1）元素；20；（2）有气体生成或固体不断减少；（3）CaCl2；（4）157.2g。
【分析】（1） CaCO3常作补钙剂，这里的“钙”是指钙碳酸钙中含有的该元素；根据石灰水样品的质量25克和碳酸钙的质量分数为80%，计算碳酸钙的质量。
（2）根据碳酸钙和和稀盐酸反应生成气体和能溶于水的氯化钙分析现象；
（3）根据图示可知，A点时碳酸钙还没有完全反应，故稀盐酸不可能过量，则含有的溶质只有氯化钙；
（4）根据烧杯中溶液的质量为稀盐酸的质量加碳酸钙的质量之和再减去二氧化碳的质量，即需要根据20克碳酸钙的质量计算二氧化碳的质量，则 烧杯中所得不饱和溶液的质量 =稀盐酸的质量（146克）+碳酸钙的质量-二氧化碳的质量。
2．（2023九上·綦江期中）为探究铁在氧气中燃烧后所得黑色固体的成分，化学兴趣小组设计以下实验。
【查阅资料】①铁的氧化物主要有（黑色）、（红棕色）、FeO（黑色）；②FeO极易与氧气反应转化为；③铁能与稀盐酸反应生成氢气；
（1）【资料分析】由资料推知，铁燃烧后黑色固体的成分中　 　（填“有”或“没有”）FeO，铁在氧气中燃烧的化学符号表达式为　 　。
（2）【进行实验】点燃铁丝前须铁丝绕成螺旋状，其目的是　 　。
将铁燃烧后的黑色物质冷却并碾碎，装入试管，加入足量的稀盐酸，观察到　 　现象，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中含有铁。
（3）【拓展延伸】化学小组对铁燃烧产物不含的原因进行分析。经查阅得到右边数据。由此推测，铁在氧气里燃烧时达到的温度（T）范围是　 　，此时已分解。
Fe
分解温度/℃ 1538 1400 　
熔点/℃ 　 　 1535
在高温时会分解成和一种常见的气体，写出该反应的化学符号表达式　 　。
【答案】（1）没有；
（2）增大接触面积；有气泡产生
（3）1535℃＜T＜1538℃；
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；实验探究物质的组成成分以及含量；氧元素组成的单质
【解析】【解答】（1） FeO极易与氧气反应转化为 ， 铁燃烧后黑色固体的成分中没有FeO，铁在氧气中燃烧的化学符号表达式为 ；
（2） 点燃铁丝前须铁丝绕成螺旋状，其目的是增大氧气与铁丝接触面积 ，Fe与盐酸反应可以产生氢气， 加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生 ， 说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中含有铁。
（3）铁燃烧时生成产物为四氧化三铁，且有熔化的铁溅落，因此温度应高于铁的熔点，但要低于四氧化三铁的分解温度，故填：1535℃【分析】 点燃铁丝前注意：1、铁丝若生锈，必修用砂纸打磨处理，还有铁丝要做成螺旋状，这样可以增大受热面积，可以持续燃烧。2、在铁丝末端要系一根火柴，这样可以达到引燃的目的。3， 在集气瓶底部放入少量水或细沙防止溅落的熔化物炸裂瓶底。
3．菱铁矿主要成分是碳酸亚铁（FeCO3），是一种分布广泛的矿物。“胜哥”对碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分进行了如下探究。
（涉及知识）① FeCO3在空气中加热生成铁的氧化物和二氧化碳。
②FeO是一种黑色粉末，在空气中加热，能迅速被氧化成四氧化三铁。Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铁和水。Fe3O4能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。
③酸性条件下，FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色。向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色。
（猜想与假设）
猜想1：固体成分是Fe2O3 猜想2：固体成分是Fe3O4 猜想3：固体成分是FeO
（进行实验）
利用如图装置进行实验（加热和固定装置已略去，装置气密性良好）。
打开弹簧夹K，通入氧气，加热FeCO3。当瓶中产生的沉淀不再增加时，停止加热，继续通入氧气至玻璃管冷却。取玻璃管里的少量固体于试管中，滴加过量盐酸，微热，固体完全溶解。将所得溶液分成甲、乙两份进行实验。
实验编号 实验步骤 实验现象
a 向甲溶液中滴加KSCN溶液 溶液变红色
b 向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液 高锰酸钾溶液的紫红色不消失
（1）（解释与结论）
在实验前就可以判断猜想　 　（填“1”“2”或“3”）不成立，因为　 　。
（2）实验 b 的目的是　 　，由实验a、b的现象可知，猜想　 　（填“1”“2”或“3”）成立，则FeCO3与氧气在加热时反应的化学方程式为　 　。
（3）“胜哥”思考后，觉得不做实验a也能得出相同的结论，理由是　 　。
（4）（拓展与应用）
氧化铁是铁锈的主要成分，写出用盐酸除铁锈的化学方程式　 　。
【答案】（1）3；FeO在空气中加热能够迅速被氧化成四氧化三铁
（2）探究乙溶液中是否含有FeCl2；1；
（3）无论哪种猜想中的固体溶于盐酸后，溶液中都含有FeCl3，加入KSCN溶液，溶液都会变红，不能判断固体成分
（4）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；实验探究物质的组成成分以及含量
【解析】【解答】（1）在实验前就可以判断猜想3不成立，因为FeO在空气中加热，能迅速被氧化成四氧化三铁。
（2）根据资料可知，酸性条件下，FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色。所以实验 b 的目的是探究乙溶液中是否含有FeCl2；实验a的现象说明溶液中含有FeCl3，、b的现象说明溶液不含FeCl2，综合实验a、b的现象可知猜想1成立；FeCO3与氧气在加热时反应的化学方程式为 ；
（3）猜想3实验前排除了，那么无论猜想1还是猜想2的固体成分与过量的盐酸反应，都有FeCl3生成，加入KSCN溶液，溶液都会变红，不能判断固体成分。因此不做实验a也能得出相同的结论。
（4）氧化铁是铁锈的主要成分，写出用盐酸除铁锈的化学方程式Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
【分析】（1）在实验前就可以判断猜想3不成立，因为FeO在空气中加热，能迅速被氧化成四氧化三铁。
（2）根据资料可知，酸性条件下，FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色。所以实验 b 的目的是探究乙溶液中是否含有FeCl2；实验a的现象说明溶液中含有FeCl3，、b的现象说明溶液不含FeCl2，综合实验a、b的现象可知猜想1成立；FeCO3与氧气在加热时反应的化学方程式为 ；
（3）猜想3实验前排除了，那么无论猜想1还是猜想2的固体成分与过量的盐酸反应，都有FeCl3生成，加入KSCN溶液，溶液都会变红，不能判断固体成分。因此不做实验a也能得出相同的结论。
三、反应后成分的探究
反应后成分的猜想：一定含有生成物，可能含有反应物之一，不可能同时含有两种反应物。
所以验证反应后成分验证反应物之一是否存在即可。验证时应避免生成物对反应物的影响。
例3．（2023·淄博）兴趣小组的同学为探究酸和碱的化学性质进行了如下两组实验：
Ⅰ组：①向盛有氧化铁的试管中滴入少量稀盐酸
②向盛有镁条的试管中滴入少量稀盐酸
③向盛有氯化钡溶液的试管中滴入少量稀盐酸
Ⅱ组：④向盛有氯化铜溶液的试管中滴入氢氧化钠溶液
⑤向盛有稀盐酸的试管中滴入少量氢氧化钠溶液。
⑥向盛有碳酸钠溶液的试管中滴入少量氢氧化钠溶液
回答下列问题。
（1）Ⅰ组实验中，没有发生化学反应的是 　 　（填序号）；写出Ⅰ组实验中发生反应的化学方程式 　 　。
（2）Ⅱ组实验中，实验④发生反应的化学方程式为 　 　；实验⑤中稀盐酸和氢氧化钠溶液反应无明显现象，为证明二者之间发生化学反应，实验小组同学将滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中，观察到 　 　，说明二者发生化学反应。
（3）Ⅱ组实验结束后，实验小组将实验④试管中的上层清液、实验⑤和实验⑥试管中的溶液倒入大烧杯中，观察到溶液呈无色，同时有气泡冒出，反应的化学方程式为 　 　；反应结束后，经测定溶液的pH＝4，最后所得溶液中溶质的成分为 　 　。
【答案】（1）③；Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O、Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑
（2）2NaOH+CuCl2＝Cu（OH）2↓+2NaCl；溶液由红色变为无色
（3）Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2↑+H2O；HCl、NaCl
【知识点】探究酸碱的主要性质
【解析】【解答】（1）氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，方程式为 Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O、Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑ ，氯化钡与盐酸不反应。
（2） 实验④发生的是氯化铜和氢氧化钠生成氢氧化铜和氯化钠的反应，方程式为 2NaOH+CuCl2＝Cu（OH）2↓+2NaCl ，氢氧化钠溶液能使酚酞变红， 将滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中， 氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，观察到溶液由红色变为无色。
（3） 实验④试管中的上层清液、实验⑤和实验⑥试管中的溶液倒入大烧杯中，观察到溶液呈无色，同时有气泡冒出， 说明发生了碳酸钠与盐酸的反应，方程式为 Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2↑+H2O 。 反应结束后，经测定溶液的pH＝4，说明盐酸过量，最后所得溶液中溶质的成分为 HCl、NaCl 。
【分析】（1）根据复分解反应条件及酸的化学性质分析；
（2）根据氯化铜和氢氧化钠生成氢氧化铜和氯化钠，氢氧化钠溶液能使酚酞变红，氯化钠溶液不能使酚酞变红分析；
（3）根据碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳气体，pH小于7时，盐酸过量，反应后溶液中成分除生成物外还有盐酸分析。
1．（2024九下·榕江月考）用图甲装置进行实验，先后将溶液快速全部推入，测得一段时间内压强变化如图乙所示。
（1）先推入的溶液是　 　，原因是　 　。
（2）bc段压强不变，原因是　 　，b点时，三颈烧瓶内溶液的溶质可能为　 　。
（3）装置甲实验过程中可证明CO2与NaOH反应的实验现象是　 　。
（4）cd段压强变大，用化学方程式解释：　 　。
【答案】（1）氢氧化钠溶液；氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，压强减小
（2）氢氧化钠溶液与二氧化碳充分反应，反应停止，瓶内气体的量不再改变；碳酸钠、氢氧化钠
（3）有气泡冒出
（4）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O +CO2↑
【知识点】常见碱的特性和用途；碱的化学性质；钠的重要化合物
【解析】【解答】（1）、先推入氢氧化钠溶液注入其中，因为 氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，压强减小 ；
（2）、bc段压强不变， 氢氧化钠溶液与二氧化碳充分反应，反应停止，瓶内气体的量不再改变 ，b点时，说明溶液中有碳酸钠和氢氧化钠；
（3）、氢氧化钠能与二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，加入稀盐酸后，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，会观察到溶液中有气泡冒出，证明氢氧化钠能与二氧化碳发生反应；
（4）、 cd段压强变大，是因为碳酸钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
【分析】（1）、根据常见碱的性质和用途进行分析；
（2）、根据氢氧化钠与二氧化碳反应的产物进行分析；
（3）和（4）、根据盐酸与碳酸钠反应进行分析；
2．（2024九下·南宁开学考）为了学习金属的性质，某小组同学进行了一系列的学习。探究活动如下：
（1）【活动】查阅资料：《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤从架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。”
鼓入足量空气的目的是　 　，从而提高炉温。
（2）【活动Ⅱ】实验探究：
为验证银、铁、铜三种金属的活动性，小明设计了如图实验（金属都过量）：
试管C中发生反应的化学方程式为　 　。
（3）上述实验中能证明铁、铜的活动性强弱的现象是　 　。
（4）【活动Ⅲ】回收金属：同学们将四个试管中的废物倒入同一个烧杯中（如图所示），得到金属粉末M。同学们为提取出金属粉末M中的银，做了如下实验：
溶液X是　 　溶液，写出溶液Y中含有的一种溶质是　 　（写化学式）。
【答案】（1）使木炭充分反应
（2）
（3）试管B中有气泡产生，试管D中无明显变化
（4）硝酸银##AgNO3；Fe(NO3)2##Cu(NO3)2
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；溶液的组成及特点；置换反应及其应用；金属活动性的探究
【解析】【解答】（1）鼓入足量空气的目的，是提供充足的氧气，可以使木炭充分燃烧；
故填： 使木炭充分反应 ；
（2）试管C中，铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银，化学方程式为 ；
故填：；
（3）试管B中有气泡产生，试管D中无明显变化，说明铁的活动性强于氢，铜的活动性弱于氢，说明铁的活动性强于铜；
故填： 试管B中有气泡产生，试管D中无明显变化 ；
（4）根据题中分析，金属粉末M中含有铁、铜和银，为提取出金属粉末M中的银，应加入硝酸银；铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，加入适量硝酸银溶液，可将铁和铜反应完全，所以溶液Y中含有溶质Fe(NO3)2、Cu(NO3)2。
故填：硝酸银或AgNO3；Fe(NO3)2或Cu(NO3)2；
【分析】（1）鼓入足量空气，使木炭充分燃烧，该反应放热，从而提高炉温；
（2）根据置换反应，铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银；
（3）根据实验现象分析，铁比铜活泼；
（4）根据题中分析，金属都过量，铁和铜的活动性强于银，则金属粉末M中含有铁、铜和银，利用金属活动性顺序，可以解答相关问题。
3．（2024九下·南宁开学考）汽水是人们喜爱的饮料之一，小明学习了化学后对制汽水产生了浓厚的兴趣，于是以“自制汽水的相关探究”为主题开展项目式学习。
自制汽水配方 食品级小苏打1.5g 食品级柠檬酸1.5g 白糖7g、 果汁适量、 500mL凉开水
（1）【任务一】认识配方成分
汽水的配方如图，小苏打的化学式为　 　。
（2）各取18.5mL的凉开水于3个玻璃杯中，分别加入各1.5g的小苏打和柠檬酸、白糖，用筷子搅拌，完全溶解后，蘸取待测液于pH试纸上，显色后马上与标准比色卡作对比，读数如下，显酸性的是　 　溶液。
成分 小苏打 柠檬酸 白糖
pH 8 2 7
（3）【任务二】配制汽水
准备500mL的塑料瓶，按以下步骤配制汽水。
①制汽水时，加入小苏打溶液后，旋紧瓶盖后摇匀，产生的现象是　 　。
②小明倒出自制的汽水，喝了一杯后会打隔，这说明气体在水中的溶解度与温度有关。
（4）【任务三】探究小苏打的热稳定性
小明按如图充分加热4.2g小苏打，观察到试管口有水雾，瓶内澄清石灰水变浑浊，说明小苏打热稳定性差，那它受热后生成固体是什么呢？
【作出猜想】
猜想I：氢氧化钠
猜想Ⅱ：　 　。
猜想Ⅲ：碳酸钠和氢氧化钠的混合物
（5）【设计方案】
步骤 实验操作 实验现象 实验结论
① 取少量加热后的固体样品于试管中，加入适量的蒸馏水，充分溶解，再滴加　 　溶液，振荡，静置。 产生白色沉淀 产物中含有碳酸钠。反应的化学方程式为　 　。
② 再取操作①静置后的上层清液于另一试管中，滴加无色酚酞溶液。 　 　。 产物不含氢氧化钠。
【实验结论】猜想Ⅱ正确。
【答案】（1）NaHCO3
（2）柠檬酸
（3）溶液中有气泡产生
（4）Na2CO3##碳酸钠
（5）过量CaCl2；CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl；无明显现象
【知识点】酸碱盐的应用；常用盐的用途；盐的化学性质；实验探究物质的性质或变化规律
【解析】【解答】（1）碳酸氢钠的俗称是小苏打，化学式为NaHCO3；
故填：NaHCO3 ；
（2）酸性溶液的pH＜7，柠檬酸的pH为2，显酸性；
故填： 柠檬酸 ；
（3）NaHCO3能与柠檬酸溶液反应生成CO2，则实验中会观察到溶液中有气泡产生；
故填： 溶液中有气泡产生 ；
（4）NaHCO3受热分解产生 Na2CO3 、H2O、CO2，则猜想Ⅱ为 Na2CO3 ；
故填：Na2CO3或碳酸钠；
（5）设计实验：取少量加热后的固体样品于试管中，加入适量的蒸馏水，充分溶解，再滴加过量的CaCl2溶液；实验中产生白色沉淀，则说明溶液中含有 Na2CO3 ；反应的方程式为：CaCl2+ Na2CO3 =CaCO3↓+2NaCl；
再取操作①静置后的上层清液于另一试管中，滴加无色酚酞溶液，若观察实验无明显的现象，则说明溶液不呈碱性，故溶液中不含有NaOH。
实验结论，猜想Ⅱ正确；
故填： 过量CaCl2 ； CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl ； 无明显现象 ；
【分析】（1）碳酸氢钠的俗称是小苏打，化学式为NaHCO3；碳酸钠的俗称是苏打，纯碱，化学式为Na2CO3；
（2）酸性溶液的pH＜7，中性溶液的pH=7，碱性溶液的pH＞7；
(3)根据NaHCO3能与柠檬酸溶液反应生成CO2 分析；
(4)根据NaHCO3受热分解的特性分析；
(5) 根据分析可知， Na2CO3 能与CaCl2反应生成CaCO3白色沉淀与NaCl；CaCl2不能与NaOH反应；且NaCl、CaCl2的溶液呈中性；以此设计实验得出结论。
四、物质性质及变化规律的探究
围绕常见的物质的性质或是类似的新物质的性质及变化规律，结合给定的情境，认真阅读给定信息和资料，从题目中主动学习和获取解题所需的知识，认真审题、合理推测。
例4．（2024九下·深圳开学考）H2、CO和CH4都具有可燃性，CO和H2还具有还原性，但CH4有没有还原性呢？于是化学社团的同学在老师的指导下进行如下实验(装置气密性良好，控制一定的温度)。
[查阅资料]①白色的无水硫酸铜遇水变成蓝色； CH4、CO2、 CO均不能与无水硫酸铜反应。
②CO能与银氨溶液反应产生银白色沉淀。
（1）点燃酒精灯前先通一会儿CH4， 其目的是　 　。
（2）①实验中装置A中的现象是固体粉末由黑色逐渐变成红色，实验结束后，取少量红色粉末于试管中并加入稀硫酸，则无明显现象。
②装置B的实验现象是　 　。
③装置C中澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为　 　。
（3）该实验装置的缺陷是没有尾气处理，为确认尾气是否对空气造成污染，可进行如下检测。
④将尾气通入盛有　 　溶液的试管中， 根据是否产生银白色沉淀确定对空气有无污染。
⑤由上述实验记录了如下数据，可得出尾气对空气　 　 (填 “有”或“无”)污染。
装置A中玻璃管(含药品)的质量 装置B的质量 装置C的质量
反应前 150g 152.6g 254.8g
反应后 143.6g 156.2g 259.2g
综上述，CH4具有还原性。CH4与氧化铜反应的化学方程式为　 　。
【答案】（1）排出装置中的空气，防止空气中的物质影响实验结果；排出装置中的空气，防止甲烷和空气混合加热时发生爆炸
（2）白色固体变蓝色；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O
（3）银氨；无；
【知识点】实验探究物质的性质或变化规律
【解析】【解答】（1）点燃酒精灯前先通一会儿CH4，其目的是排出装置中的空气，防止空气中的物质影响实验结果；排出装置中的空气，防止甲烷和空气混合加热时发生爆炸。
（2）② 装置B的实验现象是白色固体变蓝色，说明反应生成了水，水和硫酸铜反应生成蓝色固体五水硫酸铜。
③ 装置C中澄清石灰水变浑浊，是因为氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
（3）④ 将尾气通入盛有银氨溶液的试管中，根据是否产生银白色沉淀确定对空气有无污染。因为CO能与银氨溶液反应产生银白色沉淀。
⑤ 反应生成水的质量=156.2g-152.6g=3.6g，其中氢元素质量=3.6g×=0.4g，
反应的甲烷质量=0.4g÷=1.6g，其中碳元素质量=1.6g×=1.2g，
反应生成的二氧化碳质量=259.2g-254.8g=4.4g，其中碳元素质量=4.4g×=1.2g，
说明甲烷和氧化铜反应，碳元素完全转化到二氧化碳中，即过程中没有生成一氧化碳，可得出尾气对空气无污染。
综上述，CH4具有还原性。CH4与氧化铜反应生成铜、水和二氧化碳，反应的化学方程式为。
【分析】（1）点燃酒精灯前先通一会儿CH4，其目的是排出装置中的空气，防止空气中的物质影响实验结果；排出装置中的空气，防止甲烷和空气混合加热时发生爆炸。
（2）水和硫酸铜反应生成蓝色固体五水硫酸铜。
氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水。
（3）根据CO能与银氨溶液反应产生银白色沉淀分析。
根据提供数据可以进行相关方面的计算。
根据质量守恒定律，反应前后盐酸的质量、种类不变分析。
物质中元素的质量=物质的质量×化学式中该元素的质量分数。
CH4具有还原性。CH4与氧化铜反应生成铜、水和二氧化碳。
1．（2024九下·深圳开学考）明矾矿加工排出大量的矾浆(其中氧化铝Al2O3 可达50%等)，会造成大量有用成分流失和污染环境。以矾浆为原料生产Al(OH)3是矾浆综合利用的有效途径。AI(OH)3性质较稳定，无味无毒，可作阻燃剂，广泛应用于造纸、医药、化工等方面。下图是用矾浆制取Al(OH)3的工艺流程。请回答下列问题。
已知：①滤液1中硫酸铝[Al2(SO4)3]和部分水是矾浆中 的Al2O3与硫酸[H2SO4]反应生成的；滤液2中主要成分是Al2(SO4)3和水等。
②Al2(SO4)3和NaOH反应的产物与NaOH的量有关，当NaOH少量或恰好时生成Al(OH)3沉淀；当NaOH过量时生成可溶性的偏铝酸钠[NaAlO2]．
③Al(OH)3温度在200-300℃时就生成Al2O3和H2O。
（1）粉碎的目的是　 　 。
（2）操作Ⅰ和操作Ⅱ都是与初中化学操作　 　 ( 填写实验操作名称)的原理相同。
（3）写出Al2O3 与H2SO4反应的化学方程式为　 　。
（4）在滤液2中加入NaOH的量应该为　 　 (填 “少量"、“恰好” 或“过量”)。
（5）操作Ⅱ所得的Al(OH)3沉淀需经过水洗、干燥才能获得较纯净的Al(OH)3；但在干燥过程中温度需控制在200℃以下，其原因是(用化学方程式表示) 　 　， 此化学反应属于　 　反应． (填写化学反应基本类型)。
（6）利用矾浆制取Al(OH)3的优点是　 　 (写一条即可) 。
【答案】（1）增大反应物的接触面积，加快反应速率
（2）过滤
（3）Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O
（4）过量
（5）；分解反应
（6）废物利用，节约资源
【知识点】物质的相互转化和制备
【解析】【解答】（1）粉碎的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率。
（2）操作Ⅰ和操作Ⅱ都是难溶固体和液体的分离，与初中化学操作过滤的原理相同。
（3）Al2O3与H2SO4反应生成硫酸铝和水，化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O。
（4）根据题目中的信息，Al2（SO4）3和NaOH反应的产物与NaOH的量有关，当NaOH少量或恰好时生成Al（OH）3沉淀；当NaOH过量时生成可溶性的偏铝酸钠[NaAlO2]，由流程图看出，在滤液2中加入NaOH得到的是偏铝酸钠[NaAlO2]，故氢氧化钠应该为过量。
（5）操作Ⅱ所得的Al（OH）3沉淀需经过水洗、干燥才能获得较纯净的Al（OH）3；但在干燥过程中温度需控制在200℃以下，其原因是Al（OH）3温度在200-300℃时就生成Al2O3和H2O，化学方程式为，此反应的特征是“一变多”，属于分解反应。
（6）利用矾浆制取Al（OH）3的优点是废物利用，节约资源。
【分析】（1）根据粉碎的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率分析。
（2）根据过滤操作的原理分析。
（3）Al2O3与H2SO4反应生成硫酸铝和水。
（4）根据题目中的信息分析。
（5）Al（OH）3温度在200-300℃时就生成Al2O3和H2O。
（6）根据利用矾浆制取Al（OH）3的优点是废物利用，节约资源分析。
2．（2024九下·惠阳月考）蚊虫叮咬时，会分泌蚁酸。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。
[提出问题]蚁酸的成分是什么？它有什么性质？
[查阅资料]I．蚁酸的化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH
II．蚁酸隔绝空气并加热时会分解生成两种氧化物
（1）[实验探究]向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成　 　色，说明蚁酸显酸性。
（2）小芳同学根据蚁酸中含有　 　元素，推测出蚁酸在隔绝空气并加热分解时生成水。
（3）对它分解生成的另一种氧化物，小敏提出两种猜想：
猜想Ⅰ是CO2；
猜想Ⅱ是　 　；
他们按如图所示进行实验：先向装置中通入一会N2，再将蚁酸分解产生的气体通入其中。
①先通N2的目的是　 　；
②若装置A中无明显变化，则猜想Ⅰ　 　（填“成立”或“不成立”）；
③装置B的作用是　 　（用化学方程式表示）；
④装置D中的现象为　 　；
（4）[结论]甲酸受热能分解，反应的化学方程式是　 　；
（5）[讨论交流]从环保角度看，该装置存在的明显缺陷是　 　。
（6）[拓展延伸]小组同学利用蚁酸分解产生的气体，测定10g氧化铜样品（杂质不参与反应）中氧化铜的质量分数，在不同时刻测定C中固体的质量（如表）：
反应时间/min 2 4 6 8 10
固体质量/g 9.3 8.8 8.5 8.4 8.4
分析表中数据，完成以下问题：
①在称量质量过程中，必须把玻璃管两端封住，目的是　 　；
②样品中氧化铜的质量分数是　 　？
【答案】（1）红
（2）氢、氧
（3）CO；排净装置内的空气；不成立；CaO+H2O＝Ca（OH）2；澄清的石灰水变浑浊
（4）HCOOHH2O+CO↑
（5）没有尾气处理装置，应该在尾部放一盏燃着的酒精灯
（6）防止固体粉末洒落，造成测量结果不准确；80%
【知识点】酸碱指示剂的性质及应用；实验探究物质的性质或变化规律；质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算；二氧化碳的化学性质；一氧化碳的化学性质
【解析】【解答】（1）石蕊溶液遇酸变红色，所以向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成红色，说明蚁酸显酸性；
故答案为：红；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变， 蚁酸的化学式为HCOOH，蚁酸含有碳、氢、氧三种元素，所以蚁酸隔绝空气加热分解会生成水，因为水中含有氢元素和氧元素；
故答案为：氢、氧；
（3）蚁酸含有碳元素，所以蚁酸隔绝空气加热分解除了生成水，还生成另一种氧化物，该氧化物可能是CO2，也可能是CO，猜想Ⅰ是CO2，所以猜想Ⅱ是CO；①先通入N2的目的是排净装置内的空气，避免影响实验；②装置A中盛有澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若A中无明显变化，说明没有二氧化碳气体，则猜想Ⅰ不成立；③装置B装的是氧化钙，氧化钙可以和水反应生成氢氧化钙，对气体进行干燥，所以装置B的作用是： CaO+H2O＝Ca（OH）2 ；④C中一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳进入D装置与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，所以D中澄清石灰水会变浑浊；
故答案为：CO；排净装置内的空气；不成立；CaO+H2O＝Ca（OH）2 ；澄清的石灰水变浑浊；
（4）由以上分析可知甲酸受热分解生成水和一氧化碳，其反应的化学方程式为： HCOOHH2O+CO↑ ；
故答案为： HCOOHH2O+CO↑ ；
（5）一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中， 从环保角度看，该装置存在的明显缺陷是没有尾气处理装置，应该在尾部放一盏燃着的酒精灯；
故答案为：没有尾气处理装置，应该在尾部放一盏燃着的酒精灯；
（6） ①在称量质量过程中，必须把玻璃管两端封住，目的是 防止固体粉末洒落，造成测量结果不准确 ；
故答案为： 防止固体粉末洒落，造成测量结果不准确 ；
②设样品中氧化铜的质量为χ
样品中氧化铜的质量分数是：
故答案为：80%。
【分析】（1）石蕊溶液遇酸才会变红进行分析解答；
（2）根据化学反应前后元素的种类不变、蚁酸和水的组成元素进行分析解答；
（3）根据蚁酸的组成元素、化学反应前后元素的种类不变进行分析解答；
①根据先通入氮气是为了排净装置内的空气进行分析解答；
②根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行分析解答；
③根据氧化钙和水反应的原理，氧化钙把水反应了可以干燥气体进行分析解答；
④根据一氧化碳和氧化铜反应会生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行分析解答；
（4）根据甲酸受热分解生成水和一氧化碳的化学反应原理进行分析解答；
（5）根据一氧化碳有毒，需要进行尾气处理进行分析解答；
（6）①根据在称量质量过程中，必须把玻璃管两端封住，以防固体粉末洒落，造成测量误差进行分析解答；
②采用差量法进行计算，先设未知数，正确写出一氧化碳和氧化铜反应的化学方程式；求出氧化铜和铜这两种固体物质的理论差和实际质量差，列比例式计算，求出氧化铜的质量，最后用氧化铜的质量除以样品的质量再乘以百分之百即可求出样品中氧化铜的质量分数。
五、无明显现象反应的探究
为验证反应发生，结合反应特点从以下角度显化反应过程。
①验证反应物消耗或减少：结合反应物性质，如酸碱完全中和时，酸碱均完全不存在，可利用酸碱性质均消失加以验证。二氧化碳与氢氧化钠反应时，二氧化碳气体被消耗，密闭装置中压强会减小，通过气球变大或变小，U型管内液面上升或下降等现象说明气体的消耗，从而证明反应发生。
②验证有新物质生成：结合生成物的性质，如二氧化碳与水反应生成的碳酸能使石蕊变红；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，可利用碳酸钠不同于氢氧化钠的性质，如遇酸产生气泡、遇Ca2+产生白色沉淀加以验证。
③验证反应过程中能量、导电性等的变化：如氢氧化钠与盐酸反应放热，可测量温度变化验证反应发生。
例5 ．（2023·兴安盟）中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。某小组在实验室探究氢氧化钠和盐酸的反应。
（1）向盛有5mL氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞溶液，可观察到 　 　的现象。再向其中滴入稀盐酸，溶液变无色。
学生对于所加盐酸是否过量提出了疑问，于是对反应后溶液中溶质的成分作出猜想：猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、HCl。
（2）为了验证其猜想，同学们进行如下探究。
实验操作 实验现象 实验结论
取少量反应后的溶液，加入镁条 　 　 猜想二正确证明盐酸过量
（3）向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时，有同学触摸到试管外壁，感觉有温度变化。小组利用数字传感器得出反应时间与溶液温度变化的关系，如图所示。
同学们得出结论：稀盐酸和氢氧化钠反应过程中 　 　。
（4）查阅资料得知，在中和反应中溶液的导电性也发生变化。已知电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子数）成正比。
①P点溶液中单位体积内离子数 　 　N点（填“＞”“＜”或“＝”）。
②M点表示 　 　。
交流与反思：
a．中和反应发生的实质是 　 　。
b．中和反应可以从热量、酸碱性、产物、导电性等方面进行探究。
【答案】（1）溶液变红
（2）有气泡产生
（3）放出热量（是放热反应）
（4）＝；恰好完全反应（或单位体积内离子数最少，合理即可；酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合成水
【知识点】中和反应及其应用；实验探究物质的组成成分以及含量
【解析】【解答】（1） 氢氧化钠溶液呈碱性，向盛有5mL氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞溶液，可观察到溶液变红。
（2）镁与盐酸反应产生氢气，溶液中有盐酸，加入镁会观察到有气泡产生。
（3） 向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时，溶液温度上升，说明稀盐酸和氢氧化钠反应过程中放出热量。
（4） ①P点和N点电导率相等，则溶液中单位体积内离子数相等。
②M点电导率降至最低表示 氢氧化钠和盐酸恰好完全反应 。 中和反应发生的实质是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合成水。
【分析】（1）根据氢氧化钠溶液能使酚酞变红分析；
（2）根据镁与盐酸反应产生氢气分析；
（3）根据反应溶液温度升高分析；
（4）根据电导率相等则单位体积离子数相等，由图像变化趋势确定反应进程及中和反应是氢离子和氢氧根离子结合成水的反应分析。
1．微信公众号“胜哥课程”号主“胜哥”对中和反应进行探究，请你思考：
（1）实验1．证明酸和碱反应有水生成。取变色硅胶(吸水后由蓝色变红色)、无水醋酸(一种酸，常温下为无色液体)和氢氧化钠固体进行图1所示的三个实验。
图1中①、②的实验目的是　 　。
（2）为了防止空气中的水分进入试管干扰试验，加入试剂后，迅速塞紧橡胶塞。
能证明酸和碱反应有水生成的现象是　 　。
（3）实验2．测量酸和碱反应过程中pH、温度的变化。取一定量的稀盐酸，逐滴匀速滴加NaOH溶液，用传感器实时获得溶液的pH、温度曲线如图2。
由图2分析，酸和碱有发生反应的依据是　 　。
（4）通过实验测得：酸和碱的反应是　 　反应。(填“吸热”或“放热”)
（5）该实验若用氢氧化钠固体代替氢氧化钠溶液进行实验，　 　 (填“能”或“不能”)达到实验目的，这是因为　 　。
【答案】（1）证明无水醋酸和氢氧化钠不含有水，不能使硅胶变色
（2）试管③中的硅胶由蓝色变为红色，试管①、②中的硅胶不变色
（3）溶液的pH增大，在t时刻，溶液pH=7
（4）放热
（5）不能；氢氧化钠固体溶于水会放热
【知识点】常见碱的特性和用途；中和反应及其应用；溶液的酸碱性与pH值的关系；物质发生化学变化时的能量变化
【解析】【解答】（1） 图1中①、②是进行对比，证明无水醋酸和氢氧化钠不含有水，不能使硅胶变色 。
（2）通过试管③中的硅胶由蓝色变为红色，试管①、②中的硅胶不变色的现象可证明酸和碱反应有水生成。
（3）由图2可知， 向盐酸中加入氢氧化钠后溶液的pH增大，且在t1时刻，溶液pH=7 ，超过t1，溶液pH大于7.
（4）由图示可知，反应时溶液温度升高，说明酸和碱的反应放热。
（5） 氢氧化钠固体溶于水会放热 ，若用氢氧化钠固体代替氢氧化钠溶液进行实验，不能达到实验目的。
【分析】（1）根据①、②实验现象分析；
（2）根据硅胶 吸水后由蓝色变红色 ，酸和碱反应生成水分析；
（3）根据图像中溶液pH的变化分析；
（4）根据图像中温度的变化分析；
（5）根据氢氧化钠固体溶解放热分析。
2．（2024九上·合川期末）某班同学用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验。
（1）甲同学在烧杯中加入5mLNaOH溶液，滴入几滴无色酚酞溶液，此时溶液呈　 　色，接着用滴管滴入一定量的稀硫酸，用玻璃棒搅拌，溶液变为无色，该反应的化学方程式为　 　。
（2）该班同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。
【猜想与假设】反应后溶液中的溶质是什么？
猜想一：只有Na2SO4；猜想二：　 　；猜想三：有Na2SO4和NaOH
以上猜想中，可以直接排除猜想三，理由　 　。
【实验探究】
为了验证另外两种猜想，该班同学设计如表实验方案：
实验操作 实验现象 实验结论
取少量反应后的溶液于试管中，向试管中滴入碳酸钠溶液 有气泡产生 猜想二成立
该反应的化学方程式为　 　。
【反思交流】实验结束后，废液处理方法正确的是　 　(填序号)。
A.倒入下水道 B.倒入废液缸 C.带出实验室
【答案】（1）红；
（2）Na2SO4、H2SO4；滴有酚酞的溶液变为无色，说明溶液是中性或酸性，不可能含有氢氧化钠；；B
【知识点】中和反应及其应用；实验探究物质的组成成分以及含量
【解析】【解答】（1）甲同学在烧杯中加入5mLNaOH溶液，滴入几滴无色酚酞溶液，此时溶液呈红色，接着用滴管滴入一定量的稀硫酸，用玻璃棒搅拌，溶液变为无色，该反应为硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，化学方程式为 。
（2）氢氧化钠与硫酸如果恰好完全反应，会生成硫酸钠；如果硫酸过量，反应后的溶液有硫酸钠、硫酸；如果氢氧化钠过量，反应后的溶液有氢氧化钠、硫酸钠。
结合猜想一、三，所以猜想二是Na2SO4、H2SO4。
以上猜想中，可以直接排除猜想三，理由是碱性溶液能使酚酞试液变红色，滴有酚酞的溶液变为无色，说明溶液是中性或酸性，不可能含有氢氧化钠。
【实验探究】如果猜想二成立，取少量反应后的溶液于试管中，向试管中滴入碳酸钠溶液，有气泡产生，该反应是硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，化学方程式为 。
【反思交流】实验结束后，废液处理方法正确的是倒入废液缸，不能倒入下水道，会腐蚀下水管。更不能带出实验室，故答案为：B。
【分析】硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水。
碱性溶液能使酚酞试液变红色，中性或酸性溶液不能使酚酞试液变色。
硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水。
3．（2023·绵阳）氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象，它们是否发生了反应呢？某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量X溶液的烧杯中放置pH传感器和温度传感器，并滴入3滴酚酞试液，然后开启电磁搅拌器，从滴定管中逐滴加入Y溶液，计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
回答下列问题：
（1）烧杯中的X溶液是　 　，实验过程中烧杯内溶液的颜色变化：　 　。
（2）实验过程中发生反应的化学方程式是　 　。若使用的NaOH溶液已经变质，则实验时还可观察到烧杯中出现的现象是　 　。
（3）结合图像分析上述实验，下列说法正确的是____（填序号）。
A．a点溶液显碱性
B．加入10 mL Y溶液时恰好完全反应
C．该反应是放热反应
D．烧杯中NaCl的质量分数一直增大
（4）从微观视角分析，酸碱中和反应的实质是：在溶液中，酸解离出的氢离子和碱解离出的　 　结合生成水。写出一个符合上述反应实质，产物有硫酸盐的化学方程式：　 　。
【答案】（1）稀盐酸；由无色变为红色
（2）HCl＋NaOH=NaCl＋H2O；溶液中冒气泡
（3）B；C
（4）氢氧根离子（或OH－）；2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O
【知识点】酸碱指示剂的性质及应用；中和反应及其应用
【解析】【解答】（1）由图乙可知，反应时溶液pH从小于7逐渐增大，说明是将氢氧化钠滴入盐酸中，则烧杯中X为稀盐酸，稀盐酸不能使酚酞变色，氢氧化钠能使酚酞变红，随氢氧化钠的加入，烧杯内溶液颜色变化是由无色变成红色。
（2）该反应为氢氧化钠与盐酸生成氯化钠和水，反应方程式为 HCl＋NaOH=NaCl＋H2O 。 若使用的NaOH溶液已经变质，则部分氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳气体，实验时还可观察到烧杯中出现的现象是溶液中有气泡产生。
（3） a点溶液pH小于7，显酸性，A错误； 加入10 mL Y溶液时，溶液pH=7，即恰好完全反应 ，B正确； 反应过程中溶液温度升高，该反应是放热反应，C正确； 烧杯中NaCl的质量随反应的发生增大，质量分数增大，反应结束后，氯化钠质量不变，但溶液质量随氢氧化钠的增加而增大，氯化钠质量分数减小，D错误。
（4） 酸碱中和反应的实质是：在溶液中，酸解离出的氢离子和碱解离出的氢氧根离子结合成水，氢氧化钠等碱与硫酸反应符合中和反应原理，且有硫酸盐生成，则符合条件的化学方程式为 2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O 。
【分析】（1）根据反应时溶液pH的变化及稀盐酸不能使酚酞变色，氢氧化钠能使酚酞变红分析；
（2）根据氢氧化钠与盐酸生成氯化钠和水，碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳气体分析；
（3）根据pH小于7，显酸性，溶液pH=7，即恰好完全反应 及中和反应放热分析；
（4）根据中和反应实验及氢氧化钠等碱与硫酸反应为中和反应且生成硫酸盐分析。
六、反应条件或影响因素的探究
控制变量法:多个因素影响的实验，只改变其中的某个因素来研究这个因素对实验的影响。
常见因素:催化剂、温度、反应物种类及浓度、反应时间及接触面积等。
控制变量法的解题思路:明确研究问题;寻找影响因素;保持其他因素不变;改变研究因素。设计实验，逐个探究各个因素（或条件），每次对比只能有一个因素（或条件）不同，说明影响因素对实验的影响。
常见反应条件和影响因素的探究实验，主要是可燃物燃烧的条件、金属锈蚀的条件、复分解反应的条件、催化剂种类、二氧化碳与水反应等实验。在实验探究的过程中，最常用的方法是控制变量法(其他条件保持不变，只改变一个变量，研究该变量对实验的影响)。实验中常见的变量有温度、接触面积、反应物浓度、种类、反应时间、催化剂、空气或氧气、水、着火点等。
例6．（2024九下·博罗开学考）关于燃烧的研究是一项重要的课题。某课外小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
（1）【任务一】探究燃烧条件
装置如图，实验操作步骤如下：（信息：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃）
实验步骤及操作 实验现象
Ⅰ．将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中 白磷、红磷均不燃烧
Ⅱ．升高右侧漏斗至红磷露出水面 ____
Ⅲ．____ 白磷燃烧
实验步骤Ⅱ中的实验现象　 　，实验步骤Ⅲ中的操作 　 　。
（2）本实验选择白磷与红磷作实验药品的原因：红磷和白磷都是　 　，但红磷与白磷的　 　不同。
（3）实验现象Ⅰ中白磷不燃烧，Ⅲ中白磷燃烧，对比可得物质燃烧的条件是　 　。
（4）步骤Ⅲ中反应的化学方程式为　 　。
（5）【任务二】对燃烧的调控。
打铁花是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁加热熔化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。烧铁水时，用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气，其目的是　 　。
（6）【任务三】探究镁的燃烧
查阅文献：镁不仅能在氧气中燃烧，还能在二氧化碳和氮气中燃烧。结合已有知识，回答问题：
①由上面的文献资料，你对燃烧新的认识是　 　。
②镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为： 2Mg+CO22X+C，则X的化学式为　 　。
【答案】（1）红磷不燃烧；升高左侧漏斗至白磷露出水面
（2）可燃物；着火点
（3）需要氧气
（4）4P + 5O22P2O5
（5）提供充足的氧气，使燃料充分燃烧
（6）燃烧不一定需要氧气；MgO
【知识点】实验探究物质的性质或变化规律；质量守恒定律及其应用；探究二氧化碳的性质；燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】（1）【任务—】实验步骤Ⅱ中的实验现象是红磷不能燃烧，实验步骤Ⅲ中的操作是升高左侧漏斗至白磷露出水面。
（2）本实验选择白磷与红磷作实验药品的原因：红磷和白磷都是可燃物，但红磷与白磷的着火点不同；
（3）实验现象Ⅰ中白磷不燃烧，Ⅲ中白磷燃烧，对比条件可知实验Ⅰ白磷在水中没有与氧气接触，实验Ⅲ通过操作使白磷漏出水面与氧气接触，才燃烧，可得物质燃烧的条件是需要氧气；
（4）步骤Ⅲ白磷和氧气接触燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：；
（5）【任务二】打铁花是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁加热熔化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。烧铁水时，用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气，可以让更多的氧气与焦炭接触，使焦炭燃烧更加旺盛，所以用鼓风机不断鼓入空气的目的是提供充足的氧气，使燃料充分燃烧。
（6）【任务三】①由上面的文献资料，你对燃烧新的认识是燃烧不一定需要氧气，在特殊条件下二氧化碳也可以作为助燃剂；
②镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为：，反应前后碳原子都是1个，反应前镁原子是1个，反应后应该是1个，反应前氧原子是2个，反应后应该是2个，根据质量守恒定律反应前后原子数量不变，则X的化学式为MgO。
【分析】根据燃烧的条件：可燃物，可燃物与氧气接触，温度达到可燃物的着火点，磷在空气中燃烧实验以及能量守恒定律进行分析解答此题。
1．（2024九下·惠州开学考）某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图所示的探究：
（1）【猜想】
把氧化铜还原成铜的物质是：I.石墨棒；II　 　.。
（2）【实验】
用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包装。按上述操作步骤实验，黑色粉末，那么猜想II不成立　 　。
（3）【结论】
石墨棒能使氧化铜还原成铜，该反应的化学方程式为 　 　 。
（4）【改进】
把石墨棒换成铝粉，重复上述操作，又获成功。改进后的实验证明，金属铝与铜活动性顺序是　 　，该反应的化学方程式为　 　。
（5）【拓展】
如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好。联想在空气中灼热的铁丝不能燃烧，而铁粉能燃烧，其原因是　 　。写出铁和氧气反应的化学反应方程式为　 　。
【答案】（1）铝
（2）不变红
（3）
（4）铝>铜；
（5）反应物的接触面积越大，反应越剧烈；
【知识点】氧气的化学性质；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；金属的化学性质；碳的化学性质
【解析】【解答】（1）把氧化铜还原成铜的物质是：I.石墨棒；II铝；
（2）将氧化铜直接用铝箔纸包裹，加热后黑色粉末不变色，猜想II不成立；
（3）碳还原氧化铜高温生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为；
（4）把石墨棒换成铝粉，重复上述操作，获得成功，改进后的实验证明，铝的活动性比铜的活动性强；铝和氧化铜高温生成铜和氧化铝，反应的化学方程式为；
（5）如果用复印机的碳粉代替石墨棒，还原效果更好，原因是反应物的接触面积越大，反应越剧烈；铁和氧气点燃生成四氧化三铁，反应的化学方程式为。
【分析】 （1）根据与氧化铜接触的物质除石墨棒外还有铝分析；
（2）根据黑色粉末不变色分析；
（3）根据碳还原氧化铜高温生成铜和二氧化碳分析；
（4）根据铝的活动性比铜的活动性强，铝和氧化铜高温生成铜和氧化铝分析；
（5）根据反应物的接触面积越大，反应越剧烈，铁和氧气点燃生成四氧化三铁分析。
2．（2023九上·娄底期末） 2023年10月25日，澳大利亚向中方返还了4件流失文物艺术品，其中包括一尊隋晚期至唐代鎏金铜佛立像。经检测鎏金铜佛立像含有铜、铁、锡等金属，同学们为了比较铜、铁、锡的金属活动性强弱，进行如下探究活动。
（1）【进行猜想】同学们对三种金属的活动性顺序作出如下猜想：
猜想一：； 猜想二：； 猜想三：
【实验探究】同学们根据实验药品和仪器，分别用下列两种方案完成探究实验。
方案 主要操作 主要现象 实验结论
甲 将打磨好的锡丝放在FeCl2溶液中 无明显现象 金属活动性： 　 　
将打磨好的铁丝插入　 　溶液中 铁丝表面附着红色固体，蓝色溶液变为浅绿色 金属活动性：
乙 将打磨好的粗细相同的锡丝、铁丝、铜丝分别插入体积和浓度都相同的稀盐酸中 锡丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 　 　（选填“快”或“慢”），铜丝表面无气泡。 金属活动性：
【查阅资料】锡元素（Sn)的常见化合价是+2价。根据实验现象推出方案乙中锡和稀盐酸发生反应的化学方程式　 　。
【探究结论】猜想二成立。同学们觉得方案甲设计上有待改进，并总结了比较三种金属活动性的方法。
【拓展应用利用下列四组试剂验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，从原理上分析，可以达到实验目的的是　 　。
、溶液、
B. 、、、稀硫酸
C. 、、溶液
D.溶液、、溶液
（2）金铜佛立像是用铜、铁、锡制成铜合金佛身，再在表面鎏金（鎏金一般指火法镀金），起到了防止金属生锈的作用。请举例说明生活中防止金属生锈的具体做法　 　：
【答案】（1）Fe>Sn；CuSO4溶液（CuCl2/Cu(NO3)2)；慢；略；CD
（2）刷漆、涂油等（合理均给分）
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；化学方程式的书写与配平；置换反应及其应用；金属活动性的探究
【解析】【解答】（1）【实验探究】锡放入氯化亚铁溶液中，无明显现象，说明锡比铁的活动性弱，即金属活动性：Fe>Sn；根据实验现象和结论可知铁要比铜活泼，所以实验操作应该是将铁放入铜的可溶性溶液中，例如CuSO4溶液或CuCl2溶液或Cu(NO3)2溶液等；由结论可知金属活动性：Fe>Sn>Cu，所以将打磨好的粗细相同的锡丝、铁丝、铜丝分别插入体积和浓度都相同的稀盐酸中，锡丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率要慢；
【查阅资料】：已知锡和铁一样能和稀盐酸反应并产生气泡，题目提示锡的常见化合价是+2价，锡与盐酸发生置换反应生成SnCl2和H2，反应的化学方程式：；
【拓展应用】A、因为铜、银都比锌要弱，Cu、Ag入ZnSO4溶液中，都没有明显现象，比较不出铜和银的活动性强弱，A选项错误；
B、将三种金属入稀硫酸中，只有锌表示产生气泡，铜、银表面无明显变化，铜、银的活动性强弱无法判断，B选项错误；
C、锌放入硫酸铜溶液中会看到有红色固体析出，说明锌比铜活泼，银在硫酸铜溶液中没有明显现象，说明铜比银活泼，可推出三种金属的活泼性顺序：Zn>Cu>Ag，C选项正确；
D、铜入ZnSO4溶液中无明显现象，说明锌比铜活波，铜入AgNO3溶液中，能看到铜丝表面有银白色金属析出，溶液变为蓝色，说明铜比银活波，可推出三种金属的活泼性顺序：Zn>Cu>Ag，D选项正确；
故选：CD；
（2）生活中防止金属生锈的方法可以涂油、刷漆、镀金、保持金属的干燥和清洁等。
【分析】（1）根据金属活动性顺序，排在氢前面的可以和稀硫酸或稀盐酸发生置换反应生气氢气，排在氢后面的不予稀盐酸或稀硫酸反应，排在前面的金属能与后面的金属盐溶液反应置换出后面的金属，据此进行分析解答；
（2）根据金属防锈蚀的方法进行分析解答。
3．（2023·淄博）金属与金属材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。回答下列问题：
（1）利用物理方法可以把黄金压成厚度只有的薄片，说明金具有良好的 ____（填字母）。
A．金属光泽 B．导电性 C．延展性 D．导热性
（2）在钢铁制品表面刷油漆可防止锈蚀，其原因是 　 　。
（3）某同学设计如图所示实验方案，验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱。
能证明铁的金属活动性比铜强的实验现象是 　 　；要验证铜的金属活动性比银强，试管C中应加入 　 　（填化学式）溶液。
【答案】（1）C
（2）隔绝空气和水
（3）A中有气泡产生，B中没有气泡产生；AgNO3
【知识点】常见金属的特性及其应用；金属锈蚀的条件及其防护；金属活动性的探究
【解析】【解答】（1） 利用物理方法可以把黄金压成厚度只有的薄片，说明金具有良好的延展 性。
（2） 在钢铁制品表面刷油漆，使铁与氧气和水隔离防止锈蚀。
（3）铁与硫酸反应，铜不与硫酸反应可证明铁的活动性比铜强，现象为 A中有气泡产生，B中没有气泡产生 ；要验证铜的金属活动性比银强，可利用铜丝与银盐溶液反应证明，试管C中应加入硝酸银溶液。
【分析】（1）根据金属的延展性分收入
（2）根据隔离氧气和水的防锈措施分析；
（3）根据金属能否与酸或盐溶液反应可验证金属活动性强弱分析。
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