资源简介

题型突破四　实验探究题
类型　　　探究物质变质后的组成
1. (2020·衡阳)有位化学教师在实验室取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂(如图)。某化学兴趣小组的同学在该老师的指导下，对该生石灰样品开展了以下探究活动。
【提出问题】生石灰样品的成分是什么？
【作出猜想】生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。
【实验探究】小华同学设计如下实验进行探究。
实验
实验操作
实验现象
实验结论
①
取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯壁
烧杯壁发热
__有CaO__
②
将①中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中滴入_ _
溶液变红
有Ca(OH)2
③
取②中的少许滤渣于试管中，向其中滴加少量稀盐酸
_ __
无CaCO3
【交流讨论】
(1)同学们经过讨论，发现通过实验②不能得出样品中一定含有Ca(OH)2，理由是__ _。
(2)小红同学提出实验③结论也不正确。他改进实验③，并通过实验证明生石灰样品中含有碳酸钙，他改进实验③的操作内容是__ __。
(3)通过小组合作，最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3，可能含有Ca(OH)2。请写出生成CaCO3的化学方程式：_ _。
【反思应用】
(1)生石灰要__ __保存。
(2)设计和分析实验时，要充分考虑反应物的量和生成物等因素对实验结论的干扰。
(3)要确定样品中是否含有氢氧化钙，还需要学习更多化学知识才能解决。
2. (2020·怀化)化学老师交给某研究性学习小组一个任务：测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质。该小组的同学进行了如下实验探究：
【提出问题】
猜想Ⅰ：没变质，全部是_ _；
猜想Ⅱ：部分变质，既含有NaOH又含有Na2CO3；
猜想Ⅲ：完全变质，全部是Na2CO3。
【查阅资料】
i．已知反应：BaCl2＋Na2CO3===2NaCl＋BaCO3↓
ii.部分盐溶液在常温下的pH如下：
盐溶液
NaCl
Na2CO3
BaCl2
pH
等于7
大于7
等于7
【设计方案并进行实验】
请你与他们一起共同完成，并回答所给问题：
实验步骤
实验现象
实验结论
①称取上述氢氧化钠固体样品10.00 g溶于50 mL水配成溶液，向溶液中滴加氯化钡溶液至过量，充分反应，静置
__ _
说明久置固体中，一定含有Na2CO3
②用__ _蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上，与__ __比较，测出pH
pH＝11
说明久置固体中，还一定含有__ _(填化学式)
滴加过量BaCl2溶液的目的是__ __。
【实验结论】通过实验，说明上述猜想中__ __(填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)是正确的。
【拓展】该小组同学为测定出该NaOH固体的变质程度，继续将上述白色沉淀过滤、洗净、干燥，称得其质量为9.85 g，则原试剂中NaOH的质量分数为_ _(假定试剂中无其他杂质，忽略实验损耗)。
【反思】久置氢氧化钠变质的原因是：_ _(用化学方程式表示)。
【提升】能否通过取适量试剂溶于水，然后滴加酚酞的方法作出判断：__不能__(填“能”或“不能”)，理由是__ _。
类型　　　探究反应后物质的组成
3. (2020·聊城)碳酸钠在生产和生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质，进行了如下实验。向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂，实验现象记录如下：
试管编号
1
2
3
4
加入试剂
无色酚酞试液
稀盐酸
澄清石灰水
氯化钡溶液
实验现象
▲
有气泡产生
有白色沉淀产生
有白色沉淀产生
试管1中的实验现象是__ _。
试管2中发生反应的化学方程式： _。
化学兴趣小组的同学们对反应后试管中的溶质进一步探究：某一小组将试管3、4中的物质分别过滤，得到滤液A和B。甲、乙两同学对滤液A中溶质的成分进行探究：
【提出问题】滤液A中溶质的成分是什么？
【猜想假设】
猜想一：NaOH；　　　猜想二：NaOH和Na2CO3；　　　猜想三：__NaOH和Ca(OH)2__。
【进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
甲：取少量滤液A于试管中，加入过量稀盐酸
有气泡生成
猜想__▲__成立
乙：__▲__
有白色沉淀生成
【实验结论】通过实验，甲、乙两同学均验证猜想____成立，乙同学的实验操作为_ 。
【实验拓展】丙同学取一定量的滤液A和B于小烧杯中混合，有白色沉淀生成。该反应的实质是_ __(从离子相互结合的角度分析)。
【反思与评价】
(1)碳酸钠溶液呈碱性，可以和盐酸、氢氧化钙和氯化钡等物质发生反应。
(2)要验证反应后物质的成分，既要验证生成物，还应考虑反应物。
4. (2020·甘肃)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约5 mL氢氧化钠溶液，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，再用玻璃棒搅拌，发现溶液变为无色，该反应的化学方程式为：_ 。
(2)甲、乙、丙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：可能是Na2SO4和NaOH
以上猜想中，可以直接排除的是__ _，理由：__ 。
【实验探究】
为了验证另外两种猜想，甲、乙、丙同学设计如下实验方案：
实验操作
实验现象
实验结论
甲同学方案
取少量反应后的溶液于试管中，向试管中滴加BaCl2溶液
有白色沉淀产生
猜想二成立
乙同学方案
取少量反应后的溶液于试管中，向试管中加入__ _
有气泡产生
猜想二成立
丙同学方案
取少量反应后的溶液于试管中，向试管中加入生锈的铁钉
__ _
猜想二成立
老师认为甲同学方案不合理，你认为理由是_ __。
【反思交流】实验结束后，废液处理方法正确的是____(填字母)。
A．倒入下水道　　　　　B．倒入废液缸　　　　　C．带出实验室
5. (2020·贵港)某校甲、乙兴趣小组同学在学习酸、碱、盐、金属的化学性质后，分别做了A、B、C三组实验：
甲、乙小组同学都观察到C组实验的现象为__ _。
实验结束后，甲、乙小组同学分别同时将三组实验反应后的物质各倒入一个洁净的烧杯中，都观察到有气泡产生，甲、乙小组同学分别对气体成分及充分反应后烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【查阅资料】
①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
②NaAlO2＋HCl＋H2O===NaCl＋Al(OH)3↓
③Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
甲组
取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液变红色
气体为CO2、H2；溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、_ _、HCl
乙组
分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中
往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液，再滴入无色酚酞溶液
只观察到溶液变红色
气体为H2；溶液中溶质一定含有NaAlO2、NaCl、NaOH
往另一支试管中不断滴入稀盐酸

【交流与反思】
(1)乙小组同学讨论后认为，甲组同学得出气体成分的结论不严谨，其理由是__ _。
(2)甲、乙小组同学所做实验相同，得出的实验结论却不同，原因是__ _。
【拓展与应用】
只用一条化学方程式表示AlCl3与过量NaOH在溶液中的反应
：_ _。
6. (2019·长沙)小华同学通过阅读课外资料得知，潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂，有关反应的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。于是他用如图所示装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应：
(1)装置B的作用是__ _。
(2)反应一段时间后，装置E中收集到的气体主要是__ _。
反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么？小华为此又进行了如下探究：
【猜想与假设】猜想一：Na2CO3；　猜想二：Na2CO3和Na2O2；　猜想三：Na2CO3和NaOH。
你认为还可能是：_ _。
【设计实验】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中，加入足量的水，振荡
固体完全溶解，_ _
样品中一定没有Na2O2
②取少量实验①所得溶液于另一试管中，加入过量的BaCl2溶液，振荡
有白色沉淀产生
猜想三正确
③取少量实验②所得上层清液于另一试管中，加入_ _溶液，振荡
有白色沉淀产生
【反思与评价】
反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH，原因可能是__ _。
7. (2020·昆明)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体。小李和小赵同学在老师的指导下探究K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的热分解产物。
【查阅资料】①碱石灰可用于吸收CO2、水蒸气；
②含有Fe2＋的盐溶液可与K3[Fe(CN)6]发生反应产生蓝色沉淀；
③含有Fe3＋的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液。
【提出问题】样品完全分解后，除水蒸气外还生成哪些产物？
【猜想与假设】
猜想一：气体产物中含有CO；　　
猜想二：气体产物中含有CO2；　　
猜想三：气体产物中含有_ 。
【实验探究】
(1)探究气体产物
小李同学对气体产物进行探究，设计如图实验(夹持装置及部分装置省略)：
实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，装置D中的固体变为红色。由此判断猜想____正确。
(2)探究固体产物
小赵同学对固体产物进行如表探究。取K3[Fe(C2O4)3]·3H2O热分解后的固体产物(经实验证明无磁性)于试管中，加水充分溶解、过滤，再进行如表实验：
实验
现象
结论
取滤液加入硫酸
①_ _
固体中含有K2CO3
取滤渣加入硫酸溶解后，分成两份
一份中加入K3[Fe(CN)6]
②__ __
固体中含有FeO
另一份中加入KSCN
溶液变为红色
固体中含有③__ _
【实验结论】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的热分解产物有____种。
【拓展延伸】晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂，其光解反应有FeC2O4生成。432 g FeC2O4在一定条件下分解可以得到一种具有磁性的黑色固体和两种含有相同元素的气体，则两种气体质量的最简整数比为_ __。
类型　　　探究混合物的组成
8. (2020·内江)某化学兴趣小组同学做了实验后在整理实验室时，得到白色固体药品，查阅药品记录单可知，可能是碳酸钠、碳酸氢钠和硫酸钠中的两种物质的混合物。为探究其成分，进行如下探究活动：
【猜想与假设】针对其组成：
猜想一：含有Na2CO3和Na2SO4；　　
猜想二：含有Na2SO4和NaHCO3；　　
猜想三：含有__ _。
【实验探究】
实验Ⅰ：取白色固体于试管中加热，将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
实验Ⅱ：取加热后的白色固体于试管中加足量的盐酸后，再滴加氯化钡溶液，立即产生白色沉淀。
【实验分析及结论】
(1)实验Ⅰ中，产生无色无味气体反应的化学方程式为： 。
实验Ⅱ中，滴加氯化钡溶液产生白色沉淀反应的化学方程式为：
_ _。
(2)实验Ⅰ中可判断猜想____不成立。综合实验Ⅰ、Ⅱ，可判断猜想____不成立。
【拓展延伸】
若Na2SO4溶液中混有少量的NaHCO3，提纯Na2SO4溶液的实验方案是__ 。
9. (2020·邵阳)某学校九年级学生小明在化学实验室清点化学药品时发现一包粉末状固体，这包粉末状固体可能由碳酸钠、氯化钠、氢氧化钡、硫酸钠、硝酸铜中的一种或几种组成。为了检验其成分，小明做了如下实验：
(1)取少量粉末状固体于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌，静置，发现烧杯底部有白色未溶固体A和上层无色清液B。小明根据上述现象确定粉末状固体中一定不含有的物质是_ __(填物质的化学式)。
(2)进一步探究固体A的成分
【提出问题】固体A的成分是什么？
【猜想与假设】Ⅰ：BaCO3　　Ⅱ：__ _　　Ⅲ：BaSO4
【实验与探究】
实验步骤
实验现象
实验结论
相关化学方程式
取少量固体A于试管中，滴加过量的__
__
猜想Ⅱ正确
__ _
根据上述实验结论，可以确定粉末状固体中一定含有_ __。
类型　　　探究标签残缺的溶液组成
10. (2020·泰安)某同学在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图甲所示)，经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种，为确认溶液中的溶质，他设计并进行了如下探究活动。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下：
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
常温下的溶解度/g
36
109
21.5
9.6
常温下稀溶液的pH
7
13
11
9
请回答下列问题：
【实验探究1】
如右图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则实验现象应是_ __；在进行操作②时有无色无味气体产生，由此又可排除的物质是_ _。
【探究结论】分析四种物质的相关信息，你认为该溶液中的溶质可能是上述四种物质中的__ _，你的判断依据是__ _。若上述探究结论是正确的，操作②发生反应的化学方程式为：_ _。
【讨论质疑】有同学认为以上分析不严密，需要进一步实验确定，于是又进行了如下探究。
【实验探究2】向操作①后试管中的溶液中滴加过量CaCl2溶液(中性)，充分反应后，试管中溶液颜色不变，又有白色沉淀产生。
【得出结论】通过实验探究2可确定原瓶溶液中的溶质应该是__ _。
【反思拓展】造成该溶液出现上述实验现象的原因是：_ _(用化学方程式表示)。
11. (2019·泰安)在整理实验室时，同学发现7瓶不同的无色溶液(见下图所示)，其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损，4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知，2、3、4、5、7号溶液分别是10%NaOH溶液、饱和石灰水、10%Na2CO3溶液、10%CaCl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。
【实验目的】①给试剂瓶贴上正确的标签；②探究部分溶液混合发生的反应。
【查阅资料】①CaCl2溶液呈中性，能与Na2CO3发生复分解反应；
②Ca(OH)2＋NaHCO3===CaCO3↓＋NaOH＋H2O；NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O。
【实验探究】
(1)分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中，向其中分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红色，说明这3种溶液呈__ _(填“酸性”“碱性”或“中性”)，由该实验可确定的溶液为_ __(写出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。
(2)分别取2号5.55 g和7号3.65 g溶液，混合均匀后，逐滴加入5号溶液。首先观察到有气泡冒出，然后有沉淀析出。加入5号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图1所示，加入5号溶液的质量与溶液pH的变化关系如图2所示。根据图示完成下列问题：
　　
①7号溶液是__ __(填名称)；
②图1中b点数据为_ __g；
③图2中h→k段发生反应的化学方程式为：__ _。
(3)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，则滤液中含有的溶质可能为：①NaOH；②Na2CO3；③NaOH、Na2CO3；④NaOH、Ca(OH)2；⑤__ __。
【实验反思】分析上述实验，下列说法不正确的是_ _(填字母)。
A．5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液
B．该实验无法确定各种试剂，没有完成实验目的①
C．图1中b→c段反应过程中溶液的pH变化情况可用图2中h→k段表示
D．碳酸氢钠既能与碱反应，又能与酸反应
类型　　　探究物质的性质
12. (2020·龙东地区)某兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质，请你参与他们的探究。
【实验过程与分析】
实验一
实验二
实验三
实验操作
实验现象
▲
▲
无明显现象
实验结论
氢氧化钠能与硫酸铜发生反应
氢氧化钠能与氯化铵发生反应
氢氧化钠不能与硫酸发生反应
(1)实验一的现象：__ 。
(2)实验二的现象：_ __。
【实验反思与拓展】
(3)实验一中发生反应的化学方程式： __。
某同学认为实验三的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡，再滴入稀硫酸，观察到溶液由____色变为无色，由此可知氢氧化钠与稀硫酸确实发生了反应，该反应的化学方程式为
：_ _。
(5)由实验三联想到二氧化碳通入到氢氧化钠溶液中也没有明显现象，那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢？(本实验中忽略CO2溶于水)
①甲同学设计了如右图所示实验方案，当观察到_ _现象时，说明两者发生了化学反应。
②乙同学重新设计实验方案：取NaOH溶液于试管中，通入少量CO2，然后向所得溶液中加入__ _溶液，当观察到__ __现象时，也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
13. (2020·湖州)氯气(Cl2)是一种黄绿色气体，它可溶于水，得到黄绿色的氯水。它易与氢氧化钠反应，不与硫酸反应。
(1)小明对氯气溶于水的过程中所发生的变化提出了两种假设：
假设1：氯气溶于水的过程中只有物理变化
假设2：氯气溶于水的过程中既有物理变化又有化学变化
小明向氯水中加入紫色石蕊试液，发现溶液先变红后褪色。由溶液变红可知氯水显____性，从而知道氯气溶于水的过程中发生了化学变化。假设2成立。
(2)小明对褪色现象产生了兴趣，查阅资料后了解到氯水有漂白性。氯水中有氯气分子，还有氯气与水反应得到的盐酸和次氯酸(HClO)。他对氯水的漂白性提出了3种假设：
A．盐酸有漂白性　　　　B．氯气有漂白性　　　　C．次氯酸有漂白性
经过认真思考，小明否定了假设A，请写出依据。
__ __。
实验室制备的氯气往往带有水蒸气和其他杂质。为了探究氯气是否具有漂白性，必须要用纯净、干燥的氯气。图甲是小明为了干燥氯气所设计的装置图。请在图甲中将广口瓶中的导管画完整，并在图中的括号处写出试剂名称。最后，将经过除杂后得到的干燥氯气通入装有有色布条的试管中(如图乙)，布条颜色不变。得出结论：氯气不具有漂白性。
　　　　　　　　　　
(3)次氯酸除了有漂白性外还有不稳定性。小明设计了一套装置，收集到一试管次氯酸见光分解后生成的气体，将带火星的木条伸入试管，发现木条复燃，说明分解产物中含有__ __。
14. (2018·潍坊)金属镁可与热水反应生成氢氧化镁和氢气，所得溶液呈碱性，可使酚酞溶液显红色。某同学将镁条放在水中煮沸，趁热取出部分溶液，滴加酚酞溶液，变为红色；放置在空气中一段时间后，发现溶液的红色褪去了。
(1)镁与热水反应的化学方程式是：__ _。
(2)查阅资料：溶液红色褪去的原因是溶液碱性减弱。
【提出问题】导致溶液碱性减弱的原因是什么？
【假设与分析】
假设1：可能是氢氧化镁与N2或O2发生了反应。
假设2：可能是溶液吸收了空气中的__ 。
假设3：可能是氢氧化镁的溶解度随温度的降低而__ _。
由碱的性质可知，假设1不成立。
【实验探究】
实验操作
实验现象
结论
1.取上述红色溶液，保持温度不变，在空气中放置一段时间，观察现象
①__ _
假设2成立
2.取上述红色溶液，②__ __，③__ __，观察现象
红色褪去
假设3成立
【拓展延伸】
将一小块金属钠投入硫酸铜溶液时，产生蓝色沉淀。请解释其原因：
__ _。
(4)除上述金属外，根据金属活动性顺序，预测__ _也能跟硫酸铜溶液反应产生上述现象(举一例即可)。
15. (2020·眉山)某学习小组将足量Zn条插入一定量的浓H2SO4中，发现Zn表面有大量气泡产生。(注：随着反应进行，硫酸浓度逐渐变小)
【提出问题】气体的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：只有SO2；猜想二：只有H2；猜想三：_ __。
【查阅资料】(Ⅰ)SO2可以使品红溶液褪色；
(Ⅱ)SO2可以和碱性溶液反应；
(Ⅲ)H2＋CuOCu＋H2O。
【实验探究】用如图装置验证猜想(部分夹持仪器省略)。
【方案设计】
主要实验步骤
主要现象
解释或结论
①打开止水夹，先通入一段时间N2
—
—
②关闭止水夹，将足量Zn条下放，浸入浓硫酸中，点燃E装置处酒精灯
B装置处品红溶液褪色；
E装置处__ _
猜想三成立
③结束实验
—
—
【表达交流】
(1)在步骤①中，通入N2的目的是：_ 。
(2)请你设计一个实验，用化学方法证明E装置中CuO未完全反应。
实验步骤
实验现象
结论
__ _
__ _
CuO未完全反应
【反思拓展】
(1)请你根据上述实验探究，补充Zn与浓硫酸反应的化学方程式：Zn＋2H2SO4===ZnSO4＋SO2↑＋__ _。
(2)已知Al与H2一样，在加热条件下能与CuO发生化学反应，请写出该反应的化学方程式：_ _。
类型　　　探究实验中的异常现象
16. (2019·广东)某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？
【查阅资料】(1)CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。(2)AgCl不溶于稀硝酸。
【提出猜想】Ⅰ.石灰水已完全变质；　Ⅱ._ ；　Ⅲ.CO2中混有HCl。
【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行探究。制备CO2的化学方程式为： __。
步骤
实验操作
实验现象
结论及化学方程式
(1)
取少量澄清石灰水于试管中，加入__ _溶液
产生白色沉淀
猜想Ⅰ不成立
(2)
将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中
__ _
猜想Ⅱ不成立
(3)
将气体通入盛有_ _溶液的试管中，再加稀硝酸
_
猜想Ⅲ成立。反应方程式为：　
_
【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。
【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和__ _。
【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是_
_ _(写一点)。
17. 化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，进行实验①、②、③，观察到①中无明显现象，②、③中铝丝表面析出红色固体。实验②中发生反应的化学方程式为：_ _，化学小组的同学对③中异常现象进行实验探究：
【提出问题】为什么表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中，铝丝表面会析出红色固体？
【讨论交流】金属铝在常温下易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。实验③中的铝丝表面会析出红色固体，是因为CuCl2溶液中的粒子破坏了铝表面的氧化铝薄膜，是哪种粒子破坏了铝表面的氧化铝薄膜呢？
【猜想与假设】猜想Ⅰ：H2O；　　猜想Ⅱ：Cu2＋；　　猜想Ⅲ：____。
【实验探究】另取三支试管标号为④、⑤、⑥，分别向其中加入等质量、等质量分数的CuSO4溶液，浸入表面未打磨的铝丝，观察现象。
序号
实验
现象
推论
④
向试管④中加入水
无明显现象
H2O不能破坏氧化铝薄膜
⑤
向试管⑤中加入KCl固体
铝表面析出红色固体
K＋或Cl－能破坏氧化铝薄膜
⑥
向试管⑥中加入K2SO4固体
_ __
K＋和SO都不能破坏氧化铝薄膜
【实验结论】猜想Ⅲ正确。
【反思交流】
(1)同学们认为实验④没有必要进行，原因是__ 。
(2)通过对比实验_ _(选填“①”“②”或“③”)可得知，打磨能破坏氧化铝薄膜。
【实验拓展】
(1)将表面未打磨的铝丝浸入稀硫酸中，整个过程中观察到的现象是__ __。
(2)相同条件下，稀盐酸与稀硫酸分别与表面未打磨的铝丝反应，反应速率不同的原因是_ _。
类型　　　控制变量类探究
18. (2020·北京节选)丙酸钙为白色固体，易溶于水，可作食品防霉剂，国家标准规定了丙酸钙用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量。小组同学实验探究其性质和防霉的效果。
探究丙酸钙防霉的效果：
【进行实验】分别按下列①～⑧的配方蒸制8个馒头，冷却后置于密封袋中，记录如下：
组别
第1组
第2组
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
配方
面粉/g
50
50
50
50
50
50
50
50
酵母/g
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
蔗糖/g
0
0
0
0
5
5
x
5
丙酸钙/g
0
0.06
0.10
0.15
0
0.06
0.10
0.15
开始发霉时间
第3天
第4天
第5天
第6天
第3天
第4天
第5天
第6天
【解释与结论】
(1)设计第1组实验的目的是__ __。
(2)第2组，⑦中x为____。
(3)对比第1组、第2组实验可得到的结论是__ __。
【反思与评价】
(4)某同学认为“制作面食、糕点时，丙酸钙用量越大越好”你是否同意此观点，并说明理由：__ _。
19. (2019·安徽)某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用右下图装置完成表中实验：
编号
KClO3
质量/g
催化剂
催化剂
质量/g
收集50 mL O2
所需时间/s
实验1
5
—
—
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
　　　
(1)设置实验1的目的是_ __。
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是__ _。
(3)写出KClO3分解的化学方程式：_ _。
(4)由实验1和实验4可知，KCl____(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50 mL O2，所需时间明显少于171 s，解释原因：__ __。
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50 mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内__ _。
类型　　　定量分析类探究
20. (2020·南京)溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习小组的同学对溶液的性质进行探究。
【引发思考】
生理盐水是医疗上常用的一种溶液，100 mL生理盐水(其密度可近似看做1 g/cm3)中含有0.9 g医用氯化钠，该溶液中溶质的质量分数为_ _。一瓶合格的生理盐水密封放置一段时间后，不会出现浑浊现象，原因
是_ _。
【提出问题】溶液的某些性质是否可以通过定量实验进行验证？
【查阅资料】电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱；一定条件下，电导率的大小能反映离子浓度的大小。
【实验探究1】
氯化钠溶于水形成溶液的过程中氯离子浓度、电导率的测定。
第一步：读取室温为26 ℃，取100 mL蒸馏水，加入烧杯中，放入磁力搅拌器磁珠；
第二步：校准传感器，组装仪器，设定搅拌档位；
第三步：用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，迅速将一定质量的氯化钠加入烧杯中。实验数据如图1所示。
分析图1实验数据：
(1)a～b段曲线呈这种形态的原因是__ __。
(2)请说明实验过程中液体的电导率变化的原因__ _。
【交流反思1】
如何通过实验验证氯化钠溶液是均一的？请简要说明。
_ _。
【实验探究2】
用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，向一定体积、一定浓度的氯化钠溶液中慢慢加入等体积、一定浓度的硝酸银溶液，恰好完全反应。部分实验数据如图2所示。
【交流反思2】
推测c点时溶液的电导率是否为零，并说明理由。_ 。
21. (2020·郴州)某化学兴趣小组利用下图装置进行Fe与水蒸气反应的实验：
(1)A装置的作用是__ _，点燃C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，请你推断反应生成的气体是__ __。
(2)有同学认为导管口有气泡产生即说明反应生成了气体，你认为是否正确__ __(填“是”或“否”)，请说明理由_ __。
反应一段时间后，学习小组对反应后的黑色固体产生了浓厚的兴趣，并查阅了相关资料：铁粉(黑色)、Fe2O3(红棕色)、FeO(黑色)、Fe3O4(黑色)。学习小组进行了一系列实验，验证了FeO不存在，然后对黑色固体的成分进行了以下猜想：
猜想一：只有铁粉；　　　
猜想二：只有Fe3O4；　　　　
猜想三：铁粉和Fe3O4的混合物。
学习小组设计了实验进行验证，请回答以下问题：
(3)取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生，说明猜想____不成立。
(4)通过实验测得，34.4 g黑色固体与足量的稀盐酸反应，产生了0.2 g H2，说明猜想____成立。
(5)另取34.4 g黑色固体在高温条件下与足量的CO反应，充分反应后，固体质量变为28.0 g，请计算在黑色固体中Fe3O4的质量分数为_ _。(计算结果精确到0.1%)
(6)根据以上探究，请写出Fe与水蒸气反应的化学方程式： _。
22. (2019·武汉)某校实验室有一瓶久置的铁屑，其成分是铁、氧化铁和水。为测定其中各成分的质量分数，某兴趣小组按下图所示装置进行实验(装置气密性良好；固定装置已略去；氮气不与铁屑中的成分反应；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)。
部分实验步骤如下：
Ⅰ.称量硬质玻璃管的质量。将样品放入硬质玻璃管中，称量硬质玻璃管和样品的质量。
Ⅱ.连接好装置。缓缓通入N2，点燃甲处的酒精喷灯，待硬质玻璃管中固体恒重，记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。
Ⅲ.再次连接好装置，继续实验。通入CO，点燃丙处的酒精灯和甲处的酒精喷灯。待硬质玻璃管中固体恒重，熄灭酒精喷灯，继续通入CO直至硬质玻璃管冷却。再次记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。
实验数据记录如下表：
硬质玻璃管
硬质玻璃管和样品
步骤Ⅱ硬质玻璃管和剩余固体
步骤Ⅲ硬质玻璃管和剩余固体
质量
m1
m2
m3
m4
请回答下列问题：
(1)步骤Ⅲ丙处酒精灯的作用是__ _。
(2)步骤Ⅲ硬质玻璃管中反应的化学方程式为： __。
(3)样品中氧化铁的质量分数为__ _(用m1、m2、m3、m4的代数式表示)。若步骤Ⅲ中氧化铁没有完全反应，样品中水的质量分数测量结果将____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)有关样品，下列说法正确的是____(填字母)。
A．样品中氢元素的质量为(m2－m3)
B．样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m3－m1
C．样品中铁单质的质量为m4－m1
D．样品中氧元素的质量为m3－m4
题型突破四　实验探究题
类型　　　探究物质变质后的组成
1. (2020·衡阳)有位化学教师在实验室取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂(如图)。某化学兴趣小组的同学在该老师的指导下，对该生石灰样品开展了以下探究活动。
【提出问题】生石灰样品的成分是什么？
【作出猜想】生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。
【实验探究】小华同学设计如下实验进行探究。
实验
实验操作
实验现象
实验结论
①
取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯壁
烧杯壁发热
__有CaO__
②
将①中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中滴入__酚酞试液__
溶液变红
有Ca(OH)2
③
取②中的少许滤渣于试管中，向其中滴加少量稀盐酸
__无明显现象__
无CaCO3
【交流讨论】
(1)同学们经过讨论，发现通过实验②不能得出样品中一定含有Ca(OH)2，理由是__CaO与水反应生成Ca(OH)2__。
(2)小红同学提出实验③结论也不正确。他改进实验③，并通过实验证明生石灰样品中含有碳酸钙，他改进实验③的操作内容是__将滴加少量稀盐酸改为滴加过量稀盐酸__。
(3)通过小组合作，最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3，可能含有Ca(OH)2。请写出生成CaCO3的化学方程式：__Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__。
【反思应用】
(1)生石灰要__密封__保存。
(2)设计和分析实验时，要充分考虑反应物的量和生成物等因素对实验结论的干扰。
(3)要确定样品中是否含有氢氧化钙，还需要学习更多化学知识才能解决。
2. (2020·怀化)化学老师交给某研究性学习小组一个任务：测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质。该小组的同学进行了如下实验探究：
【提出问题】
猜想Ⅰ：没变质，全部是__NaOH__；
猜想Ⅱ：部分变质，既含有NaOH又含有Na2CO3；
猜想Ⅲ：完全变质，全部是Na2CO3。
【查阅资料】
i．已知反应：BaCl2＋Na2CO3===2NaCl＋BaCO3↓
ii.部分盐溶液在常温下的pH如下：
盐溶液
NaCl
Na2CO3
BaCl2
pH
等于7
大于7
等于7
【设计方案并进行实验】
请你与他们一起共同完成，并回答所给问题：
实验步骤
实验现象
实验结论
①称取上述氢氧化钠固体样品10.00 g溶于50 mL水配成溶液，向溶液中滴加氯化钡溶液至过量，充分反应，静置
__产生白色沉淀__
说明久置固体中，一定含有Na2CO3
②用__玻璃棒__蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上，与__标准比色卡__比较，测出pH
pH＝11
说明久置固体中，还一定含有__NaOH__(填化学式)
滴加过量BaCl2溶液的目的是__检验Na2CO3是否存在，并将其除尽__。
【实验结论】通过实验，说明上述猜想中__猜想Ⅱ__(填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)是正确的。
【拓展】该小组同学为测定出该NaOH固体的变质程度，继续将上述白色沉淀过滤、洗净、干燥，称得其质量为9.85 g，则原试剂中NaOH的质量分数为__47%__(假定试剂中无其他杂质，忽略实验损耗)。
【反思】久置氢氧化钠变质的原因是：__2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O__(用化学方程式表示)。
【提升】能否通过取适量试剂溶于水，然后滴加酚酞的方法作出判断：__不能__(填“能”或“不能”)，理由是__NaOH与Na2CO3溶液均呈碱性，都能使无色酚酞溶液变红__。
类型　　　探究反应后物质的组成
3. (2020·聊城)碳酸钠在生产和生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质，进行了如下实验。向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂，实验现象记录如下：
试管编号
1
2
3
4
加入试剂
无色酚酞试液
稀盐酸
澄清石灰水
氯化钡溶液
实验现象
▲
有气泡产生
有白色沉淀产生
有白色沉淀产生
试管1中的实验现象是__溶液由无色变为红色__。
试管2中发生反应的化学方程式：__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑__。
化学兴趣小组的同学们对反应后试管中的溶质进一步探究：某一小组将试管3、4中的物质分别过滤，得到滤液A和B。甲、乙两同学对滤液A中溶质的成分进行探究：
【提出问题】滤液A中溶质的成分是什么？
【猜想假设】
猜想一：NaOH；　　　猜想二：NaOH和Na2CO3；　　　猜想三：__NaOH和Ca(OH)2__。
【进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
甲：取少量滤液A于试管中，加入过量稀盐酸
有气泡生成
猜想__▲__成立
乙：__▲__
有白色沉淀生成
【实验结论】通过实验，甲、乙两同学均验证猜想__二__成立，乙同学的实验操作为__取少量滤液A于试管中，加入适量氯化钙溶液(合理即可)__。
【实验拓展】丙同学取一定量的滤液A和B于小烧杯中混合，有白色沉淀生成。该反应的实质是__碳酸根离子与钡离子相互结合，生成碳酸钡沉淀__(从离子相互结合的角度分析)。
【反思与评价】
(1)碳酸钠溶液呈碱性，可以和盐酸、氢氧化钙和氯化钡等物质发生反应。
(2)要验证反应后物质的成分，既要验证生成物，还应考虑反应物。
4. (2020·甘肃)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约5 mL氢氧化钠溶液，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，再用玻璃棒搅拌，发现溶液变为无色，该反应的化学方程式为：__2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O__。
(2)甲、乙、丙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：__可能是Na2SO4和H2SO4__；　　　猜想三：可能是Na2SO4和NaOH
以上猜想中，可以直接排除的是__猜想三__，理由：__酚酞变为无色，说明反应后的溶液中不含NaOH__。
【实验探究】
为了验证另外两种猜想，甲、乙、丙同学设计如下实验方案：
实验操作
实验现象
实验结论
甲同学方案
取少量反应后的溶液于试管中，向试管中滴加BaCl2溶液
有白色沉淀产生
猜想二成立
乙同学方案
取少量反应后的溶液于试管中，向试管中加入__碳酸钠(合理即可)__
有气泡产生
猜想二成立
丙同学方案
取少量反应后的溶液于试管中，向试管中加入生锈的铁钉
__铁锈减少，溶液由无色变为黄色__
猜想二成立
老师认为甲同学方案不合理，你认为理由是__Na2SO4也能和BaCl2产生白色沉淀，不能说明H2SO4存在__。
【反思交流】实验结束后，废液处理方法正确的是__B__(填字母)。
A．倒入下水道　　　　　B．倒入废液缸　　　　　C．带出实验室
5. (2020·贵港)某校甲、乙兴趣小组同学在学习酸、碱、盐、金属的化学性质后，分别做了A、B、C三组实验：
甲、乙小组同学都观察到C组实验的现象为__产生白色沉淀__。
实验结束后，甲、乙小组同学分别同时将三组实验反应后的物质各倒入一个洁净的烧杯中，都观察到有气泡产生，甲、乙小组同学分别对气体成分及充分反应后烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【查阅资料】
①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
②NaAlO2＋HCl＋H2O===NaCl＋Al(OH)3↓
③Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
甲组
取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液变红色
气体为CO2、H2；溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、__CaCl2__、HCl
乙组
分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中
往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液，再滴入无色酚酞溶液
只观察到溶液变红色
气体为H2；溶液中溶质一定含有NaAlO2、NaCl、NaOH
往另一支试管中不断滴入稀盐酸
__开始时无明显现象，一段时间后产生白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解，最终形成无色溶液__
【交流与反思】
(1)乙小组同学讨论后认为，甲组同学得出气体成分的结论不严谨，其理由是__如果A试管中的稀盐酸过量，铝片已被完全消耗，混合后也能出现上述现象，在此情况下混合后产生的气体就不可能含有H2(合理即可)__。
(2)甲、乙小组同学所做实验相同，得出的实验结论却不同，原因是__剩余的反应物不同(合理即可)__。
【拓展与应用】
只用一条化学方程式表示AlCl3与过量NaOH在溶液中的反应：__AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O__。
6. (2019·长沙)小华同学通过阅读课外资料得知，潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂，有关反应的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。于是他用如图所示装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应：
(1)装置B的作用是__除去CO2中混有的HCl__。
(2)反应一段时间后，装置E中收集到的气体主要是__O2(或氧气)__。
反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么？小华为此又进行了如下探究：
【猜想与假设】猜想一：Na2CO3；　猜想二：Na2CO3和Na2O2；　猜想三：Na2CO3和NaOH。
你认为还可能是：__Na2CO3、NaOH、Na2O2__。
【设计实验】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中，加入足量的水，振荡
固体完全溶解，__无气泡产生__
样品中一定没有Na2O2
②取少量实验①所得溶液于另一试管中，加入过量的BaCl2溶液，振荡
有白色沉淀产生
猜想三正确
③取少量实验②所得上层清液于另一试管中，加入__MgCl2(合理即可)__溶液，振荡
有白色沉淀产生
【反思与评价】
反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH，原因可能是__制得的CO2中混有水蒸气且CO2的量不足__。
7. (2020·昆明)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体。小李和小赵同学在老师的指导下探究K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的热分解产物。
【查阅资料】①碱石灰可用于吸收CO2、水蒸气；
②含有Fe2＋的盐溶液可与K3[Fe(CN)6]发生反应产生蓝色沉淀；
③含有Fe3＋的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液。
【提出问题】样品完全分解后，除水蒸气外还生成哪些产物？
【猜想与假设】
猜想一：气体产物中含有CO；　　
猜想二：气体产物中含有CO2；　　
猜想三：气体产物中含有__CO、CO2__。
【实验探究】
(1)探究气体产物
小李同学对气体产物进行探究，设计如图实验(夹持装置及部分装置省略)：
实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，装置D中的固体变为红色。由此判断猜想__三__正确。
(2)探究固体产物
小赵同学对固体产物进行如表探究。取K3[Fe(C2O4)3]·3H2O热分解后的固体产物(经实验证明无磁性)于试管中，加水充分溶解、过滤，再进行如表实验：
实验
现象
结论
取滤液加入硫酸
①__产生气泡__
固体中含有K2CO3
取滤渣加入硫酸溶解后，分成两份
一份中加入K3[Fe(CN)6]
②__产生蓝色沉淀__
固体中含有FeO
另一份中加入KSCN
溶液变为红色
固体中含有③__Fe2O3__
【实验结论】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的热分解产物有__6__种。
【拓展延伸】晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂，其光解反应有FeC2O4生成。432 g FeC2O4在一定条件下分解可以得到一种具有磁性的黑色固体和两种含有相同元素的气体，则两种气体质量的最简整数比为__14∶11(或11∶14)__。
类型　　　探究混合物的组成
8. (2020·内江)某化学兴趣小组同学做了实验后在整理实验室时，得到白色固体药品，查阅药品记录单可知，可能是碳酸钠、碳酸氢钠和硫酸钠中的两种物质的混合物。为探究其成分，进行如下探究活动：
【猜想与假设】针对其组成：
猜想一：含有Na2CO3和Na2SO4；　　
猜想二：含有Na2SO4和NaHCO3；　　
猜想三：含有__Na2CO3和NaHCO3__。
【实验探究】
实验Ⅰ：取白色固体于试管中加热，将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
实验Ⅱ：取加热后的白色固体于试管中加足量的盐酸后，再滴加氯化钡溶液，立即产生白色沉淀。
【实验分析及结论】
(1)实验Ⅰ中，产生无色无味气体反应的化学方程式为：__2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑__。
实验Ⅱ中，滴加氯化钡溶液产生白色沉淀反应的化学方程式为：__BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl__。
(2)实验Ⅰ中可判断猜想__一__不成立。综合实验Ⅰ、Ⅱ，可判断猜想__三__不成立。
【拓展延伸】
若Na2SO4溶液中混有少量的NaHCO3，提纯Na2SO4溶液的实验方案是__向溶液中逐滴加入稀硫酸至恰好不产生气泡__。
9. (2020·邵阳)某学校九年级学生小明在化学实验室清点化学药品时发现一包粉末状固体，这包粉末状固体可能由碳酸钠、氯化钠、氢氧化钡、硫酸钠、硝酸铜中的一种或几种组成。为了检验其成分，小明做了如下实验：
(1)取少量粉末状固体于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌，静置，发现烧杯底部有白色未溶固体A和上层无色清液B。小明根据上述现象确定粉末状固体中一定不含有的物质是__Cu(NO3)2__(填物质的化学式)。
(2)进一步探究固体A的成分
【提出问题】固体A的成分是什么？
【猜想与假设】Ⅰ：BaCO3　　Ⅱ：__BaCO3和BaSO4__　　Ⅲ：BaSO4
【实验与探究】
实验步骤
实验现象
实验结论
相关化学方程式
取少量固体A于试管中，滴加过量的__稀盐酸(合理即可)__
__有气泡产生，固体A部分溶解__
猜想Ⅱ正确
__BaCO3＋2HCl===BaCl2＋H2O＋CO2↑(合理即可)__
根据上述实验结论，可以确定粉末状固体中一定含有__碳酸钠、氢氧化钡、硫酸钠__。
类型　　　探究标签残缺的溶液组成
10. (2020·泰安)某同学在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图甲所示)，经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种，为确认溶液中的溶质，他设计并进行了如下探究活动。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下：
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
常温下的溶解度/g
36
109
21.5
9.6
常温下稀溶液的pH
7
13
11
9
请回答下列问题：
【实验探究1】
如右图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则实验现象应是__无色溶液变红__；在进行操作②时有无色无味气体产生，由此又可排除的物质是__NaOH__。
【探究结论】分析四种物质的相关信息，你认为该溶液中的溶质可能是上述四种物质中的__Na2CO3__，你的判断依据是__常温下NaHCO3饱和溶液的溶质质量分数小于10%__。若上述探究结论是正确的，操作②发生反应的化学方程式为：__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑__。
【讨论质疑】有同学认为以上分析不严密，需要进一步实验确定，于是又进行了如下探究。
【实验探究2】向操作①后试管中的溶液中滴加过量CaCl2溶液(中性)，充分反应后，试管中溶液颜色不变，又有白色沉淀产生。
【得出结论】通过实验探究2可确定原瓶溶液中的溶质应该是__NaOH__。
【反思拓展】造成该溶液出现上述实验现象的原因是：__2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O__(用化学方程式表示)。
11. (2019·泰安)在整理实验室时，同学发现7瓶不同的无色溶液(见下图所示)，其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损，4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知，2、3、4、5、7号溶液分别是10%NaOH溶液、饱和石灰水、10%Na2CO3溶液、10%CaCl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。
【实验目的】①给试剂瓶贴上正确的标签；②探究部分溶液混合发生的反应。
【查阅资料】①CaCl2溶液呈中性，能与Na2CO3发生复分解反应；
②Ca(OH)2＋NaHCO3===CaCO3↓＋NaOH＋H2O；NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O。
【实验探究】
(1)分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中，向其中分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红色，说明这3种溶液呈__碱性__(填“酸性”“碱性”或“中性”)，由该实验可确定的溶液为__3号，饱和石灰水__(写出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。
(2)分别取2号5.55 g和7号3.65 g溶液，混合均匀后，逐滴加入5号溶液。首先观察到有气泡冒出，然后有沉淀析出。加入5号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图1所示，加入5号溶液的质量与溶液pH的变化关系如图2所示。根据图示完成下列问题：
　　
①7号溶液是__稀盐酸__(填名称)；
②图1中b点数据为__5.3__g；
③图2中h→k段发生反应的化学方程式为：__Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl__。
(3)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，则滤液中含有的溶质可能为：①NaOH；②Na2CO3；③NaOH、Na2CO3；④NaOH、Ca(OH)2；⑤__Na2CO3、NaHCO3__。
【实验反思】分析上述实验，下列说法不正确的是__AB__(填字母)。
A．5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液
B．该实验无法确定各种试剂，没有完成实验目的①
C．图1中b→c段反应过程中溶液的pH变化情况可用图2中h→k段表示
D．碳酸氢钠既能与碱反应，又能与酸反应
类型　　　探究物质的性质
12. (2020·龙东地区)某兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质，请你参与他们的探究。
【实验过程与分析】
实验一
实验二
实验三
实验操作
实验现象
▲
▲
无明显现象
实验结论
氢氧化钠能与硫酸铜发生反应
氢氧化钠能与氯化铵发生反应
氢氧化钠不能与硫酸发生反应
(1)实验一的现象：__生成蓝色沉淀__。
(2)实验二的现象：__有刺激性气味气体放出__。
【实验反思与拓展】
(3)实验一中发生反应的化学方程式：__2NaOH＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓__。
(4)某同学认为实验三的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡，再滴入稀硫酸，观察到溶液由__红__色变为无色，由此可知氢氧化钠与稀硫酸确实发生了反应，该反应的化学方程式为：__H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O__。
(5)由实验三联想到二氧化碳通入到氢氧化钠溶液中也没有明显现象，那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢？(本实验中忽略CO2溶于水)
①甲同学设计了如右图所示实验方案，当观察到__气球膨胀__现象时，说明两者发生了化学反应。
②乙同学重新设计实验方案：取NaOH溶液于试管中，通入少量CO2，然后向所得溶液中加入__稀盐酸(或稀硫酸)__溶液，当观察到__有气泡产生__现象时，也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
13. (2020·湖州)氯气(Cl2)是一种黄绿色气体，它可溶于水，得到黄绿色的氯水。它易与氢氧化钠反应，不与硫酸反应。
(1)小明对氯气溶于水的过程中所发生的变化提出了两种假设：
假设1：氯气溶于水的过程中只有物理变化
假设2：氯气溶于水的过程中既有物理变化又有化学变化
小明向氯水中加入紫色石蕊试液，发现溶液先变红后褪色。由溶液变红可知氯水显__酸__性，从而知道氯气溶于水的过程中发生了化学变化。假设2成立。
(2)小明对褪色现象产生了兴趣，查阅资料后了解到氯水有漂白性。氯水中有氯气分子，还有氯气与水反应得到的盐酸和次氯酸(HClO)。他对氯水的漂白性提出了3种假设：
A．盐酸有漂白性　　　　B．氯气有漂白性　　　　C．次氯酸有漂白性
经过认真思考，小明否定了假设A，请写出依据。
__向紫色石蕊试液中滴加盐酸，溶液只变红不褪色，说明盐酸没有漂白性__。
实验室制备的氯气往往带有水蒸气和其他杂质。为了探究氯气是否具有漂白性，必须要用纯净、干燥的氯气。图甲是小明为了干燥氯气所设计的装置图。请在图甲中将广口瓶中的导管画完整，并在图中的括号处写出试剂名称。最后，将经过除杂后得到的干燥氯气通入装有有色布条的试管中(如图乙)，布条颜色不变。得出结论：氯气不具有漂白性。
　　　　　　　　　　
(3)次氯酸除了有漂白性外还有不稳定性。小明设计了一套装置，收集到一试管次氯酸见光分解后生成的气体，将带火星的木条伸入试管，发现木条复燃，说明分解产物中含有__氧气__。
14. (2018·潍坊)金属镁可与热水反应生成氢氧化镁和氢气，所得溶液呈碱性，可使酚酞溶液显红色。某同学将镁条放在水中煮沸，趁热取出部分溶液，滴加酚酞溶液，变为红色；放置在空气中一段时间后，发现溶液的红色褪去了。
(1)镁与热水反应的化学方程式是：__Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑__。
(2)查阅资料：溶液红色褪去的原因是溶液碱性减弱。
【提出问题】导致溶液碱性减弱的原因是什么？
【假设与分析】
假设1：可能是氢氧化镁与N2或O2发生了反应。
假设2：可能是溶液吸收了空气中的__CO2(或二氧化碳)__。
假设3：可能是氢氧化镁的溶解度随温度的降低而__减小(或降低)__。
由碱的性质可知，假设1不成立。
【实验探究】
实验操作
实验现象
结论
1.取上述红色溶液，保持温度不变，在空气中放置一段时间，观察现象
①__红色褪去__
假设2成立
2.取上述红色溶液，②__隔绝空气__，③__冷却至室温__，观察现象
红色褪去
假设3成立
【拓展延伸】
(3)将一小块金属钠投入硫酸铜溶液时，产生蓝色沉淀。请解释其原因：__钠和水反应生成氢氧化钠；氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀__。
(4)除上述金属外，根据金属活动性顺序，预测__钾(或钙)__也能跟硫酸铜溶液反应产生上述现象(举一例即可)。
15. (2020·眉山)某学习小组将足量Zn条插入一定量的浓H2SO4中，发现Zn表面有大量气泡产生。(注：随着反应进行，硫酸浓度逐渐变小)
【提出问题】气体的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：只有SO2；猜想二：只有H2；猜想三：__SO2和H2__。
【查阅资料】(Ⅰ)SO2可以使品红溶液褪色；
(Ⅱ)SO2可以和碱性溶液反应；
(Ⅲ)H2＋CuOCu＋H2O。
【实验探究】用如图装置验证猜想(部分夹持仪器省略)。
【方案设计】
主要实验步骤
主要现象
解释或结论
①打开止水夹，先通入一段时间N2
—
—
②关闭止水夹，将足量Zn条下放，浸入浓硫酸中，点燃E装置处酒精灯
B装置处品红溶液褪色；
E装置处__黑色固体变红色，试管内壁出现水珠__
猜想三成立
③结束实验
—
—
【表达交流】
(1)在步骤①中，通入N2的目的是：__排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸__。
(2)请你设计一个实验，用化学方法证明E装置中CuO未完全反应。
实验步骤
实验现象
结论
__取反应后的固体于试管中，加入适量稀硫酸__
__固体减少，溶液由无色变蓝色__
CuO未完全反应
【反思拓展】
(1)请你根据上述实验探究，补充Zn与浓硫酸反应的化学方程式：Zn＋2H2SO4===ZnSO4＋SO2↑＋__2H2O__。
(2)已知Al与H2一样，在加热条件下能与CuO发生化学反应，请写出该反应的化学方程式：__2Al＋3CuO3Cu＋Al2O3__。
类型　　　探究实验中的异常现象
16. (2019·广东)某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？
【查阅资料】(1)CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。(2)AgCl不溶于稀硝酸。
【提出猜想】Ⅰ.石灰水已完全变质；　Ⅱ.__CO2过量(或石灰水不足)__；　Ⅲ.CO2中混有HCl。
【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行探究。制备CO2的化学方程式为：__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。
步骤
实验操作
实验现象
结论及化学方程式
(1)
取少量澄清石灰水于试管中，加入__碳酸钠(合理即可)__溶液
产生白色沉淀
猜想Ⅰ不成立
(2)
将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中
__澄清石灰水不变浑浊(或无明显现象)__
猜想Ⅱ不成立
(3)
将气体通入盛有__硝酸银__溶液的试管中，再加稀硝酸
__产生白色沉淀__
猜想Ⅲ成立。反应方程式为：　
__AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3__
【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。
【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和__浓硫酸__。
【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是__排水法能收集到CO2(排水过程中除掉了HCl或其他合理答案)__(写一点)。
17. 化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，进行实验①、②、③，观察到①中无明显现象，②、③中铝丝表面析出红色固体。实验②中发生反应的化学方程式为：__2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu__，化学小组的同学对③中异常现象进行实验探究：
【提出问题】为什么表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中，铝丝表面会析出红色固体？
【讨论交流】金属铝在常温下易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。实验③中的铝丝表面会析出红色固体，是因为CuCl2溶液中的粒子破坏了铝表面的氧化铝薄膜，是哪种粒子破坏了铝表面的氧化铝薄膜呢？
【猜想与假设】猜想Ⅰ：H2O；　　猜想Ⅱ：Cu2＋；　　猜想Ⅲ：__Cl－__。
【实验探究】另取三支试管标号为④、⑤、⑥，分别向其中加入等质量、等质量分数的CuSO4溶液，浸入表面未打磨的铝丝，观察现象。
序号
实验
现象
推论
④
向试管④中加入水
无明显现象
H2O不能破坏氧化铝薄膜
⑤
向试管⑤中加入KCl固体
铝表面析出红色固体
K＋或Cl－能破坏氧化铝薄膜
⑥
向试管⑥中加入K2SO4固体
__无明显现象__
K＋和SO都不能破坏氧化铝薄膜
【实验结论】猜想Ⅲ正确。
【反思交流】
(1)同学们认为实验④没有必要进行，原因是__硫酸铜溶液中有H2O__。
(2)通过对比实验__①②__(选填“①”“②”或“③”)可得知，打磨能破坏氧化铝薄膜。
【实验拓展】
(1)将表面未打磨的铝丝浸入稀硫酸中，整个过程中观察到的现象是__一开始没有明显现象，过一段时间后有气泡产生__。
(2)相同条件下，稀盐酸与稀硫酸分别与表面未打磨的铝丝反应，反应速率不同的原因是__Cl－能破坏氧化铝薄膜，SO不能破坏氧化铝薄膜__。
类型　　　控制变量类探究
18. (2020·北京节选)丙酸钙为白色固体，易溶于水，可作食品防霉剂，国家标准规定了丙酸钙用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量。小组同学实验探究其性质和防霉的效果。
探究丙酸钙防霉的效果：
【进行实验】分别按下列①～⑧的配方蒸制8个馒头，冷却后置于密封袋中，记录如下：
组别
第1组
第2组
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
配方
面粉/g
50
50
50
50
50
50
50
50
酵母/g
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
蔗糖/g
0
0
0
0
5
5
x
5
丙酸钙/g
0
0.06
0.10
0.15
0
0.06
0.10
0.15
开始发霉时间
第3天
第4天
第5天
第6天
第3天
第4天
第5天
第6天
【解释与结论】
(1)设计第1组实验的目的是__探究丙酸钙的用量对防霉效果的影响__。
(2)第2组，⑦中x为__5__。
(3)对比第1组、第2组实验可得到的结论是__其他条件相同时，有无蔗糖对丙酸钙的防霉效果没有影响__。
【反思与评价】
(4)某同学认为“制作面食、糕点时，丙酸钙用量越大越好”你是否同意此观点，并说明理由：__不同意。国家标准规定了丙酸钙用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量，说明过量使用丙酸钙可能对身体有害，故不是用量越大越好__。
19. (2019·安徽)某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用右下图装置完成表中实验：
编号
KClO3
质量/g
催化剂
催化剂
质量/g
收集50 mL O2
所需时间/s
实验1
5
—
—
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
　　　
(1)设置实验1的目的是__对照实验__。
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是__MnO2__。
(3)写出KClO3分解的化学方程式：__2KClO32KCl＋3O2↑(合理即可)__。
(4)由实验1和实验4可知，KCl__有__(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50 mL O2，所需时间明显少于171 s，解释原因：__生成的KCl作为催化剂，加快了KClO3的分解速度__。
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50 mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内__收集氧气的体积__。
类型　　　定量分析类探究
20. (2020·南京)溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习小组的同学对溶液的性质进行探究。
【引发思考】
生理盐水是医疗上常用的一种溶液，100 mL生理盐水(其密度可近似看做1 g/cm3)中含有0.9 g医用氯化钠，该溶液中溶质的质量分数为__0.9%__。一瓶合格的生理盐水密封放置一段时间后，不会出现浑浊现象，原因是__溶液具有稳定性__。
【提出问题】溶液的某些性质是否可以通过定量实验进行验证？
【查阅资料】电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱；一定条件下，电导率的大小能反映离子浓度的大小。
【实验探究1】
氯化钠溶于水形成溶液的过程中氯离子浓度、电导率的测定。
第一步：读取室温为26 ℃，取100 mL蒸馏水，加入烧杯中，放入磁力搅拌器磁珠；
第二步：校准传感器，组装仪器，设定搅拌档位；
第三步：用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，迅速将一定质量的氯化钠加入烧杯中。实验数据如图1所示。
分析图1实验数据：
(1)a～b段曲线呈这种形态的原因是__氯化钠固体逐渐溶于水的过程中，水中的氯离子浓度逐渐增大__。
(2)请说明实验过程中液体的电导率变化的原因__蒸馏水不导电，开始时液体的电导率几乎为零；加入氯化钠后，固体逐渐溶解，溶液中的离子浓度不断增大，溶液的电导率不断增大；氯化钠全部溶解后，溶液中的离子浓度不变，最终溶液的电导率不变__。
【交流反思1】
如何通过实验验证氯化钠溶液是均一的？请简要说明。
__测定氯化钠溶液中不同位置的氯离子浓度(或电导率)，得到的数值相同__。
【实验探究2】
用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，向一定体积、一定浓度的氯化钠溶液中慢慢加入等体积、一定浓度的硝酸银溶液，恰好完全反应。部分实验数据如图2所示。
【交流反思2】
推测c点时溶液的电导率是否为零，并说明理由。__不为零，溶液中还存在Na＋和NO__。
21. (2020·郴州)某化学兴趣小组利用下图装置进行Fe与水蒸气反应的实验：
(1)A装置的作用是__产生水蒸气__，点燃C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，请你推断反应生成的气体是__氢气__。
(2)有同学认为导管口有气泡产生即说明反应生成了气体，你认为是否正确__否__(填“是”或“否”)，请说明理由__气泡可能是装置中的空气或水蒸气而不是生成物__。
反应一段时间后，学习小组对反应后的黑色固体产生了浓厚的兴趣，并查阅了相关资料：铁粉(黑色)、Fe2O3(红棕色)、FeO(黑色)、Fe3O4(黑色)。学习小组进行了一系列实验，验证了FeO不存在，然后对黑色固体的成分进行了以下猜想：
猜想一：只有铁粉；　　　
猜想二：只有Fe3O4；　　　　
猜想三：铁粉和Fe3O4的混合物。
学习小组设计了实验进行验证，请回答以下问题：
(3)取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生，说明猜想__二__不成立。
(4)通过实验测得，34.4 g黑色固体与足量的稀盐酸反应，产生了0.2 g H2，说明猜想__三__成立。
(5)另取34.4 g黑色固体在高温条件下与足量的CO反应，充分反应后，固体质量变为28.0 g，请计算在黑色固体中Fe3O4的质量分数为__67.4%__。(计算结果精确到0.1%)
(6)根据以上探究，请写出Fe与水蒸气反应的化学方程式：__3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2__。
22. (2019·武汉)某校实验室有一瓶久置的铁屑，其成分是铁、氧化铁和水。为测定其中各成分的质量分数，某兴趣小组按下图所示装置进行实验(装置气密性良好；固定装置已略去；氮气不与铁屑中的成分反应；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)。
部分实验步骤如下：
Ⅰ.称量硬质玻璃管的质量。将样品放入硬质玻璃管中，称量硬质玻璃管和样品的质量。
Ⅱ.连接好装置。缓缓通入N2，点燃甲处的酒精喷灯，待硬质玻璃管中固体恒重，记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。
Ⅲ.再次连接好装置，继续实验。通入CO，点燃丙处的酒精灯和甲处的酒精喷灯。待硬质玻璃管中固体恒重，熄灭酒精喷灯，继续通入CO直至硬质玻璃管冷却。再次记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。
实验数据记录如下表：
硬质玻璃管
硬质玻璃管和样品
步骤Ⅱ硬质玻璃管和剩余固体
步骤Ⅲ硬质玻璃管和剩余固体
质量
m1
m2
m3
m4
请回答下列问题：
(1)步骤Ⅲ丙处酒精灯的作用是__除去尾气CO，防止污染环境__。
(2)步骤Ⅲ硬质玻璃管中反应的化学方程式为：__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__。
(3)样品中氧化铁的质量分数为__×100%__(用m1、m2、m3、m4的代数式表示)。若步骤Ⅲ中氧化铁没有完全反应，样品中水的质量分数测量结果将__不变__(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)有关样品，下列说法正确的是__AB__(填字母)。
A．样品中氢元素的质量为(m2－m3)
B．样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m3－m1
C．样品中铁单质的质量为m4－m1
D．样品中氧元素的质量为m3－m4

展开更多......

收起↑