2020中考备考：初中化学重难题型补充题库-实验探究

1、第 1 页 共 19 页初中化学重难题型补充题库实验探究1.某工厂废水中含有Zn（NO3）2、AgNO3、Cu（NO3）2三种溶质。 某兴趣 小组的同学取少量废水样，静置，取上层清液，加入铁粉，充分反应 后过滤，得到滤液甲和滤渣乙。请你参与完成以下探究（不考虑杂质 干扰）。【提出问题】滤渣乙是什么？【作出猜想】猜想一：银猜想二：银和铜猜想三：银、铜和锌猜想四：银、铜和铁【交流讨论】大家经过讨论后，认为猜想三是错误的，理由是【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分，请填写下列空白： 取少量滤渣乙于试管中， 加入稀盐酸， _，说明猜想四不成立（2）为了进一步证明滤渣乙的成分，小组同学再次讨论一致认为：

2、取少量滤渣乙，向其中加入 _，若看到溶液由无色逐渐变蓝，即可证明滤渣乙的成分。 该实验中反应的化学方程式为（3）根据第（2）步确定的滤渣乙的成分来判断滤液甲中阳离子至少有种。【反思交流】同种金属放入不同的金属盐溶液时， _ 的金属先被置换出来。【答案】【交流讨论】铁不与Zn(NO3)2反应，不能置换出锌 【实验探究】(1)第 2 页共 19 页无气泡产生(2)硝酸银溶液(或AgN03溶液)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag(3)2【反思交流】金属活动性相对弱 【解析】【交流讨论】因为在金属活动性顺序表中，铁排在锌后面，所以铁不能将锌从其盐溶液中置换出来，即滤渣中不会有锌，猜想三 是错

3、误的。 【实验探究】 (1)取少量滤渣乙于试管中， 加入稀盐酸， 如果没有气泡生成，说明滤渣中不含铁，因为在银 、铜、 铁三种金 属中只有铁能与稀盐酸反应放出氢气。(2)排除了铁的存在后，滤 渣中可能只有银或有银和铜两种物质，要进一步证明滤渣乙的成分， 需要加入一种能与铜反应的金属盐溶液，如有反应现象出现， 则证明 铜的存在。 因此所加溶液是在金属活动性顺序中排在铜后面的金属 盐溶液如硝酸银溶液。 加入硝酸银溶液发生的反应是铜与硝酸银反 应生成银和硝酸铜，现象是溶液由无色变为蓝色。(3)滤渣乙的成分为银和铜，则加入铁反应有两种情况。 第一种溶液中铜离子被全 部置换出来，则溶液甲中阳离子为Zn2

4、+、Fe2+，第二种情况，溶液中铜离子被部分置换出，则滤液甲中阳离子为Zn2+、Fe2+、Cu2+，故滤液甲中最少含2种阳离子。 【反思交流】由【实验探究】(2)知 探究铜是否存在而无需探究银是否存在， 说明了当一种金属放入不同第 3 页共 19 页的金属盐溶液时，金属活动性相对弱的金属先被置换出来。2某实验学校的化学兴趣小组的同学在学习金属与盐溶液的反应时，做了金属镁与氯化铵溶液反应的实验， 发现除生成一种盐外，还有气体生成。为确定生成气体的成分，小组同学开展了下列实验：【提出问题】该气体的主要成分是什么？【猜想与假设】生成气体可能是H2、HCI、NH3中的一种或几种。【查阅资料】12NH3

5、+H2SO4= （NH4）2SO4；2NH3+HCI=NH4CI；32NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O【实验探究】（1）为确定是否含有HCI，将气体通入酸化的硝酸银溶液中，当观察到 _，则该气体中无HCI。（2）兴趣小组同学为了探究其他气体是否存在，他们设计了如下实验装置：1A装置是为了证明有NH3，则A装置中可以观察到的现象是2B装置中浓硫酸的作用是_ ；3A、B实验装置能否对调，请说明理由 _；4C中玻璃管内观察到_ 证明有出。第 4 页 共 19 页【实验结论】镁与氯化铵溶液反应生成一种盐、NH3和H2，写出化学方程式 _ 。【反思与评价】实验小组的一个同学认为不需要单独检验HC

6、I，就能证明HCl不存在。 请评价这种说法是否合理 _（填 “是”或“否”），理由是 _ 。【答案】【实验探究】（1）无沉淀生成（或无明显现象）（2）溶 液变红色 吸收水蒸气和氨气 不能对调，若对调A、B装置，由 于浓硫酸会吸收氨气， 则无法验证氨气的存在， 且进入C装置中的气 体也没有干燥，影响实验效果 黑色粉末逐渐变成红色，玻璃管内 壁出现水珠【实验结论】Mg+2NH4CI=MgCl2+2NH3f+出匸【反思与评价】是 氨气能和氯化氢反应生成氯化铵，所以二者不能共存【解析】【实验验证】（1）若该气体中无HCI，将气体通入酸化的 硝酸银溶液中， 无沉淀生成或无明显现象。（2）NH3和H2O反

7、应生成氨水，氨水显碱性，能使酚酞溶液变红，A中观察到溶液变红 色，证明有NH3；浓硫酸的作用是吸收水蒸气和氨气；A、B装 置不能对调，若对调A、B装置，由于浓硫酸会吸收氨气，则无法验 证氨气的存在，且进入C装置中的气体也没有干燥，影响实验效果；加热条件下，氧化铜能和氢气反应生成铜和水，因此当观察到黑色 粉末逐渐变成红色，玻璃管内壁出现水珠时，则可证明有H2。【实验结论】 根据上述探究和质量守恒定律可知， 镁与氯化铵溶液反应生 成一种盐（MgCl2）、NH3和H2，所以化学方程式为第 5 页共 19 页Mg+2NH4CI=MgCl2+2NH3f+H2f。【反思与评价】因为氨气能和 氯化氢反应生成

8、氯化铵， 即氨气不能和氯化氢共存， 实验中证明了有 氨气，则说明没有HCI，所以不需要单独检验HCI，就能证明HCI不存在。3.宝宝和贝贝同学对实验室久置的碱石灰样品产生了探究欲望，于是 他们取少量样品进行了探究实验。【提出问题】宝宝和贝贝同学探究的目的是 _【网络资料】CaCl2溶液呈中性。常温下熟石灰固体微溶，溶于 水放出的热量几乎察觉不到。新制的碱石灰是由CaO和NaOH两种固体组成的，常作干燥剂。【猜想假设】该久置的碱石灰样品主要成分可能含有CaO、NaOH、Ca(OH)2、_和_。【实验探究】宝宝和贝贝同学为了验证上述猜想，他们探究实验设计 步骤如下：1宝宝取适量该样品于试管中，加入

9、少量水后试管外壁无热的感觉，说明样品中一定没有 _ 。继续加足量水，振荡，发现试管底部有白色沉淀，宝宝认为碱石灰样品中一定含有CaCO3，贝贝对宝宝的结论提出了疑问，贝贝提出了疑问的原因是(用化学方程式表示。)2把过程所得物质过滤， 取适量的滤液于试管中， 然后往试管中滴 加过量CaCl2溶液，出现白色浑浊。3把过程所得物质进行过滤，用玻璃棒蘸取滤液滴到pH试纸上，第 6 页共 19 页把pH试纸显示的颜色与 _照，测得滤液的pH=7。【解释与结论】根据以上探究：1你认为该样品一定含有的物质是 _；一定不含有的物质是 _。2实验探究过程所得滤液中含有的溶质是 _。【反思拓展】碱石灰的正确保存方

10、法是 _ 。【答案】【提出问题】 这包久置的碱石灰样品的主要成分是什么 【猜 想假设】CaCO3Na2CO3【实验探究】CaO、NaOHCa(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO4标准比色卡 【解释与结论】 Na2CO3、CaCO3CaO、NaOH、Ca(OH)2NaCI、CaCb【反 思拓展】密封，干燥保存【解析】【提出问题】根据【猜想假设】中提示的内容可知该实验探 究的目的是这包久置的碱石灰样品的主要成分是什么。【猜想假设】因为碱石灰中的CaO在空气中可能会先跟空气中的水蒸气反应生成 氢氧化钙，然后氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙； 碱石 灰中的NaOH会与空气中的二氧化碳

11、反应生成Na2CO3,因此猜想碱 石灰样品的主要成分可能还含有CaCO3和Na2CO3【实验探究】 因为CaO与水反应后会放出热量，NaOH固体溶于水后也会放出热 量，题目已知该样品加入少量水后试管外壁无热的感觉， 说明样品中 一定没有CaO和NaOH;试管底部有白色沉淀还有可能是Ca(OH)2与NazCOs发生化学反应生成的CaCQ;使用pH试纸测定溶液的pH,应该用pH试纸显示的颜色与标准比色卡对照，得出溶液的pH。【解释与结论】根据【实验探究】中的第步中滴加过量CaCl2溶第7页共 19 页液，发现白色沉淀，说明该样品一定含有Na2CO3,第步中测量滤液的pH=7，说明样品中没有Ca(O

12、H)2，再根据【实验探究】中的第步骤继续加足量水，振荡，发现试管底部有白色沉淀，说明该样 品一定含有CaCO3;综合上述分析可知，该样品一定含有的物质是NazCOs、CaCO3； 一定不含有的物质是CaO、NaOH、Ca(OH)2； Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应后会生成NaCl，又因为CaCb溶液 是过量的，因此实验探究过程所得滤液中含有的溶质是NaCl和CaCXI反思拓展】因为碱石灰样品会与空气中的水蒸气和二氧化 碳反应而变质，因此保存碱石灰样品应该密封，干燥保存。4某化学兴趣小组在实验室发现了一瓶标签受到腐蚀(如图)的无色 溶液，他们对此产生了兴趣。【提出问题】这瓶溶液究竟是什么？

13、【作出猜想】经过分析，大家一致认为这瓶溶液不可能是 _ (填序号)，并作出了以下猜想。A.酸B.碱C.盐D.氧化物 猜想一：可能是H2SO4溶液；猜想二：可能是BaSO4溶液；猜想三：可能是（NH4）2SO4溶液；猜想四：可能是Na2SO4溶液；猜想五：可能是CuSO4溶液；第8页共 19 页【交流讨论】讨论后，大家认为猜想二和猜想五不成立，理由是【查阅资料】Na2SO4溶液为中性，（NH4）2SO4溶液为酸性。【实验探究】分别取少量待测液进行如下实验：实验方案滴加氢氧化钠溶液后加热紫色石蕊溶液实验操作A蕊瀋液 实验现象无刺激性气味的气体生成实验结论猜想三不成立猜想四不成立为了进一步验证猜想一

14、是否成立，大家又进行了如下实验:实验方案加入Na2CO3溶液加入铁粉实验现象产生气泡实验结论猜想一成立，该溶液是H2SO4溶液Na2CO3溶液与H2SO4溶液反应的化学方程式为第 9 页 共 19 页【反思评价】有同学提出，经过【交流讨论】环节后，只要给待测液中滴加氢氧化钡溶液并微热，即可得出结论。简述你的看法与理由 【答案】【作出猜想】BD【交流讨论】猜想二中BaSO4不溶于水， 无法形成溶液，猜想五中CuSO4溶液为蓝色【实验探究】紫色石蕊溶液变红产生气泡，溶液由无色变成浅 绿色Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2f【反思评价】此法只 能确定待测液是否为(NH4)2SO4

15、，不能确定是Na2SO4溶液还是H2SO4溶液【解析】根据标签上的S04 ”可得知，该瓶溶液不是碱和氧化物，只 能是酸或者盐； 由于这是一瓶无色溶液， 所以不可能是猜想二和猜想 五，猜想二中BaSO4不溶于水，无法形成溶液，猜想五中CuSO4溶 液为蓝色。 向该溶液中滴加氢氧化钠溶液后加热，无刺激性气味的 气体生成，说明不是猜想三；到此，还剩余两种猜想，再向该溶液中 滴加紫色石蕊溶液，且猜想四不成立，说明猜想一成立，因此紫色石 蕊溶液变红， 继续加入铁粉， 铁粉与稀硫酸反应产生气体， 溶液由无 色变成浅绿色。5.实验室有一包白色固体混合物，化学兴趣小组对此产生好奇，为证 明其组成，进行如下实验

16、探究，请你参与并帮助 完成：(1)老师告诉他们：可能由BaCb、CuS04、Na2CO3、K2SO4等中的几种混合而成，兴趣小组取一定量该固体混合物加入足量的水，充分搅拌，得到白色沉淀和无色溶液。据此得出，该固体混合物中一定含有_，一定没有_。（2） 【提出问题】该白色粉末还含有什么成分？（3） 【猜想与假设】猜想1该白色粉末还含有Na2CO3；第10页共 19 页猜想2:该白色粉末还含有K2SO4；猜想3:该白色粉末还含有 _ 。（4） 【设计与实验】实验步骤实验现象实验结论将（1）得 到的白色 沉淀和无 色溶液进 行过滤得到白色 沉淀A，无 色溶液B据此推断A的组成成分 可能有种向白色沉化

17、学方程式淀A中加入过量的盐酸溶液猜想1成立【实验结论】该白色粉末的主要成分是 _ 。【反思评价】兴趣小组继续探究无色溶液B的成分，取出无色滤液B样品，滴加酚酞试液，溶液无现象，则滤液B的成分可能是_第11页共 19 页（写出一种情况即可）。【答案】（1）BaCb CUSO4（3） 【猜想与假设】Na2CO3、K2SO4（4） 【设计与实验】实验步骤实验现象实验结论3沉淀完全BaCO3+2HCI=BaCI2溶解+H2O+CO2f【实验结论】BaCl2Na2CO3【反思评价】NaCl（或NaCl和BaCb）【解析】（1）该固体混合物加入足量的水充分搅拌，得到白色沉淀 和无色溶液。CuSO4溶于水，

18、形成蓝色溶液，由此可知，固体混合物 中一定没有CuSO4；得到白色沉淀，说明混合物中有能够反应产生沉 淀的物质。由题可知，BaCl2与Na2CO3或K2SO4反应都能产生白色 沉淀，故混合物中一定含有BaCl2。（3）【猜想与假设】由题可知猜 想3为：该白色粉末还含有Na?C03、K2SO4（4）【设计与实验】白色沉淀A可能是BaC03,可能是BaS04，也可能是BaC03和BaSC4的混合物，据此推断A的组成成分可能有3种。碳酸钡能被酸溶解， 硫酸钡不溶于酸，题中向白色沉淀A中加入过量的盐酸溶液，现象 应是沉淀全部溶解，即猜想1成立，化学方程式为BaCO3+2HCI=BaCl2+H2O+CO

19、2f。【实验结论】该白色粉末的主要成分是BaCl2、Na2CO3。【反思评价】NaCQ溶液显碱性，取出无色 滤液B样第 12 页 共 19 页品，滴加酚酞试液，溶液无现象，说明B中不含Na2CO3， 即Na2CO3完全反应，BaCl2可能也恰好完全反应， 也可能有剩余， 则 溶液B中一定含有生成的NaCI和可能含有反应过量的BaCb。故溶 液B的成分可能是NaCI或NaCI和BaCb两种情况。6.自行车车把上常镀有一层铬，小芳发现在常见金属活动性顺序中 没有铬，于是她和小组同学在实验室一起探究铬与常见金属铝和铜的 活动性强弱。【资料】铬（Cr）是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜，

20、可阻止铬进一步氧化； 铬能与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。【猜想】三种金属活动性强弱顺序为：CrAlCuAlCrCu;_。【实验探究】第13页共 19 页实验方案泡产生，溶现象无明显现象液逐渐变成蓝色实验三【结论】猜想2正确【交流与讨论】（1）实验前所用的金属片都需用砂纸打磨，其目的（2） 实验四中反应的化学方程式为 _。（3） 结合探究结论， 有同学提出上述四个实验可进行优化， 只需选 择三种药品，即可判断三种金属的活动性强弱，这三种药品是【拓展】判断金属活动性顺序的方法：一是根据金属能否与酸发生置 换反应，判断该金属在金属活动性顺序中位于氢前还是氢后；二是根实验一实验二实

21、验四现象无明显现象第 14 页 共 19 页据_。【答案】【猜想】AlCuCr【实验探究】铝表面有红色物质附着， 溶液由蓝色变成无色 【交流与讨论】 （1）除去金属表面的氧化膜及 污物（2）2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu（3）铝片、硫酸铬溶液和铜片 （或硫酸铝溶液、铬片和硫酸铜溶液） 【拓展】金属能否与盐溶液 发生置换反应，判断金属活动性的相对强弱【解析】【猜想】 根据已有知识，铝的金属活动性较铜强，所以铬 可能比铝强，也可能介于铝和铜之间，还可能是比铜的还弱。 【实 验探究】 实验一说明铝的活动性较铬强， 实验二说明铬在金属活动性 顺序中位于氢之前， 实验三说明铜在氢之后，

22、 实验四证明铝较铜活泼， 铝可将硫酸铜溶液中的铜置换出来， 实验现象是铝表面有一层红色物 质，溶液由蓝色逐渐变成无色， 所以四个实验证明铝的活动性较铬强， 铬的活动性较铜强。 【交流与讨论】 （1）由于铝和铬在空气中都易 与氧气反应， 在表面形成致密的保护膜， 所以实验时需用砂纸将金属 片打磨，除去金属表面的氧化物及污物；（2）铝与硫酸铜反应生成 硫酸铝和铜；（3）比较三种金属活动性强弱，只用三种药品，一般 的思路是活动性最强和活动性最弱的金属单质及活动性居中金属的 盐溶液，或活动性最强和活动性最弱金属的盐溶液及活动性居中的金 属单质，结合本次实验探究， 根据三种金属的活动性顺序， 可选择铝、

23、 铜和硫酸亚铬溶液，或铬、可溶性铝盐溶液、可溶性铜盐溶液。【拓 展】判断金属活动性顺序的方法是通过比较金属能不能与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应，或利用金属能否与另一种金属的盐溶液发生置换 反应进行确定。7学习完酸、碱、盐的性质”后，老师将质量相等的4种白色固体NaOH、Na2CO3、CuSC4、Ca(OH)2,摆放在实验桌上，让同学们区分。第15页共 19 页【查阅资料】CuSC4的水溶液呈蓝色，CuSO4和N&CO3反应会产生 蓝色沉淀。下面是 奋进小组”同学们的探究过程：【设计实验方案】同学们经过认真讨论，一致认为用两步就可以鉴别 出这四种固体，第一步分别取一勺固体(约1g)于试管中

24、，加入适 量的热水，充分震荡：能鉴别出的物质是 _ 和_ 。第二步只要加入盐酸，根据现象就可鉴别。大家马上进行了实验操作，发现 剩余固体和盐酸反应都有气泡产生，这是什么原因呢？你的理由是 为了进一步证明剩余的白色固体 成分，同学们进行了如下的实验，请你填写实验报告。【实验操作】实验操作实验现象结论步骤，取适量第部实验后均产生白色沉反应的化学方程未鉴别出的溶淀式：丄式：液，加入过量的溶液，过滤步骤：分别取一支试管溶液你的结论是第16页共 19 页步骤中的滤液，滴加酚酞溶液变，一支试管溶液仍为无色。【拓展反思】（1）步骤加入过量试剂的目的是 _ 。（2）由以上分析可知，对于氢氧化钠溶液要 _ 保存

25、。通过小组成员的共同努力，圆满地完成了老师交给的任务。【答案】【设计实验方案】硫酸铜（或CuS04）氢氧化钙或Ca（0H）2 氢氧化钠可能和空气中的二氧化碳反应已变质【实验操作】实验操作实验现象反应的化学方程式氧化钙（或氯化钡或硝酸Na2CO3+CaCb=CaCO3J +2NaCI或Na2CO3+BaCb=BaCO3J+2NaC或第17页共 19 页钙或硝酸钡）Na2CO3+Ca(NO3)2=CaCOsJ +2NNO3或Na2CO3+Ba(NO3)2=BaCO3J+2NNO红溶液变红的原物质是氢氧化钠，溶液仍为无色的原物质是碳酸钠【反思】检验并除尽碳酸钠 密封【解析】分别取一小勺固体（约1g）于试管中，加入适量的热水， 这句话有两层含义：一个是在试管中进行，水的量不会很多；二是热 水：氢氧化钙的溶解度常温下就很小（微溶于水，也就是说100g水中最多溶解的溶质小于1g），且随着温度的升高溶解度减小，所以 装氢氧化钙固体的试管会出现浑浊，通过资料还知道装硫酸铜的试管 会出现蓝色溶液，所以用水可以鉴别出的物质是：硫酸铜和氢氧化