第六部分 专题实验探究题2016年初三化学中考

1、专题一实验探究题专题一实验探究题首页末页首页末页首页末页首页末页考点1.物质组成成分的探究【例1】2010年4月28日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起某兴趣小组同学的思考。提出问题：排污管道中的毒气有什么成分？查阅资料.排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等。.H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。提出猜想：小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下：猜想1：有CO、CO2、H2S；猜想2：有CO、CO2、CH4；猜想3：有CO、H2S、CH4；猜想4：有CO2、H2S、 ；猜想5：有CO、CO2、H2S、CH4。

2、实验方案：小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略)。首页末页问题讨论：(1)如果A装置没有明显变化，则猜想 成立；如果B装置没有明显变化，则猜想 成立。(2)在验证猜想1的实验中，装置C中NaOH溶液的作用是 ；若要进一步验证气体燃烧后的产物，操作是：迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入 ，振荡。(3)要确证猜想5中是否有CH4，某同学认为图示装置有不足之处，需要在装置C与D之间加一个 装置。改进后，若气体燃烧，且D装置内壁出现 ，证明气体中一定含有CH4。为了进一步确定气体中是否含有CO，可分别测定燃烧产物中H2O、CO2的质量。其方法是：将燃烧产物依次通过盛有 、 的装置，分

3、别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量，通过计算、分析得出结论。2首页末页3除二氧化碳除二氧化碳澄清石灰水澄清石灰水干燥干燥水雾水雾浓硫酸浓硫酸氢氧化钠氢氧化钠【解答】解：根据排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等这一信息，结合四种已做出的猜测，可知猜想4、还有CH4（1）A中是硫酸铜溶液，它与硫化氢反应生成黑色沉淀，若无现象证明不含硫化氢，则猜想2成立B中是澄清的石灰水，二氧化碳能使它变浑浊，若B装置无明显，说明不含二氧化碳故（1）答案：2 3（2）在验证猜想l的实验中，要验证一氧化碳，利用一氧化碳燃烧生成二氧化碳，所以原来的二氧化碳要把它除去，

4、氢氧化钠能吸收大量的二氧化碳，故（2）答案：C中氢氧化钠的作用是除二氧化碳 澄清的石灰水（3）验证甲烷利用甲烷燃烧能够产生水和二氧化碳，故甲烷燃烧前的水和二氧化碳都需除去，所以在C和D之间加一个干燥装置，若干而冷的烧杯内有水雾证明含有甲烷要验证是否含一氧化碳，先吸收生成的水，然后用氢氧化钠吸收生成的二氧化碳，并称出这两个装置实验前后质量的变化，故（3）答案：干燥 水雾 浓硫酸或氯化钙或无水硫酸铜 氢氧化钠首页末页方法规律：有关物质组成成分的探究主要考查点有以下五种：固体混合物成分探究，气体混合物成分探究，纯净物组成元素的探究，溶液中溶质成分的探究，固液成分探究。（1）提出猜想时应牢记以下几个要

5、点：猜想的全面性。围绕问题从不同角度进行猜想，保证结论的可靠性；猜想的科学性。猜想要符合化学原理、科学规律，不能凭空猜想。对于混合物质的猜想，若没有经过化学反应，除了根据结论分析推理之外，还可以根据物质的数目，随意组合则可以；若经过了化学反应，反应后的混合物志一定存在的是最终产物、没有参加反应的物质、过量物质。（2）要充分运用题目提供的材料或信息，设计验证方案或解答方案中的有关问题。实验方案一定要根据物质的性质进行设计，所选药品、仪器、装置要经济可靠，反应条件要容易达到。首页末页变式拓展：1.某兴趣小组的同学在老师的指导下，对一瓶没有塞橡皮塞的氢氧化钙溶液进行探究，请你一起参与。【提出问题】该

6、氢氧化钙溶液是否全部变质？【猜想与假设】猜想：氢氧化钙溶液可能全部变质，变成碳酸钙。猜想：氢氧化钙溶液可能部分变质，其成分是 。【实验探究】首页末页碳酸钙和氢氧化钙碳酸钙和氢氧化钙有大量气泡产生有大量气泡产生氢氧化钙氢氧化钙【实验结论】综合上述实验(1)、(2)，你得出的结论是猜想 成立。【反思拓展】(1)氢氧化钙露置于空气中容易变质，原因是 （用化学方程式表示)。(2)在分析化学反应的物质成分时，除了考虑生成物外，还需考虑的是 。首页末页2CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O反应物是否有剩余反应物是否有剩余【解答】解：【猜想与假设】猜想：氢氧化钙变质后，生成碳酸钙，部分变质就含有碳酸钙

7、和氢氧化钙，故填：碳酸钙和氢氧化钙；【实验探究】（1）碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳气体，所以产生的现象为：有大量气泡产生； 故填：有大量气泡产生；（2）使酚酞试液变红的是碱性物质，所以根据混合物的组成，可以判断含有氢氧化钙，故填：氢氧化钙；【实验结论】综合上述实验（1）、（2）可知混合物里面含有氢氧化钙和碳酸钙，所以猜想成立，故填：；【反思拓展】（1）氢氧化钙露置于空气中容易变质是因为氢氧化钙和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O；（2）在分析化学反应的物质成分时，除了考虑生成物外，还需考虑的是反应物是否有剩余或反应物是否反应完全

8、等，故填：反应物是否有剩余；首页末页考点2.金属活动性的探究【例2】（2015烟台）不锈钢材料中含有的金属铬（Cr）能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动。【猜想和假设】根据所学知识，猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系：猜想一：Cr Al Cu 猜想二：Al Cr Cu 猜想三：Al Cu Cr【实验和探究】（1）小娟的实验：取大小相同的铝、铬、铜三种金属片（用砂纸打磨光亮）首页末页二二Cr+H2SO4CrSO4+H2（2）小涛的实验：小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动顺序中的相对位

9、置关系，则他选用的三种药品可能是 ，【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有： ； 。首页末页Al、CrSO4溶液、溶液、Cu通过金属与酸反应比较通过金属与酸反应比较；通过金属与盐溶液反应比较通过金属与盐溶液反应比较（其他合理答案也可）（其他合理答案也可）【解答】解：【猜想和假设】铝和铜的金属活动性铝的强，再将铬加入出现三种情况：（1）CrAlCu；（2）AlCrCu；（3）AlCuCr；【实验和探究】根据实验现象：铝片表面产生的气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，可知猜想二正确；由题中信息可知，铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液，结合实验一有气泡产生，应该是氢

10、气，根据质量守恒定律配平为：Cr+H2SO4CrSO4+H2；（2）如果已知三种金属的活动性顺序，用活动性位于中间的金属与另两种金属的盐溶液反应；或用活动性位于中间的金属的盐溶液与另两种金属反应，都可以验证三种金属的活动性顺序故可选择：Al、CrSO4 、Cu或Al2（SO4）3、Cr、CuSO4等；【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有通过金属与酸反应比较；通过金属与盐溶液反应比较故答案为：【猜想和假设】Al、Cu、Cr；【实验与探究】（1）二；2Cr+H2SO4=CrSO4+H2；（2）Al、CrSO4溶液、Cu（其他合理答案也可）；【总结与归纳】 通过金属与酸反应比较；通

11、过金属与盐溶液反应比较（其他合理答案也可）首页末页方法规律：解答该类题目的关键是掌握金属活动性顺序及金属与酸或金属化合物溶液反应的规律。能与酸反应的金属，反应越剧烈，金属越活泼。一般来说，在验证三种金属的活动性顺序时，可将金属先排序，然后将位于中间的金属元素选为单质，位于两边的选为金属化合物的溶液，或中间的选为金属化合物的溶液，两边的选为金属单质。首页末页变式拓展：变式拓展：2.某化学兴趣小组同学要探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验方案。 （1）试管乙中观察到的现象是 ，反应的化学方程式为 。（2）同学们经讨论后认为该方案可以优化， 试管的实验是多余的。同学经讨论得出三种

12、金属的活动性由强到弱的顺序为 。（3）去掉多余的实验，同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，得到不溶物和滤液，并对不溶物的成分进行如下探究：【提出问题】烧杯中不溶物的成分是什么？【实验探究】向过滤得到的不溶物中加稀硫酸：若无气泡产生，则不溶物的成分是 ；若有气泡产生，则不溶物中一定含有 ，可能含有 。首页末页铁表面有红色物质析出，铁表面有红色物质析出，溶液有蓝色变为浅绿色溶液有蓝色变为浅绿色Fe+CuSO4=FeSO4+Cu丙丙MgFeCu铜铜铜、铁铜、铁镁镁【解答】解：（1）试管乙中铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁溶液，现象是铁表面有红色物质析出，溶液有蓝色变为

13、浅绿色；反应的化学方程式为Fe+CuSO4FeSO4+Cu；（2）甲、乙就可以证明三种金属的活动性强弱MgFeCu，故丙是多余的；（3）向过滤得到的不溶物中加稀硫酸，无气泡产生，说明不溶物中没有镁和铁，故不溶物的成分是铜；有气泡产生，若镁过量，则铜盐和铁盐均被置换出来，不溶物中含有镁、铁、铜，若镁少量，则不溶物中一定含有铁和铜，因此不溶物中一定含有铁和铜，可能含有镁；答案：（1）铁表面有红色物质析出，溶液有蓝色变为浅绿色；Fe+CuSO4FeSO4+Cu；（2）丙，MgFeCu；（3）铜；铜、铁；镁首页末页考点考点3.有关催化剂的探究有关催化剂的探究【例3】研究性学习小组选择“H2O2生成O2

14、的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：【假设】H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关。【实验方案】常温下，在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉，测量各生成一瓶(相同体积)O2所需要的时间。【进行实验】如图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是 ，此实验中B处宜采用的气体收集方法是： 。 实验记录： 首页末页锥形瓶锥形瓶排气集水法排气集水法【结论】该探究过程得出的结论是 。【反思】H2O2在常温下分解缓慢，加入MnO2或红砖粉后反应明显加快，若要证明MnO2和红砖粉是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 和 是否

15、改变。H2O2生成O2的快慢还与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究。(只要求提出假设和实验方案)【假设】 。【实验方案】 。首页末页相同条件下相同条件下H2O2生成生成O2的快慢与的快慢与催化剂的种类有关催化剂的种类有关质量质量化学性质化学性质H2O2生成生成O2的快慢与的快慢与H2O2的质量分数有的质量分数有关质量分数可能影响化学反应的速率关质量分数可能影响化学反应的速率同温下取同温下取2份质量相等，质量分数不同的份质量相等，质量分数不同的H2O2溶液，分别加入质量相等的同种催化剂，测量溶液，分别加入质量相等的同种催化剂，测量收集一试管气体所需的时间结果质量分数大收集一试管气体所需的时间结果

16、质量分数大的过氧化氢溶液生成的氧气快，先收集满的过氧化氢溶液生成的氧气快，先收集满【解答】解：据图可知仪器的名称为锥形瓶故答案为：锥形瓶因为需要观察收集一瓶气体所用的时间，用排水法观察气泡更好一些故答案为：排水集气法由表中数据可知，相同条件下H2O2生成O2的快慢与催化剂的种类有关故填：相同条件下H2O2生成O2的快慢与催化剂的种类有关催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变故答案为：质量和化学性质假设：H2O2生成O2的快慢与H2O2的质量分数有关质量分数可能影响化学反应的速率实验方案：同温下取2份质量相等，质量分数不同的H2O2溶液，分别加入质量相等的同种催化剂，测量收集一试管气体所需的时间

17、结果质量分数大的过氧化氢溶液生成的氧气快，先收集满首页末页方法规律：有关催化剂的探究实验要掌握好催化剂的概念要点“两不变”，即反应前后的化学性质和质量均不变，两者缺一不可。首页末页1.（2012广东，23，10分）某同学取一块表面完全锈蚀的生铁片进行了以下探究：（1）实验：步骤 操作现象结论 取适量固体与试管中加热，用一干冷的玻片置于试管口上方。 固体中含有水 取适量固体于试管中，加入足量的稀盐酸，观察溶液颜色。溶液呈 色固体中含有Fe2O3 收集步骤试管中产生的气体， 。有爆鸣声固体中含有铁 将上面反应的混合液过滤。有黑色固体黑色固体的主要成分是 首页末页干冷的玻璃片上出现水珠（2）表达：步

18、骤的 化学方程式为 。 （3）拓展：取2枚生锈的铁钉，一枚部分没入蒸馏水，另一枚部分浸入盐水，生锈较快的是 。首页末页Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 浸入盐水中的铁钉解析：解析：本题探究的是包锈蚀生铁的组成成分，另拓展考查了影响铁腐蚀的因素。（1）通过分析步骤的操作和结论，我们可以推理现象为干冷的玻璃片上出现水珠；步骤的操作中向固体药品中加入了稀盐酸，结论是固体中含有Fe2O3，由此可以推理步骤中稀盐酸与氧化铁发生了化学反应，反应后溶液呈黄色；步骤的操作完成后，现象为有爆鸣声，由此推理是可燃性气体在燃烧，结合步骤分析步骤收集

19、的到的气体应该是铁与稀盐酸反应生成的氢气。步骤中所加的稀盐酸为足量，表明生铁中的铁会完全反应，最后剩余的黑色固体应该为碳单质。首页末页（2）Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水，配平即可。（3）盐水会加快铁的腐蚀，所以浸入盐水中的铁钉会生锈较快。答案：（1）步骤：干冷的玻璃片上出现水珠 步骤：黄 步骤：点燃 铁步骤：碳 （2）Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (3)浸入盐水中的铁钉首页末页2.（2013广东，23，11分）仓库中有一包氮肥的包装标签模糊不清，有同学进行了以下探究：首页末页（1）操作用玻棒搅拌的目的是 。（2）请完

20、成下表（已知AgCl和BaSO4是难溶于水和酸的白色固体）：假设和现象判断和化学方程式a 若现象I为无氨味。则样品中不含 （填名称）。b 由操作现象判断。该样品一定含有 离子。c 若现象为白色沉淀，现象为无沉淀。则样品中含有 （写名称），该反应的化学方程式为 。d 若现象为“无沉淀”，现象为白色沉淀。则样品中含有 （写化学式），该反应的化学方程式为 。首页末页使样品充分溶解碳酸氢铵铵根硫酸铵（NH4）2SO4+Ba（NO3）2=BaSO4+2NH4NO3NH4ClNH4Cl+AgNO3=AgCl+NH4NO3（3）若现象、都无现象，则该氮肥可能是 （写化学式）；若操作现象为无气味、现象、无现象

21、，则该氮肥可能是 （只写一种）。首页末页NH4NO3尿素解析：解析：（1）根据玻璃棒的作用分析，操作用玻棒搅拌的目的是使样品充分溶解；（2）a. 根据常温下碳酸氢铵易分解的性质分析，由于常温下碳酸氢铵易分解放出氨气，有刺激性气味。所以，若现象I为无氨味，则样品中不含碳酸氢铵。b.根据铵根离子的检验方法分析；由于铵盐遇碱能放出氨气，所以，由样品加入熟石灰，有氨气生成，说明了该样品一定含有铵根离子，该氮肥属于铵盐。c.根据硫酸根离子的检验方法分析，由铵盐能与硝酸钡溶液反应首页末页不溶于稀硝酸的白色沉淀，说明了该铵盐是氯化铵。（3）根据硝酸盐的性质、常见的氮肥的种类分析，若现象、都无现象，则该氮肥可

22、能是 NH4NO3，若操作现象为无气味、现象、无现象，则该氮肥不是铵盐，可能是尿素。答案：（1）使样品充分溶解 （2）a碳酸氢铵 b铵根 c硫酸铵，（NH4）2SO4+Ba（NO3）2=BaSO4+2NH4NO3 dNH4Cl，NH4Cl+AgNO3=AgCl+NH4NO3 （3）NH4NO3，尿素首页末页3.（2014广东，23，9分）某兴趣小组在做完碳还原氧化铜试验后，进行了如图的探究。【猜想】把氧化铜还原成铜的物质是：石墨； 。【实验】用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包裹。按上述操作步骤实验，黑色粉末 ，那么猜想不成立。首页末页铝箔不变红【结论】石墨棒能使氧化铜还原成铜，该反应

23、的化学方程式为 。【改进】把石墨棒换成铝粉重复上述操作，又获成功那么称取等量的铝粉并进行同样的操作，其目的是 。改进后的实验证明，金属铝与铜活动顺序是 ，该反应的化学方程式为 。【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烧的铁丝不能燃烧，而铁粉能燃烧能燃烧，其原因是 。首页末页对比试验Al大于Cu反应物的接触面积（或物质形状）影响反应速率（或反应物间的接触面积大，反应速率大）解析：【猜想】给出的物质中有氧化铜、石墨棒和铝箔，因此能还原氧化铜的物质就从石墨和铝箔进行猜想；【实验】氧化铜是黑色的粉末，被还原以后生成的铜粉是红色的，如果猜想II不成立，则看不到黑色粉

24、末变红的现象；【结论】石墨的组成元素是碳，碳和氧化铜在高温的条件下能反应生成铜和二氧化碳，据此写出反应的化学方程式：2CuO+C 2Cu+CO2；首页末页【改进实验】设计实验要注意控制变量，称量等质量的铝粉，是采用了控制变量法，改进实验以后，铝能把氧化铜的铜置换出来，说明铝的活动性强于铜，铝和氧化铜在高温的条件下能反应生成氧化铝和铜，据此写出反应的化学方程式并配平：2Al+3CuO Al2O3+3Cu；【拓展】铁丝在空气中不能燃烧而铁粉能燃烧，说明反应物的接触面积（或物质形状）影响反应速率（或反应物间的接触面积大，反应速率）首页末页答案：【猜想】铝箔；【实验】不变红；【结论】2CuO+C 2C

25、u+CO2；【改进】对比试验（或控制变量法）；Al大于Cu；2Al+3CuO Al2O3+3Cu；【拓展】反应物的接触面积（或物质形状）影响反应速率（或反应物间的接触面积大，反应速率大）首页末页4.（2015广东，23，9分）如图为某家长带着小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮发生爆炸的画面。现要探究某下水道的可燃性气体成分： 【猜想】（）含可燃性气体CO； （）含可燃性气体CH4； （）含可燃性气体CO和CH4。【收集气体】用大的可乐塑料瓶装满水，打开瓶盖用绳子吊入下水道中，用铁钩将矿泉水瓶倒转，使 ，将瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用。【进行实验】首页末页瓶内水瓶内水倒完倒完【作出判断】根据上述实验现

26、象，甲同学认为猜想正确；而乙同学认为甲的判断不严谨，因为猜想 也有相同的现象。如需进一步确认还应检验 的存在，其方法是 。【拓展】若需要工人进入下水道清理淤泥，打开下水道井盖后应首先进行的操作是 。首页末页氢氧化钠氢氧化钠变蓝变蓝H2OCO2CO将气体通过炽热的氧化铜粉末，看粉末是否变红将气体通过炽热的氧化铜粉末，看粉末是否变红通风通风5.（2011广东，23，11分）学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。【猜想】、CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；、CuO参与反应产生O2，反应前后质量

27、好化学性质发生了改变；、CuO是反应的催化剂，反应前后 。首页末页质量和化学性质不变【实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：首页末页（1）填写下表：步骤现象步骤结果步骤现象结论 带火星的木条复燃 溶液中有气泡放出，猜想、不成立；猜想成立。首页末页有气泡氧化铜的质量仍为0.2g带火星的木条复燃（2）步骤的目的是 。（3）步骤需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、 。（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学方程式为 。【拓展】要探究步骤做过催化剂的CuO其它化学性质，还应补做的实验是 。（写一种）。首页末页与步骤对比，检验加入氧化铜后双

28、氧水的分解速率是否发生了变化玻璃棒用氢气（或一氧化碳或炭）还原固体，观察固体是否变成红色；或用加热的稀硫酸溶解固体，观察是否能生成蓝色溶液。解析：解析：、催化剂的特点是“一变，两不变”，即反应速率变，质量和化学性质不变。（1）氧化铜对过氧化氢的分解有催化作用，能加快其分解速率生成氧气的速率，故现象是有气泡，带火星的木条复燃；催化剂的特点是“一变，两不变”，反应前后其质量不变，所以氧化铜的质量仍为0.2g；催化剂的特点是“一变，两不变”，其中反应速率改变，这里是加快，所以现象是溶液中有气泡放出，带火星的木条复燃。首页末页（2）为了看氧化铜是否能改变反应的速率，要通过加入氧化铜与不加氧化铜的现象进

29、行对比，才能得出科学合理的结论。（3）过滤用到的仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒，缺少最后一种，注意仪器与材料或用品不同。（4）【拓展】氧化铜是金属氧化物，能与酸反应生成盐和水，具有氧化性，还能与还原剂反应被还原，可据此设计实验。首页末页答案：答案：、质量和化学性质不变（1）有气泡；氧化铜的质量仍为0.2g；带火星的木条复燃（2）与步骤对比，检验加入氧化铜后双氧水的分解速率是否发生了变化（3）玻璃棒（4）2H2O2 2H2O+O2；【拓展】用氢气（或一氧化碳或炭）还原固体，观察固体是否变成红色；或用加热的稀硫酸溶解固体，观察是否能生成蓝色溶液。首页末页6.(2013广东）科学贵在创新，以下是对部分化学实验的改进，其中不能达到目的是（） 首页末页B【解答解答】解：A、白磷燃烧生成的五氧化二磷被气球收集防止污染空气，故A能达到目的；B、一氧化碳有毒不能排放到空气中，但是一氧化碳不和碱液反应，所以不能用于吸收一氧化碳，故B不能达到目的；C、不用酒精灯点燃就不需要打开橡皮塞，所以瓶中的空气没有