实验探究题（类型二）

专题八实验探究题类型二有关物质组成成分的探究

Ⅰ.溶液成分的探究(标签类)1．(2018天水)有一标签受损、没盖瓶盖且装有无色液体的试剂瓶，如图所示。老师告诉大家，瓶内原有的液体只能是碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、蒸馏水中的一种。为了判断瓶内是何种溶质，并确定试剂瓶的标签，化学小组的同学进行了如下探究活动。【实验探究】(1)从受损的标签信息看，大家一致认为该液体不可能是_____________。(2)甲同学设计了如下方案进行探究。蒸馏水(3)乙同学认为甲同学的结论不准确，又设计了如下方案进行探究。(4)丙同学认为乙同学的实验方案有不足之处，于是丙同学只改用了一种与乙同学所加物质类别不同的溶液，重新按照乙的方法进行实验，得到的实验现象和结论与乙同学的完全一致，且结论完全正确。则丙同学改用的试剂为________________________________________________________________。【实验结论】实验结束后，最终得到的结论是：原试剂瓶标签_______________________________________________________________________。CaCl2溶液(或BaCl2溶液等)(答案合理即可)10%氢氧化钠溶液【反思与交流】(1)为了不使标签破损，应如何正确操作_______________________________。(2)药品取完之后应及时密封保存。2．(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：倾倒液体时，标签应朝向手心请回答下列问题：【实验探究1】如图乙所示，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__________________________________________________________________________。溶液呈红色NaOH(或氢氧化钠)Na2CO3(或碳酸钠)碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数不可能达到10%，而碳酸钠溶液可以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，但有白色沉淀产生。【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)。NaOH(或氢氧化钠)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2OⅡ.固体物质成分的探究3．(2017省卷)某化学兴趣小组同学对家用普通干电池中含有的物质产生了浓厚的兴趣。他们剥开电池时闻到氨味且发现有黑色物质。【提出问题】为什么有氨味？黑色物质的成分是什么？【猜想假设】能闻到氨味说明含有铵盐(如NH4Cl)；黑色固体可能有铁粉、氧化铜或二氧化锰。【实验探究】同学们分别设计实验进行探究。实验Ⅰ.小聪取适量黑色物质与_______________________混合置于研钵内研磨，嗅到强烈氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，观察到试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐。实验Ⅱ.小敏将黑色物质加入适量的水中搅拌溶解，静置后___________，取不溶物进行实验。熟石灰(合理即可)过滤4．(2020宜宾)某“自加热食品”发热包的主要成分为生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠和氯化钙，其使用说明如图：图1某化学兴趣小组对发热包进行了如下探究。探究Ⅰ：发热包的发热原理将发热包中固体倒入烧杯中，加入适量水，发生剧烈反应，水很快沸腾。反应结束后，烧杯底部有大量固体，继续加水搅拌，过滤、洗涤、干燥，得到固体混合物。(1)发热包中的某成分与水反应放出大量的热，该反应的化学方程式是_________________________________________________________________。CaO＋H2O===Ca(OH)2探究Ⅱ：固体混合物的成分查阅资料：单质铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，并产生H2。小组同学认为固体混合物的成分可能是：活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙。为进一步探究其成分，小组同学设计并进行如下实验：(2)取少量固体于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色，证明固体中含有______________________。氢氧化钙(3)另取少量固体于锥形瓶中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止(如图2)，反应停止后瓶底有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。①反应停止后，瓶底的黑色固体为_______________，判断依据是____________________________________________________________________。②当观察到______________________________________现象，证明固体中含有CaCO3。③证明固体中含有铁粉的现象是__________________________________。(4)设计实验方案证明固体混合物中含有铝粉。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(可供选择的试剂：CuCl2溶液、稀盐酸、NaOH溶液)活性炭碳是黑色固体，不能和稀盐酸反应澄清石灰水变浑浊溶液呈浅绿色实验步骤：取适量样品于试管中，加入足量氢氧化钠溶液；实验现象：固体部分溶解，产生气泡；实验结论：样品中含有铝5．某校老师用如图所示装置做一氧化碳还原氧化铁的实验。先通一会儿一氧化碳再用酒精喷灯加热，实验过程中观察到玻璃管中的粉末由红棕色逐渐变为黑色，澄清的石灰水变浑浊。实验完毕，继续通一氧化碳直到玻璃管冷却至室温。兴趣小组的三个同学把黑色固体从玻璃管中倒出。【提出问题】黑色固体是否含有金属铁？小明认为：依据实验现象可以判断生成的黑色固体为金属铁。小红认为：仅从上述实验现象，不足以证明生成的黑色固体为金属铁，她增加了一个实验：用磁铁靠近生成的黑色固体，看到有黑色固体被磁铁吸引。于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论。【查阅资料】小方通过查阅资料得知：(l)一氧化碳与氧化铁在加热条件下，可生成四氧化三铁和二氧化碳。(2)四氧化三铁为黑色固体，有强磁性，能够被磁铁吸引。(3)铁的氧化物均能溶于酸的溶液生成盐和水。【讨论交流】(l)实验开始前先通一会儿一氧化碳再加热的原因是___________________________________________________________________________________。排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸(3)小方认为小明和小红的结论都不能成立，你是否同意他的说法？请说明你的理由：_______________________________________________________________________________________________________________________。【进行实验】(1)取少量黑色固体装入试管中，加入________________________，观察到有气泡产生，说明黑色固体中含有铁。氧化铁和一氧化碳反应能够生成铁或四氧化三铁，磁铁能够吸引铁和四氧化三铁足量稀盐酸(2)除上述方案中的试剂，还可以选用另一类别的试剂检验，将该试剂与黑色固体混合，观察到________________________________________________的现象，可判断黑色固体中含有金属铁，写出该反应的化学方程式_____________________________________________________________________。【反思与评价】由此实验可知，化学反应是一个复杂的过程，反应条件不同，生成物可能不同。Ⅲ.气体物质成分的探究黑色固体表面析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色Fe＋CuSO4===_FeSO4＋Cu(2)CH4能还原CuO。某化学兴趣小组同学设计实验探究CH4还原CuO的反应。【提出问题】CH4还原CuO的反应产物是什么？【查阅资料】白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝色。【实验探究】①在点燃B处酒精灯之前先通入甲烷气体的作用______________________________________________________________；②点燃酒精灯一段时间后B装置内的现象_______________________，证明有铜生成；③反应过程中，C装置中的现象________________________________，证明有水生成；排尽装置内的空气防止加热时发生爆炸黑色粉末变红白色固体变为蓝色④D装置内澄清石灰水变浑浊，证明有_________________________生成；二氧化碳【查阅资料】CO不与NaOH、Ca(OH)2及H2SO4反应。【实验方案】取研细和干燥后的木炭(0.3g)和CuO(2.0g)，混合均匀并装入试管，连接装置，高温反应，检验气体。【实验过程】(1)由“题图”装置③中粉末的颜色变化可检验CO，除此之外，还可通过几种装置的组合，由另一种明显的现象来进一步确定CO的存在，则装置连接的最佳顺序为____→尾气处理(填字母)。A．①→②→③→④B．④→①→②→③→①C．①→④→①→③→②D．③→④→①→②B(2)上述进一步确定CO存在的现象是_________