2023年中考化学（人教版）高频考点专项练习：十六 考点37 探究型实验设计（B卷）（含解析）

专题十六考点37探究型实验设计（B卷）

1.某混合气中可能有C0、水蒸气、CO,和N2中的两种或多种。为测定其组成，现将混合

气依次通过浓硫酸、灼热的FeQ,、澄清石灰水。一段时间后，浓硫酸质量增加，Fe2O,

固体由红变黑，澄清石灰水变浑浊且有剩余气体。下列说法正确的是（）

A.该混合气体中一定有CO、水蒸气和N?,可能有CO?

B.该混合气体中一定有水蒸气、COfllCO2,可能有N?

C.该混合气体中一定有co,和N,，可能有CO或水蒸气

D.该混合气体中一定有水蒸气和CO,可能有CO,或N,

2.利用如图所示的实验探究物质的性质，下列叙述错误的是（）

A.若②溶液变红，则M可能为酚醐溶液

B.若只有③有气泡产生，则M可能为稀盐酸

C.若①有蓝色沉淀生成，则M可能为氢氧化钢溶液

D.若①②③④都没有现象，则M可能为氢氧化钠溶液

3.1800年，人类电解水获得成功。某同学利用如图所示装置进行该实验时，发现左、右两

侧试管内气体体积比略大于2:1,下列说法错误的是（已知：①相同条件下，气体的体积

比等于气体的分子个数比；②常温常压时，1L水可溶解0.031L氧气、0.57L臭氧。）（）

A.水在通电时能发生化合反应

B.实验中若加入少量氢氧化钠溶液，则导电性增强

C.从实验结果可以确定，相同条件下，氢气在水中的溶解能力比氧气的小

D.若右侧试管内产生少量臭氧，也会使左右两侧试管内气体体积比略大于2:1

4.如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（）

C+CuO

K::澄清

二1二三a皆-方戈水

A.给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度

B.实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊

C.碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性

D.实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出

5.常温下，通过下列实验探究Ca(OH)2的性质：

步骤一：向两支试管中分别加入0.2gCa(OH)2粉末，然后各加入2mL水，振荡后静置，试

管底部有粉末，溶液呈无色。

步骤二：向两支试管中再各滴入2滴酚献溶液，振荡后静置，溶液由无色变为红色，试管

底部粉末无明显变化。

步骤三：继续向其中一支试管中加入2mL水，振荡后静置，无明显变化；向另一只试管中

加入2mL稀盐酸，振荡后静置，溶液由红色变为无色，试管底部的粉末消失。

下列说法正确的是()

A.步骤一说明常温下Ca(OH)2不溶于水

B.步骤二中溶液变红是因为Ca(OH)2在水溶液中解离出Ca?+

C.步骤三中消失的Ca(OH)2固体溶解在稀盐酸所含的水中

D.步骤三中溶液由红色变为无色的原因是Ca(OH)2+2HCl=CaC12+2H2。

6.用W形玻璃管进行一氧化碳还原氧化铁的微型实验(如图所示)。下列说法正确的是()

尾气处理

澄清石灰水

①a处黑色粉末变为红棕色

②a处的反应为3CO+Fe2O3^=2Fe+3CO2

③b处澄清石灰水变浑浊，证明有CO2生成

④可利用溶于水的方法进行尾气处理

⑤该实验改进后，具有操作简便、节约药品的优点

A.①②④

B.②③⑤

C.②③

D.③⑤

7.小明同学对探究分子性质的实验（图1）进行了改进，如图2所示，在T形三通管的粗玻

璃管里，固定一根湿润的酚猷;纱布条，将浓氨水滴入微型化学仪器T形三通管的细弯管

处，然后用橡皮帽封闭管口，一会儿就观察到ba段纱布条变成红色。以下有关说法错误的

橡

A.图2比图1的实验更环保、更节约

B.图2中be段纱布也会慢慢变红

C.图1和图2的实验均能证明分子在不断运动

D.若将图2中装有浓氨水的细弯管处浸入冰水中，纱布就不会变红

8.某兴趣小组对氨气（NH，）的某些性质进行探究。

【实验回顾】（1）按图甲所示，在小烧杯A中盛有少量浓氨水，小烧杯B中盛有少量含

酚醐试液的蒸储水，几分钟后，B中溶液变红，原因是浓氨水挥发出的氨分子进入溶液中

产生了（填离子符号）。若取少许B中变红后的溶液在试管中加热，你认为溶液的

颜色会（填“变深”“变浅”或“不变”）。

（2）图乙是该小组对图甲装置的改进，和图甲相比，其优点有（任写一条）。

*何*辄*4.陆tu

水的棉团溶液的棉团

【提出问题】氨气在水中的溶解性如何？

【查阅资料】常温常压下，氨气极易溶于水，可用图丙装置验证。

【进行实验】步骤1:按图丙连接装置，检查气密性。

步骤乙：在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入少量水）的胶

塞，把玻璃管插入烧杯的水中。

步骤3：打开橡胶管上的止水夹，（填具体操作），使少量水进入烧瓶。观察到的

现象是,产生该现象的原因是。

实验完毕，向烧瓶内的氨水中加入少量稀硫酸将其转化为可用作氮肥的（NH4）CO4,该反

应的化学方程式为。

【反思拓展】实验后请教老师知道，氨水中的NH,大部分与H?O结合成一水合氨

（NH3-H2O）,则氨水中含有的分子有HQ、、（都填化学式）。

9.小英设计了探究SO?与AgNO：溶液反应的实验。将SO?通入质量分数为1.7%的AgNO,

溶液中，反应后过滤，得到无色溶液A和白色沉淀B。

对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag2so3、Ag2SO4或二者混合物。

【查阅资料】AgzSO」为白色固体，微溶于水；Ag2s为白色固体，难溶于水，溶于过量

的Na2so3溶液。

【提出问题】白色沉淀B的成分是什么？

【猜想与假设】猜想一：仅有AgzSO,；

猜想二：仅有Ag2so3；

猜想三：。

【实验探究】

实验操作实验现象结论

取少量溶液A于试管中，滴

无明显现象猜想______成立

加足量Ba（NO、）2溶液

【实验结论】SO?与AgNOs溶液反应生成一种酸和沉淀B,1反应的化学方程式是_____。

【拓展延伸】

①另取溶液A,滴加足量Ba（NC>3）2溶液，无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉

淀，原因是。

②向盛有少量AgNOs溶液的试管里滴入NazSCX,溶液至过量，实验现象是

10.[2021山东潍坊中考】过氧化氢性质不稳定，易被某些含铜化合物催化分解。某化学兴

趣小组探究过氧化氢与氢氧化铜混合产生气体的过程如下。

【查阅资料】

a.过氧化铜(CuO2)为黄褐色固体；

CU(OH)=CUO,O

b.H2O2+2+2H2O

【实验过程】

步骤一：制备氢氧化铜向盛有5mL溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液的试管中，滴加少

量硫酸铜溶液，产生蓝色沉淀。

步骤二：氢氧化铜与过氧化氢混合向蓝色沉淀中逐滴滴入溶质质量分数为3%的过氧化氢

溶液直至过量，发现蓝色沉淀变为黄褐色沉淀，随后黄褐色沉淀迅速变为黑色沉淀，产生

气泡且越来越快，最终试管中得到黑色沉淀。

分析实验过程，请完成下列问题：

(1)Clio2中氧元素的化合价为,请写出产生蓝色沉淀的化学方程式：

.为验证该气体是否为氧气，可以使用进行检验。

【提出问题】产生气泡越来越快的原因是什么？

【作出猜想】

(2)小组成员作出如下猜想：

猜想I：Cu(OH),作为催化剂加快H2O2分解产生02；

猜想H：CuO,作为催化剂加快H2O2分解产生02；

猜想HI：(填化学式)作为催化剂加快Hq?分解产生

【验证猜想】

①某同学立即否定猜想I、II,理由是。

②简述验证猜想HI正确的实验方案：。

【反思拓展】

黄褐色沉淀遇到过氧化氢迅速变为黑色沉淀并产生气泡的化学方程式为。

11.小明在实验室里将氢氧化钠溶液和盐酸混合，无明显现象。

【提出问题】

两者是否发生了化学反应？

【猜想与假设】

猜想①：发生了化学反应；猜想②：没有发生化学反应

【实验探究】

(1)甲同学取2mLNaOH溶液于试管中，滴入1~2滴酚酎，振荡，逐滴加入稀盐酸，同时

不断振荡试管，观察到的现象是,上述实验现象证明：随着稀盐酸的滴

入，溶液碱性,这是由于,由此证明，上述实验过程确实发生了化学

反应。请写出该反应的化学方程式：。

（2）老师将稀盐酸逐滴匀速加入一定量的稀氢氧化钠溶液中，用数字化仪器对反应过程中

溶液的温度、pH进行实时测定，得到的曲线如图所示。

乙同学认为根据图像也能判断出稀盐酸与稀氢氧化钠溶液发生了反应，乙同学的依据是

;请你根据图中曲线判断大约s时二者恰好发生反应。

【实验反思】

丙同学认为溶液温度升高也可能是氢氧化钠溶液或盐酸稀释释放的热量，不足以证明二者

发生了反应，请设计合理的实验方案排除这种可能性：。

【实验拓展】

对于没有明显现象的化学变化，可以通过验证反应物消失新物质生成监测温度、pH变化等

来“造出现象”，使反应现象明显，从而获得正确的认识。

请再设计出一种不同的实验方案证明氢氧化钠溶液与稀盐酸确实发生了化学反应：

12.等质量的铁粉与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应。测定在相同时间（/）产生

气体体积（v）的数据，根据数据绘制得到图甲。

组别盐酸的溶质质量分数/%温度/℃

1730

21050

3720

41030

0I0203040S06070

反应时间A反应时间八

n

内

(1)请写出铁粉与稀盐酸反应的化学方程式：。

(2)由实验(填组别)可知，温度对金属与酸反应速率的影响是。

(3)图甲中表示第3组实验的曲线是o

【进一步探究】图乙中B为利用数字化仪器测得的室温下足量的三种金属片分别与20mL

10%的稀盐酸反应产生氢气的量。(产生氢气的量由气体压强表示，在等温条件下，产生

氢气体积与装置内压强成正比)。

①实验中你认为，还有控制的变量是。

②由图乙中B,你得出的反应物的量与生成的气体体积的关系是o

【拓展提高】如图丙为测得的室温条件下足量20mLi0%的稀盐酸反应产生氢气的量与时间

的关系曲线，发现实验测得的实际值比通过计算得到的理论值偏大，请分析可能的原因

(至少答两点)。

①O

②________________________«

答案以及解析

1.答案：A

解析：根据浓硫酸具有吸水性，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳具有还原性，

进行分析判断。现将混合气依次通过足量的浓硫酸、灼热的FeQ3、澄清石灰水。一段时

间后，浓硫酸质量增加，说明原混合气体中有水蒸气；FezOs固体由红变黑，说明原混合

气体中有CO；石灰水变浑浊，二氧化碳可能是生成的，也可能是原混合气体中的；有剩

余气体可能是通过澄清石灰水时带出了水蒸气或者是没有反应完的CO2或者是原混合气体

中含有N?。故该混合气体中一定有水蒸气和CO,可能有CO?或N?。故选D。

2.答案：D

解析：②溶液是氢氧化钙溶液，显碱性，若②溶液变红，则M溶液可能为酚酷溶液，A正

确；③是碳酸钠溶液，碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，若只有③有气泡产生，

则M溶液可能为稀盐酸，B正确；①是硫酸铜溶液，氢氧化钢溶液与硫酸铜溶液反应生成

氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸馔白色沉淀，若①有蓝色沉淀生成，则M溶液可能为氢氧化馔溶

液，C正确；若①②③④都没有现象，侧M溶液不可能为氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液与

硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，D错误。

3.答案：A

解析：水在通电时由一种物质生成了两种物质，能发生分解反应，A错误；实验中若加入

少量氧氧化钠溶液，能增强水的导电性，B正确；从实验结果可以确定，相同条件下，氢

气在水中的溶解能力比氧气的小，C正确；若右侧试管内产生少量臭氧，会减少氧气的生

成，且常温常压下臭氧的溶解能力强于氧气，也会使左右两侧试管内气体体积比略大于

2:1,D正确。

4.答案：D

解析：实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热，以防液体倒流引起

试管炸裂，D错误。

5.答案：D

解析：步骤一和步骤二说明常温下CalOH%微溶于水，且Ca(OH)2的水溶液呈碱性，A

错；步骤二中溶液变红是因为Ca(OH)2在水溶液中解离出OH1B错；步骤三中试管底部

的粉末消失是因为Ca(OH)2固体与稀盐酸发生反应生成了可溶于水的氯化钙，氯化钙溶液

呈中性，溶液由红色变为无色，C错、D正确。

6.答案：D

解析：①一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处红棕色粉末变为

黑色，错误；②中化学方程式没有标注反应条件，错误；③二氧化碳能使澄清石灰水变浑

浊，b处澄清石灰水变浑浊，证明有C02生成，正确；④一氧化碳难溶于水，不能用溶于

水的方法进行尾气处理，错误；⑤该实验改进后，具有操作简便、节约药品的优点，正

确。

7.答案：D

解析：图2中药品用量少，图2比图1的实验更环保、更节约，A正确；图2中，由于氨

气的密度比空气小，进入粗玻璃管中后向上运动，最终充满整个粗玻璃管，因此be段纱布

也会慢慢变红，B正确；图1中，乙中溶液变红，是因为氨分子运动到了乙中，和其中的

水结合生成氨水，氨水显碱性，使酚酷溶液变红，图2中，观察到ba段纱布条变成红色，

是因为氨分子运动到粗玻璃管中，和酚酰纱布条上的水结合生成氨水，氨水显碱性，使酚

醐溶液变红，因此图1和图2的实验均能证明分子在不断运动，C正确；若将图2中装有

浓氨水的细弯管处浸入冰水中，纱布也会变红，只是慢一些，D不正确。

8.答案：【实验回顾】（1）OH；变浅

（2）环保

【进行实验】挤压胶头滴管的胶帽；烧杯中的水被吸入烧瓶中；氨气溶于水，烧瓶内气压

小于大气压；2NH，•H20+H2so4=（NH4）2S04+2H2O

【反思拓展】NH,H2O；NH,

解析：【实验回顾】（1）酚献在碱性溶液中才能变成红色，故溶液中含有OH）由于加

热时氨气易挥发，溶液的碱性会随着氨气的挥发而减弱，故溶液颜色变浅。

（2）图乙所示实验是在密闭容器中进行，避免实验中氨气扩散到空气中。

【进行实验】挤压胶头滴管的胶帽，即可将滴管内水进入烧瓶，由于氨气极易溶于水，烧

瓶内气体减少、压强变小，大气压将烧杯中水压入烧瓶内；氨水中的一水合氨与硫酸反应

生成硫酸筱和水，故化学方程式为2NH3-H2O+H2SO4=（NH4）2S04+2Hqo

【反思拓展】氨气溶于水后，水溶液中会存在被溶解的氨气以及氨气与水作用生成的一水

合氨，即溶液中除水分子外，还有氨分子和一水合氨分子。

9.答案：【猜想与假设】Ag2so/ClAg2sO3的混合物

【实验探究】二

【实验结论】S02+H20+2AgN0,=Ag2SO3+2HNO3

【拓展延伸】①银离子与氯离子结合生成了氯化银白色沉淀；②开始有白色沉淀生成，随

着NazSO、溶液的滴加，白色沉淀逐渐溶解

解析：【猜想与假设】白色沉淀B可能为Ag2so3、Ag?SO4或二者的混合物，所以猜想三

为Ag2so,和Ag2s。3的混合物。

【实验探究】Ag^SO,微溶于水，说明若沉淀B中含有AgzSO「则溶液A中含有少量硫酸

银，而加入Ba。。）溶液，无明显现象，说明没有Ag^SO”，所以猜想二成立。

【实验结论】该反应的反应物是SC>2、AgNO,溶液，生成物是AgzSOs和一种酸，根据反应

前后元素的种类不变，可写出该反应的化学方程式：

SO,+H2O+2AgNO,=Ag2SO,J+2HNO3«

【拓展延伸】①加入BaCl2溶液后产生白色沉淀，说明银离子与氯离子结合生成了氯化银

白色沉淀。②AgNO,与Na2sO,反应生成Ag2s0、白色沉淀，由题给资料可知，Ag2s0,难

溶于水，溶于过量的NazSO：溶液，所以实验现象是开始时有白色沉淀生成，随着Na2sO,

溶液的滴加，白色沉淀逐渐溶解。

10.答案：(1)-1；2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2i；带火星的木条

(2)CuO

【验证猜想】①黄褐色沉淀变为黑色沉淀后产生气泡越来越快

②向溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液中加入少量氧化铜粉末，观察产生气泡的快慢

【反思拓展】

H2O2+CuO,=CuO+H2O+O,T

解析：(1)根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零，CuO?中铜元素的化合价为

+2,因此氧元素的化合价为-1；氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，

化学方程式为2NaOH+CuSC)4-Na2so4+Cu(OH)2J；检验氧气用带火星的木条。

(2)由最终试管中得到黑色沉淀，根据质量守恒定律，黑色沉淀是氧化铜，说明是氧化铜

作为催化剂加快HQz分解产生。

【验证猜想】①黄褐色沉淀变为黑色沉淀氧化铜后产生气泡越来越快，因此猜想I、H不

正确。②验证氧化铜对过氧化氢分解是否有催化作用，实验方案是向溶质质量分数为3%

的过氧化氢溶液中加入少量氧化铜粉末，观察产生气泡的快慢。

【反思拓展】CuO2与过氧化氢反应生成氧化铜、水和氧气，化学方程式为

H2O2+CuO2^CuO+H2O+O2T„

11.答案：【实验探究】(1)溶液由无色变为红色，又由红色变为无色；减弱；氢氧化钠

与盐酸发生了反应被耗；HCl+NaOH=NaCl+H2O

(2)一段时间内溶液的温度升高，而溶液pH明显下降直至7以下；50(填45~55都可)

【实验反思】分别用等量的水替代盐酸和氢氧化钠溶液，稀释原氢氧化钠溶液和盐酸，用

温