2022年中考化学必练题型聚焦卷06题型六实验探究题

2022年化学中考必练题型聚焦题型六实验探究题类型1有关物质组成成分的探究1.某固体混合物可能含有BaCl2.FeCl3.Mg(NO3)2.Na2SO4.CaCO3中的一种或几种，为确定其组成，兴趣小组进行如下探究，请你参与并解答相关问题。(1)分析上图可知，固体混合物中不含的物质是________，加入水后发生反应的化学方程式为________________________________________________________。【提出问题】过滤所得无色溶液中含有哪些溶质？【猜想与假设】猜想I:NaCl、Mg(NO3)2。猜想Ⅱ：NaCl、BaCl2。猜想Ⅲ：NaCl、Na2SO4。猜想Ⅳ:NaCl、Mg(NO3)2.________。猜想V:NaCl、Mg(NO3)2.BaCl2。【实验探究】实验操作实验现象①取少量无色溶液于试管中，向其中滴加氢氧化钡溶液产生白色沉淀②在①反应后的试管中，加入足量的稀盐酸白色沉淀部分溶解【结论和反思】(2)根据探究结果可知猜想________成立，操作②沉淀溶解的化学方程式为________________________。(3)若操作②的现象为“白色沉淀全部溶解”，则该实验探究设计存在不足，因为这种情况下无法判断猜想________和猜想________哪个成立。2.水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分？某化学兴趣小组在老师的指导下，对此进行了实验探究。【猜想与假设】①该混合气体只含有一氧化碳、氢气；②该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气；③该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气；④该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气。【查阅资料】(1)无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色；(2)碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物；(3)氢气与一氧化碳都具有还原性。【收集证据】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)，并进行了实验。(1)装置A中无水硫酸铜由白色变为蓝色，装置B中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有________。B中发生反应的化学方程式为________________________。(2)反应前装置C中的药品为________溶液。(3)反应后E中红棕色氧化铁粉末变为黑色，F中无水硫酸铜由白色变为蓝色，中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是________.【实验结论】(4)猜想________正确。【实验反思】(5)经过讨论，同学们将上图装置进行了简化，只用右图所示装置并自选必要试剂就能完成探究(假设每步都完全反应)。实验过程中干燥的凉烧杯内壁能观察到的现象是________________，应补充的最后一步实验操作及现象是________________________________________________________________________________。类型2有关反应后物质成分的探究3.某研究性学习小组用如图所示装置进行如下实验(不考虑气体与水或盐的反应)。(1)先向广口瓶中加入一定量盐酸，关闭活塞，振荡，观察到固体全部溶解，气球变大。再将一定量氢氧化钠溶液加入广口瓶中，关闭活塞，振荡，发现气球明显变小，同时在广口瓶中还能观察到的现象是________________，用化学方程式表示该现象产生的原因：________________________________________________________。(2)实验结束后，同学们对广口瓶中的溶液进行探究。【提出问题】广口瓶中的溶液含有哪些溶质？【交流讨论】小明取广口瓶中溶液少量加入试管内，向试管中加入过量稀盐酸，发现有气泡产生，由此他得出结论：广口瓶中溶液的溶质组成为Na2CO3.NaCl、CaCl2。大家一致认为小明的结论是不正确的，理由是________________________________。后经大家讨论，达成共识，对广口瓶溶液中溶质组成的判断只有两种结论，结论一组成为________两种溶质，结论二组成为________________三种溶质。(3)【实验验证】实验步骤实验现象实验结论①取广口瓶中溶液少量于试管中，向其中加入过量的________溶液有白色沉淀产生结论一是正确的②向步骤①所得的溶液中加________________【反思讨论】第①步加入试剂过量的作用是________________________________________________。4.小晨同学从课外读物中得知，在加热条件下，钠与CO2反应的产物可能有C.CO、Na2CO3.Na2O。于是设计实验对产物成分进行探究。【查阅资料】①BaCl2溶液呈中性；②4Na+O2=2Na2O；③Na2O+H2O=2NaOH；④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；⑤CO通入PdCl2溶液中有黑色沉淀生成。【提出问题】在加热条件下，钠与CO2反应的产物有哪些？【猜想假设】猜想一：产物中一定有C。猜想二：产物中一定有CO。猜想三：产物中一定有Na2CO3。猜想四：产物中一定有Na2O。【实验验证】用如图所示装置(夹持装置已略去)进行实验探究。装置A中反应的化学方程式为________________________；装置C的作用是________________________。序号实验操作实验现象实验结论⑴待钠完全反应后，将装置D中的固体置于烧杯中，加蒸馏水溶解有黑色不溶物猜想________正确(2)将实验(1)所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液_____________猜想三正确(3)____________猜想二正确【反思与评价)】小晨同学向实验(2)所得溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液呈红色。于是得出结论：在加热条件下，钠与CO2反应一定产生Na2O。该结论是否严谨？________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________________________________________________________________。类型3有关物质性质的探究5.碳酸钠在生产和生活中有着广泛的用途。某校化学兴趣小组的同学们为了学习碳酸钠的化学性质，开展了如下探究活动。【设计与实验】同学们分别取适量的碳酸钠溶液于4支试管中，完成如图所示的实验。(1)实验一中，同学们观察到溶液变为蓝色。(2)实验二中，当小婧观察到不再产生气泡时，溶液中存在的阴离子是________(填化学符号)。(3)实验三中，反应的化学方程式为________________________________。(4)实验四中，小辉看到有白色沉淀产生，发生的化学反应属于基本反应类型的________。【得出结论】根据以上实验，兴趣小组的同学们总结出了碳酸钠的化学性质：碳酸钠能与________反应、能与酸反应、能与某些碱反应、能与某些________反应，其水溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性。【反思与提高】(5)小亮在完成实验三时没有看到明显的实验现象，可能的原因是________________________________________(6)小明发现草木灰的主要成分碳酸钾在组成上与碳酸钠有相似之处，于是对草木灰的主要成分进行了检验，其实验操作是________________，现象是产生气泡。草木灰是一种常用的钾肥，不能与________混合施用。6.同学们在研究氧气性质时，进行了硫在氧气中燃烧的实验，观察到硫在氧气中燃烧时发出________色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体，化学方程式为________________________________，该实验说明氧气具有助燃性。小明在阅读相关资料时，发现二氧化氮(NO2)也具有助燃性。他决定利用实验进行探究。【提出问题】二氧化氮是否具有助燃性？【查阅资料】①蓝色的硝酸铜固体在加热条件下分解，化学方程式为2Cu(NO3)2eq\o(\s\up5(△),\s\do3(＝))2CuO+4NO2↑+O2↑。②通常状况下，NO2是一种红棕色气体，相同状况下，其密度大于氧气的密度，在低于室温时变成液态。【实验过程】实验装置如图1所示。【实验现象】试管内蓝色固体逐渐变成________色，有红棕色气体生成，带火星的木条________。【实验结论】二氧化氮具有助燃性。【反思与评价】小刚认为小明的实验不能证明NO2具有助燃性，其理由是________________________________________________________________________________________________________________。【实验改进】如图2所示，小刚认为利用补充如下实验可以证明NO2具有助燃性。实验操作实验现象实验结论步骤①：在图1中试管和集气瓶之间连接冷却装置，重新进行加热硝酸铜的实验带火星的木条复燃硝酸铜分解产物中有________步骤②：取出图中U形管，恢复到室温，待U形管内充满红棕色气体时，将带火星的木条伸入U形管中________________NO2具有助燃性【拓展】已知镁在二氧化氮气体中燃烧生成氧化镁和氮气，写出该反应的化学方程式为______________________________________________________________。类型4有关反应条件及影响因素的探究7.钢铁的腐蚀是重要研究课题。【知识回顾】用图1所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A.B中铁钉几乎没有生锈，而试管中铁钉明显锈蚀，试管D.E中铁钉严重锈蚀。(1)由A.B.C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟________(填化学式)等物质作用的过程。(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是________________________________________【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸，浸泡。可观察到铁锈逐渐消失，铁钉表面有气泡产生，溶液呈黄色，一段时间后黄色变为浅绿色。(3)写出铁锈溶于稀盐酸的化学方程式：________________________________________。(4)推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色，可能是氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行如下3个实验(持续10小时，已知氢气不影响该反应)。①设计实验I的目的是____________________________________________________________。②综合分析上述3个实验，试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是________________________________________________________________________________________________________________。【拓展延伸】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。(5)图2表示水样温度22℃、氧含量6mL·L-1时，钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时，钢铁腐蚀速率明显增大的原因是_______________________________________________________________________________。(6)图3表示温度22℃、pH=7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧浓度超过20mL·L-1时，钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是____________________________________________________________。8.某化学兴趣小组的同学在实验室对铝与氯化铜溶液的反应进行了如下探究，请回答相关问题：实验操作实验现象①有红色物质附着于铝片表面；②铝片表面逸出大量无色气体，放出大量的热；③烧杯底部出现红色沉淀和白色沉淀(1)打磨铝片的目的是________________________________________。(2)现象①③的红色物质为铜，生成铜的化学方程式为________________________________________________。(3)收集逸出的无色气体，经检验具有可燃性，该气体为________(填化学式)，说明氯化铜溶液显________性。【查阅资料】氯化亚铜(CuCl)是一种微溶于水的白色固体，在空气中易被氧化成褐色的Cu(OH)Cl。(4)取杯底的白色沉淀暴露在空气中，一段时间后观察到变成褐色，说明白色物质为氯化亚铜。该变色反应的产物只有Cu(OH)Cl2反应的化学方程式为________________________________________。【提出问题】氯化亚铜的生成与反应条件有关吗？【作出猜想】猜想：与反应物的浓度有关。猜想：与反应的________有关。【实验探究】【拓展与思考】氯化亚铜是不是反应生成的铜与溶液中的氯化铜发生反应Cu+CuCl2=2CuCl生成的？可用试管取15%的氯化铜溶液，向其中加并加热的方法来验证。类型5实验异常现象的探究9.在探究酸、碱、盐性质活动中，小揭同学向NaHCO3溶液中加入NaOH溶液，未观察到明显现象，即认为两者没有发生化学反应，化学学霸小阳同学却不同意此观点。【提出问题】在溶液中，NaHCO3和NaOH没有发生反应是真的吗？【猜想假设】小阳的猜想：NaHCO3和NaOH在溶液中会发生反应。小空的猜想：NaHCO3和NaOH在溶液中不会发生反应。小港认同小空的猜想，也同意小揭的观点，他们共同的依据是NaHCO3和NaOH含有相同的阳离子，无法交换成分，不满足________________发生的条件。下面是小阳同学带领其他同学通过查阅资料，设计实验来验证自己的猜想的过程。【查阅资料】(1)可溶于水的酸、碱、盐在水中能解离出对应的阳离子和阴离子。(2)部分碱、盐的溶解性表(室温)如下所示。【进行实验】实验编号实验操作实验现象①取少许NaHCO3溶液于试管中，滴入NaOH溶液无明显现象②取少许NaHCO3于试管中，滴入CaCl2溶液？③将实验①②两支试管中的溶液混合在一起产生白色沉淀【解释与结论】(1)实验②中实验现象“？”是________________，因为Na+、HCO3－、Ca2+、Cl－四种离子能共存于溶液中。(2)分析实验结果，获得以下结论：A.实验③中生成的沉淀为________(填化学式)；B.小阳的猜想成立，反应的方程式为________________________________________。【总结拓展】(1)两种溶液混合，未能观察到明显现象________________(填“一定没有”或“不一定没有”)发生化学反应。(2)很多不能共存的离子对都是阴阳离子不共存，如：H++OH－→________(填符号，下同)，Ag++Cl－→AgCl↓。而该实验却出现一个“怪胎”，即阴阴离子不共存：HCO3－+OH－→____+H2O，让人大开眼界。10.同学们用石灰石和6%的稀盐酸制取CO2时发现固体仍有大量剩余，但不再产生气泡(杂质不参与反应)。【提出问题】不再产生气泡的原因是什么？【作出猜想】猜想一：稀盐酸已完全反应。猜想二：石灰石中的碳酸钙已完全反应。猜想三：生成物或杂质覆盖在石灰石表面，阻碍反应继续进行。猜想四：稀盐酸的浓度下降到一定程度后反应不再进行。【实验探究一】稀盐酸是否已完全反应？甲同学取少量上述反应后的溶液于试管中，加入铁粉，观察到的现象，发生反应的化学方程式为___________________________________，说明猜想一不成立。【实验探究二】石灰石中的碳酸钙是否已完全反应？乙同学取部分剩余固体于试管中，滴加少量________的稀盐酸，观察到有气泡产生，一段时间后，不再产生气泡，仍有固体剩余，由该实验可知猜想二不成立。【实验探究三】是否是生成物或杂质覆盖在石灰石表面，阻碍反应继续进行？丙同学充分振荡反应容器，使剩余固体和液体充分接触，观察到仍无气泡产生，说明猜想三________(填“成立”或“不成立”)。【继续探究】请设计实验方案检验猜想四成立。实验操作：____________________________________________________________。预期现象与结论：____________________________________________________________。【实验反思】根据本题所获信息，你认为在实验室制取一定量的CO2时，对实验所用药品应该怎样稍加改进？________________________________________________________________________________。

《参考答案及解析》题型六实验探究题类型1有关物质组成成分的探究1.(1)FeCl3(或氯化铁)BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl【猜想与假设】Na2SO4【结论和反思】(2)ⅣMg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O(3)IV【解析】(1)固体混合物加入足量水后，沉淀可能是碳酸钙和硫酸钡中的一种或两种同时存在，过滤后得到无色溶液，所以固体混合物中不含氯化铁；沉淀中加入足量稀盐酸，产生气泡，固体部分溶解，说明溶解的沉淀是碳酸钙，不溶解的沉淀是硫酸钡，因此加水后发生的反应的化学方程式是BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl；【猜想与假设】通过以上探究与分析，无色溶液中一定含有的溶质是NaCl，可能含有的溶质是Mg(NO3)2.Na2SO4.BaCl2，其中Na2SO4和BaCl2不能同时存在，再结合给出的几种猜想可知，猜想Ⅳ是含有NaCl、Mg(NO3)2.Na2SO4；【结论和反思】(2)实验操作①中加入氢氧化钡溶液，产生的白色沉淀可能是硫酸钡和氢氧化镁中的一种或两种同时存在，实验操作②中加入足量的稀盐酸后，白色沉淀部分溶解，说明溶解的沉淀是氢氧化镁，不溶解的沉淀是硫酸钡，可推知原无色溶液中含有硫酸钠和硝酸镁，所以猜想Ⅳ成立，沉淀溶解的化学方程式是Mg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2O；(3)若操作②的现象为“白色沉淀全部溶解”，说明白色沉淀是氢氧化镁，可以推知原无色溶液中有硝酸镁，一定没有硫酸钠，不能验证氯化钡是否存在，据此不能判断猜想I和猜想V哪个成立。2.(1)水蒸气和二氧化碳Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(2)氢氧化钠(3)氢气和一氧化碳(4)②(5)有水珠(或水雾)迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊【解析】(1)由装置A中无水硫酸铜由白色变为蓝色可知，混合气体中有水蒸气；由装置中澄清石灰水变浑浊可知，混合气体中有二氧化碳。(2)装置C的作用是吸收混合气体中的二氧化碳，防止干扰一氧化碳的检验，故应盛放氢氧化钠溶液。(3)反应后E中红棕色氧化铁粉末变为黑色，说明有一氧化碳或氢气或二者都有；F中无水硫酸铜变蓝，说明有氢气，因为氢气还原氧化铜可生成水；G中澄清石灰水变浑浊，说明有一氧化碳，因为一氧化碳还原氧化铜可生成二氧化碳。(4)综合分析可知，混合气体中有氢气、一氧化碳、水蒸气、二氧化碳，即猜想②正确。(5)简化装置A可检验混合气体中是否含有水蒸气；简化装置B中的澄清石灰水可检验混合气体中是否含有CO2；碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，其中的氢氧化钠固体可吸收二氧化碳，氧化钙可吸收水蒸气。混合气体通过碱石灰后点燃，通过观察干燥的凉烧杯内壁上是否有水珠(或水雾)，判断混合气体中是否有氢气，最后迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，通过石灰水是否变浑浊判断混合气体中是否含有一氧化碳。类型2有关反应后物质成分的探究3.(1)有白色沉淀产生CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl(2)碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，二者不能共存Na2CO3.NaClNaOH、NaCl、Na2CO3(3)①氯化钙(合理即可)②酚酞溶液溶液无明显颜色变化【反思讨论】验证并除去碳酸根离子【解析】(1)盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳、水和氯化钙，气球变大；加入氢氧化钠溶液后，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，气球变小；碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以溶液中出现白色沉淀，反应的化学方程式是CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl；(2)因为碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以猜测的溶液组成中不可能同时存在碳酸钠和氯化钙；根据题中信息可知，加入过量稀盐酸，产生气泡，说明溶液中含有碳酸钠而没有氯化钙，因为反应中生成氯化钠，所以广口瓶的溶液中的溶质一定有氯化钠和碳酸钠，不能确定是否有氢氧化钠；(3)实验步骤中加入过量的氯化钙溶液，目的是验证碳酸根离子的存在并除去碳酸根离子，以免影响对氢氧根离子的检验；向①所得的溶液中滴加酚酞溶液，由于实验结论是结论一正确，所以不存在氢氧化钠，所以实验现象是溶液不变色。4.【实验验证】CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O干燥，吸收水蒸气(1)一(2)产生白色沉淀(3)装置E中产生黑色沉淀【反思与评价】否钠能和玻璃管内空气中的水蒸气反应生成氢氧化钠(或钠能和玻璃管内空气中的氧气反应生成Na2O)【解析】【实验验证】大理石与稀盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钙，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；装置C中盛有浓硫酸，其作用是吸水干燥气体；(1)加入蒸馏水溶解后，有黑色固体存在，说明生成了碳，猜想一正确；(2)向滤液中加入氯化钡溶液，得到实验结论猜想三成立，说明原反应中生成了碳酸钠，碳酸钠与氯化钡反应生成了碳酸钡沉淀和氯化钠，实验现象是产生白色沉淀；(3)得到实验结论猜想二正确，说明原反应中生成一氧化碳，根据【查阅资料】中的⑤可知，一氧化碳与氯化钯溶液反应有黑色沉淀生成，所以实验现象是装置E中产生黑色沉淀；【反思与评价】因为钠与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钠和氢气，同时钠与氧气反应生成氧化钠，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，所以向实验(2)所得溶液中滴加酚酞溶液，溶液呈现红色不能说明钠与二氧化碳反应一定生成氧化钠。类型3有关物质性质的探究5.【设计与实验】(2)SO42-(3)Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOH(4)复分解反应【得出结论】酸碱指示剂盐碱【反思与提高】(5)澄清石灰水已变质(6)取样，加入适量稀盐酸(或稀硫酸)铵态氮肥【解析】【设计与实验】(2)实验二中，碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，当不再产生气泡时，说明碳酸钠已消耗完，溶液中存在的阴离子是硫酸根离子。(4)实验四中氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，该反应为两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物，属于复分解反应。【反思与提高】(5)若澄清石灰水已变质，则实验三不会产生明显现象。6.蓝紫S+O2eq\o(\s\up5(点燃),\s\do3(＝))SO2【实验现象】黑复燃【反思与评价】加热硝酸铜生成了氧气，氧气也能使带火星的木条复燃【实验改进】氧气带火星的木条复燃【拓展】4Mg+2NO2eq\o(\s\up5(点燃),\s\do3(＝))4MgO+N2类型4有关反应条件及影响因素的探究7.(1)O2.H2O(2)除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水(3)6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O(4)①探究FeCl3能否与稀盐酸反应生成FeCl2②在酸性条件下，FeCl3与铁钉发生反应生成FeCl2(5)钢铁与水样中的H+发生反应(6)钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍O2.H2O与钢铁的接触【解析】(1)A中铁钉只和氧气接触，不生锈；B中铁钉只和水接触，不生锈；中铁钉和氧气、水同时接触，生锈，说明铁的锈蚀是铁跟水和氧气共同作用的结果。(3)铁锈的主要成分为Fe2O3，其与稀盐酸反应的化学方程式为6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O。(4)①设计实验I的目的是探究FeCl3能否与稀盐酸反应生成FeCl2，溶液始终呈黄色说明稀盐酸和氯化铁不反应。②实验Ⅱ的目的是探究水、无锈铁钉和氯化铁同时存在的情况下能否生成氯化亚铁，产生红褐色沉淀，说明无氯化亚铁生成；实验Ⅲ中溶液由黄色变为浅绿色，说明在酸性条件下，FeCl3与铁钉发生反应生成FeCl2。(5)当pH<4时，溶液的酸性较强，溶液中氢离子的浓度较大，钢铁腐蚀速率明显增大的原因是钢铁与水样中的H+发生反应。(6)当溶解氧浓度超过20L·L-1时，钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是钢铁表面生成较致