2022年中考化学鲁教版(五四制)总复习达标训练-专题六科学探究题

专题六科学探究题类型1反应后物质成分的探究解题关键通常考查A＋B→C＋D↓(或气体或水)充分反应后物质的成分探究。第一步：首先正确书写反应的化学方程式；第二步：明确研究物质的状态，如果是溶液中的溶质成分，则难溶物和气体不需要考虑；第三步：从物质是否恰好完全反应去考虑；反应后物质成分中一定有生成物，可能有未完全反应的反应物。因此一般猜想有三种：①只有C(恰好完全反应)；②A和C(A过量)；③B和C(B过量)。(2020·自贡)某实验小组将少量氢化钙(CaH2)溶于水，形成了无色透明的溶液，再向其中加入碳酸钠溶液，有沉淀产生，经过滤后得到滤渣和滤液。然后进行了滤渣验证和滤液溶质成分的探究。(1)【查阅资料】氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气，写出该反应的化学方程式__________________________________________________。(2)【交流验证】滤渣只能是碳酸钙，用盐酸验证此滤渣的化学方程式为________________________________________________________________。(3)【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？(4)【猜想假设】猜想一：NaOH猜想二：NaOH和Na2CO3猜想三：NaOH和__________________________猜想四：NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2【讨论分析】经过讨论认为最不合理的是猜想______，原因是_______________________________________________。(6)【实验与结论】实验步骤现象结论步骤Ⅰ：取少量滤液，向其中加入足量盐酸溶液______________猜想二不成立步骤Ⅱ：另取少量滤液，向其中滴入适量Na2CO3溶液产生白色沉淀猜想________成立(7)【拓展延伸】在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑______________________。【方法点拨】步骤一：细审题干，明目标知原理。细读题干，此实验目的为探究氢化钙溶于水后与碳酸钠反应后的溶质成分。涉及的反应为CaH2＋2H2O=Ca(OH)2＋2H2↑；Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH。步骤二：对比分析，查因素找可能。根据上述反应原理分析，其反应后所得溶液中的溶质一定含有NaOH。同时反应物碳酸钠、氢氧化钙还有可能剩余，所以反应后溶液溶质的成分还可能是氢氧化钠、氢氧化钙。步骤三：推理分析，定结论作反思。碳酸钙能够与盐酸反应，其化学方程式为CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。氢氧化钙与碳酸钠反应生成白色沉淀，所以猜想三成立；在分析反应后溶液中所含溶质的成分时，除了考虑生成物还应该考虑反应物是否有剩余。步骤四：逆向假设，做解释和评价。若猜想二成立则向其中加入足量稀盐酸会出现气泡；反之猜想二不成立，则无明显现象。1.(2021·阜新)实验室有两瓶失去标签的无色溶液，分别是澄清石灰水和氢氧化钠溶液。(1)为了鉴别它们：先把两支试管分别贴上标签①、②，然后进行如下实验。实验步骤实验现象结论或反应的化学方程式取少量未知液于①②两支试管中，分别加入碳酸钠溶液①中无明显现象②中产生白色沉淀①中原溶液为________②中反应的化学方程式为_____________________(2)继续探究②试管反应后溶液中溶质的成分。【提出问题】反应后溶液中溶质的成分是什么？【做出猜想】猜想一：氢氧化钠猜想二：________________猜想三：氢氧化钠和碳酸钠【实验探究】设计实验方案如表：实验步骤实验现象实验结论______________________________________________________________________猜想三成立2.(2021·齐齐哈尔)小茗同学在学习完酸、碱、盐的化学性质后，进行了如图所示的实验，请你来参与她的探究活动并回答下列问题。(1)甲试管中反应的化学方程式为____________________________________。当小茗同学观察到试管中出现________________________的现象时，得出了氢氧化钠溶液和稀盐酸恰好完全反应的结论。乙试管中两种溶液不能发生反应，理由是________________________________________________________。(2)实验结束后，小茗同学将三支试管内的物质全部倒入同一个干净的废液缸中，观察到白色沉淀明显增多，废液缸中液体始终呈红色，为了得出废液缸中废液的溶质成分，小茗同学进行了以下的实验探究。【提出问题】废液缸中废液的溶质成分有哪些？(酚酞除外)【进行猜想】猜想一：NaCl、NaOH、BaCl2猜想二：NaCl、NaOH猜想三：__________________________【设计实验】请你帮助小茗同学设计实验方案，证明猜想一成立。实验步骤实验现象实验结论取少量废液缸中的废液于试管中，加入__________，充分反应______________________________________________________________猜想一成立【反思拓展】废液缸中的白色沉淀成分是__________________(写出化学式)。3.(2020·聊城)碳酸钠在生产和生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质，进行了如下实验。向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂，实验现象记录如下：试管编号1234加入试剂无色酚酞试液稀盐酸澄清石灰水氯化钡溶液实验现象________有气泡产生有白色沉淀产生有白色沉淀产生试管1中的实验现象是(1)_________________________________________。试管2中发生反应的化学方程式为(2)_______________________________。化学兴趣小组的同学们对反应后试管中的溶质进一步探究：某一小组将试管3、4中的物质分别过滤，得到滤液A和B。甲、乙两同学对滤液A中溶质的成分进行探究：【提出问题】滤液A中溶质的成分是什么？【猜想假设】猜想一：NaOH猜想二：NaOH和Na2CO3猜想三：(3)______________【进行实验】实验操作实验现象实验结论甲：取少量滤液A于试管中，加入过量稀盐酸有气泡生成猜想________成立乙：____________________________________________有白色沉淀生成【实验结论】通过实验，甲、乙两同学均验证猜想(4)________成立。乙同学的实验操作为(5)_________________________________________________。【实验拓展】丙同学取一定量的滤液A和B于小烧杯中混合，有白色沉淀生成。该反应的实质是(6)_______________________________________________________________________________(从离子相互结合的角度分析)。【反思与评价】1.碳酸钠溶液呈碱性，可以和盐酸、氢氧化钙和氯化钡等物质发生反应。2.要验证反应后物质的成分，既要验证生成物，还应考虑剩余反应物。4.(2021·烟台)兴趣小组的同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠样品是否变质，设计了如图所示的A、B、C、D四组探究实验。【查阅资料】氯化钙、氯化钡溶液都呈中性。【实验探究】取适量该氢氧化钠样品，加足量的水溶解，将得到的溶液分别加入四支试管中，再向四支试管中分别加入稀盐酸(足量)、酚酞试液、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液。【分析与结论】(1)上述四组实验中不能达到实验目的的是__________(填字母序号)。(2)实验A中，观察到____________________的现象，说明该氢氧化钠样品已经变质。(3)实验D中，证明该氢氧化钠样品已经变质的反应的化学方程式是____________________________。【继续探究】实验结束后，同学们将四支试管中反应后的混合物全部倒入一个洁净的大烧杯中，充分搅拌、静置，观察到烧杯内上层清液呈红色，下层有白色沉淀。【提出问题】上层清液呈红色，说明溶液呈碱性。上层清液中呈碱性的物质是什么？【猜想与假设】上层清液呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和_________三种物质中的一种或两种。【设计实验】取少量烧杯中的上层清液于试管中，加入过量的氯化钡溶液，观察现象。【现象与结论】预测现象结论①若有白色沉淀生成，溶液呈红色上层清液中呈碱性的物质是______________②若无沉淀生成，溶液呈红色上层清液中呈碱性的物质是氢氧化钙【实验反思】同学们认为上述预测现象②所得结论不严密，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。类型2气体元素组成或成分的探究(2020·滨州)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】猜想一：该混合气体只含有一氧化碳、氢气。猜想二：该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气。猜想三：该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气。猜想四：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图1所示装置(部分夹持仪器已略去)，并进行了实验。图1(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中红色氧化铁粉末变为黑色，F中无水硫酸铜由白色变为蓝色，G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】猜想____________正确。图2【实验反思】经过讨论，同学们将图1装置进行了简化，只用图2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_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【方法点拨】步骤一：细审题干，明目标知原理。细读题干，此实验的目的是探究水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体的成分。步骤二：推理分析，定结论作反思。根据猜想与假设可知，需要探究的气体有水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氢气。①装置A中无水硫酸铜变蓝，说明有H2O存在，装置B中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2存在。②装置C的作用是吸收CO2，防止后续对CO的检验造成干扰，则装置C中应盛放NaOH溶液。③装置F中无水硫酸铜变蓝，则有H2O生成，说明混合气体中含有H2；装置G中澄清石灰水变浑浊，则有CO2生成，说明混合气体中含有CO。由此可知，混合气体中含有H2O、CO2、CO、H2，则猜想二正确。步骤三：实验反思，做解释和改进。混合气体燃烧后有水生成，则凉烧杯内壁有水珠生成。所以应该补充的操作是换一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯，或向小烧杯中倒入澄清石灰水来检验CO2。5.(2021·济宁节选)某兴趣小组为探究甲烷的元素组成，经查阅资料，采用下图所示装置，制取并收集一定量甲烷气体进行实验。【查询资料】Ⅰ.甲烷是一种无色无味的气体，密度比空气小、难溶于水、有可燃性；Ⅱ.实验室常用醋酸钠和碱石灰固体共热制取甲烷，有关反应的化学方程式：CH3COONa＋NaOHeq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CH4↑。【实验装置】请回答：(1)实验室制取甲烷气体应选用的发生装置是________(填序号，下同)，收集装置是________。(2)验纯后，点燃甲烷气体，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯(见图F)，烧杯内壁有_____________生成，然后向烧杯中倒入少量澄清石灰水，振荡，现象为____________。由此推断，甲烷中一定含C、H两种元素，甲烷燃烧的化学方程式为________________________。(3)进行实验(2)前，将甲烷气体通过装置E，目的是____________________________________________。6.(2021·娄底)某化学兴趣小组进行锌与硫酸溶液反应的实验，并用大气球收集产生的气体。同学们在收集过程中闻到一股刺激性气味，同时发现充满气体的气球在空气中有些下沉，有些悬浮，还有些上浮。大家对这些现象很感兴趣，进行了相关探究活动。【提出问题】锌和硫酸溶液反应后生成的气体是什么？【查阅资料】(1)锌与浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫气体和水；铜与浓硫酸在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫气体和水。(2)SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红溶液褪色。SO2和CO2化学性质相似，都能和NaOH等碱溶液反应生成盐和水。(3)相同条件下，气体的密度决定于该气体的相对分子质量，气体的相对分子质量越大密度也越大；空气的平均相对分子质量为29。【提出猜想】猜想一：气球内的气体为SO2；猜想二：气球内的气体为SO2和H2；猜想三：气球内的气体为H2。【实验探究】针对上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图的装置(部分夹持器材略去)，分别用不同气球内的气体进行探究。(1)C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的氮气，目的是____________________________________________________________。(2)甲同学观察到A中品红溶液褪色，C中无明显现象，说明猜想一正确。D瓶中氢氧化钠溶液的作用是____________________________。(3)乙同学观察到________________________________________________，说明猜想二正确。(4)丙同学观察到A中品红溶液无明显现象，C中铜网表面黑色物质变红，说明猜想三正确。【实验结论】通过实验探究与充分思考，聪明的你应该对锌与硫酸溶液反应产生的气体填充气球活动中的异常现象能够很好地解释了。本次实验中锌粒与硫酸溶液反应后生成二氧化硫气体和氢气。【拓展反思】(1)下列物质中不能由金属和稀硫酸反应直接得到的是________。A.Al2(SO4)3B.Fe2(SO4)3C.MgSO4D.ZnSO4(2)浓硫酸与铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水，而稀硫酸与铜即使加热也不能反应。这说明：某溶液的化学性质除了与溶质的性质有关外，还可能与下列中的________有关(填序号)。A.溶质的质量分数 B.溶液的质量C.溶液的体积 D.溶质的相对分子质量(3)锌与铜分别和浓硫酸在一定条件下都可以反应产生二氧化硫，若选择铜与浓硫酸在加热的条件下反应制取二氧化硫气体，其优点是________________________________________________。(4)实验中下沉的气球内一定含有的气体是________。(填化学式)7.(2021·黔东南州)乙醇俗称酒精，燃烧时放出大量的热，因而被用作酒精灯、火锅和内燃机等的燃料，工业上常用高粱、玉米等淀粉含量较高的物质发酵生产，属于可再生资源，为解决能源危机开辟了新的道路。某化学小组的同学对乙醇燃烧的产物产生兴趣，进行了如下探究。【提出问题】乙醇燃烧生成哪些物质？【猜想与假设】猜想一：CO、H2O；猜想二：________________；猜想三：CO2、CO、H2O。【设计与实验】小组同学充分讨论后，决定选用如图药品和装置来验证上述猜想与假设。(1)先将乙醇放入盛有一定量氧气的容器中燃烧，然后将燃烧产物通入上述装置，通入装置的顺序是________________(装置可以重复选用，也可以不选)。其中选用E装置的目的是________________。(2)待燃烧产物将装置内空气排尽后，再点燃C装置中的酒精灯对固体进行加热。【现象与结论】实验中所选第一个装置观察到现象是________________，C中红棕色粉末变成黑色，D中澄清石灰水都变浑浊，由此推断猜想三成立。其中C装置内发生反应的化学方程式为________________________。【反思与交流】实验结束后，小组同学对实验结论进行了反思：甲同学发现含碳的化合物燃烧时，氧气充足才能避免有毒物质一氧化碳产生；乙同学发现该实验的设计中有一个明显缺陷，该缺陷是________________。类型3物质组成成分的探究解题关键1.根据题干已知的信息，分析所需要猜想的是题中所给物质的一部分还是全部，从而确定原物质可能含有的物质，如若原物质是两种物质(如A、B)中的一种或两种，则可能组成为A、B、AB；若原物质是三种物质(如A、B、C)中的两种，则可能组成为AB、AC、BC。2.抓住常见物质间的性质不同进行判断，确定其成分。(2020·邵阳)某学校九年级学生小明在化学实验室清点化学药品时发现一包粉末状固体，这包粉末状固体可能由碳酸钠、氯化钠、氢氧化钡、硫酸钠、硝酸铜中的一种或几种组成。为了检验其成分，小明做了如下实验：(1)取少量粉末状固体于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌，静置，发现烧杯底部有白色未溶固体A和上层无色清液B。小明根据上述现象确定粉末状固体中一定不含有的物质是______________________(填物质的化学式)。(2)进一步探究固体A的成分【提出问题】固体A的成分是什么？【猜想与假设】Ⅰ.BaCO3Ⅱ.________和____________Ⅲ.BaSO4【实验与探究】实验步骤实验现象实验结论相关化学方程式取少量固体A于试管中，滴加过量的____________________________________________________________________猜想Ⅱ正确BaCO3＋2HCl=BaCl2＋H2O＋CO2↑根据上述实验结论，可以确定粉末状固体中一定含有______________________________________________。【方法点拨】步骤一：细审题干，明目标知原理。通过审题干，了解此实验的目的是探究固体粉末的组成。步骤二：对比分析，做出合理猜想。根据原样品中可能含有的物质可知，白色固体A的成分可能是BaCO3、BaSO4中的一种或两种，根据题干中已给的猜想，即可得出第三种猜想。步骤三：控制条件，设计可行方案。BaCO3可溶于酸，而BaSO4不溶于酸，可利用此性质设计实验方案，探究两者是否存在。因此可以滴加过量的稀盐酸。步骤四：逆向思维，完善实验过程。根据实验结论可知，猜想Ⅱ正确，则固体A中含有BaCO3和BaSO4，向BaCO3和BaSO4混合物中加入稀盐酸的现象为产生大量气泡，固体部分溶解。步骤五：证据推理，确定实验结论。固体粉末加入水中后得到白色固体A和无色溶液B，则原样品中一定不含有Cu(NO3)2；固体A中含有BaCO3和BaSO4，则原样品中一定含有Na2CO3、Ba(OH)2、Na2SO4；无法确定是否含有NaCl；因此可以确定粉末状固体中一定含有Na2CO3、Ba(OH)2、Na2SO4。8.(2021·百色)某校毕业班同学准备进行化学技能操作考试实验时，发现实验台上摆放的药品中，有一装有溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损(如图)，于是决定对这瓶溶液进行实验探究。【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶溶液不可能是________(填序号)。A.酸溶液B.碱溶液C.盐溶液【获得信息】Ⅰ.酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。Ⅱ.室温(20℃)时，四种物质的溶解度数据如下表：物质NaClNaOHNa2CO3NaHCO3溶解度/g361092159.6Ⅲ.NaCl、BaCl2的水溶液呈中性。【提出猜想】这瓶溶液可能是：猜想一：氯化钠溶液猜想二：碳酸钠溶液猜想三：氢氧化钠溶液猜想四：碳酸氢钠溶液经过讨论，大家认为猜想________不合理，理由是20℃时，碳酸氢钠的溶解度为________，饱和溶液的溶质质量分数＜________。【实验推断】(1)小丽用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH＞7，则这瓶溶液不可能是__________________________________________________________，理由是________________________________________。(2)小明取样滴加过量的BaCl2溶液并不断振荡，观察到有沉淀产生，该反应的化学方程式为____________________________________________。静置后，取少许上层清液，滴入酚酞试液，振荡后无明显现象。则这瓶溶液的原溶液可能是____________。【实验反思】实验室中，存取液体药品应注意________________(写一点即可)。9.(2021·包头)某农场有一袋标签已破损的铵态氮肥，破损标签内容如图所示，同学们对这袋氮肥的成分进行探究并验证其还有肥效，设计了如下实验活动。活动一：探究氮肥的成分。【猜想与假设】猜想1：NH4NO3猜想2：(NH4)2SO4猜想3：NH4HCO3猜想4：NH4Cl经分析，同学们一致认为猜想2不合理，理由是_____________________。【实验探究】(1)取少量样品于试管中，滴加稀盐酸，观察到无气泡产生，则该氮肥的成分一定不是________(填化学式)。(2)为了确定该氮肥究竟是剩余两种中的哪一种，写出实验操作、现象及结论________________________________________________________________________________________________________________________________。活动二：验证氮肥还有肥效。【实验操作】如图向盛有氮肥样品的锥形瓶中注入NaOH浓溶液。【实验现象】_____________________________________________________。【实验结论】该氮肥还有肥效。【施用指导】施用铵态氮肥时要注意__________________________。10.(2021·呼伦贝尔)已知某无色溶液的溶质是氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种，某化学兴趣小组的同学对其成分进行探究。【查阅资料】BaCl2溶液呈中性。【进行实验】甲组：取少量该溶液置于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，得出原溶液中一定含有__________。乙组：另取一支试管，加入少量原溶液，滴入无色酚酞试液，观察到溶液变红，认为原溶液一定含有氢氧化钠。丙组：认为乙组的结论不正确，原因是_______________________________。为进一步确定原溶液中是否含有氢氧化钠，于是丙组继续探究。实验操作实验现象实验结论丙组在乙组所做实验后的溶液中，加入足量BaCl2溶液_____________________________________________________原溶液中既有碳酸钠也有氢氧化钠【反思与拓展】(1)在丙组的实验中，BaCl2溶液的用量对得出正确的实验结论________(填“有”或“无”)影响。(2)根据原溶液中既有碳酸钠也有氢氧化钠的结论，写出甲组的实验中发生中和反应的化学方程式__________________________________。11.(2021·衡阳)某化学兴趣小组的同学发现有一瓶标签受损、久置的某溶液，受损标签如图所示。该小组同学对这瓶溶液进行了如下探究：【提出问题】这瓶溶液是什么物质的溶液？【猜想与假设】老师提示：原溶液只可能是下列三种溶液中的一种：①氢氧化钠溶液②碳酸钠溶液③硫酸钠溶液【查阅资料】Na2SO4溶液和BaCl2溶液均呈中性。【实验探究一】同学实验操作实验现象及结论同学相互评价甲溶液变红猜想①成立乙同学认为此方案结论不正确，你认为他的理由是____________________________________________________乙产生气泡猜想②成立丙同学认为：猜想①的溶液久置可能变质，加足量稀盐酸也会产生气泡【实验探究二】丙同学重新设计实验如下：实验操作实验现象实验结论或结果步骤一：取少量样品溶液于试管中，加入过量BaCl2溶液，振荡________________________________________________________________________猜想①正确，且已部分变质。步骤二完毕后，溶液中除酚酞外，还含有的溶质有________种(填数字)步骤二：静置，取少量上层清液于另一支试管中，滴加__________________溶液变红【交流与讨论】大家认为该实验方案仍然存在缺陷，如果氢氧化钠溶液已完全变质，则无法得出正确结论。【实验反思】(1)氢氧化钠变质的化学方程式为_________________________________________________________。为了防止变质，该药品必须要________保存。(2)倾倒液体试剂，要注意标签________。类型4物质的性质探究(2020·抚顺改编)化学兴趣小组选用稀盐酸进行实验探究酸的化学性质。如图所示：请回答下列问题：(1)认识仪器：图示中使用的仪器有____________。(2)观察现象：A烧杯中__________________，____________(填序号，下同)烧杯中产生气泡，____________________烧杯中固体溶解，溶液变黄色。(3)实验分析：C烧杯中反应的化学方程式为__________________________，D烧杯中说明盐酸与氢氧化钠发生了反应，现象是溶液由红色变为__________色。(4)实验拓展：①由A、B烧杯中现象可得出的结论是_________________________________________；②用玻璃棒蘸取D烧杯中反应后的溶液，滴在pH试纸上，与标准比色卡比较，pH＜7，D烧杯中溶液中的溶质是_______________；③用稀硫酸代替稀盐酸重复实验，证明了硫酸与盐酸具有相似的化学性质。酸有一些相似的化学性质，是因为在不同的酸溶液中都含有相同的_________。【方法点拨】步骤一：细审题干，明目标知原理。通读题干，确定要探究的对象：探究酸的化学性质。步骤二：研究原理，判断实验现象。铜的金属活动性排在氢的后面，不能与酸发生反应，则没有明显现象。活泼金属与酸、碳酸盐与酸反应都能生成气体。溶液变黄说明生成了Fe3＋的盐。步骤三：反向推理，分析实验过程。碱性溶液能使酚酞试液变红，而酸性溶液和中性溶液不能使酚酞试液变色，则溶液由红色变为无色证明两者发生了反应。12.(2021·兰州)FeCO3能用于制备可溶性乳酸亚铁补血剂。某化学兴趣小组对其制备和性质进行了如下探究。【查阅资料】①溶液pH大于8.8时，Fe2＋完全转化为Fe(OH)2沉淀；②FeCO3固体置于潮湿的空气中易变质生成Fe(OH)3；③FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，会出现血红色絮状物；而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，不会出现血红色絮状物；④FeCO3是白色固体，难溶于水，能与酸反应，与稀盐酸反应的化学方程式为FeCO3＋2HCl=FeCl2＋H2O＋CO2↑；⑤碱石灰的主要成分是NaOH和CaO。探究一：FeCO3的制备(1)该兴趣小组用pH＝11.9的Na2CO3溶液和FeSO4溶液在烧杯中制备FeCO3时，应选用的加料方式是________(填字母)。A.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入烧杯中B.将FeSO4溶液缓慢加入盛有Na2CO3溶液的烧杯中C.将Na2CO3溶液缓慢加入盛有FeSO4溶液的烧杯中(2)制备FeCO3的化学方程式为________________________。探究二：FeCO3的性质探究【提出问题】久置于空气中的FeCO3固体的成分是什么呢？【猜想与假设】猜想1：FeCO3猜想2：FeCO3和Fe(OH)3猜想3：________【定性探究】实验操作实验现象结论取少量固体于试管中，加入足量的稀盐酸固体完全溶解，有气泡产生________不成立取少量上述反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液________________猜想2成立【实验结论】久置于空气中的FeCO3固体的成分是FeCO3和Fe(OH)3。【定量探究】该兴趣小组为进一步确定固体中FeCO3的质量分数，称取10.0g固体做了如图所示的补充实验。(1)装置C中足量NaOH溶液的作用是________________________(用化学方程式表示)。(2)反应结束后，继续通入一段时间N2的目的是_____________________。(3)关于上述实验过程，下列说法不正确的是________。A.装置A中加入的稀硫酸可用稀盐酸代替B.装置B的作用是除去水蒸气C.如果去掉装置D，会使实验结果偏大D.实验结束后，测得装置C增重0.44g，则固体中FeCO3的质量分数为11.6%13.(2021·长春)某化学兴趣小组绘制碱的化学性质如图：同学们选取四种碱来验证碱的化学性质，设计实验如图：(1)实验一能够观察到的明显现象是溶液由无色变为________色。(2)实验二澄清石灰水变浑浊，验证了上述知识网络图中碱能够与________________________反应。(3)实验三发生反应的化学方程式为________________________。(4)实验四产生白色沉淀，同学们对反应后的物质进行过滤，并对滤液中溶质的成分产生了兴趣，经分析，滤液中一定有氢氧化钠，滤液一定显________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。【提出问题】滤液中溶质除了氢氧化钠还有什么呢？同学们对滤液中溶质的成分进行了猜想和实验探究。【猜想与假设】猜想一：溶质只有NaOH；猜想二：溶质为NaOH和________；猜想三：溶质为NaOH和Ba(OH)2。【实验探究】实验操作实验现象实验结论a.取少量滤液于试管中，加入过量稀盐酸无明显现象由a、b两个实验的现象，得出猜想一正确b.另取少量滤液于试管中，加入过量碳酸钠溶液______________【反思与评价】Ⅰ.同学们经过讨论认为，如果只向滤液中加入过量的一种试剂，也能得出猜想一正确的结论，该试剂为____________；Ⅱ.实验后的废液直接倒入下水道，会造成环境污染，需将废液处理达标后再排放。14.(2020·枣庄)蚊虫叮咬时能分泌出蚁酸刺激皮肤，某兴趣小组进行了如下探究：查阅资料：(1)蚁酸化学名称为甲酸(HCOOH)，熔点为8.6℃，一定条件下加热分解生成两种物质；(2)常温下，氯化钯(PdCl2)溶液常用于检验CO的存在：CO＋PdCl2＋H2O=CO2＋Pd↓(灰色)＋2HCl。探究Ⅰ：蚁酸的酸碱性【进行实验】向盛有蚁酸溶液的试管中滴加石蕊试液，变红色，结论：________________。【链接】当被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质你选择的是________(填字母)。a.肥皂水b.食醋c.食盐水探究Ⅱ：蚁酸的分解产物【设计实验】常温下，在一定条件下加热蚁酸应选择装置______(填“A”或“B”)。【进行实验】将分解产物通入C处空瓶，实验中观察到D处瓶内出现灰色沉淀，结论：分解产物中有__________，同时可观察到C处瓶内的现象是__________________，写出蚁酸分解的化学方程式：____________________。探究Ⅲ：产物的性质【拓展实验】排尽装置内的空气后，关闭K2，打开K1，点燃酒精喷灯，F处玻璃管内的现象：________________________________。结论：一氧化碳具有还原性；此时H处瓶内无明显现象，证明二氧化碳在G处被完全吸收，分析该装置存在的缺陷：________________________；然后打开K2，关闭K1，Ⅰ处装置的作用是________________________。类型5影响因素类探究(控制变量法的应用解题关键1.寻找影响因素。可以从内因和外因两个角度进行思考：内因：①反应物种类(即反应物的性质)；②反应物的浓度(溶液通常指溶质的质量分数、固体通常指纯度)；③反应物间的接触面积(通常指固体反应物的颗粒大小)。外因：温度、催化剂[通常指是否使用催化剂、催化剂的种类、催化剂的质量、催化剂的颗粒大小(即催化剂与反应物的接触面积)]、对于有气体参加的反应可以考虑气体压强。2.控制不变因素。影响化学反应的因素有多种时，把非研究因素保持不变或相同。3.改变研究因素。把研究因素作为变化量，使其他因素保持不变，进行研究为寻找可靠证据提供准备。4.对比分析得出结论。通过对比分析归纳总结获得可靠结论。(2020·菏泽)“84”消毒液是一种无色或者淡黄色具有刺激性气味的含氯消毒剂，有效成分为次氯酸钠(NaClO)，广泛用于医院、宾馆、旅游、家庭等的卫生消毒。某化学兴趣小组对该消毒液进行了如下系列探究。【查阅资料】Ⅰ.“84”消毒液不稳定，其杀菌作用主要依靠有效氯，有效氯越高杀菌效果越好。Ⅱ.消毒杀菌就是使病毒蛋白质变性，鸡蛋中蛋白质发生变性反应时变成白色固体。探究一：“84”消毒液中有效氯含量的稳定性0.5%的“84”消毒液在不同温度、不同存放时间下的有效氯含量：存放时间(小时)不同温度下，有效氯存留率60℃70℃80℃90℃0(对照)100%100%100%100%3.0…………94.66%88.05%6.0……96.66%89.67%74.69%12.0……93.32%82.62%……20.094.75%………………30.092.99%………………【解释与结论】(1)次氯酸钠(NaClO)中氯元素的化合价为__________。(2)综合分析探究一中数据，在其他条件不变时，0.5%的“84”消毒液有效氯存留率受温度和时间的影响，其影响的变化趋势是______________________________________________________________________________________。因此保存“84”消毒液应注意的问题是_______________________________________________________________________________________________。探究二：不同浓度“84”消毒液的杀菌效果在四支试管中各加入鸡蛋液2mL，分别加入不同浓度的消毒液，静置15分钟后，记录如下：序号2­12­22­32­4实验操作加入0.5mL消毒原液加入0.5mL消毒原液，12.5mL水加入0.5mL消毒原液，50mL水加入0.5mL消毒原液，100mL水现象液体表面产生气泡，无其他现象液体中产生大量白色固体液体中产生少量白色固体液体中产生极少量白色固体【解释与结论】(3)探究二中杀菌效果最好的一组实验为____________(填序号)。(4)洁厕灵主要成分是盐酸，与“84”消毒液混合会产生有毒气体Cl2，完成反应的化学方程式：2HCl＋NaClO=Cl2↑＋H2O＋__________________。【方法点拨】步骤一：细审题干，明目标知原理。通过仔细读题干，明确该题的探究目的有两个：“84”消毒液中有效氯含量的稳定性；不同浓度“84”消毒液的杀菌效果。步骤二：对比分析，寻找异同变量。探究一：相同变量为0.5%的“84”消毒液，不同变量为温度和存放时间。探究二：不同变量为“84”消毒液的浓度。步骤三：控制条件，分析实验数据。此实验为验证性实验，根据控制变量法，控制单一变量，分析实验数据与实验现象。探究一：相同浓度的“84”消毒液，控制存放时间相同，温度不同，温度越高，有效氯存留率越低。相同浓度的“84”消毒液，控制温度相同，存放时间不同。存放时间越长，有效氯存留率越低。探究二：实验的变量为“84”消毒液的浓度。不同浓度的“84”消毒液的杀菌效果不同。步骤四：证据推理，确定实验结论。根据实验变量与实验数据的关系，得出实验结论。探究一：温度越高有效氯存留率越低，时间越长有效氯存留率越低。探究二：实验2­2的杀菌效果最好。15.(2021·成都)某学习小组对铁锈蚀进行探究。【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？【查阅资料】(1)氯化钙固体可作干燥剂。(2)一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。(3)常温常压条件下，氢气密度是dg/mL。【设计与实验】实验一：定性探究铁锈蚀的因素取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表。试管一周后现象A铁钉表面有一层铁锈B铁钉表面无明显变化C铁钉表面无明显变化D铁钉表面有较厚铁锈(1)对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的___________发生化学反应。(2)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与________有关。(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是________________________________，写出除铁锈的化学方程式：____________________________________________。实验二：定量探究铁锈蚀的因素小组设计了如图2装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。(4)据图3，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是______________________________________________________________________。(5)据图4，对比AB段和BC段说明________，分析t3时刻压强突然变大的原因是_________________________________________________________________。实验三：测定铁锈含量将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得mg固体，连接如图5装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。(6)完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为VmL，则该固体中铁锈质量分数表达式为___________________________________________________。(7)该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是_________________________________________，解决方法是__________________________________。【反思与评价】(8)与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是_____________________________________________________________________________________。16.(2021·嘉兴)小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。【交流反思】(1)为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的________相同。(2)判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较____________________________。【继续探究】(3)针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是____________________________。17.(2021·温州)小明查阅资料得知：除二氧化锰外，许多水果对过氧化氢分解也有催化作用。为了探究苹果质量对过氧化氢分解速度的影响，用如图甲所示装置(固定装置未画出)进行以下实验。①检查装置气密性。②称取1克苹果，切成小块放入烧瓶中，量取10毫升溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液倒入烧瓶中，迅速塞紧塞子，当液滴移至A点时开始计时。③当观察到液滴恰好移至B点时(AB间玻璃管容积为6毫升)，记录所需时间。④依次用不同质量的苹果重复步骤②和③，记录并处理数据，结果如图乙。(1)小明把烧瓶放在盛有水的水槽中进行实验，目的是保持温度不变。温度升高会导致液滴移动变快，原因是_____________________________。(列举一个)(2)本实验可得出的结论是_______________________________________。(3)若用20毫升5%的过氧化氢溶液与6克苹果重复上述实验，预测实验中步骤③记录的时间是______秒。18.(2019·威海)探究辨真伪用一次性塑料水杯盛鲜榨果汁时，常用带皮柠檬片作装饰。网上传言，柠檬皮可以溶解这种水杯中的聚苯乙烯，危害人体健康，这种说法是真的吗？为了查明真相，小东用泡沫饭盒(主要成分是聚苯乙烯)和柠檬皮进行探究。(1)探究一：柠檬皮真的能溶解聚苯乙烯吗？进行实验：将柠檬皮研磨成酱，取一匙涂在泡沫饭盒上，2分钟后饭盒光滑的表面变得凹凸不平，5分钟后凹凸更加明显，10分钟后出现很多小孔。结论与解释：柠檬皮中含有柠檬烯(C10H16)，柠檬烯是一种______________________(填“有机”或“无机”)溶剂，可以溶解聚苯乙烯。反思交流：用一次性塑料水杯喝水时，聚苯乙烯不会进入人体，放了带皮柠檬片后，聚苯乙烯会被溶解而进入人体，这说明物质的溶解性与___________________有关。一次性泡沫饭盒、一次性塑料水杯随意丢弃造成的环境问题被称为________________，果汁加工厂的大量柠檬皮被丢弃浪费，对此你有什么建议：____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)探究二：酸性、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗？实验用品：泡沫饭盒、柠檬皮酱、食醋、纯碱溶液、食盐水、水。查阅资料：酸性溶液、碱性溶液均不能溶解聚苯乙烯。进行实验：①取一匙柠檬皮酱，与2mL水混合均匀后涂在泡沫饭盒上；②取一匙柠檬皮酱，与2mL____________________________(写溶质化学式)混合均匀后涂在泡沫饭盒上；③取一匙柠檬皮酱，与2mL____________________________(写溶质化学式)混合均匀后涂在泡沫饭盒上。该实验方案中采用了对照实验的方法。请指出其中的对照实验(填实验编号)：第一组对照实验____________________________，第二组对照实验__________________________________。5分钟后观察到三个泡沫饭盒表面的凹凸程度几乎相同，实验结论为_____________________________________________________________________。(3)探究三：温度对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗？请将下表填写完整(柠檬皮中的成分在实验温度下性质稳定)实验步骤实验现象实验结论________________________________________________________________________________________________________________________________________________温度越高，越不利于柠檬皮酱溶解聚苯乙烯解释实验结论：________________________________________________。参考答案【例1】(1)CaH2＋2H2O=Ca(OH)2＋2H2↑(2)CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑(4)Ca(OH)2(5)四碳酸钠和氢氧化钙不能共存(6)无明显现象三(7)反应物是否过量1．(1)氢氧化钠溶液Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(2)【做出猜想】氢氧化钠和氢氧化钙【实验探究】取适量溶液于试管中，加入足量稀盐酸产生气泡2．(1)NaOH＋HCl=NaCl＋H2O溶液由红色恰好变成无色不能生成沉淀、水或气体(2)【进行猜想】NaCl、NaOH、Na2CO3【设计实验】稀硫酸(或硫酸钠溶液或碳酸钠溶液等可溶性碳酸盐或可溶性硫酸盐)产生白色沉淀【反思拓展】CaCO3、BaCO33．(1)溶液变红(2)Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑(3)NaOH和Ca(OH)2(4)二(5)取少量滤液A于试管中，加入适量澄清石灰水(或氯化钙溶液或氯化钡溶液等，合理即可)(6)Ba2＋和CO32－结合生成BaCO3沉淀4．【分析与结论】(1)B(2)有气泡产生(3)CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl【猜想与假