热点06实验探究题之成分类探究-2022年中考化学专练(解析版)

PAGE热点06实验探究题之成分类探究实验探究题侧重于考查学生的综合实验能力，注重探究性实验题和综合性实验题的考查，考查特点:信息材料→发散思维→设计实验→猜想→分析→实验验证→得出结论→完成报告。“实验与探究”命题思路的特点：挖掘教材已有实验，加大对学生知识迁移的考核。近几年中考化学试卷中出现的实验题大多是对教材中实验的改进和挖掘，原封不动照搬教材实验的考题基本没有，所以只靠死记硬背实验，没真正理解实验中所蕴藏的化学知识，不能灵活运用所学化学知识来解决教材实验中所出现的新问题是无法适应新中考要求的。对题干猜想所涉及的物质进行实验验证，必须排除组内能够直接发生反应的组合。需熟练掌握常见物质的检验和鉴别方法，如：针对液体混合物成分的探究，可以通过检验构成物质的阴、阳离子的特征现象来确定物质的成分。设计实验方案并得出结论，掌握实验操作(试剂的选择)、实验现象、实验结论三者之间的对应关系：一般包括实验操作(试剂选择)、实验现象和实验结论三部分，它们之间的对应关系：物质＋试剂；现象；结论。具体解答方法：①若实验结论未知，利用现象确定，即根据所作出的猜想设计实验，并根据实验现象推断实验结论(即验证猜想)，在设计实验时，要结合猜想中物质的特征性质(如产生气泡、生成沉淀等)选择合适的药品。②若实验结论已知：a.试剂和现象之间相互确定；b.选择合理者均可以运用①中的具体说明进行反推，分别确定试剂和现象。 1.常见的检验物质成分的考查中涉及的物质主要有酸、碱、盐、金属及气体。检验物质成分的解题关键点如下：(1)探究某物质中是否含有某种酸(或碱或盐)，常通过该酸(或碱或盐)的阴、阳离子的特征性质确定是否存在，两种离子均存在时，才说明存在该物质。(2)探究某物质中是否含有某种金属时，可以利用该金属与酸反应产生气体、与盐溶液反应后是否析出晶体及溶液的颜色变化来判断。(3)判断某物质中是否含有某一种气体时，常结合该气体的性质，通常为与其他物质反应产生的明显现象(如沉淀、遇酸碱指示剂变色等)。2.酸、碱、盐的化学性质 （1）酸的通性（具有通性的原因：解离时所生成的阳离子全部是H+）①与酸碱指示剂的反应：使紫色石蕊试液变红色，不能使无色酚酞试液变色；②活泼金属+酸→盐+氢气，如：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；③金属氧化物+酸→盐+水，如：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；④酸+碱→盐+水，如：NaOH+HCl=NaCl+H2O；⑤盐+酸→新盐+新酸，如：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；（2）碱的通性（具有通性的原因：碱解离时所生成的阴离子全部是OH-）①碱溶液与酸碱指示剂的反应：使紫色石蕊试液变蓝色，使无色酚酞试液变红色；②非金属氧化物+可溶性碱→盐+水，如：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；（这也是氢氧化钠变质的原因）。③酸+碱→盐+水，如：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O；④盐+碱→新盐+新碱，如：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4。（3）盐的通性①盐（可溶）+金属1→金属2+新盐（金属1比金属2活泼，K、Ca、Na除外）反应类型：置换反应，如：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；②盐+酸→新盐+新酸，如：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；③盐+碱→新盐+新碱，如：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4；④盐+盐→两种新盐，如：BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl。注：酸、碱、盐的水溶液可以导电（原因：溶于水时解离形成自由移动的阴、阳离子）3.复分解反应（1）概念：两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。（2）特点：互交换，价不变。（3）表示：AB＋CD→AD＋CB。（4）发生条件：①反应物：有酸可不溶，无酸都得溶；②生成物中有：沉淀、气体或水。注意：碱＋非金属氧化物→盐＋水，该反应不属于复分解反应，如：2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O4.《物质溶解性口诀》酸都溶；钾钠硝铵溶水快；碱溶钡钾钠铵钙；氯化物除氯化银；硫酸盐除银钙钡；其他盐溶钾钠铵。强调：AgCl、BaSO4是既不溶于水，也不溶于稀硝酸的白色沉淀。强调：初中化学常见的八种沉淀：（可记忆为：银钙钡钡铁铜镁铝）AgCl↓CaCO3↓BaSO4↓BaCO3↓Fe(OH)3↓Cu(OH)2↓Mg(OH)2↓Al(OH)3↓1.(2021·邵阳中考真题)化学科技小组的同学进行了某探究实验将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。（1）写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是___________________________________________；（2）探究蓝色滤液的成分（提出问题）蓝色滤液中溶质的成分是什么？（作出猜想）猜想一：Zn（NO3）2；猜想二：Zn（NO3）2和Cu（NO3）2；猜想三：___________________________________；上述猜想中，该小组有同学直接判断猜想一不合理，理由是___________________________________；（实验设计）为进一步验证上述猜想，科技小组的同学设计了如下实验。实验操作实验现象实验结论相关化学方程式取少量蓝色溶液于试管中，滴加①__________②_________________猜想三成立③_______________________________________（结论分析）猜想三成立，则滤渣中一定含有___________。【答案】Zn+Cu(NO3)2=Cu+Zn(NO3)2Zn（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3滤液显蓝色，肯定含有硝酸铜稀盐酸产生白色沉淀AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3Ag【解析】将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后，锌再与相同反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明硝酸铜有剩余。（1）锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是Zn+Cu(NO3)2=Cu+Zn(NO3)2；（2）作出猜想：充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明硝酸铜有剩余，硝酸银可能有剩余，也可能恰好完全反应；则猜想三：Zn（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3；上述猜想中，猜想一不合理，理由是滤液显蓝色，肯定含有硝酸铜；实验设计：取少量蓝色溶液于试管中，滴加稀盐酸，产生白色沉淀，说明溶液含硝酸银，因为稀盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，猜想三成立；实验操作实验现象实验结论相关化学方程式取少量蓝色溶液于试管中，滴加稀盐酸产生白色沉淀猜想三成立AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3结论分析：猜想三成立，硝酸银部分参加反应，硝酸铜未参加反应，则滤渣中一定含有Ag，且只含有Ag。2.(2021·江西中考真题)化学社团的同学在探究金属化学性质时，进行了图1所示的实验。图1实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面________。锌和稀硫酸反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________。实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），铜片表面产生了气泡。（提出问题）图2中铜是否发生了化学反应？产生的气体是什么？（作出猜想）同学们对产生的气体进行了以下猜想：小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。他们作出猜想的理论依据是__________________。（查阅资料）（1）将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，铜片表面产生气体。该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。（2）二氧化硫能使品红溶液褪色。（设计并进行实验）他们设计了图3装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4中的装置连接，验证自己的猜想。实验操作实验现象实验结论小知连接导管a与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间_______________小彬的猜想正确小辰选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条木条不复燃小彬连接导管a与导管______（填序号），收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火气体燃烧，听到轻微的“噗”声（教师释疑）图1实验中，锌与稀硫酸反应，锌失去电子，酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。（学生感悟）图3实验中，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得______（选填“锌”或“铜”）失去的电子生成了氢气。（得出结论）图2中两种金属触碰后铜______（选填“有”或“没有”）发生化学反应。（延伸应用）制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是______。（填序号）A．锌B．铜C．银【答案】无明显现象Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑质量守恒定律品红溶液不褪色c锌没有A【解析】锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，图1实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面无明显现象。锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。作出猜想：小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。他们作出猜想的理论依据是质量守恒定律，稀硫酸中含有硫、氢、氧元素。（2）设计并进行实验：连接导管a与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间，品红溶液不褪色，说明气体不是二氧化硫；选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条，木条不复燃，说明气体不是氧气；该气体应该是氢气，氢气密度比空气小，连接导管a与导管c，收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火，气体燃烧，听到轻微的“噗”声，说明气体为氢气；学生感悟：图3实验中，锌失去的电子通过导线转移到铜片上，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得锌失去的电子生成了氢气。得出结论：图2中两种金属触碰后铜没有发生化学反应，是锌失去的电子形成锌离子。延伸应用：制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属，锌的金属活动性比铁强，铜、银的金属活动性比铁若，这种金属可以是锌；故填：A。3.(2021·云南中考真题)小英设计了探究SO2与AgNO3溶液反应的实验。将SO2通入质量分数为1.7%的AgNO3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）Ag2SO4为白色固体，微溶于水Ag2SO3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Ag2SO4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，滴加足量Ba（NO3）2溶液无明显现象猜想___________成立（实验结论）SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸和沉淀B，反应的化学方程式是_____________________________________________________________。（拓展延伸）①另取溶液A，滴加足量Ba（NO3）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AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量，实验现象是________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】Ag2SO3、Ag2SO4二H2O+SO2+2AgNO3=Ag2SO3↓+2HNO3溶液A中含有银离子，加入氯化钡后，氯离子和银离子生成氯化银沉淀开始生成白色沉淀，随着Na2SO3溶液的不断加入沉淀溶解【解析】猜想与假设：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。结合猜想一、二可知，猜想三：Ag2SO3、Ag2SO4实验探究：硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，实验中无明显现象，说明溶液中不存在硫酸根离子，故猜想一、三不成立，猜想二成立。实验结论：由实验探究结论可知，沉淀B为Ag2SO3，反应前后元素种类不变，则SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸为硝酸HNO3，且反应物中还有水参与，故反应的化学方程式是H2O+SO2+2AgNO3=Ag2SO3↓+2HNO3。拓展延伸：①氯离子和银离子生成不溶于酸的氯化银沉淀；另取溶液A，滴加足量Ba（NO3）2溶液，无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，原因是溶液A中含有银离子，加入氯化钡后，氯离子和银离子生成氯化银沉淀。②已知：Ag2SO3为白色固体，难溶于水，溶于过量的Na2SO3溶液；向盛有少量AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量，实验现象是开始生成白色沉淀，随着Na2SO3溶液的不断加入沉淀溶解。4.(2021·泰安中考真题)某化学兴趣小组学习了金属、酸、碱、盐的知识后，对金属钠的性质开展了探究活动。硏究主题：钠与水反应、钠在空气中燃烧及其产物的性质研究。相关信息：①钠贮存在煤油中②③④BaCl2溶液pH=7（1）实验一：在盛有水的烧杯中滴入几滴酚酞试液，把一块绿豆大小的金属钠（用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去表面的外皮）投入烧杯中。观察到钠浮在水面上，熔化成闪亮的小球且在水面上迅速游动，发出“嘶嘶”的响声，反应后溶液呈红色。①从实验现象可知，钠的物理性质有：A．固体；B．硬度小；C．密度比水小；D．___________②烧杯中的溶质除酚酞外还含有___________（填化学式）。③取少量烧杯中的溶液于试管中，然后向试管中滴加某溶液至红色恰好消失（无其它现象），所得溶液中溶质不能与其它物质发生复分解反应，则滴加的是___________（填化学式）溶液。（2）实验二：另取一小块钠（如实验一处理）放在石棉网上灼烧，金属钠燃烧并产生黄色火焰，最后生成淡黄色固体Na2O2.将淡黄色固体露置于空气中，段时间后变为白色粉末。同学们经过讨论，认为该白色粉末可能是：Ⅰ.NaOH；Ⅱ.Na2CO3；Ⅲ.________________________________。为确定该白色粉末的成分，进行如下实验：实验步骤实验现象实验结论①取少量白色粉末于试管中，加水溶解，滴加过量的___________溶液_________________综合实验现象判断，此白色粉末是Na2CO3②静止后，向上层清液中滴加少量_______溶液无明显现象【答案】熔点低NaOHHNO3NaOH和Na2CO3BaCl2（或CaCl2）有白色沉淀生成酚酞【解析】（1）实验一①A、绿豆大小的金属钠说明钠是固体；B、用刀切去表面的外皮说明钠的硬度小；C、钠浮在水面上说明密度比水小；D、熔化成闪亮的小球说明钠的熔点低；②由题干信息可知反应后溶液呈红色，说明溶液中有碱性物质产生，而综合钠与水反应，说明钠与水反应生成氢氧化钠，因此烧杯中的溶质除酚酞外还含有NaOH；③由于钠盐、硝酸盐都可溶，硝酸钠与其它物质不能形成沉淀、气体或水而一般不会与其它物质发生复分解反应，因此滴加的是硝酸，形成的溶质是硝酸钠；故化学式为HNO3；（2）实验二Ⅲ.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠；过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠；第三种可能是过氧化钠于水反应同时也与二氧化碳反应产物有氢氧化钠和碳酸钠，故Ⅲ为NaOH和Na2CO3；①结论为白色粉末是碳酸钠，验证碳酸可用氯化钡或氯化钙溶液，因此取少量白色粉末于试管中，加水溶解，滴加过量的BaCl2溶液，现象为有白色沉淀生成；②无氢氧化钠说明上层清液为氯化钠和氯化钡，该溶液显中性，因此静止后，向上层清液中滴加少量酚酞溶液，无明显现象。5.(2021·自贡中考真题)在我市贡井区、大安区交界处有个地名叫“石灰窑”，生产生石灰有悠久的历史。某校化学实验室一瓶装满生石灰的塑料瓶试剂瓶已经膨胀破裂(如图)，该校化学兴趣小组的同学在化学老师的指导下，对该生石灰取样开展了以下探究活动：（提出问题）生石灰样品的成分是什么？（猜想与假设）生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。（设计实验）兴趣小组设计如下实验进行探究。实验操作实验现象实验结论(1)取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯外壁。烧杯壁发热_________________(2)将(1)中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中滴入____________________溶液变红。有Ca(OH)2(3)取(2)中的少许滤渣于试管中，向其中滴加足量稀盐酸。_________________有CaCO3（反思评价）(4)经过讨论，发现通过(2)不能得到样品中一定含有Ca(OH)2，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(5)通过小组合作，最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3，可能含有Ca(OH)2.。请写出生成CaCO