初中化学解题模型之微型、创新型实验探究题

初中化学解题模型之微型、创新型实验探究题

一.实验探究题（共20小题）

1.（2020•普宁市模拟）某校社会实践小组的同学们，对某地区雾霾的成分、成因、危害及

防治开启了项目性的探究。

【信息检索】①雾霾，是雾和霾的组合词。雾是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸

入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。

②霾的主要成分可能含有可溶性硫酸镀、硝酸镂、不溶性碳氢有机物、黑碳、金属元素

等。

【提出问题】某地霾的成分是什么？

【实验准备】选择该地重度雾霾天气，用SDLKC-1000型大流量TSP采样器在室外采

集大气中的可吸入颗粒物10g。

活动一：查阅资料，霾中含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素，其中有害元素除

Cd外，还有。

活动二：煤燃烧产生有毒气体SO2和氮的氧化物，形成镂盐无机颗粒的过程如图：

无

NOx⑼》N2O5aHNOsNH4NO3

气

机

体V._____#

颗

燃

物NH3

粒

料H：Q

SOiSO3»H2SO4物

燃

(NH4)2SO4

烧

♦颗粒物雾霾

①请写出SO3与空气中水蒸气反应，生成酸雾的化学方程式

②探究霾中镂盐无机颗粒的成分。

实验步骤实验现象实验结论

取10g雾霾样品，加适量水，a产生白色沉淀，并且有_霾中含有钱盐

充分溶解后过滤，产生

a先向滤液中滴加氢氧化钢溶b白色沉淀不消失

液充分反应

b再滴入稀硝酸，振荡，观察

【分析总结】根据实验探究证明霾中含有可能含有

活动三：探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图所示的创新实验（将活动一得到的

残渣，干燥后置于中间凹槽内）。

55%的

三国氧化澄清的

三汽溶液

石灰水

气球

输另残渣澄清石灰水

化镜

【实验步骤】①滴入过氧化氢溶液制取02,排出装置内空气后，再在导管口接上气球；

②向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水；③接通电源，用热电阻丝点燃残渣。

【实验现象】残渣剧烈燃烧，澄清石灰水变浑浊，气球变大。

【实验结论】霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是。

【交流讨论】某同学对''霾中含有黑碳”的结论产生质疑，理由是。

2.（2017•徐州）某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。

（1）按如图装好药品、连好装置（夹持仪器已略去）。其中A装置的作用是«

（2）加热一段时间后，灰色铁粉逐渐变黑，吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起；用

燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣。该气体燃烧的化学方程式为。

（3）同学们讨论后认为：铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”，玻璃管内

的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。

【查阅资料】铁有三种氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4）,其中FeO接触到空气会立即由黑

色变为红棕色，铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应

【实验探究】

实验步骤实验现象实验结论

倒出玻璃管中黑色固体，平黑色固体不变色黑色固体中一定没有

铺于白纸上_______（填物质名称）

取上述黑色固体少许，装入黑色固体中一定含有

试管，加入足量_______,且有红色固体出现

_溶液

【探究结论】铁与水蒸气发生置换反应，有关的化学方程式是

【拓展创新】同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置，设计出图乙装

置，并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂,

实验都获得成功

图乙

①甲、乙装置相比，乙装置有很多优点，请你写一条：

②分析上述供水剂的供水原理，其中正确的是（填字母）

A.疏松、多孔的物质，有良好的吸水性和保水性能

B.新鲜的富水植物，在受热时水分容易释放出来

C.本身不含水的固体物质，不能用作供水剂。

AB

3.（2021♦金华）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习，某科学研究小

组同学，在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的鉴定，判断

标准是对后续实验是否会产生干扰，于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建

构了如图所示思维模型：

气体检脸|~＞忖袜净化|气体由|气体检险尾气处理

【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分，应用思维模型设计了如图甲

实验方案（固定装置未画出），将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行

实验。

图甲

（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，B、F装置中的澄清石灰水均变浑

浊，D装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为;

（2）图甲实验方案中，装置C和D归属于上述思维模型中的环节；

【改进创新】小金同学认为，原气体产物中的C02对CO的检验不会产生干扰；于是从

简约装置、节约实验药品的角度出发，对图甲方案进行了改进与创新，去掉B、C、D装

置，替换F、G装置，改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中，

小金先从A处通一段时间混合气体，再点燃E处酒精灯加热，观察现象，也实现了气体

产物成分的检验。

图乙

（3）实验中，小金在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是

（4）实验中，判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是。

4.（2020•东莞市）根据下列实验装置图，回答有关问题:

（1）图1中标有①的仪器名称是

（2）实验室用氯酸钾制取氧气，应选用的发生装置是（填字母），反应的化学方

程式为_______

（3）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式,收集装置为

（填字母），验满的方法为•

（4）图2为某种“微型”实验装置。如果G处装稀硫酸，H处放少量铁屑，则加热处的

现象为;该装置的优点是o

5.（2022•合肥一模）根据如图所示装置，结合所学化学知识回答问题:

（1）仪器a的名称是。

（2）小明同学用二氧化镐和过氧化氢溶液制取氧气，欲使反应平稳进行，选用的发生装

置是（填写字母），写出反应的化学方程式：。

（3）若用装置D收集一瓶干燥的某气体，则该气体可能是（填序号）。

①02

②C02

③H2

④NH3

（4）装置E是实验室制取二氧化碳的创新装置，该装置的优点o

6.（2021•邓州市二模）过氧化钠（Na2O2）是一种固体供氧剂，可用家庭急救。过氧化钠

常温下分别能与CO2、H2O、HC1发生反应，均可生成02。为了验证CO2能跟Na2O2反

应生成02,某化学小组的同学设计了如图所示实验。（己知：过氧化钠能与水反应生成

氢氧化钠和氧气）

（1）过氧化钠能和二氧化碳反应，生成氧气和一种白色固体，则该白色固体可能

是。

A.NaCl

B.NaOH

C.Na2cO3

D.NaHCOs

（2）A装置中所发生反应的化学方程式为。

（3）用化学反应方程式表示B装置中NaHCCh饱和溶液的作用;表明二氧化

碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是;请将C装置中导管补画完整。

（4）F是利用W管进行微型实验的装置。实验过程中微热a、b处，观察到a处红磷不

燃烧，b处白磷燃烧，由此可得出燃烧的条件之一是什么？0

（5）实验结束后，某同学取少量D中固体于试管中，加足量水，再向试管中滴加酚酬溶

液，观察到溶液变红，请设计实验证明该溶液中不含有NaOH（简要写出实验

步骤和现象）。

（6）若要用过氧化钠与水反应来制取64g氧气，请计算理论上需要过氧化钠的质

量。

7.（2021•梁园区校级四模）用如图微型实验装置探究可燃物的燃烧条件。

实验过程：①先通入N2,再点燃酒精灯，观察到a、b中均无明显现象；②熄灭酒精灯,

改为通入02空气，观察到b中红磷立即燃烧。

（1）由上述实验现象分析可知：①燃烧需要可燃物与氧气接触；②

（2）已知五氧化二磷能与水化合生成磷酸（H3Po4），磷酸具有酸的性质写出将尾气通

入足量氢氧化钠溶液中，总的反应化学方程式：

8.（2021•南召县一模）在实验室中可选用如图仪器或装置制取某些气体。

（1）图中的微型装置G可用于实验室制备H2,请从A〜F中选择（填序号）

进行组合装配成与装置G功能相同的装置；写出利用G装置实验室制取氧气的化学方程

式O

（2）H是医用输液观察滴液快慢的滴壶.若滴壶中装的液体为少许浓硫酸，想用该装置

来干燥CO2气体，则CO2气体应从端通入。

9.（2021•三水区校级二模）化学是一门以实验为基础的科学。

止水夹

,i=*a

（1）仪器a的名称是

（2）实验室用A装置制取氧气的化学方程式为。

（3）实验室制取二氧化碳的化学方程式为,属于反应（填基本反应类

型）；若要控制反应的发生成停止，应选择的发生装置是（填序号）。

（4）已知甲酸（HCOOH）具有挥发性，在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水。用如

图2微型实验装置制取CO并还原Fe3O4,则B中发生的反应的化学方程式为

该微型实验装置的优点是。

10.（2021•金平区一模）根据图1所给的仪器和实验用品，回答相关问题:

图2

(1)仪器B的名称是。

(2)用高锌酸钾制取氧气时，反应的化学方程式为。

(3)实验室制取C02的化学方程式为，若要组装一套能控制该反应发生和停止

的发生装置，则可选择的仪器是(填编号)；若用L装置收集C02,则气体应从

口(填"a"或"b)通入。

(4)”制H2还原氧化铜”的微型装置如图2,B处发生反应的化学方程式为,

实验操作时，先(填“加酸”或“加热

11.(2021•锡山区一模)根据如图装置，结合所学化学知识回答问题。

(1)图中仪器①名称是.

(2)实验室可以用装置B和C的组合制取二氧化碳气体,所用药品是石灰石和,

反应的化学方程式为，可以用盛有澄清石灰水的F装置检验二氧化碳气体，气

体应从端通入。

(3)若用A装置制取氧气，发生反应的化学方程式为o用装置E收集氧气时,

当时，说明氧气已经集满。

（4）用下列微型实验进行氧气、二氧化碳气体相关性质研究。

①同时挤压滴管B和C,控制相同液体量于球形容器中，有关上述对比实验，说法正确

的是（填写字母）。

A.MnCh加快反应速率

B.短时间内球形m中产生气体少

c.反应过程中球形n比球形in内反应剧烈

D.MnO,一定分解产生气体

②微热燃烧器，蜡烛b、c燃烧，蜡烛a不燃烧。关于燃烧器中的实验分析正确的是

（填写字母）.

A.探究可燃物燃烧需要温度达到着火点

B.探究可燃物燃烧需要氧气

C.说明红磷与白磷是性质相似

D.可以比较白磷、红磷着火点的高低

③挤压滴管A,将足量稀盐酸滴于球形I中，一段时间后，蜡烛c熄灭，然后蜡烛b也

熄灭了，其原因是。

④蜡烛熄灭后，将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内，烧杯内壁变模糊，此反

应（选填“能”或“不能”）证明蜡烛一定含有碳元素。

12.（2020•舟山）为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，科学兴趣小组对课本实验进行

水滴

玻墙管一

食品脱氧剂」

橡皮塞T

水葡食品脱氧刘

了创新改进。甲乙

【实验步骤】

①取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封；

②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下

端标为A.弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为0,如图甲所

示；

③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中，静置至水滴不再移动时，水滴

的右端标为B,如图乙所不；

④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB与AO的比值，将数据记录在表

格中；

⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。

实验次数AO/mmAB/mmAB/AO

1523.5109.50.2092

2525.5110.00.2093

3527.0110.50.2097

【得出结论】根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为。（用百分数表示）

【思考讨论】

①实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是o

②实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果偏大，其原

因是。

13.（2019•山西）冬季雾霾频发，某校社会实践小组的同学们，对某地区雾霾的成分、成因、

危害及防治产生了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。

【信息检索】雾是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见

度较低的现象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐，镀盐、不溶性有机物、

黑碳、金属元素和其它元素。

【提出问题】某地霾的成分是什么？

【实验准备】选择该地重度雾霾天气，用SDLKC-1000型大流量TSP采样器在室外采

集大气中的可吸入颗粒物10go

活动一：探究霾中是否含有锈盐和硫酸盐。

实验方案实验步骤实验现象实验结论

方案一取5g样品，加少量熟—含有铁盐

石灰末，混合、研磨

方案二取5g样品，加适量水，有白色沉淀生成含有硫酸盐

充分溶解后过滤，向

滤液中滴加____

【总结反思】工业上应加强对污染企业的监管，农业上应合理施用化肥。

活动二：探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图所示的创新实验。（将活动一得到的

残渣，干燥后置于中间凹槽内）

耳5%的耳

三岁氧化?澄清的

三国溶液

H石灰水

-15残渣澄清石灰水

化镜

【实验步骤】①滴入过氧化氢溶液制取02,排出装置内空气后，再在导管口接上气球。

②向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水,

③接通电源，用热电阻丝点燃残渣

【实验现象】残渣剧烈燃烧，澄清石灰水浑浊，气球变大。

【实验结论】霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是。

【交流研讨】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑，理由是o

活动三：查阅资料•，霾中还含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素，其中的有害元

素除Cd夕卜，还有0

【能力发展】请你联系实际填写关于雾霾的问卷调查表：

项目雾霾频发的成因控制雾霾频发的做法政府采取的应急措施

①能源结构不合理推广太阳能发电人工降雨

颌烧散煤取暖—向空中或地面洒水

③—推广新能源汽车私家车限号出行

【检出进度】小组同学没有进行的探究项目是

14.（2021•沂源县模拟）以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与

探究并帮忙填写空格（包括表中的空格）。

【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？

【猜想与假设】猜想1：不相等；猜想2：相等。

【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。

甲组乙组

实验方案稀盐酸年夕’-瀛39

（反应后NaiCO3粉末

略）

实验现象有气泡产生，天平指针向右偏转铁钉表面有红色物质析出，溶液颜色发

生改变，天平指针没有偏转反应的化学

方程式_______

结论猜想1正确猜想2正确

【反思评价】究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体逸出，导致指针

向右偏转。得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生

成或参加的反应一定要在中进行。

【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如图三种改进，你认为最佳装置是

（填序号）。

nU-ir稀盐酸耕

-细线X

/片稀盐酸

稀盐酸溶液专④-

粉末D-^

积木

ABQ

【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究，均得出猜想2正确。进一步

分析发现，反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变，最终得出

结论：的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。

【反思、应用和启示】

（1）反思：化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变，所以质量守恒。

（2）应用：某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则

该固体物质中一定由元素组成。

（3）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是。

A.分析问题应该全面、严谨

B.实验的成功与否，取决于药品的选择

C.定量方法是科学研究的重要方法

D.科学研究既要尊重事实，也要勇于创新

15.（2021•安徽模拟）同学们用如图所示仪器和装置探究制取气体的方法，请回答下列问题:

①图中仪器B的名称为

②装配KC1O3制备02的发生装置，如图中还缺少的玻璃仪器是（写名称），该

反应的化学方程式是。

③图中的微型装置F可用于实验室制备H2,反应化学方程式为。该装置在操作

上的优点是°G是医用输液观察滴液快慢的滴壶，若用它作微型的02干燥装置,

则气体应从（填选"a”或"b”）进入，滴壶中装的试剂是。

16.（2021•营口）在学习了单质碳的化学性质后，某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧

后的产物进行了探究。

【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么？

【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末，遇水会变蓝;

②氯化钙有吸水性，可做干燥剂。

【做出猜想】猜想一：产物中含有CO、H20；

猜想二：产物中含有、

C02H2O；

猜想三：产物中含有（I）。

【进行实验】同学们设计了如图的实验：检查装置气密性后，将乙醇燃烧的产物依次通

过如图所示的装置进行验证；（部分夹持固定装置省略；B、D、G装置中均为澄清的石

灰水）

无水硫酸铜NaOH溶液CaCh干燥剂

ABCDEF

（2）装置B的作用是。

（3）F装置中若发生反应，则化学方程式是。

【解释与结论】经过实验，同学们认为猜想三成立。

（4）实验中能观察到的现象是①；装置C中发生反应的化学方程式为②。

【反思与评价】实验结束后，由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏，小组内同学针

对这个事故，进行了分析和讨论。

（5）为了避免此事故再次发生，同学们对该装置进行了创新和改进，你认为他们的改进

是（文字说明或画图都可）。

17.（2021•潮南区模拟）根据图回答相关问题。

粗铜丝

（可以上下移动）

穿孔塑料

小药瓶

ABCD

图1

（1）仪器a的名称是.进行A操作时，通常在蒸发皿内出现时即停止

加热，利用余热蒸干。

（2）图A〜C的装置和操作中，没有错误的是（填序号）。

（3）用双氧水和二氧化镒混合制取氧气的化学方程式为；若要控制该反应的发

生和停止，选用D作发生装置达不到目的，原因是。

（4）图2为制备CO并还原CuO的“微型”实验装置（夹持仪器等已略去）。已知甲酸

HSO

的分解反应为：HCOOH、24H2O+COt»

△

图2

①装置中气球的作用是;

②CO与CuO反应的化学方程式为；

③该装置的优点是（写一条）o

18.（2021・莱西市一模）如图是创新实验小组的同学设计的实验室制取并验证某种气体化学

性质的有关装置，据此回答下列问题：

BCDEFG

（1）实验室制取氧气和二氧化碳都可选用的发生装置是（填字母序号），写出

用此装置制取氧气的化学方程式，若用C装置收集氧气，验满方法是。

（2）某兴趣小组的同学将所选发生装置与E、F装置连接进行实验，若实验时F装置中

澄清石灰水变浑浊，写出F装置中反应的化学方程式,此实验能否说明发生装

置中产生的气体是二氧化碳，原因是

（3）连接D、G装置可用来收集一定体积的C02并测量生成的C02体积，导管口

（填“e”或"f"）应与“j”相连接，图中植物油的作用是。

（4）用下列微型实验进行氧气、二氧化碳气体相关性质研究。

①同时挤压滴管B和C,将等量的5%的过氧化氢溶液滴于球形容器中，观察产生氧气的

速度，该实验的目的是探究.

②微热燃烧器，蜡烛b、c燃烧，蜡烛a不燃烧。关于燃烧器中的实验分析正确的是

（填写字母）。

A.探究可燃物燃烧需要温度达到着火点

B.探究可燃物燃烧需要氧气

C.说明红磷与白磷是性质相似

D.可以比较白磷、红磷着火点的高低

③挤压滴管A,将足量稀盐酸滴于球形I中，一段时间后，蜡烛c熄灭，然后蜡烛b也熄

灭了，其原因是«

19.（2021•铁东区二模）化学老师上演了“吹气生火”实验，他的操作是：用导管向包有“过

氧化钠（Na2O2）”粉末的脱脂棉吹气，脱脂棉迅速燃烧起来。同学们很好奇，决定探个

究竟。

（1）探究脱脂棉燃烧的原因。

【分析、作出猜想】根据燃烧条件分析：①脱脂棉是物;②吹出的气体可能与

Na2O2反应生成了氧气；③反应放出热量，使温度达到脱脂棉的。

【进行实验】在如图1装置中，向装有Na2O2的试管中不断吹气，观察到Na2C>2粉末由

淡黄色逐渐变成白色，在导管口P处放置带火星的木条，木条,证明②成立。

同还观察U型管中的液面，说明③成立。

【得出结论】吹出的气体与Na2O2粉末反应生成了氧气，放出了热量，满足脱脂棉燃烧

的条件。

(2)通过探究试管内残留的白色固体成分，确定与Na2O2粉末反应的气体。

【查阅资料】①吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气；

②Na2O2粉末不与氮气反应；

③氢氧化铁［Ba(OH)2］可溶于水，氢氧化钙［Ca(OH)2］微溶于水；

④氯化钢(BaCl2)>氯化钙(CaCl2)溶液呈中性。

【作出猜想及推断】猜想1：固体成分是Na2c03,则CO2参加反应；

猜想2：固体成分是NaOH,则H2O参加反应；

猜想3：固体成分是Na2c03和NaOH,则CO2和H2O均参加反应。

【实验验证】

实验步骤实验现象分析与结论

①取残留白色固体配成溶产生白色沉淀白色固体中含有碳酸钠，此反应的化学

液，向其中加入过量的氯化方程式为________

领溶液，振荡，静置

②取适量实验①的上层清溶液变红色白色固体中含有________

液，滴加少量酚猷溶液

【实验结论】Na2O2与CO2、H2O蒸气都能反应，故猜想3正确。请写出Na2<)2与CCh

或与H20反应的一个化学方程式o

【拓展延伸】实验室存有Na2O2时，一旦失火，(填“能”或“不能”)用水灭

火。

【反思与创新】

a.实验①中不能将氯化钢溶液换成氯化钙溶液，原因是。

b.请你在图2方框中画出能替代U型管的装置（其实验目的相同）。

20.（2018•玉林）小杨往NaOH溶液中滴加稀硫酸，溶液无明显变化，他和小组同学以“酸

与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究，请回答下列问题。

实险一实蛤二

【实验一】

（1）向NaOH溶液中先滴入几滴酚醐溶液,振荡，再滴入稀硫酸,观察到溶液由______色

变为无色，该反应的化学方程式为。

（2）继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液，不断振荡，如果观察到现象，证明

了滴加的稀硫酸过量。

【实验二】按照“证明反应后NaOH消失了”这个角度，同学们又设计了实验二，利用

NaOH溶液、CuSO4溶液、稀盐酸同样证明了酸和碱能发生反应，其中试剂丙是。

【拓展延伸】CO2通入NaOH溶液中也无明显现象，CO2与NaOH溶液能否发生化学反

应呢？小组同学对此继续探究。

【查阅资料】常温下NaOH、Na2cO3在水、乙醇中的溶解性如下表所示:

溶质氢氧化钠碳酸钠

溶解性

溶剂

水极易溶易溶

乙醇易溶微溶

【实验三】

小组同学设计了多角度验证CO2与NaOH溶液反应的实验，如实验三图所示（装置已连

接好，气密性良好，止水夹a和b已关闭，部分仪器已略去）。

导管C

实蛉三

【温馨提示】C02与乙醇不反应，本实验条件下CO2在乙醇中的溶解忽略不计。

（1）把注射器I中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中，轻轻振荡，观察到

的现象是.

写出该反应的化学方程式.

（2）把导管d移出石灰水，打开止水夹a、b,再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2，目

的是.。过了一段时间后，先把导管d放入澄清石灰水中，接着关闭止水夹a,再

把注射器n中的稀盐酸注入三口烧瓶内，观察到三口烧瓶中产生气泡，烧杯中的澄清石

灰水变浑浊。此实验从.角度证明了C02与NaOH溶液发生了反应。

【总结归纳】对于无明显现象的反应，可以通过改变实验装置，创设新的情境，观察到

明显的反应现象，从而判断反应的发生。

解答题（共2小题）

21.（2021•黄冈模拟）李克强总理在今年的政府工作报告中提出，要在960万平方公里土地

上掀起“大众创业，万众创新”的新浪潮，“万众创新”已成为新常态经济的必然选择.某

化学兴趣小组为探究二氧化碳与氢氧化钠反应，设计了如下创新实验方案:

实验装置实验步骤及操作实验现象

①将注射器I中的溶气球鼓起

2液推入充有的

稀盐感CO2

1瓶中

氢氧化钠

澄清

溶满②…无明显现象

石灰水

③将注射器2中的溶溶液中有气泡产生，

二氧

小气球

化碳液推入瓶中气球变瘪

④向外拉注射器3澄清石灰水变浑浊

（1）实验前要进行的实验操作是.

（2）步骤①中气球鼓起的原因可能是.

（3）步骤②的目的是证明步骤①中装置内的CO2已被完全吸收，其操作方法是.

（4）步骤③中发生反应的化学方程式为.

（5）本实验的结论是C02能与氢氧化钠反应.

22.（2022•睢阳区模拟）如图是利用W管进行燃烧条件探究的微型实验，同时测定W管内

)

红磷白磷

（1）实验中观察到红磷不燃烧而白磷燃烧，说明燃烧条件之一是什么？

（2）待反应结束装置冷却至室温后打开弹簧夹，观察到量筒中的水被吸入W管中，最

终量筒中水的体积为3.7mL,则该W管内的容积是多少？

初中化学解题模型之微型、创新型实验探究题

参考答案与试题解析

—.实验探究题（共20小题）

1.（2020•普宁市模拟）某校社会实践小组的同学们，对某地区雾霾的成分、成因、危害及

防治开启了项目性的探究。

【信息检索】①雾霾，是雾和霾的组合词。雾是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸

入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。

②霾的主要成分可能含有可溶性硫酸镀、硝酸镀、不溶性碳氢有机物、黑碳、金属元素

等。

【提出问题】某地霾的成分是什么？

【实验准备】选择该地重度雾霾天气，用SDLKC-1000型大流量TSP采样器在室外采

集大气中的可吸入颗粒物10g。

活动一：查阅资料，霾中含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素，其中有害元素除

Cd外，还有Pb、H2。

活动二：煤燃烧产生有毒气体SO2和氮的氧化物，形成镀盐无机颗粒的过程如图：

NOx-⑼-AN2O5HNO3NH4NO3无

机

颗

粒

〔°]H;Q

SO:ASO3»H2SO4物

(NH4)ISO4

♦颗粒物雾霾

①请写出SO3与空气中水蒸气反应，生成酸雾的化学方程式H2O+SO3—H2s04。

②探究霾中钱盐无机颗粒的成分。

实验步骤实验现象实验结论

取10g雾霾样品，加适量水，a产生白色沉淀，并且有刺霾中含有镂盐

充分溶解后过滤，激性气味气体产生

a先向滤液中滴加氢氧化领溶b白色沉淀不消失

液充分反应

b再滴入稀硝酸，振荡，观察

【分析总结】根据实验探究证明霾中含有硫酸镂可能含有硝酸镂。

活动三：探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图所示的创新实验(将活动一得到的

残渣，干燥后置于中间凹槽内)。

化镜"

【实验步骤】①滴入过氧化氢溶液制取02,排出装置内空气后，再在导管口接上气球；

②向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水；③接通电源，用热电阻丝点燃残渣。

【实验现象】残渣剧烈燃烧，澄清石灰水变浑浊，气球变大。

【实验结论】霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是Ca(OH)2+CO2

=CaCC>3I+H2O。

【交流讨论】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑，理由是霾中含有不溶性碳

氢有机物，与氧气反应也会生成二氧化碳。

【考点】实验探究物质的组成成分以及含量；证明筱盐：碳的化学性质.

【专题】科学探究.

【分析】根据有害金属以及雾霾的成因，镀盐的性质、硫酸根离子的检验、二氧化碳与

氢氧化钙反应的化学方程式的书写等进行分析解答即可。

【解答】解：活动一：短中含有的Pb、Hg、Cd等金属元素是有害元素。

活动二：①SO3与水蒸气反应生成硫酸，反应的化学方程式为H2O+SO3—H2so4。

②要探究霾中是否含有钱盐，铁根离子会与碱性物质混合产生有刺激性气味的氨气；

【分析总结】根据实验探究证明霾中含有硫酸镂，可能含有硝酸镂；

活动三：【实验结论】装置内澄清石灰水变浑浊是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉

淀和水，化学方程式是Ca(OH)2+CO2=CaCO3J+H2O,故填：Ca(OH)2+CO2=CaCO3

I+H2O。

【交流研讨】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑，是因为根据题干提供的信息,

霾中可能含有不溶性有机物，含有碳元素，与氧气反应也会生成二氧化碳，故填：霾中

可能含有不溶性有机物，含有碳元素，与氧气反应也会生成二氧化碳。

故答案为：活动一：Pb、Hg；

活动二：①H2O+SO3-H2s04

②刺激性气味气体；

【分析总结】硫酸铉；硝酸镀：

活动三：【实验结论】Ca（OH）2+CO2=CaCO3I+H2O;

【交流研讨】霾中含有不溶性碳氢有机物，与氧气反应也会生成二氧化碳。

【点评】本题考查的是科学探究的知识，完成此题，可以依据题干提供的信息结合物质

的性质进行。

2.（2017•徐州）某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。

（1）按如图装好药品、连好装置（夹持仪器已略去）。其中A装置的作用是提供水蒸

气«

（2）加热一段时间后，灰色铁粉逐渐变黑，吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起；用

燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣。该气体燃烧的化学方程式为

占燃

2H2+02」“注”2名0。

（3）同学们讨论后认为：铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”，玻璃管内

的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。

【查阅资料】铁有三种氧化物（FeO、Fe2O3.Fe3O4）,其中FeO接触到空气会立即由黑

色变为红棕色，铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应

【实验探究】

实验步骤实验现象实验结论

倒出玻璃管中黑色固体，平铺黑色固体不变色黑色固体中一定没有

于白纸上氧化亚铁和氧化铁（填物

质名称）

取上述黑色固体少许，装入试黑色固体中一定含有

管，加入足量黑色固体部分溶解，且有铁和四氧化三铁

硫酸铜溶液红色固体出现

【探究结论】铁与水蒸气发生置换反应，有关的化学方程式是3Fe+4H20（气）

Fa]inn

拄3。4+4取

【拓展创新】同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置，设计出图乙装

置，并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂,

实验都获得成功

图乙

①甲、乙装置相比，乙装置有很多优点，请你写一条：操作简单

②分析上述供水剂的供水原理，其中正确的是AB（填字母）

A.疏松、多孔的物质，有良好的吸水性和保水性能

B.新鲜的富水植物，在受热时水分容易释放出来

C.本身不含水的固体物质，不能用作供水剂。

铁粉

AB

【考点】实验探究物质的性质或变化规律；金属的化学性质；书写化学方程式、文字表

达式、电离方程式.

【专题】科学探究.

【分析】（1）其中A装置的作用是提供水蒸气；

（2）氨气燃烧生成水；

（3）铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；

铁与水蒸气发生置换反应，生成四氧化三铁和氢气；

不同的实验装置，优缺点不同：

疏松、多孔的物质，有良好的吸水性和保水性能，新鲜的富水植物，在受热时水分容易

释放出来。

【解答】解：(1)按如图装好药品、连好装置(夹持仪器已略去)。其中A装置的作用是

提供水蒸气。

故填：提供水蒸气。

(2)加热一段时间后，灰色铁粉逐渐变黑，吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起；用

燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣，说明