2024海南中考化学二轮重点专题突破 专题六 实验探究题（课件）

专题六实验探究题

点对点练基础1

分类练提能力2实验方案的设计(实验步骤、现象、结论)(10年6考)

例1

(2021威海节选)在探究碱的性质时，用到了氢氧化钾，小铭在整理实验台时发现，盛有氢氧化钾固体的试剂瓶没有盖上瓶盖，他认为瓶中氢氧化钾已有部分变质，他推理的依据是__________________________(用化学方程式表示)。要证明氢氧化钾部分变质，请写出实验步骤、可能的现象及相关推理______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。CO2＋2KOH===K2CO3＋H2O取少量样品于试管中，加水溶解，向溶液中滴加过量氯化钡溶液，有白色沉淀产生，证明含碳酸钾，静置，取上层清液，滴加无色酚酞溶液，溶液变红，证明氢氧化钾部分变质例2小明同学在课外阅读中得知：钠是一种活泼金属，常温下能与水发生反应生成氢氧化钠和氢气。在实验室，他和同学们一起先取50mL一定溶质质量分数的硫酸铜溶液于烧杯中，再取绿豆大小的钠投入硫酸铜溶液中充分反应后过滤，得到无色滤液和蓝色滤渣，并对滤液的成分进行探究。【资料卡片】已知Na2SO4的水溶液呈中性。

(1)小明认为滤液的成分为Na2SO4，请你设计实验验证小明的猜想_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)小军认为滤液的成分为Na2SO4和NaOH，请你设计实验验证小军的猜想__________________________________________________________________________。取少量滤液于试管中，向其中滴加酚酞溶液，若无明显现象，则证明小明的猜想正确(或常温下，取少量滤液于试管中，测定滤液的pH，若等于7，则证明小明的猜想正确)

取少量滤液于试管中，向其中滴加酚酞溶液，若溶液变红，则证明小军的猜想正确例3探究影响石灰石与稀盐酸反应快慢的因素。(1)利用图1装置比较不同形状的石灰石与稀盐酸反应的速率，同学们倾斜锥形瓶，使试管内的稀盐酸流入瓶中与石灰石反应，测得瓶内气压变化如图2所示。由此可知，其他条件一定时，石灰石与稀盐酸的接触面积越大，反应速率______(填“越快”“越慢”或“不变”)。越快(2)请你设计实验方案，探究盐酸浓度对石灰石与稀盐酸反应快慢的影响________________________________________________________________________________________________________(写出简要的实验步骤)。在相同温度下，取等质量、颗粒大小相同的石灰石，放入等体积不同浓度的盐酸中，比较相同时间内收集气体的体积实验方案的评价(10年2考)

例4有A、B两瓶未知的无色液体，分别是碳酸钠溶液和氢氧化钡溶液中的一种，为鉴别出两种无色液体，同学们设计了如图所示甲、乙、丙三种实验方案。甲、乙、丙三种方案中，不可行的是_____，原因是______________________________________________________。甲碳酸钠溶液和氢氧化钡溶液均显碱性，都能使酚酞溶液变红例5做“中和反应”实验时，小聪向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀硫酸，一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂，于是他停止滴加稀硫酸，并对反应后溶液中的溶质成分进行探究。(1)小聪取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴入几滴无色酚酞溶液，溶液不变红色，于是他得出反应后溶液中溶质成分为Na2SO4。(2)小明认为小聪的结论不正确，其原因是_________________________________________________________________________。于是小明另取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，

滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，得出反应后溶液中溶质成分为Na2SO4和H2SO4。

酸性和中性溶液都不能使酚酞溶液变为红色，溶质成分也可能为Na2SO4、H2SO4(3)小方认为小明的结论也不正确，其原因是___________________________________________________。大家经过讨论后，重新取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，

加入少量的CuO粉末，振荡，观察到溶液变为蓝色，得出反应后溶液中溶质成分为________________(填化学式)。

硫酸和硫酸钠溶液均能与氯化钡溶液反应生成白色沉淀Na2SO4和H2SO4例6兴趣小组同学在课外活动中得知水与木炭反应后产生的气体成分可能为H2、CO和CO2，并对此进行探究。小组同学将产生的气体通过如图所示装置进行实验(实验前先通入氮气)。(1)B装置的作用是_________________________。除去混合气体中的二氧化碳(2)同学们经过讨论后认为图示实验装置不严谨，在此实验基础上你的改进方案是_______________________________________________。(3)装置末端酒精灯的作用是________________________；反应结束后若装置没有冷却至室温就停止通入气体，可能造成的后果是___________________________________________。在D和E装置间加一个装有无水硫酸铜粉末的U形管点燃尾气，防止污染环境E中液体倒吸进入热的玻璃管内引起玻璃管炸裂有关控制变量法的探究(10年3考)

1.(2021北京改编)为比较不同水样的硬度。同学们用四种水样完成实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量如下表(实验中均用1.5%的肥皂水)。实验操作水样肥皂水用量/滴

市售纯净水2煮沸后的自来水6自来水9湖水14实验操作水样肥皂水用量/滴

市售纯净水2煮沸后的自来水6自来水9湖水14(1)硬度最大的水样是______。(2)由上述实验可知，能将自来水硬度降低的方法有______。(3)继续实验，发现山泉水的硬度大于自来水的硬度，其实验方案为_________________________________________________________________________________________。湖水煮沸取5mL的山泉水样品于试管中，滴加1.5%的肥皂水，观察到泡沫产生时所需肥皂水的滴数大于9滴2.(2023扬州改编)探究双氧水的分解。(1)氯化物对双氧水分解的影响反应条件：6.0mL30%双氧水，0.1g氯化物，室温；实验时间：1.5h。实验数据如下表所示：氯化物NaClMgCl2CuCl2放出氧气的体积/mL2.04.0420.0双氧水的分解率/%0.300.6063.18由上表可知，双氧水保存时应绝对避免引入的离子是________(写离子符号)。Cu2＋(2)pH对双氧水分解的影响反应条件：6.0mL30%双氧水，60℃；用NaOH溶液调pH；实验时间：1.5h。实验结果如图所示：由图可知，pH为_____(填数字)时，双氧水的分解率最高。93.(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____________________________________________________。速度收集相同体积氧气所需时间(或相同时间内收集氧气的体积)【继续探究】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_______________________________。水可以降低温度，减缓反应的速度4.(2022苏州改编)石灰石是重要的化工原料。取三块形状大小相近的石灰石(长宽厚约为1cm×1cm×0.2cm)，一块不加热，另两块分别在酒精灯和酒精喷灯(酒精化学式为C2H5OH)的火焰上加热2min(假设杂质加热时不发生变化)。探究过程如图所示，实验现象见表。(2)丙组实验加热石灰石时，在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯，石灰水变浑浊，出现浑浊的化学方程式为____________________________________。此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳，并说明理由：_________________________________________________。Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O否，酒精燃烧也会生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊表不同条件下的实验现象实验组别实验条件试管B中的现象甲未加热无明显现象乙酒精灯加热呈浅红色丙酒精喷灯加热呈红色(1)通过甲、乙、丙三组对比实验，得出影响石灰石分解的因素是______。温度(3)丙组实验中，向试管B中逐滴滴入稀盐酸，至红色恰好褪去，轻轻晃动试管，溶液自下而上又变为红色，解释产生上述现象的原因：______________________________________________________________________________________________________。(4)为检验丙组实验中的石灰石部分分解，请你设计实验方案_______________________________________________________________(简要写出实验操作、现象)。

氢氧化钙与稀盐酸反应，酚酞红色褪去；氢氧化钙微溶于水，晃动时氢氧化钙继续溶解，溶液呈碱性，使酚酞变红

取少许研细后的粉末于试管中，滴入过量稀盐酸，观察到有气泡冒出5.(2021宁夏)某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验，决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。【提出问题】铜生锈的原因是什么？【查阅资料】铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿。【猜想与假设】根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是________________________________________________________________________________________。

化学反应前后元素种类不变，根据铜锈的化学式Cu2(OH)2CO3可知铜锈中含Cu、H、O、C四种元素【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验(说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净)。实验编号一二三四实验装置实验现象铜片不生锈铜片不生锈铜片不生锈铜片生锈在上述实验三中，控制的因素是______，制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是_____(写一条)。铜生成铜绿的化学方程式为____________________________________。【实验结论】他的猜想正确。【反思与提高】(1)生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈，切开的苹果不久后变成咖啡色，好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外，都与_____(填物质名称)有关。(2)请你提出一条延长食品保质期的建议_____________。(3)要除去眼镜框表面的铜绿，应选用的药品是________(写一种)。CO2节能2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3氧气隔绝氧气保存稀盐酸6.(2021攀枝花)某学习小组探究氯气(Cl2)的性质时发现：氯气能使用水润湿的品红试纸(染有品红颜料的滤纸)褪色。小组同学对“氯水中什么成分使品红试纸褪色”开展探究。【查阅资料】(1)Cl2是黄绿色气体，能溶于水，Cl2溶于水所得溶液称为氯水，氯水呈黄绿色；(2)溶于水的部分氯气发生反应：Cl2＋H2O===HCl＋HClO(次氯酸)。【讨论】(1)小组同学认为氯水中含有的成分是：H2O、Cl2、HCl、HClO；(2)用水润湿品红试纸时，品红试纸不褪色，说明是氯水中的其他成分使品红试纸褪色。【提出猜想】猜想1：氯水中的__________使品红试纸褪色；猜想2：氯水中的盐酸使品红试纸褪色；猜想3：氯水中的次氯酸(HClO)使品红试纸褪色。【实验探究】氯气(或Cl2)实验操作实验现象结论____________________________试纸不褪色猜想1不成立把品红试纸放入盐酸中__________猜想2不成立把品红试纸放入干燥的氯气中试纸不褪色【实验结论】氯水中使品红试纸褪色的物质是______。【拓展】(1)向氯水中滴加紫色石蕊溶液，观察到的现象是溶液先变____色后褪色。(2)将氯气通入NaOH溶液中，生成的盐除NaCl外，还有________。HClO红NaClO物质变质的探究(10年3考)

7.某化学小组的同学在袋装食品中发现一包名为“504双吸剂”的保鲜剂，其标签如图所示。同学们对这包久置的“504双吸剂”的固体样品很好奇，设计实验进行探究。【提出问题】久置固体样品的成分是什么？【收集资料】(1)“双吸剂”是常用的袋装食品保鲜剂，可用来吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体。(2)打开固体样品包装观察，发现粉末基本呈白色并有少量红棕色块状固体。(3)Fe2O3不具有磁性，不能被磁铁吸引。【做出猜想】久置固体样品中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3。你认为猜想固体样品成分中可能含有Fe2O3的依据是____________________。有少量红棕色块状固体实验操作实验现象实验结论(1)取少量固体样品，用磁铁吸引________________固体中一定没有Fe(2)取少量固体样品，加入足量蒸馏水，搅拌固体部分溶解，明显放出热量固体中一定含有CaO(3)过滤，取滤液滴加无色酚酞溶液溶液变红色固体中一定含有氢氧化钙(4)取滤渣，加入足量稀盐酸固体逐渐消失，产生大量无色气体，得到黄色溶液固体中一定含有______________CaCO3和Fe2O3无固体被吸引【实验探究】下表是甲组同学设计并记录的实验报告，请你补充完整。用化学方程式表示溶液变黄的原因_____________________________。【实验质疑】乙组同学认为甲组同学第(3)步实验结论有误，其理由是_________________________________________________。【拓展应用】熟石灰中若混有生石灰，除去生石灰的方法是_________________。Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O溶液中的Ca(OH)2可能由原固体中的CaO与水反应得到加足量的水，烘干8.(2023海南中学二模)小杨在实验室做酸碱盐的性质实验时发现，一瓶标注氢氧化钠溶液的试剂瓶是敞口放置的。为了检验这瓶氢氧化钠溶液是否变质，小杨与同组的另两位同学共同探究：(1)他们依据所学的化学知识，对这瓶溶液的成分作了如下猜想：猜想一：可能是NaOH溶液；猜想二：可能是Na2CO3溶液，作出此猜想的理由是_______________________________________________；猜想三：可能是__________________________。氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水NaOH和Na2CO3的混合溶液(2)查阅资料得知：Na2CO3溶液能使酚酞溶液变红，CaCl2溶液、BaCl2溶液呈中性。为了验证溶液中是否含有Na2CO3，三位同学各取少量待测试剂于小试管中，分别滴加①酚酞溶液、②稀盐酸、③澄清石灰水，并依据产生的实验现象得出相同结论：溶液中一定含有Na2CO3。你认为他们所选试剂正确的是____(填字母代号)。A.①②③

B.①②C.②③ D.①③C(3)为了验证“猜想二”正确还是“猜想三”正确，他们又做了以下实验：①取少量待测试剂于试管中，滴加足量_______溶液，溶液变浑浊；②过滤；③在滤液中滴加酚酞溶液，变红，所以________(填“猜想二”或“猜想三”)正确。如果在已经变红的溶液中逐滴加入稀盐酸，观察到的实验现象是______________________________。氯化钙猜想三溶液红色逐渐变浅直至红色消失9.(2022南充改编)电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠、氯气(Cl2)和氢气，并进而生产具有消毒、漂白作用的漂白液。某同学想知道某一瓶放置一段时间的漂白液是否变质，设计了下列探究实验。【查阅资料】Ⅰ.制取漂白液(有效成分为NaClO)的原理：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O；Ⅱ.在空气中NaClO易发生反应：2NaClO＋H2O＋CO2===Na2CO3＋2HClO，HClO能使有色布条褪色，且HClO含量越高，漂白效果越好；HClO易分解，分解后丧失漂白作用；Ⅲ.Ca(ClO)2易溶于水。【提出问题】放置一段时间的漂白液是否变质？【提出猜想】猜想1：未变质，溶液中主要成分为NaCl、NaClO猜想2：部分变质，溶液中主要成分为NaCl、NaClO、Na2CO3猜想3：全部变质，溶液中主要成分为NaCl、Na2CO3实验操作实验现象实验结论ⅰ.取适量该溶液于烧杯中，放入有色布条______________猜想3不成立ⅱ.另取适量该溶液于试管中，滴入适量氯化钙溶液产生白色沉淀猜想____成立【拓展应用】(1)漂白液保存时应注意_________。有色布条褪色密封保存【实验探究】2(2)由【查阅资料】和下图可知，需控制pH约为____时(填整数)，漂白液具有最佳漂白能力。5【反思交流】上述实验探究操作ⅱ中氯化钙溶液可换为________溶液。【拓展延伸】(1)若利用粗盐配制饱和食盐水，实验前需将粗盐中的难溶性杂质可通过溶解、_____操作除去，以免破坏电解装置。(2)进行电解水实验时，往往会向水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性，不能加入氯化钠的原因是_______________________________________。氯化钡过滤

通电时，氯化钠溶液会参与反应生成氯气10.(2022襄阳)碱石灰是氧化钙和固体氢氧化钠的混合物，常用作干燥剂。它极易与空气中的水蒸气、二氧化碳反应而变质，因此在实验室里碱石灰应______保存。实验室现有一瓶敞口放置的碱石灰，甲同学决定对其成分进行探究：【猜想】猜想Ⅰ：未变质，样品中只含有氧化钙和氢氧化钠；猜想Ⅱ：部分变质，样品中有氢氧化钙、碳酸钙和碳酸钠；猜想Ⅲ：完全变质，样品中只含有碳酸钙和碳酸钠。【资料】氯化钙溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性。密封【实验】设计如下流程进行实验：步骤1：取少量碱石灰样品于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤渣和溶液M；步骤2：向滤渣中滴加过量稀盐酸，产生气泡，得到溶液N；步骤3：取少量溶液M于试管中，先滴加酚酞试液，观察到溶液变成红色，再滴加过量氯化钙溶液，观察到_______________________________________。综合以上实验现象，证明猜想Ⅲ正确。

有白色沉淀生成，溶液由红色变成无色【拓展】乙同学取一定量的溶液N于烧杯中，向其中逐滴滴入溶液M，测得烧杯内溶液的pH与所加溶液M的质量的关系如图所示，则BC段发生反应的化学方程式为_________________________________。图中___(填“A”“B”“C”或“D”)点对应的溶液中所含溶质种类最少。Na2CO3＋CaCl2===2NaCl＋CaCO3↓C有关教材实验的拓展探究11.(2021深圳改编)用如图所示装置进行实验：(1)丙装置的作用是_______________________________；(2)若乙中澄清石灰水变浑浊，甲中发生反应的化学方程式为________________________________；处理尾气，防止一氧化碳污染空气3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2(3)某同学猜想反应后甲中黑色固体可能为Fe和Fe3O4中的一种或两种，于是进行如下探究。资料卡片：Fe3O4不与CuSO4反应。步骤一：加热/s通入CO/s样品9030A9090B18090C步骤二：向样品A、B、C中分别加入足量CuSO4溶液。若通入CO时间为90s，要得到纯铁粉，则加热时间为_____s。样品现象结论A无明显现象黑色固体为Fe3O4B有红色固体析出，有少量黑色固体剩余黑色固体为_________________C_______________，无黑色固体剩余黑色固体为____Fe和Fe3O4的混合物有红色固体析出Fe18012.(2021陕西改编)学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时，做了如下两个实验，并由此展开了一系列学习探究活动。(1)实验中观察到，甲中铝丝表面附着一层____色固体，乙中溶液颜色变为___色。(2)你认为通过上述实验___(填“能”或“不能”)得出三种金属的活动性强弱。红蓝能(3)上述实验后，同学们想进行废液的处理与回收，于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，观察到混合溶液(即废液)澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO4和AgNO3，为此，他们进行了实验并记录如下：序号实验操作实验现象实验结论实验1取少量废液于试管中，加入________溶液无明显现象废液中没有AgNO3实验2取少量废液于试管中，加入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀废液中含有未反应完的CuSO4氯化钠讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理。你认为理由是____________________________________________(用化学方程式表示)。(4)同学们尝试从废液中回收铜，将过量铝粉加入废液中，充分反应后过滤，滤液中存在的金属阳离子是_____(写离子符号)。3Ba(NO3)2===3BaSO4↓＋2Al(NO3)3Al3＋Al2(SO4)3

＋

(5)做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是_____________________________。(6)有同学提出上述实验2没有必要做，要确定废液中是否含有未反应完的CuSO4可直接______________________进行判断。(7)若只用一种盐溶液探究Cu、Al、Ag三种金属的活动性顺序，该盐溶液可能为___________。(8)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出Cu、Al、Ag三种金属材料被人类利用的先后顺序___________。的氧化物或污物观察甲实验后溶液的颜色CuSO4溶液除去金属表面Ag、Cu、Al实验异常现象的探究

13.(2022海南模拟)某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：【提出假设】假设一：含有氯化镁假设二：含有镁粉假设三：含有氢氧化镁……【查阅资料】①氯化镁易溶于水；②在一定条件下，镁可与冷水缓慢反应。【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中，进行如下实验：【得出结论】由实验1可知，假设____不成立；由实验2可知，沉淀中不含_____。假设三_________(填“成立”“可能成立”或“不成立”)。编号实验操作实验现象实验1加入适量蒸馏水、搅拌沉淀未见减少实验2加入适量稀盐酸沉淀全部溶解，没有气泡产生一镁粉可能成立拓展类14.(2023海口模拟)H2O2溶液、84消毒液(有效成分为NaClO)都是常用消毒剂，某兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。实验一：取少量84消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生，证明产生的气体是氧气。由此产生新的问题，NaClO的作用是什么？作出猜想：①作