北京中考化学复习 化学基本实验与科学探究 重点知识梳理

主题四化学基本试验与科学探究

学问点一仪器的运用和基本操作

学问梳理

一、仪器的运用

L化学试验中，取用药品三不能不能干脆闻药品气味,不能用手接触药品,不能尝任

何药品的味道。（能不能闻药品的气味？怎么闻?）

（能闻药品的气味，要用手扇着闻）

2.药品若不说明用量,应取最少量,固体取盖满试管底,液体取1~2mL。

3.多取的药品要做到：试验剩余的药品既不能倒回原瓶，也不能乱扔,更不能拿出试

验室，要放入指定容器中。

4.固体药品通常盛在广且瓶中,液体药品盛在细旦瓶中。取用粉末状药品用药匙，取

用块状固体用银子,先将试管横放，再渐渐把药品送△试管底部。取用液体药品，瓶

盖打开后应倒放在桌面上,标签醺手心,瓶口紧挨试管口，倒完应轻刮一下，防止

液体往外流。试剂瓶摆放桌上标签应朝向处。运用滴管时应保持滴管胶头在上,不能

平放或倒置,防止试剂倒流腐蚀胶头。

5,托盘天平可称准到区Lg。运用天平前应遇雯。物质放左盘,祛码放右盘,添加祛码

要用银子,不能用手干脆拿祛码，并先放质量大的后放质量小的；称量完毕，磋码要

放回祛码盒，游码要归零。药品的质量=破码的质量+速的质量；若左右放颠倒了，

药品的质量=祛码的质量-游码的质量。任何药品都不能干脆放在盘中称量，干燥固体

可放在掰量纸上称量，称量氢氧化钠等易潮解或有腐蚀性药品时,应将药品放入表面

皿或小烧杯等玻璃器皿中称量。

6.量取液体的体积用量筒，读数时，视线应与量筒内液体凹液面的最低点保持水平,

仰视时读数会小于实际体积，俯视时读数会大于实际体积。量取8mL液体应选用业

mL量筒，量取45毫升水应选用50_mL量筒。接近刻度时应改用胶头滴萱。

7.酒精灯加热物质时,用处焰加热，因为外焰温度最高。熄灭酒精灯用灯帽盖灭。添

加的酒精的量不应超过酒精灯容积的211。运用酒精灯一禁止向燃着的酒精灯中添加酒

精,二禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯,三禁止吹灭酒精灯。万一酒精灯被碰

倒，酒精洒出着火,应用湿抹布盖灭。

8.下列仪器：①试管②量筒③烧杯④t甘堪⑤集气瓶⑥蒸发皿⑦燃烧匙

可干脆加热的是①^鲍(填序号，下同)；可加热但不能干脆加热的是③；不行加热

的是②⑤。

9.给固体加热一般管口应稍向上倾斜,以免产生的水倒流回试管底部，使试管受热不

均而炸裂。给液体加热，液体的量不应超过试管容积的地，试管口应向上与桌面成

45°角。运用蒸发皿时，当蒸发皿中出现较多固体时停止加热。

10.洗涤试管一般用试管刷，玻璃仪器洗涤干净的标准是既不聚还1，也不成股流下，

洗净的试管应倒扣放在试管架上。

(1)废渣、废液倒入废物缸中，有用的物质倒入指定的容器中。

(2)玻璃仪器洗涤干净的标准：玻璃仪器上附着的水，既不聚成水滴，也不成股流下。

(3)玻璃仪器中附有油脂：先用热的纯碱(Na2c。3)溶液或洗衣粉洗涤,再用水冲洗。

(4)玻璃仪器附有难溶于水的碱、碱性氧化物、碳酸盐：先用酸溶解，再用水冲洗。

（5）仪器洗干净后，不能乱放，试管洗涤干净后，要倒插在试管架上晾干。

1L夹持器——铁夹、试管夹

铁夹夹持试管的位置应在距诚菅且1/3处。手握试管夹的长柄，不要把拇指按在短柄

上。试管夹夹持试管时，应将试管夹从试管底向上套；夹持部位在距试管口近1/3处。

12.连接仪器装置及装置气密性检查

装置气密性检查：先将导管的一端插入水中,用手紧贴容器外壁，稍停片刻，若导管

口有气泡冒出,松开手，导管口部有水法上升，稍停片刻，水柱并不回落，就说明装

置不漏气。

13.过滤操作留意事项

"一贴"：滤纸紧贴漏斗的内壁。

“二低"：⑴滤纸的边缘低于漏斗口；（2）漏斗内的液面低于滤纸的边缘。

“三靠"：（1）漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁；（2）用玻璃棒引流时，玻璃棒下端轻靠在

三层滤纸的一边；（3）用玻璃棒引流时，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中部。

过滤后,滤液仍旧浑浊的可能缘由有：①滤纸破损，②漏斗内的液面高于滤纸的边缘，

③烧杯不干净等。

14.蒸发留意事项

（1）在加热过程中,用玻璃棒不断搅拌（作用：防止局部过热，液滴飞溅）。

（2）当液体出现较多固体时停止加热，利用余热将剩余水分蒸发掉,以避开固体因受热

而迸溅出来。

（3）热的蒸发皿要用珀堪钳夹取，热的蒸发皿如需马上放在试验台上，要垫上石棉网。

15.粗盐提纯的步骤：溶解、过滤、蒸发、回收。

二、基本试验

L空气中氧气含量的测定(见图1-4-1)

图1-4-1

试验步骤如下：先用弹簧夹夹住乳胶管，再点燃红磷，伸入瓶中，并塞上瓶塞，打开

弹簧夹。请依据试验，回答下列问题。

(1)红磷燃烧时可视察到的主要现象是产生大量白烟，待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧

夹，可视察到的现象是水倒吸至集气瓶容积约1/5,说明空气中的氧气被消耗了,约占

空气体积的1750

(2)试验完毕后，发觉某同学所试验的广口瓶中水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,

你认为产生问题的缘由可能是红磷量不足，装置气密性不好,你冷却至室温就打开弹

簧夹(任写两条即可)(写出两条)。

(3)通过试验可推出氮气的性质有丕燃烧,不支持燃烧。

(4)能否用铁、铝代替红磷？丕能，缘由：在空气中无法点燃。

能否用碳、硫代替红磷？丕能，缘由：反应生成CO2或SO2气体，装置中气体体积变更

不大，压强变更不明显。

(5)若只能燃烧碳做此试验，应做何改进？往集气瓶中先加入浓氢氧化钠溶液，在溶液

上方将集气瓶体积等分为五等分(最好用氢氧化钠溶液，也可以用氢氧化钙溶液)。

(6)做这个试验时，瓶底为什么要事先放少量水？汲取有毒的五氧化二磷和冷却装置。

(7)若选择可燃物，应当从哪些方面考虑？(开放性)在空气中能燃烧；燃烧产物不为气

体。

2.氧气

(1)铁和氧气反应的现象是猛烈燃烧、火星四射、发热、生成黑色固体,集气瓶底预先

放入少量水或细沙,防止热的熔融物溅落，使瓶底炸裂。化学方程式为3Fe+202

(2)碳和氧气反应的现象是碳在空气中加热只是红热，在氧气中比在空气中更旺，发出

白光,生成的气体使澄清石灰水变浑泡，碳燃烧的生成物的色态无色气依,碳充分燃

占燃点燃

烧的化学方程式为C+O2^^C02,碳不充分燃烧的化学方程式2C+。？------

2C0=

(3)硫和氧气反应的现象是：在空气中产生谈蓝色火焰，在氧气中产生光明的蓝紫色的

占燃

火焰，生成有刺激性气味的气体,化学方程式为任心叁上双,是空气污染物，

会形成酸雨。

(4)磷和氧气反应的现象是：产生大量旦烟(用于发令枪)。化学方程式为4P+50?

占燃

(5)氢气的燃烧：发出灌色的火焰，化学方程式为2H2+。2叁q2H霜，氢气作

为将来的高能燃料的缘由是来源广泛、燃烧放出热量高、无污染。

占燃

(6)甲烷的燃烧：发出蓝色的火焰，化学方程式为CH4+2O2二年二CO?+2%0,沼

气、自然气、瓦斯气的主要成分是甲烷。

3.氧气和二氧化碳的制取

图1-4-2

△

试验宰制取氧气的化学方程式2KMnC>4-^KzMnCh+MnCh+O#或2H4,

Mn（）2

2H2O+O2L

试验室选择发生装置的依据是看反应物状态和反应条件。

到目前为止我们学习过的发生装置有固体加热型和固液常温型（A和B）。

试验室选择收集装置的依据是收集的气体密度比空气大或小、是否溶于水（是否与空气

中的物质反应、是否与水反应）。

到目前为止我们学习过的收集方法及缘由排水法，因犯难（不易、微）溶于水；向上排

空气法，因为气体密度比空气大；向下排空气法，因为气体密度比空气小。

制取氧气的发生装置有A、B。

收集氧气的方法和缘由排水法，因为不易溶于水；向上排空气法，因气体密度比空气

略大。

氧气的验满方法是把带火星的木条伸到瓶口，燃着则满（不能伸入瓶中）。

氧气的检验方法是把带火星的木条伸入瓶口，复燃则是氧气。

试验室制取并收集干燥的氧气，应选择A和Q连接。

推断一种气体比空气轻还是重的方法是空气的平均相对分子质量是29,其他气体的相

对分子质量和它比较，比29大，则比空气重；比29小，则比空气轻,空气的平均相

对分子质量是22。

留意事项：

(1)反应药品为高镒酸钾时，发生装置中导管口部还要塞上少量棉花，缘由是防止高镒

酸钾进入导管。

(2)试管口应稍向下,缘由是防止水倒流到试管中使试管受热不均而炸裂。

(3)用排水法收集氧气时，试验结束时，应先撤导管,再撤酒精灯,防止水倒吸使试管

受热不均炸裂。

(4)假如用向上排空气法收集，导管口应当尽量伸入集气瓶底部，哪种收集方法不用验

满排水法。

(5)用高镒酸钾制取氧气后，试管裂开了,可能的缘由有：试管口向上倾斜了、先撤酒

精灯后撤导管了、用焰心加热了、试管外壁的水没有擦干净等。

4.怎样通过试验证明二氧化镒在这个反应中起催化作用？首先验证催化剂的质量是否

发生变更，反应前称量二氧化镒的质量，反应后过滤、洗涤干燥、再称量剩余二氧化

镒固体质量，质量不变；再验证二氧化镒的性质是否发生变更，取一支试管，倒入少

许双氧水，将过滤得到的二氧化镒固体倒入试管中，将带火星的木条伸入试管中，木

条复燃，化学性质不变。综上所述，二氧化镒起催化作用。

5.做电解水试验时，和电源负极相连的一端产生的气体是氢气,检验的方法和现象点

燃，火焰上罩干冷烧杯，产生淡蓝色火焰，烧杯内部有水雾；和电源正极相连的一端

产生的气体是氧气,检验的方法和现象用带火星木条，带火星木条复燃。两者的体积

比是2:1,质量比是1:8。电解水的化学方程式是2H2。生上2H2T+。2人这一试

验表明水是由氢和氧两种元素组成。水是最常见的一种溶剂，是相对分子质量最小的

氧化物。水的汲取：常用浓硫酸、氢氧化钠固体、生石灰固体汲取水。

图1-4-3

6.燃烧的条件

(1)燃烧与缓慢氧化、自燃的共同点是都是氧化反应，都放出热量。

(2)燃烧的条件：①有可燃物；②和氧气(空气)接触；③温度达到着火点。

7.二氧化碳

(1)物理性质：通常状况下，是无色无味的气体，密度比空气大,能溶于水。降温条件

下，会变为固体，称作“王冰"。

(2)化学性质：

①一般状况下CO?既丕燃烧，也不支持燃烧,不能供应呼吸。

②CO2与水反应：

若在水中先加入紫色石蕊，再通入二氧化碳，视察到的现象是紫色石蕊溶液变成红色。

用化学方程式表述产生上述现象的缘由C0?+H?O=H2cO3.

碳酸不稳定，受热易分解，化学方程式为H2c。3^^电0+CO?1•

③CO2与澄清石灰水的反应：CO?+Ca(OH)2=CaCC)31+H2O.

现象：澄清石灰水变浑浊,该反应的用途：检验二氧化碳、除去二氧化碳、检验二氧

化碳是否除净。

应用：用石灰浆抹墙一段时间后变硬的缘由是石灰水汲取了空气中的二氧化碳生成了

碳酸钙沉淀。

在刚抹过石灰浆的室内生一盆炭火，墙壁变得更湿的缘由：碳燃烧产生了二氧化碳，

反应C0>+Ca(OH)?=CaCOJ+H?O产生更多水。

试验室里久置的石灰水上层会有一层白膜的缘由：CO?+Ca(OH)2=CaCO31+H2。，白

膜是CaCOa,怎样除白膜2HC1+CaC()3=CaC12+也。+CO2r

8.(1)金属有工条化学性质，分别是：

①金属和氧气反应,生成金属氧化物。

②金属和酸反应，生成盐和氢气。

③金属和某些盐溶液反应,生成新盐和新金属。

(2)写化学方程式并说出现象：

铁和硫酸铜溶液反应Fe+CuSO4=Cu+FeSCU,铁表面产生红色物质，溶液由蓝色渐渐

变成浅绿色。

铜和硝酸银溶液Cu+2AgNOa=2Ag+Cu。。。？，铜表面产生银白色(另一说法为黑色)

物质，溶液由无色渐渐变成蓝色。

铝和稀硫酸2Al+3H2sO4=Ab(SO4)a+3H/,产生大量气泡，固体渐渐溶解。

9.工业炼铁时利用碳与氧氢反应生成的段把铁从铁矿石里还原出来。

图1-4-4

原理：3CO+Fe2出色-2Fe+3c。2,现象：红色固体变成黑色，生成的气体使澄

清石灰水变浑浊。

试验留意事项：

(1)先通入尤气体，排尽装置内的空气，防止爆炸;

(2)试验完毕后要接着通入耍气体，直到玻璃管冷却，防止铁又与氧气反应。同时，

试验过程中还可防止后灰水被倒吸；

(3)尾气中含有CQ,有毒,所以尾气要点燃或收集,干脆排放会污染空气；

(4)若试验中没有酒精喷灯，也可用酒精灯代替，不过要在火焰上加一个金属网量,目

的是使火力更加集中，提高温度。

10.酸的化学性质。主要是指稀盐酸和稀硫酸的。

(1)酸溶液能使紫色石蕊溶液变红,能使无色酚酸溶液丕变色。

(2)酸与活泼金属(排在氢前面的金属)发生置换反应,生成盐和氢气。

写出镁、铁、锌分别和盐酸、硫酸反应的化学方程式。

Mg+2HCI=MgCl2+H2t

Mg+H2S04=MgS04+H2T

Fe+2HCI=FeCl2+H2T

Fe+H2S04=FeS04+H2T

Zn+2HCI=ZnCl2+H2f

Zn+H2sC)4=ZnSC)4+H2T

(3)酸与金属氧化物反应生成盐和水。

分别写出盐酸、硫酸除铁锈的化学方程式和现象。

Fe2O3+6HCI=2FeCl3+3H2O

①锈渐渐消逝；②无色溶液变为黄色

Fe2O3+3H2S04=Fe2(S04)3+3H2。

①铁锈渐渐消逝；②无色溶液变为黄色

(4)酸和碱发生史和反应,此反应属于基本反应类型中的复允1返应。

①氢氧化钠和氢氧化钙与酸的中和反应能看到明显现象吗？不能看到明显现象。要想

看到它们的确发生了反应，最好的方法是先在试管中加碱渣液,再加无色酚配溶液,

看到变红现象，然后再逐滴加酸,会看到红色渐渐消逝，当红色刚好消逝时，恰好完

全反应现象。指示剂换成石蕊好码?换成石蕊溶液不好，是因为蓝变紫，或红变紫不

简洁看出变更。

②生成盐和水的反应肯定是中和反应吗？分别写出氢氧化钠、氢氧化钙和盐酸、硫酸

反应的化学方程式。

不肯定，只有酸和碱反应生成盐和水的反应才是中和反应，酸和金属氧化物反应，碱

溶液和非金属氧化物反应都生成盐和水，但不是中和反应，也不是复分解反应。

NaOH+HCI=NaCl+H2O

Ca(OH)2+2HCI=CaCl2+2H2O

2NaOH+H2s04=Na2s。4+2H2O

Ca(0H)2+H2S04=CaS04+2H2O

(5)酸与碳酸盐反应。写出碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠分别和盐酸反应的化学方程式。

CaC03+2HCI=CaCl2+H20+CO2t

Na2CO3+2HCI=2NaCl+H20+CO2t

NaHCO3+HCI=NaCl+H20+CO2t

IL碱溶液的化学性质

(D碱溶液能使紫色石蕊溶液变蓬，能使无色酚酉太溶液变红。

(2)碱溶液能和某些非金属氧化物反应生成盐和水。

氢氧化钠和二氧化碳反应方程式2NaOH+C02=Na2c。3+出0。

氢氧化钙和二氧化碳反应方程式Ca(0H)2+CC)2=CaCO31+H2O.

(3)和酸发生中和反应。

氢氧化铝可用于治疗胃酸过多，化学方程式Al(OH)3+3HCI=AlCk+3H2。。

12.(1)检验氢氧化钠溶液是否变质：氢氧化钠变质会变成碳酸钠。检验氢氧化钠溶液

是否变质有两种方法。第一是检验生成物的产生，其次是通过压强的变更产生可视的

现象检验反应物的削减。

第一检验生成物的方法是：向所得物质溶液中加入稀盐酸,现象产生气泡,相关的方

程式Na2CO3+2HCI=2NaCl+H20+C。2］。把产生的气体通入澄清石灰水中,看到变浑

速现象，方程式Ca(OH%+CO2=CaCO31+H2。；或加入氢氧化钙溶液,现象产生白色

沉淀,木目关白勺方禾呈式Ca(0H)2+Na2cO3=CaCC)31+2NaOH.

能否用加入酚酸溶液的方法检验氢氧化钠溶液是否变质?丕能，缘由是氢氧化钠和纯

碱溶液都显碱性，都能使酚配变红。

想想其次种方法通过压强变更设计的试验？可以简洁画一些装置图。

图1-4-5

（2）除去氢氧化钠中含有的碳酸钠，能否加稀盐酸？丕能，缘由是盐酸也会把氢氧化钠

除掉,能否加氢氧化钙溶液？能，缘由是不但除掉了碳酸钠还生成了氢氧化钠,能否

加氯化钙溶液？丕能，缘由是产生新杂质NaCI,能否通入CO??丕能,缘由是会除去

氢氧化钠。除杂质的原则是一不能除掉要保留的物质,二不能带入新的杂质。

13.测pH的方法用玻璃棒蘸待测溶液（或用胶头滴管吸取）滴到pH试纸上，与标准比色

卡比照得出数值。

要点解读

1.化学是一门以试验为基础的自然科学，化学学习的过程始终伴随着化学试验，所以

学好基本操作和基本试验是必要的，也是中考所必需的。

2.初中化学课程标准要求学生必做的探究试验，即使没有条件的学校也应当创建条件

做的八个试验是：（D粗盐提纯；（2）氧气的制取和性质；（3）二氧化碳的制取和性质；

（4）金属的物理性质和化学性质；（5）燃烧条件的探究；（6）配制肯定溶质质量数的溶液；

（7）溶液酸碱性的检验；（8）酸碱的化学性质。

这八个试验包含了物质分别、气体制备、物质性质、探讨反应规律、反应原理的探究、

溶液配制、物质检验。

实战中考

1.（2019•北京）下列酒精灯的运用方法正确的是（）

A.用嘴吹灭燃着的酒精灯

B.用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯

C.向燃着的酒精灯里添加酒精

D.万一洒出的酒精在桌面燃烧，用湿布盖灭

答案：D

2.（2019•北京）如图1-4-6所示试验中，①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③

为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象

是（）

图1-4-6

A.①变红，③不变红

B.④变红，③不变红

C.①、④变红，②、③不变红

D.④比①先变红，②、③不变红

答案：D

3.（2019•北京节选）水是一种重要的资源。

电解水试验揭示了水的组成。图1-4-7试验中得到氧气的试管是2（填"1"或"2"）。

图147

4.（2019•北京）试验小组同学做了如图1-4-8所示试验。

图1-4-8

（1）A中反应的化学方程式为2KMnO4^^K2MnC）4+MnO?+02T,将带火星的木条

置于a处，若视察到木条复燃，说明已有氧气产生。

(2)B中现象是量筒涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏"，其原理主要是H2O2

催化剂

在某些催化剂作用下快速分解产生水和氧气，反应的化学方程式为如霜

2H2O+O2I.

5.(2019•北京)依据如图1-4-9进行试验(夹持仪器略去)。试验过程：①通入电，点燃

酒精灯，一段时间后，a、b中均无明显现象；②熄灭酒精灯，马上改通02,a中无明

显现象，b中红磷燃烧。

图1-4-9

(1)试验过程②中，红磷燃烧的化学方程式为4P+5O2出竺2P2O5.

(2)试验过程②中,对比a、b中的试验现象，可知可燃物燃烧的条件之一是通度达到

可燃物的着火点。

(3)试验过程中，能说明可燃物燃烧须要氧气的试验是步骤①中b通电，不燃烧；步骤

②中b通。2,燃烧。

6.(2019•北京)3%的硼酸溶液可用于清洗皮肤的小面积创伤。现配制300g质量分数为

3%的硼酸溶液，试验操作如下：

(1)称量硼酸固体的质量：在图a中分别标出所选祛码的质量和游码的示数。

图1410

(2)量取水的体积：用量筒取型mL水(p水*1g/cm3)。

(3)溶解：用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒。

(4)装瓶、贴标签：在图b的标签中填上相应的内容。

习题巩固

1.（2019•北京）下列物质在氧气中燃烧，产生大量白烟的是（）

A.木炭B.甲烷C.蜡烛D.红磷

答案：D

2.（2019•北京）下列方法能鉴别空气、氧气和二氧化碳三瓶气体的是（）

A.闻气味B.将集气瓶倒扣在水中

C.视察颜色D.将燃着的木条伸入集气瓶中

答案：D

3.（2019•北京）下列试验操作正确的是（）

图1-4-11

答案：C

4.（2019•北京）用下列装置进行试验,不能达到试验目的的是（）

图1-4-12

答案：B

5.（2019•北京）依据如图1-4-13回答问题。

图1-4-13

（1）仪器a的名称是酒精灯。

(2)试验室制取氧气时，选用的收集装置是C(填字母序号，下同)。如图E所示，铁丝

占燃

与氧气反应的化学方程式为辿士亚上上任35。

(3)试验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为CaC()3+2HCI=CaCl?+

H20+

CO#,选用的发生装置是瓦如图F所示，将二氧化碳倒入烧杯中，视察到燃烧中的

蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质是不燃烧，不支持燃烧，密度比空

气的密度大。

6.(2019•北京)用如图1-4-14所示装置，在常温下，分别进行探讨燃烧条件和探讨氧气

性质的试验。已知：白磷的着火点为40°C。

内容步骤【试验1】探讨燃烧条件【试验2】探讨氧气性质

I烧杯中盛有80°C的热水，分别在燃烧烧杯中盛有NaOH溶液，燃烧匙

匙和烧杯中导管口放置一小块白磷，中放入木炭点燃木炭后，快速

塞紧瓶塞将燃烧匙伸入瓶中，塞紧瓶塞

II推入适量％02溶液推入适量电。2溶液

图1-4-14

MnO?

(DH2O2稀溶液与Mn02接触时发生反应的化学方程式为2H2。2=_2&0+O2L

(2)试验1中，推入电。2溶液前,燃烧匙和水中的白磷均不燃烧，缘由分别是燃烧匙中

白磷不燃烧是因为未达到白磷的着火点,烧杯中白磷未燃烧是因为没有与。2接触；推

入出。2溶液后，视察到烧杯中的现象是导管口有气泡冒出，白磷燃烧。

(3)试验2中，推入出。2溶液后,视察到木炭燃烧得更猛烈，由此得出氧气的性质是助

燃性;木炭熄灭后冷却一段时间，烧杯中的部分液体流入集气瓶。该试验中，集气瓶

内压强的变更过程是先变大，一段时间后变小。

学问点二科学探究

学问梳理

科学探究的基本环节：提出问题、猜想与假设、制订安排、设计方案、进行试验、政

集证据、说明与结论、反思与评价、表达与沟通。

要点解读

初中化学的科学探究以"重视基础、关注探究、联系实际、学会思索、培育实力、促

进发展”为原则，以相关场景或信息为载体，通过明确问题、设计试验、视察说明、

解决问题、评价反思等过程，对科学探究的八个要素进行学习。

其中以试验方案的设计和评价最为重要。要求如下：

(1)试验方案的设计，包括确定试验原理、仪器、药品、装置及试验步骤或对试验进行

补全、改进以及试验报告的填写。

(2)试验方案的评价，包括评价多种方案的合理性；评价选择装置能否达到试验目的；

评价试验步骤的合理性；分析试验误差产生的缘由等。

涉及的题型有安排方法类探究题、假设验证类探究题、结果分析处理型探究题、全程

类探究题和调查、辩论类探究题。此类问题的难点在于综合性强，情境新，反思与评

价内容提升不够。

解决这一类问题的前提是化学学问的娴熟敏捷应用。一般有以下几个步骤：

(1)阅读全题，初步分析科学探究题的主要结构：猜想与假设、试验方案的设计、资料

支持、反思与评价过程。

(2)仔细审题，明确试验目的，一切活动的设计都围围着目的绽开。

(3)将试验方案和猜想与假设对应起来，明确每一次的试验都是为了验证猜想。分析时

要留意瞻前顾后，不同的地方都会有所提示，要把题中的描述方法为自己的答题服务。

许多时候都会考查运用限制变量的思想进行对比试验的设计，要找全变量，选择其一

作为自变量，限制其余变量不变，进行探讨。当不清晰如何选择试剂、如何设计方案

时要留意资料的应用。

(4)试验结论要与试验目的相呼应。

(5)反思与评价环节，进行提升。一般有以下的角度，如元素守恒、环境爱护、限制变

量思想设计对比试验、结论得出过程中干扰因素的分析等。

实战中考

1.(2019•北京)镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计并进行试验，探究镁条

变黑的条件。

【查阅资料】常温下，亚硫酸钠(Na2s。3)可与。2发生化合反应。

【猜想与假设】常温下，镁条变黑可能与。2、CO2、水蒸气有关。

【进行试验】通过限制与镁条接触的物质,利用图1-4-15装置(镁条长度为3cm,试

管容积为20mL),分别进行下列5个试验，并持续视察20天。

图1-4-15

编号主要试验操作试验现象

1先充溢用NaOH浓溶液洗涤过的空气再镁条始终无明显变更

加入2mL浓硫酸

3先加入2mL浓硫酸再通入约4mLC02镁条始终无明显变更

4先加入4mL饱和Na2s。3溶液再充溢镁条始终无明显变更

co2

5先加入2mL蒸储水再通入约4mLC02镁条第3天起先变黑至第20天全部变

黑

【说明与结论】

(1)试验1和2中，NaOH浓溶液的作用是2NaOH+CO?=Na2cO3+H?0(用化学方程式

表示)。

(2)试验1的目的是检验只用。2是否会使镁条变黑。

⑶试验3中，试管内的气体主要含有COZ、。2(电可填写可不填写)。

(4)得出"镁条变黑肯定与CO2有关"结论，依据的两个试验是2(填编号)。

(5)由上述试验可推知，镁条变黑的条件是电0、CO八0〉。

【反思与评价】

(6)在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与电无关，其理由是常温下氮气的化学性质

不活泼，很难和其他物质反应。

(7)欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所须要的试剂是稀盐酸和澄清石

灰水。

解析：(1)利用氢氧化钠汲取二氧化碳的反应，较简洁。(2)从试验目的动身，探究镁条

变黑与。2、C02,水蒸气是否相关,而氢氧化钠除C02,浓硫酸除水，故为探究氧气的

作用。浓硫酸将水蒸气除去,故试管中主要含有5、、要得出的作

(3)CO2N2O(4)CO2

用，须要找到对比试验组，有二氧化碳变黑，无二氧化碳不变黑，还须要限制其余量

不变，因而选择试验2、50(5)1~4组试验说明无论是单一气体还是两种气体同时存在

都不能使镁条变黑，只有第5组可以，故是三种气体共同作用的结果。(6)考查氮气的

化学稳定性。(7)考查碳酸盐的检验，遇酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。

【命题立意】留意课本试验的延长，从教材中探究铁生锈的条件拓展到以"镁条在空

气中久置表面会变黑"为探究背景，涉及多个变量条件，重点考查了学生对采纳限制

变量的思想和对比试验方法的理解及应用。试题中列举试验操作和试验现象，要求学

生依据试验目的进行分析和说明，考查了学生对试验事实的分析、推理实力。

2.（2019•北京）众所周知，酚猷溶液遇NaOH溶液变红。但是，在分组试验中（如图1-4-

16所示）,出现了意想不到的现象：有的溶液变红后褪色；有的出现白色浑浊物。

图1-4-16

【提出问题】分组试验中，出现意想不到的现象的缘由是什么呢？

【查阅资料】酚酰溶液由酚酥固体溶于酒精配制而成。

【猜想与假设】

工.红色褪去,与NaOH溶液和空气中的CO?反应有关。

H.红色褪去，与NaOH溶液的浓度有关。

田.出现白色浑浊物，与酚酸溶液的浓度有关。

【进行试验】

试验试验操作试验现象

1向盛有2mLNa2cO3溶液的试管中滴加5溶液变红

滴0.5%的酚酥溶液

2‘各滴加5滴0.5%1号试管0.1min红色褪去

：的酚酸溶液2号试管5min红色褪去

V

3号试管30min红色明显变浅

4号试管120min红色无明显变更

2mL10%2mL5%2mL1%2mL0.5%

NaOH溶液NaOH溶液NaOH溶液NaOH溶液

3取3支试管，分别加入2mL水酚酬溶液浓度/%浑浊程度

5大量浑浊物

2少量浑浊物

0.5无浑浊物

【说明与结论】

(l)NaOH与CO2反应的化学方程式为2NaOH+CC)2=Na2cO3+电。”

(2)试验1的现象表明，猜想与假设I不成立(填"成立"或"不成立")。

(3)由试验2得出结论：出现"溶液变红后褪色”现象的缘由是与NaOH浓度有关，浓

度过高会使酚酥褪色。

(4)试验3的操作步骤：取3支试管，分别加入2mL水，分别向三支试管中滴加5滴

5%、2%、0.5%的酚酰溶液。

【反思与评价】

(5)依据现有试验,为了确保红色不变，若酚酸溶液浓度为03%,建议选用NaOH溶

液的浓度为05%%o

(6)有同学认为，仅通过试验3得出"猜想与假设ID成立"证据不足，理由是未考虑氢

氧化钠的影响。

解析：(1)考查氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式。(2)二氧化碳与氢氧化钠溶液反

应生成的碳酸钠溶液也显碱性，滴入酚酉太后溶液应变红，所以猜想与假设工不成立。

(3)通过试验视察到，在所加酚猷浓度相同的条件下，氢氧化钠溶液的浓度越高，红色

褪去越快。(4)此问是为了验证猜想与假设ID是否正确，加2mL水后，后面操作应为

向三支试管中加入不同浓度的酚猷溶液。(5)依据试验2中的现象，只有氢氧化钠溶液

的浓度为0.5%时，才能确保红色不变。(6)没有考虑氢氧化钠的影响。

【命题立意】该题源于对异样试验现象产生的缘由进行分析，既考查了酸碱盐的基础

学问，又考查了学生分析处理解决实际问题的实力。而且还考查了试验操作中限制变

量和对比的问题，查阅资料的应用问题，对于向NaOH溶液中加入酚酰溶液后先变红

后褪色的试验现象，学生应当不生疏，但会变浑浊的现象学生很少接触到，故难度较

大。

3.(2019•北京)碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐，通过试验验证、探究它们的化学

性质。

【查阅资料】

(1)Na2cO3+CaC12"^CaCC)3I+2NaCI<>

_△

②2NaHCO3Na2CO3+C02t+H20o

③Ca(HC()3)2易溶于水。

④CaCk溶液分别与NaHCOs、Na2cO3溶液等体积混合现象(表中的百分数为溶液中溶质的

质量分数卜

NaHCO3Na2cO3

0.1%1%5%

0.1%无明显现象有浑浊有浑浊有浑浊

1%无明显现象有浑浊有浑浊，有微小气泡有沉淀

CaCl25%无明显现象有浑浊有浑浊，有大量气泡有沉淀

【进行试验】

序号试验装置主要试验步骤试验现象

试验1向2支试管中分别加入少量2支试管中均

1Na2c。3和NaHCC)3溶液，再分有气泡产生

••

0别滴加盐酸

试验2向II中加入试剂a,向INa2c。3受热时

A中加入少量Na2cO3或NaHCC)3II中无明显现

r1n固体，分别加热一段时间象

NaHCC)3受热时

II中出现浑浊

试验3向II中加入试剂a,向II中出现浑

中加入少量5%的NaHCC)3溶浊，有气泡产

i液，再滴加5%的CaCk溶液生

iE,hIII中出现浑浊

【说明与结论】

(1)试验1中，NaHCOa与盐酸反应的化学方程式为NaHC03+HCI=NaCl+出0+COzL

(2)试验2中，试剂a为澄清的石灰水。

(3)试验3中,NaHCOs与CaCk反应的化学方程式为：2NaHC()3+CaCb=CaCO?l

+2NaCI

+C02t+H90„

【反思与评价】

(1)试验2中，加热NaHCC)3后，试管工中残留固体成分可能为Na2c03；Na<0a和

西ng(写出全部可能)。

(2)资料④中，NaHCOs溶液与Ca"溶液混合的现象中，有些只视察到浑浊、未视察到

气泡，缘由可能是CaCb溶液的溶质质量分数较小，生成的CO?量较少，CO2溶于水，因

此没有气泡。

⑶用2种不同的方法鉴别Na2c。3和NaHC()3固体，试验方案分别为：

①各取少量0」％的NaHCO?和Na2c0?加入等质量的5%的CaCb溶液，若无明显现象，

贝为NaHCOr,若视察到浑浊则为Na2电；②各取少量NazCO,和NaHCO?固体于试验2

装置中，若视察到澄清石灰水变浑浊，固体为NaHC03,若视察到无明显现象，固体为

Na2c03c

解析：【说明与结论】（1）应用质量守恒定律书写碳酸氢钠和盐酸反应的化学方程式。

（2）从装置图可看出是检验碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性，再结合二氧化碳能使澄清的

石灰水变浑浊，分析解答。（3）应用质量守恒定律书写NaHCOs与CaC12反应的化学方程

式；【反思与评价】（1）依据NaHCOs是否完全分解解答；（2）依据CaCk溶液的溶质质量

分数较小，生成的CO?量较少,CO2溶于水解答；（3）依据Na2c。3和NaHCOs固体的性质

解答。

【命题立意】本题是一道比较传统的酸碱盐内容的考查题，是以信息的形式呈现出来。

对比探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质来解答。

4.（2019•北京）同学们发觉NaOH溶液与NaHCOs溶液混合后无明显现象，产生疑问：两

种物质是否发生了化学反应？在老师的帮助下，他们通过以下探究过程证明NaHCOs溶

液与NaOH溶液发生了反应。

（1）试验打算

①查阅资料：

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H20

②用肯定溶质质量分数的NaHC®、NaOH和Na2cO3三种溶液进行如下试验，为设计试

验方案供应参考。

NaHCOs溶液NaOH溶液Na2cO3溶液

加入稀盐酸现象I无明显变更产生气泡

加入澄清石灰溶液变浑浊无明显变更现象II

水

加入Cad2溶液无明显变更溶液变浑浊溶液变浑浊

加热溶液至沸澄清石灰水变浑浊澄清石灰水无明显变澄清石灰水无明显变更

腾，将气体通更

入澄清石灰水

表中的现象工为产生气泡,现象n对应反应的化学方程式为CaSH)?+Na2c03=

2NaOH+CaCC^L

(2)试验过程

【试验1】证明反应生成了Na2c。3

图1417

同学们选用上表试验中的药品，设计了如图1-4-17所示试验，先在NaHCO3溶液中加

入A溶液，无明显现象，再滴加NaOH溶液，溶液变浑浊，则A溶液是CaClz0

有同学提出这个试验不足以证明有Na2cO3生成，其理由是CaCb和NaOH反应生成

Ca(OH)z,氢氧化钙是微溶物(表中已给出。为了证明有Na2c。3生成，须要接着进行的

操作是取少量反应物滤渣加入足量的稀盐酸，若产生气泡，证明有Na2c。3生成，反之

则没有。

【试验2］证明反应后NaHCC)3不存在

同学们参考上表中的试验，又设计了一个试验，虽然没有视察到明显的试验现象，但

可以证明反应发生了，该试验方案是取少量反应后的溶液加热至沸腾，将产生的气体

通过澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明有NaHCOs存在，反之则没有。

(3)试验反思

通过【试验1】和【试验2】说明，对于没有明显现象的化学反应，可以从两个不同的

角度证明反应的发生，这两个角度是一是可以通过检验反应物证明反应发生，二是可

以通过检验产物证明反应发生。

解析：(1)表中的现象n为氢氧化钙和碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙，溶液变浑浊。

(2)【试验1］由表知，碳酸氢钠和氯化钙反应无明显现象，加入氢氧化钠，碳酸氢钠

与氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠与氯化钙反应生成沉淀；又由表知，氯化钙与氢

氧化钠反应生成氢氧化钙，氢氧化钙是微溶物，在溶液中也产生沉淀。【试验2】因

为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以把反应后的溶液加热，用澄清

的石灰水检验有没有二氧化碳即可。

【命题立意】此题考查学生结合图表分析问题解决问题的综合实力，后面的试验是对

教材中氢氧化钠与盐酸中和反应、二氧化碳与氢氧化钠溶液等无明显现象的化学反应

推断反应是否发生的方法的延长，难度不大。

习题巩固

1.(2019•通州一模)化学爱好小组欲探究自己运用的某品牌牙膏的主要成分。

【查阅资料】

(1)牙膏的成分有活性物质、摩擦剂、保持牙膏潮湿的甘油等物质。

(2)常用的牙膏摩擦剂的主要成分有CaC5、Al(OH)3,Si02o

(3)牙膏中除了碳酸钙以外，其他物质均不与稀盐酸反应产生气体。

(4)Si()2不溶于水，也不与盐酸反应。A1(OH)3和氢氧化钠溶液反应生成

偏铝酸钠(NaAlOz)和水，该反应的化学方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2。。偏

铝酸钠和适量稀盐酸反应生成氢氧化铝，氢氧化铝和稀盐酸可以发生中和反应。

(5)相关物质的溶解性表如下：

物质A1(OH)3NaA102A1C13

溶解性不溶溶溶

该品牌牙膏含有上述摩擦剂中的两种成分，为探究摩擦剂的组成，化学爱好小组取适

量该牙膏加水充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥，得到该牙膏中的摩擦剂。

【提出猜想】猜想1：摩擦剂的成分为A1(OH)3和CaCC>3。

猜想2:摩擦剂的成分为SiO?和CaCO?。

猜想3：摩擦剂的成分为Si。2和Al(0H)3。

【设计试验】

试验步骤预期试验现象预期试验结论

组装下图所示装置进行固体全部溶解，有气则猜想1成立锥形瓶中发生反应的

试验。取少量摩擦剂于泡产生，石灰水变浑化学方程式为A1(OH)3+3HCI=

锥形瓶中，加入适量的浊AICI3+3H2OCaCC)3+2HCI-CaCl?+

稀盐酸HzO+CO?t

摩擦剂部分溶解石灰则猜想3成立

/\澄清的

11水无明显变更

丛A即石灰水

【试验结论】经过试验验证，猜想1成立。

【试验反思】同学们为进一步确认摩擦剂中含有氢氧化铝，先在少量牙膏样品中加入

过量的氢氧化钠溶液，静置一段时间，取上层清液，再滴加稀盐酸至过量。整个试验

过程中视察到的现象为牙膏样品中部分固体溶解，向上层清液中滴加稀盐酸时起先无

现象，之后有固体产生，最终固体溶解，依据该现象可以推断摩擦剂中肯定含有氢氧

化铝。

2.(2019・昌平二模)暖贴的发热材料主要由铁粉、活性炭、食盐、水等物质构成。

【提出问题】

发热材料中各主要物质起到了什么作用？暖贴内部发热材料的截面图如图L4-18。

图1-4-18

【猜想与假设】

I.铁粉生锈，发生氧化反应，放出热量。

n.活性炭能加快铁粉氧化的速率。

田.食盐能加快铁粉氧化的速率。

【进行试验】

【说明与结论】⑴铁生锈的条件是与氧气和水同时接触。

(2)已知铁粉在肯定条件下生锈，发生氧化反应的产物可能是Fe(0H)3,该反应的化学

方程式为4Fe+6H2。+3O2=4Fe(OH)3。

(3)分析试验组2(填试验编号)与比照组数据，可证明猜想与假设II正确。

(4)分析试验组4与比照组数据，可证明猜想与假设III正确。请填写表中空缺数据。

铁粉/g活性炭/g食盐/g水/g

10.205

【反思与评价】(5)某同学认为没有必要进行试验组1，你是否同意他的观点并说明理

由不同意，不进行试验组1,不能解除热量是由活性炭、食盐、水三者共同作用产生

的可能。

(6)某同学质疑此试验中忽视了发热材料中的水。你认为分析比照组与试验组3(填试验

编号)的数据，可证明水的作用。

3.(2019•大兴一模)在探究二氧化碳性质的试验课上,同学们把一瓶CO2气体(排空气法

收集，并已验满)倒扣在盛水的水槽中，有的小组没有视察到水压入瓶中，有的小组视

察到少量水压入瓶中。针对课堂中出现的现象，化学小组的同学在课外进行了探究。

【提出问题】按教材的说法"1体积水大约能溶解1体积C02",水槽中的水足够把集

气瓶中的C02气体全部溶解，为什么集气瓶中的水面不上升或上升很少呢？

【作出猜想】(1)排空气法收集到的C02气体可能不纯。

(2)C()2溶于水须要时间较长。

⑶……

【进行试验】小组同学分别用排空气法和排水法各收集2瓶CO2,重复图B试验，在

不同时间测得压入的水量占集气瓶容积的百分数数据见表1»(已知：CO?在饱和碳酸

氢钠溶液中溶解度很小)

图1-4-19

表124小时内CO2溶解状况

气体样本12