热点06实验探究题之成分探究类（学生版）

热点06实验探究题之成分探究类【热点内容】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)。【命题趋势】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。【满分技巧】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。【限时检测】(建议用时：30分钟)1.(2020•广东省中考)某兴趣小组在学习碳(C)的化学性质时，了解到高温下C与CuO反应生成CO2，C还能使CO2转变成CO．于是对过量木炭还原CuO的气体产物中是否含有CO进行了探究。【猜想与假设】C还原CuO时产生的CO2与C进一步反应生成CO，化学方程式是。【查阅资料】CO不与NaOH、Ca(OH)2及H2SO4反应。【实验方案】取研细和干燥后的木炭(0.3g)和CuO(2.0g)，混合均匀并装入试管，连接装置，高温反应，检验气体。【实验过程】(1)由如图装置③中粉末的颜色变化可检验CO，除此之外，还可通过几种装置的组合，由另一种明显的现象来进一步确定CO的存在，则装置连接的最佳顺序为→尾气处理(填字母)。A．①→②→③→④B．④→①→②→③→①C．①→④→①→③→②D．③→④→①→②(2)上述进一步确定CO存在的现象是(装置③中粉末的颜色变化除外)。(3)装置③中发生反应的化学方程式是。(4)写出CO尾气处理的方法：(一种即可)。【实验结论】高温下，过量木炭还原CuO的气体产物中有CO。【延伸应用】冬天，室内用炭火取暖时，应注意。2.(2020•黑龙江省中考)草酸(H2C2O4)存在于自然界的植物中，在170℃以上易分解。某校化学兴趣小组为确定草酸分解产物，做如下探究。【提出问题】草酸的分解产物是什么？【猜想与假设】猜想①COCO2猜想②COH2O猜想③CO2H2OH2猜想④COCO2H2O经小组同学分析得出上述猜想一定是错误的。【查阅资料】无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。【进行实验】该小组同学设计了如图的实验过程(部份固定装置已略去)实验步骤实验现象实验结论将分解产物从左至右依次通过各装置A中无水硫酸铜变蓝B中澄清石灰水变浑浊猜想②错误F中无水硫酸铜G中澄清石灰水变浑浊猜想④正确问题解答(1)装置C的作用(2)写出装置E中发生反应的化学方程式【交流反思】为防止污染环境，该实验应增加尾气处理装置。3.(2020•江西省中考)小组同学收集了某种铝制易拉罐，剪成条状并打磨后进行如图所示实验，发现纯铝片表面有划痕。【发现问题】根据所学知识，合金的硬度比组成它的纯金属硬度更，结合上述现象，可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外，还含有什么金属呢？【查阅资料】①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁。②铝能与氢氧化钠溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑；镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外，可能还含有镁、铁中的一种或两种。【实验设计】小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验：实验步骤实验现象解释与结论(1)取一定量的样品于烧杯中，加入足量的溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥；固体表面有大量气泡产生；过滤后得到黑色粉末。样品中含铝(2)取少量上述黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸。有气泡产生，溶液变成浅绿色。样品中含铁，发生反应的化学方程式为。【实验结论】小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。【反思评价】其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨，理由是；大家认为应该补充下列实验：取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中，加入某种金属的盐溶液后，如果无现象产生，则小明的结论正确。你认为加入的盐溶液中阳离子对应的金属理论上可以是(填一种即可)。【拓展应用】如图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”，废弃易拉罐应放入标有(填序号)图标的垃圾桶内。4.(2020•宁夏中考)明明同学发现妈妈蒸馒头、炸油条时常常用到发酵粉或碱面。这是为什么呢？查阅标签得知：发酵粉的主要成分是碳酸氢钠和有机酸，碱面的主要成分是碳酸钠。带着这个问题，他和小组同学起走进实验室，展开了一系列的探究活动：【设计与实验一】观察碳酸氢钠和碳酸钠都为白色粉末状固体。分别取两种固体少量于试管中，加水振荡至充分溶解，得到无色溶液。【设计与实验二】(1)在白色点滴板里进行如图1所示实验，观察到紫色石蕊溶液都变成色。(2)如图2分别取适量碳酸氢钠和碳酸钠粉末于试管中，滴加稀盐酸。观察到试管甲中都，试管乙中澄清石灰水都变浑浊。写出试管甲中反应的化学方程式(任写一个)。【归纳与总结】以上实验说明，碳酸氢钠和碳酸钠溶液都呈性；都能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体。大家认为：发酵粉或碱面能用来蒸馒头、炸油条，是因为。同伴芳芳提出猜想：蒸馒头、炸油条时温度都比较高，会不会是受热后它们都分解了呢？【设计与实验三】芳芳和同学一起设计方案，并用如图所示的装置进行实验，请你帮她完成实验报告。实验操作实验现象实验结论加热碳酸氢钠时，试管内壁有水珠，澄清石灰水变浑浊。碳酸氢钠受热，有水和二氧化碳气体生成。加热碳酸钠时，试管内壁和澄清石灰水都没有明显变化。【解释与结论】由此可知，芳芳的猜想(填“正确”或“不正确”)。通过以上实验，小组同学对碳酸氢钠和碳酸钠的性质有了较全面的认识，它们的性质既有相似之处，也有不同之处。同时，对物质的性质往往决定其用途，而物质的用途又反映其性质有了进一步理解。5.(2020•青海省中考)陈东同学在做“盐酸中和氢氧化钠”的实验时，实验前忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，导致无法判断中和反应进行的程度，于是他对反应后溶液的酸碱性进行了探究。【探究目的】确定反应后溶液的酸碱性【猜想与假设】反应后溶液可能呈碱性，也可能呈，也可能呈。【实验验证】实验操作实验现象实验结论取反应后溶液少许，滴加几滴酚酞溶液溶液呈酸性或中性【继续验证】可以设计多种方案进行验证实验操作实验现象实验结论方案1：取反应后溶液少许，加入少量氧化铜粉末若粉末部分或全部溶解，溶液变为蓝色溶液呈若粉末不溶解，溶液不变色溶液呈方案2：取反应后溶液少许，加入少量若有气体放出，溶液变为浅绿色溶液呈酸性，反应的化学方程式是若溶液呈中性练习题1、碱式氯化镁【Mg(OH)Cl】受热能分解，它分解后产物是什么？小科进行了探究。【猜想】分解后产物可能有：Mg、MgCl2、MgO、HCl气体、H2O、Cl2。老师告诉他产物就是上述猜想中的其中几种，并提示Cl2是一种黄绿色有刺激性气味的气体。【实验一】取少量的Mg(OH)Cl放入大试管中，按如图所示装置进行实验，加热过程中观察到足量硝酸银溶液中有白色沉淀产生，一段时间后，沉淀不再产生，大试管口也没有液滴形成，管内有固体剩余，无其他现象。由此推知分解后产物中有气体，无其他气体。【实验二】取少量实验一的剩余固体于试管中，加入足量稀盐酸，没有气泡产生。由此推知分解后产物中没有。【实验三】再取少量实验一的剩余固体，加入足量稀硝酸，固体全部溶解，再滴入AgNO3溶液，无沉淀产生。由此推知分解后产物中没有。【结论】Mg(OH)Cl受热分解的化学反应方程式为。2、碱式碳酸盐广泛应用于工农业生产。

（1）某碱式碳酸盐药品M(OH)2·MCO3，为确定金属M的相对原子质量，某研究小组设计如下实验装置及步骤(不考虑植物油中溶解CO2产生的影响).①连接装置并_________；②准确称量样品的质量；③装药品，调节量气装置两边液面相平，读数；④加热至样品质量不再减少；⑤冷却到室温；⑥调节量气装置两边液面相平，读数、列式计算.

I．请将上述实验步骤补充完整.

II．装置B的作用是_________，少量植物油的作用是_________，C中的试剂是_________(填字母序号).

a．碱石灰

b．浓硫酸

c．硫酸铜

III．步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管_________(填“缓慢上移”或“缓慢下移”).

IV．若其它操作均正确，仅因下列因素可使M相对原子质量的测定结果偏大的是_________(填字母序号).

a．反应前量气管水面在0刻度处，反应后仰视读数

b．样品未分解完全即停止实验

c．量气管中未加植物油

（2）实际生产中的碱式碳酸铜可表示为Cu(OH)2·mCuCO3，某研究小组仍使用上述装置测定m的值，测得3组数据如下表所示。取3组数据的平均值得到CO2的体积为______mL，又已知常温常压下CO2的密度为1.964g/L，据此计算m的值.(写出计算m的过程，最后结果保留小数点后两位)组别样品质量CO2的体积第1组0.21g22.39mL第2组0.21g22.41mL第3组0.21g22.40mL3、有些晶体按比例带有一定量的结晶水，带有结晶水的晶体在一定温度下会脱去结晶水。草酸晶体（H2C2O4·xH2O）在常温下是一种无色透明晶体，其受热时分解的化学方程式为H2C2O4·xH2Oeq\o(=,\s\up7(△))（x＋1）H2O＋CO2↑＋CO↑。某科学兴趣小组的同学利用该信息以及所学的知识设计并开展实验，测定草酸晶体中结晶水的质量分数。（图中固定装置已略去，装置气密性良好，装置A、B中的试剂足量，注射器量程足够）①测量装置A、B的质量，排尽注射器中的空气，连接装置。②取质量为m的草酸晶体，加热至完全分解，将产物全部通入以上装置。③测量并记录装置A增加的质量为a，装置B增加的质量为b，装置C读数为V。④甲、乙、丙三位同学分别利用装置A、B、C所得数据计算该草酸晶体中结晶水的质量分数。请回答下列问题：（1）装置A中盛放的液体是；装置B的作用是；装置C的作用之一是测量的体积。（2）乙同学对利用装置B测量结果计算的可靠性进行反思与评价，认为反应后装置A中残留的气体会使自己的计算结果（填“偏小”或“偏大”）。（3）甲同学依据装置A测量结果计算结晶水的质量分数为（用代数式表示）。4、已知CO2通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，继续通CO2气体由浑浊又变澄清，CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2，由此某化学兴趣小组欲探究CO2与NaOH溶液反应后的溶质组成．【提出问题】CO2与NaOH溶液反应后的溶质组成【查阅资料】①NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O②盐酸滴入碳酸钠溶液中，实际反应分两步进行第一步反应：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3第二步反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑【提出猜想】猜想1：溶质为Na2CO3猜想2：溶质为

（填化学式，以下同）猜想3：溶质为

猜想4：溶质为【实验方案】Ⅰ、甲组同学为确定CO2与NaOH溶液反应后所得溶液中溶质组成，设计如下实验方案．①向所得溶液中加入足量的CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，过滤后向溶液中加入足量的稀盐酸无气泡产生，则溶质为．②向所得溶液中加入足量的CaCl2溶液，若无白色沉淀生成，溶液中加入足量的稀盐酸有气泡产生，则溶质为

．③向所得溶液中加入足量的CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，过滤后向溶液中加入足量的稀盐酸有气泡产生，则溶质为．Ⅱ、乙组同学根据甲组同学的猜想，通过定量分析绘制出向所得溶液中逐滴加入稀盐酸的质量与生成二氧化碳的质量关系示意图，请根据图象确定溶质成分．A、Na2CO3BCD5、“鱼浮灵”主要成分是过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2）。俗称固体双氧水。某兴趣小组对其进行以下探究：【实验探究一】过碳酸钠的性质探究（1）取少量“鱼浮灵”于试管中，加适量的水，有持续细小气泡缓慢放出；向试管中加入少量MnO2粉末，产生大量气泡．将带火星的木条伸入试管，木条复燃，说明有（填化学式）生成．（2）取实验（1）中上层清液，测得溶液pH＞7；向溶液中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡；将产生的气体通入澄清的石灰水中，出现浑浊现象，说明有二氧化碳生成．写出二氧化碳与澄清石灰水反应的化学方程式

．结论：过碳酸钠具有Na2CO3和双氧水的双重化学性质．【实验探究二】“鱼浮灵”样品的组成测定利用如图所示装置进行“鱼浮灵”样品中活性氧含量测定和过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2）组成的测定（杂质对测定无影响）．查阅资料：①活性氧含量是指样品中能转化为氧气的氧元素的质量分数．“鱼浮灵”中活性氧含量≥13.0%是一等品，13.0＞活性氧含量≥10.5%是合格品．②过碳酸钠能与酸反应放出二氧化碳和氧气．（3）实验前先缓慢通入N2一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至A中样品完全反应；继续缓慢通N2。实验前先缓慢通入N2一段时间的目的是

．（4）装置B的作用（填字母代号）．a．除去气体中水蒸气

b．便于观察和控制气流速度（5）若没有装置E，会导致x：y的值

（填“偏大”或“偏小”）．（6）实验测得C装置中铜网增重1.2g，D装置增重2.2g．该产品中活性氧含量为%（计算结果精确到0.1%）；属于（填“一等品”或“合格品”）；x：y=

6、将光亮镁条放入一定量的氯化铵溶液中,发现最终生成灰白色固体[Mgx(OH)yClz]外，还有气体生成。小金同学对该现象作如下探究。(一)生成气体可能是H2、HCl、NH3中的一种或几种。【查阅资料】①浓硫酸既可吸收水,也可吸收氨气；②NH3+HCl=NH4Cl；③2NH3+3CuO

===3Cu+N2+3H2O；

④H2+CuO===Cu+H2O；【实验探究】收集气体，将气体通过如图装置：(各步反应均完全)(1)实验中B装置的作用___,实验中A、B实验装置___

(填“能”或“不能”)对调。(2)小金认为不需要单独检验HCl，就能证明HCl不存在，理由是___。(二)过滤、洗涤、一定温度下烘干得灰白色固体。【查阅资料】灰白色固体Mgx(OH)yClz受热会分解，生成MgO和HCl。【实验探究】取一定量灰白色固体样品，充分加热，得到4g白色固体和3.65g气体。则x:y:z=___。7、以CuSO4溶液和Na2CO3溶液为原料制备碱式碳酸铜【化学式表示为：aCuCO3·bCu(OH)2】的过程如下：由于药品用量等原因,产品中可能会混有碱式硫酸铜【化学式表示为：cCuSO4·dCu(OH)2】。【定性研究】(1)检验产品的成分：①取适量产品于试管中,加入足量的稀盐酸,固体全部溶解;若同时能观察到试管中有___(填实验现象),可证明有碱式碳酸铜存在。②向反应后的试管中继续加入___(填试剂的化学式)，可用以检验碱式硫酸铜是否存在。【定量研究】(2)通过定性研究发现产品中只有碱式碳酸铜。为了进一步确定碱式碳酸铜的化学式,小乐设计了如图所示实验(夹持装置已略去,已知碱式碳酸铜受热分解为氧化铜、二氧化碳和水)；(3)③请写出N2在实验中的作用___.(4)若装置B和装置C在反应前后的质量增加量分别为△mB,△mC;则△mB:△mC=___时,碱式碳酸铜的化学式为Cu2(OH)2CO3.8、【2019·温州六校模拟】查阅资料可知：常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和氢气。小明很好奇其氧化物是什么，于是整理了常见铁的氧化物的相关性质，并用如图所示的装置进行实验得到产物，开始探究。常见铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体能否被磁铁吸引否否能与盐酸反应的产物FeCl2和H2OFeCl3和H2OFeCl2、FeCl3和H2O(1)试管尾部放湿沙子的目的是___。(2)小明仔细观察剩余固体并用磁铁进行实验,确定剩余固体不可能含有

FeO和Fe2O3，其获得的证据是___。(3)小明分析后认为试管中剩余固体可能是铁或四氧化三铁或二者的混合物。若确定只有四氧化三铁一种物质，其实验操作及观察到的现象是___。9、某中学化学兴趣小组的同学查资料知道，乙醇（分子式为C2H6O）俗称酒精，通常情况下化学性质稳定，在一定条件下能与氧气反应。现对乙醇与氧气反应进行探究。【探究活动一】同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯的外焰上灼烧到通红，取出铜丝，发现表面变黑，趁热插入装有无水乙醇的试管中（如图），铜丝很快变为红色，并闻到刺激性气味。重复上述操作多次，得到A溶液；经称量，实验前后铜丝质量不变。铜丝灼烧后生成的黑色物质是____，铜丝除了给反应加热外，还起到____作用。【提出问题】生成的激性气味的气体是什么？【猜想与假设】有同学提出刺激性气味的气体可能是：猜想一：SO2；猜想二：CO2；猜想三：醋酸