题型七 科学探究-2023年中考化学必练题型聚焦（解析版）

题型七科学探究

类型1物质性质的探究

■物质成分的探究

类型3影响因素的探究

类型4项目式探究

类型1物质性质的探究

1.在学习复分解反应发生的条件后，同学们利用已学知识，对稀盐酸与下表中的四种化合物的溶液之

间能否发生反应作出判断，并进行实验验证：

物质氢氧化钠溶液硫酸钠溶液碳酸钾溶液硝酸银溶液

实验现象无明显现象无明显现象产生气泡产生白色沉淀

能否反应能反应不能反应能反应能反应

【提出问题】对于上述无明显现象的反应，如何设计实验进行验证？

【设计实验】为了验证氢氧化钠溶液与稀盐酸能发生化学反应，小刚设计了如下实验方案并进行实

验。

实验步骤实验现象实验结论

①将氢氧化钠溶液滴入盛有稀盐酸的试管中，振荡溶液呈无色稀盐酸与氢氧化钠

②向步骤①所得无色溶液中滴加几滴酚甑溶液溶液呈无色溶液能发生化学反应

【分析讨论】小刚设计的实验方案(填“可行”或"不可行”)，说明理由:

【总结提升】通过以上实验分析，对于无明显现象的反应，验证思路可以是：

(1)验证生成物是否存在。

(2)验证是否消失。

【拓展迁移】(1)氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应的微观示意图如图所示，该反应的实质是

。写出另一个符合上述反应实质的化学方程式：

氢氧化钠溶液与稀盐酸反应示意图

氢氧化钠溶液与稀盐酸反应示意图

(2)将一定量的氢氧化钠溶液与稀盐酸混合，充分反应后所得溶液中溶质的成分可能有多少种情况？

具体的溶质组合情况分别是什么(写化学式)?

2.学习了常见的酸、碱、盐后，同学们对碱的化学性质进行整理归纳，并在教师的指导下进行如下实

验活动。

【验证实验】

序号实验一实验二实验三实验四

!前/tCuSO,co,

稀盐酸

卜/溶液卜/溶液i

实验内容

UCu(OH),(1NaOH

UNaOHUMOH),|/溶液

昌/溶液叶溶液

目/溶液'£

实验现象溶液变_________色产生蓝色沉淀无明显现象无明显现象

反应的化学方程式为—

分析与结论Ca(OH)z能与指示剂作用无法确定是否发生反应无法确定是否发生反应

【发现问题】

通过实验，同学们发现实验三、实验四无明显现象，无法确定是否发生了化学反应。于是继续进行

探究。

【探究实验】

1.取少量实验三中的剩余溶液，滴加溶液，溶液仍为无色，证明稀盐酸和Ca(0H)2溶液发生

了化学反应，判断依据是溶液中完全反应了。

H.取少量实验四中的剩余溶液，滴加溶液(填盐类物质)，观察到产生白色沉淀，证明CCh

和NaOH溶液发生了化学反应。

【拓展延伸】

同学们针对实验四又进行了如图所示的对比实验：

将充满C02的两支相同的试管分别倒扣入盛有不同液体的两个烧杯中，根据试管内液面上升的高度

不同，确定CO2与NaOH溶液之间发生了反应。请在图中“”处填上适当的内容。

50ml.NaOH溶液___________

【总结提升】

(1)通过上述实验验证了碱溶液的化学性质。

(2)没有明显现象的化学反应，可以通过检验反应物消失(或减少)或有新物质生成的方法证明反应发

生。

类型2物质成分的探究

3.有一包白色粉末，可能由NaCl、Na2so4、CuSO4,Na2co3、CaCCh中的一种或几种组成，为确定其

成分，某化

学兴趣小组进行如下实验探究，请你参与探究并回答相关问题。

【提出问题】该白色粉末的成分是什么？

【查阅资料】

(1)部分物质在水中的溶解性表(室温)

物质

AgNO3AgClAg2s。4AgCO3

溶解性溶不溶微溶不溶

(2)AgOH不稳定，在溶液中分解生成难溶于水的物质。

【实验探究】

实验步骤实验现象及结果实验结论

样品全部溶解，得到无

①取该白色粉末样品于烧杯中，加足量水溶解白色粉末中不含_______

色溶液A

②取少量无色溶液A于试管中，加入过量BaCL溶得到无色溶液B和白色

白色粉末中含有

液，充分反应后过滤沉淀C

沉淀部分溶解，并有气

③向白色沉淀C中加入过量稀盐酸—

泡冒出

④在无色溶液B中滴加几滴AgNCh溶液产生白色沉淀白色粉末中含有NaCl

【交流与解释】

（1）白色沉淀C中加入过量的稀盐酸，产生气泡的反应的化学方程式为

（2）在老师的指导下，通过讨论，同学们认识到由上述实验探究尚不能得出白色粉末中含有NaCl的

结论，请说明理由.

为了进一步确定白色粉末中是否含有NaCl,继续进行如下探究。

【继续探究】

实验步骤实验现象实验结论

⑤另取少量无色溶液A于试管中，加入过量的______溶液，振荡，产生白色沉

静置淀白色粉末中含有

产生白色沉NaCl

⑥取实验⑤所得上层清液于试管中，加入AgNCh溶液

淀

通过上述实验探究，确定了该白色粉末的成分。

【拓展与反思】在混合溶液中，检验某种离子时，需排除离子间的相互干扰。

4.AgN0,可用于制作电影胶片等感光材料.。小吉同学在老师的指导下设计实验对AgNO,固体分解的产

物进行探究。

【查阅资料】①Ag2。和粉末状的Ag均为黑色固体；②2NCh+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O；

③Ag2。可溶于氨水，Ag2。与稀硝酸反应生成AgNCh和H2O;④Ag不溶于氨水，

3Ag+4HNC>3（稀）=

3AgNO3+NOt+2H2O»

【实验活动】取适量的AgNO,固体于试管中加热，产生红棕色气体和黑色固体。将红棕色气体通过

足

量NaOH溶液后，有无色气体剩余，用带火星的木条检验该无色气体，观察到木条复燃，你能判断

出该

无色气体是什么吗？（用化学式表示）

【提出问题】黑色固体是什么？

【猜想与假设】猜想一：只有Ag

猜想二：只有____________________

猜想三：有Ag、Ag2O

【实验方案】

实验操作实验现象实验结论

取适量黑色固体，加入足量______（填一种试剂），振荡猜想一成立

【实验拓展】浓硝酸在光照条件下分解的气体产物与AgNO固体分解的气体产物相同，请你试着写

出

浓硝酸在光照条件下发生分解反应的化学方程式。

【实验反思】在实验室中，类似AgNCh、浓硝酸等见光、受热易分解的物质，应该保存在棕色试剂

瓶中

还是无色试剂瓶中？

类型3影响因素的探究

5.为探究影响氯酸钾分解速率的因素，小明把实验温度恒定在33CTC或380℃(其他实验条件见下

表)，并设计了以下实验。

实验编号氯酸钾的质量/g催化剂及其质量温度/℃反应时间/S待测值

①2.0无330100

②2.0氧化铁0.5g330100

③2.0二氧化镒0.5g330100

④2.0二氧化锌？380?

请回答：

(1)实验室用氯酸钾和二氧化镒制取氧气的化学方程式为«

(2)通过比较待测值来判断反应速率，则待测值指的是

(3)为探究催化剂种类对氯酸钾分解速率的影响，应选择的实验编号是o

(4)用实验③和④探究温度对氯酸钾分解速率的影响，则实验④中二氧化钵的质量是g,反应

时间是s,若实验③的待测值小于④，则得到的实验结论是

【继续探究】氯酸钾和氧化铁的质量比会不会影响反应的速率？

⑸调节KCICh和FezCh的质量比制备氧气，整理数据绘制曲线，结果如图1所示，从图中可得出

KClCh和Fe2O3的最佳质量比是____________________。

KCIO,和FqO,的质ht比

图I图2

(6)用图2所示装置测量生成气体的体积，实验前，若量筒内上方的空气未完全排净，则测量结果与

实际值相比(填“偏大”"偏小''或"不变”)。

类型4项目式探究

6.自然界并不缺少“镁”，而是缺少发现“镁”的眼睛。某化学兴趣小组开启寻“镁”之旅，现邀请你一起

进行项目式学习。

任务一：初步认识镁

(1)镁的物理性质：镁是一种______色的固体，质软，有导电性。

(2)镁的部分化学性质：将打磨后的镁条在空气中点燃，观察到的现象是

任务二：探究金属镁是否与水反应

(3)小组同学将打磨过的镁条放入70℃热水中(如图)，发现镁条表面有气泡产生。产生的气体是什么,

另一种产物又是什么呢？同学们继续探究(已知该温度下氢氧化镁在水中的溶解度很小，但溶于水的

部分可以完全电离出镁离子和氢氧根离子)：

铁条

7()七

热水

【实验步骤】

①将镁条放入盛有70C热水的试管中，收集无色气体后，将燃着的木条靠近，观察到气体燃烧，产

生

淡蓝色火焰，证明该气体为o

②向反应后的溶液中立即滴入2滴无色酚献溶液，观察到镁条附近溶液，证明另一种生成物

为氢氧化镁。

【交流讨论】

(4)根据上述实验，写出镁与热水反应的化学方程式：

【拓展探究】

(5)实验结束后，同学们又进行了温度对镁与水反应速率影响的探究，实验数据记录如下：

反应温度/℃5055606570

收集50mL气体所用时间/s29525719612474

①根据表中数据分析，温度对镁与水反应速率的影响是

②一段时间后，同学们观察到镁条表面不再有气泡产生，且表面失去光泽。但将表面失去光泽的镁

条

打磨后再次放入水中，发现又有气泡产生，说明镁与水反应变缓慢直至停止的原因可能是

7.食品安全直接关系到人们的身体健康。为延长食品的保存期限，在食品包装上有哪些方法？同学们

开启

了项目学习之旅。

活动一：走进生活，寻找生活中的食品保鲜方法。

【市场调研】平遥牛肉采用真空包装，沁州黄小米采用充氮保鲜技术，太谷饼包装袋中放入了脱氧

剂。三

种保鲜方法的共同原理是_______________________________________________________________

活动二：查阅资料，深度了解脱氧剂。

【查阅资料】

(1)铁系脱氧剂是目前使用较为广泛的一类脱氧剂，其主要成分是还原性铁粉，常见配方是：还原性

铁粉

(1g)、氯化钠(0.5g)、碳酸钠(0.4g)、无水氯化钙(0.1g)、活性炭(0.1g)。

(2)还原性铁粉一般由四氧化三铁在高温条件下还原生成，其结构十分疏松，性质优越。

(3)无水氯化钙具有吸水性。

【实验观察】打开脱氧剂包装，观察到脱氧剂有结块现象，且有黑色、白色、红色固体。

【活动思考】

(1)推测脱氧剂中红色固体产生的原因是什么？

(2)还原性铁粉的结构疏松，使得其性质优越，原因是什么？

活动三：走进化学实验室，实验验证铁系脱氧剂的成分。

实验步骤实验现象实验结论

①取少量活动二中的脱氧剂固体于烧杯中，向其中加入足量

——

水，充分溶解后过滤，将滤渣洗涤、干燥

②取少量滤渣于试管中，向其中加入足量稀盐酸，振荡，静

—脱氧剂中含有铁

置粉和活性炭

③取少量步骤①中的滤液于试管中，向其中滴加稀硝酸至过脱氧剂中含有

有白色沉淀生成

量，再滴加几滴______________NaCl

上述实验过程中发生反应的化学方程式是(写一个)。

【批判质疑】有同学提出，上述实验结论中有一个不严谨，理由是

【总结提升】除了上述保鲜方法，你还知道哪些方法？（写一条）

8.金属是人类赖以生存和发展的重要物质。某校化学兴趣小组以“金属化学性质”为主题开展项目式学

习。

【任务一】金属与氧气反应

（1）下列关于金属与氧气反应的说法，正确的是（填字母序号）。

A.金属铝在常温下与氧气剧烈反应

B.金属在常温下都能与氧气反应

C.红热的铁丝能在空气中燃烧

D.根据金属与氧气反应的难易程度，可初步判断某些金属的活动性

【任务二】金属与酸反应

【查阅资料】影响化学反应速率的因素除了物质本身的化学性质外，还有温度、反应物浓度、接触

面积等因素。

如图1,取大小相同的金属片，分别加入相同的三份稀盐酸中，并用温度传感器测定反应过程中的

温度变化，所得温度变化曲线如图2所示。

（2）图1中，无明显现象的是试管（填试管序号）。

（3）试管①里发生反应的化学方程式为o

（4）根据图2分析，金属与酸的反应属于（填“吸热”或“放热”）反应。

【任务三】金属和盐溶液的反应

（5）向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中连续缓慢加入质量为mg的锌粉，溶液中析出固体的

质量与加入的锌粉的质量关系如图3所示。

①写出ab段（不含两端点）对应溶液中含有的金属离子：。

②be段（不含两端点）析出的金属是。

③若ab段和cd段析出的固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m,和nu,试比较mi和m2的大

小关系：

【参考答案及解析】

题型七科学探究

1.【分析讨论】可行步骤②中酚麟不变色，说明氢氧化钠不存在，即氢氧化钠与稀盐酸反应而被消耗

【总结提升】（2）反应物

【拓展迁移】（1）氢离子和氢氧根离子结合生成水分子

（或H++OH=H2O）H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2比。（合理即可）

（2）3（或三）NaCINaCkNaOHNaCkHC1

【解析】【总结提升】对无明显现象的反应，可通过验证是否有新物质生成，也可通过检验反应物是

否消失来确定反应是否发生。

【拓展迁移】（1）由题图可知，反应前后，钠离子、氯离子的数目和种类不发生改变，氢离子、氢氧根

离子结合生成了水分子。（2）若氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应，则反应后溶质只有氯化钠；若稀盐

酸过量，则溶质有氯化钠和氯化氢：若氢氧化钠过量，则溶质有氯化钠和氢氧化钠。

2.【验证实验】红CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu（OH）

【探究实验】•酚甑氢氧化钙

I[.氯化钙（或硝酸钙、氯化钏、硝酸钢等，合理即可）

【拓展延伸】50mL水

【解析】【验证实验】气氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酗溶液变红。硫酸铜与火氧化钠溶液反应生

成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠。

【探究实验】1.根据实验现象“溶液仍为无色”及实验结论“稀盐酸和Ca（OH”溶液发生「化学反应”，

说明溶液不显碱性，所滴加的溶液为无色酚配溶液。结合实验一，溶液不显碱性，说明氢氧化钙完

全反应了，据此可知稀盐酸与氢氧化钙溶液发生了化学反应。

II.根据题干信息“观察到产生白色沉淀，证明CO?和NaOH溶液发生了化学反应“，可知碳酸钠与所加

试剂反应生成沉淀，碳酸根离子与钙离子结合生成碳酸钙白色沉淀，碳酸根离子与钢离子结合生成

碳酸钢白色沉淀，所滴加的盐溶液中含有钙离子或领离子，该盐可以是氯化钙、硝酸钙、氯化领或

硝酸钢。

【拓展延伸】二氧化碳溶于水也可导致试管内气压减小，在外界大气压作用下试管内液面升高，因此

需取用等量水进行对比实验。

易错分析

验证二氧化碳和氢氧化钠溶液发生化学反应的试剂选择易出现错误。通过证明有

新物质生成的方法可验证反应发生，因此可根据碳酸钠与含有钙离子、锁离子

的溶液反应生成白色沉淀确定碳酸钠的存在，证明反应发生，题干要求所滴加

溶液中的溶质为盐类物质，因此不可选择氢氧化钙、氢氧化领，细心审题可避

免出错。

3.【实验探究】CuSO4>CaCChNa2co3、Na2SO4

【交流与解释】⑴BaCC>3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2t

(2)实验步骤②中加入BaCb溶液，引入了氯离子，加入的氯离子也能与硝酸银反应生成氯化银白色沉

淀。

【继续探究】硝酸银[或Ba(NCh)]

【解析】【实验探究】白色粉末中可能含有NaCkNa2sCU、CuS04>Na2co3、CaCCh中的一种或几种。

①CuSC>4溶液显蓝色，CaCCh不溶于水，取该白色粉末加足量水溶解，样品全部溶解且得到无色溶

液A,则样品中一定不含CuSO4和CaCOjo②Na2co3能和BaCL溶液反应生成BaCO?白色沉淀和

NaCLNa2s。4能和BaCb溶液反应生成BaSCh沉淀和NaCI,在无色溶液A中加入过量BaCb溶液，充

分反应后过滤，得无色溶液B和白色沉淀C,生成的沉淀C可能是碳酸钢、也可能是硫酸馔、还可能

是碳酸电贝和硫酸钢的混合物。③碳酸钏能和盐酸反应生成氯化钢、水和二氧化碳，硫酸钏和盐酸不

反应，向白色沉淀C中加入过量稀盐酸，沉淀部分溶解且有气泡冒出，则沉淀C为碳酸钢和硫酸钢

的混合物，故白色粉末中一定含有碳酸钠和硫酸钠。

【交流与解释】(1)白色沉淀C中的碳酸钢和稀盐酸反应的化学方程式为：

BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2»(2)无色溶液B中一定含有过量的氯化银，以及碳酸钠、硫酸钠与

氯化车贝反应生成的氯化钠，在无色溶液B中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，不能证明白色粉末中

含有氯化钠。

【继续探究】硝酸钢溶液和碳酸钠反应生成碳酸铁沉淀和硝酸钠，硝酸钢溶液和硫酸钠反应生成硫酸

钢沉淀和硝酸钠，向实验⑤所得上层清液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，则说明是氯化钠和硝

酸银溶液反应生成氯化银沉淀，从而证明白色粉末中一定含有氯化钠。

4.【实验活动】02

【猜想与假设】Ag2O

【实验方案】氨水黑色固体不溶解(或无明显现象)光照

【实验拓展】4HN0?包鉴4NO2T+O2T+2H2。

【实验反思】应该保存在棕色试剂瓶中。

MnO，

5.(l)2KC10j