2025年中考化学二轮复习：题型四 实验探究题（讲练）（解析版）

题型四科学探究题

目录

考法01氢氧化钠等是否变质的探究19

2

考法02反应后物质成分探究21

2类型四其他类型的探究25

【真题研析•规律探寻】2考法01探究中和反应25

考法02其他探究29

类型一物质组成或成分的探究3

考法03定量探究32

考法01物质组成的探究3

【核心提炼•考向探究】36

考法02物质成分的探究6

知识点一科学探究题解题思路

类型二物质性质和反应规律的探究1136

考法01金属活动性顺序的探究11知识点二猜想与假设37

考法02反应规律的探究14

知识点三实验方案的设计与评价40

考法03物质性质的探究17

【题型归纳•命题预测】41

类型三反应后物质成分的探究19

对于科学探究题，近年中考中关于物质组成及成分的探究是实验探究的重点。主要通过分析一些新的

背景材料，对物质成分进行探究，包括固体混合物成分探究、溶液成分探究、气体混合物成分探究等。有

关物质变化的探究，主要结合氢氧化钠等的变质进行探究，包括实验方案设计、实验现象、实验结论等。

有关物质性质的探究，主要对物质可能有的性质进行探究，如酸碱性、热稳定性等。解答科学探究题需要

学生具备扎实的实验操作基本知识，懂得操作的一般步骤和原理，熟悉相关物质的性质、制备原理和变化

规律。解答探究题还应具备整体、全局意识，即审题时要先统观全局，逐字逐句把整个题审读一遍，再细

致地读懂每步要求，这样答题时才不会丢分。

物质组成的探究

物质组成或成分的探究

物质成分的探究

-金属活动性顺序的探究

物质性质的探究规律的探究

图-物质性质的探究

物质组成的探究

反应后物质成分的探究

物质成分的探究

实

验探究中和反应

探

究其他类型的探究

其他探究

定量探究

必r探究的基本过程

备

总体思路

知

识

实验方案的评价

规律、性质类解题思路

真题研析-规律探寻

类型一物质组成或成分的探究

考法01物质组成的探究

1.(2023•湖北武汉)分类回收塑料制品是环境保护的重要研究课题。化学兴趣小组利用过氧化氢溶液取氧

气，并用燃烧法探究塑料的组成。

I、设计氧气的发生装图

(1)图1中仪器X的名称为(填“集气瓶”或“锥形瓶”)。

(2)图2中柏丝可催化过氧化氢分解产生氧气。实验过程中，若观察到安全管内液面上升，说明装置内压强

过大，此时可以采取的安全措施是o

II、探究某塑料的组成

某塑料含有碳、氢元素，可能还含有氧和氯元素中的一种或两种。该塑料充分燃烧除生成二氧化碳和水蒸

气外，还可能生成氯化氢气体。取mg该塑料样品与足量干燥的氧气充分反应，用图3所示装置吸收生成的

气体。实验过程中，观察到装置乙溶液中产生白色沉淀。当气体被充分吸收后，测得装置甲、乙、丙的质

量在反应前后分别增加mig、m2g和ni3g。(无水氯化钙可作干燥剂，装置气密性良好，装置甲、乙、丙、

丁中试剂均足量)

无水

氢氧

、硝酸银

化钠

/溶液

溶液

乙丙

图3

(3)装置乙溶液中产生白色沉淀，说明该塑料含有氯元素。产生白色沉淀的化学方程式为

(4)该塑料样品中氢元素的质量为(用代数式表示)。

(5)关于该实验，下列说法正确的是o(填标号)

A.该塑料中碳原子与氯原子的个数比为73m3：88m2

B.若知+012+甘=01,则该塑料不含氧元素

C.若将装置乙与丙互换，也能够达到实验目的

D.若去除装置丁，则对测定氢元素的质量无影响

【答案】（1）锥形瓶

（2）移动钻丝与溶液脱离/打开止水夹

⑶AgNO3+HCl=AgClJ+HNO3

/八Hi12m2

⑷7g+万g

（5）ABD

【解析】（1）由图可知，仪器X的名称为锥形瓶，故填：锥形瓶；

（2）实验过程中，若观察到安全管内液面上升，说明装置内压强过大，此时可以采取的安全措施是将柏丝

抽离H2O2溶液，使反应停止或打开止水夹，让多余的气体从止水夹逸出，从而减小瓶内压强，故填：移动

柏丝与溶液脱离或打开止水夹；

（3）装置乙溶液中产生白色沉淀，说明该塑料含有氯元素，即塑料充分燃烧后生成氯化氢气体，氯化氢与

硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸，反应的化学方程式为AgNO3+HCl=AgClJ+HNC>3,故填：

AgNO3+HCl=AgClJ+HNO3;

（4）由图可知，甲装置的作用是吸收生成的水，乙装置的作用是吸收生成的氯化氢气体，丙装置的作用是

吸收生成的二氧化碳气体，根据题干的信息可知，生成的水、氯化氢、二氧化碳质量分别为mig、m2g,m3g,

则塑料样品中氢元素的质量为migxg3xlOO%+m2gxJ=xlOO%=Y~g+=,故填：—1-g+2g;

1836.5973973

（5）A、m3g二氧化碳中碳元素质量为m3gxKxlOO%=争g,m2g氯化氢中氯元素的质量为

m2gx袈xlOO%=饕g,根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则塑料中碳原子与氯原子的个数比

36.5/J

3m371m2

为11,73g=73m3：88m2,故选项说法正确；

1235.5

B、反应后生成的二氧化碳、水、氯化氢中碳元素、氢元素和氯元素的质量和（也可以是二氧化碳中的碳元

素质量、水中的氢元素质量和氯化氢的质量和）为普g+*g+m2g,根据质量守恒定律，反应前后元素种

类不变，若詈+1^+等=01,则说明该塑料不含氧元素，故选项说法正确；

C、装置乙与丙不能互换，原因是氯化氢、二氧化碳都能与氢氧化钠反应，有氯化氢存在的情况下，氯化氢

先与氢氧化钠反应，使硝酸银无法检验气体中是否含有氯化氢，即无法确定塑料中是否含有氯元素，故选

项说法不正确；

D、实验中甲装置将反应中生成的水、乙装置将反应中生成的氯化氢气体已经全部吸收，因此去除装置丁，

对测定氢元素的质量无影响，故选项说法正确。

故选ABD。

2.(2023•湖南株洲)某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。

【提出问题】水是由哪些元素组成的？

【设计并进行实验】

(1)实验1(燃烧法)：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察到火焰呈____色。然后在火焰上方罩一个

冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有____且烧杯外壁发热。反应的化学方程式为=

(2)实验2(电解法)：按图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中，a为,b为o

【实验结论】

(3)由上述两个实验都能得到的实验结论是0

【拓展提升】

(4)下列有关说法正确的是o

A.点燃纯净的氢气会发生爆炸B.含氧的化合物是氧化物

C.冰块与水混合得到混合物D.电解水的反应属于分解反应

(5)若电解水产生了mg氢气，则同时产生了g(用含m的代数式表示)氧气。

(6)水是一切生命体生存所必需的物质，我们必须爱护水资源，一方面要,另一方面要防治水体污染。

请提出条预防和治理水体污染的措施o

占燃

【答案】⑴淡蓝水雾出现(合理即可)2H2+O2=2H2O

(2)氢气/H2氧气/Ch

(3)水是由氢元素和氧元素组成

(4)D

(5)8m

(6)节约用水工业废水处理达标后排放，合理使用化肥和农药，生活污水集中处理达标后排放等

【解析】(1)氢气燃烧，发出淡蓝色火焰；

在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有水雾出现，说明氢气燃烧生成水；

点燃

氢气燃烧生成水，该反应的化学方程式为：2H2+O2-2H2O;

(2)在电解水实验中，“正氧负氢”，试管a与负极相连，产生的是氢气，试管b与正极相连，产生的是氧

气；

(3)氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成,

氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得出结论，水是由氢元素和

氧元素组成；

(4)A、氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，点燃纯净的氢气不会发生爆炸,

不符合题意；

B、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，故含氧的化合物不一定是氧化物，如氯酸

钾中含氧元素，但是氯酸钾由K、C1、0三种元素组成，不属于氧化物，不符合题意；

C、冰是固态的水，冰块与水混合得到的混合物由水一种物质组成，属于纯净物，不符合题意；

D、电解水生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应。

故选D；

通电木木

(5)水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，即2H2。・2应个+02个，则生成氢气和氧气的质量比为：

4:32=1:8,故若电解水产生了mg氢气，则同时产生了8mg氧气；

(6)爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染；

预防和治理水体污染的措施有：工业废水处理达标后排放，合理使用化肥和农药，生活污水集中处理达标

后排放等。

考法02物质成分的探究

3.(2023•湖北襄阳)化学使世界变得绚丽多彩，绿色生活理念深入人心。小明同学在帮助老师处理实验室

固体废弃物时，对其中一包固体废弃物很感兴趣，这包固体废弃物可能由木炭粉、铁粉、氧化铜、碳酸钾、

硝酸钢、碳酸氢钠、氯化钠中的一种或几种组成。为确定其成分，小明在老师的指导下开展了以下科学探

究活动。

【查阅资料】NaHCCh的水溶液显碱性；NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

【实验探究】

步骤I：取少量固体样品于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤液A和滤渣甲。

步骤H：向滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，充分反应后过滤，得到滤液B。

步骤III：取干燥后的滤渣甲用磁铁完全吸引得到固体乙，称量剩余滤渣，其质量为10g,然后向剩余滤渣中

加入一定量稀硫酸，无气体产生，滤渣完全溶解，得到溶液C。

步骤IV：将固体乙加入到溶液C中，充分反应后过滤，将滤渣在低温下干燥，得到干燥固体丙。

【实验分析】

(1)若向滤液A中滴加少量无色酚酸试液，观察到的现象是—o

(2)步骤II中产生的白色沉淀是—(填化学式)。

(3)若向滤液B中加入足量稀硫酸，产生白色沉淀，则滤液B中一定含有的溶质是(填化学式)。

(4)由以上实验可知，原固体废弃物中一定含有的物质是—(填化学式)。

【拓展延伸】

(5)若固体乙和固体丙的质量相等且都为ag,则a的取值范围为。

【答案】(1)溶液变为红色

⑵BaCCh

(3)NaNO3>Ba(NC>3)2和NaOH

(4)Fe、CuO、Ba(NO3)2和NaHCCh

(5)a>8

【解析】(i)步骤n：向滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，结合资料可知，碳酸氢钠与

氢氧化钠反应生成碳酸钠，而碳酸钠会与硝酸钢反应生成碳酸银白色沉淀，故可以确定滤液A中含有硝酸

领和碳酸氢钠，而碳酸氢钠溶液显碱性，故加入无色酚酰试液时，能观察到溶液变为红色；故答案为：溶

液变为红色；

(2)由上述分析可知白色沉淀为碳酸领，其化学式为BaCCh；

(3)向滤液B中加入足量稀硫酸，产生白色沉淀，在上述物质中，只有硝酸钢中的领离子能与硫酸根离子

生成硫酸/白色沉淀，因此滤液B中含有硝酸钢，也说明硝酸钢的量多于碳酸氢钠的量，因步骤H中碳酸

钠会与硝酸钢反应生成碳酸钢白色沉淀和硝酸钠，且氢氧化钠溶液过量，故滤液B中一定含有的溶质是硝

酸钠、硝酸钢和氢氧化钠，其化学式为NaNCh、Ba(NCh)2和NaOH；

(4)由上述分析可知，固体废弃物中一定含有硝酸钢和碳酸氢钠，步骤III中取干燥后的滤渣甲用磁铁完全

吸引得到固体乙，则固体乙必为铁粉，然后向剩余滤渣中加入一定量稀硫酸，无气体产生，滤渣完全溶解,

得到溶液C,则说明固体废弃物中不含木炭粉和碳酸钾，一定含有氧化铜，原因是木炭粉不与稀硫酸反应,

且如果存在碳酸钾，其会与硝酸钢反应生成碳酸钢白色沉淀，而碳酸领能与稀硫酸反应生成硫酸钢白色沉

淀、二氧化碳和水，因此会有气体产生，而氧化铜则能够与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，因此步骤III滤渣

中只有氧化铜。综上所述，原固体废弃物中一定含有的物质是铁粉、氧化铜、硝酸钢和碳酸氢钠，其化学

式为Fe、CuO、Ba(N()3)2和NaHCCh;

(5)由分析可知，固体乙为铁粉，溶液C可能为硫酸铜溶液，步骤IV将固体乙加入到溶液C中，铁粉会与

硫酸铜发生反应生成硫酸亚铁和铜单质，充分反应后过滤，将滤渣在低温下干燥，得到干燥固体丙，因此

固体丙可能为铜单质。已知步骤ni中滤渣即氧化铜的质量为iog,氧化铜和稀硫酸反应：

CUO+H2SO4=CUSO4+H2O,铁和硫酸铜反应：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,假设硫酸铜完全反应，且生成的固

体丙全部为铜单质，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，氧化铜中的铜元素完全

转化到了铜单质中，则生成铜单质的质量为：10gx#；7xl00%=8g,设生成8g铜需要消耗铁粉的质量

64+16

为x

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

5664

x8g

56x

x=7g,即每7g铁粉完全反应生成8g铜单质，但是根据题意可知，固体乙即铁粉的质量等于固体

04og

丙的质量，所以哈8,且溶液C中会有剩余的稀硫酸。假设稀硫酸没有剩余，则剩余的铁粉会残留在固体丙

中，而本身反应生成的铜单质的质量大于参加反应的铁粉的质量，因此就会有固体丙的质量始终大于固体

乙的质量，而a<8时，硫酸铜部分反应，铁粉完全反应，反应生成的铜单质的质量大于参加反应的铁粉的

质量，也会有固体丙的质量始终大于固体乙的质量，故都不符合题意，因此溶液C中必有剩余的稀硫酸且

a>8o当a=8时，剩余的1g铁粉会与稀硫酸反应；当a>8时，剩余的铁粉需要一部分与稀硫酸反应，另一

部分则残留在固体丙中，如此，便可以满足固体乙和固体丙的质量相等。故答案为：aN8。

4.(2023•四川雅安)化学兴趣小组课外实验时，取出镁条，发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”他们把

该镁条放入试管中，倒入一定浓度的盐酸，观察到有气泡产生，试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了

兴趣。

【提出问题】产生的气体是什么？

【查阅资料】(1)灰黑色“外衣”中含有MgCOs

(2)无水C11SO4遇水由白色变为蓝色

【猜想假设】猜想一：乩、CO2

猜想二：凡、CO,和水蒸气

猜想三：凡、CO,、水蒸气和HC1气体

⑴猜想三中有HC1气体的理由是。

【设计实验】为检测产生的气体成分，同学们设计如图所示装置进行实验(部分固定装置略去)

(2)B装置中出现白色沉淀，证明产生的气体中含有,写出有关的化学方程式。

(3)C装置的作用是o

(4)甲同学观察到E装置中无水CuSO,由白色变为蓝色，于是得出结论：产生的气体中一定含有乙同学

对此提出质疑，理由是o

(5)若颠倒B装置和C装置的安装顺序，(填“能”或“不能”)达到实验目的，原因是=

【反思与评价】

(6)从安全角度考虑，你认为实验时应注意o

【答案】(1)盐酸易挥发

(2)HC1/氯化氢HCl+AgNO3=HNO3+AgCl

(3)检验并除尽C02

(4)气体通过C装置会带出水蒸气，也会使无水硫酸铜由白色变为蓝色，干扰对氢气的检验

(5)不能混合气体中的HC1、C02均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HC1

(6)实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆炸

【解析】(1)根据盐酸具有挥发性，因此猜想三中有HC1气体；

(2)根据盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸，B装置AgNCh可用于检验混合气体中的HC1,出现白

色沉淀，说明混合气体中含有氯化氢，硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀，其化学方程式表示为：

HCl+AgNO3=HNO3+AgCl；

(3)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故可用C装置澄清石灰水检验并除尽C02；

(4)气体通入C装置，会带出部分水蒸气到D、E装置，可观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色，

并不能判断是D装置中发生氢气还原氧化铜的的反应；故甲同学观察到E装置中无水CuSO4由白色变为

蓝色，于是得出结论：产生的气体中一定含有H2。乙同学对此提出质疑，理由是：气体通过C装置会带

出水蒸气，也会使无水硫酸铜由白色变为蓝色，干扰对氢气的检验；

(5)B、C装置颠倒，混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有

HC1；

(6)该气体中含有可燃性气体氢气，故实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防

止发生爆炸。

5.(2023•山东潍坊)镁被誉为“国防金属”，在航空母舰、舰载机，导弹等武器中应用广泛。某化学学习小

组观察镁与硫酸铜溶液反应时，产生大量无色气体，同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组

对生成物展开以下探究：

【实验一】探究无色气体的成分

【查阅资料】部分盐溶于水后，能与水分子作用解离出H+或OH,使溶液显酸性或碱性。

【作出猜想】根据文献资料和元素守恒，对气体成分作出如下猜想：猜想1;S。？；猜想2：。2；猜想3：o

【实验探究】小组成员按如图装置进行实验：

实验步骤实验现象实验结论

①扇闻导管口气体的气味无明显气味猜想1不成立

②_____带火星的木条不复燃猜想2不成立

③用燃着的木条靠近肥皂泡肥皂泡破裂，燃烧，发出爆鸣声猜想3成立

【深化探究】分别测量上述硫酸铜溶液和相同溶质质量分数的硫酸钠溶液的pH,发现硫酸铜溶液的pH=4,

硫酸钠溶液的PH=7。

【结论】硫酸铜溶液显酸性，是由(填微粒符号)与水分子相互作用的结果；金属镁能与溶液中的H+

反应生成H?。

【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分

【查阅资料】碱式碳酸铜［C%（OH）2c。3】为绿色固体，不溶于水但能溶于酸。

【作出猜想】猜想1：CU（OH）2；猜想2：CU2（OH）2CO3；猜想3：Cu（OH）2和Cu?（OH）2co3。

【实验探究】向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸，不溶物溶解，无气泡产生。则猜想—（填数字）错误。

小明同学结合初中所学知识，认为猜想1也不合理，理由是0

【查阅资料】某种碱式硫酸铜［Cu2（OH）2SO/为蓝绿色固体，不溶于水能溶于酸。

【设计实验】请你帮助小明设计方案，验证蓝绿色不溶物中含有CU2（OH）ZSO"。简述实验操作及现象（可供

选择的试剂：稀盐酸，稀硫酸，BaC"溶液）：o

【实验三】探究棕褐色不溶物的成分

【查阅资料】

①棕褐色不溶物成分较为复杂，为Cu、CuO和Cu?0中的不确定组成；

②应。不溶于水，能与稀硫酸发生反应：CU2O+H2SO4=CU+CUSO4+H2OO

【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中，滴加稀硫酸至过量，溶液变蓝，试管底部有亮红色固体。

【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多，以下为其中两位同学的讨论：甲同学认为一定有窈2。，乙

同学反对该观点，认为没有C%。，而是（填化学式），也能产生上述实验现象，理由是（结合

化学方程式和必要的文字说明）。

镁带------n

硫酸铜______I

溶液,U肥皂泡

【答案】H?将带火星的木条放在导管口Cu2+2、3氢氧化铜能与酸性物质反应先

将蓝绿色不溶物溶于足量稀盐酸中，再向其中滴加少量BaC4溶液，产生白色沉淀，证明蓝绿色不溶物中含

有C%（OH）2SO4CU、CUOCUO+H2SO4=CUSO4+H2O,溶液变蓝，铜不与稀硫酸反应，试管底部

有亮红色固体

【解析】实验一：

｛作出猜想｝部分盐溶于水后，能与水分子作用解离出H+,铜离子会有少量水解，生成氢氧化铜及氢离子，

这样溶液就呈现出酸性，所以硫酸铜溶液显酸性，金属镁能与溶液中的H+反应生成氢气，则猜想3为H2,

故填H2。

｛实验探究｝猜想2不成立，即生成的气体不是氧气，氧气具有助燃性，能够使带火星的木条复燃，则实验

步骤为将带火星的木条放在导管口，实验现象是带火星的木条不复燃，故填将带火星的木条放在导管口。

｛结论｝由题文可知，部分盐溶于水后，能与水分子作用解离出H+,溶液呈酸性，铜离子会有少量水解，生

成氢氧化铜及氢离子，这样溶液就呈现出酸性，故硫酸铜溶液显酸性，故填CU2+。

实验二：

｛实验探究｝碱式碳酸铜为绿色固体，能与酸反应生成二氧化碳气体，向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸，不

溶物溶解，无气泡产生，即该绿色固体中不含碱式碳酸铜，则猜想2、3错误，故填2、3；

由上述可知，硫酸铜溶液呈酸性，氢氧化铜能够与酸反应，所以小明认为猜想1也不合理，理由是氢氧化

铜能与酸性物质反应，故填氢氧化铜能与酸性物质反应。

｛设计实验｝验证蓝绿色不溶物中含有CU2（OH）2s04的方法是先将蓝绿色不溶物溶于足量稀盐酸中，再向其中

滴加少量BaCb溶液，产生白色沉淀，证明蓝绿色不溶物中含有Cu2（0H）2so4,故填先将蓝绿色不溶物溶于

足量稀盐酸中，再向其中滴加少量BaCb溶液，产生白色沉淀，证明蓝绿色不溶物中含有Cu2（OH）2so4。

实验三

｛交流讨论｝根据资料可知，CU20不溶于水，能与稀硫酸发生反应，反应的化学方程式为

CU2O+H2SO4=CU+CUSO4+H2O,则取少量棕褐色不溶物于试管中，滴加稀硫酸至过量，溶液变蓝，试管

底部有亮红色固体，说明不溶物成分可能为C%。，也可能是Cu和CuO的混合物，故填Cu、CuO；

也能产生上述实验现象，理由是CuO+H2sO4=CUSCU+H2O,溶液变蓝，铜不与稀硫酸反应，试管底部有亮

红色固体，故填CuO+H2sO4=CUSCU+H2O,溶液变蓝，铜不与稀硫酸反应，试管底部有亮红色固体。

类型二物质性质和反应规律的探究

考法01金属活动性顺序的探究

1.（2023•青海）基于实验事实进行证据推理及形成结论是科学探究的重要途径。化学兴趣小组为探究Fe、

Cu、R三种金属的活动性顺序，进行了下列探究活动。

【查阅教材】Fe的金属活动性比Cu强

【讨论】Fe、Cu、R三种金属的活动性顺序存在以下三种可能：

①Fe>Cu>R

②Fe>R>Cu

③

【实验过程】

实验操作实验现象实验结论

硫酸亚硫酸铜

铁溶液溶液

11

a试管中________

②正确

b试管中________

R-金属R-0

ab

【拓展研究】若用实验证明锌的金属活动性比铜强，可用锌片和某种盐溶液反应的方法。写出反应的化学

方程式（只写一种）。

【答案】R>Fe>Cu无现象（答案合理即可）金属R表面有红色物质出现（答案合理即可）

Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4（答案合理即可）

【解析】金属活动性顺序：Fe>Cu,根据猜想①Fe>Cu>R和猜想②Fe>R>Cu,可知猜想③R>Fe>Cu；故填:

R>Fe>Cuo

实验过程

实验结论为②正确，即Fe>R>Cu,金属R不能与硫酸亚铁反应，所以a试管中无现象；金属R与硫酸铜反

应置换出铜，所以b试管中金属R表面有红色物质出现；故填：无现象（答案合理即可）；金属R表面有

红色物质出现（答案合理即可）。

拓展研究

用实验证明锌的金属活动性比铜强，可用锌片和铜盐溶液反应的方法，可用硫酸铜等，反应的化学方程式

是：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4；故填：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4（答案合理即可）。

2.（2023•宁夏）学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。

【设计与实验】同学们设计并进行图3所示实验（实验中所用金属均已用砂纸打磨）。

20%稀硫酸20%稀硫酸20%稀硫酸

V

TOOT7107

^

^ffflj铜片

HH硝酸银

HH：-溶液

BygnlJn

实验I实验II

【解释与结论】

（1）实验I中只有一支试管内有气泡产生，反应的化学方程式为

（2）实验II中实验现象是。

（3）上述实验涉及的基本反应类型是。

由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。

【反思与交流】

(4)请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺序(写出所用试剂即可)。

(5)某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，请你推测：金属M—(填“能”或“不

能”)与硫酸铜溶液发生化学反应。

【拓展与延伸】

(6)同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验，探究锌与稀硫酸反应快慢的影

响因素，实验记录表：

硫酸的溶质质量分数锌的形状氢气的体积(mL)

实验编号

(均取20mL)(均取1g)(均收集3分钟)

①20%锌粒31.7

②20%锌片50.9

③30%锌粒61.7

④30%锌片79.9

实验①②对比说明；要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响，应选择的实

验编号是=由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。

【答案】⑴Zn+H2sO4=ZnSC)4+H2T

(2)铜片表面有银白色固体生成，溶液由无色变成蓝色

(3)置换反应

(4)锌、硫酸铜溶液、银

(5)能

(6)在其他条件相同时，锌与稀硫酸接触面积越大，反应速率越快①③或②④

【解析】(1)铜、锌、银三种金属中，只有锌的金属活动性排在氢的前面，即只有锌能与稀硫酸反应，实

验I中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为Zn+HzSO,MZnSO4+H?T；

(2)实验H中铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，故观察到的实验现象是铜片表面有银白色固体生成,

溶液由无色变成蓝色；

(3)实验I中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，实验H中铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，这两

个化学反应都是由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，都属于置换反应,

故上述实验涉及的基本反应类型是置换反应；

(4)验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，可以用硫酸铜溶液，锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌，

说明锌的金属活动性锌大于铜的金属活动性，银与硫酸铜溶液不反应，说明铜的金属活动性大于银的金属

活动性，则三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银，故验证这三种金属的活动性顺序可用锌、硫酸

铜溶液、银；

（5）某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，说明金属M的活动性大于氢，而

铜的金属活动性小于氢，则金属M的活动性大于铜，故金属M能与硫酸铜溶液发生化学反应；

（6）根据实验记录表可知，实验①②对比说明在其他条件相同时，锌与稀硫酸接触面积越大，反应速率越

快，比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，其他因素应该相同，根据控制变量法，应选择的实验编

号是①③或②④，由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。

考法02反应规律的探究

3.（2023•甘肃金昌）某校化学兴趣小组的同学利用稀盐酸、碳酸钠、Ba（OH）2溶液三种物质探究“复分解

反应发生的条件”，做了以下实验。

稀盐酸稀盐酸Ba（OH）2溶液

VVI

才Ba（OH%溶液I^Na2c03粉末昌Na2cO3溶液

①②③

（1）大家一致认为在试管①中还需要加入溶液才能证明发生了复分解反应。

（2）试管②中观察到的现象是,试管③中反应的化学方程式为o

（3）通过三组实验，同学们得出复分解反应发生的条件是o

（4）兴趣小组的同学将试管③反应后的物质过滤，对滤液中溶质的成分进一步探究。

【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？

【猜想假设】

猜想一：NaOH

猜想二：Ba（OH）2、NaOH

猜想三：O

【设计实验】验证你的猜想正确

实验操作现象结论

步骤一：取试管③中滤液少量于试管中，加入足量CaCL溶液有_____产生

猜想三正确

步骤二：静置一段时间，向上层清液中滴加适量____溶液有蓝色沉淀产生

【反思拓展】通过探究实验，同学们发现Ba（OH）2和NaOH化学性质相似，你认为Ba（OH）2的保存方

法是o

【答案】酚醐（或紫色石蕊）固体溶解，有气泡产生Ba{OH\+Na2CO.=BaCO,+2NaOH

要有沉淀或有气体或有水生成NaOH、Na2cO3白色沉淀CuSO4(或CuCL、Cu(NCh)2等)

密封干燥保存

【解析】(1)试管①中的中和反应没有明显现象，所以需要滴入指示剂证明发生了反应，可以选择无色酚

酷或者是紫色石蕊试液。

(2)试管②中是稀盐酸和碳酸钠发生反应生成二氧化碳、氯化钠和水，实验现象为：固体溶解，有气泡产

生，试管③中是氢氧化钢和碳酸钠反应生成碳酸钢沉淀和氢氧化钠，化学方程式为：

Ba(OH\+N%CC>3=BaCO3J+2NaOH。

(3)通过三组实验，同学们得出复分解反应发生的条件是要有沉淀或有气体或有水生成。

［猜想假设］

试管③中可能完全反应只有氢氧化钠，也可能氢氧化钢过量，是氢氧化钢和氢氧化钠，也有可能是碳酸钠

过量是氢氧化钠和碳酸钠。

故猜想三为NaOH、Na2cO3

［设计实验］

若猜想三正确，则滤液中溶质成分为氢氧化钠和碳酸钠，则氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，所以实

验现象为：有白色沉淀产生；

有蓝色沉淀产生，说明生成了氢氧化铜沉淀，则加入的是含有铜离子的盐，故可以滴加CuSCU或CuCh、

Cu(NC)3)2等。

［反思拓展］

NaOH有吸水性，且在空气中容易变质，因为和NaOH化学性质相似，所以氢氧化钢需要密封干燥保存。

4.(2023•江西)兴趣小组对“化学反应前后物质的质量关系”进行探究，实验方案如下：

方案B铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定

【分析交流】

(1)方案A中红磷燃烧的现象为,方案B中铁与硫酸铜反应的化学方程式为。两个方案反应前

后天平均保持平衡，说明上述两个化学反应前后物质的总质量不变。

【发现问题】方案A中因有氧气参加反应，故采用密闭装置。但方案B中铁与硫酸铜反应，反应物和生成

物都没有气体，为什么也要用密闭装置呢？

(2)于是在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH,其数据如下图。分

析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐(填“增强”或“减弱”)，那么导致这一现象出现的原因又

是什么？

PH

4.0-

0200040006000800010000

时间/s

【提出猜想】

猜想甲：硫酸铜溶液和铁作用所致；

猜想乙：硫酸铜溶液和空气作用所致；

猜想丙：硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。

【进行实验】

(3)为验证上述猜想，现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸储水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH

传感器等，实验过程如下表，请完成表格中①、②两处填空。

实验序号实验1实验2实验3

橡胶塞=植橡胶塞一^

物

实验内容4%的硫酸铜溶液/油

4%的硫酸铜溶液口

①mL、

(部分仪器略去)4%的硫酸铜溶液D处行•铁钉

5mL-铁钉15mL

实验现象pH先减小后略增大pH略增大pH不变

实验结论猜想_____成立

【反思拓展】

(4)通过以上探究活动，请分析方案B中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是。

(5)蜡烛燃烧后固体质量减小，请设计实验验证该反应是否遵守质量守恒定律。写出你的简明方案：

【答案】⑴剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

⑵增强

(3)5丙

(4)防止溶液酸性增大与铁钉反应产生氢气使装置质量减小，无法验证质量守恒定律

(5)取一套装置气密性良好的集气瓶和带有燃烧匙的橡皮塞，将蜡烛固定在燃烧匙上，将蜡烛、橡皮塞、燃

烧匙和集气瓶放在天平上称量后，放置在桌面上，点燃蜡烛迅速将蜡烛伸入集气瓶并塞紧橡皮塞，待蜡烛

熄灭后将装置整体放在天平上称量，若质量不变，则遵循适量守恒定律

【解析】（1）红磷燃烧会产生大量白烟，放出热量，故填：剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量；

铁和硫酸铜会生成硫酸亚铁和铜，故填：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；

（2）图中pH值下降，说明溶液的酸性增强，故填：增强；

（3）实验1可以中硫酸铜溶液和铁、空气接触；实验2中硫酸铜和铁接触，需要控制其他变量相同，加入

5mL硫酸铜溶液；实验3硫酸铜接触到空气；

实验1、2对比说明pH减小与空气有关，实验1、3对比说明pH减小与铁有关，则pH减小使硫酸铜与铁

和空气共同作用所致，故填：5；丙；

（4）装置B中硫酸铜与铁和氧气接触，可能会导致溶液酸性增强与铁反应产生氢气，如果在敞口容器中，

氢气会逸出，导致装置质量减小，无法验证质量守恒定律，故填：防止溶液酸性增大与铁钉反应产生氢气

使装置质量减小，无法验证质量守恒定律；

（5）蜡烛燃烧会产生二氧化碳和水，需要在密闭容器中验证，可以将蜡烛在密闭的集气瓶中燃烧测定反应

前后的质量不变来验证质量守恒定律，故填：取一套装置气密性良好的集气瓶和带有燃烧匙的橡皮塞，将

蜡烛固定在燃烧匙上，将蜡烛、橡皮塞、燃烧匙和集气瓶放在天平上称量后，放置在桌面上，点燃蜡烛迅

速将蜡烛伸入集气瓶并塞紧橡皮塞，待蜡烛熄灭后将装置整体放在天平上称量，若质量不变，则遵循适量

守恒定律。

考法03物质性质的探究

5.（2023•辽宁营口）学习完NaOH的性质后，某兴趣小组对KOH的性质展开了如下探究:

【查阅资料】①KOH为白色固体，水溶液为无色；②下表是部分物质的溶解性表（室温）

说明：“溶”表示该物质可溶于水，“不”表示该物质不溶于水。

nHSO：

nN

Cu2+EJ

【设计实验】如图所示，同学们用KOH溶液进行了下列实验:

CuSO4溶液稀硫酸

（DA实验测得KOH溶液的pH7（填或“<”）；

（2）B试管中的现象是o

（3）C试管中无明显现象，为了证明二者发生反应，同学们又设计如下实验:

滴加酚酸溶液加入x

步骤I步骤n

KOH溶液苦耳皂

①步骤II中若观察到,可证明C中发生了化学反应；

②试写出步骤II中发生反应的化学方程式o

③同学们猜测反应后的溶液中可能含有X,可选择加以证明。

【得出结论】

(4)K0H与NaOH化学性质相似，原因是。

【答案】(1)>

(2)有蓝色絮状沉淀生成

(3)溶液由红色变成无色2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O锌/碳酸钠/紫色石蕊溶液

(4)水溶液中都解离出氢氧根离子

【解析】(1)氢氧化钾属于碱，溶液显碱性，A实验测得KOH溶液的pH>7；

(2)氢氧化钾溶液与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钾，氢氧化铜是蓝色絮状沉淀，B试管中的

现象是有蓝色絮状沉淀生成。

(3)①氢氧化钾溶液显碱性，能使无色酚酥溶液变红，向氢氧化钾溶液中滴加酚麟溶液，溶液变红，再滴

加稀硫酸，若观察到红色溶液变成无色，可证明C中发生了化学反应，因为溶液由红色变成无色，说明氢

氧化钾消失了，一种物质物质被反应完全，就有新的物质生成，有新物质生成的变化属于化学变化；

②氢氧化钾与稀硫酸反应生成硫酸钾和水，该反应化学方程式：2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2Oo

③同学们猜测反应后的溶液中可能含有X,即证明反应后有酸剩余，依据酸的通性，可以选择活泼的金属

(如锌)、碳酸盐、紫色石蕊溶液。

(4)KOH与NaOH都属于碱，在水溶液中都解离出氢氧根离子，KOH与NaOH化学性质相似，原因是都

解离出氢氧根离子。

6.(2023•辽宁)在学习了酸、碱的性质后，为加深对酸和碱主要性质的认识，化学兴趣小组同学进行了如

下实验活动。

NaOH溶液稀硫酸10mL水+酚酷2mL稀盐酸+酚酰

CuSO4=0.1gCa(OH)2

甲乙

实验活动一实验活动二

(1)实验活动一：

在试管中加入约2mL硫酸铜溶液，然后滴入几滴氢氧化钠溶液，观察到有蓝色沉淀产生，溶液仍为蓝色。

写出产生蓝色沉淀的化学方程式。继续向试管中加入稀硫酸，振荡，观察到蓝色沉淀消失。

【实验分析】

同学们对此时试管中溶液成分分析后认为：溶液中溶质一定有一，可能有一o

【实验验证】继续向试管中加入少量氢氧化钠溶液，振荡，观察到—，证明了可能存在的物质是存在的。

(2)实验活动二：

同学们通过对比实验，验证了氢氧化钙的性质。

实验操作实验现象实验结论

向两支试管中各加入0.1g氢氧化钙—氢氧化钙溶液显碱性

粉末，分别加入10mL水和____mL

试管甲中固体未完全溶解，试管乙

稀盐酸，振荡；再各滴入1~2滴酚献氢氧化钙的性质为一

溶液。中固体完全溶解，溶液为无色

通过以上实验，兴趣小组同学们对酸、碱的性质有了进一步的认识。

【答案】⑴2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2J+Na2sO,Na2SO4,CuSO4凡SQ/硫酸无蓝色沉淀

产生(合理即可)

(2)10试管甲中溶液由无色变为红色微溶于水，能与盐酸反应

【解析】(1)产生蓝色沉淀的反应为硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，该反应的化学方程式

为：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2J+Na2SO4；

实验分析：硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，观察到有蓝色沉淀产生，溶液仍为蓝色，说明

硫酸铜还未完全反应，滴加稀硫酸，氢氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，故此时溶液中溶质一定有：硫

酸铜、硫酸钠，可能含有硫酸；

实验验证：继续向试管中加入少量氢氧化钠溶液，如果溶液中存在硫酸，氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸

钠和水，待硫酸完全反应后，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，故观察到无蓝色沉淀产生，

说明可能存在的物质是存在的；

(2)要验证氢氧化钙的性质，根据控制变量法，加入水和稀盐酸的体积应相同，则向两支试管中各加入0.1g

氢氧化钙粉末，分别加入10mL水和10mL稀盐酸，振荡；再各滴入1~2滴酚酸溶液；

结论为氢氧化钙溶液显碱性，无色酚醐试液遇碱性溶液变红，故现象为：试管甲中溶液由无色变为红色；

向10mL水中加入0.1g氢氧化钙，固体不能全部溶解，说明室温下，100g水中最多能溶解氢氧化钙的质量

小于1g,说明室温下，氢氧化钙的溶解度小于1g,说明氢氧化钙微溶于水，无色酚酸试液在碱性溶液中变

红，在中性和酸性溶液中均不变色，氢氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酷试液变红，而试管乙中固体完全

溶解，溶液为无色，说明氢氧化钙能与盐酸反应。

类型三反应后物质成分的探究

考法01氢氧化钠等是否变质的探究

1.（2023•辽宁阜新）某校化学兴趣小组同学想检验实验室内一瓶久置的NaOH固体是否变质。

【查阅资料】氯化钢溶液呈中性

【提出问题】NaOH固体是否变质？

【猜想假设】

猜想一：没有变质，成分全部为NaOH。

猜想二：发生变质，成分为（写化学式）。猜想的依据是。

【实验活动1】甲组同学设计并进行了如下实验。

实验操作实验现象实验结论

取少量NaOH样品于试管中加水配成溶液，再向其中加入过量稀盐酸，观察。—猜想二正确

该实验中一定发生的反应，其化学方程式为。

【实验活动2】乙组同学为了证明该NaOH样品变质程度，设计了如下实验方案并进行实验。

取少量固体样品于烧杯中加水充分溶解后，向其中滴加过量氯化钢溶液至沉淀完全，过滤，取少许滤液于

试管中，滴加几滴无色酚麟溶液，观察到无色酚醐溶液,证明NaOH样品发生了部分变质。

【实验活动3】丙组同学设计了新的实验方案并利用乙组剩余