中考化學(xué)命題研究 第二編 重點(diǎn)題型突破篇 專題三 實(shí)驗(yàn)探究題（精講）試題

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專題三　實(shí)驗(yàn)探究題 ,中考專題精講) 一、探究組成(或成分)類 這類題要求對(duì)未知物質(zhì)的成分或已知物質(zhì)變質(zhì)后的成分或變質(zhì)后殘留固體的組成做出假設(shè)并進(jìn)行探究，用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明自己的結(jié)論是正確的，重點(diǎn)在于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)、分析能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)能力，力圖通過主動(dòng)探究過程來(lái)培養(yǎng)創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和解決問題的能力。如有關(guān)物質(zhì)變質(zhì)的探究(包括干燥劑、氫氧化鈉、氫氧化鈣、保鮮劑等)，木炭還原氧化銅(氧化鐵)時(shí)固體或氣體產(chǎn)物的探究，實(shí)驗(yàn)后廢液成分及處理方法的探究，標(biāo)簽破損(或沒有標(biāo)簽)的物質(zhì)成分的探究，某些物質(zhì)反應(yīng)后濾渣或?yàn)V液成分的探究，一些混合氣體成分的探究等等。 二、探究條件(或原因)類 這類題往往要求我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)生某種現(xiàn)象的原因、條件或者是影響因素，題目往往設(shè)置一定的情景，要求大家身臨其境，根據(jù)題意進(jìn)行作答。如金屬生銹條件的探究，燃燒條件的探究，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的探究，影響物質(zhì)溶解度因素的探究，有關(guān)催化劑的探究，酸、堿溶液能使紫色石蕊溶液變色原因的探究，硫酸銅、氯化鐵溶液有顏色的原因的探究等等。 ,中考題型分類示例) 　有關(guān)生成物成分的探究 【例1】(2016徐州中考)化學(xué)興趣小組探究金屬的性質(zhì)時(shí)，將一段去除氧化膜的鎂條，放入一定量的稀鹽酸中，有氣泡產(chǎn)生，充分反應(yīng)后靜置，發(fā)現(xiàn)試管中有灰白色沉淀。 【提出問題】灰白色沉淀是什么物質(zhì)？ 【猜想假設(shè)】小華認(rèn)為灰白色沉淀為碳酸鎂(MgCO3)，其他同學(xué)認(rèn)為不需要實(shí)驗(yàn)就能否定小華的猜想，理由是________________________小宇認(rèn)為由于反應(yīng)后氯化鎂的生成量偏多，灰白色沉淀為不能再溶解的氯化鎂固體。小彤認(rèn)為灰白色沉淀為脫落的鎂粉細(xì)顆粒。 【實(shí)驗(yàn)探究1】 實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 結(jié)論 ①取試管中的上層清液，加入適量的氯化鎂固體 氯化鎂固體________________________________________________________________________ ________(選填“溶解”或“不溶解”) 小宇猜想錯(cuò)誤 ②取適量白色沉淀加入足量稀鹽酸中 ________(選填“有”或“沒有”)氣泡冒出 小彤猜想錯(cuò)誤 基于以上探究與分析，原有猜想均遭到了否定。 【查閱資料】HCl＋AgNO3===HNO3＋AgCl↓，AgCl是一種白色沉淀。 【實(shí)驗(yàn)探究2】他們又另外取灰白色沉淀放入試管中加熱，將蘸有硝酸銀溶液的玻璃棒伸入試管內(nèi)，玻璃棒上的溶液出現(xiàn)白色渾濁，證明產(chǎn)生了________氣體。再將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙懸于試管口，試紙變________。同學(xué)們請(qǐng)教老師后得知，足量的鎂與稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，溶液會(huì)經(jīng)歷從酸性到堿性且堿性逐步增強(qiáng)的過程，從而生成了堿式氯化鎂沉淀。據(jù)文獻(xiàn)介紹，堿式氯化鎂存在多種組成結(jié)構(gòu)，化學(xué)通式可表示為Mgx(OH)yClzmH2O(共中2x－y－z＝0，0≤m≤6)。 【解析】　【猜想假設(shè)】小華認(rèn)為灰白色沉淀為碳酸鎂(MgCO3)，其他同學(xué)認(rèn)為不需要實(shí)驗(yàn)就能否定小華的猜想，理由是：反應(yīng)物中沒有碳元素，不會(huì)生成碳酸鎂；【實(shí)驗(yàn)探究1】飽和溶液中不能溶解某種溶質(zhì)，鎂會(huì)與鹽酸反應(yīng)成氯化鎂和氫氣。 實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 結(jié)論 ①取試管中的上層清液，加入適量的氯化鎂固體 氯化鎂固體溶解 小宇猜想錯(cuò)誤 ②取適量白色沉淀加入足量稀鹽酸中 沒有氣泡冒出 小彤猜想錯(cuò)誤 　　【實(shí)驗(yàn)探究2】氯離子和銀離子會(huì)生成氯化銀沉淀，氯化氫是酸性氣體，能使藍(lán)色石蕊試紙變紅色，所以將蘸有硝酸銀溶液的玻璃棒伸入試管內(nèi)，玻璃棒上的溶液出現(xiàn)白色渾濁，證明產(chǎn)生了氯化氫氣體，再將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙懸于試管口，試紙變紅色。 【答案】　【猜想與假設(shè)】反應(yīng)物中沒有碳元素，不會(huì)生成碳酸鎂；【實(shí)驗(yàn)探究1】溶解；沒有；【實(shí)驗(yàn)探究2】氯化氫；紅色 　有關(guān)物質(zhì)組成及成分的探究 【例2】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上發(fā)現(xiàn)一瓶標(biāo)簽受損的溶液，如圖所示： 【提出問題】這瓶溶液的成分是什么？ 老師說(shuō)：①這瓶溶液可能是NaCl溶液、NaNO3溶液、KCl溶液、Na2CO3溶液中的一種； ②這瓶溶液中只含一種溶質(zhì)。 【討論】同學(xué)們一致認(rèn)為不可能是________溶液。 【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)臺(tái)上可供使用的藥品只有：稀HCl、稀HNO3、AgNO3溶液。請(qǐng)你根據(jù)以上藥品完成下列實(shí)驗(yàn)。 操作步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論及化學(xué) 方程式 步驟一： 取樣于試管中，然后往試管中滴加________ 無(wú)氣泡產(chǎn)生 該溶液不是Na2CO3溶液 步驟二： 向步驟一的試管中，繼續(xù)滴加________ ________ 該溶液一定是NaCl溶液，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________ 　　【反思】為了防止標(biāo)簽受損，你建議以后實(shí)驗(yàn)中，我們應(yīng)該注意什么？____________(答一種即可)。 【解析】由標(biāo)簽殘余部分可以看出，該溶液中含有的是鈉離子，所以不可能是氯化鉀溶液；證明是否含有碳酸根離子，可加稀鹽酸，也可加稀硝酸，但由于步驟二中還要繼續(xù)加入試劑來(lái)證明氯離子的存在，所以步驟一中不能滴加稀鹽酸；若要證明溶液中含有氯離子，應(yīng)向溶液中滴加硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，則證明該溶液是氯化鈉溶液。 【答案】　【討論】KCl；【實(shí)驗(yàn)探究】稀HNO3；AgNO3溶液；有白色沉淀生成；AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3；【反思】將標(biāo)簽用石蠟封上 　有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的探究 【例3】(2016淮安中考)實(shí)驗(yàn)室有一瓶長(zhǎng)期放置的氫氧化鈉固體(如圖)，某興趣小組同學(xué)欲對(duì)該固體變質(zhì)情況進(jìn)行探究。 【提出問題】該瓶氫氧化鈉固體是否變質(zhì)，變質(zhì)情況如何？ 【查閱資料】①氫氧化鈉在空氣中容易變質(zhì)但不會(huì)轉(zhuǎn)化為NaHCO3；②CaCl2溶液呈中性；③CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl 【提出猜想】猜想Ⅰ：固體未變質(zhì) 猜想Ⅱ：固體全部變質(zhì) 猜想Ⅲ：固體部分變質(zhì) 【原因分析】氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。 【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】小聰取少量樣品于燒杯中，用足量水溶解，再向溶液中滴入幾滴酚酞試液，溶液變紅，由此他得出猜想Ⅰ正確，但其他同學(xué)很快予以否定，否定的理由是________________________________________________________________________， 為了進(jìn)一步得出結(jié)論，組內(nèi)其他三位同學(xué)分別取小聰實(shí)驗(yàn)后的溶液于試管中，進(jìn)行如下表所示實(shí)驗(yàn)。 同學(xué) 小紅 小美 小伍 實(shí)驗(yàn) 操作 加入適量氫 氧化鈣溶液 加入過量氯 化鈣溶液 加入過量 稀鹽酸 　　【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】小紅、小美的實(shí)驗(yàn)中都觀察到有白色沉淀生成且溶液仍是紅色，于是他們都得出猜想Ⅲ正確。 【反思評(píng)價(jià)】(一)老師指出，僅憑小紅的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象無(wú)法確定猜想Ⅲ正確。理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (二)根據(jù)小美的結(jié)論推測(cè)小伍實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【解析】　(1)氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O；【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】碳酸鈉和氫氧化鈉在溶液中都顯堿性，都能使酚酞變紅色，所以小聰同學(xué)得出的結(jié)論是錯(cuò)誤的；【反思評(píng)價(jià)】(一)檢驗(yàn)氫氧化鈉時(shí)，加入的試劑不能引入氫氧根離子，否則會(huì)對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)造成干擾，所以僅憑小紅的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象無(wú)法確定猜想Ⅲ正確；(二)氫氧化鈉、碳酸鈉的混合物中加入鹽酸，氫氧化鈉會(huì)先與鹽酸反應(yīng)，碳酸鈉再與鹽酸反應(yīng)，所以根據(jù)小美的結(jié)論推測(cè)小伍實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是加入一定量的鹽酸后，才會(huì)產(chǎn)生氣泡。 【答案】　【原因分析】2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O；【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】碳酸鈉、氫氧化鈉都顯堿性，都能使酚酞試液變紅色；【反思評(píng)價(jià)】(一)氫氧化鈣引入了氫氧根離子，對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)會(huì)造成干擾；(二)加入一定量的鹽酸后，才會(huì)產(chǎn)生氣泡，溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色 ,2017中考預(yù)測(cè)演練) 　 　　　　 　　　　 　　　　 1．(2016海南中考)實(shí)驗(yàn)室有一瓶敞口放置的過氧化鈉(Na2O2)固體。同學(xué)們想驗(yàn)證這瓶過氧化鈉是否變質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究： 【查閱資料】2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 【提出猜想】①?zèng)]有變質(zhì)；②部分變質(zhì)；③全部變質(zhì)。 【實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)論】 (1)取少量樣品于試管中，加入足量水，無(wú)明顯現(xiàn)象，證明猜想__③__正確。(填序號(hào)) (2)取少量(1)中所得溶液于試管中，滴加適量稀鹽酸，有無(wú)色氣體產(chǎn)生，證明原樣品中一定含有__Na2CO3__。 (3)請(qǐng)?jiān)谠袑?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明原樣品中還可能含有什么物質(zhì)(簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)。 __取少量(1)中所得溶液于試管中(或取少量原樣品于試管中，加入足量水溶解)，加入足量CaCl2溶液，充分反應(yīng)后靜置，取上層清液于試管中，滴加酚酞試液，若溶液變紅，則原樣品中還含氫氧化鈉，若不變紅則不含氫氧化鈉__。 2．(2016十堰中考)甲乙兩同學(xué)在學(xué)習(xí)酸的化學(xué)性質(zhì)時(shí)做了如圖所示實(shí)驗(yàn)： 甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有觀察到明顯現(xiàn)象，乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到有氣泡發(fā)生：甲乙同學(xué)將反應(yīng)完成后試管中的溶液倒入潔凈的廢液杯中，沒有觀察到明顯現(xiàn)象。 【提出問題】廢液杯中溶液的溶質(zhì)是什么？ 【猜想與假設(shè)】猜想1：廢液中含有的溶質(zhì)為NaCl、CaCl2 猜想2：廢液中含有的溶質(zhì)為NaCl、CaCl2、HCl 猜想3：廢液中含有的溶質(zhì)為__NaCl、CaCl2、Ca(OH)2__。(寫化學(xué)式) 【驗(yàn)證與探究】甲同學(xué)取少量廢液于試管中，加入紫色石蕊試液，溶液變紅，則猜想__2__正確；乙同學(xué)取少量廢液于試管中，加入適量氧化鐵粉末，發(fā)現(xiàn)溶液變黃色，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O__。 【表達(dá)與交流】甲乙同學(xué)都認(rèn)為該溶液直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害，你認(rèn)為處理該廢液的的最佳方法是__加熟石灰中和至中性__。 【歸納與總結(jié)】確定反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分，除了要考慮生成物外，還要考慮__反應(yīng)物是否有剩余__。 3．(2016寧波中考)“一般不用K、Ca、Na等活潑金屬來(lái)置換鹽溶液中的其他金屬元素”，這是教科書上的一句話。小科對(duì)此進(jìn)行了思考，并查閱資料，對(duì)金屬鈉和硫酸銅溶液的反應(yīng)進(jìn)行探究。 【查閱資料】鈉常溫下就能與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 【提出猜想】猜想一：金屬鈉和硫酸銅溶液反應(yīng)會(huì)有銅生成。 猜想二：金屬鈉和硫酸銅溶液反應(yīng)，生成的沉淀只有氫氧化銅。 【實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象】切取不同大小的鈉塊分別投入到兩種不同濃度的硫酸銅溶液中，有關(guān)產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象如下表所示。 實(shí)驗(yàn) 編號(hào) 鈉塊大小 硫酸銅溶液 實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生 沉淀的現(xiàn)象 ① 綠豆大小 稀溶液10 mL 產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀 ② 綠豆大小 濃溶液10 mL 產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀 ③ 豌豆大小 稀溶液10 ml 產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀 ④ 豌豆大小 濃溶液10 mL 產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀，并出現(xiàn)黑色固體 小科咨詢老師后得知藍(lán)綠色沉淀為堿式銅鹽。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】 (1)上述實(shí)驗(yàn)中均未觀察到__紅__色固體生成，由此判斷猜想一錯(cuò)誤。 (2)實(shí)驗(yàn)①中觀察到的沉淀是藍(lán)綠色的，由此判斷猜想二也錯(cuò)誤。 【實(shí)驗(yàn)反思】 (1)實(shí)驗(yàn)中生成氫氧化銅沉淀的原理是__鈉和水先反應(yīng)，生成的NaOH與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2藍(lán)色絮狀沉淀__。 (2)由上述實(shí)驗(yàn)可知，導(dǎo)致鈉和硫酸銅溶液反應(yīng)的產(chǎn)物不同的因素有__鈉塊的大小、硫酸銅溶液的濃度__。 (3)為了用鈉置換硫酸銅中的銅元素，小科設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案： 方案一：把鈉塊和無(wú)水硫酸銅直接混合，在干燥的空氣中加熱。 方案二：把鈉塊和無(wú)水硫酸銅直接混合，隔絕空氣加熱。 請(qǐng)從兩個(gè)方案中選出合理的方案，并說(shuō)明理由。 __方案二：隔絕空氣加熱，能避免鈉在空氣中被氧化，也能防止生成的Cu又被氧化成CuO__。