資源簡介

(共52張PPT)
專題二　實驗探究題
課時31　實驗探究題(一)
01
題型分析及解題指導
實驗探究題是中考的必考題型，它主要以初中化學教材物質的性質以及教材實驗為基礎設計題目，有時涉及高中內容。在考查學生基礎知識的同時，更注重能力的考查。如實驗能力(包括實驗操作能力以及實驗方案設計、實驗數據分析等能力)、獲取信息能力、分析綜合能力、解決問題能力以及文字表達能力等。在做實驗探究題時首先要認真審題，找出探究目的，以目的來展開思路，然后結合科學探究的基本要素：提出問題、猜想與假設、設計實驗、收集證據、解釋與結論、評價與交流等為基點進行思考解答。
(1)提出問題。通常由題目給出。
(2)猜想與假設。能利用已有的知識和經驗對猜想進行補充和完善，常根據物質的性質、物質的組成、質量守恒定律中的元素種類不變、優先反應以及過量剩余等思想進行判斷。
(3)設計實驗。?？疾閷嶒灢僮鳌⑺幤返倪x擇，答題時可參考上下文格式。
(4)收集證據。對相關實驗現象進行記錄，并運用圖表、化學用語等形式加以表述。主要考查學生描述現象等文字表達能力、化學式及化學方程式等化學用語書寫的能力。
(5)解釋與結論。能據實驗操作、實驗現象與實驗結論的三層的邏輯關系，可由其中兩個推導出第三個內容。題目中給出的查閱資料，往往是解決關鍵性問題的錦囊！靈活應用。
(6)評價與交流。針對實驗原理、裝置、步驟等進行可行性分析，或針對實驗異?，F象或是不嚴謹之處作出分析和評價。
實驗探究題的類型主要有：物質變質的探究、物質成分的探究、物質性質的探究、有關反應因素的探究等。
其中混合物成分的探究是中考的熱點，常見題型：固體成分的探究、氣體成分的探究、反應后溶液溶質的探究、物質組成元素的探究。
(1)固體成分探究。常涉及的物質有C、CuO、Fe、Fe2O3、NaOH、Na2CO3、CuSO4、CaCO3、BaCO3、Cu(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2、AgCl、BaSO4等常見物質。解題時根據物質的物理性質以及化學性質加以區分。
(2)氣體成分探究。常涉及的物質有H2、O2、CO、CO2、CH4、NH3、水蒸氣等氣體，混合氣體的檢驗時，要注意檢驗的順序，以排除干擾。
(3)反應后溶液溶質的探究。反應后的溶質中一定有生成物(可溶)，還應考慮反應物(可溶)是否過量。對于單一反應如Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl，反應后的溶質有三種情況：
①___________，②_______和__________，③_______和_________。
對于兩個反應的情形，還需從反應物量的角度，綜合分析反應是否有先后順序。
(4)物質組成元素的探究。利用質量守恒定律綜合分析。
只有NaCl
NaCl
Na2CO3
NaCl
CaCl2
02
典例賞析
類型1　混合物成分的探究
　　(2023·綏化)有一包白色粉末，可能是NaHCO3、NaCl中的一種或兩種。同學們設計了如下兩個實驗對其成分進行探究。
【定性探究】樣品成分驗證。
(1)請完善下面的表格。
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
步驟一：取適量樣品完全溶解在水中，向其中滴加足量稀HNO3 有______產生 樣品中含有NaHCO3
氣泡
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
步驟二：取步驟一反應后的溶液于試管中，向其中滴加____________________溶液 有__________產生 樣品中含有NaCl
AgNO3(或硝酸銀)
白色沉淀
【定量探究】樣品中NaHCO3的質量分數。
【設計實驗】裝置如圖：
【進行實驗】
已知：裝置B、C、D中藥品均足量。
①連接裝置并檢查氣密性，加入a g樣品于錐形瓶中
②打開K1，通一段時間氮氣后，稱量裝置B、C的質量分別是a1 g和a2 g。
③關閉K1，打開K2，向錐形瓶中緩慢注入足量稀硫酸，關閉K2
④待錐形瓶中無氣泡產生時……關閉K1。第二次稱量裝置B、C的質量分別是a3 g和a4 g。
【分析討論】
(2)A中反應的化學方程式是_____________________________________
________。
(3)裝置D的作用是__________________________________________。
(4)將④中省略號處的操作補充完整：__________________________。
(5)如果沒有步驟②中通一段時間N2的操作，會使測得NaHCO3的質量分數______(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
H2SO4＋2NaHCO3===Na2SO4＋2H2O＋
2CO2↑
防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入C裝置中
打開K1，再通一段時間N2
偏大
【得出結論】
(6)樣品中NaHCO3的質量分數是__________________(用含有相關字母的式子表示)。
　　　　(2023·茂名模擬)廣東湛江花卉市場大力推廣無土裁培技術進行花卉培育。某無土栽培粉狀肥料可能由KCl、NH4NO3、MgSO4、Cu(NO3)2中的一種或幾種物質組成。為探究其成分，小明同學設計并完成了如下實驗。
【提出問題】肥料的成分有哪些？
【實驗探究】
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
①取少量固體樣品于試管中，加入適量蒸餾水 溶液呈無色 固體中一定沒有__________
(填化學式)
②另取少量固體樣品，加入少量熟石灰粉末，混合、研磨 ________________________ 固體中一定含有NH4NO3
Cu(NO3)2
產生有刺激性
氣味的氣體
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
③另取少量固體樣品于試管中，加入適量蒸餾水，充分溶解，再向其中加入過量氯化鋇溶液，靜置 產生白色沉淀 固體中一定含有MgSO4
④?、壑猩蠈忧逡海蚱渲械渭酉跛徙y溶液和稀硝酸 產生白色沉淀 固體中一定含有KCl
【反思與評價】(1)步驟③中涉及的化學方程式為__________________
__________________。
(2)小紅同學認為步驟④的結論不合理，原因是____________________
____________________________________。同學們改進實驗后，最終確定了肥料的成分。
MgSO4＋BaCl2===
BaSO4↓＋MgCl2
加入的氯化鋇引入了
氯離子，也能與硝酸銀結合為氯化銀沉淀
【拓展與應用】下列說法錯誤的是______(填標號)。
A．磷礦粉[Ca3(PO4)2]屬于復合肥
B．農業上提倡使用農家肥，合理施用化肥和農藥
C．硫酸銨在土壤中不殘留任何有害物質，長期施用沒有不良影響
D．在今后相當一段時間內施用農藥仍是最重要的作物保護手段
AC
類型2　反應后物質成分的探究
　　(2023·珠海模擬)某班同學用氫氧化鈉溶液和稀硫酸進行中和反應。
(1)在燒杯中加入約5 mL氫氧化鈉溶液，滴入幾滴無色酚酞溶液，此時溶液呈____色，接著用滴管滴入一定量的稀硫酸，再用玻璃棒攪拌，發現溶液變為無色，該反應的化學方程式為__________________
________________。
紅
H2SO4＋2NaOH===
Na2SO4＋2H2O
(2)同學們對反應后溶液中的溶質成分進行探究。
【猜想與假設】
猜想一：只有Na2SO4；猜想二：只有Na2SO4和H2SO4；猜想三：只有Na2SO4和NaOH。
以上猜想中，可以直接排除的是______，理由是________________。
猜想三
反應后溶液為無色
【實驗探究】為了驗證另外兩種猜想，同學們設計如下實驗方案：
實驗操作 實驗現象 實驗結論
方案一 取少量反應后的溶液于試管中，向試管中滴加BaCl2溶液 有白色沉淀產生 猜想二成立
方案二 取少量反應后的溶液于試管中，向試管中加入碳酸鈉溶液 有氣泡產生 猜想二成立
【反思交流】同學們經過討論認為方案____不合理，理由是________
________________________________。
一
硫酸鈉與
氯化鋇溶液反應也會生成白色沉淀
【拓展】
(3)借助傳感器對氫氧化鈉溶液與稀硫酸的中和反應進行研究，實驗裝置如圖1，三頸燒瓶中盛放溶液X，用恒壓漏斗勻速滴加另一種溶液。用pH傳感器測得三頸燒瓶內溶液的pH的變化如圖2，判斷溶液X是________，實驗進行到60 s時溶液中的溶質為___________________
(填化學式)。
稀硫酸
Na2SO4和NaOH
(2023·深圳)已知H2與菱鐵礦(主要成分FeCO3，其他成分不參與反應)反應制成納米鐵粉。某小組進行探究并完成如下實驗：
查閱資料：①H2能與CuO反應生成H2O，H2O能使無水硫酸銅變藍；
②CO2與無水硫酸銅不反應。
(1)某同學探究反應后氣體成分，先將反應后氣體通入無水硫酸銅，無水硫酸銅變藍，證明氣體中含有________________，再通入足量的澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，反應的化學方程式為______________
___________________。
水蒸氣(或H2O)
CO2＋Ca(OH)2
===CaCO3↓＋H2O
(2)對剩余氣體成分進行以下猜想：
猜想一：H2　　　猜想二：______　　　猜想三：CO和H2
濃H2SO4的作用：________________________________。
甲中現象：____________________。乙中無水CuSO4變藍，丙中變渾濁 猜想____正確
CO
干燥氣體，防止影響氫氣的鑒別
固體由黑色變為紅色
三
(3)熱處理后的納米鐵粉能夠除去地下水中的磷元素，如圖所示450 ℃或者550 ℃熱處理納米鐵粉的除磷率以及pH值如圖所示，分析_____ ℃時以及______(填“酸性”或“堿性”)處理效果更好。
550
酸性
類型3　有關異?，F象的探究
　　(2023·汕頭模擬)某興趣小組探究CO2與NaOH溶液的反應。
(1)如圖，打開A中活塞，使A中產生的CO2緩慢通入B中，發現B、C中都沒有明顯現象產生，證明CO2能與NaOH溶液反應，B中反應的化學方程式是________________________________。
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
(2)繼續向B中通入CO2，一段時間后發現B中有“白色沉淀”產生的異常現象。同學們將B中物質進行過濾，得到白色固體和無色溶液。
【提出問題】白色固體是什么物質？
【查閱資料】Na2CO3溶液能與CO2反應產生
NaHCO3；NaHCO3溶液、Na2CO3溶液都呈
堿性，NaHCO3溶液不能與BaCl2溶液反應產
生沉淀；Na2CO3、NaHCO3的溶解度曲線如
圖所示。
【提出假設】猜想Ⅰ：白色固體是Na2CO3
猜想Ⅱ：白色固體是NaHCO3
猜想Ⅲ：白色固體是_____________________________
Na2CO3和NaHCO3混合物
【進行實驗】
同學們將白色固體洗滌、干燥后，分別置于編號為①②的試管中
序號 實驗步驟 實驗現象 結論
實驗1 向試管①中加入稀鹽酸 固體全部溶解，有氣泡產生 白色固體中含有Na2CO3
實驗2 向試管②中加入較多量的水，振蕩 固體全部溶解，得到無色溶液 白色固體能溶于足量的水中
序號 實驗步驟 實驗現象 結論
實驗3 向加水后的試管②中先加入過量的BaCl2溶液，再滴入無色酚酞溶液 ______________________________________ 猜想Ⅱ成立
沒有白色沉淀產生；
無色酚酞溶液變紅色
【反思和拓展】
(3)實驗1的結論不正確，理由是_________________________________
___________。
(4)NaOH溶液剛通入CO2時沒有沉淀產生的可能原因是____________
_________________________________________________________________________，通入過量CO2產生白色沉淀的原因是_____________
______________________(用化學方程式表示)。
Na2CO3和NaHCO3都能與稀鹽酸反應
產生氣體
剛通入CO2時
產生的Na2CO3溶解度大(或產生的Na2CO3量少或還沒有產生溶解度小
的NaHCO3等)
CO2＋H2O＋
Na2CO3===2NaHCO3↓
(2019·廣東)某化學興趣小組用石灰石和鹽酸制取一瓶CO2，驗滿后，將澄清石灰水倒入集氣瓶中，發現沒有變渾濁。興趣小組對這個異常現象進行了探究。
【提出問題】澄清石灰水為什么沒有變渾濁？
【查閱資料】(1)CO2過量時，CaCO3沉淀會轉化為可溶于水的Ca(HCO3)2；
(2)AgCl不溶于稀硝酸。
【做出猜想】Ⅰ.石灰水已完全變質　Ⅱ._________________________
___
Ⅲ.CO2中混有HCl
【實驗方案】興趣小組用原藥品繼續制取CO2，并進行探究。
制備CO2的化學方程式為_____________________________________。
二氧化碳過量(或石灰水不
足)
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
步驟 實驗操作 實驗現象 結論及化學方程式
(1) 取少量澄清石灰水于試管中，加入___________溶液 產生白色沉淀 猜想Ⅰ不成立
(2) 將少量氣體通入盛有澄清石灰水的試管中 澄清石灰水不變渾濁 猜想Ⅱ不成立
Na2CO3
步驟 實驗操作 實驗現象 結論及化學方程式
(3) 將氣體通入盛有__ ______溶液的試管中，再加稀硝酸 ______________ 猜想Ⅲ成立。反應方程式為________________
____________________
硝
酸銀
產生白色沉淀
AgNO3＋HCl===
AgCl↓＋HNO3
【實驗結論】制取的CO2氣體中混入了HCl，所以澄清石灰水沒有變渾濁。
【交流討論】要收集純凈、干燥的CO2，需將混合氣體依次通入飽和NaHCO3溶液和________。
【拓展思考】回憶課本中收集呼出氣體的操作后，同學們嘗試用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水變渾濁。你認為該實驗成功的原因是________________________________________________
_________(寫一點)。
濃硫酸
排水法收集過程中水能吸收HCl，且排水法能收集到
二氧化碳
03
真題演練
1．(2022·廣東)侯德榜是我國制堿工業的先驅，為純堿和氮肥工業的發展作出了杰出貢獻。工業純堿中可能混有少量NaCl，同學們對工業純堿樣品展開探究。
探究一：確定純堿樣品中是否含有NaCl
實驗操作 現象 結論
取樣品加水溶解，加入過量稀鹽酸至反應完全 有______產生 樣品中有NaCl
向上述溶液中繼續滴加適量AgNO3溶液 有__________產生
氣泡
白色沉淀
有同學認為該實驗方案有錯誤，正確方案應選用___(填字母)代替稀鹽酸。
a．CaCl2溶液
b．稀硝酸
c．BaCl2溶液
b
探究二：測定純堿樣品中Na2CO3的質量分數
【方案1】將樣品溶解，加入過量CaCl2溶液，攪拌至反應完全。該反應的化學方程式為___________________________________。過濾、洗滌、干燥，稱量沉淀的質量，計算Na2CO3的質量分數。
【方案2】如圖1所示，取樣品于錐形瓶中，加入
足量稀鹽酸。反應結束后，根據干燥管增重計算
Na2CO3的質量分數。若結果大于100%，可能的
原因是____________________________________。
CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
氫氧化鈉固體吸收水蒸氣或氯化氫氣體
【討論】上述兩個方案中，你認為方案____更優。
【拓展】圖2為Na2CO3和NaCl的溶解度曲線。為提純含少量NaCl的純堿樣品，將其濃溶液從t1 ℃冷卻至t2 ℃，t1～t2的最優范圍是___(填字母)。
a．40～10
b．60～30
c．70～40
一
a
2．(2020·廣東)某興趣小組在學習碳(C)的化學性質時，了解到高溫下C與CuO反應生成CO2，C還能使CO2轉變成CO。于是對過量木炭還原CuO的氣體產物中是否含有CO進行了探究。
【猜想與假設】C還原CuO時產生的CO2與C進一步反應生成CO，化學方程式：__________________。
【查閱資料】CO不與NaOH、Ca(OH)2及H2SO4反應。
【實驗方案】取研細和干燥后的木炭(0.3 g)和CuO(2.0 g)，混合均勻并裝入試管，連接裝置，高溫反應，檢驗氣體。
【實驗過程】
(1)由如圖裝置③中粉末的顏色變化可檢驗CO，除此之外，還可通過幾種裝置的組合，由另一種明顯的現象來進一步確定CO的存在，則裝置連接的最佳順序為____→尾氣處理(填字母)。
A．①→②→③→④
B．④→①→②→③→①
C．①→④→①→③→②
D．③→④→①→②
B
(2)上述進一步確定CO存在的現象是_____________________________
_____________________(裝置③中粉末的顏色變化除外)。
(3)裝置③中發生反應的化學方程式是_________________________。
(4)寫出CO尾氣處理的方法：______________(一種即可)。
前一個澄清石灰水不變渾濁，后
一個澄清石灰水變渾濁
點燃(或收集)
【實驗結論】高溫下，過量木炭還原CuO的氣體產物中有CO。
【延伸應用】冬天，室內用炭火取暖時，應注意__________。
保持通風
3．(2023·惠州模擬)某食品包裝袋中的脫氧劑可能含有鐵粉、碳粉、碳酸鈉、氯化鈉、氧化鐵中的一種或幾種，化學實驗小組同學為確定其成分，進行了如下探究。
探究Ⅰ：脫氧劑中是否含有碳酸鈉？
【實驗1】(1)小紅取脫氧劑少量于試管中，加入稀鹽酸，有氣泡產生，小紅認為脫氧劑中含有碳酸鈉。小剛否定了小紅的判斷，理由：______________________________。
鐵粉也可與稀鹽酸反應生成氣體
【實驗2】(2)小剛改進了實驗方案，既驗證了脫氧劑中含有鐵粉，又將鐵粉全部除去，同時沒有新物質生成。他的實驗方案是__________
________________。
用磁鐵吸引
脫氧劑中的鐵粉
【實驗3】(3)取除去鐵粉的脫氧劑于小燒杯中，加入過量的稀鹽酸(如圖所示)，有氣泡產生，反應的化學方程式為______________________
______________，證明脫氧劑中含有碳酸鈉。充分反應后，溶液變成黃色，有黑色不溶物殘留，說明脫氧劑中還含有物質____________。此時，小燒杯的溶液中含有的陽離子有________ (多選，填字母)。
A．Na＋ B．Fe3＋
C．Fe2＋ D．H＋
Na2CO3＋2HCl===2NaCl
＋H2O＋CO2↑
碳粉和氧化鐵
ABD
探究Ⅱ：脫氧劑中是否含有氯化鈉？
【實驗4】(4)小鵬從實驗3反應后的小燒杯中取溶液少量于試管中，滴加AgNO3溶液，觀察到______________的現象，小鵬得出了脫氧劑中含有氯化鈉的結論。小明則認為這一結論不準確，理由是__________
__________________________________________________________。
產生白色沉淀
反應生成的
NaCl(或剩余的鹽酸)也能與AgNO3溶液反應產生白色沉淀(合理即可)

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