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第二部分 專題提升
專題六 科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
考查年份 考查模式 分值
2020 有關(guān)實(shí)驗(yàn)中異常現(xiàn)象的探究 8分
有關(guān)生產(chǎn)生活中某物質(zhì)成分的探究 9分
2021 有關(guān)某一化學(xué)反應(yīng)原理的探究 9分
2022 有關(guān)催化劑的探究 8分
2023 驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí)裝置密閉原因的探究 9分
本專題內(nèi)容在2024年學(xué)考中預(yù)計(jì)為 分。江西學(xué)考化學(xué)試卷中，科學(xué) 探究和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)主要分布在單項(xiàng)選擇題、選擇填充題、實(shí)驗(yàn)與探究題、綜合 計(jì)算題中，科學(xué)探究題的素材來源廣泛，試題情境貼近學(xué)習(xí)和生活，但考查的知 識(shí)主要是元素及其化合物，因此復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)掌握常見氣體的檢驗(yàn)、金屬的化學(xué) 性質(zhì)、常見酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)
一、題型特點(diǎn)
從試題結(jié)構(gòu)角度來看，實(shí)驗(yàn)與探究題包括情境設(shè)置、探究過程和問題三個(gè)部分，
其中“問題”部分常貫穿于探究過程的幾個(gè)要素之中。從試題探究內(nèi)容角度來看，探
究題主要包括有關(guān)物質(zhì)組成或成分的探究，有關(guān)反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究，有關(guān)物質(zhì)
變質(zhì)的探究，有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的探究，有關(guān)影響因素、反應(yīng)條件的探究，有關(guān)異常現(xiàn)
象的探究等。從試題探究手段角度來看，有些探究題只涉及定性探究；有些既有定
性探究，又有定量探究；從能力角度來看，探究題主要考查閱讀理解的能力、猜想
的能力、獲取與加工信息的能力、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)
驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比的能力等。綜上，實(shí)驗(yàn)與探究題綜合性較強(qiáng)，難度中等偏上，
有較好的區(qū)分度，能很好地提升科學(xué)探究素養(yǎng)。
二、必備知識(shí)
1.科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)。科學(xué)探究包括提出問題、形成假設(shè)、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)
或調(diào)查方案、獲取證據(jù)、分析解釋數(shù)據(jù)、形成結(jié)論及建構(gòu)模型、反思評(píng)價(jià)及表達(dá)交
流等要素。
2.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)方案要求科學(xué)、可行、安全、簡約。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案首先
要考慮控制變量，其次是對(duì)比法，如果已知實(shí)驗(yàn)結(jié)論，可從實(shí)驗(yàn)結(jié)論入手進(jìn)行反推，
設(shè)計(jì)相應(yīng)的方案。
3.實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)。方案評(píng)價(jià)可以從以下幾個(gè)方面著手：一是理論上是否科學(xué)合
理，是否嚴(yán)謹(jǐn)；二是在安全的前提下，是否簡單易行；三是從經(jīng)濟(jì)角度考慮，是否
節(jié)約試劑、減少成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量；四是從環(huán)境保護(hù)角度考慮，是否會(huì)對(duì)環(huán)境造
成污染。
4.掌握、、（或）、 等幾種常見離子的檢驗(yàn)，氧氣、二
氧化碳的檢驗(yàn)，氫氧化鈉與碳酸鈉的鑒別及共存時(shí)的檢驗(yàn)等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。
三、解題策略
1.實(shí)驗(yàn)與探究題解題的一般步驟：
（1）審題：審題要做到“三看”，先通讀整題，然后細(xì)讀問題，同時(shí)看題中的
化學(xué)過程、看題設(shè)條件、看要解決的問題。
（2）分析：分析試題要做到“三想”，想到化學(xué)過程所涉及的化學(xué)概念或化學(xué)
原理，想所給條件與所求問題的關(guān)系，想有無隱含條件。
（3）解答：解答試題要做到“五要”，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，原理要正確，試劑要易得，
操作要簡單，現(xiàn)象要明顯，方案要環(huán)保。
2.解答實(shí)驗(yàn)與探究題的一般思路：
類型一 有關(guān)實(shí)驗(yàn)中異常現(xiàn)象的探究
例題1 在學(xué)習(xí)人教版九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)第十單元課題1“常見的酸和堿”時(shí)，教師演示了飽和氫氧化鈣溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，如右下圖所示。
請(qǐng)根據(jù)要求回答下列問題。
實(shí)驗(yàn)用品：直流電源、導(dǎo)線、石墨電極、燈泡、帶刻度的燒杯、溫度計(jì)、開關(guān)、
飽和 溶液。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：燈泡發(fā)光，兩電極分別有氣泡產(chǎn)生，燒杯內(nèi)液面下降，與電源正極相連
的石墨電極周圍出現(xiàn)較多白色渾濁物，溶液溫度升高。
分析：液面下降是因?yàn)樗浑娊狻ｋ娫凑龢O產(chǎn)生的氣體為____（用化學(xué)式表示）。
【提出問題】溶液出現(xiàn)白色渾濁物的原因是什么？
【查閱資料】氫氧化鈣微溶于水。
【作出猜想】 猜想Ⅰ：溶液溫度升高，氫氧化鈣溶解度變小，溶質(zhì)析出。
猜想Ⅱ：________，溶質(zhì)析出。
猜想Ⅲ：石墨電極與生成氣體發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)生白色渾濁物。
水減少
【實(shí)驗(yàn)探究】 溶液出現(xiàn)白色渾濁物的原因
實(shí) 驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
① 取相同條件下的飽和 溶液 于大燒杯中，加熱至演示實(shí)驗(yàn)溶液上升的 溫度（溫度升高約 ） 溶液中幾乎無白 色渾濁物 猜想Ⅰ________
② 將相同條件下的飽和 溶 液加熱蒸發(fā)掉部分水（蒸發(fā)掉水的體積與 演示實(shí)驗(yàn)減少水的體積相同） 溶液中出現(xiàn)少量 白色渾濁物 猜想Ⅱ成立但
不是溶液變渾
濁的主要原因
不成立
實(shí) 驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
③ 向相同濃度飽和 溶液中加 入 蒸餾水，攪拌，其余條件不變， 重復(fù)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)操作 兩電極分別有氣 泡冒出，_______ _____________ 猜想Ⅲ成立且
是溶液變渾濁
的主要原因
④ 使用鉑電極代替石墨電極，重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ③ 兩電極分別有氣 泡冒出，溶液中 無白色渾濁物
續(xù)表
溶液中有白色渾濁物
【總結(jié)反思】（1） 白色渾濁物的成分為_______（用化學(xué)式表示）。
（2）用化學(xué)方程式表示主要渾濁物的成因：
_ _____________________________________________________________________。
、、
【技巧點(diǎn)撥】根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖，聯(lián)系電解水實(shí)驗(yàn)，電解水時(shí)為增強(qiáng)水的導(dǎo)電能力，可在水中加入適量的氫氧化鈉，因此按圖示實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)質(zhì)是電解水，電解水時(shí)與電源正極相連的電極上產(chǎn)生氧氣，與電源負(fù)極相連的電極上產(chǎn)生氫氣。電解飽和氫氧化鈣溶液時(shí)溶液溫度升高，溶液中出現(xiàn)渾濁，聯(lián)系氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小，所以變渾濁可能是溫度升高所致。電解水時(shí)，溶劑質(zhì)量減小，氫氧化鈣會(huì)從溶液中析出，也可能導(dǎo)致溶液變渾濁。實(shí)驗(yàn)時(shí)所用電極為石墨，電解水時(shí)有氧氣產(chǎn)生，可能在與電源正極相連的電極上，石墨與生成的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀。為證明是否為實(shí)驗(yàn)時(shí)溶液溫度升高所致，可取飽和石灰水，加熱至演示實(shí)驗(yàn)溶液升高的溫度，觀察是否出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象；要證
明是否為實(shí)驗(yàn)時(shí)水減少所致，取等體積的飽和石灰水，加熱使水蒸發(fā)，使蒸發(fā)掉的水與實(shí)驗(yàn)時(shí)減少的水相同，觀察是否出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象；要證明是否與電極上產(chǎn)生氣體有關(guān)，由于氧氣和氫氣均不能使澄清石灰水變渾濁，因此需控制不產(chǎn)生二氧化碳，為此將石墨電極更換成鉑電極等金屬電極，若更換電極后不變渾濁，說明出現(xiàn)渾濁的原因是生成了碳酸鈣，即電極上產(chǎn)生的氣體中含有二氧化碳，產(chǎn)生二氧化碳的原因是石墨電極與電解水時(shí)生成的氧氣反應(yīng)。
【方法歸納】解答此類題時(shí)，應(yīng)關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作及異常現(xiàn)象，根據(jù)題給信息，抓住操作順序、藥品及其用量、實(shí)驗(yàn)條件等方面進(jìn)行發(fā)散思維，然后利用控制變量思想，設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象得出結(jié)論。
類型二 有關(guān)某一化學(xué)反應(yīng)原理的探究
例題2 航天員王亞平曾在“天宮課堂”中做了“泡騰片實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)中往飄浮在空中的
藍(lán)色水球中放入半片泡騰片［主要成分是檸檬酸和碳酸氫鈉 ，泡騰片與
水作用，不斷產(chǎn)生小氣泡，水球逐漸變大。產(chǎn)生的氣泡是什么呢？為什么泡騰片遇
到水才產(chǎn)生氣泡？
【猜想與假設(shè)】 小亮同學(xué)結(jié)合已有知識(shí)，判斷產(chǎn)生的氣泡是 ，他的判斷依據(jù)
是______________________________________________。
檸檬酸溶于水，與碳酸氫鈉發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】 小亮同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用以下裝置，模擬用維生素C泡騰片和水反應(yīng)制取該氣體并驗(yàn)證其性質(zhì)。
（1）儀器的名稱：________；儀器 的名稱：________。
錐形瓶
集氣瓶
（2）實(shí)驗(yàn)室要用以上裝置制取并收集該氣體。需要選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是
_____________（填序號(hào)），選擇此發(fā)生裝置的依據(jù)是_________________________
____________。
（或）
反應(yīng)物為固體和液體且反應(yīng)不需要加熱
（3）小亮同學(xué)將該氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，觀察到的現(xiàn)象是_________
_________，請(qǐng)寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________，
證明該氣體是二氧化碳。
澄清石灰水變渾濁
【反思交流】小麗同學(xué)提出，泡騰片遇到其他液體也能產(chǎn)生氣泡嗎？她設(shè)計(jì)并進(jìn)行
了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)，將4片同樣的泡騰片同時(shí)放入四個(gè)盛有 不同液體的燒杯中。
實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)1 放入水中 水中有大量氣泡產(chǎn)生 有水存在，泡
騰片才能產(chǎn)生
實(shí)驗(yàn)2 放入植物油中 植物油中____________
實(shí)驗(yàn)3 放入酒精中 酒精中無明顯現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)4 放入白醋中 白醋中______________
設(shè)置實(shí)驗(yàn)1的目的是______________，通過以上實(shí)驗(yàn)?zāi)氵€能得出的結(jié)論是_________
_______________________________________。
無明顯現(xiàn)象
產(chǎn)生大量氣泡
作為對(duì)比實(shí)驗(yàn)
泡騰片中的成分在植物油和酒精中均不能解離出離子
【實(shí)驗(yàn)啟示】維生素C泡騰片最好__________保存。
密封干燥
【技巧點(diǎn)撥】碳酸氫鈉可與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，因此泡騰片遇水產(chǎn)生的氣體是二氧化碳。碳酸氫鈉與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的微觀原因是酸中的氫離子與碳酸氫根離子結(jié)合生成水分子和二氧化碳分子，氫離子與碳酸氫根離子結(jié)合的條件是兩者能接觸，加水的目的是使酸和碳酸氫鈉溶解，酸溶解后能解離產(chǎn)生氫離子，碳酸氫鈉溶解后能解離出碳酸氫根離子，在溶液中氫離子能與碳酸氫根離子充分接觸，反應(yīng)很快且能充分反應(yīng)。如果用植物油或酒精代替水，加入泡騰片后，沒有觀察到有氣泡產(chǎn)生，其原因是泡騰片中的物質(zhì)在植物油或酒精中不能解離出離子。根據(jù)以上探究，泡騰片遇水能迅速反應(yīng)產(chǎn)生氣體，因此泡騰片應(yīng)該密封干燥保存。
【方法歸納】化學(xué)反應(yīng)原理探究類試題的解題關(guān)鍵是熟悉各類物質(zhì)的性質(zhì)及相關(guān)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，根據(jù)反應(yīng)物所屬類別預(yù)測(cè)物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)，利用實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行性質(zhì)驗(yàn)證。
類型三 有關(guān)生產(chǎn)生活中某物質(zhì)成分的探究
例題3 （2022·河北）化學(xué)課上，老師組織學(xué)生對(duì)家用除濕盒（如圖1所示）進(jìn)行了如下探究。
【資料信息】
◆吸濕區(qū)內(nèi)黑色顆粒是活性炭，白色顆粒是初中化學(xué)一種常見物質(zhì)。
◆使用一段時(shí)間后，集水區(qū)內(nèi)有大量液體和少量固體，且氣溫越低固體越多。
圖1
【知識(shí)應(yīng)用】 除濕盒內(nèi)活性炭的作用是除去空氣中的異味，利用了其______性。
吸附
【提出問題】白色顆粒是什么物質(zhì)？
【作出猜想】 猜想Ⅰ：氧化鈣；猜想Ⅱ：氫氧化鈉；猜想Ⅲ：氯化鈣。
猜想依據(jù)：氧化鈣能與水反應(yīng)，氫氧化鈉和氯化鈣在空氣中容易______水分。
【交流討論】 從安全性考慮，因?yàn)闅溲趸c具有強(qiáng)烈的________，所以否定了猜想Ⅱ。
吸收
腐蝕性
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】已知氯化鈣溶液呈中性，不與空氣中的成分反應(yīng)。小組同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)
行了圖2所示的實(shí)驗(yàn)。
圖2
【解釋與結(jié)論】 小組同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：白色顆粒是氯化鈣。
（1）步驟②的現(xiàn)象是____________。
溶液為紫色
（2）步驟③的化學(xué)方程式為_______________________________________________
（寫一個(gè)）。
（合理即可）
【拓展交流】 同學(xué)們查閱到氯化鈣在不同溫度下的溶解度如下表：
溫度/ 0 10 20 30 40
溶解度/ 59.5 65.0 74.5 100 116
（1）集水區(qū)內(nèi)“氣溫越低固體越多”的原因是_________________________________
_____________。
（2）從綠色化學(xué)的角度考慮，除濕盒使用后，對(duì)集水區(qū)內(nèi)物質(zhì)的處理建議是_____
___________________。
溫度降低，氯化鈣的溶解度變小，析出的固體變多
回收凈化干燥后重復(fù)利用
【技巧點(diǎn)撥】氧化鈣、氫氧化鈉和氯化鈣三種物質(zhì)中，氫氧化鈉具有強(qiáng)腐蝕性，不適合應(yīng)用于家庭除濕盒。氧化鈣遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣溶液顯堿性，可使紫色石蕊溶液變藍(lán)；氯化鈣溶液顯中性，不能使紫色石蕊溶液變色。鈣離子能與碳酸根離子結(jié)合生成難溶于水的碳酸鈣，所以向氯化鈣溶液中加入碳酸鈉、碳酸鉀等可溶性碳酸鹽可生成白色沉淀，氯化鈣溶液與硝酸銀溶液反應(yīng)也可生成氯化銀白色沉淀。集水區(qū)收集到的液體是氯化鈣溶液，根據(jù)表中信息，氯化鈣的溶解度隨溫度的升高而增大，所以氣溫越低，析出的固體越多。氯化鈣不與水反應(yīng)，所以將集水區(qū)的物質(zhì)回收凈化干燥后，其仍然具有吸濕性，可重復(fù)利用。
【方法歸納】物質(zhì)成分的探究中，進(jìn)行猜想時(shí)，需根據(jù)試題提供的物質(zhì)，分析混合物中含有的成分是所提供的一部分還是全部，確定混合物可能含有的物質(zhì)，然后根據(jù)題干信息將所給的物質(zhì)自由組合，但需排除組內(nèi)能夠直接發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的組合。
類型四 反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究
例題4 （2022·湖南婁底）節(jié)日晚會(huì)上，小英同學(xué)表演魔術(shù)“滴水生火”，向包裹著過
氧化鈉 的脫脂棉上滴幾滴水，脫脂棉著火燃燒，魔術(shù)表演成功。同學(xué)們很
感興趣，對(duì)此進(jìn)行了探究，請(qǐng)你協(xié)助回答以下問題。
【查閱資料】
Ⅰ. ，反應(yīng)放出熱量。
Ⅱ.、溶液顯中性， 溶液顯堿性。
（1）同學(xué)們通過認(rèn)真分析，從燃燒條件的角度得出了脫脂棉能燃燒的原因：_____
___________________________________________________________。
過氧化鈉與水反應(yīng)生成氧氣，且放出熱量，使脫脂棉溫度達(dá)到其著火點(diǎn)
（2）將燃燒后的殘留固體在燒杯中敞口放置一段時(shí)間后，加足量水溶解，無氣泡
產(chǎn)生，同學(xué)們得出結(jié)論，殘留固體中不含_______；同時(shí)有同學(xué)認(rèn)為殘留固體中可
能含有 ，請(qǐng)用化學(xué)方程式說明理由：_______________________________。
（3）同學(xué)們將（2）所得混合液過濾，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)濾液的溶質(zhì)成分進(jìn)行了探究。
序號(hào) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量濾液于試管中，滴加過量_______ _____________溶液 有白色沉淀產(chǎn) 生 濾液中溶質(zhì) 為
將 所得混合液靜置，往上層清液中滴加 滴酚酞溶液 ____________
氯化鋇（合理即可）
溶液不變紅
（4）部分同學(xué)認(rèn)為往濾液中滴加足量稀鹽酸，若產(chǎn)生氣泡，也能得出同樣的結(jié)論。
你認(rèn)為是否正確并說明理由：______________________________________________
___________________________。
不正確，因?yàn)闉V液中若含有氫氧化鈉和碳酸鈉，加入足量的稀鹽酸也能產(chǎn)生氣泡
【技巧點(diǎn)撥】根據(jù)資料可知，過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，所以燃
燒后的固體成分可能是氫氧化鈉、過氧化鈉或只有氫氧化鈉。放置一段時(shí)間后往固
體中加入足量水溶解，未產(chǎn)生氣泡，說明固體中不含過氧化鈉，即燃燒后固體只有
氫氧化鈉。放置過程中固體接觸空氣，氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，所以
放置后的固體中可能含有碳酸鈉。由于碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液均顯堿性，要證
明溶液中是否含有碳酸鈉、氫氧化鈉中的一種或兩種，需排除干擾，所以應(yīng)該先檢
驗(yàn)碳酸鈉，并將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為難溶性的碳酸鹽，再檢驗(yàn)氫氧化鈉。碳酸鈉溶液能與
氯化鈣溶液或氯化鋇溶液等反應(yīng)生成碳酸鈣或碳酸鋇沉淀，但氫氧化鈣微溶于水，
為防止氫氧化鈣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，實(shí)驗(yàn) 中最好加入氯化鋇或硝酸鋇溶液；排除碳酸
鈉的干擾后，可用酚酞溶液檢驗(yàn)溶液中是否含有氫氧化鈉。
【方法歸納】反應(yīng)后物質(zhì)成分的猜想分兩種情況：①只有生成物，②生成物和
其中一種過量的反應(yīng)物。以 為例，恰好完全反應(yīng):反應(yīng)后物質(zhì)成分為
；A過量時(shí):反應(yīng)后物質(zhì)成分為 ；B過量時(shí):反應(yīng)后物質(zhì)成分為
。同時(shí)也需注意明確研究物質(zhì)的狀態(tài)，若探究的是溶質(zhì)成分，則反應(yīng)中
的氣體、水和難溶物不能列入猜想中。猜想是否合理的判斷依據(jù)：猜想中幾種物質(zhì)
間能發(fā)生反應(yīng)的不合理，猜想的物質(zhì)含有反應(yīng)物中未涉及的元素（即不符合質(zhì)量守
恒定律）的不合理，提出的猜想與客觀事實(shí)不符的不合理。
類型一 有關(guān)實(shí)驗(yàn)中異常現(xiàn)象的探究
1.（2023·山東濰坊改編）鎂被譽(yù)為“國防金屬”，在航空母艦、艦載機(jī)、導(dǎo)彈等中應(yīng)
用廣泛。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組觀察到鎂與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生大量無色氣體，同時(shí)
有藍(lán)綠色不溶物和棕褐色不溶物生成。學(xué)習(xí)小組對(duì)生成物展開以下探究：
實(shí)驗(yàn)一：探究無色氣體的成分
【查閱資料】部分鹽溶于水后，能與水分子作用解離出或 ，使溶液顯酸性
或堿性。
【作出猜想】根據(jù)文獻(xiàn)資料和元素守恒，對(duì)氣體成分作出如下猜想：
猜想1：二氧化硫；
猜想2：氧氣；
猜想3：______。
氫氣
【實(shí)驗(yàn)探究】小組成員按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①扇聞導(dǎo)管口氣體的氣味 無明顯氣味 猜想1不成立
②_________________________ 帶火星的木條不復(fù)燃 猜想2不成立
③用燃著的木條靠近肥皂泡 肥皂泡破裂，燃燒，發(fā)出爆鳴聲 猜想3成立
將帶火星的木條放在導(dǎo)管口
【深化探究】分別測(cè)量上述硫酸銅溶液和相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸鈉溶液的 ，
發(fā)現(xiàn)硫酸銅溶液的，硫酸鈉溶液的 。
【結(jié)論】硫酸銅溶液顯酸性，是水分子與______（填微粒符號(hào)）相互作用的結(jié)果；
金屬鎂能與溶液中的反應(yīng)生成 。
實(shí)驗(yàn)二：探究藍(lán)綠色不溶物的成分
【查閱資料】堿式碳酸銅 為綠色固體，不溶于水但能溶于酸。
【作出猜想】猜想 ；
猜想 ；
猜想和 。
【實(shí)驗(yàn)探究】向藍(lán)綠色不溶物滴加足量稀硫酸，不溶物溶解，無氣泡產(chǎn)生，則猜想
______（填數(shù)字）錯(cuò)誤。小明同學(xué)結(jié)合初中所學(xué)知識(shí)，認(rèn)為猜想1也不合理，理由
是____________________。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】經(jīng)老師指導(dǎo)進(jìn)一步驗(yàn)證藍(lán)綠色固體為堿式硫酸銅 ，堿
式硫酸銅不溶于水但能溶于酸。
實(shí)驗(yàn)三：探究棕褐色不溶物的成分
【查閱資料】①棕褐色不溶物成分較為復(fù)雜，為、和 中的不確定組成；
不溶于水，能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)： 。
【實(shí)驗(yàn)探究】取少量棕褐色不溶物于試管中，滴加稀硫酸至過量，溶液變藍(lán)，試管
底部有亮紅色固體。
2、3
氫氧化銅為藍(lán)色沉淀
【交流討論】對(duì)棕褐色不溶物成分的推測(cè)較多，以下為其中兩名同學(xué)的討論：甲同
學(xué)認(rèn)為一定有，乙同學(xué)反對(duì)該觀點(diǎn)，認(rèn)為沒有 ，如果是__________（填
化學(xué)式），也能產(chǎn)生上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，理由是__________________________________
_____________________________________________。
、
氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，溶液變藍(lán)，銅不與稀硫酸反應(yīng)，試管底部有亮紅色固體
2.（2023·湖南郴州）圖1為某興趣小組用大理石和
鹽酸制備的，來驗(yàn)證 和澄清石灰水反應(yīng)的
裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)澄清石灰水中出現(xiàn)氣泡，但未
見渾濁。該小組對(duì)其原因進(jìn)行了探究。
查閱資料：常溫常壓下，的溶解度為 ，
的溶解度為 。
【猜想與假設(shè)】
（1）猜想一：________________；
猜想二：中混有 氣體。
澄清石灰水變質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證】
（2）①甲同學(xué)取少量該澄清石灰水于試管中，用飲料管往試管內(nèi)吹氣，溶液_____
___（填現(xiàn)象），則猜想一不成立；
②乙同學(xué)用圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果觀察到C中溶液變渾濁；為進(jìn)一步驗(yàn)證，再取B
中反應(yīng)后的溶液，滴加________（填化學(xué)式）溶液，出現(xiàn)白色渾濁，則猜想二成立。
變渾濁
【反思與評(píng)價(jià)】
（3）①通過上述實(shí)驗(yàn)可知，用鹽酸制取氣體時(shí)，往往混有 氣體，說明鹽酸具有
______性；
揮發(fā)
②為除去中混有的 氣體，最好選用__；
溶液
.濃硫酸
.飽和 溶液
③丙同學(xué)不理解，混有氣體的 為什么不能使澄清石灰水變渾濁。請(qǐng)你幫他
解釋一下：________________________________（用化學(xué)方程式表示）。
類型二 有關(guān)某一化學(xué)反應(yīng)原理的探究
3.（2023·江西改編）興趣小組對(duì)“化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系”進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)方案如下：
【分析交流】
方案A中紅磷燃燒的現(xiàn)象為__________________________________，方案B中鐵
與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。兩個(gè)方案反應(yīng)前后天
平均保持平衡，說明上述兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變。
劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放出熱量
【發(fā)現(xiàn)問題】
方案A中因有氧氣參加反應(yīng)，故采用密閉裝置。但方案B中鐵與硫酸銅反應(yīng)，反
應(yīng)物和生成物都沒有氣體，為什么也要用密閉裝置呢？
于是在老師的指導(dǎo)下，小組同學(xué)再次實(shí)驗(yàn)，并使用 傳感器測(cè)定錐形瓶內(nèi)溶
液的 ，其數(shù)據(jù)如下圖。分析圖像可知，反應(yīng)開始階段溶液的酸性逐漸______
（填“增強(qiáng)”或“減弱”），那么這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是什么？
增強(qiáng)
【提出猜想】
猜想甲：硫酸銅溶液和鐵作用；
猜想乙：硫酸銅溶液和空氣作用；
猜想丙：硫酸銅溶液、鐵及空氣共同作用。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
為驗(yàn)證上述猜想，現(xiàn)提供如下用品：用煮沸并迅速冷卻的蒸餾水配成 的硫
酸銅溶液、潔凈的鐵釘、 傳感器等，實(shí)驗(yàn)過程如下表，請(qǐng)完成表格中兩處空白
的填空。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)2 實(shí)驗(yàn)3
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（部分儀器 略去）
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 先減小后略增 大 略增大 不變
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 猜想____成立
【反思拓展】
丙
（1）通過以上探究活動(dòng)，請(qǐng)分析方案B中用橡膠塞形成密閉裝置的原因可能是____
________________________________________________________________________
___________。
錐形瓶內(nèi)有氣體參加反應(yīng)，密封可以防止外界空氣進(jìn)入瓶內(nèi)（或防止錐形瓶內(nèi)外發(fā)生氣體交換）
（2）蠟燭燃燒后固體質(zhì)量減小，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該反應(yīng)是否遵守質(zhì)量守恒定律。
寫出你的簡明方案：______________________________________________________
_______________________。
在密閉裝置中點(diǎn)燃蠟燭，并比較（或稱量）燃燒前后裝置及裝置內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量大小
4.（2021·江西）化學(xué)社團(tuán)的同學(xué)在探究金屬化學(xué)性質(zhì)時(shí)，進(jìn)行了圖 1 所示的實(shí)驗(yàn)。
圖1實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是：鋅片表面產(chǎn)生氣泡，銅片表面____________。 鋅和稀
硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。
實(shí)驗(yàn)過程中小辰意外發(fā)現(xiàn)：當(dāng)兩種金屬發(fā)生觸碰時(shí)（如圖 2），銅片表面產(chǎn)生了氣泡。
【提出問題】圖2中銅是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？產(chǎn)生的氣體是什么？
【作出猜想】同學(xué)們對(duì)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行了以下猜想:
小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧氣；小彬猜想是氫氣。
他們作出猜想的理論依據(jù)是______________。
無明顯現(xiàn)象
質(zhì)量守恒定律
【查閱資料】
（1）將鋅片、銅片用導(dǎo)線連接后平行插入稀硫酸中，銅片表面產(chǎn)生氣體。該反應(yīng)過程中金屬失去的電子通過導(dǎo)線發(fā)生了轉(zhuǎn)移。
（2）二氧化硫能使品紅溶液褪色。
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】他們?cè)O(shè)計(jì)了圖 3 裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將產(chǎn)生的氣體分別通過導(dǎo)管與圖 4 中的裝置連接，驗(yàn)證自己的猜想。
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)
論
小知 連接導(dǎo)管與導(dǎo)管 ，向品紅溶液中通入氣體一 段時(shí)間 ____________ 小彬的
猜想正
確
小辰 選用正確方法收集氣體一段時(shí)間后，向試管內(nèi) 伸入帶火星的木條 木條不復(fù)燃
小彬 連接導(dǎo)管 與導(dǎo)管__（填序號(hào)），收集氣體后用 拇指堵住試管口，靠近酒精燈火焰，移開拇指 點(diǎn)火 氣體燃燒，聽到 輕微的“噗”聲
【教師釋疑】圖1實(shí)驗(yàn)中，鋅與稀硫酸反應(yīng)，鋅失去電子，酸溶液中氫離子在鋅片表面獲得電子生成氫氣。
品紅不褪色
【學(xué)生感悟】圖3實(shí)驗(yàn)中，酸溶液中的氫離子從銅片表面獲得____（填“鋅”或“銅”）
失去的電子生成了氫氣。
【得出結(jié)論】圖2中兩種金屬觸碰后銅______（填“有”或“沒有”）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
鋅
沒有
【延伸應(yīng)用】 制造鋼制船閘門時(shí)，為防止鐵被腐蝕，常在鋼閘門表面安裝比鐵更
活潑的金屬。這種金屬可以是___（填序號(hào)）。
A
A.鋅 B.銅 C.銀
類型三 有關(guān)生產(chǎn)生活中某物質(zhì)成分的探究
5.（2023·山東菏澤）石頭紙是一種低碳經(jīng)濟(jì)的綠色產(chǎn)品。2010年全國兩會(huì)期間首次使用了石頭紙制作的便箋和文件袋，但石頭紙至今沒有被廣泛推廣使用。某化學(xué)興趣小組對(duì)其原因進(jìn)行了探究。
任務(wù)一：石頭紙成分及性質(zhì)初探
【實(shí)驗(yàn)初探】
操作 現(xiàn)象
1.如下圖，取一片石頭紙用砂紙打磨后，撕 成碎片放入試管中，加入稀鹽酸 #b# ____________________________________________________ 試管內(nèi)石頭紙表面有細(xì)密氣泡冒
出，燒杯中澄清石灰水逐漸變渾濁
2.用坩堝鉗夾持石頭紙，點(diǎn)燃 石頭紙燃燒，灰燼為白色固體
3.利用與操作1相同裝置，取操作2中白色灰 燼少許于試管中，加入稀鹽酸 試管內(nèi)固體溶解，有大量氣泡產(chǎn)
生，燒杯中澄清石灰水變渾濁
【分析解釋】澄清石灰水變渾濁的原因是________________________________（用
化學(xué)方程式表示）。甲同學(xué)根據(jù)上述三步操作得出結(jié)論：石頭紙成分中含有可燃的
物質(zhì)和碳酸鈣，乙同學(xué)認(rèn)為不嚴(yán)密，理由是__________________________________
_________________________________________。
甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)只能證明石頭紙成分中含有碳酸鹽或碳酸氫鹽，無法證明含有碳酸鈣
任務(wù)二：石頭紙燃燒后灰燼成分再探究
【查閱資料】石頭紙的成分是碳酸鈣、聚乙烯高分子化合物及少許膠合劑。
該興趣小組的同學(xué)為了探究灰燼的成分，提出了以下猜想。
【提出猜想】猜想①:；猜想②:_____；猜想③:和 。
【實(shí)驗(yàn)再探】
操作 現(xiàn)象 結(jié)論
取少量灰燼于試管中，滴加稀鹽酸 有氣泡產(chǎn)生 一定含有
_____________________________________ _______________________ ______________ 一定含有
【得出結(jié)論】猜想③正確。
另取取少量灰燼于試管中，加入少量的水，用手觸摸試管外壁溫度
試管外壁發(fā)燙
任務(wù)三：了解石頭紙的制作方法和性能
【查閱資料】在20世紀(jì)70年代，中國科學(xué)家就已經(jīng)研制出了石頭紙，它是以石頭為
原料，研磨成納米級(jí)的石頭粉，以高分子聚合物為輔料，經(jīng)特殊工藝處理后，擠出、
吹塑而成。正常石頭紙的壽命在 年，在陽光的直射下不足六個(gè)月就被粉化。
當(dāng)石頭紙被大量使用時(shí)，回收利用需要特殊設(shè)備。
【歸納總結(jié)】你認(rèn)為石頭紙沒有被廣泛推廣使用的原因是______________________
________________________________________________________________________
__________________（答出一點(diǎn)即可）。
石頭紙的主要原料石灰石是有限的，是不可再生的（或在陽光的直射下保存時(shí)間短，大量使用時(shí)回收利用需要特殊設(shè)備等）
6.（2020·江西）小組同學(xué)收集了某種鋁制易拉罐，剪成條狀并打磨后進(jìn)行右圖所示實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)純鋁片表面有劃痕。
【發(fā)現(xiàn)問題】根據(jù)所學(xué)知識(shí)，合金的硬度比組成它的純金屬硬度更____，結(jié)合上述
現(xiàn)象，可得出該易拉罐不是純鋁制作。那么易拉罐中除鋁外，還含有什么金屬呢？
【查閱資料】①鋁制易拉罐中的主要成分是鋁，可能還含有鎂、鐵。
②鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)： ；鎂和
鐵不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。
大
【作出猜想】該易拉罐的金屬組成除鋁外，可能還含有鎂、鐵中的一種或兩種。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】小明取打磨后的鋁制易拉罐樣品按如下方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋與結(jié)論
（1）取一定量的樣品于燒杯中， 加入足量的__________溶液，充分 反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥 固體表面有大量氣 泡產(chǎn)生；過濾后得 到黑色粉末 樣品中含鋁
（2）取少量上述黑色粉末于試管 中，加入足量的稀鹽酸 有氣泡產(chǎn)生，溶液 變成淺綠色 樣品中含鐵，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
______________________________
氫氧化鈉
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】小明得出該易拉罐是由鋁和鐵組成的。
【反思評(píng)價(jià)】其他同學(xué)分析后認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)方案不嚴(yán)謹(jǐn)，理由是______________
_______；大家認(rèn)為應(yīng)該補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)：取步驟（1）中少量黑色粉末于試管中，加
入某種金屬的鹽溶液后，如果無現(xiàn)象產(chǎn)生，則小明的結(jié)論正確。你認(rèn)為加入的鹽溶
液中陽離子對(duì)應(yīng)的金屬理論上可以是________________（填一種即可）。
無法確定是否含有鎂
鋅（合理即可）
【拓展應(yīng)用】 下圖為國家頒布的“城市生活垃圾分類標(biāo)志”，廢棄易拉罐應(yīng)放入標(biāo)
有___（填序號(hào)）圖標(biāo)的垃圾桶內(nèi)。
B
A.&1& B.&2& C.&3& D.&4&
類型四 反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究
7.（2022·廣西梧州）茶垢是茶中的有機(jī)物經(jīng)過系列變化形成的，不易清洗。使用茶垢清潔劑可以輕松將茶垢除去。梧州某校化學(xué)興趣小組對(duì)茶垢清潔劑的除垢原理、使用方法等進(jìn)行了系列探究。
小吳按照說明書將適量茶垢清潔劑放入有茶垢的杯子中，加入熱水浸沒茶垢，立即產(chǎn)生大量氣泡，一段時(shí)間后沖洗茶杯，茶杯光亮如新。
【提出問題1】產(chǎn)生的氣體是什么？
【查閱資料】茶垢清潔劑的主要成分為過碳酸鈉 。
【猜想與假設(shè)】同學(xué)們對(duì)該氣體的成分提出了三種猜想。
猜想1：只有；猜想2：_________；猜想3：既有又有 。
只有
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】小吳按上圖裝置對(duì)猜想進(jìn)行如下驗(yàn)證：
操作 現(xiàn)象 結(jié)論
檢查氣密性后，向A中加入熱水，將生成的 氣體依次通過B、C，向D中插入帶火星的木 條 觀察到B中____________ ________，D中木條復(fù)燃 猜想1正確
【拓展實(shí)驗(yàn)】小周改用冷水重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，觀察到錐形瓶中有持續(xù)的小氣泡緩慢放
出，帶火星的木條沒有復(fù)燃。該木條不復(fù)燃的原因是__________________________
_______。
澄清石灰水不變渾濁
溫度低時(shí)反應(yīng)緩慢，氧氣濃度過低
【交流與討論】老師提示，茶垢清潔劑是利用過碳酸鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性
的活性氧，使茶垢分解、剝離、脫落。所以，使用茶垢清潔劑時(shí)，加入__________
的水，效果更好。
【提出問題2】過碳酸鈉與熱水反應(yīng)后所得溶液 中溶質(zhì)的成分是什么？
【猜想與假設(shè)】同學(xué)們查閱資料后，作出三種猜想。
猜想1：只有；猜想2：只有；猜想3：既有又有 。
溫度較高
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】小施從下列試劑中選擇合適的試劑完成探究：稀鹽酸、飽和
溶液、溶液、酚酞溶液、 溶液。
操作 現(xiàn)象 結(jié)論
步驟1：取少量溶液 ，滴加________ 有氣泡產(chǎn)生 溶液中一定有 ，猜想2不正確
步驟2：另取少量溶液，滴加 溶 液至不再產(chǎn)生沉淀為止，向上層清液 中加入__________ 無明顯現(xiàn)象 溶液中無 ，猜想3不正
確，猜想1正確
【交流與討論】步驟2中選用而不用 的原因是
__________________________________________________________。
稀鹽酸
酚酞溶液
與反應(yīng)會(huì)生成，將干擾后續(xù)的檢驗(yàn)
【總結(jié)提升】
（1）根據(jù)過碳酸鈉的性質(zhì)，保存茶垢清潔劑應(yīng)注意______________________。
密封、防潮、避免高溫
（2）過氧化鈉 常用作供氧劑，其與水反應(yīng)的歷程與過碳酸鈉類似，即先
與水反應(yīng)生成過氧化氫和一種堿，之后過氧化氫迅速分解。請(qǐng)寫出過氧化鈉與水反
應(yīng)的總反應(yīng)化學(xué)方程式：_________________________________。
8.（2023·四川廣安）在化學(xué)課外探究活動(dòng)中，某興趣小組進(jìn)行了“黑面包”實(shí)驗(yàn)，向
蔗糖 中加入適量濃硫酸。觀察到神奇的現(xiàn)象：蔗糖變黑，體積膨脹，
變成疏松的“黑面包”，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體。他們向老師請(qǐng)教后得知：“黑面
包”實(shí)驗(yàn)的原理——濃硫酸先將蔗糖脫水生成炭，并放出熱量，產(chǎn)生的炭再與濃硫
酸反應(yīng)，生成了常見的氣體，使炭疏松，形似“黑面包”。該氣體成分與木炭和濃硫
酸加熱時(shí)生成的氣體相同。在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們對(duì)“黑面包”實(shí)驗(yàn)的氣體成分進(jìn)
行了如下探究：
【提出問題】產(chǎn)生氣體的成分是什么？
【作出猜想】猜想一：只含有 ；
猜想二：只含有 ；
猜想三：一定含有和 。
【初步分析】甲同學(xué)根據(jù)該氣體有刺激性氣味認(rèn)為猜想____不成立。
【查閱資料】
（1） 能使品紅溶液褪色，也能使澄清石灰水變渾濁。
（2） 能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，使溶液的顏色變淺甚至褪色，且無氣體生成。
（3） 不能使品紅溶液褪色，也不能被酸性高錳酸鉀溶液吸收。
一
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖1的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（部分夾持儀器已略去）
【現(xiàn)象與分析】
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)分析
圖1裝置B中______________ 氣體中含有
圖1裝置D中品紅溶液不褪色，且裝置 中澄清石灰水變渾濁 氣體中含有
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】猜想三成立。
【拓展延伸】回顧使澄清石灰水變渾濁的原理，類推出 也能使澄清石灰水
變渾濁的原因：________________________________（用化學(xué)方程式回答）。
品紅溶液褪色
【反思交流】乙同學(xué)對(duì)圖1裝置進(jìn)行了簡化，設(shè)計(jì)了圖2的裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到
裝置B中高錳酸鉀溶液顏色變淺，裝置C中澄清石灰水變渾濁，也得出了同樣的結(jié)論。
該裝置中足量酸性高錳酸鉀溶液的作用：____________________________________
_______________。
丙同學(xué)認(rèn)為，“黑面包”實(shí)驗(yàn)中，木炭與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物除上述已驗(yàn)證的物質(zhì)外，
至少還有一種產(chǎn)物，依據(jù)是______________________________________________。
檢驗(yàn)并除去二氧化硫，避免對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾
化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，產(chǎn)物中缺少氫元素
1.（2023·山東濟(jì)南）下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出的結(jié)論中，不正確的是( )
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)事實(shí) 結(jié)論
A 將銅絲放入硝酸銀溶液中，銅絲表面有銀白色 金屬附著 金屬活動(dòng)性：銅 銀
B 某純凈物在氧氣中充分燃燒，生成二氧化碳、 二氧化硫和水 該物質(zhì)由碳、氫、氧三
種元素組成
C 向碳酸鈉溶液中滴加無色酚酞試液，溶液呈紅 色 碳酸鈉溶液顯堿性
D 水和 酒精混合后的總體積小于 分子之間存在間隔
B
2.（2023·湖北咸寧模擬）下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
A 探究二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)
B 除去溶液中的雜質(zhì)
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
C 比較鐵和銅的金屬活動(dòng)性
D 探究鐵生銹需要水
續(xù)表
√
3.通過下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象，能得出對(duì)應(yīng)結(jié)論的是( )
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 結(jié)論
A 將白磷浸沒在熱水中，再向熱水 中的白磷通氧氣 通氧氣前白磷不燃 燒，通氧氣后白磷 燃燒 氧氣是可燃物燃燒
的條件之一
B 點(diǎn)燃酒精，將一個(gè)冷而干燥的小 燒杯罩在火焰上方 小燒杯內(nèi)壁有水珠 酒精含有氧元素
C 取待檢測(cè)的化肥放入研缽中，加 入熟石灰研磨，聞氣味 有刺激性氣味氣體 產(chǎn)生 該化肥一定是氯化
銨
D 向 溶液中滴加稀鹽酸 有氣泡 產(chǎn)生 稀鹽酸中 分子
從溶液中揮發(fā)
A
4.（2023·遼寧鞍山）《夢(mèng)溪筆談》中有關(guān)于濕法煉銅的描述，表明我國很早就開始利用硫酸銅。興趣小組的同學(xué)開展了有關(guān)硫酸銅的項(xiàng)目研究。
項(xiàng)目一： 硫酸銅的性質(zhì)
（1）硫酸銅是一種白色固體粉末，描述的是硫酸銅的______（填“物理”或“化學(xué)”）
性質(zhì)。
（2）將一根打磨過的鐵絲插入盛有硫酸銅溶液的試管中，反應(yīng)一段時(shí)間后觀察到
的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________。
物理
鐵絲表面有紅色固體析出
項(xiàng)目二： 硫酸銅的用途
硫酸銅和石灰乳混合可以配制農(nóng)業(yè)上常用的殺菌劑波爾多液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
______________________________________。
項(xiàng)目三： 硫酸銅的制備
【查閱資料】制備硫酸銅的一種方案： 。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】將反應(yīng)物裝入燒杯中，觀察到如下現(xiàn)象：開始時(shí)有少量氣泡，后來反
應(yīng)劇烈產(chǎn)生大量氣泡，放出熱量，溶液呈藍(lán)色，該溶液即為硫酸銅溶液。
【提出疑問】實(shí)驗(yàn)中為什么有氣體生成？同學(xué)們進(jìn)行了如下探究。
項(xiàng)目四：實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象探究
【查閱資料】 制備硫酸銅過程中， 發(fā)生了分解反應(yīng)，生成的氣體是____。
【提出問題】什么因素加快了 分解？
【猜想與假設(shè)】 猜想一：生成的 ；
猜想二：溫度升高；
猜想三：________________________________。
生成的與溫度升高共同影響
【實(shí)驗(yàn)探究】
【實(shí)驗(yàn)分析】 實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)一產(chǎn)生氣泡；實(shí)驗(yàn)二無明顯現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)三
產(chǎn)生氣泡；實(shí)驗(yàn)四快速產(chǎn)生氣泡。對(duì)比實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二可以得出的結(jié)論是
_________________________。為了驗(yàn)證溫度升高能加快 的分解，甲同學(xué)的方
案是實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)三對(duì)比；乙同學(xué)的方案是實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)四對(duì)比。你認(rèn)為____同學(xué)
的方案更嚴(yán)謹(jǐn)，理由是____________________________。
能加快的分解
甲
兩組實(shí)驗(yàn)中沒有催化劑的干擾
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】猜想三正確。
5.某化學(xué)興趣小組想檢驗(yàn)二氧化碳能與澄清石灰水反應(yīng)，用未知濃度的鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)，將制得的氣體通入澄清石灰水中，始終沒有發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁。針對(duì)此現(xiàn)象，同學(xué)們展開了如下探究。
【提出問題】澄清石灰水未變渾濁的原因是什么？
【作出猜想】 甲同學(xué)的猜想：澄清石灰水已變質(zhì)。
乙同學(xué)的猜想：氣體中除了有 外，還有_____（填化學(xué)式）氣體雜質(zhì)。
【實(shí)驗(yàn)探究】 同學(xué)們經(jīng)過討論后設(shè)計(jì)了下圖所示
實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究。A、B試管中是 溶液，C
試管中是澄清石灰水，連接好裝置后通入氣體
（注：裝置氣密性良好）。
①A試管中的 溶液不用碳酸氫鈉溶液代替，原因是_______________________
___________________________________________________________________。
氣體通入A試管溶液中出現(xiàn)的氣泡會(huì)對(duì)與溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡造成干擾（合理答案即可）
②盛有 溶液的B裝置的作用是___________________________。
檢驗(yàn)氣體是否完全被吸收
③若A、B、C試管中的現(xiàn)象分別是___________________________________________
________，則甲、乙同學(xué)的猜想都正確。
A中有白色沉淀產(chǎn)生，B中無明顯現(xiàn)象，C中無明顯現(xiàn)象
【實(shí)驗(yàn)反思】檢驗(yàn)物質(zhì)的性質(zhì)時(shí)，最好用純物質(zhì)，否則，若其他雜質(zhì)會(huì)對(duì)該物質(zhì)的
性質(zhì)檢驗(yàn)造成干擾，則應(yīng)先排除干擾，再進(jìn)行檢驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)拓展】① 若想檢驗(yàn)二氧化碳能與澄清的石灰水反應(yīng)，最好用碳酸鈉溶液和
________制取二氧化碳，再將產(chǎn)生的氣體通入新制的澄清石灰水中，觀察現(xiàn)象。
稀硫酸
②某鈉鹽溶液中可能存在、 中的一種或兩種溶質(zhì)，請(qǐng)你描述檢驗(yàn)這兩
種溶質(zhì)的操作方法（、 均為白色難溶于水的沉淀）：
________________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
取樣，往溶液中加入足量稀硝酸，產(chǎn)生氣泡，再往溶液中加入少量溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則該鈉鹽溶液中含有、兩種溶質(zhì)（答案合理即可）
6.（2023·四川雅安）化學(xué)興趣小組課外實(shí)驗(yàn)時(shí)，取出鎂條，發(fā)現(xiàn)久置的鎂條有一層
灰黑色的“外衣”。他們把該鎂條放入試管中，倒入一定濃度的鹽酸，觀察到有氣泡
產(chǎn)生，試管壁發(fā)燙。同學(xué)們對(duì)此氣體成分產(chǎn)生了興趣。
【提出問題】產(chǎn)生的氣體是什么？
【查閱資料】
①灰黑色“外衣”中含有 。
②無水 遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色。
【猜想假設(shè)】
猜想一：、 。
猜想二：、 和水蒸氣。
猜想三：、、水蒸氣和 氣體。
（1）猜想三中有 氣體的理由是____________。
鹽酸易揮發(fā)
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】為檢測(cè)產(chǎn)生氣體的成分，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（部分固
定裝置略去）。
（2）B裝置中出現(xiàn)白色沉淀，證明產(chǎn)生的氣體中含有_____，寫出有關(guān)的化學(xué)方程
式 ：______________________________。
（3）C裝置的作用是_________。
檢驗(yàn)
（4）甲同學(xué)觀察到裝置中無水 由白色變?yōu)樗{(lán)色，于是得出結(jié)論：產(chǎn)生的氣
體中一定含有 。乙同學(xué)對(duì)此提出疑問，理由是______________________________
___________________。
氣體通過C裝置可能帶出水蒸氣，會(huì)干擾對(duì)氫氣的檢驗(yàn)
（5）若顛倒B裝置和C裝置的安裝順序，______（填“能”或“不能”）達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br/>原因是__________________________________________________________________
__________。
不能
混合氣體中的、均會(huì)被氫氧化鈣吸收，因此無法判斷混合氣體中是否含有
【反思與評(píng)價(jià)】
（6）從安全角度考慮，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意：_______________________________
_________________________。
實(shí)驗(yàn)開始前，先通一段時(shí)間氮?dú)猓賹a(chǎn)生的氣體通入該裝置
7.堿式碳酸銅 是孔雀石的主要成分，主要用于生產(chǎn)油漆、顏料等。
某興趣小組欲探究堿式碳酸銅制備的最佳實(shí)驗(yàn)條件。
【查閱資料】堿式碳酸銅是翠綠色、難溶于水的固體，酸性條件下不穩(wěn)定。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】按下表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖示實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 溶液體積/ 溶液體積/ 水浴溫度/ 固體顏色
① 50 60 60 藍(lán)綠
② 50 60 70 翠綠
③ 50 60 80 暗綠
④ 50 70 70 藍(lán)綠
⑤ 50 50 藍(lán)綠
【解釋與結(jié)論】
（1）為了使生成的堿式碳酸銅穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)過程中需保持反應(yīng)體系的___（填“ ”
或“ ”）7。
（2）②④⑤的目的是探究制備堿式碳酸銅時(shí)溶液與 溶液的最佳配
比， ____。
70
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，制備堿式碳酸銅的最佳實(shí)驗(yàn)方案是____（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）。
②
【反思與評(píng)價(jià)】
（4）③中所得固體顏色偏暗。甲同學(xué)查閱資料知堿式碳酸銅受熱分解會(huì)生成
和另外兩種常見的氧化物，猜想顏色變暗與該反應(yīng)有關(guān)。寫出堿式碳酸銅分解反應(yīng)
的化學(xué)方程式：____________________________________。
【設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)】 設(shè)計(jì)方案證明上述猜想。
方案一： 利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)方
案補(bǔ)充完整：取實(shí)驗(yàn)____（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）所得固
體（與③所得固體等質(zhì)量）于錐形瓶中水浴加熱，
水浴溫度，調(diào)節(jié) 與③反應(yīng)后所得溶液的
相同：試管A中的試劑為____________，若出
現(xiàn)__________________的現(xiàn)象，則該猜想成立。
②
澄清石灰水
澄清石灰水變渾濁
方案二： 取實(shí)驗(yàn)③所得固體于試管中，滴加適量的稀鹽酸，若觀察到溶液變藍(lán)色，
則說明該猜想成立。該方案不合理，理由是__________________________________
___________________。
堿式碳酸銅也可以與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅，形成藍(lán)色溶液
8.某興趣小組利用金屬的性質(zhì)進(jìn)行了與“金屬蝕刻畫制作”有關(guān)的探究活動(dòng)。
探究Ⅰ：制作金屬蝕刻畫
【設(shè)計(jì)方案】小組同學(xué)通過查閱資料，設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)方案。
【實(shí)驗(yàn)1】 按圖1所示方案，用打磨后的鐵板作底板,選擇溶液、 溶液
和稀鹽酸作腐蝕液，制作出圖3所示的3幅金屬蝕刻畫，其中甲圖案是銀白色凹痕，
乙圖案是紅色凸痕，丙選用 溶液為腐蝕液。
（1）制作前先打磨鐵板的目的是__________________。
（2）制作甲選用的腐蝕液是________。
（3）制作乙時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。
清除表面的氧化物
稀鹽酸
小組同學(xué)將本次實(shí)驗(yàn)中沖洗后的廢液全部倒入同一燒杯中，充分混合后過濾，得到
藍(lán)色廢液 。
探究Ⅱ：廢液 中含有哪些陽離子？
【分析討論】 根據(jù)對(duì)廢液的觀察和對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的分析，小組同學(xué)認(rèn)為廢液 中一
定含有的陽離子是____________，可能含有的陽離子是和 。
、
圖4
【實(shí)驗(yàn)2】 按圖4所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并得出：廢液 中含有，不含有 。
（1）確定廢液中不含有 依據(jù)的現(xiàn)象是__________________________。
加入稀鹽酸后，無明顯現(xiàn)象
（2）用該方案確定廢液中含有 是不合理的。他們把實(shí)驗(yàn)中所用的某種試劑A
（稀鹽酸或碳酸鈉溶液中的一種）更換為試劑B后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，仍確定廢液中
含有而不含有 ，被更換的試劑A和更換后的試劑B分別為________________
_____。
稀鹽酸和氯化鈉
溶液
9.（2023·貴州）某化學(xué)興趣小組探究酸、堿和鹽的性質(zhì)，并利用其性質(zhì)進(jìn)行“碳中
和”的探究學(xué)習(xí)。
【查閱資料】地球上的生命形式都以碳為基礎(chǔ)。當(dāng)今人們大量使用化石燃料，使大
氣中含量增加，導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇。減少 排放，實(shí)現(xiàn)碳中和，已成為全球
共識(shí)。碳封存、碳捕集、碳替代、碳循環(huán)是實(shí)現(xiàn)碳中和的主要途徑。
探究一：碳封存。將 注入油氣層起到驅(qū)油作用，既提高油的采收率，又實(shí)現(xiàn)碳
封存。
（1）用圖1裝置模擬油氣田封存。連接A、B裝置，將從___（填“”或“ ”）
端通入裝有油的廣口瓶中封存，油被壓入燒杯中。
探究二：碳捕集。小組同學(xué)探究酸、堿和鹽的性質(zhì)及 的捕集。
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖2裝置（夾持儀器已省略），檢查裝置氣密性，裝
入藥品如圖所示，關(guān)閉、、。打開，向裝滿 的燒瓶C中注入
溶液，再關(guān)閉；打開 ，觀察到D中部分液體進(jìn)入C中，有白色沉淀
產(chǎn)生，再關(guān)閉 。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】能與 反應(yīng)。
【交流與討論】
（2）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)得出結(jié)論的證據(jù)不足，理由是_________________________
___________________。
二氧化碳也能與氫氧化鈣溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀
（3）在甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)后，乙同學(xué)取C中物質(zhì)進(jìn)行了補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，經(jīng)分析判斷，證明了
能與 反應(yīng)。則乙同學(xué)的方案是_____________________________________
________________________________________________________________________
___________________（寫出實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象）。
取C中物質(zhì)過濾，取適量的濾液于試管中，加入少量的氯化鈣溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明濾液中含有碳酸鈉，即證明了能與反應(yīng)
（4）用溶液“捕集 ”的化學(xué)方程式為_______________________________。
【實(shí)驗(yàn)拓展】
（5）打開，觀察到 中稀鹽酸進(jìn)入D中，溶液變?yōu)闊o色。
①D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。
②為確定 中稀鹽酸進(jìn)入D中反應(yīng)后的溶質(zhì)成分（酚酞除外），下列藥品可選用的
有____（填序號(hào)，雙選）。
.石蕊溶液 溶液
溶液 固體
（6）通過探究二，可歸納出堿的化學(xué)性質(zhì)有_________________________________
_____________________________________________。
堿能與某些非金屬氧化物反應(yīng)，堿能與酸反應(yīng)，堿能與指示劑反應(yīng)，堿能與某些鹽反應(yīng)
探究三：碳循環(huán)。利用與 反應(yīng)，產(chǎn)生有應(yīng)用價(jià)值的液體有機(jī)物，屬于碳中和
技術(shù)。
（7）利用與在一定條件下反應(yīng)生成甲醇 和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式
為_ _____________________________。
10.（2023·吉林長春）化學(xué)興趣小組以“助力碳中和”為主題，設(shè)計(jì)并開展了如下項(xiàng)
目式探究活動(dòng)。
項(xiàng)目一：探究廚房中的溫室效應(yīng)
【查閱資料】
Ⅰ.、 等氣體能產(chǎn)生溫室效應(yīng)；
Ⅱ.相同條件下，陽光照射時(shí)，溫室氣體含量越高環(huán)境升溫越快；
Ⅲ.點(diǎn)燃天然氣后，周圍空氣中的 含量會(huì)升高。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1） 小組同學(xué)利用廚房用品中的純堿和______反應(yīng)制 ，并用塑
料瓶A收集；再用相同的塑料瓶B，收集一瓶使用天然氣前廚房中的空氣樣品，按圖
1連接裝置（氣密性良好）。
醋酸
（2）標(biāo)記塑料管內(nèi)紅墨水停留的位置，將裝置移至室外，置于陽光下照射一段時(shí)
間后，觀察到紅墨水處于標(biāo)記位置的____（填“左”或“右”）側(cè)。小組同學(xué)得出結(jié)
論： 能增強(qiáng)溫室效應(yīng)，并可用該裝置驗(yàn)證。
右
（3）將裝置拿回廚房，點(diǎn)燃天然氣一段時(shí)間后，用排盡 的塑料瓶A收集爐灶周
圍的空氣。冷卻至室溫后連接裝置，重復(fù)（2）實(shí)驗(yàn)，觀察到相同的現(xiàn)象。
【分析討論】 部分同學(xué)認(rèn)為一定是天然氣燃燒產(chǎn)生的 增強(qiáng)了廚房中的溫室效
應(yīng)。有同學(xué)認(rèn)為該說法不嚴(yán)謹(jǐn)，理由是______________________________________
_________。
天然氣中的甲烷也是溫室氣體，也能產(chǎn)生溫室效應(yīng)
【得出結(jié)論】使用天然氣會(huì)增強(qiáng)廚房中的溫室效應(yīng)。
項(xiàng)目二：探究使用不同物質(zhì)吸收 的可行性
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】 同學(xué)們分別使用
等體積的、 飽和溶
液和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 的
溶液，利用圖2裝置分別進(jìn)
行3次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得瓶內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)
間變化的曲線如圖3所示：
（1）與 溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。
（2）結(jié)合圖3數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)使用的三種物質(zhì)中，對(duì) 吸收效果最好的是
___________。
溶液
【分析討論】（1） 有同學(xué)提出，反應(yīng)中的能量變化也會(huì)導(dǎo)致壓強(qiáng)變化。于是，小
組同學(xué)將壓強(qiáng)傳感器更換為溫度傳感器，重新進(jìn)行了部分實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖4所
示。由數(shù)據(jù)可知，與 溶液的反應(yīng)是__________（填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反
應(yīng)”）。
放熱反應(yīng)
（2）結(jié)合圖4數(shù)據(jù)綜合分析，圖3中溶液對(duì)應(yīng)曲線在 內(nèi)壓強(qiáng)變化
的原因是__________________________________________________________。
氫氧化鈉吸收二氧化碳對(duì)壓強(qiáng)的影響大于溫度升高對(duì)壓強(qiáng)的影響
【得出結(jié)論】吸收 時(shí)，要多角度考慮其方案的可行性。
項(xiàng)目三：研討低碳行動(dòng)方案
【分析討論】 小組同學(xué)認(rèn)為如果 過量排放，難以回收。我們可以通過低碳生
活的方式減少 的排放，請(qǐng)舉出一種具體做法：__________________________。
出行盡量步行（合理即可）

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