（河北专版）2019年中考化学复习 题型复习（四）实验探究题练习

1题型复习(四)实验探究题(中考第35题)题型之一物质成分的探究(2017·河北)小明在市场看到：鱼老板将一勺白色粉末加入水中，水中奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来。小明对这种“白色粉末”很感兴趣，与小刚进行了相关探究。【查阅资料】这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠(化学式为Na2CO4)，常温下，与水反应生成氧气。【实验1】小明选用图中所示装置中的__BC__(选填序号)，进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体。经检验该气体是氧气，检验方法是__将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃__。【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么？【作出猜想】根据过碳酸钠和水的组成作出三种猜想。猜想一：Na2CO3；猜想二：NaOH；猜想三：Na2CO3和NaOH。【实验2】小明取溶液M，滴加CaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成。他认为白色沉淀是CaCO3，溶液中一定含有Na2CO3。小刚提出质疑，产生的白色沉淀不一定是CaCO3。他的理由是__Ca(OH)2微溶于水，白色沉淀可能是Ca(OH)2__。【实验3】小刚取溶液M，滴加稀HCl，观察到__有气泡产生__。证明溶液中一定含有Na2CO3，从而否定了猜想二。Na2CO3与稀HCl反应的化学方程式为__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑__。【实验4】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH，他们向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，取上层清液，加入__酚酞溶液__，无明显现象。证明溶液中无NaOH，猜想一正确。该实验中用CaCl2溶液而不能用饱和石灰水，原因是__反应生成NaOH，无法确定溶液M中是否含有NaOH__。【反思拓展】(1)根据过碳酸钠的性质，保存时应注意防潮。(2)检验A、B两种物质是否同时存在，一定要考虑二者性质的互相干扰问题。评分说明：实验2、实验4答案不唯一，合理即可1．(2015·河北)同学们用高锰酸钾制氧气，制取结束清洗仪器，发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。问题一：黑色固体是什么？【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解，进行分析判断。判断依据不是KMnO4KMnO4能溶于水形成紫红色溶液不是__K2MnO4__(填化学式)冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水是MnO2其他实验用过MnO2，知道它是不溶于水的黑色固体【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体，证明上述判断正确。加入的液体是__过氧化氢(H2O2)溶液(或双氧水)__。问题二：用什么洗掉MnO2?【交流讨论】MnO2与BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质组成最相近，理由是__它们都是金属氧化物(或它们都由金属元素和氧元素组成)__。这种物质能与稀盐酸反应，化学方程式为__Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O__，由此推测MnO2也能与稀盐酸反应。【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化。2【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同。MnO2有什么化学性质？用什么试剂清洗呢？同学们请教老师后决定用草酸(H2C2O4)溶液试一试。【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气泡。问题三：生成了什么气体？【交流讨论】化学变化过程中元素不变，因为__反应物中含有C、H、O元素__，所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等。【实验验证】经检验，产生的气体是CO2。检验CO2气体的操作和现象是__将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊__。【反思提高】以上探究活动中，清除试管内壁附着的难溶物的思路是先__确定难溶物的成分(或确定难溶物是什么物质)__，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗。2．(2013·河北)乙炔(C2H2)气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙(块状固体，化学式为CaC2)与水反应生成，同时生成一种白色固体。【提出问题】白色固体是什么物质？【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能：猜想一：CaO；猜想二：__CaCO3__；猜想三：Ca(OH)2。他的依据是__化学变化过程中元素不变__。【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是__CaO能与水反应__。【进行实验】(一)取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，没有观察到__气泡放出__，证明猜想二不成立。(二)取少量白色固体加入到水中，取上层清液，__通入二氧化碳气体(或滴加碳酸钠溶液)__，有白色沉淀出现，证明猜想三成立。该反应的化学方程式为__Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O[或Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH]__。【结论】白色固体是Ca(OH)2。【拓展应用】已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小。实验室欲制取并收集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是__C、F__(填下图中装置序号)。3．(2012·河北)小红为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验。将一张滤纸(组成元素为C、H、O)用FeCl3浓溶液润湿，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质。小红告诉大家：黑褐色物质中含有铁单质。【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗？【探究过程】(1)小红先从反应物分析，因为__反应物中含有铁元素__所以反应后可能生成铁单质。(2)为获得实验证据，小红做了实验1。实验1：将黑褐色物质放入稀盐酸中，发现有连续微小气泡产生。若黑褐色物质中含有铁单质，则反应的化学方程式为__Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑__。(3)小明提出疑问：由反应物的组成分析，能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质，还可能是__铁的碳酸盐(或碳酸盐)__。小红通过查阅资料得知，在高温条件下不可能生成此类物质。(4)小明仍有疑问：实验1中产生的气泡也可能是滤纸碳化后吸附的空气。为此，小红又做了实验1的对比实验：__将黑褐色物质放入蒸馏水中__，观察到有微小气泡产生但很快停止，证明实验1中的连续气泡确实是由铁单质与稀盐酸反应产生的。(5)为进一步证明黑褐色物质中有铁单质，小红又做了实验2。实验2：将黑褐色物质放入__硫酸铜__溶液中，观察到__有红色固体产生__。【得出结论】通过以上探究，证明黑褐色物质中确实含有铁单质。【拓展探究】请再用一种方法证明黑褐色物质中含有铁单质：__用磁铁吸引(或测导电性或在氧气中燃烧)__。4．(2010·河北)某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验，用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液。实验结束后，化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与。3【提出问题】废液中含有什么物质？【交流表达】(1)小明通过观察，认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是__溶液显蓝色__。(2)小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是__铁丝与稀硫酸(或硫酸铜溶液)反应生成硫酸亚铁(或反应生成的硫酸亚铁不与其他物质反应)__。【作出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸。【实验验证】(3)小华测得废液的pH小于7，证明废液中含有硫酸。用pH试纸测定溶液pH的方法：__用玻璃棒蘸取待测液滴到试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡比较，确定pH__。(4)小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论。小明的实验现象是__滴加一定量氢氧化钠溶液后才有沉淀生成__。通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。【拓展应用】(5)若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应向废液中加入过量的__铁片(或Fe、铁粉、铁丝等)__。写出该反应过程中的一个化学方程式__Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑(或Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu)__。(6)反应完全后，过滤，滤渣中物质为__铁和铜(或Fe和Cu)__，滤液中溶质为硫酸亚铁。5．(2018·邢台二模)某实验小组发现，盛装NaOH溶液的试剂瓶忘记盖瓶盖了。对于该溶液是否变质，同学们进行了以下实验探究。【猜想假设】猜想Ⅰ：该溶液没有变质，为NaOH溶液。猜想Ⅱ：该溶液全部变质，为Na2CO3溶液。猜想Ⅲ：该溶液部分变质，为NaOH和Na2CO3的混合溶液。【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性。【设计方案】请你帮助完善表中设计方案。实验操作可能出现的现象与结论同学评价步骤1取一定量的样品溶液于试管中，加入酚酞溶液，振荡若溶液变红，则猜想Ⅱ不成立小美同学认为：此方案结论不正确，理由是__碳酸钠溶液呈碱性__步骤2另取一定量的样品溶液于试管中，加入足量氯化钙溶液若产生__白色沉淀__，化学方程式是____Na2CO3＋CaCl2===2NaCl＋CaCO3↓__，则猜想Ⅰ不成立。小红同学认为：此方案不能确定是猜想Ⅱ还是猜想Ⅲ成立步骤3将步骤2实验后的混合物过滤，往滤液中滴加酚酞溶液，振荡若__滤液不变红__，则猜想Ⅱ成立。反之，则猜想Ⅲ成立小庞同学认为：让试管静置一段时间，取上层清液滴加酚酞溶液也能达到实验目的【探究实验】同学们经过讨论后，动手实验，并形成结论。【实验反思】同学们根据实验领悟到：步骤2加入足量氯化钙溶液的作用是__检验并除尽Na2CO3(或CO2－3)__；若将氯化钙溶液换成氢氧化钙溶液，重复以上实验操作，实验现象虽然相同，但不能确认是猜想Ⅱ还是猜想Ⅲ成立，理由是__引入NaOH(或OH－)，对检验NaOH造成干扰__。【方法归纳】在选用试剂检验样品中物质成分时，既要考虑样品中原有干扰物的影响，又要防止__引入__新的干扰物。6．(2018·唐山丰南区一模)学习了金属的化学性质后，兴趣小组的同学进行了如下实验：将足量镁条加入氯化铁溶液中，观察到镁条表面有气泡产生，一段时间后，有黑色固体粉末生成。问题一：产生了什么气体？【作出猜想】猜想一：可能是氧气；猜想二：可能是氢气；猜想三：可能是二氧化碳。4【交流讨论】大家思考后，一致认为猜想三不合理，其理由是__化学变化前后元素种类不变(或反应物中不含碳元素)__。【实验验证】验证猜想一：先用试管收集该气体，将带火星的木条伸入试管中，发现木条没有复燃，则猜想一不成立。验证猜想二：经过实验验证，猜想二成立。请你写出验证猜想二的实验操作及观察到的现象：__用尖嘴导管将气体导出并引燃，同时在上方罩一个干冷的烧杯，该气体能燃烧，且烧杯内壁上出现水珠__。【继续探究】用pH试纸测得氯化铁溶液pH约为2，说明氯化铁溶液中含有较多的氢离子。【得出结论】产生的气体是氢气，写出产生氢气的化学方程式__Mg__＋__2HCl===MgCl2＋H2↑__。问题二：黑色固体粉末是什么物质？【作出猜想】大家一致认为是__铁__。【实验验证】她们先将反应后的液体过滤、烘干，分离出黑色粉末。取少量黑色粉末于试管中，向其中加入稀硫酸，很快就观察到__有气泡产生，溶液变为浅绿色__。【拓展探究】请再用一种方法验证该黑色物质：__用磁铁来吸引该黑色固体，若磁铁上有残留的粉末，则说明该粉末中含有铁单质(或把黑色粉末加入到硫酸铜溶液中，黑色粉末表面有红色物质产生)__。【解释与结论】小组同学通过查阅资料发现，过量的金属镁与氯化铁发生反应生成该黑色物质和另一种化合物，进一步验证了大家的猜想是正确的。写出该反应的化学方程式__3Mg__＋__2FeCl3===__2Fe__＋__3MgCl2__。7．(2018·保定三模)某化学小组用石灰石(含杂质SiO2，还可能含有少量的Fe2O3)与足量的稀盐酸制取二氧化碳气体，实验结束后对废液中的溶质成分进行探究(溶解于水中的气体成分忽略不计)。【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？【查阅资料】①SiO2不溶于水，且不与稀盐酸反应。②FeCl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液显现出红色，并且FeCl3只能在酸性溶液中存在。【假设猜想】(1)该小组同学一致认为废液中一定含有CaCl2，用化