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专题八,,实验探究题
专题八实验探究题类型一反应后生成物成分的探究(含变质类)1.(2023钦州)某探究小组用一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行如图所示的实验,并对其中的溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。
第1题图【问题】溶液A中的溶质可能有哪些?【猜想】①AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2;②Cu(NO3)2、Zn(NO3)2;③Zn(NO3)2。
【讨论】猜想③是否合理?________,理由是_______________________________。
【探究】若猜想②成立,通过以下实验可初步确定固体B的成分,请完成下表:
实验步骤现象结论(1)取少量溶液A于试管中,滴入________溶液无沉淀生成溶液中不含AgNO3(2)取少量溶液A于试管中,滴入氢氧化钠溶液生成蓝色沉淀溶液中含有Cu(NO3)2(3)取少量固体B于试管中,滴入稀盐酸无气泡产生固体B中不含______【结论】固体B中一定含有________。
2.(2023玉林、防城港)某兴趣小组的同学对一包在空气中敞口放置了一段时间的碱石灰产生了好奇,于是他们对这包碱石灰的成分展开了探究。
【提出问题】他们要探究的问题是______________________。
【查阅资料】①碱石灰是由CaO与NaOH固体混合而成,通常用于吸收二氧化碳及干燥气体。
②熟石灰固体溶解度小,溶于水放出的热量少,可以忽略不计。
【提出猜想】该碱石灰的主要成分可能含有CaO、NaOH、Ca(OH)2、CaCO3和__________。
【实验探究】小组的同学设计实验并进行验证,过程如下:
①小明取部分该碱石灰样品于试管中,加少量水后无放热现象,说明这包碱石灰样品中不含________。继续加足量水,振荡,静置后有白色沉淀,小明认为碱石灰样品中一定含有CaCO3,小美认为他的结论不准确,原因是:____________________________(用化学方程式表示)。
②从小明的试管中取少量上层清液于另一试管中,向其中滴加过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
③把过程②所得物质过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色。
【解释与结论】根据以上探究:
①你认为该包碱石灰样品一定含有的物质是________,可能含有的物质是________________。
②实验探究过程③所得溶液中除酚酞外还含有的溶质是____________________。
【迁移应用】下列气体:①氢气②氧气③一氧化碳④***化氢⑤二氧化硫⑥氨气,不能用碱石灰干燥的是________(填字母序号)。
A.①②③B.④⑤⑥C.④⑤D.⑤⑥3.(2023玉林、防城港)玲玲在学****复分解反应时,对复分解反应发生的条件产生了兴趣,于是她和小组内的同学仅用以下药品展开了探究活动。
实验药品:稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液、Na2CO3溶液、Ba(NO3)2溶液、NaCl溶液、酚酞溶液。
【提出问题】他们要探究的问题是____________________________。
【查阅资料】Ba(NO3)2溶液显中性,且Ba2+有毒。
【实验探究】玲玲用上述物质做了下列几组实验组合序号①②③组合物质H2SO4NaOHH2SO4NaClH2SO4Na2CO3组合序号④⑤⑥组合物质H2SO4Ba(NO3)2NaOHBa(NO3)2Na2CO3Ba(NO3)2【记录和解释】(1)组合①、②、⑤均无明显现象,其中组合________与另外两组的实质不同。为证明该不同之处,玲玲在实验过程中使用了酚酞溶液。
(2)请写出组合③的化学方程式____________________________________。
【实验结论】他们请教老师并讨论后知道,只有当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或________________生成时,复分解反应才可以发生。
【拓展延伸】实验结束后,他们将所有废液收集在废液缸中静置,观察到白色沉淀和无色的上层清液。为了确定沉淀和清液的成分,继续展开探究。
【实验1】探究沉淀的成分。
【提出猜想】Ⅰ.沉淀只有BaSO4Ⅱ.沉淀只有BaCO3Ⅲ.沉淀中含有BaSO4和BaCO3梅梅取少量沉淀于试管中,滴加_______________________(请补充完整实验操作和观察到的现象),证明了猜想Ⅲ是正确的。
【实验2】探究清液的成分。
①取少量清液于试管中,向其中滴加几滴Ba(NO3)2溶液,无明显现象。
②另取少量清液于另一支试管中,滴入几滴____________,有白色沉淀产生。
【解释与结论】探究活动结束后,小组内成员通过讨论分析,一致认为清液中含有的离子是______________________(指示剂除外)。
【处理废液】为了防止污染环境,玲玲向废液缸中加入适量的____________,对废液进行处理后,将固体回收进一步处理,溶液排放。
【交流与反思】根据你对物质溶解性的了解,结合复分解反应发生的条件,请写出一种在水溶液中一般不能发生复分解反应的可溶性盐__________(写化学式)。
4.(2023钦州模拟)某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段,请你参与学****并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式____________________________________。
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么呢?【假设猜想】针对疑问,大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下:
猜想一:只有Na2SO4猜想二:有Na2SO4和H2SO4猜想三:有Na2SO4和NaOH
猜想四:有Na2SO4、H2SO4和NaOH乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的,不合理的猜想是____________,你的理由是:________________________________________。
【实验探究(1)】丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有________________。
【实验探究(2)】为了验证其余猜想,各学****小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,进行如下三个方案的探究。
实验方案测溶液pH滴加Na2CO3溶液滴加BaCl2溶液实验操作实验现象试纸变色,对比比色卡,pHB>C,可证明CO2能与NaOH、Ca(OH)2反应,其中C瓶在实验中起______________作用。
(3)晓晓查阅资料了解到往Ba(OH)2溶液中滴加或通入下列物质会产生如下现象:A中溶液显红色,B、C、D中均产生白色沉淀。
第13题图2
①写出D试管中反应的化学方程式________________________________。
②不同的碱溶液中都含有OH-,所以碱有一些相似的化学性质。上述关于Ba(OH)2性质的实验不能体现碱的相似性质的是________(填字母序号)。
(4)冬冬发现工业上使用的氢氧化钠固体标签如图3所示,于是对其所含杂质进行了探究。
【提出问题】____________________________。
【提出猜想】猜想Ⅰ:查阅资料可知,工业用氢氧化钠可能含有NaCl。
猜想Ⅱ:工业用氢氧化钠可能含有Na2CO3,原因是__________第13题图3____(用简洁的文字表述)。
【进行实验】实验步骤实验现象解释或结论①取适量固体样品于试管中,加水溶解固体全部溶解②向①所得溶液中滴加过量的________一开始无明显变化,一会儿后产生能使澄清石灰水变浑浊的气体样品中含有Na2CO3③向②所得溶液中滴加几滴***银溶液产生白色沉淀样品中还含有NaCl。反应的化学方程式为______________14.(2023贺州)某混合气体可能有CO、H2、CO2中的两种或三种。某兴趣小组通过实验探究其成分。
【查阅资料】无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝色。
【提出问题】混合气体由哪些气体组成?【提出猜想】猜想一:混合气体是CO、CO2;猜想二:混合气体是CO、H2;猜想三:混合气体是H2、CO2;猜想四:混合气体是____________。
【设计实验】将混合气体依次通过下列装置。
第14题图1【观察现象】A中黑色固体变红色,B中无水硫酸铜变蓝色,C中澄清石灰水变浑浊。
【讨论交流】(1)无水硫酸铜变蓝色,则猜想________不成立;(2)小华认为澄清石灰水变浑浊,原混合气体中一定含有CO2,小军认为小华的说法不正确,理由是_________________________________________;(3)小丽认为在A装置前连接以下三个装置就可以确定气体成分,则各仪器的接口连接顺序为____________________→g→h。按小丽改进后的装置重新实验,观察到的现象是A中黑色固体变红色,B中无水硫酸铜变蓝色,前后两瓶澄清石灰水都变浑浊。则猜想________成立,写出C中反应的化学方程式__________________________________。
第14题图2(4)指导老师指出小丽改进后的实验装置还存在一处不足,你的改进措施是____________________________________________________________________。
15.(2023乐山)有一黑色粉末物质可能由氧化铜、木炭、二氧化锰中的两种或三种组成。某兴趣小组对该粉末的成分进行了如下探究和验证。
【提出问题】该黑色粉末含有哪些成分?【做出猜想】大家认为黑色粉末的组成共有下面四种可能:
;;;、木炭、二氧化锰。
【查阅资料】、氧化铜、稀硫酸不与二氧化锰反应;。
【探究验证】步骤实验操作实验现象结论理由(1)取少量黑色粉末放入试管加入足量的稀硫酸,振荡黑色粉末部分溶解相关反应方程式__________________(2)将(1)反应后的物质过滤、干燥,取一部分滤渣放入横口试管中加强热,并不断鼓入空气有火星产生证明混合物中含有________________(3)①将(2)所得另一部分滤渣加5%的过氧化氢溶液有大量能使带火星的木条复燃的气体产生证明混合物中含有_____(3)②向(2)所得滤液中加入5%的过氧化氢溶液有大量能使带火星的木条复燃的气体产生__________________【结论】上述猜想中正确的是__________。
类型三标签类成分探究16.(2023钦州)室温时,实验室有一瓶标签残缺的试剂(如图)。该试剂是NaHCO3、NaCl、NaOH溶液中的一种。某学****小组决定对其成分进行探究。经查阅可知,这三种物质的溶解度(室温)如下:
物质NaHCO3NaClNaOH溶解度/
第16题图(1)学****小组根据标签字样判断,这瓶试剂不可能是________溶液(填序号)。
(2)学****小组又根据标签和上表中的数据判断,这瓶试剂不可能是____________溶液。
(3)学****小组取少量该溶液,滴入几滴紫色石蕊溶液,溶液变蓝色,由此判断这瓶试剂应该是________溶液。
17.(2023揭阳)操作和保存药品不当,标签常常易损毁。现有四瓶溶液①②③④的试剂标签已破损(如图),但是已经知道这四瓶试剂是NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、KCl溶液中的一种,某兴趣小组同学决定对四瓶破损标签溶液的成分进行实验探究(实验另外药品只提供盐酸和酚酞溶液):
第17题图【提出问题】标签已经破损的①②③④四瓶溶液分别是什么溶液?【实验探究1】第④瓶试剂肯定是:________(写化学式)。
【实验探究2】兴趣小组对①②③④瓶溶液进行了如下的实验探究:
序号实验步骤实验现象实验结论1取①②③瓶溶液少量于三支试管中,分别加入酚酞溶液______________________________________酚酞溶液不能将其中的一种溶液鉴别出来2再取①②③瓶溶液少量于另外三支试管中,分别加入____________溶液加入了①溶液的试管中__________;其余两支试管中无明显现象①瓶溶液为Na2CO3
3取②③瓶溶液少量于两支试管中,分别加入________溶液加入了②溶液的试管中____________;加入了③溶液的试管中____________②瓶溶液为____________③瓶溶液为Ca(OH)2【反思与交流】为了防止标签发生破损,我们在倾倒溶液时应注意:_______________________________________________________________。
18.(2023钦州)两位同学帮助老师整理实验室时,在标有“单质”的药柜中发现一瓶失去标签的黑色粉末A,在标有“氧化物”的药柜中发现另一瓶失去标签的黑色粉末B。
【提出问题】这两瓶黑色粉末A和B分别是什么物质?【猜想】甲同学:A是铁粉,B是二氧化锰。
乙同学:A是炭粉,B是氧化铜。
【实验探究】实验步骤实验现象实验结论①取少量A粉末于试管中,加入适量稀硫酸黑色粉末不溶解,没有气体产生A粉末一定不是________②取少量B粉末于试管中,加入适量稀硫酸________________________B粉末是氧化铜【反思与拓展】(1)将这两种黑色粉末混合加热(如图),观察到黑色粉末逐渐变为红色,澄清石灰水变浑浊。
黑色粉末A和B发生反应的化学方程式为____________________________。实验结束时,先将导管移出,再熄灭酒精灯的原因是____________________________。
类型四实质类、反应条件类探究19.(2023百色)某初中化学兴趣小组的四位同学,往氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液时,发现溶液变成了红色,可是过了一会儿红色就消失了,溶液恢复为无色。溶液的红色为什么会变成无色呢?他们对这一现象进行了探究。请你和他们一起完成下边的探究历程。
【提出猜想】甲:可能是酚酞变质造成的;乙:可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故;
丙:可能是酚酞与空气中的氧气反应,使红色消失;丁:可能与氢氧化钠溶液浓度大小有关。
【理论分析】(1)对于甲同学的猜想,你认为________(填“合理”或“不合理”)。请写出你的理由:____________________________________________。
(2)对于乙同学的猜想,大家认为是不正确的。因为氢氧化钠溶液虽然能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,但碳酸钠水溶液显碱性,由于溶液中有自由移动的________(写离子符号),所以红色不会消失。
【查阅资料】为了排除是酚酞溶液导致的原因,同学们决定重新配制酚酞溶液进行实验。他们在网络上查阅了资料,百度百科中对酚酞的描述如下表:
中文名酚酞结构式外观白色至微黄色结晶性粉末常温下溶解性<(水中)>5g/101mL(乙醇中)化学式C20H14O4(3)由上表可知,配制酚酞溶液的溶剂是________(选填“水”或“乙醇”)。在检测溶液酸碱性的实验中,往待测溶液中滴入1~2滴酚酞溶液即可,滴入过多的酚酞有可能出现白色浑浊的现象,该现象产生的原因是________。
第19题图【实验验证】(4)为了验证丙同学的猜想,四位同学在一支密闭的装有NaOH溶液的试管中,先通入密度比空气大的稀有气体,将试管内的空气排尽,随后注入新配制的酚酞溶液,观察到的现象依然是溶液先变成红色,过了一会儿红色消失。如图稀有气体应由导管口______(选“a”或“b”)处通入。
(5)若丁同学的猜想正确,请你完成下列实验设计。
实验方法实验现象与结论【应用拓展】(6)从查阅百度百科资料知道,酚酞(以H2In表示)其实是一种极弱的酸,其遇碱变红的变化表
达式为:
H2In(无色)碱酸In2-(红色)根据上述信息,请写出H2In遇NaOH溶液变红的化学方程式:_______________。
20.(2023南宁)某校化学兴趣小组,在实验室里用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取***气并进行有关***气性质的实验探究(如图所示)。
第20题图回答下列问题:
(1)从分液漏斗中加入的药品是________。
(2)从反应物的状态和反应条件考虑,装置A属于________型气体发生装置。