TYPE 5
题型突破（五） 科学探究题 实验探究题是中考的必考题型,此类试题通过探究活动把科学方法的学习和科学知识的学习
放在了同等重要的地位。近年来,试题的探究力度及对方法的考查逐年加重。
一般解题思路:(1)通读试题,整体把握试题考查点,防止跑偏;(2)边读题边分析,写出相关的化学
方程式;(3)分割试题,和以前的知识建立联系,抓住试题关键词,完成简单填空,步步为营;(4)若遇到陌
生知识,学会进行知识迁移;(5)充分利用对比、推理、模仿等分析解决问题的方法。
题型解读类型一 有关物质组成或成分的探究
例1 [2018·昆明] 某盐湖附近的农民通过“冬天捞碱,夏天晒盐”获得大量湖盐。小伟同学取该湖盐
样品进行探究。
提出问题 该湖盐样品的成分是什么?
查阅资料
冬天捞碱的“碱”指Na2CO3,夏天晒盐的“盐”指NaCl。
猜想与假设
猜想一:Na2CO3;
猜想二:NaCl;
猜想三:Na2CO3和NaCl。
实验探究类型一 有关物质组成或成分的探究
实验 实验一 实验二
实验操作
取少量样品于试管中,加适量水溶解后,
加入过量稀硝酸
②向实验一所得的溶液中加入适量的
实验现象 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 ③
实验结论 ①猜想 不成立 猜想三成立
拓展延伸 为进一步确定该湖盐样品中Na2CO3的质量分数,小伟同学再取该湖盐样品10.00 g做了如
图T5-1所示的补充实验。类型一 有关物质组成或成分的探究
(1)反应结束之后通入空气的目的是 。
(2)装置A中浓NaOH溶液的作用是 (用化学方程式表示)。
(3)实验结束后测得装置D质量增加0.44 g,则湖盐样品中Na2CO3的质量分数为 %(保留一位
小数)。
图T5-1类型一 有关物质组成或成分的探究
[解析] 本题综合考查化学实验探究知识。
实验探究 取少量样品于试管中,加适量水溶解后,加入过量稀硝酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,
该气体是二氧化碳,说明原样品中含有碳酸根离子或碳酸氢根离子,结合猜想,样品中一定存在碳酸钠,
故猜想二不成立。验证样品中是否存在氯化钠,即检验实验一所得溶液中是否存在氯离子,可加入适量
的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则存在氯化钠。类型一 有关物质组成或成分的探究类型一 有关物质组成或成分的探究
例2 [2018·云南] 某白色固体可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种物质组成。
某兴趣小组的同学为确定该白色固体的成分,进行如下的实验探究,请你参与并回答相关问题。
Ⅰ.初步探究:小金同学设计的实验过程及现象如图T5-2所示。
图T5-2查阅资料 BaCl2溶液显中性。
初步结论 (1)原白色固体中一定有的物质是 ,一定没有的物质是 。
(2)M溶液中的溶质一定有 ,一定没有氯化钡。 类型一 有关物质组成或成分的探究
交流讨论 小英同学认为:无色溶液M变红色,说明溶液M中含有碱性物质,但不能由此推导出原固体物
质中是否含有氢氧化钠。若要进一步确定,需要对溶液M继续进行探究。为此同学们进行了如下的探
究。
Ⅱ.继续探究
提出问题 无色溶液M中有氢氧化钠吗?
猜想与假设 猜想一:有NaOH;
猜想二:没有NaOH。
探究与结论 类型一 有关物质组成或成分的探究
实验步骤 实验现象 实验结论
A.取无色溶液M于试管中,加入
过量的氯化钡溶液,振荡,静置
证明溶液M中有碳酸钠并被除尽
B.取实验A所得上层清液于试管
中,加入
猜想一正确
在老师的指导下,同学们通过交流、讨论、实验,圆满地完成了这次探究活动。类型一 有关物质组成或成分的探究
[解析] 初步结论 (1)根据白色固体加水溶解后产生的白色沉淀,且沉淀全部溶于稀盐酸并产生气泡,说明
沉淀是碳酸钡,不含硫酸钡,则原白色固体中一定含有碳酸钠和氯化钡,一定不含硫酸钠。(2)M溶液中加
入酚酞溶液变红,说明溶液呈碱性,再加入碳酸钠,没有沉淀产生,溶液红色不变,说明M溶液中不含氯化
钡,但不能确定使溶液呈碱性的是过量的碳酸钠,还是原混合物中含有氢氧化钠。因为氯化钡和碳酸钠
反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所以M溶液中一定含有溶质氯化钠。
探究与结论 为了验证M溶液中是否含有氢氧化钠,要排除碳酸钠的干扰。因为氯化钡和碳酸钠反应产
生碳酸钡白色沉淀和氯化钠,因此加入过量的氯化钡,可以检验并除去溶液中的碳酸钠,在A中所得的上
层清液中,再加入无色酚酞溶液,如果酚酞溶液变红,则证明M溶液中含有氢氧化钠,猜想一正确。
[答案] 初步结论 (1)碳酸钠和氯化钡 硫酸钠 (2)氯化钠
探究与结论 有白色沉淀生成 酚酞溶液 溶液变红色类型一 有关物质组成或成分的探究
例3 [2015·云南] 有一包白色粉末,可能由CuSO4、Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中的一种或
几种组成。为探究其组成,同学们查阅资料得知NaCl、BaCl2溶液呈中性,经过思考设计并进行了以下
实验:
图T5-3请分析实验过程,回答下列问题。
(1)白色粉末中一定不含 ;可能含有 。
(2)生成白色沉淀的化学方程式为 。
(3)为最终确定白色粉末的组成,还需要对无色滤液中呈碱性的物质进行探究。类型一 有关物质组成或成分的探究
提出问题 无色滤液中呈碱性的物质是什么?
作出猜想
猜想Ⅰ:Na2CO3;
猜想Ⅱ:NaOH;
猜想Ⅲ:Na2CO3和NaOH。
进行实验
实验步骤 实验现象 实验结论
①取无色滤液少许于试管中,滴加过量
的BaCl2溶液
产生白
色沉淀
猜想Ⅱ
不成立
②在①反应后的试管中滴加
溶液变
为红色
猜想Ⅲ
成立
得出结论 白色粉末的成分是 。 类型一 有关物质组成或成分的探究类型一 有关物质组成或成分的探究
例4 [2015·昆明] 我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到一定温度,可以得
到一种外观似金子的锌和铜的合金,不法分子用它来冒充黄金。小晨同学在实验室进行了木炭粉还原
氧化亚铜的实验(主要反应:C+Cu2O 2Cu+CO↑),她观察到反应后的固体不完全是紫红色,于是对该
固体的成分进行了实验探究。
有一包白色粉末,可能由CuSO4、Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中的一种或几种组成。为探究
其组成,同学们查阅资料得知NaCl、BaCl2溶液呈中性,经过思考设计并进行了以下实验:类型一 有关物质组成或成分的探究
猜想与假设
猜想一:Cu;
猜想二:Cu、Cu2O;
猜想三:Cu、C;
猜想四:Cu、Cu2O、C。
小晨同学认为猜想 不正确,因为反应后的固体不完全是紫红色。
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一:取少量固体置于烧杯中,加入足量
稀硫酸,观察溶液颜色
溶液呈 色 猜想三不正确
步骤二:把步骤一中所得混合物过滤,将滤
渣干燥后置于滤纸上,观察固体颜色
固体为紫红色、黑色 猜想 正确
一
蓝
四
实验探究 类型一 有关物质组成或成分的探究
实验反思 由于受反应物质量比、反应物接触面积和反应温度等因素的影响,固体物质之间的反应可能
无法完全进行。
拓展延伸
(1)从理论上看,碳与氧化亚铜的质量比应为1∶12,但实际做实验时却将碳与氧化亚铜的质量比控制在
约1∶10。这样操作的理由是
。 反应中碳会与试管内的氧气反应而部分消耗,故稍过量的碳有利于反应的进行(合理即可)
BCD(2)下列可以用于鉴别真、假黄金的方法是 (填序号)。
A.观察颜色 B.加热固体
C.滴加稀硫酸 D.滴加硝酸银溶液类型一 有关物质组成或成分的探究
针对训练
1.[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 小明选用如图T5-4所示装置中的 (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 。
图T5-4类型一 有关物质组成或成分的探究
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 根据过碳酸钠与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 。
实验3 小刚取溶液M,滴加稀盐酸,观察到 ,证明溶液中一定含有Na2CO3,从
而否定了猜想二。Na2CO3与稀盐酸反应的化学方程式为 。
实验4 为进一步确定溶液M中是否含有NaOH,他们向溶质M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止,
取上层溶液,加入 ,无明显现象,证明溶液中无NaOH溶液,猜想一正确。该
实验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水,原因是 。 类型一 有关物质组成或成分的探究
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。类型一 有关物质组成或成分的探究类型一 有关物质组成或成分的探究
[解析] 实验1 过碳酸钠是固体,水是液体,且该反应不需要加热,故选取固液常温型气体发生装置B,检
验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,带火星的木条复燃,证明是氧气;收集氧气需采用向上
排空气法,故收集装置选C。实验2 滴加CaCl2溶液产生的白色沉淀不一定是CaCO3,可能是氯化钙与
氢氧化钠共存时,形成微溶性的氢氧化钙。实验3 碳酸钠与盐酸反应,产生二氧化碳气体,小刚取溶液
M,滴加稀盐酸,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。实验4 为进一
步确定溶液M中是否含有NaOH,可在滴加CaCl2溶液后继续加入无色酚酞溶液,无明显现象,证明溶液
中无NaOH溶液;该实验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水,是因为碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸
钙沉淀和氢氧化钠,无法证明溶液M中是否含有氢氧化钠。类型一 有关物质组成或成分的探究
2.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1 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KMnO4 KMnO4能溶于水形成紫红色溶液
不是 (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1 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 。
K2MnO4
H2O2溶液类型一 有关物质组成或成分的探究
问题二:用什么洗掉MnO2?
交流讨论2 MnO2与BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质组成最相近,理由是
。这种物质能与稀盐酸反应,化学方程式为 ,由此推
测MnO2也能与稀盐酸反应。
实验验证2 向未洗净的试管中加入稀盐酸,黑色固体没有变化。
交流讨论3 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3 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:产生了什么气体?
它们都是金属氧化物(或它们都由金属元素和氧元素组成
)类型一 有关物质组成或成分的探究
交流讨论4 化学变化过程中元素种类不变,因为 ,所以产生的气
体可能为CO2、CO、H2、O2等。
实验验证4 经检验,产生的气体是CO2,检验CO2气体的操作和现象是
。
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
,再了解其化学性质,然后选择合适试剂进行清洗。
反应物中含有C、H、O元素
将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
确定难溶物的成分(或确定难溶物是什么物质)类型一 有关物质组成或成分的探究
3.某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。
查阅资料 蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢两种元素组成。
作出猜想 蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。
实验验证1 (1)用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到 ,证明有水生成。
(2)用涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上,石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。二氧化碳和石灰水反应的化学
方程式为 。
小明提出质疑:石灰水变浑浊不一定是生成了碳酸钙,还可能是饱和石灰水受热后, ,析出了氢
氧化钙。
甲
乙
图T5-5类型一 有关物质组成或成分的探究
同学们又用如图T5-5中甲所示的装置进行实验,1 min后,提起锥形瓶,翻转后注入20 mL饱和石灰水,加塞、振荡,观察
到石灰水变浑浊,确定有二氧化碳生成。
实验中小明观察到一个意外现象:锥形瓶内壁上有少量黑色物质。
交流讨论 经分析,同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的 。由此他们猜想还可能生成一氧化碳。
为验证一氧化碳,他们设计了如图乙所示的实验。
实验验证2
(1)实验前,先在玻璃管的中部放入一团棉花,其目的是 。
(2)将a端插入蜡烛的焰心。
(3)用酒精灯加热b端的糊状物,一段时间后,观察到黑色物质变成红色,证明蜡烛不充分燃烧,有一氧化碳生成。
(4)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色,接下来的操作是 。
拓展应用 含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质,浪费资源且污染空气,为使其充分燃烧,应采取的措施
是 (答一条即可)。 类型一 有关物质组成或成分的探究类型一 有关物质组成或成分的探究
[解析] 此题是对“蜡烛燃烧的产物”的探究。根据资料提供的信息“石蜡由碳、氢两种元素组成”,
猜想蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。
实验验证1 证明有水生成的方法是用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到的现象是烧杯内壁有水雾
;但是不能用涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上看石灰水是否变浑浊的方法证明是否有二氧
化碳生成,因为氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,且水蒸发也会导致氢氧化钙析出。交流讨论
因为石蜡中含有碳元素,故锥形瓶内壁上的少量黑色物质是炭黑。
实验验证2 为证明可能生成了CO气体,设计了将蜡烛燃烧后的生成物通过氧化铜的实验,但由于生成
的炭黑也能与氧化铜反应,故加入一团棉花阻挡炭黑与氧化铜接触。为防止玻璃管中的红色物质(Cu)
又被氧化变成黑色,应该先撤酒精灯,然后再撤蜡烛。
拓展应用 为使燃料充分燃烧,可以提供充足的空气或增大燃料与氧气的接触面积。类型一 有关物质组成或成分的探究
4.化学小组的同学用图T5-6所示装置进行木炭和氧化铜反应的实验。在进行实验时,他们首先将木
炭和氧化铜研磨成粉末,且混合均匀后,再开始实验,这样做的目的是
。该装置酒精灯加网罩的目的
是 。
充分反应后,化学小组的同学对试管内的固体成分进行了探究Ⅰ,对生成气体的成分进行了探究Ⅱ。
请按要求填空。
增大反应物之间接触面积,有利于反应顺利进行
使火焰集中并提高温度
探究Ⅰ:试管内固体的成分是什么?
作出猜想 猜想一:Cu;猜想二: ;猜想三:Cu和CuO。 Cu和C类型一 有关物质组成或成分的探究
实验验证
固体和稀硫酸反应的化学方程式为 。
实验操作 实验现象 实验结论
取少量的固体加入试管中
,然后加入过量稀硫酸,振荡
猜想三成立
图T5-6
黑色粉末消失
有红色固体剩余
溶液变成蓝色类型一 有关物质组成或成分的探究
探究Ⅱ:生成的气体中是否含有一氧化碳?
通过图T5-6甲的实验分析,生成的气体中一定含有二氧化碳,是否含有一氧化碳,小组同学进行了下列
实验:
实验操作 实验现象 实验结论
收集碳和氧化铜反应生成的气体
,除尽二氧化碳气体、干燥后,再将
气体通入图乙装置中
A中的红棕色粉末变成
黑色,B中产生白色沉淀
生成气体中含有一氧化碳
则B中的溶液是 ,A中反应的化学方程式为 。
实验反思 图乙装置的缺陷是 。
澄清石灰水
缺少尾气处理装置类型一 有关物质组成或成分的探究
5.如图T5-7所示,小明和小红在做金属活动性顺序的探究实验,他们将铁钉加入硫酸铜溶液中,观察到
铁钉表面有气泡产生,一段时间后,在铁钉表面附着了红色的固体。
提出问题
产生的气体是什么物质?
作出猜想
猜想一:二氧化硫;
猜想二:氢气;
猜想三:氧气。
作出猜想的依据:化学反应前后元素种类不变。因为 ,所以作出这样的猜想。
图T5-7类型一 有关物质组成或成分的探究
进行实验
(1)小红提出,闻一闻产生的气体,方法是 ,根据 ,她判断该气体不是二氧化硫。
(2)他们又做了实验: 。此实验证明了该气体不是氧
气,进而判断该气体是氢气。 经过向老师咨询得知,一般配制硫酸铜溶液时都要加入适量相应的酸以
保持溶液的稳定存在。实验中产生氢气的化学方程式是 。
得出结论
从这个实验得到的结论是 。
反思与改进
小明提出,实验中溶液变色的现象不明显,他们决定从铁钉入手进行改进,小明同学提出可以增加铁钉
的用量,还可以 。 类型一 有关物质组成或成分的探究类型一 有关物质组成或成分的探究
[解析] 进行实验 (1)为防止可能吸入过量的有害气体,闻气体气味的方法是“扇闻”,即用手扇取少量
气体进入鼻孔;因为二氧化硫有刺激性气味,故可通过气体没有刺激性气味判断该气体不是二氧化硫。
反思与改进 溶液变色现象不明显是因为反应生成的硫酸亚铁的量少,若从铁钉入手进行改进,除了可
增加铁钉的用量,还可把铁钉换成细铁丝或铁粉,以增大反应物间的接触面积,加快反应的进行。类型二 有关反应后物质成分的探究
提出问题 滤液中溶质的成分是什么?
查阅资料 已知Na2SO4的水溶液呈中性。
猜想与假设 猜想一:Na2SO4;
猜想二: ;
猜想三:Na2SO4、CuSO4;
Na2SO4、NaOH类型二 有关反应后物质成分的探究
猜想四:Na2SO4、CuSO4、NaOH。
其中猜想不合理的是 。
实验方案与验证
实验 实验操作 实验现象 实验结论
实验一 取少量滤液于试管中,观察现象 溶液为无色 猜想 不成立
实验二
另取少量滤液于试管中,向其中滴加
酚酞试剂
无明显现象 猜想 不成立
实验三 常温下,再取少量滤液,测溶液酸碱度 pH=7 猜想 成立
拓展延伸 金属钠在运输、保存中应该注意 。
猜想四
三
二
一
密封保存类型二 有关反应后物质成分的探究
例6 [2017·昆明] 某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时,发现制得的
气体有刺激性气味,于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。
提出问题 氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么?
查阅资料 (1)氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在。
(2)氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体,能溶于水,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
猜想与假设 猜想一:该气体为O2;猜想二:该气体为Cl2;猜想三:该气体为 。 类型二 有关反应后物质成分的探究
实验探究
序号 实验操作 实验现象 实验结论
(1)
小丽用排水集气法收集A、B两
瓶气体,将带火星木条伸入A中;湿
润的淀粉碘化钾试纸伸入B中
A中带火星木条复燃,B中
淀粉碘化钾试纸不变色
猜想 成立
(2)
小岚用向上排空气法收集C、D
两瓶气体,将带火星木条伸入C中;湿
润的淀粉碘化钾试纸伸入D中
C中带火星木条复燃,D中
淀粉碘化钾试纸
猜想三成立类型二 有关反应后物质成分的探究类型二 有关反应后物质成分的探究
[答案] 猜想与假设 O2、Cl2
实验探究 (1)一 (2)变蓝
反思与评价
(1)氯气能溶于水,用排水法收集气体时,氯气溶于水了
(2)闻气味,若有刺激性气味,则该气体中混有氯气(合理即可)
拓展与应用 (1)KMnO4 (2)2H2O类型二 有关反应后物质成分的探究
[解析] 猜想与假设 氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分,猜想一:该气体为O2;猜想二:该气体
为Cl2;猜想三:该气体为O2和Cl2。
实验探究 (1)用排水集气法收集A、B两瓶气体,将带火星木条伸入A中,湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B
中,A中带火星木条复燃,说明有氧气产生,B中淀粉碘化钾试纸不变色,说明无氯气,故猜想一成立。(2)
用向上排空气法收集C、D两瓶气体,将带火星木条伸入C中,湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中,C中带火
星木条复燃,说明有氧气产生,D中淀粉碘化钾试纸变蓝,说明有氯气产生,故猜想三成立。
反思与评价 (1)氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体,能溶于水,小涛认为小丽的结论不正确,原因是用排水
法收集气体时,氯气溶于水了。(2)Cl2是有刺激性气味的气体,检验Cl2存在的方法是闻气体的气味,如
果有刺激性气味,证明产生的气体中有Cl2。类型二 有关反应后物质成分的探究类型二 有关反应后物质成分的探究
提出问题
滤液中溶质的成分是什么?
猜想与假设
猜想一:NaOH;
猜想二:NaOH、Ca(OH)2;
猜想三:NaOH、Na2CO3。类型二 有关反应后物质成分的探究
设计并实验
实验 实验操作 实验现象 实验结论
实验一
取少量滤液于试管中,向试管
中滴入适量的碳酸钠溶液
猜想二不成立
实验二
另取少量滤液于试管中,向其
中加入过量稀盐酸
产生气泡 猜想 成立
写出实验二中产生气泡的化学方程式: 。
拓展延伸
(1)若向Cu(NO3)2溶液中加少量CaC2,充分反应,产生的现象是 。
(2)实验室保存电石应注意 。
无明显现象
三
有气泡产生,出现蓝色沉淀
密封保存类型二 有关反应后物质成分的探究
例8 [2016·昆明] 在老师的指导下,小乐同学探究金属和盐溶液反应时,发现将钠放入MgCl2溶液中
有气泡和白色沉淀产生。为了进一步探究,小乐同学将充分反应后的混合物过滤,得固体A和滤液B。
查阅资料
①钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。
②MgCl2溶液呈酸性。
分析与思考
小乐同学根据所学知识对产生的气体和固体A进行判断:
(1)产生的气体是 (填序号)。
①CO2 ②H2 ③Cl2
(2)取A加入过量稀盐酸,A全部溶解,无气泡产生,则A的化学式是 。
②
Mg(OH)2类型二 有关反应后物质成分的探究
提出问题
滤液B中溶质的成分是什么?
猜想一:NaCl;
猜想二:NaCl、MgCl2;
猜想三:NaCl、NaOH;
猜想四:NaCl、MgCl2、NaOH。
小乐同学认为猜想 不成立,理由
是 。
四
氯化镁和氢氧化钠反应会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,不能共存类型二 有关反应后物质成分的探究
实验探究
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一:取少量滤液B于试管中,滴加几滴无色
酚酞,振荡,观察现象
溶液 猜想三不成立
步骤二:取少量滤液B于试管中,滴加适量
NaOH溶液,振荡,观察现象
产生白色沉淀 猜想 成立
结论 在金属活动性顺序里,钠不能将位于它后面的金属从该金属的盐溶液中置换出来。
拓展 将钠与MgCl2固体隔绝空气加热到一定温度时,钠可以从MgCl2中置换出镁,该反应的化学方程
式是 。
无明显变化
二类型二 有关反应后物质成分的探究
例9 [2014·云南] 氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得
知,氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气。探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3
溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成分是碳酸钙。
提出问题 滤液中溶质的成分是什么?
(1)猜想与假设
猜想一:NaOH;
猜想二:NaOH、Ca(OH)2;
猜想三:NaOH、Na2CO3;
猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2。
经过讨论,大家一致认为猜想四不合理,请用化学方程式说明原因: 。 类型二 有关反应后物质成分的探究
(2)实验验证
实验 现象 结论
实验一:取滤液,向其中滴入少量
碳酸钠溶液
无明显现象 猜想 不成立
实验二:另取滤液,向其中加入足
量稀盐酸
猜想三成立
(3)反思与拓展 ①若向NH4Cl溶液中加一定量CaH2,充分反应,产生的气体是 。
②登山运动员常用CaH2作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是 。 类型二 有关反应后物质成分的探究
[解析] (1)猜想与假设 猜想四是不合理的,因为碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化
钠,不能共存。(2)实验验证 在实验一中,取滤液,向其中滴入少量碳酸钠溶液,无明显现象,说明滤液中
没有氢氧化钙,即猜想二不成立;实验二:另取滤液,向其中加入足量稀盐酸,观察到先无变化后产生气泡
的现象时,说明滤液中含有氢氧化钠和碳酸钠,即猜想三成立。(3)反思与拓展 若向NH4Cl溶液中加一
定量CaH2,充分反应,产生的气体是氢气、氨,因为氢化钙(CaH2)与水反应生成氢氧化钙和氢气,氯化铵
和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨。登山运动员常用CaH2作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是
携带安全。类型二 有关反应后物质成分的探究
针对训练
6.[2018·恩施] 某化学兴趣小组用一定浓度的稀盐酸和含杂质5%(杂质不与盐酸反应)的石灰石制备
CO2,他们选择的制取和收集装置如图T5-8所示。请按要求回答问题和探究。
图T5-8
(1)装置A中仪器a的名称是 。若要制取并收集干燥的CO2,导管的连接顺序是
。 类型二 有关反应后物质成分的探究
(2)若消耗的石灰石为100 g,理论上可得到CO2 (精确到0.1)g,但实际收集到的CO2质量与理论值
不符,原因可能是 (填一种)。
(3)探究装置A中残留液的溶质成分。
提出问题
残留液中含有哪些溶质?
查阅资料
CaCl2溶液呈中性。
思考判断
残留液中一定含有的溶质是 (填物质名称),可能含有的溶质是HCl。 类型二 有关反应后物质成分的探究
实验验证
同学们通过多种实验方法,均验证了残留液中的溶质有HCl,请完成下表。
实验操作
现象(数据或
化学方程式)
结论
方法一
用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性,
所选择的指示剂为
现象:
残留液中的溶质有HCl
方法二 用pH试纸测定溶液的pH
pH (填“>”“铁>铜;
猜想二:铁>铜>锰;
猜想三: 。 铁>锰>铜类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
设计实验
为了验证猜想成立,同学们分成三组,分别针对一种猜想设计实验方案。
(1)第一组验证猜想一,实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中,观察现象。
(2)第二组验证猜想二,实验方案是将锰片放入 中,观察现象。
(3)第三组验证猜想三,实验方案是 (只用两个
实验)。
实验及结论
各组通过实验和交流,确认猜想一是正确的。第一组同学的实验现象是
。
硫酸铜溶液
将锰片分别放入硫酸铜和硫酸亚铁溶液中,观察现象
锰片与稀盐酸反应产生气泡的速率比铁片快类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
拓展探究
随后同学们对探究金属活动性的方案设计做了进一步研究。
为了验证甲、乙、丙、丁四种金属的活动性依次减弱,某同学设计了如下方案:①把甲放入乙的盐溶液
中;②把乙放入丙的盐溶液中;③把乙放入丁的盐溶液中;④把丁放入丙的盐溶液中。你认为哪个实验没
有必要做?请说明理由: ，因为方案①②④可分别验证甲的活动性比乙强,乙的活动性比丙强,丙的
活动性比丁强,即可得出甲、乙、丙、丁的活动性依次减弱类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
针对训练
19.“天宫一号”是中国第一个目标飞行器,于2011年发射升空,2016年“天宫一号”目标飞行器正式终止数据服务,
全面完成了其历史使命。某校化学兴趣小组同学查阅资料得知“天宫一号”目标飞行器的制作材料中有铝、耐高温
的石墨瓦、不锈钢、钛和铜等。
(1)将铁制成不锈钢可以提高铁的抗腐蚀能力,生活中还常使用 防止铁生锈。
(2)同学们设计了如下实验探究了Fe、Al、Cu三种金属的活动性顺序:
实验
方案
实验步骤 实验现象 实验结论
方案
一
取用砂纸打磨光亮且大小形状
相同的三种金属片于3支试管中,
分别加入等质量、同浓度的
,
,
铜表面无气泡产生
活动性顺序
:Al>Fe>Cu
在铁制品表面刷漆
稀盐酸
铁片与铝片表面均产生气泡
铝片产生气泡的速率比铁片快类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论
方案二
取用砂纸打磨光亮且大小相等
的铁片于2支试管中,分别加入适
量Al2(SO4)3、CuSO4溶液
Al2(SO4)3溶液中铁片及溶液均无
明显变化:CuSO4溶液中
, ，
活动性顺序
:Al>Fe>Cu
反思交流
方案二中发生的反应用化学方程式表示为 ;Al比Fe活泼,但Al不
易生锈,其原因是 。
铁片表面析出红色物质
溶液由蓝色变为浅绿色
Al在空气中表面形成了一层致密的氧化膜,阻止了Al和氧气继续反应类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
20.[2017·黄冈] 铝是重要的轻金属,广泛应用于航空、电讯和建筑领域。铝亦有其特殊的性质,试根据
以下信息回答下列问题。
(1)按金属的活动性顺序,铝比锌 。但是将铝片和锌粒分别投入稀硫酸中,铝片表面产生的气泡却
比锌粒少而慢。为了探究铝与酸反应的规律,小强用相同质量、相同形状的光亮铝片设计如下实验。
实验
操作
实验
现象
铝片表面产生气泡
很少且慢
铝片表面产生大量
气泡
铝片表面产生大量
气泡
铝片表面产生大量
气泡且快类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
(2)比较实验三、实验四说明铝与酸反应产生氢气的速率,与 有关。
(3)比较实验一、实验二说明铝与酸反应产生氢气的速率,可能与 、 粒子和温度、金
属与酸的接触面积等多种因素有关。
(4)写出实验二中发生反应的化学方程式: 。
(5)小芳将长条状铝片的一端放在酒精灯火焰上灼烧片刻,轻轻摇动铝片,受热一端会左右摇晃,却不像
蜡烛那样滴落。为探究其原因,小芳查阅资料得知:铝的熔、沸点分别是660 ℃、2460 ℃;氧化铝的熔、
沸点分别为2054 ℃、2980 ℃。
试解释上述实验现象: 。 类型五 有关金属活动性顺序及其他探究类型五 有关金属活动性顺序及其他探究类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
21.[2018·舟山] 兴趣小组某同学在做铜与硝酸银溶液反应的实验,当观察到铜丝表面有银白色固体出
现时,发现试管内溶液未显蓝色,与所学知识不符。组内同学立即展开讨论,认为溶液未显蓝色是因为铜
离子的浓度太小,于是对铜离子浓度太小的原因进行了如下猜想:
猜想一:硝酸银溶液浓度不够大。
猜想二:铜丝中含有比铜活泼的金属。
猜想三: 。
实验验证
(1)验证猜想一:你的方案是 类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
(2)验证猜想二:取上述相同的铜丝,选择一种酸或盐溶液在相同条件下进行实验,观察实验现象,得出结
论。请你在矩形框内画出实验装置图,并标出所选物质。
(3)验证猜想三:进一步实验……类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
[答案] 铜丝与硝酸银溶液反应的时间太短
(1)其他条件不变,用浓度更大的硝酸银溶液重复实验,观察实验现象,得出结论
[解析] 通过分析题意可知,实验时间对实验现象也会产生一定的影响,所以猜想三可以是铜丝与硝酸银
溶液反应的时间太短。
(1)若验证反应物的浓度对实验的现象的影响,可换用浓度较大的物质实验。验证猜想一的方案是:其
他条件不变,用浓度更大的硝酸银溶液重复实验,观察实验现象,得出结论。(2)排在前面的金属可以将
排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,所以可选用铜丝与硫酸铜溶液进行验证。
（2）类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
22.[2017·广安] 焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一是碳酸氢钠。某化学兴趣小组对碳酸氢钠的
化学性质进行探究:
探究实验一
碳酸氢钠溶液的酸碱性:用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为10,由此得出的结论是碳酸氢钠溶液显
。
图T5-20
探究实验二
碳酸氢钠的热稳定性:取一定量的碳酸氢钠放在铜片上加热,如图T5-20所示。类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
查阅资料
碳酸氢钠受热易分解,生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。
(1)加热一段时间后,观察到烧杯内壁有水珠。
(2)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,加入适量的澄清石灰水,振荡,观察到 。
(3)该兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH和Na2CO3。
①他们猜想的依据是 。
②请设计实验,检验反应后的固体产物是NaOH和Na2CO3,并完成下表。类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
限选试剂及仪器:稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管。
序号 实验操作 预期现象 结论
Ⅰ
取少量加热后的固体产物于试管
A中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶
解,滴加足量 ,振荡,静置
产生白色沉淀 产物含Na2CO3
Ⅱ
取Ⅰ操作后的上层清液于试管B
中,滴加酚酞溶液
产物不含NaOH类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
[答案] 探究实验一 碱性
探究实验二 (2)澄清石灰水变浑浊
(3)①质量守恒定律 ②CaCl2溶液 溶液不变色
[解析] 实验探究一 碱性溶液的pH>7,根据碳酸氢钠溶液的pH为10可以判断出碳酸氢钠溶液显碱性。
实验探究二 (3)①化学反应遵循质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,结合碳酸氢钠中的元素
组成情况猜想碳酸氢钠分解后的固体可能是氢氧化钠和碳酸钠;②Ⅰ.物质中含有碳酸钠,碳酸钠可以
和氯化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙,故应该加入足量的氯化钙溶液,但要注意不能加入澄清石灰
水,否则会干扰第二步中氢氧化钠的检验;Ⅱ.因为产物中不含氢氧化钠,故向除去碳酸钠后的上层清液
中加入无色酚酞溶液,溶液不变色。类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
23.[2018·广安] 某实验小组在做“用澄清石灰水检验二氧化碳”的实验时,发现一个有趣的实验现象:
图T5-21
试管中浑浊现象为何消失?实验小组的同学对此实验进行了下列探究活动。
(1)根据已学知识,实验小组对CO2使澄清石灰水变浑浊的现象作出了合理的解释,其化学方程式为
。 类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
(2)查阅资料
①碳酸盐一般不溶于水,如碳酸钙不溶于水。
②碳酸钙能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],碳酸氢钙易溶于水。
③碳酸氢钙受热易分解,生成碳酸钙、二氧化碳、水。
从物质组成角度分类,碳酸氢钙应属于 。
A.氧化物 B.酸
C.碱 D.盐
写出碳酸氢钙受热分解的化学方程式: 。
(3)提出问题 碳酸氢钙能与哪些物质反应呢? 类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
(4)假设与猜想
猜想Ⅰ:能与盐酸反应;
猜想Ⅱ:能与氢氧化钠反应;
……
(5)设计实验并验证
实验步骤 实验现象 结论
实验一:取丙中少量液体于试管中,滴加稀盐酸 有 生成 猜想Ⅰ成立
实验二:取丙中少量液体于试管中,滴加氢氧化钠溶液 有白色沉淀生成 猜想Ⅱ成立
实验三:取丙中少量液体于试管中,加热 澄清液体又变浑浊 验证了资料描述类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
根据验证实验写出碳酸氢钙与盐酸反应的化学方程式: 。
(6)讨论与反思
该实验小组在实验中发现问题,并对问题进行不断探究。他们不但发现了新的物质,还了解了它的一些
性质,并对生活中煮沸可以降低水的硬度、水垢的形成以及自然界中溶洞与钟乳石的形成有了更进一
步的认识。类型五 有关金属活动性顺序及其他探究类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
24.[2018·宿迁] 实验课上,老师给了同学们一包红色粉末,该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的
一种或两种。为确定该粉末的成分,同学们进行了如下探究,请你参与其中并回答问题。
提出猜想 甲组:铜粉;乙组:氧化铁粉末;丙组: 。
设计实验
方案1:取少量红色粉末放入试管中,滴加足量的 (从下列试剂中选择:氯化钠溶液、稀盐酸、氢
氧化钠溶液),振荡,若甲组猜想正确,则实验现象为 。
方案2:取8 g红色粉末放入硬质玻璃管中,先通入CO,然后用酒精喷灯加热一段时间(实验装置如图T5-
22中Ⅰ所示),停止加热并继续通入CO至装置冷却。 类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
若乙组或丙组猜想正确,则硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是 。
实验时要先通CO再加热的目的是 。
数据处理
等装置完全冷却到室温,称量硬质玻璃管内剩余固体质量为m g。若乙
组猜想正确,则m的取值范围是 。
实验反思
图Ⅰ中虚线框内的装置用于吸收CO2并收集CO,请从图Ⅱ(广口瓶内均
为氢氧化钠溶液)中选择最合适的装置 (填序号)。 图T5-22类型五 有关金属活动性顺序及其他探究类型五 有关金属活动性顺序及其他探究类型五 有关金属活动性顺序及其他探究类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
25.[2018·白银] 火锅是我国独创的美食,历史悠久。火锅常用的一种燃料是固体酒精。某化学兴趣小
组的同学对“固体酒精”产生了好奇,对其成分进行探究。请你回答下列问题。
查阅资料
a.固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。
b.氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。
提出问题
①酒精中是否含有碳元素?
②固体酒精中的氢氧化钠是否变质?类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
实验探究
①按图T5-23所示进行实验,发现烧杯内壁有一层白膜,可得出酒精中含有碳元素的结论,理由是
。
图T5-23
②取少量固体酒精于烧杯中,加足量的水充分溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,请用化学方程式
表示该沉淀是如何形成的: 。由此说明氢氧化钠已变质。
③为进一步确定氢氧化钠的变质程度,分组进行探究。类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
甲组同学取烧杯上层清液于两支试管中,按下表所示进行实验。
实验方案
实验现象 溶液变红 产生
实验结论 清液中有氢氧化钠 清液中有碳酸钠
乙组同学认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠,理由是
他们另取烧杯中上层清液,加足量氯化钡溶液,充分反应后,静置,取上层清液,滴加酚酞溶液,酚酞溶液变红。
反思交流 乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是
实验结论 小组同学经过讨论,一致认为该固体酒精中的氢氧化钠部分变质。类型五 有关金属活动性顺序及其他探究类型五 有关金属活动性顺序及其他探究类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
26.[2018·青岛] 某兴趣小组在实验室里准备常见酸、碱、盐的性质实验时, 发现实验台上摆放的药品
中,有一瓶未盖瓶塞且标签破损的溶液(如图T5-24所示), 他们决定对这瓶溶液的成分进行探究。
提出问题 这瓶溶液的溶质是什么?
获得信息
(1)酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠。
(2)实验室里盛放碱性溶液的试剂瓶通常使用橡胶塞。
(3)碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液不反应;氯化钡溶液呈中性。
图T5-24类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
提出猜想 猜想一:氢氧化钠; 猜想二:碳酸钠; 猜想三:碳酸氢钠。
实验探究
(1)小军取样滴加稀盐酸有 产生,得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠或者是 。
(2)小军另取样加入过量的氯化钡溶液,观察到有 产生,进而得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠。
(3)小华认为小军的结论不完全正确,理由是 。 小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
(4)取小军第二次实验后的上层清液,滴入无色酚酞溶液,溶液呈红色。
实验结论 这瓶溶液的原溶质是 。
探究启示
实验中取用液体药品时,应注意 。 类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
[答案] 实验探究 (1)气泡 碳酸氢钠
(2)白色沉淀
(3)若溶液中溶质是氢氧化钠,会与空气中的CO2反应生成碳酸钠,也会产生上述现象
实验结论 氢氧化钠
探究启示 标签朝向手心,用后立即盖好瓶塞 类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
[解析] 实验探究 (1)碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸反应生成二氧化碳气体,所以小军取样滴加稀盐酸有
气泡产生,得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠或者是碳酸氢钠。(2)碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡白
色沉淀和氯化钠,所以小军另取样加入过量的氯化钡溶液,观察到有白色沉淀产生,进而得出结论:该溶液
的溶质是碳酸钠。(3)如果该瓶试剂是氢氧化钠溶液,由于该试剂敞口放置于空气中,氢氧化钠会和空气
中的二氧化碳反应变质生成碳酸钠,所以,小华认为小军的结论不完全正确。
实验结论 取小军第二次实验后的上层清液,滴入无色酚酞溶液,溶液呈红色,说明溶液中还存在氢氧化钠,
即原溶液中的溶质是氢氧化钠。
探究启示 为防止试剂瓶标签破损,取用液体药品时需要注意标签朝向手心;为防止药品变质,实验时取完
药品后应立即盖好瓶塞。类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
27.[2017·云大附中模拟] 一次趣味化学活动中,王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液,如图
T5-25所示。要求同学们进行探究:确认这瓶溶液究竟是什么溶液?
提出猜想
王老师提示:这瓶无色溶液只能是下列四种溶液中的一种:①硫酸镁溶液;②硫酸钠溶液;③硫酸溶液;④
硫酸铵溶液。
查阅资料
①常温下,相关物质的溶解度如下表:
图T5-25物质 MgSO4 Na2SO4 (NH4)2SO4 H2SO4
溶解度 35.1 g 19.5 g 75.4 g
与水任意
比互溶类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
②(NH4)2SO4的水溶液显酸性。
实验探究
(1)小明对王老师的提示进行了评价,认为猜想 不成立,原因是 。
(2)为确定其他几种猜想是否正确,小明同学继续设计实验进行探究:
实验操作 实验现象 实验结论
①取该溶液少许于试管中,向其
中滴加几滴 溶液
溶液中有白色沉淀生
成
猜想①成立
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴
在pH试纸上,并与标准比色卡对
照
溶液pH小于7 猜想③成立类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
小雅认为小明设计的实验操作②的结论 ,理由是 。
(3)请你设计实验方案,确认该溶液是硫酸铵溶液并完成以下实验报告。
实验操作 实验现象 实验结论
类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
[答案] (1)② 常温下Na2SO4溶液的溶质质量分数不可能达到20%
(2)①NaOH 不正确 硫酸铵溶液也呈酸性
(3)类型五 有关金属活动性顺序及其他探究
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