题型突破 06 实验探究题
1.[2019·自贡]某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究：
提出问题甲烷燃烧后生成哪些物质?
查阅资料①含碳元素的物质完全燃烧生成 CO2，不完全燃烧生成 CO；②白色无水 CuSO4 粉末遇水变蓝色；③CO
与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒。
猜想与假设猜想一：CO2、H2O；猜想二：CO、H2O；猜想三：CO2、CO、H2O。
实验探究将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图 T8-4 所示的装置(部分夹持、固定装置省略)
进行验证。
图 T8-4
(1)实验过程中观察到 A 中白色粉末变为蓝色，B、E 中澄清石灰水变浑浊，D 中红棕色粉末变成黑色，由此推
断猜想 成立。
(2)实验过程中 B 装置的作用是 ；该反应的化学方程式是 。
(3)D 装置中发生反应的化学方程式是 。
(4)实验过程中用纯净 O2 而不用空气的原因是 。
(5)实验过程中 B、C 装置的顺序不能颠倒，原因是 。
反思与交流日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止 中毒。
2.[2018·江西]兴趣小组利用提供的试剂：稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液，
探究酸碱盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时
间后，意外地闻到刺激性气味。
图 T8-5提出问题刺激性气味的气体是什么?
猜想与假设猜想 1：可能是二氧化硫；
猜想 2：可能是氯化氢；
猜想 3：可能是氨。
大家讨论后认为猜想 3 不合理，依据是 。
查阅资料 SO2 和 CO2 的化学性质相似，都能使澄清石灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙反应的化学方程式：
。
实验探究如图 T8-5 所示，小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到 ，于是他认为
猜想 2 正确。
评价与改进小煜认为小诚的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想 2 正确。
实验操作 实验现象
如图所示，将产生的气体
结论加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢。
拓展应用实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯
化氢气体最适宜的方法为 (填序号)。
A.加热氯化钠溶液和稀硫酸的混合物
B.加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物
C.加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物
3.[2019·大庆]某同学将打磨过的铝箔加入氢氧化钠溶液中，结果发现有气泡产生，为了解该气体的成分，
实验小组进行了以下探究活动。
作出猜想猜想一：氧气；猜想二：氢气；猜想三：氮气。
(1)其他同学认为猜想三是错误的，理由是
。
图 T8-6
进行实验分别进行实验：
(2)利用图 T8-6 中①装置进行实验，反应一段时间后观察到 ，则猜想一错误。
(3)利用图②装置进行实验，反应一段时间，气体验纯后在尖嘴处点火，观察到 ，猜想二正确。
得出结论(4)氢氧化钠、水、铝能反应，生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气，请写出此反应的化学方程式：
。
(5)铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应，若生成等质量的氢气，消耗掉硫酸与氢氧化钠的质量比
为 。
(6)若本实验所用的溶液是在空气中敞口久置的氢氧化钠溶液，则观察不到明显的实验现象，其原因是
(用化学方程式表示)。
(7)铝块能制成铝箔是利用了铝的 性，铝在空气中表面形成一层致密薄膜，具有一定的抗腐蚀性，写
出相应化学方程式： 。
4.[2019·江西样卷二]某化学兴趣小组将打磨好的镁条放入饱和碳酸氢钠溶液中，意外发现有大量气泡产生，
于是在老师的指导下对此“异常”现象进行探究。
提出问题镁条与饱和碳酸氢钠溶液反应产生的气体含有什么?
查阅资料①无水硫酸铜是白色固体，遇水会变成蓝色。②一氧化碳与蓝色氯化钯(PdCl2)溶液反应，生成了黑
色的金属钯(Pd)沉淀、二氧化碳和氯化氢，该反应的化学方程式为 。
猜想与假设猜想一：含有一氧化碳；猜想二：含有二氧化碳；猜想三：含有 。
设计实验为了控制镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的发生和停止，应从图 T8-7 甲中选择装置 (填序号)；然
后将产生的气体通入乙装置对其成分进行探究。
图 T8-7
进行实验
实验现象 实验结论
D 中湿润的氯化钯试纸 猜想一错误
E 中紫色石蕊溶液 猜想三正确G 中 ，H 中无水硫酸铜变蓝色
交流与反思实验中先通入一段时间生成的气体，再点燃 G 中的酒精灯，其目的为 。
5.老师从实验室带来了 7 瓶不同的无色溶液，其中 3、7 号试剂瓶标签完全破损，4、5 号试剂瓶标签部分破
损。已知，3、4、5、7 号溶液分别是 NaOH 溶液、Na2CO3 溶液、石灰水、CaCl2 溶液中的一种。在老师指导下，
同学们进行了下述实验：
图 T8-10
(1)分别取 3、4、5、7 号溶液于 4 支试管中，向其中分别滴加 1 号溶液，发现 3、4、5 号溶液变红，说明这
三种溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。由该实验可确定的溶液为 (写
出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。
(2)分别取 4 号、5 号溶液于两支试管中，加入足量的 2 号溶液，发现均有气泡产生，小组同学利用上述试剂，
经过下述实验最终确定了两溶液的成分。
操作步骤及现象 结论
___________________________________________________
_________________________________________________
4 号溶液是 Na2CO3 溶液，5 号溶液是部分变质
的 NaOH 溶液
(3)资料
Ca(OH)2+NaHCO3 CaCO3↓+NaOH+H2O；NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O。
取 3 号溶液于试管中，逐滴加入一定量的 6 号溶液，观察到溶液变浑浊，过滤，则滤液中溶质的组成可能为
NaOH；Na2CO3； (将其他情况补充完整)。
6.[2019·本溪]某校化学兴趣小组同学向盛有一定量生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液，充分反应后冷却至室
温，过滤、洗涤、干燥，得到固体 A 和溶液 B，并对固体 A 和溶液 B 的成分展开了探究。
上述实验中发生的化学反应有：
①CaO+H2O Ca(OH)2；
② (写化学方程式)。
探究活动Ⅰ：固体 A 的成分是什么?
猜想假设小雨猜想是 CaCO3；
小亮猜想是 CaCO3 和 Ca(OH)2。
小亮猜想含有 Ca(OH)2 的理由是 。
实验验证(1)小雨取少量固体 A 于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生。证明自己的猜想正确。(2) 小亮取少量固体 A 于试管中，加入足量水振荡，静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液，观察
到 ，证明自己的猜想正确。
反思评价同学们经过讨论后认为小雨的实验不足以确定固体A的成分，理由是 。
结合两位同学的实验，证明了小亮的猜想是正确的，由此确定了固体 A 的成分。
探究活动Ⅱ：溶液 B 中溶质的成分是什么?
猜想假设猜想一：NaOH；猜想二：NaOH、Na2CO3 ；猜想三： NaOH、Ca(OH)2。
讨论交流结合对固体 A 成分的探究，同学们认为猜想三是正确的，理由是 。
实验验证取少量溶液 B 于试管中，滴加 溶液， 产生白色沉淀，证明猜想三正确。
7.[2019·山西]冬季雾霾频发。某校社会实践小组的同学们，对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治产生
了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。
信息检索雾是浮游在空气中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。霾的主
要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐、铵盐、不溶性有机物、黑炭、金属元素和其他元素。
提出问题某地霾的成分是什么?
实验准备选择该地重度雾霾天气，用 SDLKC-1000 型大流量 TSP 采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物 10
g。
活动一：探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐。
实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论
方案一 取 5 g 样品，加少量熟石灰粉末，混合、研磨 含有铵盐
方案二
取 5 g 样品，加适量水，充分溶解后过滤，向滤液中
滴加
有白色沉淀生成 含有硫酸盐
总结反思工业上应加强对污染企业的监管，农业上应合理施用化肥。
活动二：探究霾中是否含有黑炭。同学们设计了如图 T8-11 所示的创新实验(将活动一得到的残渣，干燥后置
于中间凹槽内)。
图 T8-11
实验步骤①滴入过氧化氢溶液制取 O2，排出装置内空气后，再在导管口接上气球。②向右边的凹槽内滴入澄
清的石灰水。③接通电源，用红热电阻丝点燃残渣。实验现象残渣剧烈燃烧，澄清石灰水变浑浊，气球变大。
实验结论霾中含有黑炭。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 。
交流研讨某同学对“霾中含有黑炭”的结论产生质疑，理由是 。
活动三：查阅资料，霾中还含有 Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd 等金属元素，其中的有害元素除 Cd 外，还有 。
能力发展请你联系实际填写关于雾霾的问卷调查表：
项目 雾霾频发的成因 控制雾霾频发的做法 政府采取的应急措施
① 能源结构不合理 推广太阳能发电 人工降雨
② 烧散煤取暖 ______________ 向空中或地面洒水
③ ____________________ 推广新能源汽车 私家车限号出行
检查进度小组同学没有进行的探究项目是 。
8.[2019·常州]某品牌苏打饼干的配料和营养成分如下表，研究性学习小组对其成分进行了探究。
配料 营养成分(每 100 g)
小麦粉、食用植
物油、洋葱粉、食
用盐、碳酸钙、食
品添加剂(碳酸氢
钠)、香葱、酵母、
麦精、食用香精等
能量
蛋白质
脂肪
碳水化合物
钠
钙
2 017 kJ
8.5 g
21.0 g
63.5 g
500 mg
280 mg
说明：饼干制作的烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠受热全部分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。
Ⅰ.定性判断：饼干中有关成分的确认。
取一小包饼干，研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，得到待检液。
实验操作和现象 实验结论
①淀粉的检验
取 少 量 待 检 液 于 试 管 中 ，滴入 2 滴 碘 水 ，观察 到 溶 液
饼干中含有淀粉
②碳酸盐的检验
另取少量待检液于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡产生；
将产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊
饼 干 中 含 有
( 填 离 子 符
号)
交流讨论(1)饼干中的 元素可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生，有利于人体健康。
(2)饼干中的碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 。
深入探究如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐?
将剩余待检液过滤，用蒸馏水洗涤固体 2 至 3 次；将 与稀盐酸反应，根据
反应现象，证明饼干中既有碳酸钙，又有碳酸钠。
Ⅱ.定量检测：饼干中碳酸钠质量的测定。
实验装置
图 T8-12
实验步骤
①按图 T8-12 所示连接好装置，检查气密性；
②取一小包饼干研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水、用玻璃棒充分搅拌后，过滤，洗涤；
③将滤液和洗涤液合并后倒入容器 A，按图示装入其他药品(试剂 X 用于吸收挥发出来的 HCl，它不与 CO2 反
应)；
④打开止水夹，向装置中通入一段时间 N2 后，关闭止水夹；
⑤用电子天平称量干燥管Ⅰ的质量，记录数据 m1；
⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时，停止滴加；
⑦ ；
⑧重复步骤⑤，记录数据 m2。
交流讨论步骤③将滤液和洗涤液合并的原因是 。
数据处理 m2—m1=0.088 g，则这包饼干中碳酸钠的质量为 g。
9.[2019·潍坊]小苏打和食盐是厨房中常见物质。现有一包白色固体，可能由碳酸氢钠、氯化钠中的一种或
两种物质组成。某科学小组同学展开了系列研究。
(一)定性分析
实验目的确定白色固体的组成。
实验方案图 T8-13
实验结论小明同学经过上述实验得出结论：该白色固体由碳酸氢钠、氯化钠两种物质组成。
(1)步骤①发生反应的化学方程式是 。
(2)步骤②中的澄清石灰水也可以用其他碱溶液代替，如 。
(3)科学小组认真研究讨论后认为，此方案不能得出小明同学的结论。一致认为将上述方案中使用的一种试剂
进行调换，如仍出现上述现象，则小明同学的结论正确。调换措施是 。
(二)定量分析
实验目的测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数。
实验方案该小组利用如图 T8-14 所示的实验装置(固定装置已略去，装置气密性良好)进行实验，每一步反应
均完全进行。
图 T8-14
(1)首先称取 a g 该样品放入装置甲中，然后进行有关实验操作，正确的顺序是 (填序号，可
重复选择)。
a.称量装置丙的质量
b.打开弹簧夹，通入足量的氮气，关闭弹簧夹
c.打开分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞
(2)如果没有装置乙，会造成测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)装置丁的作用是 。
(三)拓展交流
经查阅资料：将二氧化碳气体持续通入一定量的氢氧化钠溶液中会先后发生以下两个化学反应：①2NaOH+CO2
Na2CO3+H2O；②Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3。小明同学将 5 g 二氧化碳气体通入 100 g 5%的氢氧化钠溶液
中，充分反应后，所得溶液的溶质是 (填化学式)。
10.[2019·襄阳]我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到 800 ℃，可以得到一种外观似
金子的锌和铜的合金。小明同学在实验室按古代方法将炉甘石、赤铜和木炭粉混合加热一段时间，得到固体
混合物 A。固体混合物 A 的成分是什么?他对此进行了实验探究。
查阅资料①ZnCO3 加热可分解为 ZnO；②Cu2O+H2SO4 CuSO4+Cu+H2O。
实验探究
步骤Ⅰ 中取混合物 A 适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，得到滤渣 B 和蓝色溶液 C，同时生
成了一种气体，将该气体通入澄清石灰水无明显现象；
步骤Ⅱ 在滤渣 B 中加入足量硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到银和蓝色溶液 D。
实验分析
(1)炉甘石加热分解的化学方程式是 。
(2)若向溶液 C 中加入过量的锌片，观察到的现象是 。
(3)混合物 A 中一定含有 (填化学式)。
拓展延伸下列方法可用于鉴别锌铜合金与黄金的是 (填序号)。
A.观察颜色 B.在空气中灼烧
C.滴加稀硫酸 D.滴加硝酸银溶液
11.[2019·江西调研]完成木炭还原氧化铜的实验后，同学们对生成物中的红色固体产生了兴趣，请你和他们
一起进行探究。
查阅资料①木炭与氧化铜反应时不仅会生成铜和二氧化碳气体，还可能会发生如下化学反应：C+4CuO
2Cu2O+CO2↑。
②氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4 CuSO4+H2O+Cu；氧化亚铜能被一氧化碳还原。
③碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。
提出猜想红色固体可能为：猜想一：铜；猜想二： ；猜想三：铜和氧化亚铜。
实验探究
(1)同学们取少量红色固体样品于试管中，加入适量稀硫酸振荡，观察到 ，说明猜想一是错误的。
(2)为进一步探究红色固体样品的组成，小薇与小晴分别进行了如下探究：
小薇：先称取 4 g 红色固体样品于试管中，加入足量稀硫酸充分反应，将反应后的混合物经过滤等一系列处
理后，称得红色固体质量为 2.40 g，则原固体样品中铜、氧元素的质量比为 ，由此可知猜想
是正确的。
小晴：称取 4 g 固体样品，采用如图 T8-15 所示实验装置进行实验(夹持装置省略)，请回答下列问题。图 T8-15
①实验开始时，先打开 ，关闭另一弹簧夹，通入一段时间的 CO 后，将 K1、K2 调至合适状态再给样品
加热；
②充分反应后测得装置 B 增重 0.88 g。根据实验数据计算，小晴也得出了与小薇相同的结论。
反思与评价
①下列操作会导致铜、氧元素质量比偏低的是 ；
a.撤掉装置 C b.撤掉装置 D c.从实验开始时 K1 一直处于关闭状态
②大家一致认为小薇的方案比小晴的更好，理由是 (写一点)。
12.[2019·江西样卷一]某品牌空气净化剂中含有过氧化钠(Na2O2)，兴趣小组同学对过氧化钠的性质进行如下
探究，请你一起参与并解答相关问题。
操作 现象 结论
淡黄色固体溶解，有气泡产
生，带火星的木条复燃，用手
触摸试管外壁，有发热的感觉
过 氧 化 钠 与 水 反 应
(填“放出”或“吸收”)热量，
生成物中有
提出问题过氧化钠与水反应后所得溶液的溶质是什么?
猜想 猜想一：氢氧化钠；猜想二：碳酸钠。
小明认为猜想二不合理，理由是 。
实验验证 小明和你根据碱的不同性质设计方案进行实验。
方案 现象 结论
小明的方案：取反应后所得溶液于试管中，滴加酚酞溶液 溶液变红色
猜想一正
确
你的方案：取反应后所得溶液于试管中，
猜想一正
确
请根据上述实验写出过氧化钠与水反应的化学方程式： 。
继续探究小组同学按小明的方案进行实验时，发现溶液变成红色一会儿后，又变成了无色，溶液褪色的原因
是什么?
猜想可能与氢氧化钠的浓度过大有关。
设计实验请设计方案证明上述猜想正确： ( 写 出 操
作与预期现象)。
13.[2016·江西]图 T8-18 是两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”的实验过程
示意图。甲组
乙组
图 T8-18
甲组氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 ，加热后产生黑色
的氧化铜。
乙组为寻找实验中没有产生氧化铜的原因，他们进行了以下实验探究：
查阅资料在酸性条件下，氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应：6NaOH+4CuSO4 3Na2SO4+Cu4(OH)6SO4
↓，生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解。
提出猜想根据资料分析，同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：
猜想Ⅰ：硫酸铜溶液呈酸性；
猜想Ⅱ：生成的硫酸钠使溶液呈酸性。
实验与结论
实验①：用 pH 试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度，得出其 pH (填“>”“
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