题型 实验探究题&

小杰同学在复习铁生锈条件时知道，常温下，没有氧气，铁与水几乎不反应。老师告诉同学们，高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。小杰很好奇，设计如图所示实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。

（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是___________________。

（2）探究生成的气体是什么？用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是_________________。

（3）探究试管中剩余固体成分是什么？

（查阅资料）常见的铁的氧化物有FeO（黑色、没有磁性）、、。

（初步验证）试管中固体为黑色，能全部被磁铁吸引。

（猜想与假设）猜想一：剩余固体是；猜想二剩余固体是__________________。

（实验探究）

（实验结论）铁和水蒸气反应的化学方程式：___________________。

（反思与交流）该黑色固体不可能是，理由是___________________。

难度: 困难查看答案及解析

（2019大庆改编）某同学将打磨过的铝箔加入到氢氧化钠溶液中，结果发现也有气泡产生，小组同学进行了以下探究活动：

探究 1：产生的气体是什么？

（作出猜想）

猜想一：氧气；

猜想二：氢气；

猜想三：氮气。

其他同学认为猜想三是错误的，理由是_____。

（实验1）分别向两支试管中加入等量的Al和氢氧化钠溶液，进行如图实验。

（1）图①中实验反应一段时间后，观察到_____，则猜想一错误。

（2）图②中实验反应一段时间后的气体经验纯后在尖嘴处点火，观察到_____，则猜想二正确。

（3）若本实验所用试剂是在空气中敞口久置的氢氧化钠稀溶液，则观察不到明显的实验现象。其原因是_____。（用化学方程式表示）

探究2：氢氧化钠溶液的溶质质量分数对产生气体的速率是否有影响？

（查阅资料）常温下（20 ℃），氢氧化钠的溶解度约为109 g。

（实验2）经过讨论，小组同学对（实验1）中的装置进行了改进，如图2所示。

（1）改进后装置的优点是_____。

（2）同学们取不同溶质质量分数的氢氧化钠溶液与等质量、等表面积的铝反应，观察到的现象记录如下：

经过四组实验对比，可得一般情况下，其他条件相同时，氢氧化钠溶液的溶质质量分数越大，产生气体的速率越快。

（3）结合上述实验，你认为常温下，短时间内制取大量氢气最合适的氢氧化钠溶液的溶质质量分数是_____（保留整数）。

（拓展延伸）铝制品在生活中应用十分广泛，工业上_____（填“能”或“不能”）用铝罐盛放碱液。

难度: 中等查看答案及解析

（2019河北模拟）如图所示，超市的洗涤用品区域有一种叫做“污渍爆炸盐”的新型洗涤剂，能清除衣服上难以清洗的黄斑、血渍、奶渍等。某化学兴趣小组的同学对“污渍爆炸盐”与水作用后的产物进行了探究。

（1）查阅资料：“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠（Na2CO4），它是白色结晶颗粒，与水作用会产生碳酸盐和其他化合物。

（2）小明猜想其他化合物为：

Ⅰ、NaOH；Ⅱ、H2O2；Ⅲ、NaOH和H2O2，小明作出以上猜想的理论依据是_____。

（3）实验设计：探究“污渍爆炸盐”水溶液的成分，完成下列表格。

（4）实验结论：猜想Ⅱ正确。

（5）小宇认为将步骤2中的氯化钙溶液改为氢氧化钙溶液也能得出正确的结论，他的想法_____（填“可行”或“不可行”），理由是_____（用化学方程式表示）。

（6）反思评价：小组同学经讨论认为作为洗涤剂的“污渍爆炸盐”与水作用不可能生成氢氧化钠，因为氧氧化钠溶液有_____，会灼伤皮肤。

难度: 中等查看答案及解析

在探究盐的化学性质时，小明将硫酸铜溶液滴入碳酸钠溶液中，观察到有蓝绿色沉淀和气泡产生。小组同学进行了如下探究：

探究1：产生的气体是什么？

（讨论交流）小组同学经过讨论认为生成的气体可能是二氧化碳，他们作出该结论的依据是________。

（实验验证）小明同学将反应产生的无色无味气体通入紫色石蕊溶液中，观察到_____，则说明生成的气体是二氧化碳。

探究2：蓝绿色沉淀是什么？

（查阅资料）①硫酸铜溶液显酸性，碳酸钠溶液显碱性；②Cu（OH）2为蓝色沉淀，CuCO3为蓝绿色沉淀，且均不含结晶水；③Cu（OH）2、CuCO3受热易分解，且分解产物均为初中化学常见的氧化物。

（提出猜想）猜想一：蓝绿色沉淀是碳酸铜　猜想二：蓝绿色沉淀是碳酸铜和氢氧化铜

（设计实验）小华同学将硫酸铜与碳酸钠溶液混合后生成的沉淀过滤，将滤渣洗涤干净，再低温干燥，然后取样进行如图所示实验（部分夹持装置已略去）。观察到B中无水硫酸铜变为蓝色，说明分解产物中含有__；观察到C中___________，说明分解产物中含有二氧化碳。

（实验结论）根据上述实验，小组同学得出猜想二成立。

（讨论交流）

（1）写出C中产生明显现象的反应的化学方程式__________。

（2）上述实验中干燥滤渣时采用低温干燥，其原因是_____。

（反思提升）实验结束后，老师告诉小组同学，反应生成的蓝绿色沉淀实际是Cu2（OH）2CO3，与铜生锈产生的铜绿的主要成分相同，结合上述实验和所学知识可以得出铜生锈与空气中的氧气和________有关。

难度: 中等查看答案及解析

（2019张家口桥西区模拟）探究金属的化学性质时，兴趣小组的同学进行了如下实验：将足量的铝条加入到氯化铁溶液中，观察到铝条表面有气泡产生，一段时间后有黑色固体生成。

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。

（交流讨论）大家思考后，—致认为猜想三不合理，其理由是_____。

（实验验证）验证猜想一：先用试管收集该气体，_____，则猜想一不成立。

验证猜想二：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，观察到_____，猜想二成立。

（继续探究）用pH试纸测得氯化铁溶液的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。

问题二：黑色固体是什么物质？

（作出猜想）大家一致认为是_____。

（实验验证）他们将反应后的液体过滤、烘干，分离出黑色固体。将黑色固体置于试管中，向试管中加入硫酸铜溶液，观察到_____，写出反应的化学方程式_____。

（拓展应用）请再用一种方法验证该黑色物质：_____。

（解释与结论）小组同学通过查阅资料发现，过量的金属铝与氯化铁发生反应时溶液会由黄色变为浅绿色，并且在反应中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。

难度: 简单查看答案及解析

某同学看到“制镁企业的消防器材不能使用CO2灭火器”的说法，不知是否属实，于是和小组同学一起进行了如下探究活动。

探究Ⅰ.二氧化碳的制备

因实验室暂时缺少大理石，于是小组同学从下列四种试剂中选择了两种来制取二氧化碳，他们选择的是________。

A. 碳酸钠固体　　　　　B. 木炭

C. 氯化钠固体　　　　　　　　　 D. 稀硫酸

实验1: 小组同学根据所选试剂利用下图所示装置进行实验，并制取了所需的二氧化碳。他们所选装置的连接顺序是________(填写仪器接口的顺序)。

探究Ⅱ.探究镁与二氧化碳的反应

实验2：小组同学将点燃的镁条插入盛满CO2的集气瓶内。观察到：镁条继续剧烈燃烧，生成白色固体并有黑色物质附着于集气瓶内壁。

结论1：镁在二氧化碳中确实可以燃烧，“制镁企业的消防器材不能使用CO2灭火器”的说法是正确的。

（提出问题）镁与CO2反应的产物是什么呢？

（作出猜想）小组同学根据元素守恒，判断白色固体是MgO，黑色固体可能有2种情况：

(1)属于单质C　(2)属于化合物MgC2

（查阅资料）(1)MgO＋H2O Mg(OH)2，Mg(OH)2在热水中的溶解度增大

(2)MgC2＋2H2O=== Mg(OH)2＋C2H2↑

(3)Mg＋2H2O　 Mg(OH)2＋H2↑

实验3：

结论2：镁与二氧化碳反应的化学方程式为________________________________。

（实验反思）通过本实验可知，金属镁着火时，可以采用的灭火方法是________(选填字母)。

A. 用水浇灭　B. 用CO2灭火　C. 用沙子灭火

难度: 困难查看答案及解析

（2019宜宾改编）浓硫酸与木炭在加热条件下可发生反应产生水和化学式为XO2型的气体。某化学课外兴趣小组的同学对XO2型气体的成分进行了实验探究。

（猜想）

（1）根据反应物组成元素及生成物的化学式类型，提出以下猜想：

猜想1：只有CO2；

猜想2：只有_____；

猜想3：CO2和SO2都有。

（查阅资料）①SO2和CO2的化学性质相似，亚硫酸盐和碳酸盐的化学性质相似；②将SO2、CO2气体分别通入下列溶液中产生的有关现象如下表：

③氯气溶于水时，一部分氯气与水反应，生成次氯酸和盐酸。

（实验探究）

实验一：

（2）将装置按甲→丙→（尾气处理）连接并进行实验。实验过程中观察到丙中溶液褪色，证明_____不成立（选填“猜想1”“猜想2”或“猜想3”）。

实验二：

（3）将装置按甲→乙→（尾气处理）连接并进行实验。实验过程中观察到乙中澄清石灰水变浑浊。根据此现象能否确定CO2的存在，理由是_____。

实验三：

（4）将装置按甲→丙→丁→戊→乙→（尾气处理）连接并进行实验。实验过程中观察到丙、丁中溶液均褪色，戊中溶液颜色无变化，乙中澄清石灰水变浑浊。

①将反应后丁中溶液分成两等份分别置于两支试管中，并按如图2所示操作进行实验。根据图中实验现象可判断反应后丁中溶液存在的离子有_____。

②产生白色沉淀的化学方程式为_____。

（实验结论）（5）_____成立（选填“猜想1”“猜想2”或“猜想3”）。

（问题讨论）（6）在实验三中，若去掉装置戊，对实验结论是否有影响，请说明理由_____。

难度: 简单查看答案及解析

某兴趣小组同学在探究氢氧化钠的性质时做了如图两个实验。

实验过程中，该兴趣小组同学观察到A试管中的现象是_____，而B试管中观察不到明显现象。

（1）同学们对B试管中是否发生反应产生疑问，于是小玲同学取B试管中反应后的溶液向其中加入过量_____，观察到有气泡产生，说明溶液中一定含有_____（填离子符号），即说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。

（2）实验结束后，同学们对A试管中无色溶液的成分感到好奇，作出以下猜想：

猜想1：Na2SO4

猜想2：Na2SO4、NaOH

猜想3：Na2SO4、CuSO4

（讨论分析）上述猜想中不合理的是_____。

（实验探究）同学们分别对该实验进行探究。

①晓璐同学：取少量无色溶液加入试管中，向其中加入无色酚酞溶液，观察到_____，据此她认为猜想2成立。

②小华同学：取少量无色溶液加入试管中，向其中加入氯化钡溶液，观察到有白色沉淀生成，她认为猜想1成立。请写出该过程中发生反应的化学方程式_____。

（实验结论）通过上述两位同学的实验，同学们一致认为猜想2成立。

（反思评价）

①检验两种物质是否发生反应，可以通过检验理论生成物是否存在来判断反应是否发生。

②上述小华和晓璐两位同学的实验中有一个不合理，请指出并说明理由_____。

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某化学学习小组的同学欲用生石灰制取氢氧化钠，他们将少量生石灰放入烧杯中，向其中加入一定量的碳酸钠溶液，充分反应后冷却、过滤、洗涤得到固体A和溶液B．请你与小组同学共同完成以下探究：

探究一：固体A的成分是什么？

（猜想假设）猜想1：只有CaCO3

猜想2：CaCO3和Ca（OH）2

猜想3：只有Ca（OH）2

（交流讨论）同学们经讨论分析后认为猜想3错误，理由是_____（用化学方程式表示）。

（实验1）小华取少量固体A于试管中，加入稀盐酸，当有气泡产生时，可以证明猜想1成立；但小组同学经讨论后，认为实验1不能证明猜想1正确，他们的理由是_____。

（实验2）小楠又取少量固体A于试管中，加水充分溶解，过滤后，向滤液中加入_____，观察到溶液由无色变为红色，可以证明猜想2正确。

综合上述实验，同学们最后确定了固体A的成分

探究二：溶液B中溶质的成分是什么？

（猜想假设）猜想1：Na2CO3和NaOH

猜想2：NaOH和Ca（OH）2

猜想3：NaOH

（实验3）小霞同学取一定量的溶液B于试管中，向其中滴入过量的稀盐酸，无明显现象，则判断出猜想1不正确，该实验过程中加入过量稀盐酸的原因是_____。

（实验4）小芳设计了自己的实验证明猜想2正确，则她进行的实验及现象为_____。

（反思交流）（1）结合对固体成分的探究，同学们讨论后认为不用做实验就能确定猜想2正确，理由是_____。

（2）该小组同学向溶液B中继续滴加适量的_____（填化学式）溶液，至不再产生白色沉淀为止，过滤，将滤液蒸发，冷却结晶，可制得纯净的氢氧化钠固体。

难度: 中等查看答案及解析

某化学活动小组在一次探究复分解反应的实验活动中，选取了下表中四种化合物的溶液相互反应，它们之间能发生反应但无明显现象的是_____。

实验结束后，小组同学将废液倒入废液缸中。将废液缸内的物质过滤后，对滤液成分进行了进一步的探究。小组同学经认真分析，推出废液中一定含有Na＋、Cl－。欣欣同学按图示取少量废液于试管中，滴入无色酚酞溶液，发现溶液变红。

（提出问题）废液缸中的废液中还含有哪些离子？

（猜想与假设）

猜想1：废液中还含有OH－、；

猜想2：废液中还含有OH－、Ba2＋；

猜想3：废液中还含有；

猜想4：废液中还含有_____（填离子符号，下同）。

（实验探究）凡凡：取少量废液于试管中，向其中滴加足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，则废液中一定含有_____（填离子符号）。

元元：另取少量废液于试管中，向其中滴加足量的氯化钡溶液，可观察到的现象为_____，发生反应的化学方程式为_____，再向上层清液中滴加_____，溶液变红，则猜想1成立。

（评价与交流）在实验探究环节中，加入的试剂均为足量，请你写出原因_____。

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“侯氏制碱法”首先得到的是碳酸氢钠，然后将碳酸氢钠加热分解得到产品碳酸钠，碳酸氢钠溶于水时呈现弱碱性，此特性可使其作为食品制作过程中的膨松剂。小明家有包开启了的碳酸氢钠，久置在灶台上方，可能因受热而变质，小明和同学们为此展开了探究。

探究一：碳酸氢钠是否变质

（实验1）小明取少量样品于试管中，加入水溶解后，向其中滴加几滴无色酚酞溶液，观察到溶液变为红色，说明碳酸氢钠已经变质。

（交流讨论）小刚认为该方案不合理，因为______。于是小刚进行了（实验2）的探究。

（实验2）取少量样品于试管中，加水溶解后再加入足量氯化钙溶液，观察到________，说明碳酸氢钠已经变质，该实验过程中发生反应的化学方程式为______________。

探究二：碳酸氢钠是否完全变质

（实验3）小明将（实验2）中所得溶液进行过滤，取少量滤液于试管中，向其中滴加稀盐酸，观察到____，说明碳酸氢钠没有完全变质。

（反思交流）有同学认为，取一定量样品直接加热，将产生的气体通入澄清石灰水中（实验装置如图所示），观察到________，也能得到同样的结论。加热过程中试管口要略向下倾斜，目的是_____________。

（拓展应用）碳酸氢钠和稀盐酸反应可以用来制取二氧化碳，且反应较剧烈。下列装置适合用碳酸氢钠和稀盐酸制取二氧化碳的是_____（填字母序号）。

难度: 困难查看答案及解析

小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分提出以下假设，并在老师的指导下进行实验探究。

（查阅资料）①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是____。

②K2CO3溶液呈碱性，BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。

（猜想假设）假设Ⅰ：只含KOH；

假设Ⅱ：含KOH和K2CO3；

假设Ⅲ：只含K2CO3

（进行实验）

（问题讨论）步骤(2)中加入过量BaCl2溶液的作用是_____。

（拓展应用）完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，这瓶变质的试剂在农业上的用途是______。

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（2018邢台育才中学一模）某兴趣小组利用如图所示装置（夹持仪器省略），用锌粒与足量稀硫酸反应制取氢气，并还原氧化铜。

（实验1）小组同学先检查装置的气密性，然后称取4.0 g氧化铜于装置C的硬质玻璃管中，并开始实验。

（1）装置A中反应的化学方程式为_____；无水硫酸铜是白色粉末，当C中固体由黑色逐渐变为红色时，D中固体变为蓝色，此现象说明C装置中反应生成了_____（填写物质名称或化学式）。

（2）实验时，应先使A中反应进行一段时间，并在装置D的末端检验气体纯度，再点燃C处酒精灯。这样操作的原因是_____。

（提出问题）实验结束后，C中固体的成分是什么？

（作出猜想）猜想一：Cu；猜想二：Cu和CuO。

（实验2）取出反应后C中固体，称量，质量_____（选填“＞”“＝”或“＜”）3.2 g。得出结论：猜想二正确。

（实验3）为进一步证明（实验2）所得结论是否正确，小组同学用试管取少量C中反应后的固体，向其中滴加_____，振荡，观察到的现象为_____。也得出结论：猜想二正确。

（交流反思）反应结束后，C中固体内还有氧化铜的原因有两个：一是加入的氧化铜没有完全反应；二是反应结束时操作不规范。反应结束时，会造成C中固体内有氧化铜的不规范操作是_____。

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化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液，瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开，这一情况激起了他们浓厚的兴趣，于是展开了如下探究:

[提出问题]瓶口白色固体的成分是什么?

[查找资料]①玻璃中含有二氧化硅(SiO2)，试剂瓶身经抛光处理，不易反应，而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来;

②二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应， ；

③硅酸钠(Na2SiO3)是种白色固体，有很强的粘合性，可溶于水，溶液呈碱性；硅酸钠溶液能与强酸反应，如：；硅酸钠溶液能与氯化钙溶液反应：。

[作出猜想]白色固体的成分是:Ⅰ.硅酸钠;　 Ⅱ.硅酸钠和碳酸钠;　　 Ⅲ.硅酸钠、碳酸钠和氢氧化钠

[实验探究]取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液，分组进行如下实验并相互评价:

[反思交流]

(1)第2组实验第一步中加入过量氯化钙的作用是____________________________。

(2)有同学认为,第2组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙落液,理由是______________________。

(3)氢氧化钠溶液必须密封保存，且试剂瓶只能用_____________塞。

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小明发现铜质水龙头表面出现了一层绿色物质,小鹏和同学们特别好奇,决定对该绿色物质进行探究。

[查阅资料]铜长期暴露在潮湿的空气中会生锈,表面有绿色物质生成,俗称铜绿,主要成分是碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3。

探究一:铜在什么条件下会生锈

[提出猜想]同学们对空气中参与铜生锈的物质提出以下猜想:

猜想①:O2

猜想②:H2O

猜想③:N2

[交流讨论]经过讨论后,同学们一致认为猜想______________不合理,请解释理由_____________。

[拓展提升]除上述猜想外，你认为参与铜生锈的物质可能还有_____________。

探究二:铜绿的化学性质

[实验1]小芳同学取一定量干燥的铜绿放在试管中隔绝空气加热，如图所示。一段时间后,观察到绿色粉末逐渐变成黑色,试管口有无色液滴生成,且烧杯中的澄清石灰水变浑浊;请你用化学方程式解释澄清石灰水变浑浊的原因_______________。

[实验2]小华同学另取一定量的铜绿于试管中,加入适量的稀盐酸,可观察到的现象是________________。

[得出结论]根据小芳、小华同学的实验,同学们总结出铜绿的化学性质为:①铜绿受热易分解;②铜绿能与稀盐酸反应。

[反思交流]同学们从安全角度考虑,认为小芳同学在结束实验1时,应该进行的操作是_______________。

[拓展应用]①小明发现不同地点收集的两个铜器(一个是纯铜做的,一个是表铜做的),纯铜器的铜绿比青铜器的少,他据此分析铜比纯铜易锈蚀,小明的分析是否全面?请你说明理由_______________。

②日常生活中为防止铜制品、铁制品的生锈,应保持其表面洁净和干燥;在金属表面涂保护层;镀一层不易生锈的金属;改变金属的组成和结构。

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（2019河北模拟）参观溶洞后，同学们对洞中“石笋”的形成产生了兴趣。

（查阅资料）

（1）溶洞中石灰岩（主要成分为碳酸钙）遇到溶有二氧化碳的水会化合生成溶解性较大的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]。

（2）当碳酸氢钙受热时，会分解生成碳酸钙沉积在洞底，最终形成“石笋”。

（提出问题）碳酸钙真的能与二氧化碳和水反应吗？

（进行实验）小明将图1所示①②装置连接进行实验，依据装置②中现象_____，得出碳酸钙能与二氧化碳和水反应的结论。写出①中发生反应的化学方程式_____。

（交流讨论）小刚认为上述实验结论的得出不够严谨，还有可能是_____与碳酸钙反应。

（改进实验）小红设计了图2所示装置并按“M→_____→N”（选填“ab”或“ba”）的连接顺序与图1装置进行组合，再次进行了实验，证明了“碳酸钙能与二氧化碳和水反应”。图2中X溶液可以是_____（选填“饱和碳酸氢钠溶液”或“饱和氢氧化钠溶液”）。

（拓展应用）

（1）水中含有较多碳酸氢钙时会导致水质偏硬，生活中利用_____操作可以便捷地降低水的硬度。

（2）当水中含有较多氯化钙时，在不改变水的酸碱度的情况下，可以通过加入适量_____（选填序号）来降低水的硬度。

A 食盐 　　B 蔗糖　　　 C 纯碱 　　D 食醋

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糕点疏松剂的主要成分中含有碳酸氢钠，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：用玻璃棒蘸取碳酸氢钠溶液滴在pH试纸上并与____对比，读出其pH值约为10。由此得出的结论是：碳酸氢钠溶液呈碱性。

（探究实验二）碳酸氢钠能否与酸反应：取少量固体放入试管中，滴加足量的稀盐酸，现象为___。结论：碳酸氢钠能与盐酸反应。

（探究实验三）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，如图所示。

(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，观察到澄清石灰水变浑浊。

(3)通过进一步实验来确定充分加热后的固体产物的成分。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。

(4)请分析上述操作①中不能用澄清石灰水替代氯化钙溶液的理由_____。

(5)根据上述实验结论，写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式：____。

难度: 困难查看答案及解析