题型 实验探究题&

金属铜在空气中长时间放置后，表面会生成一层绿色物质。某兴趣小组的同学查阅资料得知，该绿色物质俗称“铜绿”，且受热易分解。小组同学为验证“铜绿”的组成进行了如下探究活动。

（实验过程）

实验一：

实验二：另取少量铜绿隔绝空气加热，发现绿色粉末变为黑色，试管内壁上有水珠出现。

（实验结论）综合以上两个实验，可以确定铜绿中含有_______种元素。

（实验改进）小明经过思考认为只需进行一个实验就可确定铜绿的元素组成，他设计的实验如下：

（1）按图组装仪器，将铜绿装入试管中，用酒精灯加热，可观察到试管中的绿色固体变为黑色，玻璃管中的无水硫酸铜粉末变蓝，烧杯中的澄清石灰水变浑浊。

（2）由上述现象可得出铜绿加热后分解的生成物中含有氧化铜、水和_______；最终得出了铜绿的元素组成。

（分析讨论）实验小组的同学经过讨论后，认为黑色固体中不一定只含有氧化铜，也可能含有碳，待装置冷却后，同学们取试管中的固体，加入足量稀硫酸，观察到______，说明黑色固体全部是氧化铜，反应的化学方程式为_________。

（拓展延伸）铁制炊具易生锈，在使用完后，需采用_____的方法防止锈蚀。

难度: 中等查看答案及解析

（2019河北中考说明题型拓展）对比实验是化学研究中经常采用的方法。化学兴趣小组的同学为研究CO2通入NaOH溶液是否发生了反应，设计了下列两组实验。请和化学兴趣小组的同学一起探究并回答问题：

（探究与结论）

（1）实验Ⅰ中步骤一看不到明显现象，步骤二产生的现象是_____。该反应的化学方程式为_____。

（2）实验Ⅱ中步骤二的现象是_____。

（3）在实验Ⅱ的步骤一中，CO2和NaOH溶液一定发生了化学反应，但却看不到明显的现象，原因是_____。

（拓展延伸）现有下列信息：

请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上资料信息设计实验Ⅲ，证明CO2确实与NaOH发生了化学反应。

实验Ⅲ的操作为：_____。

看到的现象是_____。

（交流讨论）根据资料卡片信息，还能得到的结论是_____（合理即可）。

难度: 中等查看答案及解析

小峰同学在体育课上腿部擦伤，医务室的大夫在他伤口上涂了医用过氧化氢溶液，小峰看到伤口处产生了小气泡，很好奇。为什么瓶中的过氧化氢溶液涂到伤口上，分解就加快了呢？

Ⅰ.小峰准备用如图所示装置测定过氧化氢分解的快慢，实验前在注射器中吸入过氧化氢溶液，量筒内装满水。实验开始时，向试管中注入过氧化氢溶液，并用排水法收集氧气。记录2分钟收集的气体体积。

（1）请写出实验室用过氧化氢制取氧气的化学方程式_____。

（2）若要检验生成的气体是否为氧气，可将导气管从水中取出，取带火星的木条放在导气管口处，观察到_____，说明生成的气体是氧气。

Ⅱ.小峰查阅了相关资料，并进行了探究实验

（查阅资料）

①过氧化氢是人体代谢废物之一，它能够对机体造成损害，人体存在过氧化氢酶，可以催化过氧化氢分解。

②温度对化学反应的快慢有影响，人体正常体温是37 ℃。

（提出猜想）

猜想1：过氧化氢分解加快是因为体温比瓶中的温度高。

猜想2：过氧化氢分解加快是因为伤口中有过氧化氢酶。

（实验1）

分两次进行实验，均注入5 mL过氧化氢溶液，第一次在常温下进行，第二次将试管浸在_____℃的水中。量筒中2分钟收集到的气体体积均为 5 mL。得出结论：_____。

（实验2）

分两次进行实验，第一次操作为_____，量筒中2分钟收集到的气体体积为5 mL；第二次将装有一小粒过氧化氢酶的试管浸在37 ℃的温水中，注入5 mL过氧化氢溶液，量筒中2分钟收集到的气体体积为_____（选填“＞”、“＜”或“＝”）5 mL。得出结论：过氧化氢分解加快是因为过氧化氢酶的作用。

（实验反思）

小峰反思了实验过程，认为人体中过氧化氢酶是在体温条件下发挥作用的，实验得出的结论可能存在不足。因此又补充进行了几组实验，数据记录如下表所示。

通过这些数据，你能得出的新结论是_____。

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小明同学在练习“金属的化学性质”实验操作时，发现几支试管中冒出气泡有快有慢，于是他与小芳同学一起合作进行如下探究。

探究1：

（提出问题）金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢？

（猜想与假设）A．可能与酸的浓度有关；B．可能与金属的种类有关；C．可能与金属的形状有关。

（设计并实验）小明和小芳进行如下实验。

（1）实验时需将镁片和铁片进行打磨，其目的是_____。

（2）写出铁与稀盐酸反应的化学方程式：_____。

（收集证据）要比较不同种类的金属对反应快慢的影响，应选择的实验编号是_____。

（得出结论）通过上述四个实验，你得出的影响金属与酸反应的因素有_____。

探究2：实验①中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是放热反应。实验测得该反应中产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图所示，你认为在t2 ～t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是_____。

（实验反思）

（1）本实验采用的定量比较气体产生速率的方法是_____。

（2）影响该反应的反应速率的因素除了金属的种类、形状、盐酸的浓度外，还可能有_____。

难度: 中等查看答案及解析

某化学实验小组对“影响石灰石与盐酸反应速率的因素一一盐酸的浓度 和石灰石的颗粒大小等”进行了如下实验探究，请你参与。

进行实验 室温下，选用20mL不同浓度的盐酸（4%和6%）分别与lg颗粒状或块状的石灰石进行实验（ 固定夹持仪器略去）。

（1）石灰石与盐酸反应的化学方程式为___________。

（2）按如图所示装置进行实验，在装药品前应检查该装置的气密性，具体的做法是连接好仪器，拉动注射器活塞，然后松开手，若______，说明装置气密性良好。开始实验时，应将20mL稀盐酸_____（选填“快速”或“缓慢”）推入锥形瓶中,以保证盐酸能全部推入锥形瓶中。

处理数据 实验小组进行实验后，获得的相关实验数据如表所示:

（3）①要比较不同浓度的盐酸对反应速率的影响，可选择的实验编号是_____（写一组）, 由此可得到的结论是_________。

②从上述实验得出石灰石的颗粒大小对反应速率影响的结论是_________。

（4）如下表是实验时记录生成的二氧化碳气体的体积和对应时间的一组实验数据（每间隔4s读数一次）:

从上表数据可以分析得出，到20s后反应速率逐渐变慢，其原因是__________。

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（2019贵州三州联考改编）某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。

（查阅资料）

经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为_____。

（对比实验）

（1）比较实验乙和实验_____（选填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。

（2）据此可知金属活动性Al比Cu_____（选填“强”或“弱”）。

（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是_____。

（猜测与探究）

小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：Cl－破坏了氧化铝薄膜。

为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入等量且相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：

（结论与反思）

得出结论：前述猜测_____（选填“正确”或“不正确”）。

总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法。

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小米同学发现近段时间家中轿车的车标不如原来“亮”了，查阅资料发现车标是镀铬的。 好奇的小米想探究铬（Cr）与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一同参与。

（知识回放）金属活动性顺序：K　Ca　Na　Mg　Al　 Zn ___ Sn　Pd　（H）　___　Hg　Ag　 Pt　Au。 请你在横线上填写对应金属的元素符号。

（查阅资料）铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。 铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液……铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液

（提出猜想）猜想1：Cr > Fe > Cu；猜想2：Fe > Cu > Cr; 猜想3：Fe > Cr > Cu。

（进行实验）小米同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别放入等量的同种稀硫酸中。

三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系是___

（问题讨论）（1）将铬片投入FeSO4溶液中，反应能否进行__？若能进行，请写出反应的化学方程式__。

（2）小林提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是___。

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铁、铝、铜是生活中常见的三种金属，同学们在使用三种金属制品的过程中，发现铝制品和铜制品的表面一般不会进行防锈处理，而铁制品的表面常常会刷一层油漆或者镀一层其他金属，防止锈蚀。 铁制品的表面常会刷一层油漆防止其锈蚀，其原理是_____。

（提出猜想）铝和铜制品表面一般不进行防锈处理，而铁制品的表面要进行防锈处理的原因：三种金属的活动性顺序的不同。

（实验探究）同学们将粗细长短相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入到等体积、等浓度的稀盐酸中，记录实验现象如下：

（讨论交流）为什么同一个实验得出了两种结论呢？同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面的_____会先与盐酸反应，写出反应的化学方程式_____。

（反思评价）做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是_____。

（实验验证）为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同，打磨过的铁丝分别插入到等体积、等浓度的硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：

（拓展迁移）若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序（能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完），也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为_____。

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（2018唐山路南区二模）兴趣小组用如图1、2所示进行镁条在空气中燃烧的实验。图1实验中，当燃烧停止、冷却后打开弹簧夹，进入集气瓶中水的体积约占瓶内原液面以上容积的70%。图2实验中，发现镁条燃烧除生成白色固体外，还生成少量淡黄色固体。

（问题与思考）（1）图1实验说明镁条与氮气发生了反应，依据是：_____。

（2）图2实验中淡黄色固体除含镁元素外还有什么元素？

（查阅资料）①镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁固体；

②氮化镁可与水剧烈反应产生氨气。

（作出猜想）图2实验中淡黄色固体是氮化镁。

（实验一）按图3进行实验，取少量图2实验中淡黄色固体放入B烧杯中，观察到B烧杯中产生白色沉淀并有气泡产生，A烧杯中无色酚酞溶液变成_____色。确定淡黄色固体中含有氮元素，理论依据是_____。

（实验二）将实验一中的白色沉淀分离、洗涤后加入稀盐酸，沉淀溶解，在老师的指导下进一步确定白色沉淀为氢氧化镁。写出沉淀溶解过程中发生反应的化学方程式_____。

（推理）已知氮化镁与水反应过程中没有元素化合价的改变，试写出氮化镁的化学式_____。

（讨论交流）（1）同学们都知道空气中氮气与氧气的体积比，图2实验中生成的氧化镁却远多于氮化镁，请你解释其原因_____。

（2）镁条在空气中久置表面会变黑，欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需的试剂是_____。

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（有关反应条件的探究） （2018唐山路北区二模）唐山市实验加试有一个题是金属的性质，验证铁与盐酸、硫酸铜溶液的反应。实验练习期间废液缸中过滤网上的铁钉生锈很快，为什么这里的铁钉更容易生锈呢？

（观察与思考）

（1）铁生锈的条件是_________。

（2）走进实验室，空气中弥漫着盐酸的刺激性气味，这因为盐酸具有________。

（3）废液缸中过滤网上的铁钉都或多或少的沾有盐酸或硫酸铜溶液。

（作出猜想）是不是盐酸或硫酸铜溶液能促进铁生锈呢？

（设计实验）小红和小明分别设计如图所示的实验，并于一段时间后进行观察。

（进行实验）

小红的实验：按如图所示进行实验。

铁钉上c比d点生锈多，原因是d点的铁钉_________________。

铁钉上b和c点均比a点生锈多，得出的结论是_________。

小明的实验：他使试管中的铁丝分别沾上相应的水槽中的液体，然后进行图中所示的实验。

丙比乙试管中液面上升更高，可能的原因是（用化学方程式表示）_____________。

小明得出了硫酸铜溶液能促进铁生锈的结论，他观察到的实验现象是_____________。

（得出结论）经过反复讨论得出结论：稀盐酸和硫酸铜都能促进铁生锈。

（实验反思）

（1）实验加试练习过后，需要把用后的铁钉冲洗、晾干保存，可以防止其过快生锈。

（2）实验加试练习期间，即使是放在烧杯中的新铁钉也容易生锈，原因是__________。

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