【备战中考】（河北）初中化学 分类题型五 实验探究题 专练（word版有答案）
文档属性
| 名称 | 【备战中考】（河北）初中化学 分类题型五 实验探究题 专练（word版有答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 4.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-04-15 21:55:17 | ||
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文档简介
题型五 实验探究题
(1)现象分析法：物质性质探究、反应物和生成物成分的探究等实验中运用现象分析法。
(2)控制变量法：如探究催化剂、溶解性、影响溶解速率因素、影响反应速率因素等实验需要进行对比实验等。
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解题中的四个“统一”：
(1)“问题——实验——结论”三者对应统一。围绕问题设计实验，通过分析实验得出正确的结论。
(2)“提出问题——查找资料——猜想假设”三者对应统一。根据提出的问题，结合题中给出的资料信息，进行合理的猜想。
(3)“实验操作——实验现象——实验结论”三者对应统一。根据实验操作，观察对应的实验现象，分析实验现象得出实验结论。
(4)“实验——反思——拓展”三者对应统一。对整个实验过程，进行反思评价或改进实验，同时对实验进行拓展，联系生活生产实际问题。
INCLUDEPICTURE"答题规范.TIF" INCLUDEPICTURE "答题规范.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE"题号1.TIF" INCLUDEPICTURE "题号1.TIF" \* MERGEFORMAT 规范描述现象(现象≠结论)
常见结论 现象描述
溶液中有气体生成 产生气泡
溶液与溶液(或溶液与气体)反应生成不溶物 产生沉淀
物质燃烧 放出热量、产生光(或火焰)的颜色以及生成物的颜色状态
物质不反应或溶液反应生成水(无气体、沉淀生成) 无明显现象
INCLUDEPICTURE"题号2.TIF" INCLUDEPICTURE "题号2.TIF" \* MERGEFORMAT 正确书写化学专有名词(注意加点字的写法)
名 称
与仪器有关 镊子 长颈漏斗 水槽 锥形瓶 量筒
与原理有关 化学反应 催化作用 质量守恒定律 乳化
与操作有关 过滤 吸附 煮沸
与试剂有关 澄清石灰水 石蕊 酚酞 活性炭 肥皂水
INCLUDEPICTURE"三级标题-题型分类突破.TIF" INCLUDEPICTURE "三级标题-题型分类突破.TIF" \* MERGEFORMAT
类型1 未知物质组成的探究
反应后物质成分的探究方法
1．解题依据：反应停止时，能反应的物质不共存。
2．解题思路
(1)熟悉的实验情境
INCLUDEPICTURE"20HBHXJ-174A.TIF" INCLUDEPICTURE "20HBHXJ-174A.TIF" \* MERGEFORMAT
【补充】①反应后物质成分的猜想存在两种情况：只有生成物；生成物和其中一种过量的反应物。
②另反应后的物质中一定含有没参与化学反应的物质，一定不含能与其他剩余物反应的物质。
(2)陌生的实验情境
INCLUDEPICTURE"20HBHXJ-174B.TIF" INCLUDEPICTURE "20HBHXJ-174B.TIF" \* MERGEFORMAT
【注意】被验证物质的特性要与一定存在的物质的特性区别开。
(3)物质变质的问题
INCLUDEPICTURE"20HBHXJ-174.TIF" INCLUDEPICTURE "20HBHXJ-174.TIF" \* MERGEFORMAT
3．内容突破
(1)常见的干扰因素
①微溶物对沉淀的干扰，如Ca(OH)2。
②Na2CO3对检验NaOH的干扰。
③碳酸盐固体对检验活泼金属的干扰。
④实际实验条件下一定存在的干扰。
(2)排除干扰的一般思路
①物理方法
a．过滤——固体对气体或液体的检验产生干扰。
b．在室温下或冷水中放置——温度改变产生干扰。
②化学方法
a．对比实验——无法除去干扰物质。
b．加入试剂消除干扰——加入合适的试剂(注意加入试剂的顺序、用量等)。
INCLUDEPICTURE"图标-核心母题1.tif" INCLUDEPICTURE "图标-核心母题1.tif" \* MERGEFORMAT (2021·河北)茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢，某小组同学对茶垢清洁剂进行了探究。
INCLUDEPICTURE"22HBHXZT-11.TIF" INCLUDEPICTURE "22HBHXZT-11.TIF" \* MERGEFORMAT
图1
【查阅资料】图1所示是某品牌茶垢清洁剂说明书中的部分内容。说明书中碳酸钠的俗称有误，应改为__________________。
【提出问题Ⅰ】茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢，是否生成氧气？
【实验1】在盛有茶垢清洁剂的小烧杯中，加适量常温水，完全溶解后得到无色溶液，观察到有小气泡缓慢冒出，伸入带火星的木条，木条不复燃。
【实验2】取三份等量的实验1中的溶液，分别加入甲、乙、丙三支试管中，按图2所示进行实验。观察到都较快产生气泡，且温度越高产生气泡越快；伸入带火星的木条，木条都复燃。
INCLUDEPICTURE"22HBHXZT-12.TIF" INCLUDEPICTURE "22HBHXZT-12.TIF" \* MERGEFORMAT
图2
【表达交流Ⅰ】通过实验证明，茶垢清洁剂溶于水时生成氧气。
(1)实验1中“木条不复燃”的原因是________________________________。
(2)实验2中丙试管内不再产生气泡后，其中溶液所含溶质与加热前溶液的不同之处是_________________________________________________________。
【提出问题Ⅱ】茶垢清洁剂溶于水时生成碳酸钠，是否生成氢氧化钠？
【实验3】取实验2丙试管内溶液，按图3流程进行实验。
INCLUDEPICTURE"22HBHXZT-13.TIF" INCLUDEPICTURE "22HBHXZT-13.TIF" \* MERGEFORMAT
图3
【表达交流Ⅱ】(1)加入试剂X的目的是_________________________________
____________________________________(用化学方程式表示)。
(2)不新增试剂，检验加入的试剂X已足量的方法是______________________
_________________________________________________________________。
(3)溶液M呈______色，说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠。
【反思总结】(1)茶垢清洁剂溶于水生成了碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠溶液有较好的去污效果，过氧化氢分解生成活性氧，可深层带走污垢。
(2)使用茶垢清洁剂时应选择__________________的水进行溶解，去垢效果更好。
【解题模型】
步骤一：审类型
由“去渍原理”“茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢，是否生成氧气？”“茶垢清洁剂溶于水时生成碳酸钠，是否生成氢氧化钠？”可知，该探究虽然是在陌生的实验情境下，发生的是熟悉的化学反应，并由此确定实验的设计思路。
步骤二：抓关键
(1)确定要验证的物质。
①根据实验1中的信息可知，实验2要利用氧气的性质，使用带火星的木条检验氧气。
②根据问题Ⅱ及实验3的信息可知，本实验要检验茶垢清洁剂溶于水之后除了碳酸钠之外，是否还有氢氧化钠生成。
(2)明确实验中的干扰因素。
①氧气的浓度大小直接决定实验现象。
②丙试管内溶液中含有的碳酸钠会影响氢氧化钠的检验。
步骤三：细解答
(1)反推分析实验现象。根据表达交流Ⅰ，可推出没能使带火星的木条复燃的原因是氧气的浓度低。
(2)反推实验试剂。根据实验3要向滤液中加入酚酞(检验滤液是否显碱性)，所以加入足量试剂X是为了完全除去显碱性的碳酸钠，防止碳酸钠对氢氧化钠的检验造成干扰。
思维拓展。根据反思总结(1)可知，茶垢清洁剂的去污效果由碳酸钠的量和过氧化氢的分解决定，所以不消耗碳酸钠或是有利于过氧化氢分解的方式都会使去垢效果更好。
INCLUDEPICTURE"核心母题跟踪.TIF" INCLUDEPICTURE "核心母题跟踪.TIF" \* MERGEFORMAT
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】 小明选用下图所示装置中的________(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____________
_________________________________________________________________。
INCLUDEPICTURE"17BXMN196.TIF" INCLUDEPICTURE "17BXMN196.TIF" \* MERGEFORMAT
【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质成分是什么？
【作出猜想】
根据过碳酸钠和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，他们向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，取上层清液，加入____________，无明显现象，证明溶液中无NaOH，猜想一正确。该实验中用CaCl2溶液而不能用饱和石灰水，原因是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
【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。
2．(2021·邵阳)化学科技小组的同学进行了某探究实验，他们将一定量的锌粉投入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。
(1)写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是_____________________________
_______________________________。
(2)探究蓝色滤液的成分。
【提出问题】蓝色滤液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】猜想一：Zn(NO3)2；
猜想二：Zn(NO3)2和Cu(NO3)2；
猜想三：_______________________________________________________；
上述猜想中，该小组有同学直接判断猜想一不合理，理由是____________
________________________________________________________________。
【实验设计】为进一步验证上述猜想，科技小组的同学设计了如下实验。
实验操作 实验现象 实验结论 相关化学方程式
取少量蓝色溶液于试管中，滴加_______________ _________________________________ 猜想三成立 _________________________________
【结论分析】猜想三成立，则滤渣中一定含有________________________
_______________________________________________。
3．(2021·唐山滦南二模)实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液(如图1)，化学小组的同学询问老师后，老师说无色溶液可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液。为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质，化学小组的同学进行了如下的探究活动：
【进行猜想】
猜想Ⅰ：原溶液的溶质是NaCl；
猜想Ⅱ：原溶液的溶质是NaOH；
猜想Ⅲ：原溶液的溶质是Na2CO3；
猜想Ⅳ：原溶液的溶质是NaHCO3。
INCLUDEPICTURE"2021HBMNT-155.TIF" INCLUDEPICTURE "2021HBMNT-155.TIF" \* MERGEFORMAT
【查阅资料】
(1)常温下，有关物质的相关信息如下表：
物 质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3
常温下的溶解度/g 36 109 215 9.6
常温下稀溶液的pH 7 13 11 9
从物质的相关信息可知，原溶液的溶质一定不是________________，理由是____________________________________________________。
(2)CaCl2溶液呈中性。
【实验探究】
(1)取少量样品，测得溶液的pH大于7，则原溶液的溶质肯定不是_________。
(2)同学们另取样品又进行了如下实验，实验过程如图2所示：
①操作Ⅰ的名称是________，此操作用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
②生成白色沉淀A的化学方程式为_____________________________________
_____________________________________________________________。通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有__________________________，则原溶液是____________溶液，且已变质。
【拓展交流】根据题中信息，原溶液需要密封保存。
4．(2021·乐山)实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，同学们对其是否变质进行实验探究。
【提出问题】
敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢？
【猜想与假设】猜想Ⅰ：没有变质；
猜想Ⅱ：____________；
猜想Ⅲ：部分变质。
【实验探究】同学们分别设计了不同方案进行探究，请你协助完成相关内容。
(1)小军设计的实验方案
实验步骤 实验现象 结论
①取一定量的NaOH溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液 溶液变成红色 猜想Ⅲ成立
②向①的试管中滴加过量的稀盐酸 有______产生
(2)小慧设计的实验方案
实验步骤 实验现象 结论
①取一定量的NaOH溶液于试管中，滴加过量的BaCl2溶液 有白色沉淀产生 猜想Ⅲ成立
②实验①结束后进行过滤，向得到的滤液中滴加________________ 溶液变成蓝色
【反思与评价】
(3)同学们讨论认为，小军的实验结论不严密，理由是_________________
_______________________________。
【拓展实验】
(4)小慧实验②中所加试剂的操作替换为下列________(填序号)操作，也可以实现相同的目的。
a．测溶液的pH b．滴加MgSO4溶液
c．通入CO2 d．滴加稀盐酸
(5)若要除去NaOH溶液中混有的Na2CO3，涉及反应的化学方程式为_________________________________________________________________。
类型2 物质元素组成的探究
1．解题依据：化学反应前后元素种类不变(即元素守恒)。
2．解题思路：
INCLUDEPICTURE"20HBHXJ-175.TIF" INCLUDEPICTURE "20HBHXJ-175.TIF" \* MERGEFORMAT
【注意】与被验证物质同为反应物(或生成物)的物质中所含元素的干扰。
INCLUDEPICTURE"图标-核心母题2.TIF" INCLUDEPICTURE "图标-核心母题2.TIF" \* MERGEFORMAT (2016·河北)蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。
【作出猜想】 小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。
【实验验证】方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。
小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是______________________________________________。
方案二：小刚用下图所示装置进行实验，实验开始前先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。
INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-223.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-223.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)观察到______________________出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。
(2)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用上图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下表：
实验过程 实验现象
________________________________________________________________________，点燃酒精灯 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；②_______________________
写出上述实验过程中一个反应的化学方程式：_______________________
________________________________________________________________。
【实验结论】 蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。
【拓展交流】(1)方案二中，先通入一会儿氮气的原因是______________
______________________________。
(2)查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11。小红发现：蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但是蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致这种情况的原因是__________________________________________________。
【解题模型】
步骤一：审类型
由题干信息可知，该实验属于有关未知物质组成的探究，且被验证物出现在反应物中，由此确定实验设计思路：通过验证生成物的元素组成来得出被验证物的元素组成。
步骤二：抓关键
(1)确定要验证的生成物：根据【作出猜想】和【实验验证】可知，本实验要验证的生成物是CO2和H2O。
(2)明确实验中的干扰因素：根据燃烧实验确定物质的组成时，需注意反应中有氧气参加，不能通过燃烧实验验证可燃物中是否含有氧元素。
步骤三：细解答
(1)正推或反推完善实验过程。
①根据实验设计和实验结论(蔗糖中含有氢元素和氧元素)可知，此实验现象是干冷的烧杯中有水雾出现。
②根据【实验结论】可知蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的，则需要设计实验验证黑色固体是单质碳，并得出相应的实验现象。
(2)思维拓展，解释实验过程。
①方案二的目的是排除氧气的干扰，因此设计通入氮气，则其目的是排尽装置内的空气或防止氧气参加反应。
②物质中元素的质量与元素对应的原子的相对原子质量和原子个数有关，虽然蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但氧的相对原子质量是氢的16倍，所以蔗糖中氧元素的质量是氢元素的质量的8倍。
INCLUDEPICTURE"核心母题跟踪.TIF" INCLUDEPICTURE "核心母题跟踪.TIF" \* MERGEFORMAT
5．(2021·唐山丰润模拟)塑料袋是当今生活中不可或缺的物品，实验小组对某种塑料袋的组成元素展开了探究。
【实验一】取一些塑料袋放于石棉网上，用火柴点燃，观察到塑料袋熔化，燃烧产生火焰，并且有黑烟冒出。
同学们一致认为黑烟是________，因为有机合成材料中一定含有碳元素。
【实验二】甲同学对上述实验进行了改进，如图1所示。
INCLUDEPICTURE"22加L68.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L68.TIF" \* MERGEFORMAT
装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________。
装置C中可观察到的现象是__________________________________________。
同学们经讨论，认为塑料中还有可能含有氢、氧两种元素。
【实验三】他们设计如图2所示实验(装置B中的氧化铜能使塑料袋中的碳元素安全转化为二氧化碳，碱石灰的主要成分为NaOH和CaO)，并记录实验中的相关数据。
INCLUDEPICTURE"22加L69.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L69.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)实验前要通一会儿氮气，目的是__________________________________
___________________________________________________________。
(2)E的作用是防止空气中的________________干扰实验数据的测定，C中所用试剂为__________。
(3)根据装置C、D反应前后增加的质量，结合塑料袋样品的质量分析塑料袋的元素组成。
【实验结论】
该塑料袋的组成元素有碳、氢、氧三种元素。
【反思评价】塑料的大量使用会对环境产生很大的危害，造成“白色污染”，请写出一条防治“白色污染”的措施：_________________________________
_____________________________________________。
6．晓敏同学对餐桌上加热食物的某种白色固体燃料产生了浓厚的兴趣，于是她进行了以下探究活动。请你一起参与她的探究过程吧！
【提出问题1】固体燃料是固态酒精吗？
资料一：酒精，学名乙醇，熔点为－114.1 ℃，沸点为78.5 ℃，易溶于水，能与水以任意比互溶。
【得出结论1】根据资料一，你认为常温下酒精的状态是________。
【提出问题2】固体燃料可能含有哪些元素？
资料二：①CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O，无水硫酸铜是白色固体，五水合硫酸铜是蓝色固体；
②NaOH溶液可以用来充分吸收二氧化碳气体，2NaOH＋CO2=== Na2CO3＋H2O。
【得出结论2】根据资料二，白色的无水硫酸铜遇水变成______色。
【实验探究】如下图所示，晓敏同学取适量固体燃料置于某装置中，用火柴点燃，并将燃烧产生的气体依次通过以下装置。固体燃料燃烧后，有少量固体残余。
INCLUDEPICTURE"新换1.TIF" INCLUDEPICTURE "新换1.TIF" \* MERGEFORMAT
【实验现象】
①A中白色固体部分变蓝，说明燃烧的生成物中有______，可知固体燃料中一定含有______元素。
②B中澄清石灰水变浑浊，说明燃烧的生成物中有二氧化碳，写出B中发生反应的化学方程式：__________________________________________________。可知固体燃料中一定含有______元素。
③C、D中无明显变化，说明燃烧生成的二氧化碳已被完全吸收。
④E中黑色的氧化铜逐渐变红，F中澄清石灰水变浑浊，说明燃烧的生成物中还含有的物质是______________________。
【得出结论3】根据以上实验事实，晓敏认为该白色固体燃料中肯定含有氧元素。你认为晓敏的判断是否合理：______，理由是_____________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
类型3 影响因素或条件的探究
解题思路：
INCLUDEPICTURE"20HBHXJ-178.TIF" INCLUDEPICTURE "20HBHXJ-178.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE"图标-核心母题3.tif" INCLUDEPICTURE "图标-核心母题3.tif" \* MERGEFORMAT (2021·宁夏)某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验，决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。
【提出问题】铜生锈的原因是什么？
【查阅资料】铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿。
【猜想与假设】根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是_________________________________________
___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验(说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净)。
实验编号 实验装置 实验现象
一 INCLUDEPICTURE"22加L71A.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L71A.TIF" \* MERGEFORMAT 铜片不生锈
二 INCLUDEPICTURE"22加L71B.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L71B.TIF" \* MERGEFORMAT 铜片不生锈
三 INCLUDEPICTURE"22加L72.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L72.TIF" \* MERGEFORMAT 铜片不生锈
四 INCLUDEPICTURE"22加L73.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L73.TIF" \* MERGEFORMAT 铜片生锈
在上述实验三中，控制的因素是________________________，制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是_______________________
_________________________________(写一条)。铜生成铜绿的化学方程式为___________________________________________________________。
【实验结论】他的猜想正确。
【反思与提高】(1)生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈，切开的苹果不久后变成咖啡色，好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外，都与________(填物质名称)有关。
(2)请你提出一条延长食品保质期的建议：____________________________。
(3)要除去眼镜框表面的铜绿，应选用的药品是_________________________
_______________________________________________(写一种)。
【解题模型】
步骤一：审类型
由“猜想与假设”“设计与实验”可知，该探究属于影响因素的探究，由此确定实验设计思路：控制变量法，对比说明铜生锈的原因。
步骤二：抓关键
(1)确定每个实验包含的影响因素，实验一中包含铜片、氧气、二氧化碳；实验二中包含铜片、水、二氧化碳；实验三中包含铜片、水、氧气；实验四中铜与空气中的氧气、水和二氧化碳同时接触。
(2)对比实验现象，说明铜生锈的条件是与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用。
步骤三：细解答
根据实验结论进行反思，可知氧气是“生锈”的必要物质之一。结合实际生活经验，进行合理分析即可。
INCLUDEPICTURE"核心母题跟踪.TIF" INCLUDEPICTURE "核心母题跟踪.TIF" \* MERGEFORMAT
7．(2021·安徽改编)关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
任务一 认识燃烧
(1)酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是__________(填序号)。
A．发光
B．产生有刺激性气味的气体
C．放热
D．产生使澄清石灰水变浑浊的气体
(2)写出酒精(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式：_________________________
__________________________________________。
任务二 探究燃烧的条件及质量变化
(3)该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1：室温下，按下图组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1 g。
INCLUDEPICTURE"22加L74.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L74.TIF" \* MERGEFORMAT
步骤2：将锥形瓶浸入80 ℃的热水中，观察现象。
步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开弹簧夹K1和K2，从K1处缓慢通入约50 mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2 g。
步骤4：将锥形瓶再次浸入80 ℃的热水中，观察现象。
步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3 g。
①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是___________________
_____________________。
②m1、m2、m3的大小关系是____________________。
任务三 调控燃烧
(4)报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议：____________________
________________________________________________________________。
任务四 再探铁的燃烧
(5)查阅文献：颗粒直径为20～30 nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识，回答问题：
影响铁燃烧的因素有____________、____________(至少答出2点)。
8．(2021·潍坊)过氧化氢性质不稳定，易被某些含铜化合物催化分解。某化学兴趣小组探究过氧化氢与氢氧化铜混合产生气体的过程如下：
【查阅资料】a.过氧化铜(CuO2)为黄褐色固体；
b．H2O2＋Cu=== CuO2＋2H2O。
【实验过程】
步骤一：制备氢氧化铜
向盛有5 mL溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液的试管中，滴加少量硫酸铜溶液，产生蓝色沉淀。
步骤二：氢氧化铜与过氧化氢混合
向蓝色沉淀中逐滴滴入溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液至过量，发现蓝色沉淀变为黄褐色沉淀，随后黄褐色沉淀迅速变为黑色沉淀，产生气泡且越来越快，最终试管中得到黑色沉淀。
分析实验过程，请完成下列问题：
(1)CuO2中氧元素的化合价为________，请写出产生蓝色沉淀的化学方程式：____________________________________________________________________
________________。为验证该气体是否为氧气，可以使用________________进行检验。
【提出问题】气泡越来越快的原因是什么？
【作出猜想】
(2)小组成员作出如下猜想：
猜想Ⅰ：Cu(OH)2作为催化剂加快H2O2分解产生O2；
猜想Ⅱ：CuO2作为催化剂加快H2O2分解产生O2；
猜想Ⅲ：__________(填化学式)作为催化剂加快H2O2分解产生O2。
【验证猜想】
①某同学立即否定猜想Ⅰ、Ⅱ，理由是______________________________
_______________________________________________________________。
②简述验证猜想Ⅲ正确的实验方案：_________________________________
_________________________________________________________________。
【反思拓展】黄褐色沉淀遇到过氧化氢迅速变为黑色沉淀并产生气泡的化学方程式为____________________________________________________。
类型4 物质性质的探究
解题思路：
INCLUDEPICTURE"20HBHXJ-180.TIF" INCLUDEPICTURE "20HBHXJ-180.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE"图标-核心母题4.tif" INCLUDEPICTURE "图标-核心母题4.tif" \* MERGEFORMAT
(2018·河北)小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题，于是和化学兴趣小组的同学对此进行了探究。
【查阅产品说明】
小组同学根据图1所示产品说明书中的____________和硫酸铵的组成，推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气，使肥效降低。
INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-204.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-204.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-205.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-205.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-206.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-206.TIF" \* MERGEFORMAT
图1 图2 图3
【探究Ⅰ】 土壤的酸碱性
实验1：按图2所示溶解土样，玻璃棒搅拌的目的是______________________；用pH试纸测量土样浸出液的pH约为4，说明土壤呈酸性。
【探究Ⅱ】 硫酸铵具有哪些性质
实验2：25 ℃时，将30 g硫酸铵加入50 g水中，完全溶解，此时所得溶液对应图3中______(填序号)点的状态，测得其pH约为5。
实验3：为证明硫酸铵受热分解生成了氨气，小组同学进行了如图4所示的实验，观察到的实验现象为①硫酸铵固体减少；②用酚酞溶液浸湿的滤纸____________；③小气球胀大。
INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-207.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-207.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-208.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-208.TIF" \* MERGEFORMAT
图4 图5
小明依据现象①和②，小红只依据③，都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。小组同学认为小红的依据不合理，小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分解”的结论，还需继续进行观察，若____________________________________，才能得出这一结论。
实验4：按图5所示进行实验，闻到刺激性气味，说明硫酸铵能与熟石灰发生反应。
【拓展应用】
(1)为保证铵态氮肥的肥效，不能高温暴晒，不能_____________________
________________________________________________________________。
(2)硫酸铵中氮元素被植物吸收后，剩余的硫酸使得土壤酸化，可用熟石灰进行改良，反应的化学方程式为______________________________________
________________________________________________________________。
【解题模型】
步骤一：审类型
由【探究Ⅱ】可知，该实验属于对有关物质性质的探究实验，由此确定实验设计思路。
步骤二：抓关键
(1)预测被验证物的性质：硫酸铵是由硫酸根离子和铵根离子构成的，属于盐，则硫酸铵可能具有的性质为能与碱反应、能与部分盐反应。
(2)结合实验内容确定要探究的物质的性质：根据实验内容可知，本实验探究的是硫酸铵受热能否分解生成氨气。
步骤三：细解答
正推或反推完善实验过程。
①根据实验设计和实验结论(硫酸铵受热分解生成氨气)可推出用酚酞溶液浸湿的滤纸变为红色。
②根据实验设计的目的和结论可推出需要进行的实验设计是反应后将膨胀的小气球冷却至室温观察现象，并得出相应的实验现象。
INCLUDEPICTURE"核心母题跟踪.TIF" INCLUDEPICTURE "核心母题跟踪.TIF" \* MERGEFORMAT
9．(2021·南京改编)某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行探究。
【气体制取】
(1)实验室用大理石与稀盐酸(1∶2)制取二氧化碳的化学方程式为________
____________________________________________________________。
(2)稀盐酸(1∶2)是指浓盐酸与水按体积比1∶2进行混合所得的盐酸。
【实验探究】
用实验证明碳酸型饮料(如汽水)中含有二氧化碳。兴趣小组同学用如图所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管另一端伸入装有试剂的试管中。甲、乙两位同学分别用不同的试剂进行实验。
INCLUDEPICTURE"22加L75.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L75.TIF" \* MERGEFORMAT
甲同学在试管中加入少量澄清石灰水，观察到试管内____________________，由此得到结论：该汽水中含有二氧化碳。
乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液，观察到试管内____________。
乙同学认为也能得到甲同学的结论。
【评价反思】
兴趣小组的同学对甲、乙两位同学的实验方案进行评价。
(1)丙同学认为甲同学的方案比较合理，其试管中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________。
(2)丁同学质疑乙同学的方案不够严密，认为也可能是该汽水中的柠檬酸随气体进入试管，而引起紫色石蕊溶液的变色。兴趣小组的同学针对丁同学提出的质疑进行了如下探究：
①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温稳定，熔点153 ℃，熔化后沸腾前分解，分解温度约为175 ℃；柠檬、柑橘等水果中含有柠檬酸。
②乙同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步实验操作，该操作是______________________，可观察到__________________________
________________________________________________，该反应的化学方程式为_______________________________________________________________；
由此可以确认不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色。
类型5 多角度组合探究
10．(2019·河北)兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡，有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。
探究Ⅰ：反应产生的气体是什么？
【作出猜想】 小组同学经查阅资料和讨论，根据反应前后元素种类不变，且反应物中含有____________________三种元素，作出如下猜想：
①氢气；②二氧化碳；③氢气和二氧化碳。
【实验1】 取适量镁条、100 mL Na2CO3溶液于反应装置A中，按图1所示方案进行实验。B中石灰水不变浑浊；C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。
INCLUDEPICTURE"19HBHXZT-154.TIF" INCLUDEPICTURE "19HBHXZT-154.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"19HBHXZT-155.TIF" INCLUDEPICTURE "19HBHXZT-155.TIF" \* MERGEFORMAT ,)
(1)反应装置A应选用图2中的______(填序号)。
(2)小组同学讨论认为，上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证三个猜想，只需在图1所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
探究Ⅱ：快速产生气体的原因是什么？
【查阅资料】 镁与水缓慢反应生成氢气；Na2CO3溶液显碱性，其溶液中除
Na＋、CO32－外，还有OH－。
【作出猜想】 可能是Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。
【实验2】 按图3所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡，说明是 CO32－而不是Na＋、OH－促进了镁与水的反应。
INCLUDEPICTURE"19HBHXZT-156.TIF" INCLUDEPICTURE "19HBHXZT-156.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)G中实验的作用是_______________________________________________。
(2)试剂X是_______________________________________________________。
探究Ⅲ：反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3
【实验3】
取实验1反应生成的沉淀于试管中，加入试剂Y，根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO3。试剂Y及实验现象为______________________；该反应的化学方程式为_____________________________________________________________。
反思交流：有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发，通过深入研究而实现的。
11．(2015·河北)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？
【交流讨论一】
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
【实验验证一】
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________________。
问题二：用什么洗掉MnO2
【交流讨论二】
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。
【实验验证二】
向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化。
【交流讨论三】
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。
【实验验证三】
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：生成了什么气体？
【交流讨论四】
化学变化过程中元素不变，因为______________________________，所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等。
【实验验证四】
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。
12．(2014·河北)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碳酸钙，还可能是饱和石灰水受热后________________________________，析出了氢氧化钙。同学们又用图1所示的装置进行实验，1分钟后，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。
INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-198.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-198.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-199.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-199.TIF" \* MERGEFORMAT
图1 图2
实验中小明观察到一个意外现象：锥形瓶内壁上附有少量黑色物质。
【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2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)。
参考答案
【题型分类突破】
【核心母题1】 【查阅资料】纯碱(或苏打)
【表达交流Ⅰ】 (1)产生的氧气太少，不足以支持木条燃烧
(2)无过氧化氢(或无H2O2)
【表达交流Ⅱ】(1)Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl[也可用BaCl2、Ba(NO3)2、Ca(NO3)2]
(2)取少量所得滤液于试管中，向其中再加入适量CaCl2溶液，无沉淀生成，说明已足量
(3)无
【反思总结】(2)40～60 ℃
【核心母题跟踪练】
1．【实验1】BC
将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气
【实验2】 Ca(OH)2微溶于水，白色沉淀可能是Ca(OH)2
【实验3】有气泡产生
Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋CO2↑＋H2O
【实验4】 酚酞溶液 Na2CO3能与Ca(OH)2反应生成NaOH，无法检验溶液M中是否含有NaOH
2．(1)Zn＋Cu(NO3)2=== Zn(NO3)2＋Cu
(2)【作出猜想】Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3
滤液显蓝色，肯定含有硝酸铜
【实验设计】稀盐酸 产生白色沉淀
HCl＋AgNO3=== AgCl↓＋HNO3
【结论分析】Ag
3．【查阅资料】(1)NaHCO3 常温下饱和碳酸氢钠溶液的溶质质量分数达不到10%
【实验探究】(1)NaCl
(2)①过滤
②Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl
NaOH、Na2CO3 NaOH
4．【猜想与假设】完全变质
【实验探究】(1)气泡 (2)紫色石蕊溶液
【反思与评价】(3)碳酸钠溶液显碱性，加入酚酞后也会变红
【拓展实验】(4)ac
(5)Na2CO3＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋2NaOH
【核心母题2】 【实验验证】方案一：蔗糖燃烧时有氧气参加反应
方案二：(1)小烧杯中有水雾
(2)向小烧杯中加入澄清石灰水，向硬质玻璃管中通入氧气 澄清石灰水变浑浊
CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O(或C＋O2 CO2)
【拓展交流】(1)排尽装置中的空气(或防止氧气参加反应)
(2)氧的相对原子质量比氢的大
【核心母题跟踪练】
5．【实验一】炭黑
【实验二 】2H2O22H2O＋O2↑
澄清石灰水变浑浊
【实验三】(1)排尽装置内的空气
(2)二氧化碳和水 浓硫酸
【反思评价】用环保布袋代替塑料袋(合理即可)
6．【得出结论1】液态
【得出结论2】蓝
【实验现象】①水 氢
②CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O 碳
④一氧化碳(或CO)
【得出结论3】否 燃烧时氧气参加了反应，提供了氧元素，所以不能肯定该白色固体燃料组成中是否含有氧元素(合理即可)
【核心母题3】 【猜想与假设】铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，根据化学反应前后物质的元素种类不变，可以推知铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果
【设计与实验】二氧化碳(或CO2) 装置简单(或节约能源等合理即可) 2Cu＋O2＋CO2＋H2O=== Cu2(OH)2CO3
【反思与提高】(1)氧气
(2)隔绝氧气储存(合理即可)
(3)稀盐酸(或稀硫酸等合理即可)
【核心母题跟踪练】
7．(1)B (2)C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O
(3)①步骤2中白磷未燃烧，步骤4中白磷燃烧 ②m1＞m2＝m3
(4)取土填埋，隔绝空气(合理即可)
(5)铁的形状 氧气的浓度(或温度)
8．【实验过程】(1)－1
2NaOH＋CuSO4=== Cu(OH)2↓＋Na2SO4 带火星的木条
(2)CuO
【验证猜想】①一开始向蓝色沉淀中加入过氧化氢，无气泡产生；生成黄褐色沉淀，也无气泡产生；生成黑色沉淀后，才产生气泡，且随着黑色沉淀增多，产生气泡越来越快
②取两支试管，一支加入少量氧化铜，另一支不加，再分别加入等体积、等溶质质量分数的过氧化氢溶液，将带火星的木条分别伸入试管内，加氧化铜的试管中产生大量气泡，能使带火星的木条复燃，不加氧化铜的试管中带火星的木条不复燃，说明氧化铜能加快过氧化氢分解
【反思拓展】CuO2＋H2O2=== CuO＋O2↑＋H2O
【核心母题4】 【查阅产品说明】贮存条件
【探究Ⅰ】加速溶解
【探究Ⅱ】C 变为红色
冷却至室温，小气球仍处于膨胀状态
【拓展应用】(1)与碱性物质混合施用
(2)H2SO4＋Ca(OH)2=== CaSO4＋2H2O
【核心母题跟踪练】
9．【气体制取】(1)CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑
【实验探究】澄清石灰水变浑浊 溶液变红
【评价反思】(1)CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O
(2)②对试管稍微加热 溶液由红色变为紫色
H2CO3H2O＋CO2↑
10．【探究Ⅰ】【作出猜想】碳、氢、氧(或C、H、O)
【实验1】(1)D (2)在B和C之间增加干燥装置
【探究Ⅱ】【实验2】(1)做对照
(2)NaOH溶液(或氢氧化钠溶液)
【探究Ⅲ】【实验3】稀盐酸，有气泡产生
MgCO3＋2HCl=== MgCl2＋H2O＋CO2↑
11．【交流讨论一】K2MnO4
【实验验证一】过氧化氢溶液
【交流讨论二】都是金属氧化物
Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O
【交流讨论四】反应物中含有碳、氢、氧元素
【实验验证四】将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊
【反思提高】确定难溶物的成分
12．【实验验证1】(1)烧杯内壁有水雾
(2)CO2 ＋ Ca(OH)2=== CaCO3↓＋ H2O
溶解度减小(或水蒸发)
【交流讨论】炭黑(或碳单质、碳、炭、C)
【实验验证2】(1)阻挡炭黑，防止炭黑与氧化铜发生反应
(4)先熄灭酒精灯，稍后再撤蜡烛
【拓展应用】提供充足的空气(或氧气)(或增大燃料与氧气的接触面积)
(1)现象分析法：物质性质探究、反应物和生成物成分的探究等实验中运用现象分析法。
(2)控制变量法：如探究催化剂、溶解性、影响溶解速率因素、影响反应速率因素等实验需要进行对比实验等。
INCLUDEPICTURE"解题思路.TIF" INCLUDEPICTURE "解题思路.TIF" \* MERGEFORMAT
解题中的四个“统一”：
(1)“问题——实验——结论”三者对应统一。围绕问题设计实验，通过分析实验得出正确的结论。
(2)“提出问题——查找资料——猜想假设”三者对应统一。根据提出的问题，结合题中给出的资料信息，进行合理的猜想。
(3)“实验操作——实验现象——实验结论”三者对应统一。根据实验操作，观察对应的实验现象，分析实验现象得出实验结论。
(4)“实验——反思——拓展”三者对应统一。对整个实验过程，进行反思评价或改进实验，同时对实验进行拓展，联系生活生产实际问题。
INCLUDEPICTURE"答题规范.TIF" INCLUDEPICTURE "答题规范.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE"题号1.TIF" INCLUDEPICTURE "题号1.TIF" \* MERGEFORMAT 规范描述现象(现象≠结论)
常见结论 现象描述
溶液中有气体生成 产生气泡
溶液与溶液(或溶液与气体)反应生成不溶物 产生沉淀
物质燃烧 放出热量、产生光(或火焰)的颜色以及生成物的颜色状态
物质不反应或溶液反应生成水(无气体、沉淀生成) 无明显现象
INCLUDEPICTURE"题号2.TIF" INCLUDEPICTURE "题号2.TIF" \* MERGEFORMAT 正确书写化学专有名词(注意加点字的写法)
名 称
与仪器有关 镊子 长颈漏斗 水槽 锥形瓶 量筒
与原理有关 化学反应 催化作用 质量守恒定律 乳化
与操作有关 过滤 吸附 煮沸
与试剂有关 澄清石灰水 石蕊 酚酞 活性炭 肥皂水
INCLUDEPICTURE"三级标题-题型分类突破.TIF" INCLUDEPICTURE "三级标题-题型分类突破.TIF" \* MERGEFORMAT
类型1 未知物质组成的探究
反应后物质成分的探究方法
1．解题依据：反应停止时，能反应的物质不共存。
2．解题思路
(1)熟悉的实验情境
INCLUDEPICTURE"20HBHXJ-174A.TIF" INCLUDEPICTURE "20HBHXJ-174A.TIF" \* MERGEFORMAT
【补充】①反应后物质成分的猜想存在两种情况：只有生成物；生成物和其中一种过量的反应物。
②另反应后的物质中一定含有没参与化学反应的物质，一定不含能与其他剩余物反应的物质。
(2)陌生的实验情境
INCLUDEPICTURE"20HBHXJ-174B.TIF" INCLUDEPICTURE "20HBHXJ-174B.TIF" \* MERGEFORMAT
【注意】被验证物质的特性要与一定存在的物质的特性区别开。
(3)物质变质的问题
INCLUDEPICTURE"20HBHXJ-174.TIF" INCLUDEPICTURE "20HBHXJ-174.TIF" \* MERGEFORMAT
3．内容突破
(1)常见的干扰因素
①微溶物对沉淀的干扰，如Ca(OH)2。
②Na2CO3对检验NaOH的干扰。
③碳酸盐固体对检验活泼金属的干扰。
④实际实验条件下一定存在的干扰。
(2)排除干扰的一般思路
①物理方法
a．过滤——固体对气体或液体的检验产生干扰。
b．在室温下或冷水中放置——温度改变产生干扰。
②化学方法
a．对比实验——无法除去干扰物质。
b．加入试剂消除干扰——加入合适的试剂(注意加入试剂的顺序、用量等)。
INCLUDEPICTURE"图标-核心母题1.tif" INCLUDEPICTURE "图标-核心母题1.tif" \* MERGEFORMAT (2021·河北)茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢，某小组同学对茶垢清洁剂进行了探究。
INCLUDEPICTURE"22HBHXZT-11.TIF" INCLUDEPICTURE "22HBHXZT-11.TIF" \* MERGEFORMAT
图1
【查阅资料】图1所示是某品牌茶垢清洁剂说明书中的部分内容。说明书中碳酸钠的俗称有误，应改为__________________。
【提出问题Ⅰ】茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢，是否生成氧气？
【实验1】在盛有茶垢清洁剂的小烧杯中，加适量常温水，完全溶解后得到无色溶液，观察到有小气泡缓慢冒出，伸入带火星的木条，木条不复燃。
【实验2】取三份等量的实验1中的溶液，分别加入甲、乙、丙三支试管中，按图2所示进行实验。观察到都较快产生气泡，且温度越高产生气泡越快；伸入带火星的木条，木条都复燃。
INCLUDEPICTURE"22HBHXZT-12.TIF" INCLUDEPICTURE "22HBHXZT-12.TIF" \* MERGEFORMAT
图2
【表达交流Ⅰ】通过实验证明，茶垢清洁剂溶于水时生成氧气。
(1)实验1中“木条不复燃”的原因是________________________________。
(2)实验2中丙试管内不再产生气泡后，其中溶液所含溶质与加热前溶液的不同之处是_________________________________________________________。
【提出问题Ⅱ】茶垢清洁剂溶于水时生成碳酸钠，是否生成氢氧化钠？
【实验3】取实验2丙试管内溶液，按图3流程进行实验。
INCLUDEPICTURE"22HBHXZT-13.TIF" INCLUDEPICTURE "22HBHXZT-13.TIF" \* MERGEFORMAT
图3
【表达交流Ⅱ】(1)加入试剂X的目的是_________________________________
____________________________________(用化学方程式表示)。
(2)不新增试剂，检验加入的试剂X已足量的方法是______________________
_________________________________________________________________。
(3)溶液M呈______色，说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠。
【反思总结】(1)茶垢清洁剂溶于水生成了碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠溶液有较好的去污效果，过氧化氢分解生成活性氧，可深层带走污垢。
(2)使用茶垢清洁剂时应选择__________________的水进行溶解，去垢效果更好。
【解题模型】
步骤一：审类型
由“去渍原理”“茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢，是否生成氧气？”“茶垢清洁剂溶于水时生成碳酸钠，是否生成氢氧化钠？”可知，该探究虽然是在陌生的实验情境下，发生的是熟悉的化学反应，并由此确定实验的设计思路。
步骤二：抓关键
(1)确定要验证的物质。
①根据实验1中的信息可知，实验2要利用氧气的性质，使用带火星的木条检验氧气。
②根据问题Ⅱ及实验3的信息可知，本实验要检验茶垢清洁剂溶于水之后除了碳酸钠之外，是否还有氢氧化钠生成。
(2)明确实验中的干扰因素。
①氧气的浓度大小直接决定实验现象。
②丙试管内溶液中含有的碳酸钠会影响氢氧化钠的检验。
步骤三：细解答
(1)反推分析实验现象。根据表达交流Ⅰ，可推出没能使带火星的木条复燃的原因是氧气的浓度低。
(2)反推实验试剂。根据实验3要向滤液中加入酚酞(检验滤液是否显碱性)，所以加入足量试剂X是为了完全除去显碱性的碳酸钠，防止碳酸钠对氢氧化钠的检验造成干扰。
思维拓展。根据反思总结(1)可知，茶垢清洁剂的去污效果由碳酸钠的量和过氧化氢的分解决定，所以不消耗碳酸钠或是有利于过氧化氢分解的方式都会使去垢效果更好。
INCLUDEPICTURE"核心母题跟踪.TIF" INCLUDEPICTURE "核心母题跟踪.TIF" \* MERGEFORMAT
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】 小明选用下图所示装置中的________(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____________
_________________________________________________________________。
INCLUDEPICTURE"17BXMN196.TIF" INCLUDEPICTURE "17BXMN196.TIF" \* MERGEFORMAT
【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质成分是什么？
【作出猜想】
根据过碳酸钠和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，他们向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，取上层清液，加入____________，无明显现象，证明溶液中无NaOH，猜想一正确。该实验中用CaCl2溶液而不能用饱和石灰水，原因是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
【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。
2．(2021·邵阳)化学科技小组的同学进行了某探究实验，他们将一定量的锌粉投入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。
(1)写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是_____________________________
_______________________________。
(2)探究蓝色滤液的成分。
【提出问题】蓝色滤液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】猜想一：Zn(NO3)2；
猜想二：Zn(NO3)2和Cu(NO3)2；
猜想三：_______________________________________________________；
上述猜想中，该小组有同学直接判断猜想一不合理，理由是____________
________________________________________________________________。
【实验设计】为进一步验证上述猜想，科技小组的同学设计了如下实验。
实验操作 实验现象 实验结论 相关化学方程式
取少量蓝色溶液于试管中，滴加_______________ _________________________________ 猜想三成立 _________________________________
【结论分析】猜想三成立，则滤渣中一定含有________________________
_______________________________________________。
3．(2021·唐山滦南二模)实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液(如图1)，化学小组的同学询问老师后，老师说无色溶液可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液。为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质，化学小组的同学进行了如下的探究活动：
【进行猜想】
猜想Ⅰ：原溶液的溶质是NaCl；
猜想Ⅱ：原溶液的溶质是NaOH；
猜想Ⅲ：原溶液的溶质是Na2CO3；
猜想Ⅳ：原溶液的溶质是NaHCO3。
INCLUDEPICTURE"2021HBMNT-155.TIF" INCLUDEPICTURE "2021HBMNT-155.TIF" \* MERGEFORMAT
【查阅资料】
(1)常温下，有关物质的相关信息如下表：
物 质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3
常温下的溶解度/g 36 109 215 9.6
常温下稀溶液的pH 7 13 11 9
从物质的相关信息可知，原溶液的溶质一定不是________________，理由是____________________________________________________。
(2)CaCl2溶液呈中性。
【实验探究】
(1)取少量样品，测得溶液的pH大于7，则原溶液的溶质肯定不是_________。
(2)同学们另取样品又进行了如下实验，实验过程如图2所示：
①操作Ⅰ的名称是________，此操作用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
②生成白色沉淀A的化学方程式为_____________________________________
_____________________________________________________________。通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有__________________________，则原溶液是____________溶液，且已变质。
【拓展交流】根据题中信息，原溶液需要密封保存。
4．(2021·乐山)实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，同学们对其是否变质进行实验探究。
【提出问题】
敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢？
【猜想与假设】猜想Ⅰ：没有变质；
猜想Ⅱ：____________；
猜想Ⅲ：部分变质。
【实验探究】同学们分别设计了不同方案进行探究，请你协助完成相关内容。
(1)小军设计的实验方案
实验步骤 实验现象 结论
①取一定量的NaOH溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液 溶液变成红色 猜想Ⅲ成立
②向①的试管中滴加过量的稀盐酸 有______产生
(2)小慧设计的实验方案
实验步骤 实验现象 结论
①取一定量的NaOH溶液于试管中，滴加过量的BaCl2溶液 有白色沉淀产生 猜想Ⅲ成立
②实验①结束后进行过滤，向得到的滤液中滴加________________ 溶液变成蓝色
【反思与评价】
(3)同学们讨论认为，小军的实验结论不严密，理由是_________________
_______________________________。
【拓展实验】
(4)小慧实验②中所加试剂的操作替换为下列________(填序号)操作，也可以实现相同的目的。
a．测溶液的pH b．滴加MgSO4溶液
c．通入CO2 d．滴加稀盐酸
(5)若要除去NaOH溶液中混有的Na2CO3，涉及反应的化学方程式为_________________________________________________________________。
类型2 物质元素组成的探究
1．解题依据：化学反应前后元素种类不变(即元素守恒)。
2．解题思路：
INCLUDEPICTURE"20HBHXJ-175.TIF" INCLUDEPICTURE "20HBHXJ-175.TIF" \* MERGEFORMAT
【注意】与被验证物质同为反应物(或生成物)的物质中所含元素的干扰。
INCLUDEPICTURE"图标-核心母题2.TIF" INCLUDEPICTURE "图标-核心母题2.TIF" \* MERGEFORMAT (2016·河北)蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。
【作出猜想】 小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。
【实验验证】方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。
小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是______________________________________________。
方案二：小刚用下图所示装置进行实验，实验开始前先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。
INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-223.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-223.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)观察到______________________出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。
(2)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用上图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下表：
实验过程 实验现象
________________________________________________________________________，点燃酒精灯 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；②_______________________
写出上述实验过程中一个反应的化学方程式：_______________________
________________________________________________________________。
【实验结论】 蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。
【拓展交流】(1)方案二中，先通入一会儿氮气的原因是______________
______________________________。
(2)查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11。小红发现：蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但是蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致这种情况的原因是__________________________________________________。
【解题模型】
步骤一：审类型
由题干信息可知，该实验属于有关未知物质组成的探究，且被验证物出现在反应物中，由此确定实验设计思路：通过验证生成物的元素组成来得出被验证物的元素组成。
步骤二：抓关键
(1)确定要验证的生成物：根据【作出猜想】和【实验验证】可知，本实验要验证的生成物是CO2和H2O。
(2)明确实验中的干扰因素：根据燃烧实验确定物质的组成时，需注意反应中有氧气参加，不能通过燃烧实验验证可燃物中是否含有氧元素。
步骤三：细解答
(1)正推或反推完善实验过程。
①根据实验设计和实验结论(蔗糖中含有氢元素和氧元素)可知，此实验现象是干冷的烧杯中有水雾出现。
②根据【实验结论】可知蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的，则需要设计实验验证黑色固体是单质碳，并得出相应的实验现象。
(2)思维拓展，解释实验过程。
①方案二的目的是排除氧气的干扰，因此设计通入氮气，则其目的是排尽装置内的空气或防止氧气参加反应。
②物质中元素的质量与元素对应的原子的相对原子质量和原子个数有关，虽然蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但氧的相对原子质量是氢的16倍，所以蔗糖中氧元素的质量是氢元素的质量的8倍。
INCLUDEPICTURE"核心母题跟踪.TIF" INCLUDEPICTURE "核心母题跟踪.TIF" \* MERGEFORMAT
5．(2021·唐山丰润模拟)塑料袋是当今生活中不可或缺的物品，实验小组对某种塑料袋的组成元素展开了探究。
【实验一】取一些塑料袋放于石棉网上，用火柴点燃，观察到塑料袋熔化，燃烧产生火焰，并且有黑烟冒出。
同学们一致认为黑烟是________，因为有机合成材料中一定含有碳元素。
【实验二】甲同学对上述实验进行了改进，如图1所示。
INCLUDEPICTURE"22加L68.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L68.TIF" \* MERGEFORMAT
装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________。
装置C中可观察到的现象是__________________________________________。
同学们经讨论，认为塑料中还有可能含有氢、氧两种元素。
【实验三】他们设计如图2所示实验(装置B中的氧化铜能使塑料袋中的碳元素安全转化为二氧化碳，碱石灰的主要成分为NaOH和CaO)，并记录实验中的相关数据。
INCLUDEPICTURE"22加L69.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L69.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)实验前要通一会儿氮气，目的是__________________________________
___________________________________________________________。
(2)E的作用是防止空气中的________________干扰实验数据的测定，C中所用试剂为__________。
(3)根据装置C、D反应前后增加的质量，结合塑料袋样品的质量分析塑料袋的元素组成。
【实验结论】
该塑料袋的组成元素有碳、氢、氧三种元素。
【反思评价】塑料的大量使用会对环境产生很大的危害，造成“白色污染”，请写出一条防治“白色污染”的措施：_________________________________
_____________________________________________。
6．晓敏同学对餐桌上加热食物的某种白色固体燃料产生了浓厚的兴趣，于是她进行了以下探究活动。请你一起参与她的探究过程吧！
【提出问题1】固体燃料是固态酒精吗？
资料一：酒精，学名乙醇，熔点为－114.1 ℃，沸点为78.5 ℃，易溶于水，能与水以任意比互溶。
【得出结论1】根据资料一，你认为常温下酒精的状态是________。
【提出问题2】固体燃料可能含有哪些元素？
资料二：①CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O，无水硫酸铜是白色固体，五水合硫酸铜是蓝色固体；
②NaOH溶液可以用来充分吸收二氧化碳气体，2NaOH＋CO2=== Na2CO3＋H2O。
【得出结论2】根据资料二，白色的无水硫酸铜遇水变成______色。
【实验探究】如下图所示，晓敏同学取适量固体燃料置于某装置中，用火柴点燃，并将燃烧产生的气体依次通过以下装置。固体燃料燃烧后，有少量固体残余。
INCLUDEPICTURE"新换1.TIF" INCLUDEPICTURE "新换1.TIF" \* MERGEFORMAT
【实验现象】
①A中白色固体部分变蓝，说明燃烧的生成物中有______，可知固体燃料中一定含有______元素。
②B中澄清石灰水变浑浊，说明燃烧的生成物中有二氧化碳，写出B中发生反应的化学方程式：__________________________________________________。可知固体燃料中一定含有______元素。
③C、D中无明显变化，说明燃烧生成的二氧化碳已被完全吸收。
④E中黑色的氧化铜逐渐变红，F中澄清石灰水变浑浊，说明燃烧的生成物中还含有的物质是______________________。
【得出结论3】根据以上实验事实，晓敏认为该白色固体燃料中肯定含有氧元素。你认为晓敏的判断是否合理：______，理由是_____________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
类型3 影响因素或条件的探究
解题思路：
INCLUDEPICTURE"20HBHXJ-178.TIF" INCLUDEPICTURE "20HBHXJ-178.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE"图标-核心母题3.tif" INCLUDEPICTURE "图标-核心母题3.tif" \* MERGEFORMAT (2021·宁夏)某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验，决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。
【提出问题】铜生锈的原因是什么？
【查阅资料】铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿。
【猜想与假设】根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是_________________________________________
___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验(说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净)。
实验编号 实验装置 实验现象
一 INCLUDEPICTURE"22加L71A.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L71A.TIF" \* MERGEFORMAT 铜片不生锈
二 INCLUDEPICTURE"22加L71B.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L71B.TIF" \* MERGEFORMAT 铜片不生锈
三 INCLUDEPICTURE"22加L72.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L72.TIF" \* MERGEFORMAT 铜片不生锈
四 INCLUDEPICTURE"22加L73.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L73.TIF" \* MERGEFORMAT 铜片生锈
在上述实验三中，控制的因素是________________________，制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是_______________________
_________________________________(写一条)。铜生成铜绿的化学方程式为___________________________________________________________。
【实验结论】他的猜想正确。
【反思与提高】(1)生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈，切开的苹果不久后变成咖啡色，好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外，都与________(填物质名称)有关。
(2)请你提出一条延长食品保质期的建议：____________________________。
(3)要除去眼镜框表面的铜绿，应选用的药品是_________________________
_______________________________________________(写一种)。
【解题模型】
步骤一：审类型
由“猜想与假设”“设计与实验”可知，该探究属于影响因素的探究，由此确定实验设计思路：控制变量法，对比说明铜生锈的原因。
步骤二：抓关键
(1)确定每个实验包含的影响因素，实验一中包含铜片、氧气、二氧化碳；实验二中包含铜片、水、二氧化碳；实验三中包含铜片、水、氧气；实验四中铜与空气中的氧气、水和二氧化碳同时接触。
(2)对比实验现象，说明铜生锈的条件是与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用。
步骤三：细解答
根据实验结论进行反思，可知氧气是“生锈”的必要物质之一。结合实际生活经验，进行合理分析即可。
INCLUDEPICTURE"核心母题跟踪.TIF" INCLUDEPICTURE "核心母题跟踪.TIF" \* MERGEFORMAT
7．(2021·安徽改编)关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
任务一 认识燃烧
(1)酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是__________(填序号)。
A．发光
B．产生有刺激性气味的气体
C．放热
D．产生使澄清石灰水变浑浊的气体
(2)写出酒精(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式：_________________________
__________________________________________。
任务二 探究燃烧的条件及质量变化
(3)该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1：室温下，按下图组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1 g。
INCLUDEPICTURE"22加L74.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L74.TIF" \* MERGEFORMAT
步骤2：将锥形瓶浸入80 ℃的热水中，观察现象。
步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开弹簧夹K1和K2，从K1处缓慢通入约50 mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2 g。
步骤4：将锥形瓶再次浸入80 ℃的热水中，观察现象。
步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3 g。
①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是___________________
_____________________。
②m1、m2、m3的大小关系是____________________。
任务三 调控燃烧
(4)报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议：____________________
________________________________________________________________。
任务四 再探铁的燃烧
(5)查阅文献：颗粒直径为20～30 nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识，回答问题：
影响铁燃烧的因素有____________、____________(至少答出2点)。
8．(2021·潍坊)过氧化氢性质不稳定，易被某些含铜化合物催化分解。某化学兴趣小组探究过氧化氢与氢氧化铜混合产生气体的过程如下：
【查阅资料】a.过氧化铜(CuO2)为黄褐色固体；
b．H2O2＋Cu=== CuO2＋2H2O。
【实验过程】
步骤一：制备氢氧化铜
向盛有5 mL溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液的试管中，滴加少量硫酸铜溶液，产生蓝色沉淀。
步骤二：氢氧化铜与过氧化氢混合
向蓝色沉淀中逐滴滴入溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液至过量，发现蓝色沉淀变为黄褐色沉淀，随后黄褐色沉淀迅速变为黑色沉淀，产生气泡且越来越快，最终试管中得到黑色沉淀。
分析实验过程，请完成下列问题：
(1)CuO2中氧元素的化合价为________，请写出产生蓝色沉淀的化学方程式：____________________________________________________________________
________________。为验证该气体是否为氧气，可以使用________________进行检验。
【提出问题】气泡越来越快的原因是什么？
【作出猜想】
(2)小组成员作出如下猜想：
猜想Ⅰ：Cu(OH)2作为催化剂加快H2O2分解产生O2；
猜想Ⅱ：CuO2作为催化剂加快H2O2分解产生O2；
猜想Ⅲ：__________(填化学式)作为催化剂加快H2O2分解产生O2。
【验证猜想】
①某同学立即否定猜想Ⅰ、Ⅱ，理由是______________________________
_______________________________________________________________。
②简述验证猜想Ⅲ正确的实验方案：_________________________________
_________________________________________________________________。
【反思拓展】黄褐色沉淀遇到过氧化氢迅速变为黑色沉淀并产生气泡的化学方程式为____________________________________________________。
类型4 物质性质的探究
解题思路：
INCLUDEPICTURE"20HBHXJ-180.TIF" INCLUDEPICTURE "20HBHXJ-180.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE"图标-核心母题4.tif" INCLUDEPICTURE "图标-核心母题4.tif" \* MERGEFORMAT
(2018·河北)小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题，于是和化学兴趣小组的同学对此进行了探究。
【查阅产品说明】
小组同学根据图1所示产品说明书中的____________和硫酸铵的组成，推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气，使肥效降低。
INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-204.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-204.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-205.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-205.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-206.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-206.TIF" \* MERGEFORMAT
图1 图2 图3
【探究Ⅰ】 土壤的酸碱性
实验1：按图2所示溶解土样，玻璃棒搅拌的目的是______________________；用pH试纸测量土样浸出液的pH约为4，说明土壤呈酸性。
【探究Ⅱ】 硫酸铵具有哪些性质
实验2：25 ℃时，将30 g硫酸铵加入50 g水中，完全溶解，此时所得溶液对应图3中______(填序号)点的状态，测得其pH约为5。
实验3：为证明硫酸铵受热分解生成了氨气，小组同学进行了如图4所示的实验，观察到的实验现象为①硫酸铵固体减少；②用酚酞溶液浸湿的滤纸____________；③小气球胀大。
INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-207.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-207.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-208.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-208.TIF" \* MERGEFORMAT
图4 图5
小明依据现象①和②，小红只依据③，都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。小组同学认为小红的依据不合理，小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分解”的结论，还需继续进行观察，若____________________________________，才能得出这一结论。
实验4：按图5所示进行实验，闻到刺激性气味，说明硫酸铵能与熟石灰发生反应。
【拓展应用】
(1)为保证铵态氮肥的肥效，不能高温暴晒，不能_____________________
________________________________________________________________。
(2)硫酸铵中氮元素被植物吸收后，剩余的硫酸使得土壤酸化，可用熟石灰进行改良，反应的化学方程式为______________________________________
________________________________________________________________。
【解题模型】
步骤一：审类型
由【探究Ⅱ】可知，该实验属于对有关物质性质的探究实验，由此确定实验设计思路。
步骤二：抓关键
(1)预测被验证物的性质：硫酸铵是由硫酸根离子和铵根离子构成的，属于盐，则硫酸铵可能具有的性质为能与碱反应、能与部分盐反应。
(2)结合实验内容确定要探究的物质的性质：根据实验内容可知，本实验探究的是硫酸铵受热能否分解生成氨气。
步骤三：细解答
正推或反推完善实验过程。
①根据实验设计和实验结论(硫酸铵受热分解生成氨气)可推出用酚酞溶液浸湿的滤纸变为红色。
②根据实验设计的目的和结论可推出需要进行的实验设计是反应后将膨胀的小气球冷却至室温观察现象，并得出相应的实验现象。
INCLUDEPICTURE"核心母题跟踪.TIF" INCLUDEPICTURE "核心母题跟踪.TIF" \* MERGEFORMAT
9．(2021·南京改编)某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行探究。
【气体制取】
(1)实验室用大理石与稀盐酸(1∶2)制取二氧化碳的化学方程式为________
____________________________________________________________。
(2)稀盐酸(1∶2)是指浓盐酸与水按体积比1∶2进行混合所得的盐酸。
【实验探究】
用实验证明碳酸型饮料(如汽水)中含有二氧化碳。兴趣小组同学用如图所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管另一端伸入装有试剂的试管中。甲、乙两位同学分别用不同的试剂进行实验。
INCLUDEPICTURE"22加L75.TIF" INCLUDEPICTURE "22加L75.TIF" \* MERGEFORMAT
甲同学在试管中加入少量澄清石灰水，观察到试管内____________________，由此得到结论：该汽水中含有二氧化碳。
乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液，观察到试管内____________。
乙同学认为也能得到甲同学的结论。
【评价反思】
兴趣小组的同学对甲、乙两位同学的实验方案进行评价。
(1)丙同学认为甲同学的方案比较合理，其试管中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________。
(2)丁同学质疑乙同学的方案不够严密，认为也可能是该汽水中的柠檬酸随气体进入试管，而引起紫色石蕊溶液的变色。兴趣小组的同学针对丁同学提出的质疑进行了如下探究：
①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温稳定，熔点153 ℃，熔化后沸腾前分解，分解温度约为175 ℃；柠檬、柑橘等水果中含有柠檬酸。
②乙同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步实验操作，该操作是______________________，可观察到__________________________
________________________________________________，该反应的化学方程式为_______________________________________________________________；
由此可以确认不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色。
类型5 多角度组合探究
10．(2019·河北)兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡，有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。
探究Ⅰ：反应产生的气体是什么？
【作出猜想】 小组同学经查阅资料和讨论，根据反应前后元素种类不变，且反应物中含有____________________三种元素，作出如下猜想：
①氢气；②二氧化碳；③氢气和二氧化碳。
【实验1】 取适量镁条、100 mL Na2CO3溶液于反应装置A中，按图1所示方案进行实验。B中石灰水不变浑浊；C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。
INCLUDEPICTURE"19HBHXZT-154.TIF" INCLUDEPICTURE "19HBHXZT-154.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"19HBHXZT-155.TIF" INCLUDEPICTURE "19HBHXZT-155.TIF" \* MERGEFORMAT ,)
(1)反应装置A应选用图2中的______(填序号)。
(2)小组同学讨论认为，上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证三个猜想，只需在图1所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
探究Ⅱ：快速产生气体的原因是什么？
【查阅资料】 镁与水缓慢反应生成氢气；Na2CO3溶液显碱性，其溶液中除
Na＋、CO32－外，还有OH－。
【作出猜想】 可能是Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。
【实验2】 按图3所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡，说明是 CO32－而不是Na＋、OH－促进了镁与水的反应。
INCLUDEPICTURE"19HBHXZT-156.TIF" INCLUDEPICTURE "19HBHXZT-156.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)G中实验的作用是_______________________________________________。
(2)试剂X是_______________________________________________________。
探究Ⅲ：反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3
【实验3】
取实验1反应生成的沉淀于试管中，加入试剂Y，根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO3。试剂Y及实验现象为______________________；该反应的化学方程式为_____________________________________________________________。
反思交流：有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发，通过深入研究而实现的。
11．(2015·河北)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？
【交流讨论一】
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
【实验验证一】
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________________。
问题二：用什么洗掉MnO2
【交流讨论二】
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。
【实验验证二】
向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化。
【交流讨论三】
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。
【实验验证三】
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：生成了什么气体？
【交流讨论四】
化学变化过程中元素不变，因为______________________________，所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等。
【实验验证四】
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。
12．(2014·河北)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碳酸钙，还可能是饱和石灰水受热后________________________________，析出了氢氧化钙。同学们又用图1所示的装置进行实验，1分钟后，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。
INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-198.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-198.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"18HBHXZT-199.TIF" INCLUDEPICTURE "18HBHXZT-199.TIF" \* MERGEFORMAT
图1 图2
实验中小明观察到一个意外现象：锥形瓶内壁上附有少量黑色物质。
【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2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)。
参考答案
【题型分类突破】
【核心母题1】 【查阅资料】纯碱(或苏打)
【表达交流Ⅰ】 (1)产生的氧气太少，不足以支持木条燃烧
(2)无过氧化氢(或无H2O2)
【表达交流Ⅱ】(1)Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl[也可用BaCl2、Ba(NO3)2、Ca(NO3)2]
(2)取少量所得滤液于试管中，向其中再加入适量CaCl2溶液，无沉淀生成，说明已足量
(3)无
【反思总结】(2)40～60 ℃
【核心母题跟踪练】
1．【实验1】BC
将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气
【实验2】 Ca(OH)2微溶于水，白色沉淀可能是Ca(OH)2
【实验3】有气泡产生
Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋CO2↑＋H2O
【实验4】 酚酞溶液 Na2CO3能与Ca(OH)2反应生成NaOH，无法检验溶液M中是否含有NaOH
2．(1)Zn＋Cu(NO3)2=== Zn(NO3)2＋Cu
(2)【作出猜想】Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3
滤液显蓝色，肯定含有硝酸铜
【实验设计】稀盐酸 产生白色沉淀
HCl＋AgNO3=== AgCl↓＋HNO3
【结论分析】Ag
3．【查阅资料】(1)NaHCO3 常温下饱和碳酸氢钠溶液的溶质质量分数达不到10%
【实验探究】(1)NaCl
(2)①过滤
②Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl
NaOH、Na2CO3 NaOH
4．【猜想与假设】完全变质
【实验探究】(1)气泡 (2)紫色石蕊溶液
【反思与评价】(3)碳酸钠溶液显碱性，加入酚酞后也会变红
【拓展实验】(4)ac
(5)Na2CO3＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋2NaOH
【核心母题2】 【实验验证】方案一：蔗糖燃烧时有氧气参加反应
方案二：(1)小烧杯中有水雾
(2)向小烧杯中加入澄清石灰水，向硬质玻璃管中通入氧气 澄清石灰水变浑浊
CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O(或C＋O2 CO2)
【拓展交流】(1)排尽装置中的空气(或防止氧气参加反应)
(2)氧的相对原子质量比氢的大
【核心母题跟踪练】
5．【实验一】炭黑
【实验二 】2H2O22H2O＋O2↑
澄清石灰水变浑浊
【实验三】(1)排尽装置内的空气
(2)二氧化碳和水 浓硫酸
【反思评价】用环保布袋代替塑料袋(合理即可)
6．【得出结论1】液态
【得出结论2】蓝
【实验现象】①水 氢
②CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O 碳
④一氧化碳(或CO)
【得出结论3】否 燃烧时氧气参加了反应，提供了氧元素，所以不能肯定该白色固体燃料组成中是否含有氧元素(合理即可)
【核心母题3】 【猜想与假设】铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，根据化学反应前后物质的元素种类不变，可以推知铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果
【设计与实验】二氧化碳(或CO2) 装置简单(或节约能源等合理即可) 2Cu＋O2＋CO2＋H2O=== Cu2(OH)2CO3
【反思与提高】(1)氧气
(2)隔绝氧气储存(合理即可)
(3)稀盐酸(或稀硫酸等合理即可)
【核心母题跟踪练】
7．(1)B (2)C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O
(3)①步骤2中白磷未燃烧，步骤4中白磷燃烧 ②m1＞m2＝m3
(4)取土填埋，隔绝空气(合理即可)
(5)铁的形状 氧气的浓度(或温度)
8．【实验过程】(1)－1
2NaOH＋CuSO4=== Cu(OH)2↓＋Na2SO4 带火星的木条
(2)CuO
【验证猜想】①一开始向蓝色沉淀中加入过氧化氢，无气泡产生；生成黄褐色沉淀，也无气泡产生；生成黑色沉淀后，才产生气泡，且随着黑色沉淀增多，产生气泡越来越快
②取两支试管，一支加入少量氧化铜，另一支不加，再分别加入等体积、等溶质质量分数的过氧化氢溶液，将带火星的木条分别伸入试管内，加氧化铜的试管中产生大量气泡，能使带火星的木条复燃，不加氧化铜的试管中带火星的木条不复燃，说明氧化铜能加快过氧化氢分解
【反思拓展】CuO2＋H2O2=== CuO＋O2↑＋H2O
【核心母题4】 【查阅产品说明】贮存条件
【探究Ⅰ】加速溶解
【探究Ⅱ】C 变为红色
冷却至室温，小气球仍处于膨胀状态
【拓展应用】(1)与碱性物质混合施用
(2)H2SO4＋Ca(OH)2=== CaSO4＋2H2O
【核心母题跟踪练】
9．【气体制取】(1)CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑
【实验探究】澄清石灰水变浑浊 溶液变红
【评价反思】(1)CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O
(2)②对试管稍微加热 溶液由红色变为紫色
H2CO3H2O＋CO2↑
10．【探究Ⅰ】【作出猜想】碳、氢、氧(或C、H、O)
【实验1】(1)D (2)在B和C之间增加干燥装置
【探究Ⅱ】【实验2】(1)做对照
(2)NaOH溶液(或氢氧化钠溶液)
【探究Ⅲ】【实验3】稀盐酸，有气泡产生
MgCO3＋2HCl=== MgCl2＋H2O＋CO2↑
11．【交流讨论一】K2MnO4
【实验验证一】过氧化氢溶液
【交流讨论二】都是金属氧化物
Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O
【交流讨论四】反应物中含有碳、氢、氧元素
【实验验证四】将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊
【反思提高】确定难溶物的成分
12．【实验验证1】(1)烧杯内壁有水雾
(2)CO2 ＋ Ca(OH)2=== CaCO3↓＋ H2O
溶解度减小(或水蒸发)
【交流讨论】炭黑(或碳单质、碳、炭、C)
【实验验证2】(1)阻挡炭黑，防止炭黑与氧化铜发生反应
(4)先熄灭酒精灯，稍后再撤蜡烛
【拓展应用】提供充足的空气(或氧气)(或增大燃料与氧气的接触面积)
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