备战2024年中考化学题型突破：题型五 实验探究题课件(共112张PPT)

(共112张PPT)
题型五 实验探究题
题型帮
实验探究题是福建中考的必考题型，分值约为12分，主要考查学生的阅读理解能力、猜想能力、获取与处理信息的能力、实验方案的设计与评价能力、对实验现象和实验数据进行分析对比的能力等。试题综合性较强，难度中等偏上，有较好的区分度。
解答实验探究题一般分为三个步骤。（1）审题：做到“三看”，即看实验探究的目的、看题设条件、看要解决的问题；（2）分析：做到“三想”，即想化学过程所涉及的化学概念或化学原理、想所给条件与所求问题的关系、想有无隐含条件;（3）
解答：做到“五要”，即设计实验进行探究时，原理要正确、试剂要易得、操作要简单、现象要明显、过程要环保。
方法帮
类型1 与计算相结合的探究类试题 （近5年1考）
类型2 数字化实验探究类试题 （近5年2考）
类型3 反应条件及影响因素探究类试题 （近5年2考）
类型4 物质成分探究类试题 （近5年1考）
类型5 物质变质探究类试题 （近5年1考）
类型6 异常现象探究类试题
解题通法
与计算相结合的探究类试题通常在题目中会提供具体的化学反应及数据，综合考查学生的信息获取能力及对实验数据的分析、处理能力。答题思路：（1）阅读题干，明确实验目的；（2）结合化学反应原理，确定达到实验目的所需的数据；（3）利用题给数据计算所需数据；（4）利用所得数据，得出实验结论。
例1 [2023宁德质检] “往往随风作雾雨，湿人巾履满庭前 ”描绘的是南方四
月天气潮湿的状况，化学活动小组对除湿剂进行了如下探究活动。
活动一：了解除湿剂的原理
实验室常见的干燥剂有氢氧化钠、浓硫酸、生石灰。氯化钙也是一种无毒、
无腐蚀性的干燥剂，吸水后形成结晶水合物 （ 、2、4、
6），除 外，这些结晶水合物可继续吸收水分用作除湿剂。
（1）写出生石灰干燥原理：_ ______________________（用化学方程式表示）。
[解析] 生石灰可与水反应生成熟石灰，所以可以用作干燥剂。
（2）结晶水合物属于纯净物，如硫酸铜晶体的化学式为 ，其
相对分子质量计算式为 ，请计算 的相对分
子质量 _____。
147
[解析] 的相对分子质量为 。
（3） 时，饱和氯化钙溶液蒸发溶剂析出的晶体为___（填序号）。
A
A. B. C.
[解析] 由题意知氯化钙吸水后形成结晶水合物 （ 、2、4、
6），除 外，这些结晶水合物可继续吸收水分，所以 时，
饱和氯化钙溶液蒸发溶剂析出的晶体为不能再吸收水分的 。
活动二：探究氯化钙除湿剂成分
活动小组分别称取 除湿剂样品、无水 、 于培养皿。每
种物质各取三个样品，敞口放置于空气中，观察现象。每天同一时间测质量，
结果取平均值，数据如图1。
图1
（4）根据图1初步推测除湿剂样品可能
为_ ____________。
[解析] 由题图1可以看出，除湿剂样品的
曲线几乎与 的曲线重合，所
以该除湿剂的主要成分可能为 。
（5）从图1可知除湿效果最好的是_ __________。
无水
[解析] 由题图1可以看出，无水 样品质量变化最大，吸收水的质量最
大，所以其除湿效果最好。
活动三：验证氯化钙除湿剂结晶水分子的数目
称取 除湿剂样品，充分加热后，最终得到无水氯化钙。实验过程样品
质量变化数据如图2。
图2
（6）写出 受热完全分解的化学方程式：____________________
______________。
[解析] 受热完全分解可得无水 和水蒸气，故反应的化学
方程式为 。
（7）通过计算，样品 中的 ____（保留一位小数）。
2.3
[解析] 样品充分加热后，最终得到无水氯化钙，结合题图2可知，样品的质
量由 减少为 ，则反应生成氯化钙的质量为 ，样品中结晶
水的质量为 ，根据反应的化学方程式进行计算：
， 。
（8）请分析计算所得的 值与“活动二”的结果有所偏差的原因：__________
____________________________________（写一点）。
除湿剂在实验前已经吸收了部分水分（合理即可）
[解析] 计算所得 的值 大于“活动二 ”的结果（2），即活动三测得水
的质量偏大，原因可能是除湿剂在实验前已经吸收了部分水分。
变式训练1 [2023泰州中考] 某化学兴趣小组对家用某品牌发酵粉进行探究。
活动一：定性研究
（1）小星通过观察标签知道这种发酵粉主要成分是碳酸氢钠，为测定发酵
粉溶解形成溶液的酸碱性，取少量发酵粉加适量水溶解，在室温下用 计
测得所得溶液 为 ，说明溶液中除 、 外，一定含有______
（填离子符号）。
（2）小静对碳酸氢钠固体溶解过程温度变化进行研究，实验装置如图1，使
用温度传感器分别测得不同质量的碳酸氢钠粉末溶解过程的温度变化曲线如
图2。由图可知，碳酸氢钠固体溶于水______热量，影响溶解过程温度变化
程度的是________________（答1点即可）。
图1
图2
吸收
碳酸氢钠的质量
活动二：定量测定
小燕设计了如图3装置，测定该发酵粉样品中碳酸氢钠的质量分数（已知发酵粉中其他成分不与盐酸反应产生气体）。
图3
（3）B装置中浓硫酸的作用为____________。
吸收水蒸气
[解析] 与 反应生成 、 、 ， 逸出时会带出水
蒸气，浓硫酸可吸收 中的水蒸气。
（4）小燕取 固体样品和足量稀盐酸置于装置A中，打开活塞，充分反
应后，测得装置C质量增加 ，则样品中碳酸氢钠的质量分数为_ _____。
[解析] C装置增加的质量即为 与 反应产生 的质量，根据元
素守恒，设样品中 的质量为 ，则有如下关系：
样品中 的质量分数为 。
（5）小组同学围绕实验中产生的碳酸氢钠的质量分数误差进行分析，形成
两种不同意见。请分别写出产生偏大和偏小两种误差的原因和导致结果： ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。（经检测，装置气密性良好）
盐酸挥发出的氯化氢进入装置C，导致测得的 质量偏大，计算出的碳酸
氢钠的质量分数偏大；装置中残留有 ，导致测得的 质量偏小，计算
出的碳酸氢钠的质量分数偏小
活动三：拓展延伸
小林发现 溶液与 溶液混合后无明显现象，提出问题：
和 是否发生了化学反应？
（6）猜想一：两者不反应；
猜想二：两者发生反应，从元素守恒的角度，反应生成 和_________
（写化学式）。
[解析] 若能与 发生反应，一种生成物为 ，则根据元素守
恒，另一种生成物含 与 ，即 。
（7）已知：该实验条件下 溶液与 溶液混合变浑浊， 溶液
与 溶液混合无现象。为验证猜想二正确，请你补充实验方案：取少
量 溶液，向其中加入足量 溶液， ________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_____ 。（实验方案包括操作、现象和结论。可供选用的试剂有： 溶
液、稀盐酸、澄清石灰水）
充分混合后，加入
溶液，溶液变浑浊，过滤，洗涤滤渣，向滤渣中加入足量稀盐酸，有
气泡产生，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明
和 反应生成了 ，由质量定恒定律可知反应还生成了
[解析] 为验证猜想二正确，即验证 与 反应有 生成，
可用 检验反应产物 。向 、 （过量）的混合液中
加入 溶液，产生白色沉淀，将白色沉淀滤出洗涤后加入足量稀盐酸，
有气泡产生，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明白
色沉淀中含有 ，进而说明 与 反应生成了新物质
。
解题通法
数字化实验探究类试题是福建近两年比较流行的探究类试题。试题将实验中得到的数据以图表、曲线的形式呈现出来,综合考查学生的信息获取与分析能力以及实验设计与探究能力。在解题时要善于从图示中获取相关实验数据,并对实验数据进行分析,将数据转化为与探究方向相关的实验结论。
例2 [2022福建中考] 是常用的阻燃剂。已知：
Ⅰ.用硼酸 与 、 合成 ， 的组成会受温度等合成条件
的影响。
Ⅱ. 受热，先释放出水；当温度高于 ，生成 和 固体；继
续升温到 以上， 熔化为玻璃态物质。
（1） 能起阻燃作用的原因是______________________________________
_____________（写一种）。
熔化成玻璃态物质能隔绝空气（或其他合理答案）
[解析] 受热会先释放出水，水能起到降温的作用，当温度高于 ，
生成的 和 固体以及 以上玻璃态的 均能起到隔绝空气的
作用。
（2）为研究温度对合成的 组成的影响，研究小组在不同温度下制取 。
实验如下：
实验1 28 10 100 94
实验2 10 100 98
实验3 28 100 102
、 分别为____和____。
28
10
[解析] 实验研究的对象是温度对合成的 组成的影响，应控制除温度外的
其他量相同，故 ， 。
（3）为检测 时合成的 含水的质量分数，某同学利用图1装置（夹
持仪器已略）进行实验。
图1
①需要不断通入干燥空气,目的是__________________________________。
使产生的水蒸气全部从玻璃直管排出
②实验时，需要称量获得的数据有： 样品的质量、___________________
_________________________的质量。
含样品的玻璃直管加热前后（或其他合理答案）
[解析] 需要根据实验测量数据计算生成水的质量，可测量含样品的玻璃直管
加热前后的质量，两者之差即为 释放出的水的质量。
图2
（4）为评估 时合成的 的阻燃性能，
进行木材粉末灼烧残重实验：某温度下，灼烧
质量相同的两份干燥的木材粉末（一份经
处理） ，测量残留固体质量；调整温
度，重复实验，得到木材粉末灼烧后固体残留
率 随温度变化关系如图2。
（注： ；残留固体质量已扣除 的残余质量）
①低于 时,两份木材粉末质量均保持不变的原因是__________________。
木材粉末尚未燃烧
②图2中曲线___（填“ ”或“ ”）对应
的木材粉末是经 处理的，判断的理
由是_ ______________________________。
曲线 对应的固体残留率比 的大
[解析] 具有阻燃作用，经 处理过的木材粉末灼烧后固体残留率应较大，
故对应曲线 。
（5）为寻找阻燃性能最佳的 的合成温度，应开展的实验是____________
________________________________________________________。
在相同条件下，分别取不同温度下合成的 ，进行木材粉末灼烧残重实验
[解析] 根据控制变量法，在相同条件下，分别取不同温度下合成的 ，进
行木材粉末灼烧残重实验，固体残留率越高， 的阻燃性能越好。
变式训练2 [2023龙岩质检] 过氧化钠 可用于医药、印染、漂白等，
某兴趣小组对过氧化钠具有漂白作用的性质进行探究。
【实验1】探究过氧化钠能否与水发生反应。
兴趣小组设计图1所示的实验装置开展实验。往三颈圆底烧瓶中加入 过氧
化钠粉末，用注射器加入约 水，用温度传感器采集数据。测得温度变
化如图2所示。
图1
图2
（1）反应过程中观察到
注射器活塞的变化情况是
____________________________。
压下的注射器活塞被重新推出
[解析] 由题干资料可知，过氧化钠与水反应生成氧气，同时烧瓶中温度升高，所以烧瓶内压强增大，注射器活塞向上移动。
（2）分析图2数据，得出过氧化钠加水后温度的变化情况是______________
__________________________________________________。小明同学认为从
热量变化角度就可以判断过氧化钠与水发生了化学反应，他的观点______
（填“正确”或“错误”），理由是_______________________________________
____________。
先不变， 左右升高， 以后温度降低（意思相近即可）
错误
固体溶解时也可能放热（或这时不一定有新物质生成）
[解析] 由题图2可知，向过氧化钠粉末中
加水后，温度先升高后降低。温度升高的
原因可能是发生化学反应放出热量，也可能是过氧化钠粉末溶于水放出热量。
【实验2】探究过氧化钠与水反应的历程。
【资料】过氧化钠固体会与水反应生成氧气，可能的原理是：
Ⅰ.
Ⅱ.分步， ；
兴趣小组用图3所示的实验装置继续实验。往三颈圆底烧瓶中加入 过氧化
钠粉末，用注射器加入约 水，装上氧气传感器检测；当氧气的百分含
量不再变化时，加入小气球内的二氧化锰。装置内氧气的百分含量变化如图
4所示。
图3
图4
（3） 内，三颈圆底烧瓶内氧气百分含量增加_____%。
[解析] 由题图4可知，初始时装置内氧气百分含量为 ， 时装置
内氧气百分含量为 ，所以增加量为 。
3.27
（4）能证明过氧化钠与水反应是分步进行的依据是_____________________
_______________________________________________。
左右烧瓶中氧气的百分含量不再变化，加入二氧化锰后氧气含量升高
（5） 以后烧瓶中氧气的百分含量迅速增大的
原因：___________________________（用化学方程式表示）。
[解析] 由题中信息可知过氧化钠固体与水反应分步进行， 后第一步反
应生成的过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气，装置中氧气的百分含量
迅速增大。
【获得结论】 过氧化钠能让有色物质褪色，与过氧化钠和水反应生成的
_ ____________________有关。
（或过氧化氢）
[解析] 过氧化钠与水反应生成过氧化氢和氢氧化钠，能让有色物质褪色的是过氧化氢。
解题通法
反应条件及影响因素探究类试题的解题关键是“控制变量”,解答思路:（1）明确探究的问题;（2）寻找影响因素;（3）保持其他因素不变,改变研究因素;
（4）通过对比实验得出结论。
例3 [2023福建中考] 为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小
组查得资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形
成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢铁表
面滴加含硫酸铜的腐蚀剂， 后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性
能达标，且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如
下研究。
Ⅰ.验证膜的抗腐蚀性能
【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。
（1）出现红色物质的原因是_ _________________________（用化学方程式
表示）。
（2）有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，其原因是___________
_____________________________________________。
腐蚀剂将致密保护膜破坏需要一定的时间（或其他合理答案）
Ⅱ.探究膜化条件对膜层外观的影响
【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入 、不同温度的膜化剂中浸
泡 ，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下：
温度/ 50 60 70 80
膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙
【实验3】已知 时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片放
入 、不同 的膜化剂中浸泡 ，观察钢片表面形成的膜层外观。
结果如下：
1.5 2.0 2.5 3.0
膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀
（3）实验3的目的是_ ____________________________________。
探究不同 的膜化剂对膜层外观的影响
[解析] 实验3中，除膜化剂的 不同外，其他反应条件均相同，故实验探究
的是不同 的膜化剂对膜层外观的影响。
（4）根据实验2、实验3的结果，膜层外观符合要求的温度、 的范围依次
为_ __________、__________。
[解析] 根据实验2的结果，膜层外观符合要求的温度是 ，此时的
膜层外观是致密、均匀的；根据实验3的结果，膜层外观符合要求的 是
，此时的膜层外观是致密、均匀的。
温度/ 50 60 70 80
膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙
Ⅲ.确定抗腐蚀性能较好的膜化条件
【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对比实验，
分别确定适宜的温度、 。
（5）实验4中，确定适宜温度的实验方案是____________________________
__________________________________________________________________
_____________。
取 、 膜化处理后的钢片，分别进行滴铜实验，观察并记录钢片表面从滴入腐蚀剂到开始出现红色物质的时间
[解析] 由题干信息可知，“滴铜实验”可以测定膜化后的钢片的抗腐蚀性能强弱，滴加含硫酸铜的腐蚀剂后，钢片上出现红色物质越迟，钢片的抗腐蚀性能越强，因此要确定适宜温度，只需对不同温度下膜化处理后的钢片进行“滴铜实验”即可。
Ⅳ.实践反思
（6）反思上述实践活动，提出一个关于钢铁膜化处理可进一步探究的问题:
________________________________________________________。
膜化剂浓度对钢铁膜化处理效果有何影响（或其他合理答案）
[解析] 根据探究实验可知，对钢铁膜化处理有影响的因素有温度、 ，除
此之外膜化剂的浓度或浸泡时间等也可能影响钢铁膜化处理的效果。
变式训练3 [2023南平质检] 常用的消毒液 溶液。
项目学习小组探究该消毒液储存与使用注意事项时，提出两个任务，并开展
实验。
【任务1】探究浓度、温度、酸碱性对 分解的影响
实验 时，取 的 溶液稀释成不同浓度的溶液，控制
溶液 为7.0。
实验2：取 的 溶液，控制溶液的 为 ，改变体系的温度。
实验 时，取 的 溶液，调节 从3.1变化到13.2。
获得1小时内 的分解率分别如图1、2、3。
图1
图2
图3
【任务2】探究 对该消毒液消毒效果的影响
实验 时，取 的 溶液，调节 从2.0变化到 ，在
、 、 时测定 溶液对枯草杆菌黑色变种芽孢的杀
灭作用，结果见下表。
杀灭率/%
2.0 76.31 99.06 99.97
6.0 49.84 96.73 99.90
8.0 34.46 91.84 94.90
回答下列问题：
（1）写出一定条件下 分解的化学方程式：
_ ________________________。
（2）用 的 溶液配制 的 溶液（密度取 ），
需要 的 溶液的质量为___ 。
3
[解析] 的 溶液的质量为 。溶液稀释
过程中溶质的质量不变，设需要 的 溶液的质量为 ，
， 。
（3）据图可知 溶液浓度与分解率的关系是________________________
_____________________；温度在 内， 分解率受温度的影响
_______（填“较大”“较小”或“无影响”）； 为___（填数字）时， 的
溶液分解率最高。
相同条件下， 溶液浓度越大，分解率越大
较小
9
[解析] 分析图1曲线可知，其他条件相同时， 溶液浓度越大，分解率越
大。分析图2曲线可知，温度在 内， 分解率受温度的影响较小
（注意此处纵轴的数值与其他两个图中不同）。分析图3曲线可知，其他条
件相同时， 时， 的 溶液分解率最高。
（4）任务2的实验结论是____________________________________________
_____________________________（写一点）。
相同条件下， 越小，杀灭率越大（或相同条件下，时间越长，杀灭率越大）
（5）实验反思：除了上述因素会影响 溶液的分解率外，_______（写
一种物质）也会影响 溶液在一定时间内的分解率，请写出你的实验方
案：______________________________________________________________
_______________________________________________。
分别取两份相同的 溶液，往其中一份加入适量的 ，比较一定时间内 的分解率（或比较气泡产生的速率）
（6）任务小结：保持在酸性条件下常温储存；使用时避免与____性物质混
合使用。
碱
[解析] 碱性条件下， 溶液分解率高，所以要保持在酸性条件下常温储
存，避免与碱性物质混合使用。
解题通法
物质成分的探究主要根据物质的性质设计实验方案,对物质进行检验,进而判断物质的成分。如果要检验或鉴别的成分是不熟悉的,则题目中常会以“查阅资料”或“已知”等形式给出相关信息,在解题时一定要高度重视这些信息,这些信息往往会成为解题的关键。
例4 [2023莆田擢英中学模拟改编] 化学兴趣小组欲探究市售“健齿白”牙膏、
“皓清”牙膏和牙粉的主要成分。
【查阅资料】
①牙膏和牙粉均由摩擦剂、活性剂、香料等成分组成。
②常用的摩擦剂有极细颗粒的碳酸钙 或水合硅酸 等。
③牙膏和牙粉中除了碳酸钙以外，其他物质均不与稀盐酸反应产生气体。
【实验一】探究两种牙膏和牙粉中是否都含有碳酸钙。
装置 实验操作步骤 实验现象
①取三支试管分别加入适量待 测样品，再分别加入适量稀盐 酸 现象Ⅰ：A试管中无明显变
化，B和C试管中有无色气
体生成
②将B和C试管中生成的无色气 体分别通入澄清石灰水 现象Ⅱ：澄清石灰水均变浑
浊
（1）现象Ⅱ中澄清石灰水变浑浊对应反应的化学方程式为_______________
_____________________。
（2）实验结论：___________________________________________________
___。
“皓清”牙膏中不含碳酸钙，“健齿白”牙膏和牙粉中含碳酸钙
装置 实验操作步骤 实验现象
①取三支试管分别加入适量待 测样品，再分别加入适量稀盐 酸 现象Ⅰ：A试管中无明显变
化，B和C试管中有无色气
体生成
②将B和C试管中生成的无色气 体分别通入澄清石灰水 现象Ⅱ：澄清石灰水均变浑
浊
【实验二】比较样品中碳酸钙的含量。
实验装置 实验操作步骤 实验现象
①组装两套如图装置进行实验。分别称取等质 量的“健齿白”牙膏和牙粉，置于锥形瓶中，并 在分液漏斗中分别加入等质量的稀盐酸
②打开分液漏斗注入一定量稀盐酸，然后关闭 活塞 有气泡产生
③待②反应结束后，再打开分液漏斗，注入一 定量稀盐酸，然后关闭活塞 无明显现象
实验装置 实验操作步骤 实验现象
④称量反应后装置及药品的总质量并加以比较 加入“健齿白”牙
膏的装置及药
品的总质量大
于加入牙粉的
装置及药品的
总质量
（3）实验结论：______________________________________________。
“健齿白”牙膏中碳酸钙含量比牙粉中碳酸钙含量低
（4）步骤③的作用是__________________________________。
证明步骤②中加入的稀盐酸是足量的
续表
【反思】
（5）①若不改动原有装置和基本步骤，要测定牙粉中碳酸钙的质量分数，
还应测定的数据有__________________________________________。
称量反应前装置及所用牙粉和稀盐酸的总质量
②小明认为该实验前不需要测定装置的气密性，请你说明其原因：________
__________________________________________________________________
_____________。
此实验通过化学反应前后的质量差，计算出生成二氧化碳的质量，不需直接收集测定 的质量
【实验三】取一定量的牙粉做如图1实验，实验记录如下（稀盐酸足量，表
中数据在相同温度、相同压强下测定）
图1
时间/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/ 10 60 85 88 89 89.5 89.8 89.9 90 90 90
（6）根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成 的体积是____ 。
若该实验条件下 的密度为 ，则该牙粉中钙元素的质量为_____
（精确到 ）。
80
0.14
[解析] 初始时注射器中稀盐酸体积为 （推入稀盐酸后仍然会恢复到原
压强，即注射器的活塞位置还在 处），所以最终生成 的体积是
。若该实验条件下 的密度为 ，则生
成二氧化碳的质量为 ，设参加反应的碳酸钙的质量
为 。
则该牙粉中钙元素的质量为 。
【实验四】利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的牙膏原材料碳酸钙与稀盐酸反应的速率。某同学倾斜锥形瓶，使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应，测得瓶内气压随时间的变化如图2所示。
图2
（7）曲线②对应的是____________（填“块状碳酸钙”或“碳酸钙粉末”）。
块状碳酸钙
[解析] 其他条件相同时，碳酸钙粉末与稀盐酸的接触面积更大，反应速率更快。对比曲线①和曲线②可知，曲线①气压增大的速率更快，即反应产生气体的速率更快，所以曲线①对应的是碳酸钙粉末，曲线②对应的是块状碳酸钙。
变式训练4 [2023潍坊中考] 镁被誉为“国防金属”，在航空母舰、舰载机、导弹等武器中应用广泛。某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时，产生大量无色气体，同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开以下探究：
（1）【实验一】探究无色气体的成分
【查阅资料】部分盐溶于水后，能与水分子作用解离出 或 ，使溶液
显酸性或碱性。
【作出猜想】 根据文献资料和元素守恒，对气体成分作出如下猜想：
猜想 ；猜想 ；猜想3：_ ___。
【实验探究】 小组成员按如图装置进行实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
①扇闻导管口气体的气味 无明显气味 猜想1不成立
②______________________ _______ 带火星的木条不复燃 猜想2不成立
③用燃着的木条靠近肥皂泡 肥皂泡破裂，燃烧，发出爆 鸣声 猜想3成立
②将带火星的木条放在导管口
【深化探究】分别测量上述硫酸铜溶液和相同溶质质量分数的硫酸钠溶液的
，发现硫酸铜溶液的 ，硫酸钠溶液的 。
【结论】 硫酸铜溶液显酸性，是由______（填微粒符号）与水分子相互作
用的结果；金属镁能与溶液中的 反应生成 。
（2）【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分
【查阅资料】碱式碳酸铜 为绿色固体，不溶于水但能溶于酸。
【作出猜想】猜想 ；猜想 ；猜想
和 。
【实验探究】 向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸，不溶物溶解，无气泡产生。
则猜想______（填数字）错误。
小明同学结合初中所学知识，认为猜想1也不合理，理由是_______________
_____________。
2、3
能与酸性物质反应
【查阅资料】某种碱式硫酸铜 为蓝绿色固体，不溶于水能溶
于酸。
【设计实验】 请你帮助小明设计方案，验证蓝绿色不溶物中含有
。简述实验操作及现象（可供选择的试剂：稀盐酸，稀硫酸，
溶液） ______________________________________________________
__________________________________________________________________
_____________。
取少量蓝绿色不溶物于试管中，滴加足量稀盐酸，溶液变蓝，再向其中滴加少量 溶液，产生白色沉淀，证明蓝绿色不溶物中含有
（3）【实验三】探究棕褐色不溶物的成分
【查阅资料】
①棕褐色不溶物成分较为复杂，为 、 和 中的不确定组成；
不溶于水，能与稀硫酸发生反应：
。
【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中，滴加稀硫酸至过量，溶液变蓝，
试管底部有亮红色固体。
【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多，以下为其中两位同学的讨论：
甲同学认为一定有 ，乙同学反对该观点，认为没有 ，而是
_ _________________________________________（填化学式），也能产生上
述实验现象，理由是________________________________________________
__（结合化学方程式和必要的文字说明）。
、 ,
溶液变蓝，铜不与稀硫酸反应，试管底部有亮红色固体
解题通法
物质变质探究类试题通常以氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠的变质现象为素材,从以下方面进行命题:（1）推测变质后生成的物质;（2）设计实验探究是否变质;（3）设计实验探究物质变质后的成分。对应的解题方法:（1）根据化学反应原理推测变质后生成的物质,如氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钠易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠等。（2）设计实验探究是否变质,主要是设计实验检验有没有变质产物。（3）物质变质有两种可能:完全变质和部分变质,若要设计实验探究变质后的成分,则要根据各种成分的不同性质,选择合适的试剂确定其是否存在;有时一种成分的存在会影响另一种成分的检验,设计实验时要注意排除干扰。
例5 [2023烟台中考] 某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氧化钙,猜测该氧化钙可能变质。小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究，如下表所示:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量该氧化钙样品于烧杯中, 加水搅拌，静置，取上层清液 滴加到红色石蕊试纸上 ①烧杯壁变热,石蕊试 纸变为蓝色 样品中含有氧化钙
和氢氧化钙
②烧杯底部有白色固体 样品中含有碳酸钙
【交流讨论】 小组讨论后，同学们认为:“现象①”不足以证明样品中有氢氧
化钙，原因是_ ______________________（用化学方程式表示）;“现象②”不
足以证明样品中有碳酸钙，原因是____________________________________
___________________________________。
氢氧化钙微溶于水，部分未溶解的氢氧化钙也会以白色固体形式存在于烧杯中
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量该氧化钙样品于烧杯中, 加水搅拌，静置，取上层清液 滴加到红色石蕊试纸上 ①烧杯壁变热,石蕊试 纸变为蓝色 样品中含有氧化钙
和氢氧化钙
②烧杯底部有白色固体 样品中含有碳酸钙
兴趣小组同学为准确测定该瓶氧化钙的成分,进行了如下探究。
【提出问题】该瓶氧化钙中都有哪些成分，各成分的质量比是多少
【查阅资料】氢氧化钙在一定温度下能分解: ；
碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。
【设计并实施实验】兴趣小组设计了如图所示实验（装置气密性良好）。取
该氧化钙样品放在装置B的玻璃管中，先通入一会儿空气，再称量C、
D装置的质量。然后边通入空气,边用酒精喷灯加热（能达到 高温），
至固体不再发生变化，继续通一会儿空气。实验后测得C装置增重 ,D装
置增重 。
【形成结论】 该氧化钙样品中的成分是__________________________，它
们的质量比是_ _________。
氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙
[解析] 浓硫酸具有吸水性，装置C增重 ，说明氢氧化钙受热分解生成水
的质量为 ，设参加反应的氢氧化钙的质量为 ，
,解得 。即样品中氢氧化钙的质量为 。装置D增重
，为吸收的二氧化碳的质量，说明碳酸钙在高温条件下分解生成二氧化
碳的质量为 ，设样品中碳酸钙的质量为 ，
，解得 。即样品中碳酸钙的质量为 。
，则样品中还含有氧化钙，质量为
。样品中氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙三种物质
的质量比为 。
【反思评价】 装置的作用是______________________________。如果没有A
装置，可能会导致氧化钙样品成分中的__________________测定结果偏大。
吸收空气中的水蒸气和二氧化碳
碳酸钙、氢氧化钙
[解析] 装置的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，避免其进入D装置
中，导致所测数据不准确。A装置的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，
若没有A装置，空气中的水蒸气和二氧化碳进入C、D装置中，增加质量偏大，
导致计算出的氢氧化钙、碳酸钙的质量偏大。
【拓展应用】 为废物利用，兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀
盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体。与变质前的氧化钙相比,变质后的氧
化钙对产品氯化钙的产量是否会有影响，为什么 _______________________
_________________ 。
无影响，因为化学反应前后钙元素质量不变
变式训练5 [2023荆州中考] 小明从超市买来一袋干果，发现袋里有一小纸包，上面标明“铁系食品脱氧剂，主要成分：铁粉、活性炭、氯化钠”。化学小组的同学们对这包脱氧剂产生了探究兴趣。
【查阅资料】
①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是：铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。
②活性炭和氯化钠是辅助材料，能提升脱氧效果。
③ 溶液和 溶液反应可以得到血红色溶液，常用于 的检验。
【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质？
假设一：铁粉没有变质；
假设二：铁粉部分变质；
假设三：铁粉全部变质。
【实验探究1】
实验操作 实验现象 结论
（1） 取少量固体于烧杯中，加入足 量稀盐酸，用玻璃棒充分搅 拌，静置，过滤，得滤液A 产生大量气泡 脱氧剂中含有
______________
烧杯中溶液呈浅棕 黄色，底部有少量 黑色物质 脱氧剂中含有
C、
（2） 取少量滤液A于试管1中，向其 中滴加_ ______溶液 ________________
粉（或铁粉）
溶液变为血红色
[解析] （1）根据实验现象“产生大量气泡”可知，脱氧剂中含有铁，铁与稀
盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。（2）由实验结论“脱氧剂中含有C、 ”
可知，滤液A中含有氯化铁，根据查阅资料③中的内容可知，氯化铁溶液和
溶液反应可以得到血红色溶液，常用于 的检验（关键信息），则
向试管1中加入的是 溶液，用于检验 ，可观察到溶液变为血红色。
【实验结论】假设二正确。
【实验探究2】 小明为证明此包食品脱氧剂中还含有氯化钠，另取少量滤液
A于试管2中，向其中滴加硝酸银溶液，生成白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉
淀不消失。由此证明，食品脱氧剂中含有氯化钠，请写出生成白色沉淀的化
学方程式：_ _______________________________。
【反思评价】 小亮认为小明的检验方案并不能证明氯化钠的存在，你认为
其原因是__________________________________________________________
____________________________。
操作（1）中加入了稀盐酸，也会导致实验探究2中产生白色沉淀，无法证明脱氧剂中含有氯化钠
[解析] 在实验探究1中，稀盐酸和铁、氧化铁反应分别生成氯化亚铁和氯化铁，引入了氯离子，向滤液A中加入硝酸银溶液和稀硝酸，一定会产生白色沉淀，无法证明脱氧剂中含有氯化钠。
解题通法
异常现象探究类试题主要考查方向是对“异常现象”产生原因的分析和对“异常产物”成分的分析。本质还是课本知识的延伸。解答的关键是分析清楚由“异常现象”引出的问题和猜想，并与所学知识建立联系。
例6 [2023厦门一中三模] 镁是一种银白色有金属光泽的金属，但久置的镁条总有一层灰黑色“外衣”。
实验一：探究灰黑色“外衣”的形成原因
【提出问题】空气中什么物质使久置的镁条表面变灰黑？
【猜想假设】①氧气；②二氧化碳；③水蒸气；④氧气、二氧化碳、水蒸气都需要。
【进行实验】以下每组实验镁条长度、试管容积均相同。
【实验现象】实验Ⅲ中的镁条久置变灰黑，实验Ⅰ、Ⅱ中镁条均没有变灰黑。
【实验分析】
（1）得出“久置镁条变灰黑一定与 有关”的结论，依据的是实验Ⅰ～Ⅲ中
的哪两个实验？________（填标号）。
Ⅰ、Ⅲ
[解析] 实验结论与氧气有关，所以变量只能为氧气，选择Ⅰ和Ⅲ进行对比，
改变因素只有氧气，说明久置镁条变灰黑一定与 有关。
（2）要证明猜想④正确，需要补充一个实验。请将上图中的Ⅳ补充完整：
____________________，观察到Ⅳ中的现象是_ ________。
镁条久置没有变灰黑
[解析] 缺少一个只改变水蒸气作为影响因素的实验，所以在其他实验条件不变情况下，设计一个只改变水蒸气这个因素的实验：取相同试管，充入干燥的二氧化碳和氧气，加入等长度的打磨光亮的镁条，久置后观察到镁条没有变灰黑。
【实验结论】猜想④正确。
实验二：用分解法验证灰黑色“外衣”的组成元素
取适量久置的镁粉于热分解装置中进行如图实验。
【分析与结论】
（3）证明分解产物中有水的依据是_________________。装置B中澄清石灰
水变浑浊，该反应的化学方程式为_ _______________________________。说
明灰黑色“外衣”由 、 、 、C四种元素组成。
装置A的质量增加
证明分解产物中有水的依据是装置浓硫酸吸收水分质量增加。装置B中澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。
【查阅资料】碳酸镁晶体（ ，相对分子质量为138）受热分解
的最终产物与灰黑色“外衣”受热分解的最终产物相同。
【拓展实验】取 碳酸镁晶体进行加热，测得固体质量与温度之间关系
如图。
（4）分解产生的水蒸气总质量为____ 。
5.4
[解析] 由图像可知，该晶体分解过程先
逐步失去结晶水，当结晶水全部失去后，
碳酸镁分解成氧化镁和二氧化碳，最终
氧化镁质量为 ，所以分解产生的水
蒸气总质量为 。
（5） 时，反应的化学方程式为_ ______________________。
[解析] 时，该晶体已经全部失去结晶水，所得固体为 ，所以
时，碳酸镁分解成氧化镁和二氧化碳。
变式训练6 [2023泉州五中质量监测] 化学
小组同学进行如图所示实验：将稀盐酸、
稀硫酸分别加入装有少量氧化铜粉末的试
管甲、乙中，微热，观察到黑色固体完全
溶解，试管甲中的溶液显绿色，试管乙中
（1）写出氧化铜与稀盐酸反应的化学方程式:_ _________________________。
的溶液显蓝色。这激发了他们的兴趣，进行如下探究活动。
探究一：为什么 溶液显绿色而 溶液显蓝色？
【猜想与假设】①硫酸铜溶液显蓝色与硫酸根离子有关；②氯化铜溶液显绿
色与氯离子有关。
【实验1】
（2）取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的稀硝酸，加热，观察到黑
色固体完全溶解，溶液仍显蓝色，说明硫酸铜溶液显蓝色与____________无
关，而是与铜离子有关。
硫酸根离子
【实验2】
（3）小组的操作：取试管乙中的溶液滴加一定量的_____________________
_________，观察到溶液由蓝色变绿色，则猜想②成立。
溶液（或其他合理答案）
（4）请你再设计一个实验证明猜想②成立：取试管甲中的溶液，_________
_________________________________________________（请简述实验操作
与现象）。
滴加过量硝酸银溶液，观察到有白色沉淀生成，绿色溶液变蓝色
探究二：氯化铜溶液显绿色是否与溶液的浓度有关？
【实验3】
步骤Ⅰ：用托盘天平称取无水氯化铜固体 置于小烧杯中；
步骤Ⅱ：往小烧杯中加入一定量的蒸馏水，搅拌，观察溶液的颜色并记录。
室温下的实验现象及数据记录如下表
加入水的体积/ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
溶液颜色 深绿 墨绿 墨绿 蓝绿 绿色 深蓝 蓝色 蓝色 浅蓝 淡蓝
（5）上述实验可以得到的结论是__________________________________。
氯化铜溶液显绿色与溶液的浓度有关
[解析] 由表格中数据可知，随着水的体积的增加，溶液的颜色由绿色变为蓝色，故实验可以得到的结论是氯化铜溶液显绿色与溶液的浓度有关。
（6）仅从上述实验数据判断，为配制蓝色（深蓝~淡蓝）的氯化铜溶液，其
溶液中溶质质量分数不超过_ _______（精确到 ）。
[解析] 从实验数据判断，为配制蓝色的氯化铜溶液，其溶液中溶质质量分数
不超过 。
探究三：氯化铜溶液显绿色是否与溶液的温度有关
【实验4】
资料：透光率越小，溶液颜色越深。
化学小组同学利用数字化技术研究温度对溶液颜色的影响。取 溶质质
量分数为 的蓝色氯化铜溶液作为待测液，用色度计测定其透光率，绘
出如图。
（7）上述实验结果表明：加热过程中，氯化铜溶液的颜色______（填“变深”
“变浅”或“不变”）。
变深
[解析] 氯化铜溶液的透光率随着温度的升高而降低，故实验结果表明：加热过程中，氯化铜溶液的颜色变深。