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实验探究题
【题型综述】实验探究题是四川中考的必考题型,分值为7~12分。题目
素材来源广泛,包括教材实验、课外实验、跨学科实践活动、劳动实
践、课后习题及拓展等,内容上常结合陌生装置考查实验装置的连接、
试剂的作用、实验方案的设计与评价等。同时,对实验数据的分析处理
也是考查重点,要求学生能根据实验数据得出结论、分析误差等。
考点精讲
猜想与假设
能力点1
考向1 反应后物质成分的猜想
例1
做完氢氧化钠与稀硫酸反应的实验后,化学小组的同学对实验后溶液的溶质成分产生了兴趣,于是进行了如下探究。
【提出问题】溶液中的溶质是什么?
【作出猜想】猜想一:Na2SO4;
猜想二: ;
猜想三:Na2SO4、H2SO4;
猜想四:Na2SO4、NaOH、H2SO4。
Na2SO4、NaOH
【讨论交流】同学们一致认为猜想四不成立,请分析原因:
(用化学方程式表示)。
【思路导引】
2NaOH+
H2SO4 Na2SO4+2H2O
1. 反应后溶质成分的猜想
第1步:写化学方程式。A+B→C+D(D为沉淀或气体或水,不考虑)。
第2步:溶质成分的猜想。①恰好完全反应→C;②A过量→A+C;③B
过量→B+C。
第3步:不合理的猜想为A、B在同一猜想中。
2. 反应后固体或气体成分的猜想:根据化学反应前后元素种类不变,若
猜想中存在与反应物不同的元素,即可排除。
考向2 未知物成分的猜想
例2
有一包红色粉末,老师告诉同学们该粉末由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3中的两种或三种组成,为确定该粉末的成分,同学们进行了如下探究。
【提出问题】该粉末的成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:含有Cu、Fe2O3;
猜想二:含有Cu、Fe(OH)3;
猜想三:含有 ;
猜想四:含有Cu、Fe2O3、Fe(OH)3。
Fe2O3、Fe(OH)3
若未知物的成分是A、B、C中的两种或三种,则其成分猜想可通过排列
组合完成:①由两种组成:AB、AC、BC;②由三种组成:ABC。
【方法指导】未知物成分的猜想
实验设计与评价
能力点2
考向1 实验方案的补充与完善
例3
松花皮蛋粉中主要含有生石灰(CaO)、食盐、纯碱。取适量松花皮蛋粉,加入足量的水,搅拌、过滤。
【提出问题】反应后的溶液中一定含有氯化钠,除此以外还含有什么物
质呢?
【作出猜想】猜想一:Na2CO3、NaOH;
猜想二:NaOH;
猜想三:NaOH与Ca(OH)2。
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
①取滤液少许,向其中加入
过量稀盐酸 猜想三成立
②另取滤液少许,向其中加
入 产生白色沉淀 无明显现象
碳酸钠溶液(合理即可)
待检测物质 现象 是否存在
【思路导引】
第1步:确定需要检验的物质。生成物一定存在,只需检验反应物。
第2步:判断生成物是否干扰反应物的检验,若有干扰需先除去。
第3步:设计方案检验待测物。
考向2 实验方案的设计
例4
某实验小组同学向一瓶久置的氢氧化钠溶液中加入酚酞溶液,溶液变红,该小组同学针对氢氧化钠溶液中的成分作出如下猜想:
猜想一:只含有NaOH;
猜想二:只含有Na2CO3;
猜想三:含有NaOH和Na2CO3。
【实验探究】设计实验证明猜想二正确。
实验操作 实验现象 实验结论
猜想二正确
取少量溶液于试管中,
向其中加入过量的氯化钙
溶液(合理即可)
产生白色沉淀,溶
液由红色变为无色(与
上一空对应)
【答题模板】(操作→现象→结论):取适量……于试管中,滴加……,若
观察到……(现象描述,如“固体溶解”“溶液由……变
为……”“有……生成”),证明猜想……成立。
考向3 实验方案的评价
例5
为验证久置的氢氧化钠固体的变质程度,小明设计了如下实验方案。
实验操作 实验现象 实验结论
取氢氧化钠样品于试管中,加
水使其完全溶解,滴加少量稀
盐酸 无气泡产生 没有变质,仍然是氢氧
化钠
你认为上述方案是否合理,并分析原因:
。
不合理;由于滴加的稀盐酸
的量太少,会被氢氧化钠消耗完,即使含有碳酸钠,也没有气泡产生(合
理即可)
【方法指导】反思评价常考角度
1. 方案评价与改进:考虑是否有其他成分干扰实验结果,更换试剂或除
去干扰物质后再进行实验。
2. 实验过程是否安全:如用氢气、一氧化碳等可燃性气体还原金属氧化
物时,应先排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸。
3. 绿色环保:原料是否无毒、无害;原料利用率是否较高;实验过程中
是否会造成污染。
证据推理
能力点3
考向1 表格数据分析与处理
例6
(2025 绵阳游仙区四模)(节选)金属的锈蚀与保护。
同学们用如图实验探究影响铁锈蚀的因素,记录于表:
序号 其他试剂 100 min后O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和0.1 g食盐 X
④ 10滴水和1.0 g食盐 8%
(1)表格中X的取值范围是 。
(2)实验①②对比得到的结论是 。
(3)实验②③④对比得到的结论是
。
8%<X<15%
铁生锈需要水
食盐可加快铁生锈,且食盐越多,铁
锈蚀速率越快
序号 其他试剂 100 min后O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和0.1 g食盐 X
④ 10滴水和1.0 g食盐 8%
【方法指导】
有关控制变量的表格数据分析:确定探究因素→找准变量→改变变量,
其他不变→分析测量对象→得出结论。
考向2 坐标图像的数据分析与处理
例7
(2025 绵阳安州区模拟)(节选)浸制皮蛋。
将鸭蛋洗净后放入盛有皮蛋液[pH约为14,主要成分为Ca(OH)2、NaOH
和NaCl]的容器中,密封保存。鸭蛋内物质的pH、皮蛋液的pH与浸制时
间的关系如图。
(1)浸制皮蛋时容器需“密封”,目的是防止空气中的 (填化学式)
与皮蛋液中的溶质反应,影响浸制效果。
CO2
(2)浸制至17.5天时,皮蛋液的pH (填“>”“=”或“<”)鸭蛋
内物质的pH,整个浸制过程中,鸭蛋内物质的pH变化趋势是
。
【方法指导】
坐标图像数据分析:看横、纵坐标的含义→看曲线的变化趋势或数据(找
出转折点)→结合数据得出结论。
>
先增加后
保持不变
定量计算
能力点4
考向1 元素守恒法
例8
【实验探究】连接如图所示装置,检查装置的气密性,将a g某熔喷布样品碎片装入玻璃管中,先通入一段时间氧气,然后通过电炉加热,样品完全燃烧,停止加热后,再持续通一会儿氧气,冷却、称量。计算得出反应后装置B、C共增重b g,装置D增重c g(已知:装置A中的氧化铜能确保熔喷布样品碎片中的碳元素完全转化为二氧化碳;碱石灰为氢氧化钠和氧化钙的固体混合物)。
(1)装置B中 (填实验现象),证明熔喷布样品碎片燃烧
生成了水。
(2)装置D中有白色沉淀产生,发生反应的化学方程式为
。
(3)根据(1)(2)得出熔喷布中一定含有 (填元素符号)。
无水硫酸铜变蓝
Ba(OH)2+
C、H
CO2 BaCO3↓+H2O
(4)若 (用含a、b、c的关系式表示),说明该熔喷布中不
含氧元素。
【方法指导】根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类和质量不变进
行相关计算。如探究有机物(可能由碳、氢、氧三种元素组成)的元素组
成,若生成物CO2和H2O中碳、氢元素质量之和等于有机物的质量,则该
有机物只含碳、氢元素;若前者质量之和小于后者,则该有机物中还含
有氧元素。
a= b+ c
考向2 极值法
例9
碳燃烧时可能生成CO2,也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能?如图所示是碳还原氧化铜的实验,小科对碳与氧化铜反应生成的气体成分进行探究。
【实验操作】打开弹簧夹K,缓缓通入一段时间干燥的氮气;关闭弹簧夹
K,点燃酒精喷灯和酒精灯,充分反应后,熄灭酒精喷灯和酒精灯,打开
弹簧夹K,再通入一段时间氮气。
【实验分析】取一定量碳粉和4 g氧化铜的混合物进行实验,并测定表格
中的四个数据:
装置 反应前的质量/g 反应后的质量/g
A(玻璃管+固体) m1 m2
B+C(试剂瓶+混合液) m3 m4
(1)若生成的气体只有CO2,则理论上(m4-m3) (填“>”“<”或
“=”)(m1-m2)。
(2)若生成的气体为CO和CO2的混合物,且CuO全部转化成Cu,则参加反应
的碳粉的质量(m)的取值范围是 。
=
0.3<m<0.6
【方法指导】极值法常用来判断混合物的组成或混合物中各组分含量的
范围等。解题时先考虑极限状态,即将原混合物的质量假设为混合物中
每一个单一成分的质量分别计算,以确定混合体系的成分及各成分质量
分数、体积分数等的极值区间,最终依据该区间作出判断。
有关物质性质的探究
类型1
1. (2025 眉山)某化学兴趣小组为探究稀盐酸的化学性质做了如下实验。
(1)有气泡产生的是 (填字母)。
A
题型精练
(2)C中观察到固体逐渐减少,溶液变为黄色,该反应的化学方程式
为 。
(3)为探究D试管内反应后溶液中溶质的成分,该小组进行了以下探究。
【提出问题】D试管内反应后溶液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:NaCl;猜想二:NaCl和HCl;猜想三:
。
NaCl
和NaOH
Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O
实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ.取少量D试管内的溶液,
倒入盛有碳酸钠粉末的试
管中 无明显现象 猜想二不成立
Ⅱ.另取少量D试管内的溶
液,滴加硫酸铜溶液
猜想三成立,猜想一和
二不成立
有蓝色沉淀产
生
【实验探究】
【实验结论】综上所述,猜想三正确。
【反思与评价】(1)能替代步骤Ⅱ中所用硫酸铜溶液也可得到相同结论的
物质是 (填字母)。
AD
A. 无色酚酞溶液 B. 铁粉
C. 稀硫酸 D. 氯化铁溶液
(2)在考虑反应后溶液中溶质成分时,除生成物外,还需考虑
。
反应物是
否过量
2. (2025 宜宾)标有A和B的两瓶试剂,可能是Ca(OH)2溶液、NaOH溶
液、NaCl溶液中的某两种。实验小组对试剂A和试剂B进行了以下实验探
究。回答下列问题:
实验一:鉴别试剂A和试剂B
各取5 mL试剂进行如下实验,并记录实验现象。
实验现象:①和②中溶液都呈红色;③中有白色沉淀;④中无明显现
象。
(1)试剂A中溶质是 (填化学式,下同),试剂B中溶质
是 。
Ca(OH)2
NaOH
(2)试管③中发生反应的化学方程式是
。
+2NaOH
Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓
实验二:探究溶质的成分
实验小组将实验一①~④中的废液倒入烧杯中,充分混合后静置,取上
层清液,对其中溶质的成分继续进行探究。
查阅资料:Na2CO3溶液呈碱性,NaHCO3溶液呈弱碱性,CaCl2溶液呈中
性,MgCl2溶液呈弱酸性。
【问题】上层清液中,除酚酞外还含有哪些溶质?
【预测】预测一:NaOH;预测二:NaOH、Na2CO3;预测三:?
(3)预测三: ,作出预测的理由是
。
Ca(OH)2、NaOH
若氢氧化钙过
量,除反应生成的NaOH外,还有Ca(OH)2剩余
【设计实验】(4)从Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、MgCl2溶液、NaHCO3溶
液中选择一种合适的试剂,设计实验方案证明预测二中有NaOH:
。
取适
量上层清液于试管中,滴加足量氯化钙溶液,有白色沉淀产生,溶液仍
为红色,则清液中含有氢氧化钠
3. (2025 成都温江区一模改编)小明在实验室制取二氧化碳并探究其
性质。
信息:①盐酸具有挥发性;CaSO4微溶于水;②质量一定的气体,其体积
与温度成正比、与压强成反比;③各装置气密性良好。
【选择试剂】
组别 试剂 实验现象
① 粉末状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率很快
② 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率均匀适中
③ 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐消失
(1)写出实验室制备二氧化碳的化学方程式:
。
+CO2↑+H2O
CaCO3+2HCl CaCl2
(2)对比实验①②,探究的是 对制取CO2产生的
影响。
(3)实验③中产生该现象的原因是
。
结论:从制取和收集角度分析,选择第②组方案进一步探究。
石灰石形状(合理即可)
生成的CaSO4微溶于水,覆盖在石灰
石表面,阻止石灰石继续与硫酸反应
【定性探究】
(4)检验二氧化碳:按顺序连接装置A和B,B中现象用化学方程式表示
为 。
Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O
(5)收集二氧化碳:按顺序连接装置A和C,A连接 (填“a”或
“b”),验满方法是
。
b
将燃着的木条靠近导管口a,若木条立即熄灭,则
说明已收集满
(6)装置改进:可用装置D替代装置A,装置D的优点是
。
可以控制反应速
率
【定量分析】(7)测定二氧化碳体积:按顺序连接装置A和E,待反应完
全,装置冷却至室温,此时装置E两端液面左低右高,再调节装置E两端
液面相平,若反应前水液面刻度在50 mL处,最终读数如图F所示,则收
集的CO2气体体积约为 mL;有同学认为用装置E测量CO2体积不严
谨,理由是 。
14
CO2能溶于水且与水反应
【解析】(1)用石灰石与稀盐酸反应制备二氧化碳,石灰石的主要成分碳
酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为
CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O。(2)由表格中实验记录可知,对比实验①和②,石灰石的形状不同,是探究石灰石的形状(或石灰石与酸的接触面)对产生二氧化碳速率的影响。(3)石灰石的主要成分碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,由于CaSO4微溶于水,会覆盖在石灰石表面,阻止石灰石继续与硫酸反应,导致实验③中产生气泡速率缓慢并逐渐消失。(4)A中石灰石的主要成分碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故按顺序连接装置A和B,B中现象是澄清石灰水变浑浊,反应
的化学方程式为Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O。(5)由于二氧化碳的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,故按顺序连接装置A和C,A连接b;二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧,可将燃着的木条放在导管口a处,若木条立即熄灭,则CO2已收集满。(6)装置D可通过分液漏斗的活塞控制液体的滴加速度,从而能够控制反应的速率,故装置D的优点是可以控制反应速率。(7)由图F可知,最终读数为36 mL,故收集的CO2气体体积约为50mL-36 mL=14 mL。因为二氧化碳能溶于水且能与水反应,所以用装置E测量CO2体积不严谨。
有关物质成分及含量的探究
类型2
4. (2025 凉山)化学兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶
液,同学们认为该瓶溶液可能已变质并对其中的成分进行探究。
(1)氢氧化钠溶液敞口放置在空气中可能变质的原因是
(用化学方程式表示)。
2NaOH+CO2
Na2CO3+H2O
(2)实验探究
【提出问题】该瓶溶液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:NaOH;猜想二:NaOH、Na2CO3;猜想三:
Na2CO3。
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性,CaCl2溶液呈中性。
【实验一】A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,观察到有
无色气泡产生,由此可知猜想 (填“一”“二”或“三”)不成立。
一
【实验二】B、C两位同学在A同学结论的基础上分别重新取该瓶溶液进
行实验。
同学 操作 现象 结论
B同
学 取少量溶液于试管中,滴入无色酚酞
溶液 溶液变红 猜想二
成立
C同
学 ①取少量溶液于试管中,滴入过量
CaCl2溶液; ②过滤,向滤液中滴入无色酚酞溶液 ①有白色沉淀生
成; ②滤液不变红 猜想三
成立
两位同学中,结论正确的是 (填“B”或“C”)同学。
C
【反思与评价】同学们结合所学知识,经过反思,又设计了下列实验方
案来确定变质氢氧化钠溶液中的溶质成分。从理论上分析,你认为其中
可行的有 (填字母)。
BCD
A. 向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,过滤后向滤液中滴入无色酚酞溶液
B. 向溶液中加入适量CaCl2溶液,过滤后向滤液中滴入CuSO4溶液
C. 向溶液中加入过量CaCl2溶液,过滤后向滤液中通入少量CO2
D. 向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液后继续加入过量CaCl2溶液
5. (2025 绵阳三台县模拟)兴趣小组同学在做镁与盐反应的实验时,不小
心将镁条加到饱和的碳酸氢钠溶液中,意外发现溶液中有白色不溶物生
成。同学们对白色不溶物的成分产生了浓厚兴趣,于是在老师的帮助下
进行了如下的探究。
【提出问题】白色不溶物是什么物质?
【猜想与假设】猜想①:Mg(OH)2;
猜想②:MgCO3;
猜想③:Mg(OH)2和MgCO3的混合物。
【查阅资料】1.MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,分别生成两种氧化物。
2. 白色无水硫酸铜遇水变蓝。
3. 碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的固体混合物。
【实验验证】取适量干燥的白色不溶物,充分加热,并使分解产生的气
体依次通过图甲所示装置。
甲
【实验现象】装置A中 ,装置B中
。
【实验结论1】猜想③正确。请写出Mg(OH)2受热分解的化学方程
式: 。
【拓展探究】直接向白色不溶物中滴加足量 ,也能检验MgCO3的存在。
无水硫酸铜变蓝
澄清石灰水变浑
浊
甲
Mg(OH)2 MgO+H2O
稀盐酸(或稀硫酸)
同学们为了进一步测定白色不溶物中各组分的质量关系,继续进行了下
列探究。
称取干燥的白色不溶物36.8 g,充分加热至不再产生气体,并使分解产生
的气体全部被图乙所示装置C和D吸收。
乙
【实验数据】实验后装置C增重3.6 g,装置D增重13.2 g。
【实验结论2】若上述白色不溶物的组成用xMg(OH)2 yMgCO3表示,则
x:y= 。
2∶3
乙
【反思评价】实验后,同学们经过讨论交流,发现实验方案可进一步优
化,下列优化方案错误的是 (填序号)。
③
①只称量装置C、D增重的质量,不称量白色不溶物的质量
②去掉装置D,只称量白色不溶物和装置C增重的质量
③去掉装置C,只称量白色不溶物和装置D增重的质量
【解析】【实验现象】根据【查阅资料】可知,MgCO3受热分解生成
MgO和CO2;Mg(OH)2受热分解生成MgO和H2O,白色无水硫酸铜遇水
变蓝,实验结论为猜想③正确,则实验现象是装置A中无水硫酸铜变蓝;
装置B中澄清石灰水变浑浊。【实验结论1】Mg(OH)2受热易分解生成MgO和H2O,发生反应的化学方程式为Mg(OH)2 MgO+H2O。
【拓展探究】MgCO3与稀酸反应生成二氧化碳,则直接向白色
不溶物中滴加足量稀盐酸(或稀硫酸),有气泡产生,也能检验MgCO3的
存在。【实验结论2】设36.8 g白色不溶物中碳酸镁的质量为x,氢氧
化镁的质量为y。
MgCO3 MgO+CO2↑
84 44
x 13.2 g
= x=25.2 g
Mg(OH)2 MgO+H2O
58 18
y 3.6g
= y=11.6 g
则xMg(OH)2 yMgCO3中x∶y= ∶ =2∶3。【反思评价】①只称量装置C、D增重的质量,不称量白色不溶物的质量,可以计算出x∶y;②去掉装置D,只称量白色不溶物和装置C增重的质量,根据装置C增重质量可计算出Mg(OH)2的质量,再用白色不溶物的质量减Mg(OH)2的质量算出MgCO3的质量,也能计算出x∶y;③去掉装置C,只称量白色不溶物和装置D增重的质量,生成的水和二氧化碳都被装置D吸收,无法计算出x∶y;故选③。
影响反应速率因素的探究
类型3
6. (2025 泸州)某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解H2O2的效率开展如
下探究,并据此自制高原旅行的简易供氧器。回答相关问题。安全提
示:实验中应佩戴护目镜和手套,避免皮肤直接接触H2O2,对细胞造成
损害。
【探究一】H2O2分解实验
(1)取4 mL 10%的H2O2溶液于试管中,放入0.5 g粘胶凝固的Fe2O3小球,
将带火星木条置于试管口,观察到溶液中立即产生气泡,
(补充完现象)。从试管中取出小球,洗净,晾干,称量,其质量仍
为0.5 g。说明粘胶凝固的Fe2O3小球能催化分解H2O2产生O2。
带火星木条
复燃
(2)为了使本探究更加严谨,小组讨论后又做了一个对照实验:向盛有4
mL 的试管中,加入0.5 g粘胶凝固的Fe2O3小球,无明显现象。
【探究二】对比Fe2O3粉末与酵母粉末的催化效率
水
(3)向两支试管中分别加入Fe2O3粉末、酵母粉末各0.5 g,然后都注入4
mL 10%的H2O2溶液,相同条件下测量不同时间产生O2的体积(见下表),
则 催化效率更高。
时间/s 0 10 20 30 40 50 60
O2体 积/mL Fe2O3 0 10.5 19.8 27.5 33.1 36.2 37.5
酵母 0 15.2 28.6 38.9 45.3 49.7 52.1
酵母
【探究三】跨学科实践活动
(4)查阅资料:酵母中的过氧化氢酶才是H2O2分解的催化剂,生物细胞代
谢会产生H2O2副产物。
据此推测,在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是避免H2O2累
积,导致 (补充完整)。
(5)自制高原旅行的简易供氧器:为实现缓慢供氧,并能随时控制氧气的
产生与停止,现有H2O2浓溶液,还应选用的试剂有 (填序号)。
可供选择的试剂:①粘胶凝固的Fe2O3小球 ②Fe2O3粉末 ③酵母粉
末 ④水
H2O2对细胞造成损害
①④
(6)反思总结:实践学习后,部分同学交流的以下观点,你认为错误的
有 (填字母)。
A. 解决实践中的真实问题,通常需要多学科知识
B. 当设计的装置比较优秀时,没有必要组内交流
C. 设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件
D. 开展跨学科实践活动费时费力,不利于综合素养的发展
BD
7. 学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属的活动性顺序。
【设计与实验】同学们设计并进行如图实验(实验中所用金属均已用砂纸
打磨)。
【解释与结论】(1)实验前用砂纸打磨金属的目的是
。
除去金属表面的氧
化物和污物
(2)实验Ⅰ中能观察到产生气泡的是试管 (填字母)。
(3)实验Ⅱ中发生反应的化学方程式为
,现象是 。
(4)上述实验涉及的基本反应类型是 。
A
2Ag
铜片表面有银白色固体生成,溶液由无色变为蓝色
置换反应
Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+
(5)由上述实验得出三种金属的活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。
【反思与交流】(6)请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺
序: (写出所用试剂即可)。
锌、硫酸铜溶液、银(合理即可)
(7)某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,
请你推测:金属M (填“能”或“不能”)与硫酸铜溶液发生化
学反应。
能
【拓展与延伸】同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸
在室温下进行实验,探究锌与稀硫酸反应快慢的影响因素,实验记录
如表:
实验 编号 硫酸的溶质质量分数(均取20 mL) 锌的形状 (均取1 g) 氢气的体积/mL
(均收集3 min)
① 20% 锌粒 31.7
② 20% 锌片 50.9
③ 30% 锌粒 61.7
④ 30% 锌片 79.9
(8)实验①②对比说明 ;要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是 。由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸反
应都会影响反应快慢。
质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。
其他条件相同时,锌与稀硫酸的接触面积越大,反应速率越快
①③(或②④)
实验 编号 硫酸的溶质质量分数(均取20 mL) 锌的形状 (均取1 g) 氢气的体积/mL
(均收集3 min)
① 20% 锌粒 31.7
② 20% 锌片 50.9
③ 30% 锌粒 61.7
④ 30% 锌片 79.9
反应实质类探究
类型4
8. (2025 广安)化学不仅研究物质变化,还研究物质变化过程中伴随的能
量变化。某化学兴趣小组对下列化学反应中的能量变化开展了拓展学习
活动。
【查阅资料】①Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl BaCl2+10H2O+2NH3↑。
②氨气(NH3)是一种有刺激性气味的气体。
③热量计算公式:Q=c m Δt[本实验中,c表示混合溶液比热容,c
=4.2 kJ/(kg ℃),m表示混合溶液总质量,Δt表示温度差]。
【进行实验】
实验Ⅰ
实验操作 实验现象 实验结论
将20 g Ba(OH)2 8H2O晶体研细后
和10 g NH4Cl晶体一起放入烧杯
中,并将烧杯放在滴有几滴水的木
片上,用玻璃棒快速搅拌,闻到气
味后迅速用玻璃片盖上烧杯 ①闻到
气味; ②烧杯与木片
间的水凝结成
冰 该反应吸收热量
刺激
性
实验Ⅱ.该兴趣小组按图甲装置进行如下实验:向盛有50.0 g一定溶质质量
分数的稀盐酸的小烧杯中,迅速倒入50.0 g一定溶质质量分数的稀氢氧化
钠溶液,并迅速盖好塑料隔板,搅拌,同时用温度传感器测得小烧杯内
稀溶液的温度随时间变化关系如图乙所示。
甲
乙
实验结论:由图乙分析可知,该反应放出热量。
定性分析:(1)请写出该反应的化学方程式:
。
H2O
HCl+NaOH NaCl+
(2)图乙中a点处溶液的溶质可能情况有哪些: (填化学式)。
定量分析:计算该反应放出的热量Q= kJ(不计热量损失)。
NaCl;NaCl、HCl;NaCl、NaOH
甲
乙
1.26
【实验总结】化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的变化,能
量的变化通常表现为吸热或放热。
【交流讨论】在当今社会,人类需要的大部分能量是由化学反应产生
的,我们可将化学反应中产生的能量用于生产、生活和科研,请举例化
学反应产生的能量在生产、生活中的应用:
(写一点即可)。
生火煮饭(合理即可)
主题式探究
类型5
9. “暖贴”是冬季畅销商品,某品牌“贴身暖宝宝”标签如图甲所示,
同学们在实验室对该“贴身暖宝宝”的发热原理进行了系列探究活动。
品名:贴身暖宝宝
成分:袋内物质为铁粉、水、活性炭、食盐、吸水树脂等;
内袋材料为微孔透气无纺布;
外袋材料为不透气塑料。
用法:临使用前,打开外袋取出内袋,直接贴在衣服上,打开外袋后保
持温暖12小时。
甲
探究一 “贴身暖宝宝”发热的原理
【实验设计】按如图乙所示装置,将拆除外袋包装的暖宝宝放入三颈烧
瓶中密封,采用湿度传感器、氧气浓度传感器、温度传感器收集数据,
观察曲线变化如图丙中A、B、C所示。
乙
【解释与结论】(1)从收集到的图像看,“贴身暖宝宝”发热是因为铁粉
与 等物质发生化学反应,将化学能转化为热能。
【交流反思】(2)铁生锈是一个极其缓慢的氧化过程,而“贴身暖宝宝”
却可以在短时间内快速放热,试结合成分分析原因:
。
(3)下列试剂或方法可以检验“贴身暖宝宝”失效的是 (填序
号)。
①稀盐酸 ②硫酸铜溶液 ③氯化镁溶液 ④磁铁吸引
氧气、水
暖宝宝中含有颗
粒微小的铁粉,增大了其与氧气、水的接触面积;含有的食盐能加速铁
的锈蚀;活性炭具有吸附性,促进反应进行
①②④
探究二 用“贴身暖宝宝”测定空气中氧气的含量
实验开始前的装置如图丁所示,量筒中水的读数为96 mL。
丁
【解释结论】(4)反应完毕,打开弹簧夹,水从量筒中流入集气瓶(容积为
250 mL),最后量筒内水的体积为63 mL(“贴身暖宝宝”体积、铁粉生锈
消耗水的体积忽略不计)。则实验测得空气中氧气的体积分数是 。
【交流反思】(5)上述结果与理论值相比相差较大。引起偏差的原因可能
是 (写一条即可)。
15%
暖宝宝中铁粉的量不足(合理即可)
丁
10. (2025 成都)我国使用青铜历史悠久,学习小组对青铜冶炼及防护开展
研究。
【查阅资料】1.孔雀石高温下可分解为CuO、H2O和CO2。
2. 铜锈分为无害锈和有害锈。氯化亚铜(CuCl,灰白色固体)和碱式氯化
铜[Cu2(OH)3Cl,绿色固体]是有害锈,两者均能与稀硝酸或稀盐酸反
应生成可溶的氯化铜。
3. CuCl2+2AgNO3 2AgCl↓+Cu(NO3)2。
4. Cu与CuCl均能与酸化后的过氧化氢溶液反应。
【青铜冶炼】青铜是铜锡合金,我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉
内,高温炼得青铜。
(1)冶炼时,生成铜的化学方程式为
。
C+2CuO 2Cu+CO2↑(或
CO+CuO Cu+CO2)
表1 青铜铸件锡含量表
铸件 锡含量/%
编钟 15
箭镞 17
戈戟 14~24
刀剑 25
(2)青铜中锡(Sn)含量不同,性质有差异。《周礼 考工记》记载了不同青
铜铸件的锡含量如表1。
结合表1和铜锡合金强度硬度图分析,选择含锡量约为25%的青铜铸造刀
剑的原因是 。
含锡量约为25%的青铜硬度和拉伸强度均比较高
铸件 锡含量/%
编钟 15
箭镞 17
戈戟 14~24
刀剑 25
【青铜防护】
实验一:探究含氯化合物和相对湿度对青铜有害锈形成的影响
在其他条件相同时,用青铜片设计并进行甲、乙两组实验,记录如表2。
表2 有害锈形成的影响实验记录表
实验 组别 甲 乙 实验 序号 ⅰ ⅱ ⅲ ⅳ ⅴ ⅵ ⅶ ⅰ ⅱ ⅲ ⅳ ⅴ ⅵ ⅶ
氯化铵 有 无 相对湿度/% 35 47 58 65 70 85 90 35 47 58 65 70 85 90
实验 现象 无明显锈点 均有灰白色锈点,且逐渐变成绿色疏松锈;绿色疏松锈依次增多 无明显锈点 用其他含氯化合物重复实验,观察到相似实验现象。
(3)结合以上实验可得出的结论是
;
甲组ⅲ~ⅶ号实验,相对湿度增加,绿色疏松锈依次增多的原因是
。
在其他条件相同时,有含氯化合物且
相对湿度达到一定值可形成有害锈
相对
湿度越大,氯化亚铜转化为碱式氯化铜的量越多
实验二:探究铜锈中氯元素的含量
用电子天平称取铜锈10.00 g,加足量稀硝酸充分反应后过滤,向滤液中
滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀,过滤、洗涤、干燥、称量。重复实验3
次,得到沉淀的平均质量为2.87 g。
(4)铜锈中氯元素的质量分数为 ;能否用稀盐酸代替稀硝酸进行
实验,判断并说明理由
。
7.1%
不能,理由是增加了溶液中氯离子含量,使测
得的氯元素质量分数偏大
实验三:处理青铜有害锈
(5)青铜铸件有白色锈点时,可用酸化后的过氧化氢溶液擦拭,并在5~10
分钟后及时清理。“及时清理”的原因是
。
【反思交流】(6)结合以上研究,对保护青铜器提出合理建议:
(写一条即可)。
酸化后的过氧化氢溶液会腐
蚀金属铜
隔绝含
氯化合物(或降低保存环境的相对湿度)
11. (2025 宜宾模拟)纯碱是一种重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、
纺织和洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开
展项目式学习。
任务一:了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体,生
成碳酸氢钠和氯化铵(NH4Cl),再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。碳酸氢钠
溶解度较小,在反应后的溶液中通常以晶体形式析出。
(1)饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是 (填字母)。
A. Cl2 B. NH3 C. SO2 D. CO2
BD
②Na2CO3在水中全部解离出Na+和CO 2-3。
③CaCl2溶液呈中性,Ca2+、Cl-对溶液的酸碱性没有影响。
【提出猜想】(2)猜想一:H2O单独起作用,产生较多的OH-,使溶液呈
碱性。
猜想二:Na+与H2O作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性。
猜想三: 。
C 与H2O作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性
任务二:探究纯碱的性质——Na2CO3溶液呈碱性
【查阅资料】①溶液呈碱性,是因为溶液中存在较多的OH-。
实验操作 实验现象 实验结
论
①向试管中加入一定量的蒸馏水,滴
入2滴酚酞溶液 溶液无明显变化 猜想一
不成立
②向试管中加入一定量的NaCl溶
液,滴入2滴酚酞溶液 溶液无明显变化 猜想二
不成立
【实验探究】(3)
实验操作 实验现象 实验结
论
③a.向试管中加入一定量的Na2CO3
溶液,滴入2滴酚酞溶液; b.往a所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液
至过量 a中溶液由无色变为红
色; b中
猜想三
成立
产生白色沉淀,溶
液由红色变为无色
【解释与结论】同学们和老师交流,得知C 和H2O作用,产生较多的
OH-和另一种阴离子。
【拓展与延伸】(4)结合任务二的所有信息和结论,运用初中化学所学知
识,经过分析推理可得出:Na2CO3溶液中除碳酸根离子外,还含有的阴
离子有 。
任务三:探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂
【查阅资料】Na2CO3可用于生产洗涤剂。Na2CO3溶液呈碱性,可清洗油
污,溶液碱性越强,去油污效果越好。
HC 、OH-
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
溶质质量分数 /% 2 2 2 6 6 6 10 10 10
溶液温度/℃ 20 40 60 20 50 60 20 40 70
溶液pH 10.90 11.18 11.26 11.08 11.27 11.30 11.22 11.46 11.50
【实验探究】兴趣小组继续对影响Na2CO3溶液去油污效果的因素进行探
究。用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的
Na2CO3溶液,并测定溶液pH,记录数据如表:
【解释与结论】(5)实验对比①②③,可得出的结论是
。
在溶质质量分数
相同的情况下,温度越高,Na2CO3溶液的pH越大,碱性越强(合理即
可)