中考复习专题——实验探究题 柳州市铁五中学化学组 主稿人： 梁丽霞

答题关键：

1. 认真读题，划出关键的语句，审清题意，明确要求。

2.根据题目要求，选择合适方法，提取相关化学知识。

3.将探究的问题与所学的知识进行整合与提炼，迁移到要解决的问题中来。

题型一、探究物质组成成分

方法总结：注意题目给的资料信息，记住各物质的性质特征，再结合实验探究确定物质的组成。

【例题1】小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白，于是想探究该固体的成分。

[提出问题] 该淡黄色固体的化学成分是什么？

[查阅资料]

（1）硫单质是一种淡黄色固体，难溶于水，在空气中点燃硫单质，生成一种无色、有刺激性气味的气体。

（2）过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，能与水反应，生成气体并放出大量的热。

[设计实验方案]

方案一：取少量该固体粉末于试管中，加2mL水，振荡并观察现象。

方案二：在燃烧匙里放少量该固体，在酒精灯上加热，观察现象。

比较以上两方案，你认为的最佳方案是，理由是（从环保、操作等角度分析）。

[实验验证并得出结论]

小明向盛有少量该固体的试管中加入2ml水，立刻观察到有无色气泡产生，并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠（NaOH）。通过实验验证，确定该淡黄色粉末为过氧化钠。

小明想对生成的气体成分判断，他提出了以下两种假设：

①该气体是CO ②该气体是O2

你认为上述假设哪个更合理？并说明你的理由 。

请设计一个实验，验证你的合理假设（写出简要操作步骤、实验现象和结论）。

[分析]过氧化氢与水反应的化学方程式为____________________________________；

[计算] 在过氧化钠（Na2O2）中，①氧元素的化合价为 ；

②过氧化钠中钠、氧元素的质量比为 ；

【解析】

[设计实验方案]：根据硫在空气中点燃生成一种有刺激性气味的有毒气体，污染空气及操作是否简单进行分析。

故填：方案一；操作简单，无污染。

[实验验证并得出结论]：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变可知假设②更合理；再根据氧气能使带火星的木条复燃的性质确定实验方案。

故填：假设②更合理，根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变，反应前只有钠、氧、氢元素，无碳元素，不可能生成一氧化碳；

[分析]：根据实验验证中可知过氧化氢与水反应生成氢氧化钠与水写出化学方程式。

故填：2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑。

[计算]：根据化学式Na2O2及化合物中所有元素化合价代数和为0的原则确定O元素的化合价，根据化学式计算元素的质量比。

故填：① -1 ；② 78 。

【拓展训练】在探究课上，老师给同学们一包黑色粉末，该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成。为了确定该粉末的成分，同学们进行如下探究：

请回答下列问题：

[猜想假设]（1）黑色粉末是铁粉；

（2）黑色粉末是氧化铜粉末；

（3）黑色粉末是铁粉和氧化铜粉末。

[设计方案]取少量黑色粉末，放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳气体，片刻后加热充分反应（实验装置如图所示）

请填写下表空白：（不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应）

[实验结论]经过分析实验现象，确认猜想（3）成立。

[反思评价]

（1）实验完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温。继续通入一氧化碳的目的是 。

（2）从环保角度上看，上述设置有不足之处，改进措施是 。

（3）猜想（2）玻璃管中发生反应的化学方程式是 。

【答案】

[设计方案]

[反思评价]（1）防止生成的铜再次被氧化（合理说法均可）；

（2）在b处放一只燃着的酒精灯（或安装尾气处理装置或在b处导管处绑一个小气球等）；

（3）CO+CuO 公式 Cu+CO2

题型二、探究物质的变质

方法总结：（1）先分析物质为什么会变，变质后会变成哪种物质。

（2）物质变质的情况有三种： 没有变质、部分变质、全部变质。

（3）根据不同物质的化学性质设计实验方案来检验原来的物质和变质后生成的物质。

【例题2】小明家有包开启了的小苏打，久置在灶台上方，可能因受热而变质。小明为此开展了探究，请分析其过程完成填空。

[查阅资料]

① 2NaHCO3公式 Na2CO3 ＋ CO2 ↑ ＋ H2O

②NaHCO3 ＋ NaOH ＝ Na2CO3 ＋ H2O

③ 2NaHCO3 ＋ Ca(OH)2 ＝ CaCO3 ↓ ＋ Na2CO3 ＋ 2H2O

④ Ca(HCO3)2 ＋ Na2CO3 ＝ CaCO3 ↓ ＋ 2 NaHCO3

⑤ Na2CO3受热不分解，NaHCO3、Ca(HCO3)2都能溶于水。

[假设猜想]

假设一：小苏打没有变质，化学成分为 NaHCO3；

假设二：小苏打完全变质，化学成分为；

假设三：小苏打部分变质，化学成分为。

[实验方案]

可选药品：①Ca(OH)2溶液 ②CaCl2溶液

③NaOH溶液 ④稀盐酸

[问题讨论]

有同学认为，取一定量样品直接加热，再将产生的气体通入澄清石灰水，根据实验现象，对上述三种假设的每一种是否成立都能进行判断。请评价这种方案是否合理 （填“是”或“否”），理由是 。

【解析】

[假设猜想]NaHCO3变质会生成Na2CO3，若完全变质，则剩余物全部为Na2CO3，若部分变质，则剩余物为NaHCO3和Na2CO3。

故填：Na2CO3 ；NaHCO3和Na2CO3 。

[实验方案]通过资料得知，NaHCO3和Na2CO3中加入Ca(OH)2溶液、NaOH溶液、稀盐酸后的现象相同，所以操作一中需要加入CaCl2溶液，NaHCO3和CaCl2溶液不反应，Na2CO3和CaCl2溶液反应会产生沉淀。操作一中无沉淀产生，则混合物中无碳酸钠，假设一成立；如果产生沉淀公式，则混合物中一定含有碳酸钠；待操作一中反应充分后过滤，溶液中已经不含有碳酸钠，然后再加入氢氧化钙溶液，出现白色沉淀，说明还有NaHCO3的存在，则假设三成立，若无白色沉淀，则假设二成立。

故填：②；操作一中有沉淀出现；①；操作二中有沉淀出现

[问题讨论]Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热会分解，加热只能确定是否含有碳酸氢钠，而对于碳酸氢钠是没有分解还是部分分解，无法确定。

故填：否；此操作可确定NaHCO3的存在，不能判断是部分还是完全变质。

【拓展训练】

某实验小组为检验露置在空气中的NaOH固体是否变质并确定其组成，开展了一下探究活动。

[讨论与交流]

（1）NaOH能与空气中的 （填化学式）发生反应生成Na2CO3 。

（2）Na2CO3的水溶液呈碱性。

[查阅资料]

（3）NaOH在空气中不会转化成NaHCO3；

（4）CaCl2、NaCl的水溶液均呈中性。

[猜想假设]猜想一：固体全部为NaOH。

猜想一：固体全部为 。

猜想一：固体为NaOH和Na2CO3的混合物。

[实验探究]将待检固体溶于水配成溶液．按以下两种方案进行实验：

方案一：用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH （填“＞”“＜”或“=”），说明猜想一成立。

方案二：取该溶液少许，往其中加入足量CaCl2溶液，有白色沉淀产生；待沉淀不再产生，过滤，再往滤液中滴入酚酞试液，溶液变成 色，说明猜想三成立。

[归纳与总结]很明显，方案一的结论（填“正确”或“错误”），理由是 。

[探究与拓展]为进一步确定原固体的组成，该实验小组的同学称取26.6g待检固体，按如图所示过程实验（步骤②产生的气体全部逸出），请参照图中提供的数据计算：

（5）26.6g固体混合物中Na2CO3的质量为 。

（6）实验最终所得351g溶液中溶质的质量分数为 。

【答案】:[讨论与交流] CO2

[猜想假设] Na2CO3；

[实验探究] ＞；红；

[归纳与总结]错误；Na2CO3溶液也呈碱性；

[探究与拓展] 10.6g；10%。

题型三、探究反应物质后的成分

方法总结：（1）反应后剩余物质中一定有生成物。

（2）可能有剩余的反应物。

（3）两种反应物不可能同时剩余。

【例题3】氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气。探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成分是碳酸钙。

[提出问题]滤液中溶质的成分是什么？

[猜想与暇设]猜想一：NaOH

猜想二：NaOH、Ca(OH)2

猜想三：NaOH、 Na2CO3

猜想四：NaOH、 Na2CO3、Ca(OH) 2

经过讨论，大家一致认为猜想四不台理，请用化学方程式说明原因_______________。

[实验验证]

[反思与拓展]

①若向NH4Cl的溶液中加一定量的CaH2，充分反应，产生的气体是____________________。

②登山运动员常用CaH2作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是______________________。

【解析】

[猜想与假设]猜想四是不合理的，因为碳酸钠与氢氧化钙不能共存；碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，配平即可。

故填：Na2CO3 + Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH。

[实验验证]在实验一中，向滤液滴入少量碳酸钠溶液，无明显现象，说明没有氢氧化钙，猜想二不成立；实验二，向滤液加入足量稀盐酸，观察到先无变化后产生气泡的现象时，说明含有氢氧化钠和碳酸钠，猜想三成立。

故填：二；先无变化后产生气泡。

[反思与拓展]若向NH4Cl的溶液中加一定量CaH2，氢化钙（CaH2）与水反应生成氢氧化钙和氢气，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙和水和氨气；与氢气相比，CaH2优点是携带安全。

故填：①氢气、氨气；②携带安全。

【拓展训练】在学习盐的性质时，某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液M（如图）进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液．同学们对该实验进行了一系列的研究。

探究一M溶液中的溶质是什么？

（1）[提出猜想]该组同学认为M溶液的溶质有两种可能：①是，②是CaCl2，

[收集资料]CaCl2水溶液呈中性。

（2）[设计实验]同学们设计了如下方案并进行实验：

探究二 过滤后澄清滤液中会有哪些溶质？

[提出猜想]猜想一：NaOH和Na2CO3；猜想二：_____；猜想三：NaOH

（3）[实验验证]同学们针对“猜想一”进行了如下实验：

他们的实验结论是否正确？ ，理由是 。

（4）[继续探究]设计实验方案确定滤液中溶质的组成。

【答案】探究一 （1）氢氧化钙；

（2）

（3）不正确，溶液中氢氧化钠能与加入的少量盐酸反应，即使溶液中有碳酸钠也可能不生气体；

（4）

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