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实验探究题类型一物质组成的探究1.[2019·眉山]某化学兴趣小组在实验室取用NaOH溶液时，发现瓶口有白色粉末状物质，该小组质疑该NaOH溶液可能已变质，于是进行了如下探究：猜想与假设猜想Ⅰ.没有变质Ⅱ.部分变质Ⅲ.完全变质溶液中溶质NaOHNaOH、Na2CO3Na2CO3探究过程(1)取一定量的该NaOH溶液，加入足量的，有气泡产生，说明猜想Ⅰ不成立。产生气泡的化学方程式为。(2)重新取一定量的该NaOH溶液，加入足量的CaCl2溶液，观察到的现象为。接下来的实验操作及观察到的现象是，则说明猜想Ⅱ成立。若将CaCl2溶液换为Ca(OH)2溶液是否可行，判断并简述理由：。结论与反思NaOH易与空气中的CO2反应而变质，故应注意密闭保存。2.老师从实验室带来了7瓶不同的无色溶液(如图3-6-6)，其中3、7号试剂瓶标签完全破损，4、5号试剂瓶标签部分破损。已知，3、4、5、7号溶液分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液、石灰水、CaCl2溶液中的一种。在老师指导下，同学们进行了下述实验：图3-6-6(1)分别取3、4、5、7号溶液于4支试管中，向其中分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红，说明这三种溶液呈(填“酸性”“碱性”或“中性”)。由该实验可确定的溶液为(写出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。(2)分别取4号、5号溶液于两支试管中，加入足量的2号溶液，发现均有气泡产生，小组同学利用上述试剂，经过下述实验最终确定了两溶液的成分。操作步骤及现象结论4号溶液是Na2CO3溶液，5号溶液是变质的NaOH溶液(3)资料：Ca(OH)2+NaHCO3CaCO3↓+NaOH+H2O；NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O。取3号溶液于试管中，逐滴加入一定量的6号溶液，观察到溶液变浑浊，过滤，则滤液中溶质的组成可能为NaOH；Na2CO3；(将其他情况补充完整)。3.[2019·遂宁]草酸(H2C2O4)存在于自然界的植物中，在170℃以上易分解，某校化学兴趣小组为确定草酸分解产物，做如下探究。提出问题草酸的分解产物是什么？猜想与假设猜想①：CO、CO2；猜想②：CO、H2O；猜想③：CO2、H2O、H2；猜想④：CO、CO2、H2O。经小组同学分析得出上述猜想一定是错误的。查阅资料无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。进行实验该小组同学设计了如图3-6-4所示的实验过程(部分固定装置已略去)。图3-6-4实验步骤实验现象实验结论将分解产物从左至右依次通过各装置A中无水硫酸铜变蓝B中澄清石灰水变浑浊猜想②错误F中无水硫酸铜G中澄清石灰水变浑浊猜想④正确问题解答(1)装置C的作用是(2)写出装置E中发生反应的化学方程式：交流反思为防止污染环境，该实验应增加尾气处理装置。4.为了测定水的组成，选用图3-6-5中的装置回答问题(氢气用盐酸和锌制得)。图3-6-5(1)为准确测定水的组成，防止杂质干扰，正确的连接顺序为己→→丙。(2)乙装置的作用是。(3)若测得丁装置中样品在实验前后减少6.4g，乙装置中药品增加了7.2g，丙装置增加了3.6g，据此可求出水中H、O两种元素的质量比为(只写计算式)。(4)实验结束后，若丁处仍有黑色固体，这对实验结果的影响是(填“氧的质量偏大”“氢的质量偏大”或“无影响”)。(5)装置中的丙能否省去？为什么？。5.[2019·梧州]市售的“自热米饭”带有一个发热包，遇水后可以迅速升温至150℃，保温时间达3小时，能将生米做成熟饭。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣，进行了以下探究：查阅资料(1)发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。(2)氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体粉末，但后者可溶于NaOH溶液。成分探究取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末，分成两份。(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末，发现有黑色物质被磁铁吸引，证明粉末中含有。用磁铁将该物质全部吸出后，剩余粉末为样品A。(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后，取部分滤液滴入酚酞溶液，滤液变色，证明原粉末中含生石灰；再向滤液中加入，看到白色沉淀生成，证明原粉末中含有氯化钠。(3)除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉、炭粉，对此大家提出了以下几种猜想：猜想一：只存在上述三种中的一种；猜想二：上述三种同时存在；猜想三：存在铝粉和炭粉；猜想四：存在镁粉和铝粉；猜想五：。图3-6-7实验验证小施用样品A进行实验，流程如图3-6-7。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时，他观察到开始时有白色沉淀生成，后来又全部消失，最后得到的是无色溶液E。实验结论不溶物D是。大家结合实验现象讨论后，认为猜想正确，理由是。原理探究小吴利用图3-6-8所示装置证明发热包放热主要来自于生石灰遇水的反应。加水后发现A中温度迅速升高，B中有气泡产生，该气体为(填名称)。但温度很快下降，说明该反应很快结束，不能长时间保温。图3-6-8猜想大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。实验验证同学们按资料介绍，用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验，不久后发现锥形瓶外壁微烫，并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。拓展活动在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们，铁锈蚀时首先生成Fe(OH)2。请写出该反应的化学方程式：。6.[2019·安顺]实验室有一包白色粉末，可能含有Na2SO4、Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、CuSO4、Mg(NO3)2和KCl中的一种或几种，为了确定其成分，某化学兴趣小组进行了如下实验探究。查阅资料CaCl2溶液显中性；K2CO3和“纯碱”的化学性质极其相似；MgCO3微溶于水，不考虑为沉淀。实验步骤步骤Ⅰ：取一定量样品于烧杯中，加足量水充分溶解，有白色沉淀产生，溶液呈无色。初步结论：原粉末中一定不含。步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ中的混合物过滤，进行下一步实验探究。实验探究一小明同学对步骤Ⅱ中过滤所得滤液设计了如下的实验探究方案。实验步骤实验现象实验结论取一定量滤液于试管中，加入足量CaCl2溶液，充分振荡后，再滴加酚酞溶液溶液呈红色由此确定原粉末中含有请说明加入足量CaCl2溶液的理由：。猜想假设小红同学对步骤Ⅱ中过滤所得固体成分提出了如下猜想：①Mg(OH)2②BaSO4③BaCO3④Mg(OH)2、BaSO4⑤BaSO4、BaCO3⑥Mg(OH)2、BaCO3⑦Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3实验探究二小红同学对猜想设计了如下的实验探究方案：实验步骤实验现象实验结论(1)取一定量过滤所得固体于试管中，加入足量稀盐酸，充分振荡有气泡产生，沉淀完全溶解上述猜想可能成立(2)向(1)试管中，继续滴加足量的NaOH溶液有白色沉淀产生上述猜想一定成立请写出(2)中产生白色沉淀的化学方程式：。归纳总结通过上述实验验证，原粉末中仍不能确定的成分是。类型二物质性质的探究7.[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。图3-6-9查阅产品说明小明同学根据图3-6-9甲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。探究Ⅰ土壤的酸碱性实验1：按图乙所示溶解土样，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30g硫酸铵加入50g水中，完全溶解，此时所得溶液对应图丙中(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，小组同学进行了图丁所示的实验，观察到的实验现象为：①硫酸铵固体减少；②酚酞溶液浸湿的滤纸；③小气球变大。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：按图戊所示进行实验，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。8.[2019·徐州]某兴趣小组对氨气(NH3)的某些性质进行探究。图3-6-10实验回顾(1)按图3-6-10甲所示，在小烧杯A中盛有少量浓氨水，小烧杯B中盛有少量含酚酞溶液的蒸馏水，几分钟后，B中溶液变红，原因是浓氨水挥发出的氨分子进入溶液中产生了(填离子符号)。若取少许B中变红后的溶液在试管中加热，你认为溶液的颜色会(填“变深”“变浅”或“不变”)。(2)图乙是该小组对图甲装置的改进，和图甲相比，其优点有(任写一条)。提出问题氨气在水中的溶解性如何？图3-6-11查阅资料常温常压下，氨气极易溶于水，可用图3-6-11所示装置验证。进行实验步骤1：按图连接装置，检查气密性。步骤2：在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入少量水)的胶塞，把玻璃管插入烧杯的水中。步骤3：打开橡皮管上的止水夹，(填具体操作)，使少量水进入烧瓶。观察到的现象是，产生该现象的原因是。实验完毕，向烧瓶内的氨水中加入少量稀硫酸将其转化为可用作氮肥的(NH4)2SO4，该反应的化学方程式为。反思拓展实验后请教老师知道，氨水中的NH3大部分与H2O结合成一水合氨(NH3·H2O)，则氨水中含有的分子有H2O、、(都填化学式)。类型三其他类探究9.[2019·荆门]某兴趣小组为探究CO2气体与金属Mg的反应，设计了一套制取纯净、干燥CO2气体，并用过量CO2与热的金属Mg充分反应的实验。请回答相关问题。Ⅰ.利用下列装置和相关药品进行实验图3-6-12(1)检查装置A气密性的操作是。(2)装置B的作用是。(3)实验时应先，一段时间后再(填序号)。a.点燃D处酒精灯b.打开A装置中的止水夹，从长颈漏斗处加入稀盐酸Ⅱ.探究Mg与CO2反应的产物可观察到D处的实验现象有黑白两种固体产生。查阅资料得知黑色固体为碳单质，白色固体是镁的化合物。为探究白色固体的成分，进行了假设与猜想。(4)猜想1：白色固体是MgO；猜想2：白色固体是MgCO3；猜想3：白色固体是。(5)验证与结论：取D中的固体适量于试管，加入足量的，观察到有黑色固体不溶物，白色固体消失，的现象，则猜想1成立。猜想2和猜想3不成立的可能原因是。10.[2019·毕节]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。对比实验编号操作现象甲将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中无明显现象乙将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中铝丝表面析出红色固体丙将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中铝丝表面析出红色固体(1)比较实验乙和实验(填“甲”或“丙”)可知：打磨能破坏氧化铝薄膜。(2)实验乙中反应的化学方程式为，据此可知金属活动性Al比Cu(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：操作现象结论推论(1)向一支试管中再加入NaCl固体铝丝表面析出红色固体氧化铝薄膜被破坏Na+或能破坏氧化铝薄膜(2)向另一支试管中再加入Na2SO4固体氧化铝薄膜未被破坏Na+和SO42-都不能破坏氧化铝薄膜结论与反思得出结论：前述猜测(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。11.[2019·温州]小明用大小不同的玻璃罩罩在两组点燃的蜡烛上(如图3-6-13甲)，观察发现A组实验高处烛焰先熄灭，B组实验低处烛焰先熄灭。为了探究玻璃罩中烛焰熄灭顺序不同的原因，小明以A组为研究对象进行如下实验：图3-6-13实验一：将6