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题型突破（五）科学探究题实验探究题是中考的必考题型,此类试题通过探究活动把科学方法的学习和科学知识的学习放在了同等重要的地位。近年来,试题的探究力度及对方法的考查逐年加重。一般解题思路:(1)通读试题,整体把握试题考查点,防止跑偏;(2)边读题边分析,写出相关的化学方程式;(3)分割试题,和以前的知识建立联系,抓住试题关键词,完成简单填空,步步为营;(4)若遇到陌生知识,学会进行知识迁移;(5)充分利用对比、推理、模仿等分析解决问题的方法。题型解读类型一有关物质组成或成分的探究例1[2018·昆明]某盐湖附近的农民通过“冬天捞碱,夏天晒盐”获得大量湖盐。小伟同学取该湖盐样品进行探究。提出问题该湖盐样品的成分是什么?查阅资料冬天捞碱的“碱”指Na2CO3,夏天晒盐的“盐”指NaCl。猜想与假设猜想一:Na2CO3;猜想二:NaCl;猜想三:Na2CO3和NaCl。实验探究类型一有关物质组成或成分的探究实验实验一实验二实验操作取少量样品于试管中,加适量水溶解后,加入过量稀硝酸②向实验一所得的溶液中加入适量的实验现象产生能使澄清石灰水变浑浊的气体③实验结论①猜想不成立猜想三成立拓展延伸为进一步确定该湖盐样品中Na2CO3的质量分数,小伟同学再取该湖盐样品10.00g做了如图T5-1所示的补充实验。类型一有关物质组成或成分的探究(1)反应结束之后通入空气的目的是。(2)装置A中浓NaOH溶液的作用是(用化学方程式表示)。(3)实验结束后测得装置D质量增加0.44g,则湖盐样品中Na2CO3的质量分数为%(保留一位小数)。图T5-1类型一有关物质组成或成分的探究[解析]本题综合考查化学实验探究知识。实验探究取少量样品于试管中,加适量水溶解后,加入过量稀硝酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体是二氧化碳,说明原样品中含有碳酸根离子或碳酸氢根离子,结合猜想,样品中一定存在碳酸钠,故猜想二不成立。验证样品中是否存在氯化钠,即检验实验一所得溶液中是否存在氯离子,可加入适量的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则存在氯化钠。[答案]实验探究①二②硝酸银溶液③有白色沉淀生成拓展延伸(1)将装置B中生成的二氧化碳全部赶入装置D中(2)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O(3)10.6类型一有关物质组成或成分的探究拓展延伸(1)反应结束之后通入空气的目的是使反应生成的二氧化碳被装置D充分吸收。(2)装置A中浓NaOH溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳,防止其对实验结果产生干扰,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。(3)装置D增加的质量是装置B中产生CO2气体的质量,为0.44g,根据化学反应方程式可计算出Na2CO3的质量,进而求出样品中Na2CO3的质量分数。设参加反应的碳酸钠的质量为x。Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑,10644x0.44g10644=x0.44gx=1.06g湖盐样品中Na2CO3的质量分数为1.06g10.00g×100%=10.6%。类型一有关物质组成或成分的探究例2[2018·云南]某白色固体可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种物质组成。某兴趣小组的同学为确定该白色固体的成分,进行如下的实验探究,请你参与并回答相关问题。Ⅰ.初步探究:小金同学设计的实验过程及现象如图T5-2所示。图T5-2查阅资料BaCl2溶液显中性。初步结论(1)原白色固体中一定有的物质是,一定没有的物质是。(2)M溶液中的溶质一定有,一定没有氯化钡。类型一有关物质组成或成分的探究交流讨论小英同学认为:无色溶液M变红色,说明溶液M中含有碱性物质,但不能由此推导出原固体物质中是否含有氢氧化钠。若要进一步确定,需要对溶液M继续进行探究。为此同学们进行了如下的探究。Ⅱ.继续探究提出问题无色溶液M中有氢氧化钠吗?猜想与假设猜想一:有NaOH;猜想二:没有NaOH。探究与结论类型一有关物质组成或成分的探究实验步骤实验现象实验结论A.取无色溶液M于试管中,加入过量的氯化钡溶液,振荡,静置证明溶液M中有碳酸钠并被除尽B.取实验A所得上层清液于试管中,加入猜想一正确在老师的指导下,同学们通过交流、讨论、实验,圆满地完成了这次探究活动。类型一有关物质组成或成分的探究[解析]初步结论(1)根据白色固体加水溶解后产生的白色沉淀,且沉淀全部溶于稀盐酸并产生气泡,说明沉淀是碳酸钡,不含硫酸钡,则原白色固体中一定含有碳酸钠和氯化钡,一定不含硫酸钠。(2)M溶液中加入酚酞溶液变红,说明溶液呈碱性,再加入碳酸钠,没有沉淀产生,溶液红色不变,说明M溶液中不含氯化钡,但不能确定使溶液呈碱性的是过量的碳酸钠,还是原混合物中含有氢氧化钠。因为氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所以M溶液中一定含有溶质氯化钠。探究与结论为了验证M溶液中是否含有氢氧化钠,要排除碳酸钠的干扰。因为氯化钡和碳酸钠反应产生碳酸钡白色沉淀和氯化钠,因此加入过量的氯化钡,可以检验并除去溶液中的碳酸钠,在A中所得的上层清液中,再加入无色酚酞溶液,如果酚酞溶液变红,则证明M溶液中含有氢氧化钠,猜想一正确。[答案]初步结论(1)碳酸钠和氯化钡硫酸钠(2)氯化钠探究与结论有白色沉淀生成酚酞溶液溶液变红色类型一有关物质组成或成分的探究例3[2015·云南]有一包白色粉末,可能由CuSO4、Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中的一种或几种组成。为探究其组成,同学们查阅资料得知NaCl、BaCl2溶液呈中性,经过思考设计并进行了以下实验:图T5-3请分析实验过程,回答下列问题。(1)白色粉末中一定不含;可能含有。(2)生成白色沉淀的化学方程式为。(3)为最终确定白色粉末的组成,还需要对无色滤液中呈碱性的物质进行探究。类型一有关物质组成或成分的探究提出问题无色滤液中呈碱性的物质是什么?作出猜想猜想Ⅰ:Na2CO3;猜想Ⅱ:NaOH;猜想Ⅲ:Na2CO3和NaOH。进行实验实验步骤实验现象实验结论①取无色滤液少许于试管中,滴加过量的BaCl2溶液产生白色沉淀猜想Ⅱ不成立②在①反应后的试管中滴加溶液变为红色猜想Ⅲ成立得出结论白色粉末的成分是。类型一有关物质组成或成分的探究[答案](1)CuSO4、Na2SO4NaOH(2)Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl(3)进行实验无色酚酞溶液得出结论Na2CO3、BaCl2、NaOH[解析]硫酸铜在溶液中显蓝色,硫酸钠和氯化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,碳酸钠和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,氢氧化钠、碳酸钠的水溶液均显碱性。(1)白色粉末加水溶解得到无色溶液和白色沉淀,所以粉末中一定不含硫酸铜;白色沉淀加入稀盐酸,沉淀全部溶解,所以白色粉末中一定含有氯化钡、碳酸钠,一定不含硫酸钠,可能含有氢氧化钠。(2)生成白色沉淀的反应是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为:Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl。(3)碳酸钠、氢氧化钠都显碱性,都能使无色酚酞变红色,要检验氢氧化钠需要先将碳酸钠检验并除去,所以应先加入过量的BaCl2溶液,检验并除去Na2CO3,然后再滴加无色酚酞溶液,检验NaOH是否存在。类型一有关物质组成或成分的探究例4[2015·昆明]我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到一定温度,可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金,不法分子用它来冒充黄金。小晨同学在实验室进行了木炭粉还原氧化亚铜的实验(主要反应:C+Cu2O2Cu+CO↑),她观察到反应后的固体不完全是紫红色,于是对该固体的成分进行了实验探究。有一包白色粉末,可能由CuSO4、Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中的一种或几种组成。为探究其组成,同学们查阅资料得知NaCl、BaCl2溶液呈中性,经过思考设计并进行了以下实验:提出问题该固体的成分是什么?查阅资料①Cu是紫红色固体;②Cu2O是红色固体;③Cu2O+H2SO4(稀)CuSO4+Cu+H2O。类型一有关物质组成或成分的探究猜想与假设猜想一:Cu;猜想二:Cu、Cu2O;猜想三:Cu、C;猜想四:Cu、Cu2O、C。小晨同学认为猜想不正确,因为反应后的固体不完全是紫红色。实验操作实验现象实验结论步骤一:取少量固体置于烧杯中,加入足量稀硫酸,观察溶液颜色溶液呈色猜想三不正确步骤二:把步骤一中所得混合物过滤,将滤渣干燥后置于滤纸上,观察固体颜色固体为紫红色、黑色猜想正确一蓝四实验探究类型一有关物质组成或成分的探究实验反思由于受反应物质量比、反应物接触面积和反应温度等因素的影响,固体物质之间的反应可能无法完全进行。拓展延伸(1)从理论上看,碳与氧化亚铜的质量比应为1∶12,但实际做实验时却将碳与氧化亚铜的质量比控制在约1∶10。这样操作的理由是。反应中碳会与试管内的氧气反应而部分消耗,故稍过量的碳有利于反应的进行(合理即可)BCD(2)下列可以用于鉴别真、假黄金的方法是(填序号)。A.观察颜色B.加热固体C.滴加稀硫酸D.滴加硝酸银溶液类型一有关物质组成或成分的探究针对训练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小明选用如图T5-4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。图T5-4类型一有关物质组成或成分的探究提出问题过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么?作出猜想根据过碳酸钠与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,他们向溶质M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止,取上层溶液,加入,无明显现象,证明溶液中无NaOH溶液,猜想一正确。该实验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水,原因是。类型一有关物质组成或成分的探究反思拓展(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。类型一有关物质组成或成分的探究[答案]实验1BC将带火星的木条伸入集气瓶内,带火星的木条复燃实验2氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙实验3有气泡产生Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O实验4无色酚酞溶液碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,无法证明溶液M中是否含有氢氧化钠类型一有关物质组成或成分的探究[解析]实验1过碳酸钠是固体,水是液体,且该反应不需要加热,故选取固液常温型气体发生装置B,检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,带火星的木条复燃,证明是氧气;收集氧气需采用向上排空气法,故收集装置选C。实验2滴加CaCl2溶液产生的白色沉淀不一定是CaCO3,可能是氯化钙与氢氧化钠共存时,形成微溶性的氢氧化钙。实验3碳酸钠与盐酸反应,产生二氧化碳气体,小刚取溶液M,滴加稀盐酸,观察到有气泡产生,证明溶液中一定含有Na2CO3,从而否定了猜想二。实验4为进一步确定溶液M中是否含有NaOH,可在滴加CaCl2溶液后继续加入无色酚酞溶液,无明显现象,证明溶液中无NaOH溶液;该实验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水,是因为碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,无法证明溶液M中是否含有氢氧化钠。类型一有关物质组成或成分的探究2.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