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题型突破(六)实验探究题题型解读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。类型一有关物质成分的定性及定量探究例1[2014·徐州]我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(如图T6-1中甲),又能用改进的微型实验装置(如图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动。图T6-1提出问题木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质?查阅资料(1)木炭与CuO的反应是C+2CuO2Cu+CO2↑,若该反应进行不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O)。(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸发生反应:Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O。作出猜想红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu2O;③__________。【思路点拨】1.作出猜想解题思路(1)提炼信息:红色固体(2)结合理论及事实提出猜想:Cu、Cu2O、Cu和Cu2O(3)去除已知得出答案解题依据(1)理论依据:化学反应前后,元素种类不变(2)事实依据:考虑生成物和反应物的量解题技巧反应后的物质成分,除了不同情况下的生成物外,还有可能是不同生成物之间的组合是Cu和Cu2O提出问题木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质?查阅资料(1)木炭与CuO的反应是C+2CuO2Cu+CO2↑,若该反应进行不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O)。(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸发生反应:Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O。实验探究(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再加少许CaCl2(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内。(2)按图乙连好实验装置,然后加热反应物;2分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清石灰水,此时停止加热。(3)待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下验证:步骤现象结论①取1.44g红色固体装入试管,滴入足量的,充分反应红色固体部分减少,溶液变为色猜想错误②过滤出试管中残留的红色固体,洗涤干燥后,称其质量为1.04g猜想正确【思路点拨】2.实验探究解题思路①提取解题关键点:现象“红色固体部分减少”②结合信息:Cu2O能与稀硫酸反应(题给)、Cu不能③自我预判:加入稀硫酸,一定含Cu2O④排除答案:利用固体质量,假设全部为Cu2O生成Cu的质量与反应后固体的质量比较⑤完成验证解题技巧实验探究中现象、步骤、结论互为条件,相互限定,充分利用题给信息定量分析常采用“极值法”,即假设固体为纯净物,代入化学方程式进行计算,进而推断物质成分[答案]实验探究(2)变浑浊(3)稀硫酸蓝①③[解析]实验探究(3)根据题中信息,结合实验现象“红色固体减少”,可知滴入的是稀硫酸,红色固体中含有Cu2O,二者反应后得蓝色硫酸铜溶液,故猜想①错误;根据Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O可知,每144份质量的氧化亚铜反应会生成64份质量的铜,若1.44g的红色固体全为氧化亚铜,则生成0.64g的铜,不符合表中铜的质量,故1.44g是氧化亚铜和铜的混合物。提出问题木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质?查阅资料(1)木炭与CuO的反应是C+2CuO2Cu+CO2↑,若该反应进行不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O)。(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸发生反应:Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O。评价反思(1)图乙装置与图甲装置相比,其优点是(写出一条即可)。(2)若要证明CaCl2是该反应的催化剂,还需要验证CaCl2的。(3)在铜的冶炼史中,我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”,该方法可用化学方程式表示为。[答案]评价反思(1)节约药品(合理即可)(2)质量和化学性质在反应前后不变(3)Fe+CuSO4FeSO4+Cu[解析]评价反思(2)根据催化剂的定义可知,若要证明CaCl2是该反应的催化剂,还需要验证CaCl2的质量和化学性质在反应前后保持不变。类型二有关物质性质的探究例2[2015·徐州]某学习小组同学在做“氢气在空气中燃烧”实验时,对生成物的成分产生了质疑:水和过氧化氢具有相同的组成元素,那么氢气在空气中燃烧除生成水外,是否有过氧化氢生成呢?带着疑问,该小组同学利用如图T6-15所示实验装置进行了以下探究。提出猜想氢气在空气中燃烧除生成水,还有过氧化氢生成。查阅资料(1)在一定条件下(低温环境下),氢气在空气中燃烧除生成水外,还有过氧化氢生成。图T6-15(2)过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变蓝色。实验探究主要步骤主要现象实验结论①将注射器内的稀硫酸推入到盛有锌粒的锥形瓶中在锌粒表面有产生反应的化学方程式为________②点燃验纯后的氢气,用底部结有冰的小烧杯罩在火焰上方,用漏斗和试管收集所得液体。向试管中加入氢气燃烧产生淡蓝色火焰,试管中液体由无色变成色氢气在空气中燃烧有过氧化氢生成【思路点拨】1.实验探究步骤②解题思路抓住实验结论氢气燃烧有过氧化氢生成结合题中所给信息过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变蓝色得出答案加入淀粉碘化钾溶液,液体变蓝色解题技巧抓住物质的特征反应进行物质的鉴别是解题的关键[答案]实验探究①气泡Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑②淀粉碘化钾溶液蓝[解析]实验探究②根据题中查阅资料并结合实验结论可知,欲验证过氧化氢是否存在,应加入淀粉碘化钾溶液,观察颜色是否变蓝。评价反思实验中将氢气燃烧的火焰对着冰,冰的作用是(填序号)。①用冰有利于吸收氢气燃烧产生的气体②用冰创设低温环境,使部分氢气燃烧产生一定量的过氧化氢③有利于生成的过氧化氢在较低的温度下溶入冰融化成的水中,便于收集【思路点拨】2.评价反思解题思路①剖析题中所给资料:在低温环境下,氢气在空气中燃烧可以生成过氧化氢②得出答案[答案]评价反思①②③[解析]评价反思根据查阅资料中的过氧化氢生成条件,经分析可知说法①②③均是合理的。拓展分析除氢气和氧气反应会生成两种氧化物外,金属钠也具有类似的化学性质:金属钠露置在空气中与氧气反应,生成氧化钠;钠在空气中燃烧,生成过氧化钠(Na2O2)。请写出钠在空气中燃烧的化学方程式:。此化学反应的基本反应类型是反应。2Na+O2Na2O2化合类型三反应实质、反应条件及变化规律类探究例3[2019·苏州]某同学设计如下几组实验,探究某些酸、碱、盐之间的复分解反应能否发生。已知:BaSO4是白色固体,难溶于水,也不与盐酸反应。第一组选取5种溶液,进行如下所示实验。实验（续表）现象及结论试管A和B中无明显现象,不能确定反应是否发生(1)试管C中产生(填实验现象)。复分解反应已发生试管D中有白色沉淀产生。复分解反应已发生解释(2)试管C中减少的微粒是(填微粒符号)(3)反应的化学方程式为_______________________第二组对试管A和B中是否发生反应再探究,进行如下所示实验。实验（续表）现象及结论试管E中,滴加酚酞试液后,溶液由无色变为红色;滴加一定量稀硫酸后,溶液由红色变为无色。复分解反应已发生试管F中始终无明显现象,不能确定反应是否发生解释(4)从微观粒子变化的角度分析试管E中反应的实质是第三组对试管B中是否发生反应继续探究,进行如下所示实验。实验现象试管G中溶液变红(6)向试管H中滴加(填“试剂X”的化学式)溶液后,有白色沉淀产生（续表）解释(5)该实验的目的是检验试管G的溶液中存在(填微粒符号)溶液中有SO42-存在结论NaCl溶液与稀硫酸不发生复分解反应【思路点拨】解题思路依据原理(1)H+的检验方法:能使紫色石蕊试液变红色(2)SO42-的检验方法:能与氯化钡溶液反应生成不溶于酸的白色沉淀分析实验现象滴加石蕊试液后,溶液变红;滴加试剂X后,有白色沉淀产生实验结论溶液中既含H+,又含SO42-解题技巧对于没有明显现象的化学反应,可以从两个不同的角度证明反应是否发生,一是可以检验反应物是否被消耗,二是可以检验是否有新物质生成[答案](1)气泡(2)CO32-(3)BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl(4)H+与OH-结合生成H2O(或H++OH-H2O)(5)H+(6)BaCl2(合理即可)[解析](1)碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,故看到有气泡产生。(2)试管C碳酸钠溶液中原有H2O、Na+、CO32-,加入稀硫酸后,碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,硫酸钠溶于水,则溶液中Na+的量不变,减少的是CO32-。(3)试管D中氯化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,反应的化学方程式为BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl。(4)氢氧化钠和硫酸的反应是中和反应,其实质为H+与OH-结合生成H2O。(5)酸使石蕊变红,试管G中溶液变红,说明溶液中含有H+。(6)已知BaSO4是白色固体,难溶于水,可以向试管H中滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,证明含有SO42-。