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题型突破(六)实验探究题题型解读实验探究题是河北中考的必考题型,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,与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)回忆以前做过的与之相关的实验或内容;(6)充分利用对比、推理、模仿等方法分析问题、解决问题。类型一物质组成或成分的探究角度1反应后物质成分的探究例1[2019·唐山路南二模]氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。氢化钙(块状固体,化学式为CaH2)常温下与水反应生成一种可燃性气体,同时生成一种白色固体。提出问题生成的可燃性气体和白色固体分别是什么物质?作出猜想猜想一:可燃性气体可能是一氧化碳或氢气中的一种;猜想二:白色固体可能是氧化钙或氢氧化钙中的一种。交流反思经过同学们交流讨论,认为猜想一中可燃性气体不可能是一氧化碳,理由是;猜想二中白色固体不可能是氧化钙,理由是。进行实验(1)选用如图T6-1所示装置中的(填序号),进行氢化钙与水的反应并收集较纯净的气体,经检验该气体是氢气。化学反应前后元素种类不变,反应物中不含碳元素图T6-1氧化钙能与水反应BE例1[2019·唐山路南二模]氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。氢化钙(块状固体,化学式为CaH2)常温下与水反应生成一种可燃性气体,同时生成一种白色固体。提出问题生成的可燃性气体和白色固体分别是什么物质?作出猜想猜想一:可燃性气体可能是一氧化碳或氢气中的一种;猜想二:白色固体可能是氧化钙或氢氧化钙中的一种。(2)取少量白色固体加入到水中,取上层清液,,有白色沉淀出现,证明猜想二中的白色固体是氢氧化钙,该反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________。通入二氧化碳气体或加入碳酸钠溶液CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O或Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH]例1[2019·唐山路南二模]氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。氢化钙(块状固体,化学式为CaH2)常温下与水反应生成一种可燃性气体,同时生成一种白色固体。提出问题生成的可燃性气体和白色固体分别是什么物质?作出猜想猜想一:可燃性气体可能是一氧化碳或氢气中的一种;猜想二:白色固体可能是氧化钙或氢氧化钙中的一种。拓展应用(1)若向氯化铵溶液中加入一定量的氢化钙,充分反应,产生的气体有。(2)登山运动员携带氢化钙作为能源提供剂与携带氢气相比,其优点之一是。氢气和氨气方便携带(合理即可)角度2物质元素组成的探究例2[2016·河北]蔗糖是生活中常见的一种物质,某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。作出猜想小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气,葡萄糖进一步转化为蔗糖,故蔗糖中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。实验探究方案一:小明将蔗糖在氧气中燃烧,检验生成物中有水和二氧化碳,得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。小刚认为该方案不合理,只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素,不能确定是否含有氧元素,理由是。蔗糖燃烧时有氧气参加反应例2[2016·河北]蔗糖是生活中常见的一种物质,某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。作出猜想小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气,葡萄糖进一步转化为蔗糖,故蔗糖中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。实验探究方案二:小刚用如图T6-8所示装置进行实验,实验开始先通入一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯给蔗糖加强热。(1)观察到,说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。图T6-8[答案]实验探究方案二:(1)小烧杯(或玻璃导管)中有水雾出现[解析]实验探究方案二:(1)干燥的小烧杯中有水雾出现,说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。例2[2016·河北]蔗糖是生活中常见的一种物质,某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。作出猜想小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气,葡萄糖进一步转化为蔗糖,故蔗糖中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。实验探究方案二:小刚用如图T6-8所示装置进行实验,实验开始先通入一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯给蔗糖加强热。图T6-8(2)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体,他猜测该黑色固体是单质碳,并继续利用如图所示装置,另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下表:写出上述实验过程中一个反应的化学方程式:。实验结论蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。实验过程实验现象,点燃酒精灯①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧,发出白光②[答案]实验探究方案二:(2)小烧杯中加入澄清石灰水,向硬质玻璃管中通入氧气澄清石灰水变浑浊C+O2CO2[或Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O][解析]实验探究方案二:(2)①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧,发出白光;②澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,蔗糖中有碳元素。例2[2016·河北]蔗糖是生活中常见的一种物质,某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。作出猜想小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气,葡萄糖进一步转化为蔗糖,故蔗糖中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。实验探究拓展交流(1)方案二中,先通入一会儿氮气的原因是__________________________________。排净硬质玻璃管中的空气(或防止氧气参加反应)例2[2016·河北]蔗糖是生活中常见的一种物质,某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。作出猜想小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气,葡萄糖进一步转化为蔗糖,故蔗糖中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。实验探究拓展交流(2)查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11,小红发现:蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍,但是,蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致出现这种情况的原因是。[答案]拓展交流(2)氧元素的相对原子质量比氢元素大[解析]拓展交流(2)由于氢、氧元素的相对原子质量不同,蔗糖中氢、氧两种元素的质量比为(1×22)∶(16×11)=1∶8。角度3物质变质成分的探究例3[2019·秦皇岛海港一模]小明在帮老师整理实验室时,发现一瓶未密封的KOH固体,对其成分提出以下假设,并在老师的指导下进行实验探究。查阅资料①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因:。②K2CO3溶液呈碱性,BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。猜想假设假设Ⅰ:只含KOH;假设Ⅱ:含;假设Ⅲ:只含K2CO3。2KOH+CO2K2CO3+H2OKOH和K2CO3例3[2019·秦皇岛海港一模]小明在帮老师整理实验室时,发现一瓶未密封的KOH固体,对其成分提出以下假设,并在老师的指导下进行实验探究。进行实验实验操作步骤实验现象实验结论①取少量样品于试管中,加入足量的稀盐酸有气泡产生假设不正确②另取少量样品于试管中,加水溶解,加入过量的BaCl2溶液,振荡,静置假设Ⅲ正确③取②中上层清液,滴加无色酚酞溶液Ⅰ产生白色沉淀无色酚酞溶液不变色例3[2019·秦皇岛海港一模]小明在帮老师整理实验室时,发现一瓶未密封的KOH固体,对其成分提出以下假设,并在老师的指导下进行实验探究。进行实验问题讨论步骤②中加入过量BaCl2溶液的作用是______________________________。检验并除去样品中的K2CO3,排除对KOH检验的干扰例3[2019·秦皇岛海港一模]小明在帮老师整理实验室时,发现一瓶未密封的KOH固体,对其成分提出以下假设,并在老师的指导下进行实验探究。拓展应用完全变质的KOH也有利用价值,从K2CO3组成或性质看,这瓶变质的试剂在农业上的用途是。用作钾肥角度4标签破损物质成分的探究例4[2019·石家庄新华一模]化学小组在帮助老师整理实验室的过程中,发现了如图T6-11甲所示的一瓶固体药品,其标签有部分残缺,经询问老师得知,该药品是初中化学常见的一种物质。实验一:探究瓶中药品的成分。猜想与假设根据残留的标签内容,小红认为瓶中药品可能是NaHCO3、Na2CO3、NaCl、Na2SO4、NaNO3中的一种,小明认为还可能是。已知所有可能的物质中,只有小明猜测的物质和NaHCO3、Na2CO3的水溶液显碱性。图T6-11[答案]猜想与假设NaOH(或氢氧化钠)[解析]猜想与假设根据残留的标签内容,该物质中含有Na元素,因此可能是NaHCO3、Na2CO3、NaCl、Na2SO4、NaNO3中的一种,还可能是NaOH(或氢氧化钠)。例4[2019·石家庄新华一模]化学小组在帮助老师整理实验室的过程中,发现了如图T6-11甲所示的一瓶固体药品,其标签有部分残缺,经询问老师得知,该药品是初中化学常见的一种物质。实验一:探究瓶中药品的成分。图T6-11进行实验1为进一步确定瓶内药品是NaHCO3还是Na2CO3,同学们按照老师的建议利用图乙所示装置进行了实验。片刻后观察到试管口有水滴,于是确定瓶中药品是NaHCO3,排除Na2CO3的理由是。实验现象结论①取少量待测药品于试管中,加少量水溶解,向其中加入酚酞溶液溶液显红色瓶内药品不可能是②向实验①的试管中加入足量有气泡产生瓶内药品是NaHCO3或Na2CO3[答案]进行实验1氯化钠、硫酸钠和硝酸钠稀盐酸(或稀硫酸,合理即可)碳酸钠中无氢元素,不可能生成水[解析]进行实验1①加入酚酞溶液后,溶液变为红色,说明溶液显碱性,因此瓶中药品不可能是氯化钠、硝酸钠或硫酸钠;②由实验结论可知瓶内药品是NaHCO3或Na2CO3,现象是有气泡产生,所以加入的物质是稀盐酸或稀硫酸。根据反应前后元素种类不变,反应生成了水,说明反应物中含有氢元素,而碳酸钠中不含氢元素,所以可以排除碳酸钠。例4[2019·石家庄新华一模]化学小组在帮助老师整理实验室的过程中,发现了如图T6-11甲所示的一瓶固体药品,其标签有部分残缺,经询问老师得知,该药品是初中化学常见的一种物质。实验一:探究瓶中药品的成分。图T6-11实验二:探究NaHCO3受热后的生成物。查阅资料①碳酸氢钠受热后生成水、二氧化碳和一种盐;②碳酸氢盐均能溶于水,其水溶液与氢氧化钙、氢氧化钡等碱反应会产生难溶物。进行实验2实验现象结论取图乙反应后试管中的少量固体溶于水,向其中加入足量澄清石灰水碳酸氢钠受热后生成的盐是碳酸钠小明对实验结果产生了质疑,他的理由是。他按图丙所示方案进行实验,最终得出“NaHCO3受热后生成的盐是碳酸钠”的结论。请写出加入试剂X后所发生反应的化学方程式:。[答案]进行实验2产生白色沉淀若固体中有碳酸氢钠,则加澄清石灰水也会产生沉淀Na2CO3+CaCl22NaCl+CaCO3↓(合理即可)[解析]进行实验2碳酸氢钠受热后生成的盐是碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,因此现象是产生白色沉淀;碳酸氢钠和氢氧化钙也能产生白色沉淀,所以还需再进行实验确定生成的盐是否为碳酸钠。类型二有关物质性质的探究例5[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。查阅产品说明小组同学根据图T6-14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。图T6-14[答案]查阅产品说明贮存条件[解析]查阅产品说明从说明书中贮存条件要阴凉干燥,推测硫酸铵受热可能会分解。例5[2018·河北]小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵探究Ⅰ土壤的酸碱性实验1:按图T6-15所示溶解土样,玻璃棒搅拌的目的是;用pH试纸测得土样浸出液的pH约为4,说明土壤呈酸性。图T6-15[答案]探究Ⅰ加快溶解速率[解析]探究