题型 实验探究题&

一、科学探究题

1. 难度：中等

火锅是我国独创的美食，历史悠久。火锅常用的一种燃料是固体酒精。某化学兴趣小组的同学对“固体酒精”产生了好奇，对其成分进行探究。请你回答下列问题。

查阅资料

a．固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。

b．氯化钙、氯化溶液均呈中性。

（提出问题）

①酒精中是否含有碳元素？

②固体酒精中的氢氧化钠是否变质？

（实验探究）

①按右图所示进行实验，发现烧杯内壁有一层白膜，可得出酒精中含有碳元素的结论，理由是_______________。

②取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现烧杯底部有白色沉淀，请用化学方程式表示该沉淀是如何形成的：_______________由此说明氢氧化钠已变质。

③为进一步确定氢氧化钠的变质程度，分组进行探究。

甲组同学取烧杯上层清液于两支试管中，按下图所示进行实验。

实验方案
实验现象	溶液变红	产生______________
实验结论	清液中有氢氧化钠	清液中有碳酸钠

乙组同学认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠，理由是_______________

他们另取烧杯中上层清液，加足量氯化钡溶液，充分反应后，静置，取上层清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红。

（反思交流）乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是_____________

（实验结论］小组同学经过讨论，一致认为该固体酒精中的氢氧化钠部分变质。

2. 难度：困难

我国西北地区有很多咸水湖，其中最大的是柴达木盆地的察尔汗盐池。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）

实验	实验操作	实验现象	实验结论
实验一	取少量样品于试管中，加适量水溶解后，加入过量稀HNO3	产生能使澄清石灰水变浑浊的气体	①猜想_____不成立
实验二	②向实验一所得的溶液中加入适量的_____	③_____	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做了如图所示的补充实验。

（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_____（用方程式表示）。

（3）实验结束后测得装置D增重0.44g，则湖盐样品中Na₂CO₃的质量分数为_____%（保留一位小数）。

3. 难度：中等

小刚在商场发现点燃后怎么也“吹不灭”的蜡烛，他买回来和学习小组同学进行了下列探究。

（査阅资料）普通蜡烛由石蜡(石蜡的着火点约为190℃)和烛芯制成，“吹不灭”的蜡烛在普通蜡烛的烛芯外包裹了一层打火石。打火石是在某种金属中掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点是150℃。当“吹灭”蜡烛时，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃。

（问题与思考）(1)制作“吹不灭”的蜡烛利用的原理是：燃烧必须满足___________(填燃烧的条件之一)。如果将这种蜡烛熄灭，应采用的方法是________________。

(2)烛芯外包裹的打火石中的金属是什么？

（实验探究）烛芯外包裹的打火石中的金属可能是镁、铝、铁或铜中的一种，他们继续探究该金属的成分(不考虑打火石中的稀土元素对金属性质的探究)。

(1)用砂纸打磨该打火石样品，观察到该样品呈_________色，确定该打火石样品中的金属不是铜。

(2)取少量打磨后的打火石于试管中，加入足量的稀盐酸，他们通过观察到的现象判断该金属一定不是铁。他们观察到的现象是________________________。

（讨论交流）(1)为了进一步确定该金属的种类，小强提议用硫酸铜溶液进行实验。

请你预测将打火石加入到硫酸铜溶液后的现象是_____________，其中涉及到的反应方程式为______________________________(任写一个)。

(2)大家认为小强的方案不合理，他们按新的设计方案进行实验，确定打火石中的金属是镁。他们设计的方案以及观察到的现象是________________________。

4. 难度：中等

小明在实验室内比较等质量铁粉和铁片分别和相同的硫酸铜溶液反应的速率时，在将铁粉投入硫酸铜溶液中时，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。同学们对气体的成分产生了疑问，这激发了同学们强烈的探究欲望。

产生的气体是什么？

（提出猜想）猜想1：O₂；　猜想2：SO₂；猜想3：H₂；　猜想4：N₂；

（查阅资料）SO₂易溶于水，它能与过量的NaOH溶液反应，生成Na₂SO₃。

（1）请你写出生成红色固体的化学方程式_______。

（2）同学们经过分析一致认为猜想____不正确，理由是_______。

（实验验证）

实验步骤	实验现象	实验结论
（3）把带火星的木条伸入收集到的气体中	____	猜想1 不正确
（4）将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量	质量不变	猜想___ 不正确
（5）将产生的气体用带尖嘴的导管导出，点燃且用冷而干燥的烧杯罩在火焰的上方，气体在空气里安静的燃烧	产生淡蓝色火焰，烧杯壁上有____，接触烧杯的手能感觉到发热	猜想3 正确

（拓展提升）小明用pH试纸测定硫酸铜溶液的pH__7（填“大于”“等于”或“小于”），进一步解释通了铁粉加入硫酸铜溶液中有气泡产生的现象。

5. 难度：中等

在学习碱的性质时，同学们发现碱溶液都具有一些相似的化学性质，原因是它们在水中都能解离出相同的_______________（填离子符号）。

某实验小组在探究碱的化学性质时，有位同学不小心将氢氧化钠和氢氧化钙两种溶液混合在一起，发现有白色沉淀生成。经验证该瓶氢氧化钠溶液已部分变质，氢氧化钠变质的原因是________（用化学方程式表示）。

（提出问题）如何将这瓶部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质除去呢？

（设计实验）

方案	实验操作	实验现象	结论
方案一	取适量样品于试管中，滴加稀盐酸	有____________	杂质已除去
方案二	取适量样品于试管中，滴加Ca(NO3)2溶液，过滤	有白色沉淀生成	杂质已除去
方案三	取适量样品于试管中，滴加Ca(OH)2溶液，过滤	有白色沉淀生成	杂质已除去

上述实验操作中所用试剂正确的是方案________。

该实验小组用正确的试剂进行了实验。小张提出质疑，杂质是否已经完全除去？于是他取适量实验后的溶液于试管中，继续加入所用的正确试剂，观察到_______________________________的现象，说明杂质没有完全除去。

（归纳总结）

（1）氢氧化钠必须___________保存。

（2）同学们针对上述三个方案认真讨论后得出，要除去物质中含有的杂质， 选用试剂应考虑的因素有：不与所需物质反应、__________________________、试剂要适量。

6. 难度：中等

（2018十八县联考）在学习盐酸的化学性质时，甲、乙两位同学分别做了碳酸钠溶液和稀盐酸反应的实验（如图）。

（实验现象）甲同学的实验溶液中有气泡冒出，乙同学的实验溶液中无气泡冒出。

写出甲同学实验中涉及反应的化学方程式：_______。

（实验讨论）乙同学实验的溶液中为什么没有现象？

（查阅资料）（1）碳酸钠和稀盐酸反应不仅可以生成二氧化碳，还可以生成碳酸氢钠；

（2）碳酸氢钠与氯化钙溶液混合不发生反应。

（实验设计）证明乙同学实验溶液中含有碳酸氢钠。

实验步骤	可能现象	实验结论
（1）取上述乙同学实验后的溶液少量于试管中，加入足量的____（写化学式）溶液	产生白 色沉淀
（2）取步骤（1）所得上层清液少量，滴加_____	_____	无色溶液 中含碳酸 氢钠

写出步骤（1）中涉及的化学反应方程式：_________。

（实验反思）（1）Na₂CO₃和稀盐酸反应的生成物种类受稀盐酸的量的影响，稀盐酸____（填“足量”或“不足”）时才能有气泡冒出。

（2）当反应物的量不同时，产物可能不同，试另举一例：______。

7. 难度：中等

某化学兴趣小组通过查阅资料了解到过氧化钠（Na₂O₂）能与水反应生成氢氧化钠和氧气，于是他们做了以下探究实验。

向盛有过氧化钠粉末的烧杯中加入水，充分反应后，取烧杯中的少量溶液于试管中并加入几滴无色酚酞溶液，溶液变红，过了一会，红色又褪去。

（提出问题）溶液为什么先变红后又褪色了呢？

（交流讨论）甲同学认为是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故。乙同学认为甲同学的猜想不正确，理由是_______。写出氢氧化钠溶液与二氧化碳反应的化学方程式_______。

（查阅资料）①滴加酚酞呈现红色的溶液遇到H₂O₂时，H₂O₂可以破坏酚酞的结构，使酚酞在碱性溶液中不能再显红色；②酚酞在稀碱性溶液中显红色，而在浓氢氧化钠等浓度较大的碱性溶液中先变红后又褪色。

（作出猜想）

猜想1：酚酞溶液变质

猜想2：过氧化钠与水反应生成了H₂O₂

猜想3：生成的氢氧化钠溶液浓度太大

（实验探究）同学们设计了下列实验方案进行验证。

实验操作	实验现象	结论
（1）重新配制溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液，向其中滴入几滴无色酚酞溶液	____	猜想1错误
（2）取过氧化钠与水反应后的溶液于试管中，加入适量的二氧化锰后，将带火星的木条放在试管口	________	猜想2正确
（3）取过氧化钠与水反应后的溶液于试管中， ___	溶液变红， 一会儿又褪去	猜想3错误

（拓展延伸）（1）过氧化钠能与二氧化碳反应生成一种白色固体和氧气，该白色固体可能是___。

（2）保存过氧化钠时，应注意____保存。