题型 实验探究题&

一、科学探究题

1. 难度：中等

（2017唐山古冶区一模）某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段。请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）。

（演示实验）将一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。

该反应的化学方程式为_______。

（提出问题）实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问；反应后溶液中溶质是什么呢？

（假设猜想）针对疑问，大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下：

猜想一：只有Na₂SO₄；

猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄；

猜想三：有Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH；

猜想四：有______。

乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的，不合理的是猜想____。

（实验探究）（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO₄溶液，无明显变化，溶液中一定没有___。

（2）为了验证其余猜想，该学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的酚酞溶液、铁片、Na₂CO₃溶液，进行如下三个方案的探究。

实验方案	①加入酚 酞溶液	②加入铁片	③滴加Na2 CO3溶液
实验 操作
实验现象	溶液不变色	____	产生气泡
实验结论	溶液中有 H2SO4	溶液中有 H2SO4	溶液中有 H2SO4

（得出结论）通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。

（评价反思）（1）老师对同学们能用多种方法进行探究给予肯定，同时指出实验方案①不能得出正确结论，原因是_____。

（2）请你再选择一种与以上三种试剂属不同类别的试剂进行验证，写出实验步骤和现象________。

2. 难度：困难

某化学小组将少量过氧化钠（Na₂O₂）粉末加入盛水的试管中，看到有大量气泡产生。

（提出问题）

过氧化钠与水反应生成了什么物质？

（作出猜想）

甲同学：生成氢氧化钠

乙同学：生成碳酸钠

丙同学：生成氢气

丁同学：生成氧气

（1）大家一致认为乙同学的推测不正确，理由是________________________。

（实验探究）

实验方法	实验现象	实验结论
用试管收集生成的气体，堵住试管口，移近酒精灯火焰，点燃	无现象	（2）______________
用试管收集生成的气体，将带火星的木条伸入试管内	（3）______________	有氧气生成
（4）______________	溶液变红	溶液显碱性

（得出结论）

（5）过氧化钠与水反应的化学方程式为____________________________________。

（反思拓展）

（6）根据所学知识，请你预测将少量过氧化钠粉末加入硫酸铜溶液中的反应现象_______。

3. 难度：中等

学校实验室的废液缸中收集了学生在实验室制取CO₂后残留废液．某化学课外小组的同学想探究废液中溶质的成分，请我们共同参与探究并回答下列问题：

（提出问题）废液中的溶质是什么物质？

（作出猜想）甲同学认为废液中的溶质只有CaCl₂．你认为还可能含有的溶质是______（化学式）．

（査阅资料）CaCl₂溶液呈中性．

（实验与结论）①甲同学取少量CaCl₂溶液和废液分别加入到2支试管中，并向其中分别滴加无色酚酞试液做对比实验，结果两试管中溶液均无色，于是甲同学认为自己的猜想是正确的．

②你认为甲同学的实验____（填“能”或“不能”）证明他的猜想，理由是________．

③如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是_____，实验中可能观察到的现象是_____．

（拓展与应用）①若实验证明你的猜想是正确的，想要处理废液只得到CaCl₂溶液，应向废液中加入过量的_____，反应完全后过滤．

②通过以上探究，你认为实验室的废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是_____．

4. 难度：中等

某同学查阅资料得知，实验室常用电石（主要成分CaC₂）与水反应制取乙炔（C₂H₂），反应的化学方程式为：CaC₂+2H₂O=Ca(OH)₂+C₂H₂↑（电石中的杂质不溶于水且不与水反应，也不与Na₂CO₃反应）。在实验室中，该同学把一定量的CaC₂加入Na₂CO₃溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，并对滤液的成分进行探究。

[提出问题]：滤液中溶质的成分是什么？

[猜想与假设]：

猜想一：NaOH、Na₂CO₃

猜想二：NaOH

猜想三：NaOH、Ca(OH)₂

[分析与推理]：

分析一：若猜想一成立，说明实验中加入的CaC₂量少，CaC₂与水反应生成的Ca(OH)₂与Na₂CO₃反应后，Na₂CO₃剩余。

分析二：若猜想二成立，说明实验中加入的CaC₂与水反应生成的Ca(OH)₂与Na₂CO₃恰好完全反应。

分析三：若猜想三成立，说明实验中加入的CaC₂量多，CaC₂与水反应生成的Ca(OH)₂与Na₂CO₃反应后，Ca(OH)₂剩余。

由以上分析可推知：反应后滤液中一定存在的溶质是_______（①②③填化学式），可能存在的溶质是_____和_____。对可能存在的溶质，需进一步实验验证。

[设计并实验]：

实验序号	实验操作	实验现象	实验结论
实验一	取少量滤液于试管中，向其中加入过量稀盐酸	无气泡产生	猜想______不成立
实验二	另取少量滤液于试管中，向其中滴入适量碳酸钠溶液	______	猜想三成立，发生反应的化学方程式为 _________

[拓展延伸]：

若向CuCl₂溶液中加入少量CaC₂，充分反应，可观察到有气泡产生，同时出现蓝色的______（填化学式）沉淀。

实验室保存电石应注意______。

5. 难度：困难

（2017唐山丰南区一模）小红、小明、小芳三名同学用石灰石（含杂质SiO₂、CaO，还可能含有少量的Fe₂O₃）与足量的稀盐酸制备二氧化碳气体，实验结束后对废液中的溶质成分进行探究（溶解于水中的气体成分忽略不计）。

（提出问题）废液中的溶质含有哪些物质？

（查阅资料）①SiO₂不溶于水，且不与稀盐酸反应。

②FeCl₃溶液遇到硫氰化钾（KSCN）溶液能够很灵敏的显出红色。

③FeCl₃只能在较强的酸性溶液中存在，若pH>3.8时，FeCl₃会完全与水发生反应生成Fe（OH）₃沉淀。

（作出猜想）三个人一致认为废液中一定含有CaCl₂，其原因是______（用一个化学方程式表示）。

结合以上资料，小红和小明认为溶液中溶质有两种可能：①可能只含CaCl₂；②可能含有CaCl₂和HCl。小芳并不认同小红和小明的观点，她认为废液中的溶质除了CaCl₂和HCl以外 ，还可能含有___，她这样认为的依据是_____（用化学方程式表示）。

（实验验证）

实验操作	实验现象	实验结论
步骤1：取少量过滤后的废液于试管中，滴加___溶液	溶液没有变红	废液中一定不含___
步骤2：另取少量过滤后的废液于试管中，加入过量的Na2CO3溶液	____	废液中含有CaCl2和HCl

（反思评价）上述步骤2中，小明同学提出了另一个实验方案，通过检测废液的pH来判断是否含有盐酸，你认为该方案是否合理？为什么？_____。

6. 难度：中等

老师从某化工厂收集来一些废碱液（主要成分为碳酸钠，还含有少量氯化钠，其它杂质不计），组织课外兴趣小组的同学以其和石灰乳为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析，请参与他们的探究活动。

（1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，写出所发生反应的化学方程式_____。

（2）将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品。

（提出问题）所得粗产品中究竟含有哪些成分呢？

（作出猜想）猜想一：NaOH和NaCl；

猜想二：NaOH、NaCl和Na₂CO₃；

猜想三：______。

（进行实验）（1）张帆进行了下面的实验：取适量粗产品溶于水，滴加少量稀盐酸，观察到没有气泡产生，证明猜想二不合理；

（2）李东进行了下面的实验：取适量粗产品溶于水，滴加Ba（NO₃）₂溶液出现白色浑浊，该粗产品中一定不含有____，理由是______________。

（思考讨论）大家认为张帆的结论有错误，原因是_________。

（得出结论）经讨论后，大家一致认为李东的实验方案可直接获得结论：猜想二合理。

（拓展延伸）（1）在分析反应后所得产品成分时，除了需考虑生成物以及原料中不反应的成分外，还需考虑________。

（2）请你围绕该实验，继续提出一个有探究价值的问题________。

7. 难度：中等

小明、小芳二位同学为探究盐酸的化学性质，做了如下实验：

(1)试管A中的现象是____________，反应后试管B中一定有的阳离子是_________(写离子符号)。

(2)试管C中反应的化学方程式为__________________________。小芳同学把反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。过滤，得到白色沉淀和无色滤液。

小芳同学欲探究无色滤液中的溶质成分：

小芳同学分析得出无色滤液中一定不含HCl，理由是________________________。

（提出问题）无色滤液的溶质是什么？

（作出猜想）①NaCl；②NaCl和CaCl₂；③NaCl 、CaCl₂和Na₂CO₃；④NaCl和Na₂CO₃。

小明认为猜想___________一定不正确。

（进行实验）

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液	无明显现象	猜想_________成立
②取少量滤液于试管中，滴加少量______	有气泡产生

8. 难度：困难

（2017石家庄质检二模）甲、乙两个化学学习小组在学习碱的性质时，进行了如图所示的两个实验。

实验1：在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入稀盐酸，溶液变为无色。

实验2：向氢氧化钙溶液中滴加碳酸钠溶液，反应的化学方程式为____。

实验后，将两支试管中的物质都倾倒到烧杯中，甲小组烧杯中废液为无色澄清溶液，乙小组烧杯中废液为红色。同学们都很好奇，决定对此展开探究。

（提出问题）甲小组烧杯中废液的溶质是什么？（不考虑指示剂）

（查阅资料）氯化钠和氯化钙溶液均呈中性，碳酸钠溶液呈碱性。

（作出猜想）

猜想一	猜想二	猜想三
_____	NaCl和CaCl2	NaCl、CaCl2和HCl

（进行实验）步骤1：取少量甲组烧杯中的废液，向其中逐滴滴加___，当加入一定量该试剂时，废液突然变为红色，此时立刻停止滴加试剂。由此得出，甲组烧杯废液中含有HCl。

步骤2：取少量步骤1中的溶液，继续向其中滴加____，观察到的实验现象是___。由此得出，甲组烧杯废液中含有CaCl₂。

根据上述实验，得出结论：猜想三成立。

（交流讨论）小刚认为直接向甲组烧杯中的废液滴加步骤2中所用的试剂，也能验证猜想三成立，应观察到的现象是______。

（拓展应用）同学们用上述探究思路，对乙组烧杯中废液的溶质也进行了分析。小红认为一种可能是NaCl和CaCl₂，小燕不同意小红的观点，她的理由是____。