题型 实验探究题&

一、科学探究题

1. 难度：中等

（2017涿州一模）铁粉与硫酸铜溶液反应，除了有红色固体生成外，还有气体产生。为确定气体的成分，进行下列实验探究。

（猜想与假设）产生的气体可能是________。猜想的依据是______________。

（查阅资料）

①SO₂能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

②O₂＋4KI＋4HCl= 2I₂＋4KCl＋2H₂O，淀粉遇I₂变蓝。

③H₂、CO等气体能将氧化铜还原成铜。

④浓硫酸有吸水性。

（实验验证）

（1）将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，无现象，则该气体中________SO₂（填“有”或“无”）。

（2）用下列所示实验检验氢气和氧气：

B中观察到___________________，证明该气体是H₂。

（实验反思）

（3）若没有浓H₂SO₄对实验结论的影响是___________________。

（4）由上述实验可知，硫酸铜溶液中的溶质是__________________（填化学式）。

（5）写出产生气体的化学方程式________________________。

2. 难度：困难

小杰同学在复习铁生锈条件时知道，常温下，没有氧气，铁与水几乎不反应。老师告诉同学们，高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。小杰很好奇，设计如图所示实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。

（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是___________________。

（2）探究生成的气体是什么？用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是_________________。

（3）探究试管中剩余固体成分是什么？

（查阅资料）常见的铁的氧化物有FeO（黑色、没有磁性）、、。

（初步验证）试管中固体为黑色，能全部被磁铁吸引。

（猜想与假设）猜想一：剩余固体是；猜想二剩余固体是__________________。

（实验探究）

实验操作	实验现象结论
______________________	___________________证明猜想一正确

（实验结论）铁和水蒸气反应的化学方程式：___________________。

（反思与交流）该黑色固体不可能是，理由是___________________。

二、推断题

3. 难度：困难

（2017张家口桥东区模拟）化学兴趣小组探究金属的性质时，将一段去除氧化膜的镁条，放入一定量的稀盐酸中，有气泡产生，充分反应后静置，发现试管中有灰白色沉淀。

（提出问题）灰白色沉淀是什么物质？

（猜想假设）小华认为灰白色沉淀为碳酸镁（MgCO₃），其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想，理由是______________。

小宇认为由于反应后氯化镁的生成量偏多，灰白色沉淀为不能再溶解的氯化镁固体。小彤认为灰白色沉淀为脱落的镁粉细颗粒。

（实验探究1）

实验操作	现象	结论
①取试管中的上层清液，加入适量的氯化镁固体	氯化镁固体____（选填“溶解”或“不溶解”）	小宇猜想错误
②取适量灰白色沉淀加入足量稀盐酸中	________（选填“有”或“没有”）气泡冒出	小彤猜想错误

基于以上探究与分析，原有猜想均遭到了否定。

（查阅资料）HCl＋AgNO₃= HNO₃＋AgCl↓，AgCl是一种白色沉淀。

（实验探究2）

他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热，将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内，玻璃棒上的溶液出现白色浑浊，证明产生了__________气体。再将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口，试纸变________色。

（反思拓展）

（1）做镁与稀盐酸反应的实验时，镁条的用量宜少不宜多。

（2）铁片和铜片放入稀硫酸中产生的现象也不相同，据此推测出铁的活动性比铜________。还可根据铁和硫酸铜溶液的反应来确定这两种金属的活动性强弱，该反应的化学方程式为_____________。

三、科学探究题

4. 难度：中等

（2017邯郸二模）某兴趣小组为探究“酒精燃烧的产物”，进行了一系列实验活动，请回答相关问题。

（作出猜想）酒精燃烧的产物有CO₂和H₂O。

（进行实验）

	点燃放置一段时间的酒精灯
实验1	将干冷烧杯罩在火焰上方，观察到___，证明有H2O生成
实验2	用内壁涂有饱和石灰水的小烧杯罩在火焰上方，观察到石灰水___，证明有CO2生成。此反应的化学方程式为_____

（反思交流）

（1）甲同学认真分析实验1，认为生成的水可能是由于____，于是做了如下改进实验：点燃刚加入纯酒精的酒精灯，将干冷烧杯罩在酒精灯火焰上方，观察到与实验1相同的现象，证明酒精燃烧有H₂O生成。

（2）乙同学针对实验2提出质疑：石灰水变浑浊不一定是生成碳酸钙，还可能是饱和石灰水受热后__，析出了氢氧化钙固体。于是乙同学做了如图改进实验：6秒后，将锥形瓶加塞子正放在桌面上，待温度恢复至原温时，注入20 mL饱和石灰水振荡，观察到石灰水变浑浊 ，确定有CO₂生成。

（3）丙同学观察到棉线灯芯有部分烧黑。由此认为（2）中乙同学的改进实验产生的CO₂可能由灯芯棉线燃烧产生的。随后丙同学又做了对比实验：将如图的酒精灯换为盛有纯酒精的____（选填字母：A 量筒　B 集气瓶　C 蒸发皿）后直接点燃，进行实验，仍观察到澄清石灰水变浑浊。证明酒精燃烧有CO₂生成。

（得出结论）酒精燃烧的产物有CO₂和H₂O。

（拓展应用）在验证产物的实验中，应该____（填序号）。

①利用对比法尽量排除其他因素的干扰

②有科学严谨的态度

③注意实验器材的选择

④不考虑那么多的因素，大致看到现象即可

5. 难度：中等

（2017石家庄桥西区模拟）化学小组的同学用如图甲所示装置进行木炭和氧化铜反应的实验，在进行实验时，他们首先将碳和氧化铜研磨成粉末，且混合均匀后，再开始实验，这样做的目的是___。充分反应后，化学小组的同学对试管内的固体成分进行了探究Ⅰ，对生成气体的成分进行了探究Ⅱ。按要求填空。

探究Ⅰ：试管内固体的成分是什么？

（作出猜想）猜想一：Cu；

猜想二：___；

猜想三：Cu和CuO。

（实验验证）

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体加入试管中，然后加入过量稀硫酸，振荡	__	猜想三成立

固体和稀硫酸反应的化学方程式为______。

探究Ⅱ：生成的气体中是否含有一氧化碳？

通过如图甲的实验分析，生成的气体中一定含有二氧化碳，是否含有一氧化碳，小组同学进行了下列实验：

实验操作	实验现象	实验结论
收集碳和氧化铜反应生成的气体，除尽二氧化碳气体、干燥后，再将气体通入图乙装置中	A中的红棕色粉末变成黑色，B中产生白色沉淀	生成气体中含有一氧化碳

则B中的溶液是__；A中反应的化学方程式为___。

（实验反思）图乙装置的缺陷是_____。

6. 难度：困难

小明在课外阅读中得知：氢氧化铜受热会分解生成氧化铜（Cu（OH）₂ CuO＋X），于是用CuSO₄溶液与KOH溶液反应制取氢氧化铜，并对氢氧化铜进行加热。

（1）生成物X的化学式为____。

（2）小明在加热氢氧化铜时，发现蓝色固体先变成黑色，继续高温灼烧黑色固体变成红色，同时有气体产生。为弄清这种红色固体的成分，进行了如下的探究：

（查阅资料）Cu和Cu₂O均为红色固体，且Cu₂O＋H₂SO₄=Cu＋CuSO₄＋H₂O。

（提出猜想）红色固体是：Ⅰ.Cu；Ⅱ.Cu₂O；Ⅲ. ____。

（进行实验）

操作	现象	结论
①取灼烧后的红色固体1.44 g于试管中，加入足量稀硫酸，加热并充分振荡，静置	溶液由无色变蓝色，固体减少	1.44 g红色固体一定有__
②过滤、洗涤、干燥	得红色固体

（结论分析）

①根据上述实验现象，小明认为猜想Ⅲ正确。但有同学认为小明的判断不严谨，因为猜想__也有相同现象。

②氧化铜高温灼烧由黑色变成红色的化学反应方程式为____。

③如要确定1.44 g红色固体成分，还需要补充的操作是__，再通过____得出结论。

7. 难度：困难

同学们喜欢做化学实验，并认真观察、分析实验现象。一次，课外小组活动时大家将铁丝投入氯化铜溶液中，发现产生红色固体物质，同时又看到溶液中出现较多的气泡。同学们认为金属和盐反应应该生成另一种金属和另一种盐，怎么会出现气泡？气泡成分是什么？于是他们在老师的帮助下展开了探究活动。

（提出猜想）①小河认为是O₂；②小州认为是Cl₂；③小静认为是CO₂；④你认为是____。

（交流讨论）同学们讨论后，认为小静的猜想不合理，其理由是____。

（查阅资料）Cl₂能溶于水，且能与氢氧化钠溶液反应，生成NaClO和NaCl。

（实验探究）依据上述猜想，实验小组同学开始收集产生的气体进行实验探究。

实验一：为了验证小河的猜想，同学们决定用______检验该气体，实验中观察到___，确定小河的猜想不合理。

实验二：为了验证小州的猜想，同学们思考后认为除了需将气体通入盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶外，还需进行的实验操作是________，最终确定小州的猜想不合理。

实验三：为了验证你的猜想，大家收集了一小试管气体，验纯后将气体用带尖嘴的导管导出后点燃，用冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，发现气体燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁出现液珠，从而证实了你的猜想合理。

（获得结论）同学们通过上述实验，确定了气体的成分。写出实验三中所发生反应的化学方程式_______。

（拓展提升）老师告诉大家，氯化铜溶液显酸性。为什么氯化铜溶液显酸性？是否因为在配制氯化铜溶液时引入了杂质？请设计实验排除干扰，你的实验方案是_____。

8. 难度：中等

在学习了盐的化学性质后，同学们在课外小组活动时做了碳酸钠溶液与稀盐酸反应的实验（如图）。实验中没有观察到有气泡产生，该反应所得无色液体中的溶质有哪些成分呢？同学们对此进行了以下探究：

（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；而碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成沉淀。

（提出问题）实验所得溶液中是否含有碳酸氢钠？

（进行实验）实验一：取所得溶液于试管中，加入足量的____（写化学式）溶液，观察到______。

实验二：静置，取上层清液，滴加适量____，观察到_____，证明所得溶液中含有碳酸氢钠。

（反思讨论）（1）实验一中，所加足量溶液的目的是_____。

（2）写出实验二所发生反应的化学方程式_____。

（拓展延伸）联想到课本中所学的碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳，同学们做了对比实验（如图），结果观察到有气泡产生。对比分析后，大家认为，当反应物的量不同时，产物可能不同。试另举一例：____。