题型 实验探究题&

一、科学探究题

1. 难度：中等

（2016眉山）硝酸是一种常见的酸，它与稀盐酸、稀硫酸化学性质是否完全相同呢？某化学小组对此很感兴趣，向老师提出探究硝酸的化学性质，老师高兴答应并带领同学们进行了硝酸某些化学性质的实验探究。

（猜想与假设）

（1）将石蕊溶液滴入稀硝酸中，预计石蕊溶液由紫色变____色。

（2）将Zn片投入稀硝酸中，预计将产生氢气，其化学式为_____。

（实验验证）

同学们按上述设计做了实验，却发现石蕊变色后一会儿即褪去，Zn片投入稀HNO₃后，溶液中冒出气泡，产生无色气体A，在试管口气体A变成红棕色有刺激性气味的气体B。

（提出问题）

（1）石蕊溶液变色后为何会褪色？

（2）上述产生的无色气体是什么？

（查阅资料）

看到如此异常的现象，在老师的指导下，同学们上网查到了下列资料：

（1）硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐，但不生成氢气。

（2）硝酸具有强氧化性，能使有色物质褪色。

（3）氮元素某些气态物质的某些性质如下表：

	N2	NH3	NO	NO2
颜色	无色	无色	无色	红棕色
溶解性	难溶于水	极易溶于水	难溶于水	可溶于水或硝酸

（交流与讨论）

（1）甲同学认为石蕊变色后又褪色的原因是_________。

（2）大家一致认同了红棕色气体B是NO₂，但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法：

①乙同学认为A是N₂，遭到大家的一致反对，原因是_______。

②丙同学认为A是NH₃，也遭到大家的一致反对，原因是__________。

（3）经讨论，最终大家获得了A是NO的共识。

（延伸与拓展）

丁同学对硝酸能与Cu反应很感兴趣，便取了一小块铜片投入稀HNO₃中，发现Cu溶解，也出现上述Zn与稀HNO₃反应的类似现象。请完成Cu与稀HNO₃反应的化学方程式3Cu＋8HNO₃=3Cu（NO₃）₂＋___＋_____H₂O。

2. 难度：困难

CO₂通入NaOH溶液中没有明显现象，CO₂与NaOH是否发生了化学反应呢？某化学兴趣小组的同学们对此进行了探究。

（查阅资料）①通常情况下，1体积水溶解1体积的CO₂。

②在一定浓度的溶液中，有微溶物生成的复分解反应也能发生。

（实验探究）小红同学设计了下图所示的实验装置（锥形瓶内充满CO₂），并进行实验。

打开瓶塞和活塞，使NaOH溶液快速滴入锥形瓶中，立即关闭活塞（漏斗中仍有溶液剩余），观察到U形管左侧的红墨水液面______（填“升高”、“降低”或“不移动”），小红根据现象判断CO₂和NaOH发生了反应，理由是___________。请根据初中化学知识写出CO₂与NaOH溶液反应的化学方程式：____________。

（反思与评价1）小明认为小红的实验方案不严密，理由是_______________________。

（拓展实验）兴趣小组的同学们为此又设计了下表所示的两种方法，进一步探究。请填写表中的空格。

实验方法	操作过程	现象	实验结论
方法一	取小红实验后锥形瓶内的溶液适量，加入足量CaCl2溶液	有白色沉淀生成	CO2与NaOH发生了反应
方法二	取小红实验后锥形瓶内的溶液适量，加入足量稀硫酸	______________

（反思与评价2）同学们经过讨论，认为（拓展实验）的______（填“方法一”或“方法二”）依然不严密，理由是___________________________（用化学方程式表示）。

3. 难度：中等

梧州市某中学化学兴趣小组的同学到超市购买锡纸用于烧烤，同学们看见商品标签上标明锡纸的材质为“铝箔”。

（提出问题）锡纸的材质到底是锡还是铝呢？小吴认为可以把锡纸放入盐酸中观察是否有气体放出来区别是锡还是铝，小周同学认为这样不能区别，理由是___________。

小施查阅资料发现锡的熔点是232 ℃，而铝的熔点为660 ℃，他用_______的方法区别出锡纸的材质是铝不是锡，接着同学们对铝这种金属进行了探究。

（探究活动一）铝的含量分析

（1）小施用如图装置测定铝箔中金属铝的含量，检验该装置气密性的操作是___________。

（2）若测得进入量气管的气体体积为100 mL（氢气的密度为0.09 g/L），铝箔中金属铝的质量为______ g（铝箔中只有铝能与盐酸反应生成气体）。

（探究活动二）铝箔燃烧

同学们做铝箔燃烧的实验。小吴用坩埚钳夹持一小块铝箔放在酒精灯火焰上，轻轻晃动，观察到铝箔熔化，失去了光泽，但铝箔并不燃烧；小周另取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，再用坩埚钳夹持放在酒精灯火焰上，观察到铝箔仍不能燃烧。

（1）小施同学认为铝箔不能在空气中燃烧是因为__________。

（2）小施同学改进了实验，让铝箔燃烧并发出了耀眼的白光，小施同学的实验方案是_________。

（探究活动三）小吴将打磨后的铝片与铜盐溶液反应，现象如下：

	实验一：4 mL 8%的CuSO4溶液	实验二：4 mL 8%的CuCl2溶液
实验 现象	短时间内无变化，一段时间后铝片上才出现少量红色的铜	铝片上迅速有红色的铜出现

（1）铝与氯化铜溶液反应的化学方程式为__________。

（2）对比两个实验，小周推测对铝与铜盐溶液的反应可能有促进作用的离子是__________（填写离子符号），为了验证此推测，小施向实验一的CuSO₄溶液中加入1g________（填写化学式）固体，立即观察到铝片上出现大量红色的铜。