2025年中考化学二轮复习课件专题四实验探究题

专题四　实验探究题 反应后物质成分的探究 1.［2024·白银中考］某校化学课上，老师让同学们设计实验鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水三种无色溶液并进行性质实验。同学们设计实验如下： (1)第1兴趣小组：用紫色石蕊溶液鉴别三种溶液，他们如此设计的理由是 　　 。  第2兴趣小组：如图所示，分别用三支试管取少量上述三种溶液，各加入一定量的碳酸钠溶液，观察现象。 稀盐酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，食盐水即氯化钠溶液显中性，不能使紫色石蕊溶液变色，澄清石灰水即氢氧化钙溶液显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝 (2)a中有气泡产生，证明a中溶液是 。  (3)b中产生　 　(填实验现象)，证明b中溶液是澄清石灰水。c中无明显现象。  第3兴趣小组：为进一步探究稀盐酸和澄清石灰水反应后所得溶液中溶质的成分，进行如下探究活动。 ［假设猜想］ (4)该组同学的猜想如下： 猜想一：只有　 　  猜想二：有CaCl2和HCl 猜想三：有CaCl2和Ca(OH)2 猜想四：有CaCl2、HCl和Ca(OH)2 其他各兴趣小组的同学对以上猜想提出疑问，认为猜想四不合理，理由是 　 　。  　HCl和Ca(OH)2不能共存　 　CaCl2　 　白色沉淀　 稀盐酸 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量反应后的溶液于试管中，加入CuCl2溶液，观察现象 无明显现象 猜想 不成立 ②用镊子将锌粒放入试管中，向其中滴加反应后的溶液，观察现象 有 产生 猜想二成立 ③取少量反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，观察现象 有白色沉淀生成 猜想一成立 三 气泡 ［实验探究］ (5)为证明其余猜想是否正确，第3兴趣小组的同学们进行了如下实验。 ［交流评价］ (6)老师对同学们能用多种方法进行探究，并且能够得出结论给予表扬，同时指出上述实验探究中有明显的错误。同学们经过反思后发现了错误，错误的原因是　 　 。  ［反思拓展］ (7)在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑 　 　。  　反应物是否有剩余　 氯化钙、盐酸均能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，故加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，不能说明猜想一成立 (3)实验C中发生反应的化学方程式为 。  2.［2024·黑龙江中考］同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。 Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH ［实验探究1］ (1)实验A中酚酞的作用是　 　。  (2)实验B中气球的变化情况是　 　，理由是 　 (用文字表述)。  　变大　 　作指示剂，判断反应是否发生　 二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，二氧化碳被消耗，装置内气体减少，压强减小 ［实验探究2］ 实验结束后，将A、B、C三个实验的滤液倒入同一个干净的烧杯D中，发现烧杯底部产生白色沉淀，上层清液呈红色。 提出问题：烧杯上层清液中含有哪些溶质(指示剂除外)？ 猜想与假设： 小芳：NaCl、NaOH 小莉：NaCl、NaOH、Ca(OH)2 小明：　 　  　NaCl、NaOH、Na2CO3　 实验过程 实验现象 实验结论 甲同学取少量上层清液于试管中，滴加适量Ca(OH)2溶液 　 　  小明的猜想成立 乙同学取少量上层清液于试管中，滴加少量稀盐酸 无明显现象 小明的猜想不成立 　产生白色沉淀　 反思与交流：你认为乙同学的结论是否正确，　 　(选填“是”或“否”)，理由是　 　。  少量的稀盐酸可能被氢氧化钠完全消耗，未与碳酸钠反应　 进行实验：为了验证小明的猜想，同学们设计以下实验方案，请你帮助他们完成探究过程。 　否　 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量样品于试管中，加入适量水，充分溶解后静置，然后滴加几滴无色酚酞溶液 溶液变_____ 该氢氧化钠样品完全变质，粉末中的成分是碳酸钠 红 物质组成成分的探究 3.［2024·儋州模拟］现有一包在空气中放置很久的氢氧化钠样品，某化学兴趣小组对其成分进行探究。 ［查阅资料］氯化钡溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性。 ［实验探究］该兴趣小组的甲同学设计了如下实验方案进行探究。 ［实验反思与拓展］ (1)因空气中存在　 　，使得曝露在空气中的氢氧化钠变质。  (2)乙同学认为甲同学的实验结论不够严密，其理由是 　 　。  (3)丙同学选用氯化钡溶液设计实验进行验证，结果肯定了甲同学的结论。请简要写出实验步骤和现象： 　　 。  　氢氧化钠溶液呈碱性，也能使无色酚酞溶液变红　 　二氧化碳　 取少量样品于试管中，加入足量水，充分溶解后静置，向溶液中滴加过量的氯化钡溶液，振荡，产生白色沉淀，说明有碳酸钠，将上述反应后得到的溶液静置一段时间，取少量上层清液于另一支试管中，滴加几滴无色酚酞溶液，溶液不变红，说明没有氢氧化钠，则证明该氢氧化钠样品完全变质 实验序号 实验一 实验二 实验三 实验四 所加试剂 锌粒 BaCl2 溶液 紫色石 蕊溶液 Na2CO3 溶液 现 象 待测 液A   产生白色沉淀 变红 产生 气泡 待测 液B 无明显 现象 产生白色沉淀 变蓝 无明显 现象 产生 气泡 4.［2024·广元中考］实验室有两瓶试剂，分别为待测液A、待测液B，已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸，另一瓶是NaOH溶液或Ca(OH)2溶液。同学们对待测液的成分进行了探究。小芳用玻璃棒蘸取待测液A滴于pH试纸上，测出待测液A的pH约为3，则待测液A是　 　(选填“酸”或“碱”)溶液。为进一步确定溶液中溶质成分，小芳又做了四组实验。请你帮助她完善下表并分析：  　酸　 根据实验现象，可推测出待测液A是　 　(填化学式)溶液。以上四组实验中，只根据其中一组的实验现象即可证明待测液B为NaOH溶液的是　 　(填实验序号)。  ［质疑讨论］小强对实验二中待测液B产生白色沉淀的现象提出疑问，经过讨论，大家一致认为待测液B已变质，写出待测液B变质的化学方程式： 　 　。  ［提出问题］NaOH溶液变质后，溶质的成分是什么？ ［猜想假设］猜想一：NaOH、Na2CO3； 猜想二：　 　。  　Na2CO3　 　CO2＋2NaOH===　Na2CO3＋H2O　 　实验四　 　H2SO4　 实验方案及操作步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取少量变质后的NaOH溶液于试管中，加入过量BaCl2溶液充分反应，过滤 产生白 色沉淀 猜想一 成立 步骤二：取少量步骤一中的滤液于试管中，向其中滴加___________ 溶液 变红 无色酚酞溶液 ［设计实验］小强设计了如下实验，请你帮助他完善下表，得出正确结论。 ［反思拓展］解决同一个问题的方法有很多种，上表步骤二还可以用下列　 　(填字母)方案代替，产生其他的现象后，也能得到相同的结论。  a.滴加CuCl2溶液 b.滴加MgSO4溶液 c.通入CO2 ab 5.［2024·大庆中考］氢氧化钙Ca(OH)2是常见的碱，是一种白色粉末状物质。我市某化学兴趣小组在实验室探究CO2的性质时偶然发现，澄清石灰水升温时有固体析出(不考虑水的蒸发)，为探究析出固体的成分，该小组同学提出以下猜想。 ［猜想与假设］析出的固体是Ca(OH)2。 (1)你认为提出此猜想的依据是　 　。  ［探究与结论］ (2)为验证此猜想，小庆同学提出实验方案：将固体过滤出，重新加水溶解配成饱和溶液，测定溶液的pH。经测定，室温下溶液的pH为12，小庆同学认为固体中存在Ca(OH)2。 　氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小　 小娜同学提出另一种实验方案：将升温后变浑浊的石灰水恢复至原温度，若溶液恢复澄清则证明猜想成立。但在实验过程中，发现实验现象与猜想不一致，她观察到 　 　，因此得出实验结论：析出的固体中除了Ca(OH)2还混有少量CaCO3。你认为存在CaCO3的原因是 　(用化学方程式表示)。  (3)上述实验过程中使用pH试纸测定溶液酸碱度的操作为：在玻璃片上放一小片pH试纸，　 　滴到pH试纸上，与标准比色卡比较，读出溶液的pH；实验过程中发现过滤速率慢，可能的原因为　 　(填字母)。  A.滤纸没紧贴漏斗内壁 B.固体颗粒堵塞了滤纸孔隙 C.滤纸破损 　AB　 　用玻璃棒蘸取待测液　 Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O　 　石灰水中仍有少量白色固体　 物质组成成分的定性、定量探究 6.(2023·怀化中考)VC泡腾片是一种含有大量维生素C的片状药剂，可增强机体抵抗力，用于预防和治疗坏血病等疾病。泡腾片的成分中含有崩解剂，崩解剂在崩解过程中能迅速产生大量气泡。针对VC泡腾片投入水中迅速崩解产生大量气泡这一现象，激起了同学们浓厚的兴趣，在老师的指导下，兴趣小组的同学们对某VC泡腾片的发泡原理进行如下探究活动。请回答相关问题。 ［查阅资料］ ①该VC泡腾片的主要成分有维生素C(化学式为C6H8O6)、柠檬酸(H3Ci)、食盐(NaCl)、碳酸氢钠(NaHCO3)、淀粉［(C6H10O5)n］、山梨糖醇(C6H14O6)等。 ②泡腾崩解剂包括酸源和碱源，常用的酸源有柠檬酸等，常用的碱源有碳酸氢钠等。 ③柠檬酸是一种有机酸，碳酸氢钠俗称小苏打。 ④碱石灰的主要成分为NaOH和CaO的混合物。 (1)该泡腾片属于　 　(选填“混合物”或“纯净物”)，其中维生素C由 　种元素组成。  　三　 　混合物　 ［实验探究］ 探究一：VC泡腾片的发泡原理 (2)按如图1装置进行实验，将稀盐酸滴入碳酸氢钠固体中，观察到的现象是 　 　，请写出其反应的化学方程式：　 　。  NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　 　有大量气泡产生，固体减少，气球膨胀(合理即可)　 (3)图2是稀盐酸与碳酸氢钠反应的微观示意图，结合图2实验可知，稀盐酸和NaHCO3反应的微观实质是　 　。  实验结论：结合资料得出该VC泡腾片的发泡原理是柠檬酸与碳酸氢钠发生反应。 　氢离子和碳酸氢根离子结合生成水分子和二氧化碳分子　 探究二：探究VC泡腾片中NaHCO3的含量 为探究该VC泡腾片中NaHCO3的含量，同学们进行了如图3所示的探究。 实验步骤： Ⅰ.连接装置，检查装置的气密性； Ⅱ.向B装置中加入10.00g泡腾片，反应前称得D装置及试剂的质量为200.00g； Ⅲ.按图所示连接好装置后，关闭K，向B装置中加入足量的稀硫酸，B装置中发生反应的化学方程式为H2SO4＋2NaHCO3===Na2SO4＋2H2O＋2CO2↑； Ⅳ.当B装置中不再有气泡产生时，打开K，先通入一段时间的空气(将B装置中产生的CO2气体全部排入D装置)，待D装置中质量不再发生变化，称量D装置及试剂质量为201.32g。(原装置中的空气对实验结果的影响忽略不计)。 实验结论： (4)根据以上实验可知：图4中A装置的作用是　 　，该VC泡腾片中NaHCO3的质量分数为　 　。如果没有E装置，测得NaHCO3的质量分数将 　 　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。  ［实验反思］ ①由于VC泡腾片投入水中会迅速产生大量二氧化碳，直接服用易导致腹胀、腹痛甚至肠穿孔，所以应先用水溶解摇匀后再服用； ②服用VC泡腾片请遵医嘱。 　偏大　 　25.2%　 　除去空气中的二氧化碳　 7.［2024·河北中考］小明观察到敞口水草缸(水草和鱼共存)中不断有气体通入，如图所示，他对此很感兴趣，于是跟小组同学进行了如下探究： 探究Ⅰ：向水草缸中通入的气体是什么？ ［作出猜想］可能是空气或O2。 ［实验1］将气体细化器从水中取出，收集一瓶通入的气体，将燃着的木条伸入瓶内，发现木条立即熄灭，说明猜想不成立。 ［提出新猜想］可能是CO2或N2。 ［实验2］ (1)将该气体通入　 　中，根据现象确定通入的气体是CO2。  ［交流讨论］ (2)通入CO2有利于水草进行光合作用。光合作用放出的气体为　 　。  探究Ⅱ：利用生活中的物质自制简易CO2发生器并应用于水草缸中。 ［回忆旧知］ (3)实验室制取CO2的反应原理为　 　(用化学方程式表示)。  ［选择试剂］小组讨论后选择了鸡蛋壳、小苏打和白醋等。 　CaCO3＋2HCl===　CaCl2＋CO2↑＋H2O　 　氧气(或：O2)　 　澄清石灰水　   ［分析讨论］ (4)装置甲可随时控制反应的发生与停止。向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳，拧紧瓶塞，使反应发生的具体操作为　 　。  ［设计装置］利用塑料瓶、输液管等材料，设计并制作了如图所示的甲、乙两套发生装置(乙中的夹持装置已省略)。 　挤压塑料瓶下端，使白醋与鸡蛋壳接触　 (5)与甲相比，装置乙既可控制反应的速率，又可得到持续稳定的气流，故选择乙与图丙所示装置(用于除杂和观察气泡)组装成CO2发生器。下列分析正确的是　 　(填字母)。   A.乙中的b口应与图丙中的c口相连接 B.为除去CO2中混有的醋酸，X可以是NaOH溶液 C.可根据X中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器 ［实践应用］ (6)小组同学用自制的CO2发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好。使用气体细化器的作用是 　。  ［反思拓展］ (7)CO2发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存，请写出使用时的一条注意事项： 　 　。  　控制二氧化碳浓度(合理即可)　 细化气泡，增大与植物的接触面积，有利于植物的光合作用　 　AC　 实验步骤 实验现象 实验结论 实验步骤1：取一支试管，加入　 　g5%的过氧化氢溶液，再加入1g二氧化锰粉末  有少量气泡缓慢冒出 当其他条件相同时，过氧化氢的浓度越大，分解的速率越大 实验步骤2：另取一支试管，加入5g15%的过氧化氢溶液，再加入1g二氧化锰粉末 ____________________________________ 　5　 8.［2024·儋州模拟］某化学兴趣小组对过氧化氢的分解产生兴趣，于是开展了下列实验活动，请回答下列问题。 ［实验一］ 有关物质性质的探究 有大量气泡迅速冒出(合理即可) 在图2中，曲线丙对应的温度为　 　℃(选填“40”“60”或“80”)，你的理由是　 　。  相同条件下，曲线丙对应的温度越低，收集等体积氧气的速率越慢(合理即可)　 ［实验二］ 查阅资料知：当其他条件相同时，温度越高反应速率越快。为了验证这一结论，该兴趣小组的同学设计如图1所示的实验装置，分三次各取20g溶质质量分数为6%的过氧化氢溶液于具支锥形瓶中，并依次将具支锥形瓶放在40℃、60℃、80℃水浴中进行实验(水浴装置省略)，根据测得的数据绘制成图象(如图2)。 　40　 9.［2024·齐齐哈尔中考］在某次化学社团的活动中，同学们为了探究氢氧化钠的化学性质，进行如图所示实验。 (1)A试管中观察到的实验现象是　 　，该反应的化学方程式为 　 　。  (2)B试管中反应的微观实质是　 　。  (3)实验后，将A、B两支试管中所有物质倒入同一个洁净的烧杯，最终形成蓝色溶液，由此现象可知B试管中反应后所得溶液的溶质是　 　。  产生蓝色沉淀 2NaOH＋CuSO4===　Cu(OH)2↓＋Na2SO4 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 硫酸钠、硫酸 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量烧杯内的溶液于试管中，加入少量氢氧化钠溶液 ______________ 猜想1成立 无明显现象 ［反思评价］分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除了要考虑生成物，还要考虑　 　。  (4)为了确定烧杯内蓝色溶液中溶质的成分，同学们进行了以下实验探究。 ［提出问题］烧杯内蓝色溶液中的溶质是什么？ ［进行猜想］猜想1：硫酸钠、硫酸铜、硫酸； 猜想2：　 　。  ［设计实验］同学们设计如下实验方案。 反应物是否有剩余　 　硫酸钠、硫酸铜　 组别 实验方案 现象 结论 甲组 向一个集满CO2的软塑料瓶中加入适量的水，立即旋紧瓶盖，振荡 软塑料瓶变瘪 CO2能被水吸收 乙组 向盛有饱和的澄清石灰水的试管中，通入适量的CO2 　  CO2能被澄清石灰水吸收 丙组 向盛有氢氧化钠溶液的试管中，通入适量的CO2 无明显现象 CO2不能被氢氧化钠溶液吸收 澄清石灰水变浑浊　 项目式探究 10.［2024·长沙中考］碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡，基本实现碳的零排放；碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此，兴趣小组同学围绕着CO2的吸收进行了实验探究。 活动一：寻找吸收CO2的试剂 ［设计与实验］甲、乙、丙三组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验。 ［解释与分析］ (1)甲组实验中软塑料瓶变瘪，是因为瓶内气压　 　。  (2)小礼同学对丙组的实验结论提出疑问，为了证明CO2与氢氧化钠发生了反应，他向丙组所得溶液中滴加足量的　 　，观察到有气泡产生，从而证明CO2能与氢氧化钠反应。  ［得出结论］水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收CO2。 活动二：比较吸收CO2的效果 ［提出问题］水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液，哪个吸收CO2的效果更好？ ［讨论交流］饱和石灰水、水吸收CO2的效果差不多，从物质的溶解性的角度分析，原因是　 　。同学们一致认为，只需要比较氢氧化钠浓溶液、水吸收CO2的效果。  　常温下，氢氧化钙微溶于水　 　稀盐酸(合理即可)　 　减小　 ［设计方案］请你利用下列提供的实验用品，帮助他们设计实验并写出实验方案： 　　 。  (实验用品：氢氧化钠浓溶液、水、装满CO2的软塑料瓶若干个，其他仪器自选) ［实验与结论］通过实验，同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收CO2的效果比水的好。 ［迁移应用］SO2气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料，并利用如图所示装置和用品进行实验，来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收SO2的效果。 资料卡片 Ⅰ.通常状况下，1体积水约能溶解40体积SO2。 Ⅱ.SO2与CO2的化学性质相似，也能与氢氧化钠反应：2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O。 将相同体积的水和NaOH浓溶液，分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中，比较软塑料瓶变瘪的程度   请你分析，该实验能否达到实验目的，并阐述理由： 　 　  (已知实验装置气密性良好且操作均正确)。 ［表达与交流］通过以上探究，同学们认识到科学探究需要严谨的思维。 　不能，倒吸进入瓶中的水，会继续吸收瓶内剩余的SO2，最终充满整个集气瓶　 ［分析交流］古代造纸过程中步骤1加的生石灰(CaO)与水反应的化学方程式为　 　，该反应属于　 　(填字母)。  A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应 同学们对黑液成分产生兴趣，将少量黑液带回实验室进行探究。 　A　 11.［2024·青海中考］某校兴趣小组从化学视角对我国造纸工艺开展了系列研学活动。 (1)活动一：了解我国古代造纸技术 ［查阅资料］我国古代手工造纸以麻、木材、竹等为原料，经过如图1多道工序而制成。 CaO＋H2O===Ca(OH)2　 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方 案 一 取适量黑液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液，观察现象 试管中无明显现象 猜想 _______ 成立 另取适量黑液于容器中，将二氧化碳传感器置于其中，然后逐滴加入H2SO4溶液至过量，得到CO2的浓度变化图象 向黑液中加入H2SO4溶液过程中CO2浓度变化情况(如图2) 方 案 二 取适量黑液于试管中，向其中滴加 溶液，观察现象 试管中有 生成 与方案一的结论一致 二 白色沉淀 氯化钙(合理即可) (2)活动二：探究黑液成分 ［提出问题］黑液中除了有机物还有哪些成分呢？ ［查阅资料］①黑液呈碱性；②氢氧化钙与草木灰(主要成分为碳酸钾)反应生成氢氧化钾和碳酸钙。 ［提出猜想］猜想一：KOH；猜想二：KOH和K2CO3；猜想三：KOH和Ca(OH)2。 ［实验方案］该兴趣小组分别设计如下实验方案进行探究。 ［废液处理］造纸会产生碱性废水，加酸调节至接近中性方可排放，生成的盐可用来制备　 　肥，促进植物生长，增强抗倒伏能力。  　钾　   (3)活动三：展望造纸发展前景 现代壁纸、包装纸要求纸张具有阻燃性，氢氧化铝是常见的阻燃剂，其受热至220℃开始分解生成氧化铝和水，氧化铝覆盖在纸张表面，起到　 　作用。  ［成果分享］通过研学实践，同学们认识到造纸术是我国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶，是人类文明史上一项杰出的发明创造，并且在不断创新中传承。 　隔绝氧气　 $$