4.四、实验探究题(教师用书)-【加速度中考】2025年内蒙古中考备考加速度化学课堂讲练本

四、实验探究题 类型刀项目式探究 然后把固色后的三块布料在清水中浸湿，分别 1.[2024呼和浩特]“捶草印花”是一种起源于明清 用力揉搓40下。观察到食盐和固色剂“SH-96” 时期的传统草木印染工艺。捶打植物花叶，使 固色效果较好。 汁液浸染在布料上印出图案。某小组通过如下 环节四：检验 项目活动探究草木印染工艺。 布料通过染色、调色、固色等工序后，还需H检 环节一：预处理 测合格才能出厂。接触皮肤的布料pH合格标 (1)碱煮：布料印染前需通过碱煮除去表面的 准：4.07.5。 油污及细小纤维。利用Ca(OH):悬浊液和 (5)若碱超标需调节pH到合格。小组对调节试 草木灰汁（含KCO2)的混合液浸泡布料，写 剂做了探究：分别向60mL0.4%的NaOH溶 出混合液中反应的化学方程式：Ca(OH),十 液中，滴加等浓度的稀盐酸和稀醋酸。传感器 K,C0CaCO3￥+2K0H。 监测pH与酸体积关系如图 (2)酸洗：布料碱煮后通常还需进行酸洗，日的 PH 14.0 是除去残留的碱，以便于后续的染色处理。 12.0 环节二：染色、调色 10.0 为了让每一种花叶标本印染的布料颜色更丰 7.5 6.0 富，实验小组通过改变溶液的酸碱性，对以下花 4.0 叶标本染色后的布料进行调色，结果如下： 2.0 酸碱性 01 3567 9 111315 花叶标本种类 稀盐酸体积/ml」 酸性 中性 碱性 14.0 灌木叶 绿色绿色 绿色 12.0 红枫叶 鲜红 深红 绿色 10.0 7.5 酢浆草花瓣 粉红 粉红 蓝色 6.0 4.0 (3)根据调色结果判断，上述花叶标本不适合作 2.0 为印染原料的是灌木叶，理由是灌木叶在酸 025 75 125 175 22.527.3 性、中性和碱性条件下印染出的布料颜色均为 稀酷酸休积mL 绿色，颜色变化单一，无法通过改变溶液酸碱性 第1题图 来丰富印染布料的颜色。 为了便于控制pH在合格范围内，不至于变化太 环节三：周色 快，选择稀醋酸（填试剂名称）调节更好。 染色后布料还需固色。常见固色剂如下： 2.[2024山西]氢能作为极具发展潜力的多元化能 来源 生活经验 古籍 现代印染工业 源，在我国经济发展中具有重要的地位。某校 固色剂 固色剂“SH-96”(可溶 实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他 食盐 明矾 名称 于水) 们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发 (4)为了探究固色效果，实验小组进行了如下实 展前景等展开了项目式探究。 验，请补齐操作步骤： 任务一：调查氢能制取方法 将三块大小相同的深红色印染布料浸泡在等 【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进 量的食盐溶液、明矾溶液和固色剂“SH96”溶液 行咨询，知道了氢气可用多种工艺过程制备，方 中，保持相同温度，浸泡相同时间，取出晾干： 法有电解水制氢和工业副产品制氢等。 120 【模型构建】用可再生能源电解水制氢，将是应 (2)在理想状态下，小组同学通过图2实验，将 用广泛、技术成熟的一种手段。过程如图1： 测得的实验数据绘制成的图象如图3所示，分 可再生电力一电解水→绿氢H 析图象，可得出的结论是氢气燃烧的热值比天 第2题图1 然气高。 【交流讨论】(1)近年来，能用来发电的可再生能 任务三：调研氢能储存手段 源有太阳能（合理即可）（写一种即可）。 【查阅资料】我国绿氢规模化储存是商业化应用 (2)化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处有 的基本保障，为了进行大量储存，通常将氢气转 会产生大量污染物（合理即可）（写一种即可）。 化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是分 任务二：探究氢能应用优势 子间的间隔。 【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么？ 任务四：展望氢能发展前景 【进行实验】设计纯净氢气与天然气燃烧的对比 【市场调研】目前，氢燃料电池在公共交通中应 实验。 用已较为成熟，其工作原理如图4所示，发生反 实验步骤 实验现象 实验结论 应的化学方程式为2+0，雀化剂2H,0, ①分别在带尖嘴的 未来，氢能将在航空，航天、电力和建筑领域大 导管口点燃氢气和 烧杯内壁均 力推广 天然气，在火焰上 均有水生成 有水雾产生 ●氧原子 方罩一个干燥的小 o氢原子 烧杯 罩在天然气火 天然气燃 ②迅速把①中的烧 焰上方烧杯内 烧生成了 杯倒过来，分别注 的澄清石灰水 催化剂质子交换膜催化剂 氧化碳，氢气 入少量澄清石灰 变浑浊，而氢 第2题图4 燃烧不生成 水，振荡 气火焰上方的 成果分享：通过问题探究，大家对氢能有了较为 二氧化碳 烧杯内无变化 全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源， 【反思评价】 其产业链包括“制一储一输一用”四个主要环 (1)通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是 节。因此，降本增效、规模化发展，将是我国经 生成物只有水，无污染（合理即可】 济增长和服务民生的一项重要举措。 类型2物质性质的探究 温度计 温度计 3.[2023赤峰]人被蚊虫叮咬时，蚊虫向人的皮肤 “注射”了“蚁酸”，使叮咬处红肿痛痒。化学兴 1I水 1L,水 的土网 胸土网 趣小组的同学们对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决 氢气 天然气 定对其进行探究。 图2 【提出问题】 ◆水的温度/℃ 蚁酸的成分是什么？具有什么性质？ 【查阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫甲 50 酸，化学式为HCOOH:蚁酸在隔绝空气并加热 4 产天然气 的条件下会分解生成两种氧化物 30 20H 【实验探究】(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴入 10 几滴紫色石蕊溶液，观察到溶液变成红色，说明 00.1 0.30.5 可燃物质量g 蚁酸溶液呈酸（填“酸”或“碱”）性。 图3 (2)小亮同学根据蚁酸中含有氢、氧元素，推 第2题图 测出蚁酸分解生成的氧化物之一是H2O。 121 (3)小亮同学对蚁酸分解生成的另一种氧化物 猜想乙：NaCO3不适合作为抗酸药。其原因可 提出猜想：I.该氧化物是CO2;Ⅱ.该氧化物 能是碱性较强。 是CO 【实验探究1】探究Na.CO与NaHCO3碱性的 他将蚁酸分解产生的气体通过如图实验装置进 强弱。 行验证。 依次测量等浓度的NaCO溶液和NaHCO,溶 气休 液的pH,结果分别为I1和9。NaCO2溶液的 碱性比NaHCO,溶液强（填“强”或“弱”）。 【实验探究2】探究NaCO作为抗酸药的适 应性。 浓硫酸 澄清石灰水 石灰水 先向500mL烧杯中加入100mLpH=1.5的 人 盐酸，用自动注射器向烧杯中以1mL/min的速 第3题图 度滴入pH=1.5的盐酸模拟人体分泌胃液，再 实验过程中，装置甲中无明显现象，则猜想I 加入1.0 g Naz CO3固体，并持续搅拌。用pH 不成立（填“成立”或“不成立”）：若猜想Ⅱ成 传感器记录溶液pH随时间的变化曲线。 立，则装置丁中的现象是澄清石灰水变浑浊： 将上述实验中NaCO3换成NaHCO,,重复实 装置丙中发生反应的化学方程式是FO, 验过程，所得两条曲线如图所示。 3C0高温2fe+3C0, 8 pH 【讨论交流】 (4)从环保角度分析，该装置存在的明显不足是 6 Na.CO 缺少尾气处理装置。 5 【拓展延伸】 NaHCO (5)甲酸(HCOOH)中碳，氢、氧三种元素的原 子个数比为1：2：2，质量比为6：1：16。 (6)为缓解蚊虫叮咬的痛痒，可在叮咬处涂抹下 500 15002500 3500时间/s 列物质中的AB(填字母)。 第4题图 A.苏打水 B.肥皂水 C,醋酸 【分析数据】由图可知，与NaHC)3相比： 4.[2024湖北]NaHCO,是治疗胃酸过多症的一种 ①NaCO,反应时造成胃液pH远大于5： 抗酸药。某学习小组在室温下，对Na2COn是否 ②NaCO1反应时pH>5的持续时间过长，会 适合作为抗酸药进行了如下探究。 导致胃部不适 【查阅资料】 【得出结论】NaCO3不适合作为抗酸药，猜想乙 ①NaHCO3俗称小苏打，Na2CO3俗称纯碱（或 正确 苏打) 【反思评价】有小组成员提出，从控制变量和对比 ②人体胃液（含有盐酸）通常约100mL,pH约 实验的角度看，“实验探究2”设计不够严谨，你认 1.5。体温约37℃。 为不严谨之处是实验没有模拟人体的温度。 ③抗酸药的标准之一：药物发生疗效时，胃液的 【拓展延伸】A1(OH)3也是一种常用的抗酸药 pH保持在3~5之间最宜，pH过高会导致胃痛 相比A1(OH)3,从与胃酸反应的产物分析， 等不适症状。 NaHCO,抗酸药存在的不足是与胃酸反应产 【提出猜想】 生气体，可能造成胃胀。 猜想甲：NazCO3适合作为抗酸药。其理由是 类型3利用控制变量法的探究 Na:CO,+2HCI —2aC0+C02◆+H,0(用 5.[2022呼和浩特]全世界每年因锈蚀造成浪费的 化学方程式表示)。 金属高达产量的20%以上，但铁锈蚀原理却在 122 日常生活中被广泛应用，例如暖宝宝、食品脱氧 反应结束后，测得的数据如下表： 剂等。小组同学对暖宝宝发热产生兴趣，展开 装置 A B 探究。 集气瓶内空气体积/mL 200.0 200.0 【资料卡片】某品牌暖宝宝的使用说明如图1。 100.0 100.0 成分：铁粉、蛭石（保温）、高分子吸水树脂 实验前烧杯内水的体积/mL (供水)、氯化钠、活性炭 实验后烧杯内水的体积/mL 59.6 66.0 内袋材料：微孔透气无纺布 空气中氧气的体积百分含量 n 17.0% 注意事项：不使用时请勿拆开密封包装 (6)n=20.2(计算结果精确到0.1%)%。 第5题图1 (7)结合反应原理和结果思考装置A的优点： (1)暖宝宝使用时能量的转化形式为化学能转 测量结果更准确、更环保（写两点）。 化为热能。 【表述与交流】人类智慧无穷，趋利避害，化学让 (2)暖宝宝“不使用时请勿拆开密封包装”的原 我们的生活变得更美好。 因是防止铁粉与空气接触反应而失效。 【猜想与假设】暖宝宝成分中氯化钠、活性炭可 6.[2024北京]同学们把盛有自上而下依次呈现多 能加快铁锈蚀速率，使反应在短时间内放出大 种颜色溶液的试管称为“彩虹管”。小组同学看 到某个“彩虹管”的制作过程（如图）后，对影响 量的热。 “彩虹管”效果的因素进行探究。 【实验方案】小组同学通过反应过程中温度的变 黑构杞 化，探究氯化钠、活性炭及两者共同存在对铁锈 -VaOH溶液 浸取液 蚀速率的影响，设计完成如下4组实验。（实验 振荡 在密闭容器中进行》 盐酸 皆色 测得10.mn 实验 活性 氯化 第6题图 铁粉/g水/ml 内温度上 编号 炭/g 钠/g 已知：“彩虹管”呈现出的颜色越多、保持时间越 升值/ 长，效果越好。 2 0 0 0.1 【进行实验】 2 2 5 0.1 3.1 实验1：用蒸馏水浸泡黑枸杞得到浸取液，分别 3 2 5 0.2 22.0 滴人pH不同的无色溶液中，记录现象。 5 0.2 0.1 56.3 pH 3 456-8911 12 ≥13 【解释与结论】 溶液颜色红色粉色紫色蓝色绿色 黄色 (3)对比实验1和2，可探究氯化钠对铁锈蚀速 实验2：向试管中加入6mL一定质量分数的盐 率的影响，表中m=0。 酸、滴入5滴黑枸杞浸取液、振荡，再逐滴滴入 (4)为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，应选择 约3mL一定质量分数的NaOH溶液，之后记 的实验组合是1、3（填实验编号）。 录溶液颜色。 (5)综合以上4组实验得出结论：氯化钠、活性 Na(OH溶 炭及两者共同存在均可加快铁锈蚀速率。 盐酸中溶 液中溶质 【拓展与应用】小组同学运用该原理设计如下对 实验 质的质量 溶液颜色 的质量分 比实验测定空气中氧气的含量。 分数/% 数/% 弹簧夹 弹簧夹 ① 5 5 红色 浸润NaCI溶液 的滤纸（内劈 自上而下依次为红 微有铁粉 活 色、蓝色、黄色，静 性炭的混合物 水 ② 5 10 置约6分钟只剩红 色、黄色 第5题图2 123 续表 (6)实验3中观察到气泡，推测有气体生成，该 NaOH溶 气体是二氧化碳（或CO)。 盐酸中溶 (7)由实验2、3可知：制作“彩虹管”过程中，影 实验 质的质量 液中溶质 溶液颜色 的质量分 响其效果的因素一定有氢氧化钠溶液的溶质 分数/% 数/% 质量分数、盐酸的溶质质量分数，是否加入 Na.CO。 自上而下依次为红 色、蓝色、黄色，静 类型④反应后物质成分的探究 ③ 5 15 置约20分钟仍无 7.[2024兴安旦、呼伦贝尔]在一次劳动实践中，某兴 明显变化 趣小组同学发现一种新型固体洗涤剂能瞬间清 除衣服上的汗渍、果汁渍等顽周污渍。通过查 自上而下为无色、 ④ 10 5 阅资料得知新型固体洗涤剂是一种钠盐 红色 (NaCO,),它能与水反应生成碳酸钠和其他化 ⑤ 10 10 红色 合物。小组同学对生成的其他化合物进行探 自上而下依次为红 究。过程如下： 色、蓝色、黄色，静 10 实验1：溶解样品。取适量洗涤剂样品于烧杯 ⑥ 15 置约6分钟只剩红 中，加入适量蒸馏水使之完全溶解，有气泡产生 色、黄色 并形成无色溶液a。产生的气体能使带火星的 【解释与结论】 木条复燃 (1)向pH=7的无色溶液中滴加黑枸杞浸取液， 【提出问题】该洗涤剂与水反应生成的其他化合 溶液颜色变为紫色 物是什么？ (2)盐酸与NaOH反应的化学方程式为HC+ 【猜想与假设】 猜想一：H2O2;猜想二：Na(OH:猜想三：H2O2、 NaOH -NaCl+H2O NaOH (3)实验2中，①②③的目的是探究氢氧化钠 作出以上猜想应遵守质量守恒定律。 溶液的溶质质量分数对“彩虹管”效果的影响。 实验2：实验验证。 (4)实验2中，“彩虹管”效果最佳的是③，理 实验操作 实验现象 实验分析与结论 由是呈现出的颜色最多、保持时间最长 【进一步探究】 加入过量氯化钙溶 查阅资料发现，在NaOH溶液中加人一定量 ①取适量无色 液目的是将溶液中 NaCO3可使“彩虹管”效果更好。小组同学设 溶液a于小烧 的碳酸钠除净，其原 有白色 计实验3进行验证，并与实验2中③对照 杯中，加人过量 因是NCO+ 沉淀生成 实验3：向100mL质量分数为15%的NaOH溶 氯化钙溶液，过 CaCl, CaCO￥ 滤，得到清液b 液中加人1 g Naz CO3周体，搅拌后得到溶液a。 +2NaCI(用化学 方程式表示) 进行如下实验并记录。 操作 现象 ②取适量清液 b于试管中，加 有气泡 立即出现气泡：滴加完成 入二氧化锰， 产生 后溶液颜色自上而下依次 振荡 为红色、粉色、紫色、蓝色、 猜想一成立 ,再逐滴 绿色、黄色，静置约1小时 ③将上述试管 仍无明显变化 中所得混合物 滴入约3mL溶液a 无明显 静置，取少量清 现象 【解释与结论】 液于试管中，加 (5)补全实验3的操作：向试管中加入6l质量 入氯化铁溶液 分数为5%的盐酸、滴入5滴黑枸杞浸取液、振荡。 【反思与交流】该洗涤剂应密封、防潮保存。 12 8.[2024陕西]某化学兴趣小组的同学，用下面实验 你认为不用上述试剂中的无色酚酞溶液也能 “DIY”的形式探究酸、碱、盐的化学性质。 达到实验目的。 (2)小王同学用三支试管各取少量实验后丙中 活盥 的溶液，并分别做如下实验： 带 滴加无色酚敌溶液 滴加小aCO,溶液滴加稀盘酸 和少 氢氧化 澄清 碳酸钙的酸 钠溶液 石灰水 丙 步骤I(试剂“DIY” B 第8题图2 实验中观察到A中溶液颜色变红，B中无明显 现象，C中有气泡生成，则证明猜想二成立。 甲 【拓展反思】 步骤Ⅱ（仪器“DIY”) 实验结束后，将甲、乙、丙中的溶液倒入废液缸 第8题图1 中，测得废液的pH=2,则废液中溶质的成分除 【学习交流】 HC1外，还有3种。 (1)步骤I是向镁带和少量碳酸钙的混合物中 类型⑤物质组成成分（或元素）的探究 加入稀盐酸后关闭分液漏斗的活塞，如图1所 9.[2024赤峰晓丽发现班级的栀子花叶片发黄、花 示。实验中，观察到甲中镁带逐渐诚少，碳酸钙 蕾掉落，花盆中的土壤板结且表面出现白色固 逐渐消失，乙和丙中始终只有无色气泡，再无其 体物质。她和同学们对栀子花生长状况不良的 他明显现象。则气体X是氢气（或H),乙中 原因进行探究。 反应的化学方程式为2NaOH+CO 【查阅资料】 Na:CO,+H:O I.栀子花适宜生长在疏松的弱酸性土壤中。 (2)步骤Ⅱ是在甲中碳酸钙完全消失后，将甲， Ⅱ.我国北方部分地区的天然水及土壤中含有 乙、丙的导管接口重新进行了连接，如图1所 较多可溶性盐类化合物，这些盐分随着水分蒸 示。实验中，当观察到乙中液面下降时，丙中同 发而析出，使土壤表面发白、发硬、板结。 时产生白色沉淀，随后结束实验。 【提出猜想】 【提出问题】 栀子花生长状况不良的原因，可能是盆土的酸 实验结束后，丙中溶液的溶质成分是什么？ 碱性不适宜它生长：也可能是盆土含盐量高，导 【作出猜想】 致土壤板结、通透性降低，不利于根部呼吸，枝 猜想一：NaOH; 叶生长受阻。 猜想二：NaOH、NaCO3: 任务一：检测盆土的酸碱性 猜想三：NaOH、Ca(OH)2; 【实验过程】 猜想四：Na(OH、Ca(OH)z、NaCO3。 取少量盆土样品于烧杯中，加入适量蒸馏水充 小组讨论后，确定只有猜想四不合理。你认为 分浸泡后过滤，得到土壤浸出液。用pH试纸测 理由是Ca(OH)2和Na,CO,能发生反应，不能 定土壤浸出液的酸碱度，记录数据如下： 共存。 测定次数 第一次 第二次第三次 【实验验证】 (1)小王同学认为选择无色酚酞溶液、NaCO pH 8 9 溶液、稀盐酸即可验证以上三种合理猜想。 (1)进行三次测定的目的是减小测量误差。 125 【实验结论】 (2)为进一步确定溶液中溶质成分，小芳又做 (2)由土壤浸出液的pH可知：盆土显碱性。 了四组实验。请你帮助她完善下表并分析： 任务二：检验盆土表面白色物质的成分 实验 实验 实验二 实验三三 实验四 【查阅资料】 序号 Ⅲ.土壤含盐量高时，一定含有NaC,可能含有 所加 BaClz 紫色石 Na.CO 锌粒 Na,CO3和NaSO,中的一种或两种。 试剂 溶液 蕊溶液 溶液 【实验过程】 待测 有气泡 产生白 产生 取盆土表面白色固体样品，加入适量蒸馏水充 现 变红 液A 产生 色沉淀 气泡 分溶解后过滤，得到待测溶液。 象 待测 无明显 产生白 无明显 变蓝 液B 现象 色沉淀 现象 实验步骤 现象 结论 (3)根据实验现象，可推测出待测液A是 ①取适量待测溶液 HSO,(填化学式)溶液。以上四组实验中， 于试管中，滴加足量 有气泡产生 含有NaCO 只根据其中一组的实验现象即可证明待测液B 稀盐酸，充分反应 为NaOH溶液的是实验四（填实验序号）。 ②向试管中继续滴 产生白色沉淀含有NSO 【质疑讨论】(4)小强对实验二中待测液B产生 加适量BaCL溶液 白色沉淀的现象提出质疑，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 (3)将步骤①的现象补充完整。 学方程式：C0+2NaOH一Na,C0十H0。 (4)写出步骤②反应的化学方程式：NSO+ 【提出问题】(5)NaOH溶液变质后，溶质的成 BaCl,- BaSO￥+2NaCI 分是什么？ 【实验结论】 【猜想假设】猜想一：NaOH、Na2CO:猜想二： (5)白色固体物质是土壤含盐量高而析出的晶 Na:CO 体，其中含有NaC1和Na,C0、NaSO 【设计实验】(6)小强设计了如下实验，请你帮 任务三：制定盆土的改良方案 助他完善下表，得出正确结论。 (6)经过讨论，同学们确定这盆栀子花生长状况 不良与土壤的酸碱性和含盐量都有关系，结合 实验方案及操作步骤 实验现象 实验结论 本地区水土特点制定了解决方案：将盆土更换 步骤一：取少量变质后 为适宜栀子花生长的土壤，并在养护过程中适 的Na(O日溶液于试管 产生白 量施用酸性肥料调节盆土的酸碱性。 中，加人过量BaC2溶 色沉淀 【反思评价】 液充分反应，过滤 猜想一 (7)反思过程中，晓佳认为不进行任务一也可以 步骤二：取少量步骤 成立 得出本次探究活动的最终结论。你是否赞同并 中的滤液于试管中，向 溶液变红 说明理由：赞同，土壤中含有碳酸钠，碳酸钠溶 其中滴加2~3滴无色 液呈碱性。 酚酞溶液 10.[2024广元]实验室有两瓶试剂，分别为待测液 【反思拓展】(7)解决同一个问题的方法有很多 A、待测液B,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸，另 种，上表步骤二还可以用下列c(填字母)方 一瓶是NaOH溶液或Ca(OH)2溶液。同学们 案代替，产生其他的现象后，也能得到相同的 对待测液的成分进行了探究。 结论。 (1)小芳用玻璃棒蘸取待测液A滴于pH试纸 a.滴加CuCl2溶液 上，测出待测液A的pH约为3，则待测液A b.滴加MgSO1溶液 是酸（填“酸”或“碱”）溶液。 c,通入CO2 126