2025年江苏省南京市中考化学专题训练4 实验探究题

江苏省南京市中考化学专题训练 题型训练4 实验探究题 【题型1 猜想与假设】 1．某校化学兴趣小组的同学探究“复分解反应发生的条件”，做了以下实验。 (1)大家一致认为在试管①中还需要加入 溶液才能证明发生了复分解反应。 (2)试管②中观察到的现象是 ，试管③中反应的化学方程式为 。 (3)实验完毕后，兴趣小组的同学将②③两支试管中的废液倒入废液缸，有白色沉淀产生，上层为无色清液，取少量无色清液加入少量碳酸钠溶液，没有现象。由此得出结论，清液中不含有H+和 （填离子符号）。小明认为不用加入碳酸钠就能确定清液中不含有H+，他的理由是 。同学们对上层清液中溶质的成分做了进一步探究。 【提出问题】上层无色清液中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】猜想一：NaCl、NaOH；猜想二：NaCl、NaOH、Na2CO3。 【设计实验】验证你的猜想正确 实验操作 现象 结论 步骤一：取少量清液于试管中，加入足量CaCl2溶液，静置 有 产生 猜想二正确 步骤二：步骤静置的上层清液向其中滴加少量 溶液 有蓝色沉淀产生 2．实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，同学们对其是否变质进行实验探究。 【提出问题】敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢？ (1)氢氧化钠变质的原因： （用化学方程式表示）。 【猜想与假设】 (2)猜想I：没有变质，溶质是NaOH； 猜想II：部分变质，溶质是 ； 猜想III：完全变质，溶质是Na2CO3。 【实验探究】同学们分别设计了不同方案进行探究，请你协助完成相关内容。 (3)小朱设计的实验方案： 实验步骤 实验现象 结论 ①取一定量待测液于试管中，滴加无色酚酞溶液 溶液变成红色 猜想II成立 ②向①的试管中滴加过量的稀盐酸 【反思与评价】 (4)同学们讨论认为，小朱的实验结论不严密，理由是 。 (5)小周设计的实验方案： 实验步骤 实验现象 结论 ①取一定量待测液于试管中，滴加过量 （填“氯化钡”或“氢氧化钡”）溶液 有白色沉淀产生 猜想II成立 ②静置①的试管，向上层清液滴加无色酚酞溶液 溶液变成红色 【拓展实验】 (6)小周实验②中所用的方法替换为下列_________（填字母）操作，也可以实现相同的目的。 A．测溶液的pH B．滴加MgSO4溶液 C．通入CO2 D．滴加稀盐酸 3．《周礼考工记》中载有“涑帛”的方法，即利用“灰”（草木灰，主要成分为）和“蜃”（贝壳灰，主要成分为）混合加水所得溶液来洗涤丝帛，使其与丝表面的丝胶蛋白发生反应，生成物用水冲去，从而可把丝洗得干脆亮丽。化学小组对“混合加水所得溶液”的成分进行了探究。 【实验过程】 (1)如图所示，步骤Ⅱ的化学方程式为 。 (2)探究：对烧杯丁中澄清溶液的成分进行探究。 【查阅资料】易溶于水；为白色固体，难溶于水。 【提出问题】澄清溶液的溶质成分是什么？ 由步骤Ⅱ中反应可知，丁中澄清溶液中一定含有 （填化学式）. 【作出猜想】猜想1：只有  猜想2：和  猜想3：和 【实验探究】取少量丁中澄清溶液分别加入试管A、B中： 实验序号 操作 现象 结论 1 向A中通入 不含 2 向B中滴加几滴稀盐酸 始终没有明显现象 不含 【分析评价】有同学认为实验2的结论不严谨，理由是 。 【补充实验】（限选试剂：氯化钡、氯化钠、稀硫酸、稀盐酸） 实验序号 操作 现象 结论 3 取少量丁中溶液于试管C中，滴加少量 溶液 猜想2成立 【实验结论】根据以上实验，可得出烧杯丁中澄清溶液含有的溶质是和。 【延伸应用】同学们查阅资料得知，浓度为的溶液，浓度为的溶液的，根据如图数据分析，选用 溶液洗涤丝帛效果更好。 4．在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。某兴趣小组进行如下探究。 （1）探究气体的成分。 【查阅资料】碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；硫酸铜是白色固体，易吸水。 【推断与探究】小明根据化学知识推断生成的气体时氢气，为了使同学们信服，他按A→B→C→E→D→E的顺序连接好实验仪器进行试验验证，他在装置D、装置D右边的装置E中观察到的现象分别是　 　、　 　。在装置C、D之间的装置E的作用是　 　。装置A中的碎瓷片的作用是　 　。 （2）探究B装置中剩余固体成分。 【查阅资料】①四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水；②氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁；③氧化亚铁和氧化铁不能被磁铁吸引，铁和四氧化三铁能被磁铁吸引。 【初步探究】装置中剩余固体全部是黑色的，并且都能被磁铁吸引。 【猜想与假设】猜想1：固体成分是四氧化三铁；猜想2：　 　。 【探究与结论】小华取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，她认为若固体全部溶解，没有气泡冒出，则猜想1正确；若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想2正确。铁与水蒸气反应的化学方程式为　 　。 【反思与拓展】①小张根据查阅资料所得的信息分析得出：“小华取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，她认为若固体全部溶解，没有气泡冒出，就认为剩余固体是四氧化三铁”的结论是错误的。他的理由是　 　。 ②若将若将B装置中剩余的黑色固体20.3g，经过一系列转化，全部变为氧化铁（设转化过程中铁元素无损耗），增加的质量为x，则x的取值范围为　 　。 【题型2 探究性实验】 1．某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质。 实验编号 实验1 实验2 实验3 实验操作 实验现象 有蓝色沉淀生成 气球变大 无明显现象 实验结论 氢氧化钠能与硫酸铜反应 氢氧化钠能与二氧化碳反应 氢氧化钠不与盐酸反应 (1)实验1发生反应的化学方程式为 。 (2)甲同学认为实验2的结论不正确。其理由 ，他改进了方案：取NaOH溶液于试管中，通入少量CO2，然后向该溶液中加入 （填字母），观察到明显现象时，也证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。 A．氯化钡溶液      B．酚酞溶液        C．稀盐酸 (3)乙同学认为实验3的结论不正确。他改进了方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡，再滴入稀盐酸，观察到溶液由 色变为无色，由此表明氢氧化钠与盐酸确实发生了反应，该反应的化学方程式为 。 (4)丙同学重新设计三个实验验证氢氧化钠与盐酸的反应，并用温度传感器测定实验过程中的温度变化，得到了如下图所示的三条曲线。 实验1：50mL稀盐酸与50mL氢氧化钠溶液混合（曲线a）； 实验2：50mL稀盐酸与50mL蒸馏水混合（曲线b）； 实验3：50mL氢氧化钠溶液与50mL蒸馏水混合（曲线c）。 实验分析：增加实验2、实验3对比的目的是 。 实验结论：①氢氧化钠与盐酸发生了化学反应。②酸碱中和反应是 反应（填“放热”或“吸热”）。 实验反思：丁同学认为丙同学得出“中和反应是放热反应”的结论不严谨，应该补充 实验。 2．某化学兴趣小组的同学对氯化钠展开了相关探究。 【查阅资料】 某些金属化合物灼烧时会使火焰呈现出各种艳丽色彩，如含钠元素的火焰呈黄色，含钙元素的火焰呈砖红色等。 电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱；一定条件下，电导率的大小能反映离子浓度的大小。 【探究一】初识氯化钠 (1)入体内含有的氯化钠大部分以离子形式存在于体液中，其中具有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用的是 （填粒子符号）。 【探究二】研究“融雪剂”成分 某种融雪剂成分为氯化钠和氯化钙。小组按下图步骤进行实验，并记录现象。 (2)步骤2中出现白色沉淀，可验证样品中含有氯化钙，发生反应的化学方程式是 。 (3)仅通过观察到步骤3中出现黄色火焰，不能确定样品中含有氯化钠，理由是 。 (4)步骤5中发生反应的化学方程式是 。根据上述实验现象及相关数据，经过计算，沉淀b的质量为 时，则该融雪剂样品中一定含有氯化钠（铂丝蘸取上层清液所造成的损耗忽略不计）。 【探究三】盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠的相关探究 (5)兴趣小组利用图1研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程，并用 pH和电导率传感器测定反应过程中pH和电导率的变化如图2、图3。下列说法正确的是______（填字母）。 A．图1中滴加的a溶液为稀盐酸 B．图2中b→c能证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应 C．图2中d→e所示溶液中的 NaCl的质量不变 D．图3中90s之前电导率下降是因为溶液中的离子数目逐渐减少 3．了解溶液的酸碱性对于生活、生产具有重要意义。 【知识回顾】 (1)指示剂遇酸或碱的溶液显示不同的颜色。例如，酚酞溶液遇盐酸显 色，石蕊溶液遇氢氧化钠溶液显 色。 【实验探究】(2)将一定量稀盐酸与稀氢氧化钠溶液混合，取混合后的溶液，分别进行表中所示实验。 实验编号 实验操作 实验现象 实验1 取少量混合后的溶液于试管里，向其中加入少量铁粉 产生无色气体 实验2 取少量混合后的溶液于试管里，向其中加入少量硫酸铜溶液 无明显变化 实验3 取少量混合后的溶液于试管里，向其中加入少量硝酸银溶液 (3)由表中信息可知，混合后的溶液中溶质是 (写化学式)。 (4)从微观角度分析，盐酸与氢氧化钠反应的实质是 。 【实践活动】土壤酸碱性对植物生长影响的模拟实验。 (5)取5只烧杯，分别倒入pH为5、6、7、8、9的溶液各50mL，向其中各放入3粒绿豆，在一周时间内定时观察、测量，记录结果如表所示。 时间 不同pH的溶液中绿豆的生长情况 pH=5 pH=6 pH=7 pH=8 pH=9 第3天 3粒发芽 芽长2mm 3粒发芽 芽长3~4mm 3粒发芽 芽长3~4mm 3粒发芽 芽长3-4mm 3粒发芽 芽长2mm 第5天 芽长3~4mm 芽长3~4mm 芽长4~5mm 芽长4~5mm 芽长3~4mm 第7天 芽长3~4mm 芽长3~5mm 芽长5~6mm 芽长5~6mm 芽长3~5mm 由表中信息可知，最适宜绿豆种子萌发和生长的溶液pH是_______(填字母)。 A．5~6 B．6~7 C．7~8 D．8~9 【查阅资料】调节土壤的pH是改良土壤的方法之一。实验表明，硫酸亚铁、硫酸铵和磷酸二氢钾能够有效降低碱性土壤的pH。以改良1m3某处碱性土壤(pH为8.6)为例，实验数据如表所示。 土壤pH调节剂 用量(kg) 单价(元kg) 总价(元) 施用60天后pH降低幅度 硫酸亚铁 4 1.6 6.4 0.41-2.28 硫酸铵 5 1.5 7.5 0.45-2 磷酸二氢钾 6 9.8 39.2 0.21-0.69 (6)由表中信息可知，硫酸亚铁、硫酸铵和磷酸二氢钾中， 是最好的土壤pH调节剂；除了用于降低碱性土壤的pH， 还可用作复合肥料。 【拓展提升】向一定量稀氢氧化钠溶液中非常缓慢地逐滴加入稀硫酸亚铁溶液(配制该硫酸亚铁溶液时需加入几滴稀硫酸)，利用磁力搅拌器不断搅拌，得到溶液的pH随时间变化的曲线如图所示。 (7)请写出发生反应的化学方程式：① ；② ；③4Fe(OH)2(白色沉淀)+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色沉淀)。 (8)对于图中a、b、c、d点对应的溶液，请仿照示例完成相关比较。示例：碱性a＞b＞c＞d。 ①氢氧根离子的浓度 。 ②钠离子的个数 。 ③硫酸根离子的个数 。 4．牙膏是人们的生活必需品，某化学兴趣小组围绕牙膏展开探究。 活动一：认识口腔环境 正常唾液的pH为6.6～7.1，若pH＜5.5时会造成牙齿脱矿，使牙釉质疏松软化、耐磨性降低。 (1)小王取餐后唾液样品，用pH计测得其pH为5.3，小王的餐后唾液 （填“会”或“不会”）造成牙齿脱矿。 (2)人体中含量最高的金属元素是 （填元素名称），它主要存在于骨骼和牙齿中，能修复牙齿表面的细微空洞，促进牙齿矿化。 (3)口腔中的食物残渣经微生物发酵会产生乳酸（C3H6O3）。常温下，乳酸是一种无色液体，易溶于水，在水中能解离出氢离子（H+）和乳酸根离子（）。 ①碳酸氢钠可用作牙膏中的酸碱度调节剂，小王将碳酸氢钠固体与乳酸溶液混合，有气泡冒出，写出反应的化学方程式： 。 ②向一定量乳酸溶液中不断滴加氢氧化钠溶液，测得溶液pH变化如图所示。请从微观角度用文字描述该反应的实质： 。 活动二：探究牙膏组成 某含氟牙膏的部分信息如图1所示。 (4)单氟磷酸钠的化学式是Na2PO3F，其中F元素的化合价为-1，则P元素的化合价为 。 (5)小张设计方案测定该牙膏中碳酸钙的质量分数（装置见图2，装置内空气中的CO2忽略不计，A、C、D中药品均过量）。 【实验步骤】 a．按如图2连接好装置后，小王发现装置 （填字母）处有明显错误； b．重新连接好装置并检查装置的气密性； c．在B中加入ag牙膏样品； d．关闭K1，打开K2，向牙膏样品中滴入盐酸，至B中无气泡产生时，关闭K2； e．打开K1，缓缓通入空气，至C中不再产生沉淀为止； f．将C中的固液混合物过滤、洗涤、干燥，称得固体质量为bg。 【交流与讨论】 (6)①小张测得样品中碳酸钙的质量分数为 （用a、b表示）。 ②若缺少步骤e，会导致结果 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 ③步骤f中判断固体已洗涤干净的方法及现象是：取最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加适量 ，观察到 ，说明固体已洗净。 【反思与拓展】 ④小王提出“盐酸具有挥发性，会导致生成的CO2中混有HCl，使碳酸钙质量分数测定结果不准确，应在装置B和C之间接一个装有足量饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。”请你评价小王的方案是否正确并说明理由： 。 ⑤受条件所限，本实验仅对牙膏中的摩擦剂进行了探究，牙膏中的其它成分也可能干扰碳酸钙的测定，期待同学们继续思考和研究。 5．某化学兴趣小组学完了九年级化学进行了下列两个实验。 【实验一】a气体中含水蒸气、氯化氢、甲烷、氢气中的一种或几种(夹持仪器未画出，假设每步反应均完全)。    已知：I.无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色。 II.① H2+CuOCu＋H2O ；② CH4+4CuO4Cu＋CO2＋2H2O (1)检验a中是否含水蒸气的装置是 (填字母)。 (2)用装置B检验a中是否含氯化氢，X试剂可选 (填序号)。 ①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③石蕊溶液 ④酚酞溶液 (3)必须先通气体a，验纯后，才能点燃酒精灯，否则可能 。 (4)若反应后装置E、F分别增重4.2g、4.4g，则a中一定含有 。 (5)装置G的作用是 。 【实验二】化学小组对碳酸氢钠其进行了探究。 (6)NaHCO3在医疗上能用于治疗胃酸过多症，反应的化学方程式为 。 【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3？ 【查阅资料】材料一：候氏制碱的原理：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓+NH4Cl； 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 材料二：研究发现，NaHCO3溶于水时吸收热量，Na2CO3溶于水时放出热量。 【实验制备】根据候氏制碱原理设计如题图-1所示装置制取NaHCO3。 反应结束后，将试管中的混合物过滤，洗涤，低温烘干得白色固体。    (7)烧杯中冰水的作用是 。 (8)图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是 。 【性质探究】 常温下，取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。 【查阅资料】 材料三：NaHCO3溶于水后，少量的能同时发生如下变化： 变化①：＋H2O→H2CO3＋OH- 变化②：→＋H+ 材料四：溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下，当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时，溶液的pH>7，反之pH<7；单位体积溶液中所含的H+数目越大溶液的pH越小。 【交流反思】 (9)NaHCO3溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性。 (10)根据本实验，下列说法错误的是 (填字母)。 a.pH<6.68时生成的无色气体为CO2 b.从0-30s，单位体积溶液中H+数目不断增大 c.不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液 参考答案 【题型1 猜想与假设】 1．(1)酚酞 (2)固体粉末逐渐溶解，有气泡产生 (3) Ba2+ 试管②中碳酸钠过量，盐酸完全反应 白色沉淀 硫酸铜（或氯化铜） 2．(1) (2)NaOH和Na2CO3 (3)有气泡产生 (4)NaOH和Na2CO3都呈碱性，均能使无色酚酞溶液变红 (5)氯化钡 (6)AB 3．(1) (2) 氢氧化钙/ 无明显现象 氢氧化钙/ 滴入的稀盐酸量不足，盐酸先和氢氧化钾反应，无法判断是否有碳酸钾 氯化钡/ 产生白色沉淀 1%氢氧化钾 4．(1)黑色固体变成红色固体 白色固体变成蓝色固体 检验水蒸气是否被C装置完全吸收 防止水暴沸 (2)固体成分是四氧化三铁和铁 3Fe+4H2O高温Fe3O4+4H2 【反思与拓展】①四氧化三铁和稀盐酸反应生成的氯化铁能和铁反应生成氯化亚铁，如果铁全部和氯化铁反应，则不产生气泡 ②0.7g≤x≤8.7g 【解析】若黑色固体全部是四氧化三铁，则变为氧化铁时的质量为：20.3g21g，若黑色固体全部是铁，则变为氧化铁时的质量为：20.3g29g，则x的取值范围为：21g﹣20.3g＝0.7g≤x≤29g﹣20.3g＝8.7g。 【题型2 探究性实验】 1.(1) (2)二氧化碳气体溶于水且与水反应也会使气球膨胀变大 AC (3)红 (4)盐酸、氢氧化钠溶液稀释时也会放出少量热，通过对比可证明中和反应放热 放热 一个其他酸和碱的中和反应 2.(1)Cl- (2) (3)加入的碳酸钠中含有钠离子 (4) 8.61g (5)AC 【详解】（4）步骤5中氯化钠和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钠，发生反应的化学方程式是。设氯化钙质量是x，反应生成氯化钠质量是y， ，x=1.11g； ，y=1.17g； 融雪剂中氯化钠质量是3.45g-1.11g=2.34g；设氯化钠和硝酸银反应生成氯化银质量是z， z=8.61g， 根据上述实验现象及相关数据，经过计算，沉淀b的质量为8.61g时，则该融雪剂样品中一定含有氯化钠。 3.(1)无 蓝 (2)产生白色沉淀 (3)HCl、NaCl (4)氢离子和氢氧根离子结合成水分子 (5)C (6)硫酸亚铁 磷酸二氢钾 (7) (8)a＞b＞c＞d a=b=c=d a=b=c=d 4.(1)会 (2)钙 (3) 氢离子与氢氧根离子结合生成水分子 (4)+5 (5)C (6) 偏小 硫酸钠（合理即可） 没有沉淀产生 该方案不正确，因为盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，会导致二氧化碳偏多，导致沉淀质量偏大，进而导致测定结果偏大 【详解】（6）①碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水，化学方程式分别为：、，则有，将C中的固液混合物过滤、洗涤、干燥，称得固体质量为bg，即为碳酸钡的质量，设样品中碳酸钙的质量为x，则有，，解得x=，牙膏样品的质量为ag，则测得样品中碳酸钙的质量分数为。 5.(1)A (2)①、③ (3)引起爆炸 (4)甲烷、氢气 (5)防止空气中二氧化碳进入F装置影响测定结果 (6) (7)降低温度，便于碳酸氢钠析出 (8)温度高于60℃时，碳酸氢钠已经分解 (9)碱 (10)c 【详解】（4）若反应后装置E、F分别增重4.2g、4.4g，即生成水和二氧化碳的质量分别为4.2g、4.4g，由于有二氧化碳生成，化学反应前后元素的种类不变，则一定含有甲烷，甲烷的质量为；根据氢元素的质量守恒，则1.6g甲烷生成水的质量为，而生成水的质量为4.2g，则其他的水是氢气还原氧化铜生成的，则气体中一定含有氢气，故若反应后装置E、F分别增重4.2g、4.4g,则a中一定含有甲烷、氢气。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$