第2部分 专题7 实验探究题（word练习）-【中考复习指南】2025年湖北新中考化学

专题七　实验探究题 命题方式1　生活中物质的组成、性质探究 1．(2024·长春改编)自热食品中的发热包浸泡在水中即可发热。同学们开展了“探秘发热包”实践探究活动。 【查阅资料】资料一：发热包发热温度能保持在72 ℃以上10～15分钟。 资料二：发热包中发热粉的主要成分为Al粉、CaO及Na2CO3，加水后发生反应的化学方程式为 反应Ⅰ：CaO＋H2O===Ca(OH)2； 反应Ⅱ：　Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH　； 反应Ⅲ：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。 问题1：上述哪个反应是使发热包温度达到72 ℃以上的主要原因？ 【进行实验】分别取3 g不同样品，各加10 mL水，其温度与时间变化的曲线如下图。 【分析讨论】 (1)通过曲线b可知，反应__Ⅰ__(填序号)不能使温度达到72 ℃以上。 (2)甲同学认为，通过曲线c可知，主要是反应Ⅲ使发热包温度达到72 ℃以上；乙同学认为此结论不准确，曲线c对应实验中使用了NaOH固体，温度较高的原因也可能与__NaOH固体溶解时放出大量的热__有关；对此，甲同学补充说明，通过曲线d可知，反应Ⅲ是发热包温度达到72 ℃以上的主要原因，请说明他得出此结论的理由__通过曲线d可知，与Al粉反应的氢氧化钠是由氢氧化钙与碳酸钠反应生成的，与NaOH固体溶解时放出热量无关__。 问题2：能否只用Al粉和NaOH作发热粉？ 【分析讨论】大家认为，可从经济、安全、发热效果等视角进行分析。 (3)经调查，CaO—420元/千克，Na2CO3—450元/千克，NaOH—1 130元/千克。 根据NaOH的来源不同，计算可知：若直接用8千克NaOH作发热粉原料，成本为9 040元。 若用CaO和Na2CO3原料制取8千克NaOH，理论上，所需CaO的成本为2 352元，则CaO和Na2CO3的总成本为__7_122__元，成本更低。 (4)针对问题2，请你先做出判断，再分别从物质性质和曲线变化趋势两个角度说出判断理由__氢氧化钠具有强烈的腐蚀性，使用不当，发生危险；通过曲线c变化趋势可以看出，发热包温度达到72_℃以上后，持续时间较短，温度下降快，发热包发热温度不能保持在72_℃以上10～15分钟__。 问题3：发热粉能持续发热10～15分钟的原因是什么？ 【分析讨论】 (5)对比曲线a、c、d可知，发热粉持续发热的原因可能是反应__Ⅱ__(填序号)能够逐渐地产生NaOH，产生的NaOH再与Al粉反应，持续放出热量。 (6)曲线a对应样品比曲线d对应样品先开始发热的原因是__氧化钙先与水反应放出大量热__。 【拓展延伸】 (7)使用发热包时，撕开外包装塑料袋，检查装有发热粉的无纺布袋无破损后，放入凉水中。试推测无纺布应具备的性质__导热性好__(答一条即可)。 命题方式2　实验原理、实验异常探究 2．(2024·内江)浓盐酸敞口放置在空气中溶质质量分数会减小，那么稀盐酸敞口放置在空气中溶质质量分数是否减小？对此问题，某兴趣小组进行了下列实验探究： 　 【提出猜想】 (1)猜想一：溶质质量分数减小； 猜想二：溶质质量分数增大； 猜想三：溶质质量分数__不变__。 【查阅资料】pH计可较精确地测定溶液的pH；NaHCO3属于碳酸盐，能与稀盐酸反应生成CO2。 【试剂准备】备好NaHCO3粉末；取适量稀盐酸分为两等份(如图1)，一份密封保存(下称甲)，另一份敞口放置15天(下称乙)。 【实验求证】兴趣小组按照两种方案进行了探究实验。 实验Ⅰ：用pH计测两份稀盐酸的pH(结果如下表)。 试样 甲 乙 pH 0.6 0.5 (2)上表数据说明敞口放置的稀盐酸酸性较__强__(填“强”或“弱”)，也说明猜想__二__成立。 实验Ⅱ：用图2装置和试剂分别测定两份稀盐酸与NaHCO3粉末反应产生CO2的体积(结果如表)。 试样 甲 乙 V(CO2) V(甲) V(乙) (3)实验Ⅱ中反应的化学方程式为　NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　；测得V(甲)__<__(填“>”“<”或“＝”)V(乙)，也得出了与实验Ⅰ相同的结论。 【微观探析】 (4)稀盐酸长时间敞口放置后浓度变大的微观原因是在该条件下水分子与氯化氢分子相比，运动速率更快的是__水分子__。 【实验再探】 (5)加热稀盐酸，在试管口放置紫色石蕊溶液浸泡后干燥的纸花。纸花变红，说明稀盐酸中的HCl和H2O不断扩散。那么导致实验Ⅰ、Ⅱ中结果的原因是逸出HCl和H2O的组分之比__<__(填“>”“<”或“＝”)原溶液中组分之比。 命题方式3　反应后物质成分的探究 3．(2024·陕西)某化学兴趣小组的同学，用下面实验“DIY”的形式探究酸、碱、盐的化学性质。 【学习交流】 (1)步骤Ⅰ是向镁带和少量碳酸钙的混合物中加入稀盐酸后关闭分液漏斗的活塞，如上图所示。实验中，观察到甲中镁带逐渐减少，碳酸钙逐渐消失，乙和丙中始终只有无色气泡，再无其他明显现象。则气体X是__H2__，乙中反应的化学方程式为　2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O　。 (2)步骤Ⅱ是在甲中碳酸钙完全消失后，将甲、乙、丙的导管接口重新进行了连接，如上图所示。实验中，当观察到乙中液面下降时，丙中同时产生__白色沉淀__，随后结束实验。 【提出问题】实验结束后，丙中溶液的溶质成分是什么？ 【做出猜想】 猜想一：NaOH 猜想二：NaOH、Na2CO3 猜想三：NaOH、Ca(OH)2 猜想四：NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3 (3)小组讨论后，确定只有猜想四不合理。你认为理由是__Na2CO3、Ca(OH)2能发生反应，不能共存__。 【实验验证】 (4)小王同学认为选择无色酚酞溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸即可验证以上三种合理猜想。你认为不用上述试剂中的__无色酚酞溶液__也能达到实验目的。 小王同学用三支试管各取少量实验后丙中的溶液，并分别做如下实验： 　　 (5)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。 【拓展反思】 (6)实验结束后，将甲、乙、丙中的溶液倒入废液缸中，测得废液的pH＝2，则废液中溶质的成分除HCl外，还有__3__种。 命题方式4　化学反应的调控 4．某实验小组进行影响化学反应速率因素的探究及二氧化碳性质的探究。 Ⅰ.影响化学反应速率因素的探究：每次都加入相同质量的大理石(足量)和25 mL的稀盐酸，并记录收集到100 mL二氧化碳气体所需要的时间，下表是实验的记录。 编号 颗粒大小 实验温度 稀盐酸的质量分数 加入稀盐酸体积 时间 ① 粗颗粒 20 ℃ 7.3% 25 133 ② 粗颗粒 20 ℃ W 25 126 ③ 粗颗粒 35 ℃ 7.3% 25 61 ④ 细颗粒 20 ℃ 14.6% 25 79 (1)实验②和④研究了某因素对反应速率的影响，则W＝__14.6%__，分析数据可知__实验温度__因素对反应速率的影响最大。 (2)从实验①②得出的探究结论是__其他条件相同时，稀盐酸的质量分数越大，反应速率越大__。 (3)为完成上述探究实验，需要用14.6%的盐酸(密度ρ＝1.1 g/mL)去配制7.3%的稀盐酸120 g，需要量取14.6%的盐酸__54.5__mL(结果精确到0.1)。 (4)为完成上述探究实验，从下图A～D装置中选出最适宜的发生装置__B__(填字母)。 Ⅱ.CO2性质探究： 　 用如图1装置实验，测得三颈烧瓶内气压变化情况如图2所示。 (5)首先注入瓶中的试剂是__水__(填“水”或“氢氧化钠溶液”)。 (6)对比曲线中“__bc__”段和“__de__”段，可证明二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应。 命题方式5　数字化可视实验 5．(跨学科融合)数字传感器在化学实验中的应用极大地方便了化学实验研究。现用如图1装置进行系列化学实验探究，请回答下列问题。 实验一：检查装置的气密性 (1)若传感器Ⅰ、Ⅱ分别是温度传感器和压强传感器。用注射器吸取20 mL空气，将空气全部推入三颈烧瓶并压住活塞，若传感器__Ⅱ__(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)读数增大且保持不变，则装置气密性良好。 实验二：探究稀盐酸与 NaOH溶液能否发生反应 若传感器Ⅰ、Ⅱ分别是温度传感器和pH传感器。用图1装置探究稀盐酸和NaOH溶液能否反应，实验过程中测得温度和pH随时间变化数据如图2。 (2)从图像上看，稀盐酸与NaOH溶液恰好完全反应的时间点大约在__b__点。 实验三：定量探究影响铁锈蚀的因素 已知：碳粉可加快铁锈蚀，碳粉不与盐酸反应。 (3)若传感器Ⅰ、Ⅱ分别是温度传感器和压强传感器，将5 g某型号铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶 ，t1时加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一支装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞)，采集数据如图3。 　 图3 (4)据图3，铁生锈的时间段是__t1～t3__。 (5)据图3分析t3～t4压强突然变大的原因是　Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑　(填化学方程式)。 6．(2024·安徽预测)钢铁是用量最大、用途最广的合金，钢铁的腐蚀是重要研究课题。 【知识回顾】用如图1所示五组实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。 (1)由五组实验中的__ABC__(填实验组序号)现象可知，铁的锈蚀是铁跟氧气和水作用的过程。 (2)试管B中使用“蒸馏水”为防止溶解的氧气对实验造成干扰，应对其进行的处理是__煮沸并迅速冷却__。 【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸浸泡。可观察到铁锈逐渐消失，铁钉表面有气泡产生，溶液先呈黄色，一段时间后黄色变为浅绿色。 (3)铁钉表面有气泡产生的原因是　Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑　(用化学方程式表示)。 (4)推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色，可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行表中的3个实验(持续10小时，已知氢气不影响该反应)。 序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实验 内容 现象 溶液颜色 始终呈黄色 产生红 褐色沉淀 溶液逐渐由 黄色变浅绿色 ①设计实验Ⅰ的目的是__探究氯化铁是否与盐酸反应__。 ②综合分析上述3个实验，试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是__酸性条件下，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁__。 【拓展延伸】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。 (5)图2表示水样温度22 ℃、氧含量6 mL·L－1时，钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH＜4时，钢铁腐蚀速率明显增大的原因是__强酸性条件下，钢铁与氢离子发生反应__。 (6)图3表示温度22 ℃、pH＝7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧浓度超过20 mL·L－1时，钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是__钢铁表面生成的氧化膜阻止反应的发生__。 7．在进行金属与酸反应的分组实验中，各小组同学将用砂纸打磨过的镁条放入试管中，加入适量稀盐酸，产生大量气泡，且试管壁发热。但部分小组的同学还发现：试管中出现白色不溶物。请你一起完成下列相关实验探究过程。 【探究一】为什么有的小组会出现白色不溶物？ 【实验1】将同一卷镁条打磨后剪成相同长度的5段，分别装入5支试管中，再分别加入不同体积的溶质质量分数相同的稀盐酸。实验记录如下表： 试管 A B C D E 加入稀盐酸的体积 1 mL 2 mL 3 mL 4 mL 5 mL 白色不溶物 较多 较少 很少 无 无 【实验结论】 (1)通过上表可知，出现白色不溶物与__稀盐酸的用量__有关。 【探究二】白色不溶物是什么？ 【查阅资料】 ①在MgCl2溶液中，MgCl2能与水发生微弱的反应，生成Mg(OH)2或Mg(OH)Cl；加热能促进反应的进行。 ②Mg(OH)Cl为白色不溶于水的固体，能与酸反应。 【猜想】 Ⅰ.是没有参加反应的镁； Ⅱ.是生成的MgCl2过多而析出晶体； Ⅲ.是生成的Mg(OH)2白色沉淀； Ⅳ.是生成的Mg(OH)Cl白色沉淀。 【实验2】 (2)将【实验1】A试管中的物质过滤后，取部分白色不溶物分成4份，分别进行下列实验： 实验编号 实验操作 实验现象 实验结论 1 加入适量的稀盐酸 固体溶解，没有__气泡__产生 猜想Ⅰ不成立 2 加入适量蒸馏水，充分振荡 不溶物没有减少 猜想__Ⅱ__不成立 3 将固体不溶物用蒸馏水洗涤几次后，加入适量稀盐酸至全溶，再向所得溶液中滴入几滴AgNO3溶液 出现白色沉淀 猜想Ⅲ不成立；猜想Ⅳ成立 4 加入适量稀硝酸至全溶，再向所得溶液中滴入几滴AgNO3溶液 出现白色沉淀 猜想Ⅲ不成立；猜想Ⅳ成立 请你完善表中实验编号1的实验现象及实验编号2的实验结论。 【实验反思】 (3)请你分析：实验编号3设计方案__错误__(填“正确”或“错误”)。 (4)老师指出实验编号4所得结论不可靠，理由是__固体不溶物没有洗涤，表面残余的MgCl2溶液会干扰实验__。 在老师的指导下，实验小组最终确定白色不溶物为Mg(OH)Cl。 (5)在试管内进行镁与稀盐酸反应时，为避免生成Mg(OH)Cl，请你提出合理化建议：__使用足量的盐酸，并将试管放在冷水中__。 8. 初中化学涉及化学变化的一些实验无明显现象，验证无明显现象反应确实发生的途径可以通过加指示剂、检验反应物之一消失、检验有新物质生成及进行数字化实验等途径。 为此同学们开展项目式学习活动。 【任务一】借助指示剂等证明反应确实发生 (1)在氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应中应用了这个方法。在氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，然后滴入稀盐酸，当观察到__溶液由红色变为无色__时，说明二者发生了反应。 【任务二】证明反应物之一消失 (2)在氢氧化钠溶液中滴入足量稀硫酸后再滴入氯化铁溶液，未观察到__红褐色沉淀__的现象，说明氢氧化钠消失了，即与稀硫酸发生了反应。 【任务三】证明有新物质生成 (3)同学设计如图1装置进行实验。 实验步骤 操作 现象 结论 ① 将氢氧化钠溶液一次性推入，振荡 未观察到明显现象 不能判断是否反应 ② 打开装有某试剂注射器的弹簧夹 观察到生成大量气泡，注射器活塞上移 步骤①中有__碳酸钠__(填名称)生成 　 【讨论分析】同学们就如何证明步骤①②都发生反应，且能观察到反应过程的问题展开讨论，并继续探究。 【任务四】数字化实验 (4)将所设计装置与压强传感器密封连接后重复【任务三】操作，锥形瓶内压强随时间变化曲线如图2。t1前发生反应的化学方程式是　CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O　。t2时加入物质的名称是__稀盐酸(或稀硫酸)__(写一种)。 【反思交流】 (5)所设计装置中的某试剂换为__CaCl2(或BaCl2)__(填化学式，要求与步骤②物质类别不同)，也能证明图1装置内有新物质生成。 9．(2024·宜宾)某实验小组将稀盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中，观察到先无气泡，过一段时间后产生气泡。 【问题提出】为什么滴入稀盐酸没有立即产生气泡？ 【实验探究】借助数字化实验进行探究。一定温度下，用1.825%的稀盐酸与20 mL饱和Na2CO3溶液反应，装置如图1所示。随稀盐酸逐滴加入，充分搅拌，采集到溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化关系如图2所示。实验中发现A～B段对应烧杯中无气泡产生，B点后逐渐有气泡冒出，C点后几乎无气泡。 【查阅资料】NaHCO3溶液的pH约为8.2。 【实验分析】 (1)图2中A点对应溶液的颜色是__红色__。 (2)“液滴数传感器”采集的坐标数据是__稀盐酸体积__。 (3)随着稀盐酸滴入，溶液pH__减小__(填“增大”“不变”或“减小”)。 (4)图2中D点对应溶液中含有的溶质有__HCl、NaCl__(填化学式)。 【实验结论】 (5)稀盐酸滴入Na2CO3溶液，反应分两段进行。 A～B段：反应的化学方程式是　Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3　。 B～C段：A～B段的生成物继续与稀盐酸反应转化为CO2逸出。 10．(2024·武汉)暖宝宝是常见的局部取暖贴剂，使用后的固体中含Fe2O3、Fe(OH)3、NaCl、铁粉、碳粉和蛭石。为探究其中各组分的性质和含量，化学项目小组进行如下实验。(已知：蛭石呈黄褐色，不溶于水，不参加反应，Cu＋Fe2(SO4)3===CuSO4＋2FeSO4 ) (1)取出使用后暖宝宝中的固体，观察到部分呈黑色。呈黑色的物质是__铁粉、碳粉__。 (2)称取15.00 g样品，加入足量水，充分搅拌，过滤得到14.00 g滤渣甲。向滤渣甲中加入过量的硝酸铜溶液，充分反应后过滤，得到15.20 g滤渣乙。铁与硝酸铜反应的化学方程式为　Fe＋Cu(NO3)2===Cu＋Fe(NO3)2　。 (3)向滤渣乙中加入稀硫酸至过量，充分反应后过滤，得到滤液和10.18 g滤渣丙，滤渣丙中有红色固体。所得滤液中的阳离子是__Cu2＋、Fe2＋、H＋__(填离子符号)。 (4)将滤渣丙放入硬质玻璃管中，用如图所示装置继续实验(装置中试剂均足量)。 加热硬质玻璃管中的固体至恒重，其质量为11.06 g。装置D的质量增加4.40 g。 ①滤渣丙中铜的质量为__8.32_g__(结果精确到0.01g)。 ②若所测样品中Fe(OH)3的质量分数偏大，可能的原因是__AB__(填标号)。 A．没有连接装置E B．点燃酒精灯前未先通入一段时间氧气 C．硬质玻璃管中产生的气体未被完全吸收 D．实验结束硬质玻璃管中仍有红色固体残留 学科网（北京）股份有限公司 $$