内容正文:
专题六 实验探究题
分类突破 炼方法
类型1 物质组成及成分的探究
例1 (2025新疆)为应对冬季降雪给交通带来的不便,各地常采取机械除雪、人工除雪、融雪剂撒布等方式开展除雪保通工作。某项目小组对融雪剂融雪原理、融雪剂成分及对环境的影响产生兴趣并展开探究。
(1)任务一:了解融雪剂融雪原理
[实践调研] 小组同学经过实地走访了解到,常见融雪剂的主要成分是氯盐,本地使用的某种融雪剂可能由氯化钠、硝酸钠、氯化钙、硫酸铜中的两种或两种以上的物质组成。撒融雪剂融雪的原理是所形成的溶液凝固点 (填“升高”或“降低”)。
降低
(2)任务二:探究融雪剂成分
小组同学为探究上述融雪剂成分,设计并完成了以下实验。
已知:氯化银为白色沉淀。
①该融雪剂一定含有 ,一定不含有 。
②生成白色沉淀A的化学方程式是 ,白色沉淀B的化学式是 。
CaCl2
CuSO4
AgCl
(3)任务三:调查融雪剂对环境的影响
[查阅资料] 常见融雪剂的危害
物质 氯化钠 氯化钙 氯化镁 氯化钾
对金属
的腐蚀 100% 50%~
70% 40%~
60% 5%~
20%
对水泥
的腐蚀 强烈破
坏100% 强烈破
坏25% 轻微破
坏5% 无破
坏1%
对土壤
的影响 造成土
壤板结 土壤轻
度板结 影响
较小 改良土
壤碱性
[反思评价] 常见融雪剂中危害最大的成分是 ,你对道路除雪行动提出的一点建议是 。
氯化钠
减少融雪剂使用(合理即可)
类型2 反应后生成物成分的探究(含变质类)
例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?
[猜想与假设] 猜想Ⅰ:没有变质;
猜想Ⅱ: ;
猜想Ⅲ:部分变质。
完全变质
[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。
(1)小军设计的实验方案
实验步骤 实验现象 结论
①取一定量的NaOH溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液 溶液变成红色 猜想Ⅲ
成立
②向步骤①的试管中滴加过量的稀盐酸 有 产生
气泡
(2)小慧设计的实验方案
实验步骤 实验现象 结论
①取一定量的NaOH溶液于试管中,滴加过量的BaCl2溶液 有白色沉淀产生 猜想Ⅲ
成立
②步骤①结束后进行过滤,向得到的滤液中滴加 溶液变成蓝色
紫色石蕊溶液
[反思与评价] 同学们讨论认为,小军的实验结论不严密,理由是 .
。
[拓展实验] 小慧设计的实验步骤②中所加的试剂替换为下列 (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
碳酸
钠溶液显碱性,加入酚酞溶液后,溶液也会变红色
ac
类型3 有关物质性质的探究
例3 (2025安徽)学习了“常见的酸、碱、盐”后,某化学兴趣小组为探究NaHCO3和NaOH的性质,设计并进行了如下实验。
[实验一] 探究NaHCO3固体的稳定性
该小组用如图所示装置进行实验。
(1)实验进行一段时间后,观察到甲中 (填实验现象)时,证明有水生成;乙中澄清石灰水变浑浊,原因是
(用化学方程式表示)。
实验结论:NaHCO3固体受热能分解。
[实验二] 探究NaHCO3溶液的酸碱性
取少量NaHCO3溶液于试管中,向其中滴加1~2滴酚酞溶液,溶液变为浅
红色。
(2)实验结论:NaHCO3溶液呈 性。
出现无色液滴
碱
[实验三] 探究NaHCO3溶液的稳定性
常温下,在密闭容器(如图)中放入盛有100 mL蒸馏水的烧杯,开启CO2传感器,测得容器内CO2浓度基本不变;将蒸馏水换成100 mL NaHCO3的稀溶液,开启CO2传感器,测得容器内CO2浓度增大。
(3)用100 mL蒸馏水做实验的目的是 。
(4)实验三的结论是 。
进行对照
常温下,NaHCO3溶液不稳定,能产生CO2
类型4 影响因素类探究
例4 (2025长沙改编)皮蛋(又叫松花蛋)是我国传统风味食品。小文同学准备制作皮蛋参加爱心义卖活动,她将皮蛋粉(主要成分为生石灰、纯碱和食盐)加水调制成糊状,裹在新鲜鸭蛋上,放入罐子中,用塑料膜密封保存。
(1)新鲜鸭蛋中富含的营养物质是 。
(2)小文戴上手套后,将皮蛋粉加水调制成糊状时感觉到烫手,主要原因是生石灰与水反应 (填“放出”或“吸收”)热量。
(3)皮蛋的形成与糊状物质中的成分有关。小文经过思考,认为糊状物质中一定含有NaOH、 (填化学式)。
蛋白质
放出
CaCO3、NaCl、H2O
(4)小文制作的皮蛋中未出现明显的“松花”。她查阅资料,发现不同离子对“松花”出现的影响如下表:
时间 有无“松花”出现
第1组
Cu2+ 第2组
Zn2+ 第3组
Cu2+和
Mg2+ 第4组
Zn2+和
Mg2+
第5天 无 无 无 无
第15天 无 无 无 无
第19天 无 无 有 有
她推测加入MgCl2有利于“松花”的出现,请你从上表中找出支持她观点的证据: .
。
第3组和第4组在第19天出现“松花”,而第1组和第2组未出现,
第3组和第4组均含Mg2+(合理即可)
(5)小文开展了以下探究实验,过程和结果如下:
该探究实验的目的是 .
。
(6)小文还想探究MgCl2溶液的浓度对“松花”效果的影响,请你结合以上探究实验帮她设计一个实验方案: .
.
(必选实验用品:蛋清、NaOH溶液、MgCl2溶液)。
探究NaOH溶液和MgCl2溶液的滴加顺序对“松花”
出现的影响
分别在10 g蛋清中加入等体积等
浓度的NaOH溶液,间隔相同时间后,各加入等体积不同浓度的MgCl2溶
液,相同时间后记录“松花”效果(合理即可)
类型5 项目式探究
例5 植物一般适合在接近中性的土壤中生长。学校花坛的土壤酸碱度如何?化学学习小组的同学对该土壤的酸碱性进行项目式探究。
活动一:测定土壤的酸碱性
[实验方案]取少量土壤样品加蒸馏水充分搅拌,过滤后得到了无色澄清的滤液。
同学们进行了四次实验测定滤液的酸碱度,实验数据记录如下表:
滤液 滤液1 滤液2 滤液3 滤液4
测得的pH 5 6 6 5
[实验结论]该土地的土壤呈 性。
活动二:确定滤液的成分
[调查分析]①该土地之前施用过大量的硫酸铵和氯化铵;
②1%的硫酸铵、氯化铵溶液pH均约为5.5。
[作出猜想]滤液中可能含有什么物质?
猜想一:硫酸铵;
猜想二: ;
猜想三:硫酸铵和氯化铵。
酸
氯化铵
[设计实验](不考虑猜想以外的其他物质)
实验步骤 实验现象 实验结论
①取滤液于试管中,加入足量稀硝酸,无现象。而后滴加过量Ba(NO3)2溶液 产生白色沉淀 含有硫酸
根离子
②静置并取步骤①中上层清液于试管中,滴加 溶液 产生白色沉淀 含有氯离子
③另取适量土壤样品,加熟石灰混合研磨 有刺激性气味的气体产生 含有
离子
硝酸银
铵根
[表达与交流]步骤①的化学方程式为
。
活动三:改良土壤
[查阅资料]同学们查阅资料获取改良土壤酸碱性的方法如下表所示:
项目 所用物质
改良酸性土壤 熟石灰[Ca(OH)2]
草木灰(主要成分为K2CO3)
改良碱性土壤 硫酸亚铁(FeSO4)
[建言献策]此地生长的植物叶色浓绿但茎秆细弱,学习小组的同学们提出可采用 (填名称),既改良了土壤,又均衡了土壤的肥力。
草木灰
1.某化学兴趣小组对市售“自热火锅”中的发热包产生了兴趣,经查阅资料得知,发热包主要由生石灰、铁粉、炭粉、铝粉、氯化钠中的几种组成,小组同学对此进行了如下探究。
[成分探究]
(1)小秦用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有 ,用磁铁将物质全部吸出后,剩余粉末为样品A。
(2)小秦取一定量样品A于烧杯中,加水充分溶解,静置后,取适量上层清液滴入几滴酚酞溶液,溶液变为 色,证明原粉末中含有生石灰。
强化训练 培素养
铁粉
红
(3)除上述物质外,样品A中还可能存在铝粉、氯化钠、炭粉中的至少两种物质,小秦对固体的组成提出下列猜想:
猜想一:铝粉、氯化钠和炭粉;猜想二:铝粉、氯化钠;猜想三:铝粉、炭粉;猜想四: 。
[实验验证]
小明另取一定量的样品A于烧杯中,加入足量的水,搅拌,静置,观察到固体部分溶解,烧杯底部有黑色不溶物B。向不溶物B中加入足量的稀盐酸,产生气泡,但黑色固体仍未完全溶解,剩余固体为不溶物C。
氯化钠、炭粉
[实验结论]
(4)固体不溶物C是 。
(5)稀盐酸和不溶物B中的物质反应的化学方程式是
。
(6)经过分析,猜想 (填“一”“二”“三”或“四”)成立。
炭粉
一
2.(2025常德一模)实验室有一瓶标签残缺且没有完全密封的无色溶液
(如图甲),化学兴趣小组的同学经过询问老师,只知道原溶液是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液。
[提出问题] 原瓶中是何种溶液,是否变质?
[进行猜想]
猜想Ⅰ:原瓶中是NaCl溶液;
猜想Ⅱ:原瓶中是NaOH溶液;
猜想Ⅲ:原瓶中是Na2CO3溶液;
猜想Ⅳ:原瓶中是NaHCO3溶液。
[查阅资料] 常温下,有关物质的相关信息如下表:
物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3
常温下的
溶解度/g 36 109 21.5 9.6
常温下稀
溶液的pH 7 13 11 9
从上表可知,猜想Ⅳ一定错误,因为 .
。
常温下,碳酸氢钠的溶解度是9.6 g,
其饱和溶液的溶质质量分数小于10%
[进行实验]
(1)取少量样品,测得溶液的pH大于7,说明猜想Ⅰ错误,理由是 .
。
(2)小组同学另取样品,又进行了如图乙实验:
氯化钠
溶液呈中性
①生成白色沉淀A的化学方程式是 。
②通过实验可以判断,原无色溶液中含有的溶质是 。
[获得结论] 猜想 正确。
[拓展延伸] 实验(2)中检验无色溶液B时,能代替硫酸铜溶液的是 .
(填字母)。
a.金属镁 b.pH试纸 c.氧化铜 d.酚酞溶液 e.氯化铁溶液
Na2CO3、NaOH
Ⅱ
bde
3.(2025陕西)如图A、B、C是没有标签的三瓶无色溶液,分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液和稀盐酸中的一种,请你与学习小组同学进行以下探究与学习。
任务一:鉴别A、B、C三瓶无色溶液
(1)如图,小明在小烧杯中加入一定量A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,接着向该溶液中加入一定量B,只观察到溶液变为无色,再向其中滴加一定量C,只观察到生成无色气泡,生成气泡的化学反应方程式为 。
依据上述实验现象,你认为下列结论 (填序号)是正确的。
①A是NaOH溶液,B是Na2CO3溶液,C是稀盐酸
②A是Na2CO3溶液,B是稀盐酸,C是NaOH溶液
③A是NaOH溶液,B是稀盐酸,C是Na2CO3溶液
(2)小亮认为不用无色酚酞溶液也可以完成鉴别,他用三支洁净的玻璃棒分别蘸取少量A、B、C,并在酒精灯火焰上加热,最终无固体残留的那支玻璃棒所蘸的溶液一定是 (填名称)。
(3)小红提出仅通过A、B、C三种溶液任意两种相互倾倒直接混合的方法也能鉴别出A、B、C,你认为该方法 (填“能”或“不能”)达到鉴别目的。
③
稀盐酸
不能
任务二:探究实验后废液中溶质的成分
[提出问题] 老师提出让同学们探究上面小明实验结束后,烧杯内的溶液中溶质(除酚酞外)是什么?
[作出猜想] 小强认为废液中的溶质存在以下三个猜想。
猜想一:NaCl;猜想二:NaCl、HCl;猜想三:NaCl、Na2CO3。
上述小强的猜想中,你认为猜想 是不合理的。
[实验验证] 小强取少量废液于试管中,向其中滴加澄清石灰水,开始无明显现象,最后溶液变为红色,证明他的猜想 是成立的。
[反思应用] 若只用一种试剂即可鉴别出KCl、K2CO3、BaCl2三种无色溶液,可以选择的试剂是 (只写一种)。
三
二
稀硫酸
4.(2025永州宁远模拟)《周礼·考工记》中记载古人曾在草木灰(含有K2CO3)的水溶液中加入贝壳烧成的灰(主要成分为CaO),利用生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。某化学兴趣小组对此展开探究:
[问题1] 草木灰(含有K2CO3)的水溶液和贝壳烧成的灰(主要成分为CaO)混合后发生了哪些化学反应?
[分析]
(1)①贝壳灰中的CaO能与H2O反应生成Ca(OH)2,该反应的化学方程式为
。
②草木灰中K2CO3与溶液中的Ca(OH)2会进一步反应,该反应的基本类型为
反应。
复分解
[问题2] 生成物中能够去污的成分是什么?
[资料] 丝帛表面主要附着油脂类物质。
[猜想] 生成物中能够去污的成分是KOH。
[实验1]
(2)①取一定量的贝壳烧成的灰于烧杯中,加入适量蒸馏水,过滤,得到澄清的Ca(OH)2溶液。
②取草木灰于另一烧杯中,加入适量蒸馏水。往澄清的Ca(OH)2溶液中加入过量的草木灰的水溶液,可以观察到有 生成,将所得液体过滤,得到滤液。
白色沉淀
[设计实验方案] 如何证明滤液中有KOH?请设计实验方案进行证明(提
示:草木灰的水溶液呈碱性)。
(3)实验方案: .
。
[实验2]
(4)①取两块相同的沾有等量油脂的丝帛,分别标记为A、B。
②将A丝帛放入盛有滤液的烧杯中,将B丝帛放入盛有等量清水的烧杯中。
③一段时间后,观察两块丝帛上油脂的去除情况。若观察到A丝帛上的油脂 ,而B丝帛上的油脂基本无变化,说明KOH具有去污能力。
取少量滤液于试管中,滴加过量的氯化钡溶液(或滴加氯
化钡溶液直至不再产生沉淀),再向试管中滴加酚酞溶液,观察溶液颜色
被去除
[结论] 生成物中能够去污的成分是KOH。
[拓展]
(5)NaOH和KOH都能去除油污,是因为它们都能与油脂反应,使油脂转化为可溶于水的物质。炉具清洁剂中的成分之一就是NaOH。在生活中,将炉具清洁剂与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用,能否增强去污效果?请说出你的理由: .
。
不能。氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,有去污能力
的氢氧化钠和盐酸被消耗
5.(2025吉林)在化学学习过程中,我们探索了诸多物质的变化,感受着变化之趣及变化之美。下面我们将对物质的化学变化进行项目式学习。
[项目主题] 通过现象识别物质的化学变化。
[任务设计与实施]
任务一:感知化学变化
[观察思考]
(1)生活中处处存在化学变化。例如水果变质时,常伴随的现象有 .
。
产生
异味、颜色改变、腐烂等
(2)在以下四个实验过程中,能观察到有发光、放热现象的是 (填字母)。
[形成结论] 感知变化中的显性现象,可以帮助我们判断物质是否发生化学变化。
C
任务二:探索化学变化
[提出问题] 将氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后无明显现象,如何证明发生了化学变化?
[进行实验] 如图甲,在烧杯中加入稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液。
(3)当观察到溶液由红色变为无色时,可证明发生了化学变化。写出该反应的化学方程式: 。
[改进实验] 如图乙,小组同学对图甲实验进行改进。观察到滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液由红色变为无色,也可证明发生了化学变化。
(4)分析图乙实验设计,依据浓盐酸的两条性质是 。
挥发性、酸性
数字化实验:用pH传感器测定向稀氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸过程中pH的变化。测定结果如图丙。
(5)分析A、C两点的pH,说明溶液从碱性变成 性,证明发生了化学变化。
(6)B、C两点所对应的溶液中,氯化钠的质量大小关系是 。
[形成结论] 有些化学变化发生时,并没有明显的现象,需要结合物质性质设计实验,“转化”为明显现象,从而使反应可视化。
酸
B=C
任务三:梳理项目成果
[汇报展示] 小组同学构建思维模型如下:
(7)思维模型“ ”处,应填写的内容是 。
通过对现象的观察、分析,可以帮助我们更好地识别物质的化学变化。
新物质
CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl
CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
Ba(NO3)2+(NH4)2SO4BaSO4↓+2NH4NO3
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
CaO+H2OCa(OH)2
HCl+NaOHNaCl+H2O
$