2026年中考化学二轮复习：化学实验与探究备课包

“唯美课堂” 二轮复习 二轮复习作业：化学实验与探究 ( )1.(南通市中考)下列实验操作能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 比较铜和银的金属活动性 将铜片和银片放入硫酸亚铁溶液中 B 鉴别甲烷和氢气 分别点燃从导管放出的气体，在火焰上方各罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯 C 测定NaOH溶液的pH 用玻璃棒蘸取溶液滴到湿润的pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡对照 D 除去CO2中混有的HCl气体 将混合气体缓缓通过装有NaOH溶液的洗气瓶 ( )2.(天门市中考)下列实验设计及操作，其现象足以说明结论的是 选项 操 作 现 象 结 论 A 向某无色溶液中滴加2滴酚酞试液 溶液变为红色 该溶液不一定是碱溶液 B 在某硫酸铜溶液中，加入一定量的 铁粉 有红色固体生成 铜全部被置换出来了 C 向某无色溶液中加入氯化钡溶液， 再加入稀硝酸 先产生白色沉淀，后白色沉淀不溶解 该无色溶液中一定含有 硫酸根离子 D 把燃着的木条插入某瓶无色气体中 木条火焰熄灭 该气体一定是二氧化碳 ( )3.(孝感市中考)下列实验方案能达到预期目的是 A.除去二氧化碳中的水蒸气--通过氢氧化钠固体干燥剂 B.检验酒精中是否含有碳、氢、氧三种元素--在空气中点燃，检验生成的产物 C.探究铁锈蚀的条件--将一枚光亮的铁钉放入盛有适量水的试管中，观察现象 D.用一种试剂一次性鉴别出硝酸铵溶液、硫酸铵溶液、稀硫酸和氯化钠溶液--分别取样装于四支试管中，再分别滴加氢氧化钡溶液，微热，观察现象 4.(常州市中考)某化学兴趣小组利用如图装置进行氧气的制取和性质实验 (1)仪器a的名称是____________； (2)实验中，点燃酒精灯后，可观察到硫粉在氧气 中燃烧呈现_______色火焰；装置C中现象是 _________________________； (3)装置D的作用是____________________________ （用化学方程式表示）； (4)为了证明装置C中出现的现象不是由氧气造成的，在不改变装置的情况下，操作方法是____________________________________，并观察装置C中的现象是_________________。 5.(荆门市中考)某兴趣小组为探究CO2气体与金属Mg的反应，设计了一套制取纯净、干燥CO2气体，并用过量CO2与热的金属Mg充分反应的实验。请回答相关问题。 Ⅰ.利用下列装置和相关药品进行实验 (1)检查装置A气密性的操作是： ______________ _____________________________________________ ___________________________________________ (2)装置B的作用是： (3)实验时应先 ，一段时间后再 (填代号) a.点燃D处酒精灯 b.打开A装置中的弹簧夹，从长颈漏斗处加入稀盐酸 Ⅱ.探究Mg与CO2反应的产物 可观察到D处的实验现象有黑白两种固体产生。查阅资料黑色固体为碳单质，白色固体是镁的化合物。为探究白色固体的成分，进行了假设与猜想 (4)猜想1 白色固体是MgO； 猜想2 白色固体是MgCO3 ；猜想3 白色固体是 ____________ (5)验证与结论 取D 中固体适量于试管，加入足量的 ，观察到：有黑色固体不溶物，白色固体消失， 的现象，则猜想1成立。猜想2和猜想3不成立的可能原因是 6.(青岛中考)某兴趣小组在实验室中探究氢氧化钾的性质，请你参与他们的探究。 (1)实验过程与分析 1. 实验一 实验二 实验三 实验操作 实验现象 ______________________ _______________________ 无明显现象 实验结论 KOH能与硫酸铜发生反应 KOH能与氯化铵发生反应 KOH不能与硫酸发生反应 (2)实验反思与拓展 ①某同学认为实验三的结论错误。他改进了该实验方案，借助于酸碱指示剂，通过明显的现象证明氢氧化钾能与硫酸发生反应。简述他的实验方案：_________________________________ __________________________________________________________(写出操作方法和现象)。 ②对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验____________________的方法来证明物质间发生了化学反应。 7.(青岛中考)某化学拓展课堂的主题是：探秘氯化钠样品。 主题Ⅰ.探究氯化钠样品中杂质的成分 已知所提供的氯化钠样品中，可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。甲同学的实验探究过程记录如下： 根据以上实验信息，甲同学得出结论：此氯化钠样品中含有的杂质是硫酸钠。 实验分析：(1)步骤①中加入适量NaOH 溶液的目的是_____________________________________。 (2)乙同学认为步骤③中不需要加入足量稀盐酸，你是否同意他的观点？__________(选填“同意”或“不同意”)，请说明原因__________________________________________________________。 (3)主题Ⅱ.测定氯化钠样品中氯化钠的质量分数 确定了氯化钠样品中杂质的成分后，甲同学对样品中氯化钠的质量分数进行测定。称取20.0g 氯化钠样品于烧杯中，加足量的水充分溶解，再向其中加入氯化钡溶液至不再产生沉淀为止，沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，其质量为 2.33g。该样品中氯化钠的质量分数是多少？（写出计算步骤，计算结果精确到 0.1%） 每天前进一小步，你将超越别人一大步！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 中考化学二轮复习 专题一 化学实验与探究 实验探究题的解题技巧： 1.仔细审题。认真分析题意，明确试题要求，避免“答非所问” 的现象发生。 2.查阅资料。探究性试题中查阅资料环节至关重要，资料中大部 分内容超出课本范围，要求细分析、精提炼，从中获取对解题 有用知识。 3.发散思维。这是解答开放型试题的重要方法，根据已有知识， 紧扣问题，发散思考可能的答案。 4.力求完整。在找准知识点确定解题思路后，还要做到规范答题， 即书写工整，语言流畅，要点清晰，合乎逻辑等。 实验方案评价的要点： 1.可行性：指原理上是否可行； 2.安全性：实验是否安全、易于操作； 3.环保性：是否会给环境造成污染； 4.经济性：是否达到节约资源或能源、成本低等要求。 一、初中化学常用仪器 常用仪器 能否加 热仪器 可直接加热的：试管、蒸发皿、燃烧匙、玻璃管 能间接加热的：烧杯、烧瓶、锥形瓶(需垫石棉网) 不能加热的：集气瓶、广口瓶、量筒等 存放仪器：集气瓶(气体)、广口瓶(固体)、细口瓶(液体)、 滴瓶(少量液体) 加热仪器：酒精灯、酒精喷灯 计量仪器：托盘天平(称质量)、量筒(量体积)---(都只能精确 到0.1)、秒表 取用仪器：镊子(块状或较大颗粒)、药匙(粉末或小颗粒)、 胶头滴管(少量液体) 夹持仪器：试管夹、坩埚钳、铁架台 其他仪器：漏斗、石棉网、玻璃棒、水槽、试管刷 二、初中化学常用典型操作及装置： 1.过滤——分离不溶于液体的固体和该液体的混合物的操作。 (1)一贴：滤纸紧贴漏斗的内壁。 (2)二低：过滤时滤纸的边缘应低于漏斗的边缘； 漏斗内液体的液面低于滤纸的边缘。 (3)三靠：倾倒液体的烧杯嘴紧靠引流的玻璃棒； 玻璃棒的末端轻靠或接近在三层滤纸的一边； 漏斗的下端尖嘴部紧靠接收的烧杯内壁。(由上至下) (4)仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒(作用：引流)、铁架台(带铁圈) 2.蒸发 (1)玻璃棒作用：搅拌，使液体受热均匀，防止局部过热，造成 液滴飞溅。 (2)当蒸发皿中出现较多的固体时，即停止加热，利用余热将剩 余液体烘干。 (3)加热过的蒸发皿用坩埚钳取下，不能直接放在实验台上，要 放在石棉网上。 (4)仪器：蒸发皿、玻璃棒、铁架台（带铁圈）、酒精灯 3.粗盐提纯 (1)步骤：①称量粗盐 ②溶解 ③过滤 ④蒸发 ⑤称量精盐 ⑥计算粗盐的产率 (2)仪器：药匙、烧杯、玻璃棒、蒸发皿、漏斗、量筒、酒精灯、 铁架台、托盘天平 4.溶液的配制和稀释 (1)用固体和水来配，其步骤为：计算、称量(称取、量取)、溶 解、转移(装贴) 仪器：天平、药匙、量筒、滴管、烧杯、玻璃棒 (2)用浓溶液加水稀释配制溶液，其操作步骤为：计算、量取、 稀释、转移(装贴) 所需仪器：量筒、滴管、烧杯、玻璃棒 (一般不用天平) 5.溶液酸碱度的测定 (1)用pH试纸可以粗略测定溶液的pH，测出的pH一般为整数。 测量方法：用玻璃棒蘸取或用胶头滴管吸取试液沾在pH试纸上， 再把试纸呈现的颜色和标准比色卡对照，从而确定溶液的pH。 (2)精确测定溶液的pH，可用酸度计或pH计。 6.浓硫酸的稀释----酸入水，沿杯壁，慢慢倒，不断搅 将浓硫酸缓缓注入水中，用玻璃棒引流(或沿着烧杯壁慢慢倾 倒)，并用玻璃棒不断的搅拌(目的：使热量散失)。切不可将 水倒入浓硫酸中。 7.气体的干燥（装置如右下图，注意气体进出方向） (1)固体干燥剂---氧化钙、氢氧化钠固体、 碱石灰(氧化钙＋氢氧化钠) 不可干燥CO2、SO2、HCl等水溶 液呈酸性的气体。 (2)液体干燥剂---浓硫酸 不可干燥NH3(水溶液呈碱性)。 气体一律长进短出 8.尾气处理 使用或产生有害气体一定要注意尾气处理，有害气体有CO、 SO2、NH3、HCl等。 处理方法：SO2、HCl---NaOH溶液吸收， NH3---稀硫酸吸收，CO---点燃或收集。 ★★为了防止液体倒吸并使气体被溶液吸收更充分，可采用如右 图装置：在导管下端增加倒立的漏斗可增大气体 与液体的接触面积且可防止液体倒吸。 澄清石 灰水 澄清石 灰水 作用是：检验并吸收生成的二氧化碳；收集尾气一氧化碳。 该气体可能的性质：密度比空气大；能与氢氧化钠溶液反应。 NaOH溶液 9.(1)微型实验的优点是：节约药品；有污染的可以减少污染； 要加热的可以节约能源。 (2)用药罐、吸管、盛药片的铝塑板等做实验优点是：废物利 用，节约资源。 10.“多功能瓶”的几种主要用途： (1)集气(贮气)：①排空气法收集气体时，密度比空气大的气体 从a管进，密度比空气小的气体从b管进(如图1)。 ②若瓶中 注满水，即用排水法收集气体时，气体一律从b管进(如图2)。 b a 图1 图2 图3 (2)洗气：(长进短出)瓶内装浓硫酸或氢氧化钠溶液(如图2)。 (3)量气：(短进长出)瓶内装有水，气体从短管进入，长管接量 筒，通过测量量筒内水的体积从而测得收集气体的体积(如 图3)。 (4)安全瓶：(长进短出)点燃可燃气体时，瓶内装少量水，将点 燃的气体与从发生装置产生的气体分隔开(如图2)。 三、常见气体的性质和用途 (1)重要的三种气体：氢气、氧气、二氧化碳 ①物理性质：H2、O2、CO2都是无色无味的气体，H2的密度比空气 小、难溶于水，O2、CO2的密度比空气大，O2不易溶于水，CO2 能溶于水。 ②化学性质： H2 O2 CO2 (1)可燃性 (2)还原性 2H2 + O2 2H2O H2 + CuO Cu + H2O (1)与金属反应 (2)与非金属反应 (3)与化合物反应 2Mg + O2 2MgO 3Fe+2O2 Fe3O4 C + O2 CO2 S + O2 SO2 4P+5O2 2P2O5 CH4+2O2 CO2+2H2O C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O 2CO + O2 2CO2 (1)与水反应 (2)与碱溶液反应 (3)与碳反应 CO2+H2O＝H2CO3 6CO2+6H2O C6H12O6 +6O2 光照 叶绿素 Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O C+CO2 2CO ③用途的比较： 氢气用途 氧气用途 二氧化碳用途 (1)填充气球 (2)高能燃料 (3)冶炼重要金属 (1)支持燃烧 (2)供给呼吸 (3)用于炼钢 (1)灭火；(2)作工业原料(制 饮料、纯碱、化肥等)；(3)“干冰”用于人工降雨；(4)植物的光合作用。 (2)检验具有可燃性的三种气体：氢气、一氧化碳、甲烷 可燃性 H2、CO、CH4的检验 H2 2H2+O2 2H2O 点燃后，在火焰上方罩一干冷的小烧杯，烧杯内壁没有水雾，该气体是CO 。在火焰上方罩一内壁附有澄清石灰水的小烧杯，石灰水变浑浊 ，该气体是CH4 ；另一种气体就是H2 CO 2CO+O2 2CO2 CH4 CH4+2O2 CO2+2H2O (3)具有可燃性和还原性的三种物质：氢气、一氧化碳、碳 (1)可燃性 (2)还原性 H2 2H2+O2 2H2O H2 + CuO Cu + H2O CO 2CO+O2 2CO2 CO + CuO Cu + CO2 C C+O2 CO2 C+2CuO 2Cu+CO2↑ 四、气体制取装置 1.发生装置： 选择依据：反应物的状态、反应条件(是否需要加热) 气体发生装置的几种主要类型： 固-固加热型 固-液常温型 注意：上图③中分液漏斗(或注射器)可以控制反应速率，图④有孔隔板可以控制反应的发生和停止，但固体必须是块状的且不溶于水，不能用粉末状固体。 2.收集装置 (1)排水法(图①)：适用于难溶于水、不和水反应的气体(如H2、 O2等) (2)向上排空气法(图②)：适用于密度比空气大、不跟O2反应的气 体(O2、CO2等) (3)向下排空气法(图③)：适用于密度比空气小、不跟O2反应的气 体(H2、NH3等) ① ② ③ 五、气体的制取要考虑的几个因素： 发生 装置 验证 装置 除杂 装置 收集 装置 吸收 装置 反应物状态 及反应条件 气体及杂质 成分的性质 必先验证水 气体及杂质 成分的性质 必最后除水 气体密度大 小及水溶性 选择恰当方法 及试剂处理 六、有关气体的综合实验 在综合实验题中，H2、CO经常用下列装置进行检验（如图）(1)分别检验氢气和一氧化碳 (2)同时检验氢气和一氧化碳 注意： a.用灼热的氧化铜检验CO和H2之前，必须保证气体中不含CO2和 H2O。 b.气体的检验和吸收不同，检验必须能出现明显的实验现象。 如NaOH溶液能够吸收CO2和HCl气体，却不能检验CO2和HCl气体。 c.氯化氢气体的检验用硝酸银溶液(现象：产生白色沉淀)；氨气 的检验用湿润的红色石蕊试纸(现象：试纸变蓝色)；二氧化碳 气体的检验用澄清石灰水(现象：澄清石灰水变浑浊)；氧气的 检验用带火星的木条(现象：带火星的木条复燃)。 (3)气体的净化：通常根据杂质和制得气体的性质选择吸收剂， 原则是吸收剂只能吸收气体中的杂质，不能吸收被提纯的气体。 H2(HCl)一般用_________；CO2(HCl)一般用___________； CO(CO2)一般用_________； CO2(CO)一般用_____________； N2(O2)一般用___________。 NaOH溶液 NaHCO3溶液 NaOH溶液 灼热的氧化铜 灼热的铜网 【注意点】 ①净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去 无毒无味的气体，最后除去水蒸气。 ②检验气体时，如混合气体中有水蒸气，一般先验证水蒸气的存 在，再验证其它气体。 ③定量测量水的质量时，前后都要排除干扰。 例．用如图仪器回答： ①洗气：除去CO2中的水蒸气，装置内应盛的物质 是________，气体应从___端通入。 ②检验：证明CO中含有CO2，装置内应盛__________， 要除去CO2最好盛__________。 ③贮气：排空气法收集H2时，气体从____端通入；排水法收集O2 时，瓶内先装满水，气体从___端通入；若要用水将装置中的 O2排出进行实验，水应从___端通入。 ④量气：要测量气体体积，还需要用到的一种仪器是______， 测量时瓶内先装满水，气体从____端通入，该法适用于测量 ________气体(填化学式)的体积。如果 要测量CO2气体的体积，可以_________ ____________，水面上方的空气对测量 结果______影响。 浓硫酸 A 澄清石灰水 NaOH溶液 B B A B A 量筒 B H2 、O2 在水面覆 盖一层植物油 没有 为了测定加热高锰酸钾生成氧气的体积，设计了以下量气装 置，你认为最合理的量气装置为____(填字母)；为了减小测量 误差，导管口应伸到量筒的___ (选填“b”或“c”)处。 b b b c c c A B C 读数时要注意的是： (1)冷却到室温后再读数，否则测定结果_____； (2)将导气管取出后读数，否则测定结果_____； (3)读数时视线与液体_____________保持水平。 B c 偏大 偏大 凹液面最低处 讨论 【例题精选】为了验证某混合气体由H2、CO和HCl三种气体组成， 请从下图中选择适当的装置设计一实验，并回答问题（假设每 步均完全反应）： ①装置连接的顺序是 。 ②你所选择的第一装置的作用是____________________。 ③最后一个装置中反应化学方程式______________________。 ④A装置在实验过程中玻璃管中现象________________ ⑤若省略第二个装置，不能验证的气体 。 与H2、CO反应 干燥气体 验证HCl气体 D的作用：验证有CO2生成，从而验证混合气体中有CO E的作用：验证有水生成，从而验证混合气体中有H2 C →B →A →E →D 验证混合气体中有HCl CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 黑色固体变红色 H2 ①A中可观察到的现象是____________________，反应的化学方 程式是_____________________。 ②B装置作用是_________________；C装置作用是_________。 ③D装置中铜和氧化铜总质量为10克，充分反应后，E装置的质量 增加1.8克，则原混合物中铜元素的质量分数为 。 ④F装置的作用是吸收空气中的水，如果没有F装置，会使实验结 果 (填“偏大”或“偏小”)。 锌粒溶解，有气泡产生 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 除去氯化氢气体 干燥氢气 84% 偏小 【思考】如果药品进行调整，可以省略B装置。如何调整？ 1.甲、乙两同学利用下面装置测定铜和氧化铜的混合物中铜元 素的质量分数，回答问题。 2.(2011泰州市中考)用盐酸和碳酸钙固体反应，将得到的气体X 通入澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现 象，同学们提出了自己的想法和做法，请你帮助他们完成以 下探究。 【假设】小英的假设：澄清石灰水已变质； 小青的假设：气体X中除了有CO2外，还有____。 　 【实验探究】 Ⅰ.小英的探究： 实验目的 实验步骤 可能的实验现象 化学方程式和实验结沦 探究所用澄清石灰水是否变质 ①用一支试管另取少量原澄清石灰水；②取稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2 ；③______________ ________________ 　 步骤③中现象为：_________ _________ 　 　　 步骤②中反应方程 式为____________ 步骤③可能的反应 方程式略 实验结论：______ _________ 　 HCl 将产生的气体通 入原澄清石灰水中 石灰水变 浑浊 H2SO4+Na2CO3＝Na2SO4+H2O+CO2↑ 石灰水 没有变质 实验目的 实验步骤 实验现象 化学方程式和实验结论 探究气体 X中是否 含有____ 气体 将气体X通 入硝酸银 溶液 　 ________________　 　　 反应方程式为： _______________________ 　 实验结论：气体X中含有 ______气体 　 　　 Ⅱ.小青的探究 【实验反思】Ⅲ.同学们经过讨论发现，只用一组实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究。请你从下图中选择一组合理的装置 (填序号)。 Ⅳ.在上述合理装置的第二支试管内应放入 溶液，其作 用是__________________。 A B C HCl 有白色沉 淀产生 HCl+AgNO3＝AgCl↓+HNO3　 HCl A AgNO3 验证HCl气体已除尽 3.(2017泰州中考)完成下列实验． (1)现提供下列装置： ①写出上图中B装置甲仪器的名称　 　 。 ②实验室用A装置进行高锰酸钾制氧气的实验，化学方程式 为　 　 ，用D装置收集氧气， 气体由导管　　进入(填“a”或“b”) ③实验室用锌粒和稀盐酸制氢气，用C装置代替B装置的优点是 　 　 。若要检验氢气中是否含有氯化氢气体，可将气体 通过盛有　 溶液的D装置(填“AgNO3”或“饱和NaHCO3”) 分液漏斗 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ a 节约药品 AgNO3 七、实验探究 题型一、有关金属活动性的探究 例1.小彬同学家新买了水龙头，他从说明书上了解到该水龙头是 铜质镀铬的。想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中 没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的 相对位置关系，小彬进行了如下探究的活动。 【查阅资料】铬(Cr)是银白色、有光泽的金属，在空气中表面能 生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的 硫酸亚铬(CrSO4)溶液…… 【猜想】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系： ①Cr、Al、Cu； ② ； ③Al、Cu、Cr。 【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。 Al、Cr、 Cu 实验一 实验二 实验三 实验 方案 实验 现象 铬片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色 _______ 铝片表面产生气泡较快 结论 铬能与稀硫酸发生反应，反应速率较慢 铜不与稀硫酸反应 ________________________ _______ 三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是 (填序号) 无现象 铝能与稀硫酸 反应，反应速 率较快 ② 【回答问题】(1)用砂纸打磨金属片的目的_________________。 (2)实验一发生反应的化学方程式是 。 (3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种 金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理 由是 ______________。 (4)小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金 属活动性顺序中的相对位置关系，这三种药品可以是__________ ___________________________________。 【归纳】比较金属活动性强弱的方法有： ①________________ ______； ②_________________ _________。 除去表面的氧化膜 Cr +H2SO4＝ CrSO4+H2↑ Al、Cr都能与硫酸铜反应，无法比较Al、Cr的活动性强弱 通过金属与酸反应判断金属活动性强弱 通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱 Al、CrSO4 溶液、Cu； AlCl3溶液、Cr、CuSO4溶液 解题依据： (1)金属能否与稀盐酸、稀硫酸反应以及反应的剧烈程度； (2)金属之间能否发生置换。 注意点： (1)对比实验时需要控制变量； (2)三种金属间活动性探究较简单的方法是： ①两盐夹一金； ②两金夹一盐 。 例2.某化学兴趣小组的同学在探究Mg、Cu、Fe三种金属的有关性 质时进行了如下实验：(1)实验一：发生反应的化学方程式为： ___________________，该实验可得出三种金属的活动性由强到 弱的顺序为____________。 (2)实验二：将实验一后①、②试管内的物 质倒入烧杯中，发现烧杯内的红色固体明 显增多，一段时间后过滤。滤渣中一定含 有的物质是 ，可能有的物质是 。为了进一步确定可能 有的物质是否存在，同学们设计了如下方案： 实验步骤 实验现象 结论 取少量滤渣于试管中，向其中滴加 。 没有气泡产生 _____________ 则滤液中含有的金属离子的成分可能是_____(填序号) ①Mg2＋ ②Mg2＋、Fe2＋ ③Mg2＋、Fe3＋ ④Cu2＋、Fe2＋ ⑤Mg2＋、Fe2＋、Cu2＋ 分析：本题通过金属与盐的置换反应，得出Mg、Fe、Cu的活动性强弱，再转化为对反应后溶液中、滤渣中成分的探究。 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu Mg、Fe、Cu Cu Fe 稀硫酸(或稀盐酸) 滤渣中没有铁 ②⑤ 题型二、有关物质组成成分的探究 物质组成成分的探究有两种形式： 一是反应后物质成分的探究，考查时常结合题中【查阅资料】，作出【猜想与假设】，然后进行【实验探究】，验证所提出的 假设；二是混合物成分的探究，考查时先提出【猜想与假设】，然后给出其成立或不成立的原因，再提出其他假设，并对其 【进行实验】。 (15年泰州19)话题3：向某溶液中先滴加足量稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，原溶液中一定含有SO42-吗？ 【实验回顾】向硝酸银溶液中先滴加稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，也产生白色沉淀，反应的化学方程式是 。 【实验结论】向某溶液中先滴加足量稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，若产生白色淀，原溶液中不一定含有SO42-。 【拓展实验】向硫酸钠溶液中先滴加足量稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，也产生白色沉淀。 【查阅资料】①硝酸具有强氧化性。向Na2SO3溶液中滴加稀硝酸时，发生如下反应：2HNO3(稀)+3Na2SO3=3Na2SO4+2NO↑+H2O ②含有SO32-的盐统称为亚硫酸盐，亚硫酸盐都能与盐酸反应生成二氧化硫气体。 【交流反思】①向某一种钠盐溶液中先滴加足量稀硝酸，再滴 加氯化钡溶液，产生白色沉淀。原溶液中阴离子可能是SO42-， 还可能是 (填离子符号)。 2AgNO3+BaCl2=2AgCl↓+Ba(NO3)2 SO32- ②下列实验方案中，能证明溶液里含有SO42-的是 (填 “A” 或“B”)。 A.取样，先滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，再滴加稀盐酸， 沉淀不溶解 B.取样，先滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加氯化钡溶液，产 生白色沉淀 B 例4.高温条件下，碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气。水煤 气的主要成分是CO和H2(含少量CO2和水蒸气)，某同学通过下 列实验，验证水煤气的主要成分，请根据下图所示装置，回 答有关问题： (1)A装置中反应的化学方程式是 ； (2)B装置内盛放的物质是 ___，其作用是 ； (3)C装置内盛放的物质是 ，其作用是 ； (4)D装置内的现象是 ； (5)若E装置与F装置位置颠倒，其后果是___________________ _______________________。 (6)确证H2的实验现象是 ；确证 CO的实验现象是 _____ ； 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 澄清石灰水 检验CO2是否除尽 浓硫酸 除水蒸气 黑色固体变成红色 无法证明是否生成水 从而无法证明是否有氢气 D中黑色变红色，E中白色变蓝色 B中不变浑浊，D中黑色变红色，F中变浑浊 (7)若要证明水煤气中混有的杂质CO2和水蒸气，则将该气体先通 入 ，再通入 ，证明两者的存在。 i.这是一道具有典型代表性的、对物质成分进行探究的实验题， 也可以说是一道综合实验题。水煤气的主要成分是H2、CO， 同时混有CO2、H2O，要验证H2、CO的存在，必须保证先除尽 CO2、H2O，防止干扰。 ii.此题中要用：澄清石灰水检验CO2、无水CuSO4检验H2O，氢氧 化钠溶液除去CO2、浓硫酸除去H2O，同时证明成分时必须先 证明H2O，而除去杂质成分时，必须最后除H2O，其中先后顺 序不可颠倒。 iii.由于CO有毒，故要注意尾气处理。 无水硫酸铜 澄清石灰水 例5.某化学小组查阅资料得知：在不同温度下，甲烷可将氧化铁 还原为Fe、Fe3O4中的一种或两种。他们为探究甲烷与氧化铁 反应后产物(黑色粉末)的成分，进行了如图实验： (1)按图1装置连接好仪器，检查装置的气密性后，往装置中添加 药品。 ①向黑色粉末中滴加稀硫酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末 中含有 ，产生气泡的化学方程式是 ______。 ②导管b的作用是_______________________________________ Fe Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 能减小滴加液体的体积对测定气体体积的影响 平衡气压，使分液漏斗中的稀硫酸顺利向下流 (2)按图2装置连接好仪器(图中夹持设备已略去)检查装置的气 密性，往装置中添加药品，打开止水夹K通入含有少量CO2的 CO，持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯。 ①装置A中反应的化学方程式为_____________________，装置B 中浓硫酸的作用是__________。 ②持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是________ __________________________，D装置的作用是___________ ③实验中观察到装置E中石灰水变浑浊，则黑色粉末中含有____ 尾气处理方法为 。 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 除水蒸气 排尽装置 中空气，防止加热时发生爆炸 防止液体倒吸 Fe3O4 点燃或收集 题型三、有关物质变质的探究 知识准备： (一)NaOH的变质：吸收空气中的 CO2 而变质为 Na2CO3 。发生 反应的化学方程式是_____________________。 1.NaOH是否变质： (1)加足量酸，若有气泡产生，则已变质。(酸的量太少无法证 明是否变质) (2)加少量Ca(OH)2溶液，若产生沉淀，则已变质。 (3)加少量BaCl2溶液，若产生沉淀，则已变质。 2.NaOH是否完全变质：向变质后的溶液中加入足量的CaCl2溶液 或BaCl2溶液，充分反应后，过滤，向滤液中加入指示剂或铜 盐溶液或铁盐溶液等，若指示剂变色或产生蓝色或红褐色沉 淀等，则说明部分变质。 分析：NaOH是否完全变质，可通过检验变质后的溶液中是否存 在NaOH来作出判断，但Na2CO3的存在会形成干扰，故必须先除 尽Na2CO3，所以所加CaCl2溶液或BaCl2溶液必须足量。但除尽 Na2CO3切不可选用Ca(OH)2溶液，否则形成干扰。 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 3.除去NaOH 中的 Na2CO3 杂质：向变质后的溶液中逐滴滴加 Ca(OH)2溶液，至不再产生沉淀为止，过滤，即可。 (二)CaO、Ca(OH)2的变质： 1.生石灰的化学式为 CaO ，它露置于空气中，会吸收空气中 H2O 而变质为Ca(OH)2，Ca(OH)2 继续与空气中的的 CO2 反应 而变质为 CaCO3 。 (1)CaO的检验：溶于水放热； (2)CaCO3的检验：滴加稀盐酸，产生气泡。 2.Ca(OH)2 的变质： (1)是否变质：取样，滴加足量稀盐酸，有气泡产生，证明已变 质。 (2)是否完全变质：取样，加水溶解，先滴入无色酚酞试液 ， 后滴入足量稀盐酸 ，观察现象。 ①若酚酞试液变红且有气泡产生，证明部分变质； ②若酚酞不变色但有气泡产生，证明完全变质。 注意：样品溶于水所得滤渣不一定全部是 CaCO3，可能有未溶 解的 Ca(OH)2，因 Ca(OH)2 微溶于水。 例6.为了探究实验中久置的生石灰样品变质情况，同学们进行了 如图所示的实验。下列分析和结论不正确的是 A.溶液丙一定呈红色 B.该样品中一定含有碳酸钙 C.固体甲可能为Ca(OH)2和CaCO3的混合物 D.样品已完全变质 A D 例7.漂白粉的主要成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]和氯化钙，即可用作漂白剂，又可用作消毒剂。漂白粉中有效成分是[Ca(ClO)2]，漂白的原理是Ca(ClO)2在空气中发生反应，反应方程式为：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO；HClO是一种酸性比盐酸弱的酸，不稳定，具有漂白性，能使品红等有色物质褪色。 (1)漂白粉是一种　　 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)HClO在常温下分解，反应为2HClO=2HCl+O2↑。某瓶HClO溶 液放置一段时间后，溶液的pH　　(填“增大”或“减小” 或“不变”)。 (3)在漂白粉中滴加盐酸，能加快漂白的速率。写出漂白粉中加 入盐酸反应的化学方程式　　　　　　 。 (4)有一包长时间放置的漂白粉，想知道该漂白粉是否变质，某 同学设计了下列探究实验。 【提出问题】长时间放置的漂白粉是否变质？ 【猜 想】猜想1：该漂白粉没有变质，固体成分为CaCl2、 Ca(ClO)2；猜想2：该漂白粉部分变质，固体成分为________； 猜想3：该漂白粉全部变质，固体成分为CaCl2、CaCO3 混合物 减小 Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO CaCl2、Ca(ClO)2、CaCO3 【实验探究】限选试剂及仪器：盐酸、石灰水、品红溶液、试管、 带导气管的单孔橡皮塞 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，__________ ______________________________ _____________________________　　　　　　 有气体产生，气体使石灰水变浑浊 猜想2 成立 ②在上述反应后的试管中加少量品红 溶液 ___________ 加入稀盐酸， 【交流与反思】由于漂白粉中的有效成分Ca(ClO)2在常温下能 与SO2、CO2和水反应，所以保存漂白粉一定要_________。 在试管口塞上带导气管的单孔橡皮塞，将气体通入澄清石灰水 品红溶液褪色 密封保存 题型四、有关影响因素类探究 初中阶段影响化学反应速率的主要因素：反应物的性质、反应物的浓度、反应物间接触面积、温度、是否使用催化剂等。 例8.探究镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：(1)实验时需将镁条进行打磨，其目的是 ___。 (2)反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是 反应(填 “吸热”或“放热”)，化学方程式为 ______ (3)实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所 示，则t1～t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是______ __________； t2～t3时间内反应速率逐渐减慢的主要原因是______________ _____________________________ 除去表面的氧化膜 放热 Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑ 镁与稀 盐酸反应放热，温度升高，反应速率加快 稀盐酸的浓度 逐渐减小，使反应速率逐渐减慢。 例9.“五一”假期，小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素” 进行了探究。 【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？ 【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关； b.可能与锌的形状有关。 【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进 行如下实验。 (1)写出稀硫酸与锌反应的化学方程式___________________ (2)小兵用右图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是 ___________________________________________，氢气应 从___(填e或f或g)管通入。 (3)要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响，应选 择的实验编号是__________。 Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ 根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积 f ①③或②④ 【得出结论】(4)结论是_________________________________。 【反思评价】(5)下表是小兵第①组实验的详细数据。 请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因_______________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ (6)锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响？试设计实验验 证。_________________________________________________ _____________________________________________________ _________________________。 相同条件下，硫酸的质量分数越大，反应速率越快 或相同条件下，锌与硫酸的接触面积越大，反应速率越快 由慢到快然后逐渐 减慢； 因为随着反应的进行，反应放出热量，反应速度加快，但 随着硫酸被消耗，硫酸溶质质量分数变小，反应速度又逐渐减慢 温度； 取质量相等的锌粒分别放入两只试管中，然后分别 加入温度不同，体积和溶质质量分数相同的稀硫酸，测量收集 等体积的氢气所需要的时间 或测量相同时间内收集到的氢气体积。 方法指导： i.控制变量法：是把多因素的问题变成多个单因素的问题，通过 控制其他因素不变，只改变其中一个因素，从而研究该因素对 事物的影响。 ii.对比实验： ①对比实验的不同现象； ②对比实验中必须是无关因素相同，探究因素不同。 【巩固练习】某实验小组的同学用氢氧化钡溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钡溶液加入一定量稀盐酸后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 Ⅰ.探究烧杯内溶液中溶质的成分。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想】猜想一：BaCl2、Ba(OH)2和HCl； 猜想二：BaCl2和 Ba(OH)2； 猜想三：　_ ； 猜想四：BaCl2和HCl。 根据所学知识判断，猜想　__一定不成立 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性 【进行实验】实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴 酚酞溶液，振荡。实验现象：______________。结论：猜想二 不成立。 实验步骤：取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量。实验现象：　______ ___　 ，结论：猜想三不成立，猜想四成立。 BaCl2 一 无色酚酞不变红 开始有气泡产生，后又产生白色沉淀 【反思与拓展】(1)在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生 成物外还需考虑　___ ______ 。(2)烧杯中的溶液未经处 理直接倒入铁质下水道，可能造成的危害是　_________(写一条 即可)，要处理烧杯内的溶液，使其溶质只含有BaCl2，应向烧杯 中加入过量的　_____。 Ⅱ.取10g烧杯中的溶液，向其中逐滴滴入溶质质量分数为13.25% 的碳酸钠溶液。测得溶液pH与加入的碳酸钠溶液的质量关系如 图所示。 (1)通过如图可知，当碳酸钠溶液质量加到　g时，溶液中盐酸恰 好处理完，B点处的溶液中含有的微粒有(用符号表示)_______ __________ (2)请计算原烧杯溶液中氯化钡的质量分数 反应物是否有剩余 腐蚀下水道 碳酸钡 2 Na+、 Cl-、 Ba2+、 H2O Na2CO3 + BaCl2 ＝ BaCO3↓ + 2NaCl 106 208 4g×13.25% 10g•x 设原烧杯溶液中氯化钡的质量分数为x 106 208 4g×13.25% 10g•x ＝ x＝10.4% 答：原烧杯溶液中氯化钡的质量分数为10.4% 解：与氯化钡反应的碳酸钠溶液质量=6g-2g=4g 某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理设计了用一氧化碳还原氧化铁的实验装置，如图所示： 【提出问题】1.实验所用的氧化铁完全反应后，玻璃管中剩余的黑色固体成分。2.反应后由B装置排到烧杯C中的溶液所含溶质的成分。 常见铁和铁的氧化物 Fe FeO Fe2O3 Fe3O4 颜色、状态 黑色粉末 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 能否被磁铁吸引 能 否 否 能 【查阅资料】 【探究1】玻璃管中剩余的黑色固体成分。 【初步验证】玻璃管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。 实验小组的同学一致认为，黑色固体不可能是FeO和Fe2O3，理由是 。 【作出猜想】黑色固体可能：a.全部是Fe；b.全部是Fe3O4； c． __。 【设计实验】为确定黑色固体的成分，同学们设计了下列实验方案，请你一起参与探究活动。 FeO不能被磁铁吸引，Fe2O3不是黑色 Fe和Fe3O4的混合物 实验操作 实验现象 实验结论 取少量黑色固体于试管中，加入_____ ________ 黑色固体全部是Fe3O4 【探究2】反应后由B装置排到烧杯C中的溶液所含溶质的成分。写出B装置中NaOH发生反应的化学方程式_______________________ 【作出猜想】猜想一：溶质是Na2CO3； 猜想二：溶质是 __________ 【设计实验】 实验操作 实验现象 实验结论 (1)取少量溶液于试管中，加入 _________； 产生白色沉淀 该反应的化学方程式为 (2)将(1)反应后的混合物过滤，取滤液加入_______ ____   猜想一成立 【反思与交流】(1)B装置除了吸收CO2气体外，还有的作用是_____ _____________ (2)为了避免加热玻璃管时可能发生爆炸，在加热前应 。 足量 稀盐酸 固体全部溶解， 没有气泡产生 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O Na2CO3、NaOH 足量BaCl2溶液 Na2CO3 +BaCl2=BaCO3 ↓+2NaCl 无色酚酞 试液 无色酚酞试液不变红色 收集 尾气一氧化碳 先通入CO (2015姜堰一模)某食品包装中充有某种气体。实验小组的同学 想对该气体的主要成分进行研究。猜想：甲同学认为可能为氮 气，乙同学认为可能为二氧化碳，丙同学认为是氮 气和二氧化碳的混合物。为了进一步研究该气体成 分，实验小组的同学进行了如下的探究： 探究一： 实验操作 实验现象 实验结论 把气体通入___________溶液中。 产生白色沉淀 ____同学的猜想不正确，该过程中发生反应的方程式为: ___________________________。 A B C D → 浓硫酸 NaOH 溶液 碱石灰 镁 氢氧化钙 甲 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 探究二：用下列装置继续进行实验（假设每步都完全反应）： (1)点燃酒精灯前先通一会儿该气体，其作用是_____________ _____，B装置中浓硫酸的作用是______________________， C装置中产生的一种淡黄色的固体为氮化镁(Mg3N2)，发生反应 的化学方程式为__________________。 (2)同学们将C装置中淡黄色固体取出，加入水中，产生一种不溶 性碱和能使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色的气体，则氮化镁与 水反应的化学方程式为_________________________。 通过以上实验探究可以得出：该气体组成为________。 A B C D → 浓硫酸 NaOH 溶液 碱石灰 镁 排出装置中的 空气 除去气体中的水蒸气 3Mg+N2 Mg3N2 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ N2和CO2 $