探究题.docx

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探究题

（2016•北京）镁条在空气中久置表面会变黑，某小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件．

【查阅资料】常温下，亚硫酸钠（Na2SO3）可与O2发生化合反应．

【猜想与假设】常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关

【进行实验】通过控制与镁条接触的物质，利用如图装置（镁条长度为3cm，试管容积为20mL），分别进行下列5个实验，并持续观察20天．

 编号

 主要实验操作

 实验现象

 1

 先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸

 镁条始终无明显变化

 2

 加入2mLNaOH浓溶液

 镁条始终无明显变化

 3

 先加入2mL浓硫酸再通入约4mLCO2

 镁条始终无明显变化

 4

 先加入4mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2

 镁条始终无明显变化

 5

 先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO2

 镁条第3天开始变黑至第20天全部变黑

【解释与结论】

（1）实验1和2中，NaOH浓溶液的作用是（用化学方程式表示）

（2）实验1的目的是

（3）实验3中，试管内的气体主要含有CO2、．

（4）得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论，依据的两个实验是（填编号）

（5）由上述实验可推知，镁条变黑的条件是．

【反思与评价】

（6）在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是

（7）欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需要的试剂是．

（2016•哈尔滨）某化学活动小组在一次实验中进行了如图1所示实验，先向A中注入一定量氯化铁溶液．再注入一定量硫酸钠溶液，此过程中观察到的现象是．小组同学对无色溶液B产生了浓厚的兴趣，进行了进一步的探究活动．

【提出问题】B中含的离子有什么？

【实验探究】

【评价交流】甲同学结论（填“正确”或“错误”）；乙同学的探究过程不正确，理由是．

【实验结论】结合上述实验最终确定B中含有（填离子符号），不含（填离子符号）．

【归纳总结】由甲、乙、丙同学实验对比得出，确定溶液中可能存在的不同离子是否存在的方法是：

可根据待测离子与所加试剂反应．确定出存在的离子，同时推测出与．

（2016•大庆）Ⅰ．小茗同学利用硫酸铜溶液进行趣味实验，他将浸泡了硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧，在燃烧后的灰烬中出现了红色固体，他很好奇，进行了相关探究，请填写有关空白．

[实验目的]探究红色固体组成

[查阅资料]

（1）温度达200℃时，白色CuS04开始分解生成CuO和另一种氧化物，此反应前后各元素化合价保持不变，请写出CuSO4开始分解时的化学方程式．

（2）温度超过1000℃时，CuO分解生成Cu2O，Cu2O呈红色，可与稀硫酸反应，化学方程式为：

Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O

[做出猜想]假设红色固体成分：

①可能是Cu②可能是Cu2O③还可能是的混合物．

[实验探究及推理]若取少量红色固体于试管中，加入稀硫酸：

（1）若固体不溶解，溶液仍呈无色，确定红色固体为，同时也说明滤纸燃烧时的温度低于℃．

（2）若固体溶解，溶液呈蓝色，是否可以确定红色固体成分（填“是”或“否”），原因是．

Ⅱ．小茗同学又做了氢气还原氧化铜的实验，结果试管内壁上粘有紫红色物质，老师给了一瓶稀盐酸，请问在实验室条件下如何洗净该试管？

简述操作过程．

（2016•绥化）叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某化学小组同学对其进行下列研究．

【査阅资料】

①NaN3受撞击会生成Na、N2

②NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成

③碱石灰是CaO和NaOH的混合物

④NaN3的制备方法是：

将金属钠与液态氨反应制得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和NH3

【问题探究】

（1）汽车受撞击后，30毫秒内引发NaN3迅速分解，该反应的化学方程式为；

（2）工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，其原因是（用化学方程式表示）；

（3）为测定某工业级NaN3样品中Na2CO3的质量分数，小组同学设计了如图实验装罝：

①小明同学认为通过测定装置I中反应前后B的质量差，再通过相应计算，就可测定Na2CO3的质量分数，小组同学通过讨论认为不可行，其理由可能是（答出一种即可）

②小明同学在大家讨论的基础上，又设计了装罝Ⅱ，请分析：

装置Ⅱ中A的作用是．若无装置C，对测定结果造成的影响是（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．装置E的作用是．

③根据装置Ⅱ，小组同学设计的实验步骤有：

a．称量装置D

b．称量样品，检査装置气密性

c．打开弹簧夹，鼓入空气

d．关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀琉酸，关闭活塞和玻璃塞．

其正确的顺序为（填字母序号，可重复）

④计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定（填数字）个数据．

（2016•青岛）菠菜中含有一种有机物-草酸，将草酸隔绝孔空气加热，使其完全分解，生成水和碳的氧化物，为了探究上述反应生成的碳的氧化物成分，某同学设计了如图所示实验，下列说法不正确的是（　　）

A．乙装置对实验结果不产生影响，因此可以去掉乙装置以简化实验方案

B．丙装置玻璃管中若发生化学反应，则一定为置换反应

C．若甲试管内溶液变浑浊，丁试管内无明显现象，则该碳的氧化物成分为二氧化碳

D．若甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，丙处玻璃管内的红色固体变成黑色，则该碳的氧化物成分为一氧化碳和二氧化碳

（2016•青岛）某班学生分三组分别做了二氧化碳制取和性质验证实验，如图所示．实验结束后，老师取两份等质量的丙废液，分别与甲、乙废液混合，将甲废液与丙废液倒入烧杯A中，有白色沉淀生成；将乙废液与丙废液倒入烧杯B中，有气泡产生．请填空：

（1）甲废液与乙废液所含溶质的成分可能不同的是（用化学式填空，下同）

（2）烧杯A中沉淀的成分一定有．

（3）另取少量丙废液样品，加入足量的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，过滤，向滤液中滴加氯化铁溶液，观察到有红褐色沉淀生成，未发现其他明显现象．由此推测出，丙废液溶质的成分是，丙废液与氯化钡溶液反应的化学方程式为，烧杯A的上层清液中溶质的成分一定有．

（2016•烟台）久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2（OH）2CO3]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究．

【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果．

【实验设计】兴趣小组同学取打磨光量的铜丝，设计了如图所示的四个实验．

【现象分析】若干天后，发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝均无铜锈出现．

（1）实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是．

（2）B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是．

【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的共同作用的结果．

【拓展探究】以锈蚀严重的废铜屑为原料，回收制取纯铜．

查阅资料：

Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑

        Cu2（OH）2CO3△2CuO+H2O+CO2↑

如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案：

【分析评价】①步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是（填化学式）．

②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是．

③步骤Ⅴ过程发生反应的化学方程式为．

④同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：

方案一（填“＞”或“=”或“＜”）方案二．以上两种方案中，方案二优越于方案一，理由是（任答一点）．

（2016•烟台）PLA是一种新型可降解塑料，能有效缓解塑料垃圾造成的白色污染．已知PLA由碳、氢、氧三种元素组成，为了测定7.2gPLA样品氧元素的质量，某化学兴趣小组进行了以下探究．

【实验设计】查阅资料，无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色

将7.2gPLA样品充分燃烧，为分别吸收燃烧产物并通过清晰可见的现象检验吸收是否完全，以上实验装置正确的连接顺序是：

A→→→→（填写装置的字母序号）．

【分析与结论】①实验中选择纯净的氧气而不用空气的原因是．

②装置E的作用是．

③正确连接装置后，确认气密性良好．充分燃烧7.2gPLA样品，测得相关实验数据见下表（已知燃烧产物被完全吸收，灰烬质量忽略不计）．

通过分析与计算，可知7.2gPLA样品中含有氧元素的质量为克，该PLA样品中碳、氢、氧三种元素的原子个数最简整数比为．

装置

B

C

D

E

实验前质量/g

160

150

150

100

实验后质量/g

163.6

150

163.2

100

（2016•潍坊）某化学兴趣小组用如图装置验证一氧化碳还原氧化铜，并探究其还原产物的组成．

（1）装置及反应原理探究

①B装置中浓硫酸的作用为．

②说明CO能还原CuO的现象为．

③上述整套装置中发生的化学反应，其中属于化合反应的化学方程式．（不考虑CO2和H2O的反应．）

（2）产物成分探究

[查阅资料]Ⅰ、一氧化碳还原氧化铜．除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）

Ⅱ、Cu2O为不溶于水的红色固体

Ⅲ、Cu2O+H2SO4═Cu SO4+Cu+H2O

[提出问题]红色固体含有什么物质？

[猜想假设]假设一：

红色固体只含Cu

假设二：

红色固体只含Cu2O

假设三：

．

[实验验证]该小组为验证上述假设，取少量红色固体，加到足量稀硫酸中，观察到溶液变为蓝色，红色固体部分溶解．

[实验结论]根据上述实验结果，可知红色固体中一定含有．

[数据处理]为进一步确定红色固体的成分，甲、乙两同不分别称取各自实验后的一定质量的红色固体，加到足量稀硫酸中使其充分反应，经过滤、洗涤、干燥后，称量剩余红色固体质量如表，请完善表中内容．

实验人员

红色固体（g）

剩余红色固体（g）

实验结论

甲

7.2

3.2

乙

4.08

2.48

[交流与反思]只要假设合理，方法正确，根据实验现象和数据就能得出结论．

（2016•临沂）下列实验方案错误的是（　　）

A．从海水中获得少量饮用水，可采用蒸馏的方法

B．除去氯化钠溶液中的少量碳酸钠，可加入适量稀盐酸

C．用燃烧的方法除去CO2中的少量CO

D．从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体，可采用蒸发结晶的方法

（2016•临沂）某饮用水中含有较多的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]，属于硬水，煮沸时会有水垢生成，实验小组欲探究该水垢的主要成分．

【猜想与分析】分析Ca（HCO3）2与水的元素组成，该水垢的主要成分可能是

Ⅰ；CaOⅡ．Ca（OH）2Ⅲ．CaCO3Ⅲ．Ca（OH）2和CaCO3

小强同学认为该水垢中不会存在CaO，理由是．

【实验与事实】

实验

 现象

解释或结论 

 实验一

 将适量的水垢和水装入试管中，充分振荡后静置，用滴管取上层清液于小试管中，然后再向小试管中滴入紫色石蕊溶液

 紫色石蕊溶液不变色

 Ca（OH）2微溶于水，其水溶液显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝色，不变色说明水垢中一定没有

Ca（OH）2

 实验二

 按如图所示方案进行实验

 反应一段时间后水垢消失，溶液澄清；玻璃片上澄清石灰水变浑浊

 石灰水变浑浊，说明有CO2生成，则水垢中一定含有

CaCO3

【原理与呈现】请用化学方程式表示实验二中有关反应的化学反应原理：

，；

【实践与应用】使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，长期饮用硬水对人体健康不利，在日常生活中，可使用来检测饮用水是硬水还是软水．

（2016•德州）小红同学进行酸碱中和反应的实验（如图所示）．她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后，想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂，为了确定盐酸与氢氧化钠的反应程度，她从烧杯中取了少量溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，震荡，观察到试管中溶液颜色没有变化．于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究：

（1）小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况：

①盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；②氢氧化钠有剩余；③盐酸过量．

小明同学却断定不可能“氢氧化钠有剩余”，他的理由是：

；

（2）他们共同设计了一个实验方案，欲对上述其他两种可能情况进行验证．请根据相关内容填写如表：

试验方法

可能观察到的现象

结论

将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中．

如果

则盐酸过量

如果

则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应

（3）经过讨论，他们认为利用下列几种物质代替锌粒，也可以达到验证目的．你认为其中不正确的是（填序号）．

A．生锈的铁钉       B．碳酸钠粉末      C．硫酸钠粉末       D．氢氧化铜

（4）如图曲线能够表示小红所做试验中溶液pH变化趋势的是（填序号）．

（2016•滨州）某化学兴趣小组在实验室做了如图所示的A、B两个实验．

A、B两个实验结束后，小明同学将两支试管中的物质同时加入一洁净的烧杯中（如图C所示）．混合后，观察到烧杯中白色沉淀明显增加，同学们将烧杯内的物质过滤，对所得滤液中溶质的成分进行探究．

【分析】A实验结束后，反应物中一定有剩余的是（填化学式）．B实验中发生反应的化学方程式为．

【猜想】小明猜想：

滤液中的溶质是NaCl、Na2CO3；

小滨猜想：

滤液中的溶质是NaCl、CaCl2；

小英猜想：

滤液中的溶质是NaCl、CaCl2、HCl；

你的猜想：

滤液中的溶质是．

【讨论】你认为的猜想一定不合理，请说出理由．

【实验】若要验证小明的猜想，请完成下表的方案．

实验步骤

预想的实验现象

实验结论

取少量滤液于试管中，滴入

溶液中有气泡产生

小明的猜想正确

（2016•武汉）某粗盐样品中除含有不溶性固体杂质外，可能还含有少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠．某化学兴趣小组开展如下探究活动：

探究一：

除去粗盐中不溶性杂质

探究二：

从滤液1中提取氯化钠固体（该探究中，微溶物不沉淀）

关于以上探究活动，有下列说法：

①试剂甲是碳酸钠溶液，试剂乙是氯化钡溶液

②滤液1中的溶质一定有氯化钠，可能有氯化钙

③若向探究二所得的白色滤渣中加入过量的稀盐酸，滤渣不溶解

④往滤液4中加入适量的试剂丙时有中和反应发生

上述说法中正确的是（　　）

A．①③

B．①④

C．②③

D．②④

（2016•武汉）已知碳酸亚铁在隔绝空气的条件下，受热易分解生成氧化亚铁和二氧化碳：

在空气中加热，则生成氧化铁和二氧化碳．某化学兴趣小组用如图所示的装置模拟炼铁过程，并测定某样品中碳酸亚铁的含量（该装置气密性良好，B中氢氧化钠溶液足量）．

实验过程中，先打开K通入一氧化碳再加热；装置A中固体质量不再减少后，停止加热，待装置A冷却到室温后关闭K，实验测得装置A中固体质量减少了ag，装置B中液体质量增加了bg．

回答下列问题：

（1）仪器①的名称是；

（2）写出装置A中发生的一个反应的化学方程式；

（3）能判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是：

装置B的质量增加且；

（4）若生成的二氧化碳全部被装置B吸收，不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应，则ab（填“＞”“=”或“＜”）；

（5）D处为收集尾气的装置，应选择装置（填“甲”“乙”或“丙”）．

（2016•十堰）甲乙两同学在学习酸的化学性质时做了如图所示实验：

甲同学实验时没有观察到明显现象，乙同学实验时观察到有气泡发生：

甲乙同学将反应完成后试管中的溶液倒入，洁净的废液杯中，没有观察到明显现象．

【提出问题】废液杯中溶液的溶质是什么？

【猜想与假设】猜想1：

废液中含有的溶质为NaCl、CaCl2

猜想2：

废液中含有的溶质为NaCl、CaCl2、HCl

猜想3：

废液中含有的溶质为（写化学式）

【验证与探究】甲同学取少量废液于试管中，加入紫色石蕊试液，溶液变红，则猜想正确；乙同学取少量的废液于试管中，加入适量氧化铁粉末，发现溶液变黄色，发生反应的化学方程式为．

【表达与交流】甲乙同学都认为将该溶液直接排放会对环境造成危害，你认为处理该废液的最佳方法是．

【归纳与总结】确定反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物外，还要考虑．

【拓展与延伸】乙同学在实验完毕后查阅资料得知：

少量盐酸与碳酸钠溶液反应能产生碳酸氢钠（反应的化学方程式为Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3），那么在【猜想与假设】中存在第4种猜想的可能，则猜想4：

废液中含有的溶质为（写化学式）

（2016•宜昌）控制变量，设计对比实验是实验探究的重要方法．

实验编号

一、探究人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中的高

二、探究影响品红扩散快慢的因素

三、铁钉锈蚀条件的探究

实验设计

实验分析

本实验条件除了要控制两个盛装气体样品的集气瓶大小规格相同外，还要控制

相同

发现两杯水都变红，且整杯热水变红时间比冷水要短．由此说明：

分子在不断运动；影响分子运动快慢的因素有．

一周后，左边试管中铁钉生锈，右边试管中铁钉无明显变化．上述实验

（填“能”或“不能”）得出铁钉生锈的条件．

（2016•宜昌）设计方案是实验探究的保证，感悟方法是探究的根本目的．某合作学习小组开展了如下探究．

实验一：

检验氢氧化钠溶液中是否含有氢氧化钙．

【分析】从组成上看，氢氧化钙和氢氧化钠都属于碱，它们在水溶液中都能解离出相同的（填符号），所以具有相似的化学性质．但由于解离出的Na+和Ca2+不同，所以性质也有不同．设计实验时可加入能解离出CO32-的试剂利用CO32-与Ca2+结合产生白色沉淀这一特殊现象予以检验．

【设计方案并实验】

实验操作

现象

结论

方案一

取少量待测溶液于试管中，通入CO2

出现白色沉淀

氢氧化钠溶液中含有氢氧化钙

方案二

取少量待测溶液于试管中，请加溶液

出现白色沉淀

写出上述方案中出现白色沉淀的一个化学方程式．

【方法感悟】在检验物质时，要分析物质的组成和．据此选择加入恰当的试剂，最后根据不同现象得出结论．

【实验探究】

实验二：

有一种白色固体，可能含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠和硝酸钡中的一种或几种，为探究其组成，某合作学习小组设计方案并进行了如图实验：

（1）上述实验中，过滤操作用到的玻璃仪器有：

烧杯、玻璃棒和．

（2）小晶同学通过上述实验推知：

白色固体样品中一定不含有．

（3）为确定白色固体样品中可能存在的物质，小燕对沉淀C进行实验．

实验操作

现象

结论

取少量沉淀C于试管中，加入过量．

有气泡产生，沉淀全部消失．

白色固体样品中一定含有．

（4）小虎同学认为白色固体中还要物质不能确认其是否存在．其理由是（用化学方程式表示）：

．如要确认，只需将上述实验方案中所加的一种试剂改为即可．

【方法感悟】若其他物质的存在对所检验的物质有干扰时，可先将干扰物质转化，再选择加入恰当的试剂，最后根据不同现象得出结论．

（2016•荆州）小明同学将一定量的氢化钙（CaH2）加入到足量的Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，分离出滤渣和滤液．

【提出问题】滤液中溶质的成份是什么？

【查阅资料】CaH2遇水迅速反应生成Ca（OH）2和H2．反应的化学方程式为．

【结论推理】滤液中溶质一定有NaOH，可能有Na2CO3或．

【实验验证】请结合题意，在下列表格的空白中填写恰当的内容．

实验方法

实验现象

实验结论

取滤液少许，向其中滴加

Na2CO3溶液．

无明显显现

（1）

（2）

．

有气体放出

滤液中有Na2CO3存在

【反思与拓展】

（1）如果要从上述滤液中以最小生产成本获得大量NaOH，你建议向滤液中加入适量的溶液．

（2）小明同学认为CaH2与水的反应是复分解反应．请谈谈你的看法并说明理由．

（2016•咸宁）实验室有一包白色粉末，可能含有CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH和NaCl中的一种或几种，为了确定其成分，某化学兴趣小组进行了如下探究．

实验前小组同学对五种物质从酸、碱、盐的角度进行了初步分类，其中CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaCl属于．

【查阅资料】BaSO4固体不溶于水，也不溶于稀盐酸．

【实验探究】甲同学设计了如下的实验方案．

 实验步骤

 实验现象

实验结论 

 a．取少量该粉末于试管中，加入足量水充分溶解

 有白色沉淀

 原粉末中一定含有CaCO3

 b．将步骤a试管中物质过滤，向滤液中滴加酚酞溶液

 溶液变红

原粉末一定含有

乙同学认为甲同学步骤a的结论不一定正确，其理由是（用化学方程式表示）．他补充了如下实验，取白色沉淀于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生且．从而得出结论：

步骤a中得到的白色沉淀全部是CaCO3．

丙同学取甲同学步骤b中已变红的溶液，向其中逐滴滴入稀硫酸，发现有白色沉淀生成且溶液褪色．溶液褪色的原因用化学方程式表示为．

【总结归纳】通过以上探究，原白色粉末中无法确定的成分是（填化学式）。

（2016•湖北黄冈）化学兴趣小组的同学在探究碱的化学性质时，完成了如图1所示的两个实验．实验后，小明同学将废液倒入同一废液缸中，发现混合废液浑浊并显红色．请你完成下列问题：

（1）A实验中发生反应的现象为．

（2）B实验中发生反应的化学方程式是．

（3）【提出问题】废液中，能使酚酞溶液变红的物质可能是哪些呢？

【作出猜想】猜想一：

废液中，能使酚酞溶液变红的物质可能是NaOH；

猜想二：

废液中，能使酚酞试液变红的物质还可能是；

猜想三：

废液中，能使酚酞溶液变红的物质还可能是Ca（OH）2．

【实验验证】同学们对可能含有的碱性物质进行确定，取一定量的废液过滤，向滤液中逐滴加入稀盐酸，根据反应现象得到如图2所示的图象．

【结论】分析图象数据得出，废液中使酚酞变红的物质一定是，一定不是．

【拓展提高】为了使以上废液实现安全排放，你的做法是．