熱點06實驗探究題之成分類探究-2022年中考化學(xué)專練(解析版)

PAGE熱點06實驗探究題之成分類探究實驗探究題側(cè)重于考查學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰?，注重探究性實驗題和綜合性實驗題的考查，考查特點:信息材料→發(fā)散思維→設(shè)計實驗→猜想→分析→實驗驗證→得出結(jié)論→完成報告。“實驗與探究”命題思路的特點：挖掘教材已有實驗，加大對學(xué)生知識遷移的考核。近幾年中考化學(xué)試卷中出現(xiàn)的實驗題大多是對教材中實驗的改進和挖掘，原封不動照搬教材實驗的考題基本沒有，所以只靠死記硬背實驗，沒真正理解實驗中所蘊藏的化學(xué)知識，不能靈活運用所學(xué)化學(xué)知識來解決教材實驗中所出現(xiàn)的新問題是無法適應(yīng)新中考要求的。對題干猜想所涉及的物質(zhì)進行實驗驗證，必須排除組內(nèi)能夠直接發(fā)生反應(yīng)的組合。需熟練掌握常見物質(zhì)的檢驗和鑒別方法，如：針對液體混合物成分的探究，可以通過檢驗構(gòu)成物質(zhì)的陰、陽離子的特征現(xiàn)象來確定物質(zhì)的成分。設(shè)計實驗方案并得出結(jié)論，掌握實驗操作(試劑的選擇)、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論三者之間的對應(yīng)關(guān)系：一般包括實驗操作(試劑選擇)、實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論三部分，它們之間的對應(yīng)關(guān)系：物質(zhì)＋試劑；現(xiàn)象；結(jié)論。具體解答方法：①若實驗結(jié)論未知，利用現(xiàn)象確定，即根據(jù)所作出的猜想設(shè)計實驗，并根據(jù)實驗現(xiàn)象推斷實驗結(jié)論(即驗證猜想)，在設(shè)計實驗時，要結(jié)合猜想中物質(zhì)的特征性質(zhì)(如產(chǎn)生氣泡、生成沉淀等)選擇合適的藥品。②若實驗結(jié)論已知：a.試劑和現(xiàn)象之間相互確定；b.選擇合理者均可以運用①中的具體說明進行反推，分別確定試劑和現(xiàn)象。 1.常見的檢驗物質(zhì)成分的考查中涉及的物質(zhì)主要有酸、堿、鹽、金屬及氣體。檢驗物質(zhì)成分的解題關(guān)鍵點如下：(1)探究某物質(zhì)中是否含有某種酸(或堿或鹽)，常通過該酸(或堿或鹽)的陰、陽離子的特征性質(zhì)確定是否存在，兩種離子均存在時，才說明存在該物質(zhì)。(2)探究某物質(zhì)中是否含有某種金屬時，可以利用該金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體、與鹽溶液反應(yīng)后是否析出晶體及溶液的顏色變化來判斷。(3)判斷某物質(zhì)中是否含有某一種氣體時，常結(jié)合該氣體的性質(zhì)，通常為與其他物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的明顯現(xiàn)象(如沉淀、遇酸堿指示劑變色等)。2.酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì) （1）酸的通性（具有通性的原因：解離時所生成的陽離子全部是H+）①與酸堿指示劑的反應(yīng)：使紫色石蕊試液變紅色，不能使無色酚酞試液變色；②活潑金屬+酸→鹽+氫氣，如：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；③金屬氧化物+酸→鹽+水，如：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；④酸+堿→鹽+水，如：NaOH+HCl=NaCl+H2O；⑤鹽+酸→新鹽+新酸，如：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；（2）堿的通性（具有通性的原因：堿解離時所生成的陰離子全部是OH-）①堿溶液與酸堿指示劑的反應(yīng)：使紫色石蕊試液變藍(lán)色，使無色酚酞試液變紅色；②非金屬氧化物+可溶性堿→鹽+水，如：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；（這也是氫氧化鈉變質(zhì)的原因）。③酸+堿→鹽+水，如：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O；④鹽+堿→新鹽+新堿，如：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4。（3）鹽的通性①鹽（可溶）+金屬1→金屬2+新鹽（金屬1比金屬2活潑，K、Ca、Na除外）反應(yīng)類型：置換反應(yīng)，如：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；②鹽+酸→新鹽+新酸，如：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；③鹽+堿→新鹽+新堿，如：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4；④鹽+鹽→兩種新鹽，如：BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl。注：酸、堿、鹽的水溶液可以導(dǎo)電（原因：溶于水時解離形成自由移動的陰、陽離子）3.復(fù)分解反應(yīng)（1）概念：兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)。（2）特點：互交換，價不變。（3）表示：AB＋CD→AD＋CB。（4）發(fā)生條件：①反應(yīng)物：有酸可不溶，無酸都得溶；②生成物中有：沉淀、氣體或水。注意：堿＋非金屬氧化物→鹽＋水，該反應(yīng)不屬于復(fù)分解反應(yīng)，如：2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O4.《物質(zhì)溶解性口訣》酸都溶；鉀鈉硝銨溶水快；堿溶鋇鉀鈉銨鈣；氯化物除氯化銀；硫酸鹽除銀鈣鋇；其他鹽溶鉀鈉銨。強調(diào)：AgCl、BaSO4是既不溶于水，也不溶于稀硝酸的白色沉淀。強調(diào)：初中化學(xué)常見的八種沉淀：（可記憶為：銀鈣鋇鋇鐵銅鎂鋁）AgCl↓CaCO3↓BaSO4↓BaCO3↓Fe(OH)3↓Cu(OH)2↓Mg(OH)2↓Al(OH)3↓1.(2021·邵陽中考真題)化學(xué)科技小組的同學(xué)進行了某探究實驗將一定量的鋅粉投入到硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和藍(lán)色濾液。（1）寫出鋅粉與硝酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________________；（2）探究藍(lán)色濾液的成分（提出問題）藍(lán)色濾液中溶質(zhì)的成分是什么？（作出猜想）猜想一：Zn（NO3）2；猜想二：Zn（NO3）2和Cu（NO3）2；猜想三：___________________________________；上述猜想中，該小組有同學(xué)直接判斷猜想一不合理，理由是___________________________________；（實驗設(shè)計）為進一步驗證上述猜想，科技小組的同學(xué)設(shè)計了如下實驗。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論相關(guān)化學(xué)方程式取少量藍(lán)色溶液于試管中，滴加①__________②_________________猜想三成立③_______________________________________（結(jié)論分析）猜想三成立，則濾渣中一定含有___________?！敬鸢浮縕n+Cu(NO3)2=Cu+Zn(NO3)2Zn（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3濾液顯藍(lán)色，肯定含有硝酸銅稀鹽酸產(chǎn)生白色沉淀AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3Ag【解析】將一定量的鋅粉投入到硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中，鋅先與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀，硝酸銀完全反應(yīng)后，鋅再與相同反應(yīng)生成硝酸鋅和銅，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和藍(lán)色濾液，說明硝酸銅有剩余。（1）鋅粉與硝酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是Zn+Cu(NO3)2=Cu+Zn(NO3)2；（2）作出猜想：充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和藍(lán)色濾液，說明硝酸銅有剩余，硝酸銀可能有剩余，也可能恰好完全反應(yīng)；則猜想三：Zn（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3；上述猜想中，猜想一不合理，理由是濾液顯藍(lán)色，肯定含有硝酸銅；實驗設(shè)計：取少量藍(lán)色溶液于試管中，滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液含硝酸銀，因為稀鹽酸與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀和硝酸，猜想三成立；實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論相關(guān)化學(xué)方程式取少量藍(lán)色溶液于試管中，滴加稀鹽酸產(chǎn)生白色沉淀猜想三成立AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3結(jié)論分析：猜想三成立，硝酸銀部分參加反應(yīng)，硝酸銅未參加反應(yīng)，則濾渣中一定含有Ag，且只含有Ag。2.(2021·江西中考真題)化學(xué)社團的同學(xué)在探究金屬化學(xué)性質(zhì)時，進行了圖1所示的實驗。圖1實驗中觀察到的現(xiàn)象是：鋅片表面產(chǎn)生氣泡，銅片表面________。鋅和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________________________。實驗過程中小辰意外發(fā)現(xiàn)：當(dāng)兩種金屬發(fā)生觸碰時（如圖2），銅片表面產(chǎn)生了氣泡。（提出問題）圖2中銅是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？產(chǎn)生的氣體是什么？（作出猜想）同學(xué)們對產(chǎn)生的氣體進行了以下猜想：小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧氣；小彬猜想是氫氣。他們作出猜想的理論依據(jù)是__________________。（查閱資料）（1）將鋅片、銅片用導(dǎo)線連接后平行插入稀硫酸中，銅片表面產(chǎn)生氣體。該反應(yīng)過程中金屬失去的電子通過導(dǎo)線發(fā)生了轉(zhuǎn)移。（2）二氧化硫能使品紅溶液褪色。（設(shè)計并進行實驗）他們設(shè)計了圖3裝置進行實驗，將產(chǎn)生的氣體分別通過導(dǎo)管與圖4中的裝置連接，驗證自己的猜想。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論小知連接導(dǎo)管a與導(dǎo)管d，向品紅溶液中通入氣體一段時間_______________小彬的猜想正確小辰選用正確方法收集氣體一段時間后，向試管內(nèi)伸入帶火星的木條木條不復(fù)燃小彬連接導(dǎo)管a與導(dǎo)管______（填序號），收集氣體后用拇指堵住試管口，靠近酒精燈火焰，移開拇指點火氣體燃燒，聽到輕微的“噗”聲（教師釋疑）圖1實驗中，鋅與稀硫酸反應(yīng)，鋅失去電子，酸溶液中氫離子在鋅片表面獲得電子生成氫氣。（學(xué)生感悟）圖3實驗中，酸溶液中的氫離子從銅片表面獲得______（選填“鋅”或“銅”）失去的電子生成了氫氣。（得出結(jié)論）圖2中兩種金屬觸碰后銅______（選填“有”或“沒有”）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（延伸應(yīng)用）制造鋼制船閘門時，為防止鐵被腐蝕，常在鋼閘門表面安裝比鐵更活潑的金屬。這種金屬可以是______。（填序號）A．鋅B．銅C．銀【答案】無明顯現(xiàn)象Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑質(zhì)量守恒定律品紅溶液不褪色c鋅沒有A【解析】鋅能與稀硫酸反應(yīng)，銅不能與稀硫酸反應(yīng)，圖1實驗中觀察到的現(xiàn)象是：鋅片表面產(chǎn)生氣泡，銅片表面無明顯現(xiàn)象。鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。作出猜想：小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧氣；小彬猜想是氫氣。他們作出猜想的理論依據(jù)是質(zhì)量守恒定律，稀硫酸中含有硫、氫、氧元素。（2）設(shè)計并進行實驗：連接導(dǎo)管a與導(dǎo)管d，向品紅溶液中通入氣體一段時間，品紅溶液不褪色，說明氣體不是二氧化硫；選用正確方法收集氣體一段時間后，向試管內(nèi)伸入帶火星的木條，木條不復(fù)燃，說明氣體不是氧氣；該氣體應(yīng)該是氫氣，氫氣密度比空氣小，連接導(dǎo)管a與導(dǎo)管c，收集氣體后用拇指堵住試管口，靠近酒精燈火焰，移開拇指點火，氣體燃燒，聽到輕微的“噗”聲，說明氣體為氫氣；學(xué)生感悟：圖3實驗中，鋅失去的電子通過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅片上，酸溶液中的氫離子從銅片表面獲得鋅失去的電子生成了氫氣。得出結(jié)論：圖2中兩種金屬觸碰后銅沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是鋅失去的電子形成鋅離子。延伸應(yīng)用：制造鋼制船閘門時，為防止鐵被腐蝕，常在鋼閘門表面安裝比鐵更活潑的金屬，鋅的金屬活動性比鐵強，銅、銀的金屬活動性比鐵若，這種金屬可以是鋅；故填：A。3.(2021·云南中考真題)小英設(shè)計了探究SO2與AgNO3溶液反應(yīng)的實驗。將SO2通入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.7%的AgNO3溶液中，反應(yīng)后過濾得到無色溶液A和白色沉淀B。對體系中有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)分析得知沉淀B可能為Ag2SO3，Ag2SO4或二者混合物。（查閱資料）Ag2SO4為白色固體，微溶于水Ag2SO3為白色固體，難溶于水，溶于過量的Na2SO3溶液（提出問題）白色沉淀B的成分是什么？（猜想與假設(shè)）猜想一：僅有Ag2SO4猜想二：僅有Ag2SO3猜想三：__________________________（實驗探究）實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論取少量溶液A于試管中，滴加足量Ba（NO3）2溶液無明顯現(xiàn)象猜想___________成立（實驗結(jié)論）SO2與AgNO3溶液反應(yīng)生成一種酸和沉淀B，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________________________。（拓展延伸）①另取溶液A，滴加足量Ba（NO3）2溶液，無明顯現(xiàn)象，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，原因是______________________________________________________________________________________________________。②向盛有少量AgNO3溶液的試管里滴入Na2SO3溶液至過量，實驗現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】Ag2SO3、Ag2SO4二H2O+SO2+2AgNO3=Ag2SO3↓+2HNO3溶液A中含有銀離子，加入氯化鋇后，氯離子和銀離子生成氯化銀沉淀開始生成白色沉淀，隨著Na2SO3溶液的不斷加入沉淀溶解【解析】猜想與假設(shè)：對體系中有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)分析得知沉淀B可能為Ag2SO3，Ag2SO4或二者混合物。結(jié)合猜想一、二可知，猜想三：Ag2SO3、Ag2SO4實驗探究：硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀，實驗中無明顯現(xiàn)象，說明溶液中不存在硫酸根離子，故猜想一、三不成立，猜想二成立。實驗結(jié)論：由實驗探究結(jié)論可知，沉淀B為Ag2SO3，反應(yīng)前后元素種類不變，則SO2與AgNO3溶液反應(yīng)生成一種酸為硝酸HNO3，且反應(yīng)物中還有水參與，故反應(yīng)的化學(xué)方程式是H2O+SO2+2AgNO3=Ag2SO3↓+2HNO3。拓展延伸：①氯離子和銀離子生成不溶于酸的氯化銀沉淀；另取溶液A，滴加足量Ba（NO3）2溶液，無明顯現(xiàn)象，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，原因是溶液A中含有銀離子，加入氯化鋇后，氯離子和銀離子生成氯化銀沉淀。②已知：Ag2SO3為白色固體，難溶于水，溶于過量的Na2SO3溶液；向盛有少量AgNO3溶液的試管里滴入Na2SO3溶液至過量，實驗現(xiàn)象是開始生成白色沉淀，隨著Na2SO3溶液的不斷加入沉淀溶解。4.(2021·泰安中考真題)某化學(xué)興趣小組學(xué)習(xí)了金屬、酸、堿、鹽的知識后，對金屬鈉的性質(zhì)開展了探究活動。硏究主題：鈉與水反應(yīng)、鈉在空氣中燃燒及其產(chǎn)物的性質(zhì)研究。相關(guān)信息：①鈉貯存在煤油中②③④BaCl2溶液pH=7（1）實驗一：在盛有水的燒杯中滴入幾滴酚酞試液，把一塊綠豆大小的金屬鈉（用濾紙吸干表面的煤油后，用刀切去表面的外皮）投入燒杯中。觀察到鈉浮在水面上，熔化成閃亮的小球且在水面上迅速游動，發(fā)出“嘶嘶”的響聲，反應(yīng)后溶液呈紅色。①從實驗現(xiàn)象可知，鈉的物理性質(zhì)有：A．固體；B．硬度??；C．密度比水?。籇．___________②燒杯中的溶質(zhì)除酚酞外還含有___________（填化學(xué)式）。③取少量燒杯中的溶液于試管中，然后向試管中滴加某溶液至紅色恰好消失（無其它現(xiàn)象），所得溶液中溶質(zhì)不能與其它物質(zhì)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，則滴加的是___________（填化學(xué)式）溶液。（2）實驗二：另取一小塊鈉（如實驗一處理）放在石棉網(wǎng)上灼燒，金屬鈉燃燒并產(chǎn)生黃色火焰，最后生成淡黃色固體Na2O2.將淡黃色固體露置于空氣中，段時間后變?yōu)榘咨勰Ｍ瑢W(xué)們經(jīng)過討論，認(rèn)為該白色粉末可能是：Ⅰ.NaOH；Ⅱ.Na2CO3；Ⅲ.________________________________。為確定該白色粉末的成分，進行如下實驗：實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論①取少量白色粉末于試管中，加水溶解，滴加過量的___________溶液_________________綜合實驗現(xiàn)象判斷，此白色粉末是Na2CO3②靜止后，向上層清液中滴加少量_______溶液無明顯現(xiàn)象【答案】熔點低NaOHHNO3NaOH和Na2CO3BaCl2（或CaCl2）有白色沉淀生成酚酞【解析】（1）實驗一①A、綠豆大小的金屬鈉說明鈉是固體；B、用刀切去表面的外皮說明鈉的硬度??；C、鈉浮在水面上說明密度比水??；D、熔化成閃亮的小球說明鈉的熔點低；②由題干信息可知反應(yīng)后溶液呈紅色，說明溶液中有堿性物質(zhì)產(chǎn)生，而綜合鈉與水反應(yīng)，說明鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，因此燒杯中的溶質(zhì)除酚酞外還含有NaOH；③由于鈉鹽、硝酸鹽都可溶，硝酸鈉與其它物質(zhì)不能形成沉淀、氣體或水而一般不會與其它物質(zhì)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，因此滴加的是硝酸，形成的溶質(zhì)是硝酸鈉；故化學(xué)式為HNO3；（2）實驗二Ⅲ.過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉；過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉；第三種可能是過氧化鈉于水反應(yīng)同時也與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)物有氫氧化鈉和碳酸鈉，故Ⅲ為NaOH和Na2CO3；①結(jié)論為白色粉末是碳酸鈉，驗證碳酸可用氯化鋇或氯化鈣溶液，因此取少量白色粉末于試管中，加水溶解，滴加過量的BaCl2溶液，現(xiàn)象為有白色沉淀生成；②無氫氧化鈉說明上層清液為氯化鈉和氯化鋇，該溶液顯中性，因此靜止后，向上層清液中滴加少量酚酞溶液，無明顯現(xiàn)象。5.(2021·自貢中考真題)在我市貢井區(qū)、大安區(qū)交界處有個地名叫“石灰窯”，生產(chǎn)生石灰有悠久的歷史。某?；瘜W(xué)實驗室一瓶裝滿生石灰的塑料瓶試劑瓶已經(jīng)膨脹破裂(如圖)，該?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)在化學(xué)老師的指導(dǎo)下，對該生石灰取樣開展了以下探究活動：（提出問題）生石灰樣品的成分是什么？（猜想與假設(shè)）生石灰樣品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一種或幾種。（設(shè)計實驗）興趣小組設(shè)計如下實驗進行探究。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論(1)取樣品于燒杯中,加水溶解,用手觸摸燒杯外壁。燒杯壁發(fā)熱_________________(2)將(1)中液體過濾，取少量濾液于試管中，向其中滴入____________________溶液變紅。有Ca(OH)2(3)取(2)中的少許濾渣于試管中，向其中滴加足量稀鹽酸。_________________有CaCO3（反思評價）(4)經(jīng)過討論，發(fā)現(xiàn)通過(2)不能得到樣品中一定含有Ca(OH)2，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(5)通過小組合作，最后得出樣品中肯定含有CaO和CaCO3，可能含有Ca(OH)2.。請寫出生成CaCO