中考化学二轮专题复习难点06 实验探究题之成分探究类（教师版）

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热点06  实验探究题之成分探究类【命题趋势】 实验探究题侧重于考查学生的综合实验能力，注重探究性实验题和综合性实验题的考查，考查特点: 信息材料→发散思维→设计实验→猜想→分析→实验验证→得出结论→完成报告。“实验与探究”命题思路的特点：挖掘教材已有实验，加大对学生知识迁移的考核。近几年中考化学试卷中出现的实验题大多是对教材中实验的改进和挖掘，原封不动照搬教材实验的考题基本没有，所以只靠死记硬背实验，没真正理解实验中所蕴藏的化学知识，不能灵活运用所学化学知识来解决教材实验中所出现的新问题是无法适应新中考要求的。【满分技巧】对题干猜想所涉及的物质进行实验验证，必须排除组内能够直接发生反应的组合。需熟练掌握常见物质的检验和鉴别方法，如：针对液体混合物成分的探究，可以通过检验构成物质的阴、阳离子的特征现象来确定物质的成分。设计实验方案并得出结论，掌握实验操作(试剂的选择)、实验现象、实验结论三者之间的对应关系：一般包括实验操作(试剂选择)、实验现象和实验结论三部分，它们之间的对应关系：物质＋试剂；现象；结论。具体解答方法：①若实验结论未知，利用现象确定，即根据所作出的猜想设计实验，并根据实验现象推断实验结论(即验证猜想)，在设计实验时，要结合猜想中物质的特征性质(如产生气泡、生成沉淀等) 选择合适的药品。②若实验结论已知：a.试剂和现象之间相互确定；b.选择合理者均可以运用①中的具体说明进行反推，分别确定试剂和现象。【热点内容】 常见的检验物质成分的考查中涉及的物质主要有酸、碱、盐、金属及气体。检验物质成分的解题关键点如下：(1)探究某物质中是否含有某种酸(或碱或盐)，常通过该酸(或碱或盐)的阴、阳离子的特征性质确定是否存在，两种离子均存在时，才说明存在该物质。(2)探究某物质中是否含有某种金属时，可以利用该金属与酸反应产生气体、与盐溶液反应后是否析出晶体及溶液的颜色变化来判断。(3)判断某物质中是否含有某一种气体时，常结合该气体的性质，通常为与其他物质反应产生的明显现象(如沉淀、遇酸碱指示剂变色等)。【限时检测】(建议用时：30分钟)1.(2020•广东省中考)某兴趣小组在学习碳(C)的化学性质时，了解到高温下C与CuO反应生成CO2，C还能使CO2转变成CO．于是对过量木炭还原CuO的气体产物中是否含有CO进行了探究。【猜想与假设】C还原CuO时产生的CO2与C进一步反应生成CO，化学方程式是　             　。【查阅资料】CO不与NaOH、Ca(OH)2及H2SO4反应。【实验方案】取研细和干燥后的木炭(0.3g)和CuO(2.0g)，混合均匀并装入试管，连接装置，高温反应，检验气体。【实验过程】(1)由如图装置③中粉末的颜色变化可检验CO，除此之外，还可通过几种装置的组合，由另一种明显的现象来进一步确定CO的存在，则装置连接的最佳顺序为　   　→尾气处理(填字母)。A．①→②→③→④B．④→①→②→③→①C．①→④→①→③→②D．③→④→①→②(2)上述进一步确定CO存在的现象是　                    　(装置③中粉末的颜色变化除外)。(3)装置③中发生反应的化学方程式是　                                             　。(4)写出CO尾气处理的方法：　                        　(一种即可)。【实验结论】高温下，过量木炭还原CuO的气体产物中有CO。【延伸应用】冬天，室内用炭火取暖时，应注意　                　。【解析】【猜想与假设】二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为CO2+C2CO；故答案为：CO2+C2CO。【实验过程】(1)验证一氧化碳存在，显排除二氧化碳，然后利用一氧化碳还原氧化铜生成而二氧化碳，检验二氧化碳的存在，从而推出含有一氧化碳，因此混合气体先通入氢氧化钠溶液，将气体中二氧化碳去除，接着通过澄清石灰水，验证二氧化碳是否除净，然后通入浓硫酸干燥气体，紧跟着通入氧化铜中，观察固体颜色变化，再通入澄清石灰水，证明一氧化碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，所以顺序为④→①→②→③→①；故答案为：B。(2)一氧化碳与氧化铜反应还生成了二氧化碳，通入澄清石灰水后变浑浊，证明一氧化碳的存在；故答案为：经过③之后的澄清石灰水变浑浊。(3)一氧化碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为CO+CuOCu+CO2；故答案为：CO+CuOCu+CO2。(4)一氧化碳具有毒性不能直接排放，具有可燃性，可以点燃生成二氧化碳，避免污染，因此可以设置点燃的酒精灯，处理一氧化碳；故答案为：增加点燃的酒精灯。【延伸应用】室内炭火取暖时，若燃烧不充分会生成一氧化碳，因此需要做好通风，实现空气流通，避免一氧化碳中毒；故答案为：通风。【答案】CO2+C2CO  (1) B   (2)经过③之后的澄清石灰水变浑浊  (3)CO+CuOCu+CO2    (4)增加点燃的酒精灯   通风。  2.(2020•黑龙江省中考)草酸(H2C2O4)存在于自然界的植物中，在170℃以上易分解。某校化学兴趣小组为确定草酸分解产物，做如下探究。【提出问题】草酸的分解产物是什么？【猜想与假设】猜想①CO  CO2猜想②CO  H2O猜想③CO2  H2O  H2猜想④CO  CO2  H2O经小组同学分析得出上述猜想　    　一定是错误的。【查阅资料】无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。【进行实验】该小组同学设计了如图的实验过程(部份固定装置已略去) 实验步骤实验现象实验结论将分解产物从左至右依次通过各装置A中无水硫酸铜变蓝B中澄清石灰水变浑浊猜想②错误F中无水硫酸铜　        　G中澄清石灰水变浑浊猜想④正确问题解答(1)装置C的作用　                               　(2)写出装置E中发生反应的化学方程式　           　 【交流反思】为防止污染环境，该实验应增加尾气处理装置。【解析】【猜想与假设】根据质量守恒定律可知，在反应物中有氢元素，生成物中也一定有氢元素，所以猜想①一定错误；【进行实验】将分解产物从左至右依次通过各装置，因为猜想④正确，草酸的分解产物中没有氢气，和氧化铁反应的产物中没有水，所以F中无水硫酸铜无变化；【问题解答】(1)除去原混合气体中的二氧化碳，防止干扰一氧化碳的检验；(2)一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。【答案】①   无变化   (1)除去原混合气体中的二氧化碳 (2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。3.(2020•江西省中考)小组同学收集了某种铝制易拉罐，剪成条状并打磨后进行如图所示实验，发现纯铝片表面有划痕。【发现问题】根据所学知识，合金的硬度比组成它的纯金属硬度更　   　，结合上述现象，可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外，还含有什么金属呢？【查阅资料】①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁。②铝能与氢氧化钠溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑；镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外，可能还含有镁、铁中的一种或两种。【实验设计】小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验：实验步骤实验现象解释与结论(1)取一定量的样品于烧杯中，加入足量的　   　溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥；固体表面有大量气泡产生；过滤后得到黑色粉末。样品中含铝(2)取少量上述黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸。有气泡产生，溶液变成浅绿色。样品中含铁，发生反应的化学方程式为　                           　。【实验结论】小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。【反思评价】其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨，理由是　                            　　                                      ；大家认为应该补充下列实验：取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中，加入某种金属的盐溶液后，如果无现象产生，则小明的结论正确。你认为加入的盐溶液中阳离子对应的金属理论上可以是　   　(填一种即可)。【拓展应用】如图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”，废弃易拉罐应放入标有　   　(填序号)图标的垃圾桶内。【解析】【发现问题】根据所学知识，合金的硬度比组成它的纯金属硬度更大，结合上述现象可知，纯铝片表面有划痕，说明样品硬度比铝大，可得出该易拉罐不是纯铝制作。故填：大。【实验设计】(1)取一定量的样品于烧杯中，加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，固体表面有大量气泡产生，是因为铝和氢氧化钠溶液反应生成了氢气。故填：氢氧化钠。(2)取少量上述黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，产生气泡，溶液变成浅绿色，是因为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。故填：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。【反思评价】其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨，理由是镁和铁的混合物中加入稀盐酸时，也是产生气泡，溶液变成浅绿色；大家认为应该补充下列实验：取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中，加入氯化亚铁溶液后，如果无现象产生，说明粉末中不含有镁，氯化亚铁溶液中亚铁离子对应的金属单质是铁。故填：镁和铁的混合物中加入稀盐酸时，也是产生气泡，溶液变成浅绿色；铁。【拓展应用】废弃易拉罐可回收再利用，应放入标有B图标的垃圾桶内。故填：B。【答案】大  (1)氢氧化钠   (2)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑   镁和铁的混合物中加入稀盐酸时，也是产生气泡，溶液变成浅绿色     铁     B。【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。4.(2020•宁夏中考)明明同学发现妈妈蒸馒头、炸油条时常常用到发酵粉或碱面。这是为什么呢？查阅标签得知：发酵粉的主要成分是碳酸氢钠和有机酸，碱面的主要成分是碳酸钠。带着这个问题，他和小组同学起走进实验室，展开了一系列的探究活动：【设计与实验一】观察碳酸氢钠和碳酸钠都为白色粉末状固体。分别取两种固体少量于试管中，加水振荡至充分溶解，得到无色溶液。【设计与实验二】(1)在白色点滴板里进行如图1所示实验，观察到紫色石蕊溶液都变成　   　色。(2)如图2分别取适量碳酸氢钠和碳酸钠粉末于试管中，滴加稀盐酸。观察到试管甲中都　         　，试管乙中澄清石灰水都变浑浊。写出试管甲中反应的化学方程式　                                　                                          (任写一个)。【归纳与总结】以上实验说明，碳酸氢钠和碳酸钠溶液都呈　       　性；都能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体。大家认为：发酵粉或碱面能用来蒸馒头、炸油条，是因为　                         　　    　    　    　    　    　    　    　    　    　                                 。同伴芳芳提出猜想：蒸馒头、炸油条时温度都比较高，会不会是受热后它们都分解了呢？【设计与实验三】芳芳和同学一起设计方案，并用如图所示的装置进行实验，请你帮她完成实验报告。实验操作实验现象实验结论 加热碳酸氢钠时，试管内壁有水珠，澄清石灰水变浑浊。碳酸氢钠受热　         　，有水和二氧化碳气体生成。加热碳酸钠时，试管内壁和澄清石灰水都没有明显变化。  　     　                【解释与结论】由此可知，芳芳的猜想　       　(填“正确”或“不正确”)。通过以上实验，小组同学对碳酸氢钠和碳酸钠的性质有了较全面的认识，它们的性质既有相似之处，也有不同之处。同时，对物质的性质往往决定其用途，而物质的用途又反映其性质有了进一步理解。【解析】(1)因紫色石蕊溶液遇碱性溶液变蓝，故填：蓝；(2)因为碳酸钠和碳酸氢钠中含有CO32﹣、HCO3﹣，加入稀盐酸会有二氧化碳产生，同时生成了氯化钠和水，故填：有气泡产生；NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑(或Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑)；【归纳与总结】因为向碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液中滴加紫色石蕊溶液显蓝色，所以它们溶液显碱性，又因为类比碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸反应产生二氧化碳气体，同时生成中性的氯化钠溶液，可推知发酵粉(含NaHCO3)或碱面(含Na2CO3)能与发面产生的有机酸反应也会生成二氧化碳气体，同时也能中和有机酸，并且使馒头或油条膨松，故填：碱性；它们都中和发面产生的有机酸，并生成二氧化碳气体，使馒头和油条膨松；【设计与实验三】依据表中加热碳酸氢钠可观察到试管内壁有水珠，澄清石灰水变浑浊，可知碳酸氢钠受热能分解，加热碳酸钠观察试管内壁和澄清石灰水都没有明显变化，说明碳酸钠受热不分解，故填：能分解；碳酸钠受热不分解；【解释与结论】通过【设计与实验三】可知碳酸氢钠受热易分解，碳酸钠受热不分解，而芳芳提出猜想：蒸馒头、炸油条时温度都比较高，是受热后它们都分解，所以猜想错误，故填：不正确。【答案】(1)蓝   (2)有气泡产生   NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑(或Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑)     碱性    它们都中和发面产生的有机酸，并生成二氧化碳气体，使馒头和油条膨松   能分解    碳酸钠受热不分解    不正确。5.(2020•青海省中考)陈东同学在做“盐酸中和氢氧化钠”的实验时，实验前忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，导致无法判断中和反应进行的程度，于是他对反应后溶液的酸碱性进行了探究。【探究目的】确定反应后溶液的酸碱性【猜想与假设】反应后溶液可能呈碱性，也可能呈　     　，也可能呈　      　。【实验验证】实验操作实验现象实验结论取反应后溶液少许，滴加几滴酚酞溶液     　                  溶液呈酸性或中性【继续验证】可以设计多种方案进行验证实验操作实验现象实验结论方案1：取反应后溶液少许，加入少量氧化铜粉末若粉末部分或全部溶解，溶液变为蓝色溶液呈　     　若粉末不溶解，溶液不变色溶液呈　     　方案2：取反应后溶液少许，加入少量　               　若有气体放出，溶液变为浅绿色溶液呈酸性，反应的化学方程式是　                              　若　                      　溶液呈中性【解析】【猜想与假设】氢氧化钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠和水，可能恰好完全反应，也可能是稀盐酸有剩余，也可能是氢氧化钠有剩余，故可假设可能呈酸性后中性；故答案为：酸性；中性；【实验验证】向反应后的溶液中滴加无色酚酞溶液，实验结论是显碱性，则无色酚酞溶液变红色；无色酚酞溶液不变色，说明溶液显酸性或中性；故答案为：实验操作实验现象实验结论取反应后溶液少许，滴加几滴酚酞溶液溶液不变色溶液呈酸性或中性【继续验证】方案1：氯化钠与氧化铜不反应，而盐酸与氧化铜反应生成氯化铜和水，氯化铜溶液是蓝色的。所以取反应后溶液少许，加入少量氧化铜粉末，若粉末部分或全部溶解，溶液变为蓝色，证明溶液中含有氯化氢，显酸性；若粉末不溶解，溶液不变色，证明溶液中不含氯化氢，呈中性；故答案为：加入少量氧化铜粉末，若粉末部分或全部溶解，溶液变为蓝色，证明溶液中含有氯化氢，显酸性；若粉末不溶解，溶液不变色，证明溶液中不含氯化氢，呈中性；方案2：氯化钠与铁不反应，而盐酸能与铁反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，氯化亚铁溶液是浅绿色的。所以取反应后溶液少许，加入少量铁粉，若有气体放出，溶液变为浅绿色，说明溶液中含有氯化氢，显酸性；若无明显变化，则证明溶液中不含氯化氢，呈中性；故答案为：实验操作实验现象实验结论方案1：取反应后溶液少许，加入少量氧化铜粉末若粉末部分或全部溶解，溶液变为蓝色溶液呈 酸性若粉末不溶解，溶液不变色溶液呈 中性方案2：取反应后溶液少许，加入少量 铁粉若有气体放出，溶液变为浅绿色溶液呈酸性，反应的化学方程式是 Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑若 无明显变化溶液呈中性【答案】酸性  中性    溶液不变色      显酸性    呈中性     铁粉   Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑  无明显变化