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中考化学二轮复习专题复习课件：专题六 科学探究题（含答案）
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这是一份中考化学二轮复习专题复习课件：专题六 科学探究题（含答案），共60页。PPT课件主要包含了类型1，MgNO32，K2SO4，有白色沉淀生成，有白色沉淀产生，Na2CO3，类型2，实验与结论，稀盐酸或，反应物是否过量等内容，欢迎下载使用。
1．科学探究的题型结构及思维模式：
2．注意实验操作(加入某种试剂、对药品进行加热等)、实验现象(有无沉淀、气体、溶液颜色变化等)、实验结论(有无某种物质、猜想是否正确等)之间的对应关系：
有关物质成分的探究(必考) 技巧点拨 根据题给提示的物质，分析混合物成分是题给提示中的一部分还是全部。排除组内能够发生化学反应的物质组合。
1．气体混合物成分的探究：如人体吸入的空气和呼出的气体成分的探究、燃烧的蜡烛焰心气体成分的探究、排污管道气体成分的探究、下水道中可燃性气体成分的探究等，涉及的知识点有CO、CO2、CH4、NH3、HCl、O2、H2、N2等气体的检验，以及它们的化学性质和一些反应产物的检验等。混合气体中各成分的检验，要考虑检验的先后顺序，以排除干扰。如检验CO、CO2、水蒸气、H2的混合气体时，检验顺序为水蒸气→CO2→H2→CO。
2．固体混合物成分的探究：一般可采用加水溶解，加酸碱指示剂判断溶液酸碱性，加酸观察是否产生气体，加碱观察是否产生沉淀，加入Ba(NO3)2、AgNO3溶液观察是否产生沉淀等方法进行探究。(1)若为可溶性盐或碱的固体混合物，一般可先加水溶解，再依据构成该盐或碱的阴、阳离子的特殊性质，加入合适的试剂，检验离子是否存在，从而判断相应物质是否存在。对于不溶解的固体，可加酸观察是否溶解或产生气体。
(2)若为金属混合物，一般加酸观察是否产生气体；或使金属与盐溶液反应，观察是否有固体析出或溶液颜色变化。3．混合溶液成分的探究：可通过检验构成物质的阴、阳离子的特征现象来确定(离子的检验详见P88)。
例1 (2019宜昌)探究溶液成分：有一瓶无色溶液，可能含有硝酸镁、硫酸钾、氯化钠中的一种或几种溶质，奋进小组同学设计了如图实验方案：
(1)若X为氢氧化钠，当步骤一和步骤二均无明显现象、步骤三有白色不溶物生成时，原无色溶液中一定不含______________(填溶质化学式，下同)。
(2)若X为氯化钡，当步骤一和步骤三有白色不溶物生成、步骤二无明显现象时，原无色溶液中一定含有__________，步骤三中一定发生反应的化学方程式是____________________________________________ ____________________________________(写一个)。
KCl＋AgNO3===AgCl↓＋KNO3[或BaCl2＋2AgNO3===2AgCl↓＋Ba(NO3)2]
(3)若X为氢氧化钡，且无色溶液中存在上述三种溶质时：①步骤一的现象是__________________；②步骤二证明原无色溶液中含有硝酸镁的化学方程式是_____________________________________；③混合物C的溶液中存在的溶质最多有_____种。
Mg(OH)2＋2HNO3===Mg(NO3)2＋2H2O
例2 (2019江西)足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇，并对其成分进行如下探究。【查阅资料】①嗅盐由一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成，能释放出氨味气体，对人体神经会产生强烈的刺激作用，但过量吸入会危害健康。②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么？
【实验探究】填写表中空格。
熟石灰 [或Ca(OH)2等]
有气泡产生，澄清石灰水变浑浊
【质疑】小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验(方案见上表)，进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有________________________离子的可能性。
【数据记录】实验称取样品质量为m1，反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m2和m3，反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。【数据处理】通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。
有关反应后物质成分的探究(2018、2015考)技巧点拨 从反应物是否恰好完全反应和是否过量去考虑，而生成物是一定存在的。解题步骤：(1)写出化学反应方程式：aA＋bB=== cC＋dD。(2)进行猜想，一般有三种：①只有C＋D(恰好完全反应)；②A＋C＋D(A过量)；③B＋C＋D(B过量)。验证猜想时，一般不需要验证生成物，只需要验证反应物是否过量。
注：若反应在溶液中进行，则其中一种生成物通常为沉淀、气体或水，溶质成分中通常只有一种生成物。
例3 (2019天水)为探究盐酸的化学性质，某化学小组做了如下实验：
(1)上述反应中无现象的是______(填序号，下同)，有白色沉淀出现的是______；B试管中所发生反应的化学方程式为____________________________ 。(2)将反应后D和E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到烧杯中先有气泡产生，后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤，得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？【假设与猜想】猜想一：NaCl；猜想二：NaCl和CaCl2；猜想三：NaCl、Ca(OH)2和HCl；猜想四：______________________。【讨论与交流】经讨论同学们一致认为猜想______是错误的。
NaCl和Na2CO3
BaCl2溶液等)
有气泡冒出(或有白色沉淀产生)
【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑__________________。【拓展与迁移】稀盐酸和稀硫酸有相似的化学性质，是因为它们的溶液中都存在______。
例4 (2019安徽)某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。(1)比较金属活动性强弱：铝比铜______(填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：_____________________________________。(2)小芳做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
【提出假设】假设一：含有氯化镁；假设二：含有镁粉；假设三：含有氢氧化镁……【查阅资料】①氯化镁易溶于水；②在一定条件下，镁可与冷水缓慢反应。【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中，进行如下实验：
【得出结论】由实验1可知，假设______不成立；由实验2可知，沉淀中不含________，假设三____________(填“成立”“可能成立”或“不成立”)。【实验反思】实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，预期的实验现象是______________。
(3)为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件，该小组同学进行了如下实验：在小烧杯中加入一定量的稀盐酸和去除氧化膜的镁带，观察实验现象，并测定溶液pH的变化。结果见下表：
根据表中信息回答下列问题：①请描述溶液pH变化的规律并解释原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
溶液pH逐渐增大，最后呈碱性；反应前期pH变化较快，反应后期pH变化较慢，最后pH不变。因为前期盐酸浓度较大，反应较快，随着反应的进行，盐酸逐渐被消耗，但镁在溶液中继续缓慢反应，生成碱性物质，最后反应完成
②请对生成碱式氯化镁的条件作出猜想，并设计实验证明猜想：_______________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________。
猜想：金属镁过量。 设计实验：取两只烧杯，各加入等量的稀盐酸，分别加入少量和过量去除氧化膜的镁带，观察现象，如果前者无沉淀而后者有沉淀，证明猜想成立(合理即可)
有关物质变质的探究技巧点拨 物质在空气中变质一般是与空气中的O2、H2O、CO2中的一种或几种作用而引起的。常见的有NaOH、Ca(OH)2变质，生石灰变质，碱石灰(氢氧化钠与生石灰的固体混合物)变质等。猜想通常有三种情况：(1)没有变质：不存在变质后生成的物质；(2)部分变质：原物质和变质后生成的物质都存在；(3)完全变质：不存在原物质。
例5 (2019恩施)实验室常用的干燥剂有浓硫酸、碱石灰(CaO和NaOH的固体混合物)等，后者在潮湿的空气中易变质。某化学兴趣小组对实验室中一瓶久置的碱石灰展开探究。【查阅资料】①碳酸钠和氢氧化钙溶于水温度变化不明显；②Ca(OH)2分解温度为580 ℃，CaCO3分解温度为825 ℃，Na2CO3分解温度为1 744 ℃。【提出问题】碱石灰是否变质？其成分可能有哪些？
【进行猜想】①若没有变质，碱石灰吸水性良好，成分只有CaO和NaOH；②若变质，该碱石灰中可能含有CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、CaCO3中的两种或两种以上。
【实验过程】(1)验证碱石灰是否变质：取适量的无水硫酸铜和碱石灰样品分别装入A、B中，连接好装置，从______(填“c”或“d”)端向B中缓缓通入水蒸气，观察到A装置中的现象为___________________ ___________，证明碱石灰已变质。(2)验证碱石灰是否完全变质：取适量碱石灰样品放入试管中，加入足量蒸馏水使其充分溶解，溶液变浑浊，用手触摸试管外壁，温度无明显变化，证明碱石灰已完全变质。则样品成分最多有_____(填数字)种可能性。
(3)为进一步确定碱石灰样品的成分，该小组继续实验并记录如下：
取操作③中上层清液少许于试管中，向试管中滴加酚酞溶液(加入的试剂能检验出OH－即可)
除尽溶液中的碳酸根离子(或碳酸钠)
溶液变红(合理即可)
【探究结论】该碱石灰样品的成分是________________________(填化学式)，其中盐的质量分数为________。【反思与评价】通过探究活动，大家知道了该碱石灰变质的化学反应过程，其中生成盐的化学方程式为_________________________________________；明白了碱石灰要密封保存的原因。
Ca(OH)2、Na2CO3
CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O
有关物质性质或变化条件的探究(2016、2013、2012、2011、2010、2009考)技巧点拨 探究物质的性质时，通常采用的方法有：(1)将固体物质加水溶解，判断溶解性；(2)向溶解后的溶液中加入酸碱指示剂，判断酸碱性；(3)向溶液中加入酸，观察是否产生能使澄清石灰水变浑浊的气体或可燃性气体；(4)向溶液中加入碱，观察是否产生沉淀；(5)将固体物质加热，观察是否分解；(6)将固体物质与氧化铜混合加热，或将气体通过灼热的氧化铜，判断是否具有还原性等。
例6 某初中化学兴趣小组的四位同学向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液时，发现溶液变成了红色，可是过了一会儿，红色又消失了，溶液恢复为无色，溶液的红色为什么会变成无色呢？他们对这一现象进行了探究。
【作出猜想】甲：可能是酚酞变质造成的；乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故；丙：可能是酚酞与空气中的氧气发生反应，使红色消失；丁：可能与氢氧化钠溶液浓度大小有关。
【理论分析】(1)对于甲同学的猜想，你认为__________(填“合理”或“不合理”)。请写出你的理由：_________________________________________ _____________。 (2)对于乙同学的猜想，大家认为是不正确的，因为氢氧化钠溶液虽然与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，但碳酸钠溶液显碱性，溶液中有自由移动的________(填离子符号)，所以红色不会消失。
向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液时，发现溶液变成了红色
【查阅资料】为了排除是酚酞溶液造成的，同学们决定重新配制酚酞溶液进行实验，他们在网络上查阅了资料，百度百科中对酚酞的描述如下表。
(3)由上表可知，配制酚酞溶液的溶剂是________ (填“水”或“乙醇”)。在检测溶液酸碱性的实验中，向待测溶液中滴入1～2滴酚酞溶液即可，滴入过多的酚酞有可能出现白色沉淀的现象，该现象产生的原因是________________。
(5)若丁同学的猜想正确，请你完成下列实验设计：
在两支同样大小的试管中，分别加入等体积的质量分数分别为5%和10%的氢氧化钠溶液，然后分别滴加1～2滴酚酞溶液
5%的氢氧化钠溶液变为红色且红色不消失，10%的氢氧化钠溶液先变为红色，然后红色消失
H2In＋2NaOH===Na2In＋2H2O
例7 (异常现象)(2019广东)某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？【查阅资料】(1)CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2；(2)AgCl不溶于稀硝酸。【作出猜想】Ⅰ.石灰水已完全变质；Ⅱ.__________________________；Ⅲ.CO2中混有HCl。
CO2过量(或石灰水不足)
【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行探究。制备CO2的化学方程式为___________________________________________。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
Na2CO3(可溶性碳酸盐)
AgNO3(硝酸银)
HCl＋AgNO3=== AgCl↓＋HNO3
【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和______________________。【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是__________________________________________________________________(写一点)。
浓硫酸(或浓H2SO4)
有关影响因素的探究(2014、2012、2011考)例8 (控制变量思想)(2019北京)如图“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑，体积膨胀，变成疏松的炭，放出有刺激性气味的气体。
【提出问题】改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢？【进行实验】分别取5 g糖粉进行实验，根据前2 min的现象对实验效果进行评分，记录如下：表1 实验记录
【处理数据】分析表1，计算效果得分均值，结果如下：表2 效果得分均值依据均值推断最佳实验方案，均值越高，效果越好。
【解释与结论】(1)蔗糖变成黑色的炭，发生了________(填“物理”或“化学”)变化。(2)推测放出的气体含SO2，从元素守恒角度说明理由：_______________________________________ _______________________________________。(3)实验6中，a的值为_____。(4)根据表2推断，“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 mL浓硫酸、______滴水和50 ℃。
浓硫酸中含有硫、氧元素，蔗糖中也含有氧元素，所以生成物中也会含有硫、氧元素
【反思与评价】(5)表2中，22 ℃对应的均值为51.0，计算该值所依据的3个数据分别是_____________。(6)综合分析，使实验3的效果得分高于实验4的因素有__________________________。
浓硫酸的体积和水的滴数
例9 (2019江西样卷三)化学兴趣小组在制取二氧化碳实验探究活动中，观察到碳酸钠与稀盐酸的反应速率比大理石与稀盐酸的反应速率快，有同学提出疑问：影响化学反应速率的因素有哪些？化学兴趣小组运用以下试剂对影响化学反应速率的因素开展探究活动。提供试剂：浓度为10%的稀盐酸、浓度为20%的稀盐酸、镁粉、铁粉、碳酸钙粉末、块状碳酸钙。
【提出问题】影响化学反应速率的因素有哪些？【猜想与假设】猜想1：物质的性质；猜想2：反应的温度；猜想3：反应物的浓度；猜想4：______________________。
等体积的浓度分别为10%和20%的稀盐酸
浓度为20%的稀盐酸
【反思评价】(1)验证猜想1的实验中，反应比较缓慢的试管中发生反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)根据验证猜想4的实验分析，下列有关说法错误的是______(填序号)。A．对比分析a、b点可知，曲线②表示块状碳酸钙与稀盐酸反应B．对比分析c、d点可知，相同的压强时，生成的CO2质量相等C．碳酸钙粉末比等质量块状碳酸钙产生的CO2质量多D．a点之后压强几乎不变，表示反应基本完全
素养提升：拓展创新(必考)考向1 涉及数据分析的探究
(1)同学甲认为，氧化钙的作用是______________ __________________________，小组成员一致同意。(2)同学乙认为，若装置C中粉末变红，则除了CH4与CuO可能发生反应外，还可能发生的反应是______________________________(用化学方程式表示)。(3)同学丙认为，欲通过装置D中浓硫酸因吸收水分而增重，说明混合气体中含有CH4的思路不严密，认为需要在装置__________(填序号)间再增加一个装置D(编号为F)，才能证明含有CH4。
防止空气中的CO2和H2O对实验造成干扰
(4)同学丁认为，装置B可有可无。说说你的看法和理由：_____________________________________ _________________________。(5)同学戊认为，该装置存在着________________ ____________________________的重大安全隐患，小组成员一致同意。
装置B必须有，Ca(OH)2微溶，不能保证CO2被装置A吸收完全
可燃性气体中含有氧气，加热时可能发生爆炸
(6)综合上述讨论，兴趣小组将经过安全处理后的混合气体，通过改进后的装置进行了实验探究，请根据实验现象和数据填写结论：
考向2 STS(科学、技术与社会)相关例11 (生活相关)(2019江西)化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。【联想与实验】模仿二氧化碳与水反应进行如图一所示实验：
【问题与猜想】亚硫酸不稳定，为什么红色液体微热后不变为紫色？其原因可能为：猜想1.加热不够充分 猜想2.与空气中氮气有关 猜想3.与空气中氧气有关
【探究与验证】填写表格中的空格。
先变红色，后仍为红色
【分析与结论】红色液体微热后不变为紫色的原因是：H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸，进一步实验证明是硫酸。【应用与拓展】收集某硫酸厂(生产过程中产生SO2)附近刚降到地面的雨水水样，用pH计测得每隔十分钟数据如下表：
H2SO3和H2SO4
考向3 异常现象、数字化实验等例12 (数字化实验)(2019成都)某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。(1)分别在盛有少量碳酸钠、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸，观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式为_________________________________________。【提出问题】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢是否相同？
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
【设计与实验】(2)甲设计的实验如图1所示，实验时，两注射器中的稀盐酸应________________(填操作)，观察到图2所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。
图1 图2
(3)乙对甲的实验提出了质疑：①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈，通过观察很难判断产生气体的快慢；②____________________________ ________。他认为，应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠，若碳酸钠的质量仍为0.318 g，应称取_________g碳酸氢钠。
等质量时，碳酸氢钠生成二氧化碳多
(4)小组同学在老师指导下设计了图3所示的实验。①连通管的作用是________________________ ______________。
保持压强平衡，使稀盐酸
②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠溶液(各滴2滴酚酞溶液)，以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如下表所示，广口瓶内压强随时间变化如图4所示。
【实验结论】(5)分析图4所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下，____________和稀盐酸反应产生二氧化碳较快，理由是_________________________________ ____________________________________________。
压强越大，表示生成的二氧化碳越多。产生相同量二氧化碳时，碳酸氢钠所需时间短
【反思与应用】(6)小组同学分析表中实验现象和图4数据，得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________(请用必要的文字和化学方程式说明)。
碳酸钠和稀盐酸反应分步进行，首先是Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，然后才是碳酸氢钠和稀盐酸反应生成二氧化碳
1．科学探究的题型结构及思维模式：
2．注意实验操作(加入某种试剂、对药品进行加热等)、实验现象(有无沉淀、气体、溶液颜色变化等)、实验结论(有无某种物质、猜想是否正确等)之间的对应关系：
有关物质成分的探究(必考) 技巧点拨 根据题给提示的物质，分析混合物成分是题给提示中的一部分还是全部。排除组内能够发生化学反应的物质组合。
1．气体混合物成分的探究：如人体吸入的空气和呼出的气体成分的探究、燃烧的蜡烛焰心气体成分的探究、排污管道气体成分的探究、下水道中可燃性气体成分的探究等，涉及的知识点有CO、CO2、CH4、NH3、HCl、O2、H2、N2等气体的检验，以及它们的化学性质和一些反应产物的检验等。混合气体中各成分的检验，要考虑检验的先后顺序，以排除干扰。如检验CO、CO2、水蒸气、H2的混合气体时，检验顺序为水蒸气→CO2→H2→CO。
2．固体混合物成分的探究：一般可采用加水溶解，加酸碱指示剂判断溶液酸碱性，加酸观察是否产生气体，加碱观察是否产生沉淀，加入Ba(NO3)2、AgNO3溶液观察是否产生沉淀等方法进行探究。(1)若为可溶性盐或碱的固体混合物，一般可先加水溶解，再依据构成该盐或碱的阴、阳离子的特殊性质，加入合适的试剂，检验离子是否存在，从而判断相应物质是否存在。对于不溶解的固体，可加酸观察是否溶解或产生气体。
(2)若为金属混合物，一般加酸观察是否产生气体；或使金属与盐溶液反应，观察是否有固体析出或溶液颜色变化。3．混合溶液成分的探究：可通过检验构成物质的阴、阳离子的特征现象来确定(离子的检验详见P88)。
例1 (2019宜昌)探究溶液成分：有一瓶无色溶液，可能含有硝酸镁、硫酸钾、氯化钠中的一种或几种溶质，奋进小组同学设计了如图实验方案：
(1)若X为氢氧化钠，当步骤一和步骤二均无明显现象、步骤三有白色不溶物生成时，原无色溶液中一定不含______________(填溶质化学式，下同)。
(2)若X为氯化钡，当步骤一和步骤三有白色不溶物生成、步骤二无明显现象时，原无色溶液中一定含有__________，步骤三中一定发生反应的化学方程式是____________________________________________ ____________________________________(写一个)。
KCl＋AgNO3===AgCl↓＋KNO3[或BaCl2＋2AgNO3===2AgCl↓＋Ba(NO3)2]
(3)若X为氢氧化钡，且无色溶液中存在上述三种溶质时：①步骤一的现象是__________________；②步骤二证明原无色溶液中含有硝酸镁的化学方程式是_____________________________________；③混合物C的溶液中存在的溶质最多有_____种。
Mg(OH)2＋2HNO3===Mg(NO3)2＋2H2O
例2 (2019江西)足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇，并对其成分进行如下探究。【查阅资料】①嗅盐由一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成，能释放出氨味气体，对人体神经会产生强烈的刺激作用，但过量吸入会危害健康。②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么？
【实验探究】填写表中空格。
熟石灰 [或Ca(OH)2等]
有气泡产生，澄清石灰水变浑浊
【质疑】小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验(方案见上表)，进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有________________________离子的可能性。
【数据记录】实验称取样品质量为m1，反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m2和m3，反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。【数据处理】通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。
有关反应后物质成分的探究(2018、2015考)技巧点拨 从反应物是否恰好完全反应和是否过量去考虑，而生成物是一定存在的。解题步骤：(1)写出化学反应方程式：aA＋bB=== cC＋dD。(2)进行猜想，一般有三种：①只有C＋D(恰好完全反应)；②A＋C＋D(A过量)；③B＋C＋D(B过量)。验证猜想时，一般不需要验证生成物，只需要验证反应物是否过量。
注：若反应在溶液中进行，则其中一种生成物通常为沉淀、气体或水，溶质成分中通常只有一种生成物。
例3 (2019天水)为探究盐酸的化学性质，某化学小组做了如下实验：
(1)上述反应中无现象的是______(填序号，下同)，有白色沉淀出现的是______；B试管中所发生反应的化学方程式为____________________________ 。(2)将反应后D和E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到烧杯中先有气泡产生，后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤，得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？【假设与猜想】猜想一：NaCl；猜想二：NaCl和CaCl2；猜想三：NaCl、Ca(OH)2和HCl；猜想四：______________________。【讨论与交流】经讨论同学们一致认为猜想______是错误的。
NaCl和Na2CO3
BaCl2溶液等)
有气泡冒出(或有白色沉淀产生)
【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑__________________。【拓展与迁移】稀盐酸和稀硫酸有相似的化学性质，是因为它们的溶液中都存在______。
例4 (2019安徽)某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。(1)比较金属活动性强弱：铝比铜______(填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：_____________________________________。(2)小芳做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
【提出假设】假设一：含有氯化镁；假设二：含有镁粉；假设三：含有氢氧化镁……【查阅资料】①氯化镁易溶于水；②在一定条件下，镁可与冷水缓慢反应。【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中，进行如下实验：
【得出结论】由实验1可知，假设______不成立；由实验2可知，沉淀中不含________，假设三____________(填“成立”“可能成立”或“不成立”)。【实验反思】实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，预期的实验现象是______________。
(3)为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件，该小组同学进行了如下实验：在小烧杯中加入一定量的稀盐酸和去除氧化膜的镁带，观察实验现象，并测定溶液pH的变化。结果见下表：
根据表中信息回答下列问题：①请描述溶液pH变化的规律并解释原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
溶液pH逐渐增大，最后呈碱性；反应前期pH变化较快，反应后期pH变化较慢，最后pH不变。因为前期盐酸浓度较大，反应较快，随着反应的进行，盐酸逐渐被消耗，但镁在溶液中继续缓慢反应，生成碱性物质，最后反应完成
②请对生成碱式氯化镁的条件作出猜想，并设计实验证明猜想：_______________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________。
猜想：金属镁过量。 设计实验：取两只烧杯，各加入等量的稀盐酸，分别加入少量和过量去除氧化膜的镁带，观察现象，如果前者无沉淀而后者有沉淀，证明猜想成立(合理即可)
有关物质变质的探究技巧点拨 物质在空气中变质一般是与空气中的O2、H2O、CO2中的一种或几种作用而引起的。常见的有NaOH、Ca(OH)2变质，生石灰变质，碱石灰(氢氧化钠与生石灰的固体混合物)变质等。猜想通常有三种情况：(1)没有变质：不存在变质后生成的物质；(2)部分变质：原物质和变质后生成的物质都存在；(3)完全变质：不存在原物质。
例5 (2019恩施)实验室常用的干燥剂有浓硫酸、碱石灰(CaO和NaOH的固体混合物)等，后者在潮湿的空气中易变质。某化学兴趣小组对实验室中一瓶久置的碱石灰展开探究。【查阅资料】①碳酸钠和氢氧化钙溶于水温度变化不明显；②Ca(OH)2分解温度为580 ℃，CaCO3分解温度为825 ℃，Na2CO3分解温度为1 744 ℃。【提出问题】碱石灰是否变质？其成分可能有哪些？
【进行猜想】①若没有变质，碱石灰吸水性良好，成分只有CaO和NaOH；②若变质，该碱石灰中可能含有CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、CaCO3中的两种或两种以上。
【实验过程】(1)验证碱石灰是否变质：取适量的无水硫酸铜和碱石灰样品分别装入A、B中，连接好装置，从______(填“c”或“d”)端向B中缓缓通入水蒸气，观察到A装置中的现象为___________________ ___________，证明碱石灰已变质。(2)验证碱石灰是否完全变质：取适量碱石灰样品放入试管中，加入足量蒸馏水使其充分溶解，溶液变浑浊，用手触摸试管外壁，温度无明显变化，证明碱石灰已完全变质。则样品成分最多有_____(填数字)种可能性。
(3)为进一步确定碱石灰样品的成分，该小组继续实验并记录如下：
取操作③中上层清液少许于试管中，向试管中滴加酚酞溶液(加入的试剂能检验出OH－即可)
除尽溶液中的碳酸根离子(或碳酸钠)
溶液变红(合理即可)
【探究结论】该碱石灰样品的成分是________________________(填化学式)，其中盐的质量分数为________。【反思与评价】通过探究活动，大家知道了该碱石灰变质的化学反应过程，其中生成盐的化学方程式为_________________________________________；明白了碱石灰要密封保存的原因。
Ca(OH)2、Na2CO3
CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O
有关物质性质或变化条件的探究(2016、2013、2012、2011、2010、2009考)技巧点拨 探究物质的性质时，通常采用的方法有：(1)将固体物质加水溶解，判断溶解性；(2)向溶解后的溶液中加入酸碱指示剂，判断酸碱性；(3)向溶液中加入酸，观察是否产生能使澄清石灰水变浑浊的气体或可燃性气体；(4)向溶液中加入碱，观察是否产生沉淀；(5)将固体物质加热，观察是否分解；(6)将固体物质与氧化铜混合加热，或将气体通过灼热的氧化铜，判断是否具有还原性等。
例6 某初中化学兴趣小组的四位同学向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液时，发现溶液变成了红色，可是过了一会儿，红色又消失了，溶液恢复为无色，溶液的红色为什么会变成无色呢？他们对这一现象进行了探究。
【作出猜想】甲：可能是酚酞变质造成的；乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故；丙：可能是酚酞与空气中的氧气发生反应，使红色消失；丁：可能与氢氧化钠溶液浓度大小有关。
【理论分析】(1)对于甲同学的猜想，你认为__________(填“合理”或“不合理”)。请写出你的理由：_________________________________________ _____________。 (2)对于乙同学的猜想，大家认为是不正确的，因为氢氧化钠溶液虽然与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，但碳酸钠溶液显碱性，溶液中有自由移动的________(填离子符号)，所以红色不会消失。
向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液时，发现溶液变成了红色
【查阅资料】为了排除是酚酞溶液造成的，同学们决定重新配制酚酞溶液进行实验，他们在网络上查阅了资料，百度百科中对酚酞的描述如下表。
(3)由上表可知，配制酚酞溶液的溶剂是________ (填“水”或“乙醇”)。在检测溶液酸碱性的实验中，向待测溶液中滴入1～2滴酚酞溶液即可，滴入过多的酚酞有可能出现白色沉淀的现象，该现象产生的原因是________________。
(5)若丁同学的猜想正确，请你完成下列实验设计：
在两支同样大小的试管中，分别加入等体积的质量分数分别为5%和10%的氢氧化钠溶液，然后分别滴加1～2滴酚酞溶液
5%的氢氧化钠溶液变为红色且红色不消失，10%的氢氧化钠溶液先变为红色，然后红色消失
H2In＋2NaOH===Na2In＋2H2O
例7 (异常现象)(2019广东)某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？【查阅资料】(1)CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2；(2)AgCl不溶于稀硝酸。【作出猜想】Ⅰ.石灰水已完全变质；Ⅱ.__________________________；Ⅲ.CO2中混有HCl。
CO2过量(或石灰水不足)
【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行探究。制备CO2的化学方程式为___________________________________________。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
Na2CO3(可溶性碳酸盐)
AgNO3(硝酸银)
HCl＋AgNO3=== AgCl↓＋HNO3
【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和______________________。【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是__________________________________________________________________(写一点)。
浓硫酸(或浓H2SO4)
有关影响因素的探究(2014、2012、2011考)例8 (控制变量思想)(2019北京)如图“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑，体积膨胀，变成疏松的炭，放出有刺激性气味的气体。
【提出问题】改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢？【进行实验】分别取5 g糖粉进行实验，根据前2 min的现象对实验效果进行评分，记录如下：表1 实验记录
【处理数据】分析表1，计算效果得分均值，结果如下：表2 效果得分均值依据均值推断最佳实验方案，均值越高，效果越好。
【解释与结论】(1)蔗糖变成黑色的炭，发生了________(填“物理”或“化学”)变化。(2)推测放出的气体含SO2，从元素守恒角度说明理由：_______________________________________ _______________________________________。(3)实验6中，a的值为_____。(4)根据表2推断，“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 mL浓硫酸、______滴水和50 ℃。
浓硫酸中含有硫、氧元素，蔗糖中也含有氧元素，所以生成物中也会含有硫、氧元素
【反思与评价】(5)表2中，22 ℃对应的均值为51.0，计算该值所依据的3个数据分别是_____________。(6)综合分析，使实验3的效果得分高于实验4的因素有__________________________。
浓硫酸的体积和水的滴数
例9 (2019江西样卷三)化学兴趣小组在制取二氧化碳实验探究活动中，观察到碳酸钠与稀盐酸的反应速率比大理石与稀盐酸的反应速率快，有同学提出疑问：影响化学反应速率的因素有哪些？化学兴趣小组运用以下试剂对影响化学反应速率的因素开展探究活动。提供试剂：浓度为10%的稀盐酸、浓度为20%的稀盐酸、镁粉、铁粉、碳酸钙粉末、块状碳酸钙。
【提出问题】影响化学反应速率的因素有哪些？【猜想与假设】猜想1：物质的性质；猜想2：反应的温度；猜想3：反应物的浓度；猜想4：______________________。
等体积的浓度分别为10%和20%的稀盐酸
浓度为20%的稀盐酸
【反思评价】(1)验证猜想1的实验中，反应比较缓慢的试管中发生反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)根据验证猜想4的实验分析，下列有关说法错误的是______(填序号)。A．对比分析a、b点可知，曲线②表示块状碳酸钙与稀盐酸反应B．对比分析c、d点可知，相同的压强时，生成的CO2质量相等C．碳酸钙粉末比等质量块状碳酸钙产生的CO2质量多D．a点之后压强几乎不变，表示反应基本完全
素养提升：拓展创新(必考)考向1 涉及数据分析的探究
(1)同学甲认为，氧化钙的作用是______________ __________________________，小组成员一致同意。(2)同学乙认为，若装置C中粉末变红，则除了CH4与CuO可能发生反应外，还可能发生的反应是______________________________(用化学方程式表示)。(3)同学丙认为，欲通过装置D中浓硫酸因吸收水分而增重，说明混合气体中含有CH4的思路不严密，认为需要在装置__________(填序号)间再增加一个装置D(编号为F)，才能证明含有CH4。
防止空气中的CO2和H2O对实验造成干扰
(4)同学丁认为，装置B可有可无。说说你的看法和理由：_____________________________________ _________________________。(5)同学戊认为，该装置存在着________________ ____________________________的重大安全隐患，小组成员一致同意。
装置B必须有，Ca(OH)2微溶，不能保证CO2被装置A吸收完全
可燃性气体中含有氧气，加热时可能发生爆炸
(6)综合上述讨论，兴趣小组将经过安全处理后的混合气体，通过改进后的装置进行了实验探究，请根据实验现象和数据填写结论：
考向2 STS(科学、技术与社会)相关例11 (生活相关)(2019江西)化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。【联想与实验】模仿二氧化碳与水反应进行如图一所示实验：
【问题与猜想】亚硫酸不稳定，为什么红色液体微热后不变为紫色？其原因可能为：猜想1.加热不够充分 猜想2.与空气中氮气有关 猜想3.与空气中氧气有关
【探究与验证】填写表格中的空格。
先变红色，后仍为红色
【分析与结论】红色液体微热后不变为紫色的原因是：H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸，进一步实验证明是硫酸。【应用与拓展】收集某硫酸厂(生产过程中产生SO2)附近刚降到地面的雨水水样，用pH计测得每隔十分钟数据如下表：
H2SO3和H2SO4
考向3 异常现象、数字化实验等例12 (数字化实验)(2019成都)某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。(1)分别在盛有少量碳酸钠、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸，观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式为_________________________________________。【提出问题】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢是否相同？
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
【设计与实验】(2)甲设计的实验如图1所示，实验时，两注射器中的稀盐酸应________________(填操作)，观察到图2所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。
图1 图2
(3)乙对甲的实验提出了质疑：①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈，通过观察很难判断产生气体的快慢；②____________________________ ________。他认为，应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠，若碳酸钠的质量仍为0.318 g，应称取_________g碳酸氢钠。
等质量时，碳酸氢钠生成二氧化碳多
(4)小组同学在老师指导下设计了图3所示的实验。①连通管的作用是________________________ ______________。
保持压强平衡，使稀盐酸
②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠溶液(各滴2滴酚酞溶液)，以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如下表所示，广口瓶内压强随时间变化如图4所示。
【实验结论】(5)分析图4所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下，____________和稀盐酸反应产生二氧化碳较快，理由是_________________________________ ____________________________________________。
压强越大，表示生成的二氧化碳越多。产生相同量二氧化碳时，碳酸氢钠所需时间短
【反思与应用】(6)小组同学分析表中实验现象和图4数据，得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________(请用必要的文字和化学方程式说明)。
碳酸钠和稀盐酸反应分步进行，首先是Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，然后才是碳酸氢钠和稀盐酸反应生成二氧化碳
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