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中考化学二轮复习第07讲 中考化学实验探究题的解法与技巧（讲解突破）（含解析）
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这是一份中考化学二轮复习第07讲 中考化学实验探究题的解法与技巧（讲解突破）（含解析），共23页。试卷主要包含了实验探究八步骤，解题思路和方法，命题热点，题型分类，考查内容，注意事项等内容，欢迎下载使用。
实验探究题的解法和技巧
科学探究题是新课标中考命题中一道亮丽的风景线，它往往从生活和生产实际出发，对身边常见物质或有趣的现象进行探究，既考查了学生综合运用知识的能力，又让学生体验科学探究的魅力，同时将探究结论应用在实际生活，体现了科学探究的意义和价值，这正是新课标中考的要求和方向。
通过实验可以考查学生的科学素养和探究能力。由于实验具体内容的确定性，中考特别注重对实验方案的设计和评价，例如：猜想是否合理，方案设计是否节约、环保，实验态度是否端正，思维是否具有逻辑性。这样就使得实验题的综合性增强，新颖性增大。
专题归纳
一、实验探究八步骤
①提出问题；②猜想与假设；③制定计划；④进行实验；⑤收集数据；⑥结果与讨论；⑦反思与评价；⑧表达与交流。
二、解题思路和方法
1．明确实验原理——明确实验的原理及目的要求，弄清题给信息。
2．选择仪器药品——选择合理的化学仪器和药品。
3．设计装置步骤——设计出合理的实验装置和实验操作步骤。(遵循实验的科学性、安全环保性、可行性、简约性)
4．记录现象和数据——全面、及时、准确地记录实验过程中的现象和数据。
5．分析得出结论——根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。
三、命题热点
1．针对给出的小课题，自主设计探究方案。
2．针对题给场景或信息，自己提出一个有价值的问题或猜想，并设计方案对该问题或猜想进行探究。
3．对题给探究方案或猜想进行改进或评价。
4．通过对现象、资料、数据的分析与对比，总结出一般规律或结论。
5．从探究过程中得到有用的启示或将结论推广和应用。
四、题型分类
根据考题的各个环节的侧重不同分为以下几种主要类型：提出问题类探究题、猜想与假设类探究题、方案设计类探究题、解释与结论类探究题。
五、考查内容
课标中要求掌握的教材涉及的基础学生实验可概括为：
①空气中氧气含量的测定； ②氧气和二氧化碳的性质；
③实验室制取氧气和二氧化碳； ④呼出气体与空气成分的比较；
⑤碳还原氧化铜； ⑥验证质量守恒定律；
⑦配制一定溶质质量分数的溶液； ⑧燃烧条件的探究；
⑨粗盐的提纯； ⑩探究金属活动性顺序；
⑪化肥的鉴别； ⑫酸与碱的性质探究。
六、注意事项
1、提出的猜想要准确合理,有利于方案的设计；合乎题意,不能存在漏洞，不能信口开河；
2、设计的实验方案要紧扣提出的假设，选用的实验用品要恰当；实验方案理论上合理，实际上可行，操作上简便易行、安全，另外还要经济环保。
3、结论一定是对假设的判定，交流评价一般是对实验方案、实验操作、结论等方面的反思，是探究题中最难的地方。
题型1 空气成分的实验探究
【方法点拨】在解答这类题时，一般是不考虑空气中氧气和氮气之外的其它成分。要理解该实验探究的原理如图所示， 即利用红磷燃烧消耗空气里的氧气后，使瓶内压强小于外界大气压，当打开弹簧夹时，在瓶内外压强差的作用下，水就会被压入瓶中，使液面大约上升至原来瓶内气体体积的1/5。这样通过有形的水柱体的体积来暗示无形的氧气在瓶内空气里的体积，从而推算出空气里氧气的体积含量。
[例1]（2019•福建）某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验2】按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是 。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是 。
（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是 （写一点）。
（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3，图4信息， （填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是 。
（4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是 （写两点）。
【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。
（5）甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是 （用化学方程式表示）。
（6）乙同学提出，仅利用图6所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是 。
【答案】（1）产生了大量的白烟；氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。（2）装置的气密性要良好。（3）实验2；反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。（4）能够和氧气反应，生成物不是气体；（5）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；（6）用冰水冷却集气瓶，打开K。
【解析】（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是：产生了大量的白烟等。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是：氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。
（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是装置的气密性要良好等。
（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3，图4信息可知，实验2测定方法更准确，判断依据是：反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。
（4）用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是能够和氧气反应，生成物不是气体；
（5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，化学方程式是：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（6）由于密封装置内气体的压强随温度的降低而减小，为达到实验目的，操作方法是用冰水冷却集气瓶，打开K，瓶内为温度降低，压强减小，氢氧化钠溶液被吸入，吸收了二氧化碳，可以测定出集气瓶中二氧化碳的体积分数。
题型2 质量守恒定律的实验探究
【方法点拨】根据质量守恒定律的内容可知，化学反应前后物质的质量总和是相等的。所以，对于在一般的实验装置（即开放体系装置）中进行实验探究时，如果是没有气体的参与（或者生成），那么化学反应前后托盘天平的指针必然没有偏转（即物质的质量总和相等）。如果是有气体的参与（或者生成），那么化学反应前后托盘天平的指针就有可能发生偏转了；但是，化学反应前后物质的质量总和仍然是相等的。这时，只要设法把该开放体系装置转变为密闭装置，那么化学反应前后托盘天平的指针也就必然没有偏转。
[例2]（2019•东营）小英同学从资料中得知：质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
【实验回顾】
1756年，俄国化学家罗蒙诺索素夫将金属锡放在密闭容器里煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前没有变化。
1774年，拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了与罗蒙诺索夫相同的结论，拉瓦锡还通过这个实验研究了 ，成就了化学史上的另一经典实验。
【实验重现】
小英同学在老师的指导下，将铁粉、活性炭粉、食盐按一定比例加水混合后，涂在用铁片折成的连续的Z形架表面，然后放入盛满氧气的集气瓶中。通过如图所示装置对“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”进行实验探究。实验过程中做到操作规范，准确称量和细致观察。
（1）证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有： ， 。
（2）此实验用氧气替代空气的主要目的是 。
（3）实验室里现有过氧化氢溶液，二氧化锰粉末，以及下列仪器：
①写出编号仪器的名称：B 。
②利用上述药品、仪器：制取少量纯净氧气，其简易制取装置应选择的仪器有 （填序号），反应的化学方程式为 ；能否组装一套制氧气的装置，以控制反应的发生和停止。 （填“能”或“否”），并说明理由： 。
【总结与反思】
1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧，冷却后称量时打开了盖，得出的结论是物质的总质量增加了，导致波义耳与质量守恒定律失之交臂，你认为质量增大的原因是： 。
【答案】【实验回顾】空气的成分或空气中氧气的含量等；（合理即可）
【实验重现】（1）铁片上的物质变红或有红色物质生成：天平平衡或质量不变；（2）加快反应的速率或增大反应物的浓度等；（3）①锥形瓶；②CDHIA；2H2O22H2O+O2↑；否；二氧化锰是粉末状，无法实现固液分离；
【总结与反思】有空气进入；（合理即可）
【解析】【实验回顾】拉瓦锡还通过这个实验研究了空气的成分或空气中氧气的含量等，成就了化学史上的另一经典实验；故答案为：空气的成分或空气中氧气的含量等；（合理即可）
【实验重现】解：（1）证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有：铁片上的物质变红或有红色物质生成；天平平衡或质量不变；故答案为：铁片上的物质变红或有红色物质生成：天平平衡或质量不变；
（2）此实验用氧气替代空气的主要目的是：加快反应的速率或增大反应物的浓度等；故答案为：加快反应的速率或增大反应物的浓度等；
（3）①锥形瓶是常用的反应容器；②利用上述药品，仅器：制取少量纯净氧气，其简易制取装置应选择的仪器有：CDHIA；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；不能组装一套制氧气的装置，以控制反应的发生和停止，因为二氧化锰是粉末状，无法实现固液分离；故答案为：①锥形瓶；②CDHIA；2H2O22H2O+O2↑；否；二氧化锰是粉末状，无法实现固液分离；
【总结与反思】导致波义耳与质量守恒定律失之交臂，我认为质量增大的原因是：有空气进入；故答案为：有空气进入；（合理即可）
题型3 金属活动性的实验探究
【方法点拨】首先，要熟记常见金属的活动性顺序，在此基础上要理解并记住其应用：（1）前强后弱；（2）氢前置换氢；（3）前置后，盐可溶，钾钙钠不能够。 同时通过化学反应的发生与否，结合常见金属的活动性顺序的应用，反推出金属的活动性强弱顺序。一般的实验设计思路是把活动性强的金属放到活动性弱的化合物溶液；通过反应时的明显现象，来判断反应的发生，进而反推出金属的活动性强弱顺序。
[例3]（2019•毕节市）某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。
【查阅资料】
经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为 。
【对比实验】
编号
操作
现象
甲
将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中
无明显现象
乙
将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中
铝丝表面析出红色固体
丙
将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中
铝丝表面析出红色固体
（1）比较实验乙和实验 （填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。
（2）实验乙中反应的化学方程式为 ，据此可知金属活动性Al比Cu （填强”或“弱”）。
（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是 。
【猜测与探究】
小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：Cl﹣破坏了氧化铝薄膜。
为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：
操作
现象
结论
推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
氧化铝薄膜被破坏
Na+或① 能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
②
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】
得出结论：前述猜测 （填“正确”或“不正确”）
总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法
【答案】【查阅资料】4Al+3O2＝2Al2O3。
【对比实验】（1）甲。（2）2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu；强。
（3）甲中硫酸铜溶液也含有水，没有明显现象。
【猜测与探究】
操作
现象
结论
推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
氧化铝薄膜被破坏
Na+或①Cl﹣能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
②铝丝表面没有变化
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】正确。
【解析】【查阅资料】金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜的化学方程式为4Al+3O2＝2Al2O3，故填：4Al+3O2＝2Al2O3。
【对比实验】（1）设计实验要注意控制变量，乙和甲一个是打磨的一个是没有打磨的，故的比较实验乙和实验甲可得知打磨能破坏氧化铝薄膜，故填：甲。
（2）实验乙中是铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，反应的化学方程式为2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu，据此可知金属活动性A1比Cu强，故填：2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu；强。
（3）H2O对氧化铝薄膜镁没有破坏作用。因为甲中硫酸铜溶液也含有水，没有明显现象，故填：甲中硫酸铜溶液也含有水，没有明显现象。
【猜测与探究】氯化钠中含有钠离子和氯离子，故可能是氯离子破坏了氧化铝薄膜，加入硫酸钠固体，氧化铝薄膜未被破坏，故不会有明显变化，故填：
操作
现象
结论
推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
氧化铝薄膜被破坏
Na+或①Cl﹣能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
②铝丝表面没有变化
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】
得出结论：根据实验可以看出，氯离子能破坏氧化铝薄膜，故前述猜测正确，故填：正确。
题型4 酸碱盐等物质性质的探究
【方法点拨】这类题目主要是结合问题情景，通过分析、提炼常见酸碱盐的物理特性和化学性质，来补全实验设计中的空白，或者科学地设计实验方案，或者进行简单计算等等。要注意猜想、操作、现象的描述准确、精炼，绝不可出现错别字；化学方程式的书写和计算都要严格按照步骤正确的进行书写和计算，切不可丢三落四。
[例4]（2019•葫芦岛）为了探究碱的化学性质，同学们进行了如图所示的实验。
【实验操作】
夹紧弹簧夹，将注射器中的氢氧化钠溶液全部注入锥形瓶中。锥形瓶中发生反应的化学方程式为 。反应一段时间后，打开弹簧夹，观察到的现象为 ，锥形瓶底部有白色沉淀生成。
【废液处理】
（1）将反应后锥形瓶内的物质全部倒入烧杯B中，然后滴入几滴无色酚酞溶液，充分混合后，烧杯内的液体为 色。
（2）再向烧杯中倒入一定量的稀盐酸，充分反应后，烧杯内得到无色澄清溶液，则该无色溶液中一定含有的溶质是 。请写出该烧杯内发生中和反应的化学方程式 （写一个）。
（3）最后烧杯内的无色溶液能否直接排放，请阐述你的观点并说明理由 。
【反思交流】上述实验活动验证了碱可以与某些物质发生化学反应。
【答案】【实验操作】2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；烧杯中的石灰水进入锥形瓶内；
【废液处理】
（1）红；NaOH+HCl＝NaCl+H2O【或Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+H2O】；
（2）氯化钙和氯化钠；（3）不能，该溶液可能为酸性溶液会产生污染。
【解析】【实验操作】
二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，使锥形瓶内气体压强减少，在外界大气压的作用下烧杯中的石灰水进入锥形瓶内；碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠；
【废液处理】
（1）因为烧杯内的液体显碱性，所以滴入几滴无色酚酞溶液，充分混合后液体显红色；
（2）再向烧杯中倒入一定量的稀盐酸，充分反应后，烧杯内得到无色澄清溶液，其中的反应可能有：氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水；氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水；碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以则该无色溶液中一定含有的溶质是氯化钙和氯化钠；该烧杯内发生中和反应的化学方程式有：NaOH+HCl＝NaCl+H2O【或Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+H2O】；
（3）溶液不中性的时候不能直接排放可能会污染水源。所以最后烧杯内的无色溶液不能直接排放，该溶液可能为酸性溶液会产生污染。
题型5 物质是否变质的实验探究
【方法点拨】这类题目主要是通过验证药品变质后的物质（即生成物）的存在与否，来推断说明药品是否变质；再通过验证药品的存在与否，或者是计算，来推断说明药品变质到了什么程度。解答该类题目要结合问题情景，分析、提炼药品的性质（特别是化学性质），找出药品变质的方向和生成物；或者药品存在的验证方法， 根据生成物的特性及其特殊现象，找出验证生成物存在的方法。 最后，分析生成物存在与否，或者是药品还存在与否，或者是进行有关计算；来判定药品是否变质，或者是变质到了什么程度，或者计算变质后某一成分的质量分数等等。
[例5]（2019•营口）化学实验小组的同学在实验室里发现桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液，他们对溶质的成分产生了探究的欲望。
【查阅资料】Ca2+和OH﹣在水溶液中不能大量共存
【提出问题】这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质程度如何呢？
【提出猜想】猜想一：NaOH溶液部分变质 猜想二：NaOH溶液完全变质
【实验探究】
（1）氢氧化钠溶液变质的原因为 （用化学方程式表示）。
（2）小华设计了如下实验进行探究，请根据表中内容填写：
实验步骤
现象
结论
步骤一
取少量NaOH溶液样品于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液
产生白色沉淀
猜想 成立
步骤二
过滤，向滤液中滴加酚酞溶液。
酚酞溶液变红
如果步骤一中白色沉淀由两种物质组成，则两种物质是 （填化学式）；步骤二中根据酚酞溶液变红这一现象证明样品中含有 （填字母）。
A．CaCl2 B．Na2CO3 C．NaOH D．Na2CO3和NaOH
【实验反思】
（1）下列物质①BaCl2溶液、②Ca（NO3）2溶液，③Ca（OH）2溶液、④Ba（OH）2溶液，不能替代步骤一中CaCl2溶液的是 （填序号）。
（2）步骤二中用另外一种试剂代替酚酞溶液也能得出同样的结论，发生反应的化学方程式为 。
【答案】【实验探究】
（1）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；（2）一；：Ca（OH）2和CaCO3；C；
【实验反思】
（1）③④；（2）2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4（或NaOH+NH4Cl＝NaCl+H2O+NH3↑）。
【解析】【实验探究】
（1）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（2）步骤一：取少量NaOH溶液样品于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液，产生白色沉淀，说明溶液中有碳酸钠；
步骤 二：过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红，与金额溶液中有氢氧化钠，故猜想一成立；
因为氢氧化钙微溶于水，量多了也会形成沉淀，如果步骤一中白色沉淀由两种物质组成，则两种物质是：Ca（OH）2和CaCO3；步骤二中根据酚酞溶液变红这一现象证明样品中含有NaOH，故选C；
【实验反思】
（1）氯化钡、硝酸钙都可以把溶液中的碳酸钠变成碳酸盐沉淀且不引入新的碱性物质，因此可代替氯化钙进行实验；氢氧化钙、氢氧化钡虽然与碳酸钠也能形成碳酸盐沉淀，但由于反应生成了氢氧化钠，使得接下来滴加酚酞检验氢氧化钠的实验无法得出正确结论，因此不可代替氯化钙进行实验；故选③④；
（2）利用溶液中的氢氧化钠能与硫酸铜溶液形成蓝色氢氧化铜沉淀或与铵盐如氯化铵等产生有氨臭味的氨气等物质代替酚酞，也可以检验出氢氧化钠的存在，化学方程式为：2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4（或NaOH+NH4Cl＝NaCl+H2O+NH3↑）。
题型6 物质组成成分的实验探究
【方法点拨】对于物质组成成分的探究，要结合所给出问题情景和常见物质的检验、鉴别方法，根据所学的相关知识，认真地进行思考、推断、鉴别出药品的真实身份。 对于标签破损的药品成分的探究，还要注意分析标签上残留的信息，再结合题意，通过细致地分析、计算，最后将破损的标签残缺的信息补充完整，或者鉴别、推断出其主要成分的本来面目。
[例6]（2019•泰安）在整理实验室时，同学发现7瓶不同的无色溶液（见如图所示），其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损，4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知，2、3、4、5、7号溶液分别是10% NaOH溶液、饱和石灰水、10% Na2CO3溶液、10% CaCl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。
【实验目的】①给试剂瓶贴上正确的标签；②探究部分溶液混合发生的反应。
【查阅资料】①CaCl2溶液呈中性，能与Na2CO3发生复分解反应；
②Ca（OH）2+NaHCO3═CaCO3↓+NaOH+H2O NaOH+NaHCO3═Na2CO3+H2O
【实验探究】
（1）分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中，向其中分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红色，说明这3种溶液呈 （填“酸性”、“碱性”或“中性”），由该实验可确定的溶液为 （写出试剂瓶编号及相应的溶液名称）；
（2）分别取2号5.55g和7号3.65g溶液，混合均匀后，逐滴加入5号溶液。首先观察到有气泡冒出，然后有沉淀析出。加入5号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图1所示，加入5号溶液的质量与溶液pH的变化关系如图2所示。根据图示完成下列问题：
①7号溶液是 （填名称）；
②图1中b点数据为 g；
③图2中h→k段发生反应的化学方程式为 。
（3）取3号溶液于试管中，逐滴加入一定量的6号溶液，观察到溶液变浑浊，过滤，则滤液中含有的溶质可能为①NaOH；②Na2CO3；③NaOH、Na2CO3；④NaOH、Ca（OH）2；⑤ 。
【实验反思】分析上述实验，下列说法不正确的是 （填字母序号）。
A．5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液
B．该实验无法确定各种试剂，没有完成实验目的①
C．图1中b→c段反应过程中溶液的pH变化情况可用图2中h→k段表示
D．碳酸氢钠既能与碱反应，又能与酸反应
【答案】【实验探究】（1）碱性；3号；饱和石灰水；
（2）①稀盐酸；②5.3；③Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；
（3）Na2CO3、NaHCO3；
【实验反思】AB。
【解析】（1）无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色，遇碱性溶液变红，分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红色，说明这3种溶液呈碱性。氢氧化钠、碳酸钠溶液、饱和石灰水显碱性，由该实验可确定的溶液为3号溶液，为饱和石灰水。
（2）①分别取2号5.55g和7号3.65g溶液，混合均匀后，逐滴加入5号溶液。首先观察到有气泡冒出，然后有沉淀析出。由碳酸钠溶液能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，碳酸钠溶液能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，则5号溶液是碳酸钠溶液，根据题干可知，取3.65g7号溶液，观察图像可知生成0.22g二氧化碳，符合二氧化碳与氯化氢的比例，故7号溶液是稀盐酸。
②设需要碳酸钠溶液的质量为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
10%x 0.22g
x＝5.3g
③图2中h→k段，溶液的pH等于7，发生的是碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
（3）取3号溶液于试管中，逐滴加入一定量的6号溶液，观察到溶液变浑浊，是因为发生了Ca（OH）2+NaHCO3═CaCO3↓+NaOH+H2O，同时可能发生了NaOH+NaHCO3═Na2CO3+H2O，则滤液中含有的溶质可能为氢氧化钠；氢氧化钠和氢氧化钙；碳酸钠；氢氧化钠和碳酸钠；还可能是Na2CO3、NaHCO3。
（4）A．5号试剂不可能是部分变质的氢氧化钠溶液，若是部分变质的氢氧化钠溶液，不可能出现h→k段pH等于7这种情况。
B．由上述分析，该实验可以确定各种试剂，可以完成实验目的①。
C．图1中b→c段反应过程，即碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，溶液的pH变化情况可用图2中h→k段表示。
D．Ca（OH）2+NaHCO3═CaCO3↓+NaOH+H2O，碳酸氢钠能与酸反应，则碳酸氢钠既能与碱反应，又能与酸反应。
题型7 燃烧条件与灭火原理的实验探究
【方法点拨】解答时可以根据燃烧的条件和学过的相关知识，充分挖掘实验图示中的有用信息，使用控制变量法、对照实验法等来设计实验方案，或者根据问题情景，按照给出的实验方案，进行科学实验探究；然后分析归纳出燃烧的条件与灭火原理等。最后运用实验所得，进一步拓展与迁移，以便分析、解决实际问题。
[例7]（2019•兴安盟）某校同学开展以“燃烧的条件”为主题的探究实验活动，请你作为成员一起来完成下列过程。（说明：进行小组实验时，每组用到的仪器自行选择）
【实验准备】烧杯、镊子、坩埚钳、酒精灯、三脚架、水槽等
【实验过程】
组别
实验用品
实验操作
实验现象
实验结论
A
相同大小的棉花团、酒精
用棉花团分别蘸酒精和水，放到酒精格灯火焰上
1． 加热片刻，
I
2．加热较长时间后两棉花团都燃烧起来
Ⅱ
B
相同大小的滤纸和乒乓球的碎 片、薄铜片
把滤纸和乒乓球的碎片分开放在薄铜片的两侧，放在三脚架上加热铜片的中部
一侧的碎片先燃烧，一段时间后另一侧的碎片也燃烧起来
与A组中结论 相同（填“I““Ⅱ“）
C
蜡烛
一支熄灭，一支继续燃烧
燃烧需要有氧气（或空气）
【交流讨论】同学们通过讨论，正确解释了得出A组结论I的原因： 。
【反思提升】从安全角度考虑应注意避免因操作不当引起的烫伤烧伤等危险；从知识角度考虑有利于灭火原理的学习。
【答案】【实验过程】蘸酒精的棉花团先燃烧；可燃物达到着火点才能燃烧；酒精能燃烧，水不能燃烧，即物质具有可燃性；I；取两只大小相同的蜡烛，点燃，其中一支用烧杯罩着；
【交流讨论】酒精达到着火点就燃烧了，产生的热量使棉花团继续燃烧；而蘸水的棉花团，通过加热，水分蒸发，达到棉花的着火点也燃烧了；
【解析】【实验过程】A，相同大小的棉花团、酒精，用棉花团分别蘸酒精和水，放到酒精格灯火焰上；1．加热片刻，蘸酒精的棉花团先燃烧；2．加热较长时间后两棉花团都燃烧起来；实验结论，I，可燃物达到着火点才能燃烧，Ⅱ，酒精能燃烧，水不能燃烧，即物质具有可燃性；B，相同大小的滤纸和乒乓球的碎 片、薄铜片；把滤纸和乒乓球的碎片分开放在薄铜片的两侧，放在三脚架上加热铜片的中部；一侧的碎片先燃烧，一段时间后另一侧的碎片也燃烧起来；与A组中结论I相同；C，蜡烛，取两只大小相同的蜡烛，点燃，其中一支用烧杯罩着，一支熄灭，一支继续燃烧；燃烧需要有氧气；
【交流讨论】酒精达到着火点就燃烧了，产生的热量使棉花团继续燃烧；而蘸水的棉花团，通过加热，水分蒸发，达到棉花的着火点也燃烧了。
题型8 制取气体的实验探究
【方法点拨】在进行制取气体的实验探究时，需要考虑原料的价格、变化是否容易控制、反应能否连续进行、反应的快慢、生成物的纯净以及是否生成造成环境污染的副产物、能否找到对应的反应装置等等。同时还要注意：1．要保证原料无毒或毒性小；2．探究在什么实验条件下（如常温、加热、加催化剂等）反应容易达到，操作是否简便，实验是否安全、节能等等。
[例8]（2020•广东模拟）气体的实验室制取是学生必备的基本实验技能，某化学兴趣小组在实验室制备并收集CO2。
（1）选用药品：
按表药品进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生CO2体积随时间变化曲线如图1所示：
实验编号
药品
Ⅰ
块状大理石，10%稀硫酸
Ⅱ
大理石粉末，7%稀盐酸
Ⅲ
块状大理石，7%稀盐酸
图中甲对应实验 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”），确定用乙对应的药品制备并收集CO2，化学方程式为 ；不选用丙对应的药品的原因 。
（2）选择装置：
图2中d仪器的名称是 。用图中仪器组装一套能随开随用、随关随停的发生装置，应选用 （填字母），该装置还可用于实验室制取 。
（3）收集并检验CO2：
用图I所示装置收集CO2时，气体应从 （填“M”或“N”）端通入，检验CO2是否集满的方法是 。
（4）图3是实验室制取蒸馏水的原装置和改进装置。改进装置中的漏斗与原装置中的 （填“蒸馏烧瓶”“冷凝管”或“锥形瓶”）作用相同。装置改进后，下列说法正确的是 （填字母，双选）。
A．冰块与水的性质完全相同
B．比原装置得到的蒸馏水更纯
C．利用太阳光、塑料袋、矿泉水瓶等作替代品可户外自制饮用水
D．同样可以降低水的硬度
【解析】（1）Ⅱ；CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；大理石中的CaCO3与稀硫酸反应生成微溶于水的CaSO4覆盖在大理石表面，使反应中断；
（2）分液漏斗；bcfg；H2；
（3）N；将燃着的木条放在装置的M端，若木条熄灭，则已集满；
（4）冷凝管；CD。
【解析】（1）由图可知，甲中反应的速率最快，甲和乙生成的二氧化碳质量相同，所以甲、乙分别是Ⅱ、Ⅲ；丙产生的二氧化碳最少，根据大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面阻止了反应的进一步发生，图中丙对应实验Ⅰ；大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
（2）图2中d仪器的名称是分液漏斗；用图中仪器组装一套能随开随用、随关随停的发生装置，应选用bcfg，该装置还可用于实验室中利用锌粒和稀硫酸来制备氢气；
（3）二氧化碳的密度比空气大，若用装置I所示装置收集CO2时，气体应从N端通入，检验CO2是否集满的方法是将一根燃着的木条放在装置的M端处，若木条熄灭，证明二氧化碳已满；
（4）冷凝管；CD。
实验探究题的解法和技巧
科学探究题是新课标中考命题中一道亮丽的风景线，它往往从生活和生产实际出发，对身边常见物质或有趣的现象进行探究，既考查了学生综合运用知识的能力，又让学生体验科学探究的魅力，同时将探究结论应用在实际生活，体现了科学探究的意义和价值，这正是新课标中考的要求和方向。
通过实验可以考查学生的科学素养和探究能力。由于实验具体内容的确定性，中考特别注重对实验方案的设计和评价，例如：猜想是否合理，方案设计是否节约、环保，实验态度是否端正，思维是否具有逻辑性。这样就使得实验题的综合性增强，新颖性增大。
专题归纳
一、实验探究八步骤
①提出问题；②猜想与假设；③制定计划；④进行实验；⑤收集数据；⑥结果与讨论；⑦反思与评价；⑧表达与交流。
二、解题思路和方法
1．明确实验原理——明确实验的原理及目的要求，弄清题给信息。
2．选择仪器药品——选择合理的化学仪器和药品。
3．设计装置步骤——设计出合理的实验装置和实验操作步骤。(遵循实验的科学性、安全环保性、可行性、简约性)
4．记录现象和数据——全面、及时、准确地记录实验过程中的现象和数据。
5．分析得出结论——根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。
三、命题热点
1．针对给出的小课题，自主设计探究方案。
2．针对题给场景或信息，自己提出一个有价值的问题或猜想，并设计方案对该问题或猜想进行探究。
3．对题给探究方案或猜想进行改进或评价。
4．通过对现象、资料、数据的分析与对比，总结出一般规律或结论。
5．从探究过程中得到有用的启示或将结论推广和应用。
四、题型分类
根据考题的各个环节的侧重不同分为以下几种主要类型：提出问题类探究题、猜想与假设类探究题、方案设计类探究题、解释与结论类探究题。
五、考查内容
课标中要求掌握的教材涉及的基础学生实验可概括为：
①空气中氧气含量的测定； ②氧气和二氧化碳的性质；
③实验室制取氧气和二氧化碳； ④呼出气体与空气成分的比较；
⑤碳还原氧化铜； ⑥验证质量守恒定律；
⑦配制一定溶质质量分数的溶液； ⑧燃烧条件的探究；
⑨粗盐的提纯； ⑩探究金属活动性顺序；
⑪化肥的鉴别； ⑫酸与碱的性质探究。
六、注意事项
1、提出的猜想要准确合理,有利于方案的设计；合乎题意,不能存在漏洞，不能信口开河；
2、设计的实验方案要紧扣提出的假设，选用的实验用品要恰当；实验方案理论上合理，实际上可行，操作上简便易行、安全，另外还要经济环保。
3、结论一定是对假设的判定，交流评价一般是对实验方案、实验操作、结论等方面的反思，是探究题中最难的地方。
题型1 空气成分的实验探究
【方法点拨】在解答这类题时，一般是不考虑空气中氧气和氮气之外的其它成分。要理解该实验探究的原理如图所示， 即利用红磷燃烧消耗空气里的氧气后，使瓶内压强小于外界大气压，当打开弹簧夹时，在瓶内外压强差的作用下，水就会被压入瓶中，使液面大约上升至原来瓶内气体体积的1/5。这样通过有形的水柱体的体积来暗示无形的氧气在瓶内空气里的体积，从而推算出空气里氧气的体积含量。
[例1]（2019•福建）某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验2】按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是 。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是 。
（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是 （写一点）。
（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3，图4信息， （填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是 。
（4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是 （写两点）。
【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。
（5）甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是 （用化学方程式表示）。
（6）乙同学提出，仅利用图6所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是 。
【答案】（1）产生了大量的白烟；氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。（2）装置的气密性要良好。（3）实验2；反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。（4）能够和氧气反应，生成物不是气体；（5）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；（6）用冰水冷却集气瓶，打开K。
【解析】（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是：产生了大量的白烟等。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是：氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。
（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是装置的气密性要良好等。
（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3，图4信息可知，实验2测定方法更准确，判断依据是：反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。
（4）用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是能够和氧气反应，生成物不是气体；
（5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，化学方程式是：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（6）由于密封装置内气体的压强随温度的降低而减小，为达到实验目的，操作方法是用冰水冷却集气瓶，打开K，瓶内为温度降低，压强减小，氢氧化钠溶液被吸入，吸收了二氧化碳，可以测定出集气瓶中二氧化碳的体积分数。
题型2 质量守恒定律的实验探究
【方法点拨】根据质量守恒定律的内容可知，化学反应前后物质的质量总和是相等的。所以，对于在一般的实验装置（即开放体系装置）中进行实验探究时，如果是没有气体的参与（或者生成），那么化学反应前后托盘天平的指针必然没有偏转（即物质的质量总和相等）。如果是有气体的参与（或者生成），那么化学反应前后托盘天平的指针就有可能发生偏转了；但是，化学反应前后物质的质量总和仍然是相等的。这时，只要设法把该开放体系装置转变为密闭装置，那么化学反应前后托盘天平的指针也就必然没有偏转。
[例2]（2019•东营）小英同学从资料中得知：质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
【实验回顾】
1756年，俄国化学家罗蒙诺索素夫将金属锡放在密闭容器里煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前没有变化。
1774年，拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了与罗蒙诺索夫相同的结论，拉瓦锡还通过这个实验研究了 ，成就了化学史上的另一经典实验。
【实验重现】
小英同学在老师的指导下，将铁粉、活性炭粉、食盐按一定比例加水混合后，涂在用铁片折成的连续的Z形架表面，然后放入盛满氧气的集气瓶中。通过如图所示装置对“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”进行实验探究。实验过程中做到操作规范，准确称量和细致观察。
（1）证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有： ， 。
（2）此实验用氧气替代空气的主要目的是 。
（3）实验室里现有过氧化氢溶液，二氧化锰粉末，以及下列仪器：
①写出编号仪器的名称：B 。
②利用上述药品、仪器：制取少量纯净氧气，其简易制取装置应选择的仪器有 （填序号），反应的化学方程式为 ；能否组装一套制氧气的装置，以控制反应的发生和停止。 （填“能”或“否”），并说明理由： 。
【总结与反思】
1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧，冷却后称量时打开了盖，得出的结论是物质的总质量增加了，导致波义耳与质量守恒定律失之交臂，你认为质量增大的原因是： 。
【答案】【实验回顾】空气的成分或空气中氧气的含量等；（合理即可）
【实验重现】（1）铁片上的物质变红或有红色物质生成：天平平衡或质量不变；（2）加快反应的速率或增大反应物的浓度等；（3）①锥形瓶；②CDHIA；2H2O22H2O+O2↑；否；二氧化锰是粉末状，无法实现固液分离；
【总结与反思】有空气进入；（合理即可）
【解析】【实验回顾】拉瓦锡还通过这个实验研究了空气的成分或空气中氧气的含量等，成就了化学史上的另一经典实验；故答案为：空气的成分或空气中氧气的含量等；（合理即可）
【实验重现】解：（1）证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有：铁片上的物质变红或有红色物质生成；天平平衡或质量不变；故答案为：铁片上的物质变红或有红色物质生成：天平平衡或质量不变；
（2）此实验用氧气替代空气的主要目的是：加快反应的速率或增大反应物的浓度等；故答案为：加快反应的速率或增大反应物的浓度等；
（3）①锥形瓶是常用的反应容器；②利用上述药品，仅器：制取少量纯净氧气，其简易制取装置应选择的仪器有：CDHIA；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；不能组装一套制氧气的装置，以控制反应的发生和停止，因为二氧化锰是粉末状，无法实现固液分离；故答案为：①锥形瓶；②CDHIA；2H2O22H2O+O2↑；否；二氧化锰是粉末状，无法实现固液分离；
【总结与反思】导致波义耳与质量守恒定律失之交臂，我认为质量增大的原因是：有空气进入；故答案为：有空气进入；（合理即可）
题型3 金属活动性的实验探究
【方法点拨】首先，要熟记常见金属的活动性顺序，在此基础上要理解并记住其应用：（1）前强后弱；（2）氢前置换氢；（3）前置后，盐可溶，钾钙钠不能够。 同时通过化学反应的发生与否，结合常见金属的活动性顺序的应用，反推出金属的活动性强弱顺序。一般的实验设计思路是把活动性强的金属放到活动性弱的化合物溶液；通过反应时的明显现象，来判断反应的发生，进而反推出金属的活动性强弱顺序。
[例3]（2019•毕节市）某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。
【查阅资料】
经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为 。
【对比实验】
编号
操作
现象
甲
将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中
无明显现象
乙
将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中
铝丝表面析出红色固体
丙
将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中
铝丝表面析出红色固体
（1）比较实验乙和实验 （填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。
（2）实验乙中反应的化学方程式为 ，据此可知金属活动性Al比Cu （填强”或“弱”）。
（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是 。
【猜测与探究】
小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：Cl﹣破坏了氧化铝薄膜。
为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：
操作
现象
结论
推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
氧化铝薄膜被破坏
Na+或① 能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
②
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】
得出结论：前述猜测 （填“正确”或“不正确”）
总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法
【答案】【查阅资料】4Al+3O2＝2Al2O3。
【对比实验】（1）甲。（2）2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu；强。
（3）甲中硫酸铜溶液也含有水，没有明显现象。
【猜测与探究】
操作
现象
结论
推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
氧化铝薄膜被破坏
Na+或①Cl﹣能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
②铝丝表面没有变化
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】正确。
【解析】【查阅资料】金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜的化学方程式为4Al+3O2＝2Al2O3，故填：4Al+3O2＝2Al2O3。
【对比实验】（1）设计实验要注意控制变量，乙和甲一个是打磨的一个是没有打磨的，故的比较实验乙和实验甲可得知打磨能破坏氧化铝薄膜，故填：甲。
（2）实验乙中是铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，反应的化学方程式为2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu，据此可知金属活动性A1比Cu强，故填：2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu；强。
（3）H2O对氧化铝薄膜镁没有破坏作用。因为甲中硫酸铜溶液也含有水，没有明显现象，故填：甲中硫酸铜溶液也含有水，没有明显现象。
【猜测与探究】氯化钠中含有钠离子和氯离子，故可能是氯离子破坏了氧化铝薄膜，加入硫酸钠固体，氧化铝薄膜未被破坏，故不会有明显变化，故填：
操作
现象
结论
推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
氧化铝薄膜被破坏
Na+或①Cl﹣能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
②铝丝表面没有变化
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】
得出结论：根据实验可以看出，氯离子能破坏氧化铝薄膜，故前述猜测正确，故填：正确。
题型4 酸碱盐等物质性质的探究
【方法点拨】这类题目主要是结合问题情景，通过分析、提炼常见酸碱盐的物理特性和化学性质，来补全实验设计中的空白，或者科学地设计实验方案，或者进行简单计算等等。要注意猜想、操作、现象的描述准确、精炼，绝不可出现错别字；化学方程式的书写和计算都要严格按照步骤正确的进行书写和计算，切不可丢三落四。
[例4]（2019•葫芦岛）为了探究碱的化学性质，同学们进行了如图所示的实验。
【实验操作】
夹紧弹簧夹，将注射器中的氢氧化钠溶液全部注入锥形瓶中。锥形瓶中发生反应的化学方程式为 。反应一段时间后，打开弹簧夹，观察到的现象为 ，锥形瓶底部有白色沉淀生成。
【废液处理】
（1）将反应后锥形瓶内的物质全部倒入烧杯B中，然后滴入几滴无色酚酞溶液，充分混合后，烧杯内的液体为 色。
（2）再向烧杯中倒入一定量的稀盐酸，充分反应后，烧杯内得到无色澄清溶液，则该无色溶液中一定含有的溶质是 。请写出该烧杯内发生中和反应的化学方程式 （写一个）。
（3）最后烧杯内的无色溶液能否直接排放，请阐述你的观点并说明理由 。
【反思交流】上述实验活动验证了碱可以与某些物质发生化学反应。
【答案】【实验操作】2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；烧杯中的石灰水进入锥形瓶内；
【废液处理】
（1）红；NaOH+HCl＝NaCl+H2O【或Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+H2O】；
（2）氯化钙和氯化钠；（3）不能，该溶液可能为酸性溶液会产生污染。
【解析】【实验操作】
二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，使锥形瓶内气体压强减少，在外界大气压的作用下烧杯中的石灰水进入锥形瓶内；碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠；
【废液处理】
（1）因为烧杯内的液体显碱性，所以滴入几滴无色酚酞溶液，充分混合后液体显红色；
（2）再向烧杯中倒入一定量的稀盐酸，充分反应后，烧杯内得到无色澄清溶液，其中的反应可能有：氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水；氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水；碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以则该无色溶液中一定含有的溶质是氯化钙和氯化钠；该烧杯内发生中和反应的化学方程式有：NaOH+HCl＝NaCl+H2O【或Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+H2O】；
（3）溶液不中性的时候不能直接排放可能会污染水源。所以最后烧杯内的无色溶液不能直接排放，该溶液可能为酸性溶液会产生污染。
题型5 物质是否变质的实验探究
【方法点拨】这类题目主要是通过验证药品变质后的物质（即生成物）的存在与否，来推断说明药品是否变质；再通过验证药品的存在与否，或者是计算，来推断说明药品变质到了什么程度。解答该类题目要结合问题情景，分析、提炼药品的性质（特别是化学性质），找出药品变质的方向和生成物；或者药品存在的验证方法， 根据生成物的特性及其特殊现象，找出验证生成物存在的方法。 最后，分析生成物存在与否，或者是药品还存在与否，或者是进行有关计算；来判定药品是否变质，或者是变质到了什么程度，或者计算变质后某一成分的质量分数等等。
[例5]（2019•营口）化学实验小组的同学在实验室里发现桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液，他们对溶质的成分产生了探究的欲望。
【查阅资料】Ca2+和OH﹣在水溶液中不能大量共存
【提出问题】这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质程度如何呢？
【提出猜想】猜想一：NaOH溶液部分变质 猜想二：NaOH溶液完全变质
【实验探究】
（1）氢氧化钠溶液变质的原因为 （用化学方程式表示）。
（2）小华设计了如下实验进行探究，请根据表中内容填写：
实验步骤
现象
结论
步骤一
取少量NaOH溶液样品于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液
产生白色沉淀
猜想 成立
步骤二
过滤，向滤液中滴加酚酞溶液。
酚酞溶液变红
如果步骤一中白色沉淀由两种物质组成，则两种物质是 （填化学式）；步骤二中根据酚酞溶液变红这一现象证明样品中含有 （填字母）。
A．CaCl2 B．Na2CO3 C．NaOH D．Na2CO3和NaOH
【实验反思】
（1）下列物质①BaCl2溶液、②Ca（NO3）2溶液，③Ca（OH）2溶液、④Ba（OH）2溶液，不能替代步骤一中CaCl2溶液的是 （填序号）。
（2）步骤二中用另外一种试剂代替酚酞溶液也能得出同样的结论，发生反应的化学方程式为 。
【答案】【实验探究】
（1）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；（2）一；：Ca（OH）2和CaCO3；C；
【实验反思】
（1）③④；（2）2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4（或NaOH+NH4Cl＝NaCl+H2O+NH3↑）。
【解析】【实验探究】
（1）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（2）步骤一：取少量NaOH溶液样品于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液，产生白色沉淀，说明溶液中有碳酸钠；
步骤 二：过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红，与金额溶液中有氢氧化钠，故猜想一成立；
因为氢氧化钙微溶于水，量多了也会形成沉淀，如果步骤一中白色沉淀由两种物质组成，则两种物质是：Ca（OH）2和CaCO3；步骤二中根据酚酞溶液变红这一现象证明样品中含有NaOH，故选C；
【实验反思】
（1）氯化钡、硝酸钙都可以把溶液中的碳酸钠变成碳酸盐沉淀且不引入新的碱性物质，因此可代替氯化钙进行实验；氢氧化钙、氢氧化钡虽然与碳酸钠也能形成碳酸盐沉淀，但由于反应生成了氢氧化钠，使得接下来滴加酚酞检验氢氧化钠的实验无法得出正确结论，因此不可代替氯化钙进行实验；故选③④；
（2）利用溶液中的氢氧化钠能与硫酸铜溶液形成蓝色氢氧化铜沉淀或与铵盐如氯化铵等产生有氨臭味的氨气等物质代替酚酞，也可以检验出氢氧化钠的存在，化学方程式为：2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4（或NaOH+NH4Cl＝NaCl+H2O+NH3↑）。
题型6 物质组成成分的实验探究
【方法点拨】对于物质组成成分的探究，要结合所给出问题情景和常见物质的检验、鉴别方法，根据所学的相关知识，认真地进行思考、推断、鉴别出药品的真实身份。 对于标签破损的药品成分的探究，还要注意分析标签上残留的信息，再结合题意，通过细致地分析、计算，最后将破损的标签残缺的信息补充完整，或者鉴别、推断出其主要成分的本来面目。
[例6]（2019•泰安）在整理实验室时，同学发现7瓶不同的无色溶液（见如图所示），其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损，4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知，2、3、4、5、7号溶液分别是10% NaOH溶液、饱和石灰水、10% Na2CO3溶液、10% CaCl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。
【实验目的】①给试剂瓶贴上正确的标签；②探究部分溶液混合发生的反应。
【查阅资料】①CaCl2溶液呈中性，能与Na2CO3发生复分解反应；
②Ca（OH）2+NaHCO3═CaCO3↓+NaOH+H2O NaOH+NaHCO3═Na2CO3+H2O
【实验探究】
（1）分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中，向其中分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红色，说明这3种溶液呈 （填“酸性”、“碱性”或“中性”），由该实验可确定的溶液为 （写出试剂瓶编号及相应的溶液名称）；
（2）分别取2号5.55g和7号3.65g溶液，混合均匀后，逐滴加入5号溶液。首先观察到有气泡冒出，然后有沉淀析出。加入5号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图1所示，加入5号溶液的质量与溶液pH的变化关系如图2所示。根据图示完成下列问题：
①7号溶液是 （填名称）；
②图1中b点数据为 g；
③图2中h→k段发生反应的化学方程式为 。
（3）取3号溶液于试管中，逐滴加入一定量的6号溶液，观察到溶液变浑浊，过滤，则滤液中含有的溶质可能为①NaOH；②Na2CO3；③NaOH、Na2CO3；④NaOH、Ca（OH）2；⑤ 。
【实验反思】分析上述实验，下列说法不正确的是 （填字母序号）。
A．5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液
B．该实验无法确定各种试剂，没有完成实验目的①
C．图1中b→c段反应过程中溶液的pH变化情况可用图2中h→k段表示
D．碳酸氢钠既能与碱反应，又能与酸反应
【答案】【实验探究】（1）碱性；3号；饱和石灰水；
（2）①稀盐酸；②5.3；③Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；
（3）Na2CO3、NaHCO3；
【实验反思】AB。
【解析】（1）无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色，遇碱性溶液变红，分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红色，说明这3种溶液呈碱性。氢氧化钠、碳酸钠溶液、饱和石灰水显碱性，由该实验可确定的溶液为3号溶液，为饱和石灰水。
（2）①分别取2号5.55g和7号3.65g溶液，混合均匀后，逐滴加入5号溶液。首先观察到有气泡冒出，然后有沉淀析出。由碳酸钠溶液能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，碳酸钠溶液能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，则5号溶液是碳酸钠溶液，根据题干可知，取3.65g7号溶液，观察图像可知生成0.22g二氧化碳，符合二氧化碳与氯化氢的比例，故7号溶液是稀盐酸。
②设需要碳酸钠溶液的质量为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
10%x 0.22g
x＝5.3g
③图2中h→k段，溶液的pH等于7，发生的是碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
（3）取3号溶液于试管中，逐滴加入一定量的6号溶液，观察到溶液变浑浊，是因为发生了Ca（OH）2+NaHCO3═CaCO3↓+NaOH+H2O，同时可能发生了NaOH+NaHCO3═Na2CO3+H2O，则滤液中含有的溶质可能为氢氧化钠；氢氧化钠和氢氧化钙；碳酸钠；氢氧化钠和碳酸钠；还可能是Na2CO3、NaHCO3。
（4）A．5号试剂不可能是部分变质的氢氧化钠溶液，若是部分变质的氢氧化钠溶液，不可能出现h→k段pH等于7这种情况。
B．由上述分析，该实验可以确定各种试剂，可以完成实验目的①。
C．图1中b→c段反应过程，即碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，溶液的pH变化情况可用图2中h→k段表示。
D．Ca（OH）2+NaHCO3═CaCO3↓+NaOH+H2O，碳酸氢钠能与酸反应，则碳酸氢钠既能与碱反应，又能与酸反应。
题型7 燃烧条件与灭火原理的实验探究
【方法点拨】解答时可以根据燃烧的条件和学过的相关知识，充分挖掘实验图示中的有用信息，使用控制变量法、对照实验法等来设计实验方案，或者根据问题情景，按照给出的实验方案，进行科学实验探究；然后分析归纳出燃烧的条件与灭火原理等。最后运用实验所得，进一步拓展与迁移，以便分析、解决实际问题。
[例7]（2019•兴安盟）某校同学开展以“燃烧的条件”为主题的探究实验活动，请你作为成员一起来完成下列过程。（说明：进行小组实验时，每组用到的仪器自行选择）
【实验准备】烧杯、镊子、坩埚钳、酒精灯、三脚架、水槽等
【实验过程】
组别
实验用品
实验操作
实验现象
实验结论
A
相同大小的棉花团、酒精
用棉花团分别蘸酒精和水，放到酒精格灯火焰上
1． 加热片刻，
I
2．加热较长时间后两棉花团都燃烧起来
Ⅱ
B
相同大小的滤纸和乒乓球的碎 片、薄铜片
把滤纸和乒乓球的碎片分开放在薄铜片的两侧，放在三脚架上加热铜片的中部
一侧的碎片先燃烧，一段时间后另一侧的碎片也燃烧起来
与A组中结论 相同（填“I““Ⅱ“）
C
蜡烛
一支熄灭，一支继续燃烧
燃烧需要有氧气（或空气）
【交流讨论】同学们通过讨论，正确解释了得出A组结论I的原因： 。
【反思提升】从安全角度考虑应注意避免因操作不当引起的烫伤烧伤等危险；从知识角度考虑有利于灭火原理的学习。
【答案】【实验过程】蘸酒精的棉花团先燃烧；可燃物达到着火点才能燃烧；酒精能燃烧，水不能燃烧，即物质具有可燃性；I；取两只大小相同的蜡烛，点燃，其中一支用烧杯罩着；
【交流讨论】酒精达到着火点就燃烧了，产生的热量使棉花团继续燃烧；而蘸水的棉花团，通过加热，水分蒸发，达到棉花的着火点也燃烧了；
【解析】【实验过程】A，相同大小的棉花团、酒精，用棉花团分别蘸酒精和水，放到酒精格灯火焰上；1．加热片刻，蘸酒精的棉花团先燃烧；2．加热较长时间后两棉花团都燃烧起来；实验结论，I，可燃物达到着火点才能燃烧，Ⅱ，酒精能燃烧，水不能燃烧，即物质具有可燃性；B，相同大小的滤纸和乒乓球的碎 片、薄铜片；把滤纸和乒乓球的碎片分开放在薄铜片的两侧，放在三脚架上加热铜片的中部；一侧的碎片先燃烧，一段时间后另一侧的碎片也燃烧起来；与A组中结论I相同；C，蜡烛，取两只大小相同的蜡烛，点燃，其中一支用烧杯罩着，一支熄灭，一支继续燃烧；燃烧需要有氧气；
【交流讨论】酒精达到着火点就燃烧了，产生的热量使棉花团继续燃烧；而蘸水的棉花团，通过加热，水分蒸发，达到棉花的着火点也燃烧了。
题型8 制取气体的实验探究
【方法点拨】在进行制取气体的实验探究时，需要考虑原料的价格、变化是否容易控制、反应能否连续进行、反应的快慢、生成物的纯净以及是否生成造成环境污染的副产物、能否找到对应的反应装置等等。同时还要注意：1．要保证原料无毒或毒性小；2．探究在什么实验条件下（如常温、加热、加催化剂等）反应容易达到，操作是否简便，实验是否安全、节能等等。
[例8]（2020•广东模拟）气体的实验室制取是学生必备的基本实验技能，某化学兴趣小组在实验室制备并收集CO2。
（1）选用药品：
按表药品进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生CO2体积随时间变化曲线如图1所示：
实验编号
药品
Ⅰ
块状大理石，10%稀硫酸
Ⅱ
大理石粉末，7%稀盐酸
Ⅲ
块状大理石，7%稀盐酸
图中甲对应实验 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”），确定用乙对应的药品制备并收集CO2，化学方程式为 ；不选用丙对应的药品的原因 。
（2）选择装置：
图2中d仪器的名称是 。用图中仪器组装一套能随开随用、随关随停的发生装置，应选用 （填字母），该装置还可用于实验室制取 。
（3）收集并检验CO2：
用图I所示装置收集CO2时，气体应从 （填“M”或“N”）端通入，检验CO2是否集满的方法是 。
（4）图3是实验室制取蒸馏水的原装置和改进装置。改进装置中的漏斗与原装置中的 （填“蒸馏烧瓶”“冷凝管”或“锥形瓶”）作用相同。装置改进后，下列说法正确的是 （填字母，双选）。
A．冰块与水的性质完全相同
B．比原装置得到的蒸馏水更纯
C．利用太阳光、塑料袋、矿泉水瓶等作替代品可户外自制饮用水
D．同样可以降低水的硬度
【解析】（1）Ⅱ；CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；大理石中的CaCO3与稀硫酸反应生成微溶于水的CaSO4覆盖在大理石表面，使反应中断；
（2）分液漏斗；bcfg；H2；
（3）N；将燃着的木条放在装置的M端，若木条熄灭，则已集满；
（4）冷凝管；CD。
【解析】（1）由图可知，甲中反应的速率最快，甲和乙生成的二氧化碳质量相同，所以甲、乙分别是Ⅱ、Ⅲ；丙产生的二氧化碳最少，根据大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面阻止了反应的进一步发生，图中丙对应实验Ⅰ；大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
（2）图2中d仪器的名称是分液漏斗；用图中仪器组装一套能随开随用、随关随停的发生装置，应选用bcfg，该装置还可用于实验室中利用锌粒和稀硫酸来制备氢气；
（3）二氧化碳的密度比空气大，若用装置I所示装置收集CO2时，气体应从N端通入，检验CO2是否集满的方法是将一根燃着的木条放在装置的M端处，若木条熄灭，证明二氧化碳已满；
（4）冷凝管；CD。
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