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专题17 实验探究题（考点详解）-备战2021年中考化学考点微专题（原卷版）
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这是一份专题17 实验探究题（考点详解）-备战2021年中考化学考点微专题（原卷版），共23页。学案主要包含了生成物成分的探究，物质变质的探究，混合物成分的探究，标签破损的相关探究，物质性质的探究，无明显化学反应现象的探究等内容，欢迎下载使用。
专题17 实验探究题
中考考情分析
实验探究题是中考的必考题。以“重视基础、关注探究、联系实际，促进发展”为原则，以理论和实际相结合，以社会生活和社会热点为背景组织命题。从提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解彩或结论、反思与评价、表达与交流等几个环节进行考查。主要考查学生的阅读理解能力，猜想能力，获取与处目信息能力，实验方案的设计与评价能力，对实验现象、数据的分析与对比能力及分类比较、抽象、概括等科学法的运用能力等，试题以中等或中等偏上难度为主，有较好的区分度。探究方案的设计和评价是未来中命题的新趋势。
一、生成物成分的探究
二、物质变质的探究
三、混合物成分的探究
四、标签破损的相关探究
五、物质性质的探究
六、无明显化学反应现象的探究
生成物成分的探究
【典例精讲】
1．（2020甘肃天水）氢化钠与水反应的化学方程式为：NaH+H2O=NaOH+H2↑。在实验室里，小强先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中，再将少量氢化钠加入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤得到滤液和蓝色滤渣。并对滤液的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性
【猜想与假设】猜想一：Na2SO4
猜想二：
猜想三： Na2SO4和CuSO4
猜想四：Na2SO4、CuSO4和NaOH
【讨论与交流】：小玲认为猜想 不合理，理由是 （用化学方程式表示）。
【实验与结论】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
取少量滤液于试管中，仔细观察现象
溶液为无色
猜想 不成立
实验二
向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液
猜想二成立
实验三
常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度
pH>7
猜想 不成立
2．（2020广西贵港）某校甲、乙兴趣小组同学在学习酸、碱、盐、金属的化学性质后，分别做了A、B、C三组实验：
甲、乙小组同学都观察到C组实验的现象为_ _______。
实验结束后，甲、乙小组同学分别同时将三组实验反应后的物质各倒入一个洁净的烧杯中，都观察到有气泡产生，甲、乙小组同学分别对气体成分及充分反应后烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【查阅资料】
①
②
③
实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
甲组
取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液变红色
气体为CO2、H2；溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、___、HCl
乙组
分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中
往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液，再滴入无色酚酞溶液
只观察到溶液变红色
气体为H2；溶液中溶质一定含有 NaAlO2、NaCl、NaOH
往另一支试管中不断滴入稀盐酸
___ __
【交流与反思】
（1）乙小组同学讨论后认为，甲组同学得出气体成分的结论不严谨，其理由是______。
（2）甲、乙小组同学所做实验相同，得出的实验结论却不同，原因是________。
【拓展与应用】只用一条化学方程式表示AlCl3与过量NaOH在溶液中的反应:____。
3．（2020吉林省卷）结合某校师生线上“互动探究”活动，回答有关问题。
（学习目标）了解生活中常见的几种盐的化学性质。
（实验用品）教师用品：NaCl溶液、Na2CO3溶液、酚酞溶液、CaCl2溶液、KNO3溶液等。
学生用品：洁厕灵（主要成分稀盐酸，不考虑其它成分）、Ca(OH)2溶液（用生石灰干燥剂制备）、纯碱（Na2CO3）溶液、小苏打（ NaHCO3）溶液、注射器、废塑料瓶、吸管等。
（互动探究）
探究目的
探究过程
主要现象
解释或结论
探究一：盐溶液是否一定显中性
教师实验：
向分别盛有NaCl溶液、Na2CO3溶液的两支试管中滴加_______溶液
所加溶液遇NaCl溶液不变色，遇Na2CO3溶液变红色
盐溶液不一定显中性
探究二：Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液能否与某些
酸溶液反应
学生实验：
有______产生，Ca(OH)2溶液变浑浊
Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液能与某些酸溶液反应
探究三：Na2CO3溶液能否与某些________溶液反应
学生实验：
产生白色沉淀
写出化学方程式______
探究四：Na2CO3溶液能否与某些盐溶液反应
教师实验：
（1）取少量KNO3溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液
（2）取少量CaCl2溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液
（1）无明显现象
（2）_____
Na2CO3溶液能与某些盐溶液反应
（拓展延伸）“垃圾是放错了位置的资源”，对下列物质的利用，正确的是____。
A“探究一”中剩余溶液的混合液，可用于检验“探究二”中洁厕灵是否过量
B“探究二”中生成的这种气体，可以作为气体肥料
C“探究三”中生成的这种固体，可以作食品干燥剂
D“探究四”中剩余溶液的混合液，可以除去NaNO3溶液中混入的Ca(NO3)2
[方法指导]
解答此类试题需要围绕提出的问题，结合题目给的信息进行判断，一般按以下步骤进行。
(1)读题，找出实验中涉及的物质，写出有关反应的化学方程式。
(2)明确探究目的，若探究滤液中溶质的成分，则不考虑生成的不溶物;若探究反应后固体的成分，则不考虑生成的气体或水。
(3)提出反应后溶液的溶质成分的猜想：
①一定有可溶性的生成物:
②可能有参加反应的一种过量的反应物(不包含固体);
③参加反应的两种反应物一定不会同时存在。
因此一般只有三个可能性的猜想：
猜想一：只有生成物；猜想二：生成物和反应物甲：猜想三：生成物和反应物乙。
注意：(1)对于含杂质的混合物与另一种物质反应，若杂质是不反应的不溶物，则反应后过滤的滤渣中一定存在该物质，若杂质是不反应的可溶物，则过滤后的滤液溶质中一定存在该物质。
(2)若发生多个反应，还要考虑生成物与其他反应中可能过剩的反应物继续反应,再结合上述步骤综合判断，避免漏掉可能的猜想。
物质变质的探究
【典例精讲】
4．（2020黑龙江绥化）某兴趣小组发现，上周做实验用的氢氧化钠固体忘记了盖瓶盖，他们欲对该固体的变质情况进行探究。
（提出问题）该瓶氢氧化钠固体是否变质，变质情况如何？
（查阅资料）①碳酸钠溶液的pH最大约为10.6，饱和的碳酸氢钠溶液约为8.0，氯化钙溶液呈中性。
②NaOH、Na2CO3分别在水和酒精中的溶解度如下表所示：
物质种类
NaOH
Na2CO3
温度
20℃
40℃
20℃
40℃
溶剂
水
109g
129g
21.8g
49g
酒精
17.3g
40g
不溶
不溶
（作出猜想）猜想Ⅰ：固体未变质；
猜想Ⅱ：固体部分变质；
猜想Ⅲ：固体全部变质。
（实验探究）（1）兴趣小组同学取少量样品于烧杯中，加适量水溶解，测得溶液的pH约为12。由此他们得出猜想Ⅰ正确，但其他同学很快予以否定，否定的理由是______。
（2）组内其他同学取步骤（1）烧杯中少量溶液于试管中，加入过量的____溶液，振荡，有白色沉淀生成；不再产生沉淀时，取上层清液于另一支试管中，滴加____，溶液变红。
（实验结论）通过实验，兴趣小组证明猜想__正确。
（反思评价）根据查阅资料，有同学提出可以通过氢氧化钠和碳酸钠在酒精中溶解度不同来验证猜想Ⅲ正确。请你帮助他设计实验方案：_____。
（实验拓展）实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取一定量样品，溶于水配成250.0mL溶液将pH=1的稀盐酸逐滴加入体积为25.0mL的该溶液中，所得曲线如图所示：
a.上一个计量点前发生反应的化学方程式为_____。
b.下一个计量点时溶液中大量存在的阴离子是_______。
5．（2020湖南衡阳）有位化学教师在实验室取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂（如图）。某化学兴趣小组的同学在该老师的指导下，对该生石灰样品开展了以下探究活动。
（提出问题）生石灰样品的成分是什么？
（作出猜想）生石灰样品的成分可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一种或几种。
（实验探究）小华同学设计如下实验进行探究。
实验
实验操作
实验现象
实验结论
①
取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯壁。
烧杯壁发热
_____
②
将①中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中滴入_____。
溶液变红
有Ca（OH）2
③
取②中的少许滤渣于试管中，向其中滴加少量稀盐酸。
_____
无CaCO3
（交流讨论）
（1）同学们经过讨论，发现通过实验②不能得出样品中一定含有Ca（OH）2，理由是_______。
（2）小红同学提出实验③结论也不正确。他改进实验③，并通过实验证明生石灰样品中含有碳酸钙，他改进实验③的操作内容是_________。
（3）通过小组合作，最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3，可能含有Ca（OH）2。请写出生成CaCO3的化学方程式_________。
（反思应用）
（1）生石灰要________保存。
（2）设计和分析实验时，要充分考虑反应物的量和生成物等因素对实验结论的干扰。
（3）要确定样品中是否含有氢氧化钙，还需要学习更多化学知识才能解决。
6．（2020湖南湘西）小杨在实验室做酸碱盐的性质实验时发现，一瓶标注氢氧化钠溶液的试剂瓶是敞口放置的。为了检验这瓶氢氧化钠溶液是否变质，小杨与同组的另两位同学共同探究：
（1）他们依据所学的化学知识，对这瓶溶液的成分作了如下猜想：
猜想一：可能是NaOH溶液；
猜想二：可能是Na2CO3溶液，作出此猜想的理由是__________；
猜想三：可能是__________。
（2）查阅资料得知：Na2CO3溶液能使酚酞溶液变红，CaCl2溶液、BaCl2溶液呈中性。为了验证溶液中是否含有Na2CO3，三位同学各取少量待测试剂于小试管中，分别滴加①酚酞溶液、②稀盐酸、③澄清石灰水，并依据产生的实验现象得出相同结论：溶液中一定含有Na2CO3。你认为他们所选试剂正确的是________（填字母代号）。
A ①②③ B ①② C ②③ D ①
（3）为了验证“猜想二”正确还是“猜想三”正确，他们又做了以下实验：①取少量待测试剂于试管中，滴加足量____溶液，溶液变浑浊；②过滤；③在滤液中滴加酚酞溶液，变红，所以____（填“猜想二”或“猜想三”）正确。如果在已经变红的溶液中逐滴加入稀盐酸，观察到的实验现象是___________________。
[方法指导]
在了解变质的前提下，可以从未变质、部分变质、完全变质三个方面入手，对常见的NaOH、Ca(OH)2等变质问题探究如下:
(1)首先确定变质的本质
2NaOH+CO 2==Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
(2)确定各种变质情况的成分
氢氧化钠：
①没有变质→原样品，即NaOH
②NaOH部分交质→原样品和变质生成的物质，即NaOH和Na2CO3
③全部变质→变质后生成的物质，即Na2CO3
氢氧化钙
①没有变质→原样品 ，即Ca(OH)2
②Ca(OH)2部分变质→原样品和变质生成的物质，即Ca(OH)2和Ca CO3
③全部变质→变质后生成的物质，即Ca CO3
其他物质变质，如CaO变质为Ca(OH)、CaCO3等；Na2O2变质为Na2CO3、NaOH等； 铁粉缓慢氧化为氧化铁等。具体问题应具体分析。
混合物成分的探究
【典例精讲】
7．（2020江苏常州）化学兴趣小组对“可乐除铁锈”实验展开探究。同学们将几枚生锈的铁钉放入某品牌的可乐中，观察到铁钉表面有气泡产生，容器底部沉有固体物质。取出铁钉后用水清洗，铁钉恢复光亮。
Ⅰ.容器底部固体成分探究。
（实验探究1）取出容器底部剩余的固体物质，用水清洗后干燥，分成甲、乙两份备用。
实验操作
实验现象
解释与结论
①用磁铁靠近固体物质甲
固体物质____（填“能”或“不能”）被吸引
固体物质中不含铁单质
②将固体物质甲放入20%的盐酸中
固体逐渐消失，溶液变成黄色
固体物质主要是氧化铁，化学反应方程式为_____。
Ⅱ.溶液中逸出气体成分探究。
（猜想假设）气体中除了可乐本身含有的CO2外，可能还有H2。
（查阅资料）①H2可以还原CuO，生成Cu和H2O。
②无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝。
（实验探究2）将逸出气体依次通过如图的组合装置。
（1）NaOH溶液的作用是______________。
（2）实验过程中观察到____________现象，证明逸出气体中含有氢气。
Ⅲ.深入探究
（提出问题）铁钉表面已变光亮，而容器底部有大量铁锈剩余的原因是什么？
（猜想假设）①可乐太少，酸性物质量不足。②可乐酸性弱，与铁锈反应太慢。
（实验探究3）取可乐与锈铁钉反应后的剩余液，测得溶液仍然呈酸性，猜想①不成立。
（查阅资料）3%的稀盐酸pH约为1，某品牌可乐的pH值为3.39。质量分数为3%的稀盐酸比该品牌可乐的酸性______________（选填“弱”或“强”）。
（实验探究4）取另一份固体物质乙放入3%的稀盐酸中，振荡，观察无明显现象。
（实验结论）对比（实验探究1）和（实验探究4）的不同反应现象可得出：化学反应速率与反应物的______________有关。猜想②成立。
（合理推测）可乐能快速去除铁钉表面铁锈的真正原因是：铁锈结构疏松多孔，___。
Ⅳ.废液处理
将（实验探究1）和（实验探究4）中废液混合，得到澄清溶液100.0g，通过氯离子检测仪测得氯离子质量分数为7.1%。从环保角度考虑，最好在废液中加入_______g氢氧化钠固体，充分反应，过滤后再将废液排放。
8．（2020吉林长春）小明想探究家中厨房用某种洗涤剂的成分，他将洗涤剂的粉末带到学校寻求老师的帮助。在老师指导下，小明进行了大胆的猜想与实验：
（提出问题）洗涤剂中主要含有哪些物质？
（做出猜想）小明根据所学酸碱盐知识做出以下猜想：
猜想一：可能含有CO，
猜想二：可能含有_________，
猜想三：可能含有CO和OH-。
（进行实验）实验一：取少量粉末，加水溶解得到无色溶液，滴加紫色石蕊溶液后，溶液变为_________色，说明洗涤剂的溶液显碱性。
实验二：取少量粉末，滴加足量的稀盐酸，有无色无味气体产生。将生成气体通入澄清石灰水，观察到__________，证实洗涤剂中含有CO。
（查阅资料）小明查阅资料得知（1）该洗涤剂中含有Na2CO3、NaOH等；
（2）Na2CO3溶液显碱性。
（小结反思）实验二中产生气体的化学方程式为____________________。
（实验验证）该洗涤剂中还含有NaOH。
实验三中可选试剂：
A ．BaCl2溶液 B． Ba（OH）2溶液 C．NaCl溶液
D． 稀盐酸 E ．石蕊溶液 F． 酚酞溶液
实验三：取少量粉末，加水配成溶液，加入稍过量的___________（选填字母编号，下同），产生了白色沉淀，再加几滴____________，溶液变为红色，证实洗涤剂中还含有NaOH。
（实验结论）该洗涤剂中含有Na2CO3和NaOH。
9．（2020辽宁锦州）有一包白色粉末，可能含有氢氧化钠、碳酸钠、氯化钙、碳酸钙中的一种几种。为了确定其成分，某兴趣小组进行了如下实验（微溶性物质按可溶处理）。
（查阅资料）氯化钡溶液呈中性。
（实验探究）
实验一：取一定量白色粉末放入烧杯中，加入足量水，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物。由此小明得出白色粉末中一定含有碳酸钙。
（讨论交流）有的同学对小明的结论提出了质疑，认为其结论不一定正确，理由是_____________（用化学方程式表示）。
实验二：为进一步确定白色粉末成分，继续进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤Ⅰ：取实验一中的上层清液少量于试管中，加入过量的氯化钡溶液，过滤
产生白色沉淀
白色粉末中一定含有_________
步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ中的滤液少量于试管中，滴加酚酞溶液
__________
白色粉末中一定含有氢氧化钠
（实验结论）综合以上探究，同学们通过讨论确定了白色粉末的组成，其可能的组成有___________种情况。
（反思评价）
（1）步骤Ⅰ中加入过量的氯化钡溶液的目的是____________。
（2）下列物质能替代步骤Ⅱ中酚酞溶液达到实验目的的是_____________（填序号）。
①石蕊溶液 ②氧化铜 ③二氧化碳
④硫酸镁溶液 ⑤稀盐酸
10．（2020广西北部湾）某化学兴趣小组在实验室发现一瓶混入Na2CO3的NaOH固体，于是他们对该固体中Na2CO3的含量进行了探究。
（查阅资料）Ⅰ．碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
Ⅱ．水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。
（提出问题）该固体中Na2CO3的质量分数是多少？
（反应原理）碳酸钠与稀硫酸反应会生成CO2，反应的化学方程式为____________。
（制定计划）同学们设计了两种实验方案（装置气密性良好，浓硫酸、碱石灰均足量）。
方案甲：用图1所示装置测定反应生成CO2的质量。称取一定质量的样品于锥形瓶中，通入一段时间空气后，向样品中滴加稀硫酸，待样品反应完全，继续通入一段时间空气后，测出生成CO2的质量，计算。
方案乙：用图2所示装置测定反应生成CO2的体积。称取一定质量的样品，将样品和足量稀硫酸分别置于Y形管a、b处（此时量气管液面在零刻度处），倾斜Y形管，使反应发生，待样品反应完全，测出生成CO2的体积，计算。
（分析与讨论）
（1）方案甲中，浓硫酸的作用是____________；为测出生成CO2的质量，需要在样品反应前后分别称量装置_____________（填装置序号）的质量。方案乙中，植物油的作用是____________；反应结束后，应_____________，然后根据液面读出生成CO2的体积。
（2）小红同学认为方案甲的装置设计还存在一个明显缺陷，可增加图3中的一个装置进行改进，改进后整套装置的连接顺序为____________（按气流方向填装置序号）。
（3）小青同学认为，还可以用“沉淀法”进行测定：称取一定质量的样品放入试管中，_____________，计算。
（进行实验）同学们在完善实验方案后，测出了该NaOH固体中Na2CO3的质量分数。
（反思与评价）设计实验方案应使实验简便、误差小。
[方法指导]
解答此类探究题需要根据试题提供的物质,分析混合物中含有的成分是所提供的一部分还是全部，确定混合物可能含有的物质，然后对题干所给定的物质自由组合，如若由三种物质(A、B、C)组成，则可能的组合有：AB、AC、BC、ABC(必须排除组内能够直接发生反应的物质的组合)。
混合物成分探究的具体方法:
(1)针对固体混合物成分的探究
①若检验是否有全属，可利用金属与酸(或盐)溶液能否反应产生气体，是否产生新金属或溶液颜色的变化来判断；
②若检验金属氧化物，注意利用某些金属氧化物+酸→盐+H2O的性质，看金属氧化物溶于酸后溶液颜色的变化情况；
③若检验碱或盐固体，则检验对应水溶液中阴、阳离子的存在或不溶物中的阴、阳离子(利用常见离子的特征化学反应检验)。
(2)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。
(3)针对气体混合物成分的探究
①常结合气体的性质探究,如将(CO通入紫色石范溶液中能使溶液变红或通入澄清石灰水中能使溶液变浑浊；水蒸气可以使无水破酸钢变蓝；NH3能使湿洞的红色石蕊试纸变蓝；HC1气体遇AgNO3溶液声生不溶于酸的白色沉淀等；
②特某些气体转化为能与其他物质反应且产生明显现象的物质探究，如CO通过灼热的氧化铜，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊等。
标签破损的相关探究
【典例精讲】
11．（2020甘肃金昌）实验台有一瓶标签受到腐蚀（如图所示）的无色溶液，实验员说该溶液只含一种溶质。化学兴趣小组的同学对该溶液作了如下探究：
（提出猜想）猜想Ⅰ：是NaOH溶液
猜想Ⅱ：是Na2CO3溶液
（进行实验）兴趣小组的同学取少量该溶液于试管中，按下图所示操作进行实验：
（已知白色沉淀M不溶于稀硝酸）
（1）通过操作①，兴趣小组的同学确认该溶液呈碱性，则X溶液是______________。
（2）综合分析操作②和操作③实验过程中产生的现象，你认为操作②发生反应的化学方程式是___________；Y溶液中的溶质是______________（填化学式），由此你认为______________（选填“猜想Ⅰ”或“猜想Ⅱ”）正确。
（反思交流）
（3）大家认为该溶液还可能是_______________。
（4）操作③实验过程中，溶液由无色变为红色的原因是_____________，有关反应的化学方程式是_____________。
12．（2020内蒙古鄂尔多斯）实验室有一瓶常用无色液体的标签模糊了（如图）。为确定该瓶溶液的溶质是什么，同学们进行了如下探究：
（提出问题）这瓶溶液的溶质是什么？
（作出猜想）猜想1： 猜想2： 猜想3： 猜想4：
（查阅资料） 溶液显碱性， 溶液不与 溶液反应。
（实验探究）
实验步骤
实验现象
实验结论
小亮取2mL该无色溶液于试管中，滴加2滴无色酚酞溶液
溶液变红
猜想1、3成立
猜想2、4不成立
小丽取2mL该无色溶液于试管中，加入3mL稀盐酸
立即产生气泡
猜想_____不成立。
（交流讨论）
（1）同学们一致认为小亮的实验结论不正确，理由是 ____________ 。
（2）为了确定该无色溶液到底是什么，小强继续进行如下实验：
①取 该无色溶液于试管中，滴加 溶液，边加边振荡，观察到产生白色沉淀。由此得出猜想 _______ 成立，反应的化学方程式为 ______________ 。
②另取 该无色溶液于试管中，逐滴加入稀盐酸，一段时间后才观察到有气泡产生。
（拓展思考）小丽和小强都向无色溶液中加入稀盐酸，为什么现象不同？
（延伸探究）同学们查阅资料发现：向 溶液中逐滴加入稀盐酸时，反应分两步进行：
； 。
故出现小强的实验现象。
（应用提升）现有两瓶失去标签的无色溶液，已知它们分别是碳酸钠溶液和稀盐酸中的一种，若不另加任何试剂要将二者鉴别开，你的鉴别方案是 __ __ （写出操作方法、现象和结论）。
[方法指导]
解答此类题型需要注意：
(1)根据药品柜摆放顺序规律判断物质的种类(单质、氧化物、酸、碱、盐)。
(2)标签包含的信息：
①液体(包括溶液)药品标签：名称、化学式、溶质质量分数等。
②固体药品标签：名称和化学式。
(3)借助破损标签上的名称(或化学式)和溶质质量分数排除不符合标签内容的物质。
①名称：排除不符合命 名的药品。如借助“酸钠"可排除氯化钠。
②化学式：排除与化学式中元素符号、下标不↑符合的物质。如借助“Na"可排除NaC1、NaNO3、NaHCO3等。
③质量分数或溶质质量分数：排除与质量分数不符合的物质，如H2O为纯净物；或利用溶解度数值计算饱和溶液的溶质质量分数，再用 饱和溶液溶质质量分数与标签上溶质质量分数进行比较。
④药品的物理特性(颜色、 气味)：含Cu2+的溶液为蓝色，含Fe3+的溶液为黄色，含Fe2+的溶液为浅绿色，过磷酸钙、钙镁磷肥为灰白色， NH4HCO3常温下有氨味等。
物质性质的探究
有关物质性质的探究主要考虑以下两个方面的性质:
(1)溶液的酸碱性。
(2)常见物质的特征化学性质，如酸与活泼金属单质、金属氧化物、盐、碱等反应；碳酸氢钠的热稳定性；CO的还原性、可燃性等。
【典例精讲】
13．（2020辽宁盘锦）某化学小组初步探究氢氧化钠的性质、变化和获得方法。
查阅相关资料：
Ⅰ．部分酸、碱和盐的溶解性表（室温）
阴离子/阳离子
OH﹣
NO
Cl﹣
SO
CO
H+
溶、挥
溶、挥
溶
溶、挥
K+
★溶
溶
溶
溶
溶
Na+
溶
溶
溶
溶
溶
Ca2+
微
溶
溶
微
不
Cu2+
不
溶
溶
溶
﹣﹣
说明：“溶”表示那种物质可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水，“挥”表示挥发性，“﹣”表示那种物质不存在或遇到水就分解了。
Ⅱ．氢氧化钠的工业制法：电解氯化钠饱和溶液 （性质与变化）
（1）上表★处“溶”对应的物质是_____
（2）完成下列物质转化，各写出一个符合要求的化学方程式。
①_____
②_____
（实践与应用）工业上常用电解氯化钠饱和溶液的方法生产氢氧化钠
（3）某化工厂计划生产16t氢氧化钠，请计算：
①氢氧化钠的相对分子质量是_____
②理论上需要氯化钠的质量是_____
（4）工业生产中可制得含NaOH溶质质量分数约为45%的液碱产品，经进一步处理还可以制得固体氢氧化钠产品。请根据已有知识，对“进一步处理”中使用的方法提出设想并简要说明理由_____
（5）工业固体氢氧化钠质量指标如图所示，请对产品中的杂质来源作出合理分析。
工业固体氢氧化钠质量指标
（合格品）
氢氧化钠（NaOH）/%≥98．0
碳酸钠（Na2CO3）/%≤1．0
氯化钠（NaCl）/%≤0．08
碳酸钠：_____
14．（2020北京市）丙酸钙为白色固体，易溶于水，可作食品防霉剂，国家标准规定了其用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量。小组同学实验探究其性质和防霉的效果。
I.探究丙酸钙的性质
【进行实验】用下图裝置（夹持仪器已略去）完成实验，记录如下：
序号
①
②
装置
现象
试管内壁有水雾
注入酸后，有气泡产生，石灰水变浑浊
【解释与结论】
（1）②中现象说明有CO2产生。CO2与石灰水反应的化学方程式为________。
（2）查阅资料得知丙酸钙与盐酸反应无气体生成。由实验②可得出的结论是_______。
Ⅱ.探究丙酸钙防霉的效果
【进行实验】分别按下列①~⑧的配方蒸制8个馒头，冷却后置于密封袋中，记录如下：
组别
第1组
第2组
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
配方
面粉/ g
50
50
50
50
50
50
50
50
酵母/ g
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
蔗糖/ g
0
0
0
0
5
5
x
5
丙酸钙/g
0
0.06
0.10
0.15
0
0.06
0.10
0.15
开始发霉时间
第3天
第4天
第5天
第6天
第3天
第4天
第5天
第6天
【解释与结论】
（3）设计第1组实验的目的是____。
（4）第2组，⑦中x为_______。
（5）对比第1组、第2组实验可得到的结论是______。
【反思与评价】
（6）某同学认为“制作面食、糕点时，丙酸钙用量越大越好”你是否同意此观点，并说明理由：_____。
15．（2020贵州安顺）某化学兴趣小组的同学对酸、碱和盐的性质进行探究，请你参与。
[查阅资料]
20℃时，部分物质的溶解度。
物质
Ca(OH)2
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
溶解度/g
0.16
109
21.8
9.6
探究一:探究氢氧化钙的性质
20℃时，在盛有5g Ca(OH)2固体的A烧杯中加入40mL水，用玻璃棒搅拌，静置，取上层部分清液于B烧杯中。
（1）向A烧杯中滴加几滴酚酞溶液，观察到的现象是____，再加入过量稀盐酸，反应的化学方程式为____
（2）向B烧杯中通入CO2，观察到澄清石灰水变浑浊。
（3）由上述实验可知氢氧化钙的性质____。
[实验拓展]
（4）向上述(1)反应后的A烧杯中滴加碳酸钠溶液，测得其pH随反应时间的变化如图。AB段的实验现象是_ __，BC段发生反应的化学方程式为___ _
探究二:二氧化碳通入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液中溶质成分的探究。
[设计和实验] 20℃时，甲、乙两组同学设计如图装置分别进行实验。
甲组:从a端缓慢通入CO2，一段时间后II中变浑浊，停止通CO2，I中溶质为X。打开活塞，滴加足量稀盐酸。
[解释与结论]
（1）经分析X是NaHCO3。实验过程中，Ⅰ中产生的现象是_ __
乙组:从a端缓慢通入CO2，一段时间后II中无明显现象，停止通CO2，Ⅰ中溶质为Y。打开活塞，滴加足量稀盐酸，II 中变浑浊。
[解释与结论]
（2）乙组同学认为Y只有Na2CO3。你认为该结论是否合理，结合分析Y成分说明理由____。I 中一定发生反应的化学方程式为_____。
16．（2020辽宁沈阳）学习化学开启了我们认识物质之旅。某实验小组的同学对氢氧化钠的性质及应用进行了如下的探究。
（探究一）溶解过程中的能量变化
如下图所示，同学们设计了不同的实验方案进行探究：
（1）实验一中的硝酸铵溶解后，溶液温度_____（填“升高”、“降低”或“不变”）。
（2）实验二所加试剂及用量如图，将分液漏斗中的水全部加入试管后，立即关闭分液漏斗的活塞，此时观察到U形管的液面左低右高，由此小明得出“氢氧化钠溶于水时放出热量”的结论，你是否同意小明的结论并写出你的理由_____。
（探究二）氢氧化钠的化学性质
如下图所示，同学们用氢氧化钠溶液进行了下列实验，请分析并回答下列问题：
（1）A试管中观察到的现象是_____。
（2）B试管中发生反应的化学方程式：_____。
（3）C、D试管中均无明显现象。
①为了证明D中已发生化学反应，向该试管中再加入足量的_____，观察到有气泡产生。
②为了证明氢氧化钠溶液和稀盐酸能发生化学反应，同学们设计并进行了如下实验：（所用稀盐酸经估算确保过量）
整个实验过程中无明显现象，证明氢氧化钠溶液和稀盐酸能发生化学反应。请写出步骤Ⅱ中所加试剂_____。
（探究三）氢氧化钠的应用
（1）实验室中的应用
实验室中能用氢氧化钠溶液吸收的气体是_____（填字母）。
a、二氧化碳 b、水蒸气
c、氯化氢 d、氧气
吸收上述所选气体，一般不用氢氧化钙溶液，主要是因为氢氧化钠和氢氧化钙的_____不同。
（2）工业中的应用
氢氧化钠常用于制造人造丝、造纸、炼油、纺织、印染与橡胶工业。某造纸厂废水中NaOH的质量分数为1．6%，现有废硫酸4．9t（H2SO4的质量分数为20%），可以处理的废水质量是_____t。
结合化学方程式中的数据分析：若将等质量、等溶质质量分数的稀硫酸和氢氧化钠溶液混合，充分反应后，请判断溶液中一定含有的溶质，并简述你的判断理由：_____。
[方法指导]
1．实验探究
(1)检验溶液酸碱性的常用方法有：①与酸碱指示剂作用；②用pH试纸测定其pH。
(2)物质的特征化学性质的探究需选择合适的试剂与该物质反应，且有明显的特殊现象，如产生沉淀、气体或颜色变化等。
2．实验验证
对物质的某一性质进行验证、往往利用其溶解时的吸放热现象、与酸碱指示剂的变色反应等特征。
3．反思与评价
通过实验探究的现象推出结论并结合过程及原因作出分析。
无明显化学反应现象的探究
17．（2020辽宁朝阳）学校化学兴趣小组的同学对酸碱中和反应进行探究：
（提出问题）氢氧化钠与盐酸能否发生反应？
（查阅资料）NaCl溶液显中性。
（进行实验）甲、乙两组同学分别进行实验，甲组同学先向试管中加入约2mL氢氧化钠溶液，再滴入酚酞溶液，溶液变红，然后逐滴滴入稀盐酸，边滴加边振荡，直到溶液恰好变为无色。
（实验结论）氢氧化钠与盐酸_____
（发现问题）乙组同学在滴入稀盐酸的过程中，观察到有气泡产生，所以确定本组所用氢氧化钠溶液已变质，其变质的原因是_____
（猜想与假设）同学们对变质的氢氧化钠溶液的溶质成分进行探究。
猜想Ⅰ：只有碳酸钠
猜想Ⅱ：_____
（查阅资料）CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液都呈中性。
（进行实验）实验过程如图：
回答下列问题：
（1）适合操作（一）的X溶液是_____
A．Ca(OH)2溶液 B． CaCl2溶液 C． Ba(OH)2溶液
（2）根据（1）中所选的X溶液，生成沉淀C的化学方程式为__ ___
（3）过滤操作中玻璃棒的作用是__ ___
（4）操作（二）可以为：取少许溶液D于试管中，滴加酚酞溶液，若溶液___ __
（实验反思）通过本实验同学们认识到，氢氧化钠溶液必须__ ___
18．（2020河南省卷）欲证明“CO2与NaOH发生了化学反应”，某化学兴趣小组进行以下探究实验（实验装置中夹持仪器已略去）。
【实验1】配制溶液
（1）用NaOH固体配制20g20%NaOH溶液，无需用到的玻璃仪器有__ _（填标号）。
A 、胶头滴管 B 、酒精灯 C 、量筒 D、 烧杯 E、 玻璃棒
【实验2】按如图所示装置进行实验。
实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面左高右低。据此，甲同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。
（2）U型管中液面高度发生变化的原因是__ _____。
（3）上述结论的证据不充足，理由是__ ___。
【实验3】按如图所示装置进行实验。
查阅资料：i．CaCl2溶液呈中性；ii．
实验步骤如下：
①检查装置的气密性，往装置中加入药品；
②关闭K1、K2，将注射器中的NaOH溶液缓缓推入A中；
③A中物质充分作用后，打开K1，B中无色溶液倒吸入A中，A中产生沉淀且溶液显红色
④关闭K1，打开K2，将注射器活塞向上拉，C中溶液倒吸入A中。
（4）步骤③“产生沉淀”的现象仍不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应，理由是____。
（5）步骤④中，若观察到____（填现象），证明CO2与NaOH发生了化学反应。CO2与NaOH反应的化学方程式为_______。
专题17 实验探究题
中考考情分析
实验探究题是中考的必考题。以“重视基础、关注探究、联系实际，促进发展”为原则，以理论和实际相结合，以社会生活和社会热点为背景组织命题。从提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解彩或结论、反思与评价、表达与交流等几个环节进行考查。主要考查学生的阅读理解能力，猜想能力，获取与处目信息能力，实验方案的设计与评价能力，对实验现象、数据的分析与对比能力及分类比较、抽象、概括等科学法的运用能力等，试题以中等或中等偏上难度为主，有较好的区分度。探究方案的设计和评价是未来中命题的新趋势。
一、生成物成分的探究
二、物质变质的探究
三、混合物成分的探究
四、标签破损的相关探究
五、物质性质的探究
六、无明显化学反应现象的探究
生成物成分的探究
【典例精讲】
1．（2020甘肃天水）氢化钠与水反应的化学方程式为：NaH+H2O=NaOH+H2↑。在实验室里，小强先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中，再将少量氢化钠加入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤得到滤液和蓝色滤渣。并对滤液的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性
【猜想与假设】猜想一：Na2SO4
猜想二：
猜想三： Na2SO4和CuSO4
猜想四：Na2SO4、CuSO4和NaOH
【讨论与交流】：小玲认为猜想 不合理，理由是 （用化学方程式表示）。
【实验与结论】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
取少量滤液于试管中，仔细观察现象
溶液为无色
猜想 不成立
实验二
向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液
猜想二成立
实验三
常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度
pH>7
猜想 不成立
2．（2020广西贵港）某校甲、乙兴趣小组同学在学习酸、碱、盐、金属的化学性质后，分别做了A、B、C三组实验：
甲、乙小组同学都观察到C组实验的现象为_ _______。
实验结束后，甲、乙小组同学分别同时将三组实验反应后的物质各倒入一个洁净的烧杯中，都观察到有气泡产生，甲、乙小组同学分别对气体成分及充分反应后烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【查阅资料】
①
②
③
实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
甲组
取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液变红色
气体为CO2、H2；溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、___、HCl
乙组
分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中
往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液，再滴入无色酚酞溶液
只观察到溶液变红色
气体为H2；溶液中溶质一定含有 NaAlO2、NaCl、NaOH
往另一支试管中不断滴入稀盐酸
___ __
【交流与反思】
（1）乙小组同学讨论后认为，甲组同学得出气体成分的结论不严谨，其理由是______。
（2）甲、乙小组同学所做实验相同，得出的实验结论却不同，原因是________。
【拓展与应用】只用一条化学方程式表示AlCl3与过量NaOH在溶液中的反应:____。
3．（2020吉林省卷）结合某校师生线上“互动探究”活动，回答有关问题。
（学习目标）了解生活中常见的几种盐的化学性质。
（实验用品）教师用品：NaCl溶液、Na2CO3溶液、酚酞溶液、CaCl2溶液、KNO3溶液等。
学生用品：洁厕灵（主要成分稀盐酸，不考虑其它成分）、Ca(OH)2溶液（用生石灰干燥剂制备）、纯碱（Na2CO3）溶液、小苏打（ NaHCO3）溶液、注射器、废塑料瓶、吸管等。
（互动探究）
探究目的
探究过程
主要现象
解释或结论
探究一：盐溶液是否一定显中性
教师实验：
向分别盛有NaCl溶液、Na2CO3溶液的两支试管中滴加_______溶液
所加溶液遇NaCl溶液不变色，遇Na2CO3溶液变红色
盐溶液不一定显中性
探究二：Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液能否与某些
酸溶液反应
学生实验：
有______产生，Ca(OH)2溶液变浑浊
Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液能与某些酸溶液反应
探究三：Na2CO3溶液能否与某些________溶液反应
学生实验：
产生白色沉淀
写出化学方程式______
探究四：Na2CO3溶液能否与某些盐溶液反应
教师实验：
（1）取少量KNO3溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液
（2）取少量CaCl2溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液
（1）无明显现象
（2）_____
Na2CO3溶液能与某些盐溶液反应
（拓展延伸）“垃圾是放错了位置的资源”，对下列物质的利用，正确的是____。
A“探究一”中剩余溶液的混合液，可用于检验“探究二”中洁厕灵是否过量
B“探究二”中生成的这种气体，可以作为气体肥料
C“探究三”中生成的这种固体，可以作食品干燥剂
D“探究四”中剩余溶液的混合液，可以除去NaNO3溶液中混入的Ca(NO3)2
[方法指导]
解答此类试题需要围绕提出的问题，结合题目给的信息进行判断，一般按以下步骤进行。
(1)读题，找出实验中涉及的物质，写出有关反应的化学方程式。
(2)明确探究目的，若探究滤液中溶质的成分，则不考虑生成的不溶物;若探究反应后固体的成分，则不考虑生成的气体或水。
(3)提出反应后溶液的溶质成分的猜想：
①一定有可溶性的生成物:
②可能有参加反应的一种过量的反应物(不包含固体);
③参加反应的两种反应物一定不会同时存在。
因此一般只有三个可能性的猜想：
猜想一：只有生成物；猜想二：生成物和反应物甲：猜想三：生成物和反应物乙。
注意：(1)对于含杂质的混合物与另一种物质反应，若杂质是不反应的不溶物，则反应后过滤的滤渣中一定存在该物质，若杂质是不反应的可溶物，则过滤后的滤液溶质中一定存在该物质。
(2)若发生多个反应，还要考虑生成物与其他反应中可能过剩的反应物继续反应,再结合上述步骤综合判断，避免漏掉可能的猜想。
物质变质的探究
【典例精讲】
4．（2020黑龙江绥化）某兴趣小组发现，上周做实验用的氢氧化钠固体忘记了盖瓶盖，他们欲对该固体的变质情况进行探究。
（提出问题）该瓶氢氧化钠固体是否变质，变质情况如何？
（查阅资料）①碳酸钠溶液的pH最大约为10.6，饱和的碳酸氢钠溶液约为8.0，氯化钙溶液呈中性。
②NaOH、Na2CO3分别在水和酒精中的溶解度如下表所示：
物质种类
NaOH
Na2CO3
温度
20℃
40℃
20℃
40℃
溶剂
水
109g
129g
21.8g
49g
酒精
17.3g
40g
不溶
不溶
（作出猜想）猜想Ⅰ：固体未变质；
猜想Ⅱ：固体部分变质；
猜想Ⅲ：固体全部变质。
（实验探究）（1）兴趣小组同学取少量样品于烧杯中，加适量水溶解，测得溶液的pH约为12。由此他们得出猜想Ⅰ正确，但其他同学很快予以否定，否定的理由是______。
（2）组内其他同学取步骤（1）烧杯中少量溶液于试管中，加入过量的____溶液，振荡，有白色沉淀生成；不再产生沉淀时，取上层清液于另一支试管中，滴加____，溶液变红。
（实验结论）通过实验，兴趣小组证明猜想__正确。
（反思评价）根据查阅资料，有同学提出可以通过氢氧化钠和碳酸钠在酒精中溶解度不同来验证猜想Ⅲ正确。请你帮助他设计实验方案：_____。
（实验拓展）实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取一定量样品，溶于水配成250.0mL溶液将pH=1的稀盐酸逐滴加入体积为25.0mL的该溶液中，所得曲线如图所示：
a.上一个计量点前发生反应的化学方程式为_____。
b.下一个计量点时溶液中大量存在的阴离子是_______。
5．（2020湖南衡阳）有位化学教师在实验室取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂（如图）。某化学兴趣小组的同学在该老师的指导下，对该生石灰样品开展了以下探究活动。
（提出问题）生石灰样品的成分是什么？
（作出猜想）生石灰样品的成分可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一种或几种。
（实验探究）小华同学设计如下实验进行探究。
实验
实验操作
实验现象
实验结论
①
取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯壁。
烧杯壁发热
_____
②
将①中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中滴入_____。
溶液变红
有Ca（OH）2
③
取②中的少许滤渣于试管中，向其中滴加少量稀盐酸。
_____
无CaCO3
（交流讨论）
（1）同学们经过讨论，发现通过实验②不能得出样品中一定含有Ca（OH）2，理由是_______。
（2）小红同学提出实验③结论也不正确。他改进实验③，并通过实验证明生石灰样品中含有碳酸钙，他改进实验③的操作内容是_________。
（3）通过小组合作，最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3，可能含有Ca（OH）2。请写出生成CaCO3的化学方程式_________。
（反思应用）
（1）生石灰要________保存。
（2）设计和分析实验时，要充分考虑反应物的量和生成物等因素对实验结论的干扰。
（3）要确定样品中是否含有氢氧化钙，还需要学习更多化学知识才能解决。
6．（2020湖南湘西）小杨在实验室做酸碱盐的性质实验时发现，一瓶标注氢氧化钠溶液的试剂瓶是敞口放置的。为了检验这瓶氢氧化钠溶液是否变质，小杨与同组的另两位同学共同探究：
（1）他们依据所学的化学知识，对这瓶溶液的成分作了如下猜想：
猜想一：可能是NaOH溶液；
猜想二：可能是Na2CO3溶液，作出此猜想的理由是__________；
猜想三：可能是__________。
（2）查阅资料得知：Na2CO3溶液能使酚酞溶液变红，CaCl2溶液、BaCl2溶液呈中性。为了验证溶液中是否含有Na2CO3，三位同学各取少量待测试剂于小试管中，分别滴加①酚酞溶液、②稀盐酸、③澄清石灰水，并依据产生的实验现象得出相同结论：溶液中一定含有Na2CO3。你认为他们所选试剂正确的是________（填字母代号）。
A ①②③ B ①② C ②③ D ①
（3）为了验证“猜想二”正确还是“猜想三”正确，他们又做了以下实验：①取少量待测试剂于试管中，滴加足量____溶液，溶液变浑浊；②过滤；③在滤液中滴加酚酞溶液，变红，所以____（填“猜想二”或“猜想三”）正确。如果在已经变红的溶液中逐滴加入稀盐酸，观察到的实验现象是___________________。
[方法指导]
在了解变质的前提下，可以从未变质、部分变质、完全变质三个方面入手，对常见的NaOH、Ca(OH)2等变质问题探究如下:
(1)首先确定变质的本质
2NaOH+CO 2==Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
(2)确定各种变质情况的成分
氢氧化钠：
①没有变质→原样品，即NaOH
②NaOH部分交质→原样品和变质生成的物质，即NaOH和Na2CO3
③全部变质→变质后生成的物质，即Na2CO3
氢氧化钙
①没有变质→原样品 ，即Ca(OH)2
②Ca(OH)2部分变质→原样品和变质生成的物质，即Ca(OH)2和Ca CO3
③全部变质→变质后生成的物质，即Ca CO3
其他物质变质，如CaO变质为Ca(OH)、CaCO3等；Na2O2变质为Na2CO3、NaOH等； 铁粉缓慢氧化为氧化铁等。具体问题应具体分析。
混合物成分的探究
【典例精讲】
7．（2020江苏常州）化学兴趣小组对“可乐除铁锈”实验展开探究。同学们将几枚生锈的铁钉放入某品牌的可乐中，观察到铁钉表面有气泡产生，容器底部沉有固体物质。取出铁钉后用水清洗，铁钉恢复光亮。
Ⅰ.容器底部固体成分探究。
（实验探究1）取出容器底部剩余的固体物质，用水清洗后干燥，分成甲、乙两份备用。
实验操作
实验现象
解释与结论
①用磁铁靠近固体物质甲
固体物质____（填“能”或“不能”）被吸引
固体物质中不含铁单质
②将固体物质甲放入20%的盐酸中
固体逐渐消失，溶液变成黄色
固体物质主要是氧化铁，化学反应方程式为_____。
Ⅱ.溶液中逸出气体成分探究。
（猜想假设）气体中除了可乐本身含有的CO2外，可能还有H2。
（查阅资料）①H2可以还原CuO，生成Cu和H2O。
②无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝。
（实验探究2）将逸出气体依次通过如图的组合装置。
（1）NaOH溶液的作用是______________。
（2）实验过程中观察到____________现象，证明逸出气体中含有氢气。
Ⅲ.深入探究
（提出问题）铁钉表面已变光亮，而容器底部有大量铁锈剩余的原因是什么？
（猜想假设）①可乐太少，酸性物质量不足。②可乐酸性弱，与铁锈反应太慢。
（实验探究3）取可乐与锈铁钉反应后的剩余液，测得溶液仍然呈酸性，猜想①不成立。
（查阅资料）3%的稀盐酸pH约为1，某品牌可乐的pH值为3.39。质量分数为3%的稀盐酸比该品牌可乐的酸性______________（选填“弱”或“强”）。
（实验探究4）取另一份固体物质乙放入3%的稀盐酸中，振荡，观察无明显现象。
（实验结论）对比（实验探究1）和（实验探究4）的不同反应现象可得出：化学反应速率与反应物的______________有关。猜想②成立。
（合理推测）可乐能快速去除铁钉表面铁锈的真正原因是：铁锈结构疏松多孔，___。
Ⅳ.废液处理
将（实验探究1）和（实验探究4）中废液混合，得到澄清溶液100.0g，通过氯离子检测仪测得氯离子质量分数为7.1%。从环保角度考虑，最好在废液中加入_______g氢氧化钠固体，充分反应，过滤后再将废液排放。
8．（2020吉林长春）小明想探究家中厨房用某种洗涤剂的成分，他将洗涤剂的粉末带到学校寻求老师的帮助。在老师指导下，小明进行了大胆的猜想与实验：
（提出问题）洗涤剂中主要含有哪些物质？
（做出猜想）小明根据所学酸碱盐知识做出以下猜想：
猜想一：可能含有CO，
猜想二：可能含有_________，
猜想三：可能含有CO和OH-。
（进行实验）实验一：取少量粉末，加水溶解得到无色溶液，滴加紫色石蕊溶液后，溶液变为_________色，说明洗涤剂的溶液显碱性。
实验二：取少量粉末，滴加足量的稀盐酸，有无色无味气体产生。将生成气体通入澄清石灰水，观察到__________，证实洗涤剂中含有CO。
（查阅资料）小明查阅资料得知（1）该洗涤剂中含有Na2CO3、NaOH等；
（2）Na2CO3溶液显碱性。
（小结反思）实验二中产生气体的化学方程式为____________________。
（实验验证）该洗涤剂中还含有NaOH。
实验三中可选试剂：
A ．BaCl2溶液 B． Ba（OH）2溶液 C．NaCl溶液
D． 稀盐酸 E ．石蕊溶液 F． 酚酞溶液
实验三：取少量粉末，加水配成溶液，加入稍过量的___________（选填字母编号，下同），产生了白色沉淀，再加几滴____________，溶液变为红色，证实洗涤剂中还含有NaOH。
（实验结论）该洗涤剂中含有Na2CO3和NaOH。
9．（2020辽宁锦州）有一包白色粉末，可能含有氢氧化钠、碳酸钠、氯化钙、碳酸钙中的一种几种。为了确定其成分，某兴趣小组进行了如下实验（微溶性物质按可溶处理）。
（查阅资料）氯化钡溶液呈中性。
（实验探究）
实验一：取一定量白色粉末放入烧杯中，加入足量水，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物。由此小明得出白色粉末中一定含有碳酸钙。
（讨论交流）有的同学对小明的结论提出了质疑，认为其结论不一定正确，理由是_____________（用化学方程式表示）。
实验二：为进一步确定白色粉末成分，继续进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤Ⅰ：取实验一中的上层清液少量于试管中，加入过量的氯化钡溶液，过滤
产生白色沉淀
白色粉末中一定含有_________
步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ中的滤液少量于试管中，滴加酚酞溶液
__________
白色粉末中一定含有氢氧化钠
（实验结论）综合以上探究，同学们通过讨论确定了白色粉末的组成，其可能的组成有___________种情况。
（反思评价）
（1）步骤Ⅰ中加入过量的氯化钡溶液的目的是____________。
（2）下列物质能替代步骤Ⅱ中酚酞溶液达到实验目的的是_____________（填序号）。
①石蕊溶液 ②氧化铜 ③二氧化碳
④硫酸镁溶液 ⑤稀盐酸
10．（2020广西北部湾）某化学兴趣小组在实验室发现一瓶混入Na2CO3的NaOH固体，于是他们对该固体中Na2CO3的含量进行了探究。
（查阅资料）Ⅰ．碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
Ⅱ．水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。
（提出问题）该固体中Na2CO3的质量分数是多少？
（反应原理）碳酸钠与稀硫酸反应会生成CO2，反应的化学方程式为____________。
（制定计划）同学们设计了两种实验方案（装置气密性良好，浓硫酸、碱石灰均足量）。
方案甲：用图1所示装置测定反应生成CO2的质量。称取一定质量的样品于锥形瓶中，通入一段时间空气后，向样品中滴加稀硫酸，待样品反应完全，继续通入一段时间空气后，测出生成CO2的质量，计算。
方案乙：用图2所示装置测定反应生成CO2的体积。称取一定质量的样品，将样品和足量稀硫酸分别置于Y形管a、b处（此时量气管液面在零刻度处），倾斜Y形管，使反应发生，待样品反应完全，测出生成CO2的体积，计算。
（分析与讨论）
（1）方案甲中，浓硫酸的作用是____________；为测出生成CO2的质量，需要在样品反应前后分别称量装置_____________（填装置序号）的质量。方案乙中，植物油的作用是____________；反应结束后，应_____________，然后根据液面读出生成CO2的体积。
（2）小红同学认为方案甲的装置设计还存在一个明显缺陷，可增加图3中的一个装置进行改进，改进后整套装置的连接顺序为____________（按气流方向填装置序号）。
（3）小青同学认为，还可以用“沉淀法”进行测定：称取一定质量的样品放入试管中，_____________，计算。
（进行实验）同学们在完善实验方案后，测出了该NaOH固体中Na2CO3的质量分数。
（反思与评价）设计实验方案应使实验简便、误差小。
[方法指导]
解答此类探究题需要根据试题提供的物质,分析混合物中含有的成分是所提供的一部分还是全部，确定混合物可能含有的物质，然后对题干所给定的物质自由组合，如若由三种物质(A、B、C)组成，则可能的组合有：AB、AC、BC、ABC(必须排除组内能够直接发生反应的物质的组合)。
混合物成分探究的具体方法:
(1)针对固体混合物成分的探究
①若检验是否有全属，可利用金属与酸(或盐)溶液能否反应产生气体，是否产生新金属或溶液颜色的变化来判断；
②若检验金属氧化物，注意利用某些金属氧化物+酸→盐+H2O的性质，看金属氧化物溶于酸后溶液颜色的变化情况；
③若检验碱或盐固体，则检验对应水溶液中阴、阳离子的存在或不溶物中的阴、阳离子(利用常见离子的特征化学反应检验)。
(2)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。
(3)针对气体混合物成分的探究
①常结合气体的性质探究,如将(CO通入紫色石范溶液中能使溶液变红或通入澄清石灰水中能使溶液变浑浊；水蒸气可以使无水破酸钢变蓝；NH3能使湿洞的红色石蕊试纸变蓝；HC1气体遇AgNO3溶液声生不溶于酸的白色沉淀等；
②特某些气体转化为能与其他物质反应且产生明显现象的物质探究，如CO通过灼热的氧化铜，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊等。
标签破损的相关探究
【典例精讲】
11．（2020甘肃金昌）实验台有一瓶标签受到腐蚀（如图所示）的无色溶液，实验员说该溶液只含一种溶质。化学兴趣小组的同学对该溶液作了如下探究：
（提出猜想）猜想Ⅰ：是NaOH溶液
猜想Ⅱ：是Na2CO3溶液
（进行实验）兴趣小组的同学取少量该溶液于试管中，按下图所示操作进行实验：
（已知白色沉淀M不溶于稀硝酸）
（1）通过操作①，兴趣小组的同学确认该溶液呈碱性，则X溶液是______________。
（2）综合分析操作②和操作③实验过程中产生的现象，你认为操作②发生反应的化学方程式是___________；Y溶液中的溶质是______________（填化学式），由此你认为______________（选填“猜想Ⅰ”或“猜想Ⅱ”）正确。
（反思交流）
（3）大家认为该溶液还可能是_______________。
（4）操作③实验过程中，溶液由无色变为红色的原因是_____________，有关反应的化学方程式是_____________。
12．（2020内蒙古鄂尔多斯）实验室有一瓶常用无色液体的标签模糊了（如图）。为确定该瓶溶液的溶质是什么，同学们进行了如下探究：
（提出问题）这瓶溶液的溶质是什么？
（作出猜想）猜想1： 猜想2： 猜想3： 猜想4：
（查阅资料） 溶液显碱性， 溶液不与 溶液反应。
（实验探究）
实验步骤
实验现象
实验结论
小亮取2mL该无色溶液于试管中，滴加2滴无色酚酞溶液
溶液变红
猜想1、3成立
猜想2、4不成立
小丽取2mL该无色溶液于试管中，加入3mL稀盐酸
立即产生气泡
猜想_____不成立。
（交流讨论）
（1）同学们一致认为小亮的实验结论不正确，理由是 ____________ 。
（2）为了确定该无色溶液到底是什么，小强继续进行如下实验：
①取 该无色溶液于试管中，滴加 溶液，边加边振荡，观察到产生白色沉淀。由此得出猜想 _______ 成立，反应的化学方程式为 ______________ 。
②另取 该无色溶液于试管中，逐滴加入稀盐酸，一段时间后才观察到有气泡产生。
（拓展思考）小丽和小强都向无色溶液中加入稀盐酸，为什么现象不同？
（延伸探究）同学们查阅资料发现：向 溶液中逐滴加入稀盐酸时，反应分两步进行：
； 。
故出现小强的实验现象。
（应用提升）现有两瓶失去标签的无色溶液，已知它们分别是碳酸钠溶液和稀盐酸中的一种，若不另加任何试剂要将二者鉴别开，你的鉴别方案是 __ __ （写出操作方法、现象和结论）。
[方法指导]
解答此类题型需要注意：
(1)根据药品柜摆放顺序规律判断物质的种类(单质、氧化物、酸、碱、盐)。
(2)标签包含的信息：
①液体(包括溶液)药品标签：名称、化学式、溶质质量分数等。
②固体药品标签：名称和化学式。
(3)借助破损标签上的名称(或化学式)和溶质质量分数排除不符合标签内容的物质。
①名称：排除不符合命 名的药品。如借助“酸钠"可排除氯化钠。
②化学式：排除与化学式中元素符号、下标不↑符合的物质。如借助“Na"可排除NaC1、NaNO3、NaHCO3等。
③质量分数或溶质质量分数：排除与质量分数不符合的物质，如H2O为纯净物；或利用溶解度数值计算饱和溶液的溶质质量分数，再用 饱和溶液溶质质量分数与标签上溶质质量分数进行比较。
④药品的物理特性(颜色、 气味)：含Cu2+的溶液为蓝色，含Fe3+的溶液为黄色，含Fe2+的溶液为浅绿色，过磷酸钙、钙镁磷肥为灰白色， NH4HCO3常温下有氨味等。
物质性质的探究
有关物质性质的探究主要考虑以下两个方面的性质:
(1)溶液的酸碱性。
(2)常见物质的特征化学性质，如酸与活泼金属单质、金属氧化物、盐、碱等反应；碳酸氢钠的热稳定性；CO的还原性、可燃性等。
【典例精讲】
13．（2020辽宁盘锦）某化学小组初步探究氢氧化钠的性质、变化和获得方法。
查阅相关资料：
Ⅰ．部分酸、碱和盐的溶解性表（室温）
阴离子/阳离子
OH﹣
NO
Cl﹣
SO
CO
H+
溶、挥
溶、挥
溶
溶、挥
K+
★溶
溶
溶
溶
溶
Na+
溶
溶
溶
溶
溶
Ca2+
微
溶
溶
微
不
Cu2+
不
溶
溶
溶
﹣﹣
说明：“溶”表示那种物质可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水，“挥”表示挥发性，“﹣”表示那种物质不存在或遇到水就分解了。
Ⅱ．氢氧化钠的工业制法：电解氯化钠饱和溶液 （性质与变化）
（1）上表★处“溶”对应的物质是_____
（2）完成下列物质转化，各写出一个符合要求的化学方程式。
①_____
②_____
（实践与应用）工业上常用电解氯化钠饱和溶液的方法生产氢氧化钠
（3）某化工厂计划生产16t氢氧化钠，请计算：
①氢氧化钠的相对分子质量是_____
②理论上需要氯化钠的质量是_____
（4）工业生产中可制得含NaOH溶质质量分数约为45%的液碱产品，经进一步处理还可以制得固体氢氧化钠产品。请根据已有知识，对“进一步处理”中使用的方法提出设想并简要说明理由_____
（5）工业固体氢氧化钠质量指标如图所示，请对产品中的杂质来源作出合理分析。
工业固体氢氧化钠质量指标
（合格品）
氢氧化钠（NaOH）/%≥98．0
碳酸钠（Na2CO3）/%≤1．0
氯化钠（NaCl）/%≤0．08
碳酸钠：_____
14．（2020北京市）丙酸钙为白色固体，易溶于水，可作食品防霉剂，国家标准规定了其用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量。小组同学实验探究其性质和防霉的效果。
I.探究丙酸钙的性质
【进行实验】用下图裝置（夹持仪器已略去）完成实验，记录如下：
序号
①
②
装置
现象
试管内壁有水雾
注入酸后，有气泡产生，石灰水变浑浊
【解释与结论】
（1）②中现象说明有CO2产生。CO2与石灰水反应的化学方程式为________。
（2）查阅资料得知丙酸钙与盐酸反应无气体生成。由实验②可得出的结论是_______。
Ⅱ.探究丙酸钙防霉的效果
【进行实验】分别按下列①~⑧的配方蒸制8个馒头，冷却后置于密封袋中，记录如下：
组别
第1组
第2组
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
配方
面粉/ g
50
50
50
50
50
50
50
50
酵母/ g
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
蔗糖/ g
0
0
0
0
5
5
x
5
丙酸钙/g
0
0.06
0.10
0.15
0
0.06
0.10
0.15
开始发霉时间
第3天
第4天
第5天
第6天
第3天
第4天
第5天
第6天
【解释与结论】
（3）设计第1组实验的目的是____。
（4）第2组，⑦中x为_______。
（5）对比第1组、第2组实验可得到的结论是______。
【反思与评价】
（6）某同学认为“制作面食、糕点时，丙酸钙用量越大越好”你是否同意此观点，并说明理由：_____。
15．（2020贵州安顺）某化学兴趣小组的同学对酸、碱和盐的性质进行探究，请你参与。
[查阅资料]
20℃时，部分物质的溶解度。
物质
Ca(OH)2
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
溶解度/g
0.16
109
21.8
9.6
探究一:探究氢氧化钙的性质
20℃时，在盛有5g Ca(OH)2固体的A烧杯中加入40mL水，用玻璃棒搅拌，静置，取上层部分清液于B烧杯中。
（1）向A烧杯中滴加几滴酚酞溶液，观察到的现象是____，再加入过量稀盐酸，反应的化学方程式为____
（2）向B烧杯中通入CO2，观察到澄清石灰水变浑浊。
（3）由上述实验可知氢氧化钙的性质____。
[实验拓展]
（4）向上述(1)反应后的A烧杯中滴加碳酸钠溶液，测得其pH随反应时间的变化如图。AB段的实验现象是_ __，BC段发生反应的化学方程式为___ _
探究二:二氧化碳通入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液中溶质成分的探究。
[设计和实验] 20℃时，甲、乙两组同学设计如图装置分别进行实验。
甲组:从a端缓慢通入CO2，一段时间后II中变浑浊，停止通CO2，I中溶质为X。打开活塞，滴加足量稀盐酸。
[解释与结论]
（1）经分析X是NaHCO3。实验过程中，Ⅰ中产生的现象是_ __
乙组:从a端缓慢通入CO2，一段时间后II中无明显现象，停止通CO2，Ⅰ中溶质为Y。打开活塞，滴加足量稀盐酸，II 中变浑浊。
[解释与结论]
（2）乙组同学认为Y只有Na2CO3。你认为该结论是否合理，结合分析Y成分说明理由____。I 中一定发生反应的化学方程式为_____。
16．（2020辽宁沈阳）学习化学开启了我们认识物质之旅。某实验小组的同学对氢氧化钠的性质及应用进行了如下的探究。
（探究一）溶解过程中的能量变化
如下图所示，同学们设计了不同的实验方案进行探究：
（1）实验一中的硝酸铵溶解后，溶液温度_____（填“升高”、“降低”或“不变”）。
（2）实验二所加试剂及用量如图，将分液漏斗中的水全部加入试管后，立即关闭分液漏斗的活塞，此时观察到U形管的液面左低右高，由此小明得出“氢氧化钠溶于水时放出热量”的结论，你是否同意小明的结论并写出你的理由_____。
（探究二）氢氧化钠的化学性质
如下图所示，同学们用氢氧化钠溶液进行了下列实验，请分析并回答下列问题：
（1）A试管中观察到的现象是_____。
（2）B试管中发生反应的化学方程式：_____。
（3）C、D试管中均无明显现象。
①为了证明D中已发生化学反应，向该试管中再加入足量的_____，观察到有气泡产生。
②为了证明氢氧化钠溶液和稀盐酸能发生化学反应，同学们设计并进行了如下实验：（所用稀盐酸经估算确保过量）
整个实验过程中无明显现象，证明氢氧化钠溶液和稀盐酸能发生化学反应。请写出步骤Ⅱ中所加试剂_____。
（探究三）氢氧化钠的应用
（1）实验室中的应用
实验室中能用氢氧化钠溶液吸收的气体是_____（填字母）。
a、二氧化碳 b、水蒸气
c、氯化氢 d、氧气
吸收上述所选气体，一般不用氢氧化钙溶液，主要是因为氢氧化钠和氢氧化钙的_____不同。
（2）工业中的应用
氢氧化钠常用于制造人造丝、造纸、炼油、纺织、印染与橡胶工业。某造纸厂废水中NaOH的质量分数为1．6%，现有废硫酸4．9t（H2SO4的质量分数为20%），可以处理的废水质量是_____t。
结合化学方程式中的数据分析：若将等质量、等溶质质量分数的稀硫酸和氢氧化钠溶液混合，充分反应后，请判断溶液中一定含有的溶质，并简述你的判断理由：_____。
[方法指导]
1．实验探究
(1)检验溶液酸碱性的常用方法有：①与酸碱指示剂作用；②用pH试纸测定其pH。
(2)物质的特征化学性质的探究需选择合适的试剂与该物质反应，且有明显的特殊现象，如产生沉淀、气体或颜色变化等。
2．实验验证
对物质的某一性质进行验证、往往利用其溶解时的吸放热现象、与酸碱指示剂的变色反应等特征。
3．反思与评价
通过实验探究的现象推出结论并结合过程及原因作出分析。
无明显化学反应现象的探究
17．（2020辽宁朝阳）学校化学兴趣小组的同学对酸碱中和反应进行探究：
（提出问题）氢氧化钠与盐酸能否发生反应？
（查阅资料）NaCl溶液显中性。
（进行实验）甲、乙两组同学分别进行实验，甲组同学先向试管中加入约2mL氢氧化钠溶液，再滴入酚酞溶液，溶液变红，然后逐滴滴入稀盐酸，边滴加边振荡，直到溶液恰好变为无色。
（实验结论）氢氧化钠与盐酸_____
（发现问题）乙组同学在滴入稀盐酸的过程中，观察到有气泡产生，所以确定本组所用氢氧化钠溶液已变质，其变质的原因是_____
（猜想与假设）同学们对变质的氢氧化钠溶液的溶质成分进行探究。
猜想Ⅰ：只有碳酸钠
猜想Ⅱ：_____
（查阅资料）CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液都呈中性。
（进行实验）实验过程如图：
回答下列问题：
（1）适合操作（一）的X溶液是_____
A．Ca(OH)2溶液 B． CaCl2溶液 C． Ba(OH)2溶液
（2）根据（1）中所选的X溶液，生成沉淀C的化学方程式为__ ___
（3）过滤操作中玻璃棒的作用是__ ___
（4）操作（二）可以为：取少许溶液D于试管中，滴加酚酞溶液，若溶液___ __
（实验反思）通过本实验同学们认识到，氢氧化钠溶液必须__ ___
18．（2020河南省卷）欲证明“CO2与NaOH发生了化学反应”，某化学兴趣小组进行以下探究实验（实验装置中夹持仪器已略去）。
【实验1】配制溶液
（1）用NaOH固体配制20g20%NaOH溶液，无需用到的玻璃仪器有__ _（填标号）。
A 、胶头滴管 B 、酒精灯 C 、量筒 D、 烧杯 E、 玻璃棒
【实验2】按如图所示装置进行实验。
实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面左高右低。据此，甲同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。
（2）U型管中液面高度发生变化的原因是__ _____。
（3）上述结论的证据不充足，理由是__ ___。
【实验3】按如图所示装置进行实验。
查阅资料：i．CaCl2溶液呈中性；ii．
实验步骤如下：
①检查装置的气密性，往装置中加入药品；
②关闭K1、K2，将注射器中的NaOH溶液缓缓推入A中；
③A中物质充分作用后，打开K1，B中无色溶液倒吸入A中，A中产生沉淀且溶液显红色
④关闭K1，打开K2，将注射器活塞向上拉，C中溶液倒吸入A中。
（4）步骤③“产生沉淀”的现象仍不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应，理由是____。
（5）步骤④中，若观察到____（填现象），证明CO2与NaOH发生了化学反应。CO2与NaOH反应的化学方程式为_______。
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