探究题专题复习
1.在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附着白色物质。 【提出问题】黑色颗粒和白色物质分别是什么？
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是____________，白色物质可能是Na2O或________或_______，乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是__________________________。 【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na2O＋H2O=====2NaOH 【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。 实验方案 实验操作 实验现象 结论 方案1 取样品少量于试管中，溶液变成红色 白色物质 加入适量水，振荡，样为Na2O 品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液 方案2 ①取样品少量于试管 白色物质中，加入适量水，振荡，出现白色沉淀 是样品全部溶于水，向其 _________ 中加入过量的CaCl2溶 液 ②静置片刻，取上层清无明显现象 液于试管中，滴加无色酚酞试液 【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是____________________。 【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为____________________________。 2.铜器长期暴露在空气中会生成铜绿（俗称铜锈）。铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜不稳定，受热分解成黑色固体物质、无色气体和水。这种黑色固体和无色液体的成分是什么呢？
查阅资料：碱式碳酸铜的化学式是Cu2(OH)2CO3。稀硫酸能与Fe2O3、CuO等金属氧化物反应，生成盐和水。提出猜想：某同学根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体、无色液体的成分做出了以下猜想：①无色气体为二氧化碳；②黑色固体为氧化铜；③„„ 实验验证：实验装置如图
在此实验装置中，大试管的管口略向下倾斜的目的是_____________。 验证：①若猜想①正确，实验过程中应该看到澄清的石灰水__________。
产生此现象的化学方程式是_____________。在反应完全停止加热时，针对熄灭酒精灯和把导管移出液面这两步操作，你认为应该先进行的操作是______________。验证②：从装置中取下大试管并冷却到室温，然后向大试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察实验现象。若猜想②正确，观察到的实验现象应该是___________，发生反应的化学方程式为___________________。
3.某校化学研究性学习小组的同学设计如图所示的实验装置，进行了 CO还原CuO做了如下图的探究实验。实验发现CO与CuO加热后黑色 粉末变成红色粉末。请你参与该小组的研究过程并完成相关任务： [研究课题] 探究红色粉末的主要成分
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[查阅资料] （1）有关物质的颜色CuO粉末为黑色；Cu2O粉末为红色； （2）CuO和Cu2O都能和稀硫酸发生反应，化学方程式为： CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O
[猜想与实验]（1）如果硬质玻璃管内红色粉末为一种物质，请猜想它的成分，并设计简单的实验证明你的猜想。 猜想 简单实验方案 现象 CO和CuO反应的化学方程式 红色粉末为Cu 取红色粉末少许，红色粉末为Cu2O 于试管中加入足 量的稀硫酸 红色粉末为Cu2O和Cu （2）如果硬质玻璃管内红色粉末为两种物质的混合物，要确定粉末中两种物质的质量分数，还需要通过有关数据计算进行判断。下列数据不可作为计算依据的是（ ） A、反应前CuO粉末的质量 B、硬质玻璃管中固体物质减少的质量 C、通入CO的质量 D、反应后固体混合物的总质量
4.课本中“复分解反应发生条件’的活动与探究”用到H2SO4、Ba（NO3）2、NaOH、K2CO3四种溶液。某校化学兴趣小组的同学对实验后的废液进行了探究。取废液少许，测得其pH为12。
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【提出问题】废液中除含OH外，还含有哪些离子呢？
＋2【理论分析】废液是由四种盐混合而成的。这四种盐电离出的8种离子（H、SO24、Ba＋＋－＋2、NO3、Na、OH、K、CO3）之间会相互发生反应。废液的pH为12，显碱性，一定
＋不存在的一种离子是___________；有三种离子在任何条件下都会存在，它们是NO3、K和_____________。
22【猜想与假设】甲同学：另外，可能还含有SO4、CO3
2＋2＋22乙同学：另外，可能还含有Ba 丙同学：另外，可以还含有Ba、SO4、CO3 以上甲、乙、丙三位同学的假设中，___________同学的假设一定不成立，原因是____________。
【实验验证】选择其中一种可能成立的假设，设计实验进行验证。我选择________同学的假设，实验方案如下： 实验步骤 实验现象 结论 5.在“质量守恒定律”的课堂教学中，老师引导同学们进行“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”的实验探究。如图所示实验装置和选用药品均为教材图示，现分别以A、B、C、D表示如下：
A、B、C、D四个实验分别由甲、乙、丙、丁四个组的同学来完成，他们都进行了规范的
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操作，准确的称量和细致的观察。
（1）A实验：白磷刚引燃，立即将锥形瓶放在天平上称量，天平不平衡。 结论是：质量不守恒；
等锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上称量，天平平衡。
结论是：质量守恒，你认为结论正确的是_____（填“前一种”或“后一种”），而导致另一种结论错误的原因是___________________________________________。
（2）丙组同学认为C实验说明了质量守恒。请你从原子的角度说明理由：________________。
乙、丁两组同学得到的错误结论是“实验B、D均说明质量不守恒”。老师引导同学们分析B、D两个实验反应前后天平不平衡的原因。你认为B实验天平不平衡的原因是___________________； （3）如果A装置中只是将药品改为少量的锌和稀硫酸，已知Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,反应前后天平仍不平衡，原因是_______________________________；结论是：参加反应的锌和硫酸的质量总和一定____________(填“等于”或“不等于”)生成硫酸锌和氢气的质量总和。
6.2008年“中国水周”活动的宣传主题为“发展水利，改善民生”。 （1）①水 （填“属于”或“不属于”）六大类营养素之一。 ②保持水的化学性质的最小粒子是 。 （2）右图是活性碳净水器示意图，其中活性碳的作用是：不仅 的物质 还可以的 杂质。
（3）有一杯主要含有MgC12和CaC12的硬水。某兴趣小组设计出软化水的部分实验方案，请你一起来完成。可供选用的物质有：Ca（OH）2溶液、NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、肥皂水。 实验步骤 现象 结论或化学方程式 ①取少量水样于试管中，向其中滴有白色沉淀产生 MgC12+Ca（OH）2 加Ca（OH）2溶液，直到不再产生Mg（OH）2↓+CaC12 沉淀 ②继续向上述试管中滴有白色沉淀产生 化学方程式： 加 ，直到不再产生沉淀 ③过滤 滤液澄清 ④ 证明硬水已软化 7.CO2是初中化学重点研究的气体之一。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究CO2的制取和性持：
（1）该兴趣小组用干燥管、烧杯、铜网等设计装配了一个在实验室中制取 二氧化碳气体的装置，如图1所示。在干燥管内的铜网上应盛放__________； 若将铜网换成铁网，可能产生的后果是__________，其原因是 （用化学学方程式表示）_______________。
（2）该兴趣小组同学将制得的CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中， 他们观察到前者变浑浊，后者无明显现象。CO2和NaOH是否发生了化学反应？ ①小明设计了甲、乙两个实验来验证CO2与NaOH发生了化学反应，
如图2所示。实验现象为:甲一一软塑料瓶变瘪，乙一一“瓶吞鸡蛋”。 小虎同学认为上述实验是可行的。其共同原理是_____________________。
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小雯同学提出质疑，她认为上述实验还不足以说明 CO2和NaOH发生了反应。其理由是_________。
小明同学针对小雯的质疑又补充了一个对照实验，这个实验是______________。
②小虎向甲实验后变瘪塑料瓶的溶液中加入____________，观察到___________现象，从而证明CO2与NaOH 已经发生了反应。
8.小青看见爸爸种花时把草木灰洒在花盆中作肥料，她查阅资料得知草木灰的主要成分是一种含钾的化合物。于是她取一些草木灰做了以下实验，请你帮助她将下列实验报告填写完整： 实验序实验目的 实验方案 实验现象 结论 号 ①____________ 草木灰的主要成实验1 ______________ 分是碳酸钾 ②____________ 向碳酸钾溶液中滴化学方程式为___ 实验2 探究碳酸钾的性质 有白色沉淀生成 入澄清石灰水 _______________ 上层清液中有两探究实验2反应后上层 实验3 ______________ ______________ 种溶质_____和清液中溶质的成分 ______ 【反思】实验过程中产生的废液必须处理后再排放。请你对实验2反应后产生的废液处理提出可行的方法___________________________________________。
9.小兵同学在化学实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶，其标签严重破损（如图所示）。老师告诉他，这瓶试剂可能是硫酸、硫酸钠、硫酸镁溶液中的一种。小 兵同学通过查阅资料得知，常温下这三种物质的溶解度如下表： 物质 H2SO4 Na2SO4 MgSO4 与水任意比互溶解度/g 19.0 39.0 溶 小兵同学根据上述信息，分析认为此溶液一定不是______________溶液。 其依据是 ，为确定其成分，该同学对此溶液进行如下实验探究： [提出假设] 假设甲：该溶液可能是稀H2SO4，假设乙：该溶液可能是 。 [实验验证]
方案 实验步骤 实验现象 实验结论 一 产生白色沉淀 二 溶液变红色 10.请你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践。实验仪器如图甲所示（导管、橡皮塞等未画出）：
图甲 图乙
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实验药品：氯酸钾、5%双氧水、大理石、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾 ［比较研究］请填写下表 制取气体 反应物铁状态 反应条件 收集方法和依据 氧气 固体 加热 排水集气法 O2难溶于水 二氧化碳 固体和液体 常温 ［实践研究］（1）某同学选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置，该同学选用的药品是__________。下列是该同学部分实验操作，其中不合理的是___________。 A、先检查装置的气密性，后加药品 B、先固定试管，后放置酒精灯
C、先将导管伸入集气瓶，后加热试管 D、实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
（2）四位同学根据提供的实验仪器分别设计了如上乙图四套制取和收集二氧化碳的装置。
他们对设计的装置相互进行了交流评价。其中可能收集不到二氧化碳气体的装置是_______；能够使反应随时停止和发生的装置是_______________。
[反思小结] 气体制取和收集装置的选择依据 发生装置——反应物状态和反应条件 收集装置——气体密度、气体溶液性和_______________。 11.某同学在实验结束进行废液处理时，将碳酸钠溶液、稀盐酸倒入到指定的洁净容器中，看到有气泡产生，待不再产生气泡时，又倒入了氢氧化钙溶液，发现该容器中有白色沉淀产生，这一现象引起了他的注意。为了解以上三种物质之间的反应情况，他决定从反应后溶液中的溶质组成入手进行探究。
（1）他对反应后溶液中的溶质组成作出了两种猜想（猜想①和猜想②）。请你再补充一种猜想（猜想③）。
猜想①：溶质为氯化钠、氢氧化钠。
猜想②：溶质为氯化钠、氢氧化钠、氢氧化钙。 猜想③：溶质为________________________。
（2）根据以上三种物质之间的反应情况，请判断反应后溶液中的溶质是否含有盐酸？________，理由是___________________________________。 （3）当___________和___________恰好完全反应时，猜想①成立。 （4）比较三种猜想的异同，如果猜想②成立，设计实验加以证明。 实验步骤 实验现象 实验结论 取上层清液少许于试管中，_____________ 猜想②成立 向清液中_______________ 12.过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，能与水或二氧化碳反应放出氧气。实验有一份放置了较长时间的过氧化钠粉末，已发生了部分变质，小明想知道其中的成分，决定开展科学探究。 【猜想】
猜测1：变质的过氧化钠粉末是Na2O2和NaOH的混合物 猜测2：变质的过氧化钠粉末是__________的混合物。
猜测3：变质的过氧化粉末是Na2O2、NaOH和Na3CO3的混合物。
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【实验探究】 实验操作 实验现象 ①取3.00g变质的过氧化钠粉末于一支大试管里，加入适量的水，共收集到0.32g气体，用_________检验该生成的气_________ 体 ②在①的反应液中加入足量的Ba（NO3）2溶液，充分反应 白色沉淀 ③将②反应液过滤、洗涤、干燥和称量，得固体1.97g 实验结论 证明粉末中 有Na2O2 证明粉末中 有_________ 【数据处理及结论】 通过对上面实验数据的综合计算，证明猜测___________（填“1”“2”或“3”）成立。 【反思】
（1）H2O2、Na2O2是一类特殊的氧化物，与H2O、CO2、Na2O等常见的氧化物相比较，氧元素的化合价不同。试推断H2O2、Na2O2中氧元素的化合价均为__________。
（2）小明想改变实验探究中的实验设计，在实验操作第②步反应后的反应液中加入硫酸铜溶液，得到了蓝色沉淀，于是证明变质的过氧化钠粉末中有NaOH。老师对小明的设计提出了质疑，原因是________________。
13.小军见到一种“化学爆竹”只要用手拍打锡纸袋。掷在地上，锡纸袋随后就会突然爆开并伴随响声。他认为，这是锡纸袋中的物质发生化学反应生成气体造成的。于是想探究锡纸袋中的物质成分。
【提出问题】锡纸袋中的物质是什么？ 【查阅资料】主要内容如下。
①过氧化氢分解生成氧气，②活泼金属与酸反应生成氢气。例如镁与稀硫酸反应生成氢气，化学方程式为________③含有碳酸根或碳酸氢根的盐与酸反应生成__________________。
【猜想与验证】小军打开一个未用过的锡纸袋，内有一小包无色液体和一些白色固体。 （1）猜想：无色液体为酸。
验证：在两支试管中分别加入2mL水和该无色液体。各滴加3滴紫色石蕊试液，紫色石蕊试液遇水不变色，遇该无色液体变红。实验的初步结论：无色液体为酸。
小军取两支试管进行实验的目的是____________________________________________。 （2）猜想：白色固体为含有碳酸根或碳酸氢根的盐。
验证：请你运用初中所学知识，帮助小军完成下列实验操作。 主要实验主要操作步骤 主要实验现象 实验操作目装置 的 在瓶中加入少量白色固体，再加入适验证白色固白色固体溶解。 量水，振荡，静置。 体是否可溶。 ①在分液漏斗中加入_______。塞上胶①有大量气泡产生。 验证生成气塞，打开活塞，放出适量溶液后，关②_______________ 体的成分。 闭活塞。②_____________ 实验的初步结论：白色液体是可溶性碳酸盐，可能为碳酸钠或碳酸氢钠。 6
小军为进一步验证自己的初步
溶温 结论，通过查找资料。得到下解度 10℃ 度 盐 表。
根据上表数据，该白色固体的Na2CO3 12.5g ．．．．．．
检验方法是_____________。 NaHCO3 8.1g 【反思】通过该探究实验，你
还想学习的知识是________________________。
14.一位同学用某种粗盐进行提纯实验，步骤见下图。
20℃ 21.5g 9.6g 30℃ 39.7g 11.1g 40℃ 49.0g 12.7g 请回答：（1）步骤①和②的操作名称是 。
（2）步骤③判断加入盐酸“适量”的方法是 ；步骤④加热蒸发时，要用玻璃棒不断搅拌，这是为了防止____________________。当蒸发皿中有较多量固体出现时，应 ，用余热使水分蒸干。 （3）猜想和验证： 猜想 猜想I：固体A中含CaCO3、MgCO3 验证的方法 取少量固体A于试管中，滴加稀盐酸，并用涂有澄清石灰水的小烧杯罩于试管口 猜想II：固体A中含BaCO3 猜想III：最后制得的NaC1晶体中还含取少量固体A于试管中，先滴入 ，再滴入Na2SO4溶液 取少量NaC1晶体溶于试管中的蒸馏水在滴入，———— 猜想III成立 有气泡放出，无白色沉淀 ———— 现象 结论 猜想I成立,反应方程式为_______________ 猜想II不成立 有Na2SO4 BaC12溶液和稀硝酸。 15.某小组同学在协助老师整理化学试剂时，发现一瓶 标签残缺的无色液体，如右图。他们对此瓶无色液体是 什么产生了兴趣，于是进行了如下探究。 [猜想与假设]
猜想一：水 猜想二：稀硫酸 猜想三：过氧化氢溶液
小组同学对标签又进行了仔细的观察、分析，他们一致认为猜想一不合理。理由是________。
[设计方案]同学们结合所学知识设计出如下探究方案：
向盛有少量二氧化锰的试管中加入适量的该液体，然后______________________（填操作）。
[实验与事实]
按上述方案进行实验，发现有大量气泡产生，带火星的木条复燃。 [结论与解释]
（1）以上事实证明猜想 是正确的。
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（2）产生气体的反应可用化学方程式表示为 。 [反思与评价]
（1）在实验中，某同学提出应该先将气体收集，然后用带火星的木条检验，你认为 （填“有”或“没有”）必要。
（2）为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况，在倾倒液体时应注意 。
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[拓展与迁移]
根据探究结果，重新贴好标签。标签上化学式中氧元素的化合价为 价（已知氢元素显+1价） 16.某些地区的农民将玉米秸杆粉碎后在密闭的诏气池内发酵制沼气，发酵后的残余物可做农家肥。沼气的主要成分是甲烷（化学式为CH4），据此化学小组的同学围绕“玉米秸杆主要由哪些元素组成”的问题展开了以下探究活动。
[猜想与假设] 根据沼气的成分猜想玉米秸杆中主要含有碳元素、氢元素。 [设计方案进行探究] 探究步骤 预计现象 相关结论 用坩埚钳夹持一小段烘干的玉米秸玉米秸杆剧烈燃烧，火焰熄产物中有杆，点燃后伸入盛有氧气的集气瓶灭后能够观察到瓶壁上有________________ 中 水珠 向集气瓶中滴入少量_______ 能够观察到__________ 产物中有CO2 [结论与解释] （1）将玉米秸杆烘干的目的是：①干燥，使其容易燃烧；②___________________；（2）根据以上探究，同学们得出结论：秸杆中含有C、H、O三种元素。
[反思与评价] 你认为同学们得出的结论是否正确？____其理由是：_______________________。
[拓展与应用] 农村的大部分地区处理玉米秸杆的方式是直接烧掉，试从环境、原料利用等方面说明将玉米秸杆制成沼气的重要意义是①_____________②____________(答出二点即可)。
17.人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现，使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝。
（1）金属大规模被使用的先后顺序跟 （填序号）选项关系最大。 ①地壳中金属元素的含量；②金属的导电性；③金属的活动性。
（2）为探究锰与铁的金属活动性，在相同温度下，取大小相同、表面光亮的两种金属薄片，分别投入等体积、等溶质质量分数的足量稀盐酸中（反应中Mn显+2价），请回答： 除了比较与酸反应产生气体速率的快慢，请你再举出二种可比较这二种金属活动性强弱的方法和 。
② 和 。
（3）将盛有等质量、等溶质质量分数的稀盐酸
的两只烧杯，放在托盘天平左右两盘上，调节至平衡，再向两只烧杯中分别放入质量相等的镁和铁，待反应停止后，请判断：
①若天平仍保持平衡，烧杯中一定没有剩余的物质是 ； ②若天平失去平衡，则指针一定偏向放 的一边。
金属 铁 放出气泡速率缓慢 活动性 铁 （填“>”“<”）锰 锰 放出气泡速率较快 与盐酸反应（写出所需药品即可）：① 现象 结论 9
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