實(shí)驗(yàn)探究題（類型二）

專題八實(shí)驗(yàn)探究題類型二有關(guān)物質(zhì)組成成分的探究

Ⅰ.溶液成分的探究(標(biāo)簽類)1．(2018天水)有一標(biāo)簽受損、沒(méi)蓋瓶蓋且裝有無(wú)色液體的試劑瓶，如圖所示。老師告訴大家，瓶?jī)?nèi)原有的液體只能是碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液、蒸餾水中的一種。為了判斷瓶?jī)?nèi)是何種溶質(zhì)，并確定試劑瓶的標(biāo)簽，化學(xué)小組的同學(xué)進(jìn)行了如下探究活動(dòng)?！緦?shí)驗(yàn)探究】(1)從受損的標(biāo)簽信息看，大家一致認(rèn)為該液體不可能是_____________。(2)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行探究。蒸餾水(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論不準(zhǔn)確，又設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行探究。(4)丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案有不足之處，于是丙同學(xué)只改用了一種與乙同學(xué)所加物質(zhì)類別不同的溶液，重新按照乙的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論與乙同學(xué)的完全一致，且結(jié)論完全正確。則丙同學(xué)改用的試劑為_(kāi)_______________________________________________________________?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，最終得到的結(jié)論是：原試劑瓶標(biāo)簽_______________________________________________________________________。CaCl2溶液(或BaCl2溶液等)(答案合理即可)10%氫氧化鈉溶液【反思與交流】(1)為了不使標(biāo)簽破損，應(yīng)如何正確操作_______________________________。(2)藥品取完之后應(yīng)及時(shí)密封保存。2．(2020泰安)某同學(xué)在幫助實(shí)驗(yàn)員整理化學(xué)試劑時(shí)發(fā)現(xiàn)了一瓶標(biāo)簽殘缺的無(wú)色溶液(如圖甲所示)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)員分析可知原瓶溶液中的溶質(zhì)可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一種，為確認(rèn)溶液中的溶質(zhì)，他設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下探究活動(dòng)。【資料查閱】上述四種物質(zhì)的相關(guān)信息如下：傾倒液體時(shí)，標(biāo)簽應(yīng)朝向手心請(qǐng)回答下列問(wèn)題：【實(shí)驗(yàn)探究1】如圖乙所示，在操作①后可確定溶質(zhì)不是NaCl，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是______；在進(jìn)行操作②時(shí)有無(wú)色無(wú)味氣體產(chǎn)生，由此又可排除的物質(zhì)是_______________________________________________________________________?！咎骄拷Y(jié)論】分析四種物質(zhì)的相關(guān)信息，你認(rèn)為該溶液中的溶質(zhì)可能是上述四種物質(zhì)中的______________________________________，你的判斷依據(jù)是______________________________________________________________。若上述探究結(jié)論是正確的，操作②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________________________________。溶液呈紅色NaOH(或氫氧化鈉)Na2CO3(或碳酸鈉)碳酸氫鈉飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不可能達(dá)到10%，而碳酸鈉溶液可以Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑【討論質(zhì)疑】有同學(xué)認(rèn)為以上分析不嚴(yán)密，需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確定，于是又進(jìn)行了如下探究?！緦?shí)驗(yàn)探究2】向操作①后試管中的溶液中滴加過(guò)量CaCl2溶液(中性)，充分反應(yīng)后，試管中溶液顏色不變，但有白色沉淀產(chǎn)生?！镜贸鼋Y(jié)論】通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究2可確定原瓶溶液中的溶質(zhì)應(yīng)該是_______________________________________________________________?！痉此纪卣埂吭斐稍撊芤撼霈F(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是___________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。NaOH(或氫氧化鈉)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2OⅡ.固體物質(zhì)成分的探究3．(2017省卷)某化學(xué)興趣小組同學(xué)對(duì)家用普通干電池中含有的物質(zhì)產(chǎn)生了濃厚的興趣。他們剝開(kāi)電池時(shí)聞到氨味且發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)?！咎岢鰡?wèn)題】為什么有氨味？黑色物質(zhì)的成分是什么？【猜想假設(shè)】能聞到氨味說(shuō)明含有銨鹽(如NH4Cl)；黑色固體可能有鐵粉、氧化銅或二氧化錳?！緦?shí)驗(yàn)探究】同學(xué)們分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)Ⅰ.小聰取適量黑色物質(zhì)與_______________________混合置于研缽內(nèi)研磨，嗅到強(qiáng)烈氨味，再用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢測(cè)，觀察到試紙變藍(lán)，證明黑色物質(zhì)中含有銨鹽。實(shí)驗(yàn)Ⅱ.小敏將黑色物質(zhì)加入適量的水中攪拌溶解，靜置后___________，取不溶物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。熟石灰(合理即可)過(guò)濾4．(2020宜賓)某“自加熱食品”發(fā)熱包的主要成分為生石灰、活性炭、鋁粉、鐵粉、碳酸鈉和氯化鈣，其使用說(shuō)明如圖：圖1某化學(xué)興趣小組對(duì)發(fā)熱包進(jìn)行了如下探究。探究Ⅰ：發(fā)熱包的發(fā)熱原理將發(fā)熱包中固體倒入燒杯中，加入適量水，發(fā)生劇烈反應(yīng)，水很快沸騰。反應(yīng)結(jié)束后，燒杯底部有大量固體，繼續(xù)加水?dāng)嚢?，過(guò)濾、洗滌、干燥，得到固體混合物。(1)發(fā)熱包中的某成分與水反應(yīng)放出大量的熱，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________________________________。CaO＋H2O===Ca(OH)2探究Ⅱ：固體混合物的成分查閱資料：?jiǎn)钨|(zhì)鋁既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，并產(chǎn)生H2。小組同學(xué)認(rèn)為固體混合物的成分可能是：活性炭、鋁粉、鐵粉、碳酸鈣和氫氧化鈣。為進(jìn)一步探究其成分，小組同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：(2)取少量固體于試管中，加水振蕩，靜置，滴入幾滴酚酞溶液，溶液變?yōu)榧t色，證明固體中含有______________________。氫氧化鈣(3)另取少量固體于錐形瓶中，逐漸加入稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡為止(如圖2)，反應(yīng)停止后瓶底有黑色固體剩余，溶液呈淺綠色。①反應(yīng)停止后，瓶底的黑色固體為_(kāi)______________，判斷依據(jù)是____________________________________________________________________。②當(dāng)觀察到______________________________________現(xiàn)象，證明固體中含有CaCO3。③證明固體中含有鐵粉的現(xiàn)象是__________________________________。(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明固體混合物中含有鋁粉。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(可供選擇的試劑：CuCl2溶液、稀鹽酸、NaOH溶液)活性炭碳是黑色固體，不能和稀鹽酸反應(yīng)澄清石灰水變渾濁溶液呈淺綠色實(shí)驗(yàn)步驟：取適量樣品于試管中，加入足量氫氧化鈉溶液；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：固體部分溶解，產(chǎn)生氣泡；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：樣品中含有鋁5．某校老師用如圖所示裝置做一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)。先通一會(huì)兒一氧化碳再用酒精噴燈加熱，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到玻璃管中的粉末由紅棕色逐漸變?yōu)楹谏?，澄清的石灰水變渾濁。?shí)驗(yàn)完畢，繼續(xù)通一氧化碳直到玻璃管冷卻至室溫。興趣小組的三個(gè)同學(xué)把黑色固體從玻璃管中倒出?！咎岢鰡?wèn)題】黑色固體是否含有金屬鐵？小明認(rèn)為：依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷生成的黑色固體為金屬鐵。小紅認(rèn)為：僅從上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不足以證明生成的黑色固體為金屬鐵，她增加了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用磁鐵靠近生成的黑色固體，看到有黑色固體被磁鐵吸引。于是得出生成的黑色固體為金屬鐵的結(jié)論?！静殚嗁Y料】小方通過(guò)查閱資料得知：(l)一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下，可生成四氧化三鐵和二氧化碳。(2)四氧化三鐵為黑色固體，有強(qiáng)磁性，能夠被磁鐵吸引。(3)鐵的氧化物均能溶于酸的溶液生成鹽和水。【討論交流】(l)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前先通一會(huì)兒一氧化碳再加熱的原因是___________________________________________________________________________________。排盡裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸(3)小方認(rèn)為小明和小紅的結(jié)論都不能成立，你是否同意他的說(shuō)法？請(qǐng)說(shuō)明你的理由：_______________________________________________________________________________________________________________________?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(1)取少量黑色固體裝入試管中，加入________________________，觀察到有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明黑色固體中含有鐵。氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)能夠生成鐵或四氧化三鐵，磁鐵能夠吸引鐵和四氧化三鐵足量稀鹽酸(2)除上述方案中的試劑，還可以選用另一類別的試劑檢驗(yàn)，將該試劑與黑色固體混合，觀察到________________________________________________的現(xiàn)象，可判斷黑色固體中含有金屬鐵，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________________________________________?！痉此寂c評(píng)價(jià)】由此實(shí)驗(yàn)可知，化學(xué)反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，反應(yīng)條件不同，生成物可能不同。Ⅲ.氣體物質(zhì)成分的探究黑色固體表面析出紅色固體，溶液由藍(lán)色變成淺綠色Fe＋CuSO4===_FeSO4＋Cu(2)CH4能還原CuO。某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究CH4還原CuO的反應(yīng)?！咎岢鰡?wèn)題】CH4還原CuO的反應(yīng)產(chǎn)物是什么？【查閱資料】白色的無(wú)水硫酸銅固體遇水變藍(lán)色。【實(shí)驗(yàn)探究】①在點(diǎn)燃B處酒精燈之前先通入甲烷氣體的作用______________________________________________________________；②點(diǎn)燃酒精燈一段時(shí)間后B裝置內(nèi)的現(xiàn)象_______________________，證明有銅生成；③反應(yīng)過(guò)程中，C裝置中的現(xiàn)象________________________________，證明有水生成；排盡裝置內(nèi)的空氣防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸黑色粉末變紅白色固體變?yōu)樗{(lán)色④D裝置內(nèi)澄清石灰水變渾濁，證明有_________________________生成；二氧化碳【查閱資料】CO不與NaOH、Ca(OH)2及H2SO4反應(yīng)。【實(shí)驗(yàn)方案】取研細(xì)和干燥后的木炭(0.3g)和CuO(2.0g)，混合均勻并裝入試管，連接裝置，高溫反應(yīng)，檢驗(yàn)氣體。【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】(1)由“題圖”裝置③中粉末的顏色變化可檢驗(yàn)CO，除此之外，還可通過(guò)幾種裝置的組合，由另一種明顯的現(xiàn)象來(lái)進(jìn)一步確定CO的存在，則裝置連接的最佳順序?yàn)開(kāi)___→尾氣處理(填字母)。A．①→②→③→④B．④→①→②→③→①C．①→④→①→③→②D．③→④→①→②B(2)上述進(jìn)一步確定CO存在的現(xiàn)象是_________