制备实验探究题解法（近十年河北实验探究题）

分析近些年化学中考试题可以看出，实验探究题均是各省市中考实验题的主角，它不仅考查了学生对基础知识掌握的系统性和全面性，而且对学生综合分析、解决问题的能力以及学生思维的敏捷性、严密性提出了较高的要求。

解答此类题目，要求学生通过阅读、理解，将从课本中学到的化学知识成功迁移到新情境中并能灵活正确的应用，从而得出解决问题的方法。

1、（2019•河北）兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡，有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。

探究1：反应产生的气体是什么？

【作出猜想】小组同学经查阅资料和讨论，根据化学变化过程中元素不变，且反应物中含有　 　三种元素，作出如下猜想：

①氢气；②二氧化碳；③氢气和二氧化碳。

【实验1】取适量镁条、100 mL Na2CO3溶液于反应装置A中，按如图1所示方案进行实验，B中石灰水不变浑浊；C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。

（1）反应装置A应选用图2中的　 　（填写序号）。

（2）小组同学讨论认为，上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证三个猜想，只需在图1所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是　 　 。

探究Ⅱ：快速产生气体的原因是什么？

【查阅资科】镁与水缓慢反应生成氢气：Na2CO3溶液显碱性，其溶液中除Na 、CO32﹣外，还有OH 。

【作出猜想】可能是Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。

【实验2】按图3所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡，说明是

CO32﹣而不是Na 、OH﹣促进了镁与水的反应。

（1）G中实验的作用是　 　。

（2）试剂X是　 　。

探究Ⅲ：反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3？

【实验3】取实验1反应生成的沉淀于试管中，加入试剂Y，根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO3．试剂Y及实验现象为　 　 ，该反应的化学方程式为　 　 。

反思交流：有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发，通过深入研究而实现的。

【答案】 碳氢氧。

探究I：（1）D （2）在BC之间增加干燥装置。

探究II：（1）对比 （2）氢氧化钠溶液。

探究Ⅲ： 稀盐酸，有气泡生成

MgCO3 2HCl═MgCl2 H2O CO2↑

2、（2018•河北）小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题，于是和化学兴趣小组的同学对此进行了研究。

【查阅产品说明】小明同学根据图22所示产品说明书中的_____和硫酸铵的组成，推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气，使肥效降低。

【探究1】土壤的酸碱性

实验1：按图23所示溶解土样，玻璃棒搅拌的目的是______；用pH试纸测量土样浸出液的pH约为4，说明土壤呈酸性。

【探究II】硫酸铵具有哪些性质

实验2：25℃时，将30g硫酸铵加入50g水中，充分溶解，此时所得溶液对应图24中_____(选填序号)点的状态，测得其pH约为5。

实验3：为证明硫酸铵受热分解生成了氨气，小组同学进行了图25所示的实验，观察到的实验现象为：①硫酸铵固体减少；②用酚酞溶液浸湿的滤纸________。③小气球变大。

小明依据现象①和②，小红只依据③，都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。小组同学认为小红的依据不合理，小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分解”的结论，还需继续进行观察，若________，才能得出这一结论。

实验4：按图26所示进行实验，闻到刺激性气味，说明硫酸铵能与熟石灰发生反应。

【拓展应用】

(1)为保证铵态氮肥的肥效，不能高温暴晒，不能__________。

(2)硫酸铵中氮元素被植物吸收后，剩余的硫酸铵使得土壤酸化，可用熟石灰进行改良，反应的化学方程式为___________。

【答案】[查阅产品说明]贮存条件

[探究1]加速溶解

[探究2]C；变红；冷却装置后小气球体积保持不变

[拓展应用](1)与碱性物质接触(2)Ca(OH)2 H2SO4=CaSO4 2H2O

3、（2017•河北）小明在市场看到，鱼老板将一勺白色粉末加入水中，水中奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来，小明对这种“白色粉末”很感兴趣，与小刚进行了相关探究．

【查阅资料】这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠（化学式为Na2CO4），常温下，与水反应生成氧气．

【实验1】小明选用如图所示装置中的　 　（选填序号）进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体，经检验该气体是氧气，检验方法是　 　

【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么？

【作出猜想】根据过碳酸钠与水的组成作出三种猜想．

猜想一：Na2CO3；猜想二：NaOH；猜想三：Na2CO3和NaOH．

【实验2】小明取溶液M，滴加CaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成，他认为白色沉淀是CaCO3，溶液中一定含有Na2CO3．小刚提出质疑，产生的白色沉淀不一定是CaCO3，他的理由是：　 　．

【实验3】小刚取溶液M，滴加稀HCl，观察到　 　，证明溶液中一定含有Na2CO3，从而否定了猜想二．Na2CO3与稀HCl反应的化学方程式为　 　．

【实验4】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH，他们向溶质M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，取上层溶液，加入　 　，无明显现象．证明溶液中无NaOH溶液，猜想一正确．该实验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水，原因是：　 　．

【反思拓展】

（1）根据过碳酸钠的性质，保存时应注意防潮．

（2）检验A、B两种物质是否同时存在，一定要考虑二者性质的互相干扰问题．

【答案】

【实验1】BC；将燃着的木条放入集气瓶内，木条燃烧的更旺，证明是氧气

【实验2】氯化钙与氢氧化钠反应，生成微溶性的氢氧化钙

【实验3】有气泡产生；Na2CO3 2HCl═2NaCl CO2↑ H2O

【实验4】无色酚酞试液；碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，无法证明原溶液中否含有氢氧化钠

4、（2016•河北）蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究．

【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素．

【实验探究】

方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”．

小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是　 　．

方案二：小刚用如图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热．

（1）观察到　 　出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素．

（2）观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验．实验过程和现象如表：

实验过程

实验现象

　 　，点燃酒精

①硬纸玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；

②　 　

写出上述实验过程中一个反应的化学方程式：　 　．

【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的．

【拓展交流】

（1）方案二中，先通入一会儿氮气的原因是　 　．

（2）查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11，小红发现：蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍．导致出现这种情况的原因是　 。

【答案】

方案一：由于元素种类在化学反应前后都不发生变化，生成物中有二氧化碳和水生成，说明反应物中也应该含有碳、氢、氧元素，而氧气中含有氧元素，因此该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素；

方案二：（1）小烧杯中有水雾出现；

（2）

实验过程

实验现象

小烧杯中放入澄清的石灰水，往硬质玻璃管中通入氧气，点燃酒精

①硬纸玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；

②澄清的石灰水变浑浊

CO2 Ca(OH)2═CaCO3↓ H2O

【拓展交流】

（1）排净装置中的空气，避免对实验造成干扰；

（2）氢、氧的相对原子质量不同。

5、（2015•河北）同学们用高锰酸钾制氧气．制取结束清洗仪器．发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体．

问题一：黑色固体是什么？

【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解．进行分析判断．

判断

依据

不是KMnO4

KMnO4能溶于水形成紫红色溶液

不是　 　（填化学式）

冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水

是MnO2

其他实验用过MnO2，知道它是不溶于水的黑色固体

【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体．证明上述判断正确．加入的液体是　 　。

问题二：用什么洗掉MnO2？

【交流讨论】MnO2与BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质组成最相近，理由是　 　．这种物质能与稀盐酸反应，化学方程式为　 　，由此推测MnO2也能与稀盐酸反应．

【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化．

【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同．MnO2有什么化学性质，用什么试剂清洗呢？同学们请教老师后决定用草酸（H2C2O4）溶液试一试．

【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气泡．

问题三：生产了什么气体？

【交流讨论】化学变化过程中元素不变，因为　 　，所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等．

【实验验证】经检验，产生的气体是CO2，检验CO2气体的操作和现象是：　 　．

【反思提高】以上探究活动中，清除试管内壁附着的难溶物的思路是：先　 　，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗。

【答案】

【交流讨论】K2MnO4；

【实验验证】过氧化氢溶液；

【交流讨论】都是金属氧化物，Fe2O3 6HCl=3H2O 2FeCl3；

【交流讨论】因为质量守恒定律，反应物中的元素只有碳、氢、氧；

【实验验证】将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳；

【反思提高】了解其物理性质，尤其是否溶于水。

6、（2014•河北）某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。

【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡，石蜡由碳、氢两种元素组成。

【作出猜想】蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。

【实验验证】

（1）用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，观察到　 　，证明有水生成。

（2）用涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上，石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成．二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为　 　。

小明提出质疑：石灰水变浑浊不一定是生成了碳酸钙，还可能是饱和石灰水受热后　 　，析出了氢氧化钙。

同学们又用图1所示的装置进行实验，1分钟后，提起锥形瓶，翻转后注入20mL饱和石灰水，加塞、振荡，观察到石灰水变浑浊，确定有二氧化碳生成。

实验中小明观察到一个意外现象：锥形瓶内壁上有少量黑色物质。

【交流讨论】经分析，同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的　 　．由此他们猜想还可能生成一氧化碳。

为验证一氧化碳，他们设计了如图2所示的实验：

【实验验证】

（1）实验前，先在玻璃管的中部放入一团棉花，其目的是　 　．

（2）将a端插入蜡烛的焰心．

（3）用酒精灯加热b端的糊状物，一段时间后，观察到黑色物质变成红色，证明蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成．

（4）为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色，接下来的操作是：　 　．

【拓展应用】含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质，浪费资源，且污染空气．为使其充分燃烧，应采取的措施是　 　（答一条即可）。

【答案】

（1）烧杯内壁有水雾（2）Ca（OH）2 CO2═CaCO3↓ H2O；氢氧化钙溶解度变小；

【交流讨论】炭黑；

【实验验证】（1）阻挡炭黑，防止炭黑与氧化铜反应；

（4）先撤酒精灯，稍后撤蜡烛；

【拓展应用】增大燃料与氧气的接触面积．

7、（2013河北）乙炔（C2 H2）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。 乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为 CaC2 ）与水反应生成，同时生成一种白色固体。

【提出问题】白色固体是什么物质？

【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能：

猜想一：CaO ；猜想二： ；猜想三：Ca(OH)2 。

他的依据是 。

【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是：

。

【进行实验】

（一）取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，没有观察到 证明猜想二不成立。

（二）取少量白色固体加入到水中，取上层清液， ，

有白色沉淀出现，证明猜想三成立。该反应的化学方程式为： 。

结论：白色固体是 Ca(OH)2 。

【拓展应用】已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小。实验室欲制取并收

集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是 （选

填图15 中装置序号）。

【答案】【作出猜想】CaCO3 化学反应中元素的种类不变（补充答案：质量守恒定律）

【交流反思】氧化钙能与水反应

【进行实验】（一）气泡放出（答案补充：无产体产生，无气泡出现）

（二）通入二氧化碳气体 Ca(OH)2 CO2 ==== CaCO3 ↓ H2O〖答案补充：滴加碳酸钠溶液 Ca(OH)2 Na2CO3 === CaCO3↓ 2NaOH〗

【拓展应用】C、F

8、（2012）小红为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验．将一张滤纸（组成元素为C、H、O）用FeCl3浓溶液润湿，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质．小红告诉大家：黑褐色物质中含有铁单质．

【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗？

【探究过程】

（1）小红先从反应物分析，因为 所以反应后可能生成铁单质．

（2）为获得实验证据，小红做了实验1．

实验1：将黑褐色物质放入稀盐酸中，发现有连续微小气泡产生．若黑褐色物质中含有铁单质，则反应的化学方程式为 。

（3）小明提出疑问：由反应物的组成分析，能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质，还可能是 。

小红通过查阅资料得知，在高温条件下不可能生成此类物质．

（4）小明仍有疑问：实验1中产生的气泡也可能是滤纸碳化后吸附的空气．

为此，小红又做了实验1的对比实验： 观察到有微小气泡产生但很快停止．证明实验1中的连续气泡确实是由铁单质与稀盐酸反应产生的．

（5）为进一步证明黑褐色物质中有铁单质，小红又做了实验2．

实验2：将黑褐色物质放入溶液中，观察到 。

【得出结论】通过以上探究，证明黑褐色物质中确实含有铁单质．

【拓展探究】请再用一种方法证明黑褐色物质中含有铁单质： 。

答案为：【探究过程】（1）反应物中含有铁元素；

（2）Fe 2HCl═FeCl2 H2↑；

（3）碳酸亚铁或者碳酸铁；

（4）将黑褐色物质放入蒸馏水中；

（5）硫酸铜；有红色固体产生；

【拓展探究】用磁铁来吸引该黑褐色固体，若磁铁上有残留的粉末，则说明该粉末中含有铁单质。

9．（2010）某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验，用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液。实验结束后，化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与。

【提出问题】废液中含有什么物质?

【交流表达】

（1）小明通过观察，认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是 。

（2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是：

。

【作出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸。

【实验验证】（1）小华测得废液的pH小于7，证明废液中含有硫酸。用pH试纸测定溶

液pH的方法： 。

（2）小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论。小明的实验

现象是 。

通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。

【拓展应用】

（1）若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应向废液中加入过量的 。写出该反应过程中的一个化学方程式 。

（2）反应完全后，过滤，滤渣中物质为 ，滤液中溶质为硫酸亚铁。

答案：

10、（2008）人的胃液里含有适量的盐酸，可以帮助消化，但如果胃酸分泌过多，人会感到胃痛。小军拿来了一种抗酸药（治疗胃酸过多的药物），该药物说明书的部分内容如图所示。

为了验证该药物的主要成分是碳酸盐，他进行了如下实验：首先将药片放入试管中，向其中加入适量的稀盐酸，然后 　　　　　 　　　　　 （写实验操作和实验现象）。

当小军看到药物说明书上的服用方法后，对此产生了探究的兴趣，请你和他一起完成探究活动。

【提出问题】抗酸药为什么嚼碎后服用？

【作出猜想】

他的猜想是 。

【设计实验】

实验一：将一片完整的药片放入试管中，向其中加入5mL5%的稀盐酸；

实验二：将　　　 　　 　放入试管中，向其中加入5mL5%的稀盐酸。

【现象与结论】实验二比实验一反应快。证明小军的猜想正确。

【拓展探究】（1）氢氧化镁、碳酸钙、碳酸氢钠等也常用于制作抗酸药。这些物质必须具备两个条件：一是能与胃酸作用；

二是 。

（2）患有胃溃疡（胃黏膜溃烂）的病人胃酸过多时，不宜服用含碳酸盐的

抗酸药，其原因是 。

答案:

将生成的气体通入到澄清的石灰水中，石灰水变浑浊

【作出猜想】嚼碎后服用疗效快（或嚼碎后药物与胃酸的反应快；或反应物的接触面积增大，化学反应加快）

【设计实验】一片研碎的药片

【拓展探究】（1）对身体无害

（2）碳酸盐与盐酸作用生成二氧化碳气体，加重胃溃疡病情

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