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1、-初三化学实验设计探究题-第 6 页物质的性质实验探究一、 常见题型1. 对物质在反应后的产物做出合理的推断并设计实验验证2. 实验过程中实验装置的作用、实验仪器的选用和连接、装置有无缺陷作出判断3. 由实验结果写出相应的化学方程式二、 解题思路和方法1. 哪怕物质从未见过，但其中运用的研究方法是课堂提及过的；实验原理也可能在自己所学反应式中找到相似处。因此必须课堂上的知识不能落下，且要及时复习所学知识2. 仔细抓住题干、资料、探究目的三大点。探究目的能清晰做题过程，始终抓住这条主线不动摇。因为探究题多是未知物质探究，因此题干和资料是解题突破口（重抓给出的未知物性质、相关反应原理）3.注重积累
2、和过程素养培养。探究题综合性强，研究广泛。所以不能一成不变用一个思路去解决问题。因此要主动多加积累这种题型，学到一种新方法马上做好笔记。最好把每次考试的实验探究题都用一个本子记录下来（试题、答案、解决思路）三、典例分析【例1】三聚氰胺（化学式为C3H6N6）是一种白色结晶粉末，因其低毒、含氮量高，俗称“蛋白精”。不法分子为了提高奶粉中的蛋白质含量而加入三聚氰胺，导致发生婴幼儿泌尿结石病例。某化学兴趣小组同学欲通过三聚氰胺的制取原理探究相关问题：【查阅资料】（1）化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺。即以尿素化学式CO(NH2)2为反应物，硅胶为催化剂，在380至400的温度下，沸腾反应、冷凝得到
3、三聚氰胺，同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味。（2）NO是无色气体，不溶于水，在空气中能迅速氧化为棕色NO2气体。【提出问题】反应生成的两种气体是什么？【假设猜想】根据资料及反应物判断，生成的两种气体可能是：二氧化碳和水蒸气 二氧化碳和氨气（NH3）二氧化碳和氮气 二氧化碳和二氧化氮提出以上猜想的依据是 ；你认为合理的猜想是（填序号） ，理由是 。【设计实验】同学们在老师的指导下，设计如图所示的实验模拟制取三聚氰胺，并验证猜想。【实验现象和分析】（1）A装置的作用是 。（2）实验时观察到B中棉花变红，证明生成了 ，同时看到D中 现象，说明还生成了二氧化碳。（3）C中浓硫酸的作用是
4、 。【实验结论】根据资料和实验现象分析可知，用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为 。【例2】已知浓硫酸与焦炭在加热的条件下能发生反应，生成三种氧化物某校研究性学习小组对此进行以下一系列的探究活动 【提出猜想】浓硫酸与焦炭在加热条件下反应，生成H2O、SO2和CO2【查阅资料】经查阅资料得知：CO2、SO2均可使澄清石灰水变浑浊；SO2可使品红溶液的红色褪去，而CO2不能；SO2可与酸性的KMnO4溶液反应使其褪色，而CO2不能；无水CuSO4为白色粉末，遇水可生成蓝色胆矾【实验探究】用以下A-D四个装置组装成一套完整的实验装置，然后进行实验，验证猜想（1）本实验的发生装置应选用如下图所示三种装
5、置中的装置_（填序号）（2）为了验证三种产物，达到预期的实验目的，整套实验装置的正确组装顺序是（按导管口连接的先后顺序）：发生装置导管口（3）实验过程中，同学们观察到装置D中的无水CuSO4变为蓝色，由此得出产物中有_的结论；同时还观察到以下实验现象：装置C中品红溶液（I）和酸性高锰酸钾溶液都褪色，品红溶液（）不褪色；装置B中澄清石灰水变浑浊装置C中品红溶液（I）褪色，说明产物中有_，酸性KMnO4溶液的作用是_，品红溶液（）不褪色，说明_；装置B中发生反应的化学方程式是_（4）能确认反应产物中有CO2的实验现象是_【实验结论】本实验提出的猜想_（填“成立”或“不成立”）；浓硫酸与木炭反应的化
6、学方程式是_【例3】叠氮化钠(NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某化学小组同学对其进行下列研究。【查阅资料】 NaN3受撞击会生成Na、N2 NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成。 碱石灰是CaO和 NaOH的混合物。 NaN3的制备方法是：将金属钠与液态氨反应制得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和氨气（NH3）。 【问题探究】（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3迅速分解，写出该反应的化学方程式 。（2）工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，其原因是（用化学方程式表示） 。（3）为测定某工业级NaN3样品中含有Na2CO3的质量分数，化学小组同学设
7、计了如下实验装置。 小明同学认为通过测定装置I中反应前后B的质量差，再通过相应计算，就可测定Na2CO3的纯度，小组内同学通过讨论认为不可以，其理由可能是 。小刚同学在大家讨论的基础上，设计了装置II。请分析：装置II中A的作用是_；若无装置C，对测定结果造成的影响是 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；装置E的作用是 。 根据装置II，小组同学设计的实验步骤有：a称量装置D。b.称量样品，检查装置气密性。c.打开弹簧夹，鼓入空气。d.打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞和玻璃塞。其正确顺序为（填字母序号，可重复）。【例4】蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤，某小组
8、同学决定对蚁酸进行探究。提出问题 蚁酸有什么性质？查阅资料1蚁酸化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH2该酸与火碱中和的反应方程式为：HCOOH+NaOH = HCOONa+H2O3蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物4碳酸钠和氯化钙可以发生复分解反应5白色无水硫酸铜遇到水变蓝实验探究一 探究蚁酸的酸性。（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加 ，观察到溶液颜色变成红色，说明蚁酸溶液显酸性。（2）将碳酸钙加入到盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生。写出该反应的方程式实验探究二 探究蚁酸分解的两种产物。【猜想】小芳同学猜测生成物是水和二氧化碳小明同学猜测生成物是水和_。两位同学都认为有水生成的依据是_。【实验】
9、实验为了确认蚁酸分解的所有产物，两位同学共同设计实验，对仪器进行组装，正确的连接顺序是_（填写接口序号）【结论】分析实验现象后，证明小明的猜想是正确的。【讨论】从环保的角度考虑，上述装置的缺陷是_。 实验中两次用到澄清石灰水，他们的作用分别是_、_涉及到的化学方程式是： 。【拓展】当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你会选择的物质是 。A稀氨水 B食醋 C苏打水（碳酸钠水溶液） D食盐水（氯化钠水溶液）【例5】已知木炭粉（假设木炭粉中不含杂质）和氧化铁粉末在加热条件下能发生化学反应，某兴趣小组对该反应展开了如下的探究活动。【查阅资料】将CO通入氯化钯溶液中，会出现黑色
10、沉淀。【实验过程】同学们设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)。A B C D E石灰水 钠溶液 溶液澄清 氢氧化 氯化钯探究反应中产生气体的成分称取9.0 g氧化铁和1.2 g木炭粉，混合均匀后进行实验。打开止水夹a通一段时间的氮气，关闭a。再对木炭粉和氧化铁粉末的混合物加热一段时间，观察到澄清石灰水变浑浊，氯化钯溶液中出现黑色固体。木炭粉与氧化铁粉末反应一定生成了 气体；E处酒精灯的作用是 ；B中发生反应的化学方程式为 ；加热前通一段时间氮气的原因是 。探究反应后剩余固体的成分【提出猜想】猜想1：只含有铁；猜想2：含有铁和木炭；猜想3：含有 ；猜想4：含有铁、木炭和氧化铁。【实验验证】
11、小组同学测得剩余固体质量为6.6 g，将剩余固体置于烧杯中，向其中加入足量的稀盐酸，固体全部溶解且有大量气泡出现，猜想不成立的是 ，剩余固体中含有的物质及质量分别为 。【例6】（宜宾）Mg与NH4Cl溶液反应，除生成MgCl2外，还有气泡产生。为确定气体的成分，进行下列实验探究：【假设与猜想】气体可能是HCl，NH3，H2中的一种或几种。【查阅资料】NH3HClNH4ClNH3H2SO4(NH4)2SO4【实验探究】（1）假设HCl不存在。为了探究其他气体是否存在，设计了如下实验装置：A中观察到_，证明有NH3；B中玻璃管内观察到_证明有H2；浓硫酸的作用是_。【实验结论】Mg与NH4Cl溶液
12、反应生成盐，NH3和H2。写出化学方程式_【实验反思】综合以上信息和实验结论，有同学认为不需要单独检验HCl，就能证明HCl不存在。请评价这种说法是否合理_（填“是”或“否”），理由是_【例7】（2015南京）小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时，发现生成的气体有刺激性气味，于是进行了探究。【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味？【查阅资料】（1）6H2SO4（浓）+2Fe Fe2(SO4)3+6 H2O +3SO2（2）SO2可使品红溶液的红色褪去，且溶于NaOH溶液中【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物中可能有二氧化硫。【实验探究】小明用图甲所示的装置进行实
13、验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。请帮助小明完成下表：A中硫酸浓度实验现象A中生成气体成分B中品红溶液D中品红溶液爆鸣实验实验一98%_不褪色无爆鸣声只有SO2实验二45%稍有褪色不褪色有爆鸣声实验三25%_不褪色_只有H2【实验结论】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物可能不同，当硫酸浓度达到足够大时，生成的气体产物中有二氧化硫。【交流反思】（1）写出实验三中铁与硫酸反应的化学方程式：_。写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式：_。（2）实验一中C装置的作用是_。【例8】实验室有瓶黑色粉末药品，标签为MnO2，化学小组同学在加热该药品时，发现有气泡产生（如图一所示），于是
14、他们对这个异常现象进行了探究。（1）对气体成分的探究：加热二氧化锰样品，用燃着的木条靠近试管口，木条熄灭。将气体通入澄清的石灰水，发现石灰水变浑浊，产生的气体是（2） 对气体来源的探究： 【假设1】甲同学认为：该气体来自于试管中的空气，请你设计实验证明该假设不成立 实验步骤及现象：_结论：假设不成立。【假设2】乙同学认为：二氧化锰样品中可能混有炭粉，炭粉发生反应生成了该气体。他设计了如图二所示的实验进行研究，其中B装置的作用是检验A中反应是否完全，B中的试剂是_，实验中观察到D处澄清石灰水变浑浊，D中发生反应的化学方程式是_。他又用氮气代替空气（氮气不参与该实验中的任何反应），重复上述实验，发现D处澄清的石灰水也变浑浊。 【结论】通过乙同学的实验证明，二氧化锰中混有炭粉，炭粉与_反应产生了这种气体。【延伸拓展】如果是氧化铜中混有炭粉，则图二中C处的现象为_，反应的化学方程式为