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1、学习必备 欢迎下载 初中化学探究题分析(含解释答案)类型一:C、Fe、Cu、FeO、Fe2O3、CuO等物质性质的探究题 碳的探究 一般考察木炭的颜色，与氧气的反应及它的还原性。铁的探究 一般考察它与酸的置换反应、与盐溶液的置换反应及亚铁盐溶液的颜 色。铜的探究 考察铜的颜色、及与氧气反应后得到的氧化铜的颜色且铜与盐酸、稀硫酸不发生置换反应。FeO、Fe2O3、CuO等物质的探究 主要考察本身的颜色以及与盐酸、稀硫酸反应而溶解后溶液的颜色。一般以填写实验报告册的形式给出，让学生根据猜想填写实验步骤、观察到的现象、及由现象得出的结论。常见的现象：1:对碳而言与盐酸、稀硫酸不反应常说黑色固体不溶解
2、，它的氧化产物二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊。2:对铁而言它比较活泼与盐酸、稀硫酸反应常说黑色固体溶解、有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色。3:FeO 与酸反应黑色固体溶解，溶液变为浅绿色.4:CuO 与酸反应黑色固体溶解，溶液变为蓝色.5:Fe2O3与酸反应红色固体溶解，溶液变为黄色。所以针对不同的猜测，叙述的现象各不相同，但万变不离其中，即把握好物质的性质的差异，描述正确的现象，得出正确的结论。举例如下：例一：现在许多食品都采用密封包装，但包装袋中的空气、水蒸气仍会使食品氧化、受潮变质，因此一些食品包装袋中需放入一些脱氧剂，以使食品保质期更长一些。甲、乙、丙同学为了探究“脱氧剂”的成分，从
3、某食品厂的月饼包装袋中取出“脱氧剂”一袋，打开封口，将其倒在滤纸上，仔细观察，脱氧剂为灰黑色粉末，还有少量的红色粉末。提出问题：该脱氧剂中的黑色粉末、红色粉末各是什么？猜想：甲同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、红色粉末可能是铜。乙同学认为：灰黑色粉末可能是铁粉，也可能还有少量的活性炭粉，红色粉末是氧化铁。丙同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、活性炭粉，红色粉末可能是铜。（1）、你认为 同学的猜想正确。（2）、请设计一个实验方案来验证你的猜想是正确的，并填写以下实验报告 实验步骤 预期的实验现象 实验结论 (3)写出有关反应的化学方程式 学习必备 欢迎下载 分析：此题联系生活实际“脱氧剂”，考察
4、C、Fe、Cu、Fe2O3、CuO的性质。“脱氧剂”常温下应该能与氧气反应，而铜在常温下不易与氧气反应，氧化铜又是黑色的且铜生锈后的物质是碱式碳酸铜为绿色的，所以脱氧剂与铜、氧化铜无关。铁生锈后生成物的主要成分是氧化铁是红色的粉末，故甲、丙的猜想不对，乙是正确的。那么针对乙的猜想进行实验即是考察 Fe、Fe2O3、活性炭的性质。可利用 Fe、Fe2O3与盐酸、稀硫酸反应、活性炭不与盐酸、稀硫酸反应所产生的不同现象加以说明。（对于铁粉也可以用磁铁吸）答案:（1）乙 因为铁是化学性质较活泼的金属，尤其是铁粉颗粒小，常温下更易与空气中的氧气、水蒸气反应而生锈。（2）用磁铁充分接触滤纸上的脱氧剂粉末
5、绝大部分黑色粉末被吸引 脱氧剂的成分是铁粉 将红色物质放入小试管中，加入足量稀硫酸观察现象。继续滴加足量的 NaOH溶液。红色物质溶解，溶液呈黄棕色，产生红褐色沉淀 红色物质是 Fe203 此项可有多种答案，只要原理正确，各项叙述清楚，能确定铁粉及氧化铁的存在，均可给分。（3）Fe203+3H2SO4 Fe2（SO4）3+3H2O 例二：某校进行化学实验考察时，老师给了同学们一小包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、木炭粉或者是这两者的混合物，让他们通过实验探究来确定。某同学探究过程如下：（1）提出问题假设 1：黑色粉末是木炭粉；假设 2：；假设 3：；（2）设计实验方案：他对实验进行了一下设
6、想和分析：取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸。则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表。实验中可能出现的现象 结论 假设 1 成立 假设 1 成立（3）进行实验：通过实验及分析，确定该黑色粉末为木炭粉和氧化铜的混合物。（4）拓展：为了进一步探究木炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充作了如下实验：将此黑色粉末隔绝空气加热（若木炭粉完全反应），待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。请你回答:铜的颜色及与氧气反应后得到的氧化铜的颜色且铜与盐酸稀硫酸不发生的现象及由现象得出的结论常见的现象对碳而言与盐酸稀硫酸不反应常与酸反应黑色固体溶解溶液变
7、为浅色与酸反应黑色固体溶解溶液变为蓝学习必备 欢迎下载 烧杯中 (填“有”或“没有”)不溶物.若静置后溶液呈无色,则该溶液中的溶质是 (写化学式).若静置后溶液呈蓝色,该反应的化学方程式为 。分析：此题仍然是一道有关 C、CuO的性质探究题。木炭粉和氧化铜均为黑色粉末，所以假设时，可以是它们中的任意一种，也可以是它们的混合物。对木炭粉和氧化铜的区分上只能利用其化学性质的差异来进行，最常用的就是用酸来区分，木炭粉不溶于酸（即不与酸反应），氧化铜溶于酸且所得溶液为蓝色，所以填写实验现象时要注意语言的准确性。拓展考察碳的还原性，木炭还原氧化铜生成的固体是铜。剩余的固体成分有两种可能（因为木炭粉无剩余
8、），一是只有铜生成，二是在生成铜的同时氧化铜剩下了。那么如果是第一种情况加酸没有反应发生，溶液呈无色仍为硫酸溶液；如果是第二种情况剩余的氧化铜会与硫酸反应得到硫酸铜的蓝色溶液，方程式也很自然的就写出来了。例三：某研究性学习小组的同学做了“铜与空气中氧气反应”的探究实验，其操作过程如下：将已除去表面氧化膜的铜片放在酒精等火焰上灼烧，一段时间后，铜片表面变黑。因此，小刚同学得出结论：铜片在加热条件下不能与空气中的氧气反应，铜片上的黑色物质是酒精不完全燃烧生成的炭黑（碳单质）请你加入该小组的探究活动:(1)你还能得出什么结论？(2)请你用一步实验操作验证上述各结论：(3)为避免上述结论的不确定性，要
9、验证在加热条件下铜与空气中的氧气是否反应，应如何改进上述实验。分析：此题是课本第一章第三节铜的化学性质的探究变形题。考察的知识点及解法同上面的第二题 例四：某探究小组的同学将铁粉和氧化铜粉末混合均匀后，放入试管中，隔绝空气，高温加热 34 分钟，冷却后，试管中只有红色物质。提出问题：试管中的红色物质可能是什么？进行猜想:你认为可能是 。实验方案：根据下表要求，设计一个实验方案来验证你的猜想。实验步骤及操作方法 预期的实验现象 结论 取少量红色物质放入试管中，。查阅资料：铁粉与氧化铜在高温下可以发生置换反应。得出结论：铁粉与氧化铜反应的化学方程式是 。铜的颜色及与氧气反应后得到的氧化铜的颜色且铜
10、与盐酸稀硫酸不发生的现象及由现象得出的结论常见的现象对碳而言与盐酸稀硫酸不反应常与酸反应黑色固体溶解溶液变为浅色与酸反应黑色固体溶解溶液变为蓝学习必备 欢迎下载 分析：此题仍为一道考察 Fe、Cu、FeO、Fe2O3、CuO性质的探究题。加热后只有红色粉末，排除了 FeO，因为 FeO是黑色的。反应前是铁粉和氧化铜，根据质量守恒定律及反应后固体为红色可知，生成物是 Cu和 Fe2O3，因为是置换反应方程式不难写出。Cu和 Fe2O3的验证仍然用加盐酸或稀硫酸的方法，红色固体部分溶解，且得到黄色溶液。类型二：NaOH 化学性质的探究题 氢氧化钠是初中化学重要的、常见的碱，既是中考的重点、也是热点
11、。有关它的化学性质在平时的练习，各省市的中考命题中更是屡见不显。所以在平时的学习中一定要熟悉氢氧化钠与指示剂的反应，它能使无色酚酞试液变红，使紫色石蕊试液变蓝；与非金属氧化物如二氧化碳等反应生成盐和水；与酸反应生成盐和水；与可溶性盐类例如铁盐溶液反 应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，与铜盐溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀。例如，游泳池 里“蓝色水”的探究，工厂排放的污水硫酸铜或氯化铁的探究，都用到氢氧化钠与铜离子反应得到蓝色沉淀或与铁离子反应得到红褐色沉淀来说明。常见探究题分析如下：例一：实验探究：氢氧化钠溶液中哪一种粒子（H2O、Na+、OH-）能使指示剂无色酚酞试液变红。实验步骤：在第一支试管中加
12、入约 2mL蒸馏水，滴入几滴无色酚酞试液，观察现象；在第二支试管中加入约 2mLNaCl（pH=7）溶液，滴入几滴无色酚酞试液，观察现象；在第三支试管中加入约 2mLNaOH 溶液，滴入几滴无色酚酞试液，观察现象。通过上述实验的探究回答下列问题（下述“现象”是指无色酚酞是否变红）：（1）实验看到的现象是 ；你得出的结论是 。（2）实验看到的现象是 ；说明钠离子 。（3）实验看到的现象是 ；你得出的结论是 。分析：此题用排除法去解答。即 H2O分子，Na+离子都不能使无色酚酞试液变红，那么能使无色酚酞试液变红的只有 OH-离子了。类似此类探究还有，例如：实验探究：探究氢氧化钠溶液中是哪一种粒子能
13、使指示剂紫色的石蕊试液变蓝。或探究盐酸溶液中是哪一种粒子能使指示剂紫色的石蕊试液变红等（分析同上）。例二：化学反应往往伴随着一些现象发生，如发光、放热、变色、产生沉淀、产生气体等。但 CO2与 NaOH 溶液的反应没有明显的现象。为了通过一些现象说明 CO2与 NaOH 发生了反应，某班同学分两组作了如下探究实验：(1)第一组同学把一只收集有 CO2的试管倒立在装有饱和 NaOH 溶液的烧杯中，如图 1所示看到试管内液面上升。这种现象是因为试管内外产生 。(2)第二组同学也得到了启发，也设计了如图 2、3、4、5、6 所示的实验装置进行探究：他们各自会看到什么现象？铜的颜色及与氧气反应后得到的
14、氧化铜的颜色且铜与盐酸稀硫酸不发生的现象及由现象得出的结论常见的现象对碳而言与盐酸稀硫酸不反应常与酸反应黑色固体溶解溶液变为浅色与酸反应黑色固体溶解溶液变为蓝学习必备 欢迎下载 2 3 4 5 6 你认为以上能达到实验要求的是 （3）同学们经过分析讨论，认为第一组的实验中产生液面上升现象的原因可能有两 种。一种是因为 CO2与溶液中的 NaOH 反应，消耗了 CO2，你认为另一种原因 是 。（4）为了进一步证实 CO2与 NaOH 溶液已经发生了反应，甲同学设计了如下方案：你认为可以说明问题吗？你会看到什么现象 。铜的颜色及与氧气反应后得到的氧化铜的颜色且铜与盐酸稀硫酸不发生的现象及由现象得出
15、的结论常见的现象对碳而言与盐酸稀硫酸不反应常与酸反应黑色固体溶解溶液变为浅色与酸反应黑色固体溶解溶液变为蓝学习必备 欢迎下载 乙同学没有滴加稀盐酸，他加了另一种物质看到的现象是 ，乙同学加的物质是 ，或 。他们看到的现象虽然不同，但都可以证实 CO2与 NaOH 溶液已经发生了反应。分析：此题看似很长但考察的知识点并不复杂，考察CO2与NaOH 溶液反应后生成的是Na2CO3溶液，因反应中消耗了 CO2气体，反应前后容器内外形成了压力差。所以利用这一原理考查学生知识的拓展和迁移，思维的开放，综合运用知识的能力要求较高。第三问要求学生思维必须严谨，因为 NaOH 溶液由两部分组成 NaOH 和水
16、，CO2本身既溶于水又可以和水反应，所以一种情况是CO2气体与水反应，另一种情况是CO2气体与NaOH 反应。第四问考查学生对CO32-离子的检验方法，常用稀盐酸有气泡产生，也可以用碱 Ca(OH)2、Ba(OH)2或盐 CaCl2、BaCl2等物质产生 CaCO3、BaCO3的白色沉淀。例三：做中和反应实验时，我将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，意外看到有气泡产生。小伟提醒我：是不是拿错了药品？我查验后确认药品没错，只是在瓶口发现了有白色粉末状物质。我认为是氢氧化钠溶液变质了。做了一下探究活动：(1)氢氧化钠溶液变质的原因是 (2)设计实验确认氢氧化钠溶液已变质 实验步骤 实验现象 实验结论 （3
17、）我想知道该氢氧化钠溶液是部分变质还是全部变质？小伟设计了如下实验，请帮我们完成 实验步骤 实验现象 实验结论 该氢氧化钠溶液 变质。写出第三步中涉及到的一个化学方程式 。（4）如何用该变质的氢氧化钠溶液来制取氢氧化钠溶液？简述实验步骤。分析：此题考察的知识点仍为氢氧化钠与二氧化碳的反应，CO32-离子的检验方法。第一、第二问同第二题，而第三问考察的是氢氧根离子的检验，但同时还要排除 CO32-离子的干扰，在排除 CO32-离子干扰的同时，既不能除掉氢氧根离子，且不能引入氢氧根离子，这是此题的难点，经过刚才分析可知除掉 CO32-离子不能用稀盐酸，因为稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，也不能用 Ca(
18、OH)2、Ba(OH)2等物质，会引入氢氧根离子，那么只能用 CaCl2、BaCl2等物质了，任选一种即可。排除 CO32-离子的干扰后就是氢氧根离子的检验了，最简单的方法就是测 PH或用指示剂看颜色变化，当然方程式就不难写出了。第四问是一个除杂质的问题，所选试剂既要和 CO32-离子反应而除去但不能和氢氧根离子反应，又不能引入除氢氧根离子以外别的离子，故只能选 Ca(OH)2、Ba(OH)2等物质。类型三:CaO、Ca(OH)2、CaCO3性质有关的探究题 铜的颜色及与氧气反应后得到的氧化铜的颜色且铜与盐酸稀硫酸不发生的现象及由现象得出的结论常见的现象对碳而言与盐酸稀硫酸不反应常与酸反应黑色
19、固体溶解溶液变为浅色与酸反应黑色固体溶解溶液变为蓝学习必备 欢迎下载 生活、生产中 CaO、Ca(OH)2、CaCO3用得较多，例如虎门消烟用的就是 CaO，利用氧化钙与水反应放出大量的热，温度达到了烟的着火点，烟就销毁了。砌砖、抹墙、中和土壤酸性常用 Ca(OH)2。对氧化钙的考察首先是它与水反应放热，升温了，可以测温度来检验；其次考察它与水反应得到微溶性碱 Ca(OH)2，其水溶液就是澄清的石灰水，通过对 Ca(OH)2的检验说明氧化钙的存在。对 Ca(OH)2的检验可以利用它与 CO2气体反应、与 Na2CO3溶液反应得到白色沉淀；也可以用指示剂的变色或测 PH的方法。对 CaCO3的考
20、察是它的溶解性及与酸反应可生成 CO2气体。常见探究题如下：例一：为了对一包放置很久的干燥剂（主要成分是生石灰）进行探究，小明提出了两项探究任务：（1）探究干燥剂是否失效；（2）探究失效的干燥剂的主要成分是否是氢氧化钙。他设计了以下的探究方案：问题与猜想 实验步骤 实验现象 实验结论（1）干燥剂是否失效 取样品放入试管中加入适量的水，触摸试管壁。干燥剂失效（2）失效的干燥剂中含有氢氧化钙 加水充分搅拌、过滤后，用 PH试纸测其溶液的 PH。有氢氧化钙 你认为探究（2）是否严密？请说明原因 。你认为以 CaO为主要成分的干燥剂在空气中放置久了，除能转化为 Ca(OH)2外，还可能转化为 ，请简要
21、说明验证的思路 。分析：此题考察的第一个知识点是 CaO与水反应的现象放出热量，当干燥剂失效后遇水就不反应没有热量放出，用手摸没有热感；反之有热量放出，用手摸有热感；考察的第二个知识点是氢氧化钙的检验，因为 Ca(OH)2是微溶物所以加水之后过滤得到澄清的石灰水，测PH肯定大于 7，但如果干燥剂部分失效，未失效的 CaO与水反应的生成物氢氧化钙加水之后过滤得到澄清的石灰水，测 PH也会大于 7，所以探究（2）不严密。以 CaO为主要成分的干燥剂在空气中放置久了，除能和水反应生成 Ca(OH)2外，其生成物 Ca(OH)2还能和空气中的二氧化碳反应生成新的物质 CaCO3，最后是考察碳酸钙的性质
22、即碳酸根离子的检验，加稀盐酸看是否有气泡产生，若有气泡产生说明有 CaCO3生成了，若没有气泡产生说明没有 CaCO3生成。例二：花匠用熟石灰来降低校园苗圃中土壤的酸性，但效果不明显。化学老师发现原因是熟石灰已经部分变质，他觉得这是一个很好的实际例子，就取回一包熟石灰样品，要求学生设计实验证明该样品确实部分变质。请填写有关实验仪器和药品，完成实验报告。实验目的：证明熟石灰样品部分变质。实验仪器：玻璃棒、胶头滴管、_。实验药品：水、酚酞试液、_。实验步骤 实验现象 实验结论 样品中有氢氧化钙存在 样品中有碳酸钙存在 铜的颜色及与氧气反应后得到的氧化铜的颜色且铜与盐酸稀硫酸不发生的现象及由现象得出
23、的结论常见的现象对碳而言与盐酸稀硫酸不反应常与酸反应黑色固体溶解溶液变为浅色与酸反应黑色固体溶解溶液变为蓝学习必备 欢迎下载 分析：此题是以土壤的酸碱性问题考察 Ca(OH)2的检验，以及 Ca(OH)2与 CO2气体反应的生成物 CaCO3的检验，即 CO32-离子的检验，具体方法和上题一样，不再详细说明。那么要进行实验需要反应容器试管或烧杯，CO32-离子的检验需要的药品是稀盐酸。例三：碳酸钙在高温下煅烧一段时间后，得到白色固体。两研究性学习小组的同学为了确定白色固体的成分，对其可能的组成进行了探究。一组:猜想：白色固体的成分可能是 CaCO3和 CaO的混合物。实验：（请写出实验步骤及现
24、象）_。结论：是 CaCO3和 CaO的混合物。二组:猜想：白色固体可能全部是氧化钙。设计方案：取试样于试管中，加入水，再通入二氧化碳，变浑浊。二组的方案正确吗？_。理由_。分析：此题为 CaCO3和 CaO性质的探究。CaCO3高温完全分解生成 CaO的白色固体和 CO2气体，分解后的白色固体只有 CaO，比较容易检验，但本题是 CaCO3高温部分分解，所以得到的固体中既有剩余的 CaCO3又有新生成的 CaO，对一组的猜测要证明既有 CaCO3又有 CaO，所以得取两次样品，第一次取样证明有 CaO，可以加水看是否放出热量，或加水后测生成物的PH，或取加水后的生成物溶液通 CO2气体看是否
25、浑浊都可以；第二次取样证明 CaCO3只要加稀盐酸看是否产生气泡就可以了。二组的猜测是白色固体可能全部是氧化钙，只需取样加稀盐酸无气泡产生就可以说明问题了。但他没有这样做，而是加水后通 CO2气体，变浑浊了，这样做就麻烦了，因为 CaO与水反应生成 Ca(OH)2，Ca(OH)2是一种微溶物质现象也是浑浊，二组的同学给白色固体中加水后也没有过滤，就通入二氧化碳，变浑浊，搞不清浑浊是微溶物Ca(OH)2，还是CaO与水反应生成的Ca(OH)2继续与通入的CO2气体反应生成的不溶物CaCO3。所以二组的实验方案不正确。二组的同学只要在通 CO2气体之前过滤就可以了。所以在做探究题目时，一定要注意，
26、思维必须严谨，语言准确，不要错检，漏检，不要把简单问题复杂化。虽然一题有多解，但要严密准确。常见的 CaO、Ca(OH)2、CaCO3性质的探究还有：例如松花蛋的制作原理中的化学方程式，裹在皮蛋壳外固体物质成分的探究，锅炉水垢的成分的探究，珍珠真假的辨认等.类型三：“绿色化学”实验设计 绿色化学关注在现今科技手段和条件下能降低对人类健康和环境有负面影响的各个方面和各种类型的化学过程。例（2005江西课改卷）“绿色化学”强调实验设计应采取有效措施，节约能源、防止对环境的破坏和污染。（1）右图 A是小欣同学设计的一氧化碳还原氧化铁的实验。该实验符合“绿色化学”要求，体现在：为了防止污染，通过燃烧除
27、去未反应完的_，并充分利用其燃烧产生热量，节约能源；铜的颜色及与氧气反应后得到的氧化铜的颜色且铜与盐酸稀硫酸不发生的现象及由现象得出的结论常见的现象对碳而言与盐酸稀硫酸不反应常与酸反应黑色固体溶解溶液变为浅色与酸反应黑色固体溶解溶液变为蓝学习必备 欢迎下载 （2）写出右图 B中发生反应的化学方程式_,该实验不符合“绿色化学”要求，这是因为反应产物会逸散而污染空气，请你就此实验设计一个消除或减小污染的方法_。解题策略 本题是一道评价型实验设计题，要求在评价的基础上对实验方案作出改进或优化，考查了学生的创新能力及严谨的科学态度。CO还原 Fe2O3是教材中一个重要的演示实验，沿着教材中 CO还原
28、Fe2O3的实验中关于尾气处方案设计展开的讨论可以继续下去，装置 A将尾气中有毒的 CO通过燃烧转化为无毒的 CO2，防止 CO排入空气中污染大气。装置 B中硫燃烧生成的有毒气体 SO2会污染教室空气，影响师生健康，故可采用直接吸收法除去，即在 B瓶中事先装入少量的 NaOH 溶液（或其它碱液），发生如下反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。值得注意的是装置 A的优点是省去了一个酒精灯，简化了装置；却存在一个明显的缺点：无法结束实验。参考答案（1）一氧化碳（或 CO）（2）S+O2 SO2 预先在集气瓶中加入少量氢氧化钠溶液（可溶性碱溶液均可）启示 对化学实验过程中将要产生的污染物可以从以下两方面消除或减轻：一是从源头上消除，即重新选择不同的化学原理以避免产生污染物；二是将产生的污染物除去，如对可燃性有毒气体可采用燃烧法，对酸性气体可采用碱液吸收法。铜的颜色及与氧气反应后得到的氧化铜的颜色且铜与盐酸稀硫酸不发生的现象及由现象得出的结论常见的现象对碳而言与盐酸稀硫酸不反应常与酸反应黑色固体溶解溶液变为浅色与酸反应黑色固体溶解溶液变为蓝