初三化学实验设计探究题[001]

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：

①二氧化碳和水蒸气②二氧化碳和氨气（NH3）

③二氧化碳和氮气④二氧化碳和二氧化氮

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。

【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：①CO2、SO2均可使澄清石灰水变浑浊；②SO2可使品红溶液的红色褪去，而CO2不能；③SO2可与酸性的KMnO4溶液反应使其褪色，而CO2不能；④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（Ⅱ）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（Ⅱ）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】

① NaN3受撞击会生成Na、N2 ② NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成。

③碱石灰是CaO和 NaOH的混合物。④ 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，化学小组同学设计了如下实验

装置。

①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。

②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。

③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HCOOH

2．该酸与火碱中和的反应方程式为：HCOOH+NaOH ===== HCOONa+H2O

3．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】①小芳同学猜测生成物是水和二氧化碳

②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】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）