初中化学实验探究专题

【知识点一】基本实验
1．某同学配制60g溶质质量分数为5%的NaCl溶液，准备了下列实验用品．回答下列问题：
（1）该同学按下列实验步骤进行：①计算，②称量，③量取，④（填步骤名称）。

（2）配制过程还缺少的一种玻璃仪器是（填名称）。

（3）计算所需NaCl的质量为g，称量时，NaCl应放在托盘天平的（填“左盘”、“右盘”）上。

（4）量取蒸馏水操作如下：将蒸馏水注入量筒，待液面接近量取体积对
应刻度线时，改用（填仪器名称）滴加蒸馏水至刻度线。

如图
该同学观察方式正确的是（填序号）。

（5）若用C观察方式量取水的体积，所配制溶液的溶质质量分数会
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

2．空气中氧气含量测定的再认识。

【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）。

该实验中选择使用汞的优点有。

A．实验过程中没有污染
B．在汞槽中起到液封作用
C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D．能将密闭装置内空气中的氧气集合耗尽
【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），写出红磷燃烧的化学方程式。

兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。

【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？
【进行猜想】（1）装置漏气；（2）装置内氧气有剩余；…
【实验与交流】在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因。

【实验探究1】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，于是进行了实验（装置如图3）通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%．
【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因：。

【实验探究2】为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氧化钠等物质又进行了实验（装置如图4），8分钟后测得的数据如表：
实验前的体积实验后的体积
集气瓶内空气烧杯内蒸馏水烧杯内剩余蒸馏水
131mL 90.0mL 63.6mL
请计算出空气中氧气含量（计算结果保留一位小数）
【结论与反思】通过上述实验探究，选择（填物质名称）进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差．
【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿的主要成分为
Cu2(OH)2CO3]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由．
3.小明同学设计以下实验来探究可燃物燃烧的条件和测定空气中氧气的含量．（已知：白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃）
实验装置实验过程实验现象
①取一烧杯，加入适量的生石灰，再分别取少量白磷、红磷放在烧杯上的铜片上．②…一会儿白磷发生燃烧，红磷
不燃烧
③先在容积为350mL的集气瓶中装进50m
L滴有红墨水的水，在燃烧匙中放足量白磷，量筒中盛入足量水．
④按图连好仪器，用激光手电照射白磷，白磷燃烧．
集气瓶和量筒中的水均为红色，量筒内的液体体积减
少约60mL
（1）实验过程②是，烧杯中发生反应的化学方程式为；（2）白磷燃烧反应的化学方程式为；
（3）根据实验2的结果，计算空气中氧气的体积分数约为（写出计算式和结果）；
（4）在整个实验2的过程中，集气瓶内的压强变化是，集气瓶中预先装入50mL水，水起的作用是．
4．如图是电解水实验示意图：
（1）由实验现象可以确定C端接电池的极．
（2）A试管中产生的气体为，则B试管中产生的气体为，如果
该实验中产生氧气32g，则生成氢气g．
（3）该实验能证明的结论是：．
【知识点二】气体的制取与检验
【例题1】请根据下列各图中提供的信息，回答问题
（1）写出装置图A中标号①、①仪器的名称① 、① 。

（2）若在实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，发生装置应选用，收集装置最好选用（填字母序号）
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气主要步骤如下：①给试管加热①检查装置气密性①将试管固定在铁架台上①装药品①收集气体①熄灭酒精灯①将导管移出水面，正确顺序为；A．①①①①①①① B．①①①①①①① C．①①①①①①① D．①①①①①①①
（4）检验氧气是否收集满的正确操作是（填字母代号“F”或“G”）
（5）高锰酸钾制取氧气这个反应的化学方程式。

（6）收集到的氧气可用来做硫和氧气，铁丝和氧气反应实验，在做铁丝与氧气反应实验时，为保护集气瓶不被损坏，应注意的操作是；做硫与氧气反应实验时集气瓶底水的作用
是。

【例题2】实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气,写出反应的化学方程式：_______________________________.
小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：【提出猜想】除MnO2、CuO外，Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂。

【完成实验】按下表进行实验：测定分解温度(分解温度越低，催化效果越好)。

①
(2)实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是_____________________。

【反思】(1)若要证明Fe2O3是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后质量和_________不变；
(2)同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证_____________
【知识点三】二氧化碳、二氧化硫的性质探究
【例题1】用如图所示的三组实验来探究二氧化碳的性质：
①在实验一中，将一瓶二氧化碳沿烧杯内壁慢慢倒入小烧杯中，可以观察到的现象是 ，由此可以得出二氧化碳的性质是 。

②实验二中，向集满CO 2的试管内倒入约占试管容积三分之一的澄清石灰水，旋紧胶塞，持续振荡一定时间，试管中发生反应的化学方程式是 ，充分振荡后，试管内压强 试管外压强（填“＞”或“=”或“＜”）
③实验三中加入石蕊试液的目的是 ，然后向其中一支试管中通入二氧化碳，溶液变 色，反应的化学方程式是 ；本实验中用两只试管的目的是 。

【例题2】某混合气体中含有CO 、CO 2、SO 2三种气体。

某兴趣小组对此进行了探究。

【查阅资料】
I ．SO 2 能使品红溶液褪色，易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，能与氢氧化钠溶液反应，能使澄清的石灰水变浑浊。

II ．CO 和CO 2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。

III ．CO 与CuO 反应的化学方程式为：
CO+CuO
Cu+CO 2。

【实验探究】为验证这三种气体，同学们在老师指导下，设计并进行如下实验：
【事实与结论】通过实验验证了以上三种气体的存在，请完成下列空格：
（1）装置E 的作用是________________； 装置F 的作用是____________________。

（2）能证明气体中含有SO 2的现象是_________，含有CO 2的现象是_________。

【反思与评价】若将装置①和装置②互换，则无法验证的气体是_______（填写化学式）
【知识点四】金属活动性探究
【例题1】人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝。

△
(1)金属大规模被使用的先后顺序跟_____________(填序号)选项关系最大。

①地壳中金属元素的含量；②金属的导电性；③金属的活动性。

(2)为探究锰与铁的金属活动性，在相同温度下，取大小相同、表面光亮的两种金属薄片，分别投入等体积、等溶质质量分数的足量稀盐酸中(反应中Cr显+3价)，请回答：
金属铁铬
与盐酸反应现象放出气泡速率缓慢放出气泡速率较快
结论活动性铁____（填大于、小于）铬
除了比较与酸反应产生气体速率的快慢，请你再举出一种可比较这二种金属活动性强弱的方法(写出所需药品即可)：_____________和___________。

(3)将盛有等质量、等溶质质量分数的稀盐酸的两只烧杯，放在托盘天平左右两盘上，调节至平衡，再向两只烧杯中分别放入质量相等的镁和铁，待反应停止后，请判断：
①若天平仍保持平衡，烧杯中一定没有剩余的物质是____________；
②若天平失去平衡，则指针一定偏向放_____________的一边。

【变式1】活动小组同学通过铁（Fe）、锰（Mn）和铜（Cu）三种金属与稀硫酸反应的实验，验证它们的金属活动性。

【所用药品】溶质质量分数相同的稀硫酸大小形状相同的铁、锰、铜
【实验记录】
Fe Mn Cu
现象产生气泡速率慢产生气泡速率快无气泡产生
（1）请根据实验记录分析判断后，将三种金属的元素符号填入下表
．．．．．．．．：
活动小组的同学从实验室中收集一桶含有FeSO4、CuSO4的废液。

他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下方案：
①甲同学提出X可用金属铁，乙同学认为X可用金属锰，你认为______（选填“甲”或“乙”）同学意见是正确的，理由是____________加入过量的金属X的目的是__________________.
②Y物质的名称：________；步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为________________________。

【知识点五】金属与盐溶液反应后成分分析
【例题1】某化工厂生产过程中的残液含有硝酸银。

取少量该残液样品，分别盛在A、B两支试管中，再分别加入不同质量的黄铜片（铜锌合金），充分反应后过滤，分别取滤渣或滤液进行下表所示实验。

请你参与实验探究：
（1）用化学式填写下列实验报告中的空格：
（试管得到的滤液中可能含有的溶质，可以采用的物理方法是，可以采用的化学方法是向滤液中加入______（填写一种物质的化学式），并观察现象。

【变式1】我市某化工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁。

某化学兴趣小组的同学取了适量的上述废液样品，将一定量锌粉加入样品中，充分反应后过滤，得到滤液A和固体B。

请回答下列有关问题：
（1）关于滤液A所含溶质的猜想中，不合理的是______（填写序号）。

①猜想一：只有硫酸锌①猜想二：硫酸锌、硫酸亚铁
①猜想三：硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜①猜想四：硫酸锌、硫酸铜
（2）设计简单实验，确定“猜想二” 对应的固体B的成分：
（3）反应后析出金属的质量______ (选填“一定”或“不一定”)比参加反应的金属质量小。

【知识点六】酸碱盐的性质探究
【例题1】在实验复习课上，某合作学习小组的同学用碳酸钠溶液鉴别失去标签的稀硫酸、氢氧化钠溶液和氯化钡溶液．请你参与探究并填空：
【进行实验】
为确定滤液①的成分，同学们进一步做了如下实验探究：
【实验反思】（5）向滤液①中加入足量的氯化钡溶液的目的是_____________________．
【例题2】钙元素是一种重要的金属元素，它形成的物质种类很多。

（1）氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源提供剂。

某实验探究小组的通许通过查阅资料
（3）实验探究小组将Na2CO3溶液滴加到Ca（OH）2溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。

【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【做出猜想】
猜想一：NaOH 猜想二：NaOH和Ca（OH）2
（4）【实验过程】
（
【例题3】图1是某兴趣小组在学习碱的性质时进行的探究活动，请要求回答问题．
（1）通过分析实验一可知，氢氧化钠会吸收空气中的。

（2）实验二中观察到3个塑料瓶变瘪的程度为A＞B＞C，可证明CO2能与NaOH、Ca(OH)2反应，
（3）晓晓查阅资料了解到往Ba(OH)2溶液中滴加或通入下列图2中物质会产生如下现象：A中溶液显红色，B、C、D中均产生白色沉淀。

②不同的碱溶液中都含有OH-，所以，碱有一些相似的化学性质。

上述关于Ba(OH)2性质的实验不
（4）冬冬发现工业上使用的氢氧化钠固体标签如图3所示，于是对其所含杂质进行了探究。

【提出问题】
【提出猜想】
猜想I：查阅资料可知，工业用氢氧化钠可能含有NaCl．
【进行实验】
实验步骤实验现象解释或结论
①取适量固体样品于试
管中，加水溶解
固体全部溶解/
②向①所得溶液中滴加
过量的
一开始无明显变化，一会儿后
产生能使澄清石灰水变浑浊
的气体
样品中含有Na2C03
③向②所得溶液中滴加
几滴硝酸银溶液
产生白色沉淀
样品中还含有NaCl．反应的化学方
程式为
课堂检测
1.“对比实验”是化学学习中行之有效的思维方法。

某化学学习小组的同学在学完相关的化学知识后，走进实验室做了如下几组实验，请你参与并回答下列问题．
（1）在实验A中，观察到的现象是；
（2）在实验B中，试管①中植物油的作用是；
（2）（3）为了保证实验C得到的结论更可靠，在实验中的要点是：相同的软塑料瓶中充入的二氧化碳体积、加入的水（瓶①）和NaOH溶液（瓶①）的体积要。

2.实验课上，海清同学把一包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到滤渣甲和滤液乙，请你参与实验探究：
（1）若溶液乙为无色溶液，则向固体甲上滴加盐酸时_______ (选填“有，没有，可能有”)气泡产生。

（2）若溶液乙为蓝色溶液，则固体甲的成分中一定有的物质是_______，可能有的物质是_________（填物质的名称或化学式）。

（3）设计简单实验，用化学方法确定“溶液乙为蓝色溶液”时，对应的固体甲的成分：
_______________________________________________________________________________
3.一天，实验助手小娟走进实验室，和老师一起检查每个实验桌上的药品、仪器是否齐备，走到某组的时候，看到了一个不和谐的“音符”（如右图）。

（1）此情此景你首先想到的是它可能变质了，该变质反应的化学方程式
为：。

（2）围绕此瓶NaOH溶液是否变质的问题，小娟利用实验室的三种试剂（氯
化钙溶液、稀盐酸、酚酞试液）展开了探究活动。

①取少量溶液于试管中，滴加某种试剂，有气泡产生，由此证明NaOH溶液已经变质。

你认为小娟所加的试剂是；
①欲证明变质的溶液中尚存NaOH，请你帮助小娟完成以下探究方案：
通过上述探究，说明氢氧化钠溶液暴露在空气中容易变质，故应保存
课后练习
1.根据下列实验装置图回答问题：
（1）写出图中标号的仪器名称：a________。

（2）制取气体时，按要求组装好仪器后，应先_________，再添加药品。

给A装置试管里的固体物质加热时，应先______，然后集中加热盛有药品的______部位。

（3）实验室中制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为______________________________，应选用的发生装置是______（填装置序号），实验室中选择气体发生装置时，应考虑的因素是
____________和______________。

（4）图E所示是细铁丝在氧气中燃烧的实验，实验装置中瓶底预先装入少量水的原因是
________________________。

（5）用图F所示方法，把二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中，______蜡烛的火焰先熄灭。

二氧化碳这种性质在实际生活中应用于____________。

2．实验是进行科学探究的重要方式，某同学设计如图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。

请填空：
（1）实验1采用科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是。

（2）实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是，该反应的化学方程式是。

（3）实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第（填序号）号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是。

3.2013年中央电视台举办的“3.15”晚会，曝出某品牌金饰品掺假的事件，引起同学们的好奇．某化学兴趣小组在老师的帮助下，对几种常见金属饰品所含的金属进行了相关的探究活动．
【提出问题】
（1）怎样鉴别真假黄金？
（2）怎样确定钯的金属活动性？
【查阅资料】
（1）假黄金通常是黄铜（Cu-Zn合金）；
（2）钯（Pd）呈银白色，有金属光泽，可用作饰品．
【实验药品】
钯、铂（Pt）、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯（PdCl2）溶液
【实验探究】
（1）鉴别黄金样品的真假
取黄金样品于试管中，滴加稀盐酸后，观察到黄金样品表面有气泡产生，该气体是，说明此样品为（选填“真”或“假”）黄金。

（2）探究钯的金属活动性
依据生活经验，同学们猜想钯的活动性可能与银和铂相近，于是他们利用上述药品进行如下实验：
初步得出结论：钯、银、铂的金属活动性由强到弱的顺序为．
【废液处理】
（1）转化成沉淀．小组同学将所有液体倒入废液缸中，出现白色沉淀．写出产生该现象的化学方程式（写出一个即可）；
（2）通过科学合理的方法进一步回收金属钯。

4. 某化工厂的废液中含有硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌．某同学取适量的上述废液样品，将一定质量的镁粉加入样品中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣．请填空：
（1）若得到的滤液为浅绿色，则滤液中的溶质一定含有_______（填写化学式，下同），可能含有_______．
（2）若得到的滤液为无色，则滤渣中至少含有_______种金属．
（3）反应后得到滤渣的质量_______（选填“小于”、“大于”或“等于”）反应前加入镁粉的质量．5.某同学家中有一袋化肥，可能混入了其他化肥，且化肥包装袋上字迹模糊。

该同学进行了如下探究，请你参与探究并填空：
【提出问题】该化肥中含有什么物质？
【收集信息】经询问得知，该化肥可能为铵态氮肥。

【提出猜想】该化肥所含的阴离子可能是Cl－、CO32－、SO42－中的一种或几种。

【实验、记录与分析】
【实验结论】若该化肥中只含有一种阳离子，则其中一定含有的物质是（写化学式）：【实验反思】若步骤（2）中用氯化钡溶液代替硝酸钡溶液（选填“是”或“否”）可行，请简要说明原因：。

6.小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分提出以下假设，并在老师的指导下进行实验探究．
【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似．请用化学方程式解释KOH变质的原因是。

②K2CO3溶液呈碱性，BaCl2溶液、KCl溶液呈中性．
【猜想假设】假设Ⅰ：只含KOH；假设Ⅱ：含KOH和K2CO3；假设Ⅲ：只含K2CO3。

【进行实验】
溶液的作用是，排除对
2
【拓展应用】完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，这瓶变质的试剂在农业上的用途是作。

11。