初中化学-实验探究题的一般解题思路-讲义

201 年初中化学九年级专属讲义课题：实验探究题的一般解题思路学生姓名：授课教师： 201 年 月 日实验探究题的解题思路解题思路：目的装置步骤的分析实验的变量现象注意事项（操作是否可行）知识点一：物质燃烧条件的实验探究知识点内 容说 明燃烧定义可燃物与氧气发生的发光、放热的剧烈的氧化反应发光放热的现象不一定是燃烧燃烧条件1、可燃物2、氧气（或空气）3、达到着火点（缺一不可）【例1】（2016年武汉元调）某化学兴趣小组在教师的指导下开展如下图所示实验(固定装置已略去，实验前开关K1、K2均处于关闭状态)：I打开K1，通入N2一段时间，点燃酒精灯；关闭K1，打开K2，通人O2，观察现象； (1)步骤中可观察到的现象是 ；发生反应的化学方程式为_(2)由步骤可得出燃烧需要的条件是_。(3)本实验中，能说明可燃物燃烧需要氧气的实验现象是_(4)步骤，将装置B中的红磷换成_ (填序号)，可验证燃烧的另一条件 A细铁丝 B硫 C水 D食用油【例2】（2017年武汉元调）某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，利用如图所示装置（该装置气密性良好）进行实验探究活动。实验一：装置A处玻璃管中盛放木炭，探究可燃物燃烧的条件。I.打开K，通入氮气一段时间，关闭K，点燃酒精灯，观察现象：II.III打开K，通入氧气，观察现象：IV点燃酒精灯，观察现象：(l)步骤II的具体操作是_，观察到的现象是_;(2)通过步骤_（填序号），可以说明燃烧的条件之一是：温度达到可燃物的着火点：(3）装置C中发生反应的化学方程式为_实验二：装置A处玻璃管中盛放氧化铜，探究一氧化碳的还原性。(4）能证明一氧化碳其有还原性的现象是_(5）该实验中，装置存在的不足之处是_ 【练1】(2012年武汉元调）燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应。认识燃烧，科学地利用和控制燃烧，使燃烧为人类服务是十分重要的。已知木炭是一种可燃物。某化学兴趣小组利用下图所示实验装置验证：木炭发生燃烧的另外两个条件中，缺少任何一个条件都不能燃烧。该装置气密性良好。请按下列实验步骤完成探究活动，要求实验过程中不得拆、装仪器。步骤操作打开活塞a，缓缓通入氮气一段时间后关闭a点燃酒精灯，观察现象盖灭酒精灯，待仪器恢复到常温点燃酒精灯，观察现象步骤中，木炭不燃烧的原因是 。（1）步骤中，装置B的作用是 。（2）步骤的操作是 、 ，观察现象。（3）步骤产生的现象是木炭燃烧发出白光并放出热量、 。（4）装置A中发生反应的化学方程式为 。【练2】某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动请你参与完成：查阅资料：白磷的着火点是40，红磷的着火点是240【知识回忆】可燃物燃烧的必备条件是_；【交流讨论】（1）改进后的装置（图二）与图一相比，其优点是_装置（图三）与图二相比，其优点是_（2）实验结束时，小晶同学说：“待a试管冷却后，如果倒置试管，将试管口紧贴水面（室温下），并取下橡皮塞，将看到液体进入试管，且接近试管容积（不考虑橡皮塞占试管的容积）”你是否同意她的说法？理由？_；_【知识运用】我国的成语蕴含着丰富的化学知识请根据燃烧的条件和灭火的原理对以下成语进行解释：杯水车薪_；釜底抽薪_知识点二：实验流程目的、设计及合理性一、实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为：气体发生除杂质干燥主体实验尾气处理。二、仪器连接的顺序1、所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用。2、仪器是否齐全。例如：制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置。3、安装顺序是否合理。例如：是否遵循“自上而下，从左到右”；气体净化装置中不应先干燥，后又经过水溶液洗气。4、仪器间连接顺序是否正确。例如：洗气时“进气管长，出气管短”；干燥管除杂质时“大进小出”等。三、实验操作的顺序1、连接仪器。按“气体发生除杂质干燥主体实验尾气处理”的顺序连接好实验仪器。2、检查气密性。在整套仪器连接完毕后，应先检查装置的气密性，然后装入药品。检查气密性的方法要依装置而定。3、装药品进行实验操作。【例1】小明设计如图装置，利用氢气的还原性来探究某氧化铜样品中氧化铜的质量分数（杂质不与氢气反应），回答下列问题。（浓硫酸和氯化钙可用作干燥剂吸收气体中的水分，部分固定装置未画出。）（1）C中反应的化学方程式为_。（2）小明称取10 g氧化铜样品放在图示装置的玻璃管中，使其充分反应，测得D装置质量增加了1.8 g，则该样品中氧化铜的质量分数为_。（3）如果将B装置删去（不考虑实验安全因素），测定结果会_（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。【例2】如图是某课外学习小组设计的气体制备与性质验证的组合实验，其中装置C中盛有足量的炭粉，请结合图中装置回答下列问题。 （1）B中浓硫酸的作用为_。（2）C中反应的化学方程式为_。（3）D中玻璃管内的实验现象为_。（4）该套装置中有一个明显的不足之处，你认为不足之处为_。（5）E中澄清石灰水的作用是_;E中反应的方程式为_. (6)A中和C中放生反应的方程式分别为：.A:_. C:_.【练习1】小明同学想研究一氧化碳的还原性，通过查阅资料知道：草酸（H2C2O4）与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H2C2O4 =加热= CO+ CO2+ H2O。于是他设计了如图的实验装置，结合装置回答下列问题： （1）图A是用草酸制取CO的反应装置，你认为应选择_（填“甲”、“乙”或“丙”）装置；（2）装置B、C的作用分别是_、_；（3）装置D中反应的化学方程式为_；（4）为检验装置D中产生的气体，E装置中的液体应为_；（5）装置F中酒精灯的作用是_。【练习2】已知铜绿Cu2(OH)2CO3在加热时分解生成A、B、C三种常见的氧化物。下面是有关物质之间的转化关系图（部分生成物未标出）:（1）试通过分析推断，确定下列物质的化学式： A_；B_；G_；F_。（2）写出下列化学方程式： 铜绿分解：_； FG： _；知识点三：信息类实验探究题【练1】“嫦娥一号”飞船的成功发射是我国航天事业的又一里程碑金属过氧化物等可作宇宙飞船或潜水艇中的氧气再生剂，如：过氧化钠（Na2O2）在常温下能与人呼出的二氧化碳反应生成氧气，化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；（过氧化钠还能与盐酸、水等物质发生反应产生氧气，碳酸氢钠溶液可以与盐酸反应）为了验证该反应中氧气的产生，某兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验（1）实验室确定气体发生装置时应考虑的因素是 ；制取CO2的装置，应从图乙中图1、图2、图3中选择 （2）设计A、B装置的目的是净化导入的纯净且干燥的CO2其中，A装置的具体功能是 _，那么B装置的具体功能是 ，其瓶内液体应是 （3）为了确定CO2跟Na2O2反应产生的气体是氧气，最后还要采用的验证操作是 （4）表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是 （5）常温下水也能与Na2O2反应，生成氧气和氢氧化钠，写出该反应的化学方程式 【练2】化学兴趣小组的同学将足量的锌粒加入到浓硫酸中，发现有大量的气泡放出，他们对气体的成分进行了探究。【提出问题】锌粒加入浓硫酸后生成的气体是什么？【查阅资料】浓硫酸能与锌反应，但不产生氢气，也不会产生氧气；SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红(一种红色色素)溶液褪色。【提出猜想】甲：气体是H2；乙：气体是SO2；丙：气体是SO2和H2。【实验探究】为了验证上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如下图的装置(部分夹持器材略去)进行探究：(1)实验开始后，观察到 ，则证明气体中含有SO2。(2)B装置的作用是 。(3)C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是 ；加热一段时间后，观察到 ，证明气体中含有H2。 (4)写出D瓶中发生的反应的化学方程式 。【2017武汉中考】（5分）热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢，其成分是碳酸钙、氢氧化镁及少量水，实验室现有一瓶水垢样品，为测定其中各成份的质量分数，某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置进行实验（该装置气密性良好，A、C、D中所装药品足量）已知：碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；加热条件下，氢氧化镁易分解，反应的化学方程式为：Mg（OH）2MgO+H2O部分实验步骤如下：将质量为m的样品装入装置B的玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹簧夹，给样品加热；待样品完全反应，先打开弹簧夹通入空气，再熄灭酒精喷灯，直到玻璃管冷却；实验完毕，测得装置C、D中的液体质量分别增加了m1、m2；根据实验所测数据计算该样品中碳酸钙、氢氧化镁和和水的质量分数请回答下列问题：（1）装置C中所装药品为 （2）装置D中发生反应的化学方程式为 （3）该水垢样品中碳酸钙的质量分数表达式为 （4）实验反思：实验步骤不变，若没有装置A，会导致氢氧化镁的测定结果 （填“偏大”、“偏小”或“无法判断”）【2016武汉中考】（6分）已知碳酸亚铁在隔绝空气的条件下，受热易分解生成氧化亚铁和二氧化碳；在空气中加热则生成氧化铁和二氧化碳。某化学兴趣小组用下图所示的装置模拟炼铁过程，并测定某样品中碳酸亚铁的含量（该装置气密性良好，B中氢氧化钠溶液足量）， 实验过程中，先打开K通入一氧化碳再加热；装置A中固体质量不再减少后，停止加热，待装置A冷却到室温后关闭K。实验测得装置A中固体减少了a g，装置B中液体质量增加了b g。 回答下列问题：仪器的名称是 ；写出装置A中发生的一个反应的化学方程式 ；能判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是：装置B中质量增加且 ；若生成的二氧化碳全部被装置B吸收，不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应，则a b（填“”“”或“”）；D处为收集尾气的装置，应选择 装置（填“甲”“乙”或“丙”）。知识点四：计算类实验探究题【练1】叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成，工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3。某化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装罝测定某工业级NaN3样品中Na2CO3的质量分数。（碱石灰是CaO和NaOH的混合物）（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的质量分数，小组同学通过讨论认为不可行，其理由可能是 （答出一种即可）（2） 小明同学在大家讨论的基础上，又设计了装罝，请分析：装置中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，小组同学设计的实验步骤有： a称量装置D b称量样品，检査装置气密性 c打开弹簧夹，鼓入空气 d关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀琉酸，关闭活塞和玻璃塞其正确的顺序为 （填字母序号，可重复）（4）计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定 个数据（填数字）【2015武汉中考】有些晶体按比例带有一定量的结晶水，带有结晶水的晶体在一定温度下会脱去结晶水。草酸晶体（H2C2O4xH2O）在常温下是一种无色透明晶体。草酸晶体受热时分解的化学方程式为：H2C2O4xH2O（x+1）H2O+CO2+CO 某化学兴趣小组的同学利用该信息以及所学的知识设计并开展实验，测定草酸晶体中结晶水的质量分数。（图中固定装置已略去，装置气密性良好，装置A、B中的试剂足量，注射器量程足够）测量装置A、B的质量，排尽注射器中的空气，连接装置；取质量为m的草酸晶体，加热至完全分解，将产物全部通入以上装置；测量并记录装置A增加的质量为a，装置B增加的质量为b，装置C读数为V；甲乙丙三位同学分别利用装置ABC所得数据计算该草酸晶体中结晶水的质量分数。请回答下列问题：（1）装置A中盛放的液体是 ；装置B的作用是 ；装置C的作用之一是测量 的体积。（2）乙同学对利用装置B测量结果计算的可靠性经行反思与评价，认为反应后装置A中残留的气体会使自己的计算结果 （填“偏小”或“偏大”）。（3）甲同学依据装置A测量结果计算结晶水的质量分数为 （用代数式表示）。【练2】某化学小组利用如图所示的装置探究木炭粉和氧化铜反应后气体产物的成分主要的实验步骤如下：1、连接装置并检查装置的气密性2、称取木炭粉和氧化铜的混合物质量为12.80g，装入质量为52.30g 的玻璃管中，连接好装置3、通一段时间氮气后，夹紧弹簧夹4、加热玻璃管，使反应物充分反应5、反应结束后仍缓慢通氮气至玻璃管冷却到室温6、称得玻璃管及其剩余固体的总质量为64.81g，装置B增重0.22g，装置C质量未改变已知通常情况下，氮气化学性质稳定，不易与其它物质发生化学反应请回答下列问题：（1）判断装置A中反应结束的依据是 （2）步骤5中通入氮气的目的是 （3）推测装置A中的气体生成物为 （写化学式），依据是 【练3】某化学兴趣小组的同学利用所学知识及下列装置，设计并进行实验，测定铜的相对原子质量。. 连接好装置，装入药品（CuO样品质量为m1克）；. 打开分液漏斗活塞向锥形瓶中滴加入稀盐酸；. 一段时间后点燃酒精灯；. D中黑色固体完全变成红色，停止加热，待D中玻璃管冷却至室温，关闭分液漏斗活塞；.称量，D中反应后固体质量为m2克，E中质量增加m3克。请回答下列问题： （1）步骤中省略的操作是 ； （2） 装置B中的水能除去氢气中可能存在的氯化氢气体，则装置C的作用是 ； （3）步骤要等一段时间后点燃酒精灯的原因是 ； （4）用m1，m2列出铜的相对原子质量的表达式 创新题(2017江苏南京，21，10分)某兴趣小组对物质的性质和成分进行相关探究。(1)常见金属活动性顺序如下，填写相应的元素符号：某同学用硫酸铜溶液把“铁刀变成铜刀”，其反应的化学方程式为_，该反应的基本反应类型为_。(2)兴趣小组同学用氧化铜与足量的炭粉利用如图所示的装置进行实验，对生成气体的成分进行探究。【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳？【实验与讨论】打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间。关闭K，加热至一定温度使之反应，用气囊收集气体样品。除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，下列装置中最为合理的是_。【实验求证】将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图甲所示的装置进行实验，A中的固体应选用_，B中溶液为澄清石灰水，若A中黑色固体出现了红色，B中澄清石灰水_，可说明气体样品中含有一氧化碳。【实验反思】炭粉还原氧化铜的实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比_(填“大于”、“等于”或“小于”)38。5(2017陕西，22，7分)在一次用餐中，同学们对燃料“固体酒精”产生了好奇，于是对其成分进行研究。【查阅资料】(1)该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。(2)氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。【提出问题】(1)酒精中是否含有碳元素？(2)固体酒精中的氢氧化钠是否变质？【实验探究】(1)按如图实验，发现澄清石灰水变浑浊，可得出酒精中含有碳元素的结论。此结论_(选填“合理”或“不合理”)。(2)取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现烧杯底部有白色沉淀。取沉淀于试管中加稀盐酸，有气泡产生。写出产生气体的化学方程式_。分析实验并结合资料得出氢氧化钠已变质。(3)为进一步确定氢氧化钠的变质程度，分组探究。甲组取烧杯上层清液于两支试管中，按下图探究。方案现象溶液变红产生_结论清液中有氢氧化钠清液中有碳酸钠乙组认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠，理由是_。他们另取烧杯中上层清夜，加足量氯化钡溶液，充分反应后滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红。【实验结论】经讨论一致认为固体酒精中的氢氧化钠部分变质。【反思交流】乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是_。【拓展应用】要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，可选择适量的_。ABa(OH)2溶液 BCaCl2溶液 CCa(OH)2溶液(2017江西，23，8分)某兴趣小组同学探究电池中物质的成分，将电池剥开时闻到异味且发现有黑色物质。【提出问题】为什么有异味？黑色物质的成分是什么？【网络搜索】干电池成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质；【实验探究】同学们分别设计实验进行探究。实验.小婧取适量黑色物质与_ 混合置于研钵内研磨，嗅到氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐。实验.小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉，他采用的方法是_；实验.小明将黑色物质加入适量的水中搅拌，静置后过滤，取滤渣进行实验。实验步骤实验现象实验结论将适量黑色滤渣装入试管中，再加入过氧化氢溶液_有气体生成立即向上述试管中_木条复燃该气体是氧气上述实验中产生氧气的化学方程式为_，据此小明认为黑色物质中一定含有二氧化锰。【交流讨论】大家对小明的结论提出了质疑。(1)小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的质量和_在反应前后都没有发生变化；(2)小仪认为除了小莹考虑的因素外，另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解也有催化作用。【结论与反思】(1)干电池中一定含有铵盐，可能含有二氧化锰，一定不含有铁粉。(2)面对网络信息，我们要去伪存真，不应盲从。(2017北京，32，6分)化学小组的同学探究二氧化碳与氢氧化钠的反应，实验方案如下：实验装置实验步骤实验现象将注射器1中的溶液推入充有CO2的瓶中气球鼓起无明显现象将注射器2中的溶液推入瓶中溶液中有气泡产生，气球变瘪向外拉注射器3澄清石灰水变浑浊(1)步骤中气球鼓起的原因可能是_。(2)步骤中的操作是 _，其目的是_。(3)步骤中发生反应的化学方程式为_。(4)本实验的结论是_。(2017山东济宁，16，11分)(1)实验室可用草酸(H2C2O4)在浓硫酸的作用下分解制得一氧化碳和二氧化碳(化学方程式为：H2C2O4CO2COH2O)。用到的实验装置见下图：若分别得到一氧化碳和二氧化碳，请回答：装置A中，盛放浓硫酸的仪器名称是_；收集一氧化碳时，打开a、b，关闭c，装置B的作用是_。由于一氧化碳有毒，多余的气体应_(填写具体处理办法)；关闭_、打开_，释放出二氧化碳，并通过装置_可收集到干燥的二氧化碳气体。(2)在二氧化锰的催化作用下，过氧化氢迅速分解生成氧气和水。哪些因素还影响着过氧化氢分解的速率？课外活动小组接着进行了更深入的探究：探究实验一：浓度对化学反应速率的影响实验步骤现象结论取一支试管加入35 mL5%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰缓慢有少量气泡冒出_另取一支试管加入35 mL15%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰迅速有大量气泡冒出请你设计：实验用品：试管、烧杯、热水、冷水、5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液探究实验二：温度对化学反应速率的影响实验步骤现象结论_温度越高，过氧化氢分解的速率越大【课后作业】1.森林初发火灾时，可以使用爆炸灭火的方法，将灭火弹抛到火场使之爆炸并将火扑灭。关于爆炸灭火原因及应用分析不合理的是（ ）A爆炸使燃烧处于暂时缺氧状态 B此法能有效解决缺水地区火灾灭火问题C爆炸气浪降低了可燃物的着火点 D爆炸掀起的沙土能覆盖可燃物，隔绝空气2.古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是说：做人必须脚踏实地，事业才能有成；燃烧固体燃料需要架空，燃烧才能更旺。从燃烧的条件看，“火要虚”的实质是( )A增大可燃物的热值 B提高空气中氧气的含量C提高可燃物的着火点 D增大可燃物与空气的接触面积3.（2014年元调）某化学兴趣小组按右图所示装置（固定装置已省去）开展有关探究性实验。已知，过氧化氢足量，该装置气密性良好，实验前开关K1和K2均处于关闭状态。实验步骤如下：打开K1、K2，观察现象；关闭K1，打开分液漏斗活塞，观察现象；打开K1，观察现象；回收锥形瓶中的二氧化锰，洗净仪器放回原处。回答下列问题：（1）该实验的目的是 ；（2）步骤观察到试管中的现象是：有气泡从导 管中冒出、 ，试管中反应的化学方程式为 ，该反应的类型是 反 应（填“化合”、“分解”或“置换”）；（3）实验完毕后，回收二氧化锰的实验操作是 、洗涤、干燥；（4）由步骤、可得出的实验结论是 。4.在教师的指导下，某化学兴趣小组的同学利用如下图所示装置（固定装置已略去）探究燃烧等相关实验。已知，白磷的着火点为40；该装置气密性良好，且生石灰适量、白磷过量、注射器中的水足量。实验过程及部分现象记录如下表。实验步骤操作现象步骤I点燃燃烧匙中的小蜡烛后，立即伸入集气瓶中并塞紧塞子。燃着的小蜡烛很快就熄灭了步骤II打开弹簧夹，由注射器向集气瓶中加入少量水，夹紧弹簧夹。白磷燃烧步骤III请回答下列问题：（1）步骤I中，小蜡烛很快熄灭的原因是 ；