2026年四末实验探究专项测试题(附答案)

2026年四末实验探究专项测试题(附答案)实验探究题（一）某兴趣小组在实验室用3%的H₂O₂溶液制取氧气时，发现向溶液中加入少量红砖粉末也能快速产生气泡。为探究红砖粉末是否可作H₂O₂分解的催化剂，小组进行如下实验。【提出问题】红砖粉末能否作为H₂O₂分解的催化剂？【猜想与假设】猜想1：红砖粉末能作H₂O₂分解的催化剂；猜想2：红砖粉末不能作H₂O₂分解的催化剂（或对H₂O₂分解无催化作用）。【实验验证】实验1：取5mL3%的H₂O₂溶液于试管中，伸入带火星的木条，观察现象。现象：木条不复燃。实验2：向上述试管中加入1g红砖粉末，伸入带火星的木条，观察现象。现象：木条复燃。实验3：待实验2中没有气泡产生时，过滤、洗涤、干燥红砖粉末，称量其质量为1g（与初始质量相同）。实验4：将实验3中得到的红砖粉末加入5mL3%的H₂O₂溶液中，伸入带火星的木条，观察现象。现象：木条复燃。【分析与结论】（1）实验1的作用是对照（或对比，证明H₂O₂在无催化剂时分解缓慢）。（2）实验2和实验1对比，说明红砖粉末能加快H₂O₂的分解速率。（3）实验3的目的是验证催化剂在反应前后质量不变；实验4的目的是验证催化剂在反应前后化学性质不变。（4）综合以上实验，可得出的结论是红砖粉末能作H₂O₂分解的催化剂。【拓展反思】若要比较红砖粉末和MnO₂对H₂O₂分解的催化效果，除观察产生气泡的速率外，还可通过测量相同时间内收集氧气的体积（或收集相同体积氧气所需的时间）来比较。实验探究题（二）某实验小组将一定量的锌粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。为探究滤渣和滤液的成分，小组进行如下实验。【查阅资料】AgNO₃溶液呈酸性，Cu(NO₃)₂溶液呈弱酸性，Zn(NO₃)₂溶液呈中性。【提出问题】滤渣和滤液中分别含有哪些物质？【猜想与假设】猜想1：滤渣为Ag；滤液为Zn(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂、AgNO₃猜想2：滤渣为Ag、Cu；滤液为Zn(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂猜想3：滤渣为Ag、Cu、Zn；滤液为Zn(NO₃)₂猜想4：滤渣为Ag；滤液为Zn(NO₃)₂、AgNO₃【分析讨论】小组同学认为猜想4不成立，理由是锌先与硝酸银反应，若滤液中含有AgNO₃，则锌已完全反应，此时硝酸铜未参与反应，滤液中应同时含有Cu(NO₃)₂，因此猜想4中滤液不含Cu(NO₃)₂的情况不可能存在。【实验验证】（1）取少量滤渣于试管中，加入稀盐酸，观察到无气泡产生，说明滤渣中不含Zn（Zn与盐酸反应会产生H₂）。（2）取少量滤液于试管中，滴加氯化钠溶液，无明显现象，说明滤液中不含AgNO₃（AgNO₃与NaCl反应提供AgCl白色沉淀）。（3）另取少量滤液于试管中，插入一根洁净的铜丝，观察到铜丝表面无变化，说明滤液中不含AgNO₃（已通过步骤2验证），但可能含有Cu(NO₃)₂（若滤液中含Cu(NO₃)₂，铜丝不会反应）。【实验结论】通过上述实验，可确定滤渣为Ag、Cu（锌先置换Ag，再置换部分Cu），滤液为Zn(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂（锌不足，未完全置换Cu(NO₃)₂）。【拓展应用】若向滤液中加入过量铁粉，充分反应后过滤，滤渣中一定含有的金属是Cu、Fe（Fe能置换Cu(NO₃)₂中的Cu，且Fe过量）。实验探究题（三）某化学兴趣小组在实验室发现一瓶标签破损的无色溶液，标签上残留“Na”和“10%”字样，可能是NaOH、NaCl或Na₂CO₃溶液。为确定其成分，小组进行如下探究。【初步分析】根据标签残留信息，不可能是NaCl溶液，理由是NaCl溶液呈中性，而后续实验中溶液能使酚酞变红（碱性），故排除NaCl。【实验探究】实验步骤：（1）取少量该溶液于试管中，滴加酚酞试液，溶液变红色，说明溶液呈碱性，不可能是NaCl溶液（NaCl呈中性，酚酞不变红）。（2）另取少量该溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，观察到有气泡产生（CO₂），说明该溶液是Na₂CO₃溶液（Na₂CO₃与盐酸反应提供CO₂）。【反思评价】步骤（2）中滴加“过量”稀盐酸的目的是确保碳酸钠完全反应，防止少量盐酸与碳酸钠反应提供碳酸氢钠（无气泡），避免实验现象不明显。【拓展延伸】若该溶液是部分变质的NaOH溶液，小组设计如下实验验证其成分：①取少量溶液于试管中，滴加过量CaCl₂溶液（中性），产生白色沉淀，反应的化学方程式为Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl（CaCl₂与Na₂CO₃反应提供CaCO₃沉淀）；②过滤，向滤液中滴加酚酞试液，溶液变红色，说明原溶液中含有NaOH（滤液中含未变质的NaOH，呈碱性）。实验探究题（四）为探究影响金属与酸反应速率的因素，某实验小组用相同质量的镁片和铁片进行如下实验。【实验设计】实验编号金属酸的种类酸的浓度温度（℃）产生10mL氢气所需时间（s）1镁片稀盐酸5%20122镁片稀盐酸10%2053铁片稀盐酸10%20454镁片稀硫酸10%208【数据分析】（1）实验1和实验2对比，变量是酸的浓度，得出的结论是其他条件相同时，酸的浓度越大，金属与酸反应速率越快（10%盐酸比5%盐酸反应更快）。（2）实验2和实验3对比，变量是金属种类，得出的结论是其他条件相同时，金属活动性越强，与酸反应速率越快（镁比铁活泼，反应更快）。（3）实验2和实验4对比，变量是酸的种类（盐酸与硫酸），得出的结论是其他条件相同时，镁与稀硫酸的反应速率比与稀盐酸的反应速率快（可能与酸的阴离子有关）。【拓展探究】小组想进一步探究金属表面积对反应速率的影响，应设计的实验方案是：取相同质量、不同表面积（如镁片和镁粉）的镁，分别与相同浓度、体积的稀盐酸在相同温度下反应，记录产生相同体积氢气所需时间（或观察气泡产生的剧烈程度）。实验探究题（五）某生物兴趣小组为探究光照强度对植物光合作用的影响，利用密闭玻璃容器（内有植物、碳酸氢钠溶液维持CO₂浓度，量筒收集氧气）进行实验。实验步骤如下：①取长势相同的同种植物3株，分别放入3个相同装置中；②调节台灯与装置的距离（分别为10cm、20cm、30cm），控制光照强度；③在相同温度下，记录5分钟内量筒中收集到的氧气体积。【实验数据】光照强度（台灯距离）10cm20cm30cm氧气体积（mL）452812【分析结论】（1）实验中设置不同台灯距离的目的是设置不同的光照强度（距离越近，光照越强），探究光照强度对光合作用的影响。（2）实验中使用碳酸氢钠溶液的作用是维持容器内CO₂浓度稳定（碳酸氢钠