初中化學解題模型之微型、創(chuàng)新型實驗探究題

一.實驗探究題（共20小題）

1.（2020?普寧市模擬）某校社會實踐小組的同學們，對某地區(qū)霧霾的成分、成因、危害及

防治開啟了項目性的探究。

【信息檢索】①霧霾，是霧和霾的組合詞。霧是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸

入顆粒物濃度較高造成的能見度較低的現(xiàn)象。

②霾的主要成分可能含有可溶性硫酸鍍、硝酸鏤、不溶性碳氫有機物、黑碳、金屬元素

等。

【提出問題】某地霾的成分是什么？

【實驗準備】選擇該地重度霧霾天氣，用SDLKC-1000型大流量TSP采樣器在室外采

集大氣中的可吸入顆粒物10g。

活動一：查閱資料，霾中含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金屬元素，其中有害元素除

Cd外，還有。

活動二：煤燃燒產生有毒氣體SO2和氮的氧化物，形成鏤鹽無機顆粒的過程如圖：

無

NOx⑼》N2O5aHNOsNH4NO3

氣

機

體V._____#

顆

燃

物NH3

粒

料H：Q

SOiSO3?H2SO4物

燃

(NH4)2SO4

燒

?顆粒物霧霾

①請寫出SO3與空氣中水蒸氣反應，生成酸霧的化學方程式

②探究霾中鏤鹽無機顆粒的成分。

實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論

取10g霧霾樣品，加適量水，a產生白色沉淀，并且有_霾中含有錢鹽

充分溶解后過濾，產生

a先向濾液中滴加氫氧化鋼溶b白色沉淀不消失

液充分反應

b再滴入稀硝酸，振蕩，觀察

【分析總結】根據實驗探究證明霾中含有可能含有

活動三：探究霾中是否含有黑碳。同學們設計了如圖所示的創(chuàng)新實驗（將活動一得到的

殘渣，干燥后置于中間凹槽內）。

55%的

三國氧化澄清的

三汽溶液

石灰水

氣球

輸另殘渣澄清石灰水

化鏡

【實驗步驟】①滴入過氧化氫溶液制取02,排出裝置內空氣后，再在導管口接上氣球；

②向右邊的凹槽內滴入澄清的石灰水；③接通電源，用熱電阻絲點燃殘渣。

【實驗現(xiàn)象】殘渣劇烈燃燒，澄清石灰水變渾濁，氣球變大。

【實驗結論】霾中含有黑碳。裝置內澄清石灰水變渾濁的化學方程式是。

【交流討論】某同學對''霾中含有黑碳”的結論產生質疑，理由是。

2.（2017?徐州）某班學生在老師指導下探究鐵與水蒸氣的反應。

（1）按如圖裝好藥品、連好裝置（夾持儀器已略去）。其中A裝置的作用是?

（2）加熱一段時間后，灰色鐵粉逐漸變黑，吹泡器連續(xù)吹出氣泡，且氣泡向上飛起；用

燃著的木條靠近氣泡，能產生爆鳴。該氣體燃燒的化學方程式為。

（3）同學們討論后認為：鐵與水蒸氣反應生成的固體是“鐵的一種氧化物”，玻璃管內

的黑色固體中還可能含有“過量的鐵”。

【查閱資料】鐵有三種氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4）,其中FeO接觸到空氣會立即由黑

色變?yōu)榧t棕色，鐵的三種氧化物都不與硫酸銅溶液反應

【實驗探究】

實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論

倒出玻璃管中黑色固體，平黑色固體不變色黑色固體中一定沒有

鋪于白紙上_______（填物質名稱）

取上述黑色固體少許，裝入黑色固體中一定含有

試管，加入足量_______,且有紅色固體出現(xiàn)

_溶液

【探究結論】鐵與水蒸氣發(fā)生置換反應，有關的化學方程式是

【拓展創(chuàng)新】同學們利用微型儀器“長柄V形玻璃管”改進了圖甲裝置，設計出圖乙裝

置，并分別選用濕棉花、濕粉筆、蘆薈葉、芭蕉莖、氫氧化鎂、氫氧化銅等作為供水劑,

實驗都獲得成功

圖乙

①甲、乙裝置相比，乙裝置有很多優(yōu)點，請你寫一條：

②分析上述供水劑的供水原理，其中正確的是（填字母）

A.疏松、多孔的物質，有良好的吸水性和保水性能

B.新鮮的富水植物，在受熱時水分容易釋放出來

C.本身不含水的固體物質，不能用作供水劑。

AB

3.（2021?金華）思維模型的建構既方便于問題的解決，又能促進深度學習，某科學研究小

組同學，在研究了氣體檢驗專題內容后，認為氣體檢驗的關鍵是干擾氣體的鑒定，判斷

標準是對后續(xù)實驗是否會產生干擾，于是在老師的指導下對解決“氣體檢驗”類問題建

構了如圖所示思維模型：

氣體檢臉|~＞忖襪凈化|氣體由|氣體檢險尾氣處理

【模型應用】同學們?yōu)闄z驗天然氣燃燒后的氣體產物成分，應用思維模型設計了如圖甲

實驗方案（固定裝置未畫出），將天然氣在氧氣中燃燒后得到的混合氣體通過該方案進行

實驗。

圖甲

（1）實驗過程中觀察到A裝置中的無水硫酸銅變藍，B、F裝置中的澄清石灰水均變渾

濁，D裝置中的澄清石灰水不變渾濁，由此可得出該氣體產物的成分為;

（2）圖甲實驗方案中，裝置C和D歸屬于上述思維模型中的環(huán)節(jié)；

【改進創(chuàng)新】小金同學認為，原氣體產物中的C02對CO的檢驗不會產生干擾；于是從

簡約裝置、節(jié)約實驗藥品的角度出發(fā)，對圖甲方案進行了改進與創(chuàng)新，去掉B、C、D裝

置，替換F、G裝置，改用圖乙所示的裝置對該氣體產物的成分進行探究。在實驗中，

小金先從A處通一段時間混合氣體，再點燃E處酒精燈加熱，觀察現(xiàn)象，也實現(xiàn)了氣體

產物成分的檢驗。

圖乙

（3）實驗中，小金在加熱前先通一段時間的混合氣體，其目的是

（4）實驗中，判斷E中玻璃管內空氣已排凈的實驗現(xiàn)象是。

4.（2020?東莞市）根據下列實驗裝置圖，回答有關問題:

（1）圖1中標有①的儀器名稱是

（2）實驗室用氯酸鉀制取氧氣，應選用的發(fā)生裝置是（填字母），反應的化學方

程式為_______

（3）實驗室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳的化學方程式,收集裝置為

（填字母），驗滿的方法為?

（4）圖2為某種“微型”實驗裝置。如果G處裝稀硫酸，H處放少量鐵屑，則加熱處的

現(xiàn)象為;該裝置的優(yōu)點是o

5.（2022?合肥一模）根據如圖所示裝置，結合所學化學知識回答問題:

（1）儀器a的名稱是。

（2）小明同學用二氧化鎬和過氧化氫溶液制取氧氣，欲使反應平穩(wěn)進行，選用的發(fā)生裝

置是（填寫字母），寫出反應的化學方程式：。

（3）若用裝置D收集一瓶干燥的某氣體，則該氣體可能是（填序號）。

①02

②C02

③H2

④NH3

（4）裝置E是實驗室制取二氧化碳的創(chuàng)新裝置，該裝置的優(yōu)點o

6.（2021?鄧州市二模）過氧化鈉（Na2O2）是一種固體供氧劑，可用家庭急救。過氧化鈉

常溫下分別能與CO2、H2O、HC1發(fā)生反應，均可生成02。為了驗證CO2能跟Na2O2反

應生成02,某化學小組的同學設計了如圖所示實驗。（己知：過氧化鈉能與水反應生成

氫氧化鈉和氧氣）

（1）過氧化鈉能和二氧化碳反應，生成氧氣和一種白色固體，則該白色固體可能

是。

A.NaCl

B.NaOH

C.Na2cO3

D.NaHCOs

（2）A裝置中所發(fā)生反應的化學方程式為。

（3）用化學反應方程式表示B裝置中NaHCCh飽和溶液的作用;表明二氧化

碳沒有被過氧化鈉完全吸收的現(xiàn)象是;請將C裝置中導管補畫完整。

（4）F是利用W管進行微型實驗的裝置。實驗過程中微熱a、b處，觀察到a處紅磷不

燃燒，b處白磷燃燒，由此可得出燃燒的條件之一是什么？0

（5）實驗結束后，某同學取少量D中固體于試管中，加足量水，再向試管中滴加酚酬溶

液，觀察到溶液變紅，請設計實驗證明該溶液中不含有NaOH（簡要寫出實驗

步驟和現(xiàn)象）。

（6）若要用過氧化鈉與水反應來制取64g氧氣，請計算理論上需要過氧化鈉的質

量。

7.（2021?梁園區(qū)校級四模）用如圖微型實驗裝置探究可燃物的燃燒條件。

實驗過程：①先通入N2,再點燃酒精燈，觀察到a、b中均無明顯現(xiàn)象；②熄滅酒精燈,

改為通入02空氣，觀察到b中紅磷立即燃燒。

（1）由上述實驗現(xiàn)象分析可知：①燃燒需要可燃物與氧氣接觸；②

（2）已知五氧化二磷能與水化合生成磷酸（H3Po4），磷酸具有酸的性質寫出將尾氣通

入足量氫氧化鈉溶液中，總的反應化學方程式：

8.（2021?南召縣一模）在實驗室中可選用如圖儀器或裝置制取某些氣體。

（1）圖中的微型裝置G可用于實驗室制備H2,請從A?F中選擇（填序號）

進行組合裝配成與裝置G功能相同的裝置；寫出利用G裝置實驗室制取氧氣的化學方程

式O

（2）H是醫(yī)用輸液觀察滴液快慢的滴壺.若滴壺中裝的液體為少許濃硫酸，想用該裝置

來干燥CO2氣體，則CO2氣體應從端通入。

9.（2021?三水區(qū)校級二模）化學是一門以實驗為基礎的科學。

止水夾

,i=*a

（1）儀器a的名稱是

（2）實驗室用A裝置制取氧氣的化學方程式為。

（3）實驗室制取二氧化碳的化學方程式為,屬于反應（填基本反應類

型）；若要控制反應的發(fā)生成停止，應選擇的發(fā)生裝置是（填序號）。

（4）已知甲酸（HCOOH）具有揮發(fā)性，在熱的濃硫酸中分解生成一氧化碳和水。用如

圖2微型實驗裝置制取CO并還原Fe3O4,則B中發(fā)生的反應的化學方程式為

該微型實驗裝置的優(yōu)點是。

10.（2021?金平區(qū)一模）根據圖1所給的儀器和實驗用品，回答相關問題:

圖2

(1)儀器B的名稱是。

(2)用高鋅酸鉀制取氧氣時，反應的化學方程式為。

(3)實驗室制取C02的化學方程式為，若要組裝一套能控制該反應發(fā)生和停止

的發(fā)生裝置，則可選擇的儀器是(填編號)；若用L裝置收集C02,則氣體應從

口(填"a"或"b)通入。

(4)”制H2還原氧化銅”的微型裝置如圖2,B處發(fā)生反應的化學方程式為,

實驗操作時，先(填“加酸”或“加熱

11.(2021?錫山區(qū)一模)根據如圖裝置，結合所學化學知識回答問題。

(1)圖中儀器①名稱是.

(2)實驗室可以用裝置B和C的組合制取二氧化碳氣體,所用藥品是石灰石和,

反應的化學方程式為，可以用盛有澄清石灰水的F裝置檢驗二氧化碳氣體，氣

體應從端通入。

(3)若用A裝置制取氧氣，發(fā)生反應的化學方程式為o用裝置E收集氧氣時,

當時，說明氧氣已經集滿。

（4）用下列微型實驗進行氧氣、二氧化碳氣體相關性質研究。

①同時擠壓滴管B和C,控制相同液體量于球形容器中，有關上述對比實驗，說法正確

的是（填寫字母）。

A.MnCh加快反應速率

B.短時間內球形m中產生氣體少

c.反應過程中球形n比球形in內反應劇烈

D.MnO,一定分解產生氣體

②微熱燃燒器，蠟燭b、c燃燒，蠟燭a不燃燒。關于燃燒器中的實驗分析正確的是

（填寫字母）.

A.探究可燃物燃燒需要溫度達到著火點

B.探究可燃物燃燒需要氧氣

C.說明紅磷與白磷是性質相似

D.可以比較白磷、紅磷著火點的高低

③擠壓滴管A,將足量稀鹽酸滴于球形I中，一段時間后，蠟燭c熄滅，然后蠟燭b也

熄滅了，其原因是。

④蠟燭熄滅后，將玻璃尖嘴管對著涂有澄清石灰水的小燒杯內，燒杯內壁變模糊，此反

應（選填“能”或“不能”）證明蠟燭一定含有碳元素。

12.（2020?舟山）為提高測定空氣中氧氣含量實驗的精確度，科學興趣小組對課本實驗進行

水滴

玻墻管一

食品脫氧劑」

橡皮塞T

水葡食品脫氧劉

了創(chuàng)新改進。甲乙

【實驗步驟】

①取一根玻璃管，用橡皮塞將一端密封；

②將食品脫氧劑粉末迅速裝入玻璃管，立即向管口注入一滴水將玻璃管密封，水滴的下

端標為A.彈動玻璃管使脫氧劑粉末分布均勻且緊密，脫氧劑的上端標為0,如圖甲所

示；

③水平滾動玻璃管，使食品脫氧劑粉末平鋪在玻璃管中，靜置至水滴不再移動時，水滴

的右端標為B,如圖乙所不；

④用刻度尺測量出AO段和AB段的長度，并計算出AB與AO的比值，將數(shù)據記錄在表

格中；

⑤洗滌、干燥實驗裝置，重復上述實驗。

實驗次數(shù)AO/mmAB/mmAB/AO

1523.5109.50.2092

2525.5110.00.2093

3527.0110.50.2097

【得出結論】根據表格中的實驗數(shù)據，可知空氣中氧氣含量為。（用百分數(shù)表示）

【思考討論】

①實驗步驟③中，將食品脫氧劑粉末平鋪在玻璃管中的目的是o

②實驗步驟②中，如果玻璃管內的脫氧劑粉末分布不夠緊密，會使實驗結果偏大，其原

因是。

13.（2019?山西）冬季霧霾頻發(fā)，某校社會實踐小組的同學們，對某地區(qū)霧霾的成分、成因、

危害及防治產生了濃厚的興趣并開啟了項目性學習之旅。

【信息檢索】霧是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸入顆粒物濃度較高造成的能見

度較低的現(xiàn)象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸鹽、硝酸鹽，鍍鹽、不溶性有機物、

黑碳、金屬元素和其它元素。

【提出問題】某地霾的成分是什么？

【實驗準備】選擇該地重度霧霾天氣，用SDLKC-1000型大流量TSP采樣器在室外采

集大氣中的可吸入顆粒物10go

活動一：探究霾中是否含有銹鹽和硫酸鹽。

實驗方案實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論

方案一取5g樣品，加少量熟—含有鐵鹽

石灰末，混合、研磨

方案二取5g樣品，加適量水，有白色沉淀生成含有硫酸鹽

充分溶解后過濾，向

濾液中滴加____

【總結反思】工業(yè)上應加強對污染企業(yè)的監(jiān)管，農業(yè)上應合理施用化肥。

活動二：探究霾中是否含有黑碳。同學們設計了如圖所示的創(chuàng)新實驗。（將活動一得到的

殘渣，干燥后置于中間凹槽內）

耳5%的耳

三歲氧化?澄清的

三國溶液

H石灰水

-15殘渣澄清石灰水

化鏡

【實驗步驟】①滴入過氧化氫溶液制取02,排出裝置內空氣后，再在導管口接上氣球。

②向右邊的凹槽內滴入澄清的石灰水,

③接通電源，用熱電阻絲點燃殘渣

【實驗現(xiàn)象】殘渣劇烈燃燒，澄清石灰水渾濁，氣球變大。

【實驗結論】霾中含有黑碳。裝置內澄清石灰水變渾濁的化學方程式是。

【交流研討】某同學對“霾中含有黑碳”的結論產生質疑，理由是o

活動三：查閱資料?，霾中還含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金屬元素，其中的有害元

素除Cd夕卜，還有0

【能力發(fā)展】請你聯(lián)系實際填寫關于霧霾的問卷調查表：

項目霧霾頻發(fā)的成因控制霧霾頻發(fā)的做法政府采取的應急措施

①能源結構不合理推廣太陽能發(fā)電人工降雨

頜燒散煤取暖—向空中或地面灑水

③—推廣新能源汽車私家車限號出行

【檢出進度】小組同學沒有進行的探究項目是

14.（2021?沂源縣模擬）以下是老師引導學生探究“質量守恒定律”的教學片段，請你參與

探究并幫忙填寫空格（包括表中的空格）。

【提出問題】化學反應前后各物質的質量總和是否相等？

【猜想與假設】猜想1：不相等；猜想2：相等。

【實驗探究】甲、乙兩組同學用托盤天平分別稱量反應前后物質的質量。

甲組乙組

實驗方案稀鹽酸年夕’-瀛39

（反應后NaiCO3粉末

略）

實驗現(xiàn)象有氣泡產生，天平指針向右偏轉鐵釘表面有紅色物質析出，溶液顏色發(fā)

生改變，天平指針沒有偏轉反應的化學

方程式_______

結論猜想1正確猜想2正確

【反思評價】究竟哪種猜想正確？通過討論，同學們發(fā)現(xiàn)甲組中有氣體逸出，導致指針

向右偏轉。得到啟示：在探究化學反應前后各物質的質量總和是否相等時，凡有氣體生

成或參加的反應一定要在中進行。

【優(yōu)化裝置】同學們對甲組左盤中的反應裝置進行了如圖三種改進，你認為最佳裝置是

（填序號）。

nU-ir稀鹽酸耕

-細線X

/片稀鹽酸

稀鹽酸溶液專④-

粉末D-^

積木

ABQ

【得出結論】同學們利用改進后的最佳裝置進行再次探究，均得出猜想2正確。進一步

分析發(fā)現(xiàn)，反應體系中器材和未參加反應的物質的質量在反應前后保持不變，最終得出

結論：的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。

【反思、應用和啟示】

（1）反思：化學反應前后，原子的種類、數(shù)目、質量都不變，所以質量守恒。

（2）應用：某固體物質受熱會發(fā)生分解反應，生成氧化銅、水和二氧化碳三種物質，則

該固體物質中一定由元素組成。

（3）質量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程，給我們的啟示是。

A.分析問題應該全面、嚴謹

B.實驗的成功與否，取決于藥品的選擇

C.定量方法是科學研究的重要方法

D.科學研究既要尊重事實，也要勇于創(chuàng)新

15.（2021?安徽模擬）同學們用如圖所示儀器和裝置探究制取氣體的方法，請回答下列問題:

①圖中儀器B的名稱為

②裝配KC1O3制備02的發(fā)生裝置，如圖中還缺少的玻璃儀器是（寫名稱），該

反應的化學方程式是。

③圖中的微型裝置F可用于實驗室制備H2,反應化學方程式為。該裝置在操作

上的優(yōu)點是°G是醫(yī)用輸液觀察滴液快慢的滴壺，若用它作微型的02干燥裝置,

則氣體應從（填選"a”或"b”）進入，滴壺中裝的試劑是。

16.（2021?營口）在學習了單質碳的化學性質后，某化學興趣小組的同學對含碳化合物燃燒

后的產物進行了探究。

【提出問題】乙醇燃燒后的產物是什么？

【查閱資料】①無水硫酸銅為白色粉末，遇水會變藍;

②氯化鈣有吸水性，可做干燥劑。

【做出猜想】猜想一：產物中含有CO、H20；

猜想二：產物中含有、

C02H2O；

猜想三：產物中含有（I）。

【進行實驗】同學們設計了如圖的實驗：檢查裝置氣密性后，將乙醇燃燒的產物依次通

過如圖所示的裝置進行驗證；（部分夾持固定裝置省略；B、D、G裝置中均為澄清的石

灰水）

無水硫酸銅NaOH溶液CaCh干燥劑

ABCDEF

（2）裝置B的作用是。

（3）F裝置中若發(fā)生反應，則化學方程式是。

【解釋與結論】經過實驗，同學們認為猜想三成立。

（4）實驗中能觀察到的現(xiàn)象是①；裝置C中發(fā)生反應的化學方程式為②。

【反思與評價】實驗結束后，由于小麗同學的操作不當造成了儀器損壞，小組內同學針

對這個事故，進行了分析和討論。

（5）為了避免此事故再次發(fā)生，同學們對該裝置進行了創(chuàng)新和改進，你認為他們的改進

是（文字說明或畫圖都可）。

17.（2021?潮南區(qū)模擬）根據圖回答相關問題。

粗銅絲

（可以上下移動）

穿孔塑料

小藥瓶

ABCD

圖1

（1）儀器a的名稱是.進行A操作時，通常在蒸發(fā)皿內出現(xiàn)時即停止

加熱，利用余熱蒸干。

（2）圖A?C的裝置和操作中，沒有錯誤的是（填序號）。

（3）用雙氧水和二氧化鎰混合制取氧氣的化學方程式為；若要控制該反應的發(fā)

生和停止，選用D作發(fā)生裝置達不到目的，原因是。

（4）圖2為制備CO并還原CuO的“微型”實驗裝置（夾持儀器等已略去）。已知甲酸

HSO

的分解反應為：HCOOH、24H2O+COt?

△

圖2

①裝置中氣球的作用是;

②CO與CuO反應的化學方程式為；

③該裝置的優(yōu)點是（寫一條）o

18.（2021?萊西市一模）如圖是創(chuàng)新實驗小組的同學設計的實驗室制取并驗證某種氣體化學

性質的有關裝置，據此回答下列問題：

BCDEFG

（1）實驗室制取氧氣和二氧化碳都可選用的發(fā)生裝置是（填字母序號），寫出

用此裝置制取氧氣的化學方程式，若用C裝置收集氧氣，驗滿方法是。

（2）某興趣小組的同學將所選發(fā)生裝置與E、F裝置連接進行實驗，若實驗時F裝置中

澄清石灰水變渾濁，寫出F裝置中反應的化學方程式,此實驗能否說明發(fā)生裝

置中產生的氣體是二氧化碳，原因是

（3）連接D、G裝置可用來收集一定體積的C02并測量生成的C02體積，導管口

（填“e”或"f"）應與“j”相連接，圖中植物油的作用是。

（4）用下列微型實驗進行氧氣、二氧化碳氣體相關性質研究。

①同時擠壓滴管B和C,將等量的5%的過氧化氫溶液滴于球形容器中，觀察產生氧氣的

速度，該實驗的目的是探究.

②微熱燃燒器，蠟燭b、c燃燒，蠟燭a不燃燒。關于燃燒器中的實驗分析正確的是

（填寫字母）。

A.探究可燃物燃燒需要溫度達到著火點

B.探究可燃物燃燒需要氧氣

C.說明紅磷與白磷是性質相似

D.可以比較白磷、紅磷著火點的高低

③擠壓滴管A,將足量稀鹽酸滴于球形I中，一段時間后，蠟燭c熄滅，然后蠟燭b也熄

滅了，其原因是?

19.（2021?鐵東區(qū)二模）化學老師上演了“吹氣生火”實驗，他的操作是：用導管向包有“過

氧化鈉（Na2O2）”粉末的脫脂棉吹氣，脫脂棉迅速燃燒起來。同學們很好奇，決定探個

究竟。

（1）探究脫脂棉燃燒的原因。

【分析、作出猜想】根據燃燒條件分析：①脫脂棉是物;②吹出的氣體可能與

Na2O2反應生成了氧氣；③反應放出熱量，使溫度達到脫脂棉的。

【進行實驗】在如圖1裝置中，向裝有Na2O2的試管中不斷吹氣，觀察到Na2C>2粉末由

淡黃色逐漸變成白色，在導管口P處放置帶火星的木條，木條,證明②成立。

同還觀察U型管中的液面，說明③成立。

【得出結論】吹出的氣體與Na2O2粉末反應生成了氧氣，放出了熱量，滿足脫脂棉燃燒

的條件。

(2)通過探究試管內殘留的白色固體成分，確定與Na2O2粉末反應的氣體。

【查閱資料】①吹出的氣體主要成分有氮氣、二氧化碳和水蒸氣；

②Na2O2粉末不與氮氣反應；

③氫氧化鐵［Ba(OH)2］可溶于水，氫氧化鈣［Ca(OH)2］微溶于水；

④氯化鋼(BaCl2)>氯化鈣(CaCl2)溶液呈中性。

【作出猜想及推斷】猜想1：固體成分是Na2c03,則CO2參加反應；

猜想2：固體成分是NaOH,則H2O參加反應；

猜想3：固體成分是Na2c03和NaOH,則CO2和H2O均參加反應。

【實驗驗證】

實驗步驟實驗現(xiàn)象分析與結論

①取殘留白色固體配成溶產生白色沉淀白色固體中含有碳酸鈉，此反應的化學

液，向其中加入過量的氯化方程式為________

領溶液，振蕩，靜置

②取適量實驗①的上層清溶液變紅色白色固體中含有________

液，滴加少量酚猷溶液

【實驗結論】Na2O2與CO2、H2O蒸氣都能反應，故猜想3正確。請寫出Na2<)2與CCh

或與H20反應的一個化學方程式o

【拓展延伸】實驗室存有Na2O2時，一旦失火，(填“能”或“不能”)用水滅

火。

【反思與創(chuàng)新】

a.實驗①中不能將氯化鋼溶液換成氯化鈣溶液，原因是。

b.請你在圖2方框中畫出能替代U型管的裝置（其實驗目的相同）。

20.（2018?玉林）小楊往NaOH溶液中滴加稀硫酸，溶液無明顯變化，他和小組同學以“酸

與堿能否發(fā)生反應”為課題進行了科學探究，請回答下列問題。

實險一實蛤二

【實驗一】

（1）向NaOH溶液中先滴入幾滴酚醐溶液,振蕩，再滴入稀硫酸,觀察到溶液由______色

變?yōu)闊o色，該反應的化學方程式為。

（2）繼續(xù)往上述試管逐滴滴入NaOH溶液，不斷振蕩，如果觀察到現(xiàn)象，證明

了滴加的稀硫酸過量。

【實驗二】按照“證明反應后NaOH消失了”這個角度，同學們又設計了實驗二，利用

NaOH溶液、CuSO4溶液、稀鹽酸同樣證明了酸和堿能發(fā)生反應，其中試劑丙是。

【拓展延伸】CO2通入NaOH溶液中也無明顯現(xiàn)象，CO2與NaOH溶液能否發(fā)生化學反

應呢？小組同學對此繼續(xù)探究。

【查閱資料】常溫下NaOH、Na2cO3在水、乙醇中的溶解性如下表所示:

溶質氫氧化鈉碳酸鈉

溶解性

溶劑

水極易溶易溶

乙醇易溶微溶

【實驗三】

小組同學設計了多角度驗證CO2與NaOH溶液反應的實驗，如實驗三圖所示（裝置已連

接好，氣密性良好，止水夾a和b已關閉，部分儀器已略去）。

導管C

實蛉三

【溫馨提示】C02與乙醇不反應，本實驗條件下CO2在乙醇中的溶解忽略不計。

（1）把注射器I中氫氧化鈉的乙醇溶液注入充滿CO2的三口燒瓶中，輕輕振蕩，觀察到

的現(xiàn)象是.

寫出該反應的化學方程式.

（2）把導管d移出石灰水，打開止水夾a、b,再從導管C端往三口燒瓶中鼓入N2，目

的是.。過了一段時間后，先把導管d放入澄清石灰水中，接著關閉止水夾a,再

把注射器n中的稀鹽酸注入三口燒瓶內，觀察到三口燒瓶中產生氣泡，燒杯中的澄清石

灰水變渾濁。此實驗從.角度證明了C02與NaOH溶液發(fā)生了反應。

【總結歸納】對于無明顯現(xiàn)象的反應，可以通過改變實驗裝置，創(chuàng)設新的情境，觀察到

明顯的反應現(xiàn)象，從而判斷反應的發(fā)生。

解答題（共2小題）

21.（2021?黃岡模擬）李克強總理在今年的政府工作報告中提出，要在960萬平方公里土地

上掀起“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的新浪潮，“萬眾創(chuàng)新”已成為新常態(tài)經濟的必然選擇.某

化學興趣小組為探究二氧化碳與氫氧化鈉反應，設計了如下創(chuàng)新實驗方案:

實驗裝置實驗步驟及操作實驗現(xiàn)象

①將注射器I中的溶氣球鼓起

2液推入充有的

稀鹽感CO2

1瓶中

氫氧化鈉

澄清

溶滿②…無明顯現(xiàn)象

石灰水

③將注射器2中的溶溶液中有氣泡產生，

二氧

小氣球

化碳液推入瓶中氣球變癟

④向外拉注射器3澄清石灰水變渾濁

（1）實驗前要進行的實驗操作是.

（2）步驟①中氣球鼓起的原因可能是.

（3）步驟②的目的是證明步驟①中裝置內的CO2已被完全吸收，其操作方法是.

（4）步驟③中發(fā)生反應的化學方程式為.

（5）本實驗的結論是C02能與氫氧化鈉反應.

22.（2022?睢陽區(qū)模擬）如圖是利用W管進行燃燒條件探究的微型實驗，同時測定W管內

)

紅磷白磷

（1）實驗中觀察到紅磷不燃燒而白磷燃燒，說明燃燒條件之一是什么？

（2）待反應結束裝置冷卻至室溫后打開彈簧夾，觀察到量筒中的水被吸入W管中，最

終量筒中水的體積為3.7mL,則該W管內的容積是多少？

初中化學解題模型之微型、創(chuàng)新型實驗探究題

參考答案與試題解析

—.實驗探究題（共20小題）

1.（2020?普寧市模擬）某校社會實踐小組的同學們，對某地區(qū)霧霾的成分、成因、危害及

防治開啟了項目性的探究。

【信息檢索】①霧霾，是霧和霾的組合詞。霧是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸

入顆粒物濃度較高造成的能見度較低的現(xiàn)象。

②霾的主要成分可能含有可溶性硫酸鍍、硝酸鍍、不溶性碳氫有機物、黑碳、金屬元素

等。

【提出問題】某地霾的成分是什么？

【實驗準備】選擇該地重度霧霾天氣，用SDLKC-1000型大流量TSP采樣器在室外采

集大氣中的可吸入顆粒物10g。

活動一：查閱資料，霾中含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金屬元素，其中有害元素除

Cd外，還有Pb、H2。

活動二：煤燃燒產生有毒氣體SO2和氮的氧化物，形成鍍鹽無機顆粒的過程如圖：

NOx-⑼-AN2O5HNO3NH4NO3無

機

顆

粒

〔°]H;Q

SO:ASO3?H2SO4物

(NH4)ISO4

?顆粒物霧霾

①請寫出SO3與空氣中水蒸氣反應，生成酸霧的化學方程式H2O+SO3—H2s04。

②探究霾中錢鹽無機顆粒的成分。

實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論

取10g霧霾樣品，加適量水，a產生白色沉淀，并且有刺霾中含有鏤鹽

充分溶解后過濾，激性氣味氣體產生

a先向濾液中滴加氫氧化領溶b白色沉淀不消失

液充分反應

b再滴入稀硝酸，振蕩，觀察

【分析總結】根據實驗探究證明霾中含有硫酸鏤可能含有硝酸鏤。

活動三：探究霾中是否含有黑碳。同學們設計了如圖所示的創(chuàng)新實驗(將活動一得到的

殘渣，干燥后置于中間凹槽內)。

化鏡"

【實驗步驟】①滴入過氧化氫溶液制取02,排出裝置內空氣后，再在導管口接上氣球；

②向右邊的凹槽內滴入澄清的石灰水；③接通電源，用熱電阻絲點燃殘渣。

【實驗現(xiàn)象】殘渣劇烈燃燒，澄清石灰水變渾濁，氣球變大。

【實驗結論】霾中含有黑碳。裝置內澄清石灰水變渾濁的化學方程式是Ca(OH)2+CO2

=CaCC>3I+H2O。

【交流討論】某同學對“霾中含有黑碳”的結論產生質疑，理由是霾中含有不溶性碳

氫有機物，與氧氣反應也會生成二氧化碳。

【考點】實驗探究物質的組成成分以及含量；證明筱鹽：碳的化學性質.

【專題】科學探究.

【分析】根據有害金屬以及霧霾的成因，鍍鹽的性質、硫酸根離子的檢驗、二氧化碳與

氫氧化鈣反應的化學方程式的書寫等進行分析解答即可。

【解答】解：活動一：短中含有的Pb、Hg、Cd等金屬元素是有害元素。

活動二：①SO3與水蒸氣反應生成硫酸，反應的化學方程式為H2O+SO3—H2so4。

②要探究霾中是否含有錢鹽，鐵根離子會與堿性物質混合產生有刺激性氣味的氨氣；

【分析總結】根據實驗探究證明霾中含有硫酸鏤，可能含有硝酸鏤；

活動三：【實驗結論】裝置內澄清石灰水變渾濁是二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉

淀和水，化學方程式是Ca(OH)2+CO2=CaCO3J+H2O,故填：Ca(OH)2+CO2=CaCO3

I+H2O。

【交流研討】某同學對“霾中含有黑碳”的結論產生質疑，是因為根據題干提供的信息,

霾中可能含有不溶性有機物，含有碳元素，與氧氣反應也會生成二氧化碳，故填：霾中

可能含有不溶性有機物，含有碳元素，與氧氣反應也會生成二氧化碳。

故答案為：活動一：Pb、Hg；

活動二：①H2O+SO3-H2s04

②刺激性氣味氣體；

【分析總結】硫酸鉉；硝酸鍍：

活動三：【實驗結論】Ca（OH）2+CO2=CaCO3I+H2O;

【交流研討】霾中含有不溶性碳氫有機物，與氧氣反應也會生成二氧化碳。

【點評】本題考查的是科學探究的知識，完成此題，可以依據題干提供的信息結合物質

的性質進行。

2.（2017?徐州）某班學生在老師指導下探究鐵與水蒸氣的反應。

（1）按如圖裝好藥品、連好裝置（夾持儀器已略去）。其中A裝置的作用是提供水蒸

氣?

（2）加熱一段時間后，灰色鐵粉逐漸變黑，吹泡器連續(xù)吹出氣泡，且氣泡向上飛起；用

燃著的木條靠近氣泡，能產生爆鳴。該氣體燃燒的化學方程式為

占燃

2H2+02」“注”2名0。

（3）同學們討論后認為：鐵與水蒸氣反應生成的固體是“鐵的一種氧化物”，玻璃管內

的黑色固體中還可能含有“過量的鐵”。

【查閱資料】鐵有三種氧化物（FeO、Fe2O3.Fe3O4）,其中FeO接觸到空氣會立即由黑

色變?yōu)榧t棕色，鐵的三種氧化物都不與硫酸銅溶液反應

【實驗探究】

實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論

倒出玻璃管中黑色固體，平鋪黑色固體不變色黑色固體中一定沒有

于白紙上氧化亞鐵和氧化鐵（填物

質名稱）

取上述黑色固體少許，裝入試黑色固體中一定含有

管，加入足量黑色固體部分溶解，且有鐵和四氧化三鐵

硫酸銅溶液紅色固體出現(xiàn)

【探究結論】鐵與水蒸氣發(fā)生置換反應，有關的化學方程式是3Fe+4H20（氣）

Fa]inn

拄3。4+4取

【拓展創(chuàng)新】同學們利用微型儀器“長柄V形玻璃管”改進了圖甲裝置，設計出圖乙裝

置，并分別選用濕棉花、濕粉筆、蘆薈葉、芭蕉莖、氫氧化鎂、氫氧化銅等作為供水劑,

實驗都獲得成功

圖乙

①甲、乙裝置相比，乙裝置有很多優(yōu)點，請你寫一條：操作簡單

②分析上述供水劑的供水原理，其中正確的是AB（填字母）

A.疏松、多孔的物質，有良好的吸水性和保水性能

B.新鮮的富水植物，在受熱時水分容易釋放出來

C.本身不含水的固體物質，不能用作供水劑。

鐵粉

AB

【考點】實驗探究物質的性質或變化規(guī)律；金屬的化學性質；書寫化學方程式、文字表

達式、電離方程式.

【專題】科學探究.

【分析】（1）其中A裝置的作用是提供水蒸氣；

（2）氨氣燃燒生成水；

（3）鐵能和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅；

鐵與水蒸氣發(fā)生置換反應，生成四氧化三鐵和氫氣；

不同的實驗裝置，優(yōu)缺點不同：

疏松、多孔的物質，有良好的吸水性和保水性能，新鮮的富水植物，在受熱時水分容易

釋放出來。

【解答】解：(1)按如圖裝好藥品、連好裝置(夾持儀器已略去)。其中A裝置的作用是

提供水蒸氣。

故填：提供水蒸氣。

(2)加熱一段時間后，灰色鐵粉逐漸變黑，吹泡器連續(xù)吹出氣泡，且氣泡向上飛起；用

燃著的木條靠近氣泡，能產生爆鳴，說明