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1、实验探究题【题型概述】 探究创新类试题是近年来发展的新题型，它涉及提出问题、作出猜想或假设、设计实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。以探究为形式或情景，可考查考生化学基础知识和基本技能，测试考生解决化学问题的思路、过程和方法。【解题方法】 解答探究创新类试题的一般步骤是:首先要能根据题干背景材料提出问题，联想到相对应的化学知识。第二，作出猜想或假设时，除需要勇气外，最重要的是要有科学依据，要从化学的视角作出科学的猜想或假设。第三，设计探究(实验)方案，要围绕寻找特征反应作为论证(肯定或否定)的依据，同时应注意排除其他因素的干扰。第四，对探究问题做出解释与结论时，要通过实验
2、、观察等多种手段获取事实和证据，或通过查阅资料获取的信息，以事实为依据，应用化学原理进行分析推理，不能随意编造、牵强附会。最后，从反应原理是否正确、实验方案是否完善、探究过程是否合理以及经济效益、资源利用、环境保护等方面对探究方案或过程进行反思与评价。探究题一般并不包括所有的探究要素，但上述要求是解答探究性试题的一般思路和方法。【真题精讲】类型一 实验方案设计类例1(2016江苏宿迁)某兴趣小组同学欲探究NaOH溶液与CO2气体的反应，设计如图所示实验装置: (1)若导管a与b连接，将分液漏斗中的NaOH溶液注入锥形瓶，关闭分液漏斗上的活塞，振荡，然后打开导管上的活塞，观察到的实验现象是 ，C
3、O2与NaOH反应的化学方程式是 。 (2)探究反应后锥形瓶内溶液中溶质的成分。 已知Na2CO3+H2O + CO22NaHCO3；NaHCO3+NaOH Na2CO3+ H2O 【提出猜想】.NaOH和Na2CO3；. ；. NaHCO3，. Na2CO3和NaHCO3。 【查阅资料】Ca(OH)2与Na2CO3、NaHCO3均能反应且都有白色沉淀生成。 CaCl2与Na2CO3能反应且有白色沉淀生成，与NaHCO3不反应。 NaHCO3溶液显碱性，可与酸反应生成CO2气体。 【设计实验】限选试剂: Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、稀盐酸、酚酞试液。实验操作实验现象实验结论1.取少量反
4、应后溶液于试管中，加入足量的 ，振荡产生白色沉淀猜想不成立2.将操作1所得混合物过滤，向滤液中加入足量的 ，振荡 猜想成立【拓展应用】联想到空气中有CO2，所以实验室中的氢氧化钠溶液应 保存。 【解析】(1)二氧化碳和氢氧化钠反应后气压会减小，试剂瓶内的水流入锥形瓶中;CO2与NaOH反应生成碳酸钠和水;(2)【提出猜想】二氧化碳和氢氧化钠反应时，如果氢氧化钠过量，则溶质是氢氧化钠和碳酸钠;如果二氧化碳过量，但是不能完全消耗生成的碳酸钠，则溶质是碳酸钠和碳酸氢钠;如果氢氧化钠和二氧化碳恰好完全反应，则溶质是碳酸钠;如果二氧化碳过量，并且把碳酸钠完全消耗，则溶质是碳酸氢钠，所以猜想是Na2CO3
5、;【设计实验】猜想不成立，就是要证明溶质中一定含有碳酸钠，由题给资料可知:取少量反应后溶液于试管中，加入足量的氯化钙振荡，如果生成白色沉淀说明一定含有碳酸钠;猜想成立，就还要证明溶质中还含有NaHCO3，将操作I所得混合物过滤，向滤液中加入足量的稀盐酸，振荡，如果观察到有气泡产生，证明溶质中还含有碳酸氢钠;【拓展应用】空气中的二氧化碳会与氢氧化钠反应，所以实验室中的氢氧化钠溶液应密封保存。 【答案】(1)试剂瓶内的水流入锥形瓶中2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2O (2)【提出猜想】Na2CO3 【设计实验】氯化钙 稀盐酸 有气泡产生 【拓展应用】密封1. (2016江苏连云港)下列根据
6、实验目的所设计的实验方案正确的是( )。选项实验目的实验设计A除去CO2中的CO点燃B测定某地雨水是否为酸雨加无色酚酞，观察颜色变化C鉴别NH4 Cl和(NH4)2SO4加入熟石灰研磨，闻气味D探究燃烧的条件之一是需要可燃物用棉花分别蘸酒精和水，放在酒精灯火焰上加热片刻，观察现象2. ( 2016湖北襄阳)实验桌上现有一包白色粉末，可能是氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠和氯化铜中的两种或两种以上组成。现将其放入一干净的烧杯M中，加入足量的水后，固体全部溶解得到无色溶液，再滴加几滴无色酚酞，溶液变为红色。为进一步确定白色粉末的成分，同学们进行了如下探究。 【查阅资料】碳酸钠溶液呈碱性;氯化钡溶液和硫酸钠
7、溶液呈中性。 【讨论猜想】经过分析，针对白色粉末的组成，大家提出如下猜想: 小红:氢氧化钠、硫酸钠;小华:氢氧化钠、碳酸钠; 小明:碳酸钠、硫酸钠;小亮:氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠。 【实验分析】四位同学共同设计并进行了如下实验:实验步骤实验现象实验结论1.取烧杯M中的少量溶液于试管A中，向其中加入一定量的稀盐酸溶液由红色变为无色且有气泡产生 的猜想不正确2.另取烧杯M中的少量溶液于另一试管B中，向其中加入过量氯化钡溶液 小亮的猜想正确3.继续向试管B中加入过量的稀盐酸 实验完毕后，同学们将试管A、B中的物质倒在同一个烧杯中，然后过滤，滤液中除酚酞外一定还含有的溶质有 。3. (2015四川资阳
8、)实验室有一瓶标签受到腐蚀(如图所示)的无色溶液，老师叫各小组开展探究。【提出问题】这瓶无色溶液究竟是什么物质的溶液?【猜想与假设】经了解得知，这瓶无色溶液原是放在存放盐溶液的柜子里。由此猜测:可能是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中某一种的溶液。【理论分析】为了确定该溶液，他们首先进行了分析:(1)甲同学根据标签上的组成元素认为一定不可能是 溶液。(2)乙同学提出，碳酸氢钠、硝酸钠的溶液也不可能，他的依据是 。【设计实验】为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种溶液，他们设计了如下实验。实验操作实验现象取少量该无色溶液于试管中，慢慢滴加BaCl2溶液静置后，倾去上层清液，向沉淀中滴加稀
9、盐酸产生白色沉淀产生大量气泡，沉淀消失【实验结论】(3)该瓶无色溶液的溶质是 。生成白色沉淀的化学方程式是 。【实验反思】(4)丙同学认为原设计的实验还可简化，同样能达到鉴别的目的。丙同学设计的实验如下(将实验操作及实验现象填入相应的空格中)实验操作实验现象【考情小结】解答此类试题应抓住以下几点:制备实验方案的设计思路:根据实验目的和实验原理选择相应的实验用品，设计几种实验方案，并进行优化得出最终的设计方案;物质检验实验方案的设计思路:对试样进行外观观察，确定其颜色、气味、状态等;准备试样进行检验，当试样是固体时应先取少量配成溶液，同时观察试样是否溶解，在溶解时有无气体产生等，以初步判断试样可
10、能含有哪类物质;根据实验现象得出结论。类型二 反思与评价类例2(2016江苏徐州)化学兴趣小组探究金属的性质时，将一段去除氧化膜的镁条放入一定量的稀盐酸中，有气体产生，充分振荡后静置，发现试管中有灰白色沉淀。 【提出问题】灰白色沉淀是什么物质? 【猜想与假设】小华认为灰白色沉淀为碳酸镁(MgCO3 ) ,其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想，理由是 。小宇认为由于反应后氯化镁生成量偏多，灰白色沉淀为不能再溶解的氯化镁固体。 小彤认为灰白色的沉淀为脱落的镁粉细颗粒。 【实验探究1】实验操作现象结论取试管中的上层清液，加入适量的氯化镁固体氯化镁固体 (填“溶解”或“不溶解”)小宇猜想错误取适量
11、灰白色沉淀加入足量稀盐酸中 (填“有”或“没有”)气泡冒出小形猜想错误 基于以上探究与分析，原有猜想均遭到了否定。 【查阅资料】 HCl+AgNO3HNO3+AgCl，AgCl是一种白色沉淀。 【实验探究2】 他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热，将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内，玻璃棒上的溶液出现白色浑浊，证明产生了气体。再将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口，试纸变色。 同学们请教老师后得知，足量的镁与稀盐酸反应时，溶液会经历从酸性到碱性且碱性逐步增强的过程，从而生成了碱式氯化镁沉淀。据文献介绍，碱式氯化镁存在多种组成结构，化学通式可表示为(其中，)。【反思拓展】 (1)做镁与稀盐酸反应的实验时
12、，镁条的用量宜少不宜多。 (2)铁片和铜片放入稀盐酸中产生的现象也不相同，据此推测出铁的活动性比铜 。还可根据铁和硫酸铜溶液的反应来确定这两种金属的活动性强弱，该反应的化学方程式为 。 【解析】【猜想假设】因为反应物中都不含有碳元素，不会有碳酸镁沉淀，所以，小华的猜想与假设是错误的;【实验探究1】小宇认为，灰白色的沉淀为没有溶解完的氯化镁，因此，取上层的清夜，加入氯化镁应该不溶解，现在结论是其猜想错误，因此，应该是加入的氯化镁溶解了;小彤认为灰白色的沉淀为脱落的镁粉细颗粒。现在得出的结论是其错误，因此，灰白色的沉淀加入稀盐酸中就不会产生气体;【实验探究2】根据题中所给的信息，“HCl+AgNO
13、3HNO3+AgCl”AgCl是一种白色沉淀。”因此可知，产生的气体为HCl，HCl溶于水形成盐酸，所以，蓝色石蕊试纸变红;【反思拓展】(2)铁会与稀硫酸反应，铜不会与硫酸反应，所以推测出铁的活动性比铜强;铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。 【答案】【猜想假设】反应物中不含有碳元素或不符合质量守恒定律(合理即可)【实验探究1】溶解 没有【实验探究2】氯化氢(或HCl) 红【反思拓展】(2)强(或活泼) Fe+CuSO4FeSO4 +Cu4. (2016江苏泰州)“84”消毒液在日常生活中使用广泛，具有漂白、杀菌、消毒功效。某化学兴趣小组对一瓶敞口久置的“84”消毒液成分产生兴趣，在老师的指导下，
14、展开探究。 【提出问题】该敞口久置的消毒液中溶质有哪些?【查阅资料】“84”消毒液主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠。NaClO为有效成分，有腐蚀性并易与空气中二氧化 碳反应(2 NaClO + CO2 + H2O2HClO + Na2CO3 )。NaClO溶液、HClO都具有漂白、杀菌、消毒功效。HClO不稳定，受热或光照会发生分解。 【分析讨论】小组同学经过讨论，认为该消毒液中的溶质一定有 ，可能还有NaClO，Na2CO3,，HClO中的一种或多种。 【实验过程】 I.向装入有色布条的试管中加入适量该消毒液试样，布条长时间不褪色。 .另取适量该消毒液试样于试管中，加入足量氯化钙溶液，静置，观察到的现象为 。 【得出结论】 实验过程I中有色布条不褪色，说明该消毒液试样中的溶质不含
