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专题11 探究性实验
目录
【题型一】氢氧化钠变质探究
【题型二】 废液成分探究
【题型三】混合气体与定量分析
【题型四】 酸碱盐实验探究
【题型五】 物质推断与定量分析
题型一 氢氧化钠变质探究
1.（2023·上海宝山·统考二模）实验室现有一瓶敞口放置一段时间的20％的氢氧化钠溶液(室温)，需知道其
是否变质，再进行处理及回收利用。甲乙两组探究性学习小组同学为此开展以下活动。
【理论分析】该氢氧化钠溶液可能已经变质
(1)氢氧化钠可能变质的原因的化学方程式是___________。
【甲组实验】
(2)利用物质的化学性质探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度
实验步骤及现象 实验结论
步骤1：取少许样品，滴加BaCl 溶液，观察到___________； 证明氢氧化钠已变质
2
步骤2：继续步骤1，滴加BaCl 溶液至过量，再___________(填实验操作及现 证明氢氧化钠部分变
2
象)。 质
【乙组实验】利用物质的溶解性探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度
资料：下表为氢氧化钠和碳酸钠在水中和酒精中的部分溶解度。
温度 水中S(g/100g) 酒精中S(g/100g)
碳酸
氢氧化钠 氢氧化钠 碳酸钠
钠
20℃ 109 21.5 17.3 不溶40℃ 129 49 40 不溶
(3)40℃时，碳酸钠在水中的溶解度为___________；
(4)原20％的氢氧化钠溶液是室温下的___________溶液(选填“饱和”“不饱和”)；
取样品溶液10g蒸发，将所得固体全部放入温度为___________℃的10g酒精中，充分振荡，固体部分溶解，
证明氢氧化钠已变质且部分变质。
【处理与回收】将该瓶部分变质的氢氧化钠溶液回收再利用
(5)请你和学习小组一起完成回收氢氧化钠的实验方案：
实验目的 实验操作 实验结论
回收氢氧化
___________ 回收得到氢氧化钠溶液
钠
题型二 废液成分探究
1.（2023·上海金山·统考二模 节选）(4)用盐酸和碳酸钙制备CO 产生了大量废液。通过以下探究制定废液
2
处理方案。
I.探究废液成分。
推测废液所含溶质：推测一：CaCl ；推测二：CaCl 和HCl。
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用一种药品验证哪种推测成立，可选择_____(填标号)
A．NaOH溶液 B．AgNO 溶液 C．锌粒 D．CuSO 溶液
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实验测得废液中的溶质是CaCl 和HCl。
2
Ⅱ.废液的处理：决定用Na CO 除去它们。
2 3
【提出问题】如何估算Na CO 固体的用量?
2 3
【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3%的Na CO 溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶
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液的pH。实验测得部分数据如图二所示。【结果讨论】
i.整个实验过程发生反应的化学方程式是_________________、______________。
ii.c点时，将烧杯中的清液于试管中，滴加CaCl 溶液，有白色沉淀生成，说明处理100mL废液，所需5.3%
2
的Na CO 溶液的体积_________120mL。（填“大于”“等于”或“小于”）
2 3
iii.将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重，质量为4g。若处理100mL该废液，理论上需要Na CO 固体
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____g。(实验所用Na CO 溶液的密度近似看作1g/mL)
2 3
2（2023·上海崇明·统考二模 节选）．化学实验是科学探究的主要手段。
(2)为认识酸、碱、盐的化学性质，进行了下图所示的实验。
I．试管a中，实验现象是___________，如把产生的气体通入澄清石灰水，反应的化学方程式为
___________。
II．试管b中，不发生复分解反应的理由是___________。
III．实验结束后，将试管b和试管c内的物质全部倒入同一个小烧杯中，观察到白色沉淀明显增多。某同
学对烧杯中上层溶液的溶质成分又进行了如下实验。
实验步骤 实验现象取少量上层溶液于试管中，滴加过量稀盐酸 无明显现象
另取少量上层溶液于试管中，滴加少量硫酸钠溶
有白色沉淀
液
上述实验可知，烧杯中上层溶液的溶质成分是___________
3．（2023·上海静安·统考二模）用如图装置完成下列实验（夹持仪器略去，K 、K 均关闭）。
1 2
(1)稀盐酸、碳酸钠溶液、氢氧化钙溶液三种溶液，两两之间可以发生中和反应的是______（用化学方程式
表示）。
(2)打开K ，放入适量稀盐酸，立即关闭K ，观察到A中有大量气泡产生，发生反应的化学方程式为______；
1 1
烧杯中石蕊溶液由紫色变为______色。
(3)移开烧杯，请你设计实验，证明反应后A中还有碳酸盐。操作及现象是______。
(4)废液全部倒入废液缸中，石蕊显红色，溶液中的溶质成分一定含有的是______。题型三 混合气体与定量分析
1．（2023·上海杨浦区·统考二模）为进一步确定湖边收集的气体的组成，同学们进行了以下探究过程，请
你参与并协助他们完成相关学习任务。
【提出猜想】收集的气体中可能含有CH 、CO 、CO和H O
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【查阅资料】 ；
【设计方案】：化学学习小组的同学经过讨论，设计了如下图所示的装置进行“猜想”的实验探究。已知：
A为储气罐，存放湖边收集的气体；B中装有浓硫酸；C中装有CuO；D中盛装无水硫酸铜白色粉末；E中
装有澄清石灰水。
【讨论与交流】
(1)该系列装置还缺少尾气处理装置，你认为尾气处理的方法可以______；（写一种即可）
(2)请你设计完成上图方框内的实验方案（选用下列装置，按连接顺序填写）_______。
(3)原气体中若含有CH ，则D中的现象是_____，E中发生的化学方程式是：______。
4(4)老师认为以上设计仍有缺陷，不能确定______气体是否存在。
(5)小王同学和小李同学想通过定量实验的方法检验尚不能确定的气体，于是对实验方案进行了改进，E装
置中的试剂改为足量的X溶液，可达到更好的吸收效果。则X为_____，试验后为证明X有剩余，可以通过
加入______和_____验证。
(6)同时对D、E装置在实验前后的质量进行称量，数据记入下表中：
反应前 反应后
D装置 100g 103.6g
E装置 120g 125.5g
你认为根据上述数据计算后能否得出原气体中含有CO的结论？请简要分析_____。
(7) 实验中若试剂用量充足调换B跟D的位置，对测定结果有无影响？_____（填“有”或“无”）。
题型四 酸碱盐实验
1．（2023·上海嘉定·统考二模）某兴趣小组同学学习了酸、碱和盐的知识后，进行了如下的实验研究：
实验一：探究稀酸的化学性质。
(1)试管Ⅰ中的现象是溶液变红，说明溶液呈______性。
(2)试管II 中反应的化学方程式为的______。
(3)试管III 中的现象是______，说明氧化铁属于______（选填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”）。
(4)实验中发现试管II 中固体全部溶解，试管IV中产生白色沉淀，白色沉淀的化学式为______接着向试管V
中滴加氢氧化钠溶液，产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图乙所示。则试管IV 中的溶质
有______；图乙中a～b段对应溶液中一定发生反应的化学方程式为______。C点后沉淀质量不再增加的原
因是______。实验二：通过实验证明二氧化碳能与氢氧化钠反应，并检验生成了碳酸盐。25℃时，氢氧化钠和碳酸钠在
乙醇中的溶解度如下表所示。
物质 NaOH Na CO
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溶解度（g／100乙醇） 17.3 <0.01
利用如图所示装置进行实验（该装置气密性良好；乙醇不参与反应）。
步骤1：打开K ，关闭K ，从a口通入二氧化碳，看到饱和氢氧化钠的乙醇溶液中产生大量沉淀，停止通
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二氧化碳；
步骤2：从a口通入氮气，直至排净装置中的二氧化碳；
步骤3：关闭K ，打开K ，向甲装置的试管中滴入足量的稀盐酸。
1 2
(5)步骤1装置甲的试管中能看到沉淀的原因是_______。
(6)步骤2中，通入氮气，排净装置甲中二氧化碳的目的是_______。
(7)步骤3乙中能看到的现象是______，反应的化学方程式是________。
2（2023·上海黄埔区·统考二模） 如图是实验室常用的气体发生装置。
（1）双氧水和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式是______；反应的基本类型是______；收集氧气可以
用向上排气法，该方法所利用的氧气的物理性质是______。
的
（2）下图是测定某鱼骨中碳酸钙质量 实验。取20g鱼骨加入锥形瓶中，放在电子天平上称量；加入足量食醋，约20小时后至气泡不再产生，再次称量，记录数据。（食醋中主要成分醋酸与碳酸钙反应，生成可
溶性的醋酸钙、水和二氧化碳。干燥装置只吸收水）
上述实验逸出的二氧化碳为0.11g，由该数据计算碳酸钙的物质的量为______mol。
（3）同学认为反应前锥形瓶中气体是空气，反应结束后瓶内气体是二氧化碳，因此鱼骨中实际所含碳酸
钙的质量______（选填“高于”或“低于”）实验所测得的值。
（4）服用食醋溶解卡在喉咙处鱼骨的方法是否可行并说明理由（写出一条即可）______。
题型五 物质推断与定量分析
1．（2023·上海浦东新区·统考二模）某固体粉末中可能含有铁粉、木炭粉、碳酸钠、氯化钠、氧化铜中的
一种或几种。
(1)为确定该固体粉末的成分，进行如下实验：
Ⅰ、固休A的化学式为______。
Ⅱ、滤液C中一定含有的溶质是______。
Ⅲ、为确定滤液C中可能含有的溶质，你的实验方案是______（写出实验操作、可能的现象和结论）。
为判断固体D的成分，进行如下实验，谓完成实验记录。
(2)为测定固体D中碳元素的含量，取3.0克固体D进行实验，装置如下图所示。（木炭粉中的杂质及空气中CO 对实验的影响忽略不计）
2
通入足量O ，点燃酒精灯，使固体充分燃烧，反应结束后继续通入O 至乙中质量不再增加。实验前后乙装
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置中溶液增重4.4g，丙中始终未出现浑浊。
Ⅰ、写出乙处反应的化学方程式_________________________。
Ⅱ、根据乙装置中溶液增重4.4g，能否确定固体D中碳元素的含量，请分析说明______。
2．（2023·上海松江区·统考二模）某碳酸钠样品中可能含硫酸钠、氯化钡、碳酸钙中的一种或几种杂质，
对碳酸钠样品中杂质的成分进行如下探究：
由上述流程和相关现象可知，该样品的杂质中一定含有氯化钡和硫酸钠。
(1)操作A是______，现象C是______
(2)写出生成白色沉淀的一个化学方程式______
(3)溶液B中一定含有的溶质是______
(4)另取10.6g该碳酸钠样品加入100g稀盐酸，恰好完全反应，生成4.4g二氧化碳。根据数据能否确定样品
中含有碳酸钙，请分析说明______
3（2023·上海黄埔区·统考二模）． 某溶液M中可能含氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠。为验证其成分，进行
如下实验。（1）实验1：取样于试管中，滴入酚酞溶液，观察到溶液变红。请分析说明，用该方法证明溶液M中含
有氢氧化钠的可行性。______
（2）实验II的过程如下图所示：
的
用化学方程式表示产生气泡 原因______。溶液M中一定含有的溶质是______
（3）实验III：设计实验，进一步确定溶液M的组成。
操作 预测的现象及结论
______ ______
