备战2021 2020中考化学真题 专题3、科学探究题

备战2021 2020中考化学真题 专题3、科学探究题

专题 3 科学探究题 10．（2020·贵州遵义）某兴趣小组进行了化学探究活动。 实验一：相同条件下，将 10.00g 下列物质分别置于相同规格的烧杯中，敞 口放置在空气中，烧杯中物质质量随时间变化如下表。 时间 水 饱和石 灰水 稀盐酸 浓硫酸 氢氧化钠 溶液 n 小时 8.14g 8.32g 8.62g 11.16g 9.36g 2n 小 时 5.74g 5.93g 6.67g 12.53g 8.45g 实验二： 下列说法不正确的是（ ） A．浓硫酸敞口久置后浓度会变小 B．实验二的溶液①中溶质只有 Na2CO3 C．稀盐酸敞口久置后浓度可能会变大 D．饱和石灰水的质量变化小于水的质量变化，原因之一是饱和石灰水吸收 了空气中的 CO2 【答案】B 【解析】浓硫酸具有吸水性，放置 n 小时和 2n 小时后烧杯中物质质量不断 增加，久置后浓度会变小，A 正确。20 氢氧化钠溶液敞口放置一段时间后溶液① 质量为 18.8g，加入 50g7.3%的稀盐酸后溶液②的质量为 68.8g，说明没有气体 生成，从而推知溶液①的溶质为 NaOH，没有 Na2CO3，B 错误。虽然盐酸具有挥发 性，分析实验一数据可知，将 10.00g 稀盐酸放置 n 小时和 2n 小时后烧杯中物质 质量减少量，小于将 10.00g 水放置 n 小时和 2n 小时后烧杯中物质质量减少的量， 而 HCl 相对分子质量为 36.5 大于 H2O 相对分子质量为 18，可知稀盐酸中挥发出 水的质量大于 HCl 的质量，所以稀盐酸敞口久置后浓度可能会变大，C 正确。因 为敞口放置的饱和石灰水吸收空气中的二氧化碳又会挥发出水，通过对比分析实 验一中将 10.00g 饱和石灰水放置 n 小时和 2n 小时后烧杯中物质质量减少量，小 于将 10.00g 水放置 n 小时和 2n 小时后烧杯中物质质量减少的量，是因为饱和石 灰水吸收了空气中的 CO2，所以饱和石灰水质量变化小于水的质量变化，原因之 一是饱和石灰水吸收了空气中的 CO2，D 正确。 19．（2020·四川宜宾）某“自加热食品”发热包的主要成分为生石灰、活 性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠和氯化钙，其使用说明如图 1： 某化学兴趣小组对发热包进行了如下探究。 探究Ⅰ：发热包的发热原理 将发热包中固体倒入烧杯中，加入适量水，发生剧烈反应，水很快沸腾。反 应结束后，烧杯底部有大量固体，继续加水搅拌，过滤、洗涤、干燥，得到固体 混合物。 （1）发热包中的某成分与水反应放出大量的热，该反应的化学方程式是 CaO+H2O═Ca（OH）2 。 探究Ⅱ：固体混合物的成分 查阅资料：单质铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，并产生 H2。 小组同学认为固体混合物的成分可能是：活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和氢 氧化钙。为进一步探究其成分，小组同学设计并进行如下实验： （2）取少量固体于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变 为红色，证明固体中含有 氢氧化钙 。 （3）另取少量固体于锥形瓶中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止（如 图 2），反应停止后瓶底有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。 ①反应停止后，瓶底的黑色固体为 活性炭 ，判断依据是 碳是黑色固体， 不能和稀盐酸反应 。 ②当观察到 澄清石灰水变浑浊 现象，证明固体中含有 CaCO3。 ③证明固体中含有铁粉的现象是 溶液呈浅绿色 。 （4）设计实验方案证明固体混合物中含有铝粉。（可供选择的试剂：CuCl2 溶 液 、 稀 盐 酸 、 NaOH 溶 液 ） _________________________________________________________。 【答案】（1）CaO+H2O═Ca（OH）2 （2）氢氧化钙 （3）①活性炭 碳是 黑色固体，不能和稀盐酸反应 ②澄清石灰水变浑浊 ③溶液呈浅绿色 （4） 实验步骤：取适量样品于试管中，加入足量氢氧化钠溶液；实验现象：固体部分 溶解，产生气泡；实验结论：样品中含有铝 【解析】（1）发热包中氧化钙与水反应俗称氢氧化钙，放出大量的热，该反 应的化学方程式是：CaO+H2O═Ca（OH）2。（2）取少量固体于试管中，加水振荡， 静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色，说明溶液显碱性，进一步说明固体中 含有氢氧化钙，是因为氢氧化钙溶液显碱性。（3）①反应停止后，瓶底的黑色固 体为活性炭，判断依据是碳是黑色固体，不能和稀盐酸反应。②当观察到澄清石 灰水变浑浊，证明固体中含有 CaCO3，是因为碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、 水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。③证明固体中含有铁粉的现象 是溶液呈浅绿色，是因为铁和稀盐酸反应生成的氯化亚铁溶液是浅绿色溶液。（4） 实验步骤：取适量样品于试管中，加入足量氢氧化钠溶液；实验现象：固体部分 溶解，产生气泡，是因为铝和氢氧化钠反应生成了偏铝酸钠和氢气；实验结论： 样品中含有铝。 16．（2020·内蒙古通辽）新型洗涤剂过氧碳酸钠（Na2CO4）固体，能瞬间清 除衣服上的汗渍、果汁渍等顽固污渍。它与水反应生成碳酸钠和其他化合物，某 学习小组对产生的其他化合物进行探究。 实验 1：溶解样品。取适量洗涤剂样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，使之完 全溶解，有气泡产生并形成无色溶液 a。产生的气体能使带火星的木条复燃。 【提出问题】过氧碳酸钠与水反应生成的其他化合物是什么？ 【猜想与假设】猜想一：H2O2； 猜想二：NaOH； 猜想三：H2O2、NaOH。 猜想一、二、三除了遵循质量守恒定律外，猜想 H2O2 的其他理由是 过氧化 氢分解能够产生能使带火星的木条复燃的氧气 。 实验 2：验证 实验步骤 实验现 象 分析与结论 ①取适量溶液 a 于小烧杯中，加入 稍过量的氯化钙溶液，过滤，得到清液 b 产生白 色沉淀 加入稍过量氯化钙的 目的是 检验并且除去碳 酸钠 ②取适量清液 b 于试管中，加入过 量二氧化锰，振荡 产生 大量气泡 证明过氧碳酸钠与水 反应有 H2O2 生成 ③将步骤②所得混合物静置，取少 量清液于试管中，滴加氯化铁溶液 无明显 现象 证明过氧碳酸钠与 水反应没有生成氢氧化钠 【实验结论】猜想 一 正确。写出过氧碳酸钠与水反应的化学方程式： Na2CO4+H2O＝H2O2+Na2CO3 。 【反思与评价】该洗涤剂保存时应密封、防潮。 【答案】过氧化氢分解能够产生能使带火星的木条复燃的氧气 检验并且除 去碳酸钠 产生大量气泡 证明过氧碳酸钠与水反应没有生成氢氧化钠 一 Na2CO4+H2O＝H2O2+Na2CO3 【解析】【猜想与假设】猜想一、二、三除了遵循质量守恒定律外，猜想 H2O2 的其他理由是过氧化氢分解能够产生能使带火星的木条复燃的氧气。实验 2：① 取适量溶液 a 于小烧杯中，加入稍过量的氯化钙溶液，过滤，得到清液 b，产生 白色沉淀，是因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠，加入稍过 量氯化钙的目的是检验并且除去碳酸钠。②取适量清液 b 于试管中，加入过量二 氧化锰，振荡，产生大量气泡，是因为过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成 水和氧气，证明过氧碳酸钠与水反应有 H2O2 生成。③将步骤②所得混合物静置， 取少量清液于试管中，滴加氯化铁溶液，无明显现象，说明溶液中不含有氢氧化 钠，证明过氧碳酸钠与水反应没有生成氢氧化钠。【实验结论】过碳酸钠和水反 应生成碳酸钠和过氧化氢，猜想一正确；过氧碳酸钠与水反应的化学方程式： Na2CO4+H2O＝H2O2+Na2CO3。 19．（2020·吉林）结合某校师生线上“互动探究”活动，回答有关问题。 【学习目标】了解生活中常见的几种盐的化学性质。 【实验用品】教师用品：NaCl 溶液、Na2CO3 溶液、酚酞溶液、CaCl2 溶液、 KNO3 溶液等。 学生用品：洁厕灵（主要成分稀盐酸，不考虑其它成分）Ca（OH）2 溶液（用 生石灰干燥剂制备）、纯碱（Na2CO3）溶液、小苏打（NaHCO3）溶液、注射器、废 塑料瓶、吸管等。 【互动探究】 探 究目的 探究过程 主 要 现象 解 释 或 结 论 探 究一：盐 溶 液 是 否 一 定 显中性 教师实验： 向分别盛有 NaCl 溶液、Na2CO3 溶液的 两支试管中滴加 酚酞 溶液 所 加 溶 液 遇 NaCl 溶液 不变色，遇 Na2CO3 溶 液变红色 盐 溶 液 不 一定显中性 探 究 二 ： Na2CO3 溶 液 和 NaHCO3 溶 液 能 否 与 某 些 酸 溶 液反应 有 气 泡 产 生，Ca（OH） 2 溶液变浑 浊 Na2CO3 溶液 和 NaHCO3 溶 液 能与某些酸溶 液反应 探 究 三 ： Na2CO3 溶 液 能 否 与 某 些 碱 溶 液反应 产生 白色沉淀 写出化学 方程式 Ca （OH）2+Na2CO3 ＝CaCO3↓ +2NaOH 探 究四： Na2CO3 溶 液能否 与某些 盐溶液 反应 教师实验： （1）取少量 KNO3 溶液于试管中，向 其中滴加 Na2CO3 溶液 （2）取少量 CaCl2 溶液于试管中，向 其中滴加 Na2CO3 溶液 （1） 无明显现 象 （2） 产生白色 沉淀 Na2CO3 溶液 能与某些盐溶 液反应 【拓展延伸】“垃圾是放错了位置的资源”，对下列物质的利用，正确的是 AB 。 A．“探究一”中剩余溶液的混合液，可用于检验“探究二”中洁厕灵是否过 量 B．“探究二”中生成的这种气体，可以作为气体肥料 C．“探究三”中生成的这种固体，可以作食品干燥剂 D．“探究四”中剩余溶液的混合液，可以除去 NaNO3 溶液中混入的 Ca（NO3） 2 【答案】【互动探究】酚酞 气泡 碱 Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH 产 生白色沉淀 【拓展延伸】AB 【解析】【互动探究】探究一：碱性溶液加入酚酞变红色，所以加入指示剂 为酚酞。探究二：洁厕灵含有盐酸，盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化 碳，盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，都生成气体二氧化碳，所 以可看到气泡生成。探究三：氢氧化钙属于碱，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸 钙沉淀和氢氧化钠，书写化学方程式注意配平及沉淀符号，所以该反应的化学方 程式应该为 Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH。探究四：（2）加入氯化钙溶液， 碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，因此可以看到白色沉淀产生。【拓 展延伸】探究一中混合后有碳酸钠存在，加入探究二中，若存在盐酸，则有气泡， 若不存在盐酸，则没有气泡，所以通过观察气泡可以判断盐酸是否过量，因此得 出洁厕灵是否过量，A 正确；二氧化碳是植物光合作用的原料，适当增加二氧化 碳可以提高光合作用效果，B 正确；探究三生成固体为碳酸钙，不具有吸水性， 不能用作干燥剂，C 错误；探究四混合液中含有硝酸钾和碳酸钠，硝酸钾无法去 除，引入新的杂质，D 错误。 30．（2020·湖南株洲）某化学兴趣小组做粗盐提纯实验，并对粗盐的成分 作进一步探究。请回答下列问题： 实验一：粗盐提纯 （1）提纯实验多次用到了玻璃棒，请写出该实验中使用玻璃棒的一个作用 ① ； （2）蒸发后所得食盐质量② （读数见图）。 实验一：物质检验 【提出问题】食盐中除含有 NaCl 外，可能还含有什么溶质？ 【查阅资料一】食盐中可能还含有 Na2CO3、Na2SO4 等。 【作出猜想】猜想一：还有溶质 Na2CO3； 猜想二：还有溶质 Na2SO4； 猜想三：③ 。 【查阅资料二】Na2CO3 溶液、Na2SO4 溶液均可以与 BaCl2 溶液反应生成白色沉， 且 BaCO3 可以溶于盐酸，BaSO4 不能溶于盐酸。 【讨论交流】小组同学经讨论后认为：选择 BaCl2 溶液和稀盐酸两种试剂即 可验证猜想。若猜想二正确，则发生反应的化学方程式为④ 。 【实验验证】为验证猜想，小组同学设计了如下实验方案。 Ⅰ．取上述食盐样品少量于试管中，加水溶解，得到澄淸透明溶液； Ⅱ．向溶液中滴加过量的 BaCl2 溶液，生成白色沉淀，静置； Ⅲ．静置后弃去清液，加入足量稀盐酸，发现沉淀部分溶解，且有气泡产生。 【实验结论】根据上述实验现象判断⑤ 是正确的（填“猜想一”、“猜 想二”或“猜想三”）。 【问题与交流】小组同学在实验报告中记录了如下文字：经实验验证，该食 盐样品中仅含有 NaCl、Na2CO3 和 Na2SO4，你认为这个观点⑥ （填“正确” 或“错误”）。请说眀你选择的理由⑦ 。 30.加速溶解或引流或使液体受热均匀 7.6 Na2SO4、Na2CO3 Na2SO4+ BaCl2=BaSO4↓+ 2NaCl 猜想三 错误 粗盐中还可能含有可溶性杂质氯化镁 等 【解析】实验一（1）溶解时玻璃棒的作用是搅拌，加速溶解；过滤时玻璃 棒的作用是引流；蒸发时玻璃棒的作用是使液体受热均匀，防止局部受热引起液 体飞溅。（2）药品质量=砝码质量+游码质量。【作出猜想】猜想三是 Na2SO4、Na2CO3 都 含有 。 【 讨 论 交 流 】 硫 酸 钠 和 氯 化 钡 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ： Na2SO4+ BaCl2=BaSO4↓+ 2NaCl。【实验结论】加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解说明沉淀中 含有碳酸钡和硫酸钡，则粗盐中含有碳酸钠和硫酸钠。【问题与交流】海水中含 有一定量的镁离子，海水晒盐获得的粗盐中还可能含有氯化镁，实验中没有验证 是否含有氯化镁或硫酸镁等。 28．（2020·湖南益阳）实验室中，小阳同学用一定量生石灰处理含有盐酸 的废液，充分反应后得到无色溶液，现邀请大家对该无色溶液中溶质成分进行探 究，请你参与并完成相关问题。 【提出问题】小阳同学处理废液后所得无色溶液中溶质成分是什么？ 【查阅资料】CaCl2 溶液显中性 【猜想与假设】同学们通过讨论，提出了以下三种猜想。 猜想①：溶质为 CaCl2； 猜想②：溶质为 CaCl2 和 HCl； 猜想③：溶质为 氯化钙和氢氧化钙 。 【实验探究】三组同学分别取适量无色溶液进行探究。 组 次 实验操作 实验现象与结 论 小组同学相互评价 第 1 组 试管内溶液仍 为无色，第 1 组同学 认为猜想①成立 第 2 组同学认为此方案 结论不正确，因为此方案只 能确定猜想 ③ 不成立 第 2 组 试管内产生的 现象是 先产生气 泡，后产生沉淀 ， 第 2 组同学认为猜 想②成立 第 1 组同学认为此方案 结论正确，但若不是猜想② 成立，用此方案无法区分猜 想①和③ 第 3 组 …………． ………． 大家一致认为此方案能 一次性确定哪一个猜想成 立，且操作简便。 （4）你认为第 3 组同学的实验方案可能是 取适量溶液于试管中，滴加紫 色石蕊试液，观察现象 。 【实验总结】综合上述实验探究情况，大家一致认为小阳同学处理的废液还 不合格，直接倒入下水道会造成铸铁管道腐蚀等，所以需将废液进一步处理后再 排放。 【拓展提升】含有盐酸的废液除了可以用生石灰处理外，还可以从下列试剂 中选择适量 bc （填字母代号）处理达标后排放。 a．木炭 b．熟石灰 c．大理石 【答案】氯化钙和氢氧化钙 ③ 先产生气泡，后产生沉淀 取适量溶液 于试管中，滴加紫色石蕊试液，观察现象 bc 【解析】【猜想与假设】猜想①：氧化钙和稀盐酸恰好完全反应时溶质为 CaCl2； 猜想②：稀盐酸过量时溶质为 CaCl2 和 HCl；猜想③：氧化钙过量时溶质为氯化 钙和氢氧化钙，是因为过量的氧化钙能和水反应生成氢氧化钙。（2）第 2 组同学 认为此方案结论不正确，因为此方案只能确定猜想③不成立，是因为试管内溶液 仍为无色，说明溶液显中性或显酸性，不显碱性。（3）试管内产生的现象是先产 生气泡，后产生沉淀，是因为碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，和 氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，第 2 组同学认为猜想②成立。（4）第 3 组同学的实验方案可能是取适量溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液，如果溶液仍 然是紫色，说明溶液显中性，溶质是氯化钙，如果溶液变红色，说明溶液显酸性， 溶质是氯化钙和氯化氢，如果溶液变蓝色，说明溶液显碱性，溶质是氯化钙和氢 氧化钙。（5）含有盐酸的废液除了可以用生石灰处理外，还可以从下列试剂中选 择适量熟石灰、大理石处理达标后排放，是因为稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化 钙和水，和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳。 26．（2020·湖南怀化）化学老师交给某研究性学习小组一个任务：测定实 验室里一瓶久置的 NaOH 固体是否变质。该小组的同学进行了如下实验探究： 【提出问题】 猜想Ⅰ：没变质，全部是 NaOH ； 猜想Ⅱ：部分变质，既含有 NaOH 又含有 Na2CO3； 猜想Ⅲ：完全变质，全部是 Na2CO3。 【查阅资料】 i．已知息：BaCl2+Na2CO3═2NaCl+BaCO3↓ ⅱ．部分盐溶液在常温下的 pH 如下： 稀 NaC Na2CO BaCl 溶液 l 3 2 pH 等 于 7 大于 7 等于 7 【设计方案并进行实验】 请你与他们一起共同完成，并回答所给问题： 实验步骤 实 验 现象 实验结论 ① 称 取 上 述 氢 氧 化 钠 固 体 样 品 10.00g 溶于 50mL 水配成溶液，向溶液 中滴加氯化钡溶液至过量，充分反应， 静置 有 白色沉淀 生成 说明久置固体中，一定 含有 Na2CO3 ②用 玻璃棒 蘸取少量①中充 分反应后的上层清液滴在一小块 pH 试 纸上，与 标准比色卡 比较，测出 pH pH ＝ 11 说明久置固体中，还一 定含有 NaOH （填化学 式） 滴加过量 BaCl2 液的目的是 保证碳酸钠被全部去除 。 【实验结论】通过实验，说明上述猜想中 Ⅱ （填“猜想Ⅰ”、“猜想Ⅱ” 或“猜想Ⅲ”）是正确的。 【拓展】该小组同学为测定出该 NaOH 固体的变质程度，继续将上述白色沉 淀过滤、洗净、干燥，称得其质量为 9.85g，则原试剂中 NaOH 的质量分数为 47% （假定试剂中无其他杂质，忽略实验损耗）。 【反思】久置氢氧化钠变质的原因是 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O （用化学方 程式表示）。 【提升】能否通过取适量试剂溶于水，然后滴加酚酞的方法作出判断： 不 能 （填“能”或“不能”），理由是 碳酸钠和氢氧化钠的溶液都显碱性，加入 酚酞都变红，无法确定组分 。 【答案】【提出问题】NaOH 【设计方案并进行实验】①有白色沉淀生成 ② 玻璃棒 标准比色卡 NaOH 保证碳酸钠被全部去除 【实验结论】Ⅱ 【拓展】 47% 【反思】2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 【提升】不能 碳酸钠和氢氧化钠的溶液 都显碱性，加入酚酞都变红，无法确定组分 【解析】【提出问题】二氧化碳可与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，若不反 应，则固体为氢氧化钠，若全部反应，则为碳酸钠，若部分反应，则为氢氧化钠 和碳酸钠的混合物。 【设计方案并进行实验】①实验结论含有碳酸钠，碳酸钠与氯化钡反应生成 碳酸钡沉淀和氯化钠，所以可以看到白色沉淀生成。 ②测定溶液 pH 试纸需要玻璃棒蘸取溶液，滴加到 pH 试纸上，与标准比色卡 对比读出数值，测定 pH＝11，说明溶液显碱性，因此含有氢氧化钠。 测定溶液 pH 时，若存在碳酸钠溶液，会影响结果判断，所以加入足量氯化 钡溶液，可以去除全部的碳酸钠，之后测定 pH 就可以判断氢氧化钠是否存在。 【实验结论】根据①和②可以得出含有氢氧化钠和碳酸钠，因此猜想Ⅱ成立。 【拓展】设含有碳酸钠质量为 m Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl 106 197 m 9.85g m＝5.3g 所以氢氧化钠质量＝10g﹣5.3g＝4.7g，所以样品中氢氧化钠质量分数＝ 。 【反思】氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为 2NaOH+CO2 ＝Na2CO3+H2O。 19．（2020·湖南常德）同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实 验探究。请参与探究并回答下列问题。 【探究目的】二氧化碳溶于水是否与水反应 【探究思路】 （1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是 是否生成新物质 ，观 察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有 生成沉淀、气体、颜色变化等 。 （2）CO2 溶于水无明显现象， 不能 （填“能”或“不能”）用观察的方 法判断是否发生反应。 （3）“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是：生成物和反应 物的性质差异。 【提出猜想】 猜想一：二氧化碳溶于水不与水反应； 猜想二： 二氧化碳溶于水与水反应 。 【实验设计】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验： 序 号 实验设计 ① 向第一朵纸花喷稀醋酸 ② ？ ③ 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中 ④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中 （1）“实验设计①”中的稀醋酸还可用 稀硫酸 （填物质名称）代替； （2）“实验设计②”的具体内容是 向第二朵纸花喷蒸馏水 ； （3）“实验设计③”的目的是 检验二氧化碳是否能使纸花变色 。 【进行实验】观察记录实验现象，进行实验探究。 【实验结论】猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是 ②③中纸花不变 色，④中纸花变红色 。 【反思交流】 （1）实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有 ABCD （填字母序号）； A．设计对比实验 B．控制实验条件 C．获取事实证据 D．逻辑推理判断 （2）将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中没有明显实验现象，判断两者混合是否 发生化学反应的具体方法是 向盛有适量氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液 后分为等体积的两份，一份加入 VmL 稀盐酸，溶液由红色变无色，另一份加入 VmL 水仍为红色，证明两者发生了化学反应 （任写 1 条）。 【答案】【探究思路】是否生成新物质 生成沉淀、气体、颜色变化等 不 能 【提出猜想】二氧化碳溶于水与水反应 【实验设计】稀硫酸 向第二朵纸 花喷蒸馏水 检验二氧化碳是否能使纸花变色 【实验结论】②③中纸花不变色， ④中纸花变红色 【反思交流】ABCD 向盛有适量氢氧化钠溶液的试管中滴加酚 酞溶液后分为等体积的两份，一份加入 VmL 稀盐酸，溶液由红色变无色，另一份 加入 VmL 水仍为红色，证明两者发生了化学反应 【解析】【探究思路】（1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是否生 成新物质，观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有生成沉淀、气体、颜色 变化等。（2）CO2 溶于水无明显现象，不能用观察的方法判断是否发生反应。（3） 【提出猜想】猜想一：二氧化碳溶于水不与水反应；猜想二：二氧化碳溶于水与 水反应。【实验设计】（1）“实验设计①”中的稀醋酸还可用稀硫酸代替。（2）“实 验设计②”的具体内容是向第二朵纸花喷蒸馏水，检验水能否使纸花变色。（3） “实验设计③”的目的是检验二氧化碳是否能使纸花变色。【实验结论】猜想二 成立，支持猜想二成立的实验现象是②③中纸花不变色，说明水、二氧化碳都不 能使纸花变色，④中纸花变红色，说明二氧化碳和水反应生成的物质能使纸花变 色。【反思交流】（1）实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心 思路有设计对比实验、控制实验条件、获取事实证据、逻辑推理判断。（2）将稀 盐酸加入氢氧化钠溶液中没有明显实验现象，判断两者混合是否发生化学反应的 具体方法：向盛有适量氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液后分为等体积的两份， 一份加入 VmL 稀盐酸，溶液由红色变无色，说明氢氧化钠已经完全反应，另一份 加入 VmL 水仍为红色，说明氢氧化钠没有反应，证明两者发生了化学反应。 15．（2020·湖北孝感）线上化学课堂中，老师演示了“吹气生火”实验， 他向包有过氧化钠（Na2O2）粉末的脱脂棉上用导管吹气，脱脂棉燃烧了起来。同 学们对该实验产生了浓厚兴趣，复学后进行了如下探究。 探究一：脱脂棉燃烧的原因。 【作出猜想】根据燃烧条件分析：①脱脂棉是可燃物；②吹出的气体可能与 过氧化钠反应生成了氧气；③反应放出热量，满足了温度达到脱脂棉的 着火 点 。 【进行实验】在如图所示装置中，向过氧化钠粉末中不断吹气，观察到过氧 化钠粉末由淡黄色逐渐变为白色，在导管口 P 处放置 带火星的木条 ，木条复 燃，说明试管内生成了氧气。同时还观察到 烧杯内导管口有气泡冒出 ，说明 反应还放出了热量。 【得出结论】吹出的气体与过氧化钠反应生成了氧气，同时反应放出热量， 满足了脱脂棉燃烧的条件。 探究二：试管内残留白色固体的成分。 【查阅资料】①吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气；②过氧化 钠与氮气不反应。 【作出猜想】猜想 1：CO2 参加反应，固体成分是 Na2CO3； 猜想 2：H2O 参加反应，固体成分是 NaOH； 猜想 3：CO2 和 H2O 均参加反应，固体成分是 Na2CO3 和 NaOH。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取残留白色固体于试管中 配成溶液，向其中加入足量的 氯化钡溶液，静置 产生白色沉淀 固体成分含有碳 酸钠 ②取适量①的上层清液于试 管中，向其中滴加少量氯化铜溶 液 产生蓝色沉淀 固体成分含有 氢氧化钠 【实验结论】过氧化钠与二氧化碳、水蒸气都能反应，猜想 3 正确。请写出 过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式： 2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2 。 【拓展延伸】化工厂存有过氧化钠时，一旦失火，不能选用 AC （填字母 序号）灭火。 A．二氧化碳灭火器 B．细沙 C．水基型灭火器 【答案】探究一：【作出猜想】着火点 【进行实验】带火星的木条 烧杯 内导管口有气泡冒出 探究二：【实验验证】氢氧化钠 【实验结论】2CO2+2Na2O2 ＝2Na2CO3+O2 【拓展延伸】AC 【解析】探究一：【作出猜想】脱脂棉为可燃物，二氧化碳与过氧化钠反应 生成了氧气，需要燃烧还需达到脱脂棉的着火点，而反应放热，温度升高，达到 了脱脂棉的着火点，发生了燃烧。【进行实验】氧气可使带火星的木条复燃，因 此将带火星的木条置于导管口处，通过观察木条复燃，证明气体为氧气；反应放 出热量，锥形瓶内温度升高，压强增大，气体受热膨胀，体积变大，逸出导管， 在烧杯内导管口处形成气泡。探究二：【实验验证】氢氧化钠可与氯化铜反应生 成氢氧化铜蓝色沉淀，因此可以得出含有氢氧化钠。【实验结论】根据题目信息 可知，二氧化碳与过氧化钠钠反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为：2CO2+2Na2O2 ＝2Na2CO3+O2。【拓展延伸】根据实验可知，水、二氧化碳与过氧化钠发生反应生 成碳碳酸钠和氧气，氧气具有助燃性，使火灾加剧。 18. （2020·山东东营）化学是一门以实验为基础的自然科学。根据所学知 识回答以下问题： （1）实验室制取二氧化碳，应选用以下药品①块状石灰石②碳酸钠粉末③ 稀盐酸④稀硫酸中的___________（填序号）。现有大理石粉末和稀硫酸，你认为 ______________（填“能”或“否”）用于实验室制取二氧化碳。 （2）实验室有以下装置，根据要求回答问题： Ⅰ.写出标号仪器的名称① ，② 。 Ⅱ.对比装置 B、C，有错误的是 （填序号，下同）。 Ⅲ.实验室要制取二氧化碳应选择的发生装置是 ，收集装 置是 ；利用制取二氧化碳的发生和收集装置还能制取另外一种常 见气体，利用此装置制取该气体的化学方程式是_____________________。 Ⅳ.下图是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧的性质实验”时的几种操作方式， 更能提高实验成功率的方式是___________（填序号）。 （3）有的同学完成上述实验后，提出“铁丝能否在二氧化碳中燃烧呢？”， 他们设计了如下方案：（已知在点燃的条件下，镁带能在二氧化碳中剧烈燃烧。） 方案①：将弯成螺旋状的细铁丝系上一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时， 插入装有二氧化碳的集气瓶中，观察铁丝能否被引燃。 方案②：将弯成螺旋状的细铁丝系上一段镁带，点燃镁带，待镁带快燃尽时， 插入装有二氧化碳的集气瓶中，观察铁丝能否被引燃。 你 认 为 方 案 （ 填 ① 或 ② ） 更 为 科 学 ， 理 由 是 。 【答案】（1）①③ 能（2）Ⅰ.①长颈漏斗 ②锥形瓶 Ⅱ.C Ⅲ.B（或 “D”或“BD”均可） E 2H2O2 2H2O+O2↑ Ⅳ.C （3）② 镁能 在 CO2 中燃烧而火柴不能（或“CO2 不支持火柴燃烧，燃着的火柴放入 CO2 中 立即熄灭不能对铁丝持续加热”或“CO2 支持镁带燃烧，燃着的镁带放入装有 CO2 的集气瓶中能持续燃烧能使铁丝充分受热”等合理即可） 【解析】（1）实验室制取二氧化碳，应选用块状石灰石、稀盐酸，其价格便 宜、速率适中。大理石粉末和稀硫酸接触面积大，避免了生成的微溶性硫酸钙阻 止反应进一步进行，能用于实验室制取二氧化碳。（2）Ⅰ.仪器①为长颈漏斗， ②为锥形瓶。Ⅱ.长颈漏斗没有插到液面以下，气体容易从长颈漏斗逸出。Ⅲ.实 验室要制取二氧化碳用的药品是固体石灰石（大理石）和液体稀盐酸，常温下进 行，发生装置是固液不加热型，为 B 或 D；二氧化碳可溶于水，密度大于空气， 用向上排空气法收集，收集装置是 E；利用制取二氧化碳的发生和收集装置还能 制取另外一种常见气体如氢气或者氧气等，利用此装置制取氧气，需用过氧化氢 溶液和二氧化锰，化学方程式是 2H2O2 2H2O+O2↑。Ⅳ.进行“铁丝在氧气中 燃烧的性质实验”时，由于铁丝的着火点高，需要用火柴引燃，为保证火柴充分 燃烧，达到铁丝的着火点，需要 C 图操作，这样更容易达到火柴梗的着火点， 燃烧更充分。（3）方案中要保证物质在二氧化碳中燃烧提供热量，达到火柴的着 火点，在点燃的条件下，镁带能在二氧化碳中剧烈燃烧，继续提供热量，使铁丝 达到着火点，燃着的火柴放入 CO2 中立即熄灭不能对铁丝持续加热，故方案② 更好。 27．（2020·云南昆明）K3[Fe（C2O4）3]•3H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色 晶体。小李和小赵同学在老师的指导下探究 K3[Fe（C2O4）3]•3H2O 的热分解产物。 【查阅资料】①碱石灰可用于吸收 CO2、水蒸气； ②含有 Fe2+的盐溶液可与 K3[Fe（CN）6]发生反应产生蓝色沉淀； ③含有 Fe3+的盐溶液可与 KSCN 发生反应生成红色溶液。 【提出问题】样品完全分解后，除水蒸气外还生成哪些产物？ 【猜想与假设】猜想一：气体产物中含有 CO； 猜想二：气体产物中含有 CO2； 猜想三：气体产物中含有 CO、CO2 。 【实验探究】 （1）探究气体产物。 小李同学对气体产物进行探究，设计如图实验（夹持装置及部分装置省略）： 实验中观察到装置 B 中澄清石灰水变浑浊，装置 D 中的固体变为红色。由此 判断猜想 三 正确。 （2）探究固体产物。 小赵同学对固体产物进行如表探究：取 K3[Fe（C2O4）3]•3H2O 热分解后的固 体产物（经实验证明无磁性）于试管中，加水充分溶解、过滤，再进行如表实验： 实验 现象 结论 取滤液加入硫酸 ① 产生气 泡 固体中含有 K2CO3 取滤渣加入硫酸溶解后， 分成两份 一份 中加入 K3[Fe（CN） 6] ② 产生蓝 色沉淀 固体中含有 FeO 另一 份中加入 KSCN 溶液变为红 色 固体中含有 ③ 氧化铁 【实验结论】K3[Fe（C2O4）3]•3H2O 的热分解产物有 6 种。 【拓展延伸】晒制蓝图时，用 K3[Fe（C2O4）3]•3H2O 作感光剂，其光解反应 有 FeC2O4 生成。432g FeC2O4 在一定条件下分解可以得到一种具有磁性的黑色固体 和两种含有相同元素的气体，则两种气体质量的最简整数比为 14：11 或 11： 14 。 【答案】【猜想与假设】CO、CO2 【实验探究】（1）三 （2）①产生气泡 ② 产生蓝色沉淀 ③氧化铁 【实验结论】6 【拓展延伸】14：11 或 11：14 【解析】【猜想与假设】猜想一：气体产物中含有 CO；猜想二：气体产物中 含有 CO2；猜想三：气体产物中含有 CO、CO2。【实验探究】（1）实验中观察到装 置 B 中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有二氧化碳，装置 D 中的固体变为红色， 是因为一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，说明气体中含有一氧化碳，由 此判断猜想三正确。（2）①取滤液加入硫酸，如果固体中含有碳酸钾，则碳酸钾 和稀硫酸反应生成硫酸钾、水和二氧化碳，过程中产生气泡。②一份中加入 K3[Fe （CN）6]，产生蓝色沉淀，是因为含有 Fe2+的盐溶液与 K3[Fe（CN）6]发生反应产 生蓝色沉淀，进一步说明固体中含有 FeO，氧化亚铁和稀硫酸反应生成了硫酸亚 铁和水。③另一份中加入 KSCN，溶液变为红色，是因为含有 Fe3+的盐溶液与 KSCN 发生反应生成红色溶液，进一步说明固体中含有氧化铁，氧化铁和稀硫酸反应生 成硫酸铁和水。【实验结论】K3[Fe（C2O4）3]•3H2O 的热分解产物有 6 种，即水、 一氧化碳、二氧化碳、氧化亚铁、氧化铁和碳酸钾。【拓展延伸】432g FeC2O4 在 一定条件下分解可以得到一种具有磁性的黑色固体（四氧化三铁）和两种含有相 同元素的气体（一氧化碳和二氧化碳），反应的化学方程式及其质量关系： 3FeC2O4 Fe3O4+4CO↑+2CO2↑ 432 112 88 432g 112g 88g 一氧化碳和二氧化碳质量比：112g：88g＝14：11，二氧化碳和一氧化碳质 量比：88g：112g＝11：14，则两种气体质量的最简整数比为 14：11 或 11：14。 25．（2020·黑龙江鸡西）某研究小组利用如图所示装置进行探究实验。已 知：①碳酸镁加热分解 MgCO3 MgO+CO2↑②氢氧化钠溶液常用于吸收二氧 化碳气体 （1）装置 B 中发生的反应 CO2+C 2CO （用化学方程式表示）。 （2）装置 C 中盛有足量的氢氧化钠溶液，它的作用 除去没反应完的二氧 化碳 。 （3）装置 D 中无水氯化钙的作用 干燥气体 。 （4）装置 E 中发生反应后可观察到的现象是 红色粉末逐渐变成黑色 。 （5）从环保角度看，该装置有明显不足之处是 无尾气处理装置 。 （6）图中装置 F 是安全瓶，能防倒吸，从实验安全角度考虑，本实验还应 该在装置 B 和 C 之间添加装置 F。 【答案】（1）CO2+C 2CO （2）除去没反应完的二氧化碳气体 （3） 干燥气体 （4）红色粉末逐渐变成黑色 （5）无尾气处理装置 （6）B C 【解析】（1）依据题中已知①可知 A 中碳酸镁加热分解 MgCO3 MgO+CO2 ↑，产生二氧化碳进入 B 装置与炭粉在高温下反应生成一氧化碳，反生反应的方 程式为：CO2+C 2CO。（2）依据题中已知②氢氧化钠溶液常用于吸收二氧 化碳气体，所以装置 C 的作用是除去没反应完二氧化碳。（3）因为氯化钙具有吸 水性，所以氯化钙的作用是干燥气体。（4）因为一氧化碳在高温的条件下能将红 色的氧化铁粉末还原成黑色的铁，装置 E 中发生反应后可观察到的现象是红色粉 末逐渐变成黑色。（5）因为 CO 有毒会污染空气，没反应完的 CO 要进行尾气处理。 （6）图中装置 F 是安全瓶，能防倒吸，因为 F 介于 E、G 之间，即高温加热与液 体洗气瓶之间，类比 B、C 装置也是高温加热与液体洗气瓶相连接，所以在 B、C 之间也需要添加装置 F 安全瓶，防倒吸。 26．（2020·黑龙江鸡西）草酸（H2C2O4）存在于自然界的植物中，在 170℃ 以上易分解。某校化学兴趣小组为确定草酸分解产物，做如下探究。 【提出问题】草酸的分解产物是什么？ 【猜想与假设】猜想①CO CO2 猜想②CO H2O 猜想③CO2 H2O H2 猜想④CO CO2 H2O 经小组同学分析得出上述猜想 ① 一定是错误的。 【查阅资料】无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。 【进行实验】该小组同学设计了如图的实验过程（部份固定装置已略去） 实验步骤 实验现象 实验结论 将分解产物从左至 右 依次通过各装置 A 中无水硫酸铜变蓝 B 中澄清石灰水变浑 浊 猜想②错误 F 中无水硫酸铜 无 变化 G 中澄清石灰水变浑 浊 猜想④正确 问题解答 （1）装置 C 的作用 除去原混合气体中的二氧 化碳 （2）写出装置 E 中发生反应的化学方程式 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 【交流反思】为防止污染环境，该实验应增加尾气处理装置。 【答案】【猜想与假设】① 【进行实验】无变化 【问题解答】（1）除去 原混合气体中的二氧化碳 （2）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 【解析】【猜想与假设】根据质量守恒定律可知，在反应物中有氢元素，生 成物中也一定有氢元素，所以猜想①一定错误。【进行实验】因为猜想④正确， 草酸的分解产物中没有氢气，和氧化铁反应的产物中没有水，所以 F 中无水硫酸 铜无变化。【问题解答】（1）除去原混合气体中的二氧化碳，防止干扰一氧化碳 的检验；（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式 为：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。 2．（2020·浙江绍兴）科学研究常采用转换、模型、分类和控制变量等研究 方法，下列采用转换的是（ ） A．模拟月相的形成 B．探究种子萌发的部分条件 C．纯净物的类别 D．测 量木块受到的摩擦力 【答案】D 【解析】A 图是利用了人对小球在不同位置，对光的观察现象进行转化模拟 月相的形成，采用了模型法，不合题意；B 中探究种子萌发的部分条件是利用了 控制变量法研究种子的萌发条件，不合题意；C 图是根据物质的组成情况，对物 质进行分类，不合题意；D 实验中，小木块匀速直线运动时，弹簧秤的拉力等于 木块受到的摩擦力，这里采用了转换的方法，符合题意。 12．（2020·浙江嘉兴）进行实验探究时，若要使已获得的探究结论更具有 说服力，下列做法通常无效．．的是（ ） A．增加自变量的数 B．同一实验者重复实验 C．增加实验样本的数量 D．不同实验者重复实验 【答案】A 【解析】对同一个实验探究受多个变量影响，当我们想要研究一些变量对另 一个变量的影响时，被选定的变量就是自变量，被影响的变量就是因变量，但实 验中无法任意增加自变量的个数，故选 A。 7．（2020·上海）若研究温度对食盐溶解快慢的影响，在图中应选用哪两个 装置进行对照实验（ ） A．甲和乙 B．乙和丙 C．甲和丙 D．丙和丁 【答案】C 【解析】研究温度对食盐溶解快慢的影响，可选用甲与丙两个装置进行对照 实验。 18．（2020·四川凉山）实验室有一包混有少量锌粉和碳粉的碳酸钙粉末， 化学兴趣小组的同学对其产生了兴趣，为验证其组成，兴趣小组的同学按如图所 示装置（部分承持装置已略去）进行了如下实验探究。 （1）将混合物置于锥形瓶中并加入足量的稀盐酸，充分反应后，在乙、丙 两处分别收集到两种气体，将乙处气体导入澄清石灰水，石灰水变浑浊，丙处的 气体经验纯可以在空气中安静地燃烧。 ①写出产生乙处所得气体的化学方程式 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 。 由此证明混合物中含有碳酸钙。 ②写出产生丙处所得气体的化学方程式 Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑ 。由此证明 混合物中含有锌。 （2）将甲处反应后的剩余物过滤、干燥并与氧化铜粉末高温加热，观察到 黑色粉末逐渐变红。实验证明该混合物确实存在 C 。（填化学式） 【答案】（1）①CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ ②Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑ （2） C 【解析】（1）①乙处所得气体是二氧化碳，是因为碳酸钙和盐酸反应生成氯 化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。②丙 处所得气体是氢气，是因为稀盐酸和锌反应生成氯化锌和氢气，反应的化学方程 式：Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑。（2）将甲处反应后的剩余物过滤、干燥并与氧化铜粉 末高温加热，观察到黑色粉末逐渐变红，是因为高温条件下氧化铜和碳反应生成 铜和二氧化碳，实验证明该混合物确实存在 C。 19．（2020·四川眉山）某学习小组将足量 Zn 条插入一定量的浓 H2SO4 中， 发现 Zn 表面有大量气泡产生。（注：随着反应进行，硫酸浓度逐渐变小） 【提出问题】气体的成分是什么？ 【猜想假设】猜想一：只有 SO2； 猜想二：只有 H2； 猜想三： SO2 和 H2 。 【查阅资料】（Ⅰ）SO2 可以使品红溶液褪色。 （Ⅱ）SO2 可以和碱性溶液反应。 （Ⅲ）H2+CuO Cu+H2O。 【实验探究】用如图装置验证猜想（部分夹持仪器省略） 【方案设计】 主要实验步骤 主要现象 解释或结论 ①打开止水夹，先通入一段时间 N2 / / ②关闭止水夹，将足量 Zn 条下放， 浸入浓硫酸中，点燃 E 装置处酒精灯 B 装置处品红溶 液褪色 E 装置处 黑色 固体变红色，试管内 壁出现水珠 猜想三成立 ③结束实验 / / 【表达交流】 （1）在步骤①中，通入 N2 的目的是： 排出装置中的空气，防止氢气和空 气混合加热时发生爆炸 。 （2）请你设计一个实验，用化学方法证明 E 装置中 CuO 未完全反应。 实验步骤 实验现象 结论 取反应后的固体于试管中，加 入适量稀硫酸 固体减少，溶 液由无色变蓝色 CuO 未完全反 应 【反思拓展】 （1）请你根据上述实验探究，补充 Zn 与浓硫酸反应的化学方程式 Zn+2H2SO4═ZnSO4+SO2↑+ 2H2O 。 （2）已知 Al 与 H2 一样，在加热条件下能与 CuO 发生化学反应，请写出该 反应的化学方程式 2Al+3CuO 3Cu+Al2O3 。 【答案】【猜想假设】SO2 和 H2 【方案设计】黑色固体变红色，试管内壁出 现水珠 【表达交流】（1）排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生 爆炸 （2）取反应后的固体于试管中，加入适量稀硫酸；固体减少，溶液由无 色变蓝色 【反思拓展】（1）2H2O （2）2Al+3CuO 3Cu+Al2O3 【解析】【猜想假设】猜想一：硫酸浓度较大时只有 SO2；猜想二：硫酸浓度 较小时只有 H2；猜想三：硫酸浓度在一定范围内时是 SO2 和 H2。【方案设计】关 闭止水夹，将足量 Zn 条下放，浸入浓硫酸中，点燃 E 装置处酒精灯，B 装置处 品红溶液褪色，说明气体中含有二氧化硫，E 装置处黑色固体变红色，试管内壁 出现水珠，是因为氢气和氧化铜反应生成铜和水，猜想三成立。【表达交流】（1） 在步骤①中，通入 N2 的目的是排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时 发生爆炸。（2）实验方案：取反应后的固体于试管中，加入适量稀硫酸，固体减 少，溶液由无色变蓝色，是因为氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水。【反思拓 展】（1）由质量守恒定律可知，Zn 与浓硫酸反应的化学方程式：Zn+2H2SO4═ ZnSO4+SO2↑+2H2O。（2）在加热条件下能铝与 CuO 发生化学反应生成铜和氧化铝， 该反应的化学方程式：2Al+3CuO 3Cu+Al2O3。 21．（2020·四川巴中）某同学向盛有 Ca（OH）2 溶液的烧杯中加入 K2CO3 溶 液到一定量时停止了实验，烧杯中产生了白色沉淀，发生的化学反应方程式为 Ca（OH）2+K2CO3═CaCO3↓+2KOH 。为了探究反应后液体的成分，用两支试管各 取少量过滤后的滤液，继续做以下实验： （1）向第一支试管的滤液中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中的溶质是 KOH、K2CO3 （填化学式）。 （2）向第二支试管的滤液中通入足量的 CO2 气体后，再蒸干滤液，得到白 色固体，该物质在农业生产中的用途： 作钾肥 （写一点即可）。 【答案】Ca（OH）2+K2CO3═CaCO3↓+2KOH （1）KOH、K2CO3 （2）作钾肥 【解析】Ca（OH）2 溶液与 K2CO3 溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，反应 的化学方程式为 Ca（OH）2+K2CO3═CaCO3↓+2KOH。（1）向第一支试管的滤液中加 入稀盐酸，有气泡产生，碳酸钾能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，则滤液中的 溶质是氢氧化钾、碳酸钾，其化学式为 KOH、K2CO3。（2）向第二支试管的滤液中 通入足量的 CO2 气体后，二氧化碳能与氢氧化钾反应生成碳酸钾和水，再蒸干滤 液，得到白色固体，得到的白色固体是碳酸钾，碳酸钾中含有钾元素，属于钾肥。 35.（2020·河北）84 消毒液、H2O2 溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种 消毒剂进行了如下探究活动。 【查阅资料】 84 消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为 NaClO)。 【实验 1】 取少量 84 消毒液于试管中，滴加 H2O2 溶液，发现有大量气泡产 生；然后______________(填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。 【提出问题】 在上述反应中，NaClO 的作用是什么? 【作出猜想】 猜想一:作反应物，NaClO 与 H2O2 溶液发生化学反应 猜想二:作____________，类似分解 H2O2 溶液制氧气时 MnO2 的作用。 【实验 2】 ①按图所示组装实验装置，并____________________________。 ②向锥形瓶中加入 30 mL84 消毒液，注射器中吸入 25 mLH2O2 溶液。 ③将注射器中的 H2O2 溶液平均分 5 次推入锥形瓶中:每次推入 H2O2 溶液，待 不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响) 见下表。 (1)表中的数据 x=_______。 (2)分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是________________。 【分析讨论】 NaClO 与 H2O2 溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。 该反应的化学方程式为_______________________________。 【拓展反思】生活中常用消毒剂除 84 消毒液、H2O2 溶液外，还有 75%酒精、 过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质，切记:科学使用，注意 安全! 生活中下列使用消毒剂的做法正确的是_________。 A.不同的消毒剂可随意混合使用 B.使用 84 消毒液的浓度越高越好 c.使用 75%酒精消毒应远离明火，防止火灾 D.84 消毒液、75%消精等消毒剂均应密封保存 【答案】【实验 1】伸入带火星的小木条，木条复燃 【作出猜想】催化剂 【实 验 2】①检查装置的密性（1） 370 （2）如果是催化剂，每次产生气体的质量 相等 【分析讨论】NaClO+H2O2= NaCl+O2↑+H2O 【拓展反思】CD 【解析】【实验 1】因为题中信息是证明氧气的产生，检验氧气的操作和现 象是伸入带火星的小木条，木条复燃。【作出猜想】依据信息“类似分解 H2O2 溶 液制氧气时 MnO2 的作用”， 可以类推出猜想二：作催化剂。【实验 2】①因为图 中要收集氧气并测量收集的氧气的体积，所以要确保实验装置密闭、不漏气，应 该先检查装置的气密性。（1）分析表中数据，第 1 次和 2 次产生氧气 140mL，第 3 次产生氧气为 85mL，第 5 次产生氧气总体积比第 3 次多 10mL，说明到第 4 次 NaClO 已完全反应，因此第 4 次与第 5 次产生氧气总体积相同即 375mL。（2）因 为催化剂的质量和化学性质在反应前后不变，如果 NaClO 是催化剂，由于每次实 第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次 收集气体的总体 积/mL 140 280 365 x 37 5 验加入的过氧化氢的量是相等的，则每次加入等量的过氧化氢后，收集到的氧气 的体积也应该是相等的。而加入等量的过氧化氢后，每次产生气体的体积是逐渐 减少的，可知在反应中，NaClO 不是反应的催化剂，而是作为反应物，即猜想一 正确。【分析讨论】 NaClO 与 H2O2 溶液反应的化学方程式为 NaClO+H2O2= NaCl+O2 ↑+H2O。【拓展反思】不同的消毒剂不可随意混合使用，如 84 消毒液（含 NaClO） 和厕洁济（含 HCl）就不能混用会产生有毒气体氯气，并且使有效成分失效，A 错误。消毒液浓度过高，会对环境造成不利影响，所以，不是浓度越高效果越好， B 错误。 23. （2020•江西）小组同学收集了某种铝制易拉罐，剪成条状并打磨后进 行如图所示实验，发现纯铝片表面有划痕。 【发现问题】根据所学知识，合金的硬度比组成它的纯金属硬度更 ， 结合上述现象，可得出该易拉罐不是纯铝制作，那么易拉罐中除铝外，还含有什 么金属呢？ 【查阅资料】①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁。 ②铝能与氢氧化钠溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑;镁和铁不 与氢氧化钠溶液反应。 【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外，可能还有镁、铁中的一种或两种。 【实验设计】小明取打磨后的易拉罐样品按如下方案进行实验。 实验步骤 实验现象 解释与结论 （1）取一定量样品于 烧杯中，加入足量 溶 液，充分反应后，过滤，洗 涤，干燥； 固体表面有大量气 泡产生，过滤后得到黑色 粉末。 样品中含有铝 （2）取少量上述黑色 粉末于试管中，加入足量的 有气泡产生，得到浅 绿色溶液。 样品中含有铁，发生 反 应 的 化 学 方 程 式 稀盐酸。 为 。 【实验结论】小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。 【 反 思 评 价 】 其 他 同 学 分 析 后 认 为 小 明 的 实 验 方 案 不 严 谨 ， 理 由 是 ；大家认为应该补充下列实验：取步骤（1）中少量黑色粉末于试 管中，加入某种金属的盐溶液后，如果无现象产生，则小明的结论正确。你认为 加入的盐溶液中阳离子对应的金属理论上可以是 （填一种即可）。 【拓展应用】下图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”，废弃易拉罐应 该放入有 （填序号）图标的垃圾桶内。 【答案】【发现问题】大 【实验设计】氢氧化钠 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 【反 思评价】无法确定易拉罐中是否有镁 铝（或锌，或铁，或 Al，或 Zn，或 Fe） 【拓展应用】B 【解析】【发现问题】由于合金的组成不同于纯金属，一般合金的硬度较组 成他的金属更大。【实验设计】步骤（1）是除去样品中的铝，但不能除去样品中 的其他成分，由于镁、铝、铁均可与酸反应，但只有铝可与氢氧化钠溶液反应， 所以步骤（1）应该加入氢氧化钠溶液；步骤（2）加入稀盐酸，铁和稀盐酸反应 生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑。【反思评价】 小明方案中通过黑色粉末加加入稀盐酸，有气体产生，并得到浅绿色溶液，说明 黑色粉末是铁，但镁也能与盐酸反应产生气体，且得到无色溶液，即如果黑色粉 末中既含有镁，又含有铁，加入稀盐酸，观察到的现象和小明实验中观察到的现 象相同，无法确定易拉罐中是否有镁，所以小明的方案不严谨；根据金属活动性 顺序，位于前面的金属可将其后面的金属从它的盐溶液中置换出来，要证明黑色 粉末中是否含有镁，可加入活动性比镁弱，但不比铁弱的金属盐溶液，即加入的 盐溶液中的阳离子对应的金属可能是铝，或锌，或铁。【拓展应用】易拉罐的材 料为金属材料，所以废弃易拉罐属于可回收垃圾，应该投入标有 B 图标的垃圾箱 中。 17．（2020·黑龙江大庆）某白色固体可能由 BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、 Fe3O4 中的一种或几种物质组成。同学们为了确定该白色固体的成分，进行了如 下实验探究： 【资料卡片】BaCl2 溶液显中性。 【初步结论】 （1）甲同学根据固体的描述确定样品中肯定没有 Fe3O4 （填化学式），原 因是 四氧化三铁是黑色固体 。 【初步探究】 同学们设计的实验过程及现象如图所示。 【交流讨论】 （2）同学们认为：无色溶液 M 中一定含有 NaCl （填化学式），无色溶液 M 加入酚酞试液后变红色，说明溶液 M 显碱性，需对溶液 M 继续探究。 【提出问题】 使溶液 M 显碱性的物质是什么？ 【猜想与假设】 猜想一：是氢氧化钠；猜想二：是碳酸钠；猜想三： 。 （3）请将猜想三补充完整： 是氢氧化钠和碳酸钠 。 【探究与结论】 （4）乙同学取无色溶液 M 于试管中，加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置， 观察到 产生白色沉淀 ，证明无色溶液 M 中含有碳酸钠，此过程发生反应的化 学方程式为 BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl 。 （5）丙同学为进一步证明无色溶液 M 中的成分，取乙同学实验所得上层清 液少许于试管中，加入 酚酞试液 ，观察到 溶液变红色 ，证明猜想三成立。 综合分析，乙同学加入过量氯化钡溶液的作用：①证明无色溶液 M 中含有碳酸钠， ② 除尽碳酸钠，防止对检验氢氧化钠产生影响 。 【实验结论】 （6）原白色固体中一定有的物质是 BaCl2、NaOH、Na2CO3 （填化学式）。 【答案】（1）Fe3O4 四氧化三铁是黑色固体 （2）NaCl （3）是氢氧化钠 和碳酸钠 （4）产生白色沉淀 BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl （5）酚酞试液 溶 液变红色 除尽碳酸钠，防止对检验氢氧化钠产生影响 （6）BaCl2、NaOH、Na2CO3 【解析】（1）甲同学根据固体的描述确定样品中肯定没有 Fe3O4，原因是四 氧化三铁是黑色固体。（2）同学们认为：无色溶液 M 中一定含有氯化钠，是因为 白色沉淀中加入足量稀盐酸，产生气泡，沉淀全部溶解，说明白色沉淀是氯化钡 和碳酸钠反应生成的碳酸钡，同时生成氯化钠。（3）猜想三补充完整：是氢氧化 钠和碳酸钠。（4）乙同学取无色溶液 M 于试管中，加入过量的氯化钡溶液，振荡， 静置，观察到产生白色沉淀，证明无色溶液 M 中含有碳酸钠，此过程中碳酸钠和 氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，发生反应的化学方程式为：BaCl2+Na2CO3 ═BaCO3↓+2NaCl。（5）丙同学为进一步证明无色溶液 M 中的成分，取乙同学实 验所得上层清液少许于试管中，加入酚酞试液，观察到溶液变红色，说明溶液中 含有氢氧化钠证明猜想三成立；综合分析，乙同学加入过量氯化钡溶液的作用： ①证明无色溶液 M 中含有碳酸钠，②除尽碳酸钠，防止对检验氢氧化钠产生影响。 （6）原白色固体中一定有的物质是 BaCl2、NaOH、Na2CO3。 23．（2020·湖南长沙）在学习复分解反应发生的条件后，同学们利用已学 知识，对稀硫酸与下表中的四种化合物的溶液之间能否发生反应作出判断，并进 行实验验证： 物质 NaOH 溶液 NaCl 溶液 K2CO3 溶液 Ba（NO3）2 溶液 能否反应 能 不能 能 能 实验现象 无明显现 象 无明显现 象 产生气泡 产生白色 沉淀 （1）判断 NaOH 溶液与稀硫酸能发生反应的依据是生成物中有 硫酸钠 生 成。 【提出问题】对于没有明显现象的反应，如何设计实验进行证明？ 【设计实验】在老师的指导下，同学们向少量稀硫酸中逐滴加入过量 NaOH 溶液，并进行了如下分组实验： 组号 操作 实验现象 结论 1 用 pH 试纸测定实验前后 溶液的 pH pH 由 1 变至 9 能反应 2 向反应后的溶液中加入 适量 Ba（NO3）2 溶液 溶液产生白 色沉淀 不能反应 3 向反应后的溶液中加入 适量 K2CO3 溶液 能反应 （2）若开始时将 pH试纸用蒸馏水润湿。则测得的稀硫酸的pH 将 偏大 （填 “偏大”、“偏小”或“不变”）。 （3）请你判断第 2 小组同学得出的结论是否正确，井说明理由 不正确， 硫酸钠也可以与硝酸钡生成硫酸钡白色沉淀 。 （4）第 3 小组的实验现象为 无明显现象 。 【实验结论】对于无明显现象的反应，我们可以分析比较反应物和生成物的 性质，从多个角度设计实验进行证明。 【实验反思】向 NaOH 溶液中通入少量 CO2，再向其中加入 稀盐酸 ，有气 泡产生，即可证明 NaOH 与 CO2 发生了反应。 【拓展提升】稀硫酸与 NaCl 溶液不能发生反应，请你设计实验进行证明 取 混合后溶液，加入少量碳酸钠，有气泡产生，然后再加入氯化钡溶液，有白色固 体产生 （写出实验操作与现象）。 【答案】（1）硫酸钠 （2）偏大 （3）不正确，硫酸钠也可以与硝酸钡生 成硫酸钡白色沉淀 （4）无明显现象 【实验反思】稀盐酸 【拓展提升】取 混合后溶液，加入少量碳酸钠，有气泡产生，然后再加入氯化钡溶液，有白色固 体产生 【解析】（1）氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，水本身存在，因此需 要通过生成物中有硫酸钠的存在，从而验证反应的发生。（2）pH 试纸被蒸馏水 湿润后，再滴加硫酸，相当于将硫酸稀释，溶液氢离子浓度降低，因此测得 pH 偏大。（3）硫酸根与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀，因此不管反应是否发生，溶液 中都存在硫酸根，产生沉淀，因此无法得出是否发生反应。（4）少量稀硫酸加入 过量氢氧化钠后，溶液中存在硫酸钠和氢氧化钠，加入碳酸钾不会发生反应，因 此无明显现象发生。【实验反思】根据实验结论氢氧化钠与二氧化碳发生了反应， 则有碳酸钠存在，碳酸钠可与稀盐酸反应生成二氧化碳，看到气泡，则证明二氧 化碳与氢氧化钠发生了反应。【拓展提升】稀硫酸和氯化钠不发生反应，则存在 硫酸，因此可以根据硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳的性质，观察 有无气泡证明氢离子的存在，加入氯化钡溶液，硫酸根与钡离子生成硫酸钡沉淀， 证明硫酸根存在，从而结合两者现象证明含有硫酸。 15．（2020·四川达州）某化学兴趣小组同学用玻璃棒蘸取饱和 FeCl3 溶液 在酒精灯火焰上灼烧时，随着加热时间的持续，在 1 分钟内观察到玻璃棒表面颜 色的变化依次为：黄色、红褐色、红棕色、黑色。同学们对此现象产生了疑问， 于是他们对 FeCl3 溶液加热，灼烧的变化进行了探究活动。 【查阅资料】 ①酒精（C2H5OH）具有还原性，加热条件下能与 Fe2O3 反应； ②Fe 与 Fe3O4 易被磁铁吸引，FeO 是一种黑色固体，不能被磁铁吸引。 【实验一】 将大约 20mL 饱和 FeCl3 溶液在蒸发皿中加热蒸发，沸腾后发现溶液中逐渐 产生红褐色浑浊。 由此得出结论： ①FeCl3 溶液呈黄绿色是因为溶液中含有 Fe3+ （用离子符号表示）。 ②加热饱和 FeCl3 溶液时，FeCl3 易与水反应生成红褐色固体和盐酸，反应的 化学方程式为 FeCl3+3H2O Fe（OH）3↓+3HCl 。 ③由实验可知：FeCl3 溶液通过蒸发结晶的方式 不能 （填“能”或“不 能”）获得 FeCl3 固体。 【实验二】 将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧，颜色由红褐色变为红棕 色，此过程发生分解反应：2Fe（OH）3 Fe2O3 +3H2O。 【实验三】 同学们对玻璃棒上产生的黑色物质继续探究：联系酒精的可燃性、还原性等 相关性质，对黑色物质的成分提出了猜想，经讨论认为，可能是 C、Fe、FeO、 Fe3O4 四种物质中的一种或几种。 为了测定黑色物质的成分，收集黑色物质，进行了如下表实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取黑色粉末，用磁 铁吸引，观察现象 黑色粉末全部被磁 铁吸引 黑色粉末中不含的 物质是 C 和 FeO ②向装有黑色粉末 的试管中加入足量的盐 酸，充分反应，观察现象 固体逐渐溶解，但无 气泡产生 综合①②实验现象 判断，此黑色物质成分是 Fe3O4 【答案】【实验一】①Fe3+ ②FeCl3+3H2O Fe（OH）3↓+3HCl ③不能 【实验二】Fe2O3 【实验三】①C 和 FeO ②Fe3O4 【解析】【实验一】①FeCl3 溶液呈黄绿色是因为溶液中含有 Fe3+。②加热时， FeCl3 易 与 水 反 应 生 成 红 褐 色 物 质 和 盐 酸 ， 所 以 反 应 的 化 学 方 程 式 ： FeCl3+3H2O Fe（OH）3↓+3HCl。③由于饱和 FeCl3 溶液在蒸发皿中加热蒸 发，沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色浑浊，所以 FeCl3 溶液通过蒸发结晶的方 式不能获得 FeCl3 固体。【实验二】过程发生分解反应，除生成红棕色物质外， 还生成水，所以反应的化学方程式：2Fe（OH）3 Fe2O3+3H2O。【实验三】① 由于信息提示为“Fe 和 Fe2O3 易被磁铁吸引，FeO 是一种黑色固体，不能被磁铁 吸引”，取黑色粉末，用磁铁吸引，观察现象，黑色粉末全部被磁铁吸引，黑色 粉末中不含的物质是 C 和 FeO；②向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸，充 分反应，观察现象，固体逐渐溶解，但无气泡产生，所以黑色固体为四氧化三铁。 26．（2020·山东潍坊）纳米零价铁（单质铁）在环保领域应用广泛，以菱 铁矿（主要成分为 FeCO3 不考虑杂质）为原料，制备纳米零价铁的反应为： H2+FeCO3 Fe+H2O+CO2．反应一段时间后，某学习小组对剩余固体的成分进 行探究。 【提出问题】剩余固体的成分是什么？ 【做出猜想】剩余固体的成分： 猜想一：Fe； 猜想二：FeCO3； 猜想三： 。 【实验探究】该学习小组利用如图装置，对剩余固体成分进行探究，实验操 作及现象如图。回答下列问题。 （1）装置 C 中浓硫酸的作用是 ； （2）向装置 A 中加入稀硫酸后，A 中产生气泡且溶液变为浅绿色，小芳同 学判断猜想一正确，小刚同学认为小芳的判断不合理，理由是： ； （3）装置 B 中溶液变浑浊，说明 ； （4）观察到装置 D 中黑色粉末变红色，反应的化学方程式是 。 【实验结论】猜想 正确。 【反思交流】如果将装置 E 去掉， （填“能”或“不能”）验证剩余 固体中含有 Fe，理由是 。 26. Fe 和 FeCO3（1）吸收水蒸气 （2）FeCO3 与稀硫酸反应也能使 溶液变为浅绿色且有气泡产生 （3）剩余固体中含有 FeCO3 （4） H2+CuO Cu+H2O [实验结论]三 [反思交流]能 装置 D 中黑色粉末 变为红色说明剩余固体中含有的铁与稀硫酸反应生成了氢气 【解析】【做出猜想】反应过程中的固体为碳酸亚铁和铁，所以猜想三是 Fe 和 FeCO3 的混合物。【实验探究】该套装置的原理是利用酸和碳酸亚铁反应生成 二氧化碳，通过石灰水是否变浑浊确定是否含有碳酸亚铁；利用铁和酸反应产生 氢气，装置 D 中的氧化铜是否被还原确定是否含有铁。（1）装置 C 的作用是吸 收水蒸气，避免对是否产生氢气的检验造成干扰。（2）碳酸亚铁和稀硫酸反应生 成硫酸亚铁、水和二氧化碳，有气泡产生，A 中溶液变浅绿色也可能是碳酸亚铁 引起的。（3）装置 B 中变浑浊说明有二氧化碳气体产生，证明产物中含有碳酸亚 铁。（4）黑色粉末变红色说明装置 A 中有氢气产生，氢气还原氧化铜的化学方程 式为：H2+CuO Cu+H2O。【实验结论】装置 A 中有二氧化碳和氢气产生， 说明剩余物中含有铁和碳酸亚铁。【反思交流】装置 D 中氧化铜被还原即可说明 装置 A 中产生了氢气，即剩余物中含有铁，没有装置 E 也能检验。 21．（2020·江苏南京）溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习 小组的同学对溶液的性质进行探究。 【引发思考】 生理盐水是医疗上常用的一种溶液，100mL 生理盐水（其密度可近似看做 lg/cm3）中含有 0.9g 医用氯化钠，该溶液中溶质的质量分数为 0.9% 。一瓶 合格的生理盐水密封放置一段时间后，不会出现浑浊现象，原因是 溶液是均一、 稳定的 。 【提出问题】 溶液的某些性质是否可以通过定量实验进行验证？ 【查阅资料】 电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱：一定条件下，电导率的大小能反 映离子浓度的大小。 【实验探究 1】 氯化钠溶于水形成溶液的过程中氯离子浓度电导率的测定。 第一步：读取室温为 26℃，取 100mL 蒸馏水，加入烧杯中，放入磁力搅拌 器磁珠； 第二步：校准传感器，组装仪器，设定搅拌档位； 第三步：用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，迅速将定质量的氯 化钠加入烧杯中。实验数据如图 1 所示。 分析图 1 实验数据： （1）a～b 段曲线呈这种形态的原因是 氯化钠在水中逐渐溶解，氯离子浓 度不断增大 。 （2）请说明实验过程中液体的电导率变化的原因 在氯化钠未溶解时，蒸 馏水几乎不导电，当氯化钠溶解后，离子浓度增加，电导率增大，当氯化钠全部 溶解完毕后，离子浓度不在改变，电导率也不再变化 。 【交流反思 1】 如何通过实验验证氯化钠溶液是均一的？请简要说明。 测定氯化钠溶液不 同位置的氯离子浓度，数值相同，则说明氯化钠溶液为均一的 。 【实验探究 2】 用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，向一定体积、一定浓度的氯 化钠溶液中慢慢加入等体积、一定浓度的硝酸银溶液，恰好完全反应。部分实验 数 据 如 图 2 所 示 。 【交流反思 2】 推测 c 点时溶液的电导率是否为零，并说明理由。 不为零，因为溶液中存 在钠离子和硝酸根离子 。 【答案】【引发思考】0.9% 溶液是均一、稳定的 【实验探究 1】（1）氯 化钠在水中逐渐溶解，氯离子浓度不断增大 （2）在氯化钠未溶解时，蒸馏水 几乎不导电，当氯化钠溶解后，离子浓度增加，电导率增大，当氯化钠全部溶解 完毕后，离子浓度不在改变，电导率也不再变化 【实验反思 1】测定氯化钠溶 液不同位置的氯离子浓度，数值相同，则说明氯化钠溶液为均一的 【实验反思 2】不为零，因为溶液中存在钠离子和硝酸根离子 【解析】【引发思考】溶质质量分数＝ ，溶液 具有均一稳定的性质，所以不会产生沉淀。【实验探究 1】（1）根据图象可知， ab 段氯离子浓度在增多，说明氯化钠在水中溶解，电离后产生氯离子。（2）对 照图 1 中两图，可以看出氯离子浓度增大，溶液电导率增大，当氯离子浓度达到 一定浓度后不在发生浓度变化，电导率也不再变化，说明电导率随离子浓度发生 变化，未溶解氯化钠时，电导率几乎为零，随着氯化钠的溶解，氯离子浓度增大， 电导率增大，当达到饱和溶液，氯离子浓度不再改变，电导率不再发生变化。【实 验反思 1】在不同位置取溶液，测定溶液的氯离子浓度，根据数值判断溶液是否 均一，数值一样说明各个点都相同。【实验反思 2】c 点时虽然氯化钠与硝酸银反 应生成了氯化银和硝酸钠，此时氯离子转变为沉淀，但是含有硝酸钠存在，可以 电离出钠离子和硝酸根离子，溶液可以导电。 29．（2020·湖南湘潭）实验是学习化学的一条重要途径。请回答问题： （1）如图一，观察到蜡烛燃烧时火焰分为 a、b、c 三层，其中温度最高的 是 a （填字母序号）。 （2）如图二，取一个冷而干燥的小烧杯罩在火焰上方，观察到烧杯内壁出 现 水珠 ，快速倒转烧杯，倒入少量澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变 浑浊。由此可知，蜡烛燃烧后的产物一定有 H2O 和 CO2 （填化学式）。 （3）如果用一个大烧杯扣住蜡烛（如图三），一段时间后，观察到蜡烛熄灭， 说明燃烧需要 氧气 。 （4）为测定某有机物的组成（如图四），往装置中先通入一段时间干燥的氮 气，再将 6.4g 样品在氧气中燃烧后的产物（样品无剩余）依次通过装置 A、B、 C、D（装置中涉及的每步反应均反应完全），结果发现装置 A 增重 7.2g，装置 C 增重 8.8g。试分析： ①装置 A 中利用了浓硫酸的 吸水性 。 ②装置 B 中红色粉末变成黑色的原因是 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 （用 化学方程式表示）。 ③装置 C 中反应的化学方程式为 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 。 ④由此可知，该有机物化学式中碳、氧原子的个数比为 1：1 （填最简整 数比）。 【 答 案 】（ 1 ） a （ 2 ） CO2 （ 3 ） 氧 气 （ 4 ） ① 吸 水 性 ②Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ③2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O ④1：1 【解析】（1）温度最高的是 a（外焰）。（2）烧杯内壁出现水珠，说明反应 生成了水，澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳，则蜡烛燃烧后的产物 一定有 H2O 和 CO2。（3）蜡烛熄灭，是因为烧杯中的氧气耗尽，说明燃烧需要氧 气。（4）①装置 A 中利用了浓硫酸的吸水性。②装置 B 中红色粉末变成黑色的原 因是高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式： Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。③装置 C 中氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和 水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。④样品中氢元素质量：7.2g × ＝0.8g，碳元素质量：8.8g× ＝2.4g，氧元素质量：6.4g﹣0.8g﹣2.4g ＝3.2g，由此可知，该有机物化学式中碳、氧原子的个数比为： ： ＝ 1：1。 30．（2020·湖南湘潭节选）小华同学发现自家的水壶用久以后底部会附着 一层白色固体，查阅资料后得知，水在加热或长久放置时，溶于水中的可溶性钙 和镁的化合物会生成沉淀（水垢），于是他邀请同学小雪进行了以下实验探究。 探究一：自家的井水是软水还是硬水？ 取少量井水样品于试管中，加入 肥皂水 ，振荡，出现大量浮渣，由此得 出结论：自家的井水属于 硬水 。 探究二：白色固体的主要成分是什么？ 【假设与猜想】猜想Ⅰ：CaCO3。 猜想Ⅱ： Mg（OH）2 （填化学式）。 猜想Ⅲ：CaCO3 和 Mg（OH）2。 【实验与探究】取少量白色固体样品（不考虑杂质和微溶物对实验的影响） 于试管中，向其中加入足量稀盐酸，白色固体溶解，有 气泡 产生，根据以上 现象，小华认为：猜想Ⅰ正确。小雪认为小华的结论不严谨，理由是 白色固体 是碳酸钙和氢氧化镁的混合物时，加入足量稀盐酸也产生气泡 。经过两人反复 讨论，进一步设计了如下实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 取上述实验中的上层清 无明显现象 猜想Ⅰ成立 液于试管中，滴加足量 NaOH 溶液 产生白色沉淀 猜想Ⅲ成立 【答案】探究一 肥皂水 硬水 探究二 【假设与猜想】Mg（OH）2 【实 验与探究】气泡 白色固体是碳酸钙和氢氧化镁的混合物时，加入足量稀盐酸也 产生气泡 产生白色沉淀 【解析】探究一：取少量井水样品于试管中，加入肥皂水，振荡，出现大量 浮渣，由此得出结论：自家的井水属于硬水。探究二：【假设与猜想】只含有 Mg （OH）2。【实验与探究】碳酸镁和稀盐酸反应会产生二氧化碳气体；白色固体是 碳酸钙和氢氧化镁的混合物时，加入足量稀盐酸也产生气泡。滴加足量 NaOH 溶 液，产生白色沉淀，是因为氯化镁和氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化镁，说明 溶液中含有氯化镁。 12．（2020·湖北武汉）实验室有一包久置的生铁粉末（成分为碳、铁和氧 化铁）。为测定各组分的质量分数，小怡取两份质量均为 m 的生铁粉末样品，分 别进行如图实验。 Ⅰ．测定碳的含量 已知：过氧化氢溶液能将 Fe2+转化为 Fe3+。 （1）步骤①的具体实验操作中包括过滤，此操作中玻璃棒的作用是 。 （2）生成滤渣丙的化学方程式为 。 Ⅱ．测定氧化铁的质量分数 如图所示装置气密性良好。在硬质玻璃管中放入样品 2．打开止水夹 K，在 球形干燥管出口处检验氢气纯净后，点燃酒精灯，待充分反应后，熄灭酒精灯， 冷却至室温，关闭止水夹 K。 （3）打开止水夹 K，观察到装置甲中的实验现象是 。 （4）若无装置乙，会导致测得氧化铁的质量分数 （填“偏大”“偏 小”或“不变”）。 （5）实验过程中无污染性气体生成，且实验结束，硬质玻璃管中剩余固体 为单质铁，丁装置中浓硫酸质量比实验前增重了 0.54g。则 m＝ g（结果 精确到 0.01）。 12. （1）引流 （2）6NaOH+ Fe2(SO4)3 ==2Fe (OH)3↓+3Na2SO4 （3）液体 浸没锌粒，固体逐渐减少，产生大量气泡 （4）偏大 （5）10.76 【解析】（1）过滤中玻璃棒的作用是引流。（2）硫酸铁和氢氧化钠溶液反应 的化学方程式为：6NaOH+ Fe2(SO4)3 ==2Fe (OH)3↓+3Na2SO4。（3）锌粒和稀硫酸 反应产生氢气，现象是：固体逐渐减少，产生大量气泡。（4）浓硫酸的作用是吸 收氢气中的水蒸气，若无装置乙，则装置丁中测定的水的质量会增大，导致计算 出的氧化铁的质量偏大。（5）碳和稀硫酸不反应，实验 I 中滤渣甲为碳，质量为 0.36g ； 装 置 丁 中 增 加 的 质 量 为 氢 气 还 原 氧 化 铁 生 成 水 的 质 量 ， 根 据 “3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O”和 0.54g 水的质量可求出样品中被氢气还原的氧化铁 的质量为 1.6g，根据“3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑”和 0.36g 碳可求出样品中被碳 还原的氧化铁的质量为 3.2g，即样品中含有氧化铁 4.8g；实验 I 中 17.12g 滤渣丙 为氢氧化铁，氢氧化铁中铁元素的质量=17.12g×56／107×100％=8.96g，4.8g 氧化铁中铁元素的质量=4.8g×56×2／160×100％=3.36g，根据反应前后元素的 质 量 不 变 ， 则 样 品 中 铁 的 质 量 =8.96g — 3.36g=5.6g ， 则 样 品 的 质 量 =5.6g+4.8g+0.36g=10.76g。 41.（2020·湖北天门）某化学兴趣小组对瓦斯气体进行成分探究，经资料 查询，可能含有 CO、CO2、CH4 等气体。为确定该气体是否含有这三种气体中的一 种或几种，该小组初步设计了如下实验方案：（信息提示：CH4 + 4CuO △ 4Cu + CO2 + 2H2O ） ⑴该装置需要改进的一处为 。 ⑵装置 C 中浓硫酸的作用是 。 ⑶兴趣小组将经过安全处理后的混合气体和改进后的装置进行了实验探究， 请根据实验现象和数据完成表格： 装 置 实验现象/数 据 实验推测或者作用原理 A 石灰水变浑浊 该气体样品中含有： B 无明显现象 可能发生反应的化学方程式是： D 黑色粉末变成 红色 除了甲烷与 CuO 可能发生反应外，还可能发生 的反应是： （用化学方程式表示）； E 增重 3.6g 经计算，该气体样品中含有甲烷、CO F 增重 5.4g 【答案】（1）缺乏尾气处理装置 （2）干燥气体 （3）CO2 CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O CO + CuO ∆ Cu + CO2 【解析】⑴可能含有 CO，则一定要尾气处理。⑵浓硫酸常用于干燥气体。 ⑶①A 中澄清石灰水变浑浊，说明原气体中一定有二氧化碳；②A 中没有反应的 二氧化碳气体被氢氧化钠反应成碳酸钠；上述物质中能与氧化铜反应的有甲烷和 CO，CO 与氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳。 24．（2020·北京）丙酸钙为白色固体，易溶于水，可作食品防霉剂，国家 标准规定了其用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量。小组同学实验 探究其性质和防霉的效果。 Ⅰ．探究丙酸钙的性质 【进行实验】用如图装置（夹持仪器已略去）完成实验，记录如下： 序 号 ① ② 装 置 现 象 试管内壁有水雾 注入酸后，有气泡产生，石灰水 变浑浊 【解释与结论】 （1）②中现象说明有 CO2 产生。CO2 与石灰水反应的化学方程式为 CO2+Ca （OH）2＝CaCO3↓+H2O 。 （2）查阅资料得知丙酸钙与盐酸反应无气体生成。由实验②可得出的结论 是 丙酸钙受热后产生的物质能与稀盐酸反应且生成二氧化碳 。 Ⅱ．探究丙酸钙防霉的效果 【进行实验】分别按下列①～⑧的配方蒸制 8 个馒头，冷却后置于密封袋中， 记录如下： 组别 第 1 组 第 2 组 序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 配 方 面 粉/g 50 50 50 50 50 50 50 50 酵 母/g 0. 75 0. 75 0. 75 0. 75 0. 75 0. 75 0. 75 0. 75 蔗 糖/g 0 0 0 0 5 5 x 5 丙 酸钙 /g 0 0. 06 0. 10 0. 15 0 0. 06 0. 10 0. 15 开始发 霉时间 第 3 天 第 4 天 第 5 天 第 6 天 第 3 天 第 4 天 第 5 天 第 6 天 【解释与结论】 （3）设计第 1 组实验的目的是 探究丙酸钙的质量大小是否对于丙酸钙防 霉效果有影响 。 （4）第 2 组，⑦中 x 为 5 。 （5）对比第 1 组、第 2 组实验可得到的结论是 在其它条件相同时，有无 蔗糖对丙酸钙防霉效果无影响 。 【反思与评价】 （6）某同学认为“制作面食、糕点时，丙酸钙用量越大越好”你是否同意 此观点，并说明理由： 不同意。国家标准规定了丙酸钙用于作面食、糕点时每 千克面粉中的最大使用量，说明过量使用可能有害，故不是越多越好 。 【答案】（1）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O （2）丙酸钙受热后产生的物质 能与稀盐酸反应且生成二氧化碳 （3）探究丙酸钙的质量大小是否对于丙酸钙 防霉效果有影响 （4）5 （5）在其它条件相同时，有无蔗糖对丙酸钙防霉效 果无影响 （6）不同意。国家标准规定了丙酸钙用于作面食、糕点时每千克面 粉中的最大使用量，说明过量使用可能有害，不是越多越好 【解析】（1）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式为： CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。（2）依据【查阅资料】得知丙酸钙与盐酸反应无气 体生成，但根据实验②可知将丙酸钙加热后的固体加入稀盐酸有二氧化碳生成。 （3）分析第 1 组实验数据可知在其它条件相同时，随着添加丙酸钙的质量增加， 面粉开始发霉的天数变长，所以第一组实验目的是探究丙酸钙的质量大小是否对 于丙酸钙防霉效果有影响。（4）分析表中数据可知，第 2 组实验是探究添加蔗糖 后对丙酸钙防霉效果有无影响，则需要添加蔗糖量相同。（5）综合分析实验 1 得出的结论是在其它条件相同时，在一定范围丙酸钙量越多防霉效果越好，分析 第 2 组实验，添加蔗糖后得出的结论也是在其它条件相同时，在一定范围丙酸钙 量越多防霉效果越好，所以对比分析实验 1 和实验 2 可得出的结论是在其它条件 相同时，有无蔗糖对丙酸钙防霉效果无影响。（6）依据国家食品安全的规定，食 品添加剂要适量，大量使用可能有害。 18．（2020•四川南充）（1）下图为实验室制取并收集气体的装置图，回答下 列问题。 ①a 仪器的名称是 。 ② 实 验 室 用 高 锰 酸 钾 制 取 并 收 集 干 燥 的 氧 气 应 选 用 的 装 置 组 合 是 （填序号）。 ③若用 F 装置收集并测量氧气的体积，应在 （填“d”或“e”）段 连接量筒。 ④实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ，用 B 装置 制取二氧化碳便于控制反应的发生与停止，制取时应将大理石放在 （填 “b”或“c”）。 （2）某化学兴趣小组在学完金属活动性顺序相关知识后，他们做了钠与硫 酸铜溶液反应的实验，发现并没有铜生成，而是产生蓝色沉淀和少量黑色物质。 于是他们进行了如下探究： 【实验探究 1】取一块绿豆大小的金属钠，放入盛有 20mL 蒸馏水的烧杯中， 发现金属钠浮在水面上，熔化成一个闪亮的小球并四处游动，发出嘶嘶的响声， 收集反应产生的气体，发现该气体能燃烧。 【实验探究 2】在上述反应所得溶液中滴加硫酸铜溶液，产生蓝色絮状沉淀。 【实验探究 3】将蓝色絮状沉淀加热得到黑色固体。 【查阅资料】①钠在常温下能与水剧烈反应，生成一种碱和一种气体。②氢 氧化铜受热易分解。③氧化铜为黑色固体。 【 问 题 分 析 】 ① 写 出 钠 与 水 反 应 的 化 学 方 程 式 ， 点燃 反应 产生 的气 体前 一 个 先 。 ②写出产生蓝色絮状沉淀的化学方程式 。 【实验结论】在金属活动性顺序中，活动性较强的金属 （填“一 定”或“不一定”）能将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。 【反思与交流】钠与硫酸铜溶液反应产生少量黑色物质的可能原因 是 。 【答案】（1）①长颈漏斗 ②A、C ③d ④CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ b （ 2 ） 【 问 题 分 析 】 ①2 Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 验 纯 ②2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4 【实验结论】不一定 【反思与交流】钠与 水反应放出热量，氢氧化铜受热分解产生氧化铜 【解析】（1）①仪器 a 的名称为长颈漏斗。②用高锰酸钾制氧气，反应物为 固体，反应需加热，发生装置应该选择 A，要收集得到干燥的氧气，不能用排水 法收集氧气，氧气密度比空气大，应该用向上排空气法收集氧气。③若用 F 装置 收集并测量氧气的体积，其原理是排水法收集气体，排出的水用量筒收集并测定 其体积，所以应该在 d 段连接量筒。④实验室制二氧化碳的反应原理为 CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑，用 B 装置制取二氧化碳便于控制反应的发生与停 止，制取时应将大理石放多孔隔板上面，即 b 处。（2）【问题分析】①根据所查 阅资料，钠与水反应生成一种碱和一种气体，结合质量守恒定律，可判断生成的 碱为氢氧化钠，气体为氢气，反应的化学方程式为 2 Na+2H2O == 2NaOH+H2↑。 ②生成蓝色絮状沉淀的原因是钠与水反应生成的氢氧化钠与硫酸铜反应，生成氢 氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为 2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4。【实 验结论】钠的活动性较铜强，但钠加入硫酸铜溶液中没有得到铜，所以在金属活 动性顺序中，活动性较强的金属不一定能将位于其后面的金属从它们的盐溶液中 置换出来。【反思与交流】蓝色沉淀中有少量黑色沉淀，根据质量守恒定律，该 黑色固体是氧化铜，由此说明有部分氢氧化铜分解了，其原因是钠与水反应放出 热量，使氢氧化铜分解生成氧化铜和水。 14. （2020·四川雅安）某兴趣小组进行下列探究活动。 I.基础实验：下列是制取和收集气体 的部分装置。 （1）实验室用 5%双氧水制取和收集氧气时，可选用的装置是 ______________（填字母序号），写出该反应的化学方程式___________。 （2）若用 E 装置收集二氧化碳，验满的方法是__________。 （3）若用加热熟石灰和氯化铵固体混合物反应来生成氨气，应该选用的气 体发生装置是________（填字母序号）。 Ⅱ.探究实验：对氨气的相关性质探究。 为了探究气体氨气（NH3）的某些性质，小张同学依次做了以下两组实验。 （4）根据实验 b-3 推理，NH3 进入水中_____________（填“是”或“否”） 发生了化学反应，推理的证据是_______________。 （5）根据以上两组实验得出 的结论是____________。 （6）下列物质中能用于干燥氨气的是_______（填字母序号）。 A.无水硫酸铜 B．浓硫酸 C．碱石灰（CaO 和 NaOH 固体混合物） 【答案】 (1) BD 或 BE 2H2O2 2H2O+O2↑ (3)把燃烧的木条放 在集气瓶口，如果木条熄灭，说明已经收集满 (3) A (4)是 试管中的溶液 变成了红色，说明有碱性物质生成使酚酞变红 (5)制取和收集不同的气体时 要根据其特性来选择实验装置，且氨气易溶于水 (6) C 【解析】（1）实验室用 5%双氧水制取和收集氧气时，该反应不需要加热， 故制取装置选用 B，氧气不易溶于水，可以选用排水法收集，氧气密度比空气大， 也可以选用向上排空气法收集，故收集装置可以选择 D 或 E。该反应的化学方程 式为 2H2O2 2H2O+O2↑。（2）二氧化碳验满的方法是把燃烧的木条放在集气瓶 口，如果木条熄灭，说明已经收集满。（3）用加热熟石灰和氯化铵固体混合物反 应来生成氨气，该反应需要加热，故选用装置 A。（4）试管中的溶液变成了红色， 说明有碱性物质生成使酚酞变红。（5）根据以上两组实验得出的结论是制取和收 集不同的气体时要根据其特性来选择实验装置，氨气易溶于水。（6）无水硫酸铜 可以用来检验是否存在水分，但其吸水能力不强，不适合用来干燥氨气；浓硫酸 可以用来干燥，但会与氨气反应，不适合干燥氨气；碱石灰既可以用来干燥，也 不会与氨气反应，适合干燥氨气。 13．（2020·四川泸州）过氧化氢能极缓慢分解，可看成分解为水和氧原子： H2O2→H2O+O，其水溶液显弱酸性。过氧化氢是实验室中重要化学试剂，在生产生 活中有重要用途。回答下列问题： （1）过氧化氢中氧元素的化合价为 ﹣1 。 （2）MnO2 能加快过氧化氢分解，氧原子再结合成氧分子而制得氧气，MnO2 在反应中作 催化 剂，下列装置可用于制取氧气的是 B （选填字母编号， 下同），可用于收集氧气的装置有 ab 。 （3）氧原子容易与许多有机物反应而破坏其结构，所以过氧化氢溶液能杀 死新冠病毒，这个过程叫做蛋白质的 变性 。 （4）向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，再滴加过氧化氢溶液，观察到溶液 先变红后褪色，猜想其褪色原因可能有两种： ①H2O2 显酸性消耗了 NaOH，而使红色褪去； ②H2O2 分解产生的氧原子与酚酞反应破坏其结构，而使红色褪去。究竟哪种 猜想合理？请用本次实验用过的试剂设计实验 向褪色的溶液中滴加足量的氢 氧化钠溶液，观察现象 （补充完实验方案）。有兴趣的同学可在后续学习中通 过实验得出结论。 【答案】（1）﹣1 （2）催化 B ab （3）变性 （4）向褪色的溶液中 滴加足量的氢氧化钠溶液，观察现象 【解析】（1）过氧化氢中氢元素化合价是+1，根据化合物中元素化合价代数 和为零可知，氧元素的化合价为﹣1。（2）MnO2 能加快过氧化氢分解，氧原子再 结合成氧分子而制得氧气，MnO2 在反应中作催化剂；下列装置可用于制取氧气的 是 B，不能用 A，是因为二氧化锰是粉末，会从有孔隔板漏下，可用于收集氧气 的装置有 ab，是因为氧气密度比空气大，不易溶于水。（3）氧原子容易与许多 有机物反应而破坏其结构，所以过氧化氢溶液能杀死新冠病毒，这个过程叫做蛋 白质的变性。（4）实验方案：向褪色的溶液中滴加足量的氢氧化钠溶液，如果溶 液变红色，说明①正确，如果溶液不变色，说明②正确。 23. （2020·四川自贡）某实验小组将少量氢化钙（CaH2）溶于水，形成了 无色透明的溶液，再向其中加入碳酸钠溶液，有沉淀产生，经过滤后得到滤渣和 滤液。然后进行了滤渣验证和滤液溶质成分的探究。 （1）【查阅资料】氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气，写出该 反应的化学方程式______________。 （2）【交流验证】滤渣只能是碳酸钙，用盐酸验证此滤渣的化学方程式为 ______________。 （3）【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ （4）【猜想假设】猜想一：NaOH； 猜想二：NaOH 和 Na2CO3； 猜想三：NaOH 和________； 猜想四：NaOH、Na2CO3 和 Ca（OH）2。 （5）【讨论分析】经过讨论认为最不合理的是猜想____，原因是 ______________。 （6）【实验与结论】 实验步骤 现象 结论 步骤 I：取少量滤液，向其中加入足量盐酸溶 液 ________ 猜想二不 成立 步骤Ⅱ：另取少量滤液，向其中滴入适量 Na2CO3 溶液 产生白色 沉淀 猜想____ 成立 （7）【拓展延伸】在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需 考虑___________。 【答案】(1) CaH2+2H2O= Ca(OH)2+2H2↑ (2) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (3)Ca（OH）2 (4)四 (5) Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH（或“氢氧化钙 能与碳酸钠能反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠”） (6)没有气泡产生 (7)三 (8)反应物是否过量 【解析】（1）氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气，写出该反应 的化学方程式 CaH2+2H2O= Ca(OH)2+2H2↑。（2）滤渣只能是碳酸钙，用盐酸验证 此滤渣的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。（4）猜想一：氢氧化钙和 碳酸钠恰好完全反应时溶质是 NaOH；猜想二：碳酸钠过量时溶质是 NaOH和Na2CO3； 猜想三：氢氧化钙过量时溶质是 NaOH、Ca（OH）2；猜想四：碳酸钠、氢氧化钙 都过量溶质是 NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2。（5）经过分析，大家一致认为上述猜想 四不需要验证，肯定是错误的，由于氢氧化钙能与碳酸钠能反应生成了碳酸钙沉 淀和氢氧化钠，反应的化学方程式是：Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH。（6）步 骤 I：取少量滤液，向其中加入足量盐酸溶液，由于猜想二不成立，即没有碳酸 钠，所以现象是没有气泡产生。步骤Ⅱ：另取少量滤液，向其中滴入适量 Na2CO3 溶液，产生白色沉淀，说明氢氧化钙能与碳酸钠能反应生成了碳酸钙沉淀，所以 证明溶质有氢氧化钙，猜想三成立。（7）【拓展延伸】在分析反应后所得物质的 成分时，除考虑生成物外，还需考虑反应物是否过量。 24.（2020•山东滨州）水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成 分？某化学兴趣小组在老师的指导下，对此进行了实验探究。 〔猜想与假设〕（1）该混合气体只含有一氧化碳、氢气； （2）该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气； （3）该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气； （4）该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气。 〔查阅资料〕（1）无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色； （2）碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物； （3）氢气与一氧化碳都具有还原性。 〔收集证据〕同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置（部分夹持仪器 已略去），并进行了实验。 （1）装置 A 中无水硫酸铜由白色变为蓝色，装置 B 中澄清石灰水变浑浊， 由此得出的结论为混合气体中有 。B 中发生反应的化学方程式 为 。 （2）反应前装置 C 中的药品为 溶液。 （3）反应后 E 中红色氧化铁粉末变为黑色，F 中无水硫酸铜由白色变为蓝 色，G 中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是 。 〔实验结论〕猜想 正确。 〔实验反思〕经过讨论，同学们将上图装置进行了简化，只用下图所示装置 并自选必要试剂就能完成探究（假设每步都完全反应）。实验过程中干燥的凉烧 杯内壁能观察到的现象是 ，应补充的最后一步实验操作及现象 是 。 【 答 案 】〔 收 集 证 据 〕（ 1 ） 水 蒸 气 和 二 氧 化 碳 （ 或 H2O 和 CO2 ） CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O （2）NaOH（或氢氧化钠） （3）氢气和一氧化碳 （或 H2 和 CO） 〔实验结论〕（2） 〔实验反思〕烧杯内壁有水雾（水珠）产 生，将烧杯迅速正放，倒入澄清石灰水，振荡，发现澄清石灰水变浑浊。（或另 取一内壁附着有澄清石灰水的小烧杯，罩在火焰上方，发现澄清石灰水变浑浊。） 【解析】〔收集证据〕（1）无水硫酸铜遇水变蓝、二氧化碳能使澄清的石灰 水变浑浊，装置A中无水硫酸铜由白色变为蓝色，装置B中澄清石灰水变浑浊， 由此得出的结论为混合气体中有水蒸气和二氧化碳（或H2O和CO2）；B中发生反 应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。（2）C、D两装置是除去验证已有 的水分和二氧化碳，除去二氧化碳用氢氧化钠溶液，除去水分用的是浓硫酸，应 先除去二氧化碳，再除去水分，故C中的物质氢氧化钠溶液。（3）反应后E中红 色氧化铁粉末变为黑色，说明气体里面一定含有还原性的气体，F中无水硫酸铜 由白色变为蓝色，说明还原性的气体里面含有氢元素，G中澄清石灰水变浑浊， 说明混合气体中还含有碳元素，故混合气体里面有氢气和一氧化碳（或H2 和CO）。 〔实验结论〕通过实验可得出混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气， 猜想 2 正确。〔实验反思〕烧杯内壁有水雾（水珠）产生将烧杯迅速正放，倒入 澄清石灰水，振荡，发现澄清石灰水变浑浊。 19. （2020·四川成都）学习兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。 【提出问题】 如何选择药品和设计装置进行测定？ 【查阅资料】 贝壳的主要成分是 CaCO3,其它成分对实验影响忽略不计。 室温时，CaCO3 不溶于水，CaSO4 微溶于水。 【设计与实验】 实验一：选择药品 分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在图 1 的三颈烧瓶中反应，采集数据。 （1）图 1 中反应的化学方程式是 。 （ 2 ） 据 图 2 分 析 ， 选 择 粉 末 状 样 品 的 依 据 是 。 （3）据图 3 分析，影响实验测定准确性的原因：一是水蒸气含量增加；二 是 。 实验二：设计装置 小组设计了图 4 装置进行测定 （4）打开活塞，稀硫酸进入试管，观察到的现象是 。 反应结束后进行读数。读数前调节水准管与量气管液面相平的原因是 。 实验三：优化装置 在老师指导下，小组优化并设计了图 5 装置进行测定。 （5） 试剂 a 是 。 （6）检查该装置气密性的方法是 。 （7）加入足量稀硫酸，一段时间后反应停止。再加入氯化铵溶液，发现又 产 生 气 泡 ， 推 测 加 入 氯 化 铵 的 作 用 是 。 【数据处理】 （8）实验三中，样品质量为 m g，加入稀硫酸体积为 V1 mL，加入氯化铵溶 液 体 积 为 V2 mL ， 右 侧 针 筒 最 后 读 数 为 V mL ， 则 反 应 生 成 CO2 体 积 为 。该实验条件下 CO2 密度为 d g/mL，则样品碳酸钙质量 分数表达式为 。 【反思与评价】 （ 9 ） 与 实 验 二 相 比 ， 实 验 三 的 优 点 是 （写一点） 19. 【解析】（1）图 1 中是贝壳中的碳酸钙和稀盐酸反应，化学方程式为： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。（2）粉末状药品表面积大，与稀盐酸的接触面积 大，反应速率快，单位时间内，反应效率更高。（3）图 3 的纵坐标是温度，通过 曲线可得出装置中的温度略有升高，所以还要考虑温度升高导致气体膨胀，压强 变大的影响。（4）稀硫酸能和碳酸钙粉末反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，稀硫 酸进入试管后，会观察到有气泡产生。读数前调节水准管与量气管相平的原因是 使装置中气体的压强与外界大气压相等，避免因压强不相等导致读数出现误差。 （5）浓硫酸可吸收产生的二氧化碳气体中混有的少量水蒸气，避免水蒸气对实 验结果造成影响。（6）检查该装置气密性的方法是：连接装置，将右侧注射器活 塞往右拉，松手后，活塞恢复至原处说明气密性良好。（7）碳酸钙和稀硫酸反应 生成的硫酸钙是微溶物，反应停止说明溶液中的硫酸钙已经饱和，而加入氯化铵 溶液后又有气泡产生，说明碳酸钙和稀硫酸又能发生反应，则可推测加入氯化铵 的作用是促进了微溶的硫酸钙的溶解。（8）右侧注射器中增加的气体体积为氯化 铵溶液、稀硫酸溶液和二氧化碳气体的体积之和，则反应产生二氧化碳气体的体 积为 V3—V1—V2。该实验条件下产生二氧化碳的质量=（V3—V1—V2）×d，碳酸钙 和稀硫酸反应时碳酸钙和二氧化碳的质量比为 100:44,，设样品中碳酸钙的质量 分数为 y，则 m×y:（V3—V1—V2）×d=100:44，解得 y= 。 （9）实验三的优点是能保证样品中的碳酸钙完全反应，实验结果测定更准确。 27．（2020·浙江嘉兴）酶是生物体内各种化学反应的催化剂，它的活性会 受到多种外界因素的影响。 在探究了温度对酶催化作用的影响实验后， 科学兴 趣小组在课后对其他环境因素进行了探究。 【实验设计】 ①将若干同样大小的滤 纸片浸入肝脏研磨液，使过氧 化氢酶附着在滤纸片上，取出 后晾干。 ②在四只烧杯中盛入 体积分数为 2%，pH 分别为 5、7、9、11 的 H2O2 溶液（温度相同且适宜）。 ③将滤纸片分别放入烧杯中，滤纸片上的过氧化氢酶催化 H2O2 分解产生 O2，氧气泡会附着在滤纸片上。随着反应的进行，滤纸片先下沉再逐渐上浮， 直至浮出液面（如图甲），记录 时间。 由上述实验设计可知， 该兴趣小组建立的假设是 。 组别 pH 5 7 9 1 1 温 度 (℃ ) 1 0 A 1 B 1 C 1 D1 2 0 A 2 B 2 C 2 D2 3 0 A 3 B 3 C 3 D3 4 0 A 4 B 4 C 4 D4 【实验结果】同学们通过实验，获得如图乙所示的结果。 【得出结论】pH 对酶的催化作用有影响，pH 在 5—11 的范围内，随着 pH 的升高，过氧化氢酶的活性变化规律为 。 【拓展提高】结合课堂与课后的探究结果，有小组同学提出，在不同温度条 件下，pH 对酶活性的影响是否相同。为此他们将 H2O2 溶液分成 份，并 设计如表所示的方案做了进一步探究。 【答案】【实验设计】滤纸片从放入至浮出液面 pH 大小会影响过氧化 氢酶的催化作用（或“pH 过高或过低都会降低过氧化氢酶的活性”等合理答案 均可）【得出结论】 先增大后减小 【拓展提高】 16 【解析】【实验设计】滤纸大小相同，则上面附着的过氧化氢酶的量相等， 要比较不同 pH 环境中过氧化氢酶的活性大小，可通过比较加入过氧化氢溶液后 滤纸条浮出水面的时间即可，因为浮出水面越快，说明相等时间内滤纸条表面附 着的气泡就越多，即相等时间内产生的氧气就多，也就能说明该 pH 环境下，过 氧化氢酶的活性越强。由【实验设计】及图乙图像，可知在 pH=7 时用时最短， 说明 pH 过小或过大都会降低过氧化氢酶的活性，据此推断，该小组是探究 pH 大小对过氧化氢酶活性的影响，所以该小组建立的假设可能是“pH 大小会影响 过氧化氢酶的催化作用”或“pH 过高或过低都会降低过氧化氢酶的活性”。【得 出结论】从图乙图像反映的滤纸条上浮时间与溶液 pH 大小的关系图可知，在 pH 由 5 到 11 的过程中，滤纸条上浮的时间显示减小，然后逐渐增大，说明产生氧 气的速率是先增大、后减小，因为产生氧气的速率取决于过氧化氢酶的催化活性， 所以在 PH=5~11 的范围内，过氧化氢酶的活性变化规律为先增大后变小。【拓展 提高】观察表格数据可知，该小组同学分别做了温度分别为 10℃、20℃、30℃、 40℃四个温度下，和 pH 分别为 5、7、9、11 四种酸碱性环境中的对照实验，即 进行了 16 组平行实验，因此，他们需将过氧化氢溶液平均分成 16 份。 9．（2020·浙江金华）到 19 世纪末，经几代科学家对光合作用的不断探索， 得到结论：光合作用反应物是 H2O 和 CO2，产物是 O2 和有机物。为了探究产物 O2 中的 O 元素来源，科学兴趣小组从元素守恒的角度进行了猜想。 猜想一：O2 全部来源于 CO2； 猜想二：O2 全部来源于 H2O； 猜想三：O2 同时来源于两者。 为了求证，他们查阅资料如下： 资料 1 19 世纪末，科学家普遍认为气体之间更容易转化，认为 CO2 在光的 作用下被分解成 CO 和 O2，所以 O2 来自于同为气体的 CO2。 资料 2 1937 年，英国化学家希尔通过实验发现：离体叶绿体在光照条件下 使水分解，释放出 O2，并还原电子受体。 资料 3 1939 年，已经发现了氧的同位素。美国科学家鲁宾、卡门利用 O 标记的 H2 O 和 C O2，分别培养小球藻，光照相同时间后，检测甲、乙两试管 中产生的氧气是否含 O，如图所示。 根据所学知识，结合资料回答下列问题： （1）资料 2 的实验结论 不支持 （填“支持”或“不支持”）资料 1 的观 点。 （2）根据资料 3 的实验结果，分析可得猜想 二 成立。 【答案】（1）不支持 （2）二 【解析】（1）资料 2 说明氧气来自于水的分解，资料 1 说明氧气来自于二氧 化碳，因此两者结论不同，不相互支持彼此结论；（2）资料 3 根据同位素概念， 证明了氧气中氧元素来自于水中的氧元素，因此证明猜想二的正确性。 11．（2020·浙江金华）某兴趣小组对“稀盐酸与石灰石是否恰好完全反应” 展开了系列实验（稀盐酸与石灰石中杂质不反应）。 【实验操作】取一块状石灰石于试管中，往试管中加入 5 毫升稀盐酸。 【实验现象】①开始时固体表面有大量气泡；②反应停止后，试管底部有块 状固体残留、固体表面无气泡；③试管内溶液无色。 【初步分析】（1）反应停止后、某同学根据上述实验现象进行初步判断，得 出了石灰石没有反应完的结论。支持该同学得出这一结论的依据是 ② （填上 述实验现象的序号）。 【小组讨论】大家讨论后认为，要判断是否恰好完全反应，可以从液体和固 体两条途径进行。 探究：一是探究残留液体中是否还有盐酸；二是探究残留块状固体中是否还 有碳酸钙。 【继续探究】（2）对原残留液体是否还有盐酸的探究，有同学取原残留液体， 滴加 AgNO3 溶液、产生白色沉淀，再滴加稀硝酸沉淀不溶解，于是根据这一现象， 得出了原残留液体中存在盐酸的结论。但小金认为根据这一现象是不能得出原残 留液中存在盐酸的结论，小金的理由是 不存在稀盐酸时，反应产生的氯化钙溶 液中含有氯离子，也与硝酸银溶液反应产生白色沉淀 。 （3）探究原残留液体中是否还有盐酸，真正需要检验的离子是 氢离子 。 （4）探究残留块状固体中是否还有碳酸钙。小丽取原残留块状固体用水洗 净后加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，出现了 澄清石灰水变浑浊 的现象，于是得出残留块状固体中还存在碳酸钙。 【实验结论】在原反应结束时，稀盐酸与石灰石没有恰好完全反应，石灰石 中碳酸钙有剩余。 【答案】（1）② （2）不存在稀盐酸时，反应产生的氯化钙溶液中含有氯 离子，也与硝酸银溶液反应产生白色沉淀 （3）氢离子 （4）澄清石灰水变浑 浊 【解析】（1）反应停止后，试管底部有块状固体残留、固体表面无气泡可说 明石灰石过量，酸已反应完。（2）反应产生的氯化钙溶液中含有氯离子，也与硝 酸银溶液反应产生白色沉淀。（3）根据实验现象可知探究原残留液体中是否还有 盐酸，真正需要检验的离子是氢离子。（4）探究残留块状固体中是否还有碳酸钙， 可加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中，出现了澄清石灰水变浑浊的现 象，于是得出残留块状固体中还存在碳酸钙。 12．（2020·浙江金华）除 H2、CO 能还原氧化铜外，CH4 及其它一些具有还 原性的气体也能与氧化铜发生反应。如：加热时，CH4 能与 CuO 反应生成 Cu、CO2 和 H2O。某拓展小组同学设计了如图所示实验装置（夹持装置省略），分别对有关 气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。 【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究。 （1）将 CH4 气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到的实验现象有 ①②③ （填序号）； ①A 装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质 ②B 装置中的固体由白色变蓝色 ③C 装置中溶液变浑浊 【探究Ⅱ】对气体组成的探究。 （2）气体 X 可能由 H2、CH4 中的一种或两种组成，同学们按如图所示实验装 置对其组成进行探究。 ①C 装置中溶液变浑浊，可证明气体 X 中含有 CH4 。 ②根据 B 装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体 X 中含有 H2 的结论， 请对此结论作出评价，并说明理由 不合理，因为甲烷与氧化铜反应也会生成 水 。 【探究Ⅲ】对未知气体的探究。 （3）将某火箭燃料 X 通过如图所示装置，观察到 A 装置中的黑色粉末变成 光亮的红色物质；B 装置中的固体由白色变蓝色，C 装置中溶液不变浑浊。C 中 导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料 X 是由 2 种元素组成的纯净物， 其相对分子质量为 32．根据现象及信息推断并写出：A 装置中发生反应的化学方 程式为 N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O 。 【答案】（1）①②③ （2）①CH4 ②不合理，因为甲烷与氧化铜反应也会 生成水 （3）N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O 【解析】（1）加热时，CH4 能与 CuO 反应生成 Cu、CO2 和 H2O，所以可观察到 A 装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质、水可以与白色硫酸铜反应生成蓝色硫 酸铜晶体，B 装置中的固体由白色变蓝色；生成的二氧化碳使澄清的石灰水变浑 浊。（2）①C 装置中溶液变浑浊，说明 A 处生成了二氧化碳，可证明气体 X 中含 有甲烷。②B 装置中的固体由白色变蓝色，说明说明 A 处生成了水，但是氢气与 氧化铜反应、甲烷与氧化铜反应都会生成水，无法证明气体 X 中含有 H2。（3）A 装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质；B 装置中的固体由白色变蓝色，C 装置 中溶液不变浑浊，说明 A 处反应生成铜和水，但没有二氧化碳生成。C 中导出的 气体是空气中含量最多的物质，说明生成了氮气。已知燃料 X 是由 2 种元素组成 的纯净物，所以 X 中含有 N、H 两种元素，其相对分子质量为 32，可得 X 为 N2H4．由 题 意 可 得 N2H4 与 氧 化 铜 反 应 生 成 铜 和 氮 气 ， 化 学 方 程 式 为 ： N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O。 24.（2020·浙江湖州）氯气(Cl2）是一种黄绿色气体，它可溶于水，得到 黄绿色的氯水。它易与氢氧化钠反应，不与硫酸反应。 (1)小明对氯气溶于水的过程中所发生的变化提出了两种假设： 假设 1：氯气溶于水的过程中只有物理变化； 假设 2：氯气溶于水的过程中既有物理变化又有化学变化。 小明向氯水中加入紫色石蕊试液，发现溶液先变红后褪色。由溶液变红可知 氯水显 性，从而知道氯气溶于水的过程中发生了化学变化，假设 2 成立。 （2）小明对褪色现象产生了兴趣，查阅资料后了解到氯水有漂白性。氯水 中有氯气分子，还有氯气与水反应得到的盐酸和次氯酸（HClO）。他对氯水的漂 白性提出了 3 种假设： A．盐酸有漂白性 B．氯气有漂白性 C．次氯酸有漂白性 经 过 认 真 思 考 ， 小 明 否 定 了 假 设 A ， 请 写 出 依 据 。 实验室制备的氯气往往带有水蒸气和其它杂质。为了探究氯气是否具有漂白 性，必须要用纯净、干燥的氯气。图甲是小明为了干燥氯气所设计的装置图。请 在图甲中将广口瓶中的导管画完整，并在图中的（ ）处写出试剂名称。最后， 将经过除杂后得到的干燥氯气通入装有有色布条的试管中（如图乙），布条颜色 不变。得出结论：氯气丕具有漂白性。 （3）次氯酸除了有漂白性外还有不稳定性。小明设计了一套装置，收集到 一试管次氯酸见光分解后生成的气体，将带火星的木条伸入试管，发现木条复燃， 说明分解产物中含有 。 【 答 案 】 (1) 酸 (2) 盐 酸 能 使 紫 色 石 蕊 试 液 变 红 ， 且 不 褪 色 (3)氧气 【解析】⑴能使紫色石蕊变红，说明氯水显酸性。⑵盐酸不能让紫色石蕊试 液褪色，只能使其变红色。⑶使带火星的木条复燃，则该气体为氧气。 25.（2020·浙江湖州）科学兴趣小组为研究金鱼藻的光合作用，做了如下 实验: 步骤 1．将溴麝香草酚蓝和呈弱碱性的 NaHCO3 溶液配成蓝色液体，并向试管 中通入一定量的 CO2，使液体呈浅绿色。 步骤 2．将等量的浅绿色液体分别加入到 4 支试管中，2～4 号试管中加入金 鱼藻，1 号试管不加金鱼藻。封闭各试管。 步骤 3．实验结果：见下表 试管编号 1 2 3 4 距日光灯的距离 1 5 30 1 (厘米) 0 0 0 1 小时后液体的 颜色 ? 黄 色 浅 绿色 蓝 色 *溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，在弱酸性环境中呈黄色，弱碱性环境中 呈蓝色，中性环境中呈浅绿色。*CO2 的水溶液中含有 CO2、H2CO3 等微粒，当 CO2 减少时 H2CO3 也减少。 （1）该实验的目的是 。 （2）2～4 号试管中应加入 、生长状况一致的金鱼藻。 （3）若 1 号试管在 1 小时后液体的颜色呈现 ，则说明 2~4 号 试管的实验结果是可靠的。 （4）请解释 4 号试管液体呈现蓝色的原因 。 【答案】(1)探究金鱼藻的光合作用强度与光照强度的关系 (2)等量 (3) 浅绿色 (4)光合作用强度大于呼吸作用强度，溶液中二氧化碳减少，碳酸也减 少，pH 上升。 【解析】⑴根据实验目的，研究金鱼藻的光合作用，而实验条件是距日光灯 的距离，说明是研究金鱼藻的光合作用的效果与灯光强度（远近）的关系。⑵根 据控制变量法原理，所有的除要研究的数量外的一切数据要一致，包括质量、浓 度、温度等。⑶1 号试管是空白对照实验，如果它不发生变化，则有变化的一定 是有原因的。⑷呈蓝色，说明显碱性，说明溶液中的二氧化碳几乎没有，二氧化 碳消耗殆尽，光合作用已经到了极致。 26.（2020·浙江湖州）小明在实验室做镁条和稀盐酸反应的实验时，发现 试管中产生大量气体、试管壁发烫。放置较长时间后，试管底部有沉淀生成。针 对这一现象，小明进行了探究: （1）小明最初认为试管底部的沉淀可能是镁与稀盐酸反应生成大量的 MgCl2， 不能完全溶于水所致。但随后小明通过实验证实了沉淀不是 MgCl2。你认为小明 的实验操作是 。 （2）小明查阅资料知道，镁与水在加热的条件下能生成氢氧化镁（难溶性 物质)和氢气。于是。他进行了实验验证：将去除氧化膜的镁条和水放在试管中 加热，发现镁条表面有少量气泡生成。停止加热后，却始终没有观察到沉淀。请 对“没有观察到沉淀”这一结果作出合理的解释 。 （3）镁与水反应没有观察到沉淀，而镁与稀盐酸混合却有沉淀。小明经过 思考，认为沉淀的产生与氯离子有关。后来查阅资料得知，沉淀的主要成分是一 种可溶于稀硝酸，并生成氯化镁、硝酸镁和水的碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]。请你设 计实验验证沉淀中含有氯元素。 【答案】 (1)取少量沉淀于试管中，加入水 (2)镁和水反应，生成的氢氧 化镁覆盖在镁条表面阻止了反应的进行 (3)取沉淀洗涤干净后，加稀硝酸溶解， 再加硝酸银，若有白色沉淀则证明沉淀中含有氯元素 【解析】⑴MgCl2 是易溶于水的物质，如果加一定量的水，应该大幅度减少。 ⑵有少量气泡生成，说明反应的物质很少，可能是生成的物质包裹在固体周围， 阻碍了进一步的反应。⑶氯元素的检验，需要稀硝酸和硝酸银溶液，因其能生成 不溶于水不溶于酸的特殊沉淀氯化银。 16.（2020•山东济宁）（1）某实验探究小组为验证氢气的还原性，在教师指 导下。 【查询资料】Ⅰ：反应原理：H2+CuO Cu+H2O。 Ⅱ：无水硫酸铜是白色粉末状固体，遇水变蓝色。 【实验过程】 分析实验过程，回答： ①仪器 a 的名称是 ，仪器 b 的名称是 。 ②写出 A 装置中发生反应的化学方程式 。 ③装置 D 处硬质玻璃管中观察到的实验现象是 。 ④装置 B 的作用是 ，装置 E 的作用是 。 ⑤氢气是一种可燃性的气体，为确定实验安全。实验中，需要持续通入一点 时间氢气，再点燃 D 处的酒精灯，这样操作的目的是 。 （2）小雨同学为验证镁、铁、锌三种金属的活动性，进行了下图所示实验： ①实验中，小雨观察到的现象是 ，由此得出三种金属的活动 性：镁>锌>铁； ②小明还补充了铁片与硫酸铜溶液反应的实验，实验中观察到的现象 是 ；有关反应的化学方程式为 ，由此得出铁、铜两种金属 的活动中：铁 铜（填“>”或“=”或“<”） 【答案】（1）①分液漏斗 酒精灯 ②Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ ③粉末颜 色由黑色变成红色 ④干燥氢气 检验装置 D 中是否有水生成 ⑤排除 装置内的空气，避免发生爆炸 （2）①三种金属表面均产生气泡，产生气泡的速度最快是镁，其次是锌， 最慢的是铁 ②铁丝表面有红色物质生成 Fe+CuSO4==FeSO4+Cu > 【解析】（1）①仪器 a 是分液漏斗，仪器 b 是酒精灯；②A 装置中锌粒与硫 酸反应的化学方程式为：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑；③装置 D 处是氢气和黑色的氧化 铜反应生成红色铜，硬质玻璃管中观察到的实验现象是粉末颜色由黑色变成红色； ④装置 B 中的试剂是浓硫酸，干燥氢气；装置 E 中无水硫酸铜的作用是验证生成 物质是否有水分存在；⑤氢气有可燃性，为确定实验安全，实验中需要持续通入 一点时间氢气，再点燃 D 处的酒精灯，这样操作的目的是排除装置内的空气，避 免发生爆炸。 （2）①三种金属都与稀硫酸反应，三种金属表面均产生气泡，产生气泡的 速度最快是镁，其次是锌，最慢的是铁。②铁丝表面由红色物质生成，其化学方 程式为 Fe+CuSO4==FeSO4+Cu，说明铁比铜活泼。 16．（2020·新疆）不用火，不用电。只需拆开发热包倒入凉水，就能享用 美食的自热食品，受到消费者的追捧。 【查阅资料】Ⅰ．发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粉。 Ⅱ．铝和强碱溶液反应生成氢气。 探究一：发热包的发热原理 （1）小明买了一盒自热米饭，取出发热包加入凉水，发生剧烈反应。迅速 放出大量的热。写出产生该现象的主要化学反应方程式 CaO+H2O＝Ca（OH）2 ； 同时发热包内固体物质变硬、结块。依据观察到的实验现象，小明猜想发热包内 的物质可能发生多个化学反应。写出其中一个反应的化学方程式 Ca（OH） 2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH 。 （2）发热包上的安全警示图标有“禁止明火”，其原因可能是 铝粉在空气 中遇明火会燃烧，可能引发火灾 。 （3）小明向使用后的发热包中加入稀盐酸。并对产生的气体展开进一步探 究。 探究二：确定气体的成分 【猜想与假设】小明认为该气体可能是 a.H2；b． CO2 ；c．CO2 和 H2 的混 合气体。 【实验设计】小明同学设计如图实验装置，对气体成分进行探究。 【实验验证】甲装置中的实验现象是 澄清的石灰水变浑浊 ，丁装置中黑 色的粉末逐渐变为红色，试管口有水珠产生，证明猜想 c 正确。 若甲、乙装置交换位置， 不能 （填“能”或“不能”）确定气体中含有 CO2，写出化学方程式并说明理由 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，二氧化碳将被氢氧化 钠吸收，澄清的石灰水无变化 。 【总结与反思】通过以上探究，小明做出如下反思： A．发热包应密封防潮保存 B．能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料 C．使用后的发热包应包好按照垃圾分类投放 你认为其中正确的是 AC 。 【答案】（1）CaO+H2O＝Ca（OH）2 Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH（或 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑） （2）铝粉在空气中遇明火会燃烧，可能引 发火灾 （3）【猜想与假设】CO2 【实验验证】澄清的石灰水变浑浊 不能 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，二氧化碳将被氢氧化钠吸收，澄清的石灰水无变化 【总 结与反思】AC 【解析】（1）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，化学方程式为： CaO+H2O＝Ca（OH）2；生成的氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，化 学方程式为：Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH；铝能与氢氧化钠溶液反应生成 氢气，反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑。（2）铝粉具有可 燃性，由于铝粉在空气中遇明火会燃烧，可能引发火灾，所以要禁止明火。（3） 【猜想与假设】发热包中碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以气 体可能为二氧化碳。【实验验证】二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，用于验证 二氧化碳，氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳，如果甲、乙装置交换位置，二氧化 碳将被氢氧化钠吸收，但反应无现象，所以无法确定气体中含有 CO2，化学方程 式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O。【总结与反思】发热包中物质的主要成分是生石灰 与水反应，所以应密封防潮保存，A 正确；发热包用于自热食品，所以要注意发 热材料不能有强腐蚀性和毒性，B 错误；使用后的发热包中会有强碱等，会造成 环境的污染，所以要包好按照垃圾分类投放，C 正确。 12．（2020·贵州黔南州）某化学研究性学习小组为探究口罩里熔喷布的元 素组成，设计并完成了以下实验： 【实验一】制取氧气 可选用的装置及部分药品如图： （ 1 ） 若 利 用 过 氧 化 氢 溶 液 制 取 O2 ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为 2H2O2 2H2O+O2↑ ，应选用的发生装置是 B （填装置序号）。 （2）为收集干燥的 O2，装置连接顺序是：O2 发生装置→C→ F （填装置 序号），其中发生装置的导管口应与装置 C 的 a （填“a”或“b”）端连接。 【实验二】探究熔喷布的元素组成 （3）连接装置如图 2，检查装置的气密性，装入相关试剂后，先通入一段 时间 O2，再点燃酒精灯，观察实验现象。 ①装置 K 中无水硫酸铜变蓝，查阅资料得知产生了 H2O。 ②装置 L 中澄清石灰水 变浑浊 ，证明产生了 CO2。 根据①、②可判断：熔喷布中一定含有的元素是 C、H （填元素符号）。 是否含有其他元素还需要进一步的实验去判断。 （4）问题思考：实验二可能存在的缺陷是 碳不完全燃烧可能生成的一氧 化碳，使测定结果不准确，同时造成空气污染 （答一条即可）。 【答案】（1）2H2O2 2H2O+O2↑ B （2）F a （3）变浑浊 C、H （4） 碳不完全燃烧可能生成的一氧化碳，使测定结果不准确，同时造成空气污染 【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气，化学 方程式为 2H2O2 2H2O+O2↑；该反应不需加热，属于固液常温型，故选发生 装置 B。（2）为了制备干燥的氧气，需要采用向上排空法收集，所以选择收集装 置为 F，而刚制备的氧气含有水蒸气，需要经过浓硫酸干燥气体，气体只有进入 浓硫酸中才能被干燥，所以氧气要从 a 口进气，经过干燥从 b 排出。（3）②装置 L 中出现变浑浊，说明熔喷布燃烧产物中有 CO2。根据现象①②判断：二氧化碳 中的碳元素和水中的氢元素来自于样品，因此熔喷布中一定含有 C、H 元素。（4） 装置中碳不完全燃烧可能生成的一氧化碳，使测定结果不准确，同时造成空气污 染。 27. （2020·江苏苏州）碳酸钠俗称纯碱或苏打，在生活、生产和实验硏究 中均有广泛应用。 【配制溶液】配制溶质质量分数分別为 1%、2%和 4%的 Na2CO3 溶液 （1）若配制 50g 溶质质量分数为 4%的 Na2CO3 溶液，下列操作正确的是 ________________（填字母）。 a.用托盘天平称取 2gNa2CO3 固体 b.选用 50mL 量筒量取所需体积的水 c.选用带玻璃塞的广口试剂瓶，将配好的溶液装瓶并贴标签 （2）分别测定 25℃时，上述 3 种溶液的 pH，记录数据如下： 实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 溶质质量分数 1% 2% 4% 溶液 pH 11.62 11.76 11.90 分析 I、Ⅱ、Ⅲ三组数据可得出的结论是________________。 【制备物质】用 Na2CO3 溶液和 FeSO4 溶液发生复分解反应制备 FeCO3 【已知溶液 pH 大于 8.8 时，Fe2+完全生成 Fe（OH）2 沉淀】 （3）在烧杯中制备 FeCO3 沉淀时，应选用的加料方式是 （填 字母）。 a.将 FeSO4 溶液与 Na2CO3 溶液同时加入到烧杯中 b.将 Na2CO3 溶液缓慢加入到盛有 FeSO4 溶液的烧杯中 C.将 FeSO4 溶液缓慢加入到盛有 Na2CO3 溶液的烧杯中 （ 4 ） 潮 湿 的 FeCO3 固 体 置 于 空 气 中 易 变 质 ， 反 应 如 下 ： 3 2 2 24FeCO 6H O O 4X 4CO    ，则 X 的化学式为 。 【标定浓度】标定待测盐酸的溶质质量分数 （5）将 Na2CO3 固体在 270℃干燥至恒重，准确称取 0.212g 无水 Na2CO3 于锥 形瓶中，加入 50m 蒸馏水溶解，滴入待测盐酸，当两者恰好完全反应时，消耗盐 酸的体积为 20.00mL（该盐酸的密度近似等于 1g·mL-1，反应中 Na2CO3 所含的碳 元素全部转化为 CO2）。 ①列式计算待测盐酸的溶质质量分数（结果用百分数表示，保留两位小数）。 ②若上述测定过程中 Na2CO3 固体未经充分干燥，则测出盐酸的溶质质量分数 将 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 27. （1）ab （2）25℃时，Na2CO3 溶液的溶质质量分数越大，碱性越强 （3） b （5）①0.73% ②偏大 【解析】（1）配制该溶液时，需要碳酸钠的质量=50g×4％=2g，固体用托盘 天平称量，a 正确；需要水的体积=50g—2g=48g≈48mL,则需要用 50mL 的量筒称 量，b 正确；液体试剂应在细口瓶中存放，c 错误。（2）通过表中数据可以得出， 25℃时，碳酸钠溶液的溶质质量分数越大，溶液的碱性越强。（3）碳酸钠溶液缓 慢加入到硫酸亚铁溶液中时，加入溶液的 pH 稳定，能保证溶液的 pH 大于 8.8， 促使亚铁离子完全沉淀。（4）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数不 变，反应后缺少4个铁原子、12个氧原子和12个氢原子，则X的化学式为Fe (OH)3。 （5）①设待测盐酸的溶质质量分数为 x Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ 106 73 0.212g 20g×x 106:73=0.212g:20g×x x=7.3％ ②碳酸钠未经干燥，则需要的盐酸的体积偏少，计算所得盐酸中溶质的质量 不变，则测出的盐酸中溶质的质量分数偏大。 9.（2020·浙江宁波）在“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”实验中，小科 发现镁带与稀盐酸反应后的试管内出现了灰白沉淀。 【提出问题】 灰白色沉淀是什么物质？ 【提出猜想】 小科在老师指导下，猜想灰白色沉淀是下列物质中的一种或几种： ①镁；②氯化镁；③氢氧化镁；④碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]。 老师肯定了小科的猜想，并鼓励他继续进行实验探究。 【实验探究】 步骤一：将上述镁带与稀盐酸反应后试管内的物质过滤，得到滤液和灰白色 滤渣。 步骤二：取滤液于试管中，加入适量的氯化镁粉末，粉末全部溶解。 步骤三：取少量灰白色滤渣于试管中，加入适量稀盐酸，沉淀全部溶解，无 其他现象。 步骤四：将剩余滤渣用蒸馏水充分洗涤。取洗涤后的滤渣于试管中，加入过 量稀硝酸，滤渣全部溶解，再加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生。 【实验反思及结论】 （1）从步骤二可知，灰白色沉淀不可能是氯化镁，因为滤液是氯化镁的 _________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。 （2）从步骤三可知，该沉淀中没有___________________。 （ 3 ） 步 骤 四 中 将 滤 渣 用 蒸 馏 水 充 分 洗 涤 是 为 了 ___________________________________________。 根据实验探究可知，该反应产生的灰白色沉淀中一定含有 ____________________________。 【答案】（1）不饱和 （2）Mg (3)洗去滤渣表面的氯化镁，防止氯化镁干 扰后续实验 （4）Mg(OH)Cl 【解析】（1）步骤二中，加入适量的氯化镁粉末，粉末全部溶解，说明滤液 是氯化镁的的不饱和溶液，则灰白色沉淀不可能是氯化镁。（2）镁能和盐酸反应 产生氢气，步骤三中加入适量稀盐酸，沉淀全部溶解，无其他现象，说明沉淀中 一定不含有镁。步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了洗去滤渣表面的氯化镁， 防止氯化镁干扰后续实验。硝酸银溶液能和氯离子结合产生不溶于稀硝酸的白色 沉淀，步骤四中加入过量稀硝酸，滤渣全部溶解，再加入硝酸银溶液，有白色沉 淀产生说明滤渣中含有氯元素，则灰白色沉淀中一定含有 Mg(OH)Cl。 13．（2020·贵州黔西南）某化学研究性学习小组的同学自学了金属的化学 性质后，对金属钠和硫酸铜溶液发生的反应产生了兴趣。他们把一颗绿豆大的金 属钠投入到硫酸铜稀溶液中，并未观察到红色固体、而是看到了蓝色絮状沉淀产 生。为此，他们开展了实验探究。 【提出问题】金属钠投入到硫酸铜溶液中发生了怎样的化学反应？ 【查阅资料】钠是一种性质非常活泼的金属，能跟氧气反应，还能与水发生 剧烈反应。 【做出猜想】 猜想 1：钠与水反应生成氢气和碱，生成的碱再与硫酸铜溶液反应。 猜想 2：钠与水反应生成氧气和碱，生成的碱再与硫酸铜溶液反应。 【进行实验】 序 号 实验操 作 实验现象 实验结论或解释 实 验一 用小刀 切一颗绿豆 大的金属钠 投入到装有 少量蒸馏水 的烧杯中 金属钠漂浮于水面上并迅速移 动，伴有嘶嘶的响声及白雾。不规则 钠慢慢熔化成一个光亮的小球，随后 逐渐变小，最后消失。将盛满水的试 管倒扣在金属钠上，收集到一种气体， 点燃时产生轻微的爆鸣声 ①金属钠的密度 比水的 小 （填 “大”或“小”） ②反应放热，金 属钠的熔点 低 （填“高”或“低”） ③生成了氢气 实 验二 取少量 反应后的溶 液于试管中， 滴加几滴无 色酚酞溶液 溶液变红 ④反应后的溶液 呈 碱性 （填“酸 性”“中性”或“碱性”） ⑤钠与水反应的 化学方程式为 2Na+2H2O＝2NaOH+H2 ↑ 实 验三 取少量 反应后的溶 液于试管中， 滴加几滴蓝 色的硫酸铜 溶液 试管中出现蓝色絮状沉淀 ⑥反应的化学方 程式为 2NaOH+CuSO4＝Cu （OH）2↓+Na2SO4 【实验结论】猜想 1 成立。 【拓展思考】金属钠通常保存在煤油中，其目的是隔绝 隔绝氧气和水 。 【答案】【进行实验】实验一：小 低 实验二：碱性 2Na+2H2O＝2NaOH+H2 ↑ 实验三： 2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4 【拓展思考】隔绝氧气和水 【解析】【进行实验】实验一：根据“金属钠漂浮于水面上”可得：金属钠 的密度比水的小；根据“不规则钠慢慢熔化成一个光亮的小球”可知反应放热， 金属钠的熔点低。实验二：取少量反应后的溶液于试管中，滴加几滴无色酚酞溶 液，溶液变红，说明反应后的溶液呈碱性；钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，反 应的化学方程式为：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑。实验三：钠和水反应生成氢氧化钠 和氢气，氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜，所以试管中出现蓝色絮 状沉淀的化学方程式为：2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4。【拓展思考】由于金 属钠能与空气和水发生反应，且密度比水小，所以保存时，要隔绝氧气（或空气） 和水。 15．（2020·山东威海）探究瓜子中二氧化硫的含量 有媒体报道：某品牌瓜子被查出二氧化硫残留量超标。为了测定购买的瓜子 中二氧化硫的含量，小莉进行以下探究活动。 （1）查阅资料 ①二氧化硫是无色气体，化学性质与二氧化碳相似，但能与氧气反应。 ②二氧化硫可用作干果的防腐剂。我国食品添加剂标准规定，二氧化硫在干 果中残留量≤0.4g/kg。 ③在沸水浴加热的条件下，瓜子中的二氧化硫可以全部释放出来。 ④氮气化学性质不活泼，一般条件下不和其它物质发生反应。 （2）实验小莉利用如图所示装置进行实验。 ①实验原理：乙装置用于吸收瓜子样品释放出的二氧化硫，碱溶液可选用 氢氧化钠溶液 ，发生反应的化学方程式为 2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O ；丙装置 的作用是吸收氮气流带出的水蒸气，发生反应的化学方程式为 CaO+H2O═Ca（OH） 2 。 ②实验步骤： 第一步：在 U 型管中放入瓜子样品 500g，按图示连接好仪器，向其中通入 氮气。 第二步：通入氮气一段时间后，称得乙、丙装置总质量为 458.5g。 第三步：再次连接好仪器，持续通入氮气，同时向烧杯中加入沸水给瓜子加 热，至二氧化硫释放完全。 第四步：实验结束后，称得乙、丙装置总质量为 458.6g（假定实验中不产 生其它与碱溶液及生石灰反应的气体）。 ③实验结果：通过计算，该样品中二氧化硫的含量为 0.2g/kg 。 （3）交流 ①在第一步中通入氮气的目的是 排尽装置中的空气 。在第三步中通入氮 气的目的是 将产生的 SO2 全部排入乙装置 。 ②实验过程中，为确保实验结果准确，下列措施正确的是 ABCD （填选项 序号）。 A．碱溶液要过量 B．装置气密性要好 C．实验中不能直接给瓜子加热 D．瓜子样品必须干燥 ③民以食为天，食以安为先，生活中下列做法正确的是 AD （填选项序号）。 A．含添加剂的食品，若符合国家标准可食用 B．以饮料代替饮用水 C．霉变的大米经过多次清洗后可食用 D．购买食品注意生产日期和保质期 ④二氧化硫还可以与水反应，化学方程式是 SO2+H2O═H2SO3 。 【答案】氢氧化钠溶液 2NaOH+SO2 ═Na2SO3+H2O CaO+H2O═Ca（OH） 2 0.2g/kg 排尽装置中的空气 将产生的 SO2 全部排入乙装置 ABCD AD SO2+H2O═H2SO3【解析】（2）①乙装置用于吸收瓜子样品释放出的二氧化硫，碱溶 液可选用氢氧化钠溶液，氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，发生反应 的化学方程式为：2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O。丙装置的作用是吸收氮气流带出的水 蒸气，因为氧化钙能和水反应生成氢氧化钙，发生反应的化学方程式为：CaO+H2O ═Ca（OH）2。③二氧化硫质量为：458.6g﹣458.5g＝0.1g，该样品中二氧化硫 的含量为：0.1g÷0.5kg＝0.2g/kg。（3）①在第一步中通入氮气的目的是排尽装 置中的空气；在第三步中通入氮气的目的是将产生的 SO2 全部排入乙装置。②A 中碱溶液要过量，从而使二氧化硫完全被吸收；B 中装置气密性要好，以防止装 置漏气影响实验结果；C 中不能直接给瓜子加热，是因为直接给瓜子加热会产生 水和二氧化碳等物质；D 中瓜子样品必须干燥，以防止水分影响实验结果。③不 能以饮料代替饮用水，是因为以饮料代替饮用水会导致饮料中的某些物质危害身 体健康；购买食品注意生产日期和保质期，以确保身体健康。④二氧化硫还可以 与水反应生成亚硫酸，化学方程式是：SO2+H2O═H2SO3。