(精练册)题型六 实验探究题(Word练习)-【卓文中考·加速度】2024年贵州中考化学复习

题型六 实验探究题 类型1 物质的性质探究 1.[2023贵州，13]某化学兴趣小组探究酸、碱和盐的性质，并利用其性质进行“碳中和”的探究学习。 【查阅资料】地球上的生命形式都以碳为基础。当今人们大量使用化石燃料，使大气中CO2含量增加，导致温室效应加剧。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳封存、碳捕集、碳替代、碳循环是实现碳中和的主要途径。 探究一：碳封存。将CO2注入油气层起到驱油作用，既提高油的采收率，又实现碳封存。 （1）用图1装置模拟油气田封存CO2。连接A、B装置，将CO2从　 　（选填“a”或“b”）端通入装有油的广口瓶中封存，油被压入烧杯中。 第1题图 探究二：碳捕集。小组同学探究酸、碱和盐的性质及CO2的捕集。 【设计与实验】甲同学设计如图2装置（夹持仪器已省略），检查装置气密性，装入药品如图所示，关闭k1、k2、k3。打开k1，向装满CO2的烧瓶C中注入50 mL NaOH溶液，再关闭k1，打开k2，观察到D中部分液体进入C中，有白色沉淀产生，再关闭k2。 【实验结论】CO2能与NaOH反应。 【交流与讨论】 （2）乙同学认为甲同学得出结论的证据不足，理由是　 　。 （3）在甲同学实验后，乙同学取C中物质进行了补充实验，经分析判断，证明了CO2能与NaOH反应。则乙同学的方案是　 　（写出实验操作和现象）。 （4）用NaOH溶液“捕集CO2”的化学方程式为　 　。 【实验拓展】 （5）打开k3，观察到E中稀盐酸进入D中，溶液变为无色。 ①D中发生反应的化学方程式为　 　。 ②为确定E中稀盐酸进入D中反应后的溶质成分（酚酞除外），下列药品可选用的有　 　（填字母）。 a.石蕊溶液　　　　b.CuSO4溶液 c.AgNO3溶液 d.Fe2O3固体 （6）通过探究二，可归纳出碱的化学性质有　 　。 探究三：碳循环。利用CO2与H2反应，产生有应用价值的液体有机物，属于碳中和技术。 （7）利用CO2与H2在一定条件下反应生成甲醇（CH3OH）和水，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.[2023广西]爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时，发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠，而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇，碳酸氢铵不是一种肥料吗？怎么也可以作膨松剂呢？为此，他们进行了如下的探究。 【查阅资料】 ①NH4HCO3 NH3↑＋H2O＋CO2↑； 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 ②通过控制碳酸氢铵的用量，不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准，还能使食品具有独特的味道。 任务一：初识膨松剂 膨松剂能使食品变松软、膨松。碳酸氢铵、碳酸氢钠常用作膨松剂。碳酸氢铵别名碳铵，碳酸氢钠俗名是　 　。 任务二：比较膨松剂效果 步骤 具体操作 称量 10 g面粉、0.5 g碳酸氢钠置于蒸发皿中 10 g面粉、0.5 g碳酸氢铵置于蒸发皿中 和面 加入5 mL水，用玻璃棒搅拌至水被吸干，揉搓成面团，盖上表面皿 烘焙 模拟烘焙过程，用酒精灯加热约3 min，熄灭酒精灯，停止实验 通过以上实验发现，加入碳酸氢铵的面团更大更松软，其原因是　 　。 任务三：测定膨松剂中碳酸氢铵的含量 膨松剂中的其他成分受热不分解，为测定膨松剂中碳酸氢铵的含量，同学们分别设计了实验方案。 （1）甲同学提出，加热一定质量的膨松剂，使其完全分解，通过测定反应前后物质的质量差来算出碳酸氢铵的含量。 （2）乙同学认为，膨松剂中可能含有水分，会影响实验结果。他提出可以通过测定反应后生成氨气的质量来达到实验目的，故设计了如图所示实验装置及主要步骤。 实验装置及主要步骤（B、C、D中药品均足量，碱石灰是NaOH与CaO的固体混合物） 第2题图 步骤1：检查装置气密性，装入药品； 步骤2：从m端通入氮气一段时间后，称量装置C的质量，记录； 步骤3：点燃酒精灯，充分反应后停止加热； 步骤4：……； 步骤5：再次称量装置C的质量，记录，计算。 ①步骤4的具体操作是　 　，若没有此操作，会使测量结果　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 ②装置C中发生化合反应，其反应的化学方程式是　 　。 ③装置D的作用是　 　。 （3）丙同学提出，将图中装置B、C对调，也可以达到实验目的，其理由是　 　。 类型2 物质组成元素（或成分）的探究 3.[2022贵阳]某探究小组的同学对物质的组成进行探究。 探究一：探究甲烷的组成 （1）设计并进行实验：点燃甲烷，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，可观察到烧杯内壁上的现象为　 　；迅速把烧杯倒转过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为　 　。 结论：甲烷中含有氢、碳元素。 （2）提出问题：甲烷的组成中是否含有氧元素？ 设计并进行实验：设计如图1装置进行实验。先通一段时间N2，再点燃酒精灯，最后通入甲烷燃烧后的产物（不含甲烷和氧气），反应结束后，再通入一段时间N2。（已知：甲烷质量为a g） 结论：甲烷只含碳、氢元素，不含氧元素。 ①B装置的作用是　 　。 ②要得到此结论，需要收集的实验证据有　 　。 第3题图1 探究二：探究酸、碱、盐的性质及物质的成分 【实验一】 （3）向稀盐酸、稀硫酸中分别滴加紫色石蕊溶液，观察到的现象是　 　。 （4）向盛有氧化铜的试管中加入稀硫酸，反应的化学方程式为　 　。 【实验二】 （5）向放有镁条的反应容器中加入稀硫酸，有气体产生，固体全部溶解，取反应后的溶液分别置于A、B烧杯中。 ①向A中逐滴加入NaOH溶液，溶液中溶质质量变化如图2所示。由实验可得溶质的成分为　 　。ab段发生反应的化学方程式为　 　。 第3题图2 ②向B中滴加足量BaCl2溶液，不断搅拌。实验过程中溶液pH的变化情况是　 　。 【实验三】 （6）有一包白色粉末，可能含有MgO、Mg（　OH　）2、MgSO4中的一种或几种。为探究其成分，进行如下实验。 取n g白色粉末于烧杯中，向烧杯中加入足量稀硫酸，粉末完全溶解，继续向烧杯中加入过量NaOH溶液，将生成的沉淀过滤、洗涤、干燥，称得固体质量为n g，可以推测白色粉末可能的成分组成情况有　 　 。 （7）由以上实验可知，酸的化学性质有　 　。 4.[2023赤峰]人被蚊虫叮咬时，蚊虫向人的皮肤“注射”了“蚁酸”，使叮咬处红肿痛痒。化学兴趣小组的同学们对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？具有什么性质？ 【查阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH；蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物。 【实验探究】 （1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴入几滴紫色石蕊溶液，观察到溶液变成红色，说明蚁酸溶液呈　 　（选填“酸”或“碱”）性。 （2）小亮同学根据蚁酸中含有　 　元素，推测出蚁酸分解生成的氧化物之一是H2O。 （3）小亮同学对蚁酸分解生成的另一种氧化物提出猜想：Ⅰ.该氧化物是CO2；Ⅱ.该氧化物是CO。他将蚁酸分解产生的气体通过下图实验装置进行验证。 第4题图 实验过程中，装置甲中无明显现象，则猜想Ⅰ　 （选填“成立”或“不成立”）；若猜想Ⅱ成立，则装置丁中的现象是　 　；装置丙中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 【讨论交流】 （4）从环保角度分析，该装置存在的明显不足是　 　。 【拓展延伸】 （5）甲酸（　HCOOH　）中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为　 　，质量比为　 　。 （6）为缓解蚊虫叮咬的痛痒，可在叮咬处涂抹下列物质中的　 　（填字母）。 A.苏打水　　B.肥皂水　　C.醋酸 5.[2023仙桃]硫养粉（Na2SO3）为白色粉末，作为一种漂白剂、抗氧化剂、防腐剂和护色剂广泛用于化学工业中，硫养粉在空气中易被氧化为Na2SO4。工业生产的硫养粉可能混有Na2CO3。化学实验室有一瓶久置的硫养粉，为探究其成分，化学兴趣小组的同学设计了相关实验来展开探究。 【查阅资料】 （1）Na2SO3易溶于水，能与常见的酸（稀盐酸、稀硫酸）发生化学反应，生成SO2、H2O和钠盐。 （2）SO2能使品红溶液褪色，能与酸性高锰酸钾溶液反应，能使澄清石灰水变浑浊。CO2不能使品红溶液褪色，不能与酸性高锰酸钾溶液反应。 （3）碱石灰的主要成分为CaO和NaOH固体。 【提出问题】久置的硫养粉中含有的成分是什么？ 【进行猜想】 猜想一：Na2SO3； 猜想二：Na2SO3、Na2SO4； 猜想三：Na2SO4； 猜想四：　 　； 猜想五：Na2SO3、Na2SO4、Na2CO3； 猜想六：Na2SO4、Na2CO3。 【实验探究】为验证猜想，小组同学设计如下实验，请填写表格中空白处。 第5题图 实验 实验操作 实验现象 实验结论 Ⅰ 打开活塞，向锥形瓶中加入适量稀盐酸，让产生的气体依次通过后面装置 ①B装置中品红溶液褪色 猜想　 　不正确 ②E装置中澄清石灰水变浑浊 猜想一、二不正确 Ⅱ 另取样品于烧杯中，加水溶解，向其中加入足量稀盐酸，待无气泡产生后，再滴加适量BaCl2溶液，观察现象 ③　 　 猜想五正确 【反思交流】 （1）有同学认为仅仅通过E装置中的实验现象，得出猜想一、二不正确的实验结论不严谨，为了使实验结论更加严谨，请将实验现象②补充完整：　 　。 （2）实验Ⅱ的实验操作中向样品中加入稀盐酸，此处不能换成稀硫酸的原因：　 　。 【反思拓展】 写出硫养粉与空气中的氧气反应的化学方程式：　 。 类型3 反应后物质成分的探究 6.[2021贵阳]某学习小组探究氢氧化钠、氢氧化钙的化学性质，并做了延伸探究。 第6题图1 【探究一】氢氧化钠是否与稀盐酸发生反应 （1）配制溶液：用氢氧化钠固体配制溶质质量分数为1%的氢氧化钠溶液200 g，需NaOH　 　g。 （2）按如图1所示装置进行实验，将X溶液滴入Y溶液中，测定试管内溶液pH由1变为10，则　　（选填“X”或“Y”）是NaOH溶液。由此得出氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了反应，其化学方程式为　 　。 （3）为进一步验证上述反应后的溶液中含有NaOH，将试管中的溶液倒入烧杯中，向其中加入CuSO4溶液，观察到有蓝色沉淀产生，反应的化学方程式为　 　。 【探究二】氢氧化钙是否与稀盐酸发生反应 若再按如图1所示装置进行实验，X溶液为稀盐酸，Y溶液为澄清石灰水，将X溶液滴入Y溶液中。 【提出问题】反应后试管内溶液中的溶质成分是什么？ 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 【作出猜想】溶液中溶质成分可能有三种情况： ①CaCl2； ②CaCl2和HCl； ③CaCl2和Ca（　OH　）2。 【设计实验】将试管内的溶液倒入烧杯中，向其中逐滴加入碳酸钠溶液的同时充分搅拌，直至过量。 【分析讨论】 （4）实验过程中产生沉淀质量与加入碳酸钠溶液体积之间的关系如图2所示。写出实验过程中的现象：　 　。 第6题图2 【得出结论】 （5）猜想　 　（填序号）正确。 【反思讨论】 （6）结合图2分析，下列说法正确的是　 　（填字母）。 A.溶液质量逐渐增大 B.a点对应溶液中含有的微粒只有Na＋、Cl－、H2O C.氯化钙的质量先增大后减小 D.氯化钠的质量逐渐增大至碳酸钠溶液体积为V2后不变 （7）图2中加入碳酸钠溶液的体积从V1到V2的过程中发生反应的化学方程式为　 　。 7.[2023吉林]“锡纸烤鸡蛋”是一种特色小吃，它的一种做法是用“锡纸”包裹住鸡蛋，在炭火上烘烤。“锡纸”是由金属材料制成的，“锡纸”包裹的鸡蛋能被烤熟。体现了金属的物理性质是　 　；烘烤结束后，用水熄灭炭火，其灭火的原理是　 　。 某化学兴趣小组收集了残留的鸡蛋壳碎片，查阅资料得知。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，在不考虑鸡蛋壳中其他成分影响的情况下，小组成员进行了如下探究。 【进行实验】 实验一：取蛋壳碎片。除去卵壳膜，灼烧蛋壳碎片得到白色固体，冷却备用。 【提出问题】 白色固体中主要含有什么物质？ 【形成猜想】 猜想一：有CaCO3；猜想二：有CaO；猜想三：有CaCO3和CaO。 【实验验证】 实验二：取少量白色固体，装入一支洁净的试管中，再向试管中加入适量的水，用手触碰试管外壁，有发热现象。滴入酚酞溶液，溶液呈　 　色。 实验三：取实验二中溶解的液体，用吸管向液体中吹入呼出的气体。观察到液体变浑浊，用化学方程式解释变浑浊的原因：　 　。 实验四：另取少量白色固体。加入足量的稀盐酸，有气泡产生。 【形成结论】 由实验二至实验四得出的结论是猜想　　成立。 【表达交流】 在实验一至实验四的过程中，没有涉及到的化学反应类型是　 　（填字母）。 A.化合反应　　　　B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应 8.[2023深圳]已知H2与菱铁矿（主要成分FeCO3，其他成分不参与反应）反应制成纳米铁粉。某小组进行探究并完成如下实验。 查阅资料：①H2能与CuO反应生成H2O，H2O能使无水硫酸铜变蓝； ②CO2与无水硫酸铜不反应。 （1）某同学探究反应后气体成分，先将反应后气体通入无水硫酸铜中，无水硫酸铜变蓝，证明气体中含有　　，再通入足量的澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为　　　　　　　。 （2）对剩余气体成分进行以下猜想： 猜想一：H2； 猜想二：　 　； 猜想三：CO和H2； 第8题图1 浓H2SO4的作用：　 　。 甲中现象：　 　 乙中无水CuSO4变蓝 丙中澄清石灰水变浑浊 猜想　 　正确 （3）热处理后的纳米铁粉能够除去地下水中的磷元素，450 ℃和550 ℃热处理纳米铁粉的除磷率以及pH如图所示，分析　 　℃时以及　 　（选填“酸性”或“碱性”）处理效果更好。 第8题图2 类型4 无明显反应现象的探究 9.[2023龙东地区]某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现，有些化学反应发生时没有伴随明显的现象，他们就此进行了以下探究。 【提出问题】 怎样证明NaOH溶液分别与CO2及稀盐酸发生了反应？ 【分析讨论】 同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。 思路Ⅰ：验证有　 　； 思路Ⅱ：验证反应物减少或消失。 【实验探究】同学们分两组分别设计方案进行探究。 组别 第一组 第二组 实验 示意 图 【实验结论】 （1）第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中，观察到　 　，认为NaOH溶液和CO2发生了反应。但有同学指出，还应进行CO2与　 　反应的对比实验才能得出这一结论。 （2）第二组的小明同学向丙中滴入无色酚酞溶液后，观察到溶液颜色　 　，得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后，观察到有白色沉淀生成，由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl，你认为小亮的结论是　 　（选填“合理”或“不合理”）的。 （3）第二组同学进一步讨论后认为，如果将乙中的溶液蒸发结晶，再将得到的晶体溶于水，若在室温下测得该溶液的pH　 　（选填“＞”“＜”或“＝”）7时，则能证明有氯化钠生成。 【反思与拓展】 （4）氢氧化钠在空气中易变质，为了防止该药品变质，该药品要　 　保存。 （5）下列物质，能进一步证明第二组的实验中“氢氧化钠溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”的是　 　（填字母）。 A.铜片　B.氧化铜　C.紫色石蕊溶液 10.无明显现象反应的可视化是一项重要的课题。某小组以“探究二氧化碳与氢氧化钠是否反应”为主题展开化学反应可视化的项目式学习。 【任务一】证明反应物的减少或消失 （1）实验一：一体化实验 该小组同学利用图1所示装置按照下列步骤展开探究。 第10题图1 步骤1：关闭K1，打开K2、K3，将2 mL稀硫酸迅速全部注入注射器C中。 步骤2：拉动注射器B的活塞至18 mL处，关闭K3。 步骤3：打开K1，将2 mL氢氧化钠溶液注入注射器B中，充分振荡，观察现象。 通过上述实验，能证明氢氧化钠溶液与二氧化碳反应的现象是　 　；二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式为　 　。 【任务二】证明有新物质生成 （2）实验二：产物转化法实验 第一组 第二组 步骤1 向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳 向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳 步骤2 向上述溶液中　 　 向上述溶液中滴加足量的稀盐酸 实验现象 有白色沉淀生成 有气泡产生 实验结论 氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应 实验反思：第二组向步骤1的溶液中滴加稀盐酸时，起初并无明显现象，滴加稀盐酸一段时间后有气泡产生，可能的原因是　 　。 （3）实验三：绿色化实验 已知：氢氧化钠易溶于乙醇，碳酸钠微溶于乙醇。如图2所示，取2 mL 4%的氢氧化钠乙醇溶液于试管中，向试管中吹气约30秒，现象为　 　，说明氢氧化钠与二氧化碳反应了。 第10题图2 类型5 定量探究 11.[2023咸宁]某品牌威化饼干的配料如图，研究性学习小组对其部分成分进行相关探究。 品名 巧克力香草牛奶味威化饼干 配料 小麦粉，白砂糖，植物油，乳粉，玉米淀粉，麦芽糊精，乳清粉，食用香精，大豆磷脂，食用盐，碳酸氢钠 第11题图1 【查阅资料】 （1）饼干制作烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。 （2）碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。 【实验准备】 称取质量为m的饼干样品放入烧杯中，加入适量蒸馏水，充分溶解后过滤，将滤液通过半透膜渗析（除去蛋白质等有机物），得到待检液。将待检液平均分为甲、乙两等份。 任务一：定性验证饼干样品中的有关成分 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ.取少许待检液甲于试管中，滴入过量稀硝酸 有①　 　产生 饼干中含有碳酸钠 Ⅱ.向步骤Ⅰ反应后的溶液中滴入少量硝酸银溶液 有白色沉淀产生 饼干中含有 ②　 　 【交流讨论】小组有同学认为可以把步骤Ⅰ中的稀硝酸改为稀盐酸。经讨论后，大家一致认为不可行，理由是　 　。 任务二：定量测定饼干样品中碳酸钠的质量分数 【实验探究】小组同学用待检液乙进行如下实验。主要步骤：①检查装置气密性后装入药品；②通入一段时间N2；③称量装置C的质量为m1；④滴加稀硫酸充分反应；⑤再通入一段时间N2；⑥称量装置C的质量为m2。 第11题图2 【实验分析】装置C中发生反应的化学方程式为　 　。 【实验结论】该饼干样品中碳酸钠的质量分数为　　　　　　　　　　　（用m、m1、m2表示）。 【反思评价】在探究过程中，下列因素会导致所测样品中碳酸钠的质量分数偏小的是　 　（填字母）。 a.去掉装置D b.省略了步骤② c.省略了步骤⑤ 12.[2023武汉]分类回收塑料制品是环境保护的重要研究课题。化学兴趣小组利用过氧化氢溶液制取氧气，并用燃烧法探究塑料的组成。 第12题图 Ⅰ.设计氧气的发生装置 （1）图1中仪器X的名称为　 　（选填“集气瓶”或“锥形瓶”）。 （2）图2中铂丝可催化过氧化氢分解产生氧气。实验过程中，若观察到安全管内液面上升，说明装置内压强过大，此时可以采取的安全措施是　 　。 Ⅱ.探究某塑料的组成 某塑料含有碳、氢元素，可能还含有氧和氯元素中的一种或两种。该塑料充分燃烧除生成二氧化碳和水蒸气外，还可能生成氯化氢气体。取m g该塑料样品与足量干燥的氧气充分反应，用图3所示装置吸收生成的气体。实验过程中，观察到装置乙溶液中产生白色沉淀。当气体被充分吸收后，测得装置甲、乙、丙的质量在反应前后分别增加m1 g、m2 g和m3 g。（无水氯化钙可作干燥剂，装置气密性良好，装置甲、乙、丙、丁中试剂均足量） （3）装置乙溶液中产生白色沉淀，说明该塑料含有氯元素，产生白色沉淀的化学方程式为　 　。 （4）该塑料样品中氢元素的质量为　　　　　　　　（用代数式表示）。 （5）关于该实验，下列说法正确的是　　（填字母）。 A.该塑料中碳原子与氯原子的个数比为73m3：88m2 B.若＋m2＋＝m，则该塑料不含氧元素 C.若将装置乙与丙互换，也能够达到实验目的 D.若去除装置丁，则对测定氢元素的质量无影响 类型6 项目式探究 13. [2023云南]在古代，井代替江河，聚拢着人气和城乡的繁荣。现在仍有一些地方的人们使用井水。化学兴趣小组的同学对当地井水的使用情况、硬度及合理利用进行项目式学习。 任务一：调查井水的使用情况 【问卷调查】 调查显示部分家庭还在使用井水，主要用于饮用和菜园的浇灌。 任务二：探究井水的硬度 【实验探究】 取适量蒸馏水和井水分别倒入两个烧杯中，向两个烧杯中加入等量的　 　，搅拌。蒸馏水中泡沫较多，井水中泡沫较少，浮渣较多，说明井水为硬水。 【咨询老师】 该小组的同学通过咨询知道，当地井水中含有较多的Ca2＋、Mg2＋、HC等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢，水垢中主要含有Mg（　OH　）2和CaCO3，还可能含有其他物质。为确定水垢的成分，同学们继续探究。 【查阅资料】 有关物质在水中的溶解性表（室温）： 物质 溶解性 Ca（HCO3）2 可溶 Mg（HCO3）2 可溶 Ca（　OH　）2 微溶 Mg（　OH　）2 不溶 CaCO3 不溶 MgCO3 微溶 【推断预测】根据以上溶解性表推测水垢中还可能含有Ca（　OH　）2或　 　。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，静置一段时间后，取上层清液于两支试管中，分别编号为①和②，向试管①中通入CO2 无白色沉淀 　 　 向试管②中加入　 　溶液 产生白色沉淀 【实验结论】 同学们通过以上实验，确定了水垢的成分。 【拓展延伸】 定量研究也是确定物质成分的一种方法。现有一包白色固体，可能由CaCO3、MgCO3中的一种或两种组成。取10 g该固体，加入足量稀盐酸，充分反应后测得生成的气体质量为4.8 g，说明白色固体的成分是　 　。 任务三：井水的合理利用 【小组交流】 （1）有些井水硬度比较高，常年饮用，易患肾结石，所以饮用井水前应将其　 　，既可降低硬度还可杀灭水中的细菌。 （2）今年，云南省大部分地区干旱严重，同学们认为可适当开发地下水以缓解缺水问题，但不能过度开采。地下水过度开采会导致　 　（填一条即可）。 【项目总结】 通过以上学习，同学们认识到水是人类宝贵的自然资源，应该合理利用。 14.[2023新疆]蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品，简单实用。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。 【查阅资料】 （1）蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石（保温作用，可以减缓热量散失）、高吸水树脂（良好保水性能，为眼罩提供水蒸气）等。 （2）铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。 任务一：验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉和氯化钠 Ⅰ.甲同学用磁铁吸引了部分发热体内固体粉末，放入试管中，滴加硫酸铜溶液，观察到有红色固体析出，证明发热体内含有铁粉。该反应的化学方程式为①　 　。 Ⅱ.乙同学另取少量发热体内固体粉末于烧杯中，加入足量水，用玻璃棒搅拌，玻璃棒的作用是②　　。静置后，取上层清液于试管中，加入③　 　溶液，产生白色沉淀，证明发热体内含有氯化钠。写出该反应的化学方程式：④　 　。 任务二：探究蒸汽眼罩的发热原理 第14题图 根据“使用方法——打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热”，小组同学进行了以下实验：取20 g发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如图。据图回答：发热体内的物质和空气中的⑤　 　发生了反应，理由是⑥　 　。 实验后，同学们观察到部分黑色固体变为红棕色，分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈。有同学提出疑问，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温，这是为什么呢？他们又设计了以下实验方案进行验证。 方案 药品 1分钟前 后氧气含 量变化 1分钟前后温度变化 实 验 1 4 g铁粉、 2 mL水 20.1%→20.1% 16 ℃→16 ℃ 实 验 2 4 g铁粉、 2 mL水、 m g氯化钠 20.1%→20.1% 16 ℃→16 ℃ 实 验 3 4 g铁粉、 2 mL水、 2 g活性炭 20.1%→20.1% 16 ℃→16 ℃ 实 验 4 4 g铁粉、 2 mL水、 2 g氯化钠、 2 g活性炭 20.1%→ 15% 16 ℃→55 ℃→26 ℃ 实验2中应取用氯化钠的质量是⑦　　g。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与⑧　 　共同作用的结果。 【拓展延伸】 工厂在对蒸汽眼罩进行密封装袋时，应确保⑨　　。 参考答案 1.（1）b　（2）二氧化碳溶于水，也能使D中液体进入C中，且二氧化碳也能与氢氧化钙溶液反应产生白色沉淀　（3）取C中物质过滤，取适量滤液于试管中，加入少量的氯化钙溶液，若产生白色沉淀，证明滤液中含有碳酸钠，即证明了CO2能与NaOH反应　（4）2NaOH＋CO2====== Na2CO3＋H2O　（5）①2HCl＋Ca（OH）2===== CaCl2＋2H2O　②ad　（6）碱能与某些非金属氧化物反应，碱能与酸反应，碱能与指示剂反应，碱能与某些盐反应 （7）CO2＋3H2 CH3OH＋H2O 2.任务一：小苏打　任务二：相同质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠完全反应时，碳酸氢铵生成的气体比碳酸氢钠多 任务三：（2）①继续通入氮气直至装置冷却至室温　偏小 ②2NH3＋H2SO4======（NH4）2SO4　③防止空气中的水蒸气进入C装置　（3）对调后，C装置能够吸收氨气和水蒸气，B装置能够吸收二氧化碳，根据B装置的质量变化也可以计算碳酸氢铵的含量 3.（1）出现水雾　Ca（OH）2＋CO2====== CaCO3↓＋H2O （2）①将甲烷可能不完全燃烧生成的CO转化为CO2 ②装置A实验前后增加的质量、装置C实验前后增加的质量、装置D中的澄清石灰水不变浑浊 （3）紫色石蕊溶液均变为红色 （4）CuO＋H2SO4===== CuSO4＋H2O （5）①MgSO4和H2SO4 2NaOH＋MgSO4====== Na2SO4＋Mg（OH）2↓ ②pH逐渐增大，接近7，但始终小于7 （6）Mg（OH）2；MgO、MgSO4；MgO、Mg（OH）2、MgSO4 （7）酸与酸碱指示剂反应、酸与活泼金属反应、酸与某些金属氧化物反应、酸与碱反应、酸与某些盐反应 【解析】（1）甲烷燃烧生成水和二氧化碳，故点燃甲烷，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，可观察到烧杯内壁上出现水雾；迅速把烧杯倒转过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，反应的化学方程式为Ca（OH）2＋CO2===== CaCO3↓＋H2O。（2）①甲烷不完全燃烧有一氧化碳生成，在加热条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故B装置的作用是将甲烷可能不完全燃烧生成的CO转化为CO2。②要验证甲烷只含碳、氢元素，不含氧元素，根据质量守恒定律可知，需要收集的实验证据有装置A实验前后增加的质量、装置C实验前后增加的质量、装置D中的澄清石灰水不变浑浊。（3）稀盐酸、稀硫酸均呈酸性，都能使紫色石蕊溶液变为红色。（4）氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为CuO＋H2SO4===== CuSO4＋H2O。（5）①由图象可知，ab段溶质质量增加幅度变小，溶质的成分为MgSO4和H2SO4，向溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠先与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，稀硫酸完全反应后，氢氧化钠再与硫酸镁反应，故ab段发生的反应是氢氧化钠与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，化学方程式为2NaOH＋MgSO4===== Na2SO4＋Mg（OH）2↓。②硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化氢，反应前后氢离子数目不变，硫酸镁与氯化钡反应生成氯化镁和硫酸钡沉淀，氯化镁溶液、氯化钡溶液呈中性，盐酸呈酸性，故向B中滴加足量BaCl2溶液，不断搅拌，溶液质量增加，酸性减弱。实验过程中溶液pH的变化情况是pH逐渐增大，接近于7，但始终小于7。（6）氢氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水，硫酸镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，根据质量守恒定律，反应前后镁元素质量守恒，故如果固体中只有氢氧化镁，则生成氢氧化镁质量与原固体中氢氧化镁质量相等；如果固体中只有氧化镁，氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁，硫酸镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，生成氢氧化镁的质量大于氧化镁质量，故固体中不可能只有氧化镁；如果固体中只有硫酸镁，生成氢氧化镁的质量小于硫酸镁的质量，故固体中不可能只有硫酸镁；故白色粉末可能的成分组成情况有Mg（OH）2；MgO、MgSO4；MgO、Mg（OH）2、MgSO4。（7）由以上实验可知，酸的化学性质有酸与酸碱指示剂反应、酸与活泼金属反应、酸与某些金属氧化物反应、酸与碱反应、酸与某些盐反应。 4.（1）酸　（2）氢、氧　（3）不成立　澄清石灰水变浑浊　Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2　（4）缺少尾气处理装置　（5）1：2：2　6：1：16　（6）AB 5.【进行猜想】Na2SO3、Na2CO3　【实验探究】三、六　产生白色沉淀　【反思交流】（1）D中品红溶液不褪色　（2）稀硫酸能和氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀，影响对硫酸钠的检验　【反思拓展】O2＋2Na2SO3===== 2Na2SO4 6.（1）2　（2）X　HCl＋NaOH===== NaCl＋H2O　 （3）2NaOH＋CuSO4===== Cu（OH）2↓＋Na2SO4 （4）先有气泡产生，气泡消失后可观察到有白色沉淀产生 （5）②　（6）AD （7）CaCl2＋Na2CO3===== CaCO3↓＋2NaCl 【解析】（1）需要NaOH的质量＝200 g×1％＝2 g。（2）溶液pH由1到10，说明实验是向酸中加入碱，因此X为氢氧化钠溶液。盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，化学方程式为HCl＋NaOH====== NaCl＋H2O。（3）验证溶液中含有氢氧化钠，加入硫酸铜溶液，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，化学方程式为2NaOH＋CuSO4==== Cu（OH）2↓＋Na2SO4。（4）刚开始加入碳酸钠溶液时没有沉淀产生，说明此时是盐酸与碳酸钠反应生成了二氧化碳、水和氯化钠，可以看到有气泡产生；盐酸反应完后，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，可观察到有白色沉淀产生。（5）根据（4）的分析可知，溶质为盐酸与氯化钙，所以猜想②正确。（6）A.刚开始加入的碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，盐酸反应完后，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，加入碳酸钠后逸出二氧化碳的量和析出碳酸钙的质量都比加入碳酸钠的质量少，因此溶液质量增大，溶质反应完后，加入的碳酸钠溶液继续使溶液质量增大，故正确。B.a点表示碳酸钠过量，所以溶液中含有钠离子、氯离子、碳酸根离子和水分子，故错误。C.刚开始是盐酸与碳酸钠反应，没有生成氯化钙，氯化钙质量不会增大，之后碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，氯化钙质量减小，故错误。D.盐酸先与碳酸钠反应生成了氯化钠、水和二氧化碳，氯化钠的质量增大；当盐酸反应完后，氯化钙再与碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀，氯化钠的质量增大，直至氯化钙全部反应完后，氯化钠的质量不再变化，此时加入碳酸钠溶液的体积为V2，故正确。（7）V1到V2过程是氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程式为CaCl2＋Na2CO3====== CaCO3↓＋2NaCl。 7.导热性　降低温度并隔绝空气（或氧气）　【实验验证】红 CO2＋Ca（OH）2====== CaCO3↓＋H2O 【形成结论】三　【表达交流】C 8.（1）水　CO2＋Ca（OH）2===== CaCO3↓＋H2O　（2）CO　干燥气体，防止影响氢气的检验　黑色固体变红　三　（3）550　酸性 9.【分析讨论】新物质生成　【实验结论】（1）试管内液面上升　水　（2）仍为无色　不合理　（3）＝　【反思与拓展】（4）密封　（5）C 10.（1）注射器B的活塞慢慢向左移动　CO2＋2NaOH ===== Na2CO3＋H2O　（2）加入氯化钡（或氯化钙）溶液　步骤1的溶液中含有氢氧化钠，加入的稀盐酸先与氢氧化钠反应，后与碳酸钠溶液反应产生气泡　（3）试管中的溶液变浑浊 11.【实验验证】①气泡　②氯化钠　【交流讨论】稀盐酸中含有氯离子，会影响对氯化钠的检验 【实验分析】2NaOH＋CO2======Na2CO3＋H2O 【实验结论】×100％　【反思评价】c 12.（1）锥形瓶　（2）移动铂丝与溶液脱离（或打开止水夹） （3）AgNO3＋HCl ===== AgCl↓＋HNO3　（4） g＋ g （5）ABD 【解析】（1）仪器X的名称为锥形瓶。（2）实验过程中，若观察到安全管内液面上升，说明装置内压强过大，此时可以采取的安全措施是将铂丝脱离H2O2溶液，使反应停止或打开止水夹，让多余的气体从止水夹逸出，从而减小瓶内压强。（3）装置乙溶液中产生白色沉淀，说明该塑料含有氯元素，即塑料充分燃烧后生成氯化氢气体，氯化氢与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，反应的化学方程式为AgNO3＋HCl ===== AgCl↓＋HNO3。（4）由图可知，甲装置的作用是吸收生成的水，乙装置的作用是吸收生成的氯化氢气体，丙装置的作用是吸收生成的二氧化碳气体，根据题干的信息可知，生成的水、氯化氢、二氧化碳的质量分别为m1 g、m2 g、m3 g，则塑料样品中氢元素的质量为m1 g××100％＋m2 g××100％＝ g＋ g。（5）A.g二氧化碳中碳元素的质量为g××100％＝ g，g氯化氢中氯元素的质量为g××100％＝ g，根据质量守恒定律，反应前后元素种类及质量不变，则塑料中碳原子与氯原子的个数比为：＝73m3：88m2，故正确。B.反应后生成的二氧化碳、水、氯化氢中碳元素、氢元素和氯元素的质量和为 g＋ g＋m2 g，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，若＋m2＋＝m，则说明该塑料不含氧元素，故正确。C.装置乙与丙不能互换，原因是氯化氢、二氧化碳都能与氢氧化钠反应，有氯化氢存在的情况下，氯化氢先与氢氧化钠反应，使硝酸银无法检验气体中是否含有氯化氢，即无法确定塑料中是否含有氯元素，故错误。D.实验中甲装置将反应中生成的水、乙装置将反应中生成的氯化氢气体已经全部吸收，因此去除装置丁，对测定氢元素的质量无影响，故正确。故选ABD。 13.【实验探究】肥皂水　【推断预测】MgCO3　【进行实验】适量的氢氧化钠　水垢中还含有碳酸镁，不含氢氧化钙 【拓展延伸】CaCO3、MgCO3　【小组交流】（1）煮沸 （2）地面沉降、塌陷（合理即可） 【解析】【拓展延伸】假设10 g固体全部是碳酸钙，生成二氧化碳的质量为x。 CaCO3＋2HCl === CaCl2＋CO2↑＋H2O 100　　　　　　　　 　　44 10 g　　　　　　　　　　x ＝ x＝4.4 g＜4.8 g，因此该固体不能全部为碳酸钙。 假设10 g固体全部是碳酸镁，生成二氧化碳的质量为y。 MgCO3＋2HCl ==== MgCl2＋CO2↑＋H2O 84　　　　　　　　　 　　44 10 g　　　　　　　　 　　y ＝ y≈5.2 g因为4.4 g＜4.8 g＜5.2 g，故白色固体的成分是CaCO3、MgCO3。 14.任务一：Ⅰ.①Fe＋CuSO4 ==== FeSO4＋Cu　Ⅱ.②加快固体物质的溶解速率　③硝酸银 ④AgNO3＋NaCl ==== AgCl↓＋NaNO3　任务二：⑤氧气　⑥密闭容器中氧气的含量降低，二氧化碳的含量不变　⑦2　⑧水、氯化钠、活性炭、氧气 【拓展延伸】⑨干燥 学科网（北京）股份有限公司 $$