（精练册）5.题型五 探究性试题（Word练习）-【卓文中考·加速度】2024年云南中考化学复习

题型五 探究性试题 （5年5考） 类型1　项目式探究（5年1考） 1.[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（室温）： 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】根据以上物质的溶解性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。 2.[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　　 　。 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　　 　。静置后，取上层清液于试管中，加入　　 　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：　　 　。 任务二：探究蒸汽眼罩的发热原理 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　　　发生了反应，理由是　　 　。 　 第2题图 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、　　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4中温度迅速上升的原因是铁粉与　　 　共同作用的结果。 【拓展延伸】工厂在蒸汽眼罩密封装袋时，应确保　　 　。 3.[2023山西]随着我国“资源节约型”与“环境友好型”的建设，城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下，带着极大的兴趣对垃圾的分类、处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。 任务一：调查垃圾分类的价值 【咨询交流】同学们参观了一个垃圾分类处理厂，获悉城市生活垃圾可分为　　 　、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料和　　 　等可再利用的资源。 任务二：学习垃圾分类处理的方法 【参观学习】小组同学在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如下： 分类 收集→运输→垃圾处理 厂筛分→分类 处理→最终 处理 第3题图1 任务三：探究垃圾焚烧产生的气体成分 【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有SO2、CO、CO2？ 【查阅资料】①SO2能使红色的品红溶液褪色，常用于检验SO2。 ②紫红色酸性高锰酸钾溶液可与SO2反应而褪色，常用于除去SO2。 ③SO2也能使澄清石灰水变浑浊。 【进行实验】设计实验方案，探究垃圾焚烧产生的气体成分。 第3题图2 实验步骤 实验现象 实验结论 ①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中 红色褪去 含有SO2 ②将除尘后的气体先通过图2装置后，再通入盛有澄清石灰水的试管中 澄清石灰 水变浑浊 含有CO2 【反思评价】（1）步骤②中，气体从　　　端通入图2装置。 （2）步骤②中，澄清石灰水变浑浊的化学方程式为　　 　。 （3）小组同学通过一定手段，测得焚烧垃圾产生的气体中CO体积分数变化如图3，t1～t2时间段内CO体积分数出现异常的原因是　　 　。 第3题图3 任务四：设计垃圾分类回收的宣传活动 活动 主题 实现垃圾分类 共建美丽家园 活动对象 小区居民 时间 地点 5月6日上午， 文明小区 活动形式 演讲 活动 流程 ①用讲解的方式普及垃圾分类的重要性和分类知识 ②引导小区居民认识垃圾桶上的分类标识 ③活动总结，撰写实践报告 【成果分享】同学们通过各种方式，学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。在项目化学习的成果报告中，同学们提出了许多合理化的建议。为了强化垃圾分类处理意识，让更多的人了解并执行分类措施，你还能提出的一条有价值的建议是　　 　。 4.[2023青岛节选]我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动，请回答下列问题。 第4题图1 【活动一】调查碳循环 （1）观察图1，自然界中消耗二氧化碳的途径有　　 　（写一条即可）。 （2）基于“碳循环”视角，实现“碳中和”可以从两方面进行：①减少碳排放；②　　 　。 （3）调查发现，我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响，下列措施不可行的是　　 　（填字母）。 A.严禁使用化石燃料 B.改进技术，提高能效 C.捕集能源使用过程中生成的二氧化碳，进行封存处理 【活动二】探究碳“捕捉” 根据二氧化碳的性质，可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果，小组同学设计如图2所示实验，装置a端连接气压传感器，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图3所示。 第4题图 （4）图2中，甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液，X的数值为　　 　；分析图3可知“捕捉”二氧化碳效果最好的是　　 　（填装置名称），该装置中发生反应的化学方程式为　　 　。 （5）“碳封存”技术也是实现“碳中和”的重要途径之一。某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下，实现二氧化碳的封存。从微观角度分析，这一技术能够实现的原因是　　 　。 【活动三】计算碳转化 （6）基于元素守恒，小组同学推测可以将二氧化碳转化为更高价值的物质，实现二氧化碳的再利用。我国科学家在利用二氧化碳直接合成乙醇（C2H5OH）的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为2CO2＋6R C2H5OH＋3H2O，其中R的化学式为　　　。 【活动四】聚力助低碳 （7）实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力。中国已积极采取多种措施，如调整能源结构，开发使用新能源等，请写出一种新能源　　 　。青少年也应积极助力低碳，你的做法是　　 　（写一条即可）。 类型2　反应后溶液中溶质成分的探究（5年1考） 5.[2023乐山]碳酸钠是生活中常用的盐，其水溶液呈碱性。某同学在完成教材十一单元“碳酸钠溶液与稀盐酸反应”的实验后（如图），对所得溶液溶质的成分进行如下探究。 第5题图 【猜想与假设】 猜想Ⅰ：溶质只有NaCl； 猜想Ⅱ：溶质有NaCl 和　　 　； 猜想Ⅲ：溶质有NaCl 和Na2CO3。 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 实验1：取少量溶液于试管中，并向试管中加入一小段镁条 　 　 猜想Ⅱ不正确 实验2：取少量溶液于试管中，滴加CaCl2溶液 有白色沉淀产生 猜想　 　正确 【反思讨论】 （1）实验2中发生反应的化学方程式为　　 　。 （2）某同学认为只要实验2中有白色沉淀产生，不需要实验1就可以判断猜想Ⅱ不正确，其理由是　　 　。 （3）向碳酸钠与稀硫酸反应后的溶液中进行下列操作，其现象一定能证明碳酸钠过量的是　　 　（填字母）。 a.加入少量酚酞溶液后，溶液呈红色 b.继续加入稀硫酸，产生气泡 c.加入氢氧化钡溶液产生白色沉淀 d.加入少量铁屑后无气泡产生 6.[2023益阳]为除去某海盐（主要成分为NaCl）样品中含有的少量杂质MgCl2，小强向样品溶液中加入适量NaOH溶液后，过滤。他认为滤液中的溶质只含有NaCl，蒸发后即可达到实验目的，而小英对其滤液成分提出了质疑。为此同学们进行了下列实验探究，请你参与探究并完成相关问题。 小强认为滴加NaOH溶液可以除去MgCl2的原因是（1）　　 　（用化学方程式表示）。 【提出问题】滤液中的溶质成分是什么？ 【查阅资料】MgCl2溶液显弱酸性；Mg（OH）2是难溶于水的白色固体。 【猜想与假设】猜想一：溶质只有NaCl； 猜想二：溶质有NaCl和MgCl2； 猜想三：溶质有NaCl和（2）　　 　。 【实验探究】甲、乙、丙三个小组同学分别取上述适量滤液于试管中，进行如下探究实验。 组别 甲 乙 丙 实验 操作 实验 现象 无现象 溶液变 （3）　　色 产生白色沉淀 实验 结论 猜想三正确 【反思交流】 若甲、乙两组同学的实验均无明显现象，则猜想一正确。若甲组同学的实验现象为（4）　　　，则猜想二正确。因此大家认为滴加适量试剂很难把握，小英的质疑是合理的，三种猜想结果都有可能。 同学们经过进一步讨论，设计出一种可以除去NaCl中少量MgCl2的合理方法如下图。 第6题图 在上述设计的方法中，向滤液中加入过量稀盐酸的目的是（5）　　 　。 7.小慧和小宇同学在实验室做了如图所示A、B两组探究实验。回答下列问题： 第7题图 （1）Na2CO3和Ca（OH）2溶液均能使酚酞溶液变色，两种溶液pH 　　　（填“＞”“＜”或“＝”）7。 （2）A组实验证明试管中Ca（OH）2与盐酸发生反应的现象是　　 　。 （3）实验结束后将A、B两组试管内的物质同时倒入一洁净的大烧杯中，混合后产生白色沉淀，该白色沉淀的化学式为　　　。 【继续实验】 Ⅰ.小慧同学：大烧杯内的溶液为无色，则溶液中除了酚酞外还有哪些物质？ 【猜想与假设】猜想1：只有NaCl；猜想2：NaCl和CaCl2；猜想3：NaCl和HCl。 经分析认为猜想3不正确，原因是　　 　。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 取大烧杯中的溶液，滴加适量的Na2CO3溶液 产生白色沉淀 猜想2成立，写出产生白色沉淀的化学方程式：　 　 Ⅱ.小宇同学：大烧杯中的溶液为红色，则溶液中除了酚酞和NaCl之外，还可能存在的溶质为　　 　（写出一种即可）。 【拓展与反思】 完成实验后，能否将废液直接倒入水池中，原因是　　 　。 8.[2022聊城]学习复分解反应后，某化学兴趣小组的同学对初中化学常见的四种物质稀盐酸、CaCO3粉末、Na2SO4溶液、BaCl2溶液之间的反应进行如图所示的实验探究。 第8题图 （1）大家一致认为试管①中不发生复分解反应，理由是　　 　。 （2）试管②中观察到的现象是　　　。试管③中发生反应的化学方程式为　　 　。 （3）将试管③反应后的物质过滤，对滤液中溶质的成分进一步探究。 【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】猜想一：NaCl； 猜想二：NaCl、Na2SO4； 猜想三：　　 　。 【设计实验】 实验操作 实验现象 结论 步骤一：取少量滤液于试管中，加入适量BaCl2溶液 无明显现象 猜想　　不成立 步骤二：取少量滤液于试管中，加入适量稀硫酸 有白色沉淀生成 猜想三成立 【反思拓展】 Ⅰ.探究反应后溶液中溶质的成分，既要考虑生成物，又要考虑反应物是否有剩余。 Ⅱ.依据复分解反应发生的条件，步骤二中除可用稀硫酸外，还可选用　　　（填字母）也能达到同样的实验目的。 a.稀盐酸 b.氢氧化钠溶液 c.碳酸钠溶液 类型3　反应后固体成分的探究（5年1考） 9.[2021云南]小英设计了探究SO2与AgNO3溶液反应的实验。将SO2通入质量分数为1.7%的AgNO3溶液中，反应后过滤，得到无色溶液A和白色沉淀B。对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。 【查阅资料】Ag2SO4为白色固体，微溶于水；Ag2SO3为白色固体，难溶于水，溶于过量的Na2SO3溶液。 【提出问题】白色沉淀B的成分是什么？ 【猜想与假设】猜想一：仅有Ag2SO4； 猜想二：仅有Ag2SO3； 猜想三：　　 　。 【实验探究】 实验操作 实验现象 结论 取少量溶液A于试管中，滴加足量Ba（NO3）2溶液 无明显现象 猜想　　成立 【实验结论】SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸和沉淀B，反应的化学方程式是 　　 　。 【拓展延伸】 ①另取溶液A，滴加足量Ba（NO3）2溶液，无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，原因是　　　。 ②向盛有少量AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量，实验现象是　　 　。 10.[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？ 【形成假设】 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：取实验二中的液体，用吸管向液体中吹入呼出的气体。观察到澄清的石灰水变浑浊，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 类型4　物质组成成分的探究（5年2考） 11.[2023广东]耕地盐碱化影响粮食安全，盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展，兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。 （1）成因：由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化如图所示，当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时，随着水分蒸发，　　　导致土壤盐碱化。 第11题图 （2）检测：配制土壤样品浸出液、用　　　测定，若pH＞7，则浸出液显　　　性。 （3）探究：某地土壤盐碱化可能由Na2CO3、Na2SO4中的一种或两种引起，教师提供模拟盐碱化土壤样品浸出液。 【查阅资料】BaCl2易溶于水；BaCO3为白色固体，难溶于水；BaSO4为白色固体，难溶于水和盐酸。 【提出问题】样品中的钠盐是什么？ 【作出猜想】猜想1：Na2CO3 ； 猜想2：　　　； 猜想3：Na2CO3和Na2SO4。 【实验探究】取少量浸出液分别加入试管A、B中。 实验 序号 操作 现象 结论 1 向A中滴加少量BaCl2溶液 产生白色沉淀 含Na2SO4 2 向B中滴加过量稀盐酸 　 　 含Na2CO3 【分析评价】有同学认为实验1结论不够严谨，理由是　　 　（用化学方程式解释）。 【补充实验】 实验 序号 操作 现象 结论 3 向实验2反应后的溶液中滴加少量BaCl2溶液 　 　 猜想3成立 （4）交流：应对土壤盐碱化的合理措施有　　　（多选，填字母）。 a.合理施肥 b.引海水灌溉 c.用熟石灰改良 d.种植耐盐碱作物 12.实验室有未知成分的白色粉末，可能含有Na2CO3、NaOH、K2SO4、Ba（NO3）2、FeSO4、Mg（NO3）2和NaCl中的一种或几种，实验小组同学为确定该白色粉末的成分设计了以下探究实验。 【查阅资料】CaCl2、Ca（NO3）2溶液均显中性；MgCO3微溶于水，不考虑为沉淀；FeSO4固体为白色。 【实验探究1】 第12题图 【实验探究2】 实验步骤 实验现象 实验结论 取一定量滤液B于试管中，加入足量CaCl2溶液，充分振荡后，再滴加酚酞溶液，得到溶液C 　 　 原粉末中含有NaOH 【猜想假设】白色固体A可能含有Mg（OH）2、BaSO4、BaCO3。 【实验探究3】小红同学为验证猜想设计了如下实验探究方案。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取白色固体A于试管中，加入足量稀HNO3，充分振荡 有气泡产生，白色固体完全溶解 白色固体A中一定没有　　； 写出产生气泡的化学方程式：　 　 ②向①试管中，继续滴加足量的NaOH溶液 　 　 白色固体A中含有Mg（OH）2 【归纳总结】通过上述实验验证，原粉末中一定含有　　 　，可能含有NaCl。 【反思与拓展探究】为探究原粉末中是否存在NaCl，小组同学取少量溶液C，滴加足量硝酸银溶液和稀硝酸，有白色沉淀，小组同学得出原粉末中有NaCl的结论。 【反思与评价】 （1）小鸿不赞同他们的结论，他对上述【实验探究2】的实验步骤稍做调整，其他操作不变，得出原粉末中有NaCl。则小鸿的调整方案是　　 　。 （2）在【实验探究2】中加入足量CaCl2溶液的理由是　　 　。 13.[2023绥化]有一包白色粉末，可能是NaHCO3 、NaCl中的一种或两种。同学们设计了如下两个实验对其成分进行探究。 【定性探究】样品成分验证。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取适量样品完全溶解在水中，向其中滴加足量稀HNO3 有　 　产生 样品中含 有NaHCO3 步骤二：取步骤一反应后的溶液于试管中，向其中滴加　 　溶液 有　 　产生 样品中含有NaCl 【定量探究】样品中NaHCO3的质量分数。 【设计实验】装置图如下： 第13题图 【进行实验】 已知：装置B、C、D中药品均足量。 ①连接装置并检查气密性，加入a g样品于锥形瓶中。 ②打开K1，通一段时间N2后，称量装置B、C的质量分别是a1 g和a2 g，记录数据。 ③关闭K1，打开K2，向锥形瓶中缓慢注入足量稀硫酸，关闭K2。 ④待锥形瓶中无气泡产生时……关闭K1。第二次称量装置B、C的质量分别是a3 g和a4 g，记录数据。 【分析讨论】 （1）A中反应的化学方程式是　　 　。 （2）装置D的作用是　　 　。 （3）将④中省略号处的操作补充完整　　 　。 （4）如果没有步骤②中通一段时间N2的操作，会使测得NaHCO3的质量分数　　　（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【得出结论】样品中NaHCO3的质量分数是　 　（用含有相关字母的式子表示）。 类型5　反应后气体成分的探究 14.[2023雅安]化学兴趣小组课外实验时，取出镁条，发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”，他们把该镁条放入试管中，倒入一定浓度的盐酸，观察到有气泡产生，试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。 【提出问题】产生的气体是什么？ 【查阅资料】①灰黑色“外衣”中含有MgCO3； ②无水CuSO4遇水由白色变为蓝色。 【猜想假设】猜想一：H2、CO2； 猜想二：H2、CO2和水蒸气； 猜想三：H2、CO2、水蒸气和HCl气体。 （1）猜想三中有HCl气体的理由是　　 　。 【设计实验】为检测产生的气体成分，同学们设计如图所示装置进行实验（部分固定装置略去）。 第14题图 （2）B装置中出现白色沉淀，证明产生的气体中含有　　　，写出有关的化学方程式　　 　。 （3）C装置的作用是　　 　。 （4）甲同学观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色，于是得出结论：产生的气体中一定含有H2。乙同学对此提出质疑，理由是　　 　。 （5）若颠倒B装置和C装置的安装顺序，　　　（填“能”或“不能”）达到实验目的，原因是　　 　。 【反思与评价】 （6）从安全角度考虑，你认为实验时应注意　　 　。 15.[2023广安]在化学课外探究活动中，某兴趣小组进行了“黑面包”实验，向蔗糖（C12H22O11）中加入适量浓硫酸。观察到神奇的现象：蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松的“黑面包”，产生有刺激性气味的气体。他们向老师请教后得知：“黑面包”实验的原理——浓硫酸先将蔗糖脱水生成炭，并放出热量，产生的炭再与浓硫酸反应，生成了常见的气体，使炭疏松，形似“黑面包”。该气体成分与木炭和浓硫酸加热时生成的气体相同。在老师的指导下，同学们对“黑面包”实验的气体成分进行了如下探究。 【提出问题】产生气体的成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：只含有CO2； 猜想二：只含有SO2； 猜想三：一定含有CO2和SO2。 【初步分析】甲同学根据该气体有刺激性气味，认为猜想　　 　不成立。 【查阅资料】 （1）SO2能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊。 （2）SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液的颜色变浅甚至褪色，且无气体生成。 （3）CO2不能使品红溶液褪色，也不能被酸性高锰酸钾溶液吸收。 【实验设计】同学们设计了如图1的装置进行实验。（部分夹持仪器已略去） 第15题图 【现象与分析】 实验现象 实验分析 图1装置B中　 　 气体中含有SO2 图1装置D中品红溶液不褪色，且装置E中澄清石灰水变浑浊 气体中含有CO2 【实验结论】猜想三成立。 【拓展延伸】回顾CO2使澄清石灰水变浑浊的原理，类推出SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因：　　 　（用化学方程式回答）。 【反思交流】乙同学对图1装置进行了简化，设计了图2的装置并进行实验，观察到装置B中高锰酸钾溶液颜色变浅，装置C中澄清石灰水变浑浊，也得出了同样的结论。该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用：　　 　。丙同学认为，“黑面包”实验中，炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外，至少还有一种产物，依据是　　 　。 类型6　物质性质的探究 16.[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？怎么也可以做膨松剂呢？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16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　　 　（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　　 　。 参考答案 1.【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】【实验探究】可用肥皂水鉴别硬水和软水，泡沫较多的是软水，泡沫较少，浮渣较多的是硬水，则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肥皂水，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。【推断预测】根据有关物质在水中的溶解性可知，氢氧化钙和碳酸镁微溶于水，推测水垢中还可能含有Ca（OH）2或MgCO3。【进行实验】二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，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，观察到无白色沉淀产生，说明水垢中不含氢氧化钙；向试管②中加入某溶液，实验现象是产生白色沉淀，而碳酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁白色沉淀和碳酸钠，故向试管②中加入的溶液是氢氧化钠溶液，则实验结论是水垢中还含有碳酸镁，不含氢氧化钙。【拓展延伸】假设10 g固体全部是碳酸钙，设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，因此该固体不可能全部为碳酸钙；假设10 g固体全部是碳酸镁，设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。【小组交流】①生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，故饮用井水前应将其煮沸，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地面沉降、塌陷等。 2.任务一：Ⅰ.Fe＋CuSO4=== Cu＋FeSO4 Ⅱ.加快固体物质的溶解　硝酸银 AgNO3＋NaCl==== AgCl↓＋NaNO3　 任务二：氧气　密闭容器中氧气的含量降低，二氧化碳的含量不变　2　水、氯化钠、活性炭、氧气 【拓展延伸】干燥 3.【咨询交流】可回收垃圾　废纸（合理即可）　【反思评价】（1）b　（2）CO2＋Ca（OH）2==== CaCO3↓＋H2O　（3）氧气不足（合理即可）　【成果分享】学习垃圾回收法律条文（合理即可） 4.（1）光合作用（或海水吸收）　（2）增加二氧化碳的消耗　（3）A　（4）30　丙　CO2＋2NaOH==== Na2CO3＋H2O （5）分子间有间隔　（6）H2　（7）风能（合理即可）　随手关灯（合理即可） 5.【猜想与假设】HCl　【实验探究】实验1：无明显现象 实验2：Ⅲ　【反思讨论】（1）CaCl2＋Na2CO3===== CaCO3↓＋2NaCl　（2）HCl和Na2CO3不能共存　（3）ab 6.（1）2NaOH＋MgCl2===== 2NaCl＋Mg（OH）2↓ （2）NaOH　（3）红　（4）产生白色沉淀　（5）除去过量的氢氧化钠溶液 7.（1）＞　（2）溶液由红色变成无色　（3）CaCO3 【猜想与假设】白色沉淀碳酸钙不能与盐酸共存 【实验验证】CaCl2＋Na2CO3===== 2NaCl＋CaCO3↓ Ⅱ.NaOH（合理即可）　【拓展与反思】不能，会污染环境（合理即可） 8.（1）稀盐酸与硫酸钠溶液中电离出的离子不能相互结合，生成气体、沉淀或水　（2）白色粉末溶解，有气泡冒出　BaCl2＋Na2SO4===== BaSO4↓＋2NaCl　（3）【猜想假设】NaCl、BaCl2　【设计实验】二　【反思拓展】c 9.【猜想与假设】Ag2SO4和Ag2SO3的混合物　【实验探究】二　【实验结论】SO2＋H2O＋2AgNO3===== Ag2SO3↓＋2HNO3　【拓展延伸】①银离子与氯离子结合生成氯化银白色沉淀　②先有白色沉淀生成，沉淀再逐渐溶解 10.能够导热　降低温度并隔绝空气（或氧气）　【实验验证】实验二：红　实验三：CO2＋Ca（OH）2====== CaCO3↓＋H2O　【形成结论】三　【表达交流】C 11.（1）残留的盐　（2）pH试纸　碱　（3）【作出猜想】Na2SO4　【实验探究】产生气泡　【分析评价】BaCl2＋Na2CO3====== BaCO3↓＋2NaCl　【补充实验】产生白色沉淀　（4）ad 12.【实验探究2】溶液变红　【实验探究3】①BaSO4 BaCO3＋2HNO3===== CO2↑＋H2O＋Ba（NO3）2　②产生白色沉淀　【归纳总结】Na2CO3、NaOH、Ba（NO3）2、Mg（NO3）2　【反思与评价】（1）取一定量的滤液B于试管中，滴加硝酸银溶液后滴加稀硝酸，产生白色沉淀且沉淀未完全溶解，证明原粉末中含有氯化钠　（2）滤液B中可能存在碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，也能使无色酚酞溶液变红色，需排除其干扰 【解析】【实验探究2】取一定量滤液B于试管中，加入足量CaCl2溶液，充分振荡，排除碳酸钠对检验氢氧化钠造成的干扰，再滴加酚酞溶液，溶液变红色，说明溶液显碱性，则原粉末中含有NaOH。【实验探究3】①取一定量过滤所得白色固体A于试管中，加入足量稀HNO3，充分振荡，有气泡产生，白色固体完全溶解，由于硫酸钡既不溶于水也不溶于酸，因此白色固体A中一定不含硫酸钡，白色固体A可能是BaCO3，也可能是Mg（OH）2和BaCO3的混合物；产生气泡的化学方程式为BaCO3＋2HNO3===== CO2↑＋H2O＋Ba（NO3）2。②向①试管中，继续滴加足量的NaOH溶液，由于硝酸镁与NaOH溶液反应生成氢氧化镁白色沉淀，因此若白色固体A中有氢氧化镁，则会产生白色沉淀。【归纳总结】根据【实验探究1】样品加水后得到白色固体A和无色滤液B可知，原混合粉末中不含FeSO4；根据【实验探究2】得出固体粉末中含有NaOH；【实验探究3】中根据①②实验现象可以得出固体粉末中有Ba（NO3）2、Na2CO3、Mg（NO3）2，没有K2SO4，因此原粉末中一定有Na2CO3、NaOH、Ba（NO3）2、Mg（NO3）2。【反思与评价】（1）混合物中是否有氯化钠，可采用向滤液B中先滴加硝酸银溶液产生白色沉淀，再滴加稀硝酸，沉淀未完全溶解来检验。（2）由于滤液B中可能存在碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，加入足量CaCl2溶液，碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，能排除碳酸钠的干扰。 13.【定性探究】气泡　硝酸银　白色沉淀　【分析讨论】（1）2NaHCO3＋H2SO4===== Na2SO4＋2H2O＋2CO2↑ （2）防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C中　（3）打开K1，通入一段时间N2　（4）偏大　【得出结论】×100% 【解析】【得出结论】反应生成二氧化碳的质量是g－g。设样品中NaHCO3的质量分数是x。 2NaHCO3＋H2SO4===== Na2SO4＋2H2O＋2CO2↑ 168　　　　　　　　　　　　　　　　　88 a g×x　　　　　　　　　　　　　　　a4g－a2g ＝ x＝×100%。 14.（1）盐酸易挥发　（2）HCl　HCl＋AgNO3===== HNO3＋AgCl↓　（3）检验并除净CO2　（4）气体通过C装置可能带出水蒸气，干扰对氢气的检验　（5）不能　混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙溶液吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl　（6）实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆炸 15.【初步分析】一　【现象与分析】品红溶液褪色　【拓展延伸】Ca（OH）2＋SO2===== CaSO3↓＋H2O　【反思交流】使二氧化硫全部被吸收，防止干扰二氧化碳的检验 化学反应前后元素的种类不变，产物中缺少氢元素 【解析】【初步分析】二氧化碳没有刺激性气味，故甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想一不成立。【现象与分析】气体中含有SO2，SO2能使品红溶液褪色，故可观察到图1装置B中品红溶液褪色。【拓展延伸】二氧化碳使澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳与澄清石灰水反应生成了碳酸钙沉淀和水，SO2也能与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙沉淀和水，反应的化学方程式是Ca（OH）2＋SO2===== CaSO3↓＋H2O。【反思交流】SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液的颜色变浅甚至褪色，也能使澄清石灰水变浑浊，CO2能使澄清石灰水变浑浊，故该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用是使二氧化硫全部被吸收，防止干扰二氧化碳的检验。图2的装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，说明气体中有二氧化硫，装置C中澄清石灰水变浑浊，说明气体中有二氧化碳，反应前有碳、氢、硫、氧四种元素，反应后有碳、硫、氧三种元素，缺少氢元素，故丙同学认为，“黑面包”实验中，炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外，至少还有一种产物，依据是化学反应前后元素的种类不变，产物中缺少氢元素。 16.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，根据质量变化也可以计算碳酸氢铵的含量 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$