2024年中考化学专题复习实验探究题

2024年中考化学专题复习·实验探究题 1．CaH2是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂。某小组对CaH2的制备和性质进行探究。查阅资料：    I.H2与钙加热可得CaH2；钙、CaH2遇水均反应生成一种碱和一种可燃性气体 Ⅱ.碱石灰的主要成分为NaOH和CaO。 【探究一】CaH2的制备 (1)实验室制取氢气的化学反应方程式为 。 (2)装置A的作用是 。 (3)实验结束后，取少量B中固体加入水中，观察到有气泡产生，向溶液中滴入紫色石蕊溶液，溶液变成 色。甲同学据此判断实验制得CaH2，乙同学质疑结论不一定正确，理由是 。经重新检验，实验制得CaH2。 【探究二】CaH2的性质       (4)CaH2与H2O反应。 检测图1装置气密性，得到图2，说明装置气密性良好。往三颈烧瓶内加入少量制得的CaH2样品，注射器内装有50mL水，连接好装置，迅速将水全部注入烧瓶内，测得瓶内气压及温度变化如图3、4。 ① 图2中AB段进行的操作是 。 ②反应时烧瓶内的现象为 。 ③图3中压强最终下降并回到起始压强可能的原因是： 和 。 (5)CaH2与Na2CO3溶液反应 取lg制得的CaH2样品（杂质为未反应完的Ca)加入足量的Na2CO3溶液中，产生大量气泡，有沉淀生成。过滤、洗涤、干燥，称得沉淀的质量为2.4g，则该样品中氢元素的质量分数为 。 2．化学老师上演了“吹气生火”实验，他的操作是：用导管向包有“过氧化钠（Na2O2）”粉末的脱脂棉吹气，脱脂棉迅速燃烧起来。同学们很好奇，决定探个究竟。 （1）探究脱脂棉燃烧的原因。 【分析、作出猜想】 根据燃烧条件分析：①脱脂棉是 物；②吹出的气体可能与Na2O2反应生成了氧气；③反应放出热量，使温度达到脱脂棉的 。 【进行实验】 在如图装置中，向装有Na2O2的试管中不断吹气，观察到Na2O2粉末由淡黄色逐渐变成白色，在导管口P处放置带火星的木条，木条复燃，证明②成立。同时还观察到U形管中的液面 ，说明③成立。 【得出结论】 吹出的气体与Na2O2粉末反应生成了O2，放出了热量，满足脱脂棉燃烧的条件。 （2）通过探究试管内残留的白色固体成分，确定与Na2O2粉末反应的气体。 【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； ②Na2O2粉末不与氮气反应； ③氢氧化钡【Ba（OH）2】可溶于水，氢氧化钙【Ca（OH）2】微溶于水； ④氯化钡（BaCl2）、氯化钙（CaCl2）溶液呈中性。 【作出猜想及推断】 猜想1：固体成分是Na2CO3，则CO2参加反应； 猜想2：固体成分是NaOH，则H2O参加反应； 猜想3：固体成分是Na2CO3和NaOH，则CO2和H2O均参加反应。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 分析与结论 ①取残留白色固体配成溶液，向其中加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置 白色固体中含有碳酸钠 ②取适量步骤①的上层清液，滴加少量酚酞溶液 溶液变红色 白色固体中含有 【实验结论】Na2O2与CO2、水蒸气都能反应，故猜想3正确。 请写出Na2O2与CO2或H2O反应的化学方程式： （写一个）。 【反思与创新】步骤①中不能将氯化钡溶液换成氯化钙溶液，原因是 。 3．“嫦娥一号”飞船的成功发射是我国航天事业的又一里程碑．金属过氧化物等可作宇宙飞船或潜水艇中的氧气再生剂，如：过氧化钠（Na2O2）在常温下能与人呼出的二氧化碳反应生成氧气，化学方程式为：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2；（过氧化钠还能与盐酸、水等物质发生反应产生氧气）为了验证该反应中氧气的产生，某兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验。 (1)实验室确定气体发生装置时应考虑的因素是 ；制取CO2的装置，应从图乙中的图1、图2、图3中选择 。 (2)检查图2装置的气密性的方法是：将装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住，往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口，若能观察到 现象，即可证明装置不漏气。 (3)设计A、B装置的目的是净化导入的纯净且干燥的CO2．其中，①A装置的具体功能是 所发生的化学方程式是 ；②B装置的具体功能是 ，其瓶内液体应是 。 (4)为了确定CO2跟Na2O2反应产生的气体是氧气，最后还要采用的验证实验操作是 。 (5)表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是 。 (6)常温下水也能与Na2O2反应，生成氧气和氢氧化钠，写出该反应的化学方程式 。 (7)某潜水艇上有4人，如果每人每小时消耗的氧气在某温度和压强条件下体积为50L，则该潜水艇中每天需要过氧化钠多少千克？ （已知：在上述温度和压强条件下氧气的密度为1.5g/L） 4．可燃物在不同条件下燃烧会产生不同的现象，如木炭在氧气中燃烧没有火焰产生，在空气中燃烧却有火焰产生；蜡烛在氧气中燃烧无黑烟（主要成分为炭黑）生成，在空气中却有黑烟生成。同学们对此开展了以下探究： （1）写出木炭在氧气中完全燃烧的化学方程式： 。 【查阅资料】木炭在空气中发生不完全燃烧会生成一氧化碳。 （2）木炭在空气中燃烧产生火焰的原因是： ； （3）蜡烛在空气中燃烧有黑烟生成，说明蜡烛中一定含有： ； 【提出问题】导致蜡烛发生不完全燃烧的原因有哪些？ 甲同学：可能与氧气的接触面积有关； 乙同学：可能与氧气的含量有关； 你认为还可能与 （写出一种即可）有关。 【设计实验】甲同学设计的实验如下：收集体积分数为52%的氧气于钟罩中，再将蜡烛点燃立即罩上钟罩；几秒钟后，用白瓷板压住蜡烛火焰。发现刚开始时白瓷板上没有明显现象，过一会后有大量的炭黑出现，证明甲同学的猜想正确。 （4）用白瓷板压住蜡烛火焰的目的是 ； 乙同学直接将点燃的蜡烛放在钟罩中，再利用数字化实验测出氧气和一氧化碳的含量的变化曲线（如图所示）。 （5）初始阶段蜡烛发生的是完全燃烧，结合曲线说明理由： ；后续阶段一氧化碳含量逐渐升高的原因是： ； （6）可燃物发生不完全燃烧，会造成极大的危害除浪费资源外，还会造成的危害是 （写一种即可）。 5．实验室使用块状石灰石和稀盐酸制CO2.某小组进行了以下探究： 【猜想】当观察不到有气泡产生，固体仍有剩余时，认为反应结束，剩余液呈中性。 【实验操作】向试管中加入5粒石灰石，倾倒约试管体积1/3的稀盐酸(1：1)观察不到气泡后，仍有固体剩余。将试管静置，取上层清液，用pH试纸测得溶液pH=2，反应剩余液放置一段时间后，溶液pH增大。 (1)测得溶液pH=2，说明溶液显 性。 【实验思考】反应剩余液中有哪些物质？其中使溶液pH=2的有哪些？ 【实验探究】 (2)甲同学通过实验排除了CaCl2的可能性。简述其实验方案 乙同学将CO2通入蒸馏水中至饱和，测得pH约为5.6。 (3)综合甲、乙两同学实验，得出的结论是：剩余液中还含有 。 【拓展延伸】 (4)反应剩余液放置一段时间后，溶液pH增大，其主要原因是 。 (5)假如用100g14.6%的稀盐酸和足量石灰石反应，看不到气泡产生时，理论上生成的CO2质量是 克？(请根据方程式计算并写出计过程)。 (6)实际收到的CO2比理论值小，其可能原因是 。 【继续探究】 (7)该兴趣小组在老师指导下继续探究了浓盐酸与石灰石的反应，并用pH传感器测得图烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线。 ①AB段pH几乎不变的原因可能是 。 ②BC段发生反应的化学方程式主要有 。 6．在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末是铜粉和氧化铁中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分，进行如下探究，请你参与他们的探究并回答问题。    【猜想】猜想I：红色粉末是铜粉；猜想Ⅱ：红色粉末是氧化铁；猜想Ⅲ：红色粉末是 。 【实验】经过查阅资料、回忆已学过的知识， 大家决定设计如图1所示的实验进行探究．请完成下列表格： 实验中可能出现的现象 结论 猜想Ⅰ正确 红色粉末全部变为黑色，石灰水变浑浊 猜想Ⅱ正确 猜想Ⅲ正确 【表达】通过实验及分析，确定红色粉末是铜粉和氧化铁的混合物，则在上述实验过程中一氧化碳和氧化铜所发生反应的化学方程式是 。 【反思】从环保角度看，图1所示的实验装置有不足之处，请说出其中一种改进方法： 。 【拓展】为了进一步探究铁和铜的金属活动性强弱，你认为可选用下列试剂中的 （填序号）。 A．硝酸铜溶液      B．稀盐酸     C．氯化亚铁溶液       D．硫酸镁 【应用】同学们用一氧化碳与氧化铁的反应来模拟炼铁的原理，装置如图2所示，请回答有关问题： （1）B装置中氢氧化钠溶液的作用是 。 （2）为避免将CO排放到空气中，并回收利用CO，方框中连接的是C和D装置，导管接口的连接顺序应为a→ → → 。（填字母） 7．某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。 【老师提醒】它由Cu 、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成。 【作出猜想】红色粉末可能的组成有：①只有Cu ②只有Fe2O3 ③只有Fe(OH)3 ④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物 ⑤是Cu、Fe2O3的混合物 ⑥是 【资料信息】 （1） （2）白色无水CuSO4遇水变蓝 （3）Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2 【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别，先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等，逐步缩小范围，然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成。（装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计） 【实验探究】 （1）甲同学取适量红色粉末装入试管中，按图1进行实验。结果无水CuSO4没有变蓝，从而排除猜想中的 。（填猜想中的序号）    （2）在甲同学实验结论的基础上，乙同学另取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解，溶液变色。乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤，而丙同学认为只能排除猜想①，你认为 的观点正确（填“乙”或“丙”）。 （3）丁同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按图2在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表： 反应前 反应后 Ⅰ组 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g 玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g Ⅱ组 洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g 洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1 g 【交流讨论】 （1）应该选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成（填序号）。 最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想 正确，各组分的质量为 。 （2）实验中观察到A装置中的现象为 ;写出A装置中发生反应的化学方程式 。 【反思评价】 戊同学指出：从环保角度，图2装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？ 。 【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替，并将图2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管，来确定该红色粉末的组成，你认为是否可行？ （填“可行”或“不可行”） 8．某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分，提出了如下猜想：    a、可能是二氧化碳； b、可能是一氧化碳。 并设计如图所示装置进行实验，预期的实验现象及结论如下： Ⅰ、若澄清的石灰水变浑浊。则气体为二氧化碳； Ⅱ、若澄清的石灰水不变浑浊。则气体为一氧化碳。 请你分析并回答： （1）另一位同学认为该同学的猜想不严谨，提出了第三种猜想。这位同学的猜想是： ； （2）为验证这位同学的猜想，他设计了如下实验方案。 实验方案 预期实验现象 预期实验结论 1.先将气体通过澄清的石灰水 石灰水变浑浊 气体中有 2.再通过足量的石灰水溶液 无明显现象 该过程的目的是 3.然后气体通过灼热的氧化铜 气体中有一氧化碳 9．铁和四氧化三铁及其他含铁物质的性质、转换、用途是初中化学常见的知识内容。某兴趣小组同学在《培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究》课题组老师的带领下开展了系列研究。 I：铁和四氧化三铁的转换： i．铁在氧气里燃烧 【探究一】探究铁丝燃烧是否需要纯氧 【实验内容】取0.33mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、65%、60%、55%的氧气中进行实验，实验现象： O2% 90% 70% 65% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间比70%短，实验成功 燃烧比65%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发红 【结论】就0.33mm铁丝而言，依据上表燃烧所需氧气的最低体积分数为 ，且氧气浓度越大，燃烧越剧烈。 【反思】所有铁丝的燃烧所需氧气最低浓度为上述结论 （填“是”或“不”）合理，理由是 。 ii：铁和四氧化三铁在转换时的应用： 在焊接两根铁轨时，为确保施工质量，工程技术人员常用到一种叫做“引火铁”的反应活性材料，“引火铁”（极细的铁粉）是一种准纳米材料，它在空气中可以自燃。某化学兴趣小组根据上述原理设计在实验室制备其过程如下： （1）在高温条件下用普通铁粉和水蒸气反应，得到粉末状的四氧化三铁和氢气。 （2）将四氧化三铁粉末再在高温条件下经过与上述过程相反的反应生成“引火铁”粉末。请分别用以下两套装置，制取四氧化三铁和“引火铁”。 （注：装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去） 填写下列空白： （1）写出实验过程中第（1）、（2）两个步骤中的任一反应方程式： ； （2）在实验装置中，烧瓶B的作用是 ； （3）实验时试管A中加入的固体是 ； （4）在试管H中反应进行H2还原Fe3O4前，在I出口处必须先 。 II：在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究 【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图。 【进行实验】该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据： ①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66g(玻璃管的质量为60g) ②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量) 【得出结论】通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为 。 【反思与评价】一氧化碳还原氧化铁的实验中，可能会生成四氧化三铁、氧化亚铁等，那么要提高含铁量可采用的方法是 。 10．兴趣小组在学校的实验室进行【粗盐的提纯】实验，邀请你一起完成。 Ⅰ、溶解        Ⅱ、过滤    过滤时玻璃棒的作用是 。 小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。 a．粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外，还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。 b．BaSO4不溶于水、不溶于酸。 【设计实验方案并进行实验】为确认滤液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4的存在，小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液进行以下实验探究。 实验操作 实验现象 实验结论 ①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液，充分反应，静置，过滤 滤液中含有MgCl2 ②往上述①的滤液中滴加足量的 ，充分反应，静置，过滤 滤液中含有CaCl2 ③往上述②的滤液中加入足量的 ，充分反应，静置，过滤 有白色沉淀生成 滤液中含有Na2SO4 【实验反思】小宇同学认为实验③不够严谨，理由是 。老师告诉同学们，可在实验③所得的沉淀中加入足量的 （填“盐酸”或“稀硫酸”），观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解，则可验证Na2SO4的存在。 【实验结论】小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去，然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶，当观察到 ，就停止加热，利用余热蒸干。小李高兴的宣布：我们得到了纯净的氯化钠。 【实验拓展】小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁，取样品ag。充分溶解，滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀的质量不等于 g（用含a的代数式表示）时，则含有氯化镁。 11．小明同学发现自家的水壶用久以后底部会附著一层自色固体，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铁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 振荡，出现大量浮渣，由此得出结论：自家的井水属于 。 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： （填化学式）。 猜想Ш： 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，小明认为：猜想I正确，并写出发生反应的化学方程式为 。小雪认为小明的结论不严谨，理由是 。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液于试管 中，滴加足量NaOH溶液 猜想Ш成立 12．某化学兴趣小组的同学学习了碳酸钠的性质后，甲、乙、丙三位同学分别做了如下实验：    (1)甲同学向试管中加入少量的碳酸钠溶液，再滴加几滴酚酞溶液后发现溶液变红，说明碳酸钠溶液呈 （填“酸性”、“中性"或“碱性”）。 (2)丙同学向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加氯化钙溶液后，发现溶液变浑浊，请写出反应的化学方程式： 。 (3)丁同学将甲、乙、丙三位同学实验后的三支试管中的物质全部倒入烧杯中，发现沉淀全部溶解，且有气泡产生，完全反应后溶液呈无色。他们决定对烧杯中溶液的溶质成分进行探究： 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 【提出问题】烧杯中溶液的溶质成分（除酚酞外）有哪些？ 【作出猜想】猜想Ⅰ：NaCl、CaCl2 猜想Ⅱ： （填化学式）。 【实验探究】取烧杯中的少量溶液于试管中，向试管中滴加Na2CO3溶液，发现有气泡产生。 【实验结论】猜想Ⅱ成立。 【反思交流】小组同学讨论后，认为检验烧杯中溶液的溶质成分除了可以用Na2CO3溶液外，还可用下列选项中的 代替（填字母）。 A．pH试纸   B．铁粉    C．铜粉    D．CuSO4溶液 13．氢氧化钠溶液和二氧化碳反应没有明显现象，为验证 CO2与 NaOH 能够发生反应，某同学按图实验装置进行实验。 （1）药品滴加顺序往往会影响实验结果，该实验加入试剂的正确顺序应该是 （填序号）。 A 先加入盐酸，再加入氢氧化钠溶液 B 先加入氢氧化钠溶液，再加入盐酸 （2）气球变化的现象是 。 （3）该实验如果不用盐酸而只用氢氧化钠溶液 （“能”或“不能”）证明二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应，原因是 。 （4）如果在装置中的瓶里放入某种白色固体，先滴加水后滴加氢氧化钠溶液，气球也会产生和（2）相同的现象，则该固体可能是 。 14．围绕在“做中学、用中学、创中学”的理念，某校化学实践小组在老师的指导下以运城盐湖为话题开启了题为“从自然界中的盐到餐桌上的食盐”项目式学习活动，以下是其中几个学习片段。 任务一：进行原理分析 【信息检索】 运城盐湖是我国最早的产盐地之一，民间传有“冬天捞碱、夏天晒盐”的说法。 【分析交流】 (1)同学们分析后认为，古代劳动人民利用盐湖水“晒”盐的原理是 结晶。 任务二：联系“多彩”课堂 【查阅资料】 运城多彩盐湖的秘密，就在于这四大因素：嗜盐微生物、藻类、浮游动物、矿物质。气温上升，湖水蒸发，盐度增高，嗜盐微生物、浮游动物、藻类大量繁殖，就形成了“多彩盐湖”的美景。 【小组交流】 (2)同学们联想所学化学知识，想到了某些盐的溶液具有美丽的颜色，例如 (合理即可)溶液。 任务三：探究组成成分 【收集资料】 ①运城盐湖中含有大量NaCl、Na2SO4和MgSO4等物质； ②Ag2SO4为微溶于水的白色固体。 【进行实验】 (3)老师拿来一瓶已静置澄清了的盐湖水供同学们探究。同学们设计了以下实验方案，探究盐湖水的成分。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量盐湖水于试管中，向其中滴加足量稀硝酸和过量Ba(NO3)2溶液，静置 盐湖水中含有 ②取步骤①的上层清液于试管中，滴加几滴 溶液 产生白色沉淀 盐湖水中含有Cl- 【表达交流】 (4)步骤①中所加Ba(NO3)2溶液“过量”的目的是 ，若步骤①②所加试剂顺序调换，则无法确定盐湖水中是否含有 。 (5)步骤②中发生反应的化学方程式为 。 【成果分享】 (6)通过实践活动，同学们能够设计出适合自己家庭的食用盐，他们将所学所获做成板报进行了宣传，请你与他们共同完成板报内容。 种类 低钠盐 加碘盐 钙强化营养盐 添加营养素 氯化钾、氯化镁等 碘酸钾等 碳酸钙、乳酸钙等 功效 降低钠元素含量，预防高血压、心脑血管疾病 预防甲状腺肿大 预防 病 15．古代人民积累了许多对物质变化的认识。早在战国时期，《周礼•考工记》中记载有“涑帛”的方法，即利用“灰”（草木灰，主要成分为K2CO3）和“蜃”（贝壳灰，主要成分为CaO）混合加水所得溶液来洗涤丝帛时，会与丝表面附着的丝胶蛋白发生反应，生成物可用水冲去，从而可把丝洗得干脆亮丽、化学小组对“混合加水所得溶液”的成分进行了探究。 【实验过程】 【提出问题】烧杯丙中溶液的溶质成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：KOH    猜想二：KOH和Ca（OH）2，  猜想三：KOH和K2CO3 (1)以上猜想中均含有KOH，原因是 （用化学方程式表示）。 【实验验证】 (2)同学们设计如下实验进行验证： 实验 步骤 现象 结论 实验1 取少量溶液于试管中，通入CO2。 猜想二不成立 实验2 另取少量溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸。 没有明显现象 猜想三成立 【交流讨论】 (3)同学们将实验结果与老师交流，老师认为实验2的结论不一定准确，原因是 。（用化学方程式表示） (4)经过讨论，同学们又进行实验3，请填写表格。 实验 步骤 现象 结论 实验3 取少量溶液于试管中，滴加足量的 溶液。 有白色沉淀产生 猜想三成立 【拓展延伸】 (5)氢氧化钾在工业上常用于制肥皂，肥皂呈碱性。生活中若被蚊虫叮咬后可涂抹适量肥皂水止痒，据此可以推测蚊虫的分泌物呈 （填“酸”“中”“碱”）性。 16．初中化学涉及化学变化的一些实验无明显现象，验证无明显现象反应确实发生的途径可以通过加指示剂、检验反应物之一消失、检验有新物质生成及进行数字化实验等途径。 为此同学们开展项目式学习活动。 【任务一】借助指示剂等证明反应确实发生 (1)在氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应中应用了这个方法。在氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，然后滴入稀盐酸，当观察到 时说明二者发生了反应。 【任务二】证明反应物之一消失 (2)在氢氧化钠溶液中滴入足量稀硫酸后再滴入氯化铁溶液，未观察到 的现象，说明氢氧化钠消失了，即与稀硫酸发生了反应。 【任务三】证明有新物质生成 (3)同学设计如图1装置进行实验。 实验步骤 操作 现象 结论 ① 将氢氧化钠溶液一次性推入，震荡 未观察到明显现象 不能判断是否反应 ② 打开装有某试剂注射器的弹簧夹 观察到生成大量气泡，注射器活塞上移 步骤①中有 （填名称）生成 【讨论分析】同学们就如何证明步骤①②都发生反应，且能观察到反应过程的问题展开讨论，并继续探究。 【任务四】数字化实验 (4)将所设计装置与压强传感器密封连接后重复【任务三】操作，锥形瓶内压强随时间变化曲线如图2。t1前发生反应的化学方程式是 。t2时加入物质的名称是 （写一种）。 【反思交流】 【任务三】 (5)所设计装置中的某试剂换为 【填化学式，要求与步骤②物质类别不同】也能证明图1装置内有新物质生成。 17．某研究性小组取100mL饱和Ca(OH)2溶液做导电性实验，如图所示。观察到烧杯中电极处产生大量气泡，此外还发现一个异常的现象：石墨电极附近出现浑浊现象。 （1）灯泡发亮，说明Ca(OH)2在水中会解离出 （填一种离子符号即可）等离子。 （2）烧杯中正极产生的气体是 。 （3）提出问题：什么原因导致出现浑浊现象？ 【猜想与假设】 猜想1：可能是由于饱和Ca(OH)2溶液通电后，水的减少所致。 猜想2：可能是由于饱和Ca(OH)2溶液通电后，放热使溶液温度升高导致固体Ca(OH)2析出所致。 【设计实验】 ①请设计实验验证猜想1不成立： 实验操作 实验现象 ②为确定猜想2是否合理，还需确定饱和Ca(OH)2溶液通电后，温度是否升高；之后，取100mL相同浓度的饱和氢氧化钙溶液于烧杯中，加热至电解实验时上升的温度时，没有明显的浑浊现象出现，说明猜想2 （选填“成立”或“不成立”）。 【深入探究】 当把石墨电极换成铂电极，重复Ca(OH)2溶液导电性实验时，烧杯中没有出现浑浊现象。于是，提出出现浑浊现象可能与 有关。 【注意：若答对以下题目奖励3分，化学试卷总分不超过40分】 向浑浊液体中，滴加稀盐酸，白色浑浊物消失，无明显气泡产生，当改用CO2传感器实验时，得到图像如图所示，写出图像中涉及的化学方程式： 。 【拓展延伸】 查阅资料可知：饱和碳酸钙溶液和饱和氢氧化钙溶液的pH值分别为8.4和12.8，而测得白色浑浊物溶液pH值为9.5.记录如下表。 饱和碳酸钙溶液 饱和白色浑浊溶液 饱和氢氧化钙溶液 pH 8.4 9.5 12.8 则该白色浑浊物成份是 。 18．探究酸的化学性质。 （1）小文向以下五只试管中加入稀盐酸，试管中无明显现象的是 。（填序号） （2）实验结束后，小文将A、E两支试管中的物质全部倒入一只洁净的烧杯中，充分反应，得到无色澄清溶液。小组成员一起对该溶液的成分进行探究。 【提出问题】该溶液中除水、酚酞外还含有哪些物质？ 【猜想与假设】 I、 II、CaCl2、HCl 【设计实验】若猜想II成立，小霞同学的验证方法是：取上述烧杯中的无色溶液少量于试管中，然后向试管中滴加碳酸钠溶液，观察到先有气泡冒出，然后出现白色沉淀，出现的沉淀的化学反应方程式为 。 小组同学经讨论后认为，下列 （填字母）物质单独使用也能验证猜想II成立。 a、pH试纸 b、紫色石蕊试液 c、铜 d、足量的氢氧化钠溶液 e、硝酸银溶液 【拓展与迁移】 稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质，是因为它们的溶液中都存在 。 【反思与评价】实验室的废液排放前应该做“无害化”处理。 19．某化学兴趣小组为探究复分解反应能否发生，进行了如下实验： 实验编号 ① ② ③ 物质 NaOH溶液 Na2CO3溶液 BaCl2溶液 加稀硫酸后的现象 无明显现象 白色沉淀 (1)实验②中的现象是 。 (2)小杨同学认为实验①不反应，小康同学不同意小杨同学的观点，认为无明显现象并不代表没有发生反应。经小组讨论，设计如下实验来探究稀硫酸与NaOH溶液能否发生反应。 观察到上述实验试管中的现象 (选填“红色消失”或“红色不消失”)，说明稀硫酸与NaOH溶液发生了反应，该反应的化学方程式为 。 (3)反应后，同学们将所有废液倒入同一烧杯中，静置，烧杯中有白色沉淀，溶液呈无色，该无色溶液中一定含有的溶质(除酚酞外)是 (填化学式) 20．化学学习小组的同学来到实验室，探究酸和碱的反应。 【实验活动】同学们按如图设计进行了实验。 【实验记录】同学们的每一步实验都观察到了明显的现象。实验1中滴加氢氧化钠和稀盐酸时一定会发生的化学反应方程式为 （写2个）。实验2滴加稀盐酸时观察到 现象时停止加酸。实验证明酸和碱能反应，这类酸和碱作用生成盐和水的反应叫做 反应。 【实验分析】为证明氢氧化钠与盐酸反应滴加了酚酞溶液，而氢氧化铜与盐酸反应则不需要滴加酚酞证明，原因是 。 【提出问题】同学们发现，各组同学实验1最后所得溶液颜色不同，有的同学得到绿色溶液，有的同学得到蓝绿色溶液，也有同学得到蓝色溶液。这是为什么呢？ 【猜想假设】考虑到硫酸铜溶液都显蓝色，除铜离子和硫酸根离子外，同学们提出下列猜想。 猜想1：可能与溶液中含Na+有关                猜想2：可能与溶液中含H+离子有关 猜想3：可能与溶液中含 （填离子符号）有关 【实验设计】同学们取2份硫酸铜溶液样品，分别滴加了 （填2种物质的化学式）溶液，发现溶液颜色没有变化，排除了猜想1和猜想2。确定猜想3正确。 【讨论交流】因为实验1中同学们用的试剂种类都是相同的，却得到了不同颜色的溶液，同学们进一步讨论得出，除了跟猜想3的离子有关外，还应该和 有关。 【总结归纳】我们发现问题后，应该设计科学合理的实验来验证猜想。根据实验目的的需要，设计区分物质的定性实验或者需要具体数据比较的 实验。 2024年中考化学专题复习·实验探究题参考答案 1．CaH2是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂。某小组对CaH2的制备和性质进行探究。查阅资料：    I.H2与钙加热可得CaH2；钙、CaH2遇水均反应生成一种碱和一种可燃性气体 Ⅱ.碱石灰的主要成分为NaOH和CaO。 【探究一】CaH2的制备 (1)实验室制取氢气的化学反应方程式为 。 (2)装置A的作用是 。 (3)实验结束后，取少量B中固体加入水中，观察到有气泡产生，向溶液中滴入紫色石蕊溶液，溶液变成 色。甲同学据此判断实验制得CaH2，乙同学质疑结论不一定正确，理由是 。经重新检验，实验制得CaH2。 【探究二】CaH2的性质       (4)CaH2与H2O反应。 检测图1装置气密性，得到图2，说明装置气密性良好。往三颈烧瓶内加入少量制得的CaH2样品，注射器内装有50mL水，连接好装置，迅速将水全部注入烧瓶内，测得瓶内气压及温度变化如图3、4。 ① 图2中AB段进行的操作是 。 ②反应时烧瓶内的现象为 。 ③图3中压强最终下降并回到起始压强可能的原因是： 和 。 (5)CaH2与Na2CO3溶液反应 取lg制得的CaH2样品（杂质为未反应完的Ca)加入足量的Na2CO3溶液中，产生大量气泡，有沉淀生成。过滤、洗涤、干燥，称得沉淀的质量为2.4g，则该样品中氢元素的质量分数为 。 【答案】(1) (2)干燥氢气 (3) 蓝 玻璃管中的物质可能含有钙，钙与水反应生成的氢氧化钙也能使紫色石蕊试液变蓝 (4) 抽拉注射器 有气体生成，放出热量 反应过程放热，反应结束后，恢复至室温，导致压强减小， 反应结束后，打开了烧瓶上的胶塞，导致压强减小 (5)4% 2．化学老师上演了“吹气生火”实验，他的操作是：用导管向包有“过氧化钠（Na2O2）”粉末的脱脂棉吹气，脱脂棉迅速燃烧起来。同学们很好奇，决定探个究竟。 （1）探究脱脂棉燃烧的原因。 【分析、作出猜想】 根据燃烧条件分析：①脱脂棉是 物；②吹出的气体可能与Na2O2反应生成了氧气；③反应放出热量，使温度达到脱脂棉的 。 【进行实验】 在如图装置中，向装有Na2O2的试管中不断吹气，观察到Na2O2粉末由淡黄色逐渐变成白色，在导管口P处放置带火星的木条，木条复燃，证明②成立。同时还观察到U形管中的液面 ，说明③成立。 【得出结论】 吹出的气体与Na2O2粉末反应生成了O2，放出了热量，满足脱脂棉燃烧的条件。 （2）通过探究试管内残留的白色固体成分，确定与Na2O2粉末反应的气体。 【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； ②Na2O2粉末不与氮气反应； ③氢氧化钡【Ba（OH）2】可溶于水，氢氧化钙【Ca（OH）2】微溶于水； ④氯化钡（BaCl2）、氯化钙（CaCl2）溶液呈中性。 【作出猜想及推断】 猜想1：固体成分是Na2CO3，则CO2参加反应； 猜想2：固体成分是NaOH，则H2O参加反应； 猜想3：固体成分是Na2CO3和NaOH，则CO2和H2O均参加反应。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 分析与结论 ①取残留白色固体配成溶液，向其中加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置 白色固体中含有碳酸钠 ②取适量步骤①的上层清液，滴加少量酚酞溶液 溶液变红色 白色固体中含有 【实验结论】Na2O2与CO2、水蒸气都能反应，故猜想3正确。 请写出Na2O2与CO2或H2O反应的化学方程式： （写一个）。 【反思与创新】步骤①中不能将氯化钡溶液换成氯化钙溶液，原因是 。 【答案】 可燃 着火点 左侧下降右侧上升 产生白色沉淀 氢氧化钠 或 氯化钙与氢氧化钠可以形成氢氧化钙微溶物，不利于氢氧化钠的检验 3．“嫦娥一号”飞船的成功发射是我国航天事业的又一里程碑．金属过氧化物等可作宇宙飞船或潜水艇中的氧气再生剂，如：过氧化钠（Na2O2）在常温下能与人呼出的二氧化碳反应生成氧气，化学方程式为：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2；（过氧化钠还能与盐酸、水等物质发生反应产生氧气）为了验证该反应中氧气的产生，某兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验。 (1)实验室确定气体发生装置时应考虑的因素是 ；制取CO2的装置，应从图乙中的图1、图2、图3中选择 。 (2)检查图2装置的气密性的方法是：将装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住，往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口，若能观察到 现象，即可证明装置不漏气。 (3)设计A、B装置的目的是净化导入的纯净且干燥的CO2．其中，①A装置的具体功能是 所发生的化学方程式是 ；②B装置的具体功能是 ，其瓶内液体应是 。 (4)为了确定CO2跟Na2O2反应产生的气体是氧气，最后还要采用的验证实验操作是 。 (5)表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是 。 (6)常温下水也能与Na2O2反应，生成氧气和氢氧化钠，写出该反应的化学方程式 。 (7)某潜水艇上有4人，如果每人每小时消耗的氧气在某温度和压强条件下体积为50L，则该潜水艇中每天需要过氧化钠多少千克？ （已知：在上述温度和压强条件下氧气的密度为1.5g/L） 【答案】(1) 反应物的状态和条件 图2 (2)漏斗下端有一稳定的液柱 (3) 除去氯化氢气体 吸收水蒸气 浓硫酸 (4)把一根带火星的木条放在D处，若木条复燃，证明是氧气 (5)C装置中的石灰水变浑浊 (6) (7)解：每天需要氧气的质量为：4×50L×1.5g/L×24=7200g=7.2kg 设该潜水艇中每天需要过氧化钠的质量为x x=35.1kg 答：该潜水艇中每天需要过氧化钠35.1kg。 4．可燃物在不同条件下燃烧会产生不同的现象，如木炭在氧气中燃烧没有火焰产生，在空气中燃烧却有火焰产生；蜡烛在氧气中燃烧无黑烟（主要成分为炭黑）生成，在空气中却有黑烟生成。同学们对此开展了以下探究： （1）写出木炭在氧气中完全燃烧的化学方程式： 。 【查阅资料】木炭在空气中发生不完全燃烧会生成一氧化碳。 （2）木炭在空气中燃烧产生火焰的原因是： ； （3）蜡烛在空气中燃烧有黑烟生成，说明蜡烛中一定含有： ； 【提出问题】导致蜡烛发生不完全燃烧的原因有哪些？ 甲同学：可能与氧气的接触面积有关； 乙同学：可能与氧气的含量有关； 你认为还可能与 （写出一种即可）有关。 【设计实验】甲同学设计的实验如下：收集体积分数为52%的氧气于钟罩中，再将蜡烛点燃立即罩上钟罩；几秒钟后，用白瓷板压住蜡烛火焰。发现刚开始时白瓷板上没有明显现象，过一会后有大量的炭黑出现，证明甲同学的猜想正确。 （4）用白瓷板压住蜡烛火焰的目的是 ； 乙同学直接将点燃的蜡烛放在钟罩中，再利用数字化实验测出氧气和一氧化碳的含量的变化曲线（如图所示）。 （5）初始阶段蜡烛发生的是完全燃烧，结合曲线说明理由： ；后续阶段一氧化碳含量逐渐升高的原因是： ； （6）可燃物发生不完全燃烧，会造成极大的危害除浪费资源外，还会造成的危害是 （写一种即可）。 【答案】 木炭发生不完全燃烧产生了一氧化碳，一氧化碳燃烧产生火焰 碳（或C） 可燃物的种类 使得可燃物与氧气不充分接触 初始阶段氧气含量高且一氧化碳生成的量很少 氧气浓度逐渐降低，蜡烛发生不完全燃烧 产生有害气体等 5．实验室使用块状石灰石和稀盐酸制CO2.某小组进行了以下探究： 【猜想】当观察不到有气泡产生，固体仍有剩余时，认为反应结束，剩余液呈中性。 【实验操作】向试管中加入5粒石灰石，倾倒约试管体积1/3的稀盐酸(1：1)观察不到气泡后，仍有固体剩余。将试管静置，取上层清液，用pH试纸测得溶液pH=2，反应剩余液放置一段时间后，溶液pH增大。 (1)测得溶液pH=2，说明溶液显 性。 【实验思考】反应剩余液中有哪些物质？其中使溶液pH=2的有哪些？ 【实验探究】 (2)甲同学通过实验排除了CaCl2的可能性。简述其实验方案 乙同学将CO2通入蒸馏水中至饱和，测得pH约为5.6。 (3)综合甲、乙两同学实验，得出的结论是：剩余液中还含有 。 【拓展延伸】 (4)反应剩余液放置一段时间后，溶液pH增大，其主要原因是 。 (5)假如用100g14.6%的稀盐酸和足量石灰石反应，看不到气泡产生时，理论上生成的CO2质量是 克？(请根据方程式计算并写出计过程)。 (6)实际收到的CO2比理论值小，其可能原因是 。 【继续探究】 (7)该兴趣小组在老师指导下继续探究了浓盐酸与石灰石的反应，并用pH传感器测得图烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线。 ①AB段pH几乎不变的原因可能是 。 ②BC段发生反应的化学方程式主要有 。 【答案】 酸 取适量CaCl2溶液于1支洁净试管中，加入几滴紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液不变色，说明不是CaCl2溶液，因为CaCl2溶液显中性 HCl 盐酸具有挥发性，挥发出一部分HCl气体了，导致溶液酸性减弱，pH增大 设二氧化碳的质量为x， 求得x=8.8g，所以理论生成的二氧化碳的质量是8.8g； 有一部分CO2残留在装置内 开始出来的气体主要是装置内膨胀出来的空气，导致反应还几乎未发生，由于反应几乎未发生，故AB段pH几乎不变） 6．在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末是铜粉和氧化铁中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分，进行如下探究，请你参与他们的探究并回答问题。    【猜想】猜想I：红色粉末是铜粉；猜想Ⅱ：红色粉末是氧化铁；猜想Ⅲ：红色粉末是 。 【实验】经过查阅资料、回忆已学过的知识， 大家决定设计如图1所示的实验进行探究．请完成下列表格： 实验中可能出现的现象 结论 猜想Ⅰ正确 红色粉末全部变为黑色，石灰水变浑浊 猜想Ⅱ正确 猜想Ⅲ正确 【表达】通过实验及分析，确定红色粉末是铜粉和氧化铁的混合物，则在上述实验过程中一氧化碳和氧化铜所发生反应的化学方程式是 。 【反思】从环保角度看，图1所示的实验装置有不足之处，请说出其中一种改进方法： 。 【拓展】为了进一步探究铁和铜的金属活动性强弱，你认为可选用下列试剂中的 （填序号）。 A．硝酸铜溶液      B．稀盐酸     C．氯化亚铁溶液       D．硫酸镁 【应用】同学们用一氧化碳与氧化铁的反应来模拟炼铁的原理，装置如图2所示，请回答有关问题： （1）B装置中氢氧化钠溶液的作用是 。 （2）为避免将CO排放到空气中，并回收利用CO，方框中连接的是C和D装置，导管接口的连接顺序应为a→ → → 。（填字母） 【答案】 铜粉和氧化铁的混合物； 红色粉末不变色，石灰水不变浑浊； 红色粉末部分变为黑色，石灰水变浑浊； CO+CuO Cu+CO2 在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集； ABC； 吸收混合气体中的二氧化碳； d； b； e； 7．某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。 【老师提醒】它由Cu 、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成。 【作出猜想】红色粉末可能的组成有：①只有Cu ②只有Fe2O3 ③只有Fe(OH)3 ④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物 ⑤是Cu、Fe2O3的混合物 ⑥是 【资料信息】 （1） （2）白色无水CuSO4遇水变蓝 （3）Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2 【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别，先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等，逐步缩小范围，然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成。（装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计） 【实验探究】 （1）甲同学取适量红色粉末装入试管中，按图1进行实验。结果无水CuSO4没有变蓝，从而排除猜想中的 。（填猜想中的序号）    （2）在甲同学实验结论的基础上，乙同学另取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解，溶液变色。乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤，而丙同学认为只能排除猜想①，你认为 的观点正确（填“乙”或“丙”）。 （3）丁同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按图2在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表： 反应前 反应后 Ⅰ组 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g 玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g Ⅱ组 洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g 洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1 g 【交流讨论】 （1）应该选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成（填序号）。 最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想 正确，各组分的质量为 。 （2）实验中观察到A装置中的现象为 ;写出A装置中发生反应的化学方程式 。 【反思评价】 戊同学指出：从环保角度，图2装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？ 。 【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替，并将图2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管，来确定该红色粉末的组成，你认为是否可行？ （填“可行”或“不可行”） 【答案】 Cu 、Fe(OH)3的混合物 ③④⑥ 丙 Ⅰ ⑤ Cu:1g、Fe2O3:4g 部分红色粉末变黑 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉（或用塑料袋等收集） 可行 8．某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分，提出了如下猜想：    a、可能是二氧化碳； b、可能是一氧化碳。 并设计如图所示装置进行实验，预期的实验现象及结论如下： Ⅰ、若澄清的石灰水变浑浊。则气体为二氧化碳； Ⅱ、若澄清的石灰水不变浑浊。则气体为一氧化碳。 请你分析并回答： （1）另一位同学认为该同学的猜想不严谨，提出了第三种猜想。这位同学的猜想是： ； （2）为验证这位同学的猜想，他设计了如下实验方案。 实验方案 预期实验现象 预期实验结论 1.先将气体通过澄清的石灰水 石灰水变浑浊 气体中有 2.再通过足量的石灰水溶液 无明显现象 该过程的目的是 3.然后气体通过灼热的氧化铜 气体中有一氧化碳 【答案】 可能是CO与CO2的混合气体 二氧化碳 除去二氧化碳 黑色固体变红 9．铁和四氧化三铁及其他含铁物质的性质、转换、用途是初中化学常见的知识内容。某兴趣小组同学在《培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究》课题组老师的带领下开展了系列研究。 I：铁和四氧化三铁的转换： i．铁在氧气里燃烧 【探究一】探究铁丝燃烧是否需要纯氧 【实验内容】取0.33mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、65%、60%、55%的氧气中进行实验，实验现象： O2% 90% 70% 65% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间比70%短，实验成功 燃烧比65%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发红 【结论】就0.33mm铁丝而言，依据上表燃烧所需氧气的最低体积分数为 ，且氧气浓度越大，燃烧越剧烈。 【反思】所有铁丝的燃烧所需氧气最低浓度为上述结论 （填“是”或“不”）合理，理由是 。 ii：铁和四氧化三铁在转换时的应用： 在焊接两根铁轨时，为确保施工质量，工程技术人员常用到一种叫做“引火铁”的反应活性材料，“引火铁”（极细的铁粉）是一种准纳米材料，它在空气中可以自燃。某化学兴趣小组根据上述原理设计在实验室制备其过程如下： （1）在高温条件下用普通铁粉和水蒸气反应，得到粉末状的四氧化三铁和氢气。 （2）将四氧化三铁粉末再在高温条件下经过与上述过程相反的反应生成“引火铁”粉末。请分别用以下两套装置，制取四氧化三铁和“引火铁”。 （注：装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去） 填写下列空白： （1）写出实验过程中第（1）、（2）两个步骤中的任一反应方程式： ； （2）在实验装置中，烧瓶B的作用是 ； （3）实验时试管A中加入的固体是 ； （4）在试管H中反应进行H2还原Fe3O4前，在I出口处必须先 。 II：在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究 【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图。 【进行实验】该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据： ①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66g(玻璃管的质量为60g) ②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量) 【得出结论】通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为 。 【反思与评价】一氧化碳还原氧化铁的实验中，可能会生成四氧化三铁、氧化亚铁等，那么要提高含铁量可采用的方法是 。 【答案】 60% 不 没有考虑铁丝的粗细等 、 产生水蒸气 普通铁粉 检验氢气的纯度 四氧化三铁/Fe3O4 延长通入CO的时间、提高反应温度、延长反应时间 10．兴趣小组在学校的实验室进行【粗盐的提纯】实验，邀请你一起完成。 Ⅰ、溶解        Ⅱ、过滤    过滤时玻璃棒的作用是 。 小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。 a．粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外，还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。 b．BaSO4不溶于水、不溶于酸。 【设计实验方案并进行实验】为确认滤液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4的存在，小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液进行以下实验探究。 实验操作 实验现象 实验结论 ①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液，充分反应，静置，过滤 滤液中含有MgCl2 ②往上述①的滤液中滴加足量的 ，充分反应，静置，过滤 滤液中含有CaCl2 ③往上述②的滤液中加入足量的 ，充分反应，静置，过滤 有白色沉淀生成 滤液中含有Na2SO4 【实验反思】小宇同学认为实验③不够严谨，理由是 。老师告诉同学们，可在实验③所得的沉淀中加入足量的 （填“盐酸”或“稀硫酸”），观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解，则可验证Na2SO4的存在。 【实验结论】小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去，然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶，当观察到 ，就停止加热，利用余热蒸干。小李高兴的宣布：我们得到了纯净的氯化钠。 【实验拓展】小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁，取样品ag。充分溶解，滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀的质量不等于 g（用含a的代数式表示）时，则含有氯化镁。 【答案】 引流 生成白色沉淀 碳酸钠溶液 生成白色沉淀 氯化钡溶液 实验②中碳酸钠过量，也会和氯化钡生成碳酸钡沉淀 盐酸 有较多晶体析出时 11．小明同学发现自家的水壶用久以后底部会附著一层自色固体，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铁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 振荡，出现大量浮渣，由此得出结论：自家的井水属于 。 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： （填化学式）。 猜想Ш： 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，小明认为：猜想I正确，并写出发生反应的化学方程式为 。小雪认为小明的结论不严谨，理由是 。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液于试管 中，滴加足量NaOH溶液 猜想Ш成立 【答案】 肥皂水 硬水 Mg（OH）2 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 碳酸钙和氢氧化镁存在时，也可以有类似现象产生 有白色沉淀产生 12．某化学兴趣小组的同学学习了碳酸钠的性质后，甲、乙、丙三位同学分别做了如下实验：    (1)甲同学向试管中加入少量的碳酸钠溶液，再滴加几滴酚酞溶液后发现溶液变红，说明碳酸钠溶液呈 （填“酸性”、“中性"或“碱性”）。 (2)丙同学向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加氯化钙溶液后，发现溶液变浑浊，请写出反应的化学方程式： 。 (3)丁同学将甲、乙、丙三位同学实验后的三支试管中的物质全部倒入烧杯中，发现沉淀全部溶解，且有气泡产生，完全反应后溶液呈无色。他们决定对烧杯中溶液的溶质成分进行探究： 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。 【提出问题】烧杯中溶液的溶质成分（除酚酞外）有哪些？ 【作出猜想】猜想Ⅰ：NaCl、CaCl2 猜想Ⅱ： （填化学式）。 【实验探究】取烧杯中的少量溶液于试管中，向试管中滴加Na2CO3溶液，发现有气泡产生。 【实验结论】猜想Ⅱ成立。 【反思交流】小组同学讨论后，认为检验烧杯中溶液的溶质成分除了可以用Na2CO3溶液外，还可用下列选项中的 代替（填字母）。 A．pH试纸   B．铁粉    C．铜粉    D．CuSO4溶液 【答案】(1)碱性 (2)Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl (3) HCl、NaCl、CaCl2 AB 13．氢氧化钠溶液和二氧化碳反应没有明显现象，为验证 CO2与 NaOH 能够发生反应，某同学按图实验装置进行实验。 （1）药品滴加顺序往往会影响实验结果，该实验加入试剂的正确顺序应该是 （填序号）。 A 先加入盐酸，再加入氢氧化钠溶液 B 先加入氢氧化钠溶液，再加入盐酸 （2）气球变化的现象是 。 （3）该实验如果不用盐酸而只用氢氧化钠溶液 （“能”或“不能”）证明二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应，原因是 。 （4）如果在装置中的瓶里放入某种白色固体，先滴加水后滴加氢氧化钠溶液，气球也会产生和（2）相同的现象，则该固体可能是 。 【答案】 B 先变大，后变小 不能 二氧化碳溶于水导致瓶内压强变小而使气球变大 硝酸铵 14．围绕在“做中学、用中学、创中学”的理念，某校化学实践小组在老师的指导下以运城盐湖为话题开启了题为“从自然界中的盐到餐桌上的食盐”项目式学习活动，以下是其中几个学习片段。 任务一：进行原理分析 【信息检索】 运城盐湖是我国最早的产盐地之一，民间传有“冬天捞碱、夏天晒盐”的说法。 【分析交流】 (1)同学们分析后认为，古代劳动人民利用盐湖水“晒”盐的原理是 结晶。 任务二：联系“多彩”课堂 【查阅资料】 运城多彩盐湖的秘密，就在于这四大因素：嗜盐微生物、藻类、浮游动物、矿物质。气温上升，湖水蒸发，盐度增高，嗜盐微生物、浮游动物、藻类大量繁殖，就形成了“多彩盐湖”的美景。 【小组交流】 (2)同学们联想所学化学知识，想到了某些盐的溶液具有美丽的颜色，例如 (合理即可)溶液。 任务三：探究组成成分 【收集资料】 ①运城盐湖中含有大量NaCl、Na2SO4和MgSO4等物质； ②Ag2SO4为微溶于水的白色固体。 【进行实验】 (3)老师拿来一瓶已静置澄清了的盐湖水供同学们探究。同学们设计了以下实验方案，探究盐湖水的成分。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量盐湖水于试管中，向其中滴加足量稀硝酸和过量Ba(NO3)2溶液，静置 盐湖水中含有 ②取步骤①的上层清液于试管中，滴加几滴 溶液 产生白色沉淀 盐湖水中含有Cl- 【表达交流】 (4)步骤①中所加Ba(NO3)2溶液“过量”的目的是 ，若步骤①②所加试剂顺序调换，则无法确定盐湖水中是否含有 。 (5)步骤②中发生反应的化学方程式为 。 【成果分享】 (6)通过实践活动，同学们能够设计出适合自己家庭的食用盐，他们将所学所获做成板报进行了宣传，请你与他们共同完成板报内容。 种类 低钠盐 加碘盐 钙强化营养盐 添加营养素 氯化钾、氯化镁等 碘酸钾等 碳酸钙、乳酸钙等 功效 降低钠元素含量，预防高血压、心脑血管疾病 预防甲状腺肿大 预防 病 【答案】(1)蒸发 (2)CuSO4/FeCl3等（合理即可) (3) 产生白色沉淀 AgNO3/硝酸银 (4) 检验并完全除去(合理即可) Cl- (5) (6)佝偻/骨质疏松 15．古代人民积累了许多对物质变化的认识。早在战国时期，《周礼•考工记》中记载有“涑帛”的方法，即利用“灰”（草木灰，主要成分为K2CO3）和“蜃”（贝壳灰，主要成分为CaO）混合加水所得溶液来洗涤丝帛时，会与丝表面附着的丝胶蛋白发生反应，生成物可用水冲去，从而可把丝洗得干脆亮丽、化学小组对“混合加水所得溶液”的成分进行了探究。 【实验过程】 【提出问题】烧杯丙中溶液的溶质成分是什么？ 【作出猜想】猜想一：KOH    猜想二：KOH和Ca（OH）2，  猜想三：KOH和K2CO3 (1)以上猜想中均含有KOH，原因是 （用化学方程式表示）。 【实验验证】 (2)同学们设计如下实验进行验证： 实验 步骤 现象 结论 实验1 取少量溶液于试管中，通入CO2。 猜想二不成立 实验2 另取少量溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸。 没有明显现象 猜想三成立 【交流讨论】 (3)同学们将实验结果与老师交流，老师认为实验2的结论不一定准确，原因是 。（用化学方程式表示） (4)经过讨论，同学们又进行实验3，请填写表格。 实验 步骤 现象 结论 实验3 取少量溶液于试管中，滴加足量的 溶液。 有白色沉淀产生 猜想三成立 【拓展延伸】 (5)氢氧化钾在工业上常用于制肥皂，肥皂呈碱性。生活中若被蚊虫叮咬后可涂抹适量肥皂水止痒，据此可以推测蚊虫的分泌物呈 （填“酸”“中”“碱”）性。 【答案】(1)Ca（OH）2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH (2)无明显现象 (3)HCl+KOH=KCl+H2O (4)CaCl2或BaCl2 (5)酸 16．初中化学涉及化学变化的一些实验无明显现象，验证无明显现象反应确实发生的途径可以通过加指示剂、检验反应物之一消失、检验有新物质生成及进行数字化实验等途径。 为此同学们开展项目式学习活动。 【任务一】借助指示剂等证明反应确实发生 (1)在氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应中应用了这个方法。在氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，然后滴入稀盐酸，当观察到 时说明二者发生了反应。 【任务二】证明反应物之一消失 (2)在氢氧化钠溶液中滴入足量稀硫酸后再滴入氯化铁溶液，未观察到 的现象，说明氢氧化钠消失了，即与稀硫酸发生了反应。 【任务三】证明有新物质生成 (3)同学设计如图1装置进行实验。 实验步骤 操作 现象 结论 ① 将氢氧化钠溶液一次性推入，震荡 未观察到明显现象 不能判断是否反应 ② 打开装有某试剂注射器的弹簧夹 观察到生成大量气泡，注射器活塞上移 步骤①中有 （填名称）生成 【讨论分析】同学们就如何证明步骤①②都发生反应，且能观察到反应过程的问题展开讨论，并继续探究。 【任务四】数字化实验 (4)将所设计装置与压强传感器密封连接后重复【任务三】操作，锥形瓶内压强随时间变化曲线如图2。t1前发生反应的化学方程式是 。t2时加入物质的名称是 （写一种）。 【反思交流】 【任务三】 (5)所设计装置中的某试剂换为 【填化学式，要求与步骤②物质类别不同】也能证明图1装置内有新物质生成。 【答案】(1)溶液由红色变为无色 (2)红褐色沉淀 (3)碳酸钠 (4) 稀盐酸/稀硫酸 (5)CaCl2/BaCl2 17．某研究性小组取100mL饱和Ca(OH)2溶液做导电性实验，如图所示。观察到烧杯中电极处产生大量气泡，此外还发现一个异常的现象：石墨电极附近出现浑浊现象。 （1）灯泡发亮，说明Ca(OH)2在水中会解离出 （填一种离子符号即可）等离子。 （2）烧杯中正极产生的气体是 。 （3）提出问题：什么原因导致出现浑浊现象？ 【猜想与假设】 猜想1：可能是由于饱和Ca(OH)2溶液通电后，水的减少所致。 猜想2：可能是由于饱和Ca(OH)2溶液通电后，放热使溶液温度升高导致固体Ca(OH)2析出所致。 【设计实验】 ①请设计实验验证猜想1不成立： 实验操作 实验现象 ②为确定猜想2是否合理，还需确定饱和Ca(OH)2溶液通电后，温度是否升高；之后，取100mL相同浓度的饱和氢氧化钙溶液于烧杯中，加热至电解实验时上升的温度时，没有明显的浑浊现象出现，说明猜想2 （选填“成立”或“不成立”）。 【深入探究】 当把石墨电极换成铂电极，重复Ca(OH)2溶液导电性实验时，烧杯中没有出现浑浊现象。于是，提出出现浑浊现象可能与 有关。 【注意：若答对以下题目奖励3分，化学试卷总分不超过40分】 向浑浊液体中，滴加稀盐酸，白色浑浊物消失，无明显气泡产生，当改用CO2传感器实验时，得到图像如图所示，写出图像中涉及的化学方程式： 。 【拓展延伸】 查阅资料可知：饱和碳酸钙溶液和饱和氢氧化钙溶液的pH值分别为8.4和12.8，而测得白色浑浊物溶液pH值为9.5.记录如下表。 饱和碳酸钙溶液 饱和白色浑浊溶液 饱和氢氧化钙溶液 pH 8.4 9.5 12.8 则该白色浑浊物成份是 。 【答案】 Ca2＋ （或OH－） 氧气 增加氢氧化钙溶液中的水的质量，进行重复实验 溶液变浑浊 不成立 石墨电极极产生的O2与石墨电极中的碳反应生成了CO2，CO2与Ca(OH)2反应生成了CaCO3 碳酸钙、氢氧化钙 18．探究酸的化学性质。 （1）小文向以下五只试管中加入稀盐酸，试管中无明显现象的是 。（填序号） （2）实验结束后，小文将A、E两支试管中的物质全部倒入一只洁净的烧杯中，充分反应，得到无色澄清溶液。小组成员一起对该溶液的成分进行探究。 【提出问题】该溶液中除水、酚酞外还含有哪些物质？ 【猜想与假设】 I、 II、CaCl2、HCl 【设计实验】若猜想II成立，小霞同学的验证方法是：取上述烧杯中的无色溶液少量于试管中，然后向试管中滴加碳酸钠溶液，观察到先有气泡冒出，然后出现白色沉淀，出现的沉淀的化学反应方程式为 。 小组同学经讨论后认为，下列 （填字母）物质单独使用也能验证猜想II成立。 a、pH试纸 b、紫色石蕊试液 c、铜 d、足量的氢氧化钠溶液 e、硝酸银溶液 【拓展与迁移】 稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质，是因为它们的溶液中都存在 。 【反思与评价】实验室的废液排放前应该做“无害化”处理。 【答案】 AE CaCl2 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl abd H+或氢离子 19．某化学兴趣小组为探究复分解反应能否发生，进行了如下实验： 实验编号 ① ② ③ 物质 NaOH溶液 Na2CO3溶液 BaCl2溶液 加稀硫酸后的现象 无明显现象 白色沉淀 (1)实验②中的现象是 。 (2)小杨同学认为实验①不反应，小康同学不同意小杨同学的观点，认为无明显现象并不代表没有发生反应。经小组讨论，设计如下实验来探究稀硫酸与NaOH溶液能否发生反应。 观察到上述实验试管中的现象 (选填“红色消失”或“红色不消失”)，说明稀硫酸与NaOH溶液发生了反应，该反应的化学方程式为 。 (3)反应后，同学们将所有废液倒入同一烧杯中，静置，烧杯中有白色沉淀，溶液呈无色，该无色溶液中一定含有的溶质(除酚酞外)是 (填化学式) 【答案】 有大量气泡产生 红色消失 2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O NaCl 20．化学学习小组的同学来到实验室，探究酸和碱的反应。 【实验活动】同学们按如图设计进行了实验。 【实验记录】同学们的每一步实验都观察到了明显的现象。实验1中滴加氢氧化钠和稀盐酸时一定会发生的化学反应方程式为 （写2个）。实验2滴加稀盐酸时观察到 现象时停止加酸。实验证明酸和碱能反应，这类酸和碱作用生成盐和水的反应叫做 反应。 【实验分析】为证明氢氧化钠与盐酸反应滴加了酚酞溶液，而氢氧化铜与盐酸反应则不需要滴加酚酞证明，原因是 。 【提出问题】同学们发现，各组同学实验1最后所得溶液颜色不同，有的同学得到绿色溶液，有的同学得到蓝绿色溶液，也有同学得到蓝色溶液。这是为什么呢？ 【猜想假设】考虑到硫酸铜溶液都显蓝色，除铜离子和硫酸根离子外，同学们提出下列猜想。 猜想1：可能与溶液中含Na+有关                猜想2：可能与溶液中含H+离子有关 猜想3：可能与溶液中含 （填离子符号）有关 【实验设计】同学们取2份硫酸铜溶液样品，分别滴加了 （填2种物质的化学式）溶液，发现溶液颜色没有变化，排除了猜想1和猜想2。确定猜想3正确。 【讨论交流】因为实验1中同学们用的试剂种类都是相同的，却得到了不同颜色的溶液，同学们进一步讨论得出，除了跟猜想3的离子有关外，还应该和 有关。 【总结归纳】我们发现问题后，应该设计科学合理的实验来验证猜想。根据实验目的的需要，设计区分物质的定性实验或者需要具体数据比较的 实验。 【答案】 、 溶液由红色变为无色 中和 氢氧化钠与盐酸反应没有明显的现象，而氢氧化铜与盐酸反应有明显的现象 Cl- Na2SO4、H2SO4 离子浓度或氯化铜浓度 定量 1 学科网（北京）股份有限公司 $$