2025年湖南中考化学二轮复习热点专题突破课件---专题六实验探究题

专题六　实验探究题 一、科学探究的环节　 二、猜想与假设　 1．反应后溶液中溶质成分的猜想 A＋B→C＋D(D为沉淀或气体或水) 根据生成物一定有，反应物可能有一种过量，分析： 猜想①恰好完全反应：C； 猜想②A过量：C、A； 猜想③B过量：C、B。 注意：反应物在溶液中不能共存(不能同时存在A、B)。 2．混合物成分的猜想 混合物的成分是A、B、C中的两种或三种，则： 猜想①：A、B；猜想②：A、C；猜想③：B、C；猜想④：A、B、C。 注意：若猜想中存在可以直接反应的物质，则猜想不合理。 三、设计实验方案　 实验操作：①加入某种试剂(适量或过量)；②反应发生所需的条件。 实验现象：①有无沉淀或气体生成；②溶液或固体颜色变化。 实验结论：①有无某种物质；②猜想是否正确。 四、反思评价　 1．从实验方案的设置方面进行评价 实验原理——是否科学、合理。 实验操作——是否安全、可行，反应条件是否容易达到。 实验现象——是否明显。 2．从节约与环保方面进行评价 节约：反应物是否常见、易得、廉价，生成物能否重复利用。 环保：是否符合绿色化学的原则，即原料或副产物对人类健康和环境是否有危害，能否减少废弃物的产生和排放，原料的转化率和利用率是否较高。 1．(2024·湖南)2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。 任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因 同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有(1) ___________________________________(写一种即可)。 类型1 项目式探究 答案 化石燃料的大量使用(合理即可) 任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法 同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳的排放，你的一种低碳生活方式是(2)_____________________ ___________。 有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水(3)__________(填实验现象)，补充了可以利用碱溶液或水吸收二氧化碳。 答案 减少使用一次性物品 (合理即可) 变浑浊 任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果 实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。 【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何？ 【查阅资料】①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%。 ②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析。 【进行实验】 步骤1：各装置气密性良好(夹持装置已省略)，同学们用4只250 mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。 步骤2：用4支注射器分别取60 mL上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器(如图1所示)。 步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图(如图2所示)。 图1 图2 【分析讨论】根据40%NaOH溶液对应的曲线，分析t1～t3时间段曲线变化的原因是(4)______________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【得出结论】结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是(5)______________________________________________________ _____________________________。 答案 t1～t2时间段内，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，使瓶内气体体积减小，压强增大；t2～t3时间段内压强变化更大，这是因为振荡烧瓶，氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快(合理即可) 相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳的效果最好 任务四：形成二氧化碳闭环的意识 在老师指导下，直到上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，形成二氧化碳闭环的意识，先处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体，你设计的实验方案是(6)____________________________________________________ _________________________________________________________________________________。 师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。 【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。 答案 向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直至溶液呈中性(合理即可) 2．(2024湖南·长沙)碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡，基本实现碳的零排放；碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此，兴趣小组同学围绕着CO2的吸收进行了实验探究。 活动一：寻找吸收CO2的试剂 【设计与实验】甲、乙、丙三组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验： 组别 实验方案 现象 结论 甲组 向一个集满CO2的软塑料瓶中加入适量的水，立即旋紧瓶盖，振荡 软塑料瓶变瘪 CO2能被水吸收 【解释与分析】 (1)甲组实验中软塑料瓶变瘪，是因为瓶内气压______。 (2)小礼同学对丙组的实验结论提出质疑，为了证明CO2与氢氧化钠发生了反应，他向丙组所得溶液中滴加足量的________________，观察到有气泡产生，从而证明CO2能与氢氧化钠反应。 【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收CO2。 答案 澄清石灰水变浑浊 组别 实验方案 现象 结论 乙组 向盛有饱和的澄清石灰水的试管中，通入适量的CO2 _________________ CO2能被澄清石灰水吸收 丙组 向盛有氢氧化钠溶液的试管中，通入适量的CO2 无明显现象 CO2不能被氢氧化钠溶液吸收 减小 稀盐酸或稀硫酸 活动二：比较吸收CO2的效果 【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液，哪个吸收CO2的效果更好？ 【讨论交流】饱和石灰水、水吸收CO2的效果差不多，从物质的溶解性的角度分析，原因是______________________________。同学们一致认为，只需要比较氢氧化钠浓溶液、水吸收CO2的效果。 【设计方案】请你利用下列提供的实验用品，帮助他们设计实验并写出实验方案：________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (实验用品：氢氧化钠浓溶液、水、装满CO2的软塑料瓶若干个，其它仪器自选) 答案 常温下，氢氧化钙微溶于水 将相同体积的水和NaOH浓溶液，分别加入两个充满二氧化碳且 容积相同的软塑料瓶中，振荡后，比较软塑料瓶变瘪的程度(合理即可) 【实验与结论】通过实验，同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收CO2的效果比水的好。 【迁移应用】SO2气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料，并利用如图所示装置和用品进行实验，来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收SO2的效果。 资料卡片 Ⅰ.通常状况下，1体积水约能溶解40体积SO2 Ⅱ.SO2与CO2的化学性质相似，也能与氢氧化钠反应： 2NaOH＋SO2 === Na2SO3＋H2O　 请你分析，该实验能否达到实验目的，并阐述理由____________________ ________________________________________________________________ (已知实验装置气密性良好且操作均正确)。 【表达与交流】通过以上探究，同学们认识到科学探究需要严谨的思维。 答案 不能，倒吸进入瓶中 的水，会继续吸收瓶内剩余的SO2，最终充满整个集气瓶(合理即可) 3．(2024·安徽)茶叶是我省重要的经济作物之一，茶园土壤的酸碱性会对茶叶品质产生重要影响。某兴趣小组测定了某地茶园土壤的酸碱性并提出改良方案。 【任务一】测定土壤酸碱性 (1)将土壤样品与蒸馏水按1∶5的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置，测得上层清液的pH为4。用pH试纸测定该溶液pH的操作是在玻璃片上放一小片pH试纸，_____________________________________________ ___________________________________。 答案 用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上， 变色后与标准比色卡对比来确定pH 【任务二】调查土壤呈酸性的原因 (2)经调查发现，长期过量施用一些氮肥是土壤呈酸性的原因之一。请写出一种氮肥的化学式____________________________________________。 【任务三】改良土壤酸碱性 (3)牛牛同学认为将适量熟石灰加入土壤,可中和其酸性。写出熟石灰与酸(以硫酸为例)反应的化学方程式为________________________________。 答案 NH4HCO3[或NH4Cl或CO(NH2)2] H2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4＋2H2O (4)农业上常用白云石粉改良土壤酸碱性。为研究白云石粉掩埋深度对土壤酸碱性的影响，该小组在同一块土地的三个不同区域开展实验。50天后，测得等量白云石粉掩埋深度与土壤pH的关系如图所示。根据图中信息，你认为茶农将白云石粉掩埋的最适宜深度是______(填字母序号)。 A．0～10 cm　　　　　　　 B．10～20 cm　　　　　　　 C．20～30 cm 答案 B 4. (2024四川·广安)“上善若水，水善利万物而不争”，我们应弘扬水之德，善用水之益。化学兴趣小组开展以“水的净化”为主题的项目式学习。 任务一：咨询水处理过程 【咨询专家】同学们通过数字化平台，向水处理专家进行咨询。专家介绍了两种水处理技术： (1)常规处理技术：天然水→加絮凝剂反应沉淀→过滤后加活性炭→加消毒剂→自来水。其中活性炭起______作用。 (2)高分子膜分离技术。 答案 吸附 任务二：探究水处理中的消毒剂 【查阅资料】(1)Cl2通入H2O中，形成氯水，Cl2与H2O反应生成次氯酸(HClO)和HCl。 (2)次氯酸(HClO)具有强氧化性，可消毒杀菌。 (3)次氯酸(HClO)不稳定，见光易分解。 【提出问题】久置的氯水是否可以用于消毒杀菌？ 【进行实验】在教师的指导下，同学们设计实验方案，利用如图装置探究新制氯水在光照下溶液的pH、氯离子浓度随时间的变化，通过实验，最终获得如图(1)(2)所示数据。 (1) (2) 【数据处理】通过图(1)(2)数据分析，氯水在光照下pH变小的原因是HClO见光分解生成了________，使溶液酸性增强。 【得出结论】通过讨论，同学们得出的结论是________________________ __________。 【分享交流】若将Cl2通入水中，再加入NaOH溶液，可制得一种新的消毒剂。其中次氯酸(HClO)与NaOH反应的化学方程式为________________ _______________________。 答案 HCl 久置的氯水不可以用于消 毒杀菌 HClO＋NaOH === NaClO＋H2O 任务三：自制纯净水 【设计制作】通过查阅资料，同学们设计如图所示装置对自来水再次净化获得纯净水。 当自来水通过如图所示阳、阴离子交换柱后，与通入前相比，水分子数目将增多，简述其理由____________________________________________。 答案 自来水中的氢氧根离子和氢离子结合生成了水分子 5．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：_______________________________________。 答案 Fe＋CuSO4 === FeSO4＋Cu 加快固体物质的溶解 硝酸银 AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3 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_______________________________ ______。 答案 氧气 氧气的含量降低，二氧化碳的含量 不变 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 试剂 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2中应取用氯化钠的质量是______g。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______。 方案 试剂 1分钟前后氧气含量变化 1分钟前后温度变化 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 ℃ 答案 2 水、氯化钠、活性炭、氧气 干燥 6．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______(填“a”或“b”)端通入装有油的广口瓶中封存，油被压入烧杯中。 图1 答案 b 探究二：碳捕集。小组同学探究酸、碱和盐的性质及CO2的捕集。 图2 【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，装入试剂如图所示，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________________________ _________。 答案 二氧化碳也能与氢 氧化钙溶液反应产生白色沉淀 取C中物质过滤，取适量的滤液于试管中，加入少量的氯化钙溶液，若产生白色沉淀，则证明滤液中含有碳酸钠，即证明了CO2能与NaOH反应(合理即可) 2NaOH＋CO2===Na2CO3 ＋H2O 【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)，下列试剂可选用的有______(填字母序号)。 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___________________________ ___________________________________________________________。 答案 2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O ad 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 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______________________________________。 答案 7．(2024湖南·长沙湘江新区三模)《周礼·考工记》中载有“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，使其与丝表面的丝胶蛋白发生反应，生成物用水冲去，从而可把丝洗得顺滑亮丽。化学小组对“混合加水所得溶液”的成分进行了探究。 类型2 物质组成的探究 【实验过程】 (1)如图1所示，步骤1的反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。 图1 答案 放热 探究：对烧杯丁中澄清溶液的成分进行探究。 【查阅资料】 ①KOH与NaOH的性质相似。 ②BaCl2易溶于水；BaCO3为白色固体，难溶于水。 【提出假设】 (2)“混合加水所得溶液”的成分 猜想1：只含有KOH 猜想2：含有KOH、Ca(OH)2 猜想3：含有____________________ 猜想4：含有KOH、Ca(OH)2、K2CO3 以上猜想中，有一个猜想一定是错误的，请指出并说明理由____________ _________________________________________(用文字表述)。 答案 KOH、K2CO3 猜想4一定错 误，Ca(OH)2能与K2CO3能反应，不能共存 【实验探究】取少量丁中澄清溶液分别加入试管A、B中： 【分析评价】 (3)有同学认为实验2的结论不严谨，理由是__________________________　___________________________________________。 【实验改进】 (4)同学们对实验2进行了改进：________________________________(填实验操作)并完成了实验。 【实验结论】根据实验，最终同学们得出了猜想3正确的结论。 答案 溶液中存在KOH，滴入几滴 实验序号 操作 现象 结论 1 向A中通入CO2 无明显现象 不含Ca(OH)2 2 向B中滴加几滴稀盐酸 始终没有明显现象 不含K2CO3 稀盐酸时，稀盐酸先与KOH反应，无明显现象 向B中滴加足量稀盐酸(合理即可) 【延伸应用】 (5)同学们查阅资料得知，脱胶率越高，所得丝帛越顺滑亮丽，已知浓度为10%的K2CO3的pH＝11.6，浓度为1%的KOH溶液的pH＝12.2。根据如图2数据分析，选用________溶液洗涤丝帛效果更好。 答案 KOH 图2 8．“暖宝宝”是我们日常生活中常用的物品。小孔同学打开一个使用过的“暖宝宝”内包装，发现黑色固体中掺杂有红棕色物质，于是她把这包固体带到实验室，和兴趣小组的同学在老师的指导下对这包固体的成分展开了探究。 【查阅资料】①铁与空气中的氧气、水蒸气等发生缓慢氧化而生锈； ②室温下部分盐的溶解性如表1所示； 表1　部分盐的溶解性表(室温) ③“暖宝宝”中只有氯化钠含有氯元素。 阳离子 阴离子 N Cl－ S C Na+ 溶 溶 溶 溶 Ag+ 溶 不 微 不 【初步判断】通过阅读标签(如图1)，大家一致认为打开“暖宝宝”外包装后，铁粉与空气接触发生缓慢氧化有______热量的现象；其中出现的红棕色固体是________。 【提出问题】这包使用过的“暖宝宝”中是否还有铁粉、活性炭、氯化钠？ 答案 放出 氧化铁 【进行实验】兴趣小组同学设计如下实验方案并进行实验： 答案 有气泡产生   实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 取少量固体于试管中，加入足量稀硫酸 ____________ 固体中有铁粉 实验二 取少量固体放在燃烧匙中，用酒精灯加热，上方罩一个内壁沾有饱和的澄清石灰水的烧杯(如图2) 澄清石灰水变浑浊 固体中有活性炭 实验三 取少量固体于烧杯中，加入足量水溶解，过滤，往滤液中滴加少量________溶液 产生白色沉淀 固体中有氯化钠 硝酸银 【反思评价】经过反思，小孔同学认为实验二不能得出固体中有活性炭的结论，理由是____________________________________________________ ______________________________________________(写两点即可)。小组同学改进装置后，重新实验，得出固体中有活性炭的结论。 【实验拓展】小曾同学认为利用实验三的反应原理还可以测出固体中氯化钠的质量分数。他称取一定质量的固体于烧杯中，加入足量水，________ _________________________________________________________________________________(填实验操作)，再加入足量实验三所选的溶液，充分反应后经过一系列操作得到固体，并称量质量，最终计算出了氯化钠的质量分数。 答案 酒精燃烧也会产生二氧化碳，使石灰水变浑浊；温度升高 氢氧化钙的溶解度减小，饱和石灰水变浑浊 充分溶 解后过滤，洗涤烧杯和玻璃棒，洗涤滤渣2～3次，洗净后将洗涤液合并到滤液中 9．【科学探究】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。 (2)检测：配制土壤样品浸出液、用__________________测定，若pH＞7，则浸出液显______性。 答案 残留的盐 pH试纸(合理即可) 碱 (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 答案 Na2SO4 【实验探究】取少量浸出液分别加入试管A、B中： 【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)。 答案 产生气泡 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 __________ Na2CO3 BaCl2＋Na2CO3 === BaCO3↓＋2NaCl 【补充实验】 (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 答案 产生白色沉淀 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 ad 10．(2024四川·达州)九年级同学在化学实验操作训练中，进行了氢氧化钠和氢氧化钙溶液的鉴别实验。为进一步探究氢氧化钠的化学性质，做了以下实验： A　　　　　　　　　B 图1 类型3 物质性质的探究 (1)A试管中的现象是__________。 (2)为探究B试管中反应后溶液中溶质的成分，同学们进行了以下探究。 【猜想与假设】 猜想一：Na2SO4 猜想二：Na2SO4、H2SO4 猜想三：_____________________ 答案 溶液变红 Na2SO4、NaOH 【设计并进行实验】 答案 有白色沉淀产生 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量B试管中反应后的溶液，滴加碳酸钠溶液 无明显现象 猜想二不成立 ②另取少量B试管中反应后的溶液，滴加硝酸镁溶液 (3)________________ 猜想一不成立，猜想三成立 为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中pH的变化，甲、乙两组同学按图2所示装置进行实验，测定出溶液pH变化如图3所示。 图2 图3 (4)甲组实验pH变化对应的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。若取M点对应溶液滴加紫色石蕊溶液，现象是__________。 (5)氢氧化钠溶液久置在空气中会变质，其原因是______________________ __________________________(用化学方程式表示)；向部分变质的氢氧化钠溶液中加入适量_____________________溶液可除去杂质。 答案 Ⅱ 溶液变红 CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O 氢氧化钙(合理即可) 11．我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。学习小组开展“低碳行动”实践活动，聚焦主要物质二氧化碳，实验探究二氧化碳的性质与转化过程如下： 探究活动一：探究二氧化碳与水的反应 【设计与实验】同学们取石蕊溶液染成紫色的干燥纸条，完成如下实验操作。 实验操作 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实验Ⅳ 实验现象 紫色纸条不变色 紫色纸条不变色 紫色纸条变红色 ______________ 答案 紫色纸条变红色 【解释与结论】分析对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，得出的结论是水和二氧化碳都不能单独使紫色石蕊变红，二氧化碳与水共同作用使紫色石蕊变红。 (1)实验Ⅳ的目的是______________________________。 (2)分析对比实验Ⅲ和Ⅳ，得出的结论是___________________________。 (3)写出实验Ⅲ中反应的化学方程式：__________________________。 答案 说明酸能使紫色石蕊纸条变红 二氧化碳与水反应生成了酸 CO2＋H2O === H2CO3 探究活动二：探究二氧化碳与碱溶液的反应 【设计与实验】同学们取氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液设计并进行了如图所示实验。 ①　　　　　② 【解释与结论】实验①中观察到的现象是__________________________，得到二氧化碳能与氢氧化钙溶液发生化学反应的结论；实验②中观察到无明显现象，得到二氧化碳不能与氢氧化钠溶液发生化学反应的结论。 答案 有白色沉淀产生(合理即可) 【反思与评价】有同学认为实验②得出的实验结论不合理，他认为无明显现象并不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液不发生化学反应，于是设计了以下三个实验方案，证明二氧化碳是否能与氢氧化钠溶液发生化学反应，其中能达到目的的方案有______________。 方案一、方案三 实验方案 实验步骤 方案一 在两个相同的软塑料瓶中加满二氧化碳，分别加入等量的水和氢氧化钠溶液，振荡，观察现象 方案二 向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加几滴无色酚酞溶液，观察现象 方案三 向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加足量稀盐酸，观察现象 答案 【表达与交流】(1)通过实验探究得出二氧化碳与氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液均能发生化学反应，请写出二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：____________________________________。 (2)请你为某工厂提出一条减少排放物中二氧化碳含量的建议：_________　_________________________________。 答案 2NaOH＋CO2 === Na2CO3＋H2O 开发新能 源，减少化石燃料的使用(合理即可) 12．(2024湖南·长沙二模)在实验复习课中，某组同学用澄清的石灰水鉴别失去标签的碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液。请你参与探究，并回答有关问题： 【进行实验】 (1)完成下列表格 类型4 反应后物质成分的探究 操作步骤 实验现象 实验结论 分别用A、B两支试管取少量样品，然后各加入适量澄清石灰水 A中____________ A中的物质是氢氧化钠溶液；B中的物质是碳酸钠溶液 答案 无明显现象 实验结束后，同学们将A、B两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中，然后对烧杯内的物质进行了过滤，同学们对滤液的成分很好奇，请你与同学们一起进行探究。 【提出问题】 反应后滤液中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】 甲同学的猜想：只含有NaOH； 乙同学的猜想：含有NaOH和Ca(OH)2； 丙同学的猜想：含有NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3。 (2)你的猜想还可能是：含有______________________。 (3)上述猜想中，你认为不合理的猜想是______同学。 答案 NaOH和Na2CO3 丙 【实验探究】 (4)请你设计一个简单的实验来验证“你的猜想”是正确的。 答案 过量的稀盐酸(合理即可) 【反思拓展】 (5)在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑_____ ___________。 实验操作步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，再加入______________________ ____________________ 猜想正确 有气泡生成(合理即可) 反应 物是否剩余 13．(2024湖南·长沙芙蓉区模拟)在一次兴趣小组的活动中，老师让同学们设计实验验证氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了化学反应。 【设计实验】小李同学设计了如图所示实验方案，看到溶液由______变成无色，则氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应。 答案 红色 【实施实验】同学们根据小李同学提出的实验方案开展实验，发现试管中出现了“怪现象”——有气泡产生，对此同学们进行讨论。 【提出假设】氢氧化钠溶液变质了，氢氧化钠变质的原因是____________ __________________________________________(用文字表示)。 【实验验证】 Ⅰ.兴趣小组甲组取氢氧化钠溶液加入____________________________，有气泡产生，说明氢氧化钠已经变质。 答案 氢氧化钠与 空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠和水 足量的稀盐酸(合理即可) Ⅱ.兴趣小组乙组设计实验验证氢氧化钠溶液的变质程度。 当观察到_________________________________________，则说明氢氧化钠是部分变质。实验结束后小郭同学对实验过程中CaCl2溶液是否过量提出质疑，于是提出实验方案证明CaCl2溶液已过量，请你补充实验方案__________________________________________________________。 【反思交流】实验室的化学试剂应______保存。 答案 有白色沉淀生成，溶液B变为红色 取A溶液少许，加入碳酸钠溶液生成了白色沉淀(合理即可) 密封 14．(2024湖南·新邵县二模)在学习复分解反应发生条件后，小茗同学做了如图中的四个实验。 (1)以上实验中，试管______(填序号)无明显现象，写出其中无明显现象但能发生化学反应的化学方程式_______________________________。 (2)为了验证试管②中是否发生复分解反应，小茗同学进行了如下探究。 【提出猜想】试管②中没有发生复分解反应，溶液中同时存在硫酸镁和盐酸解离出来的离子。 答案 ①② HCl＋NaOH === NaCl＋H2O 【设计方案】 镁离子 实验步骤 实验现象 分析和结论 1 测试管②中溶液的pH pH＜7 试管②中一定存在氢离子 2 取少量试管②中溶液于另一支试管中，滴加过量的氯化钡溶液，过滤得到溶液a，将溶液a分成两份 产生白色沉淀 试管②中一定存在硫酸根离子 3 向一份溶液a中滴加过量氢氧化钠溶液 产生白色沉淀 试管②中一定存在________ 4 向另一份溶液a中滴加硝酸银溶液 产生白色沉淀 试管②中一定存在氯离子 答案 【反思交流】同学们认为以上实验设计思路和结论都正确，但试剂选择错误，你认为应该将所用的氯化钡溶液改成________，原因是____________ _______________________________。 实验结束后，小茗同学把上述实验步骤中的废液全部倒入同一个烧杯M中，发现溶液变浑浊，滴入酚酞溶液，溶液变红色。他又把烧杯中的混合物过滤，向滤液中加入足量的氯化钙溶液(呈中性)，发现滤液又变浑浊并且溶液呈无色。则烧杯M中除硝酸根离子外一定含有的阴离子有________ (写离子符号)。 答案 硝酸钡 氯化钡中含 有氯离子，会干扰氯离子的检验 C 15．某化学课堂正在进行，以下是教学片段。请你参与他们的学习并完成相关任务。 【演示实验】老师按如图所示连接好装置，加入NaHCO3粉末，点燃酒精灯，对试管预热后集中加热，烧杯中澄清石灰水变浑浊，说明生成了CO2。继续加热至无气体产生后撤出导管，熄灭酒精灯。 【问题提出】实验后，同学们对试管中剩余的固体粉末产生了兴趣：剩余粉末由什么物质组成？ 【猜想假设】在老师的指导下，同学们对固体粉末作出了如下猜想： 猜想一：NaOH；猜想二：NaOH和Na2CO3；猜想三：Na2CO3。 【实验探究】 实验方案 实验操作 实验现象 方案一 取适量粉末溶于水后向溶液中滴入2滴酚酞溶液，摇匀 溶液由无色变红色 小明根据实验现象认为猜想一成立。小组讨论后，大家认为小明的结论不合理，理由是___________________________________________。 答案 碳酸钠溶液呈碱性，也能使酚酞溶液变红 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案二 步骤一 取适量粉末溶于水后加入过量的BaCl2溶液 ______________ 猜想一不成立 步骤二 取步骤一的上层清液加入MgCl2溶液2～3 mL 无明显现象 猜想三成立 有白色沉淀生成 【评价交流】小华认为步骤二也可以用MgSO4代替MgCl2，大家不同意他的观点，理由是__________________________________________________ ______________________________________________________________。 【拓展延伸】请你总结上述实验成果，写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式________________________________________________。 答案 MgSO4溶液会和步骤一中所加过量的BaCl2溶液反应生成 白色沉淀，加入MgSO4溶液会对NaOH的检验造成干扰(合理即可) 16．某化学兴趣小组同学看完天宫课堂后。对“泡腾片实验”中产生的气体成分有了浓厚的兴趣。他们在老师的指导下，对气体的成分进行探究。 查阅资料:(1)某泡腾片的主要成分是碳酸钠(Na2CO3)和柠檬酸(C6H8O7)。 (2)常温时，柠檬酸为白色晶体，是一种重要的有机酸，易溶于水，具有酸的通性。175 ℃以上时会分解，柠檬、柑橘等水果中含有柠檬酸。 (3)碳酸不稳定，易分解。 【猜想与假设】依据质量守恒定律分析，该气体可能是CO2、O2、CO、H2中的一种或几种，但从安全角度考虑该气体中不可能含有CO和H2。 猜想一：该气体是CO2；精想二：该气体是________；猜想三：该气体是CO2和O2。 答案 O2 【设计与实验】 实验序号 实验操作 实验现象 实验一 澄清石灰水变浑浊 实验二 带火星的木条没有复燃 【实验结论】根据上述实验现象分析判断猜想______正确。 【反思与交流】(1)实验二中饱和氢氧化钠溶液的作用是_______________ ________。 (2)甲同学认为：该气体通入紫色石蕊溶液中，若石蕊溶液变红，也能确定该气体中一定含有二氧化碳。 乙同学认为：甲同学的实验方案不严谨，泡腾片中的柠檬酸可能随气流进入紫色石蕊溶液使其变红。可对甲同学实验后的溶液稍微加热，若观察到红色溶液变回紫色，才能确定使紫色石蕊溶液变红的物质不是柠檬酸，其理由是________________________________________________________。 答案 一 除去气体中二氧 化碳 在稍微加热条件下碳酸会分解，柠檬酸不会发生化学变化 CO2＋3H2CH3OH＋H2O 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ $$