压轴题06 实验探究题之方法类探究问题-【压轴题】2025年中考化学培优训练（长沙专用）

压轴题06 实验探究题之方法类探究问题 实验探究题之方法类探究 近几年中考化学试卷普遍注重联系实际，方法探究实验的试题的素材来源广泛，命题者常以日常学习和生活情景为题材，体现出化学实验的实用性，为高中学习打下坚实的知识和能力的基础。主要考察学生分析问题、解决问题的能力，加大对学生科学思维的考核。 1.题型特点和考查内容 涉及的内容主要是：利用控制变量法研究影响化学反应的因素、在类似物质的干扰下定性探究物质的组成、利用对比实验法探索化学反应中的异常现象及其发生原因等。探究试题涉及提出问题、作出猜想或假设、设计实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。以探究为形式或情景，可考察考生化学基础知识和基本技能，测试考生解决化学问题的思路、过程和方法。在解答实验探究类试题时要①通读全题划出关键的语句， 审清题意, 明确要求； ②回归教材确定知识点； ③细心分析明确设计意图， 灵活应用基础知识解决探究题中的问题(关键是分析题中的设计方案和实验装置图) 。一般步骤是：首先要能根据题干背景材料提出问题，联想到相对应的化学知识。第二，作出猜想或假设时，最重要的是要有科学依据，要从化学的视角作出科学的猜想或假设。第三，设计探究(实验)方案，要围绕寻找特征反应作为论证(肯定或否定)的依据,同时应注意排除其他因素的干扰。第四，对探究问题作出解释与结论时，要通过实验、观察等多种手段获取事实和证据，或通过查阅资料获取的信息，以事实为依据，应用化学原理进行分析推理，不能随意编造，牵强附会。最后，从反应原理是否正确、实验方案是否完善、探究过程是否合理以及经济效益、资源利用、环境保护等方面对探究方案或过程进行反思与评价。探究题一般并不包括所有的探究要素，但上述要求是解答探究性试题的一般思路和方法。 2.解题技巧 一个完整的实验过程包括：1.提出问题；2.猜想假设；3.查阅资料；4.实验设计及实施；5.解释与结论；6.反思与评价。其实实验探究的出题目的是注重实验探究过程而不是材料的来源，任何实验探究题都会结合学生学习的知识，只是大家一看到陌生材料就有些恐慌。要想做好实验探究题必须学会从材料中获取有效信息，并能够灵活运用。实验探究对老师和学生的引导就是针对验证性的实验要学会选择不同的方法，针对某方法实验的现象要进行多方面的思考，将可能的因素排除后，才能得到准确的结论，体现了科学研究的严谨性。如：通过实验过程中常见的现象引入探究，考察了学生作出猜想的能力，根据猜想进行实验设计，常常运用科学研究中的控制变量法，即针对某一实验涉及的因素，控制其他因素不变，改变某一因素，从而考察这一因素对实验的影响。对实验方案评价时一般从以下几个方面入手：方案在理论上是否科学合理，是否具有严密性；在满足安全性的前提下，操作上是否简单易行；从环境角度考虑，是否会给环境造成污染；从经济角度评价，是否节约试剂、降低成本和提高产品质量。 1．（湖南长沙·三模）某课外活动小组欲对铝镁合金进行研究，测定其中镁的质量分数。 【查阅资料】 ①氢氧化镁和氢氧化铝均难溶于水。难溶性碱受热后能分解生成水和相应的金属氧化物。 ②镁和氢氧化镁均不能与氢氧化钠溶液反应，但铝和氢氧化铝分别能与氢氧化钠溶液发生如下反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O．氯化铝可与过量氢氧化钠溶液发生反应AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O。 【方案设计】 他们利用实验室提供的盐酸、氢氧化钠溶液设计了三种不同的实验方案： 方案一： 方案二： 方案三： 【方案评价】 （1）方案三中最后的灼烧产物的主要成分为水和 （用化学式表示） （2）小段认为三个方案理论上均可行，但方案三不如其他方案，理由是 。 【实验设计】 实验小组根据方案二设计了如图所示（图中的铁架台已省略）的实验装置。 （3）你认为选择装置 （填“甲”或“乙”）测定镁的质量分数更合理，误差更小，理由是 。 （4）若装置丙中不使用冷水，则所测得气体的体积会 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【交流讨论】 （5）实验小组成员通过交流讨论后重新设计了方案：①称取铝镁合金质量；②加入足量的 ；③过滤④洗涤；⑤干燥；⑥称取剩余固体的总质量。 2．（湖南长沙·模拟预测）某化学兴趣小组的同学按图示装置验证氢氧化钠的化学性质。 [实验步骤] Ⅰ.关闭K1、K2，将注射器内的液体注入装置A中的锥形瓶内； Ⅱ.打开K1，观察到装置C中部分红色溶液沿导管倒吸入装置A中，片刻后回流停止； Ⅲ.打开K2，观察到装置B中溶液倒吸入装置A、C中，液面稳定后观察到装置A中溶液仍为红色，装置C中溶液变为无色。 同学们对相关问题分组展开如下探究： 探究环节 甲组的探究 乙组的探究 [提出问题] 装置A中使酚酞变为红色的物质是什么？ 装置C中溶液为什么变成无色？ [作出猜想] 猜想一： Na2CO3； 猜想二： Na2CO3和NaOH 猜想一：实验过程中酚酞变质了； 猜想二：溶液中的NaOH反应完了。 [实验验证] ①小鹏取少量装置A中溶液于试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液，若观察到 ，则证明猜想二成立； ②小丽认为用溶液也可证明猜想二成立，小鹏认为小丽的方案不合理，理由是 。 ①取少量装置C中溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，溶液又变为红色，证明猜想一不成立； ②用pH试纸测定装置C 中溶液的酸|碱度，若pH ， 则证明猜想二成立。 [反思交流] （1）甲、乙两组同学的实验证明了NaOH能与稀盐酸、CO2发生反应，装置A中溶液里一定还存在NaCl； （2）[实验步骤] II 中的现象 （选填“能”或“不能”）证明NaOH与CO2发生了反应。 [拓展迁移] 综上所述，对于无明显现象的化学反应，要证明反应确实发生，可通过检验 的方法实现。 1．（湖南长沙·中考真题）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的吸收进行了实验探究。 活动一：寻找吸收的试剂 【设计与实验】 （1）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 能被水吸收 乙组 向盛有饱和的澄清石灰水的试管中。通入适量的 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 无明显现象 不能被氢氧化钠溶液吸收 【解释与分析】 （2）甲组实验中软塑料瓶变瘪，是因为瓶内气压 ； （3）小礼同学对丙组的实验结论提出质疑，为了证明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。 活动二：比较吸收的效果 【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液，哪个吸收的效果更好？ 【讨论交流】 （4）饱和石灰水、水吸收的效果差不多，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、水吸收的效果。 【设计方案】 （5）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、装满的软塑料瓶若干个，其它仪器自选） 【实验与结论】通过实验，同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收的效果比水的好。 【迁移应用】气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料．并利用下图所示装置和用品进行实验，来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。 （6）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。 2．（湖南长沙·二模）某品牌苏打饼干的配料和营养成分如下表，立信化学小分队2队的同学们对配料和成分进行了探究。 配料 小麦粉、食用油、洋葱粉、食用盐、碳酸钙、食品添加剂（碳酸氢钠）、香葱、酵母、麦精、食用香精等 成分亮点概览 项目 能量 蛋白质 脂肪含量 碳水化合物 钠含量 每含量 【查阅资料】①饼干制作的烘焙过程中，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。除碳酸盐以外其余物质忽略与盐酸的反应。 ②部分盐的溶解性如右表所示。 溶 溶 溶 溶 Ag+ 溶 不 微 不 Ⅰ.定性判断饼干中有关成分。 （1）取一小包饼干，研碎后放入烧杯中，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，静置，过滤，得到待测液。 实验操作 实验现象 实验结论 检验碳酸盐 ①取少量待测液于试管中，加入 ②将产生的气体通入澄清石灰水 冒气泡，澄清石灰水变浑浊 饼干中含有碳酸盐 检验氯化钠 向上述操作①中反应后的溶液中滴加适量的硝酸银溶液 饼干中有氯化钠 【交流讨论】 （2）饼干中的 元素可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生，有利于人体健康。 Ⅱ.定量检测：饼干中碳酸钠质量的测定。 【查阅资料】①饱和的碳酸氢钠溶液可以与氯化氢气体反应，不吸收二氧化碳。 ②碱石灰主要成分为氧化钙和氢氧化钠固体，可吸收二氧化碳和水。 【实验装置】如下图所示 【实验步骤】 （3）①检查装置气密性； ②取一包饼干研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌后，过滤，洗涤，得到滤液和洗涤液共； ③取上述溶液倒入容器A，按图示向各仪器中装入对应试剂； ④打开止水夹，向装置中通入一段时间后，关闭止水夹； ⑤用电子天平称量干燥管1的质量，记录数据； ⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时，停止滴加； ⑦ ⑧重复步骤⑤，记录数据。 【数据处理】根据和的差值，利用化学方程式计算出碳酸钠的质量。 【交流讨论】 （4）步骤②需将滤液和洗涤液合并，其目的是 。 （5）小分队的同学提出该实验在设计过程中仍有不足，请你找出一点，并分析其对实验结果造成的影响： 。 3．（湖南长沙·三模）竹湖化学兴趣小组对镁条在空气中的变化进行如下实验。 【查阅资料】 ①能使湿润的红色石蕊试纸变蓝； ②均为白色固体；为黑色固体； ③部分物质的熔沸点。 熔点 651 2852 沸点 1170 3600 【实验探究】用如图1所示进行实验（镁条固定在试管塞上），并进行了一周的观察。 试管编号 实验现象 A 镁条表面无明显变化 B 镁条表面不再光亮 C 镁条表面不再光亮 D 第二天表面有少量黑斑，后不再增加 第二天表面有少量黑斑，后不再增加 第二天开始表面有黑斑产生，第7天时表面完全变黑 （1）试管中有少量黑斑的原因可能是 。 【实验验证】将中镁条表面的黑色物质用小刀刮下，向其中加入稀硫酸有气泡产生。 （2）乙同学提出有气泡产生并不能说明黑色物质中有碳酸盐，原因是 。 （3）要证明黑色固体中有碳酸盐，还需补充的实验为 。 （4）根据上述实验，实验室保存镁条时最需要注意的是 。 【拓展延伸】取少量除表面物质的镁条，在空气中点燃得到少量固体，将所得固体按照图2所示进行实验，观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝。 （5）镁条燃烧属于 （选填“放热”或“吸热”）反应。 （6）湿润的红色石蕊试纸变蓝说明镁条燃烧时空气中的 （填化学式）参加了反应。 4．（湖南长沙·三模）“对比实验”是化学学习中行之有效的思维方法。某化学兴趣小组的同学在学完相关的化学知识后，走进实验室做了如下实验，请你参与并回答下列问题：      （1）如实验一所示，将同样大小的乒乓球碎片和滤纸碎片放在铜片上同时加热，观察到乒乓球碎片先燃烧起来。由此说明乒乓球碎片的着火点比滤纸碎片的着火点 (填“高”或“低”)。 （2）如实验二所示，通过对比 (从①②③中选填)实验中的现象，可以说明铁生锈需要氧气。 （3）如实验三所示，将等体积的水和氢氧化钠溶液，分别注入两个等容积的装满二氧化碳的同等材质的软塑料瓶中，迅速旋紧瓶盖充分振荡，发现倒入氢氧化钠溶液的软塑料瓶比倒入水的软塑料瓶变得更瘪。由此_ (填“可以”或“不可以”)证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。 （4）化学兴趣小组为了证明氧化铁也是过氧化氢分解的催化剂，设计以下实验方案。请完成下表并回答： 实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验Ⅰ 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，再伸入带火星的木条。 木条不复燃。 氧化铁是过氧化氢分解的催化剂。 实验Ⅱ 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入1g氧化铁，再伸入带火星的木条。 【评价】 （5）小麓同学认为仅凭上述实验I和实验Ⅱ还不足以得出结论。兴趣小组同学在以上基础上完善了该实验，最终确认了氧化铁是过氧化氢分解的催化剂。若你是兴趣小组的同学，请你设计完善上述实验方案： 。 【拓展】 （6）取50g未知浓度的过氧化氢溶液和1g氧化铁混合制取氧气，充分反应后，称量剩余溶液和滤渣的质量为49.4g。通过计算可知过氧化氢溶液中溶质的质量分数为 。(答案精确到0.1%) 5．（湖南长沙·二模）快手美食“自热米饭”中带有一个发热包，遇水后可迅速升温至150℃，保温时间达3小时，能将生米做成熟饭。某化学小组对发热包的固体成分进行了以下探究。 【查阅资料】 ①发热包可能由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种物质组成。 ② MgCl2溶液、A1C13溶液均能与NaOH溶液发生复分解反应生成白色沉淀。 ③氢氧化镁不溶于NaOH溶液，氢氧化铝可溶于NaOH溶液。 【猜想1】固体中一定存在铁粉及生石灰 【实验1】 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 1-1 取发热包内灰黑色的固体粉末，分成两份 / / 1-2 用磁铁多次重复靠近其中一份粉末 有部分黑色固体被磁铁吸引 1-3 取另一份粉末于试管中， 放热，溶液变为红色 原粉末中一定含有生石灰 【猜想2】除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉和炭粉 【实验2】继续进行如下实验： 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 2-1 取实验1-2的剩余固体于试管中，加入足量稀盐酸，充分反应后过滤 ，滤液呈无色 原粉末中一定含有炭粉，至少含镁粉、铝粉中的一种 2-2 取实验2-1的滤液于试管中，逐滴加入 溶液至过量 先产生白色沉淀，后沉淀消失，变为无色溶液 该发热包中一定不含有的物质是 【反思与评价】 （5）综合上述实验，无法确定该发热包中是否含有 。 （6）氢氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠（NaA1O2）和另一种物质，请补全该反应的化学方程 。 6．（湖南长沙·二模）为验证Ba（OH）2的化学性质，某学习小组进行了如图所示的四个实验： （1）上述四个实验中没有明显现象的是实验 （填序号）； （2）实验四结束后，小青同学取少量反应后所得混合物，向其中加入两滴无色酚酞溶液，发现混合物不变色。为了进一步确定溶液中溶质的成分，小青另取少量反应后所得混合物，向其中加入某种试剂，该试剂可以是______（填字母序号）； A．硝酸银溶液 B．铜片 C．锌粒 D．紫色石蕊溶液 E．氧化铁 F．氢氧化铝 G．碳酸钠 （3）实验三产生了白色沉淀，同学们取出部分反应后的物质进行过滤，并对滤液的成分进行分析 【提出问题】滤液中的溶质含有什么呢？ 【猜想与假设】猜想一：NaOH；猜想二： 猜想三：NaOH和Ba（OH）2 【设计实验方案】 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，加入 溶液 产生白色沉淀 猜想二成立 另取少量滤液于试管中，向其中通入二氧化碳气体 产生白色沉淀 猜想 成立 （4）将上图中实验一至四的四支试管中所有物质倒入同一个烧杯，充分混合后过滤，最终得到白色沉淀和无色溶液A．取一定量溶液A，加入少量Ba（OH）2溶液，振荡后只得到无色溶液，综上分析，溶液A中除酚酞外，一定还含有的溶质是 。 7．（湖南长沙·一模）我校初三化学小组的同学以“探究硫酸的性质”为主题开展项目式学习。 【任务一】观察浓硫酸稀释过程中的能量变化。 （1）图1实验中，小明同学观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落，此现象说明浓硫酸溶于水 (填“放热”和“吸热”)。 【任务二】探究溶液浓度对硫酸化学性质的影响。 （2）图2实验中，小华同学观察到很快变黑的是滤纸B，由此可知， 不同，腐蚀性不同。 【任务三】探究稀硫酸的化学性质，同学们按图3进行实验。 （3）试管2观察到的现象是 。 （4）实验结束后，小红同学先将试管2中反应后的物质倒入废液缸中，然后再将试管3反应后的物质缓慢倒入废液缸，观察，先无明显现象，后出现红褐色沉淀；再将试管4中剩余物质倒入废液缸中，观察到沉淀消失。由此分析，原试管2反应后溶液的溶质为 (填化学式)，废液缸中最终剩余的溶液中一定含有的阳离子有 (写出离子符号)。 【反思】 （5）实验过程中产生的废液必须处理后再排放。根据上述探究结果，在检验废液时发现硫酸过量，为防止其污染环境，向该废液中加入适量的 (填化学式)，使溶液呈中性后再排放。 8．（湖南长沙·二模）在学校社团节上，化学老师表演了一个魔术：将两种无色溶液倒入同一酒杯中，立即变成了“红酒”；向“红酒”中倒入另一种无色溶液，“红酒”就变成了“牛奶”；向“牛奶”中倒入又一种无色溶液，“牛奶”又变成了“发泡汽水”。某化学兴趣小组想利用所学的化学知识再现该魔术，请你与他们一起来完成探究实验。 提供的药品有：紫色石蕊溶液、无色酚酞溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液、澄清石灰水、氯化钠溶液、氯化钙溶液、纯碱溶液。 【提出问题】变成“红酒”的两种无色溶液分别是什么？ 【查阅资料】酸溶液显酸性，碱溶液显碱性；盐溶液则可能显酸性，也可能显碱性，还可能显中性。如氯化铁、氯化铵等盐溶液显酸性，碳酸钠、碳酸钾等盐溶液显碱性，氯化钠、氯化钙、氯化钾等盐溶液显中性。 【作出猜想】 小明：稀盐酸和紫色石蕊溶液      小红：纯碱溶液和无色酚酞溶液 小强：氢氧化钠溶液和无色酚酞溶液     小花：澄清石灰水和无色酚酞溶液 （1）大家一致认为小明同学的猜想明显不合理，其原因是 。 【实验探究】 （2）小红依据自己的猜想，利用上述药品重现老师表演的魔术： 实验步骤 实验现象 现象解释 达到效果 ①取适量纯碱溶液于烧杯中，滴加几滴无色酚酞溶液 溶液变为红色 纯碱溶液显碱性 变成了“红酒” ②向①的“红酒”中加入适量 溶液 溶液中红色褪去并产生白色沉淀 “红酒”变成了“牛奶” ③再向②的“牛奶”中加入适量稀盐酸 沉淀溶解，产生大量气泡 该反应的化学方程式为 。 “牛奶”变成了“汽水” （3）小强依据自己的猜想和利用提供的药品没能再现该魔术；小花依据猜想和利用提供的药品想重现该魔术，在呈现“红酒”变“牛奶”时，发现“牛奶”变成了红色，则在步骤中生成了 （填化学式）。 【交流反思】 （4）若小强想重现魔术，只需将氢氧化钠溶液换成下述药品中的______。 A．K2CO3溶液 B．KOH溶液 C．BaCl2溶液 D．AgNO3溶液 （5）假设小红的实验每步都恰好完全反应，则实验完成后溶液中的溶质（除酚酞外）有 （填化学式）。 9．（湖南长沙·一模）某化学兴趣小组同学在探究“复分解反应发生的条件”时，设计如图所示的三个实验： （提示：MgCl2，BaCl2，Na2SO4， NaCl溶液都呈中性） （1）小天同学：向试管Ⅰ中慢慢滴入MgCl2溶液，并不断振荡，至溶液颜色恰好变为无色，同时还看到 。 小亮同学：分别完成试管Ⅰ和Ⅱ中的两个实验后，接着进行如下图所示的探究，请回答下列问题： （2）沉淀M中含有的物质是 ；试管Ⅲ反应后所得溶液中一定含有的溶质是 。 （3）在沉淀N中加入过量的稀硝酸，观察到部分沉淀消失，产生气泡，则说明沉淀N中含有的物质是 ；除酚酞外，滤液A中一定含有的溶质是 。 （4）除酚酞外，滤液C中一定含有的溶质是 。 10．（湖南长沙·一模）熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。为了探究熔喷布的元素组成，某学习小组设计如下实验。请完成探究，并回答问题。 【查阅资料】 （1）无水硫酸铜吸水后由白色变为蓝色。 （2）浓硫酸有吸水性，常作气体干燥剂。 （3）熔喷布易燃，只可能由C、H、O元素中的一种或多种组成。 【实验探究】 连接如图所示装置，检查装置的气密性，将m g某熔喷布样品碎片装入玻璃管中，先通入一段时间氧气，再点燃酒精灯。一段时间后，样品完全燃烧，无灰分残留。熄灭酒精灯，再持续通一会儿氧气。冷却，称量。计算得出：B、C装置共增重a g，D装置增重b g。    （1）将熔喷布剪成碎片的目的是 。 （2）装置B中 （填实验现象），证明产生了H2O。 （3）装置D中有白色沉淀产生，该白色沉淀的化学式为 。 （4）尾气中检测不到 （填物质名称），说明样品完全燃烧。 【思考拓展】 （5）根据（2）（3）得出熔喷布中一定含有 元素（填元素符号）。 （6）若 （用含m、a、b的关系式表示），说明该熔喷布不含氧元素。 11．（湖南长沙·模拟预测）体育课上，小禹不慎擦伤了皮肤，校医用过氧化氢溶液对擦伤皮肤进行消毒时，小禹惊奇地发现有嘶嘶的响声，并迅速产生大量气泡。 小禹通过查阅资料获得以下信息： 【查阅资料】 信息一：人体皮肤细胞中存在一种叫做过氧化氢酶的物质，能加快过氧化氢分解反应的速率。 信息二：马铃薯等植物细胞中也含有过氧化氢酶。 信息三：酶是动植物体内活细胞产生的具有催化作用的生物大分子，其催化作用受温度影响。 信息四：在没有催化剂时，60℃以下，温度对过氧化氢的分解基本没有影响。 请你根据以上信息，完成下列探究活动。 【提出问题】 问题I、马铃薯研浆对过氧化氢的分解是否有催化作用？ 【实验I】 实验编号 药品 待测数据 实验结论 实验1 20mL 3%过氧化氢溶液 马铃薯研浆对过氧化氢的分解有催化作用 实验2 20mL 3%过氧化氢溶液、2g马铃薯研浆 （1）上述实验测量的“待测数据”是 。 （2）小伊同学认为小禹同学的实验结论不够严谨，她补充设计了两个实验，最终证明了小禹的实验结论正确。这两个实验分别是证明马铃薯研浆在反应前后 不变。 【提出问题】 问题II、温度如何影响马铃薯研浆的催化作用？ 【实验II】 药品：3%过氧化氢溶液、新鲜马铃薯研浆、不同温度的水（0℃、20℃、35℃、55℃）。仪器：15 mm×150 mm试管8支、250 mL烧杯4只、10 mL量筒、秒表、温度计、刻度尺。实验：如图所示，用提供的仪器和药品，按如下步骤进行实验： I．两支试管中分别盛有马铃薯研浆和3%过氧化氢溶液； II．将I中的试管放入盛有0℃水的烧杯内，恒定试管及反应物的温度； III．5min以后，把过氧化氢溶液倒入装有马铃薯研浆的试管中，稍微振荡，使马铃薯研浆跟过氧化氢溶液均匀混合； IV．将III中的试管放回原烧杯，恒温6min； V．用刻度尺测量试管中泡沫状混合物的高度； VI．按上述步骤进行实验，分别测定20℃、35℃、55℃时泡沫状混合物的高度。 每个温度下的实验重复3次，取平均值，得到如下数据： 实验编号 反应物的温度（℃） 混合恒温6min时，泡沫的高度（cm） A 0 1.7 B 20 3.8 C 35 6.5 D 55 2.1 请回答下列问题： （1）为了测定实验准确性，该实验过程中还需要控制的条件有 （答出一条即可）。 （2）关于温度对马铃薯研浆的催化作用的影响，你的结论是 。 （3）计算产生0.64g氧气时所消耗的过氧化氢的质量为 g。 【实验拓展】 该小组同学从课外资料上还获得下列信息：氧化铁、硫酸铜、猪肝、胡萝卜汁等也可以作过氧化氢分解的催化剂，下列有关催化剂的说法正确的是 （填标号）。 A．二氧化锰一定是催化剂 B．同一个反应可能有多种催化剂 C．催化剂一定是加快反应速率 D．对一定量的反应物来说，催化剂能改变生成物的质量 12．（湖南长沙·一模）同学们在老师指导下，用氢氧化钠固体配制100g溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液。 （1）下列操作会导致配制的氢氧化钠溶液溶质质量分数偏低的是 （填序号）。 A．氢氧化钠固体中含有不溶于水的杂质 B．用量筒量取水的体积时采用仰视的方法读数 C．转移已配好的溶液时，有少量溶液溅出 （2）当小组同学将稀盐酸滴入所配制的氢氧化钠溶液进行中和实验时，发现有气泡产生。小组同学产生质疑，认为配制溶液的氢氧化钠固体已经变质，为了解该氢氧化钠固体的变质情况，小组同学进行了深入探究。 【猜想假设】 猜想一：该氢氧化钠样品部分变质。 猜想二：该氢氧化钠样品全部变质。 【查阅资料】 CaCl2溶液显中性 【进行实验】 请你与他们共同完成，并回答所给的问题： 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取少量样品于试管中，加适量水振荡后全部溶解，滴入CaCl2溶液至过量，充分反应后，静置。 白色沉淀 猜想一成立 步骤二：取步骤一充分反应后的少量上层清液于试管中，滴入无色酚酞试液 【交流讨论】 步骤一中加入过量CaCl2溶液的目的是 。 【拓展延伸】 为了测定氢氧化钠的纯度，小组同学又设计了如下实验。 称取10g样品于圆底烧瓶中进行实验，实验结束后，测得装置D增重2.2g。请你计算出样品中氢氧化钠质量分数为 。 【反思与评价】 ①该装置中A的作用 ；若将稀硫酸换成稀盐酸，对测定氢氧化钠质量分数造成的影响是 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 ②分别取两份完全变质的氢氧化钠溶液样品于试管中，向其中一份加入盐酸有气泡产生，另一份加入氢氧化钙溶液有白色沉淀产生，然后将两支试管中所有物质一起倒入废液缸中，得到无色澄清溶液，所得溶液中溶质一定有 （填化学式）。 ③氢氧化钠固体必须密封保存。 13．（湖南长沙·一模）俗话说“碱去油污、酸除锈”。纯碱（Na2CO3）能做日常生活中的去油污剂，稀HCl与稀H2SO4均可以用来除铁锈。 I．探究温度和浓度对Na2CO3溶液去油污效果的影响 【进行实验】室温下，取8个大小相同涂有0.5g植物油的玻璃片，分别浸泡在100g试剂中15分钟，取出干燥后观察实验现象。实验结果如下：（去油污效果=去除油脂质量/初始油脂质量） 第1组 第2组 第3组 实验 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 温度 20℃ 20℃ 20℃ 20℃ 30℃ 30℃ 40℃ 40℃ 试剂 水 1% Na2CO3 溶液 5% Na2CO3 溶液 10% Na2CO3 溶液 水 10% Na2CO3 溶液 水 10% Na2CO3 溶液 去油污 效果 5% 16% 20% 27% 60% 90% 75% 97% 【解释与结论】 （1）Na2CO3俗称“纯碱”或 。 （2）欲探究“浓度对Na2CO3溶液去油污效果的影响”需对比的实验是 （填实验编号）。 （3）对比实验④⑥⑧可得到的结论是“相同浓度时，温度越高，Na2CO3溶液去油污效果越好”。结合以上实验数据分析：相同浓度时，热Na2CO3溶液去油污效果更好可能与“温度升高，溶液碱性增强”有关，还有可能与“温度升高， ”有关。 Ⅱ．小青同学为测定某部分锈蚀铁钉中的铁锈的质量分数，设计了如下图所示实验：检查气密性，加入质量为10g的部分锈蚀铁钉与足量稀硫酸进行实验。 （4）稀盐酸与稀硫酸中都存在 （填离子符号），均能除铁锈。 （5）完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为V mL，换算成质量为0.2g，则该铁钉中铁锈的质量为 。 （6）该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是 。 14．（湖南长沙·三模）化学上有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发，通过深入研究而实现的。某化学兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生许多气泡，且有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。 【探究Ⅰ】：反应产生的气体是什么？ （1）作出猜想：反应产生的气体是①氢气；②二氧化碳；③氢气和二氧化碳。他们作出猜想的依据是化学变化前后元素种类不变，且反应物中含有以下三种元素 （填元素符号）。 【实验1】取适量镁条、100mLNa2CO3溶液于反应装置A中，按如图1所示方案进行实验， B中石灰水不变浑浊；C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。    （2）图1装置A应选用图2中的装置 （填装置序号）。 （3）小组同学讨论认为，上述实验把“烧杯内壁有水珠”作为反应产生的气体是氢气的证据不可靠。为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证这三个猜想。只需在图1所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是 。 【探究Ⅱ】：快速产生气体的原因是什么？ 作出猜想：可能是Na2CO3溶液中的某一种离子（、Na+、OH-）促进了镁与水的反应。 【实验2】按图3所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡，说明促进了镁与水反应的离子是而不是Na+、OH-。 （4）实验2中G的作用是 。试剂X是 。 【探究Ⅲ】：反应产生的白色沉淀是什么？ （5）取实验1装置A中生成的沉淀5g于烧杯中，加入100g稀盐酸，恰好完全反应（产生的气体全部扩散到空气中），反应后烧杯中残留物质的总质量为103.9g，说明实验1装置A中生成的沉淀是 ，其中一种成分的质量分数为 。 15．（湖南长沙·一模）某化学兴趣小组对酸、碱、盐的部分性质进行探究。 【探究一】氢氧化钠与二氧化碳反应，甲同学设计实验方案如图1所示。 （1）实验现象为 ，甲同学由此判断氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。 【探究二】氢氧化钠和盐酸发生中和反应时放出热量 乙同学向一定量10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸，滴加过程中温度变化如下表： 加入盐酸体积V/mL 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 混合溶液温度T/℃ 15.2 19.6 22.0 26.0 28.2 26.7 25.7 24.7 23.7 22.9 （2）根据表中数据分析混合溶液温度变化的原因 。 （3）小组内其他同学提出“将10%的盐酸直接滴入氢氧化钠固体中也能得出相同结论”，你认为是否合理并说明理由 。 （4）丙同学将甲同学和乙同学实验后的溶液混合，未发现明显现象。现将混合液中的氯化钠进行提纯，具体的操作为 。 【探究三】碳酸钠溶液与稀盐酸的分步反应 【查阅资料】向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸的反应是分步反应，第一步反应生成碳酸氢钠和氯化钠，当碳酸钠反应完后才发生第二步反应。 丁同学向106g质量分数为10%的碳酸钠溶液中逐滴加入质量分数为3.65%的稀盐酸，生成二氧化碳的质量变化如图2所示（不考虑CO2的溶解）。 （5）A→C段的反应物是 。 （6）完全反应后生成二氧化碳的质量即C点的纵坐标为 。 16．（湖南长沙·模拟预测）为探究过氧化氢的制取O2的反应，同学们进行了以下实验。 初步探究：探究影响过氧化氢制取O2速率的因素   序号 烧杯1 烧杯2 烧杯3 烧杯4 实验操作 实验现象 立即冒大量气泡，烧杯内有 少量白雾出现。 5分钟后，有比较大量的气泡冒出。 立即冒大量气泡，烧杯内有白雾。 立即冒大量气泡，烧杯内有大量白雾。 继续探究：重复烧杯1、3、4实验，并分别伸入带火星木条，如图所示。 实验方案 序号 实验现象 烧杯1 木条复燃，燃烧很旺 烧杯3 木条复燃，之后火焰变微弱 烧杯4 木条复燃，之后立即熄灭 （结论与解释） （1）过氧化氢的制取O2属于四种基本反应类型中的 。 （2）为证明MnO2和CuSO4能加快过氧化氢的分解速率，应增加的对比实验是 （填具体操作）。 （3）能证明过氧化氢溶液浓度影响其分解速率的实验是 （填烧杯的数字序号）。 （4）烧杯内出现大量白雾的原因是 。 （反思与评价） （5）实验室若用双氧水制取氧气来完成木炭燃烧的实验，应选择的试剂是 （填字母序号）。 A5%过氧化氢溶液             B10%过氧化氢溶液 C20%过氧化氢溶液            D二氧化锰 （6）实验室取68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰混合制取氧气，充分反应后，称量剩余溶液和滤渣为68.4g。则参加反应的过氧化氢溶液中溶质的质量分数为 。 17．（湖南长沙·一模）青竹湖湘一的小青同学在老师的指导下就“碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的速率是否相同”进行了如下探究。请你结合所学知识分析并回答下列问题： 【方案及现象】如图1所示，分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠的稀溶液（各滴2滴酚酞试液），以及等体积、等浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如下表，广口瓶内压强随时间变化如图2所示。 滴入酚酞溶液 滴入稀盐酸，溶液颜色变化 碳酸钠溶液 红色 红色----浅红色----无色 碳酸氢钠溶液 浅红色 浅红色----无色 【分析及结论】 ①图1所示装置中连通器的作用是 。 ②分析图2所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下， 和稀盐酸反应产生二氧化碳速率较慢。 ③结合图2及上表所记录的现象，分析这种物质与稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是 。 【拓展探究】取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠溶液，分别逐滴加入相同浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图3、图4所示。 ④将图4中阴影部分和图3进行叠加，发现两条曲线基本重合，则c点的溶液中溶质为 （填化学式）。 ⑤下列选项中，说法正确的是 。 A 碳酸氢钠俗称小苏打，可以用作发酵粉 B 碳酸钠俗称苏打，可广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产 C 图3中b点的溶液中，溶质只有氯化钠 D 等体积、含有碳元素质量相等的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中，碳酸钠溶液的碱性较强 【反思及交流】 ⑥小青同学的两次实验都用的是“等体积、含有碳元素质量相等的碳酸钠和碳酸氢钠溶液”，为什么不能用“等质量、等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液”呢？请说明理由 。 18．（湖南长沙·二模）某化学兴趣小组的同学在进行“活泼金属与酸的反应”实验时，对铝和铝的化合物的性质进行了探究。 【查阅资料】铝是一种活泼金属，在空气中表现出良好的抗腐蚀性，是由于铝与氧气作用形成一层致密的氧化膜覆盖在铝的表面。 【性质探究】 （1）金属的活动性 甲同学将用砂纸打磨过的铝片放入氯化镁溶液中，看到的现象是 。 （2）金属与酸的反应 ①铝片与稀硫酸反应产生氢气的速度与时间的关系如图 所示，图中从 a 点到 c 点曲线上升的原因可能是 。 ②将铝片与 pH 相同的足量稀硫酸、稀盐酸反应，结果是生成氢气的速度前者比后者慢很多。甲同学认为， 可能是两片铝片的大小、质地等不一致的原因，于是将某铝片从中间切成两等份，再分别放入 pH 相同的稀硫酸和稀盐酸中，观察反应现象，结果仍是生成氢气的速度前者比后者慢得多。此实验方法是 。 乙同学提出，可能是与稀硫酸反应的铝片表面有氧化膜的原因，大家一致表示反对，因为 。丙同学对比盐酸和硫酸的化学式之后，认为可能是盐酸中的氯离子对反应产生促进作用，你认为还存在另 一种可能是 。 【验证猜想】为了验证是“盐酸中的氯离子对反应产生促进作用”的猜想，大家一起设计了如图 所示的实验。如果该实验能证明猜想，则加入的两种溶液的溶质化学式分别为 A 为 ，B 为K2SO4。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 压轴题06 实验探究题之方法类探究问题 实验探究题之方法类探究 近几年中考化学试卷普遍注重联系实际，方法探究实验的试题的素材来源广泛，命题者常以日常学习和生活情景为题材，体现出化学实验的实用性，为高中学习打下坚实的知识和能力的基础。主要考察学生分析问题、解决问题的能力，加大对学生科学思维的考核。 1.题型特点和考查内容 涉及的内容主要是：利用控制变量法研究影响化学反应的因素、在类似物质的干扰下定性探究物质的组成、利用对比实验法探索化学反应中的异常现象及其发生原因等。探究试题涉及提出问题、作出猜想或假设、设计实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。以探究为形式或情景，可考察考生化学基础知识和基本技能，测试考生解决化学问题的思路、过程和方法。在解答实验探究类试题时要①通读全题划出关键的语句， 审清题意, 明确要求； ②回归教材确定知识点； ③细心分析明确设计意图， 灵活应用基础知识解决探究题中的问题(关键是分析题中的设计方案和实验装置图) 。一般步骤是：首先要能根据题干背景材料提出问题，联想到相对应的化学知识。第二，作出猜想或假设时，最重要的是要有科学依据，要从化学的视角作出科学的猜想或假设。第三，设计探究(实验)方案，要围绕寻找特征反应作为论证(肯定或否定)的依据,同时应注意排除其他因素的干扰。第四，对探究问题作出解释与结论时，要通过实验、观察等多种手段获取事实和证据，或通过查阅资料获取的信息，以事实为依据，应用化学原理进行分析推理，不能随意编造，牵强附会。最后，从反应原理是否正确、实验方案是否完善、探究过程是否合理以及经济效益、资源利用、环境保护等方面对探究方案或过程进行反思与评价。探究题一般并不包括所有的探究要素，但上述要求是解答探究性试题的一般思路和方法。 2.解题技巧 一个完整的实验过程包括：1.提出问题；2.猜想假设；3.查阅资料；4.实验设计及实施；5.解释与结论；6.反思与评价。其实实验探究的出题目的是注重实验探究过程而不是材料的来源，任何实验探究题都会结合学生学习的知识，只是大家一看到陌生材料就有些恐慌。要想做好实验探究题必须学会从材料中获取有效信息，并能够灵活运用。实验探究对老师和学生的引导就是针对验证性的实验要学会选择不同的方法，针对某方法实验的现象要进行多方面的思考，将可能的因素排除后，才能得到准确的结论，体现了科学研究的严谨性。如：通过实验过程中常见的现象引入探究，考察了学生作出猜想的能力，根据猜想进行实验设计，常常运用科学研究中的控制变量法，即针对某一实验涉及的因素，控制其他因素不变，改变某一因素，从而考察这一因素对实验的影响。对实验方案评价时一般从以下几个方面入手：方案在理论上是否科学合理，是否具有严密性；在满足安全性的前提下，操作上是否简单易行；从环境角度考虑，是否会给环境造成污染；从经济角度评价，是否节约试剂、降低成本和提高产品质量。 1．（湖南长沙·三模）某课外活动小组欲对铝镁合金进行研究，测定其中镁的质量分数。 【查阅资料】 ①氢氧化镁和氢氧化铝均难溶于水。难溶性碱受热后能分解生成水和相应的金属氧化物。 ②镁和氢氧化镁均不能与氢氧化钠溶液反应，但铝和氢氧化铝分别能与氢氧化钠溶液发生如下反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O．氯化铝可与过量氢氧化钠溶液发生反应AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O。 【方案设计】 他们利用实验室提供的盐酸、氢氧化钠溶液设计了三种不同的实验方案： 方案一： 方案二： 方案三： 【方案评价】 （1）方案三中最后的灼烧产物的主要成分为水和 （用化学式表示） （2）小段认为三个方案理论上均可行，但方案三不如其他方案，理由是 。 【实验设计】 实验小组根据方案二设计了如图所示（图中的铁架台已省略）的实验装置。 （3）你认为选择装置 （填“甲”或“乙”）测定镁的质量分数更合理，误差更小，理由是 。 （4）若装置丙中不使用冷水，则所测得气体的体积会 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【交流讨论】 （5）实验小组成员通过交流讨论后重新设计了方案：①称取铝镁合金质量；②加入足量的 ；③过滤④洗涤；⑤干燥；⑥称取剩余固体的总质量。 【答案】 MgO 操作复杂 乙 甲中滴加的盐酸占据一定的体积 偏大 氢氧化钠溶液 【解析】（1）方案三中最后的灼烧产物的主要成分为氢氧化镁受热分解生成的水和氧化镁。故填：MgO。 （2）小段认为三个方案理论上均可行，但方案三不如其他方案，通过比较可知，操作三操作比其他方案更为复杂，。故填：操作复杂。 （3）通过比较可知，甲中滴加的盐酸占据一定的体积，导致测定的气体体积偏大，因此选择装置乙测定镁的质量分数更合理，误差更小；故填：乙；甲中滴加的盐酸占据一定的体积。 （4）由于金属和盐酸反应放热，若装置丙中不使用冷水，温度升高会导致气体膨胀，则所测得气体的体积会偏大。故填：偏大。 （5）除了三种方案外，还可以采取的方法是把镁铝合金中的铝用氢氧化钠反应掉，剩余的就是镁了，直接称量镁的质量即可。因此可以重新设计了如下方案：①称取铝镁合金质量；②加入足量的氢氧化钠溶液；③过滤④洗涤；⑤干燥；⑥称取剩余固体的总质量（镁的质量）。故填：氢氧化钠溶液。 【点睛】解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 2．（湖南长沙·模拟预测）某化学兴趣小组的同学按图示装置验证氢氧化钠的化学性质。 [实验步骤] Ⅰ.关闭K1、K2，将注射器内的液体注入装置A中的锥形瓶内； Ⅱ.打开K1，观察到装置C中部分红色溶液沿导管倒吸入装置A中，片刻后回流停止； Ⅲ.打开K2，观察到装置B中溶液倒吸入装置A、C中，液面稳定后观察到装置A中溶液仍为红色，装置C中溶液变为无色。 同学们对相关问题分组展开如下探究： 探究环节 甲组的探究 乙组的探究 [提出问题] 装置A中使酚酞变为红色的物质是什么？ 装置C中溶液为什么变成无色？ [作出猜想] 猜想一： Na2CO3； 猜想二： Na2CO3和NaOH 猜想一：实验过程中酚酞变质了； 猜想二：溶液中的NaOH反应完了。 [实验验证] ①小鹏取少量装置A中溶液于试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液，若观察到 ，则证明猜想二成立； ②小丽认为用溶液也可证明猜想二成立，小鹏认为小丽的方案不合理，理由是 。 ①取少量装置C中溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，溶液又变为红色，证明猜想一不成立； ②用pH试纸测定装置C 中溶液的酸|碱度，若pH ， 则证明猜想二成立。 [反思交流] （1）甲、乙两组同学的实验证明了NaOH能与稀盐酸、CO2发生反应，装置A中溶液里一定还存在NaCl； （2）[实验步骤] II 中的现象 （选填“能”或“不能”）证明NaOH与CO2发生了反应。 [拓展迁移] 综上所述，对于无明显现象的化学反应，要证明反应确实发生，可通过检验 的方法实现。 【答案】 有白色沉淀生成，且溶液仍为红色 向溶液中引进，对NaOH的检验产生干扰 ≤7 不能 有新物质产生（或某种反应物消失或减少） 【解析】[实验验证] 甲组的探究：①取少量装置A中溶液于试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液，碳酸钠与氯化钡反应，生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，如果猜想二成立，溶液中还含有氢氧化钠，溶液呈碱性，则观察到有白色沉淀生成，且溶液仍为红色。 ②用溶液不能证明猜想二成立，因为氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，向溶液中引进，对NaOH的检验产生干扰。 乙组的探究：如果猜想二成立，溶液中的氢氧化钠已经反应完，盐酸可能有剩余，则用pH试纸测定装置C中溶液的酸碱度，pH≤7。 [反思交流] [实验步骤] II 中观察到装置C中部分红色溶液沿导管倒吸入装置A中，片刻后回流停止。只能说明A瓶内压强变小，变小原因可能是二氧与氢氧化钠反应，也可能是二氧化碳溶于氢氧化钠溶液中的水中，故不能证明NaOH与CO2发生了反应。 [拓展迁移] 化学变化的本质特征是有新物质生成，对于无明显现象的化学反应，要证明反应确实发生，可通过检验有新物质产生的来实现。 1．（湖南长沙·中考真题）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的吸收进行了实验探究。 活动一：寻找吸收的试剂 【设计与实验】 （1）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 能被水吸收 乙组 向盛有饱和的澄清石灰水的试管中。通入适量的 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 无明显现象 不能被氢氧化钠溶液吸收 【解释与分析】 （2）甲组实验中软塑料瓶变瘪，是因为瓶内气压 ； （3）小礼同学对丙组的实验结论提出质疑，为了证明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。 活动二：比较吸收的效果 【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液，哪个吸收的效果更好？ 【讨论交流】 （4）饱和石灰水、水吸收的效果差不多，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、水吸收的效果。 【设计方案】 （5）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、装满的软塑料瓶若干个，其它仪器自选） 【实验与结论】通过实验，同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收的效果比水的好。 【迁移应用】气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料．并利用下图所示装置和用品进行实验，来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。 （6）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】（1）澄清石灰水变浑浊 （2）减小 （3）稀盐酸/稀硫酸 （4）常温下，氢氧化钙微溶于水 （5）将相同体积的水和浓溶液，分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中，比较软塑料瓶变瘪的程度 （6）不能，倒吸进入瓶中的水，会继续吸收瓶内剩余的，最终充满整个集气瓶 【解析】（1）乙组：实验方案向盛有饱和的澄清石灰水的试管中，通入适量的，实验结论：能被澄清石灰水吸收，二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，实验现象：澄清石灰水变浑浊。 （2）向一个集满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，是因为瓶内气压变小，大气压将软塑料瓶压瘪。 （3）向盛有氢氧化钠溶液的试管中，通入适量的，无明显现象，为了证明与氢氧化钠发生了反应，他向丙组所得溶液中滴加足量的某种溶剂，观察到有气泡产生，从而证明能与氢氧化钠反应，则加入的某种溶剂是稀盐酸或稀硫酸。 （4）饱和石灰水、水吸收的效果差不多，从物质的溶解性的角度分析，原因是氢氧化钙微溶于水，水中溶解氢氧化钙的质量较少，氢氧化钙溶液和水吸收二氧化碳效果差不多。 （5）我们知道二氧化碳可以和氢氧化钠溶液反应，也可以和氢氧化钠溶液中的水反应，二氧化碳也能溶于水，设计实验验证氢氧化钠、水对二氧化碳的吸收效果，可以利用对比实验记性验证，实验变量是氢氧化钠溶液、水，其它都是常量，实验方案：将相同体积的水和浓溶液，分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中，比较软塑料瓶变瘪的程度。 （6）不能，通常状况下，1体积的水约能溶解40体积的二氧化硫，注射器注入5mL的水，约溶解200mL二氧化硫气体，此时倒吸进入瓶中的水，会继续吸收瓶内剩余的，最终充满整个集气瓶。 2．（湖南长沙·二模）某品牌苏打饼干的配料和营养成分如下表，立信化学小分队2队的同学们对配料和成分进行了探究。 配料 小麦粉、食用油、洋葱粉、食用盐、碳酸钙、食品添加剂（碳酸氢钠）、香葱、酵母、麦精、食用香精等 成分亮点概览 项目 能量 蛋白质 脂肪含量 碳水化合物 钠含量 每含量 【查阅资料】①饼干制作的烘焙过程中，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。除碳酸盐以外其余物质忽略与盐酸的反应。 ②部分盐的溶解性如右表所示。 溶 溶 溶 溶 Ag+ 溶 不 微 不 Ⅰ.定性判断饼干中有关成分。 （1）取一小包饼干，研碎后放入烧杯中，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，静置，过滤，得到待测液。 实验操作 实验现象 实验结论 检验碳酸盐 ①取少量待测液于试管中，加入 ②将产生的气体通入澄清石灰水 冒气泡，澄清石灰水变浑浊 饼干中含有碳酸盐 检验氯化钠 向上述操作①中反应后的溶液中滴加适量的硝酸银溶液 饼干中有氯化钠 【交流讨论】 （2）饼干中的 元素可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生，有利于人体健康。 Ⅱ.定量检测：饼干中碳酸钠质量的测定。 【查阅资料】①饱和的碳酸氢钠溶液可以与氯化氢气体反应，不吸收二氧化碳。 ②碱石灰主要成分为氧化钙和氢氧化钠固体，可吸收二氧化碳和水。 【实验装置】如下图所示 【实验步骤】 （3）①检查装置气密性； ②取一包饼干研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌后，过滤，洗涤，得到滤液和洗涤液共； ③取上述溶液倒入容器A，按图示向各仪器中装入对应试剂； ④打开止水夹，向装置中通入一段时间后，关闭止水夹； ⑤用电子天平称量干燥管1的质量，记录数据； ⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时，停止滴加； ⑦ ⑧重复步骤⑤，记录数据。 【数据处理】根据和的差值，利用化学方程式计算出碳酸钠的质量。 【交流讨论】 （4）步骤②需将滤液和洗涤液合并，其目的是 。 （5）小分队的同学提出该实验在设计过程中仍有不足，请你找出一点，并分析其对实验结果造成的影响： 。 【答案】（1）足量稀硝酸 产生白色沉淀 （2）钙/Ca （3）打开止水夹，向装置中通入一段时间N2后，关闭止水夹 （4）确保样品中的碳酸钠全部参与反应 （5）不足：用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢，使实验结果偏大。 【解析】（1）依据结论：饼干中含有碳酸盐，碳酸盐可以和酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。根据部分盐的溶解性表，加入盐酸、硫酸会对下一步检验氯化钠产生影响，故操作为另取少量待检液于试管中，加入足量稀硝酸； 依据结论：饼干中有氯化钠，氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，能观察到有白色沉淀生成； （2）钙主要存在于骨骼和牙齿中，使骨和牙齿具有坚硬的结构支架，饼干中的钙元素可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生； （3）加入盐酸，将饼干中的碳酸钠完全反应后，再向装置内通入氮气，将产生的二氧化碳气体排出，故操作为：打开止水夹，向装置中通入一段时间N2后，关闭止水夹； （4）将滤液和洗涤液合并的原因是确保样品中碳酸钠不损失，全部参与反应，以免造成实验误差； （5）实验中用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢气体，碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，会使测得二氧化碳的质量偏大，则计算出的碳酸钠的质量分数偏大。 3．（湖南长沙·三模）竹湖化学兴趣小组对镁条在空气中的变化进行如下实验。 【查阅资料】 ①能使湿润的红色石蕊试纸变蓝； ②均为白色固体；为黑色固体； ③部分物质的熔沸点。 熔点 651 2852 沸点 1170 3600 【实验探究】用如图1所示进行实验（镁条固定在试管塞上），并进行了一周的观察。 试管编号 实验现象 A 镁条表面无明显变化 B 镁条表面不再光亮 C 镁条表面不再光亮 D 第二天表面有少量黑斑，后不再增加 第二天表面有少量黑斑，后不再增加 第二天开始表面有黑斑产生，第7天时表面完全变黑 （1）试管中有少量黑斑的原因可能是 。 【实验验证】将中镁条表面的黑色物质用小刀刮下，向其中加入稀硫酸有气泡产生。 （2）乙同学提出有气泡产生并不能说明黑色物质中有碳酸盐，原因是 。 （3）要证明黑色固体中有碳酸盐，还需补充的实验为 。 （4）根据上述实验，实验室保存镁条时最需要注意的是 。 【拓展延伸】取少量除表面物质的镁条，在空气中点燃得到少量固体，将所得固体按照图2所示进行实验，观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝。 （5）镁条燃烧属于 （选填“放热”或“吸热”）反应。 （6）湿润的红色石蕊试纸变蓝说明镁条燃烧时空气中的 （填化学式）参加了反应。 【答案】（1）D 水中溶有少量 O2，E 中水中溶有少量 CO2，Mg 与 O2、CO2 和 H2O 共同作用产生少量的 Mg2(OH)2CO3，Mg2(OH)2CO3 为黑色固体 （2）镁和稀硫酸反应也有气泡产生 （3）将生成的气体通入澄清的石灰水中，若石灰水变浑浊，则黑色固体中有碳酸盐 （4）密封 （5）放热 （6）N2 【解析】（1）D 水中溶有少量 O2，E 中水中溶有少量 CO2，Mg 与 O2、CO2 和 H2O 共同作用产生少量的 Mg2(OH)2CO3，Mg2(OH)2CO3 为黑色固体； （2）镁和稀硫酸反应会生成氢气，所以也有气泡产生； （3）CO2 能使澄清石灰水变浑浊，氢气不能使澄清石灰水变浑浊，所以将生成的气体通入澄清的石灰水中，若石灰水变浑浊，则黑色固体中有碳酸盐； （4）镁易与空气的成分反应，所以保存镁条时要密封，隔绝空气和水； （5）燃烧是一种发光、放热的剧烈的化学反应，所以镁条燃烧属于放热反应； （6）镁在空气中燃烧的产物和水反应，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，根据信息：NH3 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成了碱性物质(一水合氨)，一水合氨不稳定，分解生成氨气，依据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，则说明空气中的 N2 也参与反应。 4．（湖南长沙·三模）“对比实验”是化学学习中行之有效的思维方法。某化学兴趣小组的同学在学完相关的化学知识后，走进实验室做了如下实验，请你参与并回答下列问题：      （1）如实验一所示，将同样大小的乒乓球碎片和滤纸碎片放在铜片上同时加热，观察到乒乓球碎片先燃烧起来。由此说明乒乓球碎片的着火点比滤纸碎片的着火点 (填“高”或“低”)。 （2）如实验二所示，通过对比 (从①②③中选填)实验中的现象，可以说明铁生锈需要氧气。 （3）如实验三所示，将等体积的水和氢氧化钠溶液，分别注入两个等容积的装满二氧化碳的同等材质的软塑料瓶中，迅速旋紧瓶盖充分振荡，发现倒入氢氧化钠溶液的软塑料瓶比倒入水的软塑料瓶变得更瘪。由此_ (填“可以”或“不可以”)证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。 （4）化学兴趣小组为了证明氧化铁也是过氧化氢分解的催化剂，设计以下实验方案。请完成下表并回答： 实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验Ⅰ 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，再伸入带火星的木条。 木条不复燃。 氧化铁是过氧化氢分解的催化剂。 实验Ⅱ 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入1g氧化铁，再伸入带火星的木条。 【评价】 （5）小麓同学认为仅凭上述实验I和实验Ⅱ还不足以得出结论。兴趣小组同学在以上基础上完善了该实验，最终确认了氧化铁是过氧化氢分解的催化剂。若你是兴趣小组的同学，请你设计完善上述实验方案： 。 【拓展】 （6）取50g未知浓度的过氧化氢溶液和1g氧化铁混合制取氧气，充分反应后，称量剩余溶液和滤渣的质量为49.4g。通过计算可知过氧化氢溶液中溶质的质量分数为 。(答案精确到0.1%) 【答案】（1）低 （2）①②/②① （3）可以 （4）产生大量气泡，木条复燃 （5）把实验Ⅱ中固体放入足量水中溶解、过滤、洗涤、干燥、称量，质量是1g，说明反应前后氧化铁的质量不变；把得到的1.0g固体加入到5mL5%的过氧化氢溶液中，与实验Ⅰ对比，发现固体仍然能够加快过氧化氢的分解速率，说明反应前后氧化铁的化学性质不变 （6）6.8% 【解析】（1）如实验一所示，将同样大小的乒乓球碎片和滤纸碎片放在铜片上同时加热，观察到乒乓球碎片先燃烧起来。由此说明乒乓球碎片的着火点比滤纸碎片的着火点低； （2）如实验二所示，根据控制变量的原则，通过对比①（与氧气和水接触，生锈）②（与水接触，与氧气隔绝，不能生锈）实验中的现象，可以说明铁生锈需要氧气； （3）将等体积的水和氢氧化钠溶液，分别注入两个等容积的装满二氧化碳的同等材质的软塑料瓶中，迅速旋紧瓶盖充分振荡，发现倒入氢氧化钠溶液的软塑料瓶比倒入水的软塑料瓶变得更瘪，是因为除了与左边瓶内相同体积的水吸收相同体积的二氧化碳外，氢氧化钠还和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，由此可以证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应； （4）根据实验结论氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，因此实验Ⅱ中加入氧化铁到过氧化氢溶液中，会迅速产生大量氧气，氧气具有助燃性，可以使带火星的木条复燃，故实验现象为：产生大量气泡，带火星的木条复燃； （5）根据催化剂特点：改变化学反应速率、化学反应前后质量和化学性质保持不变，所以还需要再设计实验证明氧化体的质量和化学性质在反应前后不发生改变； 故设计实验方案为：把实验Ⅱ中固体放入足量水中溶解、过滤、洗涤、干燥、称量，质量是1g，说明反应前后氧化铁的质量不变； 把得到的1.0g固体加入到5mL5%的过氧化氢溶液中，与实验Ⅰ对比，发现固体仍然能够加快过氧化氢的分解速率，说明反应前后氧化铁的化学性质不变； （6）根据质量守恒定律，该过程产生氧气的质量为50g+1g-49.4g=1.6g， 设过氧化氢溶液中溶质的质量为x，则有 x=3.4g 则过氧化氢溶液中溶质的质量分数为：。 5．（湖南长沙·二模）快手美食“自热米饭”中带有一个发热包，遇水后可迅速升温至150℃，保温时间达3小时，能将生米做成熟饭。某化学小组对发热包的固体成分进行了以下探究。 【查阅资料】 ①发热包可能由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种物质组成。 ② MgCl2溶液、A1C13溶液均能与NaOH溶液发生复分解反应生成白色沉淀。 ③氢氧化镁不溶于NaOH溶液，氢氧化铝可溶于NaOH溶液。 【猜想1】固体中一定存在铁粉及生石灰 【实验1】 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 1-1 取发热包内灰黑色的固体粉末，分成两份 / / 1-2 用磁铁多次重复靠近其中一份粉末 有部分黑色固体被磁铁吸引 1-3 取另一份粉末于试管中， 放热，溶液变为红色 原粉末中一定含有生石灰 【猜想2】除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉和炭粉 【实验2】继续进行如下实验： 步骤 实验操作 实验现象 实验结论 2-1 取实验1-2的剩余固体于试管中，加入足量稀盐酸，充分反应后过滤 ，滤液呈无色 原粉末中一定含有炭粉，至少含镁粉、铝粉中的一种 2-2 取实验2-1的滤液于试管中，逐滴加入 溶液至过量 先产生白色沉淀，后沉淀消失，变为无色溶液 该发热包中一定不含有的物质是 【反思与评价】 （5）综合上述实验，无法确定该发热包中是否含有 。 （6）氢氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠（NaA1O2）和另一种物质，请补全该反应的化学方程 。 【答案】 原粉末一定含有铁粉 加水溶解，过滤之后，滴加酚酞试液 黑色固体有剩余，有气体生成 氢氧化钠 镁粉 氯化钠 H2O 【解析】[实验1] 用磁铁多次重复靠近其中一份粉末，有部分黑色固体被磁铁吸引，说明固体中一定存在铁粉，取另一份粉末于试管中，加水溶解，过滤之后，滴加酚酞试液，溶液变红，说明样品中一定含有生石灰，故填：原粉末中一定含有铁粉；加水溶解，过滤之后，滴加酚酞溶液。 [实验2] 取实验1-2的剩余固体于试管中，加入足量稀盐酸，充分反应后过滤，现象为黑色固体有剩余，有气体生成，滤液呈无色，说明原粉末中一定含有炭粉，至少含镁粉、铝粉中的一种， 取实验2-1的滤液于试管中，逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，先产生白色沉淀，后沉淀消失变为无色溶液，说明生成了氢氧化铝沉淀，一定不含氢氧化镁沉淀，该发热包中一定不含有的物质是镁粉，一定含有铝粉，故填：部分固体溶解，有气体生成；氢氧化钠；镁粉。 [反思与评价] 综合上述实验，一定含有铁粉、生石灰、铝粉、碳粉，一定不含镁粉，无法确定该发热包中是否含有氯化钠，故填：氯化钠。 反应前Al、Na、4O、4H，反应后Al、Na、2O，根据质量守恒反应前后原子种类数目不变，还差2O、4H，故填：H2O。 6．（湖南长沙·二模）为验证Ba（OH）2的化学性质，某学习小组进行了如图所示的四个实验： （1）上述四个实验中没有明显现象的是实验 （填序号）； （2）实验四结束后，小青同学取少量反应后所得混合物，向其中加入两滴无色酚酞溶液，发现混合物不变色。为了进一步确定溶液中溶质的成分，小青另取少量反应后所得混合物，向其中加入某种试剂，该试剂可以是______（填字母序号）； A．硝酸银溶液 B．铜片 C．锌粒 D．紫色石蕊溶液 E．氧化铁 F．氢氧化铝 G．碳酸钠 （3）实验三产生了白色沉淀，同学们取出部分反应后的物质进行过滤，并对滤液的成分进行分析 【提出问题】滤液中的溶质含有什么呢？ 【猜想与假设】猜想一：NaOH；猜想二： 猜想三：NaOH和Ba（OH）2 【设计实验方案】 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，加入 溶液 产生白色沉淀 猜想二成立 另取少量滤液于试管中，向其中通入二氧化碳气体 产生白色沉淀 猜想 成立 （4）将上图中实验一至四的四支试管中所有物质倒入同一个烧杯，充分混合后过滤，最终得到白色沉淀和无色溶液A．取一定量溶液A，加入少量Ba（OH）2溶液，振荡后只得到无色溶液，综上分析，溶液A中除酚酞外，一定还含有的溶质是 。 【答案】（1）四 （2）CDEFG （3）NaOH和Na2SO4 氯化钡（合理即可 ） 三 （4）氯化钠/NaCl 【解析】（1）实验一中氢氧化钡溶液呈碱性，无色酚酞遇碱变红，故溶液有无色变为红色；实验二中氯化镁与氢氧化钡反应生成氢氧化镁白色沉淀与氯化钡；实验三中硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡白色沉淀与氢氧化钠；实验四氢氧化钡与稀盐酸反应生成易溶于水的氯化钡与水，该反应无明显现象；故填四； （2）实验四氢氧化钡与稀盐酸反应生成氯化钡与水，反应后溶液中一定含有氯化钡；若两者恰好完全反应，则溶质只有氯化钡，溶液呈中性；若稀盐酸过量，溶质为氯化钡、氯化氢，溶液呈酸性；若氢氧化钡过量，溶质为氯化钡、氢氧化钡；小青同学取少量反应后所得混合物，向其中加入两滴无色酚酞溶液，发现混合物不变色，说明溶液不呈碱性，故溶液中一定不含氢氧化钡，故要检验是否含有氯化氢； A、硝酸银与氯化钡反应会生成氯化银沉淀，氯化氢与硝酸银反应会生成氯化银白色沉淀，无法确定溶质成分，不符合题意； B、铜片与稀盐酸不反应，无法确定溶质成分，不符合题意； C、锌粒与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，有气泡产生，可以确定溶质成分，符合题意； D、紫色石蕊遇酸性溶液变红 ，遇中性溶液不变色，可以确定溶质成分，符合题意； E、氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁与水，溶液由无色变为黄色，可以确定溶质成分，符合题意； F、氢氧化铝是难溶于水的白色固体，氢氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝与水，沉淀逐渐溶解，可以确定溶质成分，符合题意； G、碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，有气泡产生，可以确定溶质成分，符合题意； 故选CDEFG； （3）氢氧化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀与氢氧化钠；实验三反应后溶质中一定含有氢氧化钠；恰好完全反应时，溶质只有氢氧化钠；氢氧化钡过量时 ，溶质为氢氧化钡、氢氧化钠；硫酸钠过量时，溶质为氢氧化钠、硫酸钠；故猜想二为：氢氧化钠、硫酸钠； 猜想二成立说明溶质为氢氧化钠、硫酸钠，氯化钡与硫酸钠反应 生成硫酸钡沉淀与氯化钠，氢氧化钠与氯化钡不反应，故可向试管中加入氯化钡溶液（合理即可）； 另取少量滤液于试管中，向其中通入二氧化碳气体，产生白色沉淀，氢氧化钠与二氧化碳反应生成易溶于水的碳酸钠与水，氢氧化钡与二氧化碳反应生成碳酸钡沉淀与水，硫酸钠与二氧化碳气体不反应，故滤液中一定含有氢氧化钡，故猜想三成立； （4）将上图中实验一至四的四支试管中所有物质倒入同一个烧杯，充分混合后过滤，最终得到白色沉淀和无色溶液A，溶液中含有酚酞，说明溶液不呈碱性，氯化镁与氢氧化钡反应生成氢氧化镁白色沉淀与氯化钡，硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡白色沉淀与氢氧化钠，取一定量溶液A，加入少量Ba（OH）2溶液，振荡后只得到无色溶液，说明溶液A中不含硫酸钠与氯化镁；溶液A中阳离子：镁离子会结合氢氧根离子产生氢氧化镁沉淀，钡离子会结合硫酸根结合产生沉淀，故一定含有的阳离子为钠离子，溶液A中阴离子：氢氧根离子会结合镁离子产生氢氧化镁沉淀，硫酸根会结合钡离子产生沉淀，故一定含有的阴离子为氯离子，故溶液A中除酚酞外，一定还含有的溶质是氯化钠。 7．（湖南长沙·一模）我校初三化学小组的同学以“探究硫酸的性质”为主题开展项目式学习。 【任务一】观察浓硫酸稀释过程中的能量变化。 （1）图1实验中，小明同学观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落，此现象说明浓硫酸溶于水 (填“放热”和“吸热”)。 【任务二】探究溶液浓度对硫酸化学性质的影响。 （2）图2实验中，小华同学观察到很快变黑的是滤纸B，由此可知， 不同，腐蚀性不同。 【任务三】探究稀硫酸的化学性质，同学们按图3进行实验。 （3）试管2观察到的现象是 。 （4）实验结束后，小红同学先将试管2中反应后的物质倒入废液缸中，然后再将试管3反应后的物质缓慢倒入废液缸，观察，先无明显现象，后出现红褐色沉淀；再将试管4中剩余物质倒入废液缸中，观察到沉淀消失。由此分析，原试管2反应后溶液的溶质为 (填化学式)，废液缸中最终剩余的溶液中一定含有的阳离子有 (写出离子符号)。 【反思】 （5）实验过程中产生的废液必须处理后再排放。根据上述探究结果，在检验废液时发现硫酸过量，为防止其污染环境，向该废液中加入适量的 (填化学式)，使溶液呈中性后再排放。 【答案】（1）放热 （2）硫酸的浓度 （3）红棕色固体逐渐溶解，溶液由无色变成黄色 （4）Fe2（SO4）3、H2SO4 Na+、K+、Fe3+ （5）Ca（OH）2 【解析】（1）图1实验中，观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落，说明浓硫酸溶于水放热，温度升高，石蜡熔化； （2）浓硫酸具有脱水性，而稀硫酸不具有脱水性，故图2实验中，观察到很快变黑的是滤纸B，由此可知硫酸的浓度不同，腐蚀性不同； （3）试管2中氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，故现象是：红棕色固体逐渐溶解，溶液由无色变成黄色； （4）试管2中氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，试管3中氢氧化钠溶液和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，试管4中碳酸钾溶液和稀硫酸反应生成硫酸钾和水。小红同学先将试管2中反应后的物质倒入废液缸中，然后再将试管3反应后的物质缓慢倒入废液缸，观察，先无明显现象，后出现红褐色沉淀，说明试管2中氧化铁和稀硫酸反应后有硫酸剩余；试管3反应后氢氧化钠有剩余。氢氧化钠先与硫酸反应，后与硫酸铁反应，导致先无明显现象，后出现红褐色沉淀，则原试管2反应后溶液的溶质为硫酸铁和硫酸。再将试管4中剩余物质倒入废液缸中，观察到沉淀消失，说明试管4反应后硫酸也有剩余，该硫酸与沉淀氢氧化铁反应生成硫酸铁和水，导致沉淀消失。综合以上分析，废液缸中最终剩余的溶液中一定含有的溶质有：硫酸钠、硫酸钾、硫酸铁，则废液缸中最终剩余的溶液中一定含有的阳离子有：Na+、K+、Fe3+。 （5）在检验废液时发现硫酸过量，为防止其污染环境，从实验成本的角度考虑，应向该废液中加入适量的熟石灰(氢氧化钙俗名)，酸碱中和，处理后排放，故填：Ca（OH）2。 8．（湖南长沙·二模）在学校社团节上，化学老师表演了一个魔术：将两种无色溶液倒入同一酒杯中，立即变成了“红酒”；向“红酒”中倒入另一种无色溶液，“红酒”就变成了“牛奶”；向“牛奶”中倒入又一种无色溶液，“牛奶”又变成了“发泡汽水”。某化学兴趣小组想利用所学的化学知识再现该魔术，请你与他们一起来完成探究实验。 提供的药品有：紫色石蕊溶液、无色酚酞溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液、澄清石灰水、氯化钠溶液、氯化钙溶液、纯碱溶液。 【提出问题】变成“红酒”的两种无色溶液分别是什么？ 【查阅资料】酸溶液显酸性，碱溶液显碱性；盐溶液则可能显酸性，也可能显碱性，还可能显中性。如氯化铁、氯化铵等盐溶液显酸性，碳酸钠、碳酸钾等盐溶液显碱性，氯化钠、氯化钙、氯化钾等盐溶液显中性。 【作出猜想】 小明：稀盐酸和紫色石蕊溶液      小红：纯碱溶液和无色酚酞溶液 小强：氢氧化钠溶液和无色酚酞溶液     小花：澄清石灰水和无色酚酞溶液 （1）大家一致认为小明同学的猜想明显不合理，其原因是 。 【实验探究】 （2）小红依据自己的猜想，利用上述药品重现老师表演的魔术： 实验步骤 实验现象 现象解释 达到效果 ①取适量纯碱溶液于烧杯中，滴加几滴无色酚酞溶液 溶液变为红色 纯碱溶液显碱性 变成了“红酒” ②向①的“红酒”中加入适量 溶液 溶液中红色褪去并产生白色沉淀 “红酒”变成了“牛奶” ③再向②的“牛奶”中加入适量稀盐酸 沉淀溶解，产生大量气泡 该反应的化学方程式为 。 “牛奶”变成了“汽水” （3）小强依据自己的猜想和利用提供的药品没能再现该魔术；小花依据猜想和利用提供的药品想重现该魔术，在呈现“红酒”变“牛奶”时，发现“牛奶”变成了红色，则在步骤中生成了 （填化学式）。 【交流反思】 （4）若小强想重现魔术，只需将氢氧化钠溶液换成下述药品中的______。 A．K2CO3溶液 B．KOH溶液 C．BaCl2溶液 D．AgNO3溶液 （5）假设小红的实验每步都恰好完全反应，则实验完成后溶液中的溶质（除酚酞外）有 （填化学式）。 【答案】（1）紫色石蕊溶液有颜色 （2）氯化钙 CaCO3 + 2HCl=CaCl2 +CO2↑+H2O （3）NaOH （4）A （5）NaCl、CaCl2 【解析】（1）由题文可知，化学老师表演的魔术是将两种无色溶液倒入同一酒杯中，紫色石蕊溶液有颜色，与题文不符，故填紫色石蕊溶液有颜色。 （2）②向①的“红酒”中加入适量氯化钙溶液，氯化钙能够与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，产生白色沉淀，碳酸钠完全反应，酚酞不再变色，故填氯化钙； ③稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，沉淀溶解，同时产生气泡，故反应的化学方程式写为：CaCO3 + 2HCl=CaCl2 +CO2↑+H2O。 （3）除去石灰水中的氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，氢氧化钠呈碱性，能够使酚酞变红，所以小花依据猜想和利用提供的药品想重现该魔术，在呈现“红酒”变“牛奶”时，发现“牛奶”变成了红色，则在步骤中证明生成了NaOH，故填NaOH。 （4）A K2CO3溶液呈碱性，能够使酚酞变红，碳酸钾能够与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾，实现红酒变牛奶，碳酸钙能够稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，实现牛奶变汽水，选项正确；     B  KOH溶液溶液呈碱性，能够使酚酞变红，但氢氧化钾不能与氯化钙反应，不能实现红酒变牛奶，选项错误；     C BaCl2溶液呈中性，不能使酚酞变红，选项错误；     D AgNO3溶液呈中性，不能使酚酞变红，选项错误； 故填A。 （5）假设小红的实验每步都恰好完全反应，步骤②中碳酸钠与氯化钙恰好完全反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，步骤③中稀盐酸与碳酸钙沉淀恰好完全反应生成氯化钙、水和二氧化碳，则实验完成后溶液中的溶质有NaCl、CaCl2，故填NaCl、CaCl2。 9．（湖南长沙·一模）某化学兴趣小组同学在探究“复分解反应发生的条件”时，设计如图所示的三个实验： （提示：MgCl2，BaCl2，Na2SO4， NaCl溶液都呈中性） （1）小天同学：向试管Ⅰ中慢慢滴入MgCl2溶液，并不断振荡，至溶液颜色恰好变为无色，同时还看到 。 小亮同学：分别完成试管Ⅰ和Ⅱ中的两个实验后，接着进行如下图所示的探究，请回答下列问题： （2）沉淀M中含有的物质是 ；试管Ⅲ反应后所得溶液中一定含有的溶质是 。 （3）在沉淀N中加入过量的稀硝酸，观察到部分沉淀消失，产生气泡，则说明沉淀N中含有的物质是 ；除酚酞外，滤液A中一定含有的溶质是 。 （4）除酚酞外，滤液C中一定含有的溶质是 。 【答案】（1）产生白色沉淀 （2）氢氧化镁和硫酸钡 氯化钠和碳酸钠 （3）碳酸钡和硫酸钡 氯化钠、硫酸钠、碳酸钠 （4）硝酸钡、硝酸镁、硝酸钠和硝酸 【解析】（1）向试管I中慢慢滴入MgCl2溶液，并不断振荡，至溶液颜色恰好变为无色，氯化镁和氢氧化钠恰好完全反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，所以同时好看到产生白色沉淀； （2）氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，所以沉淀M中含有的物质是氢氧化镁和硫酸钡；经过分析推断，滤液A与试管Ⅲ中的物质混合后溶液显红色，说明溶液显碱性，即溶液中含有碳酸钠，因此反应后试管Ⅲ所得溶液中一定含有的溶质是稀盐酸和碳酸钠反应生成的氯化钠和过量的碳酸钠； （3）因为碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠，硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，在沉淀N中加入过量的稀硝酸，观察到部分沉淀消失，产生气泡，说明沉淀N中含有碳酸钡和硫酸钡，所以除酚酞外，滤液A中一定含有的溶质是：氯化钠、硫酸钠、碳酸钠； （4）实验结束，把反应后的混合物与滤液C全部倒入废液缸中，则废液缸内上层清液中，除酚酞外一定含有的溶质有：碳酸钡和硝酸反应生成的硝酸钡、氢氧化镁和硝酸反应生成的硝酸镁、C中氯化钡和碳酸钠反应生成的氯化钠和硝酸银反应生成的硝酸钠、过量的硝酸，氯化钠可能和硝酸银完全反应，因此不一定含有氯化钠。 10．（湖南长沙·一模）熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。为了探究熔喷布的元素组成，某学习小组设计如下实验。请完成探究，并回答问题。 【查阅资料】 （1）无水硫酸铜吸水后由白色变为蓝色。 （2）浓硫酸有吸水性，常作气体干燥剂。 （3）熔喷布易燃，只可能由C、H、O元素中的一种或多种组成。 【实验探究】 连接如图所示装置，检查装置的气密性，将m g某熔喷布样品碎片装入玻璃管中，先通入一段时间氧气，再点燃酒精灯。一段时间后，样品完全燃烧，无灰分残留。熄灭酒精灯，再持续通一会儿氧气。冷却，称量。计算得出：B、C装置共增重a g，D装置增重b g。    （1）将熔喷布剪成碎片的目的是 。 （2）装置B中 （填实验现象），证明产生了H2O。 （3）装置D中有白色沉淀产生，该白色沉淀的化学式为 。 （4）尾气中检测不到 （填物质名称），说明样品完全燃烧。 【思考拓展】 （5）根据（2）（3）得出熔喷布中一定含有 元素（填元素符号）。 （6）若 （用含m、a、b的关系式表示），说明该熔喷布不含氧元素。 【答案】 加快燃烧速度（或使燃烧充分等合理答案均可给分） 白色固体变蓝色 BaCO3 一氧化碳 C、H 【解析】（1）将熔喷布剪成碎片，能增大熔喷布与氧气的接触面积，加快燃烧速度或使燃烧充分。 （2）水能使无水硫酸铜（白色）变蓝色，则熔喷布燃烧生成水，装置B中白色固体变蓝色。 （3）装置D中有白色沉淀产生，是因为熔喷布燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水，则产生的白色沉淀为BaCO3。 （4）喷绒布不充分燃烧会生成一氧化碳，则若尾气中检测不到一氧化碳，则说明样品完全燃烧。 （5）由于熔喷布充分燃烧生成二氧化碳和水，根据“反应前后元素的种类和质量不变”可知，熔喷布中一定含有C、H元素，可能含有O元素。 （6）熔喷布充分燃烧生成二氧化碳和水，而B、C装置用于吸收水，共增重a g，说明产生水的质量为ag，则水中含氢元素的质量为；D装置用于吸收二氧化碳，增重b g，说明产生二氧化碳的质量为bg，则二氧化碳中碳元素的质量为，由于反应前后元素的种类和质量不变，则若，说明该熔喷布不含氧元素。 11．（湖南长沙·模拟预测）体育课上，小禹不慎擦伤了皮肤，校医用过氧化氢溶液对擦伤皮肤进行消毒时，小禹惊奇地发现有嘶嘶的响声，并迅速产生大量气泡。 小禹通过查阅资料获得以下信息： 【查阅资料】 信息一：人体皮肤细胞中存在一种叫做过氧化氢酶的物质，能加快过氧化氢分解反应的速率。 信息二：马铃薯等植物细胞中也含有过氧化氢酶。 信息三：酶是动植物体内活细胞产生的具有催化作用的生物大分子，其催化作用受温度影响。 信息四：在没有催化剂时，60℃以下，温度对过氧化氢的分解基本没有影响。 请你根据以上信息，完成下列探究活动。 【提出问题】 问题I、马铃薯研浆对过氧化氢的分解是否有催化作用？ 【实验I】 实验编号 药品 待测数据 实验结论 实验1 20mL 3%过氧化氢溶液 马铃薯研浆对过氧化氢的分解有催化作用 实验2 20mL 3%过氧化氢溶液、2g马铃薯研浆 （1）上述实验测量的“待测数据”是 。 （2）小伊同学认为小禹同学的实验结论不够严谨，她补充设计了两个实验，最终证明了小禹的实验结论正确。这两个实验分别是证明马铃薯研浆在反应前后 不变。 【提出问题】 问题II、温度如何影响马铃薯研浆的催化作用？ 【实验II】 药品：3%过氧化氢溶液、新鲜马铃薯研浆、不同温度的水（0℃、20℃、35℃、55℃）。仪器：15 mm×150 mm试管8支、250 mL烧杯4只、10 mL量筒、秒表、温度计、刻度尺。实验：如图所示，用提供的仪器和药品，按如下步骤进行实验： I．两支试管中分别盛有马铃薯研浆和3%过氧化氢溶液； II．将I中的试管放入盛有0℃水的烧杯内，恒定试管及反应物的温度； III．5min以后，把过氧化氢溶液倒入装有马铃薯研浆的试管中，稍微振荡，使马铃薯研浆跟过氧化氢溶液均匀混合； IV．将III中的试管放回原烧杯，恒温6min； V．用刻度尺测量试管中泡沫状混合物的高度； VI．按上述步骤进行实验，分别测定20℃、35℃、55℃时泡沫状混合物的高度。 每个温度下的实验重复3次，取平均值，得到如下数据： 实验编号 反应物的温度（℃） 混合恒温6min时，泡沫的高度（cm） A 0 1.7 B 20 3.8 C 35 6.5 D 55 2.1 请回答下列问题： （1）为了测定实验准确性，该实验过程中还需要控制的条件有 （答出一条即可）。 （2）关于温度对马铃薯研浆的催化作用的影响，你的结论是 。 （3）计算产生0.64g氧气时所消耗的过氧化氢的质量为 g。 【实验拓展】 该小组同学从课外资料上还获得下列信息：氧化铁、硫酸铜、猪肝、胡萝卜汁等也可以作过氧化氢分解的催化剂，下列有关催化剂的说法正确的是 （填标号）。 A．二氧化锰一定是催化剂 B．同一个反应可能有多种催化剂 C．催化剂一定是加快反应速率 D．对一定量的反应物来说，催化剂能改变生成物的质量 【答案】 相同时间产生氧气的体积（或收集相同体积氧气所需要的时间） 质量和化学性质 等量同种马铃薯研浆；等量相同浓度过氧化氢溶液；用同一把刻度尺等（回答一条即可） 低于35℃时，温度越高，催化作用越强；温度过高，催化作用减弱 1.36 B 【解析】提出问题 实验I （1）通过实验1和实验2，需要待测数剧为相同时间产生氧气的体积（或收集相同体积氧气所需要的时间），相同时间内产生氧气的体积实验2比实验1大，故可得出马铃薯浆对过氧化氢的分解有催化作用； （2）催化剂是指在化学反应里能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质，故验证马铃薯的催化作用还需要证明马铃薯研浆在反应前后质量和化学性质不变； 实验II （1）为了测定实验准确性，该实验过程中还需要控制的条件有等量同种马铃薯研浆；等量相同浓度过氧化氢溶液；用同一把刻度尺等（回答一条即可）； （2）由测得的数据分析，关于温度对马铃薯研浆的催化作用的影响是低于35℃时，温度越高，催化作用越强；温度过高，催化作用减弱； （3）设产生0.64g氧气时所消耗的过氧化氢的质量为 解得 故产生0.64g氧气时所消耗的过氧化氢的质量为1.36g； 实验拓展 A、二氧化锰不一定是催化剂，例如实验室制取氮气时，二氧化锰是反应物，故A说法不正确； B、同一个反应可能有多种催化剂，故B说法正确； C、催化剂是改变化学反应速率，不一定是加快反应速率，也可以是减缓反应速率，故B说法不正确； D、对一定量的反应物来说，催化剂不能改变生成物的质量，故D说法不正确； 故选B。 12．（湖南长沙·一模）同学们在老师指导下，用氢氧化钠固体配制100g溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液。 （1）下列操作会导致配制的氢氧化钠溶液溶质质量分数偏低的是 （填序号）。 A．氢氧化钠固体中含有不溶于水的杂质 B．用量筒量取水的体积时采用仰视的方法读数 C．转移已配好的溶液时，有少量溶液溅出 （2）当小组同学将稀盐酸滴入所配制的氢氧化钠溶液进行中和实验时，发现有气泡产生。小组同学产生质疑，认为配制溶液的氢氧化钠固体已经变质，为了解该氢氧化钠固体的变质情况，小组同学进行了深入探究。 【猜想假设】 猜想一：该氢氧化钠样品部分变质。 猜想二：该氢氧化钠样品全部变质。 【查阅资料】 CaCl2溶液显中性 【进行实验】 请你与他们共同完成，并回答所给的问题： 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取少量样品于试管中，加适量水振荡后全部溶解，滴入CaCl2溶液至过量，充分反应后，静置。 白色沉淀 猜想一成立 步骤二：取步骤一充分反应后的少量上层清液于试管中，滴入无色酚酞试液 【交流讨论】 步骤一中加入过量CaCl2溶液的目的是 。 【拓展延伸】 为了测定氢氧化钠的纯度，小组同学又设计了如下实验。 称取10g样品于圆底烧瓶中进行实验，实验结束后，测得装置D增重2.2g。请你计算出样品中氢氧化钠质量分数为 。 【反思与评价】 ①该装置中A的作用 ；若将稀硫酸换成稀盐酸，对测定氢氧化钠质量分数造成的影响是 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 ②分别取两份完全变质的氢氧化钠溶液样品于试管中，向其中一份加入盐酸有气泡产生，另一份加入氢氧化钙溶液有白色沉淀产生，然后将两支试管中所有物质一起倒入废液缸中，得到无色澄清溶液，所得溶液中溶质一定有 （填化学式）。 ③氢氧化钠固体必须密封保存。 【答案】 AB 无色酚酞试液变红 检验并除去Na2CO3 装置D增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则反应生成二氧化碳的质量为2.2g 解：设样品中碳酸钠的质量为x x=5.3g 则样品中氢氧化钠质量分数为： 除去空气中的二氧化碳，防止对实验造成干扰 偏小 NaCl、CaCl2 【解析】（1）A、氢氧化钠固体中含有不溶于水的杂质，会导致溶质质量偏小，溶质质量分数偏小，符合题意； B、用量筒量取水的体积时采用仰视的方法读数，仰视读数，读取数值小于实际数值，会使量取水的体积偏大，溶液质量偏大，溶质质量分数偏小，符合题意； C、转移已配好的溶液时，有少量溶液溅出，溶液具有均一性，不影响溶质质量分数的大小，不符合题意。 故选AB； （2）进行实验：结论为猜想一成立，则氢氧化钠部分变质，取少量样品于试管中，加适量水振荡后全部溶解，滴入CaCl2溶液至过量，氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，产生白色沉淀，说明含碳酸钠，且过量的氯化钙溶液能将碳酸钠除尽，取步骤一充分反应后的少量上层清液于试管中，滴入无色酚酞试液，氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故现象为：溶液变红； 交流讨论：由以上分析可知，步骤一中加入过量氯化钙的作用是：检验且将碳酸钠除尽； 拓展延伸：见答案； 反思评价：①空气中含有二氧化碳，装置A的作用是：吸收空气中的二氧化碳，防止影响实验结果； 若将稀硫酸换成稀盐酸，盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体，会使测得生成二氧化碳的质量偏大，碳酸钠的质量偏大，从而计算得出的氢氧化钠的质量分数偏小； ②分别取两份完全变质的氢氧化钠溶液样品于试管中，向其中一份加入盐酸有气泡产生，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，另一份加入氢氧化钙溶液有白色沉淀产生，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，然后将两支试管中所有物质一起倒入废液缸中，得到无色澄清溶液，说明试管一中稀盐酸过量，混合后，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，故所得溶液中的溶质一定含有NaCl、CaCl2。 13．（湖南长沙·一模）俗话说“碱去油污、酸除锈”。纯碱（Na2CO3）能做日常生活中的去油污剂，稀HCl与稀H2SO4均可以用来除铁锈。 I．探究温度和浓度对Na2CO3溶液去油污效果的影响 【进行实验】室温下，取8个大小相同涂有0.5g植物油的玻璃片，分别浸泡在100g试剂中15分钟，取出干燥后观察实验现象。实验结果如下：（去油污效果=去除油脂质量/初始油脂质量） 第1组 第2组 第3组 实验 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 温度 20℃ 20℃ 20℃ 20℃ 30℃ 30℃ 40℃ 40℃ 试剂 水 1% Na2CO3 溶液 5% Na2CO3 溶液 10% Na2CO3 溶液 水 10% Na2CO3 溶液 水 10% Na2CO3 溶液 去油污 效果 5% 16% 20% 27% 60% 90% 75% 97% 【解释与结论】 （1）Na2CO3俗称“纯碱”或 。 （2）欲探究“浓度对Na2CO3溶液去油污效果的影响”需对比的实验是 （填实验编号）。 （3）对比实验④⑥⑧可得到的结论是“相同浓度时，温度越高，Na2CO3溶液去油污效果越好”。结合以上实验数据分析：相同浓度时，热Na2CO3溶液去油污效果更好可能与“温度升高，溶液碱性增强”有关，还有可能与“温度升高， ”有关。 Ⅱ．小青同学为测定某部分锈蚀铁钉中的铁锈的质量分数，设计了如下图所示实验：检查气密性，加入质量为10g的部分锈蚀铁钉与足量稀硫酸进行实验。 （4）稀盐酸与稀硫酸中都存在 （填离子符号），均能除铁锈。 （5）完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为V mL，换算成质量为0.2g，则该铁钉中铁锈的质量为 。 （6）该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是 。 【答案】 苏打 ②③④ 水的去污效果更好或油脂在水中溶解度变大 H+ 4.4 加入到锥形瓶中的稀硫酸溶液占用一部分体积，将锥形瓶中的少量空气压入注射器中导致测得氢气体积偏大 【解析】（1）Na2CO3俗称“纯碱”或苏打； （2）对比实验必须控制变量，变量唯一性，所以欲探究“浓度对Na2CO3溶液去油污效果的影响”，除了浓度不同，其它因素都应相同，故需对比的实验是②③④。 （3）只是温度不同，其它条件相同，所以对比实验④⑥⑧可得到的结论是相同浓度时，温度越高，Na2CO3溶液去油污效果越好。与“温度升高，溶液碱性增强”有关，与“温度升高，水的去污效果更好或油脂在水中溶解度变大有关； （4）稀盐酸和稀硫酸都可用于金属除锈，是因为它们的溶液中都含有氢离子（H+），氢离子能和大多数金属氧化物反应，生成水和金属阳离子，从而将金属锈除去。 （5）设生成0.2gH2需要Fe的质量为x x=5.6g 铁钉中铁锈的质量为10g-5.6g=4.4g； （6）测得氢气体积偏大，质量就偏大，算出的铁的质量偏大，铁锈的质量就偏小，故该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是加入到锥形瓶中的稀硫酸溶液占用一部分体积，将锥形瓶中的少量空气压入注射器中导致测得氢气体积偏大。 14．（湖南长沙·三模）化学上有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发，通过深入研究而实现的。某化学兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生许多气泡，且有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。 【探究Ⅰ】：反应产生的气体是什么？ （1）作出猜想：反应产生的气体是①氢气；②二氧化碳；③氢气和二氧化碳。他们作出猜想的依据是化学变化前后元素种类不变，且反应物中含有以下三种元素 （填元素符号）。 【实验1】取适量镁条、100mLNa2CO3溶液于反应装置A中，按如图1所示方案进行实验， B中石灰水不变浑浊；C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。    （2）图1装置A应选用图2中的装置 （填装置序号）。 （3）小组同学讨论认为，上述实验把“烧杯内壁有水珠”作为反应产生的气体是氢气的证据不可靠。为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证这三个猜想。只需在图1所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是 。 【探究Ⅱ】：快速产生气体的原因是什么？ 作出猜想：可能是Na2CO3溶液中的某一种离子（、Na+、OH-）促进了镁与水的反应。 【实验2】按图3所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡，说明促进了镁与水反应的离子是而不是Na+、OH-。 （4）实验2中G的作用是 。试剂X是 。 【探究Ⅲ】：反应产生的白色沉淀是什么？ （5）取实验1装置A中生成的沉淀5g于烧杯中，加入100g稀盐酸，恰好完全反应（产生的气体全部扩散到空气中），反应后烧杯中残留物质的总质量为103.9g，说明实验1装置A中生成的沉淀是 ，其中一种成分的质量分数为 。 【答案】 碳、氢、氧 D 在B、C装置之间添加盛有浓硫酸的洗气瓶 对比 氢氧化钠溶液 MgCO3 42% 【解析】（1）根据质量守恒定律反应前后元素的种类不发生变化，反应生成的气体中含有的元素有氢、氧、碳，因此且反应物中含有元素有氢、氧、碳； （2）因为实验为“将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡，有白色沉淀生成”，即常温下固体和液体反应，所以反应装置A应选用图2中的D（不选F是因为生成较多气体）。 （3）烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠，这是因为反应从液体中发生且生成气体从溶液中逸出，所以不能说明是因为生成了氢气。为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证三个猜想，只需在图1所示方案的BC之间增加干燥装置。因此改进方案是在B、C装置之间添加盛有浓硫酸的洗气瓶。 （4）实验2中G中实验的作用是对比，对比碳酸根离子和氢氧根离子对反应的影响。试剂X是要确定氢氧根离子对反应的影响，所以是氢氧化钠溶液。 （5）根据质量守恒定律，生成气体的质量为5g+100g-103.9g=1.1g 根据分析可知产生的沉淀有两种可能，分别是碳酸镁或者氢氧化镁，但氢氧化镁与稀盐酸反应没有气体生成，因此说明实验1装置A中生成的沉淀是碳酸镁。 碳酸镁的质量分数= 15．（湖南长沙·一模）某化学兴趣小组对酸、碱、盐的部分性质进行探究。 【探究一】氢氧化钠与二氧化碳反应，甲同学设计实验方案如图1所示。 （1）实验现象为 ，甲同学由此判断氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。 【探究二】氢氧化钠和盐酸发生中和反应时放出热量 乙同学向一定量10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸，滴加过程中温度变化如下表： 加入盐酸体积V/mL 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 混合溶液温度T/℃ 15.2 19.6 22.0 26.0 28.2 26.7 25.7 24.7 23.7 22.9 （2）根据表中数据分析混合溶液温度变化的原因 。 （3）小组内其他同学提出“将10%的盐酸直接滴入氢氧化钠固体中也能得出相同结论”，你认为是否合理并说明理由 。 （4）丙同学将甲同学和乙同学实验后的溶液混合，未发现明显现象。现将混合液中的氯化钠进行提纯，具体的操作为 。 【探究三】碳酸钠溶液与稀盐酸的分步反应 【查阅资料】向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸的反应是分步反应，第一步反应生成碳酸氢钠和氯化钠，当碳酸钠反应完后才发生第二步反应。 丁同学向106g质量分数为10%的碳酸钠溶液中逐滴加入质量分数为3.65%的稀盐酸，生成二氧化碳的质量变化如图2所示（不考虑CO2的溶解）。 （5）A→C段的反应物是 。 （6）完全反应后生成二氧化碳的质量即C点的纵坐标为 。 【答案】 塑料瓶变瘪 开始时温度升高的原因是HCl与NaOH反应放热；后来温度下降的原因是热量扩散且加入了温度较低的盐酸 不合理，因为氢氧化钠固体溶于水也会放出热量 向混合液中滴加过量稀盐酸至不再产生气体，蒸发结晶 碳酸氢钠和稀盐酸 4.4； 解：设生成二氧化碳质量为X X=4.4g 答：完全反应后生成二氧化碳的质量即C点的纵坐标为4.4。 【解析】[探究一]①二氧化碳和氢氧化钠反应压强变小，气球变瘪了； [探究二]②开始时温度升高的原因是HCl与NaOH中和反应放热，后来温度下降的原因是热量扩散且加入了温度较低的盐酸的原因；③不合理，氢氧化钠溶于水会放出大量热；④甲溶液中有碳酸钠，可能还有氢氧化钠，甲和乙溶液混合没有现象说明乙溶液中没有多余盐酸，应该只有生成的氯化钠和多余的氢钠氧化钠，所以只需加入足量盐酸至不再产生气体，然后在蒸发结晶，就可以得到氯化钠； [探究三]⑤第一步反应是0—A,是盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠，第二部是A-C，是碳酸氢钠和盐酸反应，生成二氧化碳、水和氯化钠； ⑥4.4； 解：设生成二氧化碳质量为X X=4.4g 答：完全反应后生成二氧化碳的质量即C点的纵坐标为4.4。 16．（湖南长沙·模拟预测）为探究过氧化氢的制取O2的反应，同学们进行了以下实验。 初步探究：探究影响过氧化氢制取O2速率的因素   序号 烧杯1 烧杯2 烧杯3 烧杯4 实验操作 实验现象 立即冒大量气泡，烧杯内有 少量白雾出现。 5分钟后，有比较大量的气泡冒出。 立即冒大量气泡，烧杯内有白雾。 立即冒大量气泡，烧杯内有大量白雾。 继续探究：重复烧杯1、3、4实验，并分别伸入带火星木条，如图所示。 实验方案 序号 实验现象 烧杯1 木条复燃，燃烧很旺 烧杯3 木条复燃，之后火焰变微弱 烧杯4 木条复燃，之后立即熄灭 （结论与解释） （1）过氧化氢的制取O2属于四种基本反应类型中的 。 （2）为证明MnO2和CuSO4能加快过氧化氢的分解速率，应增加的对比实验是 （填具体操作）。 （3）能证明过氧化氢溶液浓度影响其分解速率的实验是 （填烧杯的数字序号）。 （4）烧杯内出现大量白雾的原因是 。 （反思与评价） （5）实验室若用双氧水制取氧气来完成木炭燃烧的实验，应选择的试剂是 （填字母序号）。 A5%过氧化氢溶液             B10%过氧化氢溶液 C20%过氧化氢溶液            D二氧化锰 （6）实验室取68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰混合制取氧气，充分反应后，称量剩余溶液和滤渣为68.4g。则参加反应的过氧化氢溶液中溶质的质量分数为 。 【答案】 分解反应 观察5mL、5%的过氧化氢溶液自然分解的速率 1、3、4 过氧化氢分解放热，使烧杯中的水蒸发速率加快 AD 5% 【解析】（1）过氧化氢的制取O2的化学方程式为：，符合“一变多”的特点，属于四种基本反应类型中的分解反应。 （2）为证明MnO2和CuSO4能加快过氧化氢的分解速率，应增加的对比实验是观察5mL、5%的过氧化氢溶液自然分解的速率。 （3）能证明过氧化氢溶液浓度影响其分解速率，变量是过氧化氢溶液浓度，所以是实验1、3、4。 （4）烧杯内出现大量白雾的原因是过氧化氢分解放热，使烧杯中的水蒸发速率加快。 （5）5%的过氧化氢溶液中加入二氧化锰立即冒大量气泡，烧杯内有少量白雾出现，而10%和20%的过氧化氢溶液中加入二氧化锰，产生大量白雾，会使制得的氧气中混有大量水蒸气，故实验室若用双氧水制取氧气来完成木炭燃烧的实验，应选择的试剂是AD。 （6）根据质量守恒定律，反应产生氧气的质量=68g+2g﹣68.4g=1.6g 设产生1.6g氧气需要H2O2的质量为x 所用过氧化氢溶液的溶质质量分数= 答：所用过氧化氢溶液的溶质质量分数是5%。 17．（湖南长沙·一模）青竹湖湘一的小青同学在老师的指导下就“碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的速率是否相同”进行了如下探究。请你结合所学知识分析并回答下列问题： 【方案及现象】如图1所示，分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠的稀溶液（各滴2滴酚酞试液），以及等体积、等浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如下表，广口瓶内压强随时间变化如图2所示。 滴入酚酞溶液 滴入稀盐酸，溶液颜色变化 碳酸钠溶液 红色 红色----浅红色----无色 碳酸氢钠溶液 浅红色 浅红色----无色 【分析及结论】 ①图1所示装置中连通器的作用是 。 ②分析图2所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下， 和稀盐酸反应产生二氧化碳速率较慢。 ③结合图2及上表所记录的现象，分析这种物质与稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是 。 【拓展探究】取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠溶液，分别逐滴加入相同浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图3、图4所示。 ④将图4中阴影部分和图3进行叠加，发现两条曲线基本重合，则c点的溶液中溶质为 （填化学式）。 ⑤下列选项中，说法正确的是 。 A 碳酸氢钠俗称小苏打，可以用作发酵粉 B 碳酸钠俗称苏打，可广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产 C 图3中b点的溶液中，溶质只有氯化钠 D 等体积、含有碳元素质量相等的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中，碳酸钠溶液的碱性较强 【反思及交流】 ⑥小青同学的两次实验都用的是“等体积、含有碳元素质量相等的碳酸钠和碳酸氢钠溶液”，为什么不能用“等质量、等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液”呢？请说明理由 。 【答案】 保持压强平衡 碳酸钠 分析表实验现象和图2数据，得出碳酸钠和稀盐酸混合产生二氧化碳的反应可以分为两步进行 NaHCO3 ABD 题中唯一变量是二氧化碳的速率，因此其他实验条件需要保持一致，碳酸钠与碳酸氢钠与盐酸反应都生成二氧化碳，所以碳元素质量多少会影响二氧化碳的质量多少，会影响实验结果 【解析】分析及结论：①图1若不增加连通管，反应后生成气体，内部压强增大，上部液体将被压入到分液漏斗上部，不能流入瓶中参与反应，而加入连通管，上下压强相等，上部液体便可以流入瓶中；故填：保持压强平衡；②分析图2所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳速率较慢；③结合图2及上表所记录的现象，根据颜色变化，说明碳酸钠先生成了碳酸氢钠，而后压强变化相等，说明碳酸氢钠与盐酸又生成了二氧化碳，所以第一步是盐酸与碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠，第二步为碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故填：分析表中实验现象和图2数据，得出碳酸钠和稀盐酸混合产生二氧化碳的反应是分为两步进行； 拓展探究： ④将图4中阴影部分和图3进行叠加，根据实验数据，C点之后曲线与图3基本重合，说明参与反应的溶质与图3中一致，则c点的溶液中溶质为碳酸氢钠，故填：NaHCO3； ⑤A、碳酸氢钠俗称为小苏打，可与酸反应，可以用作发酵粉，正确； B、 碳酸钠俗称苏打，可广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产，正确； C、b点pH小于7，说明显酸性，因此不只有氯化钠，还应有盐酸，错误； D、根据图3和图4中起始的pH可以看出碳酸钠溶液的pH更大，则碱性较强，正确。 故答案为：ABD； 反思及交流：⑥题目探究碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的速率是否相同，题中唯一变量是二氧化碳的速率，因此其他实验条件需要保持一致，碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应都生成二氧化碳，所以碳元素质量多少会影响二氧化碳的质量多少，会影响实验结果；等质量、等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中含碳元素不同，产生二氧化碳的质量不同，会影响实验结果。 18．（湖南长沙·二模）某化学兴趣小组的同学在进行“活泼金属与酸的反应”实验时，对铝和铝的化合物的性质进行了探究。 【查阅资料】铝是一种活泼金属，在空气中表现出良好的抗腐蚀性，是由于铝与氧气作用形成一层致密的氧化膜覆盖在铝的表面。 【性质探究】 （1）金属的活动性 甲同学将用砂纸打磨过的铝片放入氯化镁溶液中，看到的现象是 。 （2）金属与酸的反应 ①铝片与稀硫酸反应产生氢气的速度与时间的关系如图 所示，图中从 a 点到 c 点曲线上升的原因可能是 。 ②将铝片与 pH 相同的足量稀硫酸、稀盐酸反应，结果是生成氢气的速度前者比后者慢很多。甲同学认为， 可能是两片铝片的大小、质地等不一致的原因，于是将某铝片从中间切成两等份，再分别放入 pH 相同的稀硫酸和稀盐酸中，观察反应现象，结果仍是生成氢气的速度前者比后者慢得多。此实验方法是 。 乙同学提出，可能是与稀硫酸反应的铝片表面有氧化膜的原因，大家一致表示反对，因为 。丙同学对比盐酸和硫酸的化学式之后，认为可能是盐酸中的氯离子对反应产生促进作用，你认为还存在另 一种可能是 。 【验证猜想】为了验证是“盐酸中的氯离子对反应产生促进作用”的猜想，大家一起设计了如图 所示的实验。如果该实验能证明猜想，则加入的两种溶液的溶质化学式分别为 A 为 ，B 为K2SO4。 【答案】 无现象 随着反应的进行，温度升高，加快了反应的速度 控制变量法 与盐酸反应的铝片表面也有氧化膜 硫酸根离子对反应有抑制作用 KCl 【分析】根据已有的金属的性质、影响化学反应速率的因素、实验设计要注意控制变量等知识进行分析解答即可。 【解析】①甲同学将用砂纸打磨过的铝片放入氯化镁溶液中，观察不到明显的现象，说明铝的金属活动性排在镁的后面； 故填：无现象 ②图中从a点到c点曲线上升，是因为随着反应的进行，温度升高，加快了反应的速度； 故填：随着反应的进行，温度升高，加快了反应的速度 ③将某铝片从中间切成两等份，再分别放入pH相同的稀硫酸和稀盐酸中，观察反应现象，此实验方法是控制变量法； 故填：控制变量法 ④由于使用的是铝片是一样的，即与盐酸反应的铝片表面也有氧化膜，故该猜想错误； 故填：与盐酸反应的铝片表面也有氧化膜 ⑤硫酸、盐酸的阳离子相同，阴离子不同，氯离子有促进作用，还可能是硫酸根离子对反应有抑制作用； 故填：硫酸根离子对反应有抑制作用 ⑥为了验证是“盐酸中的氯离子对反应产生促进作用”的猜想，由于稀盐酸中加入的是K2SO4，故稀硫酸中应加入KCl。 故填：KCl 【点睛】本题考查的是金属的有关知识，完成此题，可以依据已有的知识进行，使用控制变量法是解答本题的关键。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$