（5）实验探究题（无答案）-【一战成名新中考】2025广西中考化学中考必考知识点专题特训

加练13 实验探究题加练 类型1 项目式探究 1． 不用火，不用电，只需一杯常温水，就可得到香飘四溢、热气腾腾的美味——自热小火锅。同学们阅读了发热包的产品包装说明后，提出了三个问题，在老师的帮助下对发热包中的发热剂进行了项目式学习探究。 [品名]食品专用发热包 [主要成分]氧化钙、铝粒、碳酸钠 [净含量]50克 [使用方法]撕开塑料袋后加常温水发热 [贮存条件]存放于阴凉干燥处 [注意事项]使用时要远离明火，严禁在密闭场所中使用 任务一：产品说明中为什么要求远离明火，严禁在密闭场所中使用 【小组交流】发热剂的化学反应原理是_____________________（用化学方程式表示），这是放热反应，碳酸钠还会和氢氧化钙反应，但是均没有产生可燃性物质。 【查阅资料】1.铝和两种常见物质反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气，这两种物质是____（填字母序号）。 A．NaOH B．Na2CO3 C．H2O D．HCl 2.偏铝酸钠与氯化钙溶液不发生反应。 【得出结论】原因是使用中会产生大量可燃性的气体——氢气，可能会导致爆炸事故发生。 任务二：小火锅发热剂可以只用氧化钙吗? 【提出问题】氧化钙与水反应是放热反应，为什么在该发热剂中还要放铝粒呢？小火锅发热剂可以只用氧化钙吗？ 【设计方案】设计对照实验，测量自热小火锅发热剂（50 g）在使用过程中食材锅内水温变化，每分钟读取数据一次。然后换成氧化钙（50 g）重做一遍。实验数据如如图。 【成果汇报】由实验数据可以得出________________，小火锅的发热剂不能全用氧化钙。 任务三：使用过的发热剂及“外锅”内液体如何处置? 【进行实验】由任务一可知，发热剂使用后的废水中一定含有偏铝酸钠，为测定废水的pH，以及废水中含有的其它阴离子，进行如下实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 1.用pH试纸测定废水的pH，操作是____________________ 试纸变色 废水和剩余固体的pH＝10 2.取少量废水于试管中，滴加酚酞溶液和足量的氯化钙溶液 溶液为红色， 且__________ 废水中还含有____（填离子符号）和碳酸根离子 【分析交流】发热剂使用后的废弃液体的碱性较强，不能用手直接接触，可用酸处理；发热剂废弃固体不能随意丢弃，应用纸包好后放入____________（填“有害”或“其他”）垃圾箱。 2． 土壤是生态系统中物质与能量交换的重要场所。兴趣小组以“土壤改良”为主题开展了项目式学习。 【任务一】认识土壤的酸碱性 （1）一般来讲，我国长江以南的土壤呈酸性或强酸性，长江以北的土壤多呈碱性。据此判断广西地区的土壤应呈_______（填“酸性”“碱性”或“中性）。 （2）向3只烧杯中各放入1粒绿豆，再分别加入pH为5、7、9的土壤各50g，置于相同的适宜环境中并保持土壤的pH基本不变，观察绿豆的生长情况。实验的目的是______________。 【任务二】改良土壤的酸碱度 （3）不同物质改变土壤酸碱度的原理 ①含H2SO4的酸雨是导致土壤酸化的重要原因之一，用适量的熟石灰改良该酸性土壤的原理是____________________________（用化学方程式表示）。 ②磷酸二氢钾（KH2PO4）改良碱性土壤的微观过程如图。 该过程用化学语言可描述为：KH2PO4在碱性土壤中解离产生H2PO4-，H2PO4-与土壤中的_______（填化学符号，下同）反应生成H2O和_______，导致土壤中OH﹣的数目显著减少，碱性减弱。 （4）探究不同物质对土壤酸碱性的改良效果。研究相同条件下等质量的重过磷酸钙、草木灰、熟石灰三种物质对酸性土壤（pH约为3.6）的改良效果，结果如下： 物质名称 重过磷酸钙 草木灰 熟石灰 改良后土壤的pH 3.1 4.1 10.3 从实验结果看，______________不能用于改良酸性土壤。 【任务三】增加土壤肥力 （5）碳酸氢铵（NH4HCO3）是一种在农业生产中使用频率比较高的氮肥，它具有速效、价廉、不板结土壤的优点，在农作物急需补充氮肥的时候，就可以使用碳酸氢铵作为氮肥的补充。施用碳酸氢铵后，需要及时覆土并浇水；分析“及时覆土并浇水”的目的可能是______________________________________________ _____________________________________。 3． （2023菏泽）石头纸是一种低碳经济的绿色产品。2010年全国两会期间首次使用了石头纸制作的便笺和文件袋，但石头纸至今没有被广泛推广使用。某化学兴趣小组对其原因进行了探究。 任务一 石头纸成分及性质初探 【实验初探】 操作 现象 1.如图，取一片石头纸用砂纸打磨后，撕成碎片放入试管中，加入10%稀盐酸5 mL 试管内石头纸表面有细密气泡冒出，烧杯中澄清石灰水逐渐变浑浊 2.用坩埚钳夹持石头纸，点燃 石头纸燃烧，灰烬为白色固体 3.利用与操作1相同装置，取操作2中白色灰烬少许于试管中，加入10%稀盐酸5 mL 试管内固体溶解，有大量气泡产生，烧杯中澄清石灰水变浑浊 【分析解释】 澄清石灰水变浑浊的原因________________________（用化学方程式表示）。甲同学根据上述三步操作得出结论：石头纸成分中含有可燃的物质和碳酸钙，乙同学认为不严密，理由是_____________________________________ ___________________________________。 任务二 石头纸燃烧后灰烬成分再探究 【查阅资料】石头纸的成分是碳酸钙、聚乙烯高分子化合物及少许胶合剂。 该兴趣小组的同学为了探究灰烬的成分，提出了以下猜想。 【提出猜想】猜想①CaCO3；猜想②________________；猜想③CaCO3和CaO。 【实验再探】 操作 现象 结论 取少量灰烬于试管中，滴加稀盐酸 有气泡产生 一定含有CaCO3 ________________________________ ________________ 一定含有CaO 【得出结论】猜想③正确。 任务三 了解石头纸的制作方法和性能 【查阅资料】在上世纪70年代，中国科学家就已经研制出了石头纸，它是以石头为原料，研磨成纳米级的石头粉，以高分子聚合物为辅料，经特殊工艺处理后，挤出、吹塑而成。正常石头纸的寿命在20~30年左右，在阳光的直射下不足六个月就被粉化。当石头纸被大量使用时，回收利用需要特殊设备。 【归纳总结】你认为石头纸没有被广泛推广使用的原因是____________________ __________________________________________（答出一点即可）。 4． （2023新疆改编）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_________析出，证明发热体内含有铁粉。 Ⅱ.乙同学另取少量发热体内固体粉末于烧杯中，加入足量水，用玻璃棒搅拌，玻璃棒的作用是②_______________。静置后，取上层清液于试管中，加入③_______________溶液，产生白色沉淀，证明发热体内含有氯化钠。写出该反应的化学方程式④_________________________。 任务二 探究蒸汽眼罩的发热原理 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20g发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如图。据图回答：发热体内的物质和空气中的⑤_____发生了反应，理由是⑥_________________________。 实验后，同学们观察到部分黑色固体变为红棕色，分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈。有同学提出疑问，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温，这是为什么呢？他们又设计了以下实验方案进行验证。 方案 药品 1分钟前后氧气含量变化 1分钟前后温度变化 实验1 4g铁粉、2mL水 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验2 4g铁粉、2mL水、_____g氯化钠 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验3 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 20.1%→20.1% 16℃→16℃ 实验4 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭 20.1%→15% 16℃→55℃→26℃ 实验2中应取用氯化钠的质量是⑦__________g。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与⑧_______________共同作用的结果。 【拓展延伸】工厂在蒸汽眼罩密封装袋时，应确保⑨__________。 5． 据报导，全世界每年因生锈损失的钢铁量约占世界钢铁年产量的四分之一。某化学兴趣小组在老师的指导下，以“探究铁生锈的奥秘”为主题开展项目式学习。 任务一：寻找生活中的铁 （1）钢是一种铁的合金，其硬度比铁_________（填“大”或“小”）。生活中有很多铁制品，如：铁门、铁锅等，长期使用容易生锈。 任务二：探究铁生锈的条件 为探究铁生锈的条件，该小组同学利用如图装置进行实验： （2）打开弹簧夹通入氮气，一段时间后观察，C中①②处细铁丝均依然光亮，关闭弹簧夹，打开A中分液漏斗的活塞，一段时间后观察：C中①处细铁丝依然光亮，②处细铁丝表面灰暗，D导管中____________________________。 （3）A处反应的化学方程式是_____________________。 （4）干燥剂的作用是___________________________________。 （5）对比打开分液漏斗活塞前后②处细铁丝及打开分液漏斗活塞后①②处细铁丝的变化，说明铁生锈与______________有关。 任务三：辩证看待铁锈蚀 （6）为防止铁生锈，人们采用了很多措施，如一些铁制防护栏刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是_______。 a.银粉 b.铜粉 c.铝粉 （7）合理利用铁生锈也能服务于生活。为防止受潮和变质，月饼盒中加入铁粉包作为双吸剂，检验某双吸剂中是否含有铁粉的物理方法是_____________________。 6． 酸雨是一种常见的环境污染问题。化学兴趣小组的同学对酸雨的概念及成因、酸雨的成分、酸雨的危害和防治等展开了以下项目式学习的探究。 任务一：分析酸雨的概念及成因 【学习交流】酸雨是指pH<5.6的雨、雪或其他形式的降水，主要是工业生产和交通运输工具等产生的_____________（填一种）释放进入大气，并溶于水形成酸，然后随气流输送，最终成为酸雨降落至地面。 【查阅资料】酸雨的等级 级别 较弱酸雨 弱酸雨 强酸雨 特强酸雨 雨水的pH 5.0≤pH<5.6 4.5≤pH<5.0 4.0≤pH<4.5 pH<4.0 【证据收集及讨论】同学们收集了某日一些刚降落的雨水水样，用pH计分时段多次测得雨水水样的pH为范围4.85~4.95，该场酸雨的等级是_______。 任务二：探究酸雨的成分 【查阅资料】当地的酸雨主要含有颗粒物，Na+、K+、NH4+、H+和SO42-以及少量NO3-等。 【实验计划】验证酸雨中含有NH4+和SO42-。 【进行实验】同学们设计实验方案，探究酸雨的成分。 实验操作 实验现象 实验结论 步骤①取少量酸雨于试管中，加入____________溶液 产生白色沉淀 含有SO42- 步骤②另取少量酸雨于试管中，加入足量NaOH溶液，微热，放一片红色石蕊试纸在试管口 ____________ 含有NH4+ 【反思评价】（1）步骤①中发生反应的化学方程式_______________________。 （2）某同学认为可用足量浓_________替代步骤①②中所加试剂，微热，只需进行一次实验即可得出最终结论。 任务三：讨论酸雨的防治 【表达交流】酸雨的危害不容忽视，防治酸雨刻不容缓。如何防治酸雨？请提出你的一条建议：__________________________________。 7． 进入冬季，一场大雪让天气更加寒冷，清洁积雪，刻不容缓，在路面上撒上一层融雪剂再清雪能事半功倍。那么，融雪剂是什么？融雪剂的工作原理又是什么？使用之后对路面会造成怎样的影响？如何消除积雪更合理？同学们带着问题进行了项目式学习探究。 活动一：查阅相关资料，了解融雪剂的成分 【查阅资料】融雪剂是可以降低冰雪融化温度的人工化学药剂。各城市主要使用的无机融雪剂是氯盐，成分以氯化钠、氯化镁、氯化钙等为主。 【交流讨论】由该融雪剂成分可知，主要是________离子的作用。 活动二：验证融雪剂中阴离子的性质 【设计实验】取该融雪剂的溶液少量于试管中，加入硝酸银溶液，观察现象。 【实验小结】（1）实验中发生反应的化学方程式为_________________________（任写一个）。 （2）此类反应的微观实质是________________________________。 （3）有同学提出，上述检验方法不严谨。经过讨论，作了如下图的改进，排除了____________的干扰。 活动三：探究融雪剂的工作原理 【进行实验】同学们利用温度传感器测得如下数据。 盐 溶液浓度 冰点 氯化钠 5% -3.1 ℃ 氯化钠 10% -6.9 ℃ 氯化钠 20% -17.8 ℃ 表一 盐 溶液浓度 冰点 氯化钠 饱和 -21 ℃ 氯化钠 饱和 -33 ℃ 氯化钠 饱和 -50 ℃ 表二 【小结归纳】（4）由表一、表二中数据可得出的结论是_______________________。 （5）“氯盐类”融雪剂的工作原理是氯盐溶于水（雪）后，其冰点在0 ℃以下。盐水的凝固点_________（填“低于”或“高于”）水的凝固点。 活动四：探究融雪剂的危害 【表达交流】在水泥路上，融雪剂所产生的盐水，会顺着水泥路的缝隙进入水泥混凝土内部，也会渗入附近的泥土中，渗入地下饮用水源，还会进入污水管道和处理系统。所以使用融雪剂会对__________________（任写一点）带来危害。 【检查进度】该项目性学习还没有进行的探究项目是______________________。 类型2 有关教材实验拓展的探究 8． （2023枣庄）某兴趣小组对某市售“简易供氧器”工作原理开展探究活动。 （一）知识回顾：实验室制取氧气 ①实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，该反应的化学方程式为_____________________。 ②若用该方法制取并收集一瓶干燥的氧气，图一装置接口的正确连接顺序依次为a→______________（填字母序号）。 图一 （二）实物探究：“简易供氧器”初探 某市售“简易供氧器”主要由“初期生氧器”和“生氧罐”两部分组成，如图二所示： 图二 兴趣小组的同学启动“初期生氧器”一段时间后，用磁铁靠近“初期生氧器”中的剩余固体，有黑色固体物质被吸引。于是，他们针对被吸引的黑色固体物质的成分开展探究。 【查阅资料】①“简易供氧器”在工作初期，内部独立的“初期生氧器”首先启动，以解决初期供氧不足的问题，“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等物质。 ②氯酸钾制取氧气的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑。 ③Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为Fe3O4+4H2SO4===Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O。 【提出问题】黑色固体物质的成分是什么？ 【作出假设】猜想一：铁粉；猜想二：铁粉和四氧化三铁；猜想三：四氧化三铁 【实验探究】 实验操作 实验现象 得出结论 操作一：取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中，向其中加入足量的硫酸铜溶液，过滤 滤渣中有____色固体 黑色固体物质中一定含有铁粉 操作二：取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中，向其中加入足量的稀硫酸 固体完全溶解，得到澄清的黄色液体 黑色固体物质中一定含有_______ 【实验结论】猜想_______正确。 【交流反思】（1）“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能______________（填“吸收热量”或“放出热量”），从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。 （2）有同学认为不做操作二的实验也可得到相同结论，理由是_______________ _____________________________________________________。 9． 某化学兴趣小组的同学受《探究蜡烛燃烧的奥秘》的启发，对蜡烛及其燃烧进行了如下探究，请回答有关问题。 （1）如图1所示点燃蜡烛，发现蜡烛火焰分为外焰、内焰、焰心三层。用一根木条迅速放入火焰中1～2s后抽出，发现木条与外焰接触处炭化变黑，由此可知蜡烛火焰的__________层温度最高。 （2）同学们仿照教材的实验，做了一个有趣的“母子火焰”实验，如图2所示，据此实验，下列有关分析中正确的是_____（填字母序号）。 A.子火焰中被燃烧的物质是液态石蜡 B.这一现象说明蜡烛中主要物质的熔点较低 C.要使该实验成功，导管不宜过长 D.导管的一端要插入母火焰的中心部位是因为该处蜡烛的蒸气未燃烧 （3）兴趣小组同学对蜡烛燃烧的产物的成分产生好奇，进行了如下探究。 【进行实验】 实验操作 实验现象 实验结论 ①点燃蜡烛，在烛焰上方罩一干燥烧杯 烧杯内壁有水雾 生成物中含有_____（填化学式） ②将烧杯迅速倒转，并倒入少量澄清石灰水，振荡。 _______________ 生成物中含有CO2 【反思评价】（1）②中发生反应的化学方程式为__________________________。 （2）结合上述实验，根据化学反应前后，____________不变，可推断蜡烛中一定含有碳、氢元素。 （3）某同学认为上述实验不合理，若氧气不足，蜡烛燃烧还可能生成一氧化碳，小组同学设计了如下实验进行验证，根据实验现象________________________，证明燃烧产物中含有一氧化碳。 类型3 物质成分的定量的探究 10． （2023武汉）分类回收塑料制品是环境保护的重要研究课题。化学兴趣小组利用过氧化氢溶液制取氧气，并用燃烧法探究塑料的组成。 Ⅰ.设计氧气的发生装置 （1）图1中仪器X的名称为________（填“集气瓶”或“锥形瓶”）。 （2）图2中铂丝可催化过氧化氢分解产生氧气。实验过程中，若观察到安全管内液面上升，说明装置内压强过大，此时可以采取的安全措施是________________________________。 Ⅱ.探究某塑料的组成 某塑料含有碳、氢元素，可能还含有氧和氯元素中的一种或两种。该塑料充分燃烧除生成二氧化碳和水蒸气外，还可能生成氯化氢气体。取m g该塑料样品与足量干燥的氧气充分反应，用图3所示装置吸收生成的气体。实验过程中，观察到装置乙溶液中产生白色沉淀。当气体被充分吸收后，测得装置甲、乙、丙的质量在反应前后分别增加m1 g、m2 g和m3 g。（无水氯化钙可作干燥剂，装置气密性良好，装置甲、乙、丙、丁中试剂均足量） （3）装置乙溶液中产生白色沉淀，说明该塑料含有氯元素，产生白色沉淀的化学方程式为________________________。 （4）该塑料样品中氢元素的质量为________________（用代数式表示）。 （5）关于该实验，下列说法正确的是________________（填标号）。 A.该塑料中碳原子与氯原子的个数比为73m3:88m2 B.若+m2+＝m，则该塑料不含氧元素 C.若将装置乙与丙互换，也能够达到实验目的 D.若去除装置丁，则对测定氢元素的质量无影响 11． （2023孝感改编）某品牌威化饼干的配料如表，研究性学习小组对其部分成分进行相关探究。 巧克力香草牛奶味威化饼干配料表： 小麦粉，白砂糖，植物油，乳粉，玉米淀粉，麦芽糊精，乳清粉，食用香精，大豆磷脂，食用盐，碳酸氢钠。 【查阅资料】（1）饼干制作烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。 （2）碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。 【实验准备】称取质量为m的饼干样品放入烧杯中，加入适量蒸馏水，充分溶解后过滤，将滤液通过半透膜渗析（除去蛋白质等有机物），得到待检液。将待检液平均分为甲、乙两等份。 任务一：定性验证饼干样品中的有关成分 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ.取少许待检液甲于试管中，滴入过量稀硝酸 有①_________产生 饼干中含有碳酸钠 Ⅱ.向步骤Ⅰ反应后溶液中滴入少量硝酸银溶液 有白色沉淀产生 饼干中含有②_________ 【交流讨论】小组有同学认为可以把步骤Ⅰ中的稀硝酸改为稀盐酸。经讨论后，大家一致认为不可行，理由是____________________________________。 任务二：定量测定饼干样品中碳酸钠的质量分数 【实验探究】小组同学用待检液乙进行如下实验。主要步骤：①检查装置气密性后装入药品；②通入一段时间N2；③称量装置C的质量为m1；④滴加稀硫酸充分反应；⑤再通入一段时间N2；⑥称量装置C的质量为m2。 【实验分析】装置B的作用是______________________，装置C中发生反应的化学方程式为__________________。 【实验结论】该饼干样品中碳酸钠的质量分数为__________（用m、m1、m2表示）。 【反思评价】在探究过程中，下列因素会导致所测样品中碳酸钠的质量分数偏小的是_________（填字母序号）。 a.去掉装置D b.省略了步骤② c.省略了步骤⑤ 类型4 有关物质制备与性质的探究 12． （2023营口）学习完NaOH的性质后，某兴趣小组对KOH的性质展开了如下探究： 【查阅资料】①KOH为白色固体，水溶液为无色；②下表是部分物质的溶解性表（室温） 说明：“溶”表示该物质可溶于水，“不”表示该物质不溶于水。 OH﹣ SO42- K+ 溶 溶 Cu2+ 不 溶 【设计实验】如图所示，同学们用KOH溶液进行了下列实验： （1）A实验测得KOH溶液的pH_______7（填“＞”“＝”或“＜”）； （2）B试管中的现象是____________________________； （3）C试管中无明显现象，为了证明二者发生反应，同学们又设计如下实验： ①步骤Ⅱ中若观察到_____________________，可证明C中发生了化学反应； ②试写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式____________________________； ③同学们猜测反应后的溶液中可能含有X，可选择_____________________加以证明。 【得出结论】KOH与NaOH化学性质相似，原因是______________。 13． （2023赤峰）人被蚊虫叮咬时，蚊虫向人的皮肤“注射”了“蚁酸”，使叮咬处红肿痛痒。化学兴趣小组的同学们对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？具有什么性质？ 【查阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH；蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物。 【实验探究】 （1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴入几滴紫色石蕊溶液，观察到溶液变成红色，说明蚁酸溶液呈______（填“酸”或“碱”）性。 （2）小亮同学根据蚁酸中含有______________元素，推测出蚁酸分解生成的氧化物之一是H2O。 （3）小亮同学对蚁酸分解生成的另一种氧化物提出猜想：Ⅰ.该氧化物是CO2；Ⅱ.该氧化物是CO。 他将蚁酸分解产生的气体通过如图实验装置进行验证： 实验过程中，装置甲中无明显现象，则猜想Ⅰ______________（填“成立”或“不成立”）；若猜想Ⅱ成立，则装置丁中的现象是_____________________；装置丙中发生反应的化学方程式是____________________________。 【讨论交流】（4）从环保角度分析，该装置存在的明显不足是______________。 【拓展延伸】（5）甲酸（HCOOH）中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为_____，质量比为__________。 （6）为缓解蚊虫叮咬的痛痒，可在叮咬处涂抹下列物质中的_____（填字母序号）。 A.苏打水 B.肥皂水 C.醋酸 14． （2023宁夏改编）我国提出2060年前实现碳中和。彰显了负责任大国的作为与相当。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 ______________ 【解释与结论】 （1）分析对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，得出的结论是水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水共同作用使紫色石蕊变红。 （2）实验Ⅳ的目的是__________________。 （3）分析对比实验Ⅲ和Ⅳ，得出的结论是___________________________。 （4）写出实验Ⅲ中反应的化学方程式___________________________。 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。 【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。 【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__________________，并写出其中一个可行方案的现象___________________ ___________________________________。 实验方案 实验步骤 方案一 在两个相同的软塑料瓶中挤满二氧化碳，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。 【表达与交流】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：___________________________。 类型5 反应后物质成分的探究 15． （2023娄底改编）某校同学研学时到冷水江波月洞参观，在参观溶洞时，看到溶洞中形态各异的石笋和钟乳石，为大自然的神奇而感到赞叹，有学生提出石笋和钟乳石是怎么形成的呢？它的成分又是什么呢？为此，同学们捡了一些洞中石笋旁的白色固体进行实验探究。 【查阅资料】 Ⅰ.石笋和钟乳石的形成过程 石灰石遇到溶有二氧化碳的水会生成易溶于水的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，请写出该反应的化学方程式：________________________。溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，就会分解生成碳酸钙，沉积在洞底的形成石笋，沉积在洞顶的形成钟乳石。 Ⅱ.碳酸氢钙与酸发生的反应类似于小苏打与酸的反应。 探究活动：探究白色固体的成分 【作出猜想】猜想1：只含____________； 猜想2：只含Ca(HCO3)2； 猜想3：含Ca(HCO3)2、CaCO3 【设计并进行实验】 操作步骤 现象 结论 ①取少量白色固体研碎后，置于烧杯中，加入足量水充分搅拌 ____________ 猜想2不正确 ②取①中少量上层清液于试管中，滴入稀盐酸 无明显现象 猜想______正确 【交流讨论】硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物，使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中通过______可降低硬水的硬度。 【拓展提升】（1）根据上述实验可知，在澄清石灰水中逐渐通入过量的二氧化碳气体，可观察到现象是_____________________。 （2）氢氧化钠与二氧化碳的反应原理与氢氧化钙与二氧化碳的反应相似，但无明显现象。某实验兴趣小组设计了如下实验，实验装置如图，圆底烧瓶中充满二氧化碳，挤压胶头滴管（胶头滴管中盛有浓的氢氧化钠溶液），一段时间后，打开止水夹，圆底烧瓶中就会形成漂亮的红色喷泉。请用文字描述为什么会形成喷泉？_________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 16． （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） （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___________________________。 17． 某校化学兴趣小组的同学利用稀盐酸、碳酸钠、Ba(OH)2溶液三种物质探究“复分解反应发生的条件”，做了以下实验。 （1）大家一致认为在试管①中还需要加入_________溶液才能证明发生了复分解反应。 （2）试管②中观察到的现象是__________________，试管③中反应的化学方程式为____________________________________。 （3）通过三组实验，同学们得出复分解反应发生的条件是__________________。 （4）兴趣小组的同学将试管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：NaOH；猜想二：Ba（OH）2、NaOH 猜想三：NaOH、Na2CO3。 【设计实验】验证你的猜想正确 实验操作 现象 结论 步骤一：取试管③中滤液少量于试管中，加入足量CaCl2溶液 有_________产生 猜想三正确 步骤二：静置一段时间，向上层清液中滴加适量　_________溶液 有蓝色沉淀产生 【反思拓展】（1）同学们发现Ba（OH）2和NaOH化学性质相似，你认为Ba(OH)2的保存方法是__________________。 （2）步骤一中，加入足量CaCl2溶液的目的是_____________________________。 18． 【项目式探究】造纸术是我国“古代四大发明”之一，为人类文明的发展奠定了基础。兴趣小组同学对造纸工艺产生了兴趣，以造纸为主题进行了项目式学习。 任务一：走进古代造纸术 如图兴趣小组同学查阅资料是古代造纸的流程图： （1）古代造纸工艺步骤Ⅰ中加生石灰，草木灰，被称为“浸灰水”，目的是除去竹庭中一些造纸不需要的成分。发生的化学反应有生石灰与水反应，该反应_______（填“吸热”或“放热”）。生石灰与水反应的生成物再与草木灰（主要成分为碳酸钾）反应生成强碱氢氧化钾。 任务二：探究造纸“黑液”的成分 现代造纸流程在古代造纸术的基础上，常加入烧碱、和纯碱，使植物中的可溶物质与油脂等分离，过滤得到纸浆与黑液。黑液呈碱性，不能直接排放到水中。 【提出问题】碱性黑液中可能含有哪些物质？ 【提出猜想】猜想一：NaOH； 猜想二：Na2CO3； 猜想三：NaOH和Na2CO3 【资料卡片】CaCl2溶液呈中性。 【实验探究】 （2）该兴趣小组的同学设计了以下实验方案进行了探究 实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一 取样，向其中滴加过量BaCl2溶液 有______生成 猜想三成立 步骤二 将步骤一分应后的溶液静置，取少量上层清液于试管中，滴加2﹣3滴无色酚酞溶液 酚酞溶液变为______色。 【反思评价】（3）根据对碱性黑液成分的探究，你认为可以通过加入______（填名称）和废液成分发生反应后再排放，写出其中一个化学反应的化学方程式______________________________。 【拓展提升】（4）《制浆造纸工业水污染物排放标准》中要求废水的pH为6~9，可用______监测废水的酸碱度（填标号）。 A．pH试纸 B．酚酞溶液 C．石蕊溶液 （5）鉴于纸厂的建厂地对于原料、运输、水、电，特别是环境污染等方面的需求，最好选在______处。（选填“A”或“B”或“C”）（图中箭头是指水流方向）。 类型6 物质组成、成分的探究 19． 【生活情境】小雨同学学习了沼气的知识后，知道了沼气的成分含有CH4、CO、CO2、N2等气体。她让爸爸帮忙收集了1000 mL自家沼气池产生的沼气，为探究该气体的成分，小雨联合几位同学设计了如下实验方案： （已知：CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O） （1）同学甲认为，B装置没有必要。说说你的看法和理由：______________。 （2）同学乙认为，欲通过D装置中浓硫酸因吸收水分而增重，说明混合气体中含有CH4的思路不严密，认为需要在______________（填序号）之间再增加一个D装置（编号为G），才能证明混合气体中含有CH4。 （3）从环保角度看，该装置存在不足，应该在F装置后加装一个______________装置。 （4）综合上述讨论，兴趣小组经过安全处理后，将混合气体通过改进后的装置进行了实验探究，请根据实验现象和数据填写结论： 装置 实验现象/数据 实验结论 A 石灰水变浑浊 通过实验现象和数据分析，小组成员一致认为该气体样品中一定含有______________ B 无明显现象 C ______________ D 装置D增重3.6 g E 装置E增重4.8 g （5）拓展：装置E中发生反应的化学方程式为__________________________。 20． 某同学在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液（如图甲所示），经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种，为确认溶液中的溶质，他设计并进行了如下探究活动。 图甲 【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下： 请回答下列问题： 物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3 常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6 常温下稀溶液的pH 7 13 11 9 【实验探究1】如图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则实验现象应是__________________；在进行操作②时，有无色无味气体产生，由此又可排除的物质是___________________________。 图乙 【探究结论】分析四种物质的相关信息，你认为该溶液中的溶质可能是上述四种物质中的__________________，你的判断依据是___________________________。若上述探究结论是正确的，操作②发生反应的化学方程式为__________________ _______________。 【讨论质疑】有同学认为以上分析不严密，需要进一步实验确定，于是又进行了如下探究。 【实验探究2】向操作①后试管中的溶液中滴加过量CaCl2溶液（中性），充分反应后，试管中溶液颜色不变但有白色沉淀产生。 【得出结论】通过实验探究2可确定原瓶溶液中的溶质应该是_________。 【反思拓展】造成该溶液出现上述实验现象的原因是__________________（用化学方程式表示）。 21． 某地区有盐碱地分布，化学兴趣小组针对盐碱地成分展开探究。 【猜想与假设】在老师的指导下，同学们认为盐碱地土壤中可能含有：①碳酸钠 ②碳酸氢钠 ③氢氧化钠 【查阅资料】（1）碳酸氢钠受热容易分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳； （2）氯化钙溶液呈中性； （3）碳酸氢钙可溶于水。 【设计与实验一】甲同学取少量盐碱地土壤于烧杯中，加入适量的蒸馏水，充分搅拌混合后过滤，将所得滤液分成三等份，依次编号为1号、2号和3号，进行如下实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 取1号滤液滴加足量稀盐酸 _______________ 滤液里可能含有碳酸钠，也可能含有碳酸氢钠 取2号滤液滴加______ _____溶液 _______________ 滤液里一定含有碳酸钠。相关化学方程式是____________________ 实验结论：盐碱地土壤中含有碳酸钠。 【设计与实验二】乙同学设计如图所示装置并实验。 实验结论：盐碱地土壤中不含碳酸氢钠。得出该结论所依据的实验现象是_______________。 【设计与实验三】丙同学设计实验如下。 实验步骤 实验现象 实验结论 取3号滤液__________ __________________ _______________ 盐碱地土壤中不含氢氧化钠 类型7 利用控制变量思想方法的探究 22． 小明同学在练习“金属的化学性质”实验操作时，发现几支试管中冒出气泡有快有慢，于是他与其他同学一起合作进行如下探究。 【提出问题】金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢？ 【猜想与假设】 A.可能与酸的浓度有关 B.可能与_______有关 C.可能与金属的形状有关 （1）请填全猜想与假设 【设计并实验】进行如下实验。 实验编号 硫酸的浓度（均取20mL） 金属（均取2g） 金属的形状 收集50mL氢气所需时间/s ① 10% 镁 粉末状 60 ② ______ 铁 片状 120 ③ 10% 镁 片状 102 ④ 20% 铁 片状 110 （2）金属表面通常有氧化物和污物，实验前需将金属进行___________________。 （3）写出铁与稀硫酸反应的化学方程式____________________________。 【收集证据】（4）要比较金属的形状对反应快慢的影响，应选择的实验编号是_____________________。 （5）实验是②④探究酸的浓度对反应速率的影响，其中表格中缺失的数值是________。 【得出结论】（6）通过实验观察和对比，可得出的结论：随着反应的进行，酸不断消耗，酸的浓度不断减小，产生氢气的反应速率不断减小。通过传感器得出数据并绘制实验①图像，发现在t1﹣t2时间段内反应速率逐渐变大。结合活泼金属与酸反应的现象，你猜测可能还有哪种因素影响化学反应速率______________。 【实验反思】（7）本实验采用的定量比较气体产生速率的方法是：收集相同体积的氢气所需时间。此实验中，你还可以设计成_____________________的方法进行定量比较速率。 23． （2021苏州）石灰石是重要的化工原料。为研究石灰石的性质和用途进行如下探究。 Ⅰ.石灰石分解的探究 取三块形状大小相近的石灰石（长宽厚约为1cm×1cm×0.2cm），一块不加热，另两块分别在酒精灯和酒精喷灯（酒精化学式为C2H5OH）的火焰上加热2min（假设杂质加热时不发生变化）。探究过程如图所示，实验现象见表1。 表1 不同条件下的实验现象 实验组别 实验条件 试管B中的现象 甲 未加热 无明显现象 乙 酒精灯加热 呈浅红色 丙 酒精喷灯加热 呈红色 （1）通过甲、乙、丙三组对比实验，得出影响石灰石分解的因素是_________________。 （2）丙组实验加热石灰石时，在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯，石灰水变浑浊，出现浑浊的化学方程式为___________________________。此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳，并说明理由_________________________。 （3）丙组实验中，向试管B中逐滴滴入稀盐酸，至红色恰好褪去，轻轻晃动试管，溶液自下而上又变为红色，解释产生上述现象的原因_________________________________________________________________。 （4）为检验丙组实验中的石灰石部分分解，设计实验：取研细后的粉末少许于试管中，_________________________________________________(补充完整实验方案)。 Ⅱ.石灰石煅烧温度的探究 【查阅资料】生石灰质量的优劣常采用“活性度”来衡量。“活性度”的测定方法：取一定质量的生石灰，加入一定量的水，用指定浓度的盐酸中和，记录所消耗盐酸的体积数(单位为mL)。消耗盐酸的体积数越大，“活性度”越高。 某研究小组在电炉内煅烧石灰石样品，并测定煅烧产物(CaO)的活性度，数据见表2。 表2 不同条件下煅烧产物的活性度(mL) 煅烧时间 活性度 煅烧温度 1050℃ 1100℃ 1150℃ 1200℃ 1250℃ 1300℃ 12min 790 836 868 808 454 412 16min 793 856 871 845 556 530 20min 795 863 873 864 617 623 （5）石灰石煅烧的最佳温度范围为1100～1200℃的证据是____________________________________________。 Ⅲ.石灰石用途的探究 （6）石灰石是高炉炼铁的原料之一。石灰石能除去铁矿石中的SiO2，同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因：___________________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$