专题9 科学探究与实验的基本方法-2026年中考化学专题复习与模拟预测卷

例2(1)产生白色沉淀(2)方案一、方案三(3)CO2+2NaOH—Na2CO3十H2O (4)开发新能源，减少化石燃料的使用 例3(1)①集气瓶 ②2H,0,M02H,0+0,+③BD(2)DHC1+NaOH NaCl+H2O 例4D 例5B 【学习实践】 1.C 2.(1)150干燥管可以控制反应的开始与停止(2)①塞一团棉花②气泡连续且均匀 冒出③b④过滤 3.活动一：(1)24g(2)②④⑤③①(3)150(4)ABD 活动二：(1)搅拌(2)3H2SO4+A12O3—A12(S04)3+3H2O(3)>(4)节约金属 资源 4.(1)①长颈漏斗②ABD(2)①盐酸浓度和大理石的形状②B③1114(3)合理， 因为该实验是通过收集相同体积的气体所用时间比较反应速率的快慢，收集的气体是否纯 净对该实验无影响（其他合理即可） 5.(1)不可再生(2)S0,(3)物质具有可燃性4)4P+50,点燃2P,0,②和③防止 生成的五氧化二磷扩散到空气中污染空气(5)能(6)镁不仅能在氧气中燃烧，还能在 二氧化碳和氨气中燃烧 专题9科学探究与实验的基本方法 【学习要点】 2.(1)CaCO3+2HC1=CaCl2+H2O+CO2 (2)Na2 CO3+2HCI-2NaCl+H2O+ C○2个反应物间的接触面积生成物的溶解性 3.(2)①锌和稀硫酸Zn+H2S04一ZnS04+H2个反应物中含有氢元素，具备产生氢气 的物质基础；反应简单易行易操作；成本较低，无须消耗过多能源（合理答案即可）②略 (合理即可) 4.(1)不参与反应的物质和剩余物在反应前后物质种类没有发生变化，属于“质量不变”的情 况，因而可以从等式两边同时删去；而参加反应的物质和生成物，种类不同但质量相等，这 才称之为“守恒”。(2)略（将反应置于密闭容器中进行，合理即可） 【学习领航】 例1【交流讨论】CaO+H2O一Ca(OH)2氢氧化钙微溶于水，白色固体也可能是未溶解 13 的氢氧化钙 【形成结论】氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙38：37：25 【反思评价】防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置氢氧化钙和碳酸钙 【拓展应用】不会有影响。因为无论是否变质，反应物中的钙元素最终会完全转化到氯化钙中 例2(1)氧气和水蒸气(2)氯化钠(3)铁锈疏松多孔，能吸附氧气和水蒸气，会加快铁的 锈蚀6HCl+Fe2O3一2FeCl3+3H2O(4)铁生锈放出的热量小于装置散失的热量 (⑤)加氯化钠溶液前，铁锈蚀较慢铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，注射器内盐酸被吸入 烧瓶，反应产生较多氢气(6)m一228Y×100%(7)氢气未干燥，含有水蒸气在乙、 m 丙装置间加一个干燥装置(8)使用铁粉和加入炭粉，加快了铁锈蚀的速率 例3(1)Na2CO3十H2SO4—Na2SO4十H2O+CO2个(2)在常温、气体压强为101kPa 下，SO2易溶于水(3)①C②减弱③不正确。因为正常情况下，空气中CO2含量比较 低，溶于雨水后不能形成饱和溶液，H达不到酸雨标准(4)取一定量的沉淀于试管中，向其 中加入过量的10%的稀盐酸，振荡试管，沉淀未完全消失(5)出台政策鼓励企业自主减排 (或推广使用清洁能源，减少煤、石油等化石燃料的使用或扩大烟花爆竹禁放区域或淘汰旧标 燃油机动车，推广新能源车等)(6)河床中的CCO3能与酸反应，降低河流酸性 【学习实践】 1.(1)药匙(2)c(3)a(4)红(5)①2 NaHCO3+CaCl2=CaCO3￥+2NaCl+ CO2个十H2O②产生的CO2很少，全部溶解在溶液中（溶液中CO2未达到饱和） ③CaCL2溶液的浓度④分别取1mL0.8%的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，向其中各加 入1滴0.1%的CaCl2溶液，有白色沉淀产生的是Na2CO3溶液，无白色沉淀产生的是 NaHCO3溶液。 2.(1)氢气NaOH、A14Al+3O2一2Al2O3(2)铝和氢氧化钠固体遇水反应放出大量 的热，使塑料软管变形（合理答案均可）(3)铝粉红(4)+5取两支相同的试管甲和 乙，分别装入等质量的铝粉，乙试管中再加入少量硝酸钠粉末，然后同时加入等质量、等质 量分数的氢氧化钠溶液，若观察到乙试管产生气泡的速率比甲试管快，则证明硝酸钠为铝 和氢氧化钠溶液反应的催化剂（合理答案均可）(5)27%(6)小明的装置没有密封，铝 和氢氧化钠固体遇水反应放出大量的热，使水分蒸发逸出装置。该装置在反应前后的质量 差除了氢气，还有水蒸气（合理答案均可） 3.(1)H2十FcC0,高温Fe十H,0十C0,(2)排出装置中的空气，防止爆炸(3)不能。碳 酸亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳，样品中不含铁也会出现同样现象 (4)①有黑色固体出现②74.7%(5)550℃酸性(6)①三②强 4.(1)适当升高温度（合理即可）(2)Fe3+、H+(3)过滤(4)①复分解反应②避免生 14 成Fe(OH)2③Na2SO4(5)①CO2②降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体 析出③铁粉与柠檬酸反应生成柠檬酸亚铁 5.(1)碱性(2)将pH试纸放在洁净干燥的玻璃片或表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测 液滴到H试纸上，一段时间后，与标准比色卡对比(3)探究不同pH下绿豆生长的适宜 条件(4)①Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O②OH HPO(5)①K②该 酸性土壤pH约为3.6，用重过磷酸钙处理后pH为3.1，酸性增强(6)硝酸铵受热易分 解硝酸铵高温下或受撞击时易爆炸（合理答案均可） 专题10化学与社会及跨学科问题 【学习要点】 1.(1)4FeS,十110，商温2Fe,0,十8S0, (2) +02 +H2O SO: 尘埃 S02 H2SO →H2SO3 +H2O +0 64b (3)233a (4)Zn0 2.(1)蒸发结晶高于(2)ba (3)高效原因：天然气是气体燃料，煤是固体燃料，天然气燃烧更完全、更高效。 清洁原因：煤易发生不完全燃烧产生CO和可吸入颗粒物等污染物；煤中含有S、N等元素， 燃烧后会产生SO2、NO,等污染性气体。 管道防锈：表面包裹防腐保护层；将开采出的天然气脱去H2S和H2O后再进行输送。 (4)排尽管道内原有的空气，防止天然气和空气混合点燃后发生爆炸 ⑤)2H$+022SY+2H,0(68,2X10 (7)①CH4十H,0高温C0+3H提高资源利用率②化学固态储氢时，氢气被转化为 固体，同等质量下，固体的体积远小于气体适当加入一定质量一定浓度的酸性溶液 (8)略（合理即可） 3.不耐高温；易溶于乙醚，难溶于水 【学习领航】 例1D 例2(1)①马鬃②AC③材料易降解更环保(2)①增强②元素③2H,0,酵 2H2O十O2个④难碳酸钙（或CaCO3) 例3(1)17.6%(2)酸雨氮肥取样于试管中，加入氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红 15专题9 科学究与实验的垦本方法 专题9科学探究与实验的基本方法 【学习要求】 核心知识 思路与方法 科学态度 1.通过具体的实验活动初步形成 1.发展科学探究 1.知道科学探究是进行发现、创造与应用的科 化学实验探究的一般思路和方法， 的好奇心、想象力 学实践活动，是获取科学知识、理解科学本质、 学习研究物质性质、组成和反应规 和探究欲。 认识客观世界的重要途径。 律，进行物质分离、检验和制备等不 2.通过探究活动， 2.了解科学探究并经历一般过程，体会对所获 同类型化学实验探究活动的一般思 初步养成注重实 证据进行分析、推理、得出结论的过程，并能运 路与基本方法；学习控制变量和对 证、严谨求实的科 用归纳和演绎等方式建立知识关联。 比实验的实验设计方法。 学态度，初步学会 3.能基于必做实验的探究思路和方法，结合物 2.通过化学科学发展历程中的经 批判性思维方法， 质的组成、变化等相关知识，分析解决真实情境 典实验，学习和体会科学家进行科 具有敢于质疑的 中的简单实验问题。 学探究的智慧和方法，理解科学探 科学精神。 究的本质。 【学习要点】 1.科学探究的基本要素及方法导引 明确原理 预测现象等 对比、类比等 设计并实施实验 提出问题 形成假设 获取数据 或调查方案 现象描述 数据处理 表达交流 反思评价 形成结论及建构 分析解释数据 模型 撰写实验报告等 物质性质的认识规律、 定量分析 实验室制备气体的思路方法等 2.探究化学反应的影响因素 (1)实验室制取二氧化碳的试剂：颗粒状石灰石或大理石、稀盐酸；实验室制取二氧化碳 的原理： (用化学方程式表示)。 (2)简易泡沫灭火器的试剂：饱和碳酸钠溶液、浓盐酸；简易泡沫灭火器的原理： (用化学方程式表示)。 在实际问题中，影响化学反应的因素有哪些？以下图探究为例进行分析。 86 专题9 科学探究与实验的垦本方法 稀 浓 稀盐酸 对比组 影响因素 结论 酸 A与B 制取二氧化碳需反应平稳、速率适中，所以用 石灰石颗粒而不用碳酸钙或碳酸钠粉末；而 在泡沫灭火器中需要迅速产生大量气体，所 A与C 反应物的种类 以用碳酸钠。 制取二氧化碳需持续不断反应，所以用稀盐 A与D 石 空 酸而不用稀硫酸。 石 酸钙粉 碳酸钠 制取二氧化碳应确保产生气体中尽量不含有 A D E 浓盐酸具有挥发性 其他杂质，因此不用会挥发出氯化氢气体的 浓盐酸而用稀盐酸。 3.探究物质（气体）制备的一般思路和方法 (1)实验室制取氧气、二氧化碳 依据 实验室制取氧气 实验室制取二氧化碳 反应速率适中，气体 原理 加热高锰酸钾 分解过氧化氢 石灰石（大理石）与稀盐酸 物质易得 发生 反应物状态、反应 装置条件 气体的水溶性、气体 收集 是否与水（空气）反 装置 应、气体与空气密度 大小比较 带火星的 木条—复燃 检验 气体性质及实验现象 瓶口 澄清 瓶 验满 石灰水、 检验验满 检验 验满 用排水法收集：查、 实验 实验装置中压强变 用向上排空气法收 装、定、点、收、 查、装、收、验 操作 化等 集：查、装、收、验 离、熄 (2)基于对上述两种气体制备的认识，我们在实验室应该如何制取氢气呢？ ①选择试剂 从“水、氧化铁、锌、稀硫酸、铜、氢氧化钠”这几种物质中选择适合实验室制取氢气的试剂 为 ,写出相应的化学方程式： 专题9 科学究与实验的垦本方法 你选择上述试剂的理由是 ②设计装置 请你从下图中选择合适的仪器组装成实验室制取氢气的装置，并与你的同学评价各装置 的优缺点。 多孔隔板 双孔 单孔 I MN 4.探究化学反应规律一 以质量守恒定律为例 追根溯源的启发 施塔尔“燃素说”→波义耳与真理的失之交臂→拉瓦锡“物 宏 质燃烧的氧化学说” 观 实验验证的收获 参加化学反应的物质质量总和=反应生成的物质质量总和 微 本质解析的升华 道尔顿“原子论”：化学反应的本质 观 根据你对质量守恒定律的理解，请思考下面问题： (1)如何正确理解化学反应中的质量不变和质量守恒？ (2)设计实验验证碳酸钠与稀盐酸反应质量守恒。 【学习领航】 问题1：如何探究物质组成（成分）？ 例1(2023·烟台)某兴趣小组的同学在实验室发现一瓶敞口放置的氧化钙，猜测该氧化钙 可能变质。小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究，如表所示： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量该氧化钙样品于烧杯中， ①烧杯壁变热，石蕊试纸变为 样品中含有氧化钙和氢氧化钙 加水搅拌，静置，取上层清液滴加 蓝色 到红色石蕊试纸上 ②烧杯底部有白色固体 样品中含有碳酸钙 【交流讨论】小组同学讨论后认为：“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙，原因是 (用化学方程式表示)：“现象②”不足以证明样品 88 专题9 科学深究与买验的垦本方法 中有碳酸钙，原因是 兴趣小组同学为准确测定该瓶氧化钙的成分，进行了如下探究。 【提出问题】该瓶氧化钙中都有哪些成分，各成分的质量比是多少？ 【查阅资料】氢氧化钙在一定温度下能分解：Ca(OH),商温Ca0十H,0+;碱石灰是氢氧 化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。 【设计并进行实验】兴趣小组同学设计了如图所示的实验（装置气密性良好）。取10.0g 该氧化钙样品放在B装置的玻璃管中，先通入一会儿空气，再称量C、D装置的质量，然后边通 入空气，边用酒精喷灯加热（能达到1000℃高温），至固体不再发生变化，继续通一会儿空气， 实验后测得C装置增重0.9g,D装置增重1.1g。 氧化钙样品 空气 圈 足量 足量 足量碱石灰 碱石灰 浓硫 酸 B D E 【形成结论】该氧化钙样品中的成分是 它们的质量比是 0 【反思评价】E装置的作用是 。 如果没 有A装置，可能会导致氧化钙样品成分中的 测定结果偏大。 【拓展应用】为废物利用，兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应，再蒸发 制取产品氯化钙固体，与变质前的氧化钙相比，变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量是否会有 影响，为什么？ 考点追踪： 认识氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙等含钙化合物的主要性质及相互转化，并能正确书写相关 化学方程式，能根据题目中的已知条件进行正确计算。认识装置中各部分的意义和价值，并认 识实验室试剂正确保存的方法和重要性。 试题精析： 本题需了解氧化钙与水反应生成氢氧化钙、氢氧化钙微溶以及碳酸钙高温分解生成二氧 化碳等核心知识。依据化学反应中的物质关系以及C装置增重即氢氧化钙分解生成的水的 质量、D装置增重即碳酸钙分解生成的二氧化碳的质量，对应求出氢氧化钙和碳酸钙的质量， 继而通过总质量求出样品中氧化钙的质量。最后一问只需要清楚无论样品变质与否，钙元素 均会转化到氯化钙中就可以作答了。解答此类探究物质成分的问题，大多需从定性分析过渡 到定量计算，应根据已知条件抽丝剥茧、逐层展开，切忌胡乱对应、逻辑混乱。 问题2：如何探究实验条件、实验方法？ 例2某学习小组对铁锈蚀进行探究。 【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？ 89 专题9 科学究与实验的基本方法 【查阅资料】 ①氯化钙固体可作干燥剂。 ②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。 ③常温常压，氢气密度是dg/mL。 【设计与实验】 实验一：定性探究铁锈蚀的因素。 取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放人试管，进行图1所示实验，现象如下表。 包有氯化 无氧蒸 试管 一周后现象 钙的棉花 馏水配 植物油 制的饱 A 铁钉表面有一层铁锈 无氧 和NaCl 塱溶液 B 蒸馏水 铁钉表面无明显变化 无氧蒸馏水 A C 铁钉表面无明显变化 图1 D 铁钉表面有较厚铁锈 (1)对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的 发生化学反应。 (2)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。 (3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是 写出除铁锈的化学 方程式： 实验二：定量探究铁锈蚀的因素。 小组设计了图甲装置，检查气密性，将5g铁粉和2g炭粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入 2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。 注 器 压强 传感器 温度/℃ ↑压强/kPa 台式 温度 数据 电脑 传感器 采集器 500mL三颈烧瓶 214时间/s 14时间s 甲 丙 图2 (4)据图乙，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是 (5)据图丙，对比AB段和BC段说明 分析t3时刻压强突然变大的原因是 实验三：测定铁锈含量。 稀盐酸 将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得mg固体， mg 连接图3装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。 固体 (6)完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为VmL, 水 则该固体中铁锈质量分数表达式为 图3 (7)该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是 90 专题9 科学探究与买验的垦本方法 ,解决方法是 【反思与评价】 (8)与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是 试题精析： 当多种因素的变化都可能影响实验结果时，要明确哪种因素真正起了作用，就必须控制其 他因素相同只改变这种因素，从而考查该因素对实验结果所起的作用，这种方法在科学探究中 称为控制变量法。此类试题的特点是运用控制变量法设计多个实验，记录多组实验数据，主要 考查设计的某个实验在探究过程中所起的作用或推断实验结论等。 举例 条件或影响因素 方法点拨 条件：(1)铁；(2)与水接触；(3)与氧控制变量法和对比法是此类试题常用的 铁生锈条件的探究 气（或空气）接触 方法。 条件：(1)可燃物；(2)温度达到着火 (1)用控制变量法解决问题的思路：①明 燃烧条件的探究 点；(3)与氧气（或空气）接触 确探究问题；②寻找影响因素；③保持其 他因素不变；④改变研究因素 影响因素：(1)温度；(2)反应物的浓 影响化学反应速率的 (2)对比实验一般由两个或两个以上的实 度或纯度；(3)反应物间的接触面积； 因素等 验组成，在对比中可准确找出不同条件对 (4)催化剂等 实验结果的影响 问题3：如何探究物质性质（或变化规律）？ 例3(2023·南通)学习小组制取CO2和SO2,并探究其水溶液的性质。 I制取CO2和SO2 H,SO 在常温、气体压强为101kPa时，1体积水里最多能溶解大约1体积 Na,CO C02或40体积SO2。学习小组利用图1所示装置制取C02和S02。 或Na,SO (1)利用该装置制取CO2的化学方程式为 图1 (2)不能用排水法收集SO2的理由是 Ⅱ探究CO2和SO2水溶液的性质 (3)在通风橱中，分别向100mLH2O中通人C02和S02至饱和，用pH计测定饱和溶 液的pH,静置2h后，再次读取溶液pH,结果如下表所示。 物质 饱和溶液的pH 静置2h后溶液的pH CO2水溶液 3.94 4.12 SO2水溶液 0.88 0.79 ①测定pH最简便的方法是使用pH试纸，操作时玻璃棒的作用是 (填字母)。 A.搅拌 B.引流 C.蘸取溶液 ②静置2h后，CO2水溶液的酸性 (填“增强”或“减弱”)。 ③有同学根据溶液的pH认为CO2也是造成酸雨的重要原因。请判断该推论是否正确， 9 专题9 科学究与实验的垦本方法 并说明理由： (4)取静置后的SO2水溶液于试管中，向其中滴加过量Ba(OH)2溶液，有沉淀产生。 【提出问题】该沉淀是什么？ 【查阅资料】 ①SO2水溶液、BaSO3都能与O2发生氧化反应。 ②BaSO3和BaSO4都难溶于水。 ③BaSO3能溶于浓度较大的盐酸，BaSO4不溶于盐酸。 【提出猜想】沉淀可能为BaSO4或BaSO4、BaSO3的混合物。 【实验验证】请设计实验验证沉淀中一定含有BSO4。简述实验过程（包括操作和现象）： (实验中须使用的试剂：10%的盐酸) (5)煤燃烧排放的S02可能导致酸雨。南通市2021年酸雨发生率为 1.7%,比2020年减少1%。你了解的本地决策部门为降低S02排放做出 的举措有 (写一条)。 河流 (6)酸雨对环境的影响因地区地质而异。图2中河流受酸雨损害的程 度较小的原因是 石灰石河床 考点追踪： 图2 本题涉及碳酸盐与酸的反应、pH的测定、空气中CO2的含量、BSO4不溶于酸等核心知 识。题目中还需要对酸雨的成因有比较深刻的认识，要能够用理性的眼光来处理新的情境和 信息，要能够用比较规范且精练的语言描述实验操作及预测现象。另外，本题在体现化学学科 价值的同时还引导学生要有社会责任感，要能够提出减少污染的切实可行的措施，这才是学习 化学的意义所在。 试题精析 本题中最大的亮，点应是(3)中测定CO2饱和水溶液的pH与教材中酸雨pH界定范围的 吻合对学生已有知识的冲击。学生都知道，pH小于5.6的雨水可以被认为是酸雨，且造成一 定范围酸雨的空气污染物为SO2和NO2等，并不是二氧化碳。现在题目中提供的CO2饱和 溶液的pH比5,6小，很容易让考生在考场上产生疑问和思考，此时就考验了考生平时思考能 力的深度和广度了。一旦关注了“饱和”这个关键词，再加上对空气中的CO2含量比较少的认 识，那就不难判断在空气中不可能形成C02饱和水溶液，所以酸雨也就与CO2无关了。 【学习实践】 1.(2024·南通)学习小组配制一定质量分数的NaHCO3溶液并探究其性质。 I.配制一定质量分数的NaHCO3溶液 (1)“称量”时，用 (填“镊子”或“药匙”)从试剂瓶中取出NaHCO3粉末。 (2)“溶解”时，若需量取15.0mL的水，当量筒中已有14.6mL水时，后续加水使用的仪器 为 (填字母)。 专题9 科学探究与实验的垦本方法 6. (3)配制过程中玻璃棒的作用是 (填字母)。 a.搅拌 b.引流 c.蘸取 Ⅱ.探究NaHCO3溶液的性质 (4)取少量NaHCO3溶液，向其中滴入无色酚酞溶液后显色，说明NaHCO3溶液呈碱性。 (5)取三份NaHCO3溶液，向其中分别滴入CaCl2溶液。试剂用量、浓度及实验现象如下 表所示。 实验编号 实验1 实验2 实验3 NaHCO3溶液 1mL0.8% 1mL0.8% 1mL0.8% CaC2溶液 1滴0.1% 1滴11% 6滴11% 实验现象 无明显现象 白色沉淀 白色沉淀 无色气体 ①“实验3”生成的白色沉淀为CaCO3,无色气体为CO2,此外还生成NaCl和H2O,“实 验3”中反应的化学方程式为 ②“实验2、3”中发生的化学反应相同，从气体溶解度的角度分析“实验2”中没有观察到 CO2逸出的原因是 ③三组实验研究表明：1mL0.8%的NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合后，能否观察到 明显现象与 相关。 ④已知：向1mL0.8%的Na2C03溶液中滴入1滴0.1%的CaCl2溶液，有白色沉淀生 成。设计实验鉴别浓度均为0.8%的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。简述实验方案 (包括操作、现象和结论) 。(实验中须使用的试剂：0.1%的 CaCl2溶液) 2.某化学兴趣小组的同学对家中“管道疏通剂”进行下列探究。 活动一：了解疏通原理 品名：管道疏通剂 “管道疏通剂”包装袋上相关信息如图1所示。 成分：氢氧化钠固体、铝 粉、硝酸钠 查阅资料：铝和氢氧化钠固体遇水反应放出大量的热，能加快氢 注意事项：使用时要防 氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生的气体能增加管道内的 明火 气压，利于疏通。该反应的化学方程式为2A1十2NaOH+2H2O 保存方法：密封 适用范围：毛发、残渣等 一2 NaA1O2+3H2个。（注：NaA1O2的名称为偏铝酸钠，其溶 淤积物 液显碱性) 图1 (1)该疏通剂与水反应产生的 在空气中遇到明火可能会引起爆炸。该疏通剂需 密封保存的原因是成分中的 (填化学式)会与空气中有关物质发生反应，其 中发生化合反应的化学方程式为 专题9 科学究与实验的垦本方法 (2)小华使用该疏通剂疏通某塑料软管时发现软管变形，原因可能是 (写出一个即可)。 活动二：探究其成分的作用 (3)小夏取少量该疏通剂加人适量水充分反应后，无固体残留，说明疏通剂中的 定已完全反应。取少量反应后的溶液，向其中滴入1滴酚酞溶液，可观察到溶液呈 色。 (4)该疏通剂中含有硝酸钠，硝酸钠中氨元素的化合价为 。硝酸钠与氢氧化钠和 铝粉均不反应，同学们对于疏通剂中硝酸钠的作用感到好奇。通过科学方法检验，该 疏通剂与水反应前后硝酸钠的质量和化学性质均没有改变。由此，小夏猜测：硝酸钠 可能是铝粉和氢氧化钠溶液反应的催化剂。为判断该猜测是否正确，请你设计一个实 验方案： (实验方案包括操作、现象和结论。可选用的试剂有铝粉、氢氧化钠溶液，硝酸钠粉末) 活动三：开展定量分析 (5)小文设计了图2装置测定该疏通剂样品中铝粉的质量分数。将300mg固体样品和足 量水分别放在Y形管两侧，倾斜Y形管，将水倒入左侧，充分反应后，冷却到室温。利 用量气管和水准管测定反应生成的氢气体积为100L。已知该条件下氢气的密度为 0.09mg/mL。该样品中铝粉的质量分数为多少？ 管 水 管 固体 固体样品 水 样品 图2 图3 (6)小明设计了不同的实验方案，装置如图3，精确称量了该装置在反应前后的质量，将其 质量差作为生成氢气的质量，由此计算出样品中铝粉的质量分数。小明和小文测定过 程均操作规范，小明测定的样品中铝粉的质量分数却比小文大，原因可能是 3.(2024·南通二模)纳米零价铁在环保领域应用广泛。学习小组对其制备及应用其进行如 下探究。 工.制备纳米零价铁 (1)高温条件下，以菱铁矿和H2为原料制备纳米零价铁，其他产物为水和二氧化碳。已 知：菱铁矿主要含FCO3,所含杂质高温下不与H2反应。请用化学方程式表示该制备 原理： 9 专题9 科学探究与买验的皇本方法 Ⅱ.探究剩余固体的成分 利用图1所示装置，对制备纳米零价铁一段时间后剩余固体的成分进行探究。部分实验步 骤如下： 步骤1：称取15.0g剩余固体的样品置于装置A中； 步骤2：打开K、K2,通一段时间N2后关闭K2,称量装置B、C及其所含药品的质量，分别为 160.0g、146.0g; 步骤3：关闭K1、打开K2,先向A中缓慢注入稀硫酸，再点燃酒精灯； 步骤4：待装置A中不再产生气泡时，停止注入稀硫酸，熄灭酒精灯； 步骤5：打开K1,缓缓通入N2,至装置C中玻璃管冷却至室温后，称量装置B、C及其所含药 品的质量，分别为161.1g、142.8g; 步骤6：将装置A中物质取出过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量，质量为0.5g。 (2)步骤2中通N2的主要目的是 (3)步骤3中，观察到有大量气泡产生，溶液由无色变浅绿色，能否说明样品中一定含有单 质铁？请作出判断并说明理由： (4)根据实验现象及数据，均能确定样品中含有单质铁。 已知：加热条件下氢气具有还原性；菱铁矿中所含杂质不溶于水和酸。 ①装置C中 (填实验现象)能证明样品中存在单质铁。 ②样品中单质铁的质量分数为 (精确到0.1%)。 稀硫酸 弹簧夹K, 氧化铜 ·-550℃ 100 ±450℃ 弹簧夹K 平 足量 NaOH 溶液 pH 图1 图2 Ⅲ.用纳米零价铁处理废水 (5)去除废水中的磷元素。将制得的纳米零价铁在450℃及550℃下进行热处理，再分别 对不同酸碱度的水体进行处理，磷元素的去除率如图2所示。据图可知，温度为 时， (填“酸性”或“碱性”)条件下处理效果更好。 (6)去除废水中的金属离子。根据金属活动性顺序，去除途 Cu2 Cu 径可分三种（如图3）：第一类是吸附捕捉，第二类是直 接反应，第三类是吸附捕捉再慢慢反应。 Ni2 Fe ○ ①N+的去除途径属于第 类。 Zn2 ②若Cd+的去除途径属于第一类，则Cd的金属活动性 Zn2 Ni 比Ag的 (填“强”或“弱”)。 图3 95