摘要:
**基本信息**
聚焦科学探究三大题型,精选江苏多地2026年一模真题,以草木灰提取、碳中和、金属锈蚀等真实情境为载体,融合实验操作、物质性质与数据分析,凸显探究性与实践性。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|项目式活动|8题|实验操作(溶解过滤)、物质组成(钾盐)、传统文化(造纸工艺)|结合《周礼》考工记、垃圾分类等跨学科情境,设计任务链(如提取-探究-应用)|
|物质成分及性质探究|12题|酸碱盐性质、金属锈蚀、气体制备|通过猜想-验证-反思(如胃药成分探究),融入数字化实验(pH传感器)|
|化学反应的探究|9题|氧化钙反应、铁生锈条件、过氧化氢分解|基于对比实验(如不同条件下铁生锈速率),分析反应机理与影响因素|
内容正文:
专题14 科学探究
3大题型概览
题型01 项目式活动
题型02 物质成分、性质探究实验
题型03 化学反应的探究实验
项目式活动
题型01
1.【草木灰】(2026·江苏连云港东海·一模)我国使用草木灰的历史悠久,其所含的可溶性钾盐用途广泛。兴趣小组围绕“草木灰中可溶性钾盐的提取、组成及应用”开展项目式学习。
【任务一】提取可溶性钾盐。提取时需经过3个步骤:①蒸发;②溶解;③过滤。
(1)正确的操作顺序是___________(填序号)。
(2)利用如图-1所示装置进行蒸发操作时,玻璃棒不断搅拌的目的是___________;当蒸发皿中___________时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
【任务二】探究钾盐的组成。取任务一所得可溶性钾盐溶于水配成溶液,按如图-2所示流程进行实验:
(3)进一步的实验表明,气体A可使澄清石灰水变浑浊。
①气体A的化学式为___________。
②写出溶液B与BaCl2溶液混合后反应生成白色沉淀C的化学方程式:___________。
【任务三】模拟制备去污剂。《周礼·考工记》中记载,古人在精练帛时,将浸透草木灰(含有K2CO3)水的帛浸泡在贝壳灰(主要成分为CaO)水中,利用生成物中能够去污的成分来清洗帛表面的丝胶。兴趣小组利用如图-3所示装置制取该去污剂。
(4)制备过程中,可能发生的反应为CaO+H2O=Ca(OH)2;___________(填化学方程式)。
(5)研究表明,水和Na2CO3溶液也可以洗脱帛表面的丝胶,丝胶的脱除率(即脱胶率)随洗涤时间的变化如图-4所示。结合图示信息,推测影响脱胶率的主要因素:洗涤剂的种类、___________。
2.(2026·江苏盐城滨海·一模)在进行“垃圾的分类与回收利用”的跨学科实践活动时,化学兴趣小组利用废弃的铁片进行制作金属蚀刻画的项目式活动。
任务一 垃圾分类回收——了解回收与处理的意义
(1)下列生活垃圾能放入可回收物垃圾箱的是______(填字母序号)。
A.果皮 B.菜渣 C.矿泉水瓶 D.废旧书本
(2)厨余垃圾厌氧发酵得到的沼气属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)废弃金属经过破碎、脱漆、打包、熔炼之后可再利用。你认为这样做的意义在于______(写一点)。
任务二 垃圾回收利用——金属蚀刻画工艺探究
(4)筛选底板:快速区分铁片和镁片的简易方法是______。
(5)酸洗除锈:用稀盐酸除去铁片表面的铁锈,发生反应的化学方程式是______。
(6)蚀刻成画:在铁片上蚀刻红色“马”图案,应选蚀刻液______(填字母序号)。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.稀硫酸
(7)防锈处理:为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是______。
任务三 垃圾处理技术——污染土壤水源的治理原理
(8)“纳米零价—”体系是修复因垃圾渗漏液而被污染的土壤或水源的一种技术。其应用于处理污水中的和的反应机理如图。在时,和去除率会随pH减小而降低,原因是______。
3.(2026·江苏扬州邗江·一模)扬州部分沿湖、沿江低洼地区存在轻度盐碱地,盐碱地是重要的土地资源之一、兴趣小组进行了一系列综合实践活动。
一、调查土壤的酸碱性
查阅资料:盐碱地是指土壤中含有过量的氯化钠、硫酸钠、碳酸钠等物质,导致土壤盐分高、碱性强。
(1)硫酸钠中阴离子的符号为___________。
(2)采集土壤样本并多次测定其浸出液的pH约为10,测定pH的操作:用___________蘸取待测液,滴在pH试纸上,待试纸颜色稳定后立即把试纸呈现的颜色与___________对照,读出pH。
(3)当植物细胞液浓度大于外界溶液浓度时细胞会吸水,反之则细胞会失水。从生物学角度分析普通植物难以在盐碱地中存活的原因是___________。
二、设计盐碱地的改良方案
(4)施用改良剂——石膏(主要成分为硫酸钙)降低碱性。某同学欲配制60mL溶质质量分数为0.1%的碳酸钠溶液(pH≈10.5,密度近似为1g/mL)模拟土壤浸出液,需要称取碳酸钠的质量为___________g。取53mL0.1%的碳酸钠溶液中滴加一定量的硫酸钙悬浊液,测得混合物的pH降为8.5左右。(已知:硫酸钙微溶于水,硫酸钙和硫酸钠的水溶液都呈中性。)
①所得混合物呈弱碱性的原因是___________。
②大部分农作物适合在接近中性的土壤中生长,若使上述53mL碳酸钠溶液成为中性,求参与反应的硫酸钙的质量___________(写出计算过程)。
(5)实施休耕轮作。水稻和小麦是扬州地区主要的粮食作物,收割水稻后“休耕”一段时间,待土地得到休养生息后,再种植小麦,这种“轮作”方式可减少盐分积累。
①水稻种植能减少土壤盐分的原因:___________。
②下列有关休耕轮作和土壤改良的说法错误的是___________。
A.秸秆还田可提升土壤有机质含量
B.休耕是指在一定时期内不种植农作物,会严重浪费土地资源
C.改良土壤时需合理使用化学试剂,避免污染
4.(2026·江苏宿迁宿豫·一模)在化学学习过程中,我们探索了诸多物质的变化,感受着变化之趣及变化之美。下面我们将对物质的化学变化进行项目式学习。
任务一:感知化学变化
【观察思考】
(1)化学中的美异样多彩。在以下四个实验过程中,任选一个实验描述观察到的实验现象_________。
【形成结论】感知变化中的显性现象,可以帮助我们判断物质是否发生化学变化。
任务二:探索化学变化
【提出问题】将氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后无明显现象,如何证明发生化学变化?
【进行实验】
(2)如图1,在烧杯中加入稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液。当观察到溶液由红色变为无色时,可证明发生化学变化。该反应的化学方程式为_________。
【改进实验】
(3)小组同学对图1实验进行改进如图2。观察到滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液由红色变为无色,也可证明发生化学变化。分析图2实验设计,可得出浓盐酸具有的性质是_________(写一条即可)。
【数字化实验】用pH传感器测定向稀氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸过程中pH的变化。测定结果如图3。
(4)分析A、C两点的pH,说明溶液从碱性变成_________性,证明发生化学变化。B、C两点所对应的溶液中,氯化钠的质量大小关系是B_________C(填“大于”“等于”或“小于”)。
(5)图4是该反应的微观示意图,该化学反应的微观实质是_________。
【形成结论】有些化学变化发生时,并没有明显的现象,需要结合物质性质设计实验,“转化”为明显现象,从而使反应可视化。
【拓展应用】
(6)图5实验探究二氧化碳与氢氧化钠的反应,将注射器中相同体积的氢氧化钠溶液和水同时注入试管中,观察到_________的现象,说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。
【汇报展示】构建思维模型如下。
(7)思维模型中横线处应填写的内容是_________。
综上所述,通过对实验现象的观察、分析,可以帮助我们更好地识别物质的化学变化。
5.【造纸工艺】(2026·江苏扬州仪征·一模)某兴趣小组对我国造纸工艺开展了项目式探究。
I.体验造纸工艺
(1)浸泡:向生石灰、草木灰(主要成分是K2CO3)中加入适量水,主要发生两个反应,化学方程式分别为______和K2CO3 + Ca(OH)2 ═ CaCO3↓ + KOH。
(2)打浆:将蒸煮好的植物纤维打散、切断,使纸张纤维更细、更短,其目的是_______。
(3)烘干:已知该成品纸的着火点约为200℃,将200~300℃高温气流穿透湿纸快速脱水。该过程中纸张没有燃烧的原因是_______。
Ⅱ.探究黑液成分
作出猜想:黑液中可能含有OH-和
(4)实验探究:将黑液经脱色处理后,取少量于试管中,________[请补充完整实验方案,可选用的试剂:BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液],产生白色沉淀,过滤,向滤液中滴加酚酞试液,________(填现象),说明黑液中含有OH-和。
(5)反思评价:上述所补充的实验方案中,不选用另一种试剂的原因是________。
Ⅲ.展望造纸前景
(6)磨纸为新型环保纸张,由方解石与树脂在高能耗设备挤压下制成,摒弃传统的植物纤维造纸模式,全程无水耗、无废液产生。此种造纸方式的优点有 (填字母)。
A.减少植被砍伐 B.节约用水
C.减少废水排放 D.节约能源
(7)鉴于造纸厂对原料、运输、水、电,特别是环境保护方面的需求,其建厂地最好选图中______处(填“A”“B”或“C”)。
6.【碳中和】(2026·江苏苏州平江学校·一模)某小组同学围绕“碳中和”的一系列内容展开了项目式学习活动。
任务一:理解碳中和内涵
【查阅资料】碳中和是指通过节能减排、植树造林等措施,抵消人类活动产生的CO2,达到相对“零排放”。
【构建模型】固碳是实现碳中和的重要途径之一,小组同学构建的固碳模型如图1:
【小组讨论】
(1)碳中和的“碳”主要是指___________(选填“碳元素”、“碳单质”或“二氧化碳”),生态固碳主要依靠植物的___________作用。
(2)捕集工业排放的CO2制成干冰入干冰可用于___________(任写一个用途)。
(3)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。用如图2装置模拟油气田封存CO2.连接装置A、B,将CO2从___________(填“a”或“b”)导管口通入装有油的广口瓶中封存,油被压入烧杯中。
任务二:探究二氧化碳捕集
【提出问题】氢氧化钠溶液能吸收CO2吗?
【进行实验】
小组同学设计如下方案并完成实验。
小刚分别使用 80 mL 蒸馏水和 80 mL 溶质质量分数为20%的NaOH 溶液,利用图3装置分别进行实验,测得瓶内压强随时间变化的曲线如图4所示。
(4)向CO2中加入蒸馏水后,压强的终点值94.79 kPa 与初始值(94.88 kPa) 比较,几乎不变。通过实验分析,常温常压下1体积的水约能溶解___________体积的二氧化碳。
(5)通过图4 中数据对比分析判断CO2与NaOH反应的依据是___________。
任务三:二氧化碳再利用
使用催化转化法可以将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气,催化剂的催化效率随温度的变化关系如图5所示。
(6)催化剂的催化效率受温度影响,最佳温度为___________℃。
任务四:践行低碳行动
(7)以下有助力于实现“碳中和”的做法的是___________(填字母)。
A.无纸化办公 B.大量焚烧秸秆 C.随手关灯 D.多种植绿色植物
7.(2026·江苏靖江滨江学校·一模)某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。
Ⅰ.基础实验:实验室现有下列装置。请回答下列问题:
(1)甲同学用装置A制备,化学方程式为________。欲收集一瓶较纯的,收集装置选用(填序号)_______,观察到_______现象时说明氧气已满。
(2)乙同学选用装置B制备CO2,反应时液面应不低于(填“m”或“n”)______位置。实验室制备CO2的化学方程式为______。要证明并除去制得的CO2中混有的HCl气体,可将气体通入足量______溶液中,反应的化学方程式为______。若要干燥CO2,可将气体通过装有______的干燥装置。
Ⅱ.跨学科实践:
某项目小组设计了两个简易制氧装置,分别如图1和图2所示。
【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成:和;易溶于水。
【操作】在如图1左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。该瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热;右瓶水中导管口有气泡冒出。
【实验评价】
(3)图1左瓶中的二氧化锰可用过滤、洗涤、烘干等操作回收。现要证明二氧化锰已经洗涤干净,取最后一次洗涤滤液,加入_______溶液,若无现象,则证明已洗干净。
(4)图1右瓶中水的作用是______。
(5)图2有两个饮料瓶A和B,瓶中液体高度如图所示。其中一个瓶放入制氧剂后产生氧气,然后氧气从另一个瓶排出,其中(填“A”或者“B”)_____瓶为制氧瓶。
【选择制氧剂】市售制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为原料。为比较两种制氧剂效率,该小组利用图1装置进行实验,并记录不同时间内所得氧气的体积得到图甲。
(6)结合图甲,分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是_______。
8.(2026·江苏扬州宝应·一模)某实践活动小组对空气质量检测开展了一系列项目式学习活动。
活动一:认识微型空气质量“检测站”
(1)图1是某微型空气质量检测系统的结构。阳光照射下,太阳能电池板中的能量转化情况是___________。
表1:“检测站”记录深圳市某日空气污染物的数据如下:()
二氧化硫
二氧化氮
一氧化碳
臭氧
38
77
8
65
0.7
108
(2)分析可知,当日深圳市空气污染物中,含量最少的是___________。
活动二:了解空气质量指数
(3)结合空气质量指数(AQI)数据(图2)和空气质量标准(表2),当天早上深圳的空气质量指数类别应为___________。
表2:空气质量分级标准
空气质量指数
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
>300
空气质量指数类别
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
活动三:实践小组对某水泥厂附近的空气质量进行探究,调研发现,水泥的生产中需要长期使用煤炭作为燃料(煤是混合物,主要含有碳元素,还含有氢、氧、氮、硫等元素)。
(4)同学们从反应前后元素变化的角度进行讨论,认为水泥厂排出的废气中可能含有,理由及理论依据为___________。
【查阅资料】
有刺激性气味,能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液(红色)褪色。
【进行实验】
(5)同学们同时收集了两瓶该工厂排放的废气,进行如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
方案一:向一瓶废气中滴入足量新配制的澄清石灰水,振荡
___________
废气中含有
方案二:___________
红色溶液的颜色逐渐变浅
【交流与讨论】
(6)同学们讨论后认为方案一不能得出废气中含有的结论,因为废气中可能会有,请写出与澄清石灰水反应的化学方程式为___________。通过后续实验,同学们发现该工厂排放的含量已经处于较低的水平,符合环保要求。
物质成分、性质探究
题型02
1.(2026·江苏无锡江阴·一模)某胃药主要成分是一种常见的化合物,淀粉作为辅料可帮助药物成型、改善口感。项目小组对该胃药主要成分进行如下探究。
1.晓原理
(1)治疗胃酸过多,是指降低胃液中___________(填离子符号)的浓度。
【提出猜想】一、MgO或;二、或;三、、或
(2)猜想一中的物质与稀盐酸反应的化学方程式___________。(任写一个)
Ⅱ.推成分
【查阅资料】①淀粉在常温下不溶于冷水,也不溶于稀酸溶液,加热会碳化变黑。
②,受热不分解
③
【实验验证1】
(3)填写空白处
实验
操作
现象
结论
①
取少量胃药放入试管中,
滴加足量___________
有气泡产生,
试管底部有不溶物
猜想___________错误
②
取实验①上层清液于另一试管中,滴加足量碳酸钠溶液
___________
该胃药中不含有
【实验验证2】利用图所示装置进行实验,观察到澄清石灰水变浑浊。
(4)小军认为胃药的主要成分是。小敏提出了不同意见,她认为加热时白色粉末中出现了黑色固体,无法判断是或,理由是___________。
【实验验证3】小组同学用三个相同的软塑料瓶设计如图所示实验。
(5)图中X的数值为___________。
(6)实验得出胃药的主要成分是碳酸氢钠,得出该结论依据的实验现象是___________。
Ⅲ.会应用
(7)根据上述探究及该胃药说明书,下列说法正确的是___________(填字母)。
成分
本品每片含碳酸氢钠0.5 g
用法用量
口服。一次1~2片,每日三次。
不良反应
中和胃酸时产生二氧化碳可能引起嗳气
禁忌
钠摄入量受限制的患者
a.服用该胃药一日最多摄入钠元素3 g
b.治疗胃酸过多不建议长期服用该胃药
c.除去碳酸钠中少量碳酸氢钠可用加热的方法
2.(2026·江苏盐城滨海·一模)化学的特征是认识和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识。
Ⅰ 分类视角
(1)属于______(填字母序号) 。
A.混合物 B.单质 C.化合物 D.氧化物
Ⅱ 结构视角
(2)保持化学性质的微粒是______。
Ⅲ 性质与变化视角
(3)仪器m的名称是______。
(4)实验时,B装置中紫色石蕊溶液变红,使紫色石蕊变红的物质是______(填化学式)。C装置中蜡烛自下而上依次熄灭,说明具有的化学性质是______。
(5)用D装置进行数字化实验,得到图E,ab段压强减小的原因是______(用化学方程式表示),c点对应的操作是______。
Ⅳ 制备和用途视角
(6)若用废弃软塑料管设计如图F装置作为制取的发生装置,关于该装置的优点说法正确的是______(填字母序号)。
A.能控制反应速度 B.能控制反应的发生和停止 C.废物再利用
(7)用来制备汽水,喝了汽水易打嗝,说明在水中的溶解度与______有关。
Ⅴ 碳中和视角
(8)我国大力提倡低碳生活,同时开发出多种二氧化碳再利用技术。二氧化碳加氢制得的“零碳”液体燃料甲醇(),其制备和燃烧的循环过程如图,用该技术制备6.4t甲醇,消耗二氧化碳的质量是______。甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是______。
3.(2026·江苏镇江·一模)某同学向Ca(OH)2溶液中加入一定量NaHCO3溶液,出现白色沉淀。经过滤、洗涤、干燥后得到固体A和溶液B,并作如下探究。
(1)查阅资料:①Ca(HCO3)2可溶于水,固体A的化学式为___________。
②NaHCO3溶液能与CaCl2溶液反应生成白色沉淀和气体。
(2)对溶液B的成分探究
【猜想】溶液B中的溶质可能是:①NaOH;②Na2CO3;③NaOH和Na2CO3。
【实验】取适量的B溶液,加入足量CaCl2溶液,出现白色沉淀,并产生气泡,静置。
①向上层清液中滴加酚酞试液,不变色,则溶液B中___________(选填“有”或“无”)NaOH。
②将产生的气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,该气体为___________。写出生成该气体时发生反应的化学方程式___________。
(3)取一定质量的溶液B,经蒸发、低温干燥等操作得到白色固体(固体组成可表示为:aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O)。取45.2g该白色固体,充分加热,将产生的气体依次用足量的浓硫酸和碱石灰充分吸收。
【数据】浓硫酸增重9.0g,碱石灰增重4.4g。
【结论】①a:b:c=___________。
②若碱石灰吸收了空气中的CO2,测得的___________(选填“a”、“b”或“c”)会偏小。
4.(2026·江苏苏州沭阳怀文中学·一模)某兴趣小组对碳酸氢钠的性质进行探究:
实验一:探究碳酸氢钠溶液的酸碱性。
(1)用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH为10,由此可知碳酸氢钠溶液呈______性。
实验二:探究碳酸氢钠的热稳定性。
【查阅资料】白色的无水硫酸铜遇水变蓝
【实验方案】设计如图装置进行实验:
(2)加热一段时间后,观察到无水硫酸铜变蓝和_____现象,说明实验过程中有水和二氧化碳生成。
通过实验进一步确定充分加热后固体产物的成分。
【猜想与假设】
猜想①:可能是NaOH;猜想②:可能是Na2CO3;猜想③:可能是NaOH和Na2CO3.
【进行实验】
(3)请完善下面的表格。
限选试剂:稀盐酸、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液、无色酚酞溶液、紫色石蕊试液
序号
实验操作
实验现象
实验结论
①
取少量加热后的固体产物放入试管中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,滴加足量_____,振荡,静置。
产生白色沉淀
猜想①不正确
②
取步骤①所得上层清液,滴加______。
溶液仍为无色
猜想②正确
(4)根据上述实验,碳酸氢钠受热分解的化学方程式________。
实验三:探究碳酸氢钠与酸反应
【实验方案】
(5)取少量固体放入试管中,滴加足量的稀盐酸,振荡,观察到固体溶解,有气体生成,化学方程式为______。
结论:碳酸氢钠能与酸反应。
5.【富氢水】(2026·江苏扬州邗江·一模)近年来,市面上出现一种称为“富氢水”的饮用水。某兴趣小组对富氢水进行了研究。
一、探究该富氢水中氢元素的存在形式
小组讨论认为,“富氢”是指除水分子以外,还可能含有OH-、H+、H2O2、H2等氢元素含量较高的微观粒子,经查阅资料,富氢水是通过将氢气加压溶入水中而得到。
(1)常温下,使用pH计测定该富氢水的pH=7.0,表明该富氢水呈___________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)甲同学原本认为该富氢水可能是由H2O2、H2O两种物质组成,而乙同学则从定量计算的角度分析认为甲同学的看法是错误的。乙同学的判断理由是___________。
二、探究富氢水的制备和保存
(3)将氢气加压溶解在水中获得富氢水,并保存在密封性良好的铝罐中(如图1所示)。
①将氢气加压溶解到直饮水中时,氢气分子间距离将___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
②工业制取的氢气中杂质较多,提纯氢气的方法之一是使用金属膜透氢,工作原理如图2所示,从微观角度描述该透氢过程:___________。
(4)如果饮用富氢水,你认为应___________(填“常温下”或“煮沸后”)饮用,原因是___________。
(5)研究者设计了如图3所示的便携式富氢水发生器,将水倒入杯中,打开电源开关,经过15分钟左右的电解过程,即可制得富氢水。该电解反应的化学方程式为___________;通过电解水可以得出有关水的组成的结论是___________。
6.(2026·江苏宿迁苏州外国语学校·一模)某品牌瓶装“管道通”内有一包白色固体和一包银灰色固体,说明书标注白色固体为过碳酸钠和氢氧化钠的混合物,银灰色固体为铝粉。某化学社团对此很好奇,展开如下探究:
【查阅资料】①过碳酸钠(Na2CO4)加水后产生碳酸钠和过氧化氢;②铝粉呈银灰色,与酸、强碱溶液都能反应放出氢气,同时放出大量热;③氧气可以使酸性淀粉碘化钾溶液变蓝;④暖宝贴粉末的主要成分为铁粉、氯化钠、活性炭。
活动一:利用实验室药品制作管道通
【问题】实验室里的氢氧化钠和铝粉是否变质,能否用于制作管道通?
【实验一】
(1)探究氢氧化钠固体是否变质:按步骤进行探究:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取适量氢氧化钠溶于水,滴加酚酞溶液
试管外壁发热,溶液变为红色
氢氧化钠没有变质
②向上述溶液中滴加稀盐酸至过量
________________
(2)若将100克溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液敞口放置一月后,加热蒸干得到a克固体,则a的取值范围为________。
【实验二】探究铝粉是否变质:在密闭容器中加入铝粉和稀盐酸,利用传感器测定压强变化(如图)。
【分析】
(3)写出反应的化学方程式________________。t2—t3时,压强变小的原因是________________。
【结论】实验室里的氢氧化钠和铝粉均没有变质,可用于制作“管道通”。
活动二:探究管道通如何疏通管道:同学们利用氢氧化钠、铝粉及购买的过碳酸钠按一定比例制作好“管道通”。
【实验三】向装有食物残渣的废弃塑料管加入适量管道通和水,产生大量气体,食物残渣有腐蚀痕迹。
【问题】管道通加水后产生了什么气体?
【猜想】猜想Ⅰ:CO2;猜想Ⅱ:O2;猜想Ⅲ:H2;猜想Ⅳ:N2。
(4)小华提出质疑,不可能是猜想Ⅳ,理由是________________。
活动三:社团同学设计了如下实验装置进行探究:
实验现象:B中澄清石灰水不变浑浊,C中淀粉碘化钾溶液变蓝,E中淀粉碘化钾溶液不变蓝,F中肥皂泡上升,点燃气泡,发出轻微的爆鸣声。
(5)上述实验中暖宝贴粉末的作用是________________。
(6)【结论】管道通加水后产生的气体是________,利用气体压强冲开堵塞物,从而达到疏通管道的目的。
(7)下列物质中能使过碳酸钠失效的是______。
A.稀硫酸 B.二氧化锰 C.氢氧化钾 D.氯化钡溶液
【拓展延伸】探究过碳酸钠的储存稳定性
已知:以活性氧质量分数为重要指标来衡量过碳酸钠的储存稳定性。活性氧质量分数≥13%,储存稳定性为优。
(8)该化学社团以不同种类稳定剂制备了过碳酸钠产品,测得其活性氧质量分数随存储时间的变化如图。结合图像,请选择制备过碳酸钠的最佳稳定剂并说明这样选择的理由________________________。
7.(2026·江苏南京金中教育集团·一模)项目小组对天然碱的组成、性质和应用进行了如下探究。
Ⅰ.知应用
某天然碱为或,由该天然碱制备纯碱、烧碱和小苏打的主要过程如下:
(1)的俗名是_____(填一个)。
(2)“苛化”时发生反应的化学方程式有:,___________。
Ⅱ.探组成
为确定该天然碱的组成,进行如下探究:
a.利用如图装置进行实验,向天然碱溶液中分别滴加不同试剂,发现现象如表所示:
实验序号
①
②
③
滴入试剂
稀盐酸
澄清石灰水
溶液
现象
大量气泡
白色沉淀
大量气泡和白色沉淀
(3)实验①-③中,能确定该天然碱含有的是____(填实验序号),请写出该实验中能证明此结论的化学反应方程式:______________。
b.利用如图装置进行实验,加热不同固体,发现现象如表所示:
实验序号
④
⑤
⑥
固体
天然碱
现象
石灰水变浑浊
石灰水无变化
石灰水变浑浊
(4)对比实验④和⑤可得到的结论是_________。
(5)称取2.26g该天然碱样品,充分加热至质量不再减少,反应生成等物质,测得二氧化碳为0.22g。通过计算确定该天然碱充分加热后剩余固体的质量为_____。
8.(2026·江苏南通海门东洲中学·一模)某校化学课上,老师让同学们设计实验鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水三种无色溶液并进行性质实验。同学们设计实验如下:
(1)第1兴趣小组:用紫色石蕊溶液鉴别三种溶液,他们如此设计的理由是______;
第2兴趣小组:分别用三支试管取少量上述三种溶液,各加入一定量的碳酸钠溶液,观察现象:
(2)a中有气泡产生,证明a中溶液是______。
(3)b中产生______(填实验现象),证明b中溶液是澄清石灰水。
c中无明显现象。
第3兴趣小组:为进一步探究稀盐酸和澄清石灰水反应后所得溶液中溶质的成分,进行如下探究活动。
【假设猜想】
(4)该组同学的猜想如下:
猜想一:只有______
猜想二:有和HCl
猜想三:有和
猜想四:有、HCl和
其他各兴趣小组的同学对以上猜想提出质疑,认为猜想四不合理,理由是______。
【实验探究】
(5)为证明其余猜想是否正确,第3兴趣小组的同学们进行了如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取少量反应后的溶液于试管中,加入溶液,观察现象。
无明显现象
猜想______不成立
(2)用镊子将锌粒放入试管中,向其中滴加反应后的溶液,观察现象。
有______产生
猜想二成立
(3)取少量反应后的溶液于试管中,加入硝酸银溶液,观察现象。
有白色沉淀生成
猜想一成立
【交流评价】
(6)老师对同学们能用多种方法进行探究,并且能够得出结论给予表扬,同时指出上述实验探究中有明显的错误。同学们经过反思后发现了错误,错误的原因是______。
【反思拓展】
(7)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______。
9.(2026·江苏南京建邺南京双校·一模)某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时,进行了如下探究:
I.探究酸和碱能否发生反应
甲同学向盛有少量NaOH试管中滴入几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀盐酸,观察到溶液_______。反应的化学方程式是_______。
II.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分
乙同学对探究I中甲同学实验后的溶液展开探究。
【提出问题】试管中溶液的溶质除了酚酞还有什么?
【提出猜想】:(1)氯化钠;(2)_______填化学式 。
【设计实验】
方案
实验操作
实验现象及化学方程式
实验结论
方案1
取一只洁净的试管,加入少量碳酸钠,然后加入过量甲同学实验后的溶液
可观察到溶液中有气泡产生,化学方程式是___
猜想2成立
方案2
用玻璃棒蘸取少量甲同学实验后的溶
液滴在pH试纸上
试纸上pH_______7填“>”“<”或“=”
方案3
取少量甲同学实验后的溶液于试管中然后慢慢加NaOH溶液
开始无明显现象,过一会发现_______
【发散思维】为了验证猜想(2)成立,你认为还可以选择的物质是_______填选项。
A.二氧化碳 B.锌粒 C.氧化铜 D.紫色石蕊试液
10.(2026·江苏南京玄武南京双校·一模)皮蛋作为中国独特的蛋加工品距今已有上千年历史,传统工艺主要是利用碱性溶液使鸭蛋中蛋白质变为富有弹性的固体。这种制蛋方法一直延续至今并不断改进,化学小组的同学对皮蛋的形成进行探究。
【查阅资料】皮蛋的传统工艺制法是用清水将生石灰、纯碱和食盐三种物质调成糊状料泥,均匀包裹在鸭蛋表面,放置一段时间后制得皮蛋。
【提出问题】料泥的主要成分是什么?
【讨论分析】
(1)料泥中一定存在碳酸钙、氢氧化钠和氯化钠。一定存在氯化钠的原因是______,他们将料泥加入水后过滤为滤液和滤渣两部分,他们对滤液的成分进行探究。
【猜想假设】猜想一:氢氧化钠、氯化钠;猜想二:氢氧化钠、氯化钠、碳酸钠;猜想三:氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙
【设计实验】
(2)取滤液少许,滴入几滴稀盐酸,未见有气泡生成,有同学由此得出滤液中没有碳酸钠的结论,但大部分同学不同意,理由是________。
(3)另取滤液少许,滴入氯化钡溶液,未见______,滤液中无碳酸钠。
(4)再取滤液少许,滴入碳酸钠溶液,有白色沉淀生成.发生反应的化学方程式是______。
【实验结论】猜想三成立.
【反思交流】
(5)制作皮蛋时,加入的物质中经济价值较低的生石灰是过量的。要验证滤渣中存在氢氧化钙的方法是:给滤渣加入适量水,搅拌静置,向上层清液中滴入紫色石蕊溶液,观察到________,即可证明。
【拓展延伸】
(6)目前制作皮蛋主要方法有用料泥包裹法和碱液浸泡法。用料泥包裹法时外层要用黄土和麦糠调成泥密封;用碱液浸泡法时要将容器用多层塑料薄膜封住容器口。密封的目的是________.
11.(2026·江苏南京六合·一模)某化学学习小组的同学以“保护金属资源的有效途径”为主题开展以下学习活动。
Ⅰ.寻找金属的代用品。
(1)目前已经广泛使用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等。塑料属于 (填字母)。
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
Ⅱ.有计划、合理地开采金属矿物。
(2)在高炉内,把赤铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是________(用化学方程式表示)。
Ⅲ.防止金属腐蚀。
【进行预测】铜制品在空气中会发生锈蚀。已知铜锈主要成分的化学式为,根据质量守恒定律,预测铜生锈需要氧气、二氧化碳、水。
【文献验证】经查阅资料可知,铜生锈的主要条件是铜与氧气、二氧化碳、水直接接触,且氧气、二氧化碳、水缺一不可。
【实验验证】
(3)该小组同学设计实验来验证铜生锈的条件,要想达到实验目的,以下7个实验中(试管内的“”为铜片),必须完成的是________(填字母)。
实验进行一段时间后,证明铜生锈需要氧气的现象应该是________。
Ⅳ.回收利用废旧金属。
回收利用铝质饮料罐与制造新的铝质饮料罐相比,既能节约金属资源,又能节约能源。该小组同学对某种铝质易拉罐中铝的含量进行了以下探究。
【查阅资料】
①铝质易拉罐的主要成分是铝,还含有少量镁、铁、铜等其他金属。
②铝能与氢氧化钠溶液发生反应:;镁、铁、铜不能与氢氧化钠溶液发生反应。
【设计实验】实验装置如图所示,量气管D是带有刻度的仪器,其高度可以上下调节。实验步骤如下:
(4)①C、D中预先装有一定量水,上下移动量气管D,________,证明装置的气密性良好。
②装入试剂,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
③由A向B中逐滴加入氢氧化钠溶液,至B中不再产生气体为止。
④恢复至室温后,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
【数据分析】
(5)两次读数的差值对应的是该实验条件下生成氢气的体积。要想计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数,还需要知道的数据是________。
【反思评价】
(6)上述实验中,若没有使用导管a将A与B连接起来,测得的氢气的体积会________(填“偏大”或“偏小”),请说明理由:________;若用稀硫酸代替氢氧化钠溶液进行上述实验,测得的氢气的体积会________(填“偏大”或“偏小”),请说明理由:________。
12.(2026·江苏徐州·一模)同学们学习铁的锈蚀后开展了跨学科实践活动。
【任务一】铁生锈再探究(见下图)。
(1)1天后______试管中铁钉生锈,由三个对比实验可知铁生锈的条件是_____。
(2)7天后b中铁钉竟然生锈了,这是什么原因呢?小组同学重新取试管加入水和植物油,然后将溶解氧传感器插入水中,持续三天采集得到的数据如下图。
①7天后b试管中铁钉出现锈蚀的原因是______。
②改进实验,使试管b中铁钉不生锈的方法是_____。
【任务二】铁锈成分的探究。已知铁锈中的结晶水稍微加热就会失去。
(3)称取铁锈样品,充分加热,残留固体是,则_____。
【任务三】铁锈的冶炼。为了探讨铁锈的回收利用,将上一步得到的红棕色粉末按下图装置进行实验。已知氧化铁变为铁是分步失去氧元素:。
(4)用酒精喷灯加热一段时间,观察到红棕色粉末变为黑色。
①澄清石灰水反应的化学方程式是_______。
②当玻璃管内残留的黑色粉末为4.64g时,黑色粉末的成分是_____。
③上述还原氧化铁的实验装置,存在的不足是_____。
化学反应的探究实验
题型03
1.(2026·江苏无锡宜兴·一模)兴趣小组设计一体化装置(如图)探究铁生锈的条件,其中①②③④为钢丝棉,①②分别用食盐水和水浸泡湿润,③为干燥的钢丝棉。
装置组装后,开启恒温加热杯垫,加热并维持水温在85 ℃,打开分液漏斗活塞持续供氧,观察并记录现象:①处1分钟32秒出现严重锈蚀;②处3分钟48秒出现锈蚀;③处无明显锈蚀;④处无明显锈蚀。
(1)A中发生的化学反应方程式为___________。
(2)对比___________(填序号)处现象可知铁生锈需要与氧气接触;对比①②可以得出的结论是___________。
(3)通常情况下,钢丝棉生锈需较长时间才能观察到现象,该实验却可在短时间内观察到现象,原因是___________。
2.(2026·江苏镇江·一模)我国碳酸盐岩储层具有丰富的油气资源,油气的高效开采是目前研究重点。
I.石油开采。
(1)酸化压裂驱油。向碳酸盐岩储层中注入稀盐酸,能把岩层中的矿物质溶解或冲刷掉,形成有利的石油流动通道。稀盐酸与石灰石反应的化学方程式为_______。
【问题】稀硫酸能否代替稀盐酸用于酸化压裂驱油?
【资料】稀硫酸与CaCO3反应生成微溶的 CaSO4,会逐渐在 CaCO3表面沉积成膜,阻碍反应持续进行。膜的形成主要受搅拌速率和硫酸浓度的影响。
【实验】实验装置气密性良好如图1,电磁搅拌器可以提供不同的搅拌速率。
(2)实验①:锥形瓶中分别放5g粗颗粒石灰石,加入10mL3%的稀硫酸,在不同的搅拌速率下进行实验。锥形瓶内压强变化如图2。
实验②:锥形瓶中分别放5g粗颗粒石灰石,加入10mL不同浓度的稀硫酸,在高转速下进行实验。锥形瓶内压强变化如图3。
由以上实验可知,使稀硫酸与粗颗粒石灰石持续反应的措施为:①________;②_______。
【结论】在实际操作中,选择使用稀盐酸还是稀硫酸驱油,取决于具体的应用场景。
(3)CO2增压驱油。向储油层注入CO2可以______(填“增大”或“减小”)油层中的压强,使石油顺利流出。处于碳酸盐岩层缝隙中的石油流通不畅,需要向岩层中注入稀盐酸,提高石油流通能力,其原因为:①稀盐酸能溶解阻碍石油流动的石灰石;②_______。
Ⅱ.石油输送。
(4)输油钢铁管道易被腐蚀,写一种有利于减缓管道腐蚀的具体做法______。
3.(2026·江苏无锡宜兴·一模)化学兴趣小组对“自热火锅发热剂”开展探究活动。
Ⅰ.探究发热原理
某品牌自热火锅发热剂主要成分有氧化钙、铝粒和碳酸钠。发热包浸水时,发热剂能持续反应放热,并保持较高温度。
(1)兴趣小组设计如图所示实验,观察到气球变大,原因是___________。
(2)发热剂浸水时,主要发生了以下三个化学反应,请写出反应②的化学方程式:
反应①:;
反应②:___________;
反应③:
(3)发热剂成分不同发热效果不同,表1为上述三个反应的理论放热量。据表分析发热包中加入铝粒的作用是___________。
表2
序号
反应物总质量
理论放热量
反应①
50 g
反应②
50 g
反应③
50 g
Ⅱ.测定发热剂中碳酸钠的含量
资料:碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物,能吸收水和。
利用如图所示装置进行实验,步骤如下:
步骤1:检查装置气密性;
步骤2:取5.0 g发热剂于锥形瓶中,通入空气一段时间,称得干燥管1的质量为;
步骤3:打开分液漏斗活塞,待锥形瓶中无气泡产生时,关闭活塞;
步骤4:继续通入空气一段时间,称得干燥管1的质量为,且。
(4)装置C中浓硫酸的作用是___________。
(5)步骤4继续通入空气一段时间的原因是___________。
(6)计算5.0 g该发热剂中的质量(写出计算过程)。___________。
4.(2026·江苏徐州沛县树人联盟·一模)暖身贴可持续发热,能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。
(1)验证发热包中含有铁粉
将未使用的发热包中原料取出,进行实验。
步骤
操作
现象
结论
I
将磁铁靠近原料
部分黑色粉末被磁铁吸引
原料中含有铁粉
II
将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内,加入适量___________振荡
黑色粉末溶解,产生气泡,溶液变成浅绿色
(2)探究发热包的发热原理
打开使用后的发热包,发现其中有红棕色物质,同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。
步骤I:组装好仪器后,需进行的操作为___________。
步骤II:向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠,向注射器内加入少量蒸馏水。
步骤III:进行以下操作,测得装置内的体积分数和温度变化如图2,正确的操作顺序为___________(用①②③④表示)
①推动注射器,向装置内注入蒸馏水,静置1000s。
②打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的空气,关闭止水夹a、b,静置1000s。
③打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的,关闭止水夹a、b,静置1000s。
④打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的,关闭止水夹a、b,静置1000s。
由实验可知,发热包的发热原理与铁钉生锈的原理___________(选填“相同”或“不同”)。
(3)拓展应用
另取图1装置,加入未使用的发热包中原料,并注入少量蒸馏水。一段时间后,装置内的体积分数降至,由此预测该原料还可用作___________(填标号)。
A.除味剂 B.脱氧剂 C.补铁剂
(4)反思交流
经过本次探究,结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊,我们要辩证地看待问题,让科学更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。___________。
5.(2026·江苏宿迁·一模)在探究酸碱盐性质的实验课中,有同学偶然将溶液滴入新配制的NaOH溶液中,发现产生白色沉淀。老师鼓励同学们围绕该现象开展探究。
(1)探究一:白色沉淀是什么?
【查阅资料】①20℃时,部分物质的溶解性如下表所示。
②溶液呈中性,溶液呈碱性;的溶解度随温度升高而降低。
物质溶解性
NaCl
NaOH
易溶
易溶
易溶
易溶
微溶
难溶
易溶
易溶
【进行实验】取少量用热水洗涤2~3次后的白色沉淀于试管中,加适量蒸馏水,振荡后静置。取上层清液,分别进行如下图操作,观察到:试管①中溶液由无色变为红色,试管②中出现白色沉淀。
【结论及分析】
①滴加溶液后产生的白色沉淀是_______。
②写出试管②发生反应的方程式_______。
完成上述实验后,老师提供一瓶久置的NaOH溶液,让同学们围绕该溶液的溶质成分继续探究。
(2)探究二:久置的NaOH溶液的溶质是什么?
【提出猜想】猜想Ⅰ:NaOH 猜想Ⅱ:_______ 猜想Ⅲ:
【实验方案】针对上述猜想,有同学设计方案并进行实验。
步骤
现象
①取样,加入过量溶液
产生白色沉淀
②取步骤①中静置后的上层清液,滴加_______;
溶液由无色变为红色
步骤①中加入溶液过量的目的是_______。
【反思与评价】
①通过上述实验,该同学认为猜想Ⅱ成立。经讨论,大家认为该同学的实验方案与结论均不严谨,理由是_______。
②小明经过思考后发现:如果将步骤①中的溶液换成上述溶解性表中_______溶液就可以解决(4)中不严谨的问题。
同学们分享实验体会:许多重大科学发现,源自对实验中异常现象的大胆质疑、深入研究,我们要养成注重实证、严谨求实的科学态度。
6.(2026·江苏扬州树人学校·一模)某实验小组设计如下实验对过氧化氢分解进行探究。
(1)探究影响分解速率的因素
①对比实验__________,探究浓度对分解速率的影响。
②对比实验甲和丙,探究__________对分解速率的影响。
③实验丁中反应的化学方程式是__________。
④利用图1装置完成实验甲、丁、戊,测得反应过程中锥形瓶内气体压强随时间的变化曲线如图2所示,推测实验甲对应的是_______(填a、b或c),能证明溶液浓度对分解反应速率有影响的证据是__________。
(2)探究硫酸铜中影响分解速率的粒子
①硫酸铜等物质对的分解也具有催化作用。实验小组同学猜想硫酸铜中影响分解速率的粒子,可能是,也可能是_____(填离子符号)。
②实验小组同学进行如下实验:
实验a和b中试管内都几乎看不到气泡,插入试管的带火星木条都不复燃。实验c中试管内有很多气泡,插入试管的带火星木条复燃。由此可推知,硫酸铜中影响分解速率的粒子是__________。
③关于催化剂,以下说法正确的是__________。
a.一个化学反应只能有一种催化剂
b.催化剂在化工生产中具有重要作用,大多数化工生产都有催化剂参与
c.使用高效率的催化剂,可提高生成物的质量
(3)探究pH对分解速率的影响
常温下,取4%的溶液,研究pH对分解所得溶液中溶氧量的影响,测定结果如图所示。
由图可知:过氧化氢溶液呈____(填“酸性”“中性”或“碱性”);溶氧量随pH变化的趋势是_____。
7.(2026·江苏无锡锡北片中·一模)项目小组对常见的抗酸药物碳酸氢钠片、铝碳酸镁片进行了如下探究。
【资料】①碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体,碳酸钠受热难分解。
②铝碳酸镁片的有效成分为Al2Mg6(OH)16CO3。
③抗酸药发生疗效时,胃液的pH保持在3~5之间最适宜。
I.验成分
(1)某抗酸药标签显示含有碳酸氢钠、淀粉等。为确定抗酸药中碳酸氢钠的存在,进行如下实验。
实验1:取药片粉末于试管中,滴加足量的___________(填试剂),观察到溶液中有气泡冒出。
实验2:另取药片粉末于试管中,加热试管,将产生的气体通入澄清石灰水。
实验3:另取药片粉末,加水溶解,取上层清液,滴加CaCl2溶液,出现白色沉淀并有气泡产生。
①根据实验1的现象不能确定药片的有效成分是碳酸氢钠的理由是___________。
②实验2证明药片中含有碳酸氢钠的现象是___________。
③碳酸氢钠与氯化钙溶液反应生成四种物质,写出实验3的反应化学方程式:___________。
Ⅱ.明原理
(2)图1为碳酸氢钠片与稀盐酸反应的示意图,碳酸氢钠片能治疗胃酸过多的原因是___________(填离子符号)与盐酸中的H+结合。
Ⅲ.比疗效
实验4:利用图2所示装置进行实验,烧瓶中模拟人体胃酸过多的环境。20℃时,等质量的碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与稀盐酸反应产生CO2的体积分数与时间关系曲线如图3所示、pH的变化与时间关系曲线如图4所示。
(3)根据图3,胃穿孔患者不宜服用碳酸氢钠片的依据是___________。
(4)根据图4,铝碳酸镁片反应至600s时,烧瓶内溶质的成分为AlCl3、___________。
(5)下列叙述错误的是___________(填字母)。
a.装置中的气球能起到缓冲气压的作用
b.氢氧化铝、氢氧化钠等均能作抗酸药物
c.铝碳酸镁片消耗胃酸快,维持胃液的适宜pH效果好
8.(2026·江苏南京鼓楼·一模)某小组同学对食品包装袋中一款名为“504双吸剂”的保鲜剂的成分进行探究。其标签如图所示。
品名:504双吸剂成分:铁粉、生石灰等
【初步观察】打开“双吸剂”包装,发现固体粉末黑白相间,还有少量呈红棕色。
【提出问题】这包使用过的“双吸剂”的成分是什么?
【作出猜想】可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3中的几种。
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁:Fe+2FeCl3=3FeCl2
【实验探究】
(1)如表是甲组同学设计并记录的实验报告,请你补充完整。
实验内容
现象
结论
I.取少量固体样品研磨,置于烧杯中,加入足量蒸馏水,搅拌
固体部分溶解,并放出大量热
固体中一定含有___
II.过滤,取滤液滴加无色酚酞溶液
溶液变为红色
固体中一定含有氢氧化钙
III.取滤渣,加入足量稀盐酸,搅拌
固体逐渐消失,产生大量无色气体,得到浅绿色溶液
固体中一定含有___,一定不含有Fe2O3
IV.将操作III中产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
固体中一定含有___
【实验分析】
(2)实验中产生使澄清石灰水变浑浊的气体的化学方程式为__________,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为_________。
【实验质疑】
(3)有同学认为上述实验中得出“一定不含有Fe2O3”的结论是不合理的,理由是_______;你认为甲组同学第__步操作得出的结论也不合理,理由是__________(用化学方程式表示)。
【继续探究】
(4)为验证原固体中是否含有Fe2O3,乙组同学先用磁铁分离出铁粉,向残留固体中加入足量_____(填试剂名称),发现溶液呈黄色,证明原固体中含有Fe2O3。写出使溶液呈黄色发生反应的化学方程式__________。
【实验结论】
(5)综合上述实验,可以确定这包使用过的“双吸剂”固体的成分含_________(填化学式)。
【深入探究】继续设计实验探究这包使用过的“双吸剂”固体中不能确定的物质。
9.(2026·江苏南通海门东洲中学·一模)探究学习小组在实验室中用如图所示装置制取CO2,探究CO2与过氧化钠(Na2O2)的反应,并收集纯净的氧气。
查阅资料得知:过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与CO2、H2O发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2, 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
请回答下列问题:
(1)利用装置A制取CO2的优点是____。
(2)装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl气体,发生反应的化学方程式______。
(3)装置D的作用是_____。
(4)装置E中收集到的气体是_____(填化学式),该气体还可以用下列装置中的_____(填写字母序号)进行收集。
(5)为探究反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分,该小组同学进行了下列实验:
根据实验判断反应后装置C硬质玻璃管中的固体为_____。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题14 科学探究
3大题型概览
题型01 项目式活动
题型02 物质成分、性质探究实验
题型03 化学反应的探究实验
项目式活动
题型01
1.【草木灰】(2026·江苏连云港东海·一模)我国使用草木灰的历史悠久,其所含的可溶性钾盐用途广泛。兴趣小组围绕“草木灰中可溶性钾盐的提取、组成及应用”开展项目式学习。
【任务一】提取可溶性钾盐。提取时需经过3个步骤:①蒸发;②溶解;③过滤。
(1)正确的操作顺序是___________(填序号)。
(2)利用如图-1所示装置进行蒸发操作时,玻璃棒不断搅拌的目的是___________;当蒸发皿中___________时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
【任务二】探究钾盐的组成。取任务一所得可溶性钾盐溶于水配成溶液,按如图-2所示流程进行实验:
(3)进一步的实验表明,气体A可使澄清石灰水变浑浊。
①气体A的化学式为___________。
②写出溶液B与BaCl2溶液混合后反应生成白色沉淀C的化学方程式:___________。
【任务三】模拟制备去污剂。《周礼·考工记》中记载,古人在精练帛时,将浸透草木灰(含有K2CO3)水的帛浸泡在贝壳灰(主要成分为CaO)水中,利用生成物中能够去污的成分来清洗帛表面的丝胶。兴趣小组利用如图-3所示装置制取该去污剂。
(4)制备过程中,可能发生的反应为CaO+H2O=Ca(OH)2;___________(填化学方程式)。
(5)研究表明,水和Na2CO3溶液也可以洗脱帛表面的丝胶,丝胶的脱除率(即脱胶率)随洗涤时间的变化如图-4所示。结合图示信息,推测影响脱胶率的主要因素:洗涤剂的种类、___________。
【答案】(1)②③①
(2)
防止局部温度过高,造成液滴飞溅
出现较多固体
(3)
(4)
(5)
温度、洗涤时间
【详解】(1)提取可溶性钾盐的逻辑为:先溶解让可溶性钾盐进入溶液,再过滤除去不溶性杂质,最后蒸发得到钾盐固体。
(2)略;不能蒸干后再停止加热,待出现较多固体时利用余热蒸干即可。
(3)能使澄清石灰水变浑浊的常见气体为二氧化碳,略。
加过量稀盐酸后,原溶液中的碳酸根已经完全反应生成逸出,此时加氯化钡仍能生成白色沉淀,说明原钾盐中含硫酸钾,硫酸钾和氯化钡反应生成氯化钾和硫酸钡白色沉淀,化学方程式为:。
(4)和水反应生成,和反应生成碳酸钙沉淀和有去污作用的氢氧化钾,化学方程式为:。
(5)从图4的变量可知,除洗涤剂种类外,温度越高、洗涤时间越长,脱胶率越高,因此温度和洗涤时间也是核心影响因素。
2.(2026·江苏盐城滨海·一模)在进行“垃圾的分类与回收利用”的跨学科实践活动时,化学兴趣小组利用废弃的铁片进行制作金属蚀刻画的项目式活动。
任务一 垃圾分类回收——了解回收与处理的意义
(1)下列生活垃圾能放入可回收物垃圾箱的是______(填字母序号)。
A.果皮 B.菜渣 C.矿泉水瓶 D.废旧书本
(2)厨余垃圾厌氧发酵得到的沼气属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)废弃金属经过破碎、脱漆、打包、熔炼之后可再利用。你认为这样做的意义在于______(写一点)。
任务二 垃圾回收利用——金属蚀刻画工艺探究
(4)筛选底板:快速区分铁片和镁片的简易方法是______。
(5)酸洗除锈:用稀盐酸除去铁片表面的铁锈,发生反应的化学方程式是______。
(6)蚀刻成画:在铁片上蚀刻红色“马”图案,应选蚀刻液______(填字母序号)。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.稀硫酸
(7)防锈处理:为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是______。
任务三 垃圾处理技术——污染土壤水源的治理原理
(8)“纳米零价—”体系是修复因垃圾渗漏液而被污染的土壤或水源的一种技术。其应用于处理污水中的和的反应机理如图。在时,和去除率会随pH减小而降低,原因是______。
【答案】(1)CD
(2)可再生
(3)节约金属资源(合理即可)
(4)用磁铁吸引
(5)
(6)A
(7)刷漆、涂油
(8)pH小于3时,酸性增强,Fe和酸反应,降低的去除 和酸反应,降低了的去除。
【详解】(1)果皮、菜渣属于厨余垃圾,矿泉水瓶(塑料)、废旧书本(纸张)均可回收再利用;
(2)沼气可通过厨余垃圾发酵持续生成,属于可再生能源;
(3)回收废弃金属既可以节约有限的金属矿物资源,也能减少冶炼新金属带来的环境污染;
(4)铁具有铁磁性,能被磁铁吸引,而镁不能被磁铁吸引,所以可以利用磁铁来区分镁片和铁片;
(5)铁锈的主要成分是氧化铁(Fe2O3),氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:;
(6)A、铁的金属活动性比铜强,铁能与硫酸铜溶液发生置换反应,生成硫酸亚铁和红色的铜,能在铁片上蚀刻出红色图案,该选项正确;
B、铁与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁和银,银是银白色金属,不能得到红色图案,该选项错误;
C、铁的金属活动性比铝弱,铁不能与氯化铝溶液发生反应,无法蚀刻出图案,该选项错误;
D、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应无固体生成,该选项错误;
(7)铁生锈需要同时接触氧气和水,刷漆、涂油等措施都可以隔绝氧气和水,达到防锈目的。
(8)结合反应机理分析:pH小于3时,酸性增强,Fe和酸反应,降低的去除 和酸反应,降低了的去除。
3.(2026·江苏扬州邗江·一模)扬州部分沿湖、沿江低洼地区存在轻度盐碱地,盐碱地是重要的土地资源之一、兴趣小组进行了一系列综合实践活动。
一、调查土壤的酸碱性
查阅资料:盐碱地是指土壤中含有过量的氯化钠、硫酸钠、碳酸钠等物质,导致土壤盐分高、碱性强。
(1)硫酸钠中阴离子的符号为___________。
(2)采集土壤样本并多次测定其浸出液的pH约为10,测定pH的操作:用___________蘸取待测液,滴在pH试纸上,待试纸颜色稳定后立即把试纸呈现的颜色与___________对照,读出pH。
(3)当植物细胞液浓度大于外界溶液浓度时细胞会吸水,反之则细胞会失水。从生物学角度分析普通植物难以在盐碱地中存活的原因是___________。
二、设计盐碱地的改良方案
(4)施用改良剂——石膏(主要成分为硫酸钙)降低碱性。某同学欲配制60mL溶质质量分数为0.1%的碳酸钠溶液(pH≈10.5,密度近似为1g/mL)模拟土壤浸出液,需要称取碳酸钠的质量为___________g。取53mL0.1%的碳酸钠溶液中滴加一定量的硫酸钙悬浊液,测得混合物的pH降为8.5左右。(已知:硫酸钙微溶于水,硫酸钙和硫酸钠的水溶液都呈中性。)
①所得混合物呈弱碱性的原因是___________。
②大部分农作物适合在接近中性的土壤中生长,若使上述53mL碳酸钠溶液成为中性,求参与反应的硫酸钙的质量___________(写出计算过程)。
(5)实施休耕轮作。水稻和小麦是扬州地区主要的粮食作物,收割水稻后“休耕”一段时间,待土地得到休养生息后,再种植小麦,这种“轮作”方式可减少盐分积累。
①水稻种植能减少土壤盐分的原因:___________。
②下列有关休耕轮作和土壤改良的说法错误的是___________。
A.秸秆还田可提升土壤有机质含量
B.休耕是指在一定时期内不种植农作物,会严重浪费土地资源
C.改良土壤时需合理使用化学试剂,避免污染
【答案】(1)
(2) 干燥洁净的玻璃棒 标准比色卡
(3)盐碱地中溶液浓度偏高,大于植物细胞液浓度,植物细胞会失水
(4) 0.06 Na2CO3剩余,Na2CO3溶液显碱性 解:设参与反应的CaSO4质量为x
m(Na2CO3)=53mL×1g/mL×0.1%=0.053g
x=0.068g
答:参与反应的CaSO4质量为0.068g。
(5) 水稻田长期维持稳定水层,可防止土壤中的盐分随水分蒸发向地表聚集或可以溶解土壤中的盐分,并通过排水将盐分排出田外等 B
【详解】(1)硫酸钠化学式为Na2SO4,解离出的阴离子为硫酸根离子,其离子符号为。
(2)略。
(3)结合题干给出的渗透原理,盐碱地盐分含量高,外界溶液浓度高于植物细胞液浓度,细胞持续失水导致植物死亡。
(4)碳酸钠溶液的质量为60mL×1g/mL=60g,则需要称取碳酸钠的质量为60g×0.1%=0.06g。
①硫酸钙微溶于水,加入量不足时碳酸钠未完全反应,剩余的碳酸钠使溶液呈弱碱性。
②见答案。
(5)①水稻为水生作物,种植过程需要大量灌水,可溶性盐随水淋洗排出,降低土壤含盐量;
②A、秸秆还田可提升土壤有机质含量,正确;
B、休耕可恢复土壤肥力、降低盐分,不属于浪费土地资源,错误;
C、改良土壤时需合理使用化学试剂避免污染,正确。
4.(2026·江苏宿迁宿豫·一模)在化学学习过程中,我们探索了诸多物质的变化,感受着变化之趣及变化之美。下面我们将对物质的化学变化进行项目式学习。
任务一:感知化学变化
【观察思考】
(1)化学中的美异样多彩。在以下四个实验过程中,任选一个实验描述观察到的实验现象_________。
【形成结论】感知变化中的显性现象,可以帮助我们判断物质是否发生化学变化。
任务二:探索化学变化
【提出问题】将氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后无明显现象,如何证明发生化学变化?
【进行实验】
(2)如图1,在烧杯中加入稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液。当观察到溶液由红色变为无色时,可证明发生化学变化。该反应的化学方程式为_________。
【改进实验】
(3)小组同学对图1实验进行改进如图2。观察到滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液由红色变为无色,也可证明发生化学变化。分析图2实验设计,可得出浓盐酸具有的性质是_________(写一条即可)。
【数字化实验】用pH传感器测定向稀氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸过程中pH的变化。测定结果如图3。
(4)分析A、C两点的pH,说明溶液从碱性变成_________性,证明发生化学变化。B、C两点所对应的溶液中,氯化钠的质量大小关系是B_________C(填“大于”“等于”或“小于”)。
(5)图4是该反应的微观示意图,该化学反应的微观实质是_________。
【形成结论】有些化学变化发生时,并没有明显的现象,需要结合物质性质设计实验,“转化”为明显现象,从而使反应可视化。
【拓展应用】
(6)图5实验探究二氧化碳与氢氧化钠的反应,将注射器中相同体积的氢氧化钠溶液和水同时注入试管中,观察到_________的现象,说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。
【汇报展示】构建思维模型如下。
(7)思维模型中横线处应填写的内容是_________。
综上所述,通过对实验现象的观察、分析,可以帮助我们更好地识别物质的化学变化。
【答案】(1)A:紫色石蕊溶液变红
B:有白色沉淀生成
C:白磷燃烧,发光,产生白烟
D:有气泡产生,试管壁发热
(一点即可)
(2)
(3)挥发性(或酸性)
(4) 酸 等于
(5)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子(或)
(6)U形管内液面左高右低
(7)新物质
【详解】(1)A:二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,故填:紫色石蕊溶液变红。
B:二氧化碳与石灰水的溶质氢氧化钙反应生成不溶于水的白色碳酸钙沉淀,故填:有白色沉淀生成
C:向热水中的白磷通入氧气,白磷燃烧,产生大量白烟,同时发光、放热。故填:白磷燃烧,发光,产生白烟。
D:镁和稀盐酸剧烈反应,生成氢气,并放出大量的热。故填:有气泡产生,试管壁发热。
(2)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水。故该反应的化学方程式为:。
(3)浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢分子不断运动到滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液中,与之发生反应。故填:挥发性或酸性。
(4)A点的pH大于7,溶液显碱性;C点的pH小于7,溶液显酸性。故填:酸。
B点氢氧化钠和盐酸恰好完全反应。之后盐酸过量,不再生成氯化钠。所以B、C两点所对应的溶液中,氯化钠的质量相等。故填:等于。
(5)中和反应的微观实质是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水分子。故填:氢离子和氢氧根离子结合生成水分子(或)。
(6)将注射器中相同体积的氢氧化钠溶液和水同时注入试管中,左侧试管中二氧化碳与氢氧化钠反应被消耗,管内压强减小,右侧试管中二氧化碳能溶于水,管内压强也减小,但没有左侧试管中减小的多。故U形管中的红墨水左边升高,右边降低。故填:U形管内液面左高右低。
(7)化学变化的本质特征是有新物质生成。故填:新物质。
5.【造纸工艺】(2026·江苏扬州仪征·一模)某兴趣小组对我国造纸工艺开展了项目式探究。
I.体验造纸工艺
(1)浸泡:向生石灰、草木灰(主要成分是K2CO3)中加入适量水,主要发生两个反应,化学方程式分别为______和K2CO3 + Ca(OH)2 ═ CaCO3↓ + KOH。
(2)打浆:将蒸煮好的植物纤维打散、切断,使纸张纤维更细、更短,其目的是_______。
(3)烘干:已知该成品纸的着火点约为200℃,将200~300℃高温气流穿透湿纸快速脱水。该过程中纸张没有燃烧的原因是_______。
Ⅱ.探究黑液成分
作出猜想:黑液中可能含有OH-和
(4)实验探究:将黑液经脱色处理后,取少量于试管中,________[请补充完整实验方案,可选用的试剂:BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液],产生白色沉淀,过滤,向滤液中滴加酚酞试液,________(填现象),说明黑液中含有OH-和。
(5)反思评价:上述所补充的实验方案中,不选用另一种试剂的原因是________。
Ⅲ.展望造纸前景
(6)磨纸为新型环保纸张,由方解石与树脂在高能耗设备挤压下制成,摒弃传统的植物纤维造纸模式,全程无水耗、无废液产生。此种造纸方式的优点有 (填字母)。
A.减少植被砍伐 B.节约用水
C.减少废水排放 D.节约能源
(7)鉴于造纸厂对原料、运输、水、电,特别是环境保护方面的需求,其建厂地最好选图中______处(填“A”“B”或“C”)。
【答案】(1)
(2)提高纸张品质(使纸张更光滑,类似即可)
(3)水蒸发吸热,使纸的温度没有达到着火点
(4) 滴加足量(或过量)溶液 溶液变红色
(5)溶液中含有,影响原溶液中的检验(或跟反应生成)
(6)ABC
(7)B
【详解】(1)生石灰和水先反应生成氢氧化钙,之后氢氧化钙再和草木灰中的碳酸钾反应,因此第一个反应为。
(2)打浆将纤维打散细化,目的是让最终成型的纸张更均匀细腻。
(3)该过程中纸张是可燃物、且与氧气接触,但湿纸的水分蒸发会吸收大量热量,使纸张实际温度低于着火点,因此不燃烧。
(4)检验和时,需要先检验并除去,且不能引入干扰后续检验,因此第一步加入过量溶液;若两种离子都存在,除去碳酸根后,滤液因含呈碱性,滴加酚酞后溶液会变红。
(5)若选用,它本身含有,与碳酸钾反应也会生成,无法证明原溶液中本身存在,会干扰检验。
(6) 新型造纸摒弃植物纤维,因此减少植被砍伐(A正确);题干说明全程无水耗、无废液,因此可以节约用水、减少废水排放(B、C正确);生产需要高能耗设备,因此没有节约能源(D错误),故选ABC。
(7)造纸厂会产生污水,从环境保护角度,需要建在河流下游,避免污染本区域上游居民区/水源地。图中A、C位于上游,靠近居民区林地,建厂会污染下游水源,B位于河流下游,不会污染上游区域用水,因此选B。
6.【碳中和】(2026·江苏苏州平江学校·一模)某小组同学围绕“碳中和”的一系列内容展开了项目式学习活动。
任务一:理解碳中和内涵
【查阅资料】碳中和是指通过节能减排、植树造林等措施,抵消人类活动产生的CO2,达到相对“零排放”。
【构建模型】固碳是实现碳中和的重要途径之一,小组同学构建的固碳模型如图1:
【小组讨论】
(1)碳中和的“碳”主要是指___________(选填“碳元素”、“碳单质”或“二氧化碳”),生态固碳主要依靠植物的___________作用。
(2)捕集工业排放的CO2制成干冰入干冰可用于___________(任写一个用途)。
(3)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。用如图2装置模拟油气田封存CO2.连接装置A、B,将CO2从___________(填“a”或“b”)导管口通入装有油的广口瓶中封存,油被压入烧杯中。
任务二:探究二氧化碳捕集
【提出问题】氢氧化钠溶液能吸收CO2吗?
【进行实验】
小组同学设计如下方案并完成实验。
小刚分别使用 80 mL 蒸馏水和 80 mL 溶质质量分数为20%的NaOH 溶液,利用图3装置分别进行实验,测得瓶内压强随时间变化的曲线如图4所示。
(4)向CO2中加入蒸馏水后,压强的终点值94.79 kPa 与初始值(94.88 kPa) 比较,几乎不变。通过实验分析,常温常压下1体积的水约能溶解___________体积的二氧化碳。
(5)通过图4 中数据对比分析判断CO2与NaOH反应的依据是___________。
任务三:二氧化碳再利用
使用催化转化法可以将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气,催化剂的催化效率随温度的变化关系如图5所示。
(6)催化剂的催化效率受温度影响,最佳温度为___________℃。
任务四:践行低碳行动
(7)以下有助力于实现“碳中和”的做法的是___________(填字母)。
A.无纸化办公 B.大量焚烧秸秆 C.随手关灯 D.多种植绿色植物
【答案】(1) 二氧化碳 光合作用
(2)人工降雨(或制冷剂、舞台造雾等,合理即可)
(3)b
(4)1
(5)氢氧化钠溶液与二氧化碳反应后,瓶内压强远低于蒸馏水与二氧化碳反应后的压强,且远低于初始压强
(6)250
(7)ACD
【详解】(1)根据题干,碳中和是抵消人类产生的,因此“碳”指二氧化碳;植物通过光合作用吸收二氧化碳,是生态固碳的主要原理。
(2)干冰升华吸热,常见用途有人工降雨、作制冷剂、食品冷藏保鲜等,任写一个即可。
(3)该装置中,长导管b通入后,瓶内压强增大,将油从短导管a压入烧杯,最终留在广口瓶中实现封存,因此填b。
(4)加入80 mL蒸馏水后瓶内压强几乎不变,说明溶解的体积等于加入水的体积,因此常温常压下1体积水约能溶解1体积二氧化碳。
(5)水只能溶解少量二氧化碳,若和反应,相同条件下会吸收更多,瓶内压强下降会比水吸收更明显,这就是判断反应的依据。
(6)由图5可知,250℃时催化剂的催化效率最高,因此最佳温度为250℃。
(7)A、无纸化办公可以节约资源、减少树木砍伐,减少碳排放,该选项符合题意;
B、大量焚烧秸秆会释放大量二氧化碳,该选项不符合题意;
C、随手关灯节约用电,减少发电过程的碳排放,该选项符合题意;
D、绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,该选项符合题意;
故选ACD。
7.(2026·江苏靖江滨江学校·一模)某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。
Ⅰ.基础实验:实验室现有下列装置。请回答下列问题:
(1)甲同学用装置A制备,化学方程式为________。欲收集一瓶较纯的,收集装置选用(填序号)_______,观察到_______现象时说明氧气已满。
(2)乙同学选用装置B制备CO2,反应时液面应不低于(填“m”或“n”)______位置。实验室制备CO2的化学方程式为______。要证明并除去制得的CO2中混有的HCl气体,可将气体通入足量______溶液中,反应的化学方程式为______。若要干燥CO2,可将气体通过装有______的干燥装置。
Ⅱ.跨学科实践:
某项目小组设计了两个简易制氧装置,分别如图1和图2所示。
【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成:和;易溶于水。
【操作】在如图1左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。该瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热;右瓶水中导管口有气泡冒出。
【实验评价】
(3)图1左瓶中的二氧化锰可用过滤、洗涤、烘干等操作回收。现要证明二氧化锰已经洗涤干净,取最后一次洗涤滤液,加入_______溶液,若无现象,则证明已洗干净。
(4)图1右瓶中水的作用是______。
(5)图2有两个饮料瓶A和B,瓶中液体高度如图所示。其中一个瓶放入制氧剂后产生氧气,然后氧气从另一个瓶排出,其中(填“A”或者“B”)_____瓶为制氧瓶。
【选择制氧剂】市售制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为原料。为比较两种制氧剂效率,该小组利用图1装置进行实验,并记录不同时间内所得氧气的体积得到图甲。
(6)结合图甲,分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是_______。
【答案】(1) D 集气瓶口有大量气泡逸出
(2) m 饱和碳酸氢钠 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 浓硫酸
(3)稀盐酸
(4)观察氧气产生速率,同时可以润湿氧气
(5)B
(6)相同时间内过碳酸钠产氧量更高、制氧速率更快
【详解】(1)装置A是固体加热型发生装置,适用于高锰酸钾制氧气化学方程式为:;
要收集较纯净的氧气,选排水法(装置D);
排水法验满的现象为:集气瓶口有大量气泡向外逸出时,说明氧气已收集满。
(2)长颈漏斗需要液封防止气体逸出,液面必须没过长颈漏斗下端,因此液面不能低于位置m;
实验室用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳,方程式为:;
除去CO2中混有的HCl,选用饱和碳酸氢钠溶液(CO2几乎不溶于饱和碳酸氢钠,HCl反应后还能生成CO2),化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
干燥二氧化碳用浓硫酸,浓硫酸具有吸水性且不与CO2反应。
(3)过碳酸钠分解生成碳酸钠,过滤后二氧化锰表面会吸附可溶性的碳酸钠杂质,检验最后一次洗涤液中是否含碳酸根即可,加入含钙离子/钡离子的盐溶液(或稀酸),无明显现象说明洗涤干净。
(4)氧气通过右瓶的水时,既可以通过气泡的快慢判断产氧速率,又能润湿氧气。
(5) B瓶为制氧瓶。B中放入制氧剂后产生氧气,氧气不易溶于水,从短的导管进入A瓶,再从A瓶排出。
(6)从图甲可知,相同时间下,过碳酸钠比过氧化氢产氧量更高、制氧速率更快;且过碳酸钠是固体,比过氧化氢溶液更便于携带。
8.(2026·江苏扬州宝应·一模)某实践活动小组对空气质量检测开展了一系列项目式学习活动。
活动一:认识微型空气质量“检测站”
(1)图1是某微型空气质量检测系统的结构。阳光照射下,太阳能电池板中的能量转化情况是___________。
表1:“检测站”记录深圳市某日空气污染物的数据如下:()
二氧化硫
二氧化氮
一氧化碳
臭氧
38
77
8
65
0.7
108
(2)分析可知,当日深圳市空气污染物中,含量最少的是___________。
活动二:了解空气质量指数
(3)结合空气质量指数(AQI)数据(图2)和空气质量标准(表2),当天早上深圳的空气质量指数类别应为___________。
表2:空气质量分级标准
空气质量指数
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
>300
空气质量指数类别
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
活动三:实践小组对某水泥厂附近的空气质量进行探究,调研发现,水泥的生产中需要长期使用煤炭作为燃料(煤是混合物,主要含有碳元素,还含有氢、氧、氮、硫等元素)。
(4)同学们从反应前后元素变化的角度进行讨论,认为水泥厂排出的废气中可能含有,理由及理论依据为___________。
【查阅资料】
有刺激性气味,能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液(红色)褪色。
【进行实验】
(5)同学们同时收集了两瓶该工厂排放的废气,进行如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
方案一:向一瓶废气中滴入足量新配制的澄清石灰水,振荡
___________
废气中含有
方案二:___________
红色溶液的颜色逐渐变浅
【交流与讨论】
(6)同学们讨论后认为方案一不能得出废气中含有的结论,因为废气中可能会有,请写出与澄清石灰水反应的化学方程式为___________。通过后续实验,同学们发现该工厂排放的含量已经处于较低的水平,符合环保要求。
【答案】(1)太阳能(或光能)转化为电能
(2)二氧化硫/
(3)优
(4)煤炭中含有硫元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,硫与氧气反应可生成二氧化硫
(5) 澄清石灰水变浑浊 向另一瓶废气中滴入足量(或适量)品红溶液,振荡
(6)
【来源】2026年江苏扬州市宝应县中考一模化学试题
【详解】(1)太阳能电池板的能量转化情况是太阳能转化为电能。故应填写:太阳能转化为电能;
(2)由题表可知,一氧化碳含量,其他污染物单位均为,分别为:、、二氧化硫(8)、二氧化氮(65)、臭氧(108),对比所有数值,含量最少的是二氧化硫。故应填写:二氧化硫##;
(3)从图2可以看到,当天早上8:00深圳的AQI为36。结合表2的空气质量分级标准:0~50属于优,所以当天早上8:00深圳的空气质量指数类别为优。故应填写:优;
(4)水泥厂使用的煤炭中含有硫元素,根据质量守恒定律(化学反应前后元素种类不变),硫元素在燃烧过程中会与氧气反应,生成含硫的氧化物,所以水泥厂排出的废气中可能含有。故应填写:煤炭中含有硫元素和氧元素,根据质量守恒定律,煤炭中的硫和空气中的氧气反应,生成废气中的;
(5)因为废气中含有,由题意可知,能使澄清石灰水变浑浊,所以实验现象①是澄清石灰水变浑浊;根据题目中“能使品红溶液(红色)褪色”的信息,方案二的实验操作是向另一瓶废气中滴入足量(或适量)品红溶液,振荡。故应填写:澄清石灰水变浑浊;向另一瓶废气中滴入足量(或适量)品红溶液,振荡;
(6)与澄清石灰水反应生成碳酸钙和水,其反应的化学方程式为。故应填写:。
物质成分、性质探究
题型02
1.(2026·江苏无锡江阴·一模)某胃药主要成分是一种常见的化合物,淀粉作为辅料可帮助药物成型、改善口感。项目小组对该胃药主要成分进行如下探究。
1.晓原理
(1)治疗胃酸过多,是指降低胃液中___________(填离子符号)的浓度。
【提出猜想】一、MgO或;二、或;三、、或
(2)猜想一中的物质与稀盐酸反应的化学方程式___________。(任写一个)
Ⅱ.推成分
【查阅资料】①淀粉在常温下不溶于冷水,也不溶于稀酸溶液,加热会碳化变黑。
②,受热不分解
③
【实验验证1】
(3)填写空白处
实验
操作
现象
结论
①
取少量胃药放入试管中,
滴加足量___________
有气泡产生,
试管底部有不溶物
猜想___________错误
②
取实验①上层清液于另一试管中,滴加足量碳酸钠溶液
___________
该胃药中不含有
【实验验证2】利用图所示装置进行实验,观察到澄清石灰水变浑浊。
(4)小军认为胃药的主要成分是。小敏提出了不同意见,她认为加热时白色粉末中出现了黑色固体,无法判断是或,理由是___________。
【实验验证3】小组同学用三个相同的软塑料瓶设计如图所示实验。
(5)图中X的数值为___________。
(6)实验得出胃药的主要成分是碳酸氢钠,得出该结论依据的实验现象是___________。
Ⅲ.会应用
(7)根据上述探究及该胃药说明书,下列说法正确的是___________(填字母)。
成分
本品每片含碳酸氢钠0.5 g
用法用量
口服。一次1~2片,每日三次。
不良反应
中和胃酸时产生二氧化碳可能引起嗳气
禁忌
钠摄入量受限制的患者
a.服用该胃药一日最多摄入钠元素3 g
b.治疗胃酸过多不建议长期服用该胃药
c.除去碳酸钠中少量碳酸氢钠可用加热的方法
【答案】(1)
H+
(2)
或
(3)
稀盐酸
一、二
无明显现象(或无白色沉淀生成)
(4)
胃药中含有淀粉,淀粉加热碳化过程中也会生成CO2,同样能使澄清石灰水变浑浊
(5)
5
(6)
装有胃药浸出液的塑料瓶变瘪程度与装有碳酸氢钠溶液的塑料瓶变瘪程度相近,明显小于装有碳酸钠溶液的塑料瓶的变瘪程度
(7)
bc
【详解】(1)胃酸的主要成分为盐酸,胃酸过多是指胃液中H+浓度过高,治疗时需要降低H+浓度。
(2)氧化镁和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化镁和水,该反应的化学方程式为;氧化铝和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化铝和水,该反应的化学方程式为。
(3)①滴加稀盐酸,有气泡生成说明胃药成分可与酸反应生成气体,猜想一的氧化物、猜想二的氢氧化物与酸反应均无气泡,淀粉不溶于稀酸,因此试管底部有不溶物,故猜想一、二错误;
②若胃药成分含,与稀盐酸反应会生成,向上层清液滴加碳酸钠会生成碳酸钙白色沉淀,结论为不含,因此无明显现象或无白色沉淀生成。
(4)根据资料可知,淀粉加热会碳化变黑,碳和氧气反应会产生,因此无法确定使澄清石灰水变浑浊的来自碳酸氢钠分解还是淀粉碳化产生。
(5)对照实验需要控制变量,除溶质种类不同外,溶液体积、溶质质量分数均需相同,因此X为5。
(6)根据资料可知,碳酸钠可与二氧化碳、水反应消耗瓶内二氧化碳,瓶内压强减小更明显,塑料瓶更瘪;碳酸氢钠不与二氧化碳反应,瓶内压强变化小,若胃药浸出液组与5%碳酸氢钠溶液组现象一致,即可证明主要成分为碳酸氢钠。
(7)a、 一日最多服用2片×3=6片,每片含0.5g碳酸氢钠,最多摄入钠元素质量为,远小于3g,错误;
b、该胃药服用后会产生嗳气,且摄入大量钠元素,长期服用对身体有不良影响,不建议长期服用,正确;
c、碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,加热可除去碳酸钠中混有的少量碳酸氢钠,正确。
2.(2026·江苏盐城滨海·一模)化学的特征是认识和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识。
Ⅰ 分类视角
(1)属于______(填字母序号) 。
A.混合物 B.单质 C.化合物 D.氧化物
Ⅱ 结构视角
(2)保持化学性质的微粒是______。
Ⅲ 性质与变化视角
(3)仪器m的名称是______。
(4)实验时,B装置中紫色石蕊溶液变红,使紫色石蕊变红的物质是______(填化学式)。C装置中蜡烛自下而上依次熄灭,说明具有的化学性质是______。
(5)用D装置进行数字化实验,得到图E,ab段压强减小的原因是______(用化学方程式表示),c点对应的操作是______。
Ⅳ 制备和用途视角
(6)若用废弃软塑料管设计如图F装置作为制取的发生装置,关于该装置的优点说法正确的是______(填字母序号)。
A.能控制反应速度 B.能控制反应的发生和停止 C.废物再利用
(7)用来制备汽水,喝了汽水易打嗝,说明在水中的溶解度与______有关。
Ⅴ 碳中和视角
(8)我国大力提倡低碳生活,同时开发出多种二氧化碳再利用技术。二氧化碳加氢制得的“零碳”液体燃料甲醇(),其制备和燃烧的循环过程如图,用该技术制备6.4t甲醇,消耗二氧化碳的质量是______。甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是______。
【答案】(1)CD
(2)二氧化碳分子
(3)烧杯
(4) H2CO3 不能燃烧,也不支持燃烧
(5) 滴加稀盐酸
(6)BC
(7)温度
(8) 8.8t 甲醇燃烧生成二氧化碳,而二氧化碳又可作为制备甲醇的原料,碳元素在整个过程中循环利用,没有额外的二氧化碳排放
【详解】(1)二氧化碳(CO2)由一种物质组成,不属于混合物;由碳、氧两种不同元素组成,不属于单质,属于化合物;且由两种元素组成、其中一种为氧元素,属于氧化物。
(2)对于由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小微粒。二氧化碳由二氧化碳分子(CO2)构成,因此保持其化学性质的微粒是二氧化碳分子。
(3)略。
(4)二氧化碳通入紫色石蕊试液中,会与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,因此使石蕊变红的物质是H2CO3;
C装置中蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的化学性质是不能燃烧,也不支持燃烧。
(5)ab段装置内压强减小,是因为二氧化碳与三颈烧瓶中的石灰水(氢氧化钙)发生反应,气体被消耗,装置内气体减少,压强降低,反应的化学方程式为;
c点后装置内压强逐渐增大,是因为向三颈烧瓶中滴加了稀盐酸,稀盐酸与之前反应生成的碳酸钙发生反应,重新释放出二氧化碳气体,使装置内压强回升。
(6)A、装置无法控制液体的滴加速率,因此不能控制反应速度,错误;
B、通过挤压软塑料管,可使液体与无纺布包裹的固体接触或分离,从而控制反应的发生和停止,正确;
C、装置利用废弃软塑料管制作,实现了废物再利用,正确。
(7)喝了汽水后易打嗝,是因为人体温度较高,二氧化碳在水中的溶解度随温度升高而减小,原本溶解在汽水中的二氧化碳受热逸出,因此说明二氧化碳在水中的溶解度与温度有关。
(8)根据图像,CO2、H2在催化剂条件下反应生成CH3OH、H2O,化学方程式为,设制备6.4t甲醇,消耗二氧化碳的质量是x
x=8.8t
甲醇燃烧生成二氧化碳,而二氧化碳又可作为制备甲醇的原料,碳元素在整个过程中循环利用,没有额外的二氧化碳排放,因此被称为 “零碳” 燃料。
3.(2026·江苏镇江·一模)某同学向Ca(OH)2溶液中加入一定量NaHCO3溶液,出现白色沉淀。经过滤、洗涤、干燥后得到固体A和溶液B,并作如下探究。
(1)查阅资料:①Ca(HCO3)2可溶于水,固体A的化学式为___________。
②NaHCO3溶液能与CaCl2溶液反应生成白色沉淀和气体。
(2)对溶液B的成分探究
【猜想】溶液B中的溶质可能是:①NaOH;②Na2CO3;③NaOH和Na2CO3。
【实验】取适量的B溶液,加入足量CaCl2溶液,出现白色沉淀,并产生气泡,静置。
①向上层清液中滴加酚酞试液,不变色,则溶液B中___________(选填“有”或“无”)NaOH。
②将产生的气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,该气体为___________。写出生成该气体时发生反应的化学方程式___________。
(3)取一定质量的溶液B,经蒸发、低温干燥等操作得到白色固体(固体组成可表示为:aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O)。取45.2g该白色固体,充分加热,将产生的气体依次用足量的浓硫酸和碱石灰充分吸收。
【数据】浓硫酸增重9.0g,碱石灰增重4.4g。
【结论】①a:b:c=___________。
②若碱石灰吸收了空气中的CO2,测得的___________(选填“a”、“b”或“c”)会偏小。
【答案】(1)CaCO3
(2) 无 二氧化碳
(3) 1:1:2 a、c
【详解】(1)根据题意,氢氧化钙和碳酸氢钠反应会产生难溶于水的碳酸钙,即:CaCO3;
(2)①适量B溶液,加入足量CaCl2溶液,则除去了碳酸钠、碳酸氢钠,向上层清液中滴加酚酞试液(氯化钙溶液显中性,不能使酚酞变色)溶液不变色,则溶液B中无NaOH;
②将产生的气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊(氢氧化钙和二氧化碳反应产生碳酸钙沉淀和水),该气体为二氧化碳;NaHCO3溶液能与CaCl2溶液反应生成白色沉淀和气体,发生反应的化学方程式:;
(3)①加热固体分解,碱石灰增重4.4g,则产生二氧化碳4.4g,则含有碳酸氢钠的质量为: ;浓硫酸增重9.0g,则固体中有水的质量是9.0g-1.8g=7.2g,45.2g白色固体中碳酸钠的质量:45.2g-16.8g-7.2g=21.2g,则a:b:c=;
②若碱石灰吸收了空气中的CO2,根据①中方程式可以知道,碳酸氢钠的质量及其产生的水的质量会增加,则固体中含有的碳酸钠,水的质量会减小,即测得的a、c会偏小。
4.(2026·江苏苏州沭阳怀文中学·一模)某兴趣小组对碳酸氢钠的性质进行探究:
实验一:探究碳酸氢钠溶液的酸碱性。
(1)用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH为10,由此可知碳酸氢钠溶液呈______性。
实验二:探究碳酸氢钠的热稳定性。
【查阅资料】白色的无水硫酸铜遇水变蓝
【实验方案】设计如图装置进行实验:
(2)加热一段时间后,观察到无水硫酸铜变蓝和_____现象,说明实验过程中有水和二氧化碳生成。
通过实验进一步确定充分加热后固体产物的成分。
【猜想与假设】
猜想①:可能是NaOH;猜想②:可能是Na2CO3;猜想③:可能是NaOH和Na2CO3.
【进行实验】
(3)请完善下面的表格。
限选试剂:稀盐酸、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液、无色酚酞溶液、紫色石蕊试液
序号
实验操作
实验现象
实验结论
①
取少量加热后的固体产物放入试管中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,滴加足量_____,振荡,静置。
产生白色沉淀
猜想①不正确
②
取步骤①所得上层清液,滴加______。
溶液仍为无色
猜想②正确
(4)根据上述实验,碳酸氢钠受热分解的化学方程式________。
实验三:探究碳酸氢钠与酸反应
【实验方案】
(5)取少量固体放入试管中,滴加足量的稀盐酸,振荡,观察到固体溶解,有气体生成,化学方程式为______。
结论:碳酸氢钠能与酸反应。
【答案】(1)碱
(2)澄清石灰水变浑浊
(3) 氯化钙溶液 无色酚酞溶液
(4)
(5)
【详解】(1)测得碳酸氢钠溶液的pH为10,pH>7,溶液呈碱性;
(2)结论为有二氧化碳生成,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,则现象是:澄清石灰水变浑浊;
(3)①氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,可用足量的氯化钙溶液检验碳酸钠,且将碳酸钠除尽(不能选择稀盐酸,因为稀盐酸不仅能与碳酸钠反应,还能与氢氧化钠反应,不能选择氢氧化钙溶液,因为氢氧化钙能与碳酸钠反应生成氢氧化钠,它们均会影响氢氧化钠的检验),故应滴加足量的氯化钙溶液;
②氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红,故滴加无色酚酞溶液,溶液仍为无色,说明不含氢氧化钠,则猜想②正确;
(4)略;
(5)略。
5.【富氢水】(2026·江苏扬州邗江·一模)近年来,市面上出现一种称为“富氢水”的饮用水。某兴趣小组对富氢水进行了研究。
一、探究该富氢水中氢元素的存在形式
小组讨论认为,“富氢”是指除水分子以外,还可能含有OH-、H+、H2O2、H2等氢元素含量较高的微观粒子,经查阅资料,富氢水是通过将氢气加压溶入水中而得到。
(1)常温下,使用pH计测定该富氢水的pH=7.0,表明该富氢水呈___________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)甲同学原本认为该富氢水可能是由H2O2、H2O两种物质组成,而乙同学则从定量计算的角度分析认为甲同学的看法是错误的。乙同学的判断理由是___________。
二、探究富氢水的制备和保存
(3)将氢气加压溶解在水中获得富氢水,并保存在密封性良好的铝罐中(如图1所示)。
①将氢气加压溶解到直饮水中时,氢气分子间距离将___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
②工业制取的氢气中杂质较多,提纯氢气的方法之一是使用金属膜透氢,工作原理如图2所示,从微观角度描述该透氢过程:___________。
(4)如果饮用富氢水,你认为应___________(填“常温下”或“煮沸后”)饮用,原因是___________。
(5)研究者设计了如图3所示的便携式富氢水发生器,将水倒入杯中,打开电源开关,经过15分钟左右的电解过程,即可制得富氢水。该电解反应的化学方程式为___________;通过电解水可以得出有关水的组成的结论是___________。
【答案】(1)中性
(2)过氧化氢中氢元素的含量比水中氢元素的含量低
(3) 减小 氢分子在金属膜表面分解成氢原子,氢原子透过金属膜后,重新组合成氢分子
(4) 常温下 煮沸后氢气溶解度变小,会从水中逸出
(5) 水由氢元素和氧元素组成
【详解】(1)pH=7的溶液呈中性,则使用pH计测定该富氢水的pH=7.0,说明该富氢水呈中性。
(2)H2O2中氢元素质量分数为,H2O中氢元素质量分数为,从定量的元素质量分数角度分析,两种物质混合无法得到氢含量高于纯水的液体,因此甲的猜想错误。
(3)①构成物质的分子间存在间隔,压强增大时,分子间的间隔会减小,因此将氢气加压溶解到直饮水中时,氢气分子间距离将减小。
②由图2可知,透氢过程是氢分子在金属膜表面分解成氢原子,氢原子透过金属膜后再结合为氢分子,实现氢气的提纯。
(4)气体溶解度随温度升高而降低,煮沸后氢气因溶解度减小会从水中逸出,富氢水失效,因此适合常温饮用。
(5)方程式略。水通电分解生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可推断水由氢、氧两种元素组成。
6.(2026·江苏宿迁苏州外国语学校·一模)某品牌瓶装“管道通”内有一包白色固体和一包银灰色固体,说明书标注白色固体为过碳酸钠和氢氧化钠的混合物,银灰色固体为铝粉。某化学社团对此很好奇,展开如下探究:
【查阅资料】①过碳酸钠(Na2CO4)加水后产生碳酸钠和过氧化氢;②铝粉呈银灰色,与酸、强碱溶液都能反应放出氢气,同时放出大量热;③氧气可以使酸性淀粉碘化钾溶液变蓝;④暖宝贴粉末的主要成分为铁粉、氯化钠、活性炭。
活动一:利用实验室药品制作管道通
【问题】实验室里的氢氧化钠和铝粉是否变质,能否用于制作管道通?
【实验一】
(1)探究氢氧化钠固体是否变质:按步骤进行探究:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取适量氢氧化钠溶于水,滴加酚酞溶液
试管外壁发热,溶液变为红色
氢氧化钠没有变质
②向上述溶液中滴加稀盐酸至过量
________________
(2)若将100克溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液敞口放置一月后,加热蒸干得到a克固体,则a的取值范围为________。
【实验二】探究铝粉是否变质:在密闭容器中加入铝粉和稀盐酸,利用传感器测定压强变化(如图)。
【分析】
(3)写出反应的化学方程式________________。t2—t3时,压强变小的原因是________________。
【结论】实验室里的氢氧化钠和铝粉均没有变质,可用于制作“管道通”。
活动二:探究管道通如何疏通管道:同学们利用氢氧化钠、铝粉及购买的过碳酸钠按一定比例制作好“管道通”。
【实验三】向装有食物残渣的废弃塑料管加入适量管道通和水,产生大量气体,食物残渣有腐蚀痕迹。
【问题】管道通加水后产生了什么气体?
【猜想】猜想Ⅰ:CO2;猜想Ⅱ:O2;猜想Ⅲ:H2;猜想Ⅳ:N2。
(4)小华提出质疑,不可能是猜想Ⅳ,理由是________________。
活动三:社团同学设计了如下实验装置进行探究:
实验现象:B中澄清石灰水不变浑浊,C中淀粉碘化钾溶液变蓝,E中淀粉碘化钾溶液不变蓝,F中肥皂泡上升,点燃气泡,发出轻微的爆鸣声。
(5)上述实验中暖宝贴粉末的作用是________________。
(6)【结论】管道通加水后产生的气体是________,利用气体压强冲开堵塞物,从而达到疏通管道的目的。
(7)下列物质中能使过碳酸钠失效的是______。
A.稀硫酸 B.二氧化锰 C.氢氧化钾 D.氯化钡溶液
【拓展延伸】探究过碳酸钠的储存稳定性
已知:以活性氧质量分数为重要指标来衡量过碳酸钠的储存稳定性。活性氧质量分数≥13%,储存稳定性为优。
(8)该化学社团以不同种类稳定剂制备了过碳酸钠产品,测得其活性氧质量分数随存储时间的变化如图。结合图像,请选择制备过碳酸钠的最佳稳定剂并说明这样选择的理由________________________。
【答案】(1)无明显气泡产生,溶液由红色逐渐褪到无色
(2)
(3) 、 到时反应结束,不再生成气体,且体系温度逐渐降低至室温,气体遇冷收缩
(4)根据质量守恒定律,反应物中不含氮元素,生成物中不可能含有氮气
(5)吸收氧气,防止氧气和氢气混合后点燃时发生爆炸
(6)氧气和氢气
(7)ABD
(8)由图可知,利用复合稳定剂时,活性氧质量分数最高,并且随着储存时间的延长,活性氧质量分数减小的最慢
【详解】(1)氢氧化钠变质会与二氧化碳反应生成碳酸钠,实验结论为氢氧化钠未变质,说明溶液中不含碳酸钠。向溶液中滴加过量稀盐酸时,仅发生氢氧化钠与盐酸的中和反应(),该反应无气体、沉淀生成;同时酚酞在碱性溶液中显红色,在中性或酸性溶液中无色,随着盐酸加入,碱性消失,红色会褪去,因此实验现象为无明显气泡产生,溶液由红色逐渐褪到无色(或溶液红色褪去)。
(2)NaOH溶液中溶质质量为100 g×4%=4 g。若NaOH未发生变质,加热蒸干后固体全为NaOH,此时a=4,即a的最小值为4。若NaOH完全变质,发生反应,根据化学计量关系,80份质量的NaOH可生成106份质量的,因此4g NaOH完全变质生成的质量为,即a的最大值为5.3。因此a的取值范围为。
(3)铝粉若变质,表面会附着氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应:(压强几乎不变);随后铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应方程式为(压强变大);
段压强上升是因为铝与盐酸反应放热且生成氢气,气体总量和体系温度升高导致压强增大;到时反应结束,不再生成气体,且体系温度逐渐降低至室温,气体遇冷收缩,因此时压强减小。
(4)根据质量守恒定律,反应物中不含氮元素,生成物中不可能含有氮气,故不可能是猜想IV。
(5)氢气具有可燃性,混有一定量的氧气,遇到明火,容易发生爆炸,暖宝贴的主要成分是铁粉、氯化钠、活性炭,铁能与空气中的氧气和水反应生成铁锈,且氯化钠和活性炭会加速铁的锈蚀,上述实验中暖宝贴粉末的作用是:吸收氧气,防止氧气和氢气混合后点燃时发生爆炸。
(6)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故B中澄清石灰水不变浑浊,说明无二氧化碳生成,氧气可以使酸性淀粉碘化钾溶液变蓝,故C中淀粉碘化钾溶液变蓝,说明生成了氧气,F中肥皂泡上升,点燃气泡,发出轻微的爆鸣声,说明生成了氢气,因为氢气密度比空气小,且具有可燃性。故产生的气体是氧气和氢气。
(7)A、过碳酸钠加水后产生碳酸钠和过氧化氢,碳酸钠能与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,可使过碳酸钠失效,符合题意;
B、过碳酸钠加水后产生碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,可使过碳酸钠失效,符合题意;
C、过碳酸钠加水后产生碳酸钠和过氧化氢,碳酸钠、过氧化氢和氢氧化钾均不反应,过碳酸钠不会失效,不符合题意;
D、过碳酸钠加水后产生碳酸钠和过氧化氢,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,可使过碳酸钠失效,符合题意。
故选ABD。
(8)由图可知,利用复合稳定剂时,活性氧质量分数最高,并且随着储存时间的延长,活性氧质量分数减小的最慢,故制备过碳酸钠的最佳稳定剂是复合稳定剂。
7.(2026·江苏南京金中教育集团·一模)项目小组对天然碱的组成、性质和应用进行了如下探究。
Ⅰ.知应用
某天然碱为或,由该天然碱制备纯碱、烧碱和小苏打的主要过程如下:
(1)的俗名是_____(填一个)。
(2)“苛化”时发生反应的化学方程式有:,___________。
Ⅱ.探组成
为确定该天然碱的组成,进行如下探究:
a.利用如图装置进行实验,向天然碱溶液中分别滴加不同试剂,发现现象如表所示:
实验序号
①
②
③
滴入试剂
稀盐酸
澄清石灰水
溶液
现象
大量气泡
白色沉淀
大量气泡和白色沉淀
(3)实验①-③中,能确定该天然碱含有的是____(填实验序号),请写出该实验中能证明此结论的化学反应方程式:______________。
b.利用如图装置进行实验,加热不同固体,发现现象如表所示:
实验序号
④
⑤
⑥
固体
天然碱
现象
石灰水变浑浊
石灰水无变化
石灰水变浑浊
(4)对比实验④和⑤可得到的结论是_________。
(5)称取2.26g该天然碱样品,充分加热至质量不再减少,反应生成等物质,测得二氧化碳为0.22g。通过计算确定该天然碱充分加热后剩余固体的质量为_____。
【答案】(1)纯碱(或苏打)
(2)
(3) ③
(4)碳酸氢钠加热生成二氧化碳,碳酸钠加热不能生成二氧化碳
(5)1.59g
【详解】(1)的俗名是纯碱、苏打。故填:纯碱(或苏打)。
(2)“苛化”时发生的反应有氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,该反应的化学方程式为:。故填:。
(3)实验①碳酸钠加稀盐酸能产生二氧化碳,现象同样为产生大量气泡,故不能证明有碳酸氢钠,实验②碳酸钠也可以和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,现象同样为产生白色沉淀,不能证明有碳酸氢钠,实验③碳酸钠不能和氯化钙溶液反应生成气体,但碳酸氢钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀、氯化钠、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:,故实验③能确定该天然碱含有碳酸氢钠。故填:③;。
(4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,对比实验④和⑤可得到的结论是:碳酸氢钠加热生成二氧化碳,碳酸钠加热不能生成二氧化碳。故填:碳酸氢钠加热生成二氧化碳,碳酸钠加热不能生成二氧化碳。
(5)解:设充分加热生成二氧化碳的碳酸氢钠质量为x,生成碳酸钠的质量为y。
解得:
根据,2.26g该天然碱样品中含碳酸钠的质量为:
所以该天然碱充分加热后剩余固体的质量为:。
故填:1.59g。
8.(2026·江苏南通海门东洲中学·一模)某校化学课上,老师让同学们设计实验鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水三种无色溶液并进行性质实验。同学们设计实验如下:
(1)第1兴趣小组:用紫色石蕊溶液鉴别三种溶液,他们如此设计的理由是______;
第2兴趣小组:分别用三支试管取少量上述三种溶液,各加入一定量的碳酸钠溶液,观察现象:
(2)a中有气泡产生,证明a中溶液是______。
(3)b中产生______(填实验现象),证明b中溶液是澄清石灰水。
c中无明显现象。
第3兴趣小组:为进一步探究稀盐酸和澄清石灰水反应后所得溶液中溶质的成分,进行如下探究活动。
【假设猜想】
(4)该组同学的猜想如下:
猜想一:只有______
猜想二:有和HCl
猜想三:有和
猜想四:有、HCl和
其他各兴趣小组的同学对以上猜想提出质疑,认为猜想四不合理,理由是______。
【实验探究】
(5)为证明其余猜想是否正确,第3兴趣小组的同学们进行了如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取少量反应后的溶液于试管中,加入溶液,观察现象。
无明显现象
猜想______不成立
(2)用镊子将锌粒放入试管中,向其中滴加反应后的溶液,观察现象。
有______产生
猜想二成立
(3)取少量反应后的溶液于试管中,加入硝酸银溶液,观察现象。
有白色沉淀生成
猜想一成立
【交流评价】
(6)老师对同学们能用多种方法进行探究,并且能够得出结论给予表扬,同时指出上述实验探究中有明显的错误。同学们经过反思后发现了错误,错误的原因是______。
【反思拓展】
(7)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______。
【答案】(1)稀盐酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,食盐水即氯化钠溶液显中性,不能使紫色石蕊溶液变色,澄清的石灰水即氢氧化钙溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝
(2)稀盐酸
(3)白色沉淀
(4) CaCl2/氯化钙 HCl和Ca(OH)2不能共存
(5) 三 气泡
(6)氯化钙、盐酸均能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,故加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,不能说明猜想一成立
(7)反应物是否有剩余
【详解】(1)由于稀盐酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,食盐水即氯化钠溶液显中性,不能使紫色石蕊溶液变色,澄清的石灰水即氢氧化钙溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝。所以用紫色石蕊溶液鉴别三种溶液。故填:稀盐酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,食盐水即氯化钠溶液显中性,不能使紫色石蕊溶液变色,澄清的石灰水即氢氧化钙溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝。
(2)由于稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,所以a中有气泡产生,证明a中溶液是稀盐酸。故填:稀盐酸。
(3)由于澄清石灰水即氢氧化钙溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,所以b中产生白色沉淀,证明b中溶液是澄清石灰水。故填:白色沉淀。
(4)由于稀盐酸和澄清石灰水即氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水,结合猜想二、三分析可知,猜想一:只有氯化钙。故填:氯化钙。
由于HCl和Ca(OH)2反应生成氯化钙和水,所以HCl和Ca(OH)2不能共存,即猜想四不合理。故填:HCl和Ca(OH)2不能共存。
(5)(1)取少量反应后的溶液于试管中,加入CuCl2溶液,无明显现象。说明没有氢氧化铜生成,即反应后所得溶液中没有氢氧化钙,所以猜想三不成立。故填:三。
(2)由于猜想二成立,说明反应后的溶液中含有盐酸,盐酸与锌粒反应生成氯化锌和氢气,所以用镊子将锌粒放入试管中,向其中滴加反应后的溶液,有气泡产生。故填:气泡。
(6)由于实验步骤(3)取少量反应后的溶液于试管中,加入硝酸银溶液,氯化钙与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,盐酸与硝酸银反应也生成氯化银白色沉淀,所以取少量反应后的溶液于试管中,加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,猜想一不一定成立。故填:氯化钙、盐酸均能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,故加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,不能说明猜想一成立;
(7)由于发生化学反应时反应物不一定正好完全反应,即某种反应物可能有剩余,所以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反应物是否有剩余。故填:反应物是否有剩余。
9.(2026·江苏南京建邺南京双校·一模)某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时,进行了如下探究:
I.探究酸和碱能否发生反应
甲同学向盛有少量NaOH试管中滴入几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀盐酸,观察到溶液_______。反应的化学方程式是_______。
II.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分
乙同学对探究I中甲同学实验后的溶液展开探究。
【提出问题】试管中溶液的溶质除了酚酞还有什么?
【提出猜想】:(1)氯化钠;(2)_______填化学式 。
【设计实验】
方案
实验操作
实验现象及化学方程式
实验结论
方案1
取一只洁净的试管,加入少量碳酸钠,然后加入过量甲同学实验后的溶液
可观察到溶液中有气泡产生,化学方程式是___
猜想2成立
方案2
用玻璃棒蘸取少量甲同学实验后的溶
液滴在pH试纸上
试纸上pH_______7填“>”“<”或“=”
方案3
取少量甲同学实验后的溶液于试管中然后慢慢加NaOH溶液
开始无明显现象,过一会发现_______
【发散思维】为了验证猜想(2)成立,你认为还可以选择的物质是_______填选项。
A.二氧化碳 B.锌粒 C.氧化铜 D.紫色石蕊试液
【答案】 由红色变为无色
NaCl、HCl
<
溶液由无色变为红色 BCD
【详解】I. 氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,加入稀盐酸,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠显中性,稀盐酸显酸性,均不能使无色酚酞试液变红,故观察到溶液由红色变为无色,该反应的化学方程式为:;
提出问题:氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,最后溶液由红色变为无色,说明溶液显中性或酸性,如果溶液显中性,则氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,溶质为氯化钠,如果溶液显酸性,说明稀盐酸过量,则溶质为氯化钠、氯化氢,故(2)NaCl、HCl;
设计实验:方案1:取一只洁净的试管,加入少量碳酸钠,然后加入过量甲同学实验后的溶液,可观察到溶液中有气泡产生,说明甲同学实验后的溶液中含盐酸,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
方案2:结论为猜想2成立,则溶液中的溶质是氯化钠和氯化氢,溶液显酸性,故用玻璃棒蘸取少量甲同学实验后的溶液滴在pH试纸上,pH<7;
方案3:结论为猜想2成立,则溶液中的溶质是氯化钠和氯化氢,故取少量甲同学实验后的溶液于试管中然后慢慢加NaOH溶液,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,一开始盐酸还未完全反应,无明显现象,后氢氧化钠过量,溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故发现溶液由无色变为红色;
发散思维:A、二氧化碳和氯化钠、氯化氢均不反应,均无明显现象,无法验证猜想(2)成立,不符合题意;
B、锌与氯化钠不反应,锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,产生气泡,现象不同,故可以选择锌粒,符合题意;
C、氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水,溶液由无色变为蓝色,氧化铜和氯化钠不反应,无明显现象,可以选择氧化铜,符合题意;
D、紫色石蕊试液遇酸变红,在中性溶液中不变色,故如果猜想(2)成立,则溶液变红,符合题意。
故选BCD。
10.(2026·江苏南京玄武南京双校·一模)皮蛋作为中国独特的蛋加工品距今已有上千年历史,传统工艺主要是利用碱性溶液使鸭蛋中蛋白质变为富有弹性的固体。这种制蛋方法一直延续至今并不断改进,化学小组的同学对皮蛋的形成进行探究。
【查阅资料】皮蛋的传统工艺制法是用清水将生石灰、纯碱和食盐三种物质调成糊状料泥,均匀包裹在鸭蛋表面,放置一段时间后制得皮蛋。
【提出问题】料泥的主要成分是什么?
【讨论分析】
(1)料泥中一定存在碳酸钙、氢氧化钠和氯化钠。一定存在氯化钠的原因是______,他们将料泥加入水后过滤为滤液和滤渣两部分,他们对滤液的成分进行探究。
【猜想假设】猜想一:氢氧化钠、氯化钠;猜想二:氢氧化钠、氯化钠、碳酸钠;猜想三:氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙
【设计实验】
(2)取滤液少许,滴入几滴稀盐酸,未见有气泡生成,有同学由此得出滤液中没有碳酸钠的结论,但大部分同学不同意,理由是________。
(3)另取滤液少许,滴入氯化钡溶液,未见______,滤液中无碳酸钠。
(4)再取滤液少许,滴入碳酸钠溶液,有白色沉淀生成.发生反应的化学方程式是______。
【实验结论】猜想三成立.
【反思交流】
(5)制作皮蛋时,加入的物质中经济价值较低的生石灰是过量的。要验证滤渣中存在氢氧化钙的方法是:给滤渣加入适量水,搅拌静置,向上层清液中滴入紫色石蕊溶液,观察到________,即可证明。
【拓展延伸】
(6)目前制作皮蛋主要方法有用料泥包裹法和碱液浸泡法。用料泥包裹法时外层要用黄土和麦糠调成泥密封;用碱液浸泡法时要将容器用多层塑料薄膜封住容器口。密封的目的是________.
【答案】(1)氯化钠没有参加反应
(2)含有氢氧化钠和碳酸钠时,少量的稀盐酸先与氢氧化钠反应
(3)变浑浊
(4)
(5)石蕊溶液变蓝
(6)防止与空气中的二氧化碳反应
【详解】(1)料泥中的氯化钠没有参加反应,所以一定存在氯化钠,故填:氯化钠没有参加反应。
(2)含有氢氧化钠和碳酸钠时,少量的稀盐酸先与氢氧化钠反应,氢氧化钠完全反应后,再滴加稀盐酸才与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀、水和二氧化碳,故填:含有氢氧化钠和碳酸钠时,少量的稀盐酸先与氢氧化钠反应。
(3)另取滤液少许,滴入氯化钡溶液,溶液没有变浑浊,则滤液中无碳酸钠,故填:变浑浊。
(4)氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,反应的化学方程式为:,故填:。
(5)氢氧化钙微溶于水,其水溶液显碱性,将滤渣加入适量水中,搅拌静置,向上层清液中滴入紫色石蕊溶液,石蕊溶液变蓝,证明滤渣中存在氢氧化钙,故填:石蕊溶液变蓝。
(6)由于碱液中的氢氧化钙、氢氧化钠都能与二氧化碳反应,用碱液浸泡法时要将容器用多层塑料薄膜封住容器口,防止与空气中的二氧化碳反应,故填:防止与空气中的二氧化碳反应。
11.(2026·江苏南京六合·一模)某化学学习小组的同学以“保护金属资源的有效途径”为主题开展以下学习活动。
Ⅰ.寻找金属的代用品。
(1)目前已经广泛使用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等。塑料属于 (填字母)。
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
Ⅱ.有计划、合理地开采金属矿物。
(2)在高炉内,把赤铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是________(用化学方程式表示)。
Ⅲ.防止金属腐蚀。
【进行预测】铜制品在空气中会发生锈蚀。已知铜锈主要成分的化学式为,根据质量守恒定律,预测铜生锈需要氧气、二氧化碳、水。
【文献验证】经查阅资料可知,铜生锈的主要条件是铜与氧气、二氧化碳、水直接接触,且氧气、二氧化碳、水缺一不可。
【实验验证】
(3)该小组同学设计实验来验证铜生锈的条件,要想达到实验目的,以下7个实验中(试管内的“”为铜片),必须完成的是________(填字母)。
实验进行一段时间后,证明铜生锈需要氧气的现象应该是________。
Ⅳ.回收利用废旧金属。
回收利用铝质饮料罐与制造新的铝质饮料罐相比,既能节约金属资源,又能节约能源。该小组同学对某种铝质易拉罐中铝的含量进行了以下探究。
【查阅资料】
①铝质易拉罐的主要成分是铝,还含有少量镁、铁、铜等其他金属。
②铝能与氢氧化钠溶液发生反应:;镁、铁、铜不能与氢氧化钠溶液发生反应。
【设计实验】实验装置如图所示,量气管D是带有刻度的仪器,其高度可以上下调节。实验步骤如下:
(4)①C、D中预先装有一定量水,上下移动量气管D,________,证明装置的气密性良好。
②装入试剂,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
③由A向B中逐滴加入氢氧化钠溶液,至B中不再产生气体为止。
④恢复至室温后,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
【数据分析】
(5)两次读数的差值对应的是该实验条件下生成氢气的体积。要想计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数,还需要知道的数据是________。
【反思评价】
(6)上述实验中,若没有使用导管a将A与B连接起来,测得的氢气的体积会________(填“偏大”或“偏小”),请说明理由:________;若用稀硫酸代替氢氧化钠溶液进行上述实验,测得的氢气的体积会________(填“偏大”或“偏小”),请说明理由:________。
【答案】(1)C
(2)
(3) DEFG G中铜片生锈,F中铜片不生锈
(4)C、D两端形成稳定液面差
(5)氢气的密度
(6) 偏大 加入的氢氧化钠溶液会占据一部分体积 偏大 铝质易拉罐中的镁、铁能与稀硫酸反应产生氢气
【详解】(1)塑料属于合成材料,故选:C;
(2)在高炉内,把赤铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
(3)已知铜生锈的主要条件是铜与氧气、二氧化碳、水直接接触,且氧气、二氧化碳、水缺一不可,该小组同学设计实验来验证铜生锈的条件,要想达到实验目的,则需要通过对比实验控制氧气、二氧化碳、水中任一变量不同,另外两个变量相同,由图可知,对比试管D、G中变量为水,对比试管E、G中变量为二氧化碳,对比试管F、G中变量为氧气,故必须完成的是实验是DEFG;
证明铜生锈需要氧气,则变量为氧气,其他条件相同,应对比试管F、G,F中铜片与二氧化碳和水接触,不生锈;G中铜片同时与氧气、二氧化碳和水接触,生锈,对比说明铜生锈需要氧气,故实验进行一段时间后,证明铜生锈需要氧气的现象应该是G中铜片生锈,F中铜片不生锈;
(4)C、D中预先装有一定量水,上下移动量气管D,C、D两端形成稳定液面差,证明装置的气密性良好;
(5)两次读数的差值对应的是该实验条件下生成氢气的体积,要想计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数,还需要知道的数据是氢气的密度,根据计算出生成氢气的质量,再根据化学方程式计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量,进一步计算出铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数;
(6)上述实验中,若没有使用导管a将A与B连接起来,测得的氢气的体积会偏大,是因为加入的氢氧化钠溶液会占据一部分体积;
若用稀硫酸代替氢氧化钠溶液进行上述实验,测得的氢气的体积会偏大,是因为铝质易拉罐中的镁、铁能与稀硫酸反应产生氢气。
12.(2026·江苏徐州·一模)同学们学习铁的锈蚀后开展了跨学科实践活动。
【任务一】铁生锈再探究(见下图)。
(1)1天后______试管中铁钉生锈,由三个对比实验可知铁生锈的条件是_____。
(2)7天后b中铁钉竟然生锈了,这是什么原因呢?小组同学重新取试管加入水和植物油,然后将溶解氧传感器插入水中,持续三天采集得到的数据如下图。
①7天后b试管中铁钉出现锈蚀的原因是______。
②改进实验,使试管b中铁钉不生锈的方法是_____。
【任务二】铁锈成分的探究。已知铁锈中的结晶水稍微加热就会失去。
(3)称取铁锈样品,充分加热,残留固体是,则_____。
【任务三】铁锈的冶炼。为了探讨铁锈的回收利用,将上一步得到的红棕色粉末按下图装置进行实验。已知氧化铁变为铁是分步失去氧元素:。
(4)用酒精喷灯加热一段时间,观察到红棕色粉末变为黑色。
①澄清石灰水反应的化学方程式是_______。
②当玻璃管内残留的黑色粉末为4.64g时,黑色粉末的成分是_____。
③上述还原氧化铁的实验装置,存在的不足是_____。
【答案】(1) c
铁与氧气和水同时接触
(2)
少量氧气逐渐溶解在水中,使铁钉同时接触水和氧气
使用煮沸后迅速冷却的蒸馏水,试管注满水后密封(合理即可)
(3)5
(4)
四氧化三铁
缺少尾气处理装置,一氧化碳直接排放会污染空气
【详解】(1)a试管中铁钉只接触空气无水分,b试管中铁钉只接触水无氧气,均不生锈,c试管中铁钉同时接触水和空气,生锈,对比得出铁生锈的条件。
(2)由溶解氧随时间升高的图像可知,时间长后水中溶解氧含量升高,少量氧气逐渐溶解在水中,使铁钉同时接触水和氧气,满足铁生锈的条件。煮沸可除去水中原有溶解氧,注满水密封可避免外界氧气再次溶解进入水中。
(3)结晶水质量为,根据化学式,可得比例关系,解得。
(4)①略。
②4.8g氧化铁中铁元素质量为,黑色粉末中氧元素质量为,铁、氧原子个数比为,对应。
③一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳随气流排出,没有处理装置会造成空气污染。
化学反应的探究实验
题型03
1.(2026·江苏无锡宜兴·一模)兴趣小组设计一体化装置(如图)探究铁生锈的条件,其中①②③④为钢丝棉,①②分别用食盐水和水浸泡湿润,③为干燥的钢丝棉。
装置组装后,开启恒温加热杯垫,加热并维持水温在85 ℃,打开分液漏斗活塞持续供氧,观察并记录现象:①处1分钟32秒出现严重锈蚀;②处3分钟48秒出现锈蚀;③处无明显锈蚀;④处无明显锈蚀。
(1)A中发生的化学反应方程式为___________。
(2)对比___________(填序号)处现象可知铁生锈需要与氧气接触;对比①②可以得出的结论是___________。
(3)通常情况下,钢丝棉生锈需较长时间才能观察到现象,该实验却可在短时间内观察到现象,原因是___________。
【答案】(1)
(2) ②④
食盐水(或氯化钠)会加快铁的锈蚀速率
(3)
实验温度较高,且持续提供高浓度氧气,同时钢丝棉与氧气的接触面积大,加快了铁生锈的速率
【详解】(1)装置A中为过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解制取氧气,对应写出反应方程式即可。
(2)探究铁生锈需要与氧气接触时,需控制温度、水含量等变量一致,仅氧气含量不同:②处钢丝棉同时接触水和氧气发生锈蚀,④处钢丝棉在热水中接触水、几乎不接触氧气无锈蚀,因此选②④对比;①②的唯一变量是浸泡液体是否含食盐,①锈蚀速率远快于②,说明食盐能加快铁的锈蚀。
(3)铁生锈速率受温度、氧气浓度、反应物接触面积影响:85℃的高温、持续通氧提高了氧气浓度、钢丝棉疏松多孔接触面积大,三者共同加快了锈蚀速率,因此短时间即可观察到现象。
2.(2026·江苏镇江·一模)我国碳酸盐岩储层具有丰富的油气资源,油气的高效开采是目前研究重点。
I.石油开采。
(1)酸化压裂驱油。向碳酸盐岩储层中注入稀盐酸,能把岩层中的矿物质溶解或冲刷掉,形成有利的石油流动通道。稀盐酸与石灰石反应的化学方程式为_______。
【问题】稀硫酸能否代替稀盐酸用于酸化压裂驱油?
【资料】稀硫酸与CaCO3反应生成微溶的 CaSO4,会逐渐在 CaCO3表面沉积成膜,阻碍反应持续进行。膜的形成主要受搅拌速率和硫酸浓度的影响。
【实验】实验装置气密性良好如图1,电磁搅拌器可以提供不同的搅拌速率。
(2)实验①:锥形瓶中分别放5g粗颗粒石灰石,加入10mL3%的稀硫酸,在不同的搅拌速率下进行实验。锥形瓶内压强变化如图2。
实验②:锥形瓶中分别放5g粗颗粒石灰石,加入10mL不同浓度的稀硫酸,在高转速下进行实验。锥形瓶内压强变化如图3。
由以上实验可知,使稀硫酸与粗颗粒石灰石持续反应的措施为:①________;②_______。
【结论】在实际操作中,选择使用稀盐酸还是稀硫酸驱油,取决于具体的应用场景。
(3)CO2增压驱油。向储油层注入CO2可以______(填“增大”或“减小”)油层中的压强,使石油顺利流出。处于碳酸盐岩层缝隙中的石油流通不畅,需要向岩层中注入稀盐酸,提高石油流通能力,其原因为:①稀盐酸能溶解阻碍石油流动的石灰石;②_______。
Ⅱ.石油输送。
(4)输油钢铁管道易被腐蚀,写一种有利于减缓管道腐蚀的具体做法______。
【答案】(1)
(2)
提高搅拌速率(或高转速搅拌)
使用较低浓度的稀硫酸
(3)
增大
反应生成的二氧化碳可进一步增大油层压强,促进石油流出
(4)
在管道表面刷防锈漆(合理即可,如涂油、镀耐腐蚀金属层等)
【详解】(1)石灰石主要成分为碳酸钙,与稀盐酸发生复分解反应,生成可溶氯化钙、水和二氧化碳,配平后即得该方程式。
(2)由图2可知,其他条件一致时,搅拌速率越高,瓶内压强越大,说明生成二氧化碳更多,反应更持续;由图3可知,高转速下,稀硫酸浓度越低,瓶内压强越大,反应越充分,因此两种措施可保证反应持续进行。
(3)注入会增加油层内气体量,使压强增大;稀盐酸和石灰石反应除了溶解阻碍石油流动的石灰石,还会生成二氧化碳,进一步提升油层压强,帮助石油流出。
(4)钢铁腐蚀需要同时接触氧气和水,刷防锈漆可隔绝钢铁与氧气、水的接触,从而减缓腐蚀。
3.(2026·江苏无锡宜兴·一模)化学兴趣小组对“自热火锅发热剂”开展探究活动。
Ⅰ.探究发热原理
某品牌自热火锅发热剂主要成分有氧化钙、铝粒和碳酸钠。发热包浸水时,发热剂能持续反应放热,并保持较高温度。
(1)兴趣小组设计如图所示实验,观察到气球变大,原因是___________。
(2)发热剂浸水时,主要发生了以下三个化学反应,请写出反应②的化学方程式:
反应①:;
反应②:___________;
反应③:
(3)发热剂成分不同发热效果不同,表1为上述三个反应的理论放热量。据表分析发热包中加入铝粒的作用是___________。
表2
序号
反应物总质量
理论放热量
反应①
50 g
反应②
50 g
反应③
50 g
Ⅱ.测定发热剂中碳酸钠的含量
资料:碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物,能吸收水和。
利用如图所示装置进行实验,步骤如下:
步骤1:检查装置气密性;
步骤2:取5.0 g发热剂于锥形瓶中,通入空气一段时间,称得干燥管1的质量为;
步骤3:打开分液漏斗活塞,待锥形瓶中无气泡产生时,关闭活塞;
步骤4:继续通入空气一段时间,称得干燥管1的质量为,且。
(4)装置C中浓硫酸的作用是___________。
(5)步骤4继续通入空气一段时间的原因是___________。
(6)计算5.0 g该发热剂中的质量(写出计算过程)。___________。
【答案】(1)氧化钙与水反应放热,使装置内气体受热膨胀,压强增大
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
(3)使发热包放出更多的热量
(4)除去二氧化碳中的水蒸气,防止水蒸气进入干燥管 1 中影响二氧化碳质量的测定
(5)使反应产生的二氧化碳全部被干燥管 1 中的碱石灰吸收,确保测量结果准确
(6)干燥管 1 增重的质量就是反应生成二氧化碳的质量,根据题意生成的二氧化碳的质量=0.44g。
设5.0g该发热剂中Na2CO3的质量为x。
解得x=1.06g。
答:5.0 g该发热剂中的质量为1.06g。
【详解】(1)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应放热,使装置内气体受热膨胀,压强增大,所以气球变大。
(2)根据题意反应②发生的反应是氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
(3)从理论放热量数据看,反应③每50g的反应物放出的热量约为 122.0kJ ,远大于反应①和反应②的放热量,加入铝粒能使发热包放出更多的热量。
(4)浓硫酸具有吸水性,其作用是除去二氧化碳中的水蒸气,防止水蒸气进入干燥管 1 中影响二氧化碳质量的测定。
(5)使反应产生的二氧化碳全部被干燥管 1 中的碱石灰吸收,确保测量结果准确。
(6)见答案。
4.(2026·江苏徐州沛县树人联盟·一模)暖身贴可持续发热,能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。
(1)验证发热包中含有铁粉
将未使用的发热包中原料取出,进行实验。
步骤
操作
现象
结论
I
将磁铁靠近原料
部分黑色粉末被磁铁吸引
原料中含有铁粉
II
将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内,加入适量___________振荡
黑色粉末溶解,产生气泡,溶液变成浅绿色
(2)探究发热包的发热原理
打开使用后的发热包,发现其中有红棕色物质,同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。
步骤I:组装好仪器后,需进行的操作为___________。
步骤II:向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠,向注射器内加入少量蒸馏水。
步骤III:进行以下操作,测得装置内的体积分数和温度变化如图2,正确的操作顺序为___________(用①②③④表示)
①推动注射器,向装置内注入蒸馏水,静置1000s。
②打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的空气,关闭止水夹a、b,静置1000s。
③打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的,关闭止水夹a、b,静置1000s。
④打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的,关闭止水夹a、b,静置1000s。
由实验可知,发热包的发热原理与铁钉生锈的原理___________(选填“相同”或“不同”)。
(3)拓展应用
另取图1装置,加入未使用的发热包中原料,并注入少量蒸馏水。一段时间后,装置内的体积分数降至,由此预测该原料还可用作___________(填标号)。
A.除味剂 B.脱氧剂 C.补铁剂
(4)反思交流
经过本次探究,结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊,我们要辩证地看待问题,让科学更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。___________。
【答案】(1)稀硫酸或稀盐酸
(2) 检验装置气密性 ②③④① 相同
(3)B
(4)
铁生锈有利有弊。例如,利:利用铁生锈放热可制作暖宝宝,为人们在寒冷时提供热量;弊:铁制品生锈会导致其损坏,如铁锅生锈会缩短使用寿命,造成资源浪费。
【详解】(1)铁能被磁铁吸引,实验步骤I中部分黑色粉末被磁铁吸引,说明原料中可能含有铁粉。 步骤Ⅱ 铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气,会观察到黑色粉末溶解,产生气泡,溶液变成浅绿色。所以应向被磁铁吸引的黑色粉末中加入适量稀盐酸或稀硫酸振荡。
(2)步骤I:有气体参与的反应,在实验开始前需要检查装置的气密性,防止装置漏气影响实验结果。所以组装好仪器后,需进行的操作为检查装置的气密性。
步骤III:要探究发热包的发热原理与铁钉生锈原理是否相同,需要先排除其他气体的干扰,所以充满干燥的空气,空气包含多种成分,观察整体情况,即操作②;然后充满干燥的二氧化碳,观察在没有氧气和水时装置内的情况,即操作③;单独探究氧气的影响,即操作④;最后注入蒸馏水,探究水和氧气共同作用的情况,即操作①。所以正确的操作顺序为②③④①;由实验中装置内氧气的体积分数下降且温度升高,这与铁钉生锈时消耗氧气并放热的现象一致,所以发热包的发热原理与铁钉生锈的原理相同。
(3)加入未使用的发热包中原料并注入少量蒸馏水后,装置内O2的体积分数降至2.8%,说明该原料能消耗氧气,因此可作脱氧剂(B)。除味剂一般利用吸附性,该原料不具备此性质;补铁剂需要含有能被人体吸收的铁元素,此处原料并非用于补铁,所以A、C不符合。故选B。
(4)铁生锈有利有弊。例如,利:利用铁生锈放热可制作暖宝宝,为人们在寒冷时提供热量;弊:铁制品生锈会导致其损坏,如铁锅生锈会缩短使用寿命,造成资源浪费。
5.(2026·江苏宿迁·一模)在探究酸碱盐性质的实验课中,有同学偶然将溶液滴入新配制的NaOH溶液中,发现产生白色沉淀。老师鼓励同学们围绕该现象开展探究。
(1)探究一:白色沉淀是什么?
【查阅资料】①20℃时,部分物质的溶解性如下表所示。
②溶液呈中性,溶液呈碱性;的溶解度随温度升高而降低。
物质溶解性
NaCl
NaOH
易溶
易溶
易溶
易溶
微溶
难溶
易溶
易溶
【进行实验】取少量用热水洗涤2~3次后的白色沉淀于试管中,加适量蒸馏水,振荡后静置。取上层清液,分别进行如下图操作,观察到:试管①中溶液由无色变为红色,试管②中出现白色沉淀。
【结论及分析】
①滴加溶液后产生的白色沉淀是_______。
②写出试管②发生反应的方程式_______。
完成上述实验后,老师提供一瓶久置的NaOH溶液,让同学们围绕该溶液的溶质成分继续探究。
(2)探究二:久置的NaOH溶液的溶质是什么?
【提出猜想】猜想Ⅰ:NaOH 猜想Ⅱ:_______ 猜想Ⅲ:
【实验方案】针对上述猜想,有同学设计方案并进行实验。
步骤
现象
①取样,加入过量溶液
产生白色沉淀
②取步骤①中静置后的上层清液,滴加_______;
溶液由无色变为红色
步骤①中加入溶液过量的目的是_______。
【反思与评价】
①通过上述实验,该同学认为猜想Ⅱ成立。经讨论,大家认为该同学的实验方案与结论均不严谨,理由是_______。
②小明经过思考后发现:如果将步骤①中的溶液换成上述溶解性表中_______溶液就可以解决(4)中不严谨的问题。
同学们分享实验体会:许多重大科学发现,源自对实验中异常现象的大胆质疑、深入研究,我们要养成注重实证、严谨求实的科学态度。
【答案】(1)
(2) 无色酚酞溶液 检验并除尽碳酸钠,防止碳酸钠的碱性干扰氢氧化钠的检验 若原溶液中只有NaOH,加入溶液不仅会因生成微溶的而产生白色沉淀,其上层清液(饱和溶液)也呈碱性,能使酚酞溶液变红。因此,该实验现象无法区分猜想Ⅰ和猜想Ⅱ,故结论不严谨。 (或氯化钡)
【详解】(1)①根据题给溶解性表,微溶于水,和反应,离子浓度较大时析出为白色沉淀。
②洗涤后的沉淀加水后,上层清液中溶解了,加入发生复分解反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,据此可以写出化学方程式:。
(2)久置会与空气中反应变质,猜想逻辑:不变质(只有)、部分变质(既有又有)、完全变质(只有),因此猜想Ⅱ为和。过量可以和碳酸钠反应生成沉淀,除去碳酸钠后,用无色酚酞检验上层清液中的,若酚酞变红说明含。
①结合题干信息,微溶,若原溶液中只有,加入溶液不仅会因生成微溶的而产生白色沉淀,其上层清液(饱和溶液)也呈碱性,能使酚酞溶液变红。因此,该实验现象无法区分猜想Ⅰ和猜想Ⅱ,故结论不严谨。
②根据题给溶解性表,可溶、难溶,换成后,只会和生成沉淀,不会干扰,解决了原方案的问题。
6.(2026·江苏扬州树人学校·一模)某实验小组设计如下实验对过氧化氢分解进行探究。
(1)探究影响分解速率的因素
①对比实验__________,探究浓度对分解速率的影响。
②对比实验甲和丙,探究__________对分解速率的影响。
③实验丁中反应的化学方程式是__________。
④利用图1装置完成实验甲、丁、戊,测得反应过程中锥形瓶内气体压强随时间的变化曲线如图2所示,推测实验甲对应的是_______(填a、b或c),能证明溶液浓度对分解反应速率有影响的证据是__________。
(2)探究硫酸铜中影响分解速率的粒子
①硫酸铜等物质对的分解也具有催化作用。实验小组同学猜想硫酸铜中影响分解速率的粒子,可能是,也可能是_____(填离子符号)。
②实验小组同学进行如下实验:
实验a和b中试管内都几乎看不到气泡,插入试管的带火星木条都不复燃。实验c中试管内有很多气泡,插入试管的带火星木条复燃。由此可推知,硫酸铜中影响分解速率的粒子是__________。
③关于催化剂,以下说法正确的是__________。
a.一个化学反应只能有一种催化剂
b.催化剂在化工生产中具有重要作用,大多数化工生产都有催化剂参与
c.使用高效率的催化剂,可提高生成物的质量
(3)探究pH对分解速率的影响
常温下,取4%的溶液,研究pH对分解所得溶液中溶氧量的影响,测定结果如图所示。
由图可知:过氧化氢溶液呈____(填“酸性”“中性”或“碱性”);溶氧量随pH变化的趋势是_____。
【答案】(1) 甲、乙或丁、戊 温度 a 反应过程中瓶内气体压强相同时,实验丁和实验戊所用时间不同/相同时间时,实验丁和实验戊的瓶内压强不同
(2) Cu2+ b
(3) 酸性 先增大后减小
【详解】(1)①对比实验中要控制变量,实验甲、乙(或丁、戊)过氧化氢浓度不同,其他条件均相同,对比可知H2O2浓度对H2O2分解速率的影响;
②甲、丙中只有温度不同,其他条件均相同,则为探究温度对H2O2分解速率的影响;
③实验丁中,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
④丁、戊均加有二氧化锰,甲中没有,则甲实验反应最慢,故实验甲对应的为a;
实验丁、戊中过氧化氢溶液浓度不同,其他条件均相同,且由图可知,反应过程中瓶内气体压强相同时,实验丁和实验戊所用时间不同或相同时间时,实验丁和实验戊中瓶内压强不同,则能证明H2O2溶液浓度对H2O2分解反应速率有影响;
(2)①硫酸铜是由铜离子和硫酸根构成的,则影响H2O2分解速率的粒子可能是,也可能是;
②硫酸溶液中也含有硫酸根,实验a和b中试管内都几乎看不到气泡,插入试管的带火星木条都不复燃,则说明硫酸根几乎不影响过氧化氢分解速率,实验c中试管内有很多气泡,插入试管的带火星木条复燃。由此可推知,硫酸铜中影响H2O2分解速率的粒子是Cu2+;
③a、一个化学反应不只有一种催化剂,如过氧化氢制取氧气的反应中,硫酸铜、二氧化锰均为催化剂,该选项说法不正确;
b、催化剂在化工生产中具有重要作用,大多数化工生产都有催化剂参与,该选项说法正确;
c、催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量,该选项说法错误,故选:b;
(3)由图像可知,未调pH时过氧化氢溶液的pH约为6,小于7,因此呈酸性;从曲线变化可得:pH在6~12范围内,溶氧量随pH增大先增大后减小。
7.(2026·江苏无锡锡北片中·一模)项目小组对常见的抗酸药物碳酸氢钠片、铝碳酸镁片进行了如下探究。
【资料】①碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体,碳酸钠受热难分解。
②铝碳酸镁片的有效成分为Al2Mg6(OH)16CO3。
③抗酸药发生疗效时,胃液的pH保持在3~5之间最适宜。
I.验成分
(1)某抗酸药标签显示含有碳酸氢钠、淀粉等。为确定抗酸药中碳酸氢钠的存在,进行如下实验。
实验1:取药片粉末于试管中,滴加足量的___________(填试剂),观察到溶液中有气泡冒出。
实验2:另取药片粉末于试管中,加热试管,将产生的气体通入澄清石灰水。
实验3:另取药片粉末,加水溶解,取上层清液,滴加CaCl2溶液,出现白色沉淀并有气泡产生。
①根据实验1的现象不能确定药片的有效成分是碳酸氢钠的理由是___________。
②实验2证明药片中含有碳酸氢钠的现象是___________。
③碳酸氢钠与氯化钙溶液反应生成四种物质,写出实验3的反应化学方程式:___________。
Ⅱ.明原理
(2)图1为碳酸氢钠片与稀盐酸反应的示意图,碳酸氢钠片能治疗胃酸过多的原因是___________(填离子符号)与盐酸中的H+结合。
Ⅲ.比疗效
实验4:利用图2所示装置进行实验,烧瓶中模拟人体胃酸过多的环境。20℃时,等质量的碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与稀盐酸反应产生CO2的体积分数与时间关系曲线如图3所示、pH的变化与时间关系曲线如图4所示。
(3)根据图3,胃穿孔患者不宜服用碳酸氢钠片的依据是___________。
(4)根据图4,铝碳酸镁片反应至600s时,烧瓶内溶质的成分为AlCl3、___________。
(5)下列叙述错误的是___________(填字母)。
a.装置中的气球能起到缓冲气压的作用
b.氢氧化铝、氢氧化钠等均能作抗酸药物
c.铝碳酸镁片消耗胃酸快,维持胃液的适宜pH效果好
【答案】(1) 稀盐酸 Na2CO3等物质也能与稀盐酸反应产生气泡 澄清石灰水变浑浊
(2)
(3)产生大量CO2,可能会加重患者病情
(4)MgCl2、HCl
(5)b
【详解】(1)实验1:取药片粉末于试管中,滴加足量的稀盐酸(稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水;稀盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水),观察到溶液中有气泡冒出;
①根据实验1的现象不能确定药片的有效成分是碳酸氢钠的理由是Na2CO3等物质也能与稀盐酸反应产生气泡;
②实验2:另取药片粉末于试管中,加热试管,将产生的气体通入澄清石灰水,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则实验2证明药片中含有碳酸氢钠的现象是澄清石灰水变浑浊;
③实验3:另取药片粉末,加水溶解,取上层清液,滴加CaCl2溶液,出现白色沉淀并有气泡产生,说明生成了碳酸钙沉淀、二氧化碳气体,碳酸氢钠与氯化钙溶液反应生成四种物质,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,即碳酸氢钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀、二氧化碳、氯化钠和水,实验3的反应化学方程式为;
(2)图1为碳酸氢钠片与稀盐酸反应的示意图,该反应的实质是碳酸根离子和氢离子反应生成二氧化碳和水,碳酸氢钠片能治疗胃酸过多的原因是与盐酸中的H+结合;
(3)根据图3,胃穿孔患者不宜服用碳酸氢钠片的依据是碳酸氢钠与胃液中的盐酸反应可产生大量CO2,可能会加重患者病情;
(4)铝碳酸镁片的有效成分为Al2Mg6(OH)16CO3,与盐酸反应生成氯化铝、氯化镁、二氧化碳和水;根据图4,铝碳酸镁片反应至600s时,溶液的pH<7,显酸性,即盐酸过量,则烧瓶内溶质的成分为AlCl3、MgCl2、HCl;
(5)a.反应会生成二氧化碳气体,装置内气体增多,压强增多,则装置中的气球能起到缓冲气压的作用,正确;
b.氢氧化铝能作抗酸药物,而氢氧化钠具有强腐蚀性,不能作抗酸药物,错误;
c.根据图4,铝碳酸镁片的pH变化较快,即消耗胃酸快,维持胃液的适宜pH效果好,正确;
故选b。
8.(2026·江苏南京鼓楼·一模)某小组同学对食品包装袋中一款名为“504双吸剂”的保鲜剂的成分进行探究。其标签如图所示。
品名:504双吸剂成分:铁粉、生石灰等
【初步观察】打开“双吸剂”包装,发现固体粉末黑白相间,还有少量呈红棕色。
【提出问题】这包使用过的“双吸剂”的成分是什么?
【作出猜想】可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3中的几种。
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁:Fe+2FeCl3=3FeCl2
【实验探究】
(1)如表是甲组同学设计并记录的实验报告,请你补充完整。
实验内容
现象
结论
I.取少量固体样品研磨,置于烧杯中,加入足量蒸馏水,搅拌
固体部分溶解,并放出大量热
固体中一定含有___
II.过滤,取滤液滴加无色酚酞溶液
溶液变为红色
固体中一定含有氢氧化钙
III.取滤渣,加入足量稀盐酸,搅拌
固体逐渐消失,产生大量无色气体,得到浅绿色溶液
固体中一定含有___,一定不含有Fe2O3
IV.将操作III中产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
固体中一定含有___
【实验分析】
(2)实验中产生使澄清石灰水变浑浊的气体的化学方程式为__________,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为_________。
【实验质疑】
(3)有同学认为上述实验中得出“一定不含有Fe2O3”的结论是不合理的,理由是_______;你认为甲组同学第__步操作得出的结论也不合理,理由是__________(用化学方程式表示)。
【继续探究】
(4)为验证原固体中是否含有Fe2O3,乙组同学先用磁铁分离出铁粉,向残留固体中加入足量_____(填试剂名称),发现溶液呈黄色,证明原固体中含有Fe2O3。写出使溶液呈黄色发生反应的化学方程式__________。
【实验结论】
(5)综合上述实验,可以确定这包使用过的“双吸剂”固体的成分含_________(填化学式)。
【深入探究】继续设计实验探究这包使用过的“双吸剂”固体中不能确定的物质。
【答案】(1) CaO Fe
(2)
(3) 若存在 ,它与盐酸反应生成的会与铁粉反应生成,溶液也会呈浅绿色,因此无法通过溶液颜色排除 II
(4) 稀盐酸(或稀硫酸) ()
(5)Fe、CaO、、
【详解】(1)① 加入蒸馏水后放出大量热,说明固体中一定含有 CaO(氧化钙)。因为氧化钙与水反应会放出大量热:;
② 加入足量稀盐酸,产生无色气体,得到浅绿色溶液,说明固体中一定含有 Fe(铁粉);
③ 气体通入澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳,因此固体中一定含有 (碳酸钙)。
(2)①实验中产生使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳,在操作III时产生,为碳酸钙和稀盐酸的反应,故产生二氧化碳的化学方程式:;
② 二氧化碳遇到澄清石灰水变浑浊,故澄清石灰水变浑浊的化学方程式:。
(3)① 认为 “一定不含有 ” 的结论不合理,理由是:若存在 ,它与盐酸反应生成的会与铁粉反应生成,溶液也会呈浅绿色,因此无法通过溶液颜色排除;
② 甲组同学第 II 步操作得出的结论也不合理;
③理由是氧化钙与水反应会生成氢氧化钙,即使原固体中没有氢氧化钙,也会因氧化钙与水反应而产生,化学方程式为:。
(4)① 向残留固体中加入足量稀盐酸(或稀硫酸);
② 氧化铁与盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液,化学方程式:();
(5)综合上述实验,可以确定这包使用过的 “双吸剂” 中含有Fe、CaO、、,无法确定氢氧化钙的有无。
9.(2026·江苏南通海门东洲中学·一模)探究学习小组在实验室中用如图所示装置制取CO2,探究CO2与过氧化钠(Na2O2)的反应,并收集纯净的氧气。
查阅资料得知:过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与CO2、H2O发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2, 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
请回答下列问题:
(1)利用装置A制取CO2的优点是____。
(2)装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl气体,发生反应的化学方程式______。
(3)装置D的作用是_____。
(4)装置E中收集到的气体是_____(填化学式),该气体还可以用下列装置中的_____(填写字母序号)进行收集。
(5)为探究反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分,该小组同学进行了下列实验:
根据实验判断反应后装置C硬质玻璃管中的固体为_____。
【答案】 便于控制反应的发生和停止 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 除去二氧化碳气体 O2 ad 氢氧化钠和碳酸钠
【详解】(1)利用装置A制取CO2的优点是能使反应随时进行或停止,原理是:关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止;打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行;
(2)装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl,碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑;
(3)装置D的作用是吸收没有反应的二氧化碳气体;
(4)装置E中收集的氧气还可以用下列图2装置中的a、d装置,这是因为氧气密度比空气大,可以用向上排空气法收集,不易溶于水,可以用排水法收集,即可以用ad装置收集;
(5)固体溶解不产生气泡,说明固体中不含有过氧化钠,加入足量氯化钙溶液后,溶液pH=12,显碱性,说明溶液中含有氢氧化钠,沉淀和稀盐酸反应生成气体,说明固体中含有碳酸钠,因此反应后装置C硬质玻璃管中固体是Na2CO3、NaOH。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题14 科学探究
项目式活动
题型01
1. (1)②③①
(2)
防止局部温度过高,造成液滴飞溅
出现较多固体
(3)
(4)
(5)
温度、洗涤时间
2. (1)CD
(2)可再生
(3)节约金属资源(合理即可)
(4)用磁铁吸引
(5)
(6)A
(7)刷漆、涂油
(8)pH小于3时,酸性增强,Fe和酸反应,降低的去除 和酸反应,降低了的去除。
3. (1)
(2) 干燥洁净的玻璃棒 标准比色卡
(3)盐碱地中溶液浓度偏高,大于植物细胞液浓度,植物细胞会失水
(4) 0.06 Na2CO3剩余,Na2CO3溶液显碱性 解:设参与反应的CaSO4质量为x
m(Na2CO3)=53mL×1g/mL×0.1%=0.053g
x=0.068g
答:参与反应的CaSO4质量为0.068g。
(5) 水稻田长期维持稳定水层,可防止土壤中的盐分随水分蒸发向地表聚集或可以溶解土壤中的盐分,并通过排水将盐分排出田外等 B
4. (1)A:紫色石蕊溶液变红
B:有白色沉淀生成
C:白磷燃烧,发光,产生白烟
D:有气泡产生,试管壁发热
(一点即可)
(2)
(3)挥发性(或酸性)
(4) 酸 等于
(5)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子(或)
(6)U形管内液面左高右低
(7)新物质
5. (1)
(2)提高纸张品质(使纸张更光滑,类似即可)
(3)水蒸发吸热,使纸的温度没有达到着火点
(4) 滴加足量(或过量)溶液 溶液变红色
(5)溶液中含有,影响原溶液中的检验(或跟反应生成)
(6)ABC
(7)B
6. (1) 二氧化碳 光合作用
(2)人工降雨(或制冷剂、舞台造雾等,合理即可)
(3)b
(4)1
(5)氢氧化钠溶液与二氧化碳反应后,瓶内压强远低于蒸馏水与二氧化碳反应后的压强,且远低于初始压强
(6)250
(7)ACD
7. (1) D 集气瓶口有大量气泡逸出
(2) m 饱和碳酸氢钠 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 浓硫酸
(3)稀盐酸
(4)观察氧气产生速率,同时可以润湿氧气
(5)B
(6)相同时间内过碳酸钠产氧量更高、制氧速率更快
8. (1)太阳能(或光能)转化为电能
(2)二氧化硫/
(3)优
(4)煤炭中含有硫元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,硫与氧气反应可生成二氧化硫
(5) 澄清石灰水变浑浊 向另一瓶废气中滴入足量(或适量)品红溶液,振荡
(6)
物质成分、性质探究
题型02
1. (1)
H+
(2)
或
(3)
稀盐酸
一、二
无明显现象(或无白色沉淀生成)
(4)
胃药中含有淀粉,淀粉加热碳化过程中也会生成CO2,同样能使澄清石灰水变浑浊
(5)
5
(6)
装有胃药浸出液的塑料瓶变瘪程度与装有碳酸氢钠溶液的塑料瓶变瘪程度相近,明显小于装有碳酸钠溶液的塑料瓶的变瘪程度
(7)
bc
2. (1)CD
(2)二氧化碳分子
(3)烧杯
(4) H2CO3 不能燃烧,也不支持燃烧
(5) 滴加稀盐酸
(6)BC
(7)温度
(8) 8.8t 甲醇燃烧生成二氧化碳,而二氧化碳又可作为制备甲醇的原料,碳元素在整个过程中循环利用,没有额外的二氧化碳排放
3. (1)CaCO3
(2) 无 二氧化碳
(3) 1:1:2 a、c
4. (1)碱
(2)澄清石灰水变浑浊
(3) 氯化钙溶液 无色酚酞溶液
(4)
(5)
5. (1)中性
(2)过氧化氢中氢元素的含量比水中氢元素的含量低
(3) 减小 氢分子在金属膜表面分解成氢原子,氢原子透过金属膜后,重新组合成氢分子
(4) 常温下 煮沸后氢气溶解度变小,会从水中逸出
(5) 水由氢元素和氧元素组成
6. (1)无明显气泡产生,溶液由红色逐渐褪到无色
(2)
(3) 、 到时反应结束,不再生成气体,且体系温度逐渐降低至室温,气体遇冷收缩
(4)根据质量守恒定律,反应物中不含氮元素,生成物中不可能含有氮气
(5)吸收氧气,防止氧气和氢气混合后点燃时发生爆炸
(6)氧气和氢气
(7)ABD
(8)由图可知,利用复合稳定剂时,活性氧质量分数最高,并且随着储存时间的延长,活性氧质量分数减小的最慢
7. (1)纯碱(或苏打)
(2)
(3) ③
(4)碳酸氢钠加热生成二氧化碳,碳酸钠加热不能生成二氧化碳
(5)1.59g
8. (1)稀盐酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,食盐水即氯化钠溶液显中性,不能使紫色石蕊溶液变色,澄清的石灰水即氢氧化钙溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝
(2)稀盐酸
(3)白色沉淀
(4) CaCl2/氯化钙 HCl和Ca(OH)2不能共存
(5) 三 气泡
(6)氯化钙、盐酸均能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,故加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,不能说明猜想一成立
(7)反应物是否有剩余
9. 由红色变为无色
NaCl、HCl
<
溶液由无色变为红色 BCD
10. (1)氯化钠没有参加反应
(2)含有氢氧化钠和碳酸钠时,少量的稀盐酸先与氢氧化钠反应
(3)变浑浊
(4)
(5)石蕊溶液变蓝
(6)防止与空气中的二氧化碳反应
11. (1)C
(2)
(3) DEFG G中铜片生锈,F中铜片不生锈
(4)C、D两端形成稳定液面差
(5)氢气的密度
(6) 偏大 加入的氢氧化钠溶液会占据一部分体积 偏大 铝质易拉罐中的镁、铁能与稀硫酸反应产生氢气
12. (1) c
铁与氧气和水同时接触
(2)
少量氧气逐渐溶解在水中,使铁钉同时接触水和氧气
使用煮沸后迅速冷却的蒸馏水,试管注满水后密封(合理即可)
(3)5
(4)
四氧化三铁
缺少尾气处理装置,一氧化碳直接排放会污染空气
化学反应的探究实验
题型03
1. (1)
(2) ②④
食盐水(或氯化钠)会加快铁的锈蚀速率
(3)
实验温度较高,且持续提供高浓度氧气,同时钢丝棉与氧气的接触面积大,加快了铁生锈的速率
2. (1)
(2)
提高搅拌速率(或高转速搅拌)
使用较低浓度的稀硫酸
(3)
增大
反应生成的二氧化碳可进一步增大油层压强,促进石油流出
(4)
在管道表面刷防锈漆(合理即可,如涂油、镀耐腐蚀金属层等)
3. (1)氧化钙与水反应放热,使装置内气体受热膨胀,压强增大
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
(3)使发热包放出更多的热量
(4)除去二氧化碳中的水蒸气,防止水蒸气进入干燥管 1 中影响二氧化碳质量的测定
(5)使反应产生的二氧化碳全部被干燥管 1 中的碱石灰吸收,确保测量结果准确
(6)干燥管 1 增重的质量就是反应生成二氧化碳的质量,根据题意生成的二氧化碳的质量=0.44g。
设5.0g该发热剂中Na2CO3的质量为x。
解得x=1.06g。
答:5.0 g该发热剂中的质量为1.06g。
4. (1)稀硫酸或稀盐酸
(2) 检验装置气密性 ②③④① 相同
(3)B
(4)
铁生锈有利有弊。例如,利:利用铁生锈放热可制作暖宝宝,为人们在寒冷时提供热量;弊:铁制品生锈会导致其损坏,如铁锅生锈会缩短使用寿命,造成资源浪费。
5. (1)
(2) 无色酚酞溶液 检验并除尽碳酸钠,防止碳酸钠的碱性干扰氢氧化钠的检验 若原溶液中只有NaOH,加入溶液不仅会因生成微溶的而产生白色沉淀,其上层清液(饱和溶液)也呈碱性,能使酚酞溶液变红。因此,该实验现象无法区分猜想Ⅰ和猜想Ⅱ,故结论不严谨。 (或氯化钡)
6. (1) 甲、乙或丁、戊 温度 a 反应过程中瓶内气体压强相同时,实验丁和实验戊所用时间不同/相同时间时,实验丁和实验戊的瓶内压强不同
(2) Cu2+ b
(3) 酸性 先增大后减小
7. (1) 稀盐酸 Na2CO3等物质也能与稀盐酸反应产生气泡 澄清石灰水变浑浊
(2)
(3)产生大量CO2,可能会加重患者病情
(4)MgCl2、HCl
(5)b
8. (1) CaO Fe
(2)
(3) 若存在 ,它与盐酸反应生成的会与铁粉反应生成,溶液也会呈浅绿色,因此无法通过溶液颜色排除 II
(4) 稀盐酸(或稀硫酸) ()
(5)Fe、CaO、、
9. 便于控制反应的发生和停止 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 除去二氧化碳气体 O2 ad 氢氧化钠和碳酸钠
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$