专题09 实验探究（21题）（抢分专练）（南京专用） 2026年中考化学终极冲刺讲练测

**基本信息** 聚焦南京中考21题实验探究，以真实情境为载体，构建“猜想验证-变量控制-方案评价-定量分析”四阶方法体系，逻辑衔接物质性质、反应原理与实验技能。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |物质成分的猜想与验证|覆盖8道典例（如铁生锈、皮蛋制作等）|基于反应原理与守恒定律猜想，结合特征现象验证|物质性质→成分推断→证据收集，体现化学观念| |对比实验与条件控制| |变量识别（自变量/因变量/控制变量）+规范结论表述|实验原理→条件控制→结果分析，培养科学思维| |实验方案的设计与评价| |五维评价标准（科学性/可行性/安全性/环保性/经济性）|方案设计→优劣评估→优化改进，落实科学探究与实践| |定量实验与数据分析| |差量法/关系式法/误差分析（系统误差/偶然误差）|定性分析→定量计算→误差控制，强化证据推理|

抢分09 实验探究（21题）（南京专用） 参考答案 1．（1）①③ （2）煮沸可除去水中溶解的氧气，防止其影响实验 （3）无水 （4） （5）蒸发浓缩、降温结晶 （6）45-175℃ （7）73.5% （8）除湿剂在实验前就已经吸收了空气中的水分 2．（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 3．（1）溶液由红色逐渐变为无色 （2）溶液的 pH从大于7逐渐减小到7，最后小于7 （3）b<c=d （4）试管①中有气泡产生，试管③中无明显现象 （5）bc （6）10 （7）放热 （8）实验③溶液温度升高幅度远大于实验①和实验②温度升高幅度之和，说明发生中和反应额外放出大量热量 4．（1）固体部分溶解，得到浑浊的液体（或白色悬浊液） （2）Ca(OH)2 + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + CaSO4 4CuSO4 3Ca(OH)2 （3）沉淀颜色不变，仍为蓝绿色，无黑色固体生成 （4）反应物的用量（或浓度、质量比） （5）铁的金属活动性比铜强，铁会与硫酸铜发生置换反应，会腐蚀容器、降低药效 （6） + 3H2SO4 = 4CuSO4 + 6H2O （7）可以缓慢释放Cu2+，长时间维持杀菌效果，同时避免Cu2+浓度过高危害作物、污染环境 5．（1） （2）盐 （3）减弱 （4） （5）铜片表面的黑色物质又变红 （6） （7）碱性 （8）溶液碱性越强Cu(OH)2越易分解 6．（1） （2）黑色 （3）氧化钙 （4）12.8 （5） （6）防倒吸 将装置内残留的CO、CO2全部赶入后续装置 7．（1）氧气 水 （2）疏松多孔 （3）0 （4）④ ③ ① （5） （6）反应生成了氢气，氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸 （7）27:37:53 （8）b （9）氢氧化钠固体溶于水放出大量的热 （10）发热时间持续短 （11）发热快（合理即可） 8．（1） （2）、 不正确 产生白色沉淀 （3） （4）解：由图像可知，恰好完全反应时生成二氧化碳的质量为6.6g，设废水中碳酸钾的质量为x 废水中碳酸钾的质量分数为。 答：废水中碳酸钾的质量分数为20.7%。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分09 实验探究（21题）（南京专用） 抢分预测 抢分秘籍 抢分特训 抢分考点 南京3年真题 抢分依据 命题预测 实验装置作用、实验现象预测与分析、控制变量与对比实验、酸碱盐的化学性质、化学方程式书写等 2025年第21题 2024年第21题 2023年第21题 南京市第21题是压轴实验探究大题，三年命题高度稳定，均以真实情境+阶梯探究为核心，围绕二氧化碳、酸碱盐、异常反应现象展开，固定考查实验原理、装置作用、现象分析、猜想验证、方程式书写、控制变量、反思评价，强调证据推理、信息提取、规范表达，难度中等偏上。 21题将继续保持压轴实验探究+跨学科实践的定位，围绕控制变量实验、数字化或流程数据分析、物质再生循环、反应影响因素反思展开，依旧侧重化学方程式书写、实验规范表达、证据推理与环保价值考查，整体难度稳定。 【高频考点聚焦】 1．物质成分的猜想与验证 （1）物质成分的猜想必须基于化学反应原理、质量守恒定律及物质的性质（颜色、气味、溶解性、酸碱性等），不能凭空猜测。 （2）常见物质的性质与特征反应是判断物质成分根本依据。如：酸碱性（指示剂变色）、沉淀生成（颜色与溶解性）、气体产生（CO2使石灰水变浑浊、NH3使湿润红色石蕊试纸变蓝）、特征离子颜色（Cu2+蓝色、Fe2+浅绿色、Fe3+黄色）。但要注意综合考虑反应物是否过量、是否有其它不参加反应的物质剩余。 2. 对比实验与条件控制 （1）变量识别：在复杂实验中准确区分自变量（要探究的因素）、因变量（观察的现象/数据）、控制变量（保持不变的条件）。 （2）实验分析：能设计表格记录实验条件与现象，确保对照组与实验组在非探究因素上严格一致。 （3）结论表述：能用“当其他条件相同时，……（自变量）越……，……（因变量）越……”的规范句式表达结论。 3. 实验方案的设计与评价 （1）方案设计能力：能根据实验目的选择药品、装置，规划步骤顺序，并进行规范表达。 基本设计思路：明确实验目的→选择试剂（避免干扰）→设计步骤（分步操作，现象明显）→得出结论。 （2）方案评价能力：能从科学性（原理是否正确、是否控制变量）、可行性（操作是否简便、试剂是否易获取）、安全性（防爆炸、防污染、防腐蚀）、环保性（绿色化学、尾气处理）、经济性（试剂廉价）等多角度评判方案优劣。 （3）方案优化能力：能针对方案缺点提出改进措施（如改用分液漏斗控制速率、增加尾气吸收、更换更灵敏的检验试剂等）。 4. 定量实验与数据分析 （1）定量实验常见类型 ①质量守恒定律验证（反应前后物质总质量不变，可据此计算某物质质量）。 ②测定物质组成（如测定某物质中元素质量分数）。 ③测定纯度（如样品中碳酸钙的质量分数）。 ④反应速率测定（收集气体体积随时间变化）。 （2）数据分析常用方法 ①差量法：利用反应前后质量差（气体逸出、沉淀生成）计算。 ②关系式法：根据化学方程式建立已知量与未知量的比例。 ③平均值法：判断物质组成（如两种金属混合物与酸反应）。 ④极值法：确定取值范围（如可能物质的组合）。 （3）误差分析要点 ①系统误差：仪器不精密、方法不完善。 ②偶然误差：读数、称量、操作失误。 ③常见误差来源：气体逸散、吸水潮解、反应不完全、副反应。 1．（25-26九年级上·江苏南京·期末）研究小组对铁生锈实验所使用的氯化钙进行了以下探究。 【回顾教材】如图为探究铁生锈的实验。 【思考交流】 （1）要证明铁钉生锈的过程中一定有水参加了反应，则必须完成的实验是______(填序号)。 （2）实验②中使用了煮沸并迅速冷却的蒸馏水，而没有直接使用蒸馏水的原因是_______。 探究1：干燥剂氯化钙的吸水能力 【查阅资料】常见氯化钙产品有无水和。市售氯化钙干燥剂主要为无水或。 【提出问题】无水与哪个吸水效果好呢？ 【进行实验】小组分别各取5.0g无水、于培养皿中。每种物质取三个样品，敞口放置于空气中，观察现象，每天同一时间测样品质量，结果取平均值，数据记录如图1所示。 【结论】 （3）根据图1数据分析，进行铁生锈实验时最好选择___________作干燥剂。 【继续探究】生石灰也有吸水性，为了研究生石灰能否代替氯化钙作干燥剂，小组进行了探究：分别称取5.0g无水和生石灰，按上述实验操作进行实验，数据记录如图2所示。 【分析】 （4）生石灰可作干燥剂的原因是___________(用化学方程式表示)。相同条件下，由数据分析可知生石灰不能替代氯化钙进行实验。 探究2：干燥剂氯化钙的提纯 市售氯化钙干燥剂中常含有少量氯化钠。研究小组欲提纯氯化钙，进行了以下实验： （5）步骤一：取适量样品于烧杯中，加水使其溶解。 步骤二：样品充分溶解后，___________(根据图3信息，完成实验操作)，过滤、洗涤、烘干。 【温度选择】 （6）下表为不同温度下烘干时所得的固体成分，若要得到，控制的最佳温度范围为_______。 温度/℃   固体成分 温度/℃ 固体成分 29以下 175-260 29-45 260以上 45-175 探究3：测定氯化钙的含量 【实验测定】为测定某氯化钙除湿剂中的质量分数，研究小组同学进行了如下实验：称量10.0g样品加热至260℃以上至固体质量不再改变，实验数据如图4所示(加热过程中杂质既不熔化也不分解)。 【含量计算】 （7）样品中(相对分子质量为147)的质量分数为______。 【实验反思】 （8）有同学认为用上述方法测定可能会导致结果偏高，理由是______。 2．（2026·江苏南京·一模）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________。 3．（2026·江苏南京·一模）学习了酸和碱的化学性质后，某化学课外学习小组的同学从不同角度进行了酸碱中和反应的实验探究。 Ⅰ．从物质变化的角度 实验一：甲同学将稀盐酸逐滴滴入混有酚酞的氢氧化钠溶液中，并记录pH变化情况如图-1所示： （1）烧瓶中证明酸碱发生中和反应的现象是_______。用化学方程式表示烧瓶内发生的反应_______。 （2）观察pH曲线图，也可证明酸碱发生反应。依据是_______。 （3）曲线图中b、c、d三点对应溶液中含的质量大小关系是_______。 实验二：乙同学从验证“反应物消失”的角度设计实验，如图-2所示： （4）对比试管①③，当观察到_______的现象则证明试管②中的酸碱发生了中和反应。 （5）要证明试管②中的酸碱发生了中和反应。还可选用_______代替碳酸钠（填字母）。 a．酚酞    b．氧化铜    c．锌粒 Ⅱ．从能量变化角度 实验三：同学们在室温下借助传感器设计了三组对比实验： 实验①：10 mL 20%的氢氧化钠溶液与10 mL蒸馏水混合； （6）实验②：10 mL 20%的盐酸与_____mL蒸馏水混合； 实验③：10 mL 20%的盐酸与10 mL 20%的氢氧化钠溶液混合。 三组实验中溶液温度随时间变化的关系如图-3所示。 （7）由实验①和实验②可知，盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均_______（填“放热”或“吸热”）。 （8）请结合图-3的信息说明“氢氧化钠和盐酸发生了中和反应”的依据_______。 4．（2026·江苏南京·一模）某学习小组开展“探究农药波尔多液的奥秘”实践活动。 Ⅰ.模拟制备波尔多液 【实验步骤】 步骤一：制备石灰乳 （1）取一药匙氢氧化钙，放入小烧杯中，加入30水，用玻璃棒充分搅拌，可以观察到_______。 步骤二：制备波尔多液 将一定量石灰乳与硫酸铜溶液混合，充分反应，得到含有蓝绿色沉淀的悬浊液。 【提出问题】上述实验制备的波尔多液中，蓝绿色沉淀的成分是什么？ 【查阅资料】 （2）氢氧化钙与硫酸铜反应，可能生成氢氧化铜沉淀，该反应的化学方程式为_______；也可能生成碱式硫酸铜［］沉淀，该反应的化学方程式为______________。 【实验探究】 （3）氢氧化铜在80℃以上能分解生成氧化铜，碱式硫酸铜在300℃以上能分解生成氧化铜。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量上述实验制备的波尔多液于试管中，用沸水浴加热较长时间 _________ 上述实验制备的波尔多液中，蓝绿色沉淀是碱式硫酸铜 （4）根据氢氧化钙与硫酸铜反应的化学方程式，当反应物的种类与反应条件相同时，_______不同，生成物有可能不同。 （5）配制波尔多液时不能使用铁质容器，其原因是_______。 Ⅱ.探究波尔多液的杀菌原理 【查阅资料】 ①能使蛋白质变性，因而具有杀菌作用，但浓度过高会危害作物与环境，浓度过低则杀菌效果不足。 ②波尔多液能够粘附在作物表面，葡萄等作物新陈代谢分泌的酸性物质能与波尔多液反应释放出。 【进行实验】 （6）模拟波尔多液中的释放。取少量上述实验制备的波尔多液于试管中，向其中加入一定量稀硫酸，观察到蓝绿色沉淀消失，该反应的化学方程式为_______。 【交流反思】 （7）粘附在作物表面的波尔多液能释放出杀菌，相比于直接使用硫酸铜溶液杀菌，其优点是_______。 5．（2026·江苏南京·一模）实验小组进行有关铜及其化合物性质实验，实验过程中有同学发现了一些“异常”现象，同学们对此进行探究。 实验一：将打磨后的铁片浸入CuSO4溶液中。一段时间后，观察到铁片表面有红色物质出现，并有少量气泡产生。 【思考分析】 （1）产生红色物质的原因是：______(用化学方程式表示)。 【查阅资料】CuSO4溶液呈弱酸性，溶液中存在少量H+，产生的气泡是H2。 【交流讨论】 （2）CuSO4所属物质类别是______(填“酸”“碱”或“盐”)。 （3）反应过程中溶液酸性_____(填“增强”“减弱”或“不变”)。 实验二：在酒精灯外焰处加热铜片，观察到铜片表面变黑，移至内焰处时，铜片表面的黑色物质又变红。 【提出问题】铜片表面变黑原因是与氧气反应生成CuO，黑色物质为什么又变红？ 【交流讨论】 （4）内焰处氧气不足，酒精燃烧可能生成CO，CO把CuO还原成Cu。CO还原CuO的化学方程式为______。 【查阅资料】在酒精灯内焰处除了CO还有较多的酒精蒸气，酒精也能还原CuO。 【实验验证】 （5）将铜片在酒精灯外焰加热至表面变黑后，趁热浸入盛有酒精的小烧杯中，观察到______，证明酒精能还原CuO。 实验三：向NaOH溶液中加入CuSO4溶液产生蓝色沉淀，一段时间后蓝色沉淀中出现黑色物质。 【思考分析】 （6）蓝色沉淀是Cu(OH)2，生成Cu(OH)2的化学方程式为______。 【提出问题】出现黑色物质的原因是什么？ 【查阅资料】出现黑色物质原因是Cu(OH)2分解，Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱有关。 【实验探究】分别取6g4%的NaOH溶液于4支试管中，各加入2g8%的CuSO4溶液，得到4份含蓝色沉淀的混合物，然后分别进行实验，实验内容和结果如表所示： 编号 ① ② ③ ④ 实验内容 不做处理 向试管中加8mL水 向试管中加16mL水 滤出沉淀，洗涤至中性后放入洁净试管，加8mL水 出现黑色物质所等待的时间/min 3 11 17 不出现 【思考交流】 （7）已知Na2SO4溶液呈中性。向6g4%的NaOH溶液中加入2g8%的CuSO4溶液所得混合液呈_____(填“酸性”“碱性”或“中性”)。 （8）分析实验结果，可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是_____。 6．（25-26九年级上·江苏南京·期末）人体结石有多种，其中一种含有较多的草酸钙（CaC2O4），某化学兴趣小组对草酸钙受热分解的产物进行相关探究。 资料：①；② 实验一：兴趣小组取一定量的CaC2O4固体，用图Ⅰ所示装置进行实验。实验时先通入一会儿N2，再加热相应固体，一段时间后停止加热，再缓缓通入一会儿N2至试管冷却。 【实验现象及分析1】 （1）装置B增重1.1g，装置B中发生反应的化学方程式为__________。 （2）装置C中观察到红棕色粉末变成________的现象，说明反应生成CO。 实验二：取出实验一结束后装置A试管中的剩余固体，经检验剩余固体中不含草酸钙，按图Ⅱ所示装置进行实验。 【实验现象及分析2】 （3）E中温度升高，则剩余固体中含有________。 F中产生3.3g气体，将F中溶液蒸发得CaCl2固体11.1 g。 【实验结论】 （4）取用的CaC2O4固体的质量为_____g。 （5）本实验中CaC2O4分解的总反应化学方程式为_________。 【问题与交流】 (6)实验一中有个步骤：“停止加热固体后，又继续通入N2至试管冷却”，这样操作的目的是①_________；②_________。 7．（25-26九年级上·江苏南京·期末）化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化。兴趣小组分别对暖身贴和食品专用发热包的工作原理进行了以下探究。 Ⅰ.某暖身贴外包装上的部分信息如图-1所示。 【查阅资料】 （1）铁生锈的过程中放出热量，这是暖身贴的发热原理。一般情况下，铁生锈的过程实际上是铁与空气中的_______、_______等发生化学反应的过程。 (2)活性炭具有_______的结构，因此具有吸附能力；蛭石能够保温蓄热；吸水性树脂能够锁水固形。 【提出问题】铁生锈通常是一个缓慢的过程，发热不明显，活性炭和食盐是否能加速铁的生锈？ 【进行探究】将铁粉、水、活性炭、食盐分别按下表数据混合，测得10分钟内其温度随时间变化的曲线如图-3所示。 实验 铁粉/g 水/mL 活性炭/g 食盐/g ① 2 5 0 m ② 2 5 0 0.1 ③ 2 5 0.2 0 ④ 2 5 0.2 0.1 【分析讨论】 （3）通过实验①和③探究活性炭是否能加速铁的生锈，上表中_______。 （4）经探究得出结论，活性炭和食盐均能加速铁的生锈，则图-3中，曲线a、b、c、d依次对应实验_______、_______、②、_______（填序号）。 Ⅱ.某食品专用发热包外包装上的部分信息如图-2所示。 【查阅资料】 （5）发热包加水后发生反应的化学方程式如下。 反应①：_______（氧化钙与水的反应） 反应②： 反应③： （6）发热时必须远离明火，原因是_______。 为兼顾食材杀菌效果与加热效率，发热包的发热温度需要达到72℃以上并保持10-15分钟【提出问题】上述哪个反应是使发热包温度达到72℃以上的主要原因？ 【进行实验】取15g不同样品，分别加入150mL水，测得10分钟内其温度随时间变化的曲线如图-4。 （7）配制曲线c、d所对应的样品时，各成分的质量需要满足理论上能使发生的反应恰好完全进行的关系，曲线d所对应的样品加水后发生反应②③，根据化学方程式，其中铝粉、氢氧化钙、碳酸钠的质量比为：_______。 【分析讨论】 （8）根据曲线_______（填字母），仅发生反应①不能使发热温度达到72℃以上。 （9）甲同学认为，根据曲线c，反应③能使发热温度达到72℃以上。乙同学认为该判断不正确，理由是曲线c所对应的实验中使用了氢氧化钠固体，发热温度较高的原因也可能是_______。 根据曲线d，反应③是发热包的发热温度达到72℃以上的主要原因。 【拓展提升】 （10）根据曲线c，不直接使用铝粉和氢氧化钠制作食品专用发热包的一个原因是____。 （11）对比曲线a、d，曲线a所对应的样品作为食品专用发热包中的发热粉，其优势为__ _。 8．（2026·江苏南京·一模）纸张是文明的载体。 【查阅资料】我国古代手工造纸以竹、麻等为原料，经过如下图多道工序而制成。 某学习小组从化学视角对我国造纸工艺开展了系列研学活动，查阅资料后了解到原料的主要成分为纤维素，难溶于水。 （1）步骤1中使用熟石灰和草木灰(主要成分)处理原料，两者混用碱性会增强，其原因是_______(用化学方程式表示)。 （2）学习小组对黑液成分产生兴趣，将少量黑液带回实验室继续探究。他们去除了黑液中的有色物质后得到了澄清的滤液。 【提出问题】滤液中有哪些成分呢？ 【已知】滤液呈碱性。 【提出猜想】猜想一：KOH；猜想二：KOH和；猜想三：_______(填化学式)。 【实验方案】完成下列实验探究报告 步骤一：取适量滤液于试管中，向其中滴加少量溶液，观察到试管中无明显现象，说明猜想三_______(填“正确”或“不正确”)； 步骤二：取适量滤液于试管中，向其中滴加溶液，观察到试管中_______，说明猜想二正确。写出相应的化学方程式_______。 【废液处理】根据实验结论，同学认为滤液需加酸处理后再排放。另取100 g滤液于容器中，逐滴加入质量分数为9.8%的稀硫酸至过量，测得的质量变化图像如下： （3）刚加入稀硫酸时没有产生的原因是_______(用化学方程式表示)。 （4）由图计算废水中碳酸钾的质量分数(写出计算过程)。 2 / 17 学科网（北京）股份有限公司 提出问题 假设 影响因素 设计 对照实验 自变量：改变 控制变量：改变 进行实验 比较并得出结论 $ 抢分09 实验探究（21题）（南京专用） 抢分预测 抢分秘籍 抢分特训 抢分考点 南京3年真题 抢分依据 命题预测 实验装置作用、实验现象预测与分析、控制变量与对比实验、酸碱盐的化学性质、化学方程式书写等 2025年第21题 2024年第21题 2023年第21题 南京市第21题是压轴实验探究大题，三年命题高度稳定，均以真实情境+阶梯探究为核心，围绕二氧化碳、酸碱盐、异常反应现象展开，固定考查实验原理、装置作用、现象分析、猜想验证、方程式书写、控制变量、反思评价，强调证据推理、信息提取、规范表达，难度中等偏上。 21题将继续保持压轴实验探究+跨学科实践的定位，围绕控制变量实验、数字化或流程数据分析、物质再生循环、反应影响因素反思展开，依旧侧重化学方程式书写、实验规范表达、证据推理与环保价值考查，整体难度稳定。 【高频考点聚焦】 1．物质成分的猜想与验证 （1）物质成分的猜想必须基于化学反应原理、质量守恒定律及物质的性质（颜色、气味、溶解性、酸碱性等），不能凭空猜测。 （2）常见物质的性质与特征反应是判断物质成分根本依据。如：酸碱性（指示剂变色）、沉淀生成（颜色与溶解性）、气体产生（CO2使石灰水变浑浊、NH3使湿润红色石蕊试纸变蓝）、特征离子颜色（Cu2+蓝色、Fe2+浅绿色、Fe3+黄色）。但要注意综合考虑反应物是否过量、是否有其它不参加反应的物质剩余。 2. 对比实验与条件控制 （1）变量识别：在复杂实验中准确区分自变量（要探究的因素）、因变量（观察的现象/数据）、控制变量（保持不变的条件）。 （2）实验分析：能设计表格记录实验条件与现象，确保对照组与实验组在非探究因素上严格一致。 （3）结论表述：能用“当其他条件相同时，……（自变量）越……，……（因变量）越……”的规范句式表达结论。 3. 实验方案的设计与评价 （1）方案设计能力：能根据实验目的选择药品、装置，规划步骤顺序，并进行规范表达。 基本设计思路：明确实验目的→选择试剂（避免干扰）→设计步骤（分步操作，现象明显）→得出结论。 （2）方案评价能力：能从科学性（原理是否正确、是否控制变量）、可行性（操作是否简便、试剂是否易获取）、安全性（防爆炸、防污染、防腐蚀）、环保性（绿色化学、尾气处理）、经济性（试剂廉价）等多角度评判方案优劣。 （3）方案优化能力：能针对方案缺点提出改进措施（如改用分液漏斗控制速率、增加尾气吸收、更换更灵敏的检验试剂等）。 4. 定量实验与数据分析 （1）定量实验常见类型 ①质量守恒定律验证（反应前后物质总质量不变，可据此计算某物质质量）。 ②测定物质组成（如测定某物质中元素质量分数）。 ③测定纯度（如样品中碳酸钙的质量分数）。 ④反应速率测定（收集气体体积随时间变化）。 （2）数据分析常用方法 ①差量法：利用反应前后质量差（气体逸出、沉淀生成）计算。 ②关系式法：根据化学方程式建立已知量与未知量的比例。 ③平均值法：判断物质组成（如两种金属混合物与酸反应）。 ④极值法：确定取值范围（如可能物质的组合）。 （3）误差分析要点 ①系统误差：仪器不精密、方法不完善。 ②偶然误差：读数、称量、操作失误。 ③常见误差来源：气体逸散、吸水潮解、反应不完全、副反应。 1．（25-26九年级上·江苏南京·期末）研究小组对铁生锈实验所使用的氯化钙进行了以下探究。 【回顾教材】如图为探究铁生锈的实验。 【思考交流】 （1）要证明铁钉生锈的过程中一定有水参加了反应，则必须完成的实验是______(填序号)。 （2）实验②中使用了煮沸并迅速冷却的蒸馏水，而没有直接使用蒸馏水的原因是_______。 探究1：干燥剂氯化钙的吸水能力 【查阅资料】常见氯化钙产品有无水和。市售氯化钙干燥剂主要为无水或。 【提出问题】无水与哪个吸水效果好呢？ 【进行实验】小组分别各取5.0g无水、于培养皿中。每种物质取三个样品，敞口放置于空气中，观察现象，每天同一时间测样品质量，结果取平均值，数据记录如图1所示。 【结论】 （3）根据图1数据分析，进行铁生锈实验时最好选择___________作干燥剂。 【继续探究】生石灰也有吸水性，为了研究生石灰能否代替氯化钙作干燥剂，小组进行了探究：分别称取5.0g无水和生石灰，按上述实验操作进行实验，数据记录如图2所示。 【分析】 （4）生石灰可作干燥剂的原因是___________(用化学方程式表示)。相同条件下，由数据分析可知生石灰不能替代氯化钙进行实验。 探究2：干燥剂氯化钙的提纯 市售氯化钙干燥剂中常含有少量氯化钠。研究小组欲提纯氯化钙，进行了以下实验： （5）步骤一：取适量样品于烧杯中，加水使其溶解。 步骤二：样品充分溶解后，___________(根据图3信息，完成实验操作)，过滤、洗涤、烘干。 【温度选择】 （6）下表为不同温度下烘干时所得的固体成分，若要得到，控制的最佳温度范围为_______。 温度/℃   固体成分 温度/℃ 固体成分 29以下 175-260 29-45 260以上 45-175 探究3：测定氯化钙的含量 【实验测定】为测定某氯化钙除湿剂中的质量分数，研究小组同学进行了如下实验：称量10.0g样品加热至260℃以上至固体质量不再改变，实验数据如图4所示(加热过程中杂质既不熔化也不分解)。 【含量计算】 （7）样品中(相对分子质量为147)的质量分数为______。 【实验反思】 （8）有同学认为用上述方法测定可能会导致结果偏高，理由是______。 【答案】（1）①③ （2）煮沸可除去水中溶解的氧气，防止其影响实验 （3）无水 （4） （5）蒸发浓缩、降温结晶 （6）45-175℃ （7）73.5% （8）除湿剂在实验前就已经吸收了空气中的水分 【详解】（1）试管①中铁钉与氧气（或空气）和水接触，生锈，试管③中铁钉只与氧气（或空气）接触，不生锈，故要证明铁钉生锈的过程中一定有水参加了反应，则必须完成的实验是①③； （2）实验②中使用了煮沸并迅速冷却的蒸馏水，而没有直接使用蒸馏水的原因是：煮沸可除去水中溶解的氧气，防止其影响实验； （3）由图可知，相同条件下，使用无水作干燥剂时，相同时间内，样品的质量更大，说明无水的吸水能力更强，故进行铁生锈实验时最好选择无水作干燥剂； （4）生石灰可作干燥剂的原因是生石灰（即氧化钙）能与水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为：； （5）由图可知，氯化钙、氯化钠的溶解度均随温度的升高而增加，氯化钙的溶解度受温度影响较大，氯化钠的溶解度受温度影响较小，故应采取降温结晶的方法提纯氯化钙，故样品充分溶解后，蒸发浓缩、降温结晶，过滤、洗涤、烘干； （6）由表可知，若要得到，控制的最佳温度范围为：45-175℃； （7）称量10.0g样品加热至260℃以上至固体质量不再改变，固体减少的质量为中结晶水的质量，则结晶水的质量为：10.0g-8.2g=1.8g，则样品中的质量为：，则样品中(相对分子质量为147)的质量分数为：； （8）有同学认为用上述方法测定可能会导致结果偏高，理由是除湿剂在实验前就已经吸收了空气中的水分，导致测得结晶水的质量偏大，则结果偏高。 2．（2026·江苏南京·一模）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。 3．（2026·江苏南京·一模）学习了酸和碱的化学性质后，某化学课外学习小组的同学从不同角度进行了酸碱中和反应的实验探究。 Ⅰ．从物质变化的角度 实验一：甲同学将稀盐酸逐滴滴入混有酚酞的氢氧化钠溶液中，并记录pH变化情况如图-1所示： （1）烧瓶中证明酸碱发生中和反应的现象是_______。用化学方程式表示烧瓶内发生的反应_______。 （2）观察pH曲线图，也可证明酸碱发生反应。依据是_______。 （3）曲线图中b、c、d三点对应溶液中含的质量大小关系是_______。 实验二：乙同学从验证“反应物消失”的角度设计实验，如图-2所示： （4）对比试管①③，当观察到_______的现象则证明试管②中的酸碱发生了中和反应。 （5）要证明试管②中的酸碱发生了中和反应。还可选用_______代替碳酸钠（填字母）。 a．酚酞    b．氧化铜    c．锌粒 Ⅱ．从能量变化角度 实验三：同学们在室温下借助传感器设计了三组对比实验： 实验①：10 mL 20%的氢氧化钠溶液与10 mL蒸馏水混合； （6）实验②：10 mL 20%的盐酸与_____mL蒸馏水混合； 实验③：10 mL 20%的盐酸与10 mL 20%的氢氧化钠溶液混合。 三组实验中溶液温度随时间变化的关系如图-3所示。 （7）由实验①和实验②可知，盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均_______（填“放热”或“吸热”）。 （8）请结合图-3的信息说明“氢氧化钠和盐酸发生了中和反应”的依据_______。 【答案】（1）溶液由红色逐渐变为无色 （2）溶液的 pH从大于7逐渐减小到7，最后小于7 （3）b<c=d （4）试管①中有气泡产生，试管③中无明显现象 （5）bc （6）10 （7）放热 （8）实验③溶液温度升高幅度远大于实验①和实验②温度升高幅度之和，说明发生中和反应额外放出大量热量 【详解】（1）氢氧化钠溶液呈碱性，能使无色酚酞溶液变红；随着稀盐酸加入，酸碱发生中和反应，NaOH 被消耗，溶液碱性消失，酚酞由红色褪为无色，以此证明反应发生。烧瓶中证明酸碱发生中和反应的现象是溶液由红色逐渐变为无色。 盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，该反应化学方程式为。 （2）初始时烧杯内是氢氧化钠溶液，pH>7；随着稀盐酸不断滴入，NaOH不断被消耗，溶液碱性减弱，pH持续下降；恰好完全反应时pH=7；盐酸过量后，溶液呈酸性，pH<7，pH的连续变化证明酸碱发生了化学反应。 （3）b点反应尚未完全进行，NaOH还有剩余，生成的NaCl质量较少；c点：pH=7，代表酸碱恰好完全反应，此时NaCl生成量达到最大值；d点：在c点基础上继续滴加稀盐酸，不再发生新的反应，NaCl的质量不再增加，仅溶液被稀释。因此三点氯化钠质量：d=c>b。 （4）试管①：稀盐酸直接加碳酸钠溶液，，立即产生大量气泡；试管②：稀盐酸和足量NaOH 先发生中和反应，盐酸被完全消耗；试管③：向②反应后的溶液中加碳酸钠，无盐酸剩余，因此无气泡产生。通过①有气泡、③无气泡，证明②中盐酸已经被消耗，酸碱发生了中和反应。 （5）a. 酚酞只能检验碱性，无法检验盐酸是否存在，不能证明盐酸被消耗，不可选； b. 氧化铜能和稀盐酸反应，现象为黑色固体溶解、溶液变蓝。若②反应后加氧化铜无明显现象，证明盐酸已被消耗，可验证； c. 锌粒：Zn能和稀盐酸反应，现象为产生气泡。若②反应后加锌粒无气泡，证明盐酸已被消耗，可验证。 （6）本实验为控制变量对比实验，目的是排除 “溶液稀释本身的热量变化”，单独验证中和反应的放热。三组实验所有液体总体积必须完全相等。10 mL 20%的盐酸与10 mL蒸馏水混合. （7）从图3温度曲线可知：实验①（NaOH溶液稀释）、实验②（盐酸稀释）过程中，溶液温度均小幅度上升，因此盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均放热。 （8）实验①、实验②仅为溶液稀释，温度上升幅度很小；实验③溶液温度升高的幅度，远大于实验①、实验②稀释放热的温度总和，说明除了稀释放热外，酸碱相互反应额外放出了大量热量，由此证明氢氧化钠和盐酸发生了化学反应。 4．（2026·江苏南京·一模）某学习小组开展“探究农药波尔多液的奥秘”实践活动。 Ⅰ.模拟制备波尔多液 【实验步骤】 步骤一：制备石灰乳 （1）取一药匙氢氧化钙，放入小烧杯中，加入30水，用玻璃棒充分搅拌，可以观察到_______。 步骤二：制备波尔多液 将一定量石灰乳与硫酸铜溶液混合，充分反应，得到含有蓝绿色沉淀的悬浊液。 【提出问题】上述实验制备的波尔多液中，蓝绿色沉淀的成分是什么？ 【查阅资料】 （2）氢氧化钙与硫酸铜反应，可能生成氢氧化铜沉淀，该反应的化学方程式为_______；也可能生成碱式硫酸铜［］沉淀，该反应的化学方程式为______________。 【实验探究】 （3）氢氧化铜在80℃以上能分解生成氧化铜，碱式硫酸铜在300℃以上能分解生成氧化铜。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量上述实验制备的波尔多液于试管中，用沸水浴加热较长时间 _________ 上述实验制备的波尔多液中，蓝绿色沉淀是碱式硫酸铜 （4）根据氢氧化钙与硫酸铜反应的化学方程式，当反应物的种类与反应条件相同时，_______不同，生成物有可能不同。 （5）配制波尔多液时不能使用铁质容器，其原因是_______。 Ⅱ.探究波尔多液的杀菌原理 【查阅资料】 ①能使蛋白质变性，因而具有杀菌作用，但浓度过高会危害作物与环境，浓度过低则杀菌效果不足。 ②波尔多液能够粘附在作物表面，葡萄等作物新陈代谢分泌的酸性物质能与波尔多液反应释放出。 【进行实验】 （6）模拟波尔多液中的释放。取少量上述实验制备的波尔多液于试管中，向其中加入一定量稀硫酸，观察到蓝绿色沉淀消失，该反应的化学方程式为_______。 【交流反思】 （7）粘附在作物表面的波尔多液能释放出杀菌，相比于直接使用硫酸铜溶液杀菌，其优点是_______。 【答案】（1）固体部分溶解，得到浑浊的液体（或白色悬浊液） （2）Ca(OH)2 + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + CaSO4 4CuSO4 3Ca(OH)2 （3）沉淀颜色不变，仍为蓝绿色，无黑色固体生成 （4）反应物的用量（或浓度、质量比） （5）铁的金属活动性比铜强，铁会与硫酸铜发生置换反应，会腐蚀容器、降低药效 （6） + 3H2SO4 = 4CuSO4 + 6H2O （7）可以缓慢释放Cu2+，长时间维持杀菌效果，同时避免Cu2+浓度过高危害作物、污染环境 【详解】（1）氢氧化钙微溶于水，所以加入30mL水充分搅拌后，会观察到固体部分溶解，得到浑浊的液体（或白色悬浊液）。 （2）① 氢氧化钙与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙，化学方程式：Ca(OH)2 + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + CaSO4 。 ②氢氧化钙与硫酸铜反应生成碱式硫酸铜和硫酸钙， 反应化学方程式为4CuSO4+ 3Ca(OH)2= ↓ + 3CaSO4 （3）根据题干信息可知，氢氧化铜在80℃以上能分解生成氧化铜，碱式硫酸铜在300℃以上能分解生成氧化铜。 沸水浴温度约100℃，若沉淀是碱式硫酸铜，加热后沉淀颜色不变，仍为蓝绿色，无黑色固体生成。 （4）当反应物种类、反应条件相同时，反应物的用量（或浓度、质量比）不同，生成物可能不同。 （5）铁的金属活动性比铜强，铁会与硫酸铜发生置换反应：Fe + CuSO4 = FeSO4+ Cu，会腐蚀容器、降低药效，所以不能用铁质容器。 （6）碱式硫酸铜与稀硫酸反应，沉淀溶解，化学方程式为 + 3H2SO4 = 4CuSO4 + 6H2O。 （7）波尔多液能缓慢释放Cu2+，相比于直接用硫酸铜溶液，优点是：可以缓慢释放Cu2+，长时间维持杀菌效果，同时避免Cu2+浓度过高危害作物、污染环境。 5．（2026·江苏南京·一模）实验小组进行有关铜及其化合物性质实验，实验过程中有同学发现了一些“异常”现象，同学们对此进行探究。 实验一：将打磨后的铁片浸入CuSO4溶液中。一段时间后，观察到铁片表面有红色物质出现，并有少量气泡产生。 【思考分析】 （1）产生红色物质的原因是：______(用化学方程式表示)。 【查阅资料】CuSO4溶液呈弱酸性，溶液中存在少量H+，产生的气泡是H2。 【交流讨论】 （2）CuSO4所属物质类别是______(填“酸”“碱”或“盐”)。 （3）反应过程中溶液酸性_____(填“增强”“减弱”或“不变”)。 实验二：在酒精灯外焰处加热铜片，观察到铜片表面变黑，移至内焰处时，铜片表面的黑色物质又变红。 【提出问题】铜片表面变黑原因是与氧气反应生成CuO，黑色物质为什么又变红？ 【交流讨论】 （4）内焰处氧气不足，酒精燃烧可能生成CO，CO把CuO还原成Cu。CO还原CuO的化学方程式为______。 【查阅资料】在酒精灯内焰处除了CO还有较多的酒精蒸气，酒精也能还原CuO。 【实验验证】 （5）将铜片在酒精灯外焰加热至表面变黑后，趁热浸入盛有酒精的小烧杯中，观察到______，证明酒精能还原CuO。 实验三：向NaOH溶液中加入CuSO4溶液产生蓝色沉淀，一段时间后蓝色沉淀中出现黑色物质。 【思考分析】 （6）蓝色沉淀是Cu(OH)2，生成Cu(OH)2的化学方程式为______。 【提出问题】出现黑色物质的原因是什么？ 【查阅资料】出现黑色物质原因是Cu(OH)2分解，Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱有关。 【实验探究】分别取6g4%的NaOH溶液于4支试管中，各加入2g8%的CuSO4溶液，得到4份含蓝色沉淀的混合物，然后分别进行实验，实验内容和结果如表所示： 编号 ① ② ③ ④ 实验内容 不做处理 向试管中加8mL水 向试管中加16mL水 滤出沉淀，洗涤至中性后放入洁净试管，加8mL水 出现黑色物质所等待的时间/min 3 11 17 不出现 【思考交流】 （7）已知Na2SO4溶液呈中性。向6g4%的NaOH溶液中加入2g8%的CuSO4溶液所得混合液呈_____(填“酸性”“碱性”或“中性”)。 （8）分析实验结果，可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是_____。 【答案】（1） （2）盐 （3）减弱 （4） （5）铜片表面的黑色物质又变红 （6） （7）碱性 （8）溶液碱性越强Cu(OH)2越易分解 【详解】（1）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，方程式略。 （2）硫酸铜由金属阳离子和酸根离子构成，是盐。 （3）已知硫酸铜溶液呈弱酸性，反应中硫酸铜被消耗，所以溶液酸性减弱。 （4）略。 （5）略。 （6）略。 （7）根据化学方程式反应中NaOH与CuSO4质量比是80：160=1：2，参与反应的NaOH为6g×4%=0.24g，参与反应的CuSO4质量是2g×8%=0.16g；参与反应的NaOH与CuSO4质量比是24：16=3：2，所以NaOH过量，溶液呈碱性。 （8）溶液呈碱性，加入水稀释碱性减弱，加入的水越多碱性越弱反应需要的时间越长，中性环境中不反应。 6．（25-26九年级上·江苏南京·期末）人体结石有多种，其中一种含有较多的草酸钙（CaC2O4），某化学兴趣小组对草酸钙受热分解的产物进行相关探究。 资料：①；② 实验一：兴趣小组取一定量的CaC2O4固体，用图Ⅰ所示装置进行实验。实验时先通入一会儿N2，再加热相应固体，一段时间后停止加热，再缓缓通入一会儿N2至试管冷却。 【实验现象及分析1】 （1）装置B增重1.1g，装置B中发生反应的化学方程式为__________。 （2）装置C中观察到红棕色粉末变成________的现象，说明反应生成CO。 实验二：取出实验一结束后装置A试管中的剩余固体，经检验剩余固体中不含草酸钙，按图Ⅱ所示装置进行实验。 【实验现象及分析2】 （3）E中温度升高，则剩余固体中含有________。 F中产生3.3g气体，将F中溶液蒸发得CaCl2固体11.1 g。 【实验结论】 （4）取用的CaC2O4固体的质量为_____g。 （5）本实验中CaC2O4分解的总反应化学方程式为_________。 【问题与交流】 (6)实验一中有个步骤：“停止加热固体后，又继续通入N2至试管冷却”，这样操作的目的是①_________；②_________。 【答案】（1） （2）黑色 （3）氧化钙 （4）12.8 （5） （6）防倒吸 将装置内残留的CO、CO2全部赶入后续装置 【详解】（1）装置B增重，说明反应过程中生成了二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，装置B中发生反应的化学方程式为：； （2）一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，装置C中观察到红棕色粉末变成黑色的现象，说明有CO生成； （3）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，放出热量，E中温度升高，则剩余固体中含有氧化钙； （4）根据本实验的现象及质量守恒定律可知，草酸钙中钙元素质量等于氯化钙中钙元素的质量，F中溶液蒸发得CaCl2固体11.1 g，则取用的CaC2O4固体的质量为； （5）设反应生成碳酸钙质量为x， x=7.5g，反应生成氧化钙质量：（12.8g×-7.5g×）÷=1.4g，装置B增重1.1g，说明反应生成了1.1g二氧化碳，反应生成一氧化碳质量：（12.8g×-7.5g×-1.1g×）÷=2.8g，草酸钙、碳酸钙、氧化钙、二氧化碳、一氧化碳反应的微观粒子个数比，因此CaC2O4分解的总反应化学方程式为：： （6）实验一中有个步骤：“停止加热固体后，又继续通入N2至试管冷却”，这样操作的目的是防倒吸、将装置内残留的CO、CO2全部赶入后续装置。 7．（25-26九年级上·江苏南京·期末）化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化。兴趣小组分别对暖身贴和食品专用发热包的工作原理进行了以下探究。 Ⅰ.某暖身贴外包装上的部分信息如图-1所示。 【查阅资料】 （1）铁生锈的过程中放出热量，这是暖身贴的发热原理。一般情况下，铁生锈的过程实际上是铁与空气中的_______、_______等发生化学反应的过程。 (2)活性炭具有_______的结构，因此具有吸附能力；蛭石能够保温蓄热；吸水性树脂能够锁水固形。 【提出问题】铁生锈通常是一个缓慢的过程，发热不明显，活性炭和食盐是否能加速铁的生锈？ 【进行探究】将铁粉、水、活性炭、食盐分别按下表数据混合，测得10分钟内其温度随时间变化的曲线如图-3所示。 实验 铁粉/g 水/mL 活性炭/g 食盐/g ① 2 5 0 m ② 2 5 0 0.1 ③ 2 5 0.2 0 ④ 2 5 0.2 0.1 【分析讨论】 （3）通过实验①和③探究活性炭是否能加速铁的生锈，上表中_______。 （4）经探究得出结论，活性炭和食盐均能加速铁的生锈，则图-3中，曲线a、b、c、d依次对应实验_______、_______、②、_______（填序号）。 Ⅱ.某食品专用发热包外包装上的部分信息如图-2所示。 【查阅资料】 （5）发热包加水后发生反应的化学方程式如下。 反应①：_______（氧化钙与水的反应） 反应②： 反应③： （6）发热时必须远离明火，原因是_______。 为兼顾食材杀菌效果与加热效率，发热包的发热温度需要达到72℃以上并保持10-15分钟【提出问题】上述哪个反应是使发热包温度达到72℃以上的主要原因？ 【进行实验】取15g不同样品，分别加入150mL水，测得10分钟内其温度随时间变化的曲线如图-4。 （7）配制曲线c、d所对应的样品时，各成分的质量需要满足理论上能使发生的反应恰好完全进行的关系，曲线d所对应的样品加水后发生反应②③，根据化学方程式，其中铝粉、氢氧化钙、碳酸钠的质量比为：_______。 【分析讨论】 （8）根据曲线_______（填字母），仅发生反应①不能使发热温度达到72℃以上。 （9）甲同学认为，根据曲线c，反应③能使发热温度达到72℃以上。乙同学认为该判断不正确，理由是曲线c所对应的实验中使用了氢氧化钠固体，发热温度较高的原因也可能是_______。 根据曲线d，反应③是发热包的发热温度达到72℃以上的主要原因。 【拓展提升】 （10）根据曲线c，不直接使用铝粉和氢氧化钠制作食品专用发热包的一个原因是____。 （11）对比曲线a、d，曲线a所对应的样品作为食品专用发热包中的发热粉，其优势为__ _。 【答案】（1）氧气 水 （2）疏松多孔 （3）0 （4）④ ③ ① （5） （6）反应生成了氢气，氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸 （7）27:37:53 （8）b （9）氢氧化钠固体溶于水放出大量的热 （10）发热时间持续短 （11）发热快（合理即可） 【详解】（1）一般情况下，铁生锈的过程实际上是铁与空气中的氧气和水等发生化学反应的过程； （2）活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性； （3）通过实验①和③探究活性炭是否能加速铁的生锈，根据控制变量法，除了一个加入活性炭，一个不加，其他因素相同，故上表中m=0； （4）经探究得出结论，活性炭和食盐均能加速铁的生锈，实验①中未加活性炭和食盐，则相同时间内温度最低，则实验①对应d曲线；实验④中加入了活性炭和食盐，则相同时间内温度最高，则实验④对应a曲线；则实验③对应b曲线，故填：④；③；①； （5）反应①：氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为：； （6）发热时必须远离明火，原因是：反应生成了氢气，氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸； （7）曲线d所对应的样品加水后发生反应②③，可得关系式：，则其中铝粉、氢氧化钙、碳酸钠的质量比为：； （8）曲线b对应样品为氧化钙，仅发生反应①，温度低于72℃，故根据曲线b，仅发生反应①不能使发热温度达到72℃以上； （9）曲线c所对应的实验中使用了氢氧化钠固体，发热温度较高的原因也可能是：氢氧化钠固体溶于水放出大量的热； （10）由曲线c可知，样品中只含铝粉和氢氧化钠时，发热时间持续短，故不直接使用铝粉和氢氧化钠制作食品专用发热包； （11）对比曲线a、d，曲线a所对应的样品作为食品专用发热包中的发热粉，其优势为：发热快。 8．（2026·江苏南京·一模）纸张是文明的载体。 【查阅资料】我国古代手工造纸以竹、麻等为原料，经过如下图多道工序而制成。 某学习小组从化学视角对我国造纸工艺开展了系列研学活动，查阅资料后了解到原料的主要成分为纤维素，难溶于水。 （1）步骤1中使用熟石灰和草木灰(主要成分)处理原料，两者混用碱性会增强，其原因是_______(用化学方程式表示)。 （2）学习小组对黑液成分产生兴趣，将少量黑液带回实验室继续探究。他们去除了黑液中的有色物质后得到了澄清的滤液。 【提出问题】滤液中有哪些成分呢？ 【已知】滤液呈碱性。 【提出猜想】猜想一：KOH；猜想二：KOH和；猜想三：_______(填化学式)。 【实验方案】完成下列实验探究报告 步骤一：取适量滤液于试管中，向其中滴加少量溶液，观察到试管中无明显现象，说明猜想三_______(填“正确”或“不正确”)； 步骤二：取适量滤液于试管中，向其中滴加溶液，观察到试管中_______，说明猜想二正确。写出相应的化学方程式_______。 【废液处理】根据实验结论，同学认为滤液需加酸处理后再排放。另取100 g滤液于容器中，逐滴加入质量分数为9.8%的稀硫酸至过量，测得的质量变化图像如下： （3）刚加入稀硫酸时没有产生的原因是_______(用化学方程式表示)。 （4）由图计算废水中碳酸钾的质量分数(写出计算过程)。 【答案】（1） （2）、 不正确 产生白色沉淀 （3） （4）解：由图像可知，恰好完全反应时生成二氧化碳的质量为6.6g，设废水中碳酸钾的质量为x 废水中碳酸钾的质量分数为。 答：废水中碳酸钾的质量分数为20.7%。 【详解】（1）步骤1中使用熟石灰（氢氧化钙的俗称）和草木灰(主要成分)处理原料，两者混用碱性会增强，其原因是氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，反应的化学方程式为；故填：。 （2）提出猜想：结合猜想一、猜想二，若氢氧化钙过量，则滤液还可能是和；故填：、。 实验方案： 氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，步骤一，取适量滤液于试管中，向其中滴加少量溶液，观察到试管中无明显现象，说明猜想三不正确；故填：不正确。 与反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾，步骤二，取适量滤液于试管中，向其中滴加溶液，观察到试管中产生白色沉淀，说明猜想二正确，反应的化学方程式为；故填：产生白色沉淀；。 （3）实验结论是猜想二正确，即滤液中含有KOH和，加入稀硫酸后，稀硫酸先与氢氧化钾反应生成硫酸钾和水，反应的化学方程式为，所以刚加入稀硫酸时没有产生气体；故填：。 （4）具体计算过程见答案。 2 / 17 学科网（北京）股份有限公司 提出问题 假设 影响因素 设计 对照实验 自变量：改变 控制变量：改变 进行实验 比较并得出结论 $