专题15 科学探究题(5大题型)(全国通用)2026年中考化学一模分类汇编
2026-05-26
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3份
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110页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 科学探究与化学实验 |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.44 MB |
| 发布时间 | 2026-05-26 |
| 更新时间 | 2026-05-26 |
| 作者 | 周 |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58050722.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦科学探究五大题型,精选多地一模真题,以加碘食盐、茶垢清洁剂等真实情境为载体,融合传统文化与新科技,考查物质成分、性质及实验设计等核心知识。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|物质组成成分的探究|3题|碘酸钾分解、草木灰成分|结合《礼记》草木灰制碱,设计沉淀验证实验|
|反应后物质成分的探究|3题|垃圾焚烧飞灰、造纸废水|用传感器监测CO浓度,分析反应后溶质|
|物质性质的探究|4题|CO₂吸收、NaOH与CO₂反应|数字化实验对比不同溶液吸收效果|
|物质变质的探究|4题|NaOH变质、釉里红铜氧化|CaCl₂溶液检验变质,压强传感器辅助分析|
|影响因素的探究|3题|干燥剂效果、蚀刻速率|控制变量法探究盐酸浓度对蚀刻影响|
内容正文:
专题15 科学探究题
5大题型概览
题型01 物质组成成分的探究
题型02 反应后物质成分的探究
题型03 物质性质的探究
题型04 物质变质的探究
题型05 影响因素的探究
物质组成成分的探究
题型01
1.(2026·四川成都·一模)在食盐中加入含碘钾盐,即可得到加碘食盐,它是生活中常用的调味品。学校化学兴趣小组邀请你一起对加碘食盐中的含碘钾盐的成分进行探究。
【提出问题】加碘食盐有什么用,含碘钾盐的成分是什么?
(1)在食盐中加碘可预防的疾病是 (填序号)。
A.贫血 B.甲状腺肿大 C.龋齿 D.骨质疏松
【查阅资料】含碘钾盐可能是碘酸钾(KIO3)或碘化钾(KI)中的一种或两种。
(2)①KIO3受热易分解产生碘化钾(KI)和氧气;请写出碘酸钾受热分解的化学方程式: 。
②KIO3与KI在酸性条件下能发生反应生成碘(I2),淀粉溶液遇I2变蓝色;
③KI与AgNO3溶液反应,可生成不溶于水的黄色AgI沉淀;KIO3与AgNO3溶液混合,无明显现象;
④I2有毒,不能服用。
【提出猜想】猜想1:KI;猜想2:KIO3;猜想3:KI与KIO3的混合物。
(3)小组同学根据资料进行讨论后,认为猜想 (填“1”“2”或“3”)不正确,原因是 。
【实验验证】
(4)为了验证其猜想,小组同学设计了如下实验,请填写表格中空白处。
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,再向试管中加入AgNO3溶液
无明显现象
猜想 不成立
实验二
另取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,先向试管中滴加稀硫酸酸化的KI溶液,再加入淀粉溶液
猜想2成立
【反思拓展】
(5)根据上述实验探究活动,生活中的加碘食盐该如何保存,请你提出合理的方案: 。
2.(2026·广东深圳·一模)牙膏对口腔卫生护理具有重要作用。兴趣小组对某品牌牙膏的成分展开探究。
任务一:探究牙膏的酸碱性
(1)小组同学对该牙膏进行处理后,测得其pH为7.5,则该牙膏显 (填“酸”“碱”或“中”)性,可能添加了 (选填“柠檬酸”或“碳酸氢钠”),其能调节口腔酸性环境,防止龋齿。
任务二:探究牙膏中摩擦剂的成分
查阅资料:
Ⅰ.摩擦剂是牙膏的主体原料,一般为碳酸钙、水合硅石(SiO2•nH2O),与牙刷共同作用,通过摩擦去除食物残渣及牙垢。
Ⅱ.SiO2难溶于水也不与稀盐酸反应。牙膏中除摩擦剂外的其余成分可溶于水但不与稀盐酸反应。
Ⅲ.含氟化合物能有效预防龋齿,多数牙膏中均添加了氟化物。
(2)同学们对该牙膏进行处理,得到摩擦剂后进行实验:
实验操作
实验现象
实验结论
固体部分溶解,有气泡产生,将产生的气体通入澄清石灰水,观察到石灰水变浑浊
摩擦剂中含有碳酸钙
(3)上述实验中石灰水变浑浊的化学方程式为 。
任务三:探究含氟牙膏作用
【查阅资料】氟化钠(NaF)能与牙齿中的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]反应生成更耐酸的氟磷灰石。
【实验设计】用醋酸溶液模拟容易龋齿的口腔酸性环境,并对相同的牙齿模型分别进行以下实验,记录如表:
组别
处理方式
实验结果(牙齿模型质量损失/g)
①
浸泡在醋酸溶液中
0.15
②
用含氟牙膏处理后浸泡在醋酸溶液中
0.02
【结论】
(4)组别②牙齿模型损失更少,说明氟化钠的作用是 。
【交流】
(5)该实验过程中,控制的变量除了相同的牙齿模型外,还有 (写一条)。
3.【古代文化】(2026·河北石家庄·一模)《礼记》等文献中记载古人用草木灰制取氢氧化钾,用作纺织品漂洗剂等等。化学兴趣组对草木灰展开了项目式学习的探究之旅。
【查阅资料】草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后剩余的灰烬,富含可溶性钾盐,溶于水显碱性。
活动一:调查草木灰的制备方法
【分析交流】
(1)利用秸秆、枯枝等生产草木灰,其优点是 (写一条)。
活动二:探究草木灰成分
【猜想与假设】草木灰中可能含有碳酸钾、硫酸钾中的一种或两种。
【进行实验】
(2)兴趣小组同学另取草木灰水根据表格方案进行实验:
项目
实验步骤
实验现象及分析
实验结论
方案
①取少量草木灰水于试管中,滴加足量 (填试剂名称)
有大量气泡产生,发生反应的化学方程式为
草木灰中含有碳酸钾
②另取少量草木灰水于试管中,滴加足量氯化钡溶液
草木灰中含有硫酸钾
【反思评价】
(3)有同学认为步骤②的实验结论不一定正确,理由是 。
(4)草木灰 (填“能”或“不能”)与铵态氮肥混合施用。
【拓展应用】
(5)古代曾以硝土(含硝酸钙)和草木灰为原料制取硝酸钾,其反应的化学方程式为 。
4.(2026·山东济南·一模)纯碱是重要的工业原料,主要成分为Na2CO3,可能含有少量的NaCl或NaOH。某化学兴趣小组欲探究工业纯碱粗产品的成分并测定其Na2CO3的含量。实验装置如图。
【操作步骤】
步骤一:称量装置C的总质量为60.0g,记录数据:连接好装置,关闭分液漏斗活塞,用酒精灯微热A装置后移开酒精灯冷却至室温。
步骤二:取20.0g样品放入装置A,加入适量的水溶解并滴入酚酞,溶液变为红色;推动注射器,逐渐注入过量氯化钙溶液,观察到产生白色沉淀,溶液颜色变浅;
步骤三:打开分液漏斗活塞,滴入稀盐酸溶液至过量,观察现象,关闭活塞。
步骤四:反应完全后,再次称量装置C的总质量为66.6g,记录数据。
已知:碱石灰能吸收水和二氧化碳;无水硫酸铜能吸水后从白色变为蓝色且不与二氧化碳反应。
(1)步骤一中观察到E装置中出现 的现象,说明装置气密性良好。
(2)步骤二滴入氯化钙反应的化学方程式为 ;步骤二现象可以得出样品中含有 ;步骤三A中观察到的现象是 。
(3)装置E的作用是 。
(4)根据实验数据,请计算该样品中Na2CO3的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
(5)有同学提出该实验所测数据偏小,其原因是 。
5.(2026·广西南宁·一模)生活中经常会用果蔬洗盐清洗蔬菜和水果,请与小组同学一同开启项目化学习之旅。
【查阅资料】食用级pH调节剂可能是碳酸钠、碳酸氢钠、乳酸、柠檬酸中的一种或两种。
任务一:定性探究果蔬洗盐组成
【实验初探】
(1)取少量该“果蔬洗盐”溶于水,滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变成 色,说明该“果蔬洗盐”溶于水呈碱性。小组同学对其组成提出如下猜想。
【提出猜想】
(2)猜想一:NaCl、Na2CO3;猜想二:NaCl、NaHCO3;猜想三: 。
【查阅资料】Na2CO3受热不易分解;NaHCO3加热后易分解生成Na2CO3、H2O和CO2。
【实验再探】
(3)填写下表实验
步骤
现象
结论
①取少许“果蔬洗盐”于试管中,加热至固体质量不再改变,将生成的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
“果蔬洗盐”中含有
②向步骤①加热后残留的固体中加入足量的稀硫酸
产生气泡
“果蔬洗盐”中含有Na2CO3
【实验分析】
(4)小组同学认为步骤②中不能证明“果蔬洗盐”中含有Na2CO3,理由是 。
任务二:定量探究果蔬洗盐组成
(5)为进一步确定组成,小组同学运用定量思想补充下列实验(装置C、D中试剂足量)。
操作一:装置B中放有10g“果蔬洗盐”样品,完全反应后测得装置D增重0.33g。
①装置B中反应的化学方程式为 ,装置C的作用是 。
②实验前和实验后都要鼓入一段时间空气,其中实验前的作用是 。实验后将反应生成的二氧化碳全部排入装置D,使其被充分吸收。
操作二:向装置B完全反应后的固体中加入足量的稀硫酸
③理论上若产生CO2的质量 0.33g(“>”、“<”或“=”),则该“果蔬洗盐”中一定含有Na2CO3。
④试计算该“果蔬洗盐”中NaHCO3的质量分数为 。
任务三:揭秘果蔬洗盐杀菌原理
(6)果蔬浸泡时,细胞内外盐水浓度趋向一致。当环境中盐水浓度高于果蔬细胞内的浓度时,水会 (填字母)(A从果蔬内流出、B向果蔬内流入)因此,用果蔬洗盐水浸泡一段时间,细菌便会脱水而死。
任务四:探寻中华历史中的物质
(7)关于装置A中的CaO,《周礼•考工记》记载:利用草木灰(主要成分为K2CO3)和贝壳灰(主要成分为CaO)混合加水静置后所得清液来洗涤丝帛,推测生成物中能够去污的成分是 (填化学式)。
6.【新情境】(2026·四川成都·一模)茶垢清洁剂是生活中常用的洗涤剂,可以快速清除水杯内附着的茶垢等污渍,某学习小组围绕茶垢清洁剂进行探究活动。
【任务一】认识茶垢清洁剂
【查阅资料】
①茶垢清洁剂的主要成分是过碳酸钠(化学式为2Na2CO3•3H2O2,相对分子质量314)。
②2Na2CO3•3H2O2溶于水会发生反应:2Na2CO3•3H2O2=2Na2CO3+3H2O2,反应放热。
(1)取少量茶垢清洁剂加入水中形成溶液,向其中滴加紫色石蕊溶液,现象是 。分析原因是 。
【任务二】探究反应原理
(2)向茶垢清洁剂中倒入热水,会产生大量气泡。小组同学认为生成的气体可能含二氧化碳、氧气中的一种或两种,为了确定气体成分,小组同学按如图1所示组装仪器并进行实验。向茶垢清洁剂中倒入热水,记录如下表,请填写完整。
装置
A
B
C
D
现象
有大量气泡产生
质量增加
结论
产生气体为氧气
(3)过氧化氢分解生成的大量氧气能使茶垢剥离和脱落,过氧化氢在60﹣70℃条件下反应生成氧气的化学方程式为 。
【任务三】探究反应速率
实验:在3个同规格的锥形瓶中加入等浓度等体积的过氧化氢溶液,再分别加入等体积的NaCl溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液,利用氧气传感器测量实验过程中氧气的含量变化,实验数据如图2。
(4)实验中加入NaCl溶液的目的是 。
(5)结合图2分析,影响过氧化氢分解速率的主要原因是 。
(6)实验证明Na2CO3能加快H2O2分解速率,根据图2 (填“能”或“不能”)判断Na2CO3是过氧化氢分解反应的催化剂,说明理由 。
【任务四】探究物质含量
实验:小组设计了图3所示装置,取1g茶垢清洁剂进行实验,用量气管测量生成氧气的体积为V(单位L),已知常温常压下氧气的密度为ρ(单位g/L)。
(7)茶垢清洁剂中过碳酸钠的质量分数为 (用字母表示)。
(8)试分析图3装置在减小测量误差方面的措施有 (写一条)。
7.【新情境】(2026·湖南娄底·一模)茶垢清洁剂可以轻松除茶垢。在茶垢清洁剂中加水,会产生大量气泡。某化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。
【提出问题】茶垢清洁剂遇水产生的气体是什么?
【查阅资料】茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠(Na2CO4);NaOH溶液可以吸收CO2。
【猜想假设】
(1)同学们对该气体的成分提出了三种猜想。
猜想1:只有O2
猜想2:只有
猜想3:既有O2又有CO2
【实验验证】
(2)按如图装置对猜想进行实验:
操作
现象
结论
向A中加入热水,将生成的气体依次通过B、C,再将带火星的小木条伸入D中
观察到
猜想1正确
【对比实验】兴趣小组同学改用冷水重复上述实验,观察到锥形瓶中有小气泡缓慢放出,带火星的木条没有复燃。
【交流讨论】老师提示,过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢,因过氧化氢不稳定会产生具有强氧化性的活性氧,使茶垢分解、剥离、脱落;使用时加入温度稍高的水,效果更好。
(3)写出过碳酸钠与水反应生成碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢的化学方程式③ 。
(4)取质量为1g的样品和MnO2于锥形瓶中,滴加适量水,利用装置E测定产生O2的体积。(提示:①读数时需等装置冷却至室温;②实验前后均需要调整量气管两边液面相平)
实验前,调节右侧水准管的高度,若 (填字母),说明装置气密性良好。
a.两端液面相平b.两端液面有稳定的高度差
②量气管中若不放植物油将使氧气体积测量结果 。(填“偏大”或“偏小”)
8.(2026·福建福州·一模)(2026•福州模拟)如图A、B、C是没有标签的三瓶无色溶液,分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液和稀盐酸中的一种,请你与学习小组同学进行以下探究与学习。
任务一 鉴别A、B、C三瓶无色溶液
(1)如图,小明在小烧杯中加入一定量A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,接着向该溶液中加入一定量B,只观察到溶液变为无色,再向其中滴加一定量C,只观察到生成无色气泡,生成气泡的化学反应方程式为 。
(2)依据上述实验现象,你认为下列结论 (填序号)是正确的。
①A是NaOH溶液,B是Na2CO3溶液,C是稀盐酸
②A是Na2CO3溶液,B是稀盐酸,C是NaOH溶液
③A是NaOH溶液,B是稀盐酸,C是Na2CO3溶液
(3)小亮认为不用无色酚酞溶液也可完成鉴别,他用三支洁净的玻璃棒分别蘸取少量A、B、C,并在酒精灯火焰上加热,最终无固体残留的那支玻璃棒所随的溶液一定是 (填名称)。
(4)小红提出仅通过A、B、C三种溶液任意两种相互倾倒直接混合的方法也能鉴别出A、B、C,你认为该方法 (填“能”或“不能”)达到鉴别目的。
任务二 探究实验后废液中溶质的成分
【提出问题】小明实验结束后,烧杯内的溶液中溶质(除酚酞外)是什么?
【做出猜想】
(5)小强认为废液中的溶质存在以下三种猜想。
猜想一:NaCl 猜想二:NaCl、HCl 猜想三:NaCl、Na2CO3
上述小强的猜想中,你认为猜想 是不合理的。
【实验验证】
(6)小强取少量废液于试管中,向其中滴加澄清石灰水,开始无明显现象,最后溶液变为红色,证明他的猜想 是成立的。
【反思应用】
(7)只用一种试剂也可一次性鉴别出KCl、K2CO3、BaCl2三种无色溶液,请设计实验方案并完成实验报告(已知:K2CO3溶液呈碱性;KCl溶液和BaCl2溶液呈中性。)
实验方案
实验现象和结论
反应后物质成分的探究
题型02
1.【新情境】(2026·山西太原·一模)随着我国“无废城市”建设的持续推进,垃圾焚烧发电已成为城市生活垃圾处理的重要方式。在学校的社会实践活动中,同学们围绕以下任务开展了项目式学习。
任务一:了解垃圾焚烧发电
【实地考察】同学们来到一座垃圾焚烧发电厂,了解到垃圾焚烧发电的主要流程如下:
【小组交流】
(1)垃圾焚烧发电是将 能经一系列转化,最终变为电能。
任务二:认识燃烧最佳条件
【专家介绍】垃圾焚烧过程中,监测烟气中氧气含量至关重要。氧气含量低,表明炉内风量不足,燃烧不充分,产生污染物多;氧气含量过高,说明送入炉内风量大,会导致热量损失,影响燃烧效率。
【观察分析】
(2)烟气中O2含量与CO浓度关系如图所示,垃圾焚烧过程中,CO浓度应控制在100ppm以下。综合分析,烟气中O2的体积分数应控制在 之间。如果监测到烟气中CO浓度为300ppm,应采取的措施是 。
任务三:探究飞灰物质成分
【信息检索】飞灰是垃圾焚烧过程中产生的细小颗粒物,烟气净化时会投加消石灰、石灰石等钙基药剂,飞灰中钙含量通常较高。
【提出问题】该垃圾焚烧发电厂的飞灰中含有哪些物质?
【猜想假设】飞灰中可能含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙中的一种或几种。
【进行实验】
(3)同学们设计如下实验方案,并完成实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取适量飞灰样品于烧杯中,加水搅拌,用温度计测量温度
温度计示数明显上升
含有氧化钙
②将烧杯中物质过滤,取少量滤液于试管中,滴加
溶液变红
含有氢氧化钙
③取少量滤渣于试管中,滴加足量稀盐酸
固体减少,
不含碳酸钙
【反思评价】
(4)有同学对步骤②中结论提出质疑,理由是 。
(5)飞灰中不含碳酸钙的原因可能是碳酸钙高温分解,发生反应的化学方程式为 。
任务四:展望未来处理技术
【查阅资料】
(6)垃圾热解和气化技术作为新一代废弃物处理技术,能将有机物转化为可燃气体、液态燃料和生物炭。这一技术体现的垃圾处理理念是 。
成果分享:通过探究学习,同学们深刻体会到科技在解决环境问题中的重要作用,将更加积极地倡导和参与环保行动,为创造美好生活而努力。
2.【古代科技】(2026·山东枣阳·一模)造纸术是我国传统技艺的瑰宝。兴趣小组围绕造纸展开项目式探究。
任务一:探索古法造纸技艺
(1)取少量古法造纸“浸沤”工序所用草木灰水(主要成分为K2CO3,用pH试纸测得其pH (填“>”“=”或“<”)7,证明草木灰水呈碱性,可与原料中的果胶发生反应,去除杂质。
(2)若草木灰水碱性过强,会破坏植物纤维结构,导致纸张韧性变差。为适度调节草木灰水的碱性,可向其中加入少量 (填一种常见物质)。
任务二:探索现代造纸技艺
(3)现代造纸工艺中,会用到Na2SO4和Na2CO3等物质调节纸浆性能。兴趣小组针对造纸厂排放的废水展开探究,已知该废水可能含有Na2SO4和Na2CO3中的一种或两种,小组同学设计了如下实验方案。(已知BaCO3、BaSO4均为白色不溶于水的固体)
实验步骤
现象
结论
Ⅰ.取适量废水于试管中,加入足量的稀盐酸
产生
含有Na2CO3
Ⅱ.向步骤Ⅰ反应后的溶液中滴加少量 溶液
产生白色沉淀
含有Na2SO4
【实验分析】
(4)写出步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式: 。
(5)稀盐酸必须足量,原因是 。
(6)现代造纸倡导绿色生产,需对纸浆废水无害化处理,下列措施不合理的是 (填序号)。
①将废水净化处理后循环利用,用于纸浆初步洗涤
②直接将废水排放至河流,降低生产成本
③采用中和、沉降等工艺去除污染物,达标后再排放
3.【古代科技】(2026·湖北武汉·一模)电石灯是百年前发明的神奇照明工具,主要是通过点燃电石气来照明。已知电石气的主要成分为CxHy。某化学项目小组对CxHy燃烧产物的探究产生了兴趣,请你参与探究与分析。
【提出问题】CxHy在氧气中燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO
【猜想假设】
产物猜想
甲
乙
丙
丁
CO2、H2O
CO、H2O
NH3、CO2、H2O
CO2、CO、H2O
(1)有人认为丙同学的猜想是错误的,理由是 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,在密闭容器中将3.9gCxHy在ag氧气中燃烧,将燃烧产物依次通过下列装置,装置B增重8.8g,装置D硬质玻璃管中固体质量减少1.6g。
已知:CxHy和氧气均没有剩余,装置A﹣E中试剂足量。
(2)通过以上实验探究推断 同学的猜想成立。写出装置D硬质玻璃管中发生反应的化学方程式 。
(3)计算a的值为 。
【拓展反思】
(4)关于该实验,下列说法正确的是 (填标号)。
①若缺少装置A,则所测y/x的值偏大
②实验过程中,可观察到装置D硬质玻璃管内黑色固体变成红色
③若一个CxHy分子含4个原子,则x=2,y=2
④若再增加1.5gO2,则CxHy的燃烧产物为2种
4.(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CaCl2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。
②CaCl2溶液呈中性,Na2CO3溶液呈碱性;Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低。
物质溶解性
NaCl
Na2CO3
NaOH
CaCl2
Ca(OH)2
CaCO3
BaCl2
Ba(OH)2
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CaCl2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:Na2CO3
【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CaCl2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CaCl2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CaCl2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。
5.【传感器】(2026·四川攀枝花·一模)CaCl2在攀枝花钒钛冶炼与炼钢过程中,可做助溶剂、造渣剂、提纯助剂等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后,欲对剩余废液的组成进行探究,并制定回收CaCl2的方案。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】
(1)补全猜想:猜想一:CaCl2;猜想二: 。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【探究活动一】取少量废液等分成2份,甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究:
(2)甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成 色,证明猜想二成立。
乙组同学用图1装置进行实验,将80mL一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液,测得数据如图2。
【数据分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析,证明猜想二成立。
(3)a点的实验现象为 。
(4)b点发生反应的化学方程式为 。
(5)c点对应溶液中全部溶质的化学式为 。
【探究活动二】
(6)丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2,理由是 。
【交流与反思】
(7)甲组同学认为丙组同学提出的方法会对空气造成污染。在不借助其他试剂和仪器的情况下,除去废液中对空气造成污染的物质,建议最好先在废液中加入下面 (填选项序号)试剂。
A.Ca B.CaO C.Ca(OH)2 D.CaCO3
6.(2026·黑龙江大庆·一模)露天焚烧垃圾会对空气造成严重污染。某兴趣小组在实验室中一个相对封闭的装置内燃烧含有碳、氢、氧元素的垃圾,并对产生的废气成分进行深入探究。请你参与此次探究活动,并回答相关问题。
【提出问题】燃烧该垃圾产生的废气成分是什么?
【作出猜想】
(1)猜想一:CO2、H2O。猜想二: 。猜想三:CO2、CO、H2O。
【实验探究】将该垃圾燃烧产生的废气依次通过如图所示装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证。
(2)装置A的作用是 。
(3)证明废气中含有CO的现象是 。
(4)有同学认为该实验装置设计存在缺陷,应该在 和 装置之间加一个装有 的洗气瓶。
【实验结论】
(5)实验过程中所有的装置均观察到了现象,故得出结论:猜想 正确。
【交流与解释】
(6)装置B中发生反应的化学方程式为 ,装置C中发生反应的化学方程式为 。
(7)装置E处气球的作用是 。
物质性质的探究
题型03
1.【新情境】(2026·江西宜春·一模)某实验小组利用图1所示装置进行实验,探究CO2的性质:分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大,对应的操作是 。
(2)对比图2中三条曲线,能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线z,对应反应的化学方程式是 。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】①氯化钙溶液显中性;
②Na2CO3可发生如下反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。
③稀溶液中NaHCO3与CaCl2不反应
【进行实验】
(3)设计如下实验进行探究:
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
在反应后的溶液中加水稀释,取少量该稀溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液
有白色沉淀产生
含有
Ⅱ
将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份
向其中一份加入稀盐酸
无气泡产生
不含
向另一份滴加无色酚酞溶液
溶液变红
含有NaOH
【反思交流】
(4)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(5)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用 (选填字母)代替,也能达到相同目的。
A.紫色石蕊溶液
B.硫酸铜溶液
C.稀盐酸
2.(2026·重庆九龙坡区·一模)为探究盐酸与氢氧化钠的化学性质,某化学小组做了如下实验。
【实验一】盐酸的化学性质
(1)写出试管E中反应的化学方程式为 。
(2)反应前后有溶液颜色变化的试管有 (填字母)。
【实验二】探究氢氧化钠能否与二氧化碳发生反应
(3)甲同学设计了如图1装置并进行实验。收集一试管二氧化碳,拔掉橡皮塞,迅速将试管口没入溶液中,一段时间后,观察到的现象是 。
(4)乙同学认为甲同学的实验不能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,理由是 。
【实验再探究】乙同学经过反思,又设计了图2所示实验,使反应可视化。
(5)将注射器中相同体积的NaOH溶液和水同时注入锥形瓶中,观察到 现象,说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,该反应的化学方程式为 。
【反思与交流】
(6)丙同学认为乙同学实验方案较复杂,可在甲同学实验后的溶液中加入一种试剂,根据相应实验现象,即可证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,你认为该试剂合理的是 。
A.无色酚酞试液 B.足量稀盐酸 C.氢氧化钙溶液 D.氯化钡溶液
3.(2026·湖南湘潭·一模)同学们在做硫酸铜与氢氧化钠反应的实验时,发现滴加试剂的顺序不同会产生不同的现象,老师鼓励同学们围绕该现象展开探究。
【发现问题】下图是同学们做的两组实验及现象:
【查阅资料】
1.氢氧化铜是一种难溶于水的蓝色物质,在80℃时分解生成氧化铜和水;
2.硫酸铜过量时,与氢氧化钠溶液反应会生成碱式硫酸铜Cu4(OH)6SO4,碱式硫酸铜是一种难溶于水的绿色物质,可溶于酸,生成含硫酸根的盐和水等物质,在沸水中不分解;
3.硫酸钡是一种难溶于水且难溶于酸的白色物质。
【实验分析】
(1)实验一中产生蓝色沉淀,写出该实验过程中反应的化学方程式 。
同学们发现实验二中产生的沉淀颜色与实验一中不同,因此对该沉淀的成分进行探究。
【提出猜想】
(2)猜想一:氢氧化铜 猜想二:碱式硫酸铜 猜想三:
【实验方案】
(3)针对以上猜想,同学们将实验二试管中的固液混合物分离后,将沉淀多次洗涤。有同学用如下实验方案对沉淀成分进行探究并得出结论。
操作
现象
结论
①取少许沉淀于试管中,并将试管放在100℃水中进行加热
产生黑色固体
沉淀中含有
②另取少许沉淀于试管中,加入足量稀硫酸,再滴加氯化钡溶液
沉淀先溶解,后又产生白色沉淀
沉淀中含有碱式硫酸铜
【反思与评价】
(4)将沉淀多次洗涤的目的是排除 (填一种离子符号)的干扰。
(5)经过讨论,同学们认为该方案中操作②得出的结论不严谨,若要得出相同的现象与结论,你将操作②优化的方案是 。
经过大家的分析和讨论,认为猜想三正确。同学们分享实验体会,许多重大科学发现,源自对实验异常现象的大胆质疑,深入研究,我们要养成注重实验、严谨求实的科学态度。
4.(2026·广东珠海·一模)中国制浆造纸工业约57%的原料来源于废纸,兴趣小组开展废纸回收的项目探究。
(1)废水检测
【提出猜想】造纸厂的废水可能含有氢氧化钠、硫酸钠、亚硫酸钠(Na2SO3)中的两种或三种。
【查阅资料】
1、Na2SO3化学性质与Na2CO3相似,能与酸反应,其水溶液呈碱性
2、BaSO3化学性质与BaCO3相似,不溶于水,能与酸反应
【实验探究】
序号
操作
现象
结论
1
取少量废水于试管中,滴加几滴 ① 溶液
溶液由无色变为红色
废水含有NaOH
2
另取少量废水于试管中,滴加足量BaCl2溶液,过滤
产生白色沉淀
废水含有Na2SO3和Na2SO4
3
向实验2的滤渣滴加足量稀盐酸
产生气泡,滤渣② (填“完全”或“部分”)溶解
【分析反思】实验3反应的化学方程式为 。甲同学认为实验1的结论不严谨,理由是 。
【实验优化】向实验1反应后的溶液滴加足量BaCl2溶液,若观察到 ,则可证时废水中含有NaOH。
(2)废水处理
用稀硫酸处理废水时发生中和反应,该反应的微观实质为 。
(3)废纸再造
造纸厂使用含NaOH的试剂对废纸进行脱墨。试剂中NaOH的含量与处理后残余油墨质量如题1图所示。当NaOH用量为 %时,脱墨效果最佳。
(4)漂白优化
小组同学查阅到常见的漂白工艺如表所示。经综合考虑,小组推荐造纸厂选用 (填序号)工艺,理由是 。
不同的漂白工艺
序号
起主要作用的物质
环保性
成本
白度稳定性
1
臭氧
高
较高
优
2
过氧化氢
高
适中
优
3
亚硫酸钠
中
较低
差
5.(2026·四川达州·一模)通过数字化实验探究NaOH的性质。
实验1:在盛有NaOH固体的密闭容器中,水蒸气含量随时间的变化如图1所示。
实验2:取长期放置后的NaOH固体于烧杯中,加水溶解冷却至室温,加入足量BaCl2固体,溶液pH随时间的变化如图2所示。已知:BaCl2易溶于水,且溶液呈中性。
实验3:向一定体积NaOH溶液中滴加稀盐酸,混合溶液的pH随加入稀盐酸体积的变化如图3所示。
(1)实验1(图1)证明氢氧化钠固体有 性。
(2)实验2(图2)可观察到的现象是 ,该实验证明氢氧化钠已变质,写出氢氧化钠变质的原因 (用化学方程式表示),根据pH变化判断氢氧化钠的变质情况是 (填“部分变质”或“完全变质”)。
(3)实验3(图3)发生反应的化学方程式为 ;图3中向c点溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液呈 色。
(4)图3中d点溶液中Na+的个数 (填“˃”“=”或“<”)Cl﹣的个数。
6.(2026·山东莱芜·一模)(1)在某次化学社团的活动中,同学们为了探究氢氧化钠的化学性质,进行如图所示实验。
①A试管中观察到的实验现象是 。
②B试管中反应的微观实质是 。
③实验后,将A、B两支试管中所有物质倒入同一个洁净的烧杯,最终形成蓝色溶液,由此现象可知B试管中反应后所得溶液的溶质是 。(用化学式表示)
④为了确定烧杯内蓝色溶液中溶质的成分,同学们进行了以下实验探究:
【提出问题】烧杯内蓝色溶液中的溶质是什么?
【进行猜想】猜想1.硫酸钠、硫酸铜、硫酸;猜想2. 。
【设计实验】同学们设计如下实验方案:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量烧杯内的溶液于试管中,加入少量氢氧化钠溶液
猜想1成立
【反思评价】分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了要考虑生成物,还要考虑 。
(2)已知某无色溶液A中的溶质可能是Na2CO3、KNO3和KCl三种物质中的两种,另有一种固体混合物B可能是NH4Cl、(NH4)2SO4、CuO三种物质中的两种。按如图所示进行实验探究,实验现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
试根据实验过程或发生的现象做出判断,填写以下空白:
①气体C是 (填化学式);沉淀G是 (填化学式)。
②固体B中,一定不存在的物质是 。
③滤液H中一定大量存在的阳离子有 (填离子符号)。
④写出步骤Ⅱ产生气体F的反应化学方程式 。
⑤溶液A中,还不能确定存在的物质是 (写化学式),要进一步确定溶液A的组成,可用溶液A的样品再进行实验,请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论: 。
7.(2026·湖北十堰·一模)项目式学习小组以“判断化学反应是否发生”为主题开展了如下探究实验。
【实验分析】
(1)从生成物的角度分析:实验①中观察到澄清石灰水变浑浊,证明该过程发生了化学反应,反应的化学方程式为 。从反应物的角度分析:实验①中观察到溶液的颜色由红色变为无色,说明反应物中的氢氧化钙消失了,也可证明该过程发生了化学反应。
【方法提炼】
探究物质间是否发生化学反应,可从反应物的消失(减少)或有新物质生成两个角度开展。
【方法应用】
(2)实验②中从反应物的角度证明该过程发生了化学反应的现象是 。
【拓展探究1】
(3)实验③中未观察到明显现象,若从生成物的角度证明发生了化学反应,可取少量实验后的溶液,加入下列物质,其中可行的是 (填字母)。
A.稀盐酸
B.铁粉
C.BaCl2溶液
D.酚酞
【拓展探究2】
从反应物的角度证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,A同学设计了如图甲实验。
(4)经过讨论,小组同学一致认为A同学的实验方案不可行,其理由是 。
(5)B同学对实验进行改进,如图乙,并采用压强传感器测得瓶内气压变化。
①首先注入瓶中的试剂是 (选填“H2O”或“NaOH溶液”)。
②对比坐标图中的 两段曲线,可证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。
8.(2026·江苏南京·一模)为探究酸、碱、盐的性质,兴趣小组同学进行如图1、2所示的实验。
【初步分析】
(1)上述实验没有明显现象的是试管 (填序号)。
(2)试管②中发生反应的化学方程式为 。
【继续实验】实验结束后,将试管①、③中的物质全部倒入同一洁净的烧杯中,发现烧杯内的白色固体明显增多,充分反应后,过滤,得到滤液和滤渣。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【做出猜想】
(3)猜想1:HCl、NaCl;
猜想2:HCl、NaCl、Na2SO4;
猜想3: 。
【查阅资料】Na2SO4、BaCl2溶液均显中性。
【验证实验】为验证上述猜想,小组同学设计了如图2所示两种方案:
【实验现象】
(4)方案甲试管中有白色沉淀产生,方案乙试管中观察到 。
【得出结论】猜想3成立。
【交流反思】
(5)有同学提出,根据方案甲中现象,无法得出猜想3成立,理由是 。
(6)下列试剂中, (选填字母)一定能验证猜想3成立。
A.酚酞溶液 B.稀硫酸 C.碳酸钾 D.氢氧化钙
(7)同学们观察到试管②固体完全消失,为确定反应后溶质情况,将反应后溶液倒入烧杯,逐滴加入10.6%Na2CO3溶液,并不断搅拌,使反应充分进行。实验过程中,烧杯连同各物质的总质量随加入Na2CO3溶液质量的变化关系如图3所示,至反应刚好结束(B点),测得第一段增重47.8g,第二段增重100g。求试管②反应后Ca2+、H+、Cl﹣的个数比 。
为准确测量碳酸钠溶液恰好完全的点B,更好地减小误差对本实验的影响,下列措施现实中最可行的是 (选填字母)。
A.观察现象
B.用pH计测量反应过程pH变化
C.在反应前滴加酚酞指示剂
物质变质的探究
题型04
1.(2026·四川南充·一模)我校化学兴趣小组的同学和老师一起整理实验台时,发现有一瓶未盖瓶塞且失去标签的无色溶液,可能是Na2CO3溶液和NaOH溶液中的一种。对这瓶溶液的成分进行探究。
【提出问题】这瓶溶液的成分是什么?
【查阅资料】氯化钙和氯化钠的水溶液呈中性。
【实验方案】
(1)
方案
实验操作
实验现象
实验结论
1
取少量样品于试管中,滴加紫色石蕊溶液
若
该溶液是NaOH溶液
2
取少量样品于试管中,滴加稀盐酸
若有气泡产生
该溶液是Na2CO3溶液
【交流讨论】
(2)①小李认为方案1的结论不合理,理由是 。
②写出方案2中有气泡产生的化学方程式 。
【实验探究】
(3)老师指出方案2不够严谨。经讨论后,小组同学按以下步骤进行实验:
Ⅰ.取适量样品于试管中,加入过量的氯化钙溶液,过滤,得到白色沉淀A和滤液B;
Ⅱ.向滤液B中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色。
①加入过量氯化钙溶液的目的是 。
②滤液B中的溶质为 。
【实验结论】这瓶溶液的原溶液是NaOH溶液,且溶质已部分变质
【拓展延伸】
(4)检验滤液B时,用湿润的pH试纸检测滤液B的pH会 (填“偏大”“偏小”“不变”)。
2.(2026·河南郑州·一模)化学兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们认为该瓶溶液可能已变质并对其中的成分进行探究。
(1)氢氧化钠溶液敞口放置空气中可能变质的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)实验探究:
【提出问题】该瓶溶液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】
猜想一:NaOH
猜想二:NaOH、Na2CO3
猜想三:Na2CO3
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性,CaCl2溶液呈中性。
【实验一】A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,观察到有无色气泡产生,由此可知猜想 (选填“一”“二”或“三”)不成立。
【实验二】B、C两位同学在A同学结论的基础上分别重新取该瓶溶液进行实验。
操作
现象
结论
B同学
取少量溶液于试管中,滴入无色酚酞溶液
溶液变红
猜想二成立
C同学
①取少量溶液于试管中,滴入过量CaCl2溶液
②过滤,向滤液中滴入无色酚酞溶液
①有白色沉淀生成
②滤液不变红
猜想三成立
两位同学中,结论正确的是 (选填“B”或“C”)同学。
【反思与评价】同学们结合所学知识,经过反思,又设计了下列实验方案来确定变质氢氧化钠溶液中的溶质成分。从理论上分析,你认为其中可行的有 (选填字母代号)。
A.向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,过滤后向滤液中滴入无色酚酞溶液
B.向溶液中加入适量CaCl2溶液,过滤后向滤液中滴入CuSO4溶液
C.向溶液中加入过量CaCl2溶液,过滤后向滤液中通入少量CO2
D.向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液后继续加入过量CaCl2溶液
3.【新情境】(2026·湖北武汉黄陂·一模)某实验室的老师在准备实验试剂时发现一瓶氢氧化钠固体未盖瓶塞。对于该固体是否变质,老师让三位同学通过实验来探究。
[提出问题]氢氧化钠是否变质?变质程度如何?
[猜想与假设]猜想I:没有变质,全部是NaOH
猜想Ⅱ:部分变质,固体是NaOH、Na2CO3
猜想Ⅲ:全部变质,全部是Na2CO3
[设计实验]取一定量的固体溶于水配制成溶液,分成三份,三位同学按照自己的方案进行以下实验:
项目
实验操作
实验现象
实验结论
小李
向第一份溶液中加入无色酚酞溶液
溶液变红
猜想Ⅰ成立
小王
向第二份溶液中滴加几滴稀盐酸
无明显现象
猜想Ⅰ成立
小陈
向第三份溶液中加过量的CaCl2和_____
有白色沉淀,红色褪去
猜想Ⅲ成立
【分析讨论】(1)小李的结论是否正确 (填是或否)。
(2)变质的原理是 (用化学方程式表示)。
(3)将小陈的操作应填 。
(4)经过讨论,他们认为通过小王的实验不能得出样品中一定不含Na2CO3,原因是 。
(5)同学们经过讨论分析得出猜想Ⅱ成立。为进一步探究固体中各成分的含量。
第一步:取固体mg溶于水配成稀溶液
第二步:加过量氯化钙得到沉淀1.0g
第三步:向滤液中滴加稀盐酸完全反应,消耗7.3%盐酸20.0g
则变质率为 (变质率=变质氢氧化钠质量/原总氢氧化钠质量,结果保留一位小数)。
4.【传感器】(2026·湖南长沙·一模)某兴趣小组的同学利用所学的知识和一些实验用品,围绕实验室中一瓶敞口放置的氢氧化钠固体展开了项目式探究活动。
活动一:认识氢氧化钠
(1)下列关于NaOH的说法不正确的是 (填标号)。
A.俗名:火碱、烧碱、苛性钠
B.易潮解,能作某些气体的干燥剂
C.能与油脂反应,是炉具清洁剂的成分之一
D.能与酸反应,可用于治疗胃酸过多
活动二:探究氢氧化钠是否变质
兴趣小组同学取一定量的瓶中样品于烧杯中,加入足量的水充分溶解,得无色溶液,再按图1装置进行实验。检查装置气密性,取部分无色溶液加入圆底烧瓶中,组装好仪器,再用注射器将稀盐酸匀速逐滴加入圆底烧瓶中,并用压强传感器测得压强随时间的变化曲线,如图2所示。
(2)同学们根据图2中的信息,得出该氢氧化钠已变质的结论,理由是 。
活动三:探究样品的成分
【提出问题】NaOH已变质,样品的成分是什么?
【猜想假设】
(3)猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二: 。
(4)小双设计了如下实验,请你帮助他完善下表,得出正确结论。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取【实验活动1】烧杯中少量无色溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液充分反应,过滤。(已知BaCl2溶液呈中性)
产生白色沉淀
猜想一成立
步骤二:取少量步骤一中的滤液于试管中,向其中滴加
溶液变红
【反思拓展】
(5)解决同一个问题的方法有多种。上表步骤二还可以用下列 (填标号)方案代替,根据相应实验现象,也能得到相同的结论。
a.滴加CuCl2溶液b.滴加MgSO4溶液c.通入CO2d.滴加稀盐酸
活动四:定量测定样品中Na2CO3的质量分数
兴趣小组小轩同学设计了如图3所示的实验方案。
步骤Ⅰ:组装装置,检查气密性。
步骤Ⅱ:加入试剂,称量装置B的质量,向锥形瓶内滴入足量稀盐酸。
步骤Ⅲ:完全反应后通入一段时间N2。
步骤Ⅳ:称量装置B的质量,计算。
(6)小郡同学认为该方案会导致样品中测出的Na2CO3质量分数偏大,可能的原因是 (写出两条即可)。兴趣小组的同学们经过充分讨论并改进实验装置后,准确测出了样品中Na2CO3的质量分数。
5.(2026·河北唐山·一模)化学兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们认为该瓶溶液可能已变质并对其中的成分进行探究。
(1)氢氧化钠溶液敞口放置空气中可能变质的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)实验探究:
【提出问题】该瓶溶液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:NaOH猜想二:NaOH、Na2CO3猜想三:Na2CO3。
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性,CaCl2溶液呈中性。
【实验一】A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,观察到有无色气泡产生,由此可知猜想 (选填“—”“二”或“三”)不成立。
【实验二】B、C两位同学在A同学结论的基础上分别重新取该瓶溶液进行实验。
操作
现象
结论
B同学
取少量溶液于试管中,滴入无色酚酞溶液
溶液变红
猜想二成立
C同学
①取少量溶液于试管中,滴入 溶液
②过滤,向滤液中滴入无色酚酞溶液
①有白色沉淀生成
②滤液不变红
猜想三成立
B同学的结论不正确,分析原因是 。
(3)同学们结合所学知识,经过反思,又设计了下列实验方案来确定变质氢氧化钠溶液中的溶质成分。从理论上分析,你认为其中可行的有 (选填字母代号)。
A.向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,过滤后向滤液中滴入无色酚酞溶液
B.向溶液中加入适量CaCl2溶液,过滤后向滤液中滴入CuSO4溶液
C.向溶液中加入过量CaCl2溶液,过滤后向滤液中通入少量CO2
D.向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液后继续加入过量CaCl2溶液
6.(2026·重庆南开区·一模)小秦在实验室发现了一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,化学兴趣小组对这瓶溶液的成分进行了如下探究。
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性;CaCl2、NaCl溶液呈中性。
【猜想与假设】
(1)猜想一:溶液中的溶质为NaOH;
猜想二:溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3;
猜想三:溶液中的溶质为 。
【实验探究】
(2)小组同学们设计了如下实验方案,通过分步验证排除不合理猜想,确定溶质成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液
证明溶液中含有Na2CO3
②静置,取上层清液于另一试管中,滴加 溶液
溶液变红
证明溶液中含有NaOH,猜想 成立
(3)写出步骤①中发生反应的化学方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型)。
【反思与拓展】
(4)实验步骤①中滴加过量氯化钙溶液的目的是 。
7.(2026·四川遂宁·一模)实验室有两瓶试剂,分别为待测液A、待测液B,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是NaOH溶液或Ca(OH)2溶液。同学们对待测液的成分进行了探究。
(1)小华用玻璃棒蘸取待测液A滴于pH试纸上,测出待测液A的pH约为3,则待测液A是 溶液(填“酸”或“碱”)。
(2)为进一步确定溶液中溶质成分,小华又做了四组实验。请你帮助她完善下表并分析:
实验序号
实验一
实验二
实验三
实验四
所加试剂
锌粒
BaCl2溶液
紫色石蕊溶液
Na2CO3溶液
现象
待测液A
产生白色沉淀
变红
产生气泡
待测液B
无明显现象
产生白色沉淀
变蓝
无明显现象
根据实验现象,可推测出待测液A是 (填化学式)溶液。以上四组实验中,只根据其中一组的实验现象即可证明待测液B为NaOH溶液的是 (填实验序号)。
【质疑讨论】
(3)小刘对实验二中待测液B产生白色沉淀的现象提出质疑,经过讨论,大家一致认为待测液B已变质,写出待测液B变质的化学方程式 。
【提出问题】NaOH溶液变质后,溶质的成分是什么?
【猜想假设】
(4)猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二: 。
【设计实验】
(5)小刘设计了如下实验,请你帮助他完善下表,得出正确结论。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取少量变质后的NaOH溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液充分反应,过滤。
产生
猜想一成立
步骤二:取少量步骤一中的滤液于试管中,向其中滴加
溶液变红
【反思拓展】
(6)解决同一个问题的方法有很多种,上表步骤二还可以用下列 (填字母代号)方案代替,产生其他的现象后,也能得到相同的结论。
a.滴加CuCl2溶液 b.滴加MgSO4溶液 c.通入CO2
8.(2026·辽宁锦州·一模)“釉里红”瓷器色泽艳丽,有瓷器贵族的美誉。同学们一起探寻釉里红的色彩奥秘。
【查阅资料】釉里红是指在瓷胎上涂釉里红料(氧化铜),在高温还原焰中烧成的瓷器;
任务一:揭秘“釉里红”色彩奥秘
还原焰(CO)与釉里红料(氧化铜)发生了什么反应?同学们利用如图1所示装置进行实验探究。
(1)B装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)图1装置中的一个不足之处是未处理尾气中的一氧化碳,下列装置中不能用来解决该缺陷的 (填序号)。
(3)小组同学对B装置进行如图2所示改进,球形干燥管的作用是 。
任务二:探秘“釉里红”的成分
同学们对如图1所示装置反应后玻璃管中的红色固体进行如下探究:
【查阅资料】氧化亚铜(Cu2O)为不溶于水的红色固体,且Cu2O能和稀硫酸反应,反应的化学方程式为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。
【提出问题】反应后生成的红色固体成分是什么?
【作出猜想】
(4)猜想一:红色固体只有Cu;猜想二:红色固体只有Cu2O;猜想三: 。
【实验探究】
(5)设计如下实验方案
实验操作
现象
结论
取少量红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸
,且有红色固体剩余
红色固体含有Cu2O
【思考与分析】小明同学再根据有红色固体剩余认为猜想三正确。
(6)同学们分析后认为他的结论不严谨,理由是 。为此,同学们补充进行了以下实验:称取mg红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸充分反应,然后过滤、洗涤、干燥、称量,得到ng固体。当n的取值范围为 (用含m的代数式表示)时,确定为猜想三正确。
影响因素的探究
题型05
1.(2026·重庆沙坪坝区·一模)八中化学小组利用多种干燥剂进行如下实验,并比较不同干燥剂的除湿效果。
【实验设计与实施】将四杯盛有25mL水的烧杯分别放入完全相同的密闭容器(编号为甲、乙、丙、丁)中,在容器乙、丙、丁中分别加入20g氯化钙、蒙脱石和硅胶,连接湿度传感器和电脑,一段时间后,得到下图。
【讨论与分析】
(1)设置甲实验的目的是 ;容器甲中相对湿度增大的原因是 (从微观角度分析)。
(2)三种干燥剂的除湿效果由好到差的顺序为 。
(3)小组同学认为,不同干燥剂的除湿效果除与成分有关外,还可能受其他因素影响,如 (写一种)。
【拓展与提升】
(4)同学们还了解到“双吸剂”(含铁粉、氯化钙、氧化钙等)能吸收空气中的氧气和水,可用来保鲜食物。
①某“双吸剂”(含1.12g铁粉)理论上最多可吸收 g氧气。
②为确认“双吸剂”中存在氯化钙,设计实验方案验证(不考虑其他物质的影响): ,则样品中存在氯化钙。
2.(2026·安徽合肥·一模)【科学探究】
珠海宝镜湾岩画被誉为“岭南第一岩画”,其岩体主要成分为碳酸钙,表面使用了多种矿物颜料。为科学保护这一文化遗产,某兴趣小组研究了酸雨侵蚀石刻的机理。
【查阅资料】
石刻表面的矿物颜料红色的为赤铁矿(主要成分为Fe2O3),绿色的为铜绿[主要成分为Cu2(OH)2CO3],Cu2(OH)2CO3能溶于酸生成相应的铜盐。
【知识回顾】
(1)赤铁矿属于① (填“氧化物”、“混合物”或“化合物”)。
【探究一】酸雨对不同矿物颜料样品的侵蚀过程
(2)请完成下列实验报告:
实验
现象
解释与结论
Fe2O3和稀硫酸
红棕色固体逐渐溶解,②
酸能与金属氧化物反应
Cu2(OH)2CO3和稀硫酸
绿色固体消失,产生大量气泡,无色液体变蓝
酸能与铜绿反应,反应后溶液中的溶质一定有③ (填名称)
【探究二】不同条件对碳酸钙粉末的侵蚀速率影响
(3)实验数据如表:
编号
粉末质量
酸液种类
pH
温度℃
单位时间内生成CO2的体积(mL)
a
1.0
H2SO4溶液
2.0
20
2.0
b
1.0
H2SO4溶液
3.0
20
0.2
c
1.0
HNO3溶液
3.0
20
V1
d
1.0
HNO3溶液
x
30
V2
ⅰ.写出a组实验中发生反应的化学方程式④ ,该反应属于⑤ (填基本反应类型)。
ⅱ.能说明侵蚀速率与溶液pH有关的实验组合是⑥ (填实验编号)。
ⅲ.若想通过c、d组实验的对比,证明温度升高会加速侵蚀速率,则上表中设计的d组实验中x= ,能得出该结论的依据是⑧ (用V的大小关系表示)。
【拓展延伸】
(4)为减缓酸雨对石刻的侵蚀,除减少酸性气体的排放外,还可在石刻表面⑨ ,隔绝酸雨与石刻的直接接触,从而达到保护石刻的目的。
3.【新情境】(2026·福建厦门·一模)“蛋雕”是我国非物质文化遗产。小圳同学利用“化学蚀刻法”制作蛋雕作品。
【查阅资料】①蛋壳的主要成分与大理石相同;
②石蜡不与酸反应,熔点低,受热易熔化。
I.工艺原理与反应分析
(1)“化学蚀刻法”制作蛋雕,需先在蛋壳上裹蜡,在蜡上作画刻痕后,再用盐酸在刻痕处腐蚀蛋壳。该过程利用了石蜡的化学性质: ,其中盐酸与蛋壳的主要成分反应的化学方程式为 。
Ⅱ.蚀刻速率的影响因素
为探究盐酸浓度对蚀刻速率的影响,小圳同学取等质量、相同大小的蛋壳,分别加入等体积、不同浓度的稀盐酸,均在常温下反应。记录数据如下:
盐酸浓度
2%
5%
10%
15%
20%
蚀刻速率/(g/min)
0.0020
0.0073
0.0147
0.0243
0.0217
(2)分析表格数据,小组应选择的盐酸最佳浓度为 。
(3)小组想继续探究温度对蚀刻速率的影响,请你帮助设计实验方案(写出简要操作): ,观察并比较相同时间内蛋壳的腐蚀程度。
Ⅲ.蚀刻废液成分与处理:蚀刻后得到无色透明废液,现对废液成分展开探究。
【提出问题】废液中的溶质有哪些?
【作出猜想】猜想1:氯化钙;猜想2:氯化钙和氯化氢。
【实验过程】
(4)取少量废液于试管中,加入 (填试剂名称),观察到 ,证明猜想2成立。
【废液处理】
(5)若废液呈酸性,直接排放会污染环境,请写出一种生活中常见、安全易得的物质,用于将废液调节至中性: 。
【深度拓展】
(6)传统手工蛋雕难度大,易破损。与传统手工雕刻相比,“化学蚀刻法”的优点: 。
4.(2026·江苏苏州·一模)灭火器是常见的消防器材之一,在日常生活和工业生产等场景中有着广泛的应用。某实践小组在老师的带领下,以自制灭火器为主题进行如下学习任务。
任务一:比较制作简易灭火器的原料
同学们查阅资料,梳理出制作简易灭火器时,常用的原料方案主要有以下两种:①碳酸钠溶液和盐酸;②碳酸氢钠溶液和盐酸。为比较两种方案产生CO2的速率,设计如图1实验。
(1)图中X的值为 。
(2)装置B中反应的化学方程式为 。
(3)实验中观察到 的现象,说明5%碳酸氢钠溶液和盐酸产生CO2速率更快。
任务二:制作简易灭火器
(4)小组同学利用家里的废旧物自制了简易灭火器(如图2)。通常要向饮料瓶中液体里加入洗涤剂以产生泡沫,附着在可燃物表面,从燃烧条件的角度你觉得喷泡沫比喷水灭火效果更好的原因是 。
(5)考虑到泡沫里有水,下列哪些物品不适宜用泡沫灭火器灭火 。
A.精密仪器
B.图书档案
C.家用电器
D.木材棉布
任务三:评价简易灭火器
评价指标
优秀
合格
待改进
一:喷射距离
远
较远
近
二:泡沫的量
泡沫多、均匀
泡沫多、不均匀
泡沫少、不均匀
三:制作成本
反应物恰好反应
反应物少量剩余
反应物大量剩余
(6)从指标一考虑,制作灭火器的原料应选盐酸和 溶液。
(7)从指标二考虑,控制反应速率适中可使泡沫更加均匀,我们将液体混合时应 。
(8)从指标三考虑,若用等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与一定量等浓度的盐酸反应,则需加入塑料小瓶中盐酸的质量比为 。
5.(2026·山东泰安·一模)探究“过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用”:
(1)实验步骤:①在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液,把带火星的木条插入试管,观察现象。②向上述试管中加入2g二氧化锰,把带火星的木条插入试管,观察现象。③待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条插入试管,观察现象。多次重复步骤③。④将试管中的二氧化锰洗净、干燥、称量。
(2)实验原理: (用化学方程式表示)。
(3)实验现象:步骤③的现象为 。步骤④称量的二氧化锰的质量为 。
(4)实验结论:二氧化锰在该实验中作 。
[分析与思考]省略步骤③④能否得出实验结论,并说明理由: 。
6.(2026·安徽合肥·一模)“鱼浮灵”是水产养殖中常见的速效增氧剂,主要成分是过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2),遇水分解为Na2CO3和H2O2,能快速增加水体中溶解氧。学习小组对增氧原理进行探究。
已知:溶解氧是指水溶液中溶解O2的浓度,单位mg•L﹣1,可用溶解氧传感器测定。碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳。
【猜想】“鱼浮灵”溶于水后,能快速增加水体中溶解氧的物质是什么?
(1)猜想一: 。
猜想二:H2O2溶液
猜想三:Na2CO3溶液和H2O2溶液共同作用。
【实验】
(2)配制一定质量分数的过碳酸钠溶液,测定其pH。取一定量的过碳酸钠溶液于试管中,然后向溶液中加入少量二氧化锰,伸入带火星的木条,观察到 ,说明产生的气体是氧气。反应后将混合物过滤,向滤液中加足量盐酸,有无色气体产生。
(3)室温下,测得过碳酸钠溶液的pH=10.5,说明其溶液呈 性;过碳酸钠溶液中加入二氧化锰后产生氧气的化学方程式为 。
(4)下列操作会导致所配过碳酸钠溶液浓度偏高的是 (填字母)。
A.用托盘天平称过碳酸钠时,砝码放在左盘
B.转移过碳酸钠时,纸上有少量残留
C.用量筒量取水时,俯视液面
D.配好溶液装入试剂瓶时,有少量洒出
室温下,在相同时间内用溶解氧传感器测量80mL的下列试剂,测得如表数据。
实验序号
ⅰ
ⅱ
ⅲ
ⅳ
测量试剂
水
4%Na2CO3溶液
4%H2O2溶液
4%H2O2溶液+2gNa2CO3
溶解氧/mg•L﹣1
4.6
4.4
6.5
9.1
【结论】
(5)由上述实验可知猜想 (填“一”、“二”或“三”)成立。
【反思】已知:在一定pH范围内,pH越大的溶液中的H2O2越易分解,溶解氧越大。
(6)请设计实验方案验证溶液pH对H2O2分解的影响: (实验中必须使用的试剂:NaCl、NaOH)。
(7)过碳酸钠可以速效增氧的原理是 。
7.(2026·江苏常州·一模)兴趣小组进行跨学科实践活动——探究土壤酸碱性对绣球花颜色的影响。
任务一:探究调控绣球花变色措施
【查阅资料】①绣球花从土壤中吸收可溶性铝盐与色素作用,花瓣呈现蓝色;土壤中铝盐不足时,花瓣呈现粉色、红色等颜色。土壤的酸碱度影响其铝盐的含量,当土壤pH为4.5~6时,绣球花为最艳丽的蓝色。②氢氧化铝不溶于水。小组同学根据资料确定绣球花调色措施:
(1)调蓝:请写出一种可向土壤中施加的可溶性铝盐的化学式 。
(2)调红:向土壤中施加碱性物质使铝盐中的铝离子转变为 (填化学式)沉淀,降低铝盐含量。
任务二:筛选合适的调色试剂
(3)小组同学选择了硫酸铝作调蓝试剂,白醋(主要成分醋酸)作为土壤酸化试剂。白醋可以中和碱性物质,醋酸(CH3COOH)与氢氧化钠反应的化学方程式是 。(已知:CH3COOH在水溶液中能解离出和H+)。
(4)因NaOH碱性强、有强腐蚀性,调红时,稍有不慎就会造成绣球花死亡,故小组同学选用石灰乳或纯碱溶液作为调红试剂,但二者不能混合施用,原因是 。
任务三:制备用于调蓝的硫酸铝溶液
【查阅资料】①硫酸铝水溶液呈无色;②工业上制备硫酸铝常用的原料是铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3及不溶于稀硫酸的SiO2);③过量的铝粉与硫酸铁溶液反应的化学方程式是2Al+Fe2(SO4)3=Al2(SO4)3+2Fe。
【设计并实施实验】
(5)兴趣小组以铝土矿为原料,在实验室制取硫酸铝。
实验操作
实验现象
结论及解释
步骤Ⅰ:取20g铝土矿加入锥形瓶中,向其中加入过量的稀硫酸,充分反应后过滤,得到滤液a和滤渣(SiO2)
滤液a显黄色
Al2O3、Fe2O3与稀硫酸反应。Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是
步骤Ⅱ:向滤液a中加入过量 ,充分反应后过滤,得滤液b
有黑色固体析出;
滤液b为硫酸铝溶液
【反思评价】
(6)在用熟石灰调红时,不能与铵态氮肥一起施用。原因:释放出氨气,使肥效降低; ,影响调红效果。
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专题15 科学探究题
物质组成成分的探究
题型01
1.【答案】(1)B;
(2);
(3)3;KIO3与KI在酸性条件下能发生反应生成碘单质,碘单质有毒,不能服用;
(4)1;溶液由无色变成蓝色;
(5)密封保存于阴凉干燥处(答案不唯一)。
2.【答案】(1)碱;碳酸氢钠;
(2)取少量摩擦剂于试管中,加入少量稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中;
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)预防龋齿、增强牙齿抗酸腐蚀能力;
(5)醋酸溶液的浓度和体积相同(答案不唯一)。
3.【答案】(1)原料易得(或变废为宝、成本低廉等);
(2)①稀盐酸(答案不唯一);K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑;
②产生白色沉淀;
(3)碳酸钾也能与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,无法证明一定存在硫酸钾;
(4)不能;
(5)Ca(NO3)2+K2CO3=CaCO3↓+2KNO3。
4.【答案】(1)E装置中导管口有气泡冒出,冷却后导管内形成一段稳定的水柱;
(2)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;碳酸钠、氢氧化钠;白色沉淀溶解,产生大量气泡,溶液由浅红色变为无色;
(3)检验二氧化碳是否被完全吸收,同时防止空气中的二氧化碳进入C装置,影响实验结果;
(4)79.5%;
(5)装置内残留二氧化碳未被完全吸收。
5.【答案】(1)蓝;
(2)NaCl、Na2CO3、NaHCO3;
(3)NaHCO3;
(4)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,此分解产物也能和稀硫酸反应产生气泡,无法证明原样品中原本含有碳酸钠;
(5)①;除去二氧化碳中混有的水蒸气,防止水蒸气进入装置D,影响二氧化碳质量的测定;
②实验前排尽装置内原空气中的二氧化碳,防止干扰测定;③>;④12.6%;
(6)A;
(7)KOH。
6.【答案】(1)溶液变成蓝色;茶垢清洁剂溶于水后溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变成蓝色;
(2)无明显现象;蜡烛燃烧更旺;
(3)2H2O22H2O+O2↑;
(4)作对照;
(5)溶液的pH;
(6)不能;仅证明Na2CO3能加快H2O2分解,未验证Na2CO3反应前后质量和化学性质是否不变;
(7)%;
(8)用浓硫酸干燥氧气(答案不唯一)。
7.【答案】(1)只有CO2;
(2)B中澄清石灰水无明显变化,D中带火星的小木条复燃;
(3)Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2;
(4)①b;
②偏小。
8.【答案】(1)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;(2)③;(3)稀盐酸;(4)不能;(5)三;
(6)二;
(7)分别取等量无色溶液于三支试管中,各滴入等量稀硫酸,观察现象;一支试管中无明显现象,该试管中是KCl溶液;一支试管中产生气泡,该试管中是K2CO3溶液;一支试管中出现沉淀,该试管中是BaCl2溶液。
反应后物质成分的探究
题型02
1.【答案】(1)化学;
(2)6%~10%;增大炉内氧气含量;
(3)②无色酚酞试液;
③无气泡产生;
(4)氧化钙与水反应生成了氢氧化钙,生成的氢氧化钙也能使无色酚酞试液变红;
(5)CaCO3CaO+CO2↑;
(6)可体现资源化、环保的理念。
2.【答案】(1)>;
(2)食醋;
(3)Ⅰ.气泡;
Ⅱ.氯化钡;
(4)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(5)完全除去碳酸钠,防止其干扰硫酸钠的检验;
(6)②。
3.【答案】(1)化学反应前后元素种类不变,反应物中没有氮元素,不可能生成氨气;
(2)丁;CuO+COCu+CO2;
(3)10.4;
(4)②③。
4.【答案】(1)①Ca(OH)2;
②Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(2)【提出猜想】NaOH、Na2CO3;
【实验方案】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;
①若原溶液中只有NaOH,加入CaCl2溶液不仅会因生成微溶的Ca(OH)2而产生白色沉淀,其上层清液(饱和Ca(OH)2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;
②BaCl2(或氯化钡)。
5.【答案】(1)CaCl2和HCl;
(2)红;
(3)产生气泡;
(4)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(5)NaCl、Na2CO3;
(6)盐酸易挥发,蒸发时盐酸变为气体逸出;
(7)D。
6.【答案】(1)CO、H2O;
(2)检验是否有水生成;
(3)C中黑色固体逐渐变为红色,D中澄清石灰水变浑浊;
(4)B;C;足量氢氧化钠溶液;
(5)三;
(6)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;CO+CuOCu+CO2;
(7)收集尾气,防止污染空气。
7.【答案】(1)过滤;(2)Fe2(SO4)3;(3)将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+,同时除去过量的H2SO4;
(4)464t;(5)144。
8.【答案】(1)Cu;Na2SO4;
(2)反应过程中产生氢气,远离火源防止氢气发生爆炸;
(3)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4或Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
(4)铜回收后可以作导线。
9.【答案】(1)稀硫酸;锌和稀硫酸反应生成氢气,氢气遇明火易爆炸。
(2)390。
(3)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;置换反应。
(4)ⅰ.增大了反应物接触面积,反应速率更快、除杂更充分;ii.CuSO4;无。
(5)过滤。
10.【答案】(1)过滤;(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;复分解反应;(3)H2;
(4)。
物质性质的探究
题型03
1.【答案】(1)往烧瓶中注入液体;(2)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(3)Na2CO3;NaHCO3;(4)不能;(5)AB。
2.【答案】(1)AgNO3+2HCl=AgCl↓+HNO3;
(2)ABC;
(3)试管内液面上升;
(4)二氧化碳能溶于水且与水反应,也会使试管内压强减小,观察到试管内液面上升;
(5)U形管内红墨水左侧液面上升,右侧液面下降;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(6)BCD。
3.【答案】(1)2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓;
(2)氢氧化铜和碱式硫酸铜;
(3)氢氧化铜;
(4);
(5)另取少许洗涤干净的沉淀于试管中,加入足量稀硝酸,再滴加氯化钡溶液。
4.【答案】(1)①酚酞;②部分;
【分析反思】;亚硫酸钠溶液也呈碱性,也能使酚酞溶液变红;
【实验优化】溶液仍为红色;
(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(3)1;
(4)2;该工艺环保性高,成本适中,白度稳定性优(答案不唯一)。
5.【答案】(1)吸水;(2)产生白色沉淀;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;部分变质;
(3)NaOH+HCl=NaCl+H2O;紫;
(4)<。
6.【答案】(1)①产生蓝色沉淀;2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
②氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
③硫酸钠、硫酸;
④【进行猜想】硫酸钠、硫酸铜;
【设计实验】无明显现象;
【反思评价】反应物是否有剩余;
(2)①CO2;CuO;
②硫酸铵;
③K+、Na+、H+;
④2NH4Cl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O+2NH3↑;
⑤KCl、KNO3;取适量A溶液于试管中,加入过量HNO3和AgNO3反应后如果有白色沉淀,说明A溶液有KCl,反之没有;溶液A中的溶质可能是Na2CO3、KNO3和KCl三种物质中的两种,若有KCl,则溶液A溶质为Na2CO3、KCl,若不存在KCl,溶液A溶质为Na2CO3、KNO3。
7.【答案】(1)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(2)蓝色溶液逐渐变为无色;
(3)AC;
(4)二氧化碳能溶于水且与水反应,也能使塑料瓶内压强减小,导致塑料瓶变瘪
(5)①H2O;
②bc和de。
8.【答案】(1)①;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(3)HCl、NaCl、BaCl2;
(4)先产生气泡,后产生白色沉淀(合理即可答案不唯一);
(5)滤液中一定有NaCl和HCl这两种溶质,所以加入硝酸银溶液后一定会生成氯化银白色沉淀,无法判断是否有氯化钡存在(或滤液中一定存在氯离子,加入硝酸银溶液后,银离子和氯离子必然会结合生成氯化银白色沉淀,该现象无法证明是否有钡离子剩余);
(6)BC;
(7)1:1:3;B。
物质变质的探究
题型04
1.【答案】(1)溶液变蓝;
(2)①碳酸钠溶液显碱性,也能使紫色石蕊溶液变蓝;
②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)检验并除去碳酸钠,防止对氢氧化钠检验产生干扰;
NaOH、NaCl、CaCl2;
(4)偏小。
2.【答案】(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)【实验一】一;
【实验二】C;
【反思与评价】BCD。
3.【答案】(1)否。
(2)2NaOH+CO2=NaCO3+H2O。
(3)无色酚酞试液。
(4)加入稀盐酸,盐酸先与NaOH反应,后和碳酸钠反应,如果氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应或盐酸不足,则即使含有碳酸钠,也无明显现象。
(5)33.3%。
4.【答案】(1)D;
(2)加入稀盐酸后,装置内压强先增大后出现明显的压强突增,说明有二氧化碳气体生成,证明氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠,已变质;
(3)Na2CO3;
(4)无色酚酞溶液;
(5)ac;
(6)空气中含有的水蒸气和二氧化碳被装置B吸收、挥发的氯化氢气体被装置B吸收、二氧化碳从装置中带出的水蒸气被装置B吸收等(答案不唯一)。
5.【答案】(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)【实验一】一;
【实验二】氯化钙;碳酸钠溶液呈碱性,也能是无色酚酞溶液变红,所以该操作不能证明氢氧化钠的存在;
(3)BCD。
6.【答案】(1)碳酸钠或Na2CO3;
(2)有白色沉淀产生;无色酚酞;二;
(3)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;复分解反应;
(4)检查并完全除去碳酸钠,排除对氢氧化钠检验的干扰。
7.【答案】(1)酸;
(2)有气泡产生;H2SO4;实验四;
(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(4)Na2CO3;
(5)白色沉淀;无色酚酞溶液;
(6)a。
8.【答案】(1)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)②③;
(3)防止液体倒吸;
(4)红色固体可能含有Cu和Cu2O;
(5)溶液由无色变为蓝色;
(6)氧化亚铜能与稀硫酸反应生成铜,故有红色固体剩余,不能说明原红色固体中含有铜;。
影响因素的探究
题型05
1.【答案】(1)作对照(或空白对照);水分子在不断运动;
(2)硅胶>蒙脱石>氯化钙;
(3)干燥剂的颗粒大小(答案不唯一);
(4)①0.48;
②取少量样品于试管中,加适量水溶解,向其中滴加硝酸银溶液,再滴加稀硝酸,若产生白色沉淀且沉淀不溶解(答案不唯一)。
2.【答案】(1)混合物;
(2)溶液由无色变为黄色;硫酸铜。
(3)ⅰ、CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑;复分解反应;
ⅱ、ab;
ⅲ、3.0;V1<V2;
(4)涂漆。
3.【答案】(1)石蜡不与酸反应;CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)15%;
(3)取等体积、等浓度的盐酸分别与等质量、相同大小的蛋壳混合,在不同温度下进行反应;
(4)紫色石蕊溶液;溶液变红;
(5)碳酸钙;
(6)操作更简便、不易破损(答案不唯一)。
4.【答案】(1)10;
(2)NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O;
(3)B中气球胀大比A中快;
(4)喷泡沫除了可降低温度至可燃物的着火点以下,还可以隔绝氧气;
(5)ABC;
(6)碳酸氢钠;
(7)缓慢加入;
(8)84:53。
5.【答案】(2)2H2O22H2O+O2↑。
(3)试管中有气泡产生,带火星的木条复燃;2g。
(4)催化剂。
[分析与思考]不能,是因为省略步骤③④,无法证明二氧化锰的化学性质及质量在反应前后没有发生变化。
6.【答案】(1)Na2CO3溶液。
(2)带火星的木条复燃。
(3)碱; 。
(4)C。
(5)三。
(6)室温下,各取80 mL 4%的H2O2溶液于两只烧杯中,向烧杯中分别加入2 g NaCl和2 g NaOH固体溶解,冷却至室温,在相同时间内用溶解氧传感器测定烧杯中溶液的溶解氧。
(7)过碳酸钠溶于水呈碱性,能够促进过氧化氢分解。
7.【答案】(1)Al2(SO4)3。
(2)Al(OH)3。
(3)CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O。
(4)石灰乳主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应会产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠。
(5)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;铝粉;溶液由黄色变为无色,同时产生气泡。
(6)若和铵态氮肥使用,氢氧根离子被消耗,无法与铝离子反应生成沉淀。
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专题15 科学探究题
5大题型概览
题型01 物质组成成分的探究
题型02 反应后物质成分的探究
题型03 物质性质的探究
题型04 物质变质的探究
题型05 影响因素的探究
物质组成成分的探究
题型01
1.(2026·四川成都·一模)在食盐中加入含碘钾盐,即可得到加碘食盐,它是生活中常用的调味品。学校化学兴趣小组邀请你一起对加碘食盐中的含碘钾盐的成分进行探究。
【提出问题】加碘食盐有什么用,含碘钾盐的成分是什么?
(1)在食盐中加碘可预防的疾病是 (填序号)。
A.贫血 B.甲状腺肿大 C.龋齿 D.骨质疏松
【查阅资料】含碘钾盐可能是碘酸钾(KIO3)或碘化钾(KI)中的一种或两种。
(2)①KIO3受热易分解产生碘化钾(KI)和氧气;请写出碘酸钾受热分解的化学方程式: 。
②KIO3与KI在酸性条件下能发生反应生成碘(I2),淀粉溶液遇I2变蓝色;
③KI与AgNO3溶液反应,可生成不溶于水的黄色AgI沉淀;KIO3与AgNO3溶液混合,无明显现象;
④I2有毒,不能服用。
【提出猜想】猜想1:KI;猜想2:KIO3;猜想3:KI与KIO3的混合物。
(3)小组同学根据资料进行讨论后,认为猜想 (填“1”“2”或“3”)不正确,原因是 。
【实验验证】
(4)为了验证其猜想,小组同学设计了如下实验,请填写表格中空白处。
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,再向试管中加入AgNO3溶液
无明显现象
猜想 不成立
实验二
另取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,先向试管中滴加稀硫酸酸化的KI溶液,再加入淀粉溶液
猜想2成立
【反思拓展】
(5)根据上述实验探究活动,生活中的加碘食盐该如何保存,请你提出合理的方案: 。
【答案】(1)B;
(2);
(3)3;KIO3与KI在酸性条件下能发生反应生成碘单质,碘单质有毒,不能服用;
(4)1;溶液由无色变成蓝色;
(5)密封保存于阴凉干燥处(答案不唯一)。
【解析】(1)碘是甲状腺激素的重要成分,人类膳食中缺碘易患甲状腺肿大,故答案为:B;
(2)KIO3受热易分解产生碘化钾(KI)和氧气,反应的化学方程式为:;故答案为:;
(3)由于KIO3与KI在酸性条件下能发生反应生成碘单质,碘单质有毒,不能服用,所以猜想3不正确;故答案为:3;KIO3与KI在酸性条件下能发生反应生成碘单质,碘单质有毒,不能服用;
(4)实验一:KI与硝酸银溶液可以反应,生成不溶于水的黄色AgI沉淀,但是碘酸钾与硝酸银溶液混合无明显现象,则取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,再向试管中加入硝酸银溶液,无明显现象,则说明不含有碘化钾,即猜想1不成立;实验二:碘酸钾与KI在酸性条件下能发生反应生成碘,淀粉溶液遇碘变蓝色,根据实验结论猜想2成立,即含有碘酸钾,另取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,先向试管中滴加稀硫酸酸化的KI溶液,再加入淀粉溶液,观察到溶液由无色变成蓝色,说明含有碘酸钾,则猜想2成立;故答案为:1;溶液由无色变成蓝色;
(5)KIO3受热易分解产生碘化钾(KI)和氧气,所以:密封保存于阴凉干燥处;故答案为:密封保存于阴凉干燥处(答案不唯一)。
2.(2026·广东深圳·一模)牙膏对口腔卫生护理具有重要作用。兴趣小组对某品牌牙膏的成分展开探究。
任务一:探究牙膏的酸碱性
(1)小组同学对该牙膏进行处理后,测得其pH为7.5,则该牙膏显 (填“酸”“碱”或“中”)性,可能添加了 (选填“柠檬酸”或“碳酸氢钠”),其能调节口腔酸性环境,防止龋齿。
任务二:探究牙膏中摩擦剂的成分
查阅资料:
Ⅰ.摩擦剂是牙膏的主体原料,一般为碳酸钙、水合硅石(SiO2•nH2O),与牙刷共同作用,通过摩擦去除食物残渣及牙垢。
Ⅱ.SiO2难溶于水也不与稀盐酸反应。牙膏中除摩擦剂外的其余成分可溶于水但不与稀盐酸反应。
Ⅲ.含氟化合物能有效预防龋齿,多数牙膏中均添加了氟化物。
(2)同学们对该牙膏进行处理,得到摩擦剂后进行实验:
实验操作
实验现象
实验结论
固体部分溶解,有气泡产生,将产生的气体通入澄清石灰水,观察到石灰水变浑浊
摩擦剂中含有碳酸钙
(3)上述实验中石灰水变浑浊的化学方程式为 。
任务三:探究含氟牙膏作用
【查阅资料】氟化钠(NaF)能与牙齿中的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]反应生成更耐酸的氟磷灰石。
【实验设计】用醋酸溶液模拟容易龋齿的口腔酸性环境,并对相同的牙齿模型分别进行以下实验,记录如表:
组别
处理方式
实验结果(牙齿模型质量损失/g)
①
浸泡在醋酸溶液中
0.15
②
用含氟牙膏处理后浸泡在醋酸溶液中
0.02
【结论】
(4)组别②牙齿模型损失更少,说明氟化钠的作用是 。
【交流】
(5)该实验过程中,控制的变量除了相同的牙齿模型外,还有 (写一条)。
【答案】(1)碱;碳酸氢钠;
(2)取少量摩擦剂于试管中,加入少量稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中;
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)预防龋齿、增强牙齿抗酸腐蚀能力;
(5)醋酸溶液的浓度和体积相同(答案不唯一)。
【解析】(1)pH>7,溶液呈碱性,则小组同学对该牙膏进行处理后,测得其pH为7.5,则该牙膏显碱性,碳酸氢钠溶液呈碱性,柠檬酸呈酸性,牙膏呈碱性,说明牙膏中可能添加了碳酸氢钠;
(2)SiO2难溶于水也不与稀盐酸反应,实验结论是摩擦剂中含有碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,实验现象是固体部分溶解,有气泡产生,将产生的气体通入澄清石灰水,观察到澄清石灰水变浑浊,则实验操作是取少量摩擦剂于试管中,加入少量稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中;
(3)澄清石灰水变浑浊的原因是二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)含氟牙膏中的氟化钠能与牙齿中的羟基磷灰石反应生成更耐酸的氟磷灰石,则组别②牙齿模型用含氟牙膏处理后浸泡在醋酸溶液损失更少,说明氟化钠的作用是预防龋齿、增强牙齿抗酸腐蚀能力;
(5)该实验过程中,控制的变量除了相同的牙齿模型外,还要控制醋酸溶液的浓度和体积相同、浸泡时间相同等。
3.【古代文化】(2026·河北石家庄·一模)《礼记》等文献中记载古人用草木灰制取氢氧化钾,用作纺织品漂洗剂等等。化学兴趣组对草木灰展开了项目式学习的探究之旅。
【查阅资料】草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后剩余的灰烬,富含可溶性钾盐,溶于水显碱性。
活动一:调查草木灰的制备方法
【分析交流】
(1)利用秸秆、枯枝等生产草木灰,其优点是 (写一条)。
活动二:探究草木灰成分
【猜想与假设】草木灰中可能含有碳酸钾、硫酸钾中的一种或两种。
【进行实验】
(2)兴趣小组同学另取草木灰水根据表格方案进行实验:
项目
实验步骤
实验现象及分析
实验结论
方案
①取少量草木灰水于试管中,滴加足量 (填试剂名称)
有大量气泡产生,发生反应的化学方程式为
草木灰中含有碳酸钾
②另取少量草木灰水于试管中,滴加足量氯化钡溶液
草木灰中含有硫酸钾
【反思评价】
(3)有同学认为步骤②的实验结论不一定正确,理由是 。
(4)草木灰 (填“能”或“不能”)与铵态氮肥混合施用。
【拓展应用】
(5)古代曾以硝土(含硝酸钙)和草木灰为原料制取硝酸钾,其反应的化学方程式为 。
【答案】(1)原料易得(或变废为宝、成本低廉等);
(2)①稀盐酸(答案不唯一);K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑;
②产生白色沉淀;
(3)碳酸钾也能与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,无法证明一定存在硫酸钾;
(4)不能;
(5)Ca(NO3)2+K2CO3=CaCO3↓+2KNO3。
【解析】(1)秸秆、枯枝属于常见农林废弃物,用于制备草木灰可实现废物资源化,节能环保且成本低;(2)①检验碳酸根可加入过量稀酸,碳酸钾与稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑,对应有气泡的现象
②硫酸根和钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,因此加氯化钡后的现象为产生白色沉淀;故答案为:产生白色沉淀;
(3)步骤②所用草木灰水中未除去碳酸根,碳酸根和钡离子结合也会生成白色沉淀,对硫酸根的检验造成干扰;
(4)草木灰水溶液呈碱性,与铵态氮肥混合会反应释放氨气,导致氮肥肥效降低;
(5)硝酸钙和碳酸钾发生复分解反应,交换成分后生成碳酸钙沉淀和硝酸钾,反应的化学方程式为:Ca(NO3)2+K2CO3=CaCO3↓+2KNO3。
4.(2026·山东济南·一模)纯碱是重要的工业原料,主要成分为Na2CO3,可能含有少量的NaCl或NaOH。某化学兴趣小组欲探究工业纯碱粗产品的成分并测定其Na2CO3的含量。实验装置如图。
【操作步骤】
步骤一:称量装置C的总质量为60.0g,记录数据:连接好装置,关闭分液漏斗活塞,用酒精灯微热A装置后移开酒精灯冷却至室温。
步骤二:取20.0g样品放入装置A,加入适量的水溶解并滴入酚酞,溶液变为红色;推动注射器,逐渐注入过量氯化钙溶液,观察到产生白色沉淀,溶液颜色变浅;
步骤三:打开分液漏斗活塞,滴入稀盐酸溶液至过量,观察现象,关闭活塞。
步骤四:反应完全后,再次称量装置C的总质量为66.6g,记录数据。
已知:碱石灰能吸收水和二氧化碳;无水硫酸铜能吸水后从白色变为蓝色且不与二氧化碳反应。
(1)步骤一中观察到E装置中出现 的现象,说明装置气密性良好。
(2)步骤二滴入氯化钙反应的化学方程式为 ;步骤二现象可以得出样品中含有 ;步骤三A中观察到的现象是 。
(3)装置E的作用是 。
(4)根据实验数据,请计算该样品中Na2CO3的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
(5)有同学提出该实验所测数据偏小,其原因是 。
【答案】(1)E装置中导管口有气泡冒出,冷却后导管内形成一段稳定的水柱;
(2)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;碳酸钠、氢氧化钠;白色沉淀溶解,产生大量气泡,溶液由浅红色变为无色;
(3)检验二氧化碳是否被完全吸收,同时防止空气中的二氧化碳进入C装置,影响实验结果;
(4)79.5%;
(5)装置内残留二氧化碳未被完全吸收。
【解析】(1)微热A装置时,装置内气体受热膨胀,从E装置导管口逸出形成气泡,冷却后装置内压强减小,水进入导管形成稳定水柱,说明气密性良好;
(2)氯化钙仅和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,原溶液滴酚酞显红色,加入过量氯化钙沉淀全部碳酸钠后,溶液仍为浅红色(仍显碱性),说明样品中还含有氢氧化钠,加入过量稀盐酸后,碳酸钙和盐酸反应放出二氧化碳,碱性被完全中和,因此观察到沉淀溶解、产生气泡、溶液变为无色;
(3)若C没有完全吸收CO2,未反应的CO2进入E会使澄清石灰水变浑浊,可检验CO2是否被完全吸收,同时E可以阻挡外界空气中的二氧化碳进入C,避免干扰测定结果;
(4)根据实验步骤,发生的反应为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl和CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,可得关联式为Na2CO3~CaCO3~CO2,根据质量守恒可知,二氧化碳的质量为66.6g﹣60g=6.6g
设该样品中Na2CO3的质量为x,
Na2CO3~CaCO3~CO2
106 44
x 6.6g
x=15.9g
则该样品中Na2CO3的质量分数为100%=79.5%;
(5)反应结束后,装置A、B及导管中会残留部分生成的CO2,无法被C中碱石灰吸收,因此测得CO2质量偏小,最终计算得到的碳酸钠质量分数偏小。
5.(2026·广西南宁·一模)生活中经常会用果蔬洗盐清洗蔬菜和水果,请与小组同学一同开启项目化学习之旅。
【查阅资料】食用级pH调节剂可能是碳酸钠、碳酸氢钠、乳酸、柠檬酸中的一种或两种。
任务一:定性探究果蔬洗盐组成
【实验初探】
(1)取少量该“果蔬洗盐”溶于水,滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变成 色,说明该“果蔬洗盐”溶于水呈碱性。小组同学对其组成提出如下猜想。
【提出猜想】
(2)猜想一:NaCl、Na2CO3;猜想二:NaCl、NaHCO3;猜想三: 。
【查阅资料】Na2CO3受热不易分解;NaHCO3加热后易分解生成Na2CO3、H2O和CO2。
【实验再探】
(3)填写下表实验
步骤
现象
结论
①取少许“果蔬洗盐”于试管中,加热至固体质量不再改变,将生成的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
“果蔬洗盐”中含有
②向步骤①加热后残留的固体中加入足量的稀硫酸
产生气泡
“果蔬洗盐”中含有Na2CO3
【实验分析】
(4)小组同学认为步骤②中不能证明“果蔬洗盐”中含有Na2CO3,理由是 。
任务二:定量探究果蔬洗盐组成
(5)为进一步确定组成,小组同学运用定量思想补充下列实验(装置C、D中试剂足量)。
操作一:装置B中放有10g“果蔬洗盐”样品,完全反应后测得装置D增重0.33g。
①装置B中反应的化学方程式为 ,装置C的作用是 。
②实验前和实验后都要鼓入一段时间空气,其中实验前的作用是 。实验后将反应生成的二氧化碳全部排入装置D,使其被充分吸收。
操作二:向装置B完全反应后的固体中加入足量的稀硫酸
③理论上若产生CO2的质量 0.33g(“>”、“<”或“=”),则该“果蔬洗盐”中一定含有Na2CO3。
④试计算该“果蔬洗盐”中NaHCO3的质量分数为 。
任务三:揭秘果蔬洗盐杀菌原理
(6)果蔬浸泡时,细胞内外盐水浓度趋向一致。当环境中盐水浓度高于果蔬细胞内的浓度时,水会 (填字母)(A从果蔬内流出、B向果蔬内流入)因此,用果蔬洗盐水浸泡一段时间,细菌便会脱水而死。
任务四:探寻中华历史中的物质
(7)关于装置A中的CaO,《周礼•考工记》记载:利用草木灰(主要成分为K2CO3)和贝壳灰(主要成分为CaO)混合加水静置后所得清液来洗涤丝帛,推测生成物中能够去污的成分是 (填化学式)。
【答案】(1)蓝;
(2)NaCl、Na2CO3、NaHCO3;
(3)NaHCO3;
(4)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,此分解产物也能和稀硫酸反应产生气泡,无法证明原样品中原本含有碳酸钠;
(5)①;除去二氧化碳中混有的水蒸气,防止水蒸气进入装置D,影响二氧化碳质量的测定;
②实验前排尽装置内原空气中的二氧化碳,防止干扰测定;③>;④12.6%;
(6)A;
(7)KOH。
【解析】(1)石蕊遇碱性溶液变蓝,取少量该“果蔬洗盐”溶于水,滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变成蓝色,说明该“果蔬洗盐”溶于水呈碱性;故答案为:
(2)该“果蔬洗盐”溶于水呈碱性,乳酸、柠檬酸呈酸性,碳酸钠和碳酸氢钠溶液呈碱性,由此可知,食用级pH调节剂成分为碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种,则猜想三:NaCl、Na2CO3、NaHCO3;故答案为:NaCl、Na2CO3、NaHCO3;
(3)①取少许“果蔬洗盐”于试管中,加热至固体质量不再改变,将生成的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水浑浊,说明固体受热产生了二氧化碳,由查阅资料可知,碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,则“果蔬洗盐”中含有碳酸氢钠;故答案为:NaHCO3;
(4)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,此分解产物也能和稀硫酸反应产生气泡,无法证明原样品中原本含有碳酸钠,所以步骤②中不能证明“果蔬洗盐”中含有Na2CO3;故答案为:碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,此分解产物也能和稀硫酸反应产生气泡,无法证明原样品中原本含有碳酸钠;
(5)①装置B中发生的是碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳的反应,化学方程式为,浓硫酸具有吸水性,装置C的作用是除去二氧化碳中混有的水蒸气,防止水蒸气进入装置D,影响二氧化碳质量的测定;故答案为:;除去二氧化碳中混有的水蒸气,防止水蒸气进入装置D,影响二氧化碳质量的测定;
②因空气中含有二氧化碳,实验前鼓入一段时间空气是为了排尽装置内原空气中的二氧化碳,防止干扰测定;故答案为:实验前排尽装置内原空气中的二氧化碳,防止干扰测定;
③由方程式、Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑可知,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳与生成的碳酸钠和硫酸反应生成的二氧化碳质量相等,该“果蔬洗盐”中含有Na2CO3,则加入硫酸后生成二氧化碳质量应大于碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳质量,故理论上若产生CO2的质量大于0.33g,则该“果蔬洗盐”中一定含有Na2CO3;故答案为:>;
④设该“果蔬洗盐”中NaHCO3的质量分数为x。
168 44
10gx 0.33g
x=12.6%;故答案为:12.6%;
(6)果蔬浸泡时,细胞内外盐水浓度趋向一致。当环境中盐水浓度高于果蔬细胞内的浓度时,水会从果蔬内流出,因此,用果蔬洗盐水浸泡一段时间,细菌便会脱水而死;故选:A;
(7)氧化钙与水能发生反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钾反应生成氢氧化钾和碳酸钙,由此推测生成物中能够去污的成分是KOH;故答案为:KOH。
6.【新情境】(2026·四川成都·一模)茶垢清洁剂是生活中常用的洗涤剂,可以快速清除水杯内附着的茶垢等污渍,某学习小组围绕茶垢清洁剂进行探究活动。
【任务一】认识茶垢清洁剂
【查阅资料】
①茶垢清洁剂的主要成分是过碳酸钠(化学式为2Na2CO3•3H2O2,相对分子质量314)。
②2Na2CO3•3H2O2溶于水会发生反应:2Na2CO3•3H2O2=2Na2CO3+3H2O2,反应放热。
(1)取少量茶垢清洁剂加入水中形成溶液,向其中滴加紫色石蕊溶液,现象是 。分析原因是 。
【任务二】探究反应原理
(2)向茶垢清洁剂中倒入热水,会产生大量气泡。小组同学认为生成的气体可能含二氧化碳、氧气中的一种或两种,为了确定气体成分,小组同学按如图1所示组装仪器并进行实验。向茶垢清洁剂中倒入热水,记录如下表,请填写完整。
装置
A
B
C
D
现象
有大量气泡产生
质量增加
结论
产生气体为氧气
(3)过氧化氢分解生成的大量氧气能使茶垢剥离和脱落,过氧化氢在60﹣70℃条件下反应生成氧气的化学方程式为 。
【任务三】探究反应速率
实验:在3个同规格的锥形瓶中加入等浓度等体积的过氧化氢溶液,再分别加入等体积的NaCl溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液,利用氧气传感器测量实验过程中氧气的含量变化,实验数据如图2。
(4)实验中加入NaCl溶液的目的是 。
(5)结合图2分析,影响过氧化氢分解速率的主要原因是 。
(6)实验证明Na2CO3能加快H2O2分解速率,根据图2 (填“能”或“不能”)判断Na2CO3是过氧化氢分解反应的催化剂,说明理由 。
【任务四】探究物质含量
实验:小组设计了图3所示装置,取1g茶垢清洁剂进行实验,用量气管测量生成氧气的体积为V(单位L),已知常温常压下氧气的密度为ρ(单位g/L)。
(7)茶垢清洁剂中过碳酸钠的质量分数为 (用字母表示)。
(8)试分析图3装置在减小测量误差方面的措施有 (写一条)。
【答案】(1)溶液变成蓝色;茶垢清洁剂溶于水后溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变成蓝色;
(2)无明显现象;蜡烛燃烧更旺;
(3)2H2O22H2O+O2↑;
(4)作对照;
(5)溶液的pH;
(6)不能;仅证明Na2CO3能加快H2O2分解,未验证Na2CO3反应前后质量和化学性质是否不变;
(7)%;
(8)用浓硫酸干燥氧气(答案不唯一)。
【解析】(1)茶垢清洁剂的主要成分2Na2CO3•3H2O2溶于水会生成Na2CO3,Na2CO3溶液呈碱性,碱性溶液能使紫色石蕊溶液变蓝,则取少量茶垢清洁剂加入水中形成溶液,向其中滴加紫色石蕊溶液,现象是溶液变成蓝色,原因是茶垢清洁剂溶于水后溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变成蓝色;
(2)装置B中是澄清石灰水,结论是气体为氧气,所以现象为无明显现象,装置D中是蜡烛,氧气具有助燃性,所以现象为蜡烛燃烧更旺;
(3)过氧化氢在60﹣70℃条件下反应生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;
(4)NaCl溶液中含有Na+,加入NaCl溶液的目的是作对照,排除Na+对H2O2分解的影响,以此来验证后续Na2CO3溶液、NaOH溶液对H2O2分解的作用不是由Na+引起的;
(5)从图中可以看到,曲线①(NaOH溶液,pH=13)分解速率最快,曲线②(Na2CO3溶液,pH=11)分解速率次之,曲线③(NaCl溶液,pH=6)分解速率最慢,所以影响H2O2分解速率的主要原因是溶液的pH;
(6)催化剂是能改变反应速率,且反应前后质量和化学性质都不变。该实验仅证明Na2CO3能加快H2O2分解,未验证Na2CO3反应前后质量和化学性质是否不变,因此不能确定其为催化剂;
(7)由化学方程式2Na2CO3•3H2O2=2Na2CO3+3H2O2、2H2O22H2O+O2↑可得关联式为2Na2CO3•3H2O2~O2,用量气管测量生成氧气的体积为V(单位L),已知常温常压下氧气的密度为ρ(单位g/L),则生成氧气的质量为VL×ρg/L=ρVg;
设过碳酸钠的质量为x,
2Na2CO3•3H2O2~O2
314 48
x ρVg
xρVg
则茶垢清洁剂中过碳酸钠的质量分数为100%%;
(8)连通管的作用是平衡分液漏斗和锥形瓶内的气压,使液体可以顺利流下,避免因瓶内气压变化导致滴液不畅、体积测量不准,浓硫酸的作用是干燥氧气,除去氧气中混有的水蒸气,避免水蒸气进入量气管导致体积测量偏大,则图3装置在减小测量误差方面的措施有用浓硫酸干燥氧气、连通管平衡气压。
7.【新情境】(2026·湖南娄底·一模)茶垢清洁剂可以轻松除茶垢。在茶垢清洁剂中加水,会产生大量气泡。某化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。
【提出问题】茶垢清洁剂遇水产生的气体是什么?
【查阅资料】茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠(Na2CO4);NaOH溶液可以吸收CO2。
【猜想假设】
(1)同学们对该气体的成分提出了三种猜想。
猜想1:只有O2
猜想2:只有
猜想3:既有O2又有CO2
【实验验证】
(2)按如图装置对猜想进行实验:
操作
现象
结论
向A中加入热水,将生成的气体依次通过B、C,再将带火星的小木条伸入D中
观察到
猜想1正确
【对比实验】兴趣小组同学改用冷水重复上述实验,观察到锥形瓶中有小气泡缓慢放出,带火星的木条没有复燃。
【交流讨论】老师提示,过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢,因过氧化氢不稳定会产生具有强氧化性的活性氧,使茶垢分解、剥离、脱落;使用时加入温度稍高的水,效果更好。
(3)写出过碳酸钠与水反应生成碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢的化学方程式③ 。
(4)取质量为1g的样品和MnO2于锥形瓶中,滴加适量水,利用装置E测定产生O2的体积。(提示:①读数时需等装置冷却至室温;②实验前后均需要调整量气管两边液面相平)
实验前,调节右侧水准管的高度,若 (填字母),说明装置气密性良好。
a.两端液面相平b.两端液面有稳定的高度差
②量气管中若不放植物油将使氧气体积测量结果 。(填“偏大”或“偏小”)
【答案】(1)只有CO2;
(2)B中澄清石灰水无明显变化,D中带火星的小木条复燃;
(3)Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2;
(4)①b;
②偏小。
【解析】(1)根据资料,过碳酸钠含碳元素,且猜想1为只有O2,猜想3为O2和CO2的混合气体,因此猜想2为只有CO2;
(2)猜想1正确,说明气体只有氧气。因此B中澄清石灰水无明显变化(无CO2),D中带火星的小木条复燃(有O2);
(3)过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢,反应的化学方程式为Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2;
(4)①装置气密性良好时,调节右侧水准管高度后,装置内压强稳定,会形成稳定的液面差,故选:b;
②氧气不易溶于水,但仍有少量溶解,若不放植物油,部分氧气会溶于水,导致测得的氧气体积偏小。
8.(2026·福建福州·一模)(2026•福州模拟)如图A、B、C是没有标签的三瓶无色溶液,分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液和稀盐酸中的一种,请你与学习小组同学进行以下探究与学习。
任务一 鉴别A、B、C三瓶无色溶液
(1)如图,小明在小烧杯中加入一定量A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,接着向该溶液中加入一定量B,只观察到溶液变为无色,再向其中滴加一定量C,只观察到生成无色气泡,生成气泡的化学反应方程式为 。
(2)依据上述实验现象,你认为下列结论 (填序号)是正确的。
①A是NaOH溶液,B是Na2CO3溶液,C是稀盐酸
②A是Na2CO3溶液,B是稀盐酸,C是NaOH溶液
③A是NaOH溶液,B是稀盐酸,C是Na2CO3溶液
(3)小亮认为不用无色酚酞溶液也可完成鉴别,他用三支洁净的玻璃棒分别蘸取少量A、B、C,并在酒精灯火焰上加热,最终无固体残留的那支玻璃棒所随的溶液一定是 (填名称)。
(4)小红提出仅通过A、B、C三种溶液任意两种相互倾倒直接混合的方法也能鉴别出A、B、C,你认为该方法 (填“能”或“不能”)达到鉴别目的。
任务二 探究实验后废液中溶质的成分
【提出问题】小明实验结束后,烧杯内的溶液中溶质(除酚酞外)是什么?
【做出猜想】
(5)小强认为废液中的溶质存在以下三种猜想。
猜想一:NaCl 猜想二:NaCl、HCl 猜想三:NaCl、Na2CO3
上述小强的猜想中,你认为猜想 是不合理的。
【实验验证】
(6)小强取少量废液于试管中,向其中滴加澄清石灰水,开始无明显现象,最后溶液变为红色,证明他的猜想 是成立的。
【反思应用】
(7)只用一种试剂也可一次性鉴别出KCl、K2CO3、BaCl2三种无色溶液,请设计实验方案并完成实验报告(已知:K2CO3溶液呈碱性;KCl溶液和BaCl2溶液呈中性。)
实验方案
实验现象和结论
【答案】(1)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;(2)③;(3)稀盐酸;(4)不能;(5)三;
(6)二;
(7)分别取等量无色溶液于三支试管中,各滴入等量稀硫酸,观察现象;一支试管中无明显现象,该试管中是KCl溶液;一支试管中产生气泡,该试管中是K2CO3溶液;一支试管中出现沉淀,该试管中是BaCl2溶液。
【解析】(1)在小烧杯中加入一定量A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,稀盐酸显酸性,不能使无色酚酞试液变色,故观察到溶液变红,说明A为氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液;接着向该溶液中加入一定量B,只观察到溶液变为无色,说明A为氢氧化钠溶液、B为稀盐酸,氢氧化钠与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色,故溶液由红色变为无色,则C为碳酸钠溶液,生成气泡的反应为碳酸钠和稀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:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;(2)由以上分析可知,A为氢氧化钠溶液,B为稀盐酸,C为碳酸钠溶液;故选:③;
(3)用三支洁净的玻璃棒分别蘸取少量A、B、C,并在酒精灯火焰上加热,盐酸具有挥发性,加热过程中氯化氢会挥发出去,故最终无固体残留的那支玻璃棒所随的溶液一定是稀盐酸;故答案为:稀盐酸;
(4)将三种溶液两两混合,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,无明显现象;氢氧化钠和碳酸钠不反应,无明显现象;碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,产生气泡,则均无明显现象的是氢氧化钠溶液,均产生一次气泡的是稀盐酸和碳酸钠溶液,无法区分稀盐酸和碳酸钠溶液,不能达到鉴别目的;
(5)小明的实验中,在小烧杯中加入一定量氢氧化钠溶液,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,接着向该溶液中加入一定量稀盐酸B,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,观察到溶液变为无色,说明氢氧化钠完全反应,再向其中滴加一定量碳酸钠溶液C,观察到生成无色气泡,说明向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸,完全反应后稀盐酸过量,再加入碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应后只观察到生成无色气泡,溶液不变色,说明反应后溶液显中性或酸性,故猜想三是不合理的,因为猜想三的溶液中含碳酸钠,溶液显碱性;
(6)小强取少量废液于试管中,向其中滴加澄清石灰水,开始无明显现象,最后溶液变为红色,说明废液中的溶质为氯化钠、氯化氢,滴加澄清石灰水,氢氧化钙先与稀盐酸反应生成氯化钙和水,故一开始无明显现象,后澄清石灰水过量,溶液显碱性,故溶液变为红色;
(7)氯化钾与稀硫酸不反应,无明显现象,碳酸钾能与稀硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,产生气泡,氯化钡能与稀硫酸反应生成硫酸钡和盐酸,产生白色沉淀,故可用稀硫酸鉴别这三种溶液,实验方案为:分别取等量无色溶液于三支试管中,各滴入等量稀硫酸,观察现象;一支试管中无明显现象,该试管中是KCl溶液;一支试管中产生气泡,该试管中是K2CO3溶液;一支试管中出现沉淀,该试管中是BaCl2溶液。
反应后物质成分的探究
题型02
1.【新情境】(2026·山西太原·一模)随着我国“无废城市”建设的持续推进,垃圾焚烧发电已成为城市生活垃圾处理的重要方式。在学校的社会实践活动中,同学们围绕以下任务开展了项目式学习。
任务一:了解垃圾焚烧发电
【实地考察】同学们来到一座垃圾焚烧发电厂,了解到垃圾焚烧发电的主要流程如下:
【小组交流】
(1)垃圾焚烧发电是将 能经一系列转化,最终变为电能。
任务二:认识燃烧最佳条件
【专家介绍】垃圾焚烧过程中,监测烟气中氧气含量至关重要。氧气含量低,表明炉内风量不足,燃烧不充分,产生污染物多;氧气含量过高,说明送入炉内风量大,会导致热量损失,影响燃烧效率。
【观察分析】
(2)烟气中O2含量与CO浓度关系如图所示,垃圾焚烧过程中,CO浓度应控制在100ppm以下。综合分析,烟气中O2的体积分数应控制在 之间。如果监测到烟气中CO浓度为300ppm,应采取的措施是 。
任务三:探究飞灰物质成分
【信息检索】飞灰是垃圾焚烧过程中产生的细小颗粒物,烟气净化时会投加消石灰、石灰石等钙基药剂,飞灰中钙含量通常较高。
【提出问题】该垃圾焚烧发电厂的飞灰中含有哪些物质?
【猜想假设】飞灰中可能含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙中的一种或几种。
【进行实验】
(3)同学们设计如下实验方案,并完成实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取适量飞灰样品于烧杯中,加水搅拌,用温度计测量温度
温度计示数明显上升
含有氧化钙
②将烧杯中物质过滤,取少量滤液于试管中,滴加
溶液变红
含有氢氧化钙
③取少量滤渣于试管中,滴加足量稀盐酸
固体减少,
不含碳酸钙
【反思评价】
(4)有同学对步骤②中结论提出质疑,理由是 。
(5)飞灰中不含碳酸钙的原因可能是碳酸钙高温分解,发生反应的化学方程式为 。
任务四:展望未来处理技术
【查阅资料】
(6)垃圾热解和气化技术作为新一代废弃物处理技术,能将有机物转化为可燃气体、液态燃料和生物炭。这一技术体现的垃圾处理理念是 。
成果分享:通过探究学习,同学们深刻体会到科技在解决环境问题中的重要作用,将更加积极地倡导和参与环保行动,为创造美好生活而努力。
【答案】(1)化学;
(2)6%~10%;增大炉内氧气含量;
(3)②无色酚酞试液;
③无气泡产生;
(4)氧化钙与水反应生成了氢氧化钙,生成的氢氧化钙也能使无色酚酞试液变红;
(5)CaCO3CaO+CO2↑;
(6)可体现资源化、环保的理念。
【解析】(1)垃圾焚烧发电是将化学能经一系列转化,最终变为电能;
(2)由图可知,烟气中氧气的体积分数为10%时,CO浓度已降至很低且继续增大氧气体积分数对降低CO效果不明显,则垃圾焚烧过程中,CO浓度应控制在100ppm以下,当烟气中O2体积分数为6%时,CO浓度为100ppm,继续增大O2浓度,CO浓度继续降低,但降低幅度趋缓,综合考虑燃烧效率,应控制在6%~10%之间,监测到烟气中CO浓度为300ppm,说明氧气不足,燃烧不充分,则可增大炉内氧气含量,使垃圾充分燃烧;
(3)②氢氧化钙溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故可滴加无色酚酞试液,溶液变红,说明含氢氧化钙;
③取少量滤渣于试管中,滴加足量稀盐酸,碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故实验中无气泡产生,说明飞灰中不含碳酸钙;
(4)由于氧化钙与水反应生成了氢氧化钙,生成的氢氧化钙也能使无色酚酞试液变红,所以有同学对步骤②中结论提出质疑;
(5)碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑;
(6)将有机物转化为可燃气体、液态燃料和生物炭,将废弃物转化为可利用的资源,实现了垃圾的资源化利用,同时可减少焚烧过程中产生的一氧化碳等污染物,更环保。
2.【古代科技】(2026·山东枣阳·一模)造纸术是我国传统技艺的瑰宝。兴趣小组围绕造纸展开项目式探究。
任务一:探索古法造纸技艺
(1)取少量古法造纸“浸沤”工序所用草木灰水(主要成分为K2CO3,用pH试纸测得其pH (填“>”“=”或“<”)7,证明草木灰水呈碱性,可与原料中的果胶发生反应,去除杂质。
(2)若草木灰水碱性过强,会破坏植物纤维结构,导致纸张韧性变差。为适度调节草木灰水的碱性,可向其中加入少量 (填一种常见物质)。
任务二:探索现代造纸技艺
(3)现代造纸工艺中,会用到Na2SO4和Na2CO3等物质调节纸浆性能。兴趣小组针对造纸厂排放的废水展开探究,已知该废水可能含有Na2SO4和Na2CO3中的一种或两种,小组同学设计了如下实验方案。(已知BaCO3、BaSO4均为白色不溶于水的固体)
实验步骤
现象
结论
Ⅰ.取适量废水于试管中,加入足量的稀盐酸
产生
含有Na2CO3
Ⅱ.向步骤Ⅰ反应后的溶液中滴加少量 溶液
产生白色沉淀
含有Na2SO4
【实验分析】
(4)写出步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式: 。
(5)稀盐酸必须足量,原因是 。
(6)现代造纸倡导绿色生产,需对纸浆废水无害化处理,下列措施不合理的是 (填序号)。
①将废水净化处理后循环利用,用于纸浆初步洗涤
②直接将废水排放至河流,降低生产成本
③采用中和、沉降等工艺去除污染物,达标后再排放
【答案】(1)>;
(2)食醋;
(3)Ⅰ.气泡;
Ⅱ.氯化钡;
(4)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(5)完全除去碳酸钠,防止其干扰硫酸钠的检验;
(6)②。
【解析】(1)pH>7,溶液显碱性,根据结论草木灰水呈碱性,说明用pH试纸测得其pH>7;
(2)酸性物质可与碱性的碳酸钾反应,降低草木灰水的碱性,食醋是生活中常见的酸性物质,因此可向草木灰水中加入少量食醋;
(3)Ⅰ.根据结论废水中含有Na2CO3,则实验步骤Ⅰ取适量废水于试管中,加入足量的稀盐酸,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,实验现象为产生气泡,
Ⅱ.根据结论废水中含有Na2SO4,且实验现象为产生白色沉淀,硫酸根离子能与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,则实验步骤Ⅱ为向步骤I反应后的溶液中滴加少量氯化钡溶液;
(4)步骤I中发生的反应是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(5)碳酸根离子也能与钡离子反应生成碳酸钡白色沉淀,会对硫酸钠的检验产生干扰,因此稀盐酸必须足量,原因是完全除去碳酸钠,防止其干扰硫酸钠的检验;
(6)①将废水净化处理后循环利用,用于纸浆初步洗涤,该措施通过净化去除废水中的悬浮物、有机物等污染物,实现水资源循环利用,既减少新鲜水消耗,又降低废水排放量,措施合理,①不符合题意;
②纸浆废水中含大量有害物质,直接排放会导致水体污染、生态破坏,而不能直接将废水排放至河流,降低生产成本,措施不合理,故②符合题意;
③采用中和、沉降等工艺去除污染物,达标后再排放,措施合理,故③不符合题意。
3.【古代科技】(2026·湖北武汉·一模)电石灯是百年前发明的神奇照明工具,主要是通过点燃电石气来照明。已知电石气的主要成分为CxHy。某化学项目小组对CxHy燃烧产物的探究产生了兴趣,请你参与探究与分析。
【提出问题】CxHy在氧气中燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO
【猜想假设】
产物猜想
甲
乙
丙
丁
CO2、H2O
CO、H2O
NH3、CO2、H2O
CO2、CO、H2O
(1)有人认为丙同学的猜想是错误的,理由是 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,在密闭容器中将3.9gCxHy在ag氧气中燃烧,将燃烧产物依次通过下列装置,装置B增重8.8g,装置D硬质玻璃管中固体质量减少1.6g。
已知:CxHy和氧气均没有剩余,装置A﹣E中试剂足量。
(2)通过以上实验探究推断 同学的猜想成立。写出装置D硬质玻璃管中发生反应的化学方程式 。
(3)计算a的值为 。
【拓展反思】
(4)关于该实验,下列说法正确的是 (填标号)。
①若缺少装置A,则所测y/x的值偏大
②实验过程中,可观察到装置D硬质玻璃管内黑色固体变成红色
③若一个CxHy分子含4个原子,则x=2,y=2
④若再增加1.5gO2,则CxHy的燃烧产物为2种
【答案】(1)化学反应前后元素种类不变,反应物中没有氮元素,不可能生成氨气;
(2)丁;CuO+COCu+CO2;
(3)10.4;
(4)②③。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应前不含氮元素,不可能生成氨气,故丙同学的猜想错误;
(2)装置B吸收CO2,B增重说明产物有CO2,D中氧化铜固体质量减少,说明产物中含有CO(CO还原CuO使固体质量减小),由于反应物CxHy含有氢元素,燃烧产物必然有H2O,则燃烧产物为H2O、CO2、CO,故丁猜想成立,D中是CO和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为CuO+COCu+CO2;
(3)D中是氧化铜,固体减少1.6g,为CuO中失去的氧元素质量,根据反应CuO+COCu+CO2,CuO中失去氧元素质量为1.6g,参加反应的CO质量为2.8g,即CO的质量为2.8g,则2.8gCO中碳元素的质量为2.8g100%=1.2g,B中氢氧化钠增重8.8g,说明CO2质量为8.8g,8.8g二氧化碳中碳元素质量为8.8g100%=2.4g,碳元素的总质量为1.2g+2.4g=3.6g,CxHy质量为3.9g,则氢元素质量为3.9g﹣3.6g=0.3g,对应生成水的质量为0.3g÷(100%)=2.7g,根据反应前后物质的总质量不变,则氧气质量a=(2.8+8.8+2.7)−3.9=10.4;
(4)①若缺少装置A,燃烧产物中的水蒸气会进入装置B,导致测得的CO2质量偏大,据此计算出的碳元素质量偏大,则氢元素质量偏小,因此偏小,故①错误;
②D中黑色CuO被CO还原为红色的Cu,可以观察到黑色固体变红,故②正确;
③CxHy中C、H原子个数比为:1:1,即x:y=1:1,若分子共4个原子,x+y=4,可得x=2,y=2,故③正确;
④3.9gC2H2完全燃烧需要12g氧气,增加1.5g氧气后总氧气质量为10.4g+1.5g=11.9g<12g,仍会生成CO,产物共3种,故④错误。
4.(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CaCl2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。
②CaCl2溶液呈中性,Na2CO3溶液呈碱性;Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低。
物质溶解性
NaCl
Na2CO3
NaOH
CaCl2
Ca(OH)2
CaCO3
BaCl2
Ba(OH)2
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CaCl2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:Na2CO3
【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CaCl2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CaCl2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CaCl2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)①Ca(OH)2;
②Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(2)【提出猜想】NaOH、Na2CO3;
【实验方案】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;
①若原溶液中只有NaOH,加入CaCl2溶液不仅会因生成微溶的Ca(OH)2而产生白色沉淀,其上层清液(饱和Ca(OH)2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;
②BaCl2(或氯化钡)。
【解析】(1)①根据题给溶解性表,Ca(OH)2微溶于水,CaCl2和NaOH反应,离子浓度较大时Ca(OH)2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Ca(OH)2,加入Na2CO3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:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
(2)【提出猜想】久置NaOH会与空气中CO2反应变质,猜想逻辑:不变质(只有NaOH)、部分变质(既有NaOH又有Na2CO3)、完全变质(只有Na2CO3),因此猜想Ⅱ为NaOH和Na2CO3。
【实验方案】过量CaCl2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NaOH,若酚酞变红说明含NaOH。
①结合题干信息,Ca(OH)2微溶,若原溶液中只有NaOH,加入CaCl2溶液不仅会因生成微溶的Ca(OH)2而产生白色沉淀,其上层清液(饱和Ca(OH)2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,Ba(OH)2可溶、BaCO3难溶,换成BaCl2后,Ba2+只会和生成沉淀,不会干扰,解决了原方案的问题。
②Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(2)【提出猜想】NaOH、Na2CO3;
【实验方案】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;
①若原溶液中只有NaOH,加入CaCl2溶液不仅会因生成微溶的Ca(OH)2而产生白色沉淀,其上层清液(饱和Ca(OH)2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;②BaCl2(或氯化钡)。
5.【传感器】(2026·四川攀枝花·一模)CaCl2在攀枝花钒钛冶炼与炼钢过程中,可做助溶剂、造渣剂、提纯助剂等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后,欲对剩余废液的组成进行探究,并制定回收CaCl2的方案。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】
(1)补全猜想:猜想一:CaCl2;猜想二: 。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【探究活动一】取少量废液等分成2份,甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究:
(2)甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成 色,证明猜想二成立。
乙组同学用图1装置进行实验,将80mL一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液,测得数据如图2。
【数据分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析,证明猜想二成立。
(3)a点的实验现象为 。
(4)b点发生反应的化学方程式为 。
(5)c点对应溶液中全部溶质的化学式为 。
【探究活动二】
(6)丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2,理由是 。
【交流与反思】
(7)甲组同学认为丙组同学提出的方法会对空气造成污染。在不借助其他试剂和仪器的情况下,除去废液中对空气造成污染的物质,建议最好先在废液中加入下面 (填选项序号)试剂。
A.Ca B.CaO C.Ca(OH)2 D.CaCO3
【答案】(1)CaCl2和HCl;
(2)红;
(3)产生气泡;
(4)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(5)NaCl、Na2CO3;
(6)盐酸易挥发,蒸发时盐酸变为气体逸出;
(7)D。
【解析】(1)石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,碳酸钙难溶于水,如果恰好完全反应(或碳酸钙过量),则废液中的溶质是氯化钙,如果盐酸过量,则废液中的溶质是氯化钙、氯化氢,故猜想二:CaCl2、HCl;
(2)紫色石蕊试液在酸性溶液中变红,在碱性溶液中变蓝,在中性溶液中不变色,滴加紫色石蕊溶液,溶液变为红色,说明溶液中含HCl,则猜想二成立;
(3)由以上分析可知,废液中的溶质是氯化钙、氯化氢,滴加碳酸钠溶液,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,待盐酸完全反应后,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,a点时是碳酸钠和稀盐酸的反应,则现象是:产生气泡;
(4)b点时发生反应为氯化钙和碳酸钠的反应,化学方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(5)c点时碳酸钠过量,盐酸、氯化钙均已经完全反应,碳酸钠和盐酸、氯化钙均反应生成了氯化钠,则此时溶液中的溶质是:NaCl、Na2CO3;
(6)丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2,理由是盐酸易挥发,蒸发时盐酸变为气体逸出;
(7)碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,且碳酸钙难溶于水,可加入过量的碳酸钙除去盐酸,然后过滤除去碳酸钙,从而除去杂质,不选择氧化钙和氢氧化钙,是因为若不用指示剂,无法判断反应是否恰好反应,容易引入杂质氢氧化钙,一般不选择钙,因为钙的化学性质比较活泼,反应剧烈,容易引发危险。
6.(2026·黑龙江大庆·一模)露天焚烧垃圾会对空气造成严重污染。某兴趣小组在实验室中一个相对封闭的装置内燃烧含有碳、氢、氧元素的垃圾,并对产生的废气成分进行深入探究。请你参与此次探究活动,并回答相关问题。
【提出问题】燃烧该垃圾产生的废气成分是什么?
【作出猜想】
(1)猜想一:CO2、H2O。猜想二: 。猜想三:CO2、CO、H2O。
【实验探究】将该垃圾燃烧产生的废气依次通过如图所示装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证。
(2)装置A的作用是 。
(3)证明废气中含有CO的现象是 。
(4)有同学认为该实验装置设计存在缺陷,应该在 和 装置之间加一个装有 的洗气瓶。
【实验结论】
(5)实验过程中所有的装置均观察到了现象,故得出结论:猜想 正确。
【交流与解释】
(6)装置B中发生反应的化学方程式为 ,装置C中发生反应的化学方程式为 。
(7)装置E处气球的作用是 。
【答案】(1)CO、H2O;
(2)检验是否有水生成;
(3)C中黑色固体逐渐变为红色,D中澄清石灰水变浑浊;
(4)B;C;足量氢氧化钠溶液;
(5)三;
(6)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;CO+CuOCu+CO2;
(7)收集尾气,防止污染空气。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,该垃圾中含有C、H、O元素,则该垃圾燃烧可生成碳的氧化物和水,碳的氧化物包括二氧化碳和一氧化碳,猜想一:CO2、H2O,猜想三:CO2、CO、H2O,则猜想二:CO、H2O;
(2)无水硫酸铜遇水变为蓝色,故装置A的作用是检验是否有水生成;
(3)一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故C中黑色固体逐渐变为红色,D中澄清石灰水变浑浊,说明废气中含有CO;
(4)B装置中二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,可用于检验二氧化碳,氢氧化钙微溶于水,澄清石灰水的浓度较低,可能不能完全吸收废气中的二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,通常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳,故可在B、C装置之间加一个装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶,用于吸收废气中的二氧化碳,防止干扰后续实验;
(5)实验过程中所有的装置均观察到了现象,即A中无水硫酸铜变为蓝色,说明废气中含水,B中澄清石灰水变浑浊,说明废气中含二氧化碳,C中黑色固体变为红色,D中澄清石灰水变浑浊,说明废气中含CO,则猜想三正确;
(6)装置B中发生的反应是二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,装置C中发生的反应是一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式是CO+CuOCu+CO2;
(7)一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳散逸到空气中会污染空气,故装置E处气球的作用是收集尾气,防止污染空气。
物质性质的探究
题型03
1.【新情境】(2026·江西宜春·一模)某实验小组利用图1所示装置进行实验,探究CO2的性质:分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大,对应的操作是 。
(2)对比图2中三条曲线,能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线z,对应反应的化学方程式是 。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】①氯化钙溶液显中性;
②Na2CO3可发生如下反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。
③稀溶液中NaHCO3与CaCl2不反应
【进行实验】
(3)设计如下实验进行探究:
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
在反应后的溶液中加水稀释,取少量该稀溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液
有白色沉淀产生
含有
Ⅱ
将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份
向其中一份加入稀盐酸
无气泡产生
不含
向另一份滴加无色酚酞溶液
溶液变红
含有NaOH
【反思交流】
(4)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(5)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用 (选填字母)代替,也能达到相同目的。
A.紫色石蕊溶液
B.硫酸铜溶液
C.稀盐酸
【答案】(1)往烧瓶中注入液体;(2)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(3)Na2CO3;NaHCO3;(4)不能;(5)AB。
【解析】(1)ab段压强增大,是因为把注射器内的液体注入烧瓶后,瓶内气体被压缩,体积减小,压强升高,因此对应操作是将注射器中的液体注入烧瓶;
(2)曲线z压强下降最大,说明吸收CO2最多,对应是饱和氢氧化钠溶液,CO2与NaOH反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(3)Ⅰ、根据资料,只有Na2CO3能和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,NaHCO3与氯化钙不反应,因此产生白色沉淀,说明溶液中含有Na2CO3;
Ⅱ、NaHCO3能和稀盐酸反应生成CO2气体,无气泡产生,说明溶液中不含NaHCO3;
(4)若用氢氧化钙溶液代替氯化钙,氢氧化钙会和碳酸钠反应生成氢氧化钠,会干扰后续对原溶液中原有NaOH的检验,因此不能代替;
(5)酚酞的作用是检验溶液中是否存在NaOH;
A.紫色石蕊溶液遇碱性溶液变蓝,能检验出 NaOH,可以代替,故A符合题意;
B.碳酸钠已经被过量氯化钙除去,清液中若有NaOH,硫酸铜会和NaOH反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,能检验出NaOH,可以代替,故B符合题意;
C.稀盐酸和NaOH反应无明显现象,无法检验,不能代替,故C不符合题意。
2.(2026·重庆九龙坡区·一模)为探究盐酸与氢氧化钠的化学性质,某化学小组做了如下实验。
【实验一】盐酸的化学性质
(1)写出试管E中反应的化学方程式为 。
(2)反应前后有溶液颜色变化的试管有 (填字母)。
【实验二】探究氢氧化钠能否与二氧化碳发生反应
(3)甲同学设计了如图1装置并进行实验。收集一试管二氧化碳,拔掉橡皮塞,迅速将试管口没入溶液中,一段时间后,观察到的现象是 。
(4)乙同学认为甲同学的实验不能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,理由是 。
【实验再探究】乙同学经过反思,又设计了图2所示实验,使反应可视化。
(5)将注射器中相同体积的NaOH溶液和水同时注入锥形瓶中,观察到 现象,说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,该反应的化学方程式为 。
【反思与交流】
(6)丙同学认为乙同学实验方案较复杂,可在甲同学实验后的溶液中加入一种试剂,根据相应实验现象,即可证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,你认为该试剂合理的是 。
A.无色酚酞试液 B.足量稀盐酸 C.氢氧化钙溶液 D.氯化钡溶液
【答案】(1)AgNO3+2HCl=AgCl↓+HNO3;
(2)ABC;
(3)试管内液面上升;
(4)二氧化碳能溶于水且与水反应,也会使试管内压强减小,观察到试管内液面上升;
(5)U形管内红墨水左侧液面上升,右侧液面下降;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(6)BCD。
【解析】(1)试管E中发生的反应是稀盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,化学方程式为AgNO3+2HCl=AgCl↓+HNO3;
(2)稀盐酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,因此A试管中溶液变红;B试管中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,溶液变为浅绿色;C试管中氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,溶液变为黄色;D试管中氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,无明显现象;E试管中硝酸银与稀盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸,生成白色沉淀,溶液颜色无变化;综上可知,反应前后溶液颜色变化的试管有ABC;
(3)收集一试管二氧化碳,拔掉橡皮塞,迅速将试管口没入氢氧化钠溶液中,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳被消耗,试管内压强减小,在外界大气压的作用下,烧杯中液体被压入试管内,因此观察到试管内液面上升;
(4)乙同学认为甲同学的实验不能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,理由是二氧化碳能溶于水且与水反应,也会使试管内压强减小,观察到试管内液面上升;
(5)将注射器中相同体积的NaOH溶液和水同时注入锥形瓶中,观察到红墨水液面左侧高于右侧,这是因为左侧氢氧化钠溶液与二氧化碳发生反应,装置内压强减小程度大,右侧二氧化碳能溶于水,装置内压强减小程度小,所以左侧液面高于右侧,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(6)A、二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,不能证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,不符合题意;
B、二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,加入足量稀盐酸,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,观察到有气泡产生,即可证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,符合题意;
C、二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,加入氢氧化钙溶液,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,观察到有白色沉淀生成,即可证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,符合题意;
D、二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,加入氯化钡溶液,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,观察到有白色沉淀生成,即可证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,符合题意。
3.(2026·湖南湘潭·一模)同学们在做硫酸铜与氢氧化钠反应的实验时,发现滴加试剂的顺序不同会产生不同的现象,老师鼓励同学们围绕该现象展开探究。
【发现问题】下图是同学们做的两组实验及现象:
【查阅资料】
1.氢氧化铜是一种难溶于水的蓝色物质,在80℃时分解生成氧化铜和水;
2.硫酸铜过量时,与氢氧化钠溶液反应会生成碱式硫酸铜Cu4(OH)6SO4,碱式硫酸铜是一种难溶于水的绿色物质,可溶于酸,生成含硫酸根的盐和水等物质,在沸水中不分解;
3.硫酸钡是一种难溶于水且难溶于酸的白色物质。
【实验分析】
(1)实验一中产生蓝色沉淀,写出该实验过程中反应的化学方程式 。
同学们发现实验二中产生的沉淀颜色与实验一中不同,因此对该沉淀的成分进行探究。
【提出猜想】
(2)猜想一:氢氧化铜 猜想二:碱式硫酸铜 猜想三:
【实验方案】
(3)针对以上猜想,同学们将实验二试管中的固液混合物分离后,将沉淀多次洗涤。有同学用如下实验方案对沉淀成分进行探究并得出结论。
操作
现象
结论
①取少许沉淀于试管中,并将试管放在100℃水中进行加热
产生黑色固体
沉淀中含有
②另取少许沉淀于试管中,加入足量稀硫酸,再滴加氯化钡溶液
沉淀先溶解,后又产生白色沉淀
沉淀中含有碱式硫酸铜
【反思与评价】
(4)将沉淀多次洗涤的目的是排除 (填一种离子符号)的干扰。
(5)经过讨论,同学们认为该方案中操作②得出的结论不严谨,若要得出相同的现象与结论,你将操作②优化的方案是 。
经过大家的分析和讨论,认为猜想三正确。同学们分享实验体会,许多重大科学发现,源自对实验异常现象的大胆质疑,深入研究,我们要养成注重实验、严谨求实的科学态度。
【答案】(1)2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓;
(2)氢氧化铜和碱式硫酸铜;
(3)氢氧化铜;
(4);
(5)另取少许洗涤干净的沉淀于试管中,加入足量稀硝酸,再滴加氯化钡溶液。
【解析】(1)实验一中产生蓝色沉淀,发生的反应是氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式为2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓;
(2)氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,硫酸铜过量时,与氢氧化钠溶液反应会生成碱式硫酸铜,碱式硫酸铜是一种难溶于水的绿色物质,则根据猜想一、二可知,猜想三为氢氧化铜和碱式硫酸铜;
(3)操作①取少许沉淀于试管中,并将试管放在100℃水中进行加热,观察到产生黑色固体,氢氧化铜在80℃时分解生成黑色的氧化铜,碱式硫酸铜在沸水中不分解,由此说明沉淀中含有氢氧化铜;
(4)已知碱式硫酸铜可溶于酸,生成含硫酸根的盐和水等物质,硫酸根离子能与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,而硫酸铜溶液中含有硫酸根离子,会对碱式硫酸铜的检验产生干扰,故将沉淀多次洗涤的目的是排除的干扰;
(5)操作②加入足量稀硫酸引入了,会对碱式硫酸铜的检验产生干扰,因此操作②得出的结论不严谨,若要得出相同的现象与结论,需要将操作②优化的方案是另取少许洗涤干净的沉淀于试管中,加入足量稀硝酸,再滴加氯化钡溶液,观察到沉淀先溶解,后又产生白色沉淀,沉淀中含有碱式硫酸铜。
4.(2026·广东珠海·一模)中国制浆造纸工业约57%的原料来源于废纸,兴趣小组开展废纸回收的项目探究。
(1)废水检测
【提出猜想】造纸厂的废水可能含有氢氧化钠、硫酸钠、亚硫酸钠(Na2SO3)中的两种或三种。
【查阅资料】
1、Na2SO3化学性质与Na2CO3相似,能与酸反应,其水溶液呈碱性
2、BaSO3化学性质与BaCO3相似,不溶于水,能与酸反应
【实验探究】
序号
操作
现象
结论
1
取少量废水于试管中,滴加几滴 ① 溶液
溶液由无色变为红色
废水含有NaOH
2
另取少量废水于试管中,滴加足量BaCl2溶液,过滤
产生白色沉淀
废水含有Na2SO3和Na2SO4
3
向实验2的滤渣滴加足量稀盐酸
产生气泡,滤渣② (填“完全”或“部分”)溶解
【分析反思】实验3反应的化学方程式为 。甲同学认为实验1的结论不严谨,理由是 。
【实验优化】向实验1反应后的溶液滴加足量BaCl2溶液,若观察到 ,则可证时废水中含有NaOH。
(2)废水处理
用稀硫酸处理废水时发生中和反应,该反应的微观实质为 。
(3)废纸再造
造纸厂使用含NaOH的试剂对废纸进行脱墨。试剂中NaOH的含量与处理后残余油墨质量如题1图所示。当NaOH用量为 %时,脱墨效果最佳。
(4)漂白优化
小组同学查阅到常见的漂白工艺如表所示。经综合考虑,小组推荐造纸厂选用 (填序号)工艺,理由是 。
不同的漂白工艺
序号
起主要作用的物质
环保性
成本
白度稳定性
1
臭氧
高
较高
优
2
过氧化氢
高
适中
优
3
亚硫酸钠
中
较低
差
【答案】(1)①酚酞;②部分;
【分析反思】;亚硫酸钠溶液也呈碱性,也能使酚酞溶液变红;
【实验优化】溶液仍为红色;
(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(3)1;
(4)2;该工艺环保性高,成本适中,白度稳定性优(答案不唯一)。
【解析】(1)①实验1中溶液由无色变为红色,说明滴加的是酚酞溶液;
②实验2中加入足量BaCl2溶液产生白色沉淀,实验3中向滤渣滴加足量稀盐酸,亚硫酸钡与稀盐酸反应,硫酸钡不反应,因此滤渣部分溶解;
【分析反思】实验3中亚硫酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化硫,反应的化学方程式为:;甲同学认为实验1的结论不严谨,理由是亚硫酸钠溶液也呈碱性,也能使酚酞溶液变红;
【实验优化】向实验1反应后的溶液滴加足量BaCl2溶液,除去亚硫酸钠和硫酸钠,若观察到溶液仍为红色,则可证明废水中含有NaOH;
(2)用稀硫酸处理废水时发生中和反应,该反应的微观实质为氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(3)由图像可知,当NaOH用量为1%时,残余油墨质量最少,脱墨效果最佳;
(4)综合考虑环保性、成本和白度稳定性,小组推荐造纸厂选用2工艺,理由是该工艺环保性高,成本适中,白度稳定性优(答案不唯一)。
5.(2026·四川达州·一模)通过数字化实验探究NaOH的性质。
实验1:在盛有NaOH固体的密闭容器中,水蒸气含量随时间的变化如图1所示。
实验2:取长期放置后的NaOH固体于烧杯中,加水溶解冷却至室温,加入足量BaCl2固体,溶液pH随时间的变化如图2所示。已知:BaCl2易溶于水,且溶液呈中性。
实验3:向一定体积NaOH溶液中滴加稀盐酸,混合溶液的pH随加入稀盐酸体积的变化如图3所示。
(1)实验1(图1)证明氢氧化钠固体有 性。
(2)实验2(图2)可观察到的现象是 ,该实验证明氢氧化钠已变质,写出氢氧化钠变质的原因 (用化学方程式表示),根据pH变化判断氢氧化钠的变质情况是 (填“部分变质”或“完全变质”)。
(3)实验3(图3)发生反应的化学方程式为 ;图3中向c点溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液呈 色。
(4)图3中d点溶液中Na+的个数 (填“˃”“=”或“<”)Cl﹣的个数。
【答案】(1)吸水;(2)产生白色沉淀;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;部分变质;
(3)NaOH+HCl=NaCl+H2O;紫;
(4)<。
【解析】(1)图1中密闭容器内水蒸气含量随时间降低,说明NaOH固体吸收了空气中的水蒸气,因此具有吸水性。
(2)长期放置的NaOH变质生成的Na2CO3和BaCl2反应生成白色BaCO3沉淀,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;NaOH变质是和空气中CO2反应导致;与足量的氯化钡溶液反应后最终pH仍大于7,说明溶液中还有剩余的NaOH,是部分变质。
(3)NaOH和盐酸发生中和反应生成氯化钠和水,化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O;由图像可知,c点溶液的pH=7,溶液呈中性,紫色石蕊试液在中性溶液中显紫色。
(4)d点pH<7,说明盐酸过量,Cl﹣来自生成的NaCl和过量的HCl,Na+仅来自NaCl,因此Na+个数少于Cl﹣个数。
6.(2026·山东莱芜·一模)(1)在某次化学社团的活动中,同学们为了探究氢氧化钠的化学性质,进行如图所示实验。
①A试管中观察到的实验现象是 。
②B试管中反应的微观实质是 。
③实验后,将A、B两支试管中所有物质倒入同一个洁净的烧杯,最终形成蓝色溶液,由此现象可知B试管中反应后所得溶液的溶质是 。(用化学式表示)
④为了确定烧杯内蓝色溶液中溶质的成分,同学们进行了以下实验探究:
【提出问题】烧杯内蓝色溶液中的溶质是什么?
【进行猜想】猜想1.硫酸钠、硫酸铜、硫酸;猜想2. 。
【设计实验】同学们设计如下实验方案:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量烧杯内的溶液于试管中,加入少量氢氧化钠溶液
猜想1成立
【反思评价】分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了要考虑生成物,还要考虑 。
(2)已知某无色溶液A中的溶质可能是Na2CO3、KNO3和KCl三种物质中的两种,另有一种固体混合物B可能是NH4Cl、(NH4)2SO4、CuO三种物质中的两种。按如图所示进行实验探究,实验现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
试根据实验过程或发生的现象做出判断,填写以下空白:
①气体C是 (填化学式);沉淀G是 (填化学式)。
②固体B中,一定不存在的物质是 。
③滤液H中一定大量存在的阳离子有 (填离子符号)。
④写出步骤Ⅱ产生气体F的反应化学方程式 。
⑤溶液A中,还不能确定存在的物质是 (写化学式),要进一步确定溶液A的组成,可用溶液A的样品再进行实验,请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论: 。
【答案】(1)①产生蓝色沉淀;2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
②氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
③硫酸钠、硫酸;
④【进行猜想】硫酸钠、硫酸铜;
【设计实验】无明显现象;
【反思评价】反应物是否有剩余;
(2)①CO2;CuO;
②硫酸铵;
③K+、Na+、H+;
④2NH4Cl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O+2NH3↑;
⑤KCl、KNO3;取适量A溶液于试管中,加入过量HNO3和AgNO3反应后如果有白色沉淀,说明A溶液有KCl,反之没有;溶液A中的溶质可能是Na2CO3、KNO3和KCl三种物质中的两种,若有KCl,则溶液A溶质为Na2CO3、KCl,若不存在KCl,溶液A溶质为Na2CO3、KNO3。
【解析】(1)①A试管中硫酸铜溶液遇氢氧化钠溶液反应生故答案为:成硫酸钠和蓝色沉淀氢氧化铜,则观察到的实验现象是产生蓝色沉淀,反应的化学方程式为2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;故
②B试管中是稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,属于酸碱中和反应,中和反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;故答案为:氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
③实验后,将A、B两支试管中所有物质倒入同一个洁净的烧杯,最终形成蓝色溶液,氢氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,则B试管中硫酸过量,B试管中硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,故B试管中反应后所得溶液的溶质是硫酸钠、硫酸;
④【进行猜想】硫酸钠、硫酸铜是生成物,因此一定有硫酸钠、硫酸铜,而硫酸可能有,猜想1:硫酸钠、硫酸铜、硫酸,则猜想2:硫酸钠、硫酸铜;
【设计实验】猜想1成立,即烧杯内蓝色溶液中的溶质是硫酸钠、硫酸铜、硫酸,硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,则少量烧杯内的溶液于试管中,加入少量氢氧化钠溶液,观察到无明显现象;
【反思评价】分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了要考虑生成物,还要考虑反应物是否有剩余。
(2)稀硫酸可以与碳酸钠反应生成硫酸钠和水和二氧化碳,与KCl、KNO3不反应,故溶液A中加入适量的稀硫酸,有气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊,气体一定为二氧化碳,溶液D中一定存在硫酸钠,可能存在KCl、KNO3中的一种;固体B中加入氢氧化钡溶液,得到溶液E,溶液E与溶液D(含有硫酸钠)产生了不溶于稀硝酸的沉淀,氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、水和氨气,氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,则沉淀为硫酸钡;气体F通入紫色石蕊试液变蓝色,则气体F为氨气;过程中所有发生的反应都恰好完全反应,加入Ba(OH)2后,没有消耗钡离子,说明B中不存在(NH4)2SO4,沉淀G为CuO,氧化铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和水,则溶液J为硝酸铜溶液。
①根据以上分析可知,气体C为二氧化碳,化学式为CO2;沉淀G为CuO;
②根据以上分析可知,固体B中,肯定不存在的物质是硫酸铵【或(NH4)2SO4】;
③溶液D中一定有硫酸钠,可能存在KCl、KNO3中的一种,溶液E中一定有氯化钡,硫酸钠与氯化钡反应生成不溶于硝酸的硫酸钡沉淀和氯化钠,故加入足量的稀硝酸后,滤液H中一定大量存在的是氯化钠、硝酸和钾离子,故一定大量存在的阳离子是K+、Na+、H+;
④步骤Ⅱ发生的反应是氯化铵与氢氧化钡反应生成氯化钡、氨气和水,反应的化学方程式:2NH4Cl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O+2NH3↑;
⑤溶液A中,一定有碳酸钠,故还不能确定存在的物质是KCl、KNO3,氯化钾可以与硝酸银反应生成硝酸钾和不溶于酸的氯化银沉淀,故要进一步确定氯化钾是否存在可以取适量A溶液于试管中,加入过量HNO3和AgNO3反应后如果有白色沉淀,说明A溶液有KCl,反之没有。溶液A中的溶质可能是Na2CO3、KNO3和KCl三种物质中的两种,若有 KCl,则溶液A溶质为Na2CO3、KCl,若不存KCl,溶液A溶质为Na2CO3、KNO3。
7.(2026·湖北十堰·一模)项目式学习小组以“判断化学反应是否发生”为主题开展了如下探究实验。
【实验分析】
(1)从生成物的角度分析:实验①中观察到澄清石灰水变浑浊,证明该过程发生了化学反应,反应的化学方程式为 。从反应物的角度分析:实验①中观察到溶液的颜色由红色变为无色,说明反应物中的氢氧化钙消失了,也可证明该过程发生了化学反应。
【方法提炼】
探究物质间是否发生化学反应,可从反应物的消失(减少)或有新物质生成两个角度开展。
【方法应用】
(2)实验②中从反应物的角度证明该过程发生了化学反应的现象是 。
【拓展探究1】
(3)实验③中未观察到明显现象,若从生成物的角度证明发生了化学反应,可取少量实验后的溶液,加入下列物质,其中可行的是 (填字母)。
A.稀盐酸
B.铁粉
C.BaCl2溶液
D.酚酞
【拓展探究2】
从反应物的角度证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,A同学设计了如图甲实验。
(4)经过讨论,小组同学一致认为A同学的实验方案不可行,其理由是 。
(5)B同学对实验进行改进,如图乙,并采用压强传感器测得瓶内气压变化。
①首先注入瓶中的试剂是 (选填“H2O”或“NaOH溶液”)。
②对比坐标图中的 两段曲线,可证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。
【答案】(1)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(2)蓝色溶液逐渐变为无色;
(3)AC;
(4)二氧化碳能溶于水且与水反应,也能使塑料瓶内压强减小,导致塑料瓶变瘪
(5)①H2O;
②bc和de。
【解析】(1)实验①中观察到澄清石灰水变浑浊,证明该过程发生了化学反应,发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(2)实验②中硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,硫酸钠溶液为无色,硫酸铜溶液为蓝色,则从反应物的角度证明该过程发生了化学反应的现象是蓝色溶液逐渐变为无色;
(3)实验③中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,无明显现象,若从生成物的角度证明发生了化学反应,即验证是否含有碳酸钠;
A、碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳、水、氯化钠,有气泡产生,说明实验③中二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应,符合题意;
B、铁与碳酸钠不反应,无明显现象,不能说明实验③中二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应,不符合题意;
C、碳酸钠与氯化钡反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀,产生白色沉淀,说明实验③中二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应,符合题意;
D、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液均显碱性,均能使酚酞变红色,不能说明实验③中二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应,不符合题意。故选:AC;
(4)经过讨论,小组同学一致认为A同学的实验方案不可行,理由是二氧化碳能溶于水且与水反应,也能使塑料瓶内压强减小,导致塑料瓶变瘪;
(5)①先注入水,对二氧化碳进行挤压,瓶内气压增大,二氧化碳能溶于水且与水反应,气体减少,压强减小;再注入NaOH溶液,对二氧化碳进行挤压,瓶内气压增大,由于二氧化碳与氢氧化钠反应,比二氧化碳与水反应消耗的二氧化碳更多,所以瓶内压强会进一步迅速减小,且减小幅度比二氧化碳溶于水且与水反应更大,完全反应后,压强不再变化,由图可知,de段压强减小的幅度比bc段大,说明首先注入瓶中的试剂是H2O;
②由上述分析可知,ab段曲线压强增大,是加入了水,bc段压强减小,是因为二氧化碳能溶于水且与水反应;cd段曲线压强增大,是加入了氢氧化钠溶液,de段压强减小,是因为二氧化碳和氢氧化钠反应,所以瓶内压强会进一步迅速减小,且减小幅度比 二氧化碳溶于水且与水反应更大,则比较bc和de两段曲线,可证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。
8.(2026·江苏南京·一模)为探究酸、碱、盐的性质,兴趣小组同学进行如图1、2所示的实验。
【初步分析】
(1)上述实验没有明显现象的是试管 (填序号)。
(2)试管②中发生反应的化学方程式为 。
【继续实验】实验结束后,将试管①、③中的物质全部倒入同一洁净的烧杯中,发现烧杯内的白色固体明显增多,充分反应后,过滤,得到滤液和滤渣。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【做出猜想】
(3)猜想1:HCl、NaCl;
猜想2:HCl、NaCl、Na2SO4;
猜想3: 。
【查阅资料】Na2SO4、BaCl2溶液均显中性。
【验证实验】为验证上述猜想,小组同学设计了如图2所示两种方案:
【实验现象】
(4)方案甲试管中有白色沉淀产生,方案乙试管中观察到 。
【得出结论】猜想3成立。
【交流反思】
(5)有同学提出,根据方案甲中现象,无法得出猜想3成立,理由是 。
(6)下列试剂中, (选填字母)一定能验证猜想3成立。
A.酚酞溶液 B.稀硫酸 C.碳酸钾 D.氢氧化钙
(7)同学们观察到试管②固体完全消失,为确定反应后溶质情况,将反应后溶液倒入烧杯,逐滴加入10.6%Na2CO3溶液,并不断搅拌,使反应充分进行。实验过程中,烧杯连同各物质的总质量随加入Na2CO3溶液质量的变化关系如图3所示,至反应刚好结束(B点),测得第一段增重47.8g,第二段增重100g。求试管②反应后Ca2+、H+、Cl﹣的个数比 。
为准确测量碳酸钠溶液恰好完全的点B,更好地减小误差对本实验的影响,下列措施现实中最可行的是 (选填字母)。
A.观察现象
B.用pH计测量反应过程pH变化
C.在反应前滴加酚酞指示剂
【答案】(1)①;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(3)HCl、NaCl、BaCl2;
(4)先产生气泡,后产生白色沉淀(合理即可答案不唯一);
(5)滤液中一定有NaCl和HCl这两种溶质,所以加入硝酸银溶液后一定会生成氯化银白色沉淀,无法判断是否有氯化钡存在(或滤液中一定存在氯离子,加入硝酸银溶液后,银离子和氯离子必然会结合生成氯化银白色沉淀,该现象无法证明是否有钡离子剩余);
(6)BC;
(7)1:1:3;B。
【解析】(1)试管①中稀盐酸与硫酸钠不能反应(不符合复分解反应发生的条件),无明显现象;试管②中碳酸钙和稀盐酸反应产生气泡,试管③中氯化钡和硫酸钠反应生成白色硫酸钡沉淀,因此无明显现象的是试管①;
(2)试管②中碳酸钙和稀盐酸的反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(3)试管①中溶质为HCl、Na2SO4,试管③中氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,试管①③混合后白色沉淀增多,说明试管③中BaCl2过量,与试管①中Na2SO4中继续反应生成硫酸钡沉淀,若BaCl2过量时,则溶质为HCl、NaCl、BaCl2,即猜想3;
(4)实验结论是猜想3成立,即滤液中含HCl、NaCl、BaCl2,加入碳酸钠时,碳酸钠先与HCl反应生成二氧化碳气体,HCl完全反应后,再与BaCl2反应生成碳酸钡白色沉淀,因此可观察到先产生气泡,后产生白色沉淀;
(5)滤液中一定有NaCl和HCl这两种溶质,所以加入硝酸银溶液后一定会生成氯化银白色沉淀,无法判断是否有氯化钡存在(或滤液中一定存在氯离子,加入硝酸银溶液后,银离子和氯离子必然会结合生成氯化银白色沉淀,该现象无法证明是否有钡离子剩余);
(6)验证猜想3成立即检验滤液中存在BaCl2;
A、HCl溶液呈酸性,NaCl、BaCl2都呈中性,酚酞均不变色,无法检验,故选项不符合题意;
B、稀硫酸能与BaCl2反应产生硫酸钡白色沉淀,若观察到有白色沉淀生成,即可证明存在BaCl2,故选项符合题意;
C、碳酸钾和BaCl2反应生成碳酸钡白色沉淀,由于溶液中含有HCl,若加入碳酸钾的量过少,优先与HCl反应,HCl已将碳酸钾反应完全,就无法与BaCl2反应生成沉淀,即使溶液中存在BaCl2,也可能观察不到白色沉淀,无法判断BaCl2是否存在,故选项不符合题意;
D、氢氧化钙不能和氯化钡反应,不能验证是否含有BaCl2,故选项不符合题意;故选:B;
(7)由图3可知,碳酸钙固体完全消失后,溶液中的溶质为CaCl2、HCl(烧杯连同各物质的总质量随加入碳酸钠溶液质量的变化的图像是一条折线);设第一段加入碳酸钠溶液的质量为x,生成二氧化碳的质量为x﹣47.8g,参加反应的HCl质量为y。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
106 73 44
x×10.6% y x﹣47.8g
x=50g
y=3.65g
第二段增重是继续加入碳酸钠溶液,净增重为100g,由于无气体产生,所以净增重就等于加入的碳酸钠溶液质量,设参加反应的氯化钙质量为z。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl
111 106
z 100g×10.6%
z=11.1g
则CaCl2、HCl的个数比为,所以试管②反应后Ca2+、H+、Cl﹣的个数比1:1:(1+1×2)= 1:1:3;
A、第二段是碳酸钠与氯化钙反应产生白色沉淀,但沉淀生成是逐渐的,终点不明显,仅靠观察现象无法准确判断点B,误差大,故选项措施现实中不可行。
B、pH计可以连续、精确地测量溶液pH的变化,点B是pH发生急剧变化的拐点,即滴定终点,使用pH计可以实时记录pH变化,故选项措施现实中可行。
C、酚酞在碱性溶液中变红,在酸性或中性溶液中无色,碳酸钠溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红;在反应前滴加酚酞指示剂,随着反应的进行,当观察到溶液由无色变成红色时,虽然CaCl2已完全反应后,但此时碳酸钠已过量,无法准确判断点B,故选项措施现实中不可行。
物质变质的探究
题型04
1.(2026·四川南充·一模)我校化学兴趣小组的同学和老师一起整理实验台时,发现有一瓶未盖瓶塞且失去标签的无色溶液,可能是Na2CO3溶液和NaOH溶液中的一种。对这瓶溶液的成分进行探究。
【提出问题】这瓶溶液的成分是什么?
【查阅资料】氯化钙和氯化钠的水溶液呈中性。
【实验方案】
(1)
方案
实验操作
实验现象
实验结论
1
取少量样品于试管中,滴加紫色石蕊溶液
若
该溶液是NaOH溶液
2
取少量样品于试管中,滴加稀盐酸
若有气泡产生
该溶液是Na2CO3溶液
【交流讨论】
(2)①小李认为方案1的结论不合理,理由是 。
②写出方案2中有气泡产生的化学方程式 。
【实验探究】
(3)老师指出方案2不够严谨。经讨论后,小组同学按以下步骤进行实验:
Ⅰ.取适量样品于试管中,加入过量的氯化钙溶液,过滤,得到白色沉淀A和滤液B;
Ⅱ.向滤液B中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色。
①加入过量氯化钙溶液的目的是 。
②滤液B中的溶质为 。
【实验结论】这瓶溶液的原溶液是NaOH溶液,且溶质已部分变质
【拓展延伸】
(4)检验滤液B时,用湿润的pH试纸检测滤液B的pH会 (填“偏大”“偏小”“不变”)。
【答案】(1)溶液变蓝;
(2)①碳酸钠溶液显碱性,也能使紫色石蕊溶液变蓝;
②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)检验并除去碳酸钠,防止对氢氧化钠检验产生干扰;
NaOH、NaCl、CaCl2;
(4)偏小。
【解析】(1)方案1,实验结论是该溶液是NaOH溶液,氢氧化钠溶液呈碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝;
(2)①碳酸钠溶液显碱性,也能使紫色石蕊溶液变蓝,所以无法利用紫色石蕊区分该溶液是氢氧化钠还是碳酸钠;
②方案2中碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)①加入过量的氯化钙,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,氯化钙、氯化钠溶液都为中性,则加入过量氯化钙溶液的目的是检验并除去碳酸钠,防止对氢氧化钠检验产生干扰;
②实验中有白色沉淀生成,则滤液B中一定有生成的氯化钠和过量的氯化钙,向滤液B中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色,说明溶液为碱性,溶液中还含有氢氧化钠。所以滤液B的溶质为氢氧化钠、氯化钠、氯化钙;
(4)滤液B呈碱性,用湿润的pH试纸检测,导致溶液碱性减弱,则检测滤液B的pH会偏小。
2.(2026·河南郑州·一模)化学兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们认为该瓶溶液可能已变质并对其中的成分进行探究。
(1)氢氧化钠溶液敞口放置空气中可能变质的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)实验探究:
【提出问题】该瓶溶液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】
猜想一:NaOH
猜想二:NaOH、Na2CO3
猜想三:Na2CO3
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性,CaCl2溶液呈中性。
【实验一】A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,观察到有无色气泡产生,由此可知猜想 (选填“一”“二”或“三”)不成立。
【实验二】B、C两位同学在A同学结论的基础上分别重新取该瓶溶液进行实验。
操作
现象
结论
B同学
取少量溶液于试管中,滴入无色酚酞溶液
溶液变红
猜想二成立
C同学
①取少量溶液于试管中,滴入过量CaCl2溶液
②过滤,向滤液中滴入无色酚酞溶液
①有白色沉淀生成
②滤液不变红
猜想三成立
两位同学中,结论正确的是 (选填“B”或“C”)同学。
【反思与评价】同学们结合所学知识,经过反思,又设计了下列实验方案来确定变质氢氧化钠溶液中的溶质成分。从理论上分析,你认为其中可行的有 (选填字母代号)。
A.向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,过滤后向滤液中滴入无色酚酞溶液
B.向溶液中加入适量CaCl2溶液,过滤后向滤液中滴入CuSO4溶液
C.向溶液中加入过量CaCl2溶液,过滤后向滤液中通入少量CO2
D.向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液后继续加入过量CaCl2溶液
【答案】(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)【实验一】一;
【实验二】C;
【反思与评价】BCD。
【解析】(1)氢氧化钠溶液敞口放置空气中,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水而变质,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)【实验一】A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,稀盐酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体,观察到有无色气泡产生,由此可知猜想一不成立。
【实验二】B同学取少量溶液于试管中,滴入无色酚酞溶液,溶液变红,猜想二成立,该结论不正确,因为Na2CO3溶液呈碱性,能使酚酞变红,也可能是只有碳酸钠;C同学加入过量氯化钙溶液,碳酸钠与氯化钙反应产生碳酸钙沉淀,加入足量氯化钙产生沉淀,说明含有碳酸钠,然后在上层清液加入酚酞溶液,滤液不变红,说明不含有氢氧化钠,所以溶质为碳酸钠,C同学结论正确。
【反思与评价】A.向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,过滤后向滤液中滴入无色酚酞溶液,加入氢氧化钙溶液带来氢氧根离子,无法检验氢氧化钠的存在,故该方案不正确;
B.向溶液中加入适量CaCl2溶液,碳酸钠与氯化钙反应产生碳酸钙沉淀,产生沉淀,说明含有碳酸钠,过滤后向滤液中滴入CuSO4溶液,通过是否产生蓝色沉淀判断溶质是否含有氢氧化钠,故该方案正确;
C.向溶液中加入过量CaCl2溶液,碳酸钠与氯化钙反应产生碳酸钙沉淀,产生沉淀,说明含有碳酸钠,过滤后向滤液中通入少量CO2,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠与过量的氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,故该方案正确;
D.向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液,溶液变红,继续加入过量CaCl2溶液,出现白色沉淀说明有碳酸钠,若溶液褪色,则不含氢氧化钠,若溶液不褪色,则含氢氧化钠,故该方案正确;故选:BCD。
3.【新情境】(2026·湖北武汉黄陂·一模)某实验室的老师在准备实验试剂时发现一瓶氢氧化钠固体未盖瓶塞。对于该固体是否变质,老师让三位同学通过实验来探究。
[提出问题]氢氧化钠是否变质?变质程度如何?
[猜想与假设]猜想I:没有变质,全部是NaOH
猜想Ⅱ:部分变质,固体是NaOH、Na2CO3
猜想Ⅲ:全部变质,全部是Na2CO3
[设计实验]取一定量的固体溶于水配制成溶液,分成三份,三位同学按照自己的方案进行以下实验:
项目
实验操作
实验现象
实验结论
小李
向第一份溶液中加入无色酚酞溶液
溶液变红
猜想Ⅰ成立
小王
向第二份溶液中滴加几滴稀盐酸
无明显现象
猜想Ⅰ成立
小陈
向第三份溶液中加过量的CaCl2和_____
有白色沉淀,红色褪去
猜想Ⅲ成立
【分析讨论】(1)小李的结论是否正确 (填是或否)。
(2)变质的原理是 (用化学方程式表示)。
(3)将小陈的操作应填 。
(4)经过讨论,他们认为通过小王的实验不能得出样品中一定不含Na2CO3,原因是 。
(5)同学们经过讨论分析得出猜想Ⅱ成立。为进一步探究固体中各成分的含量。
第一步:取固体mg溶于水配成稀溶液
第二步:加过量氯化钙得到沉淀1.0g
第三步:向滤液中滴加稀盐酸完全反应,消耗7.3%盐酸20.0g
则变质率为 (变质率=变质氢氧化钠质量/原总氢氧化钠质量,结果保留一位小数)。
【答案】(1)否。
(2)2NaOH+CO2=NaCO3+H2O。
(3)无色酚酞试液。
(4)加入稀盐酸,盐酸先与NaOH反应,后和碳酸钠反应,如果氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应或盐酸不足,则即使含有碳酸钠,也无明显现象。
(5)33.3%。
【解析】(1)小李的结论是不正确,是因为反应生成的碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞变红色。
(2)变质的原理是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式是2NaOH+CO2=NaCO3+H2O。
(3)小陈的操作应无色酚酞试液。
(4)经过讨论,他们认为通过小王的实验不能得出样品中一定不含Na2CO3,原因是加入稀盐酸,盐酸先与NaOH反应,后和碳酸钠反应,如果氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应或盐酸不足,则即使含有碳酸钠,也无明显现象。
(5)加过量氯化钙得到沉淀1.0g,说明碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙质量是1.0g,滴加稀盐酸完全反应,消耗7.3%盐酸20.0g,说明氢氧化钠和7.3%盐酸20.0g恰好完全反应。
设碳酸钠质量是x,氢氧化钠质量是y,变质的氢氧化钠质量是z。
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 1.0g
x=1.06g
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 36.5
y 20.0g×7.3%
y=1.6g
2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
80 106
z 1.06g
z=0.8g
则变质率为100%≈33.3%。
4.【传感器】(2026·湖南长沙·一模)某兴趣小组的同学利用所学的知识和一些实验用品,围绕实验室中一瓶敞口放置的氢氧化钠固体展开了项目式探究活动。
活动一:认识氢氧化钠
(1)下列关于NaOH的说法不正确的是 (填标号)。
A.俗名:火碱、烧碱、苛性钠
B.易潮解,能作某些气体的干燥剂
C.能与油脂反应,是炉具清洁剂的成分之一
D.能与酸反应,可用于治疗胃酸过多
活动二:探究氢氧化钠是否变质
兴趣小组同学取一定量的瓶中样品于烧杯中,加入足量的水充分溶解,得无色溶液,再按图1装置进行实验。检查装置气密性,取部分无色溶液加入圆底烧瓶中,组装好仪器,再用注射器将稀盐酸匀速逐滴加入圆底烧瓶中,并用压强传感器测得压强随时间的变化曲线,如图2所示。
(2)同学们根据图2中的信息,得出该氢氧化钠已变质的结论,理由是 。
活动三:探究样品的成分
【提出问题】NaOH已变质,样品的成分是什么?
【猜想假设】
(3)猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二: 。
(4)小双设计了如下实验,请你帮助他完善下表,得出正确结论。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取【实验活动1】烧杯中少量无色溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液充分反应,过滤。(已知BaCl2溶液呈中性)
产生白色沉淀
猜想一成立
步骤二:取少量步骤一中的滤液于试管中,向其中滴加
溶液变红
【反思拓展】
(5)解决同一个问题的方法有多种。上表步骤二还可以用下列 (填标号)方案代替,根据相应实验现象,也能得到相同的结论。
a.滴加CuCl2溶液b.滴加MgSO4溶液c.通入CO2d.滴加稀盐酸
活动四:定量测定样品中Na2CO3的质量分数
兴趣小组小轩同学设计了如图3所示的实验方案。
步骤Ⅰ:组装装置,检查气密性。
步骤Ⅱ:加入试剂,称量装置B的质量,向锥形瓶内滴入足量稀盐酸。
步骤Ⅲ:完全反应后通入一段时间N2。
步骤Ⅳ:称量装置B的质量,计算。
(6)小郡同学认为该方案会导致样品中测出的Na2CO3质量分数偏大,可能的原因是 (写出两条即可)。兴趣小组的同学们经过充分讨论并改进实验装置后,准确测出了样品中Na2CO3的质量分数。
【答案】(1)D;
(2)加入稀盐酸后,装置内压强先增大后出现明显的压强突增,说明有二氧化碳气体生成,证明氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠,已变质;
(3)Na2CO3;
(4)无色酚酞溶液;
(5)ac;
(6)空气中含有的水蒸气和二氧化碳被装置B吸收、挥发的氯化氢气体被装置B吸收、二氧化碳从装置中带出的水蒸气被装置B吸收等(答案不唯一)。
【解析】(1)A.NaOH俗称火碱、烧碱或苛性钠,故选项说法正确;
B.NaOH曝露在空气中容易吸收水分,使表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫潮解,因此氢氧化钠可以用作某些气体的干燥剂,故选项说法正确;
C.NaOH能与油脂反应,在生活中可用来去油污,是炉具清洁剂的成分之一,故选项说法正确;
D.NaOH能与酸反应,但氢氧化钠具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,故选项说法错误;
(2)由图2压强随时间变化的曲线可知,加入稀盐酸后,装置内压强先增大后出现明显的压强突增,说明有二氧化碳气体生成,证明氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠,已变质;
(3)氢氧化钠变质的原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,有两种可能,一种可能是氢氧化钠部分变质,样品的成分为氢氧化钠与碳酸钠,另一种可能是氢氧化钠全部变质,样品的成分为碳酸钠;
(4)根据结论,猜想一成立,即样品的成分为NaOH、Na2CO3,步骤一取少量溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液,氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;步骤二取步骤一的上层清液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,氢氧化钠显碱性,能使无色酚酞试液变红,观察到产生白色沉淀,溶液变红,说明氢氧化钠固体样品部分变质;
(5)由结论可知,步骤二检验出氢氧化钠的存在,步骤一的滤液中含有过量的BaCl2、反应生成的NaCl及NaOH。
a.滴加CuCl2溶液,CuCl2能与NaOH反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,观察到产生蓝色沉淀,可以证明有NaOH,故选项符合题意。
b.滴加MgSO4溶液,MgSO4能与BaCl2生成BaSO4白色沉淀,MgSO4能与NaOH反应生成Mg(OH)2白色沉淀,则无法判断溶液中是否含有NaOH,故选项不符合题意。
c.通入CO2,如果有NaOH存在,则NaOH与CO2反应生成Na2CO3,生成的Na2CO3与溶液中的BaCl2反应,生成BaCO3白色沉淀,故选项符合题意。
d.滴加稀盐酸,稀盐酸能与NaOH反应,但无明显现象,则无法判断是否含有NaOH,故选项不符合题意;
(6)装置内空气会进入装置B,这部分空气中含有水蒸气和二氧化碳,导致装置B增加的质量偏大,从而使得计算出的样品中的质量分数偏大;盐酸具有挥发性,挥发的氯化氢气体被装置B吸收,导致装置B增加的质量偏大,从而使得计算出的样品中的质量分数偏大;二氧化碳从装置中带出的水蒸气被装置B吸收,导致装置B增加的质量偏大,从而使得计算出的样品中的质量分数偏大;综上可知,若测定样品中的质量分数偏大,可能的原因是:空气中含有的水蒸气和二氧化碳被装置B吸收、挥发的氯化氢气体被装置B吸收、二氧化碳从装置中带出的水蒸气被装置B吸收等。
5.(2026·河北唐山·一模)化学兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们认为该瓶溶液可能已变质并对其中的成分进行探究。
(1)氢氧化钠溶液敞口放置空气中可能变质的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)实验探究:
【提出问题】该瓶溶液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:NaOH猜想二:NaOH、Na2CO3猜想三:Na2CO3。
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性,CaCl2溶液呈中性。
【实验一】A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,观察到有无色气泡产生,由此可知猜想 (选填“—”“二”或“三”)不成立。
【实验二】B、C两位同学在A同学结论的基础上分别重新取该瓶溶液进行实验。
操作
现象
结论
B同学
取少量溶液于试管中,滴入无色酚酞溶液
溶液变红
猜想二成立
C同学
①取少量溶液于试管中,滴入 溶液
②过滤,向滤液中滴入无色酚酞溶液
①有白色沉淀生成
②滤液不变红
猜想三成立
B同学的结论不正确,分析原因是 。
(3)同学们结合所学知识,经过反思,又设计了下列实验方案来确定变质氢氧化钠溶液中的溶质成分。从理论上分析,你认为其中可行的有 (选填字母代号)。
A.向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,过滤后向滤液中滴入无色酚酞溶液
B.向溶液中加入适量CaCl2溶液,过滤后向滤液中滴入CuSO4溶液
C.向溶液中加入过量CaCl2溶液,过滤后向滤液中通入少量CO2
D.向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液后继续加入过量CaCl2溶液
【答案】(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)【实验一】一;
【实验二】氯化钙;碳酸钠溶液呈碱性,也能是无色酚酞溶液变红,所以该操作不能证明氢氧化钠的存在;
(3)BCD。
【解析】(1)氢氧化钠溶液敞口放置空气中,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水而变质,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)【实验一】A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,稀盐酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体,观察到有无色气泡产生,说明该瓶溶液中含有碳酸钠,说明猜想一不成立;
【实验二】结论是猜想三成立,即该瓶溶液中溶质是碳酸钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则取少量溶液于试管中,滴入氯化钙溶液,观察到有白色沉淀生成,由于碳酸钠溶液呈碱性,也能是无色酚酞溶液变红,则该操作不能证明氢氧化钠的存在;
(3)A、向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,过滤后向滤液中滴入无色酚酞溶液,加入氢氧化钙溶液会引入氢氧根离子,无法检验氢氧化钠的存在,该方案不可行,故A不符合题意;
B、向溶液中加入适量CaCl2溶液,碳酸钠与氯化钙反应产生碳酸钙沉淀,产生沉淀,说明含有碳酸钠,过滤后向滤液中滴入CuSO4溶液,通过是否产生蓝色沉淀判断溶质是否含有氢氧化钠,该方案可行,故B符合题意;
C、向溶液中加入过量CaCl2溶液,碳酸钠与氯化钙反应产生碳酸钙沉淀,产生沉淀,说明含有碳酸钠,过滤后向滤液中通入少量CO2,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠与过量的氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,该方案可行,故C符合题意;
D、向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液,溶液变红,继续加入过量CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明有碳酸钠,若溶液褪色,则不含氢氧化钠,若溶液不褪色,则含氢氧化钠,该方案可行,故D符合题意。
6.(2026·重庆南开区·一模)小秦在实验室发现了一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,化学兴趣小组对这瓶溶液的成分进行了如下探究。
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性;CaCl2、NaCl溶液呈中性。
【猜想与假设】
(1)猜想一:溶液中的溶质为NaOH;
猜想二:溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3;
猜想三:溶液中的溶质为 。
【实验探究】
(2)小组同学们设计了如下实验方案,通过分步验证排除不合理猜想,确定溶质成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液
证明溶液中含有Na2CO3
②静置,取上层清液于另一试管中,滴加 溶液
溶液变红
证明溶液中含有NaOH,猜想 成立
(3)写出步骤①中发生反应的化学方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型)。
【反思与拓展】
(4)实验步骤①中滴加过量氯化钙溶液的目的是 。
【答案】(1)碳酸钠或Na2CO3;
(2)有白色沉淀产生;无色酚酞;二;
(3)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;复分解反应;
(4)检查并完全除去碳酸钠,排除对氢氧化钠检验的干扰。
【解析】(1)氢氧化钠变质是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,再结合其他猜想可知,溶液中的溶质还可能为Na2CO3;
(2) 碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则可观察到有白色沉淀产生;氯化钙能除去溶液中的碳酸钠,而氢氧化钠能使酚酞溶液变红色,则可滴加无色酚酞溶液,溶液变红色,则说明其中含有氢氧化钠,故猜想二成立;
(3)结合猜想可知,步骤①发生的反应为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;该反应为两种化合物互相交换成分生成另两种化合物的反应,属于复分解反应;
(4)结合前面分析可知,滴加过量的氯化钙溶液的目的为检查并完全除去碳酸钠,排除对氢氧化钠检验的干扰。
7.(2026·四川遂宁·一模)实验室有两瓶试剂,分别为待测液A、待测液B,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是NaOH溶液或Ca(OH)2溶液。同学们对待测液的成分进行了探究。
(1)小华用玻璃棒蘸取待测液A滴于pH试纸上,测出待测液A的pH约为3,则待测液A是 溶液(填“酸”或“碱”)。
(2)为进一步确定溶液中溶质成分,小华又做了四组实验。请你帮助她完善下表并分析:
实验序号
实验一
实验二
实验三
实验四
所加试剂
锌粒
BaCl2溶液
紫色石蕊溶液
Na2CO3溶液
现象
待测液A
产生白色沉淀
变红
产生气泡
待测液B
无明显现象
产生白色沉淀
变蓝
无明显现象
根据实验现象,可推测出待测液A是 (填化学式)溶液。以上四组实验中,只根据其中一组的实验现象即可证明待测液B为NaOH溶液的是 (填实验序号)。
【质疑讨论】
(3)小刘对实验二中待测液B产生白色沉淀的现象提出质疑,经过讨论,大家一致认为待测液B已变质,写出待测液B变质的化学方程式 。
【提出问题】NaOH溶液变质后,溶质的成分是什么?
【猜想假设】
(4)猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二: 。
【设计实验】
(5)小刘设计了如下实验,请你帮助他完善下表,得出正确结论。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取少量变质后的NaOH溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液充分反应,过滤。
产生
猜想一成立
步骤二:取少量步骤一中的滤液于试管中,向其中滴加
溶液变红
【反思拓展】
(6)解决同一个问题的方法有很多种,上表步骤二还可以用下列 (填字母代号)方案代替,产生其他的现象后,也能得到相同的结论。
a.滴加CuCl2溶液 b.滴加MgSO4溶液 c.通入CO2
【答案】(1)酸;
(2)有气泡产生;H2SO4;实验四;
(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(4)Na2CO3;
(5)白色沉淀;无色酚酞溶液;
(6)a。
【解析】(1)常温下pH<7的溶液呈酸性,待测液A的pH=3<7,因此为酸溶液;
(2)酸能与活泼金属锌反应生成氢气,因此加锌粒后有气泡产生;稀硫酸与BaCl2反应生成硫酸钡白色沉淀,稀盐酸与BaCl2不反应,结合实验二现象可知A为稀硫酸;Ca(OH)2与Na2CO3反应会生成碳酸钙白色沉淀,NaOH与Na2CO3不反应,实验四中B加碳酸钠无明显现象,可证明B为NaOH,其余实验均无法区分两种碱;
(3)NaOH变质是与空气中的CO2反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;故答案为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(4)NaOH变质分两种情况:部分变质溶质为NaOH和Na2CO3(猜想一),完全变质溶质只有Na2CO3(猜想二);
(5)Na2CO3与过量BaCl2反应生成BaCO3白色沉淀,可完全除去碳酸钠;滤液中碳酸钠已被除尽,滴加无色酚酞溶液变红,说明溶液呈碱性,存在NaOH,证明猜想一成立;
(6)a、CuCl2与NaOH反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀,可检验OH﹣,错误;
b、MgSO4中的会与滤液中过量的Ba2+生成BaSO4白色沉淀,干扰OH﹣检验,错误;
c、CO2与NaOH反应无明显现象,无法检验,错误;故选:a。
8.(2026·辽宁锦州·一模)“釉里红”瓷器色泽艳丽,有瓷器贵族的美誉。同学们一起探寻釉里红的色彩奥秘。
【查阅资料】釉里红是指在瓷胎上涂釉里红料(氧化铜),在高温还原焰中烧成的瓷器;
任务一:揭秘“釉里红”色彩奥秘
还原焰(CO)与釉里红料(氧化铜)发生了什么反应?同学们利用如图1所示装置进行实验探究。
(1)B装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)图1装置中的一个不足之处是未处理尾气中的一氧化碳,下列装置中不能用来解决该缺陷的 (填序号)。
(3)小组同学对B装置进行如图2所示改进,球形干燥管的作用是 。
任务二:探秘“釉里红”的成分
同学们对如图1所示装置反应后玻璃管中的红色固体进行如下探究:
【查阅资料】氧化亚铜(Cu2O)为不溶于水的红色固体,且Cu2O能和稀硫酸反应,反应的化学方程式为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。
【提出问题】反应后生成的红色固体成分是什么?
【作出猜想】
(4)猜想一:红色固体只有Cu;猜想二:红色固体只有Cu2O;猜想三: 。
【实验探究】
(5)设计如下实验方案
实验操作
现象
结论
取少量红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸
,且有红色固体剩余
红色固体含有Cu2O
【思考与分析】小明同学再根据有红色固体剩余认为猜想三正确。
(6)同学们分析后认为他的结论不严谨,理由是 。为此,同学们补充进行了以下实验:称取mg红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸充分反应,然后过滤、洗涤、干燥、称量,得到ng固体。当n的取值范围为 (用含m的代数式表示)时,确定为猜想三正确。
【答案】(1)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)②③;
(3)防止液体倒吸;
(4)红色固体可能含有Cu和Cu2O;
(5)溶液由无色变为蓝色;
(6)氧化亚铜能与稀硫酸反应生成铜,故有红色固体剩余,不能说明原红色固体中含有铜;。
【解析】(1)B装置中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,发生反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)①一氧化碳具有可燃性,可在末端放一个燃着的酒精灯,可用于处理一氧化碳,故①不符合题意;
②用该装置处理一氧化碳时,一氧化碳从左侧短管通入,一氧化碳的密度比水小,会聚集在集气瓶口,会从右侧短管逸出,该装置不能用于处理一氧化碳,故②符合题意;
③用该装置处理一氧化碳时,一氧化碳从左侧长管通入,一氧化碳难溶于水,且与水不反应,密度比水小,可从右侧短管逸出,该装置不能用于处理一氧化碳,故③符合题意;
④用该装置处理一氧化碳时,一氧化碳从左侧长管通入,一氧化碳难溶于水,且与水不反应,密度比水小,可将水从长管排出,从而将一氧化碳收集在集气瓶中,该装置可以用于处理一氧化碳,故④不符合题意;故填:②③;
(3)小组同学对B装置进行如图2所示改进,球形干燥管的作用是防止液体倒吸;
(4)由猜想一、二可知,红色固体可能中是Cu和Cu2O的混合物;
(5)取少量红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸,铜与稀硫酸不反应,氧化亚铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,故溶液由无色变为蓝色,有红色固体剩余,说明红色固体中含有Cu2O;
(6)氧化亚铜能与稀硫酸反应生成铜,故有红色固体剩余,不能说明原红色固体中含有铜,不能说明猜想三正确,若mg红色固体全为Cu,铜与稀硫酸不反应,则剩余固体质量ng=mg,如果mg红色固体中只含氧化亚铜,设mg氧化亚铜完全反应生成铜的质量为x,
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
144 64
mg x
xg
如果猜想三成立,则红色固体为铜和氧化亚铜的混合物,则。
影响因素的探究
题型05
1.(2026·重庆沙坪坝区·一模)八中化学小组利用多种干燥剂进行如下实验,并比较不同干燥剂的除湿效果。
【实验设计与实施】将四杯盛有25mL水的烧杯分别放入完全相同的密闭容器(编号为甲、乙、丙、丁)中,在容器乙、丙、丁中分别加入20g氯化钙、蒙脱石和硅胶,连接湿度传感器和电脑,一段时间后,得到下图。
【讨论与分析】
(1)设置甲实验的目的是 ;容器甲中相对湿度增大的原因是 (从微观角度分析)。
(2)三种干燥剂的除湿效果由好到差的顺序为 。
(3)小组同学认为,不同干燥剂的除湿效果除与成分有关外,还可能受其他因素影响,如 (写一种)。
【拓展与提升】
(4)同学们还了解到“双吸剂”(含铁粉、氯化钙、氧化钙等)能吸收空气中的氧气和水,可用来保鲜食物。
①某“双吸剂”(含1.12g铁粉)理论上最多可吸收 g氧气。
②为确认“双吸剂”中存在氯化钙,设计实验方案验证(不考虑其他物质的影响): ,则样品中存在氯化钙。
【答案】(1)作对照(或空白对照);水分子在不断运动;
(2)硅胶>蒙脱石>氯化钙;
(3)干燥剂的颗粒大小(答案不唯一);
(4)①0.48;
②取少量样品于试管中,加适量水溶解,向其中滴加硝酸银溶液,再滴加稀硝酸,若产生白色沉淀且沉淀不溶解(答案不唯一)。
【解析】(1)设置甲实验的目的是作对照(或空白对照),排除其他因素对实验的干扰。容器甲中相对湿度增大的原因是:水分子在不断运动,水会蒸发变成水蒸气,使密闭容器内的相对湿度升高;
(2)相同时间内,相对湿度下降越多,除湿效果越好、速率越快,由图5可知相对湿度:硅胶<蒙脱石<氯化钙,因此除湿效果由好到差顺序为:硅胶>蒙脱石>氯化钙;
(3)除了干燥剂成分外,还可能的影响因素有:温度、干燥剂的颗粒大小、干燥剂的质量、密闭容器的体积等;
(4)①铁粉吸收水蒸气和氧气的化学方程式为4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3,设1.12g铁粉可吸收氧气的质量为x,则:
4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3
224 96
1.12g x
x=0.48g
②氯化钙的检验可以通过检验氯离子或钙离子来实现:取少量样品于试管中,加适量水溶解,向其中滴加硝酸银溶液,再滴加稀硝酸,若产生白色沉淀且沉淀不溶解,则样品中存在氯化钙(或取少量样品于试管中,加适量水溶解,向其中滴加碳酸钠溶液,若产生白色沉淀,说明样品中存在氯化钙);故答案为:取少量样品于试管中,加适量水溶解,向其中滴加硝酸银溶液,再滴加稀硝酸,若产生白色沉淀且沉淀不溶解(答案不唯一)。
2.(2026·安徽合肥·一模)【科学探究】
珠海宝镜湾岩画被誉为“岭南第一岩画”,其岩体主要成分为碳酸钙,表面使用了多种矿物颜料。为科学保护这一文化遗产,某兴趣小组研究了酸雨侵蚀石刻的机理。
【查阅资料】
石刻表面的矿物颜料红色的为赤铁矿(主要成分为Fe2O3),绿色的为铜绿[主要成分为Cu2(OH)2CO3],Cu2(OH)2CO3能溶于酸生成相应的铜盐。
【知识回顾】
(1)赤铁矿属于① (填“氧化物”、“混合物”或“化合物”)。
【探究一】酸雨对不同矿物颜料样品的侵蚀过程
(2)请完成下列实验报告:
实验
现象
解释与结论
Fe2O3和稀硫酸
红棕色固体逐渐溶解,②
酸能与金属氧化物反应
Cu2(OH)2CO3和稀硫酸
绿色固体消失,产生大量气泡,无色液体变蓝
酸能与铜绿反应,反应后溶液中的溶质一定有③ (填名称)
【探究二】不同条件对碳酸钙粉末的侵蚀速率影响
(3)实验数据如表:
编号
粉末质量
酸液种类
pH
温度℃
单位时间内生成CO2的体积(mL)
a
1.0
H2SO4溶液
2.0
20
2.0
b
1.0
H2SO4溶液
3.0
20
0.2
c
1.0
HNO3溶液
3.0
20
V1
d
1.0
HNO3溶液
x
30
V2
ⅰ.写出a组实验中发生反应的化学方程式④ ,该反应属于⑤ (填基本反应类型)。
ⅱ.能说明侵蚀速率与溶液pH有关的实验组合是⑥ (填实验编号)。
ⅲ.若想通过c、d组实验的对比,证明温度升高会加速侵蚀速率,则上表中设计的d组实验中x= ,能得出该结论的依据是⑧ (用V的大小关系表示)。
【拓展延伸】
(4)为减缓酸雨对石刻的侵蚀,除减少酸性气体的排放外,还可在石刻表面⑨ ,隔绝酸雨与石刻的直接接触,从而达到保护石刻的目的。
【答案】(1)混合物;
(2)溶液由无色变为黄色;硫酸铜。
(3)ⅰ、CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑;复分解反应;
ⅱ、ab;
ⅲ、3.0;V1<V2;
(4)涂漆。
【解析】(1)赤铁矿(主要成分为Fe2O3),属于混合物;
(2)氧化铁是红棕色固体,和稀硫酸反应生成可溶于水的硫酸铁,硫酸铁溶液为黄色,因此现象为红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色;碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,因此反应后溶液中一定含有的溶质是硫酸铜;
(3)ⅰ、a组碳酸钙和硫酸反应,生成硫酸钙、水和二氧化碳,化学方程式:CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑;该反应属于复分解反应;
ⅱ、探究侵蚀速率与pH的关系,根据控制变量法,需要只改变pH,保持其他条件(酸的种类、温度、样品质量)不变,只有实验ab符合要求;
ⅲ、若想通过c、d组实验的对比,证明温度升高会加速侵蚀速率,根据控制变量法,需要只改变温度,保持其他条件与c组一致,则上表中设计的d组实验中x=3.0,能得出该结论的依据是V1<V2;
(4)为减缓酸雨对石刻的侵蚀,除减少酸性气体的排放外,还可在石刻表面涂漆,隔绝酸雨与石刻的直接接触,从而达到保护石刻的目的。
3.【新情境】(2026·福建厦门·一模)“蛋雕”是我国非物质文化遗产。小圳同学利用“化学蚀刻法”制作蛋雕作品。
【查阅资料】①蛋壳的主要成分与大理石相同;
②石蜡不与酸反应,熔点低,受热易熔化。
I.工艺原理与反应分析
(1)“化学蚀刻法”制作蛋雕,需先在蛋壳上裹蜡,在蜡上作画刻痕后,再用盐酸在刻痕处腐蚀蛋壳。该过程利用了石蜡的化学性质: ,其中盐酸与蛋壳的主要成分反应的化学方程式为 。
Ⅱ.蚀刻速率的影响因素
为探究盐酸浓度对蚀刻速率的影响,小圳同学取等质量、相同大小的蛋壳,分别加入等体积、不同浓度的稀盐酸,均在常温下反应。记录数据如下:
盐酸浓度
2%
5%
10%
15%
20%
蚀刻速率/(g/min)
0.0020
0.0073
0.0147
0.0243
0.0217
(2)分析表格数据,小组应选择的盐酸最佳浓度为 。
(3)小组想继续探究温度对蚀刻速率的影响,请你帮助设计实验方案(写出简要操作): ,观察并比较相同时间内蛋壳的腐蚀程度。
Ⅲ.蚀刻废液成分与处理:蚀刻后得到无色透明废液,现对废液成分展开探究。
【提出问题】废液中的溶质有哪些?
【作出猜想】猜想1:氯化钙;猜想2:氯化钙和氯化氢。
【实验过程】
(4)取少量废液于试管中,加入 (填试剂名称),观察到 ,证明猜想2成立。
【废液处理】
(5)若废液呈酸性,直接排放会污染环境,请写出一种生活中常见、安全易得的物质,用于将废液调节至中性: 。
【深度拓展】
(6)传统手工蛋雕难度大,易破损。与传统手工雕刻相比,“化学蚀刻法”的优点: 。
【答案】(1)石蜡不与酸反应;CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)15%;
(3)取等体积、等浓度的盐酸分别与等质量、相同大小的蛋壳混合,在不同温度下进行反应;
(4)紫色石蕊溶液;溶液变红;
(5)碳酸钙;
(6)操作更简便、不易破损(答案不唯一)。
【解析】(1)查阅资料可知,石蜡不与酸反应,化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质,不与酸反应属于化学性质,蛋壳的主要成分为碳酸钙,盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)蚀刻速率越大,反应越快,效果越好,对比数据可知,0.0243是最大的蚀刻速率,对应的盐酸浓度为15%,则应选择的盐酸最佳浓度为15%;
(3)探究温度对蚀刻速率的影响时,需采用控制变量法,即保持其他条件(如盐酸浓度、体积、蛋壳质量等)相同,仅改变温度。则实验方案为取等体积、等浓度的盐酸分别与等质量、相同大小的蛋壳混合,在不同温度下进行反应,观察并比较相同时间内蛋壳的腐蚀程度;
(4)结论是猜想2成立,说明废液含氯化钙和氯化氢,需检验氢离子的存在,紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,则取少量废液于试管中,加入紫色石蕊溶液,观察到溶液变红,证明猜想2成立;
(5)碳酸钙是生活中常见、安全易得的物质,碳酸钙能和酸性废液里的酸反应,把废液调节到中性,安全又易得;
(6)传统手工蛋雕难度大,易破损。和传统手工雕刻比,化学蚀刻法不用直接刻蛋壳,不易破损,操作更简便,可以做出更精细、复杂的图案,操作门槛更低,效率也更高。
4.(2026·江苏苏州·一模)灭火器是常见的消防器材之一,在日常生活和工业生产等场景中有着广泛的应用。某实践小组在老师的带领下,以自制灭火器为主题进行如下学习任务。
任务一:比较制作简易灭火器的原料
同学们查阅资料,梳理出制作简易灭火器时,常用的原料方案主要有以下两种:①碳酸钠溶液和盐酸;②碳酸氢钠溶液和盐酸。为比较两种方案产生CO2的速率,设计如图1实验。
(1)图中X的值为 。
(2)装置B中反应的化学方程式为 。
(3)实验中观察到 的现象,说明5%碳酸氢钠溶液和盐酸产生CO2速率更快。
任务二:制作简易灭火器
(4)小组同学利用家里的废旧物自制了简易灭火器(如图2)。通常要向饮料瓶中液体里加入洗涤剂以产生泡沫,附着在可燃物表面,从燃烧条件的角度你觉得喷泡沫比喷水灭火效果更好的原因是 。
(5)考虑到泡沫里有水,下列哪些物品不适宜用泡沫灭火器灭火 。
A.精密仪器
B.图书档案
C.家用电器
D.木材棉布
任务三:评价简易灭火器
评价指标
优秀
合格
待改进
一:喷射距离
远
较远
近
二:泡沫的量
泡沫多、均匀
泡沫多、不均匀
泡沫少、不均匀
三:制作成本
反应物恰好反应
反应物少量剩余
反应物大量剩余
(6)从指标一考虑,制作灭火器的原料应选盐酸和 溶液。
(7)从指标二考虑,控制反应速率适中可使泡沫更加均匀,我们将液体混合时应 。
(8)从指标三考虑,若用等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与一定量等浓度的盐酸反应,则需加入塑料小瓶中盐酸的质量比为 。
【答案】(1)10;
(2)NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O;
(3)B中气球胀大比A中快;
(4)喷泡沫除了可降低温度至可燃物的着火点以下,还可以隔绝氧气;
(5)ABC;
(6)碳酸氢钠;
(7)缓慢加入;
(8)84:53。
【解析】(1)该实验的目的是比较制作简易灭火器的原料,根据控制变量法,除了原料种类不同,其他因素相同,则X的值为10;
(2)装置B中是碳酸氢钠和盐酸的反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O;
(3)该实验中碳酸钠、碳酸氢钠均与稀盐酸反应生成二氧化碳,导致装置内气体增多,压强增大,气球变大,故实验中观察到B中气球胀大比A中快,说明5%碳酸氢钠溶液和盐酸产生CO2速率更快;
(4)由于喷泡沫除了可降低温度至可燃物的着火点以下,还可以隔绝氧气,所以喷泡沫比喷水灭火效果更好;
(5)精密仪器、图书档案应用二氧化碳灭火器灭火,不能用带水的泡沫灭火器灭火,防止损坏图书、仪器等,家用电器用带水的泡沫灭火器灭火,可能会触电,则不适宜用泡沫灭火器的是ABC;
(6)从指标一考虑,碳酸氢钠溶液和盐酸生成二氧化碳的速率快,相同时间内压强更大,喷射距离更远,故应选盐酸和碳酸氢钠溶液;
(7)我们将液体混合时应缓慢加入,通过控制液体的滴加速率,控制反应速率,从而使泡沫更均匀;
(8)假设碳酸钠和碳酸氢钠的质量均为m,
设质量为m的碳酸钠完全反应需要HCl的质量为x,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
106 73
m x
x
质量为m的碳酸氢钠完全反应需要HCl的质量为y,
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
84 36.5
m y
y
则若用等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与一定量等浓度的盐酸反应,则需加入塑料小瓶中盐酸的质量比为:84:53。
5.(2026·山东泰安·一模)探究“过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用”:
(1)实验步骤:①在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液,把带火星的木条插入试管,观察现象。②向上述试管中加入2g二氧化锰,把带火星的木条插入试管,观察现象。③待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条插入试管,观察现象。多次重复步骤③。④将试管中的二氧化锰洗净、干燥、称量。
(2)实验原理: (用化学方程式表示)。
(3)实验现象:步骤③的现象为 。步骤④称量的二氧化锰的质量为 。
(4)实验结论:二氧化锰在该实验中作 。
[分析与思考]省略步骤③④能否得出实验结论,并说明理由: 。
【答案】(2)2H2O22H2O+O2↑。
(3)试管中有气泡产生,带火星的木条复燃;2g。
(4)催化剂。
[分析与思考]不能,是因为省略步骤③④,无法证明二氧化锰的化学性质及质量在反应前后没有发生变化。
【解析】(2)实验原理:过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式是2H2O22H2O+O2↑。
(3)实验现象:步骤③的现象为试管中有气泡产生,带火星的木条复燃。步骤④称量的二氧化锰的质量为2g。
(4)实验结论:二氧化锰在该实验中作催化剂。
[分析与思考]省略步骤③④不能得出实验结论,是因为省略步骤③④,无法证明二氧化锰的化学性质及质量在反应前后没有发生变化。
6.(2026·安徽合肥·一模)“鱼浮灵”是水产养殖中常见的速效增氧剂,主要成分是过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2),遇水分解为Na2CO3和H2O2,能快速增加水体中溶解氧。学习小组对增氧原理进行探究。
已知:溶解氧是指水溶液中溶解O2的浓度,单位mg•L﹣1,可用溶解氧传感器测定。碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳。
【猜想】“鱼浮灵”溶于水后,能快速增加水体中溶解氧的物质是什么?
(1)猜想一: 。
猜想二:H2O2溶液
猜想三:Na2CO3溶液和H2O2溶液共同作用。
【实验】
(2)配制一定质量分数的过碳酸钠溶液,测定其pH。取一定量的过碳酸钠溶液于试管中,然后向溶液中加入少量二氧化锰,伸入带火星的木条,观察到 ,说明产生的气体是氧气。反应后将混合物过滤,向滤液中加足量盐酸,有无色气体产生。
(3)室温下,测得过碳酸钠溶液的pH=10.5,说明其溶液呈 性;过碳酸钠溶液中加入二氧化锰后产生氧气的化学方程式为 。
(4)下列操作会导致所配过碳酸钠溶液浓度偏高的是 (填字母)。
A.用托盘天平称过碳酸钠时,砝码放在左盘
B.转移过碳酸钠时,纸上有少量残留
C.用量筒量取水时,俯视液面
D.配好溶液装入试剂瓶时,有少量洒出
室温下,在相同时间内用溶解氧传感器测量80mL的下列试剂,测得如表数据。
实验序号
ⅰ
ⅱ
ⅲ
ⅳ
测量试剂
水
4%Na2CO3溶液
4%H2O2溶液
4%H2O2溶液+2gNa2CO3
溶解氧/mg•L﹣1
4.6
4.4
6.5
9.1
【结论】
(5)由上述实验可知猜想 (填“一”、“二”或“三”)成立。
【反思】已知:在一定pH范围内,pH越大的溶液中的H2O2越易分解,溶解氧越大。
(6)请设计实验方案验证溶液pH对H2O2分解的影响: (实验中必须使用的试剂:NaCl、NaOH)。
(7)过碳酸钠可以速效增氧的原理是 。
【答案】(1)Na2CO3溶液。
(2)带火星的木条复燃。
(3)碱; 。
(4)C。
(5)三。
(6)室温下,各取80 mL 4%的H2O2溶液于两只烧杯中,向烧杯中分别加入2 g NaCl和2 g NaOH固体溶解,冷却至室温,在相同时间内用溶解氧传感器测定烧杯中溶液的溶解氧。
(7)过碳酸钠溶于水呈碱性,能够促进过氧化氢分解。
【解析】(1)过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2),遇水分解为Na2CO3和H2O2,猜想三为Na2CO3溶液和H2O2溶液共同作用,猜想二:H2O2溶液,因此猜想一为:Na2CO3溶液;
(2)H2O2在二氧化锰催化下分解生成氧气,氧气能使带火星的木条复燃,因此观察到的现象是:带火星的木条复燃;
(3)pH>7溶液显碱性,过碳酸钠溶液pH=10.5>7,故显碱性;该反应是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水,反应的化学方程式为:;
(4)溶质质量分数偏高说明溶质偏多或溶剂偏少;
A、砝码放左盘,会导致称得溶质质量偏小,浓度偏低,故选项错误;
B、溶质残留,溶质质量偏小,浓度偏低,故选项错误;
C、量水时俯视读数,实际量取的水体积偏小,浓度偏高,故选项正确;
D、配好的溶液洒出,溶液具有均一性,浓度不变,故选项错误;
(5)由表格数据可知:水溶解氧4.6、单独Na2CO3溶液溶解氧4.4、单独H2O2溶液溶解氧6.5、Na2CO3和H2O2混合液溶解氧9.1,混合液溶解氧最大,说明Na2CO3和H2O2协同增氧,故猜想三正确;
(6)验证pH对H2O2分解影响,需控制单一变量(只有pH不同),其他条件相同,室温下,各取80 mL 4%的H2O2溶液于两只烧杯中,向烧杯中分别加入2 g NaCl和2 g NaOH固体溶解,冷却至室温,在相同时间内用溶解氧传感器测定烧杯中溶液的溶解氧;
(7)结合实验结论,过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢,碳酸钠水解使溶液呈碱性,从而促进过氧化氢分解,快速产生氧气,因此可以速效增氧。
7.(2026·江苏常州·一模)兴趣小组进行跨学科实践活动——探究土壤酸碱性对绣球花颜色的影响。
任务一:探究调控绣球花变色措施
【查阅资料】①绣球花从土壤中吸收可溶性铝盐与色素作用,花瓣呈现蓝色;土壤中铝盐不足时,花瓣呈现粉色、红色等颜色。土壤的酸碱度影响其铝盐的含量,当土壤pH为4.5~6时,绣球花为最艳丽的蓝色。②氢氧化铝不溶于水。小组同学根据资料确定绣球花调色措施:
(1)调蓝:请写出一种可向土壤中施加的可溶性铝盐的化学式 。
(2)调红:向土壤中施加碱性物质使铝盐中的铝离子转变为 (填化学式)沉淀,降低铝盐含量。
任务二:筛选合适的调色试剂
(3)小组同学选择了硫酸铝作调蓝试剂,白醋(主要成分醋酸)作为土壤酸化试剂。白醋可以中和碱性物质,醋酸(CH3COOH)与氢氧化钠反应的化学方程式是 。(已知:CH3COOH在水溶液中能解离出和H+)。
(4)因NaOH碱性强、有强腐蚀性,调红时,稍有不慎就会造成绣球花死亡,故小组同学选用石灰乳或纯碱溶液作为调红试剂,但二者不能混合施用,原因是 。
任务三:制备用于调蓝的硫酸铝溶液
【查阅资料】①硫酸铝水溶液呈无色;②工业上制备硫酸铝常用的原料是铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3及不溶于稀硫酸的SiO2);③过量的铝粉与硫酸铁溶液反应的化学方程式是2Al+Fe2(SO4)3=Al2(SO4)3+2Fe。
【设计并实施实验】
(5)兴趣小组以铝土矿为原料,在实验室制取硫酸铝。
实验操作
实验现象
结论及解释
步骤Ⅰ:取20g铝土矿加入锥形瓶中,向其中加入过量的稀硫酸,充分反应后过滤,得到滤液a和滤渣(SiO2)
滤液a显黄色
Al2O3、Fe2O3与稀硫酸反应。Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是
步骤Ⅱ:向滤液a中加入过量 ,充分反应后过滤,得滤液b
有黑色固体析出;
滤液b为硫酸铝溶液
【反思评价】
(6)在用熟石灰调红时,不能与铵态氮肥一起施用。原因:释放出氨气,使肥效降低; ,影响调红效果。
【答案】(1)Al2(SO4)3。
(2)Al(OH)3。
(3)CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O。
(4)石灰乳主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应会产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠。
(5)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;铝粉;溶液由黄色变为无色,同时产生气泡。
(6)若和铵态氮肥使用,氢氧根离子被消耗,无法与铝离子反应生成沉淀。
【解析】(1)硫酸铝是可溶性铝盐,化学式为:Al2(SO4)3;
(2)铝盐中含有铝离子,与碱性物质中的氢氧根离子结合产生氢氧化铝[Al(OH)3]沉淀;
(3)醋酸和氢氧化钠反应产生醋酸钠和水,反应的化学方程式为:CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O;
(4)石灰乳主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应会产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠(也生成了氢氧化钠),故不能混合使用;
(5)步骤Ⅰ:氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
步骤Ⅱ:溶液a中含有氧化铁和稀硫酸反应的产物硫酸铁,过量的硫酸,氧化铝和稀硫酸反应的产物硫酸铝,结论中得到了硫酸铝溶液,根据查阅资料可知,可以加入过量的铝粉(铝和硫酸铁反应产生硫酸铝和铁、铝和硫酸反应产生硫酸铝和氢气);
(6)土壤中铝盐不足时,花瓣呈现粉色、红色等颜色,要用氢氧化钙中的氢氧根离子和铝离子结合,从而降低铝盐含量,用来调红,若和铵态氮肥使用,氢氧根离子被消耗,无法与铝离子反应生成沉淀,影响调红效果。
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