压轴05 科学探究(压轴题专练)(南京专用)2026年中考化学终极冲刺讲练测
2026-06-10
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3份
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88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-专项训练 |
| 知识点 | 实验探究与设计 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 28.82 MB |
| 发布时间 | 2026-06-10 |
| 更新时间 | 2026-06-11 |
| 作者 | 学科网初化精品工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58292452.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“知识-技法-思维”三维架构系统整合科学探究核心能力,通过四考向模块化设计实现从解题到解决问题的思维跃迁。
**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|2典例+2变式|三步骤猜想验证法(合理猜想→方案设计→规范表达)|基于质量守恒定律与物质特性(酸碱性/沉淀/气体)构建成分推断逻辑链|
|探究物质的性质|2典例+2变式|六步性质探究模型(审题定位→知识链接→实验设计→现象记录→结论推导→反思评价)|依据物质类别(单质/酸碱盐)关联典型性质,形成“现象→性质”证据推理路径|
|探究影响反应的因素|2典例+2变式|控制变量三步法(找变量→比实验→得结论)|通过自变量、因变量、控制变量的识别与控制,建立实验对比分析框架|
|数字化实验探究|2典例+2变式|数字化实验四步分析(明确变量→分析图形→数据关联→知识应用)|将传感器数据(温度/pH/压强)转化为化学变化本质的定量证据|
内容正文:
压轴07 科学探究
考向01 物质成分的猜想与验证
例1(1) CaO Fe
(2)
(3) 若存在 ,它与盐酸反应生成的会与铁粉反应生成,溶液也会呈浅绿色,因此无法通过溶液颜色排除 II
(4) 稀盐酸(或稀硫酸) ()
(5)Fe、CaO、、
【变式探究】(1)O2、H2O和CO2
(2)A
(3)CaO
(4)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,氯化铁与铁反应生成了氯化亚铁
(5) Fe2O3和CaCO3 Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH
(6)3
考向02 探究物质的性质
例2(1)苏打或纯碱
(2)
(3) 碱 碳酸氢钠溶于水后发生变化①的碳酸氢根离子比发生变化②的碳酸氢根离子多,导致单位体积溶液中的氢氧根离子数目比氢离子多,所以溶液显碱性 CaCO3 CO2
(4)
(5) 除去CO2中少量的HCl气体 NaHCO3受热易分解
(6)ACD
【变式探究】(1)吸收
(2) 碱 溶液中OH-浓度大于H+浓度 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
(3)让两者充分混合后,加入CaCl2溶液,观察到溶液变浑浊,产生白色沉淀,将反应后得到的液体过滤,取滤渣洗净后放入试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生
(4)促进NaHCO3晶体的析出
(5)NaHCO3受热易分解
(6)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
(7) Na2CO3、NaHCO3 2.75<a<5.5
(8)CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
考向03 探究影响反应的因素
例3(1)除去水中溶解的氧气,以免对实验造成干扰
(2)氧气和水
(3)
(4)氢气/H2
(5) 猜想③不成立 猜想②成立 氯化钠
(6)用蒸馏水将金属冲洗干净,并干燥
【变式探究】(1)排尽装置内的空气,防止绿矾被空气中的氧气氧化
(2) 氧化铁 水 有固体析出
(3)1
(4)C、D装置顺序不能颠倒,是因为D装置在前,会导致溶于水,则无法在C装置中检验并收集到固体
考向04 数字化实验探究
例4 (1) 此反应是固液常温型反应
(2) 除去CO2中混有的HCl气体 干燥CO2气体
(3)固体氢氧化钠溶解放出热量
(4) 瓶内压强降低,说明CO2气体减少,有反应发生
(5)密封
【变式探究】(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
1.(1)氢氧化钠溶液
(2) Na+、、H2O
(3)酸性
(4) 有蓝色沉淀生成
(5)Na2SO4、H2SO4、CuSO4
(6)硫酸
2.(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
3.(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
4.(1)>
(2)
(3) 通常情况下,氧气的化学性质比氮气活泼,镁条更容易与氧气反应,产生氮化镁少 大于
(4) 20.8% 较为环保,污染少 实验结果更准确
(5)物理
(6)BCD
5.(1)除去水中溶解的空气
(2)氧气、水/水、氧气
(3)盐水会促进金属锈蚀
(4)应尽量使金属制品与水和氧气隔绝,尤其是盐水
6.由红色变为无色
NaCl、HCl
<
溶液由无色变为红色 BCD
7.(1)CO2、H2O、O2
(2) 铁、铜 =
(3)2CuCl+H2O=Cu2O+2HCl
(4)有害锈具有疏松多孔的结构,无法阻止空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气与内部的铜接触而继续腐蚀
(5) 在金属活动性顺序中,铜位于氢后,不与酸反应 Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 反应生成的硫酸铜对H2O2分解有催化作用
(6)acd
8.(1)
(2)稀硫酸和硝酸银反应生成的微溶于水,也会产生白色沉淀,无法证明一定含稀盐酸
(3) 取少量除锈剂样品,先加足量溶液,再滴加稀硝酸;静置后取上层清液加溶液 加入钡盐无白色沉淀;上层清液加硝酸银生成白色沉淀
(4)15%
(5)14.6%
(6)偏大
9.(1) 放热 NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2)pH>13
(3)NaCl 、NaOH/NaOH 、NaCl
(4) 5.85 2.25
(5) 氯化氢气体易溶于水,也会使注射器内压强减小 滴有酚酞的氢氧化钠溶液 注射器2中溶液由红色变为无色或红色变浅
10.(1)硝酸银
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)质量分数大于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液,也能产生白色沉淀,所以无法确定是否含有
(4)
(5)使生成的二氧化碳全部排出
(6)42.4%
(7)偏小
(8)有机磷成分杀虫剂
11.(1) NaOH 过滤 除尽CaCl2和MgCl2 避免后续消耗过多盐酸
(2) NaCl A 37.6 MgO 4:1:4
12.(1)纯碱(或苏打)
(2)
(3) ③
(4)碳酸氢钠加热生成二氧化碳,碳酸钠加热不能生成二氧化碳
(5)1.59g
13.(1) 稀盐酸 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊
(2) 在pH为3.1~13.2的范围内,过氧化氢的分解速率先随pH增大而加快,在pH约为9.0时达到最快, 之后随pH增大而减慢 茶垢清洁剂的溶液呈弱碱性(pH接近9.0),在该pH条件下,H2O2的分解速率大幅加快,因此常温下加水即可迅速分解产生氧气
(3)检查装置气密性
(4)干燥生成的气体
(5)将装置甲、乙中残留的二氧化碳全部赶入装置丙中,确保二氧化碳被完全吸收,减小实验误差
(6)2:3
14.(1)NaNO2由金属离子(钠离子)和酸根离子(亚硝酸根离子)构成
(2)Na、N、O
(3) 碱 溶液中产生气泡,逸出红棕色气体
(4)NaNO3
(5)NaNO2可与胃液中的稀盐酸发生反应生成二氧化氮,二氧化氮进入血液与血红蛋白结合,导致人中毒(合理即可)
(6) 利用玻璃棒蘸取溶液,滴到pH试纸上,与标准比色卡对比 pH大于7
(7)2NaNO2+O2=2NaNO3
(8)20g1.5%的亚硝酸钠溶液中,亚硝酸钠质量是20g×1.5%=0.3g,1000根火腿肠质量是35g×1000=35000g=35kg,每kg火腿肠中含有亚硝酸钠质量是0.3g÷35kg=0.009g/kg,低于亚硝酸钠在肉制品中的最大使用量,符合标准。
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压轴07 科学探究
命题预测
实验设计与科学探究是中考化学中分值最重、区分度最高的板块,近年该模块在试卷中的占分比重较大,为最高频考点之一。值得注意的是,实验探究题分值稳定但综合性强,易失分,是拉开考生分数差距的关键题型。
1. 情境化命题持续深化,真实科研与生活场景深度融合。 实验探究题不再是对教材实验的简单验证,而是以真实科研场景为背景,要求学生像科学家一样思考,考查学生从“解题”到“解决问题”的思维跃迁,要求学生能够运用所学知识解释和处理真实情境中的化学问题。
2. 跨学科融合成为命题新方向,注重综合素养考查。 需立足“真实情境”,以“实际问题”为载体,强化对学生科学探究能力、跨学科实践及化学知识迁移应用的考查。
3. 实验方案的设计与评价成为能力区分的关键。 近年中考命题弱化了对实验现象和结论的机械记忆,强化对实验原理的理解、实验方案的可行性评价、实验装置的选择与连接顺序、实验操作的规范表述以及对异常现象的原因分析等核心能力的考查。
4. 定性与定量有机结合,数据分析能力权重提升。 近年中考实验探究题中,对比实验题频繁出现,定量实验题也呈逐年递增趋势,综合实验题已呈现出定性实验和定量实验有机结合的鲜明特点,重视对数据分析处理能力的考查。
5. 注重科学思维过程的考查。 探究题常围绕猜想与假设、进行实验、解释与结论、反思与评价等探究环节设置问题。其中,物质成分和性质的探究是核心题型,解答此类试题时一是要根据质量守恒定律判断物质成分,二是除了考虑生成物外还要考虑反应物是否过量。
高频考法
1.物质成分的猜想与验证
2.探究物质的性质
3.探究影响反应的因素
4.数字化实验探究
知识·技法·思维
考向01 物质成分的猜想与验证
1.核心知识
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、Fe³⁺黄、Fe²⁺浅绿)。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.核心技能
①合理猜想(依据质量守恒定律及化学反应原理)
②完成方案设计(利用待检物质的特征性质,选择专属试剂或方法,注意排除干扰)
③规范表达(注意说明试剂种类、试剂用量、反应程度、现象特征、分离提纯方法等)
3.核心思维
①有序思维:先定性(含什么)再定量(含量多少)。
②反证思维:验证某一成分是否存在,往往通过“若有该物质,则会出现某特征现象”来反推。
考向02 定性推断 探究物质的性质
解题思路及要点
第一步:审题定位
抓关键词:物质名称 + 性质类型(物理 / 化学)+ 探究方式(比较 / 验证 / 判断);
明确目标:到底要证明什么性质或差异。
第二步:知识链接
根据物质类别(单质、氧化物、酸、碱、盐)回忆其典型性质:
区分:
物理性质:颜色、状态、气味、密度、熔点、沸点、溶解性、导电导热性;
化学性质:可燃性、助燃性、酸碱性、氧化性、还原性、稳定性、与其他物质的反应特点。
第三步:实验设计
方法选择:
观察法(直接看现象);
对比实验(两种物质对照);
控制变量法(只改一个条件)。
实验要素:
试剂:用什么物质来验证;
仪器:试管、烧杯、酒精灯、天平、pH试纸等;
步骤:按顺序写清操作;
变量控制:标明不变的因素。
第四步:现象记录
具体化描述:颜色变化、气体冒出、沉淀生成、温度变化、pH变化等。
避免笼统用语(如“发生反应”),要写出可观察的现象。
第五步:结论推导
从现象 → 性质:
现象说明发生了什么反应 / 出现了什么特征;
对应到物质的性质(例如:能与酸反应放出氢气 → 金属活动性较强)。
第六步:反思评价
安全性(防护措施);
环保性(废气、废液处理);
改进空间(增加重复实验、改变条件优化现象)。
考向03 探究影响反应的因素
解题思路及注意事项
阅读题目
用控制变
量法对比
提炼信息
反应的条件
提出猜想
影响反应的因素
探究某条件或某因
素对反应的影响
利用控制变量的思想设置对比实验,分析对比实验间的不同现象,推理得出实验结论
解题思路
第一步:找变量(审题与拆解)
明确题目探究的是什么,并准确识别三类变量:
1、自变量:你要研究的那个因素(例如:温度、浓度、催化剂、接触面积、反应物种类)。
2、因变量:用来观察和比较的结果(例如:气泡产生的快慢、反应所需时间、颜色变化的速率、生成气体的体积、是否燃烧/生锈)。
3、控制变量:除了自变量以外,必须保持完全相同的所有其他条件。
怎么做:审题时,重点看表格或实验描述。表格中变化的那一列,通常就是自变量;要测量的那列就是因变量;其他固定的列就是控制变量。
第二步:比实验(对比与分析)
在多个实验组中,找出符合“只改变一个因素(自变量),其他条件(控制变量)都相同”的两组或几组进行对比。
答题模板:
“对比实验X和实验Y,只有 [自变量] 不同,其他条件(如……)均相同。实验X的现象是……,实验Y的现象是……。”
这是解题的核心逻辑和采分点。
第三步:得结论(归纳与表述)
根据对比出的现象差异,得出科学结论。结论必须紧扣对比,表述严谨。
结论格式:
“在其他条件相同时,[自变量] 越大(或越小/有/无),[因变量] 越 [快/慢/明显](或越容易/越难发生)。”
“在其他条件相同时”这个前提绝不能省略!
注意事项
1、对比组选择错误:确保你选择对比的两组实验,真的只有一个条件不同。仔细检查表格每一列!
2、结论表述不完整:务必加上“在其他条件相同时”这个前提,结论要明确指出自变量和因变量的变化关系。
3、忽视隐含变量:如探究酸和金属反应,除了酸的浓度,还要控制金属的种类、形状、质量以及酸的种类、体积、温度等。设计实验时要考虑周全。
考向04 数字化实验探究
1、数字化实验概念:数字化实验简称DIS,即数字化信息系统,由“传感器+数据采集器+计算机”构成的能够定量采集数据,并以图表的形式清晰、明确呈现出来的现代化新型实验技术手段。
2、初中化学常见的传感器:温度传感器、压强传感器、pH传感器等,可以将化学反应和现象的本质转化为可检测的信号,常以坐标曲线图的形式呈现。
3、解题思路:
(1)阅读题干,明确变量。
(2)分析图形,找出横纵坐标之间的内在联系(关注起点、拐点、终点以及变化的趋势)。
(3)将图形数据和所学的知识结合,解答问题。
4、常见的思维模型
典例·靶向·突破
考向01 物质成分的猜想与验证
例1(2026·江苏南京·一模)某小组同学对食品包装袋中一款名为“504双吸剂”的保鲜剂的成分进行探究。其标签如图所示。
品名:504双吸剂成分:铁粉、生石灰等
【初步观察】打开“双吸剂”包装,发现固体粉末黑白相间,还有少量呈红棕色。
【提出问题】这包使用过的“双吸剂”的成分是什么?
【作出猜想】可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3中的几种。
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁:Fe+2FeCl3=3FeCl2
【实验探究】
(1)如表是甲组同学设计并记录的实验报告,请你补充完整。
实验内容
现象
结论
I.取少量固体样品研磨,置于烧杯中,加入足量蒸馏水,搅拌
固体部分溶解,并放出大量热
固体中一定含有___
II.过滤,取滤液滴加无色酚酞溶液
溶液变为红色
固体中一定含有氢氧化钙
III.取滤渣,加入足量稀盐酸,搅拌
固体逐渐消失,产生大量无色气体,得到浅绿色溶液
固体中一定含有___,一定不含有Fe2O3
IV.将操作III中产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
固体中一定含有___
【实验分析】
(2)实验中产生使澄清石灰水变浑浊的气体的化学方程式为__________,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为_________。
【实验质疑】
(3)有同学认为上述实验中得出“一定不含有Fe2O3”的结论是不合理的,理由是_______;你认为甲组同学第__步操作得出的结论也不合理,理由是__________(用化学方程式表示)。
【继续探究】
(4)为验证原固体中是否含有Fe2O3,乙组同学先用磁铁分离出铁粉,向残留固体中加入足量_____(填试剂名称),发现溶液呈黄色,证明原固体中含有Fe2O3。写出使溶液呈黄色发生反应的化学方程式__________。
【实验结论】
(5)综合上述实验,可以确定这包使用过的“双吸剂”固体的成分含_________(填化学式)。
【深入探究】继续设计实验探究这包使用过的“双吸剂”固体中不能确定的物质。
【答案】(1) CaO Fe
(2)
(3) 若存在 ,它与盐酸反应生成的会与铁粉反应生成,溶液也会呈浅绿色,因此无法通过溶液颜色排除 II
(4) 稀盐酸(或稀硫酸) ()
(5)Fe、CaO、、
【详解】(1)① 加入蒸馏水后放出大量热,说明固体中一定含有 CaO(氧化钙)。因为氧化钙与水反应会放出大量热:;
② 加入足量稀盐酸,产生无色气体,得到浅绿色溶液,说明固体中一定含有 Fe(铁粉);
③ 气体通入澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳,因此固体中一定含有 (碳酸钙)。
(2)①实验中产生使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳,在操作III时产生,为碳酸钙和稀盐酸的反应,故产生二氧化碳的化学方程式:;
② 二氧化碳遇到澄清石灰水变浑浊,故澄清石灰水变浑浊的化学方程式:。
(3)① 认为 “一定不含有 ” 的结论不合理,理由是:若存在 ,它与盐酸反应生成的会与铁粉反应生成,溶液也会呈浅绿色,因此无法通过溶液颜色排除;
② 甲组同学第 II 步操作得出的结论也不合理;
③理由是氧化钙与水反应会生成氢氧化钙,即使原固体中没有氢氧化钙,也会因氧化钙与水反应而产生,化学方程式为:。
(4)① 向残留固体中加入足量稀盐酸(或稀硫酸);
② 氧化铁与盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液,化学方程式:();
(5)综合上述实验,可以确定这包使用过的 “双吸剂” 中含有Fe、CaO、、,无法确定氢氧化钙的有无。
【变式探究】(2025·江苏南京·二模)化学学习小组对一包久置的食品保鲜剂进行了以下探究。
【原理分析】
(1)下图为食品保鲜剂的说明书,根据说明书中的成分,食品保鲜剂的功效是可吸收空气中的_______。
探究Ⅰ久置食品保鲜剂是否仍有效
【进行实验】
小组同学将这包久置的保鲜剂放入如下图所示的广口瓶中
【现象分析】
(2)一段时间后,最终观察到水柱停留在_____(选填“A”或“B”),说明该保鲜剂仍有效。
探究Ⅱ久置食品保鲜剂的成分
【提出问题】
久置的食品保鲜剂固体的成分是什么?
【作出猜想】
久置固体中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的几种。
【进行实验1】
小组甲同学设计并进行了如下实验来探究其成分。
实验操作
实验现象
实验结论
I取少量固体于小烧杯中,加入适量蒸馏水,搅拌
固体部分溶解,小烧杯外壁发烫
固体中一定含有______
II过滤,取滤渣,加入足量的稀盐酸
固体逐渐消失,有气泡产生,最终得到浅绿色溶液
固体中一定含有铁,一定不含氧化铁
【查阅资料】
①铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁;②氧化铁无磁性。
【现象与结论】
(3)根据实验操作I后的现象可得出的实验结论是固体中一定含有_______。
【反思与评价】
(4)小组乙同学认为“一定不含氧化铁”的结论是错误的,他的理由是_______。
【进行实验2】
为进一步确定这包久置食品保鲜剂的成分,小组同学设计如下实验继续进行验证。取6g固体研碎,用磁铁充分吸引后,得到剩余固体5.2g,放入大烧杯中。按下图流程进行实验:
【实验分析】
(5)固体Ⅰ的成分为_______(填物质的化学式);烧杯A中的溶液与加入的碳酸钠溶液反应的化学方程式为_______。
【实验结论】
(6)根据数据分析该久置食品保鲜剂中含钙的化合物有_______种。
【答案】(1)O2、H2O和CO2
(2)A
(3)CaO
(4)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,氯化铁与铁反应生成了氯化亚铁
(5) Fe2O3和CaCO3 Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH
(6)3
【详解】(1)根据说明书中的成分,食品保鲜剂中含有铁粉和生石灰,可以吸收空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气,从而达到保鲜的效果;
(2)保鲜剂中含有铁粉和生石灰,保鲜剂吸收了氧气、二氧化碳、水蒸气后,瓶内气体减少,压强变小,在外界大气压的作用下,水柱会向A移动;
(3)氧化钙溶于水会放出大量的热,则取少量固体于试管中,加入蒸馏水,搅拌,固体部分溶解,试管外壁发烫,说明固体中一定含有生石灰;
(4)结论是固体中一定含有铁,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,则过滤,取滤渣,加入足量的稀盐酸,固体逐渐消失,有气泡产生,最终得到浅绿色溶液,由于氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,最终也得到浅绿色溶液,所以他们的结论是固体中一定含有铁,可能含有氧化铁;
(5)固体Ⅰ是被磁铁吸引后剩余的物质,加过量的稀盐酸有0.88g二氧化碳生成,说明含有CaCO3,
设生成0.88g二氧化碳消耗碳酸钙的质量为x,
x=2g<4.0g,所以固体Ⅰ还有氧化铁;
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;
(6)5.2g固体放入大烧杯中,用足量的水溶解后,过滤,得到4.0g固体,说明溶液A中有1.2g溶质,由于最后过滤得到2g碳酸钙,设氧化钙的质量为y,
y=1.12g
而根据题意,溶液A中只有1.2g溶质,所以固体样品中一定含有Ca(OH)2,所以该久置食品保鲜剂中含钙的化合物有氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙共3种。
考向02 探究物质的性质
例2(2024·江苏南京·二模)碳酸钠和碳酸氢钠在生产生活中均有广泛的应用。
(一)性质和变化:
(1)碳酸钠的水溶液呈碱性,碳酸钠俗称___________;
(2)碳酸钠能与不同类别的物质发生复分解反应,请完成下表:
发生的反应
反应的化学方程式(各写一个)
碳酸钠能与酸反应
___________
碳酸钠能与碱反应
___________
碳酸钠能与盐反应
___________
(3)常温下,取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中,插入pH传感器,大约30s时开始向烧杯中持续滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,大约55s时有无色气体同时产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图所示。
【查阅资料】
材料一:NaHCO3溶于水后,少量的能同时发生如下变化:
变化①:;
变化②:。
材料二:溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下,当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH>7,反之pH<7。
①NaHCO3溶液显___________(填“酸”、“碱”或“中”)性,结合材料一、材料二从微观角度说明原因:___________。
②结合实验现象及图中pH的变化,推测NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应生成的沉淀和气体分别是___________和___________。
(4)教材中有如下描述“溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙。”请仿照文中描述,写出碳酸钠转化成碳酸氢钠的化学方程式___________。
(二)制取和应用:
(5)侯氏制碱法中制取NaHCO3的原理为。
实验室用如图所示装置制取少量NaHCO3固体。请据图分析并回答:
①装置Ⅱ中试剂的作用是___________;
②反应结束后,将试管中的混合物过滤,洗涤,低温烘干得到NaHCO3固体。由“低温烘干”可推测NaHCO3固体具有的一条化学性质:___________。
(6)下列对碳酸钠和碳酸氢钠用途描述正确的是___________(填字母)。
A.碳酸钠是生产玻璃的原料之一
B.碳酸钠是一种重要的建筑材料
C.碳酸氢钠是焙制糕点的发酵粉的主要成分之一
D.碳酸氢钠是治疗胃酸过多症的一种药剂
【答案】(1)苏打或纯碱
(2)
(3) 碱 碳酸氢钠溶于水后发生变化①的碳酸氢根离子比发生变化②的碳酸氢根离子多,导致单位体积溶液中的氢氧根离子数目比氢离子多,所以溶液显碱性 CaCO3 CO2
(4)
(5) 除去CO2中少量的HCl气体 NaHCO3受热易分解
(6)ACD
【详解】(1)碳酸钠的水溶液呈碱性,碳酸钠俗称纯碱、苏打;
(2)碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为:;
碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:;
碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为:;
(3)①NaHCO3溶液显碱性,是因为碳酸氢钠溶于水后发生变化①的碳酸氢根离子比发生变化②的碳酸氢根离子多,导致单位体积溶液中的氢氧根离子数目比氢离子多,所以溶液显碱性;
②结合实验现象及图中pH的变化,推测NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应生成的沉淀和气体分别是碳酸钙和二氧化碳;
(4)碳酸钠和水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应的化学方程式是:;
(5)①盐酸具有挥发性,会导致制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体,装置Ⅱ中试剂的作用是除去CO2中少量的HCl气体;
②反应结束后,将试管中的混合物过滤、洗涤、低温烘干得到NaHCO3固体。由“低温烘干”可推测NaHCO3固体具有的一条化学性质是NaHCO3受热易分解;
(6)A、碳酸钠是生产玻璃的原料之一,该选项正确;
B、碳酸钠不是一种重要的建筑材料,该选项不正确;
C、碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳,是焙制糕点的发酵粉的主要成分之一,该选项正确;
D、碳酸氢钠可以与胃液中的盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,碳酸氢钠是治疗胃酸过多症的一种药剂,该选项正确;
故选:ACD。
【变式探究】(2026·江苏南京·模拟预测)碳酸氢钠是一种应用广泛的盐,受热易分解,学习小组对其进行如下探究。
Ⅰ.探究碳酸氢钠的性质
(1)室温下(20℃),向盛有的烧杯中加入10 mL水,搅拌至完全溶解,测得溶液温度为18.5℃。由此可知,固体溶于水时___________(填“吸收”或“放出”)热量。
(2)取少量所配溶液于试管中,滴入酚酞溶液,溶液呈红色;加入足量稀盐酸,振荡,观察到产生大量气泡,溶液红色褪去。
已知:ⅰ.溶于水后,少量的能同时发生如下变化:
变化a:,变化b:。
ⅱ.溶液的酸碱性与溶液中和数目的相对大小有关。常温下,当单位体积溶液中的数目大于的数目时溶液的,反之。
①溶液显___________(填“酸”“碱”或“中”)性;结合上述资料,从微观角度分析原因:___________。
②溶液红色褪去是因为___________(用化学方程式表示)。
(3)将溶液与NaOH溶液混合,未观察到明显现象。
【提出问题】和NaOH是否发生了化学反应?
【实验准备】①查阅资料:②用一定溶质的质量分数的、NaOH和三种溶液进行如下实验,为设计实验方案提供参考。
溶液
NaOH溶液
溶液
加入澄清石灰水
溶液变浑浊
无明显变化
溶液变浑浊
加入溶液
无明显变化
溶液变浑浊
溶液变浑浊
【实验验证】
请完善下列实验方案,验证能与NaOH反应:取少量溶液于试管中,向其中加入足量NaOH溶液,___________(实验方案包括操作和现象,实验中可供选择的试剂:溶液、稀盐酸、澄清石灰水)。
Ⅱ.制备碳酸氢钠
利用图1所示装置,通过反应制取(相关物质的溶解度曲线如图2),反应结束后,将试管中的混合物过滤,将滤渣洗涤、低温烘干得。
(4)烧杯中冰水的主要作用是___________。
(5)过滤后,控制较低温度将滤渣烘干的原因可能是___________。
【拓展延伸】将持续通入一定浓度的NaOH溶液中,用数字化实验技术测得反应过程中溶液pH的变化如图3所示。
(6)已知:本实验条件下,溶液和溶液的pH分别约为11.0和8.5.AB段发生反应的化学方程式为,则BC段发生反应的化学方程式为___________。
(7)小王将a g二氧化碳气体持续通入100 g 5%的氢氧化钠溶液中,所得溶液中含有的溶质可能为:
猜想一:; 猜想二:;
猜想三:、NaOH; 猜想四:___________。
若猜想四成立,则a的取值范围是___________。
(8)溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙。请仿照BC段发生反应的化学方程式,写出碳酸钙转化成碳酸氢钙的化学方程式___________。
【答案】(1)吸收
(2) 碱 溶液中OH-浓度大于H+浓度 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
(3)让两者充分混合后,加入CaCl2溶液,观察到溶液变浑浊,产生白色沉淀,将反应后得到的液体过滤,取滤渣洗净后放入试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生
(4)促进NaHCO3晶体的析出
(5)NaHCO3受热易分解
(6)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
(7) Na2CO3、NaHCO3 2.75<a<5.5
(8)CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
【详解】(1)根据题意可知,向盛有的烧杯中加入10 mL水,搅拌至完全溶解,测得溶液温度从20℃降至18.5℃,由此可知,NaHCO3固体溶于水时吸收热量。
(2)①酚酞遇碱性溶液变红,因此碳酸氢钠溶液显碱性;结合题给信息,同时生成OH-和H+,溶液显碱性,说明单位体积内OH-数目多于H+,即溶液中OH-浓度大于H+浓度。
②碳酸氢钠和足量稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碱性消失,红色褪去,该反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
(3)由查阅资料:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O可知,NaHCO3能与NaOH反应生成了碳酸钠,碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成白色的碳酸钙沉淀,所以要验证NaHCO3能与NaOH反应:可取少量NaHCO3溶液,向其中加入足量NaOH溶液,让两者充分混合后,加入CaCl2溶液,观察到溶液变浑浊,产生白色沉淀,将反应后得到的液体过滤,取滤渣洗净后放入试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,说明滤渣为碳酸钙,从而证明NaHCO3能与NaOH反应生成了Na2CO3。
(4)由溶解度曲线可知,碳酸氢钠溶解度随温度降低而减小,冰水降温可以降低碳酸氢钠溶解度,使更多碳酸氢钠结晶析出。
(5)碳酸氢钠热稳定性差,受热易分解为碳酸钠、水和二氧化碳,因此低温烘干防止碳酸氢钠分解。
(6)由pH的变化曲线及已知条件可知,CO2持续通入一定浓度的NaOH溶液中,开始是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,后来是碳酸钠与二氧化碳和水反应生成了碳酸氢钠,化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。
(7)根据题目信息,二氧化碳通入后生成碳酸钠,二氧化碳足量的话还会继续反应生成碳酸氢钠,因此溶质也可能是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,即猜想四:Na2CO3、NaHCO3。
氢氧化钠质量=100g×5%=5g。
设氢氧化钠全部生成碳酸钠的需要二氧化碳质量为x,生成碳酸钠质量为m,碳酸钠全部生成碳酸氢钠的需要二氧化碳质量为y,
x=2.75g
m=6.625g
y=2.75g,消耗总二氧化碳质量=2.75g+2.75g=5.5g,所以通入二氧化碳质量a取值范围为2.75<a<5.5。
(8)根据第(6)小题分析可知,BC段反应是二氧化碳与碳酸钠、水反应生成碳酸氢钠,仿照BC段反应,碳酸钙与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙,化学方程式为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。
考向03 探究影响反应的因素
例3(2024·江苏南京·二模)从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛关注。
(一)“铁锈蚀条件”的探究。化学小组用如下实验装置对铁锈蚀的条件进行了探究。
(1)实验中使用煮沸后并迅速冷却的蒸馏水,其目的是______。
(2)一周后,只观察到装置C中的铁丝生锈了,说明铁的锈蚀与______有关。
(二)“用酸除铁锈”的探究。
Ⅰ.酸除锈实验再探究
将生锈的铁丝分别放入试管①和试管②中,再分别加入等体积等浓度的稀盐酸和稀硫酸,加热至沸,观察到以下现象。
试管
酸
现象
①
稀盐酸
铁丝表面迅速产生大量气泡,少量铁锈脱落并很快消失,溶液迅速变黄。
②
稀硫酸
铁丝表面迅速产生大量气泡,少量铁锈脱落并很快消失,停止加热后,液
体颜色变为浅棕色,几乎近无色。
(3)写出稀硫酸除去铁锈的化学方程式______。
(4)除锈过程中产生的气体是______。
Ⅱ.影响溶液颜色的离子的探究
【资料卡片】、在溶液中显无色,并对溶液颜色无影响。
【作出猜想】会影响溶液颜色的离子是:褙想①: 猜想②:
猜想③:
【进行实验】
(5)
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
取等质量的固体于试管③、
试管④中,分别加入等体积的水和硫酸
钠溶液,振荡,观察溶液颜色。
试管③溶液颜色呈红棕色;
试管④溶液颜色呈红棕色。
______
实验二
取等质量的固体于试管⑤、
试管⑥中,分别加入等体积的蒸馏水、
稀硫酸,振荡,观察溶液颜色。
试管⑤溶液颜色呈红棕色;
试管⑥溶液颜色呈浅棕色。
______
实验三
取等质量的固体于试管⑦和
试管⑧中,加入等体积等浓度的稀硫
酸,并向试管⑧中加入适量的______固
体(填名称),振荡,观察溶液颜色。
试管⑦溶液呈浅棕色;
试管⑧溶液呈黄色。
猜想①成立
【反思拓展】
(6)查阅资料得知:酸除锈会造成铁制品损耗,同时产生的气体会渗透在金属中,致使金属的力学性能下降,影响钢铁本身的强度。为减少以上情况的发生,经酸洗后取出金属,后面还需进行的操作为______。
【答案】(1)除去水中溶解的氧气,以免对实验造成干扰
(2)氧气和水
(3)
(4)氢气/H2
(5) 猜想③不成立 猜想②成立 氯化钠
(6)用蒸馏水将金属冲洗干净,并干燥
【详解】(1)实验中使用煮沸后并迅速冷却的蒸馏水,其目的是除去水中溶解的氧气,以免对实验造成干扰。
(2)A瓶中铁丝只与氧气接触,不生锈,B瓶中铁丝只与水接触,不生锈,C瓶中铁丝与氧气和水接触,生锈,A、C对比可知,铁生锈需要与水接触,B、C对比可知,铁生锈需要与氧气接触,则铁的锈蚀与氧气和水有关。
(3)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为。
(4)除锈过程中产生的气体是氢气,是因为铁与酸反应能生成氢气。
(5)实验一:取等质量的Fe(NO3)3固体于试管③、试管④中,分别加入等体积的水和硫酸钠溶液,振荡,观察到试管③溶液颜色呈红棕色,试管④溶液颜色呈红棕色,说明硫酸根离子不会影响Fe3+溶液颜色,即猜想③不成立;
实验二:取等质量的Fe2(SO4)3固体于试管⑤、试管⑥中,分别加入等体积的蒸馏水、稀硫酸,振荡,观察到试管⑤溶液颜色呈红棕色,试管⑥溶液颜色呈浅棕色,说明氢离子会影响Fe3+溶液颜色,即猜想②成立;
实验三:由资料卡片可知,Na+在溶液中显无色,并对Fe3+溶液颜色无影响,猜想①成立,说明氯离子会影响Fe3+溶液颜色,则取等质量的Fe2(SO4)3固体于试管⑦和试管⑧中,加入等体积等浓度的稀硫酸,并向试管⑧中加入适量的氯化钠固体,振荡,观察到试管⑦溶液呈浅棕色;试管⑧溶液呈黄色。
(6)酸除锈会造成铁制品损耗,同时产生的气体会渗透在金属中,致使金属的力学性能下降,影响钢铁本身的强度,为减少以上情况的发生,经酸洗后取出金属,后面还需进行的操作为用蒸馏水将金属冲洗干净,并干燥。
【变式探究】(2025·江苏南京·二模)绿矾(,相对分子质量为278)是一种常用颜料和化工原料,某同学取用6.95g绿矾样品,设计如下实验探究绿矾分解的产物。
【查阅资料】①加热时易被空气中的氧气氧化,但在隔绝空气高温条件下能分解生成四种氧化物。②无水硫酸铜遇水变蓝。③硫有两种常见的氧化物,部分性质如下表:
硫的氧化物
熔点
沸点
水溶性
能否使高锰酸钾溶液褪色
℃
℃
易溶于水
能
16.8℃
44.8℃
易溶于水
不能
(1)点燃A处酒精喷灯前,应先向装置中缓缓通一段时间的作用是________。
(2)假设A~E装置中每一步都进行完全,请完善以下实验现象或结论:
实验现象
实验结论或解释
①实验结束后,A装置中剩余固体呈红棕色,取少量固体与稀硫酸充分反应后溶液呈黄色。
绿矾的分解产物中有________。固体与稀硫酸反应的化学方程式为________。
②B装置中无水硫酸铜变蓝。
绿矾的分解产物中有________。
③C装置中U形管内________。
绿矾的分解产物中有。
④D装置中高锰酸钾溶液褪色。
绿矾的分解产物中有。
(3)实验结束后,C装置中收集到的氧化物的质量理论上为______g.
(4)C、D装置顺序颠倒是否可以?请回答并说明理由______。
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止绿矾被空气中的氧气氧化
(2) 氧化铁 水 有固体析出
(3)1
(4)C、D装置顺序不能颠倒,是因为D装置在前,会导致溶于水,则无法在C装置中检验并收集到固体
【详解】(1)已知绿矾加热时易被空气中的氧气氧化,因此点燃A处酒精喷灯前,先向装置中缓缓通一段时间的作用是排尽装置内的空气,防止绿矾被空气中的氧气氧化;
(2)绿矾在隔绝空气高温条件下能分解生成四种氧化物,依据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则产物中有铁的氧化物、硫的氧化物和水,实验结束后,A装置中剩余固体呈红棕色,取少量固体与稀硫酸充分反应后溶液呈黄色,说明绿矾的分解产物中有氧化铁,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为;
B装置中无水硫酸铜变蓝,说明绿矾的分解产物中有水;
由表格数据可知,的熔点、沸点分别是16.8℃、44.8℃,则0°C时为固态,故观察到C装置中U形管内有固体析出,说明绿矾的分解产物中有;
(3)实验结束后,C装置中收集到的氧化物为,设生成的质量为x,
故实验结束后,C装置中收集到的氧化物的质量理论上为1g;
(4)C、D装置顺序不能颠倒,是因为D装置在前,会导致溶于水,则无法在C装置中检验并收集到固体。
考向04 数字化实验探究
例4(2026·江苏南京·二模)化学兴趣小组对二氧化碳与氢氧化钠固体反应进行相关实验探究。
【实验装置】小组搭建了图1所示的实验装置,他们在三口烧瓶口2、口3分别放置压强和温度传感器。
【实验操作】
①小组按图示装置和药品制备,并储存在三口烧瓶中。
②关闭,打开传感器,从三口烧瓶口1处迅速加入过量的固体。采集800 s内的压强、温度数据,电脑端实时、连续、同步输出压强、温度随时间变化的曲线,如图2所示。
【分析讨论】
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取,反应的化学方程式为______;可用装置A作为发生装置的依据是_______。
(2)装置B的作用是_______(用化学方程式表示)。装置C的作用是_______。
(3)图中曲线MN段上升的原因有:①与NaOH反应放热;②_______。
(4)图中时间段压强的变化可证明与发生了反应,理由是______,反应的化学方程式为______。
【交流反思】
(5)氢氧化钠固体必须________保存。
【答案】(1) 此反应是固液常温型反应
(2) 除去CO2中混有的HCl气体 干燥CO2气体
(3)固体氢氧化钠溶解放出热量
(4) 瓶内压强降低,说明CO2气体减少,有反应发生
(5)密封
【详解】(1)略。
(2)略。
(3)略。
(4)略。
(5)氢氧化钠会与二氧化碳反应而变质所以必须密封保存,避免接触空气中含有的二氧化碳。
【变式探究】(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。
1.(2026·江苏南京·一模)兴趣小组对氢氧化钠溶液在硫酸、硫酸铜并存时的反应顺序进行探究。
【实验探究1】同学们利用图1探究稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH传感器测定反应过程中pH的变化(见图2)。
(1)甲是_______(填“稀硫酸”或“氢氧化钠溶液”)。
(2)反应的化学方程式为______。a点对应溶液中的微观粒子有_______(填符号)。
【实验探究2】同学们又利用图1装置探究硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH传感器测定反应过程中pH的变化(见图3)。
(3)硫酸铜溶液呈_______(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
(4)烧杯中可观察到的现象为_______;反应的化学方程式为_______。
【实验探究3】同学们最后利用图1装置,探究硫酸和硫酸铜混合溶液与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH传感器测定反应过程中pH的变化(见图4)。
(5)b点对应溶液中的溶质是_______(填化学式)。
(6)结论:氢氧化钠溶液滴入到硫酸和硫酸铜混合溶液中,氢氧化钠是先和_______反应。
【答案】(1)氢氧化钠溶液
(2) Na+、、H2O
(3)酸性
(4) 有蓝色沉淀生成
(5)Na2SO4、H2SO4、CuSO4
(6)硫酸
【详解】(1)从图2的pH变化可以看出,初始pH小于7,随着反应进行pH逐渐增大,说明是向酸中加入碱,因此甲是氢氧化钠溶液。
(2)稀硫酸与氢氧化钠反应的化学方程式为 ,a点pH=7,说明酸和碱恰好完全反应,溶质为硫酸钠,溶液中的微观粒子有:Na+、、H2O。
(3)从图3可以看出,初始pH小于7,说明硫酸铜溶液呈酸性。
(4)硫酸铜与氢氧化钠反应会生成氢氧化铜蓝色沉淀,因此现象为:有蓝色沉淀生成。 反应的化学方程式为
(5)在硫酸和硫酸铜的混合溶液中滴加氢氧化钠时,氢氧化钠先和硫酸反应。 b点时硫酸还未完全反应,此时溶液中的溶质有:反应生成的Na2SO4、未反应完的H2SO4,还有未开始反应的CuSO4。
(6)从pH变化曲线可以看出,反应初期pH缓慢上升,是氢氧化钠在和硫酸反应;硫酸反应完后,pH变化出现转折,才开始和硫酸铜反应。 所以结论是:氢氧化钠先和硫酸反应。
2.(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。
3.(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。
4.(2026·江苏南京·一模)人类生活离不开氧气。
Ⅰ.探究人体呼吸作用
下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据(通常状况)。
物质
吸入空气(体积分数/%)
呼出气体(体积分数/%)
N2
78
75
O2
21
16
CO2
0.039
4
(1)氮气在呼吸前后体积几乎不变。实验中呼出气体的总体积_______吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ.空气中氧气含量测定的再认识。
(2)用红磷测定空气中氧气的含量。
查阅资料:红磷燃烧过程中会形成固体小颗粒,悬浮在空气中形成白烟,造成污染。
请写出红磷在空气中燃烧的化学方程式______。
(3)用镁条测定空气中氧气的含量。
某同学利用图2实验测定空气中氧气含量时发现,产物中还出现少许黄色固体。已知:镁能与氮气反应生成淡黄色的氮化镁(Mg3N2))固体。但在空气中燃烧镁条时很难观察到生成物中有淡黄色固体,原因是_______。在操作规范的情况下,测得的氧气体积分数______五分之一(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)用铁粉测定空气中氧气的含量。
某同学根据铁生锈的原理,用铁粉测定空气中氧气的含量,设计了如图3实验,8分钟后测得数据如表。查阅资料:铁生锈是铁与氧气和水蒸气共同作用。
实验前的体积
实验后的体积
集气瓶内空气
量筒内水
量筒内剩余水
根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数为_______(保留三位有效数字),与用红磷燃烧的方法相比,用该方法测定空气中氧气的含量的主要优点:一是_______,二是______。
III.家庭制取氧气。2023年初,制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
(5)分子筛制氧机:以空气为原料,空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,获得高浓度的O2其微观示意过程如图所示,分离过程中的变化属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
(6)化学药剂制氧机:下左图是某品牌制氧机的工作原理示意图。在反应仓中第一步加入水、粉末状过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2),第二步加入粉末状二氧化锰,即产生氧气。某家庭制氧机上有湿化瓶装置,湿化瓶装置类似于如下右图,关于该装置,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.b导管连接制氧机
B.b导管连接病人吸氧的塑料管
C.可以观察氧气生成的速率
D.可以增加氧气中水蒸气的含量
【答案】(1)>
(2)
(3) 通常情况下,氧气的化学性质比氮气活泼,镁条更容易与氧气反应,产生氮化镁少 大于
(4) 20.8% 较为环保,污染少 实验结果更准确
(5)物理
(6)BCD
【详解】(1)氮气的化学性质比较稳定,在呼吸前后没有发生变化,由表格中的数据可知,呼出气体中氮气的含量小于吸入气体中氮气的含量,所以实验中呼出气体的总体积大于吸入空气的总体积,故填:>;
(2)红磷在空气中燃烧:红磷与氧气点燃生成五氧化二磷,反应的化学方程式为,故填:;
(3)镁能与氮气反应生成淡黄色的氮化镁(Mg3N2))固体,但在空气中燃烧镁条时很难观察到,是因为通常情况下,氧气的化学性质比氮气活泼,镁条更容易与氧气反应,生成氮化镁少;
镁燃烧不仅消耗氧气,还消耗氮气,则在操作规范的情况下,测得的氧气体积分数大于五分之一;
故填:通常情况下,氧气的化学性质比氮气活泼,镁条更容易与氧气反应,生成氮化镁少;大于;
(4)铁生锈消耗氧气,集气瓶内压强减小,量筒内的水倒流入集气瓶,减少体积即为空气中氧气的体积,则空气中氧气的体积分数为:,故填:20.8%;
红磷燃烧产生大量白烟五氧化二磷,污染空气,测量结果20.8>,则与用红磷燃烧的方法相比,用该方法测定空气中氧气的含量的主要优点:较为环保,污染少;实验结果更准确;
(5)空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,获得高浓度的O2,分离过程无新物质生成,属于物理变化,故填:物理 ;
(6)在湿化瓶装置中,氧气应从长导管进入,短导管排出连接病人吸氧的塑料管,这样可以使氧气通过水进行湿润,同时通过观察气泡产生的速率来判断氧气生成的速率。
A、b导管连接制氧机,说法不正确;
B、b导管连接病人吸氧的塑料管,说法正确;
C、可以观察氧气生成的速率,说法正确;
D、可以增加氧气中水蒸气的含量,说法正确。
故选:BCD。
5.(2026·江苏南京·一模)实践与实验:取4根相同的干净的铁钉和4支试管,其中两支试管配有软木塞,将铁钉分别放入试管中。
试管(1):加入雨水,使铁钉的下半部浸在雨水中,上半部接触空气,这是参照试管;
试管(2):放入无水氯化钙(干燥剂),用软木塞住试管口,铁钉接触空气,但不接触水分;
试管(3):加水并煮沸几分钟,并在水面上倒些油,形成一个密封层,铁钉接触水,但不接触空气;
试管(4):加入盐水,铁钉的下半部接触盐水,上半部接触空气;
一段时间后观察到:试管(2)和(3)中的铁钉没有生锈,试管(1)和(4)中的铁钉生锈了,且(4)中的铁钉生锈更多。
回答问题:
(1)试管(3)中加入的水煮沸几分钟,其目的是_______;
(2)你认为铁生锈不可缺少的物质是_______;
(3)为什么(4)中的铁钉比(1)中的铁钉生锈更多,请提出你的看法_______;
(4)怎样保护金属资源,请提出你的看法:_______。
【答案】(1)除去水中溶解的空气
(2)氧气、水/水、氧气
(3)盐水会促进金属锈蚀
(4)应尽量使金属制品与水和氧气隔绝,尤其是盐水
【详解】(1)试管(3)中加入的水煮沸几分钟,因为温度升高,气体溶解度减小,故其目的是除去水中的空气,探究铁只和水接触没有和氧气接触的条件下是否生锈;
(2)通过实验现象“试管②和③中的铁钉没有生锈,试管①、④中的铁钉生锈了”可知铁生锈不可缺少的物质是氧气和水;
(3)由对照实验可以看出,盐水会促进金属锈蚀;
(4)保护金属资源应首先应防止金属的锈蚀,应尽量使金属制品与水和氧气隔绝,尤其是盐水。
6.(2026·江苏南京·一模)某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时,进行了如下探究:
I.探究酸和碱能否发生反应
甲同学向盛有少量NaOH试管中滴入几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀盐酸,观察到溶液_______。反应的化学方程式是_______。
II.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分
乙同学对探究I中甲同学实验后的溶液展开探究。
【提出问题】试管中溶液的溶质除了酚酞还有什么?
【提出猜想】:(1)氯化钠;(2)_______填化学式 。
【设计实验】
方案
实验操作
实验现象及化学方程式
实验结论
方案1
取一只洁净的试管,加入少量碳酸钠,然后加入过量甲同学实验后的溶液
可观察到溶液中有气泡产生,化学方程式是___
猜想2成立
方案2
用玻璃棒蘸取少量甲同学实验后的溶
液滴在pH试纸上
试纸上pH_______7填“>”“<”或“=”
方案3
取少量甲同学实验后的溶液于试管中然后慢慢加NaOH溶液
开始无明显现象,过一会发现_______
【发散思维】为了验证猜想(2)成立,你认为还可以选择的物质是_______填选项。
A.二氧化碳 B.锌粒 C.氧化铜 D.紫色石蕊试液
【答案】 由红色变为无色
NaCl、HCl
<
溶液由无色变为红色 BCD
【详解】I. 氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,加入稀盐酸,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠显中性,稀盐酸显酸性,均不能使无色酚酞试液变红,故观察到溶液由红色变为无色,该反应的化学方程式为:;
提出问题:氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,最后溶液由红色变为无色,说明溶液显中性或酸性,如果溶液显中性,则氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,溶质为氯化钠,如果溶液显酸性,说明稀盐酸过量,则溶质为氯化钠、氯化氢,故(2)NaCl、HCl;
设计实验:方案1:取一只洁净的试管,加入少量碳酸钠,然后加入过量甲同学实验后的溶液,可观察到溶液中有气泡产生,说明甲同学实验后的溶液中含盐酸,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
方案2:结论为猜想2成立,则溶液中的溶质是氯化钠和氯化氢,溶液显酸性,故用玻璃棒蘸取少量甲同学实验后的溶液滴在pH试纸上,pH<7;
方案3:结论为猜想2成立,则溶液中的溶质是氯化钠和氯化氢,故取少量甲同学实验后的溶液于试管中然后慢慢加NaOH溶液,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,一开始盐酸还未完全反应,无明显现象,后氢氧化钠过量,溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故发现溶液由无色变为红色;
发散思维:A、二氧化碳和氯化钠、氯化氢均不反应,均无明显现象,无法验证猜想(2)成立,不符合题意;
B、锌与氯化钠不反应,锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,产生气泡,现象不同,故可以选择锌粒,符合题意;
C、氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水,溶液由无色变为蓝色,氧化铜和氯化钠不反应,无明显现象,可以选择氧化铜,符合题意;
D、紫色石蕊试液遇酸变红,在中性溶液中不变色,故如果猜想(2)成立,则溶液变红,符合题意。
故选BCD。
7.(2026·江苏南京·二模)同学们参观了“马踏飞燕”的青铜制品后,对其表面的铜锈产生了兴趣,并进行探究。
【查阅文献】
根据铜锈是否会加速铜的锈蚀分为“无害锈”【主要成分Cu2(OH)2CO3】和“有害锈”【主要成分Cu2(OH)3Cl】。
I.探究“无害锈”
(1)同学们按照图1进行实验,放置一段时间后观察到甲中铜生锈,乙、丙、丁中铜无明显变化,可知“无害锈”是铜与空气中的______(写化学式)共同作用的结果。
(2)同学们以废铜屑(表面有“无害锈”)为原料,设计了如图2回收铜的方案。
已知:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑;Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑
①步骤b中发生反应的化学方程式为______。
②固体B的成分为______(填名称)。
③理论上,用等质量废铜屑分别按方案一、方案二进行实验,回收铜的质量关系是:方案一______方案二(选填“>”、“<”或“=”)。
II.探究“有害锈”
已知:青铜器表面在含有Cl-的环境中易生成难溶于水的CuCl,最终转化为Cu2(OH)3Cl,反应过程如图3:
(3)过程b中CuCl与H2O反应生成Cu2O,且水膜的pH会逐渐下降,写出该反应的化学方程式______。
(4)依据图中信息分析,“有害锈”无法保护铜的原因是______。
III.探究抛光原理
(5)除去“有害锈”后的铜表面仍有凸起的铜,为除去凸起的铜,甲同学根据铜材光亮清洗剂的成分说明,设计了如图实验:
方案
试剂
现象
一
铜丝+1mL稀硫酸
无明显现象
二
铜丝+10mL30%的H2O2溶液
铜丝表面变为棕黑色
三
铜丝+10mL30%的H2O2溶液+1mL稀硫酸
铜丝表面变光滑,溶液变蓝,有气泡迅速产生
①乙同学认为没有必要设计方案一,因为铜与稀硫酸不反应,他的判断依据是______。
②方案三中溶液变蓝是因为生成硫酸铜和水,该反应的化学方程式为______。
③方案三中有气泡迅速产生的原因除了反应放热外,还可能是______。
(6)下列存放修复后的青铜器的做法,合理的是______(填字母)。
a.青铜器表面涂铜缓蚀剂 b.用自来水清洗青铜器表面的灰尘
c.搬运青铜器时需佩戴防护手套 d.保存在恒温、干燥、充氮气的储藏柜
【答案】(1)CO2、H2O、O2
(2) 铁、铜 =
(3)2CuCl+H2O=Cu2O+2HCl
(4)有害锈具有疏松多孔的结构,无法阻止空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气与内部的铜接触而继续腐蚀
(5) 在金属活动性顺序中,铜位于氢后,不与酸反应 Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 反应生成的硫酸铜对H2O2分解有催化作用
(6)acd
【详解】(1)(1) 铜生锈反应物化学式Cu2(OH)2CO3含Cu、O、H、C四种元素,对比四组实验:甲中铜与二氧化碳、水和氧气同时接触而生锈,乙中缺氧气丙中缺水丁缺二氧化碳均不生锈,因此铜生锈是CO2、H2O、、O2、 三种物质共同作用结果。
(2)Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑,b中为一氧化碳和氧化铜反应,生成铜和二氧化碳;
废铜屑加过量稀硫酸:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑,Cu不与稀硫酸反应;加过量铁粉:,铁粉剩余。
方案一:废铜屑全部转化氧化铜,氧化铜还原全部为铜,铜元素全部回收;方案二:原料中Cu2(OH)2CO3中铜元素全部转化成CuSO4,加铁粉置换后,全部转化为铜单质,最终全部回收,方案一等于方案二。
(3)CuCl与H2O反应生成Cu2O,且水膜的pH会逐渐下降,说明生成对应的酸,盐酸,依据质量守恒定律配平即可;
(4)有害锈具有疏松多孔的结构,无法阻止空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气与内部的铜接触而继续腐蚀;
(5)①在金属活动性顺序中,Cu位于氢之后,常温下铜不能和稀硫酸发生置换反应。
②铜、稀硫酸、过氧化氢生成硫酸铜和水,依据质量守恒定律配平即可;
③过氧化氢在硫酸铜催化下分解生成氧气
(6)a.涂铜缓蚀剂会覆盖文物,减缓铜的锈蚀,正确;
b.自来水含Cl-,会生成有害锈加速腐蚀,错误;
c.戴防护手套,避免手上汗液(含Cl-、水)腐蚀铜器,正确;
d.恒温干燥、充氮气隔绝水、氧气和二氧化碳,防止生锈,正确。
8.(2026·江苏南京·二模)去除严重锈蚀的碳钢铁锈,常使用强酸性试剂作为除锈剂。某除锈剂的主要成分为稀盐酸和稀硫酸的一种或两种。某研究小组对除锈剂展开了以下探究。
I.探究除锈剂的主要成分
【原理分析】
(1)稀盐酸和稀硫酸中都含有__________(填粒子符号),故它们有一些相似的化学性质,请写出稀硫酸除铁锈的化学方程式__________。
【提出问题】如图所示除锈剂的主要成分是什么?
【猜想与假设】猜想1:稀盐酸 猜想2:稀硫酸 猜想3:稀盐酸和稀硫酸
【查阅资料】①微溶于水,难溶于水。
②除锈剂中的其他成分不与硝酸银反应。
【实验设计】
(2)甲同学设计并进行了以下实验:取少量样品于试管中,加入适量的硝酸银溶液,试管中出现了白色沉淀。甲同学认为该除锈剂中一定含有稀盐酸,乙同学认为该方案不合理,请问他的理由是:_______。
【进行实验】
(3)小组同学交流后,设计了新的实验方案并进行了实验,请完成以下实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
____
__________
猜想1成立
II.定量分析该除锈剂的除锈效果
【查阅资料】小组同学查阅资料发现盐酸的浓度对除锈效果有影响。
不同浓度盐酸除锈的时间与效率(温度为)
实验序号
盐酸浓度/%
平均除锈时间/min
除锈效率/%
①
5
30
60
②
10
20
75
③
15
15
90
④
20
25
70
⑤
25
40
50
【数据分析】
(4)根据上表实验数据可知盐酸除锈时的最佳浓度为__________。
【进行实验】
(5)步骤1:取5 g该除锈剂样品于小烧杯中,
步骤2:向小烧杯中加入过量硝酸银溶液,待充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量固体的质量为2.87 g。请结合上述实验数据计算出该除锈剂中盐酸的溶质质量分数为__________。
【误差分析】
(6)若步骤2中所得固体未经干燥后称量,则测得的盐酸的溶质质量分数__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【反思评价】该除锈剂中盐酸的溶质质量分数接近了盐酸除锈的最佳浓度,除锈效果较好。
【答案】(1)
(2)稀硫酸和硝酸银反应生成的微溶于水,也会产生白色沉淀,无法证明一定含稀盐酸
(3) 取少量除锈剂样品,先加足量溶液,再滴加稀硝酸;静置后取上层清液加溶液 加入钡盐无白色沉淀;上层清液加硝酸银生成白色沉淀
(4)15%
(5)14.6%
(6)偏大
【详解】(1)酸中都含氢离子,所以酸具有通性;
铁锈主要成分为,和稀硫酸反应生成硫酸铁与水,方程式如上。
(2)稀硫酸和硝酸银会发生反应:,硫酸银微溶,也会有白色沉淀出现,和盐酸与硝酸银反应的现象一致,无法判断。
(3)原理:加钡盐无沉淀→不含(无稀硫酸);加出沉淀→含(含稀盐酸),详见答案。
(4)15%浓度时除锈效率最高(90%)、平均除锈时间最短(15min),浓度继续升高效率反而下降。
(5)设:该除锈剂中盐酸的溶质质量为x
,
答:该除锈剂中盐酸的溶质质量分数为14.6%。
(6)固体未干燥,沉淀附着水分,称量固体质量偏大,根据方程式算出的质量偏大,最终质量分数偏大。
9.(2025·江苏南京·二模)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。(通常状况下,1体积的水能溶解约500体积的氯化氢)
【监测温度】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应___________(填“吸热”或“放热”),写出该反应的化学方程式___________。
【观察颜色】
观察颜色变化。在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色记录如图所示。
(2)在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:0<pH<8.2时呈无色,8.2<pH<13时呈红色,pH>13时呈无色。据此推断,①中pH的范围是___________。
【检验成分】
(3)试管②内溶液中,除了酚酞外,还含有的溶质为___________(写化学式)。
【观察沉淀】
(4)小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含4g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为___________g;恢复至室温,称得混合物的总质量为15.85g,其中NaCl沉淀的质量为___________g。(已知:室温下NaCl的溶解度为36g。)
【多现象可视】
(5)如下图所示,注射器1中为8mL氯化氢气体,注射器2中为2mL稀氢氧化钠溶液。打开弹簧夹,迅速将注射器1中氯化氢气体全部推入注射器2中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器2的活塞恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是___________。若要通过“明显现象”确凿证明HCl与NaOH发生了化学反应,可将原实验注射器2中的液体换成___________,若观察到___________即可证明反应发生了。
【答案】(1) 放热 NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2)pH>13
(3)NaCl 、NaOH/NaOH 、NaCl
(4) 5.85 2.25
(5) 氯化氢气体易溶于水,也会使注射器内压强减小 滴有酚酞的氢氧化钠溶液 注射器2中溶液由红色变为无色或红色变浅
【详解】(1)反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应是放热反应。氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O。
(2)已知酚酞变色范围如下:0<pH<8.2时呈无色,8.2<pH<13时呈红色,pH>13时呈无色。①中未观察到预期的红色而呈无色,但加入盐酸,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,部分氢氧化钠被消耗,碱性减弱,②中观察到红色,说明此时8.2<pH<13,同时说明①中溶液显无色,是因为氢氧化钠溶液的碱性太强,则①中pH的范围是:pH>13。
(3)试管②内溶液呈红色,除了酚酞外,肯定还含有氢氧化钠。另外,①中加入盐酸,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水。因此试管②内溶液中,除了酚酞外,还含有的溶质为:NaCl 、NaOH。
(4)解:设生成氯化钠的质量为x。
x=5.85g
答:生成氯化钠的质量是5.85g。
恢复至室温,称得混合物的总质量为15.85g,即溶液中水的质量为:15.85g-5.85g=10g,因为室温下100g水中最多能溶解36gNaCl,则室温下10g水最多能溶解3.6g氯化钠,则析出氯化钠晶体的质量为:5.85g-3.6g=2.25g。
(5)打开弹簧夹,迅速将注射器1中的8mL氯化氢气体全部推入注射器2中的2mL稀氢氧化钠溶液,用弹簧夹夹紧胶皮管,实验最终发现注射器2的活塞恢复至2mL刻度附近。稀氢氧化钠溶液中含有相对较多的水,通常状况下,1体积的水能溶解约500体积的氯化氢(即氯化氢气体易溶于水),因此即使氢氧化钠不跟氯化氢气体反应,水也能将8mL氯化氢气体全部吸收,故此实验仅依据活塞恢复至2mL刻度附近,不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应。
②因为氢氧化钠溶液使酚酞溶液变红,HCl与NaOH反应生成的氯化钠呈中性,不能使酚酞溶液变红,所以若要通过“明显现象”确凿证明HCl与NaOH发生了化学反应,可将原实验注射器2中的稀氢氧化钠溶液换成滴有酚酞的氢氧化钠溶液,若观察到注射器2中溶液由红色变为无色或红色变浅,说明中和反应已发生。(合理即可)
10.(2025·江苏南京·二模)果蔬洗涤盐既能去除水果和蔬菜表面的农药,又能杀菌、去小虫。小宁同学发现家中有一袋果蔬洗涤盐,其说明书如图所示。他对配料表中的成分很好奇,于是和学习小组的同学们展开了化学探究之旅。
产品信息【产品名称】果蔬洗涤盐
【配料】精制盐、食品级pH调节剂
【使用方法】倒出约10g至1L清水搅拌均匀,放入待清洗的果蔬,适时浸泡后翻动洗涤,再用清水冲洗即可。
【贮存条件】阴凉干燥处密封保存
任务一:探究果蔬洗涤盐的成分
【查阅资料】
①果蔬洗涤盐中含NaCl,还含中的一种或两种。
②碳酸氢钠在50℃以上逐渐分解产生碳酸钠、二氧化碳和水;碳酸钠受热不分解。
③碳酸钠、碳酸氢钠溶液中滴加硝酸银溶液都有白色沉淀产生。
④质量分数大于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液,产生白色沉淀;质量分数小于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液则无现象。
【设计实验】
(1)步骤Ⅰ:验证果蔬洗涤盐中含有NaCl:取少量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴入______溶液,产生白色沉淀,再滴入过量的稀硝酸,充分振荡,沉淀部分溶解并有气泡产生。由此确定果蔬洗盐中含NaCl。
(2)步骤Ⅱ:确定果蔬洗涤盐中和的存在
实验内容
实验现象
实验结论
①取样于试管中,加热,将产生的气体通入澄清石灰水
______
含有
②取样于烧杯中,加水溶解,加入0.1%的溶液
产生白色沉淀
含有
【交流反思】
(3)小组同学认为实验②的结论不严谨,理由是______。
(4)步骤Ⅲ:为进一步确定果蔬洗涤盐的成分,小组同学设计如下实验:
实验内容
实验现象
实验结论及解释
另取8g样品与992g水配制成溶液,向其中滴加0.1%的溶液
产生白色沉淀
含有化学方程式为________。
【实验结论】
该果蔬洗涤盐的成分为。
任务二:测定果蔬洗涤盐的成分含量
步骤Ⅰ:称取5.00g样品。
步骤Ⅱ:将样品置于试管中加热至质量不再减少,称得剩余固体为4.38g。
步骤III:利用如图装置进行实验。反应前称得A、B装置和试剂的总质量为780.90g,加足量稀硫酸至不再产生气泡,再通入一段时间空气后,称得装置通入空气和试剂总质量为779.58g。
依据上述实验和数据回答:
(5)“再通入一段时间空气”的目的是______。
(6)该果蔬洗涤盐配料中碳酸钠的质量分数为______。
(7)若无B装置,测得的氯化钠质量会______(填“偏大”或“偏小”)。
任务三:使用果蔬洗涤盐
【查阅资料】①波尔多液杀虫剂的残留物以碱性为主。
②有机磷成分杀虫剂的残留物在碱性环境中迅速分解。
(8)由资料可知,小宁同学家的这袋果蔬洗涤盐主要适合清洗的残留农药为______(填“波尔多液杀虫剂”“有机磷成分杀虫剂”)。
【答案】(1)硝酸银
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)质量分数大于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液,也能产生白色沉淀,所以无法确定是否含有
(4)
(5)使生成的二氧化碳全部排出
(6)42.4%
(7)偏小
(8)有机磷成分杀虫剂
【详解】(1)验证果蔬洗涤盐中含有NaCl:取少量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴入硝酸银溶液,氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,产生白色沉淀,再滴入过量的稀硝酸,氯化银与稀硝酸不反应,充分振荡,沉淀部分溶解并有气泡产生,由此确定果蔬洗盐中含NaCl;
(2)根据实验结论含有,碳酸氢钠在加热条件下分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则取样于试管中,加热,将产生的气体通入澄清石灰水,观察到澄清石灰水变浑浊,说明含有;
(3)小组同学认为实验②的结论不严谨,理由是质量分数大于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液,也能产生白色沉淀,所以无法确定是否含有;
(4)碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为;
(5)“再通入一段时间空气”的目的是使生成的二氧化碳全部排出;
(6)碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,则反应前后A、B装置减少的质量为生成二氧化碳的质量,即,设碳酸钠的质量为x,
将5.00g样品置于试管中加热至质量不再减少,称得剩余固体为4.38g,碳酸氢钠在加热条件下分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,设生成碳酸钠的质量为y,
则该果蔬洗涤盐配料中碳酸钠的质量分数为;
(7)B装置中浓硫酸的作用是吸收二氧化碳中的水蒸气,若无B装置,则部分水蒸气会随着二氧化碳气体排出,导致反应前后A、B装置减少的质量偏大,则计算出的碳酸钠质量偏大,导致测得的氯化钠质量会偏小;
(8)该果蔬洗涤盐的成分为,碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均显碱性,已知波尔多液杀虫剂的残留物以碱性为主,有机磷成分杀虫剂的残留物在碱性环境中迅速分解,则该果蔬洗涤盐主要适合清洗的残留农药为有机磷成分杀虫剂。
11.(2025·江苏南京·二模)海洋是一个巨大的资源宝库。海水晒盐可以得到粗盐和苦卤,某跨学科实践活动小组对此展开了学习探究。
(1)以粗盐为原料得到二氧化氯。
【查阅资料】以粗盐为原料得到二氧化氯的主要流程如下图。
其中,反应②的化学方程式为。
【分析流程】
i.X的化学式是_______,操作A是_______。
ii.X溶液和溶液均需过量的目的是_______;但又不宜过量太多的原因是_______。
iii.反应③涉及多种含氯物质,写出其中作为反应物的含氯物质的化学式,并标出氯元素的化合价:_______。
(2)以苦卤为原料得到碳酸镁水合物。
【查阅资料】苦卤中含有较多的氯化镁,以苦卤为原料可以得到碳酸镁水合物(),该反应化学方程式为_______。
【进行实验】在实验室里模拟以苦卤为原料得到碳酸镁水合物的过程,根据实验需要,预先把苦卤的调节至8左右。实验过程中随时间的变化如图所示,该实验的操作顺序为_______(填字母)。
①向溶液中通入至饱和
②向苦卤中通入至饱和
③滴加溶液,同时继续通入
④滴加苦卤,同时继续通入
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【交流反思】上述实验所得的沉淀经过滤、洗涤、干燥,得到碳酸镁水合物()。如果改变实验条件,也有可能得到碱式碳酸镁[化学式用表示]。工业上,碳酸镁水合物和碱式碳酸镁均可用于生产耐火材料。
【拓展延伸】碱式碳酸镁固体受热完全分解生成三种氧化物。加热碱式碳酸镁固体,温度达到前,气体产物只有水蒸气;温度达到后,气体产物只有二氧化碳;温度达到后,固体质量不再发生变化。加热过程中,固体质量随温度的变化关系如图所示。
i.分析图像,将表格填写完整。
温度
固体质量
固体成分
20
_______
600
20
_______
ii.依据表格数据,可以推测出为_______(填最简整数比)。
【答案】(1) NaOH 过滤 除尽CaCl2和MgCl2 避免后续消耗过多盐酸
(2) NaCl A 37.6 MgO 4:1:4
【详解】(1)①粗盐水含CaCl2、MgCl2,加NaOH除MgCl2 ,反应为MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,所以X是NaOH。
②操作A实现固液分离,是过滤。
③NaOH过量除尽MgCl2,Na2CO3过量除尽CaCl2。
④避免后续消耗过多盐酸:过量的NaOH、Na2CO3会与后续加入的盐酸反应,过量太多会消耗过多盐酸。
⑤根据流程可以知道,反应③中含氯反应物是HCl(Cl为−1价 )和NaClO3[Na通常为+1价,O为 -2价,设氯元素的化合价为x,代数和算式为: (+1)×1+x+(−2)×3=0,x=+5,Cl为+5价,标化合价为。
(2)①根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应前Mg、Cl、C、O、Na、H原子个数分别为1、2、1、6、2、6,反应后Mg、Cl、C、O、Na、H原子个数分别为1、0、1、6、0、6,所以空格处为NaCl。
②要调节苦卤pH至8左右,先向NaOH溶液中通CO2至饱和(pH变化),再滴加NaOH溶液并继续通CO2调节pH,故选A。
③最终600∘C时固体为MgO,质量20g。MgO中镁元素质量:20g×=12g。301.4∘C时固体为4MgCO3⋅MgO,4MgCO3⋅MgO相对分子质量=4×(24+12+16×3)+24+16=376。因为镁元素质量守恒,设301.4∘C时固体质量为m,则m×=12g,解得m=37.6g,所以③为37.6。
④碱式碳酸镁固体受热完全分解生成三种氧化物,产生水、二氧化碳和氧化镁。温度达600∘C后固体质量不再变,碱式碳酸镁分解最终生成MgO。
⑤初始固体xMgCO3⋅yMg(OH)2⋅zH2O质量46.6g,600∘C时MgO质量20g(含镁元素12g )。
水的质量:46.6g固体加热到301.4∘C前失去水,301.4∘C时固体质量37.6g,则失去水的质量=46.6g−37.6g=9g;
产生二氧化碳质量:301.4∘C到600∘C,4MgCO3⋅MgO分解产生CO2质量=37.6g−20g=17.6g。
301.4∘C后释放的CO2,全部来自MgCO3分解, 已知CO2质量17.6g,MgCO3总质量为=33.6g。
20∘C到301.4∘C释放的水,包含两部分:Mg(OH)2分解产生的水,结晶水;最终600∘C时MgO质量20g,其中镁元素质量12g。MgCO3中Mg质量:33.6g×=9.6g。因此,Mg(OH)2中Mg质量=12g−9.6g=2.4g,Mg(OH)2质量=2.4g÷=5.8g。Mg(OH)2分解产生水的质量: 5.8g×=1.8g。结晶水质量=9g−1.8g=7.2g。
计算:x:y:z==0.4:0.1:0.4=4:1:4。
12.(2026·江苏南京·一模)项目小组对天然碱的组成、性质和应用进行了如下探究。
Ⅰ.知应用
某天然碱为或,由该天然碱制备纯碱、烧碱和小苏打的主要过程如下:
(1)的俗名是_____(填一个)。
(2)“苛化”时发生反应的化学方程式有:,___________。
Ⅱ.探组成
为确定该天然碱的组成,进行如下探究:
a.利用如图装置进行实验,向天然碱溶液中分别滴加不同试剂,发现现象如表所示:
实验序号
①
②
③
滴入试剂
稀盐酸
澄清石灰水
溶液
现象
大量气泡
白色沉淀
大量气泡和白色沉淀
(3)实验①-③中,能确定该天然碱含有的是____(填实验序号),请写出该实验中能证明此结论的化学反应方程式:______________。
b.利用如图装置进行实验,加热不同固体,发现现象如表所示:
实验序号
④
⑤
⑥
固体
天然碱
现象
石灰水变浑浊
石灰水无变化
石灰水变浑浊
(4)对比实验④和⑤可得到的结论是_________。
(5)称取2.26g该天然碱样品,充分加热至质量不再减少,反应生成等物质,测得二氧化碳为0.22g。通过计算确定该天然碱充分加热后剩余固体的质量为_____。
【答案】(1)纯碱(或苏打)
(2)
(3) ③
(4)碳酸氢钠加热生成二氧化碳,碳酸钠加热不能生成二氧化碳
(5)1.59g
【详解】(1)的俗名是纯碱、苏打。故填:纯碱(或苏打)。
(2)“苛化”时发生的反应有氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,该反应的化学方程式为:。故填:。
(3)实验①碳酸钠加稀盐酸能产生二氧化碳,现象同样为产生大量气泡,故不能证明有碳酸氢钠,实验②碳酸钠也可以和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,现象同样为产生白色沉淀,不能证明有碳酸氢钠,实验③碳酸钠不能和氯化钙溶液反应生成气体,但碳酸氢钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀、氯化钠、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:,故实验③能确定该天然碱含有碳酸氢钠。故填:③;。
(4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,对比实验④和⑤可得到的结论是:碳酸氢钠加热生成二氧化碳,碳酸钠加热不能生成二氧化碳。故填:碳酸氢钠加热生成二氧化碳,碳酸钠加热不能生成二氧化碳。
(5)解:设充分加热生成二氧化碳的碳酸氢钠质量为x,生成碳酸钠的质量为y。
解得:
根据,2.26g该天然碱样品中含碳酸钠的质量为:
所以该天然碱充分加热后剩余固体的质量为:。
故填:1.59g。
13.(2026·江苏南京·模拟预测)兴趣小组对市售某茶垢清洁剂(如图)展开探究。
【查阅资料】
①茶垢清洁剂主要成分是过碳酸钠(),遇水分解为和;
②过碳酸钠能与稀硫酸反应生成和;
③碱石灰可吸收和。
任务一:验证茶垢清洁剂成分
(1)填写实验报告。
实验内容
实验现象
解释或结论
①取少量茶垢清洁剂于试管中,加水溶解,将带火星的木条伸入试管内。
有大量气泡产生,带火星木条复燃
溶液中含有,反应产生气泡的化学方程式为_____。
②待不再产生气泡后,向试管中加入足量______(填试剂名称,下同),将产生气体通入______中。
有气泡产生,__
溶液中含有
(2)同学们对“茶垢清洁剂在常温下加水即能迅速分解产生氧气"这一事实产生疑惑,在老师的指导下探究pH对分解速率的影响。用30%的溶液进行探究实验,数据记录如下:
pH
3.1
4.7
6.0
7.0
9.0
10.5
11.5
13.2
1小时分解率
③结合以上实验可得出的结论是_____。
④由上述实验结论推测,茶垢清洁剂于试管中加水即能迅速分解产生气泡的原因是_____。
任务二:测定茶垢清洁剂组成
利用下图装置测定该茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量及组成。(假设茶垢清洁剂中其他成分均不参加反应)。
(3)【实验步骤】
①连接装置,并_____;
②称取2.0g该茶垢清洁剂样品,放入甲中;
③打开弹簧夹,通入氮气一段时间,关闭弹簧夹,称得装置丙质量为;连接丁,并记录注射器读数;
④先加水使H₂O₂在碱性环境中完全分解,测定O₂体积后,再加入足量稀硫酸测定CO₂质量;
⑤恢复至室温,记录注射器读数,折算成的质量约为0.24g;
⑥取下注射器,打开弹簧夹,缓缓通入氮气一段时间后,称得装置丙质量为168.74g。
(4)装置乙的作用是_____。
(5)步骤⑥中“缓缓通入氮气一段时间”的目的是_____。
(6)计算中_____(填最简整数比)。
【答案】(1) 稀盐酸 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊
(2) 在pH为3.1~13.2的范围内,过氧化氢的分解速率先随pH增大而加快,在pH约为9.0时达到最快, 之后随pH增大而减慢 茶垢清洁剂的溶液呈弱碱性(pH接近9.0),在该pH条件下,H2O2的分解速率大幅加快,因此常温下加水即可迅速分解产生氧气
(3)检查装置气密性
(4)干燥生成的气体
(5)将装置甲、乙中残留的二氧化碳全部赶入装置丙中,确保二氧化碳被完全吸收,减小实验误差
(6)2:3
【详解】(1)茶垢清洁剂主要成分是过碳酸钠,遇水分解为Na2CO3和H2O2,观察到有大量气泡产生, 带火星木条复燃,说明产生了氧气,过氧化氢分解 生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
Na2CO3和稀盐酸反应产生二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则待不再产生气泡后,向试管中加入足量稀盐酸,将产生气体通入澄清石灰水中,观察到有气泡产生,澄清石灰水变浑浊:
(2)根据表格数据可知, pH在3.1~ 9.0时,H2O2的1小时分解率随pH增大而升高, pH在9.0~13.2时, H2O2的1小时分解率随pH增大而降低,pH=9.0时, H2O2分解速率最快。则可得出的结论是:在pH为3.1~13.2的范围内,过氧化氢的分解速率先随pH增大而加快,在pH约为9.0时达到最快, 之后随pH增大而减慢;
略;
(3)连接装置后,首先要检查装置气密性,防止装置漏气导致实验误差;
(4)装置乙中的浓硫酸具有吸水性,能除去反应生成气体中混有的水蒸气,则装置乙的作用是干燥生成的混合气体;
(5)反应结束后装置内会残留部分二氧化碳气体,通入氮气可以将这些气体全部推入丙装置,让碱石灰充分吸收,保证数据准确,则步骤⑥中缓缓通入氮气一段时间的目的是将装置甲、乙中残留的二氧化碳全部赶入装置丙中,确保二氧化碳被完全吸收, 减小实验误差;
(6)装置丙的作用是吸收二氧化碳,装置丙增加的质量就是生成二氧化碳的质量,则生成的二氧化碳质 量为168.74g-168.30g=0.44g,生成的O2质量 为0.24g;
设Na2CO3的质量为m,
即Na2CO3的质量为1.06g,
设H2O2的质量为n
即H2O2的质量为0.51g,在。
14.(2026·江苏南京·一模)亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业用盐,外观与氯化钠相似,可作为肉制品的食品添加剂(限量使用),用于护色和防腐,若过量摄入会使人中毒。某研究小组对此开展如下探究。
Ⅰ.物质组成的分析
【物质种类】
(1)请从微观角度解释NaNO2属于盐类的原因___________。
【元素组成】
(2)组成NaNO2的元素中,属于常量元素的是___________(填元素符号)。
Ⅱ.化学性质的探究
【查阅资料】①亚硝酸银(AgNO2)是一种淡黄色沉淀。
②亚硝酸(HNO2)不稳定,分解产生的二氧化氮(红棕色气体)进入血液与血红蛋白结合,会导致人中毒。
【进行实验】小组同学根据常见盐的化学性质,结合相关资料,对NaNO2进行了以下3个实验:
实验序号
实验1
实验2
实验3
实验内容
实验现象
溶液变红
Y
试管中有淡黄色沉淀产生
实验结论
X
NaNO2可与稀盐酸发生反应
NaNO2可与AgNO3发生反应
【实验分析】
(3)表格X处的实验结论是NaNO2溶液呈___________性;Y处的实验现象是___________。
(4)实验3结束后,试管中一定有的溶质是___________(填化学式,下同)。
【反思交流】
(5)根据实验2和资料,分析人体摄入过量NaNO2后中毒的原因是___________。
(6)NaNO2和NaCl固体外观相似,可能会误食。现有一瓶白色固体,可能为亚硝酸钠和氯化钠中的一种。请从稀盐酸、pH试纸中选择合适试剂或用品设计一个较环保的实验进行鉴别,并完成实验报告。
实验操作
实验现象或数据分析
实验结论
取少量固体于试管中,加入水使其完全溶解,___________
___________
该固体为NaNO₂
Ⅲ.亚硝酸钠的安全使用
【保存】
(7)亚硝酸钠在空气中会与氧气化合生成硝酸钠,该反应的化学方程式为___________,故应当密封保存。
【使用】
(8)根据我国食品添加剂使用标准,亚硝酸钠在肉制品中的最大使用量是0.15 g/kg。生产1000根火腿肠(如图所示),向其中添加了20g 1.5%的亚硝酸钠溶液。请问是否符合使用标准?(用计算结果进行回答)
【交流评价】亚硝酸钠一定要严格按照标准使用。
【答案】(1)NaNO2由金属离子(钠离子)和酸根离子(亚硝酸根离子)构成
(2)Na、N、O
(3) 碱 溶液中产生气泡,逸出红棕色气体
(4)NaNO3
(5)NaNO2可与胃液中的稀盐酸发生反应生成二氧化氮,二氧化氮进入血液与血红蛋白结合,导致人中毒(合理即可)
(6) 利用玻璃棒蘸取溶液,滴到pH试纸上,与标准比色卡对比 pH大于7
(7)2NaNO2+O2=2NaNO3
(8)20g1.5%的亚硝酸钠溶液中,亚硝酸钠质量是20g×1.5%=0.3g,1000根火腿肠质量是35g×1000=35000g=35kg,每kg火腿肠中含有亚硝酸钠质量是0.3g÷35kg=0.009g/kg,低于亚硝酸钠在肉制品中的最大使用量,符合标准。
【详解】(1)NaNO2由金属离子(钠离子)和酸根离子(亚硝酸根离子)构成的化合物,因此属于盐类;
(2)NaNO2是由Na、N、O组成的,属于常量元素的是Na、N、O;
(3)NaNO2溶液能使酚酞溶液变红,说明NaNO2溶液显碱性;
NaNO2可与稀盐酸发生反应生成氯化钠和亚硝酸,而亚硝酸(HNO2)不稳定,分解产生的二氧化氮(红棕色气体),所以现象为:溶液中产生气泡,逸出红棕色气体;
(4)试管中有淡黄色沉淀产生,是因为NaNO2与AgNO3反应生成亚硝酸银沉淀和硝酸钠,所以验3结束后,试管中一定有的溶质是:NaNO3;
(5)根据实验2和资料,分析人体摄入过量NaNO2后中毒的原因是NaNO2可与胃液中的稀盐酸发生反应生成二氧化氮,二氧化氮进入血液与血红蛋白结合,导致人中毒;
(6)该固体为NaNO2,取少量固体于试管中,加入水使其完全溶解,溶液显碱性。所以利用玻璃棒蘸取溶液,滴到pH试纸上,与标准比色卡对比,pH大于7;
(7)亚硝酸钠在空气中会与氧气化合生成硝酸钠,该反应的化学方程式为2NaNO2+O2=2NaNO3;
(8)见答案。
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压轴07 科学探究
命题预测
实验设计与科学探究是中考化学中分值最重、区分度最高的板块,近年该模块在试卷中的占分比重较大,为最高频考点之一。值得注意的是,实验探究题分值稳定但综合性强,易失分,是拉开考生分数差距的关键题型。
1. 情境化命题持续深化,真实科研与生活场景深度融合。 实验探究题不再是对教材实验的简单验证,而是以真实科研场景为背景,要求学生像科学家一样思考,考查学生从“解题”到“解决问题”的思维跃迁,要求学生能够运用所学知识解释和处理真实情境中的化学问题。
2. 跨学科融合成为命题新方向,注重综合素养考查。 需立足“真实情境”,以“实际问题”为载体,强化对学生科学探究能力、跨学科实践及化学知识迁移应用的考查。
3. 实验方案的设计与评价成为能力区分的关键。 近年中考命题弱化了对实验现象和结论的机械记忆,强化对实验原理的理解、实验方案的可行性评价、实验装置的选择与连接顺序、实验操作的规范表述以及对异常现象的原因分析等核心能力的考查。
4. 定性与定量有机结合,数据分析能力权重提升。 近年中考实验探究题中,对比实验题频繁出现,定量实验题也呈逐年递增趋势,综合实验题已呈现出定性实验和定量实验有机结合的鲜明特点,重视对数据分析处理能力的考查。
5. 注重科学思维过程的考查。 探究题常围绕猜想与假设、进行实验、解释与结论、反思与评价等探究环节设置问题。其中,物质成分和性质的探究是核心题型,解答此类试题时一是要根据质量守恒定律判断物质成分,二是除了考虑生成物外还要考虑反应物是否过量。
高频考法
1.物质成分的猜想与验证
2.探究物质的性质
3.探究影响反应的因素
4.数字化实验探究
知识·技法·思维
考向01 物质成分的猜想与验证
1.核心知识
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、Fe³⁺黄、Fe²⁺浅绿)。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.核心技能
①合理猜想(依据质量守恒定律及化学反应原理)
②完成方案设计(利用待检物质的特征性质,选择专属试剂或方法,注意排除干扰)
③规范表达(注意说明试剂种类、试剂用量、反应程度、现象特征、分离提纯方法等)
3.核心思维
①有序思维:先定性(含什么)再定量(含量多少)。
②反证思维:验证某一成分是否存在,往往通过“若有该物质,则会出现某特征现象”来反推。
考向02 定性推断 探究物质的性质
解题思路及要点
第一步:审题定位
抓关键词:物质名称 + 性质类型(物理 / 化学)+ 探究方式(比较 / 验证 / 判断);
明确目标:到底要证明什么性质或差异。
第二步:知识链接
根据物质类别(单质、氧化物、酸、碱、盐)回忆其典型性质:
区分:
物理性质:颜色、状态、气味、密度、熔点、沸点、溶解性、导电导热性;
化学性质:可燃性、助燃性、酸碱性、氧化性、还原性、稳定性、与其他物质的反应特点。
第三步:实验设计
方法选择:
观察法(直接看现象);
对比实验(两种物质对照);
控制变量法(只改一个条件)。
实验要素:
试剂:用什么物质来验证;
仪器:试管、烧杯、酒精灯、天平、pH试纸等;
步骤:按顺序写清操作;
变量控制:标明不变的因素。
第四步:现象记录
具体化描述:颜色变化、气体冒出、沉淀生成、温度变化、pH变化等。
避免笼统用语(如“发生反应”),要写出可观察的现象。
第五步:结论推导
从现象 → 性质:
现象说明发生了什么反应 / 出现了什么特征;
对应到物质的性质(例如:能与酸反应放出氢气 → 金属活动性较强)。
第六步:反思评价
安全性(防护措施);
环保性(废气、废液处理);
改进空间(增加重复实验、改变条件优化现象)。
考向03 探究影响反应的因素
解题思路及注意事项
阅读题目
用控制变
量法对比
提炼信息
反应的条件
提出猜想
影响反应的因素
探究某条件或某因
素对反应的影响
利用控制变量的思想设置对比实验,分析对比实验间的不同现象,推理得出实验结论
解题思路
第一步:找变量(审题与拆解)
明确题目探究的是什么,并准确识别三类变量:
1、自变量:你要研究的那个因素(例如:温度、浓度、催化剂、接触面积、反应物种类)。
2、因变量:用来观察和比较的结果(例如:气泡产生的快慢、反应所需时间、颜色变化的速率、生成气体的体积、是否燃烧/生锈)。
3、控制变量:除了自变量以外,必须保持完全相同的所有其他条件。
怎么做:审题时,重点看表格或实验描述。表格中变化的那一列,通常就是自变量;要测量的那列就是因变量;其他固定的列就是控制变量。
第二步:比实验(对比与分析)
在多个实验组中,找出符合“只改变一个因素(自变量),其他条件(控制变量)都相同”的两组或几组进行对比。
答题模板:
“对比实验X和实验Y,只有 [自变量] 不同,其他条件(如……)均相同。实验X的现象是……,实验Y的现象是……。”
这是解题的核心逻辑和采分点。
第三步:得结论(归纳与表述)
根据对比出的现象差异,得出科学结论。结论必须紧扣对比,表述严谨。
结论格式:
“在其他条件相同时,[自变量] 越大(或越小/有/无),[因变量] 越 [快/慢/明显](或越容易/越难发生)。”
“在其他条件相同时”这个前提绝不能省略!
注意事项
1、对比组选择错误:确保你选择对比的两组实验,真的只有一个条件不同。仔细检查表格每一列!
2、结论表述不完整:务必加上“在其他条件相同时”这个前提,结论要明确指出自变量和因变量的变化关系。
3、忽视隐含变量:如探究酸和金属反应,除了酸的浓度,还要控制金属的种类、形状、质量以及酸的种类、体积、温度等。设计实验时要考虑周全。
考向04 数字化实验探究
1、数字化实验概念:数字化实验简称DIS,即数字化信息系统,由“传感器+数据采集器+计算机”构成的能够定量采集数据,并以图表的形式清晰、明确呈现出来的现代化新型实验技术手段。
2、初中化学常见的传感器:温度传感器、压强传感器、pH传感器等,可以将化学反应和现象的本质转化为可检测的信号,常以坐标曲线图的形式呈现。
3、解题思路:
(1)阅读题干,明确变量。
(2)分析图形,找出横纵坐标之间的内在联系(关注起点、拐点、终点以及变化的趋势)。
(3)将图形数据和所学的知识结合,解答问题。
4、常见的思维模型
典例·靶向·突破
考向01 物质成分的猜想与验证
例1(2026·江苏南京·一模)某小组同学对食品包装袋中一款名为“504双吸剂”的保鲜剂的成分进行探究。其标签如图所示。
品名:504双吸剂成分:铁粉、生石灰等
【初步观察】打开“双吸剂”包装,发现固体粉末黑白相间,还有少量呈红棕色。
【提出问题】这包使用过的“双吸剂”的成分是什么?
【作出猜想】可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3中的几种。
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁:Fe+2FeCl3=3FeCl2
【实验探究】
(1)如表是甲组同学设计并记录的实验报告,请你补充完整。
实验内容
现象
结论
I.取少量固体样品研磨,置于烧杯中,加入足量蒸馏水,搅拌
固体部分溶解,并放出大量热
固体中一定含有___
II.过滤,取滤液滴加无色酚酞溶液
溶液变为红色
固体中一定含有氢氧化钙
III.取滤渣,加入足量稀盐酸,搅拌
固体逐渐消失,产生大量无色气体,得到浅绿色溶液
固体中一定含有___,一定不含有Fe2O3
IV.将操作III中产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
固体中一定含有___
【实验分析】
(2)实验中产生使澄清石灰水变浑浊的气体的化学方程式为__________,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为_________。
【实验质疑】
(3)有同学认为上述实验中得出“一定不含有Fe2O3”的结论是不合理的,理由是_______;你认为甲组同学第__步操作得出的结论也不合理,理由是__________(用化学方程式表示)。
【继续探究】
(4)为验证原固体中是否含有Fe2O3,乙组同学先用磁铁分离出铁粉,向残留固体中加入足量_____(填试剂名称),发现溶液呈黄色,证明原固体中含有Fe2O3。写出使溶液呈黄色发生反应的化学方程式__________。
【实验结论】
(5)综合上述实验,可以确定这包使用过的“双吸剂”固体的成分含_________(填化学式)。
【深入探究】继续设计实验探究这包使用过的“双吸剂”固体中不能确定的物质。
【变式探究】(2025·江苏南京·二模)化学学习小组对一包久置的食品保鲜剂进行了以下探究。
【原理分析】
(1)下图为食品保鲜剂的说明书,根据说明书中的成分,食品保鲜剂的功效是可吸收空气中的_______。
探究Ⅰ久置食品保鲜剂是否仍有效
【进行实验】
小组同学将这包久置的保鲜剂放入如下图所示的广口瓶中
【现象分析】
(2)一段时间后,最终观察到水柱停留在_____(选填“A”或“B”),说明该保鲜剂仍有效。
探究Ⅱ久置食品保鲜剂的成分
【提出问题】
久置的食品保鲜剂固体的成分是什么?
【作出猜想】
久置固体中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的几种。
【进行实验1】
小组甲同学设计并进行了如下实验来探究其成分。
实验操作
实验现象
实验结论
I取少量固体于小烧杯中,加入适量蒸馏水,搅拌
固体部分溶解,小烧杯外壁发烫
固体中一定含有______
II过滤,取滤渣,加入足量的稀盐酸
固体逐渐消失,有气泡产生,最终得到浅绿色溶液
固体中一定含有铁,一定不含氧化铁
【查阅资料】
①铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁;②氧化铁无磁性。
【现象与结论】
(3)根据实验操作I后的现象可得出的实验结论是固体中一定含有_______。
【反思与评价】
(4)小组乙同学认为“一定不含氧化铁”的结论是错误的,他的理由是_______。
【进行实验2】
为进一步确定这包久置食品保鲜剂的成分,小组同学设计如下实验继续进行验证。取6g固体研碎,用磁铁充分吸引后,得到剩余固体5.2g,放入大烧杯中。按下图流程进行实验:
【实验分析】
(5)固体Ⅰ的成分为_______(填物质的化学式);烧杯A中的溶液与加入的碳酸钠溶液反应的化学方程式为_______。
【实验结论】
(6)根据数据分析该久置食品保鲜剂中含钙的化合物有_______种。
考向02 探究物质的性质
例2(2024·江苏南京·二模)碳酸钠和碳酸氢钠在生产生活中均有广泛的应用。
(一)性质和变化:
(1)碳酸钠的水溶液呈碱性,碳酸钠俗称___________;
(2)碳酸钠能与不同类别的物质发生复分解反应,请完成下表:
发生的反应
反应的化学方程式(各写一个)
碳酸钠能与酸反应
___________
碳酸钠能与碱反应
___________
碳酸钠能与盐反应
___________
(3)常温下,取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中,插入pH传感器,大约30s时开始向烧杯中持续滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,大约55s时有无色气体同时产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图所示。
【查阅资料】
材料一:NaHCO3溶于水后,少量的能同时发生如下变化:
变化①:;
变化②:。
材料二:溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下,当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH>7,反之pH<7。
①NaHCO3溶液显___________(填“酸”、“碱”或“中”)性,结合材料一、材料二从微观角度说明原因:___________。
②结合实验现象及图中pH的变化,推测NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应生成的沉淀和气体分别是___________和___________。
(4)教材中有如下描述“溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙。”请仿照文中描述,写出碳酸钠转化成碳酸氢钠的化学方程式___________。
(二)制取和应用:
(5)侯氏制碱法中制取NaHCO3的原理为。
实验室用如图所示装置制取少量NaHCO3固体。请据图分析并回答:
①装置Ⅱ中试剂的作用是___________;
②反应结束后,将试管中的混合物过滤,洗涤,低温烘干得到NaHCO3固体。由“低温烘干”可推测NaHCO3固体具有的一条化学性质:___________。
(6)下列对碳酸钠和碳酸氢钠用途描述正确的是___________(填字母)。
A.碳酸钠是生产玻璃的原料之一
B.碳酸钠是一种重要的建筑材料
C.碳酸氢钠是焙制糕点的发酵粉的主要成分之一
D.碳酸氢钠是治疗胃酸过多症的一种药剂
【变式探究】(2026·江苏南京·模拟预测)碳酸氢钠是一种应用广泛的盐,受热易分解,学习小组对其进行如下探究。
Ⅰ.探究碳酸氢钠的性质
(1)室温下(20℃),向盛有的烧杯中加入10 mL水,搅拌至完全溶解,测得溶液温度为18.5℃。由此可知,固体溶于水时___________(填“吸收”或“放出”)热量。
(2)取少量所配溶液于试管中,滴入酚酞溶液,溶液呈红色;加入足量稀盐酸,振荡,观察到产生大量气泡,溶液红色褪去。
已知:ⅰ.溶于水后,少量的能同时发生如下变化:
变化a:,变化b:。
ⅱ.溶液的酸碱性与溶液中和数目的相对大小有关。常温下,当单位体积溶液中的数目大于的数目时溶液的,反之。
①溶液显___________(填“酸”“碱”或“中”)性;结合上述资料,从微观角度分析原因:___________。
②溶液红色褪去是因为___________(用化学方程式表示)。
(3)将溶液与NaOH溶液混合,未观察到明显现象。
【提出问题】和NaOH是否发生了化学反应?
【实验准备】①查阅资料:②用一定溶质的质量分数的、NaOH和三种溶液进行如下实验,为设计实验方案提供参考。
溶液
NaOH溶液
溶液
加入澄清石灰水
溶液变浑浊
无明显变化
溶液变浑浊
加入溶液
无明显变化
溶液变浑浊
溶液变浑浊
【实验验证】
请完善下列实验方案,验证能与NaOH反应:取少量溶液于试管中,向其中加入足量NaOH溶液,___________(实验方案包括操作和现象,实验中可供选择的试剂:溶液、稀盐酸、澄清石灰水)。
Ⅱ.制备碳酸氢钠
利用图1所示装置,通过反应制取(相关物质的溶解度曲线如图2),反应结束后,将试管中的混合物过滤,将滤渣洗涤、低温烘干得。
(4)烧杯中冰水的主要作用是___________。
(5)过滤后,控制较低温度将滤渣烘干的原因可能是___________。
【拓展延伸】将持续通入一定浓度的NaOH溶液中,用数字化实验技术测得反应过程中溶液pH的变化如图3所示。
(6)已知:本实验条件下,溶液和溶液的pH分别约为11.0和8.5.AB段发生反应的化学方程式为,则BC段发生反应的化学方程式为___________。
(7)小王将a g二氧化碳气体持续通入100 g 5%的氢氧化钠溶液中,所得溶液中含有的溶质可能为:
猜想一:; 猜想二:;
猜想三:、NaOH; 猜想四:___________。
若猜想四成立,则a的取值范围是___________。
(8)溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙。请仿照BC段发生反应的化学方程式,写出碳酸钙转化成碳酸氢钙的化学方程式___________。
考向03 探究影响反应的因素
例3(2024·江苏南京·二模)从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛关注。
(一)“铁锈蚀条件”的探究。化学小组用如下实验装置对铁锈蚀的条件进行了探究。
(1)实验中使用煮沸后并迅速冷却的蒸馏水,其目的是______。
(2)一周后,只观察到装置C中的铁丝生锈了,说明铁的锈蚀与______有关。
(二)“用酸除铁锈”的探究。
Ⅰ.酸除锈实验再探究
将生锈的铁丝分别放入试管①和试管②中,再分别加入等体积等浓度的稀盐酸和稀硫酸,加热至沸,观察到以下现象。
试管
酸
现象
①
稀盐酸
铁丝表面迅速产生大量气泡,少量铁锈脱落并很快消失,溶液迅速变黄。
②
稀硫酸
铁丝表面迅速产生大量气泡,少量铁锈脱落并很快消失,停止加热后,液
体颜色变为浅棕色,几乎近无色。
(3)写出稀硫酸除去铁锈的化学方程式______。
(4)除锈过程中产生的气体是______。
Ⅱ.影响溶液颜色的离子的探究
【资料卡片】、在溶液中显无色,并对溶液颜色无影响。
【作出猜想】会影响溶液颜色的离子是:褙想①: 猜想②:
猜想③:
【进行实验】
(5)
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
取等质量的固体于试管③、
试管④中,分别加入等体积的水和硫酸
钠溶液,振荡,观察溶液颜色。
试管③溶液颜色呈红棕色;
试管④溶液颜色呈红棕色。
______
实验二
取等质量的固体于试管⑤、
试管⑥中,分别加入等体积的蒸馏水、
稀硫酸,振荡,观察溶液颜色。
试管⑤溶液颜色呈红棕色;
试管⑥溶液颜色呈浅棕色。
______
实验三
取等质量的固体于试管⑦和
试管⑧中,加入等体积等浓度的稀硫
酸,并向试管⑧中加入适量的______固
体(填名称),振荡,观察溶液颜色。
试管⑦溶液呈浅棕色;
试管⑧溶液呈黄色。
猜想①成立
【反思拓展】
(6)查阅资料得知:酸除锈会造成铁制品损耗,同时产生的气体会渗透在金属中,致使金属的力学性能下降,影响钢铁本身的强度。为减少以上情况的发生,经酸洗后取出金属,后面还需进行的操作为______。
【变式探究】(2025·江苏南京·二模)绿矾(,相对分子质量为278)是一种常用颜料和化工原料,某同学取用6.95g绿矾样品,设计如下实验探究绿矾分解的产物。
【查阅资料】①加热时易被空气中的氧气氧化,但在隔绝空气高温条件下能分解生成四种氧化物。②无水硫酸铜遇水变蓝。③硫有两种常见的氧化物,部分性质如下表:
硫的氧化物
熔点
沸点
水溶性
能否使高锰酸钾溶液褪色
℃
℃
易溶于水
能
16.8℃
44.8℃
易溶于水
不能
(1)点燃A处酒精喷灯前,应先向装置中缓缓通一段时间的作用是________。
(2)假设A~E装置中每一步都进行完全,请完善以下实验现象或结论:
实验现象
实验结论或解释
①实验结束后,A装置中剩余固体呈红棕色,取少量固体与稀硫酸充分反应后溶液呈黄色。
绿矾的分解产物中有________。固体与稀硫酸反应的化学方程式为________。
②B装置中无水硫酸铜变蓝。
绿矾的分解产物中有________。
③C装置中U形管内________。
绿矾的分解产物中有。
④D装置中高锰酸钾溶液褪色。
绿矾的分解产物中有。
(3)实验结束后,C装置中收集到的氧化物的质量理论上为______g.
(4)C、D装置顺序颠倒是否可以?请回答并说明理由______。
考向04 数字化实验探究
例4(2026·江苏南京·二模)化学兴趣小组对二氧化碳与氢氧化钠固体反应进行相关实验探究。
【实验装置】小组搭建了图1所示的实验装置,他们在三口烧瓶口2、口3分别放置压强和温度传感器。
【实验操作】
①小组按图示装置和药品制备,并储存在三口烧瓶中。
②关闭,打开传感器,从三口烧瓶口1处迅速加入过量的固体。采集800 s内的压强、温度数据,电脑端实时、连续、同步输出压强、温度随时间变化的曲线,如图2所示。
【分析讨论】
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取,反应的化学方程式为______;可用装置A作为发生装置的依据是_______。
(2)装置B的作用是_______(用化学方程式表示)。装置C的作用是_______。
(3)图中曲线MN段上升的原因有:①与NaOH反应放热;②_______。
(4)图中时间段压强的变化可证明与发生了反应,理由是______,反应的化学方程式为______。
【交流反思】
(5)氢氧化钠固体必须________保存。
【变式探究】(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_______。
1.(2026·江苏南京·一模)兴趣小组对氢氧化钠溶液在硫酸、硫酸铜并存时的反应顺序进行探究。
【实验探究1】同学们利用图1探究稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH传感器测定反应过程中pH的变化(见图2)。
(1)甲是_______(填“稀硫酸”或“氢氧化钠溶液”)。
(2)反应的化学方程式为______。a点对应溶液中的微观粒子有_______(填符号)。
【实验探究2】同学们又利用图1装置探究硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH传感器测定反应过程中pH的变化(见图3)。
(3)硫酸铜溶液呈_______(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
(4)烧杯中可观察到的现象为_______;反应的化学方程式为_______。
【实验探究3】同学们最后利用图1装置,探究硫酸和硫酸铜混合溶液与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH传感器测定反应过程中pH的变化(见图4)。
(5)b点对应溶液中的溶质是_______(填化学式)。
(6)结论:氢氧化钠溶液滴入到硫酸和硫酸铜混合溶液中,氢氧化钠是先和_______反应。
2.(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_____。
3.(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_______。
4.(2026·江苏南京·一模)人类生活离不开氧气。
Ⅰ.探究人体呼吸作用
下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据(通常状况)。
物质
吸入空气(体积分数/%)
呼出气体(体积分数/%)
N2
78
75
O2
21
16
CO2
0.039
4
(1)氮气在呼吸前后体积几乎不变。实验中呼出气体的总体积_______吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ.空气中氧气含量测定的再认识。
(2)用红磷测定空气中氧气的含量。
查阅资料:红磷燃烧过程中会形成固体小颗粒,悬浮在空气中形成白烟,造成污染。
请写出红磷在空气中燃烧的化学方程式______。
(3)用镁条测定空气中氧气的含量。
某同学利用图2实验测定空气中氧气含量时发现,产物中还出现少许黄色固体。已知:镁能与氮气反应生成淡黄色的氮化镁(Mg3N2))固体。但在空气中燃烧镁条时很难观察到生成物中有淡黄色固体,原因是_______。在操作规范的情况下,测得的氧气体积分数______五分之一(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)用铁粉测定空气中氧气的含量。
某同学根据铁生锈的原理,用铁粉测定空气中氧气的含量,设计了如图3实验,8分钟后测得数据如表。查阅资料:铁生锈是铁与氧气和水蒸气共同作用。
实验前的体积
实验后的体积
集气瓶内空气
量筒内水
量筒内剩余水
根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数为_______(保留三位有效数字),与用红磷燃烧的方法相比,用该方法测定空气中氧气的含量的主要优点:一是_______,二是______。
III.家庭制取氧气。2023年初,制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
(5)分子筛制氧机:以空气为原料,空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,获得高浓度的O2其微观示意过程如图所示,分离过程中的变化属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
(6)化学药剂制氧机:下左图是某品牌制氧机的工作原理示意图。在反应仓中第一步加入水、粉末状过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2),第二步加入粉末状二氧化锰,即产生氧气。某家庭制氧机上有湿化瓶装置,湿化瓶装置类似于如下右图,关于该装置,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.b导管连接制氧机
B.b导管连接病人吸氧的塑料管
C.可以观察氧气生成的速率
D.可以增加氧气中水蒸气的含量
5.(2026·江苏南京·一模)实践与实验:取4根相同的干净的铁钉和4支试管,其中两支试管配有软木塞,将铁钉分别放入试管中。
试管(1):加入雨水,使铁钉的下半部浸在雨水中,上半部接触空气,这是参照试管;
试管(2):放入无水氯化钙(干燥剂),用软木塞住试管口,铁钉接触空气,但不接触水分;
试管(3):加水并煮沸几分钟,并在水面上倒些油,形成一个密封层,铁钉接触水,但不接触空气;
试管(4):加入盐水,铁钉的下半部接触盐水,上半部接触空气;
一段时间后观察到:试管(2)和(3)中的铁钉没有生锈,试管(1)和(4)中的铁钉生锈了,且(4)中的铁钉生锈更多。
回答问题:
(1)试管(3)中加入的水煮沸几分钟,其目的是_______;
(2)你认为铁生锈不可缺少的物质是_______;
(3)为什么(4)中的铁钉比(1)中的铁钉生锈更多,请提出你的看法_______;
(4)怎样保护金属资源,请提出你的看法:_______。
6.(2026·江苏南京·一模)某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时,进行了如下探究:
I.探究酸和碱能否发生反应
甲同学向盛有少量NaOH试管中滴入几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀盐酸,观察到溶液_______。反应的化学方程式是_______。
II.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分
乙同学对探究I中甲同学实验后的溶液展开探究。
【提出问题】试管中溶液的溶质除了酚酞还有什么?
【提出猜想】:(1)氯化钠;(2)_______填化学式 。
【设计实验】
方案
实验操作
实验现象及化学方程式
实验结论
方案1
取一只洁净的试管,加入少量碳酸钠,然后加入过量甲同学实验后的溶液
可观察到溶液中有气泡产生,化学方程式是___
猜想2成立
方案2
用玻璃棒蘸取少量甲同学实验后的溶
液滴在pH试纸上
试纸上pH_______7填“>”“<”或“=”
方案3
取少量甲同学实验后的溶液于试管中然后慢慢加NaOH溶液
开始无明显现象,过一会发现_______
【发散思维】为了验证猜想(2)成立,你认为还可以选择的物质是_______填选项。
A.二氧化碳 B.锌粒 C.氧化铜 D.紫色石蕊试液
7.(2026·江苏南京·二模)同学们参观了“马踏飞燕”的青铜制品后,对其表面的铜锈产生了兴趣,并进行探究。
【查阅文献】
根据铜锈是否会加速铜的锈蚀分为“无害锈”【主要成分Cu2(OH)2CO3】和“有害锈”【主要成分Cu2(OH)3Cl】。
I.探究“无害锈”
(1)同学们按照图1进行实验,放置一段时间后观察到甲中铜生锈,乙、丙、丁中铜无明显变化,可知“无害锈”是铜与空气中的______(写化学式)共同作用的结果。
(2)同学们以废铜屑(表面有“无害锈”)为原料,设计了如图2回收铜的方案。
已知:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑;Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑
①步骤b中发生反应的化学方程式为______。
②固体B的成分为______(填名称)。
③理论上,用等质量废铜屑分别按方案一、方案二进行实验,回收铜的质量关系是:方案一______方案二(选填“>”、“<”或“=”)。
II.探究“有害锈”
已知:青铜器表面在含有Cl-的环境中易生成难溶于水的CuCl,最终转化为Cu2(OH)3Cl,反应过程如图3:
(3)过程b中CuCl与H2O反应生成Cu2O,且水膜的pH会逐渐下降,写出该反应的化学方程式______。
(4)依据图中信息分析,“有害锈”无法保护铜的原因是______。
III.探究抛光原理
(5)除去“有害锈”后的铜表面仍有凸起的铜,为除去凸起的铜,甲同学根据铜材光亮清洗剂的成分说明,设计了如图实验:
方案
试剂
现象
一
铜丝+1mL稀硫酸
无明显现象
二
铜丝+10mL30%的H2O2溶液
铜丝表面变为棕黑色
三
铜丝+10mL30%的H2O2溶液+1mL稀硫酸
铜丝表面变光滑,溶液变蓝,有气泡迅速产生
①乙同学认为没有必要设计方案一,因为铜与稀硫酸不反应,他的判断依据是______。
②方案三中溶液变蓝是因为生成硫酸铜和水,该反应的化学方程式为______。
③方案三中有气泡迅速产生的原因除了反应放热外,还可能是______。
(6)下列存放修复后的青铜器的做法,合理的是______(填字母)。
a.青铜器表面涂铜缓蚀剂 b.用自来水清洗青铜器表面的灰尘
c.搬运青铜器时需佩戴防护手套 d.保存在恒温、干燥、充氮气的储藏柜
8.(2026·江苏南京·二模)去除严重锈蚀的碳钢铁锈,常使用强酸性试剂作为除锈剂。某除锈剂的主要成分为稀盐酸和稀硫酸的一种或两种。某研究小组对除锈剂展开了以下探究。
I.探究除锈剂的主要成分
【原理分析】
(1)稀盐酸和稀硫酸中都含有__________(填粒子符号),故它们有一些相似的化学性质,请写出稀硫酸除铁锈的化学方程式__________。
【提出问题】如图所示除锈剂的主要成分是什么?
【猜想与假设】猜想1:稀盐酸 猜想2:稀硫酸 猜想3:稀盐酸和稀硫酸
【查阅资料】①微溶于水,难溶于水。
②除锈剂中的其他成分不与硝酸银反应。
【实验设计】
(2)甲同学设计并进行了以下实验:取少量样品于试管中,加入适量的硝酸银溶液,试管中出现了白色沉淀。甲同学认为该除锈剂中一定含有稀盐酸,乙同学认为该方案不合理,请问他的理由是:_______。
【进行实验】
(3)小组同学交流后,设计了新的实验方案并进行了实验,请完成以下实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
____
__________
猜想1成立
II.定量分析该除锈剂的除锈效果
【查阅资料】小组同学查阅资料发现盐酸的浓度对除锈效果有影响。
不同浓度盐酸除锈的时间与效率(温度为)
实验序号
盐酸浓度/%
平均除锈时间/min
除锈效率/%
①
5
30
60
②
10
20
75
③
15
15
90
④
20
25
70
⑤
25
40
50
【数据分析】
(4)根据上表实验数据可知盐酸除锈时的最佳浓度为__________。
【进行实验】
(5)步骤1:取5 g该除锈剂样品于小烧杯中,
步骤2:向小烧杯中加入过量硝酸银溶液,待充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量固体的质量为2.87 g。请结合上述实验数据计算出该除锈剂中盐酸的溶质质量分数为__________。
【误差分析】
(6)若步骤2中所得固体未经干燥后称量,则测得的盐酸的溶质质量分数__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【反思评价】该除锈剂中盐酸的溶质质量分数接近了盐酸除锈的最佳浓度,除锈效果较好。
9.(2025·江苏南京·二模)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。(通常状况下,1体积的水能溶解约500体积的氯化氢)
【监测温度】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应___________(填“吸热”或“放热”),写出该反应的化学方程式___________。
【观察颜色】
观察颜色变化。在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色记录如图所示。
(2)在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:0<pH<8.2时呈无色,8.2<pH<13时呈红色,pH>13时呈无色。据此推断,①中pH的范围是___________。
【检验成分】
(3)试管②内溶液中,除了酚酞外,还含有的溶质为___________(写化学式)。
【观察沉淀】
(4)小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含4g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为___________g;恢复至室温,称得混合物的总质量为15.85g,其中NaCl沉淀的质量为___________g。(已知:室温下NaCl的溶解度为36g。)
【多现象可视】
(5)如下图所示,注射器1中为8mL氯化氢气体,注射器2中为2mL稀氢氧化钠溶液。打开弹簧夹,迅速将注射器1中氯化氢气体全部推入注射器2中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器2的活塞恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是___________。若要通过“明显现象”确凿证明HCl与NaOH发生了化学反应,可将原实验注射器2中的液体换成___________,若观察到___________即可证明反应发生了。
10.(2025·江苏南京·二模)果蔬洗涤盐既能去除水果和蔬菜表面的农药,又能杀菌、去小虫。小宁同学发现家中有一袋果蔬洗涤盐,其说明书如图所示。他对配料表中的成分很好奇,于是和学习小组的同学们展开了化学探究之旅。
产品信息【产品名称】果蔬洗涤盐
【配料】精制盐、食品级pH调节剂
【使用方法】倒出约10g至1L清水搅拌均匀,放入待清洗的果蔬,适时浸泡后翻动洗涤,再用清水冲洗即可。
【贮存条件】阴凉干燥处密封保存
任务一:探究果蔬洗涤盐的成分
【查阅资料】
①果蔬洗涤盐中含NaCl,还含中的一种或两种。
②碳酸氢钠在50℃以上逐渐分解产生碳酸钠、二氧化碳和水;碳酸钠受热不分解。
③碳酸钠、碳酸氢钠溶液中滴加硝酸银溶液都有白色沉淀产生。
④质量分数大于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液,产生白色沉淀;质量分数小于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液则无现象。
【设计实验】
(1)步骤Ⅰ:验证果蔬洗涤盐中含有NaCl:取少量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴入______溶液,产生白色沉淀,再滴入过量的稀硝酸,充分振荡,沉淀部分溶解并有气泡产生。由此确定果蔬洗盐中含NaCl。
(2)步骤Ⅱ:确定果蔬洗涤盐中和的存在
实验内容
实验现象
实验结论
①取样于试管中,加热,将产生的气体通入澄清石灰水
______
含有
②取样于烧杯中,加水溶解,加入0.1%的溶液
产生白色沉淀
含有
【交流反思】
(3)小组同学认为实验②的结论不严谨,理由是______。
(4)步骤Ⅲ:为进一步确定果蔬洗涤盐的成分,小组同学设计如下实验:
实验内容
实验现象
实验结论及解释
另取8g样品与992g水配制成溶液,向其中滴加0.1%的溶液
产生白色沉淀
含有化学方程式为________。
【实验结论】
该果蔬洗涤盐的成分为。
任务二:测定果蔬洗涤盐的成分含量
步骤Ⅰ:称取5.00g样品。
步骤Ⅱ:将样品置于试管中加热至质量不再减少,称得剩余固体为4.38g。
步骤III:利用如图装置进行实验。反应前称得A、B装置和试剂的总质量为780.90g,加足量稀硫酸至不再产生气泡,再通入一段时间空气后,称得装置通入空气和试剂总质量为779.58g。
依据上述实验和数据回答:
(5)“再通入一段时间空气”的目的是______。
(6)该果蔬洗涤盐配料中碳酸钠的质量分数为______。
(7)若无B装置,测得的氯化钠质量会______(填“偏大”或“偏小”)。
任务三:使用果蔬洗涤盐
【查阅资料】①波尔多液杀虫剂的残留物以碱性为主。
②有机磷成分杀虫剂的残留物在碱性环境中迅速分解。
(8)由资料可知,小宁同学家的这袋果蔬洗涤盐主要适合清洗的残留农药为______(填“波尔多液杀虫剂”“有机磷成分杀虫剂”)。
11.(2025·江苏南京·二模)海洋是一个巨大的资源宝库。海水晒盐可以得到粗盐和苦卤,某跨学科实践活动小组对此展开了学习探究。
(1)以粗盐为原料得到二氧化氯。
【查阅资料】以粗盐为原料得到二氧化氯的主要流程如下图。
其中,反应②的化学方程式为。
【分析流程】
i.X的化学式是_______,操作A是_______。
ii.X溶液和溶液均需过量的目的是_______;但又不宜过量太多的原因是_______。
iii.反应③涉及多种含氯物质,写出其中作为反应物的含氯物质的化学式,并标出氯元素的化合价:_______。
(2)以苦卤为原料得到碳酸镁水合物。
【查阅资料】苦卤中含有较多的氯化镁,以苦卤为原料可以得到碳酸镁水合物(),该反应化学方程式为_______。
【进行实验】在实验室里模拟以苦卤为原料得到碳酸镁水合物的过程,根据实验需要,预先把苦卤的调节至8左右。实验过程中随时间的变化如图所示,该实验的操作顺序为_______(填字母)。
①向溶液中通入至饱和
②向苦卤中通入至饱和
③滴加溶液,同时继续通入
④滴加苦卤,同时继续通入
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【交流反思】上述实验所得的沉淀经过滤、洗涤、干燥,得到碳酸镁水合物()。如果改变实验条件,也有可能得到碱式碳酸镁[化学式用表示]。工业上,碳酸镁水合物和碱式碳酸镁均可用于生产耐火材料。
【拓展延伸】碱式碳酸镁固体受热完全分解生成三种氧化物。加热碱式碳酸镁固体,温度达到前,气体产物只有水蒸气;温度达到后,气体产物只有二氧化碳;温度达到后,固体质量不再发生变化。加热过程中,固体质量随温度的变化关系如图所示。
i.分析图像,将表格填写完整。
温度
固体质量
固体成分
20
_______
600
20
_______
ii.依据表格数据,可以推测出为_______(填最简整数比)。
12.(2026·江苏南京·一模)项目小组对天然碱的组成、性质和应用进行了如下探究。
Ⅰ.知应用
某天然碱为或,由该天然碱制备纯碱、烧碱和小苏打的主要过程如下:
(1)的俗名是_____(填一个)。
(2)“苛化”时发生反应的化学方程式有:,___________。
Ⅱ.探组成
为确定该天然碱的组成,进行如下探究:
a.利用如图装置进行实验,向天然碱溶液中分别滴加不同试剂,发现现象如表所示:
实验序号
①
②
③
滴入试剂
稀盐酸
澄清石灰水
溶液
现象
大量气泡
白色沉淀
大量气泡和白色沉淀
(3)实验①-③中,能确定该天然碱含有的是____(填实验序号),请写出该实验中能证明此结论的化学反应方程式:______________。
b.利用如图装置进行实验,加热不同固体,发现现象如表所示:
实验序号
④
⑤
⑥
固体
天然碱
现象
石灰水变浑浊
石灰水无变化
石灰水变浑浊
(4)对比实验④和⑤可得到的结论是_________。
(5)称取2.26g该天然碱样品,充分加热至质量不再减少,反应生成等物质,测得二氧化碳为0.22g。通过计算确定该天然碱充分加热后剩余固体的质量为_____。
13.(2026·江苏南京·模拟预测)兴趣小组对市售某茶垢清洁剂(如图)展开探究。
【查阅资料】
①茶垢清洁剂主要成分是过碳酸钠(),遇水分解为和;
②过碳酸钠能与稀硫酸反应生成和;
③碱石灰可吸收和。
任务一:验证茶垢清洁剂成分
(1)填写实验报告。
实验内容
实验现象
解释或结论
①取少量茶垢清洁剂于试管中,加水溶解,将带火星的木条伸入试管内。
有大量气泡产生,带火星木条复燃
溶液中含有,反应产生气泡的化学方程式为_____。
②待不再产生气泡后,向试管中加入足量______(填试剂名称,下同),将产生气体通入______中。
有气泡产生,__
溶液中含有
(2)同学们对“茶垢清洁剂在常温下加水即能迅速分解产生氧气"这一事实产生疑惑,在老师的指导下探究pH对分解速率的影响。用30%的溶液进行探究实验,数据记录如下:
pH
3.1
4.7
6.0
7.0
9.0
10.5
11.5
13.2
1小时分解率
③结合以上实验可得出的结论是_____。
④由上述实验结论推测,茶垢清洁剂于试管中加水即能迅速分解产生气泡的原因是_____。
任务二:测定茶垢清洁剂组成
利用下图装置测定该茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量及组成。(假设茶垢清洁剂中其他成分均不参加反应)。
(3)【实验步骤】
①连接装置,并_____;
②称取2.0g该茶垢清洁剂样品,放入甲中;
③打开弹簧夹,通入氮气一段时间,关闭弹簧夹,称得装置丙质量为;连接丁,并记录注射器读数;
④先加水使H₂O₂在碱性环境中完全分解,测定O₂体积后,再加入足量稀硫酸测定CO₂质量;
⑤恢复至室温,记录注射器读数,折算成的质量约为0.24g;
⑥取下注射器,打开弹簧夹,缓缓通入氮气一段时间后,称得装置丙质量为168.74g。
(4)装置乙的作用是_____。
(5)步骤⑥中“缓缓通入氮气一段时间”的目的是_____。
(6)计算中_____(填最简整数比)。
14.(2026·江苏南京·一模)亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业用盐,外观与氯化钠相似,可作为肉制品的食品添加剂(限量使用),用于护色和防腐,若过量摄入会使人中毒。某研究小组对此开展如下探究。
Ⅰ.物质组成的分析
【物质种类】
(1)请从微观角度解释NaNO2属于盐类的原因___________。
【元素组成】
(2)组成NaNO2的元素中,属于常量元素的是___________(填元素符号)。
Ⅱ.化学性质的探究
【查阅资料】①亚硝酸银(AgNO2)是一种淡黄色沉淀。
②亚硝酸(HNO2)不稳定,分解产生的二氧化氮(红棕色气体)进入血液与血红蛋白结合,会导致人中毒。
【进行实验】小组同学根据常见盐的化学性质,结合相关资料,对NaNO2进行了以下3个实验:
实验序号
实验1
实验2
实验3
实验内容
实验现象
溶液变红
Y
试管中有淡黄色沉淀产生
实验结论
X
NaNO2可与稀盐酸发生反应
NaNO2可与AgNO3发生反应
【实验分析】
(3)表格X处的实验结论是NaNO2溶液呈___________性;Y处的实验现象是___________。
(4)实验3结束后,试管中一定有的溶质是___________(填化学式,下同)。
【反思交流】
(5)根据实验2和资料,分析人体摄入过量NaNO2后中毒的原因是___________。
(6)NaNO2和NaCl固体外观相似,可能会误食。现有一瓶白色固体,可能为亚硝酸钠和氯化钠中的一种。请从稀盐酸、pH试纸中选择合适试剂或用品设计一个较环保的实验进行鉴别,并完成实验报告。
实验操作
实验现象或数据分析
实验结论
取少量固体于试管中,加入水使其完全溶解,___________
___________
该固体为NaNO₂
Ⅲ.亚硝酸钠的安全使用
【保存】
(7)亚硝酸钠在空气中会与氧气化合生成硝酸钠,该反应的化学方程式为___________,故应当密封保存。
【使用】
(8)根据我国食品添加剂使用标准,亚硝酸钠在肉制品中的最大使用量是0.15 g/kg。生产1000根火腿肠(如图所示),向其中添加了20g 1.5%的亚硝酸钠溶液。请问是否符合使用标准?(用计算结果进行回答)
【交流评价】亚硝酸钠一定要严格按照标准使用。
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