专练06 科学探究之物质组成成分及其性质探究专题-备战中考化学压轴题提分专练（深圳专用）

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专练06 科学探究之物质组成成分及其性质探究专题
1．某同学设计如图实验装置（尾气处理装置略），探究氢气还原氧化铜所得固体产物的成分：

（1）写出制取氢气的化学反应方程式：　 　，碱石灰的作用是　 　。
（2）加入稀硫酸产生氢气，排尽装置中的空气后，点燃酒精灯，黑色粉末全部变为红色，停止加热，待硬质玻璃管冷却后，停止通入氢气。童童把反应后的红色粉末倒入到盛有稀硫酸的烧杯中，发现溶液居然变为蓝色，这引起了他的好奇，他查阅资料，探究反应后红色粉末的成分。
【查阅资料】①铜与稀硫酸不反应；
②氢气还原CuO也可生成红色固体氧化亚铜（Cu2O）：
③Cu2O能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。
【猜想与分析】红色粉末的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O：③　 　。
经分析，猜想①不成立，原因是　 　。
（3）【实验探究】①取少量红色粉末加入到足量的稀硫酸中，溶液变蓝且有红色固体剩余，　 　（填“能”或“不能”）说明猜想③成立。
②另取2.88g红色粉末于试管中，加入足量的稀硫酸，充分反应后，过滤洗涤干燥，得到1.28g红色固体，说明猜想　 　成立。
2．甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，我国是全球最主要的生产国，实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验：
[提出猜想] 甜叶菊苷由什么元素组成?
[进行实验]小晴取适量的甜叶菊苷按图进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。

（1）[讨论交流]其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是　 　。经改进试验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳，氢元素。
（2）[继续探究]为了进步确定其元素组成。利用下图进行实验。(已知：装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳)

实验前要通一会儿氮气，目的是　 　。
（3）A装置中发生反应的化学方程式为　 　。
（4）[数据记录]4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7g， E装置增重8.36g。(产物被完全吸收)
[分析与结论]数据分析： 4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为　 　g，由此可以确定甜叶菊苷是由碳，氢，氧元素组成。
[反思评价]若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是　 　。 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
3．我国古代人民积累了许多对物质变化的认识。早在战国时期，《周礼·考工记》中记载有“涑帛”的方法：利用“灰”（草木灰，主要成分为K2CO3）和“蜃”（贝壳灰，主要成分为CaO）混合加水所得溶液来洗涤丝帛时，会与丝表面附着的丝胶蛋白发生反应，生成物可用水冲去，从而可把丝洗得干脆亮丽。化学小组对“混合加水所得溶液”的成分进行了探究。
（1）【实验过程】

上述过程中，步骤Ⅱ发生反应的化学方程式为　 　。
（2）小组同学将烧杯丙中混合物过滤后得到澄清溶液，并对该溶液成分进行探究。

步骤
现象
结论
实验1
取少量溶液于试管中，通入CO2
无明显现象
该溶液中没有　 　
实验2
另取少量溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸
始终没有明显现象
溶液中没有K2CO3
（3）【交流讨论】
同学们将实验结果与老师交流，老师认为实验2的结论不一定准确，原因是　 　。
（4）经过讨论，同学们又进行了实验3，请填写表格。
结论
步骤
现象
结论
实验3
取少量溶液于试管中，滴加足量的　 　（填化学式）溶液
有白色沉淀产生
溶液中有K2CO3
（5）【实验结论】根据以上实验，可得出烧杯丙中澄清溶液含有的溶质是　 　（填化学式）。
（6）【拓展延伸】同学们查阅资料得知，浓度为10%的K2CO3溶液pH=11.6，浓度为1%的KOH溶液pH=13.2。根据如图数据分析，选用　 　（填“浓度为10%的K2CO3”或“浓度为1%的KOH”）溶液洗涤丝帛效果更好。

4．小苏打（主要成分是碳酸氢钠）和食盐（主要成分是氯化钠）是厨房中常见物质。现有一包白色固体，可能由碳酸氢钠、氯化钠中一种或两种物质组成。某科学小组同学进行探究。
（1）主题I 探究确定白色固体的组成
【实验方案】：探究过程如图所示：

【实验结论】根据以上实验信息，甲同学得出结论：此白色固体由碳酸氢钠、氯化钠两种物质组成。
【实验分析与反思】
步骤①发生反应的化学方程式是　 　。
（2）步骤②中的澄清石灰水也可以用其它碱溶液代替，如　 　。
（3）乙同学认为，依据此方案甲同学得出的结论不正确。请说明原因并提出改进措施：说明原因　 　。改进措施　 　。
改进实验方案后，通过进行实验并分析，得出结论：此白色固体由碳酸氢钠、氯化钠两种物质组成。
（4）主题Ⅱ 测定白色固体中碳酸氢钠的质量分数
确定了样品中的成分后，丙同学对样品中碳酸氢钠的质量分数进行测定。称取5.0g样品做了测定实验。实验方案如图所示（装置气密性良好，部分夹持仪器已略去，各装置中试剂皆为足量，假定每步均完全反应或吸收）

【信息】碱石灰是固体氢氧化钠和生石灰的混合物
装置A中氢氧化钠溶液的作用是　 　（用化学方程式表示）。
（5）该实验要测定实验前后装置E的质量，其质量差为样品与稀硫酸反应生成气体的质量。反应结束之后应通入一段时间的空气。这样做的目的是　 　。
（6）实验结束后测得装置E的质量，比反应前增重2.2g，则该白色固体中碳酸氢钠的质量分数为　 　。
（7）若没有装置D，会造成测定结果　 　（选填“不变”“偏大”或“偏小”）。
5．某化学兴趣小组为验证硫酸的部分化学性质使用氢氧化钠、碳酸钠、金属铝和另外一种不同类别的物质进行了相关实验。
（1）实验时观察到稀硫酸与A反应有蓝色溶液生成则A物质是　 　。
（2）稀硫酸与氢氧化钠溶液反应时没有明显现象，为了证明二者发生了反应，该组同学设计了如图一所示实验，传感器测定的pH和温度随溶液质量变化的情况见图二、图三。则B溶液滴入　 　溶液中，图三中的M与图二中X、Y、Z中的　 　数值相等。

（3）该化学兴趣小组又做了如图所示实验：

【提出问题】②号试管中无色溶液的溶质是什么？
【作出猜想】猜想一：　 　 猜想二：硫酸钠 猜想三：硫酸钠、氢氧化钠
（4）【实验验证】该小组同学用试管取适量②号试管中的无色溶液，加入一种试剂后，根据产生的现象推断出了②号试管中溶质的成分，该试剂是　 　。
（5）【反思交流】甲同学认为猜想三不能成立，因为①②号试管中溶液混合后烧杯中没有蓝色沉淀生成。乙同学则认为猜想三是可以成立的，理由是　 　。
6．关于酸的性质是一项重要的课题。某小组以“探究硫酸的性质”为主题开展项目式学习。

（1）【任务一】浓硫酸稀释过程中的能量变化。
图1实验中，观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落，此现象说明浓硫酸溶于水　 　。
（2）【任务二】溶液浓度对硫酸化学性质的影响。
图2实验中，观察到很快变黑的是滤纸　 　(填“A”或“B”)，由此可知，硫酸溶液的浓度不同，腐蚀性不同。
（3）【任务三】稀硫酸的化学性质。
小组同学按图3进行实验。
试管2中可观察到的现象是　 　。
（4）该组同学利用数字化传感器测得试管3中不断滴加稀硫酸时pH的变化图象如图4所示，二者恰好完全反应的微观示意图如图5所示。

①图4中a点所示溶液中含有的溶质是　 　。
②该反应中没有发生变化的微粒是　 　(写出离子符号)。
（5）小组同学对试管4反应后的物质成分产生了兴趣，继续进行实验。
【提出问题】试管4反应后的溶液中溶质成分是什么？
【作出猜想】猜想一：可能是K2SO4：猜想二：可能是　 　；猜想三：可能是K2SO4、H2SO4
（6）【实验与结论】
某同学为验证猜想三，用洁净干燥的玻璃棒蘸取该反应后溶液滴到湿润的pH试纸上，测得pH=4，
她认为猜想三正确。对她的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是　 　。
A．方法不正确，结果偏小，结论正确
B．方法正确，结果偏大，结论不正确
C．方法不正确，结果偏大，结论正确
D．方法正确，结果偏小，结论不正确
【任务四】废液回收处理。
实验结束后，在老师指导下同学们将四支试管中的液体倒入废液缸，并对废液缸中的固体物质进行了回收。在检验废液时发现硫酸过量，为防止其污染环境，从实验成本的角度考虑，向该废液中加入适量的　 　(填一种具体物质的化学式)，处理后再排放。
7．妈妈从超市里买回两瓶某品牌的强力洁厕液，小杰拿了一瓶来到化学实验室，与同学们一起展开了探究。
（1）活动一：了解洁厕液的成分
【查阅资料】
①如图是洁厕液的部分标签。

②表面活性剂广泛存在于洗洁精、洗衣液、洁厕液等日常用品中，是这些用品对清除油污起主要作用的物质。
【进行实验】
打开洁厕液，倒出一些在烧杯中，观察到液体为无色，继续进行下列实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1：取少量洁厕液于试管中，向其中滴加　 　
　 　
洁厕液中含有Cl-
步骤2：　 　
　 　
洁厕液中含有H+
【得出结论】洁厕液中含有盐酸。
（2）活动二：检验洁厕液的清洁效果
【进行实验】同学们从老师办公室的热水壶中取得了少量水垢，将水垢放入试管中，向其中滴加少量洁厕液，观察到水垢溶解，产生气泡。
【查阅资料】水垢的主要成分有碳酸钙、氢氧化镁、碳酸镁、氯化钙等。
【交流讨论】
①水垢与洁厕液发生反应的化学方程式是　 　（写一个）。
②根据水垢的成分可知，水垢的产生是因为自来水中含有较多　 　（填离子符号）等金属离子，且离子含量越多，水的硬度越大。
③表面活性剂清除油污的原理是　 　，洁厕液中将盐酸与表面活性剂混合使用，清洁效果更好。
④根据洁厕液的成分可知，其保存方法应该是　 　。
8．厨房里有一包没有标签的白色固体，成分可能是Na2CO3、NaCl中的一种或两种，于是某化学兴趣小组对其成分进行探究。
【提出问题】该白色固体的成分是什么？
【查阅资料】碱石灰的主要成分是氧化钙，还含有少量氢氧化钠。
（1）【猜想与假设】猜想一：Na2CO3 猜想二：NaCl 猜想三：　 　。
（2）【实验探究】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
取少量样品于试管中，加适量水溶解后，加入过量HNO3
产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
①猜想　 　不成立
实验二
向实验一所得的溶液中加入适量的②　 　
③　 　
猜想三成立
（3）【拓展延伸】为进一步确定该样品中Na2CO3的质量分数，小伟同学再取该样品10.00g做了如图所示的补充实验。

反应结束之后通入空气的目的是　 　。
（4）装置A中浓NaOH溶液的作用是　 　（用化学方程式表示）。
（5）实验结束后测得装置D增重0.44g，则样品中Na2CO3的质量分数为　 　（精确至0.1%）。
（6）若没有E装置，则测定结果会　 　（填“偏大”、“偏小”或者“不变”）。
9．某兴趣小组在实验室里准备常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中，有一瓶未盖瓶塞且标签破损的溶液（如图），他们决定对这瓶溶液的成分进行探究。

【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么？
【获得信息】
酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠。
实验室里盛放碱性溶液的试剂瓶通常使用橡胶塞。
碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液不反应；氯化钡溶液呈中性。
【提出猜想】猜想一：氢氧化钠；猜想二：碳酸钠；猜想三：碳酸氢钠。
【实验探究】
（1）小军取样滴加稀盐酸有气泡产生，得出结论：该溶液的溶质是　 　。
（2）小军另取样加入过量的氯化钡溶液，观察到有　 　产生，进而得出结论：该溶液的溶质是碳酸钠。
（3）小华认为小军的结论不完全正确，理由是　 　。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：取小军第二次实验后的上层清液，滴入无色酚酞溶液，溶液呈红色。
（4）【实验结论】
这瓶溶液的原溶质是　 　。
（5）【探究启示】
实验中取用液体药品时，应注意　 　。
10．化学兴趣小组的同学在老师的指导下，研究金属与盐溶液的反应，他们将一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中，观察到有蓝色沉淀和气泡产生。充分反应后静置，上层清液为无色。他们对此产生了浓厚的兴趣。
（1）【查阅资料】
①钠是一种活泼金属，常温下能与水反应生成氢氧化钠和氢气。
②Na2SO4溶液显中性。
结合信息，请你写出产生蓝色沉淀的反应的化学方程式：　 　。
（2）【提出问题】上层清液中溶质的成分是什么？
【提出猜想】猜想一：Na2SO4；猜想二：Na2SO4：CuSO4；猜想三：　 　。
请分析：猜想二　 　。
（填“合理”或“不合理”），理由是　 　。
（3）【实验验证】
实验操作
实验现象
实验结论
取上层清液少许于试管中，滴加无色酚酞溶液
　 　
猜想一成立
（4）【拓展延伸】金属活动性顺序表中钠及前面的金属　 　（填“能”或“不能”）把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
11．化学老师上演了“吹气生火”实验，他的操作是：用导管向包有“过氧化钠（Na2O2）”粉末的脱脂棉吹气，脱脂棉迅速燃烧起来。同学们很好奇，决定探个究竟。
（1）探究脱脂棉燃烧的原因。
【分析、作出猜想】
根据燃烧条件分析：①脱脂棉是　 　物；②吹出的气体可能与Na2O2反应生成了氧气；③反应放出热量，使温度达到脱脂棉的　 　。
（2）【进行实验】
在如图装置中，向装有Na2O2的试管中不断吹气，观察到Na2O2粉末由淡黄色逐渐变成白色，在导管口P处放置带火星的木条，木条复燃，证明②成立。同时还观察到U形管中的液面　 　，说明③成立。

【得出结论】
吹出的气体与Na2O2粉末反应生成了O2，放出了热量，满足脱脂棉燃烧的条件。
（3）通过探究试管内残留的白色固体成分，确定与Na2O2粉末反应的气体。
【查阅资料】
①吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气；
②Na2O2粉末不与氮气反应；
③氢氧化钡【Ba（OH）2】可溶于水，氢氧化钙【Ca（OH）2】微溶于水；
④氯化钡（BaCl2）、氯化钙（CaCl2）溶液呈中性。
【作出猜想及推断】
猜想1：固体成分是Na2CO3，则CO2参加反应；
猜想2：固体成分是NaOH，则H2O参加反应；
猜想3：固体成分是Na2CO3和NaOH，则CO2和H2O均参加反应。
【实验验证】
实验步骤
实验现象
分析与结论
①取残留白色固体配成溶液，向其中加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置
　 　
白色固体中含有碳酸钠
②取适量步骤①的上层清液，滴加少量酚酞溶液
溶液变红色
白色固体中含有　 　
（4）【实验结论】Na2O2与CO2、水蒸气都能反应，故猜想3正确。
请写出Na2O2与CO2或H2O反应的化学方程式：　 　（写一个）。
（5）【反思与创新】步骤①中不能将氯化钡溶液换成氯化钙溶液，原因是　 　。
12．某研究小组同学发现“茶垢清洁剂”（如图所示）能快速清洁茶具上附着的茶垢等污渍。使用时，将产品倒入茶具中，加入 60～70℃的热水，立即产生大量气泡。

【提出问题】产生的大量气泡可能含有什么物质？
【查阅资料】过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）外观为白色固体，具有 Na2CO3和 H2O2的双重性质，过碳酸钠易溶于水，遇水、受热易分解。
（1）【提出假设】研究小组认为不可能含有 CO，从环境友好的角度说明原因　 　。
研究小组认为产生的大量气泡可能含有：
猜想 I：O2猜想 II：CO2猜想 III：O2和 CO2
（2）【实验探究】研究小组取少量该茶垢清洁剂于试管中，向其中加入适量 60～70℃的热水，塞上带导管的橡皮塞。
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
先打开橡皮塞，立即将带火星的木条伸入试管。
　 　
猜想I成立。
实验2
将生成的气体通入澄清石灰水。
澄清石灰水未变浑浊。
　 　
（3）【讨论分析】同样的产品价格不同，可能是因为产品的纯度不同、包装不同等。研究小组设计了如下装置测定某品牌茶垢清洁剂的纯度（过碳酸钠的含量）。
（注：碱石灰是 NaOH 和 CaO 的固体混合物，可吸收 CO2和水蒸气）

①装置 B 中的试剂是　 　。
②反应前后都要通入 N2，反应结束后继续通入 N2的目的是　 　。
③装置 C 中发生的反应方程式是（写一条即可）　 　。
④装置 D 的作用是　 　。
13．某实验小组在20℃时，将镁条放入饱和的Na2CO3溶液中，观察到持续产生较多气泡，且有白色不溶物生成。对此该小组进行如下探究。
【查阅资料】
①铁能与水缓慢反应生成氢气。
②Na2CO3、K2CO3等溶液均显碱性，其溶液中含有少量OH-。
实险1：探究反应产生的气体
【猜与假设】
Ⅰ、气体是H2Ⅱ、气体是CO2Ⅲ、气体是H2和CO2
【进行实验】取适量镁条、100mL饱和Na2CO3溶液，按下图所示方案进行实验。
编号
1-1
1-2
装置


实验现象
澄清石灰水不浑浊
____
（1）【解释与结论】依据实验1-1、1-2的现象，可得出猜想1正确，则实验1-2的现象是　 　。
实验2：探究持续产生较多气体的原因
（2）【猜想与假设】Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应，从而产生较多气体。
猜想1：　 　（写离子符号）促进了反应：
猜想2：CO32-促进了反应；
猜想3：OH-促进了反应。
请设计实验方案验证猜想2。
实验方案
实验现象
实验结论
　 　
　 　
猜想2正确
（3）【反思与评价】
20℃时饱和的Na2CO3溶液的溶质质量分数为　 　（20℃时碳酸钠的溶解度为20g），某同学在20℃时将镁条放入浓度为5%的碳酸钠溶液中，观察到只有极少量气泡，由此得出的结论是　 　。
（4）实验3：探究白色不溶物成分小组同学查阅资料分析得知白色不溶物可能是Mg（OH）2和MgCO3中的一种或两种。同学们设计以下实验方案进行验证。

根据实验Ⅰ的现象，写出加热白色不溶物时一定发生的化学反应的方程式　 　。
（5）实验Ⅱ结束后，称得干燥的晶体质量为m，理论上m的取值范围是　 　（用含a的表达式表示），证明白色不溶物是Mg（OH）2和MgCO3的混合物。
14．小明将打磨好的锌片放入盛有硫酸的试管中，发现锌片表面有气泡冒出，同时闻到刺激性气味。小明对这一异常现象展开探究：
【查阅资料】当硫酸浓度过大时与锌反应能生成SO2气体，SO2有刺激性气味，能与水反应生成亚硫酸。
【提出问题】锌与硫酸反应除生成氢气外，同时还可能生成什么气体呢？
【提出猜想】猜想一共还可能生成SO2；猜想二：可能还会生成O2；
【进行实验】
（1）小明将润湿的蓝色石蕊试纸放在试管口，观察到　 　则猜想一成立。
（2）小明刚要用点燃的木条验证另一个猜想，却被小光及时制止了，原因是　 　。
实验证明：混合气体中不含有O2等其他气体。
（3）【实验改进】
为了收集到较纯净、干燥的氢气，兴趣小组同学对装置进行了改进，如图：

U形管内的固体可能是　 　，该装置的位置是否正确，若不正确，应如何调整　 　。
（4）广口瓶内发生的反应化学方程式为　 　。
（5）【评价与反思】
小亮认为只需对药品进行改进即可，广口瓶可以省略，小亮的做法是　 　。
（6）【注意：若答对以下小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分】
【数字化探究】兴趣小组的同学按小亮的意见，将未打磨的锌片与稀硫酸放入密闭容器中，用压强传感器和温度传感器分别测得数据如下图所示，请回答下列问题：

AB段没有氢气放出，但密闭容器中压强却逐渐增大，可能的原因是：　 　。
（7）CD段曲线明显减缓的原因是：　 　；写出该处发生反应的化学方程式　 　。
15．某化学兴趣小组的同学在课外实验中意外发现，将镁条放入NaHCO3饱和溶液中，产生大量气泡和白色固体。小组同学对此展开了如下探究。
（1）探究一：反应产生的气体是什么？
【猜想假设】甲同学认为氢气：乙同学认为是二氧化碳：丙同学认为可能是氢气和二氧化碳。同学们作出猜想的依据是　 　。
（2）【实验探究】小组同学取一段洁净的镁条，先用砂纸打磨，其目的是　 　，然后放入NaHCO3饱和溶液中，先将产生的气体收集并通入澄清石灰水中，无明显现象：再将收集的气体点燃，火焰呈淡蓝色。则该气体为　 　。（写化学式）
（3）探究二：产生的白色不溶物是什么？
【查阅资料】
Mg（OH）2难溶于水，MgCO3微溶于水：这两种物质受热都能分解成两种氧化物，且Mg（OH）2的分解温度比MgCO3低。
【提出猜想】
猜想1：Mg（OH）2
猜想2：MgCO3
猜想3：Mg（OH）2和MgCO3
【定性研究】取白色固体于试管中，滴加足量的稀盐酸，观察到　 　，得出猜想1一定不成立。写出产生该现象的反应化学方程式　 　。
小明通过进一步实验验证得出猜想3成立。
工业生产中得到的碱式碳酸镁晶体是4MgCO3·Mg（OH）2·XH2O，为精确测量晶体的组成，小组同学取4.66g该晶体，用热分析仪对固体进行热分解（加热使之逐步分解，首先失去结晶水，最后完全反应），测定剩余固体质量与分解温度之间关系。
（4）【数据处理】剩余固体质量与加热时间关系如图所示，请回答下列问题：

①t4~t5段固体为　 　（写化学式）。
②写出t5~t6段发生反应的化学方程式　 　。
③根据图中数据推算4MgCO3·Mg（OH）2·XH2O中X的数值是：　 　。
16．碳酸氢钠药片可用于治疗胃酸过多引起的胃痛等病症，其部分相关信息如图所示，兴趣小组进行如下探究活动：

（1）活动一：探究碳酸氢钠药片成分及性质
实验操作
现象
结论
步骤一：取适量碳酸氢钠药片并研碎待用
/
/
步骤二：取少量样品于试管中，滴加2-3滴碘酒
溶液变蓝色
含有　 　
步骤三：取少量样品于试管中，加适量蒸馏水溶解，　 　
　 　
碳酸氢钠药片的水溶液显碱性
（2）活动二：测定碳酸氢钠药片中碳酸氢钠的质量分数
利用如图所示装置测定碳酸氢钠的质量分数，进行如下实验。
说明：固定装置略去，装置气密性良好，每步均完全进行。

称取a克样品放入装置甲中进行有关实验，正确的实验操作顺序是　 　（填字母序号，可重复选择）。
a.称量装置丙的质量
b.打开弹簧夹，通入足量的氮气，关闭弹簧夹
c.打开分液漏斗的活塞，注入足量稀硫酸，关闭活塞
（3）装置丙内反应的化学方程式为　 　。如果没有装置乙，会造成测定结果　 　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）装置丁的作用是　 　。
17．小燕对实验室里久置于空气中变质的过氧化纳(Na2O2)固体的成分进行研究。
【查阅资料】
①过氧化钠化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应。
其中机关反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
②Ba(NO3)2溶液、NaNO3溶液均为中性溶液
（1）【猜想与假设】
猜想I：固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3
猜想Ⅱ：固体为NaOH、Na2CO3
猜想Ⅲ：固体为NaOH
猜想Ⅳ：固体为　 　。
（2）【实验推断】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量固体于试管中，加水振荡直至完全溶解
　 　
猜想1不成立
②取少量①的溶液于试管中，滴加过量的Ba(NO3)2溶液
　 　
证明有Na2CO3存在。该反应的化学方程式为　 　
③取少量②的溶液于试管中，滴加无色酚酞试液
　 　
证明有NaOH存在
综合以上实验现象，说明猜想Ⅱ是成立的
（3）【反思评价】
Na2O2在变质成Na2CO3过程中除了资料中显示的两个反应外，还可能发生了其他反应，请写出该反应的化学方程式：　 　。
18．氢氧化钠是重要的工业原料，也是实验室的常用药品。小明和小芳做了如下探究：
（1）氢氧化钠暴露在空气中变质的原因　 　（用化学方程式表示）。
（2）小明向氢氧化钠溶液中加入稀硫酸，该中和反应的实质是　 　，如加入的硫酸过量，则得到的溶液pH　 　7（填“大于”“等于”或“小于”）。对反应后废液的溶质进行了如下探究：
（3）【提出问题】氢氧化钠溶液和稀硫酸反应后，溶液中溶质是什么？
【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
【猜想假设】猜想Ⅰ：　 　；
猜想Ⅱ：硫酸钠和硫酸；
猜想Ⅲ：硫酸钠。
（4）【设计实验】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量废液于试管中，滴入几滴酚酞试液
溶液无明显变化
猜想　 　不成立
②另取少量废液于试管中，滴入几滴氯化钡溶液
　 　
猜想Ⅱ成立
（5）【反思与评价】小芳认为实验操作②得出的结论不成立。为了证明猜想Ⅱ成立，请设计方案证明：
方法与步骤：　 　；
现象与结论：　 　。
19．线上化学课堂中，老师演示了“吹气生火”实验，他问包有过氧化钠（Na2O2）粉末的脱脂棉上用导管吹气，脱脂棉燃烧了起来。同学们对该实验产生了浓厚兴趣，复学后进行了如下探究。
探究一：脱脂棉燃烧的原因
（1）【作出猜想】
根据燃烧的条件分析：①脱脂棉是可燃物；②吹出的气体可能与过氧化钠反应生成了氧气；③反应放出热，　 　。
（2）【进行实验】
在如图所示的装置中，向过氧化钠粉末中不断吹气，观察到过氧化钠粉末由淡黄色逐渐变为白色，在导管P处放置　 　，木条复燃，说明试管内生成了氧气。同时观察到烧杯中　 　，说明该反应还放出热量。

（3）【得出结论】
吹出的气体与过氧化钠反应生成了氧气，同时反应放热，满足了脱脂棉燃烧的条件。
探究二：试管内残留的白色固体成分
【查阅资料】
①出的气体主要成分有氨气、二氧化碳和水蒸气等；②过氧化钠与CO2和H2O均能反应，'化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
③碳酸铜是一种蓝绿色固体，遇水会水解为氢氧化铜和碱式碳酸铜（绿色固体，不溶于水）的混合物。
【作出猜想】
小红认为是碳酸钠；小明认为是氢氧化钠；小华认为是碳酸钠和氢氧化钠的混合物。
【设计并进行实验】
小燕同学将少量白色固体放入烧杯中，加水搅拌使其溶解，取溶解后的溶液进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①少量溶液置于试管中，滴加少量BaCl2溶液
有白色沉淀产生
白色固体中含有碳酸钠，反应的化学方程式为　 　
②另取少量溶液置于另一支试管中，滴加少量酚酞溶液
　 　
溶液显碱性
于是小燕同学得出白色固体是碳酸钠和氢氧化钠混合物的结论。
（4）【交流讨论】
同学们对小燕的结论提出了质疑，认为溶液呈碱性不一定含有氢氧化钠，理由是　 　。请你设计实验验证白色固体中一定含有氢氧化钠：　 　。（从给定的药品中选择合适的药品设计实验，要求写出实验步骤和现象。给定的药品有：BaCl2溶液、CaCl2溶液、NaCl溶液、Na2SO4溶液和CuSO4溶液）
20．同学们探究酸碱中和反应，忘了加入指示剂，将氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，结果发现没有现象。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【提出猜想】
猜想一：CaCl2和Ca（OH）2；猜想二：CaCl2；猜想三：CaCl2、Ca（OH）2和HCl
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
（1）【进行实验】同学们经过分析认为猜想三不正确，不正确的原因用化学方程式可表示为　 　。
写出你认为正确的猜想三：　 　。
实验步骤一：同学们取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡，观察到的实验现象是　 　。
结论：猜想一不正确。
实验步骤二：要证明猜想二和猜想三是否正确，主要检验溶液中是否含有盐酸。有同学提议向溶液中加入硝酸银溶液并观察现象，你认为该同学的提议是否正确？　 　。
（2）【反思与拓展】
根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质是否含有HCl，你认为应该加入下列哪种物质　 　（填序号）。
a．铜 b．紫色石蕊溶液 c．碳酸钠溶液 d．氧化铜 e．氢氧化铜固体
（3）经检验溶液呈酸性，直接倒入下水道，可能造成的危害是　 　（写一条）。
21．为了探究活性炭和氧化铜反应的生成物，某教师设计实验如图所示(固定装置省略)。

（1）探究气体生成物
金属罩的作用是　 　。A处溶液是　 　，其目的是为了检验是否有　 　生成。在B处看到黑色粉末变成红色时，证明有CO生成，B处反应的化学方程式为　 　。
（2）探究固体生成物
查阅资料：氧化亚铜(Cu2O)呈红色、且能与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水。
提出问题：试管中生成的红色固体是否含有氧化亚铜？
实验步骤
实验现象或数据
实验分析与结论
I.称取试管中的红色固体2g于烧杯中，加入足量的稀硫酸，充分反应
观察到固体部分溶解，溶液变　 　色
红色固体中含有氧化亚铜，其质量为　 　g
Ⅱ.对步骤I中烧杯内的剩余物进行　 　，洗涤，干燥，称量
固体质量为1.5g
（3）实验反思：从实验安全的角度分析，本实验存在的不足是　 　。
22．实验室有一瓶敞口放置且标签受损的无色溶液。已知原溶液中的溶质可能是NaCl、NaNO3、NaOH、Na2SO4或Na2CO3中的一种，化学兴趣小组的同学们为确定该无色溶液的成分展开了探究。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
（1）【实验探究】
实验步骤
实验现象
实验结论
①　 　
测得pH=11
原溶液呈碱性
②取少量待测液于一支洁净的试管中，向试管中逐滴加入稀盐酸
开始时无明显现象，一段时间后产生气泡
原溶液是Na2CO3
【反思评价】小陈同学对实验结论提出质疑，理由是　 　。
（2）【继续探究】
小陈又进行了实验：另取少量待测溶液于一支洁净的试管中，向其中加入过量CaCl2溶液，产生白色沉淀，静置一会儿，过滤，向滤液中滴加少量　 　溶液，溶液变红，证明她的猜想正确。小陈检验过程中有关反应的化学方程式为　 　。
（3）将步骤②及小陈实验后的废液和废渣倒入洁净的废液缸中，观察到有气泡产生且溶液呈无色，该废液缸中的液体能否直接倒入下水道？同学们对其中的溶质成分继续进行探究。
猜想一：溶质为NaCl、CaCl2；
猜想二：溶质为　 　。
猜想三：溶质为NaCl、CaCl2、Na2CO3。
小陈认为猜想三不合理，理由是　 　。经过实验，最终确定猜想二正确。
（4）【表达与交流】应向废液中加入适量的　 　后再排放。
23．纯碱的用途非常广泛，某化学兴趣小组的同学对它产生了浓厚的兴趣，设计了如下两个实验，并对反应后试管中残留废液进行探究。

（1）【实验1】向一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加无色酚酞溶液， 观察到溶液变成　 　色。
（2）【实验2】向另一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加足量稀盐酸，观察到的现象是　 　。
同学们对实验2反应后的废液中溶质成分进行探究。
（3）【提出问题】废液中所含溶质是什么？
【作出猜想】
猜想一：NaCl、HCl。猜想二：NaCl、Na2CO3.猜想三：　 　。
（4）【设计实验】同学们为验证猜想，设计了如下实验。
方案一：
实验操作与现象
反应化学方程式
实验结论
小芳取少量废液于试管中，滴加澄清石灰水，有白色沉淀产生
　 　
猜想二正确
（5）方案二：小明取少量废液于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液，发现溶液不变红色，小明认为猜想一正确。
【进行讨论】同学们一致认为小明的实验结论不正确，理由是　 　。
（6）【进行总结】分析反应后溶液中溶质成分，除要考虑生成物外，还需考虑　 　。
24．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展下列探究活动，请你参与其中。
【演示实验】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合，观察不到明显现象，为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，三位同学进行了以下实验。
（1）（一）测定溶液pH的方法

小红同学在实验过程中测得pH变化如图1所示，小红是将　 　。（填序号）
①氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中 ②稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
（2）（二）测混合过程中的温度变化
小秦同学在实验过程中测得温度变化如图2所示，说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是　 　（填“放热”或“吸热”）反应。图中B点表示的含义是　 　。
（3）（三）借助于酸碱指示剂
小明同学通过图3所示实验，他观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应，反应的化学方程式为　 　。
（4）（四）反应后溶液中的溶质是什么呢？针对疑问，大家纷纷提出猜想。
【猜想与假设】猜想一：只有K2SO4
猜想二：有K2SO4和H2SO4
猜想三：有K2SO4和KOH
【进行实验】为了验证猜想，学习小组选用BaCl2溶液，Fe2O3粉末，进行如下探究：
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量反应后的溶液于试管中，加入Fe2O3粉末
　 　
溶液中有H2SO4，猜想二正确
方案二
取少量反应后的溶液于试管中，滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
溶液中有H2SO4，猜想二正确
【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。
（5）【评价与反思】
小芳针对上述方案提出疑问，认为有一个方案是不合理的，理由是 　。
（6）分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外，还要考虑　 　。
25．K3【Fe(C2O4)3】3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体。实验小组在老师的指导下探究K3【Fe(C2O4)3】3H2O的热分解产物。
【查阅资料】①碱石灰可用于吸收CO2、水蒸气；
②含有Fe2+的盐溶液可与K3[Fe(CN)6]发生反应产生蓝色沉淀；
③含有Fe3+的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液。
【提出问题】样品完全分解后，除水蒸气外还生成哪些产物？
【实验探究】
（1）探究气体产物：
猜想一：气体产物中含有CO：猜想二：气体产物中含有CO2：
猜想三：气体产物中含有　 　。

设计如上图实验(夹持装置及部分装置省略，实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，装置D中的固体变为红色。由此判断猜想　 　正确。
（2）探究固体产物：
取固体产物(经实验证明无磁性)于试管中，加水充分溶解、过滤，再进行如表实验：
实验
现象
结论
取滤液加入硫酸
　 　
固体产物中含有K2CO3
取滤渣加入硫酸溶解后，分成两份
一份中加入K3[Fe(CN)6]
　 　
固体产物中含有FeO
另一份中加入KSCN
溶液变为红色
固体产物中含有　 　
（3）【实验结论】K3【Fe(C2O4)3】·3H2O的热分解产物有　 　种。
（4）【拓展延伸】晒制蓝图时，用K3【Fe(C2O4)3】·3H2O作感光剂，其光解反应有FeC2O4生成。FeC2O4在一定条件下分解可以得到一种具有磁性的黑色固体和两种含有相同元素的气体，请写出对应的化学方程式　 　。
26．为提高实验探究能力，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，对一瓶久置出现变质的氢氧化钠固体进行如下探究活动。
（1）【探究活动一】试验氢氧化钠样品是否完全变质
用化学方程式表示氢氧化钠变质的原因：　 　。
（2）检验氢氧化钠样品是否完全变质，进行如下实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
取氢氧化钠样品少量，研细后加适量蒸馏水充分混合后静置，　 　
产生白色沉淀，溶液仍为红色
该样品还含有氢氧化钠
（3）【探究活动二】测定样品中含有的变质固体(以下角R表示)的质量分数
取3g部分变质的氢氧化钠样品与足量的稀盐酸反应，测量生成气体的体积(气体不溶于植物油)，从而计算出样品中R的质量，便可求出样品中R的质量分数。实验装置(气密性良好)如图1所示。

将稀盐酸滴入样品中，产生气体的化学方程式为　 　，反应一段时间后，当观察到　 　(填实验现象)，才停止滴加稀盐酸。
（4）实验中量筒的作用是　 　。
（5）实验结束后，量筒内进入水的体积如图2所示，其读数为　 　mL，已知在该实验条件下，生成气体的密度为2g·L-1通过计算，样品中R的质量分数为　 　。
（6）上述图1所示实验装置和相关试剂，用来实验测定样品中R的质量分数是比较粗略的，请简要说明测定数据存在误差的原因：　 　(写一个)。
27．某兴趣小组发现铁钉生锈需要几天的时间，询问老师如何加快铁钉生锈的速率。老师说氯化物可能加快铁钉生锈的速率。
【提出问题】氯化物对铁钉生锈有怎样的影响？
【查阅资料】
ⅰ.NaCl、 CaCl2、 CuCl2等由氯离子与金属离子构成的盐属于氯化物。
ⅱ.铜能与氧气反应，生成黑色的 CuO。
ⅲ.CuO能与稀硫酸发生反应： CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
【进行实验、分析解释、获得结论】
（1）实验1：探究氯化物对铁钉生锈速速率的影响。
试管
编号
①
②
③
④
实验




现象
2天后，铁钉表面出现红色
1天后，铁钉表面出现红色
1天后，铁钉表面出现红色
7分钟时铁钉表面出现红色，20分钟后试管底部出现红色物质
对比实验 ①②③可以得到的结论是　 　。
（2）小组同学认为，试管④中的红色物质可能是铁锈，也可能是铜。他们认为红色物质可能是铜的理由是　 　（用化学方程式解释）。
（3）实验2：探究试管④中红色沉淀的物质组成。
实验步骤
实验操作
实验现象
Ⅰ
取出试管 ④中的铁钉，过滤剩余物，洗涤滤纸上的物质
固体为红色
Ⅱ
将步骤Ⅰ所得红色固体加入试管中，再向试管中加入足量的 .......
红色固体大部分溶解，溶液变为淡黄色
Ⅲ
将步骤Ⅱ所得混合物过滤，洗涤、干燥滤纸上的固体后，置于石棉网上充分加热
红色固体变黑
Ⅳ
向试管中加入步骤Ⅲ所得黑色固体，再加入足量稀硫酸
黑色固体全部溶解，溶液变为蓝色
步骤Ⅱ中所加入的试剂是　 　。
（4）步骤Ⅲ、Ⅳ的实验目的是　 　。
（5）由实验2可得出结论：试管④中红色物质的物质组成是　 　。
28．化学实践活动课上，老师拿来一包久置空气中的碱石灰干燥剂（氧化钙和氢氧化钠的混合物），让同学们设计实验进行探究。
（1）碱石灰极易与空气中的水蒸气、二氧化碳反应而变质，其中氧化钙与水的基本反应类型是　 　，氢氧化钠在空气中变质的原因，用化学方程式解释为　 　，因此碱石灰要　 　保存。
（2）同学们决定对这包碱石灰成分进行探究。
【猜想假设】
猜想I：未变质，只含有氧化钙和氢氧化钠：
猜想Ⅱ：部分变质，有氢氧化钙、碳酸钙和碳酸钠等：
猜想Ⅲ：完全变质，只含有碳酸钙和碳酸钠。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性。
【设计实验】设计如下流程进行实验：
实验
实验步骤
现象
结论
实验1
取少量碱石灰样品于烧杯中，加入足量的水，触摸烧杯外壁，充分搅拌后过滤，得到滤渣和滤液
温度　 　（填“升高”、“降低”或“没有变化”）
猜想Ⅲ正确
实验2
取少量上述滤渣于试管中，滴加过量　 　，并将产生的气体通入澄清石灰水中
产生气泡，澄清石灰水　 　
实验3
取少量上述滤液于另一支试管中，先滴加酚酞溶液，再滴加过量氯化钙溶液
溶液先变成红色，　 　
（3）【讨论分析】实验3是否可以先滴加过量氯化钙溶液，再滴入酚酞溶液，为什么？　 　。
29．水和溶液在生产生活中应用广泛。
（1）Ⅰ.硬水加热时易产生水垢，很多工业用水需要对硬水进行软化处理。小组同学利用1.5%的肥皂水，对水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系进行实验探究。
【查阅资料】硬水含较多可溶性钙、镁化合物；软水不含或含较少可溶性钙、镁化合物。
【进行实验】向蒸馏水中加入CaCl2和MgCl2的混合溶液，配制两种不同硬度的硬水。用蒸馏水和两种硬水完成三组实验，记录如下：
组别
第1组
第2组
第3组
实验操作


实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
混合溶液用量/滴
0
0
0
1
x
1
2
2
2
肥皂水用量/滴
5
10
20
5
10
20
5
10
20
产生泡沫量
少
多
很多
无
少
多
无
无
少
【解释与结论】
对比②和⑧可知，肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是　 　。
（2）设计第2组实验时，为控制水的硬度相同，⑤中x应为　 　。
（3）第2组实验的目的是　 　。
（4）由上述三组实验得到的结论是　 　。
（5）Ⅱ.有一包白色粉末，可能是KCl、BaCl2、K2CO3、K2SO4、CuSO4中的一种或几种，为确定白色粉末的成分，进行如下探究：
a.取适量白色粉末加入足量的水，搅拌，得到白色沉淀和无色溶液。
b.取a中的白色沉淀，加入过量的稀盐酸，白色沉淀不溶解。
写出产生白色沉淀的化学方程式：　 　。
（6）白色粉末中一定不含有的成分是　 　。
30．小华某天打开自己家的水龙头，发现自己家的自来水散发出刺激性气味。请教老师后得知，自来水厂用氯气来杀菌、消毒；氯气是一种有毒气体，会损伤人的喉黏膜和肺；氯气与水反应会生成酸。小华决定对氯气与水反应后的成分进行探究。
【提出问题】氯气溶于水后的生成物是什么?
【查阅资料】次氯酸（HClO）具有强氧化性，能杀死水中的细菌，起到消毒的作用，同时，次氯酸也具有漂白作用。
（1）【猜想与假设】猜想1：反应后的生成物为HCl
猜想2：反应后的生成物为HClO
猜想3：反应后的生成物为　 　。
（2）【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量反应后的溶液，滴加　 　溶液
产生白色沉淀
生成物中含有HCl
②取少量反应后的溶液，滴加紫色石蕊溶液
溶液先变红，后褪色
　 　
（3）【实验结论】根据上述实验可得出猜想　 　正确。
（4）【拓展与延伸】近年来有科学家提出，氯气会与水中的有机物反应，生成对人体有害的有机氯化物，因此，自来水厂采用二氧化氯（ClO2）代替氯气进行消毒。二氧化氯是一种红黄 色有强烈刺激性臭味的气体，其与水反应，生成次氯酸、氯气和一种供给呼吸的气体，其反应的化学方程式为　 　。