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2023年中考化学二轮必考题型专项突破 专题五 实验探究过程的分析课件PPT
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这是一份2023年中考化学二轮必考题型专项突破 专题五 实验探究过程的分析课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了专题分类突破，气体的验满，尾气处理，选择制取装置，长颈漏斗，集气瓶，锥形瓶，能够控制反应速率，向外拉动，无水硫酸铜变蓝等内容，欢迎下载使用。
二、实验室常见气体的制取1．氧气、二氧化碳、氢气的实验室制法
2.制取气体最佳装置的选择
三、气体的收集多功能瓶的使用
四、气体的检验与验满1．气体的检验
五、气体的净化与干燥1．气体的净化将不纯净的气体中的杂质气体除去，从而得到较纯净气体的过程叫作气体的净化；其原则是既不增加杂质，也不减少原物质。
常见气体除杂的方法及装置
2.气体的干燥用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程称为气体的干燥。选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质确定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。常见的气体干燥
七、实验中的“先”“后”顺序1．组装仪器时：从左到右，从下到上。2．制取气体时：先检查装置气密性，后装药品。3．收集气体时：先净化，后收集。4．检验气体时：先检验水蒸气，后检验其他气体。
【例1】 实验室制取气体时需要的部分装置如下图所示，请回答下列问题。
【信息】 二氧化碳不易溶于饱和碳酸氢钠溶液。(1)实验室中可用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为_________________________，应选用的发生装置是________(填字母)。(2)实验室中用石灰石和稀盐酸制取一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体，所选装置的连接顺序为气体发生装置→________→________→D(填字母)。
(3)确定实验室制取气体的反应原理时，下列因素中不需要考虑的是________(填字母)。A．药品容易获得，能生成所要制取的气体B．反应条件易于控制，反应速率适中C．操作简便易行，安全可靠，节能环保D．所要制取气体的颜色和气味
【思维过程】 1.阅读题干，理解题意实验室制取气体。2．明确原料(1)用过氧化氢和二氧化锰制取氧气。(2)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳。
4．选择气体净化装置5．解答问题。
1．(2017·江西中考)下列物质用于实验室制取气体，可以直接采用如图所示装置的是( )A．用氯酸钾和二氧化锰制取氧气B．用锌粒和稀硫酸制取氢气C．用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气D．__________________________答案：C 用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳(合理即可)
2．(2018·江西中考)利用下列装置进行实验室制取气体，有关说法正确的是( )A．装置A可用于加热固体制取气体B．装置B可随时控制反应的发生与停止C．装置C只能用于收集密度比空气小的气体D．装置D用于排空气法收集氢气时，气体进入的导管口是______(填“a”或“b”)答案：A b
3．(2022·江西抚州学业质检)下图是实验室制取气体的装置图(部分固定装置已省略)，请回答下列问题。
(1)写出仪器名称：a__________。(2)用高锰酸钾制取氧气，可选用装置A和F组合，应先________(填“将导管伸入集气瓶”或“加热”)。(3)B装置可用来制取氧气，写出该反应的化学方程式________________________。(4)若用G收集一瓶干燥的氧气，收集时气体应该由________(填“b”或“c”)管进入瓶中。
(5)D装置与E装置在操作上的共同优点是__________________________。用此类装置可以进行的实验是________(填字母，双选)。A．过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气 B．氯酸钾和二氧化锰制取氧气C．锌粒与稀硫酸制取氢气 D．实验室制取二氧化碳
可以控制反应的发生和停止
4．(2021·江西南昌模拟)根据如图回答问题。
(4)如图F是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置。实验时，打开分液漏斗活塞，通入干燥氧气约10秒，引燃铁丝下端火柴杆，伸入塑料瓶内，并对准玻璃管口正上方，可观察到铁丝剧烈燃烧；下列关于该实验的说法正确的是__________(填序号)。①打开分液漏斗活塞后，立即将引燃的铁丝伸入塑料瓶内，也能观察到铁丝剧烈燃烧②软管中的干燥剂不可用浓硫酸
5．(2022·江西赣州模拟)某兴趣小组制取氧气，并尝试进行实验探究。可能用到的部分装置如图。
(1)图中仪器a的名称是__________，仪器b的名称是________。(2)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气，发生反应的化学方程式为________________________，发生装置可选用_____(填字母)。收集一瓶氧气进行硫在氧气中燃烧的实验，收集装置最好选用_____(填字母)；该实验集气瓶中留少量水的主要目的是______________________________。
吸收二氧化硫，防止污染空气
(3)注射器在化学实验中有广泛的应用(如下图中所示)。
①利用图中装置甲制二氧化碳与上图装置B比较，优点是_____________________。②对图中装置乙检查气密性。方法是：____________(填“向外拉动”或“向内推动”) 注射器活塞，若观察到长颈漏斗下端出现气泡，说明气密性良好。
6．(2022·江西新余模拟)已知无水硫酸铜粉末遇水会变蓝色，浓硫酸具有吸水性。某无色气体中可能含有H2、CO、CO2、H2O中的一种或几种。为确定该气体的成分，现将气体依次通过如下装置：
【实验现象与结论】(1)装置A可证明气体中存在H2O，现象是__________________。(2)能证明气体中存在CO2的现象是___________________________，发生反应的化学方程式为________________________________。(3)装置E中的黑色固体变为红色，证明气体中可能含有________中的一种或两种。能证明气体中存在H2的现象是________________________，装置G中的澄清石灰水变浑浊，证明气体中含有__________________。
装置B中澄清石灰水变浑浊
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
F装置中无水硫酸铜变蓝
【实验反思】(4)实验前先通入一段时间氮气，再点燃E处酒精灯的目的是________________________________。(5)装置C的作用是____________________________。
排尽装置内的空气，防止发生爆炸
除去混合气体中的二氧化碳
7．(2022·江西上饶模拟)如图，A～F是一些制取气体时所用的实验装置，请回答下列问题。
(1)装置D、E、F中都用到的玻璃仪器是：玻璃导管、毛玻璃片和________。(2)实验室可用多种方法制取氧气。若用氯酸钾制取氧气，反应的化学方程式为____________________________。若要常温制取较纯净的氧气，应选装置是________。而不能选择C作发生装置的理由是____________________________________。
二氧化锰粉末不能放在多孔塑料板上
类型2 物质组成的定性或定量探究【例2】 有一包固体样品可能由NaOH、CaCO3、K2SO4、CuSO4、MgSO4中的一种或几种组成。某兴趣小组同学为了确定其成分，进行如下实验：
请回答下列问题。(1)白色固体a的成分是__________________(填化学式，下同)。(2)固体样品中一定没有________。(3)生成白色沉淀b的反应的化学方程式为____________________________________。
CaCO3、Mg(OH)2
Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl
【思维过程】 1．阅读题干，明确实验目的探究固体混合物的成分。2．分析已给物质的性质有色物质：Cu2＋的溶液(蓝色)、Cu(OH)2沉淀(蓝色)；溶液中不能共存的物质：NaOH与CuSO4和MgSO4不能共存；难溶固体：CaCO3。
4．得出结论固体混合物中一定有NaOH、CaCO3、MgSO4，可能有K2SO4，一定没有CuSO4。
8．(2020·江西中考，23题)小组同学收集了某种铝制易拉罐，剪成条状并打磨后进行如图所示实验，发现纯铝片表面有划痕。
【发现问题】 根据所学知识，合金的硬度比组成它的纯金属硬度更________，结合上述现象，可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外，还含有什么金属呢？【查阅资料】 ①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁。②铝能与氢氧化钠溶液反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。【作出猜想】 该易拉罐的金属组成除铝外，可能还含有镁、铁中的一种或两种。
【实验设计】 小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验：
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
【实验结论】 小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。【反思评价】 其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨，理由是____________________________________________________________；大家认为应该补充下列实验：取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中，加入某种金属的盐溶液后，如果无现象产生，则小明的结论正确。你认为加入的盐溶液中阳离子对应的金属理论上可以是_______________(填一种即可)。
镁和铁的混合物中加入稀盐酸时，也是产生气泡，溶液变成浅绿色
【拓展应用】 下图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”，废弃易拉罐应放入标有______(填字母)图标的垃圾桶内。
解析：【发现问题】 合金的硬度比组成它的纯金属硬度更大。【实验设计】 (1)根据实验现象和结论样品中含有铝，能与铝作用生成气体，要么是酸性溶液，要么是碱性溶液，但加入的溶液能与铝反应放出气体但不与铁反应，故是碱溶液，加入氢氧化钠溶液。(2)发生的反应为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑。
【反思评价】 其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨，理由是无法确定是否含有镁。大家认为应该补充实验，取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中，加入某种金属的盐溶液后，如果无现象产生，则小明的结论正确。则应该加入活动性比镁弱比铁强的金属盐溶液，若无金属析出，则证明没有镁，故可以是锌的盐溶液。【拓展应用】 废弃易拉罐属于可回收物，故应放入可回收垃圾桶，选B。
9．(2016·江西中考)央视《是真的吗？》栏目中有一段视频：将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条，然后两头分别连接电池的正负极，观察到“锡纸”立即燃烧。据此，小成同学取某种“锡纸”进行了以下探究：(1)“锡纸”燃烧的原因：“锡纸”两端接入电池两极后造成短路致使“锡纸”燃烧，从燃烧的条件分析，开始“锡纸”不燃烧但短路后却能燃烧的原因是_______________(填“与氧气接触”或“温度达到着火点”)。
(2)探究“锡纸”中金属的成分：“锡纸”中的金属是锡吗？【查阅资料】 ①“锡纸”是锡箔或铝箔和纸黏合而成；②锌粉是一种深灰色固体；③锡(Sn)与酸或盐溶液反应生成正二价的锡盐。【提出猜想】 猜想Ⅰ.“锡纸”中的金属是锡；猜想Ⅱ.“锡纸”中的金属是铝。
【进行实验】 设计方案并进行实验
2Al＋3ZnCl2===3Zn＋2AlCl3
【交流讨论】 ①实验中打磨“锡纸”的目的是____________________。②下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是________(填字母)。A．氯化铜 B．硝酸银C．硫酸钠 D．硫酸亚铁【拓展应用】 电器短路会引起火灾，我们要严加防范。如果电器着火应该采取的灭火方法是__________________________________________________。
切断电源后用干粉灭火器(或二氧化碳灭火器
10．(2014·江西中考)某兴趣小组同学为了探究干电池中物质的成分，将电池剥开时闻到异味且发现有黑色物质。【提出问题】 为什么有异味？黑色物质的成分是什么？【网络搜索】 干电池的成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质。【实验设计】 同学们分别设计实验进行探究。实验Ⅰ.小婧取适量黑色物质与__________________________________混合，置于研钵内研磨，嗅到氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐。
氢氧化钙[或Ca(OH)2或熟石灰等]
实验Ⅱ.小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉，他采用的方法是______________。实验Ⅲ.小明将黑色物质加入适量的水中搅拌，静置后过滤。取滤渣进行实验。
上述实验中产生氧气的化学方程式为______________________，据此小明认为黑色物质中一定含有二氧化锰。【交流讨论】 大家对小明的结论提出了质疑。(1)小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的质量和__________在反应前后都没有发生变化。(2)小仪认为除了小莹考虑的因素外，另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解也有催化的作用。
【结论与反思】 (1)干电池中一定含有铵盐，可能含有二氧化锰，一定不含铁粉。(2)面对网络信息，我们要去伪存真，不应盲从。
11．某化学小组的同学在袋装食品中发现一包名为“504双吸剂”的保鲜剂，同学们对这包久置的固体样品很好奇，设计实验进行探究。【提出问题】 久置固体的成分是什么？【收集资料】 (1)“双吸剂”是常用的袋装食品保鲜剂，可用来吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体。(2)打开固体包装观察：发现粉末基本呈白色、另有少量红棕色的块状固体。【作出猜想】 久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2。你猜想含有Fe2O3的依据____________________________。
有少量红棕色的块状固体
【实验探究】 如表是甲组同学设计并记录的实验报告，请你补充完整。
CaCO3和Fe2O3
用化学方程式表示溶液变黄的原因是_____________________________。【实验质疑】 乙组同学认为甲组同学有一步操作得出的结论不合理，你认为是第_____步操作，理由是________________________________。
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
氧化钙与水反应会生成氢氧化钙
解析：【作出猜想】 打开固体包装观察：有少量红棕色的块状固体，氧化铁是红棕色的，故可判断固体中含有氧化铁。【实验探究】 ①由于铁可以被磁铁吸引，无固体被吸引，故固体中一定没有铁；故填Fe；②根据固体溶解时放出大量热，因为生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的热，由此可以判断固体中一定含有氧化钙；④由于氧化铁与盐酸反应生成黄色氯化铁溶液，碳酸钙与盐酸反应会有二氧化碳气体生成，取少量固体放于试管中，滴加足量的稀盐酸，固体逐渐
消失，有大量无色气体产生，得到黄色溶液，固体中一定含有碳酸钙和氧化铁；氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁溶液为黄色，化学方程式为Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。【实验质疑】 甲同学的操作③不合理，因为氧化钙与水反应后生成氢氧化钙，溶液呈碱性，也能使无色酚酞溶液变红。
类型3 反应后物质成分的探究【例3】 某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液中加入稀盐酸，一会后，发现忘记了滴加指示剂。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。
Ⅰ.写出该中和反应的化学方程式：_______________________________。Ⅱ.探究烧杯内溶液中溶质的成分。【提出问题】 该烧杯内溶液中的溶质是什么？【猜想】 猜想一：可能是CaCl2和Ca(OH)2；猜想二：可能只有CaCl2；猜想三：_____________________。【查阅资料】 氯化钙溶液呈中性。
Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O
可能是CaCl2和HCl
【反思与拓展】(1)实验步骤2中产生白色沉淀的化学方程式为____________________________________。(2)烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是______________________________(写一条)。(3)要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl2，应向烧杯中加入过量的一种物质，该物质可以是_________(写化学式)。
CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
腐蚀铁质下水管或污染水源等
【思维过程】 1．阅读题干，明确反应物稀盐酸与Ca(OH)2溶液反应。2．对物质成分做出猜想Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O，因此反应后，溶液中的溶质一定有CaCl2，可能有Ca(OH)2或HCl。
4．反思与拓展烧杯中的溶液中含有盐酸，未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是腐蚀铁质下水管、污染水源等；稀盐酸和CaCO3反应生成CaCl2、H2O和CO2，过滤得到CaCl2溶液。5．解答问题。
12．(2018·江西中考，22题)兴趣小组利用提供的试剂稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液，探究酸、碱、盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。【提出问题】 有刺激性气味的气体是什么？【猜想与假设】 猜想1：可能是二氧化硫；猜想2：可能是氯化氢；猜想3：可能是氨气。
大家讨论后认为猜想3不合理，依据是___________________________________________。【查阅资料】 SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清石灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙溶液反应的化学方程式：__________________________________。
不符合质量守恒定律(或反应物
SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O
【实验探究】 如图所示，小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到__________________________________，于是他认为猜想2正确。
溶液由紫色变成红色(或溶液变红)
【评价与改进】 小煜认为小诚的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。
无明显现象(或不出现白色沉淀)
【结论】 加热氯化钠与稀硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢。【拓展应用】 实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为________(填字母)。A．加热氯化钠溶液和稀硫酸的混合物B．加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物C．加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物
13．(2017·江西中考)为了解甲酸的分解产物，实验小组进行了以下探究：【查阅资料】 甲酸(HCOOH)的熔点为8.6 ℃，能分解生成两种物质。【提出猜想】 实验小组对甲酸的分解产物提出了猜想：猜想1.H2和CO2；猜想2.CO和H2O。
【设计实验】 20 ℃时，甲酸的状态为__________；从图1装置中选择合适的装置__________(填字母)对甲酸进行加热。为了加快分解速率，实验小组加入了催化剂，反应后将分解产物通入图2装置进行实验。
【实验预测】 若猜想1成立，则D中的实验现象应为________________________。【进行实验】 实验中观察到C处瓶内出现大量水珠，F处玻璃管中出现的现象为__________________________，甲酸分解的化学方程式为_________________________________。
【交流拓展】 上述资料表明，不同条件下，甲酸的分解产物不同，猜想1和猜想2均能成立。据此小新对甲酸的分解产物又提出新猜想：猜想3.H2O和CO2；猜想4.CO和H2。经讨论认为不需要进行实验就能确定猜想3和猜想4都错误，理由是____________________________________________________________________________。
违背了质量守恒定律(或化学反应前后原子数目不相等或化学方程式无法配平等)
14．(2015·江西中考)实验中，小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中，结果发现也有气泡产生，为了解该气体的成分，实验小组同学进行了以下探究活动。【提出猜想】 小红猜想是氧气；小敏猜想是氢气；小雨猜想是二氧化碳。其他同学认为小雨的猜想是错误的，理由是_____________________________________________；
不符合质量守恒定律(或
【进行实验】 利用图1所示装置分别进行实验：
(1)小红：反应一段时间后，将带火星的木条放在a处，观察到______________，则她的猜想错误。(2)小敏：①用图2所示装置干燥从a导管出来的气体，将管口a与________(填“b”或“c”)端管口连接。②反应一段时间后，点燃干燥后的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。【得出结论】 铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠(NaAlO2)，反应的化学方程式为______________________________________。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
【交流讨论】 有同学认为，小敏的实验方案有欠缺，步骤②存在安全隐患，理由是__________________________________________________________________________________________。
若氢气不纯，点燃可能发生爆炸(或若生成的气体是氢气和氧气的混合气体，点燃可能发生爆炸)
【反思提升】 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。下列科学成果中，有两项是通过对异常现象研究得出的，它们是_______(填字母)。A．波义耳不慎将浓盐酸溅到花瓣上从而发现了酸碱指示剂B．侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法C．拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气D．张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值
15．(2022·江西九江模拟)化学兴趣小组从“真假实验室”获悉：葡萄糖酸钙片灼烧后会变成蛇形，他们对此进行了以下探究：【查阅资料】 ①葡萄糖酸钙[化学式为Ca(C6H11O7)2]，白色固体，熔点195 ℃。受热分解后生成水、一种气态氧化物和一种白色固体；②葡萄糖酸钙片灼烧后变为蛇形，是因为受热分解同时生成了固体和气体，固体颗粒在气体的作用下发生膨胀现象。③白色的无水硫酸铜遇水变蓝；④酒精灯加热温度达到400～1 000 ℃以上。
【提出问题】 生成的气体和固体分别是什么？【探究实验一】 探究生成气体的成分。【提出猜想】 猜想一：CO；猜想二：CO2。提出这两个猜想的理论依据是_______________。
【设计实验】 针对猜想的分解产物，设计了如下实验进行探究。
【进行实验】(1)将葡萄糖酸钙加热至分解，应从图1中选取装置________(填字母)。(2)将上述操作中的分解产物依次通过图2所示装置，若观察到装置E中______________，则证明猜想二成立。【探究实验二】 探究生成固体的成分。【提出猜想】 猜想一：CaO，猜想二：Ca(OH)2，猜想三：________。【设计实验】 待固体完全反应，装置E中不再有气泡冒出时，小刚和小军分别取适量反应后的固体设计并进行以下实验。
请写出小刚实验中发生反应的化学方程式______________________________________。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
【反思交流】 小红认为小军的实验不能得出结论，因为____________________________________________________________________________________________。
氢氧化钙微溶于水，固体未溶解可能是因为加入的水较少，氢氧化钙形成饱和溶液后仍有固体剩余
类型4 物质性质的探究【例4】 化学课堂上，同学们分小组合作探究碳酸钠的性质，请你参与探究并填空。
碳酸钠能与氯化钙发生反应
【反思与拓展】(1)甲同学分析实验一得出：盐溶液 ________(填“一定”或“不一定”)显中性。(2)乙同学用稀硫酸代替实验二中的稀盐酸进行探究，发现实验现象相同。从微观角度分析，这是因为稀盐酸和稀硫酸中都含有_______________。(3)丙同学对比实验三和实验四的现象，从微观角度分析，两个反应的实质相同，溶液中相互结合的离子都是_________________。
【思维过程】 1．分析物质的构成及类别碳酸钠是由碳酸根离子和钠离子构成的，是一种水溶液显碱性的盐。2．预测物质性质能与酸、部分盐和部分碱反应。
3．设计实验方案及评价实验方案4．解答问题。
16．(2016·江西中考，22题)下图是两个实验小组分别进行“探究加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”的实验过程示意图。
【甲组】 氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应的化学方程式为__________________________________________，加热后产生黑色的氧化铜。【乙组】 为寻找实验中没有产生氧化铜的原因，他们进行了以下实验探究。
2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
【查阅资料】 在酸性条件下，氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应：6NaOH＋4CuSO4===3Na2SO4＋Cu4(OH)6SO4↓生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解。【提出猜想】 根据资料分析，同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：猜想Ⅰ.硫酸铜溶液呈酸性；猜想Ⅱ.生成的硫酸钠使溶液呈酸性。
【实验与结论】实验①：用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度，得出其pH________(填“>”“<”或“＝”)7，硫酸铜溶液呈酸性，猜想Ⅰ成立。实验②：向盛有硫酸钠溶液的试管中滴加紫色石蕊溶液，观察到溶液显紫色，硫酸钠溶液呈________(填“酸”“中”或“碱”)性，猜想Ⅱ不成立。
【交流与反思】 (1)乙组同学认真分析甲组实验后，一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立，理由是___________________________。(2)在化学反应中，相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同，请另举一例_________________________________(写出反应物即可)。
甲组实验中也有硫酸钠生成
木炭和氧气(或C和O2，合理即可)
17．(2022·江西中考，19题)学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”后，某化学小组在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。【实验探究】 甲同学按如下方案进行实验。
【评价改进】 大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论是否正确，还需证明硫酸铜的____________________在反应前后都没有发生改变。
【继续探究】 乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。
根据上述实验中m1∶m2＝_________________，证明反应前后铜离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成____________________溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。【讨论交流】 大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为__________g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。
160∶98(或80∶49)
【拓展延伸】 比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是__________(填字母)。A．溶液的起始温度B．催化剂的质量C．溶液的浓度D．反应起始时间
【评价改进】 催化剂能改变化学反应速率，且化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，故还需证明硫酸铜的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变；【继续探究】 硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，即2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，参加反应的硫酸铜与生成氢氧化铜的质量比为(64＋96)∶(64＋34)＝160∶98＝80∶49，说明硫酸铜中的铜离子完全转化到了氢氧化铜中，反应前后铜离子没有发生变化；
硫酸铜能与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，故可将实验方案中的氢氧化钠溶液换成氯化钡溶液(或硝酸钡溶液等)，根据生成硫酸钡的质量，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化；【讨论交流】 化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，故还可在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为m1 g，说明反应后质量不变，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解，说明反应后，化学性质不变；
【拓展延伸】 比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，除了催化剂的种类不同，其他因素均应相同，故溶液的起始温度、催化剂的质量、溶液的浓度均应相同，反应起始时间不需要控制。故选D。
类型5 有关异常现象的探究 18．(2020·江西中考，22题)某班同学取用相同总质量的木炭粉和氧化铜的混合物，按图示装置进行实验。实验过程中发现有的小组“黑色固体变红色”这一实验现象不明显。小组同学对此异常现象进行如下探究。
【交流讨论】(1)推测实验4中“C处导管口的现象”是________________。(2)上述探究可得出，实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在1∶10～1∶12之间，可观察到黑色固体明显变红，同时还可减少________(填化学式)排放，防止空气污染。
(3)检验实验6反应后A处试管中黑色固体物质，可滴加的试剂是_________，观察到的现象是__________________________________。【反思评价】 分析发现，实验5中m(C)∶m(CuO)比值与理论值不符，实验后却无黑色固体残留。请用化学方程式解释实验中过量的黑色固体消失的原因：____________________(写一个即可)。
黑色固体溶解，溶液由无色变为蓝色
(2)根据实验结果，此时都是生成了二氧化碳，不会生成一氧化碳，减少一氧化碳排放造成污染。(3)实验6中剩余的黑色物质为未反应的氧化铜，氧化铜可与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，氧化铜溶解，硫酸铜溶液为蓝色，所以可以看到黑色固体溶解，溶液由无色变为蓝色的现象。
19．(2019·江西中考)化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。【联想与实验】 模仿二氧化碳与水反应进行如图1所示实验。
【问题与猜想】 亚硫酸不稳定，为什么红色液体微热后不变为紫色？其原因可能为猜想1.加热不够充分；猜想2.与空气中氮气有关；猜想3.与空气中氧气有关。
【探究与验证】 填写表格中的空格。
【分析与结论】 红色液体微热后不变为紫色的原因是：H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸，进一步实验，证明是硫酸。【应用与拓展】 收集某硫酸厂(生产过程中产生SO2)附近刚降到地面的雨水水样，用pH计测得每隔十分钟数据如下表：
(1)分析表中数据，5：15至5：25时间段内水样中主要酸性溶质有________________(填化学式)。(2)实验社团提出一种处理废气的方案如下图，利用CaCO3粉末和空气为原料在高温下吸收SO2，写出该反应的化学方程式：______________________________________。
H2SO3和H2SO4
解析：【探究与验证】编号3，根据结论“猜想2不成立”可知，先通入适量二氧化硫，再改通入氮气，最后用酒精灯微热，观察到溶液先变红色后变为紫色，说明与空气中的氮气无关；编号4，根据结论“猜想3成立”可知该组操作为探究氧气对实验结果的影响，故实验操作为先通入适量二氧化硫，再改通入氧气，最后用酒精灯微热，观察到的现象为通入二氧化硫后为红色，通入氧气后微热，仍为红色，从而验证了与空气中的氧气有关。【应用与拓展】(1)通过实验可知，亚硫酸在空气中会
被氧化生成硫酸，在测定雨水的pH变化时，雨水酸性增强的原因是二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸再与空气中的氧气反应生成硫酸，分析表格数据，酸性呈逐渐增强的变化趋势，最终pH稳定在4.85，因此在5：15至5：25时间段内水样中主要酸性溶质应为亚硫酸和硫酸。(2)根据图示中用碳酸钙粉末和空气在高温下吸收二氧化硫的过程可知，碳酸钙与二氧化硫、氧气在高温条件下反应后生成二氧化碳和硫酸钙，据此完成化学方程式。
20.兴趣小组使用石墨电极进行电解水实验，添加Ca(OH)2增强水的导电性，添加Ca(OH)2后形成饱和溶液。连接电源，两极有气泡产生，写出电解水的化学方程式：________________________。
一段时间后还发现正极附近还出现明显的白色浑浊。同学们对这一“异常”现象中白色不溶物的成分和形成原因进行如下探究。【查阅资料】 电解过程中溶液的温度会升高。【猜想假设】 猜想1：溶于水中的CO2，导致出现白色浑浊。猜想2：温度升高导致出现白色浑浊。猜想3：水的减少导致出现白色浑浊。猜想4：采用石墨电极电解导致出现白色浑浊。
经过讨论，大家首先排除猜想1，理由是______________________________________________________________________。【设计实验】(1)甲同学的实验：取与上述实验相同体积的饱和Ca(OH)2溶液于烧杯中，加热至电解时上升的温度，观察到溶液中没有明显的浑浊现象，证明猜想_____不成立。
若为水中溶解的CO2导致浑浊，一开始就会出现浑浊，而不是电解后出现浑浊
(2)乙同学的实验：取与上述实验相同体积的饱和Ca(OH)2溶液，蒸发出与上述实验相同量的水，再冷却到室温，观察溶液中_______________，证明猜想3不成立。(3)丙同学的实验：用铂电极替代石墨电极重复上述实验，一段时间后溶液没有出现浑浊。根据这一现象，推测该白色不溶物可能是CaCO3。为进一步验证不溶物的成分，设计方案如下，请补充下表。
有气泡产生，澄清石灰水变浑浊
石墨电极含碳元素，电解过程中石墨电极与正极生成的O2反应生成CO2，生成的CO2和石灰水反应生成CaCO3沉淀
类型6 物质组成元素的探究21．(2018·江西中考，23题)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，进行了如下实验。【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示进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。
【讨论交流】 其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是___________________________________。经改进实验后，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，由此可确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢元素。【继续探究】 为进一步确定其元素组成，同学们利用下图进行实验。(已知：装置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)
二氧化碳和水可能来自酒精的燃烧
(1)实验前要通一会儿氮气，目的是___________________。(2)A装置中发生反应的化学方程式为______________________。【数据记录】 4.02 g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7 g，E装置增重8.36 g。(产物被完全吸收)【分析与结论】 数据分析：4.02 g甜叶菊苷中氧元素的质量为________g，由此可确定甜叶菊苷是由碳、氢、氧元素组成的。【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”)。
22．(2022·江西萍乡模拟)2020年1月25日总建筑面积为3.39万平方米的火神山医院正式开工，火神山医院在建造过程中用到了HDPE膜。HDPE膜具有极好的抗冲击性和防潮性，听完老师的描述后，同学们对HDPE膜的组成元素产生了浓厚的兴趣，进行了如下探究。【提出问题】 HDPE膜由什么元素组成？【查阅资料】 ①HDPE膜能够燃烧，燃烧可能生成一氧化碳；②碱石灰主要成分是氢氧化钠固体和氧化钙固体。
【实验探究】 如图所示，先通入干燥氮气，再将4.2 g的HDPE膜样品在足量的氧气中点燃，并将燃烧产物依次通过装置A、B、C、D(装置中每步反应均进行完全)。
【实验分析】(1)装置A中浓硫酸的作用是______________。(2)实验中观察到装置B中黑色粉末变成红色，证明HDPE膜燃烧产物中有__________。(3)装置B中发生的反应化学方程式为__________________________。
(4)小华同学想探究反应后装置C中的溶质，设计了以下实验方案，请你帮他完成实验报告。
【数据处理和实验结论】(5)通过记录A、C装置反应前后的质量变化，根据质量守恒定律得出：HDPE膜由________(填元素符号)元素组成。
类型7 创新型实验探究考向1 数字化实验23．溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习小组的同学对溶液的性质进行探究。【引发思考】 生理盐水是医疗上常用的一种溶液，100 mL生理盐水(其密度可近似看作1 g/cm3)中含有0.9 g医用氯化钠，该溶液中溶质的质量分数为________。一瓶合格的生理盐水密封放置一段时间后，不会出现浑浊现象，原因是_________________________。
【提出问题】 溶液的某些性质是否可以通过定量实验进行验证？【查阅资料】 电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱；一定条件下，电导率的大小能反映离子浓度的大小。【实验探究1】 氯化钠溶于水形成溶液的过程中氯离子浓度、电导率的测定。第一步：读取室温为26 ℃，取100 mL蒸馏水，加入烧杯中，放入磁力搅拌器磁珠；第二步：校准传感器，组装仪器，设定搅拌档位；
第三步：用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，迅速将一定质量的氯化钠加入烧杯中。实验数据如图1所示。图1分析图1中的实验数据：(1)a～b段曲线呈这种形态的原因是____________________________________________。
氯化钠在水中逐渐溶解，氯离子浓度不断增大
(2)请说明实验过程中液体的电导率变化的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【交流反思1】 如何通过实验验证氯化钠溶液是均一的？请简要说明。________________________________________________________________________________________。
蒸馏水不导电，液体的电导率几乎为零；加入氯化钠后，固体逐渐溶解，溶液中的离子浓度不断增大，溶液的电导率不断增大；氯化钠全部溶解后，溶液中的离子浓度不变，溶液的电导率不变
测定氯化钠溶液中不同位置的氯离子浓度(或测定电导率、密度等)，数值相同则说明溶液是均一的
【实验探究2】 用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，向一定体积、一定浓度的氯化钠溶液中慢慢加入等体积、一定浓度的硝酸银溶液恰好完全反应。部分实验数据如图2所示。图2
【交流反思2】 推测c点时溶液的电导率是否为零，并说明理由。____________________________________________。
不为零，因为溶液中存在钠离子和硝酸根离子
【实验探究1】 (1)a～b段曲线表示固体氯化钠正在溶解，呈这种形态的原因是氯化钠在水中逐渐溶解，氯离子浓度不断增大。(2)实验过程中液体的电导率变化的原因是：蒸馏水不导电，液体的电导率几乎为零；加入氯化钠后，固体逐渐溶解，溶液中的离子浓度不断增大，溶液的电导率不断增大；氯化钠全部溶解后，溶液中的离子浓度不变，溶液的电导率不变。
【交流反思1】 可以测定氯化钠溶液中不同位置的氯离子浓度(或测定电导率、密度等)，数值相同则说明溶液是均一的。【交流反思2】 硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠。推测c点时溶液的电导率不为零，因为溶液中存在钠离子和硝酸根离子，存在大量可自由移动的离子。
24．化学兴趣小组在探究金属与酸的反应时，观察到镁、锌、铁分别与稀盐酸反应产生气泡速率不同。某同学提出问题：影响化学反应速率的因素有哪些？化学兴趣小组运用以下试剂对影响化学反应速率的因素开展探究活动。提供试剂：5%的稀盐酸、15%的稀盐酸、铝粉、铁粉、铝片。【提出问题】 影响化学反应速率的因素有哪些？
【猜想与假设】猜想1：物质的性质。猜想2：反应的温度。猜想3：反应物的浓度。猜想4.____________________【实验探究】 (实验中只能使用提供的试剂)
5%的稀盐酸、15%的稀盐酸
反应物间的接触面积越大
【实验拓展】 兴趣小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中压强和温度的变化(如下图所示)。下列有关说法正确的是__________(填字母)。A．铝与盐酸反应吸收热量B．50 s时，溶液中的溶质为AlCl3C．0～50 s，铝与盐酸反应D．100～140 s，压强减小是因为温度降低
考向2 有关生产、生活问题的探究25．粮食、蔬菜、肉类、豆制品等食物是我们日常营养的主要来源。菠菜营养丰富，豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盐等，但民间有“菠菜、豆腐不宜同食”的说法。某化学兴趣小组针对此说法进行探究。【查阅资料】 ①菠菜中含有丰富的铁、草酸盐、碳酸盐等；②草酸钙(CaC2O4)不溶于水，不易被人体吸收；③醋酸不与草酸钙反应，但能与碳酸钙反应生成可溶性盐等。【提出猜想】 “菠菜、豆腐不宜同食”的原因可能是____________________________________________________。
酸盐和豆腐中的钙盐反应生成草酸钙
(1)加入足量CaCl2溶液的目的是__________________________。(2)已知气体C能使澄清石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式：__________________________________。
使溶液M中的离子完全沉淀
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
(3)醋酸的化学式为CH3COOH。写出步骤④发生的化学反应方程式：___________________________________________________。(4)白色沉淀B的主要成分是________(填化学式)。可见菠菜中的草酸盐能与钙盐反应生成草酸钙。【反思与应用】 家庭中常常将菠菜放在开水中烫过后再烹饪，其目的是__________________________。
CaCO3＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑
减少菠菜中草酸盐的含量
解析：【提出猜想】菠菜中的草酸盐和豆腐中的钙盐反应生成草酸钙，草酸钙不易被人体吸收，因此菠菜、豆腐不宜同食。【实验探究】(1)加入足量氯化钙溶液可使溶液M中的离子完全沉淀。(2)通过分析以及气体C能使澄清石灰水变浑浊，可知气体C为二氧化碳，则石灰水变浑浊的化学反应方程式为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。(3)碳酸钙和醋酸反应生成醋酸钙、水和二氧化碳，化学方程式为CaCO3＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑。(4)由题目中信息可知白色沉淀B是草酸钙，化学式为CaC2O4。【反思与应用】菠菜放在开水中烫过后，可以减少菠菜中含有的草酸盐，防止其与钙盐反应生成草酸钙。
26．电子工业中常用覆铜板(以绝缘体为基材，表面覆以铜箔)为基础材料制作印刷电路板。印刷电路板广泛应用于电视机、计算机、手机等电子产品中。某校初中科技小组的同学对于覆铜板制作印刷电路的原理很感兴趣，决定进行探究，请你随他们一起进行探究。
【查阅资料】(1)覆铜板制作印刷电路的原理，是把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物质覆盖，然后将覆铜板浸泡到FeCl3溶液中，利用FeCl3溶液将不需要的铜腐蚀掉，留下来的就是印刷电路。(2)FeCl3溶液呈酸性，在与铜单质反应后Fe3＋变为Fe2＋，反应后有Cu2＋产生。【提出问题】 FeCl3溶液为什么能将铜腐蚀掉？
【猜想假设】(1)小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性，用石蕊试纸检验FeCl3溶液，试纸变_______色，他认为一定是溶液中的H＋与Cu发生反应，将Cu腐蚀掉，但大家用_______________(填物质的化学式)不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。(2)小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应，Fe3＋将铜置换成可溶于水的Cu2＋，大家也否定了他的观点，因为置换反应原理是________________________________________________________，而不是一种离子置换另一种离子。
HCl(或H2SO4)
一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物
(3)根据查阅的信息，小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应，写出反应的化学方程式：______________________________。【原理分析】 根据信息和上述反应的化学方程式，得知铁元素由＋3价下降为＋2价的特点，从化合价的角度，小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点：①_________________________________。②_____________________。
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
铜元素的化合价由0价上升为＋2价
【拓展研究】 考虑到使用后的腐蚀液富含Cu2＋，具有很高的回收再利用价值，小组同学继续进行回收探究。在100 mL反应后的废液中投入足量的锌粉，析出0.64 g Cu(若废液中仍有FeCl3剩余，则锌粉先与FeCl3反应，再与氯化铜反应)，则说明原来配制的FeCl3溶液浓度至少是________g/L(g/L是质量体积浓度的单位，表示的是在每升溶液中所含溶质的质量)。
二、实验室常见气体的制取1．氧气、二氧化碳、氢气的实验室制法
2.制取气体最佳装置的选择
三、气体的收集多功能瓶的使用
四、气体的检验与验满1．气体的检验
五、气体的净化与干燥1．气体的净化将不纯净的气体中的杂质气体除去，从而得到较纯净气体的过程叫作气体的净化；其原则是既不增加杂质，也不减少原物质。
常见气体除杂的方法及装置
2.气体的干燥用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程称为气体的干燥。选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质确定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。常见的气体干燥
七、实验中的“先”“后”顺序1．组装仪器时：从左到右，从下到上。2．制取气体时：先检查装置气密性，后装药品。3．收集气体时：先净化，后收集。4．检验气体时：先检验水蒸气，后检验其他气体。
【例1】 实验室制取气体时需要的部分装置如下图所示，请回答下列问题。
【信息】 二氧化碳不易溶于饱和碳酸氢钠溶液。(1)实验室中可用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为_________________________，应选用的发生装置是________(填字母)。(2)实验室中用石灰石和稀盐酸制取一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体，所选装置的连接顺序为气体发生装置→________→________→D(填字母)。
(3)确定实验室制取气体的反应原理时，下列因素中不需要考虑的是________(填字母)。A．药品容易获得，能生成所要制取的气体B．反应条件易于控制，反应速率适中C．操作简便易行，安全可靠，节能环保D．所要制取气体的颜色和气味
【思维过程】 1.阅读题干，理解题意实验室制取气体。2．明确原料(1)用过氧化氢和二氧化锰制取氧气。(2)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳。
4．选择气体净化装置5．解答问题。
1．(2017·江西中考)下列物质用于实验室制取气体，可以直接采用如图所示装置的是( )A．用氯酸钾和二氧化锰制取氧气B．用锌粒和稀硫酸制取氢气C．用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气D．__________________________答案：C 用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳(合理即可)
2．(2018·江西中考)利用下列装置进行实验室制取气体，有关说法正确的是( )A．装置A可用于加热固体制取气体B．装置B可随时控制反应的发生与停止C．装置C只能用于收集密度比空气小的气体D．装置D用于排空气法收集氢气时，气体进入的导管口是______(填“a”或“b”)答案：A b
3．(2022·江西抚州学业质检)下图是实验室制取气体的装置图(部分固定装置已省略)，请回答下列问题。
(1)写出仪器名称：a__________。(2)用高锰酸钾制取氧气，可选用装置A和F组合，应先________(填“将导管伸入集气瓶”或“加热”)。(3)B装置可用来制取氧气，写出该反应的化学方程式________________________。(4)若用G收集一瓶干燥的氧气，收集时气体应该由________(填“b”或“c”)管进入瓶中。
(5)D装置与E装置在操作上的共同优点是__________________________。用此类装置可以进行的实验是________(填字母，双选)。A．过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气 B．氯酸钾和二氧化锰制取氧气C．锌粒与稀硫酸制取氢气 D．实验室制取二氧化碳
可以控制反应的发生和停止
4．(2021·江西南昌模拟)根据如图回答问题。
(4)如图F是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置。实验时，打开分液漏斗活塞，通入干燥氧气约10秒，引燃铁丝下端火柴杆，伸入塑料瓶内，并对准玻璃管口正上方，可观察到铁丝剧烈燃烧；下列关于该实验的说法正确的是__________(填序号)。①打开分液漏斗活塞后，立即将引燃的铁丝伸入塑料瓶内，也能观察到铁丝剧烈燃烧②软管中的干燥剂不可用浓硫酸
5．(2022·江西赣州模拟)某兴趣小组制取氧气，并尝试进行实验探究。可能用到的部分装置如图。
(1)图中仪器a的名称是__________，仪器b的名称是________。(2)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气，发生反应的化学方程式为________________________，发生装置可选用_____(填字母)。收集一瓶氧气进行硫在氧气中燃烧的实验，收集装置最好选用_____(填字母)；该实验集气瓶中留少量水的主要目的是______________________________。
吸收二氧化硫，防止污染空气
(3)注射器在化学实验中有广泛的应用(如下图中所示)。
①利用图中装置甲制二氧化碳与上图装置B比较，优点是_____________________。②对图中装置乙检查气密性。方法是：____________(填“向外拉动”或“向内推动”) 注射器活塞，若观察到长颈漏斗下端出现气泡，说明气密性良好。
6．(2022·江西新余模拟)已知无水硫酸铜粉末遇水会变蓝色，浓硫酸具有吸水性。某无色气体中可能含有H2、CO、CO2、H2O中的一种或几种。为确定该气体的成分，现将气体依次通过如下装置：
【实验现象与结论】(1)装置A可证明气体中存在H2O，现象是__________________。(2)能证明气体中存在CO2的现象是___________________________，发生反应的化学方程式为________________________________。(3)装置E中的黑色固体变为红色，证明气体中可能含有________中的一种或两种。能证明气体中存在H2的现象是________________________，装置G中的澄清石灰水变浑浊，证明气体中含有__________________。
装置B中澄清石灰水变浑浊
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
F装置中无水硫酸铜变蓝
【实验反思】(4)实验前先通入一段时间氮气，再点燃E处酒精灯的目的是________________________________。(5)装置C的作用是____________________________。
排尽装置内的空气，防止发生爆炸
除去混合气体中的二氧化碳
7．(2022·江西上饶模拟)如图，A～F是一些制取气体时所用的实验装置，请回答下列问题。
(1)装置D、E、F中都用到的玻璃仪器是：玻璃导管、毛玻璃片和________。(2)实验室可用多种方法制取氧气。若用氯酸钾制取氧气，反应的化学方程式为____________________________。若要常温制取较纯净的氧气，应选装置是________。而不能选择C作发生装置的理由是____________________________________。
二氧化锰粉末不能放在多孔塑料板上
类型2 物质组成的定性或定量探究【例2】 有一包固体样品可能由NaOH、CaCO3、K2SO4、CuSO4、MgSO4中的一种或几种组成。某兴趣小组同学为了确定其成分，进行如下实验：
请回答下列问题。(1)白色固体a的成分是__________________(填化学式，下同)。(2)固体样品中一定没有________。(3)生成白色沉淀b的反应的化学方程式为____________________________________。
CaCO3、Mg(OH)2
Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl
【思维过程】 1．阅读题干，明确实验目的探究固体混合物的成分。2．分析已给物质的性质有色物质：Cu2＋的溶液(蓝色)、Cu(OH)2沉淀(蓝色)；溶液中不能共存的物质：NaOH与CuSO4和MgSO4不能共存；难溶固体：CaCO3。
4．得出结论固体混合物中一定有NaOH、CaCO3、MgSO4，可能有K2SO4，一定没有CuSO4。
8．(2020·江西中考，23题)小组同学收集了某种铝制易拉罐，剪成条状并打磨后进行如图所示实验，发现纯铝片表面有划痕。
【发现问题】 根据所学知识，合金的硬度比组成它的纯金属硬度更________，结合上述现象，可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外，还含有什么金属呢？【查阅资料】 ①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁。②铝能与氢氧化钠溶液反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。【作出猜想】 该易拉罐的金属组成除铝外，可能还含有镁、铁中的一种或两种。
【实验设计】 小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验：
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
【实验结论】 小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。【反思评价】 其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨，理由是____________________________________________________________；大家认为应该补充下列实验：取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中，加入某种金属的盐溶液后，如果无现象产生，则小明的结论正确。你认为加入的盐溶液中阳离子对应的金属理论上可以是_______________(填一种即可)。
镁和铁的混合物中加入稀盐酸时，也是产生气泡，溶液变成浅绿色
【拓展应用】 下图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”，废弃易拉罐应放入标有______(填字母)图标的垃圾桶内。
解析：【发现问题】 合金的硬度比组成它的纯金属硬度更大。【实验设计】 (1)根据实验现象和结论样品中含有铝，能与铝作用生成气体，要么是酸性溶液，要么是碱性溶液，但加入的溶液能与铝反应放出气体但不与铁反应，故是碱溶液，加入氢氧化钠溶液。(2)发生的反应为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑。
【反思评价】 其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨，理由是无法确定是否含有镁。大家认为应该补充实验，取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中，加入某种金属的盐溶液后，如果无现象产生，则小明的结论正确。则应该加入活动性比镁弱比铁强的金属盐溶液，若无金属析出，则证明没有镁，故可以是锌的盐溶液。【拓展应用】 废弃易拉罐属于可回收物，故应放入可回收垃圾桶，选B。
9．(2016·江西中考)央视《是真的吗？》栏目中有一段视频：将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条，然后两头分别连接电池的正负极，观察到“锡纸”立即燃烧。据此，小成同学取某种“锡纸”进行了以下探究：(1)“锡纸”燃烧的原因：“锡纸”两端接入电池两极后造成短路致使“锡纸”燃烧，从燃烧的条件分析，开始“锡纸”不燃烧但短路后却能燃烧的原因是_______________(填“与氧气接触”或“温度达到着火点”)。
(2)探究“锡纸”中金属的成分：“锡纸”中的金属是锡吗？【查阅资料】 ①“锡纸”是锡箔或铝箔和纸黏合而成；②锌粉是一种深灰色固体；③锡(Sn)与酸或盐溶液反应生成正二价的锡盐。【提出猜想】 猜想Ⅰ.“锡纸”中的金属是锡；猜想Ⅱ.“锡纸”中的金属是铝。
【进行实验】 设计方案并进行实验
2Al＋3ZnCl2===3Zn＋2AlCl3
【交流讨论】 ①实验中打磨“锡纸”的目的是____________________。②下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是________(填字母)。A．氯化铜 B．硝酸银C．硫酸钠 D．硫酸亚铁【拓展应用】 电器短路会引起火灾，我们要严加防范。如果电器着火应该采取的灭火方法是__________________________________________________。
切断电源后用干粉灭火器(或二氧化碳灭火器
10．(2014·江西中考)某兴趣小组同学为了探究干电池中物质的成分，将电池剥开时闻到异味且发现有黑色物质。【提出问题】 为什么有异味？黑色物质的成分是什么？【网络搜索】 干电池的成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质。【实验设计】 同学们分别设计实验进行探究。实验Ⅰ.小婧取适量黑色物质与__________________________________混合，置于研钵内研磨，嗅到氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐。
氢氧化钙[或Ca(OH)2或熟石灰等]
实验Ⅱ.小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉，他采用的方法是______________。实验Ⅲ.小明将黑色物质加入适量的水中搅拌，静置后过滤。取滤渣进行实验。
上述实验中产生氧气的化学方程式为______________________，据此小明认为黑色物质中一定含有二氧化锰。【交流讨论】 大家对小明的结论提出了质疑。(1)小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的质量和__________在反应前后都没有发生变化。(2)小仪认为除了小莹考虑的因素外，另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解也有催化的作用。
【结论与反思】 (1)干电池中一定含有铵盐，可能含有二氧化锰，一定不含铁粉。(2)面对网络信息，我们要去伪存真，不应盲从。
11．某化学小组的同学在袋装食品中发现一包名为“504双吸剂”的保鲜剂，同学们对这包久置的固体样品很好奇，设计实验进行探究。【提出问题】 久置固体的成分是什么？【收集资料】 (1)“双吸剂”是常用的袋装食品保鲜剂，可用来吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体。(2)打开固体包装观察：发现粉末基本呈白色、另有少量红棕色的块状固体。【作出猜想】 久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2。你猜想含有Fe2O3的依据____________________________。
有少量红棕色的块状固体
【实验探究】 如表是甲组同学设计并记录的实验报告，请你补充完整。
CaCO3和Fe2O3
用化学方程式表示溶液变黄的原因是_____________________________。【实验质疑】 乙组同学认为甲组同学有一步操作得出的结论不合理，你认为是第_____步操作，理由是________________________________。
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
氧化钙与水反应会生成氢氧化钙
解析：【作出猜想】 打开固体包装观察：有少量红棕色的块状固体，氧化铁是红棕色的，故可判断固体中含有氧化铁。【实验探究】 ①由于铁可以被磁铁吸引，无固体被吸引，故固体中一定没有铁；故填Fe；②根据固体溶解时放出大量热，因为生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的热，由此可以判断固体中一定含有氧化钙；④由于氧化铁与盐酸反应生成黄色氯化铁溶液，碳酸钙与盐酸反应会有二氧化碳气体生成，取少量固体放于试管中，滴加足量的稀盐酸，固体逐渐
消失，有大量无色气体产生，得到黄色溶液，固体中一定含有碳酸钙和氧化铁；氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁溶液为黄色，化学方程式为Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。【实验质疑】 甲同学的操作③不合理，因为氧化钙与水反应后生成氢氧化钙，溶液呈碱性，也能使无色酚酞溶液变红。
类型3 反应后物质成分的探究【例3】 某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液中加入稀盐酸，一会后，发现忘记了滴加指示剂。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。
Ⅰ.写出该中和反应的化学方程式：_______________________________。Ⅱ.探究烧杯内溶液中溶质的成分。【提出问题】 该烧杯内溶液中的溶质是什么？【猜想】 猜想一：可能是CaCl2和Ca(OH)2；猜想二：可能只有CaCl2；猜想三：_____________________。【查阅资料】 氯化钙溶液呈中性。
Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O
可能是CaCl2和HCl
【反思与拓展】(1)实验步骤2中产生白色沉淀的化学方程式为____________________________________。(2)烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是______________________________(写一条)。(3)要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl2，应向烧杯中加入过量的一种物质，该物质可以是_________(写化学式)。
CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
腐蚀铁质下水管或污染水源等
【思维过程】 1．阅读题干，明确反应物稀盐酸与Ca(OH)2溶液反应。2．对物质成分做出猜想Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O，因此反应后，溶液中的溶质一定有CaCl2，可能有Ca(OH)2或HCl。
4．反思与拓展烧杯中的溶液中含有盐酸，未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是腐蚀铁质下水管、污染水源等；稀盐酸和CaCO3反应生成CaCl2、H2O和CO2，过滤得到CaCl2溶液。5．解答问题。
12．(2018·江西中考，22题)兴趣小组利用提供的试剂稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液，探究酸、碱、盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。【提出问题】 有刺激性气味的气体是什么？【猜想与假设】 猜想1：可能是二氧化硫；猜想2：可能是氯化氢；猜想3：可能是氨气。
大家讨论后认为猜想3不合理，依据是___________________________________________。【查阅资料】 SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清石灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙溶液反应的化学方程式：__________________________________。
不符合质量守恒定律(或反应物
SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O
【实验探究】 如图所示，小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到__________________________________，于是他认为猜想2正确。
溶液由紫色变成红色(或溶液变红)
【评价与改进】 小煜认为小诚的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。
无明显现象(或不出现白色沉淀)
【结论】 加热氯化钠与稀硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢。【拓展应用】 实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为________(填字母)。A．加热氯化钠溶液和稀硫酸的混合物B．加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物C．加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物
13．(2017·江西中考)为了解甲酸的分解产物，实验小组进行了以下探究：【查阅资料】 甲酸(HCOOH)的熔点为8.6 ℃，能分解生成两种物质。【提出猜想】 实验小组对甲酸的分解产物提出了猜想：猜想1.H2和CO2；猜想2.CO和H2O。
【设计实验】 20 ℃时，甲酸的状态为__________；从图1装置中选择合适的装置__________(填字母)对甲酸进行加热。为了加快分解速率，实验小组加入了催化剂，反应后将分解产物通入图2装置进行实验。
【实验预测】 若猜想1成立，则D中的实验现象应为________________________。【进行实验】 实验中观察到C处瓶内出现大量水珠，F处玻璃管中出现的现象为__________________________，甲酸分解的化学方程式为_________________________________。
【交流拓展】 上述资料表明，不同条件下，甲酸的分解产物不同，猜想1和猜想2均能成立。据此小新对甲酸的分解产物又提出新猜想：猜想3.H2O和CO2；猜想4.CO和H2。经讨论认为不需要进行实验就能确定猜想3和猜想4都错误，理由是____________________________________________________________________________。
违背了质量守恒定律(或化学反应前后原子数目不相等或化学方程式无法配平等)
14．(2015·江西中考)实验中，小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中，结果发现也有气泡产生，为了解该气体的成分，实验小组同学进行了以下探究活动。【提出猜想】 小红猜想是氧气；小敏猜想是氢气；小雨猜想是二氧化碳。其他同学认为小雨的猜想是错误的，理由是_____________________________________________；
不符合质量守恒定律(或
【进行实验】 利用图1所示装置分别进行实验：
(1)小红：反应一段时间后，将带火星的木条放在a处，观察到______________，则她的猜想错误。(2)小敏：①用图2所示装置干燥从a导管出来的气体，将管口a与________(填“b”或“c”)端管口连接。②反应一段时间后，点燃干燥后的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。【得出结论】 铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠(NaAlO2)，反应的化学方程式为______________________________________。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
【交流讨论】 有同学认为，小敏的实验方案有欠缺，步骤②存在安全隐患，理由是__________________________________________________________________________________________。
若氢气不纯，点燃可能发生爆炸(或若生成的气体是氢气和氧气的混合气体，点燃可能发生爆炸)
【反思提升】 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。下列科学成果中，有两项是通过对异常现象研究得出的，它们是_______(填字母)。A．波义耳不慎将浓盐酸溅到花瓣上从而发现了酸碱指示剂B．侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法C．拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气D．张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值
15．(2022·江西九江模拟)化学兴趣小组从“真假实验室”获悉：葡萄糖酸钙片灼烧后会变成蛇形，他们对此进行了以下探究：【查阅资料】 ①葡萄糖酸钙[化学式为Ca(C6H11O7)2]，白色固体，熔点195 ℃。受热分解后生成水、一种气态氧化物和一种白色固体；②葡萄糖酸钙片灼烧后变为蛇形，是因为受热分解同时生成了固体和气体，固体颗粒在气体的作用下发生膨胀现象。③白色的无水硫酸铜遇水变蓝；④酒精灯加热温度达到400～1 000 ℃以上。
【提出问题】 生成的气体和固体分别是什么？【探究实验一】 探究生成气体的成分。【提出猜想】 猜想一：CO；猜想二：CO2。提出这两个猜想的理论依据是_______________。
【设计实验】 针对猜想的分解产物，设计了如下实验进行探究。
【进行实验】(1)将葡萄糖酸钙加热至分解，应从图1中选取装置________(填字母)。(2)将上述操作中的分解产物依次通过图2所示装置，若观察到装置E中______________，则证明猜想二成立。【探究实验二】 探究生成固体的成分。【提出猜想】 猜想一：CaO，猜想二：Ca(OH)2，猜想三：________。【设计实验】 待固体完全反应，装置E中不再有气泡冒出时，小刚和小军分别取适量反应后的固体设计并进行以下实验。
请写出小刚实验中发生反应的化学方程式______________________________________。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
【反思交流】 小红认为小军的实验不能得出结论，因为____________________________________________________________________________________________。
氢氧化钙微溶于水，固体未溶解可能是因为加入的水较少，氢氧化钙形成饱和溶液后仍有固体剩余
类型4 物质性质的探究【例4】 化学课堂上，同学们分小组合作探究碳酸钠的性质，请你参与探究并填空。
碳酸钠能与氯化钙发生反应
【反思与拓展】(1)甲同学分析实验一得出：盐溶液 ________(填“一定”或“不一定”)显中性。(2)乙同学用稀硫酸代替实验二中的稀盐酸进行探究，发现实验现象相同。从微观角度分析，这是因为稀盐酸和稀硫酸中都含有_______________。(3)丙同学对比实验三和实验四的现象，从微观角度分析，两个反应的实质相同，溶液中相互结合的离子都是_________________。
【思维过程】 1．分析物质的构成及类别碳酸钠是由碳酸根离子和钠离子构成的，是一种水溶液显碱性的盐。2．预测物质性质能与酸、部分盐和部分碱反应。
3．设计实验方案及评价实验方案4．解答问题。
16．(2016·江西中考，22题)下图是两个实验小组分别进行“探究加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”的实验过程示意图。
【甲组】 氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应的化学方程式为__________________________________________，加热后产生黑色的氧化铜。【乙组】 为寻找实验中没有产生氧化铜的原因，他们进行了以下实验探究。
2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
【查阅资料】 在酸性条件下，氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应：6NaOH＋4CuSO4===3Na2SO4＋Cu4(OH)6SO4↓生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解。【提出猜想】 根据资料分析，同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：猜想Ⅰ.硫酸铜溶液呈酸性；猜想Ⅱ.生成的硫酸钠使溶液呈酸性。
【实验与结论】实验①：用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度，得出其pH________(填“>”“<”或“＝”)7，硫酸铜溶液呈酸性，猜想Ⅰ成立。实验②：向盛有硫酸钠溶液的试管中滴加紫色石蕊溶液，观察到溶液显紫色，硫酸钠溶液呈________(填“酸”“中”或“碱”)性，猜想Ⅱ不成立。
【交流与反思】 (1)乙组同学认真分析甲组实验后，一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立，理由是___________________________。(2)在化学反应中，相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同，请另举一例_________________________________(写出反应物即可)。
甲组实验中也有硫酸钠生成
木炭和氧气(或C和O2，合理即可)
17．(2022·江西中考，19题)学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”后，某化学小组在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。【实验探究】 甲同学按如下方案进行实验。
【评价改进】 大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论是否正确，还需证明硫酸铜的____________________在反应前后都没有发生改变。
【继续探究】 乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。
根据上述实验中m1∶m2＝_________________，证明反应前后铜离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成____________________溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。【讨论交流】 大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为__________g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。
160∶98(或80∶49)
【拓展延伸】 比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是__________(填字母)。A．溶液的起始温度B．催化剂的质量C．溶液的浓度D．反应起始时间
【评价改进】 催化剂能改变化学反应速率，且化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，故还需证明硫酸铜的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变；【继续探究】 硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，即2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，参加反应的硫酸铜与生成氢氧化铜的质量比为(64＋96)∶(64＋34)＝160∶98＝80∶49，说明硫酸铜中的铜离子完全转化到了氢氧化铜中，反应前后铜离子没有发生变化；
硫酸铜能与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，故可将实验方案中的氢氧化钠溶液换成氯化钡溶液(或硝酸钡溶液等)，根据生成硫酸钡的质量，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化；【讨论交流】 化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，故还可在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为m1 g，说明反应后质量不变，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解，说明反应后，化学性质不变；
【拓展延伸】 比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，除了催化剂的种类不同，其他因素均应相同，故溶液的起始温度、催化剂的质量、溶液的浓度均应相同，反应起始时间不需要控制。故选D。
类型5 有关异常现象的探究 18．(2020·江西中考，22题)某班同学取用相同总质量的木炭粉和氧化铜的混合物，按图示装置进行实验。实验过程中发现有的小组“黑色固体变红色”这一实验现象不明显。小组同学对此异常现象进行如下探究。
【交流讨论】(1)推测实验4中“C处导管口的现象”是________________。(2)上述探究可得出，实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在1∶10～1∶12之间，可观察到黑色固体明显变红，同时还可减少________(填化学式)排放，防止空气污染。
(3)检验实验6反应后A处试管中黑色固体物质，可滴加的试剂是_________，观察到的现象是__________________________________。【反思评价】 分析发现，实验5中m(C)∶m(CuO)比值与理论值不符，实验后却无黑色固体残留。请用化学方程式解释实验中过量的黑色固体消失的原因：____________________(写一个即可)。
黑色固体溶解，溶液由无色变为蓝色
(2)根据实验结果，此时都是生成了二氧化碳，不会生成一氧化碳，减少一氧化碳排放造成污染。(3)实验6中剩余的黑色物质为未反应的氧化铜，氧化铜可与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，氧化铜溶解，硫酸铜溶液为蓝色，所以可以看到黑色固体溶解，溶液由无色变为蓝色的现象。
19．(2019·江西中考)化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。【联想与实验】 模仿二氧化碳与水反应进行如图1所示实验。
【问题与猜想】 亚硫酸不稳定，为什么红色液体微热后不变为紫色？其原因可能为猜想1.加热不够充分；猜想2.与空气中氮气有关；猜想3.与空气中氧气有关。
【探究与验证】 填写表格中的空格。
【分析与结论】 红色液体微热后不变为紫色的原因是：H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸，进一步实验，证明是硫酸。【应用与拓展】 收集某硫酸厂(生产过程中产生SO2)附近刚降到地面的雨水水样，用pH计测得每隔十分钟数据如下表：
(1)分析表中数据，5：15至5：25时间段内水样中主要酸性溶质有________________(填化学式)。(2)实验社团提出一种处理废气的方案如下图，利用CaCO3粉末和空气为原料在高温下吸收SO2，写出该反应的化学方程式：______________________________________。
H2SO3和H2SO4
解析：【探究与验证】编号3，根据结论“猜想2不成立”可知，先通入适量二氧化硫，再改通入氮气，最后用酒精灯微热，观察到溶液先变红色后变为紫色，说明与空气中的氮气无关；编号4，根据结论“猜想3成立”可知该组操作为探究氧气对实验结果的影响，故实验操作为先通入适量二氧化硫，再改通入氧气，最后用酒精灯微热，观察到的现象为通入二氧化硫后为红色，通入氧气后微热，仍为红色，从而验证了与空气中的氧气有关。【应用与拓展】(1)通过实验可知，亚硫酸在空气中会
被氧化生成硫酸，在测定雨水的pH变化时，雨水酸性增强的原因是二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸再与空气中的氧气反应生成硫酸，分析表格数据，酸性呈逐渐增强的变化趋势，最终pH稳定在4.85，因此在5：15至5：25时间段内水样中主要酸性溶质应为亚硫酸和硫酸。(2)根据图示中用碳酸钙粉末和空气在高温下吸收二氧化硫的过程可知，碳酸钙与二氧化硫、氧气在高温条件下反应后生成二氧化碳和硫酸钙，据此完成化学方程式。
20.兴趣小组使用石墨电极进行电解水实验，添加Ca(OH)2增强水的导电性，添加Ca(OH)2后形成饱和溶液。连接电源，两极有气泡产生，写出电解水的化学方程式：________________________。
一段时间后还发现正极附近还出现明显的白色浑浊。同学们对这一“异常”现象中白色不溶物的成分和形成原因进行如下探究。【查阅资料】 电解过程中溶液的温度会升高。【猜想假设】 猜想1：溶于水中的CO2，导致出现白色浑浊。猜想2：温度升高导致出现白色浑浊。猜想3：水的减少导致出现白色浑浊。猜想4：采用石墨电极电解导致出现白色浑浊。
经过讨论，大家首先排除猜想1，理由是______________________________________________________________________。【设计实验】(1)甲同学的实验：取与上述实验相同体积的饱和Ca(OH)2溶液于烧杯中，加热至电解时上升的温度，观察到溶液中没有明显的浑浊现象，证明猜想_____不成立。
若为水中溶解的CO2导致浑浊，一开始就会出现浑浊，而不是电解后出现浑浊
(2)乙同学的实验：取与上述实验相同体积的饱和Ca(OH)2溶液，蒸发出与上述实验相同量的水，再冷却到室温，观察溶液中_______________，证明猜想3不成立。(3)丙同学的实验：用铂电极替代石墨电极重复上述实验，一段时间后溶液没有出现浑浊。根据这一现象，推测该白色不溶物可能是CaCO3。为进一步验证不溶物的成分，设计方案如下，请补充下表。
有气泡产生，澄清石灰水变浑浊
石墨电极含碳元素，电解过程中石墨电极与正极生成的O2反应生成CO2，生成的CO2和石灰水反应生成CaCO3沉淀
类型6 物质组成元素的探究21．(2018·江西中考，23题)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，进行了如下实验。【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示进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。
【讨论交流】 其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是___________________________________。经改进实验后，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，由此可确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢元素。【继续探究】 为进一步确定其元素组成，同学们利用下图进行实验。(已知：装置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)
二氧化碳和水可能来自酒精的燃烧
(1)实验前要通一会儿氮气，目的是___________________。(2)A装置中发生反应的化学方程式为______________________。【数据记录】 4.02 g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7 g，E装置增重8.36 g。(产物被完全吸收)【分析与结论】 数据分析：4.02 g甜叶菊苷中氧元素的质量为________g，由此可确定甜叶菊苷是由碳、氢、氧元素组成的。【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”)。
22．(2022·江西萍乡模拟)2020年1月25日总建筑面积为3.39万平方米的火神山医院正式开工，火神山医院在建造过程中用到了HDPE膜。HDPE膜具有极好的抗冲击性和防潮性，听完老师的描述后，同学们对HDPE膜的组成元素产生了浓厚的兴趣，进行了如下探究。【提出问题】 HDPE膜由什么元素组成？【查阅资料】 ①HDPE膜能够燃烧，燃烧可能生成一氧化碳；②碱石灰主要成分是氢氧化钠固体和氧化钙固体。
【实验探究】 如图所示，先通入干燥氮气，再将4.2 g的HDPE膜样品在足量的氧气中点燃，并将燃烧产物依次通过装置A、B、C、D(装置中每步反应均进行完全)。
【实验分析】(1)装置A中浓硫酸的作用是______________。(2)实验中观察到装置B中黑色粉末变成红色，证明HDPE膜燃烧产物中有__________。(3)装置B中发生的反应化学方程式为__________________________。
(4)小华同学想探究反应后装置C中的溶质，设计了以下实验方案，请你帮他完成实验报告。
【数据处理和实验结论】(5)通过记录A、C装置反应前后的质量变化，根据质量守恒定律得出：HDPE膜由________(填元素符号)元素组成。
类型7 创新型实验探究考向1 数字化实验23．溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习小组的同学对溶液的性质进行探究。【引发思考】 生理盐水是医疗上常用的一种溶液，100 mL生理盐水(其密度可近似看作1 g/cm3)中含有0.9 g医用氯化钠，该溶液中溶质的质量分数为________。一瓶合格的生理盐水密封放置一段时间后，不会出现浑浊现象，原因是_________________________。
【提出问题】 溶液的某些性质是否可以通过定量实验进行验证？【查阅资料】 电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱；一定条件下，电导率的大小能反映离子浓度的大小。【实验探究1】 氯化钠溶于水形成溶液的过程中氯离子浓度、电导率的测定。第一步：读取室温为26 ℃，取100 mL蒸馏水，加入烧杯中，放入磁力搅拌器磁珠；第二步：校准传感器，组装仪器，设定搅拌档位；
第三步：用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，迅速将一定质量的氯化钠加入烧杯中。实验数据如图1所示。图1分析图1中的实验数据：(1)a～b段曲线呈这种形态的原因是____________________________________________。
氯化钠在水中逐渐溶解，氯离子浓度不断增大
(2)请说明实验过程中液体的电导率变化的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【交流反思1】 如何通过实验验证氯化钠溶液是均一的？请简要说明。________________________________________________________________________________________。
蒸馏水不导电，液体的电导率几乎为零；加入氯化钠后，固体逐渐溶解，溶液中的离子浓度不断增大，溶液的电导率不断增大；氯化钠全部溶解后，溶液中的离子浓度不变，溶液的电导率不变
测定氯化钠溶液中不同位置的氯离子浓度(或测定电导率、密度等)，数值相同则说明溶液是均一的
【实验探究2】 用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，向一定体积、一定浓度的氯化钠溶液中慢慢加入等体积、一定浓度的硝酸银溶液恰好完全反应。部分实验数据如图2所示。图2
【交流反思2】 推测c点时溶液的电导率是否为零，并说明理由。____________________________________________。
不为零，因为溶液中存在钠离子和硝酸根离子
【实验探究1】 (1)a～b段曲线表示固体氯化钠正在溶解，呈这种形态的原因是氯化钠在水中逐渐溶解，氯离子浓度不断增大。(2)实验过程中液体的电导率变化的原因是：蒸馏水不导电，液体的电导率几乎为零；加入氯化钠后，固体逐渐溶解，溶液中的离子浓度不断增大，溶液的电导率不断增大；氯化钠全部溶解后，溶液中的离子浓度不变，溶液的电导率不变。
【交流反思1】 可以测定氯化钠溶液中不同位置的氯离子浓度(或测定电导率、密度等)，数值相同则说明溶液是均一的。【交流反思2】 硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠。推测c点时溶液的电导率不为零，因为溶液中存在钠离子和硝酸根离子，存在大量可自由移动的离子。
24．化学兴趣小组在探究金属与酸的反应时，观察到镁、锌、铁分别与稀盐酸反应产生气泡速率不同。某同学提出问题：影响化学反应速率的因素有哪些？化学兴趣小组运用以下试剂对影响化学反应速率的因素开展探究活动。提供试剂：5%的稀盐酸、15%的稀盐酸、铝粉、铁粉、铝片。【提出问题】 影响化学反应速率的因素有哪些？
【猜想与假设】猜想1：物质的性质。猜想2：反应的温度。猜想3：反应物的浓度。猜想4.____________________【实验探究】 (实验中只能使用提供的试剂)
5%的稀盐酸、15%的稀盐酸
反应物间的接触面积越大
【实验拓展】 兴趣小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中压强和温度的变化(如下图所示)。下列有关说法正确的是__________(填字母)。A．铝与盐酸反应吸收热量B．50 s时，溶液中的溶质为AlCl3C．0～50 s，铝与盐酸反应D．100～140 s，压强减小是因为温度降低
考向2 有关生产、生活问题的探究25．粮食、蔬菜、肉类、豆制品等食物是我们日常营养的主要来源。菠菜营养丰富，豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盐等，但民间有“菠菜、豆腐不宜同食”的说法。某化学兴趣小组针对此说法进行探究。【查阅资料】 ①菠菜中含有丰富的铁、草酸盐、碳酸盐等；②草酸钙(CaC2O4)不溶于水，不易被人体吸收；③醋酸不与草酸钙反应，但能与碳酸钙反应生成可溶性盐等。【提出猜想】 “菠菜、豆腐不宜同食”的原因可能是____________________________________________________。
酸盐和豆腐中的钙盐反应生成草酸钙
(1)加入足量CaCl2溶液的目的是__________________________。(2)已知气体C能使澄清石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式：__________________________________。
使溶液M中的离子完全沉淀
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
(3)醋酸的化学式为CH3COOH。写出步骤④发生的化学反应方程式：___________________________________________________。(4)白色沉淀B的主要成分是________(填化学式)。可见菠菜中的草酸盐能与钙盐反应生成草酸钙。【反思与应用】 家庭中常常将菠菜放在开水中烫过后再烹饪，其目的是__________________________。
CaCO3＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑
减少菠菜中草酸盐的含量
解析：【提出猜想】菠菜中的草酸盐和豆腐中的钙盐反应生成草酸钙，草酸钙不易被人体吸收，因此菠菜、豆腐不宜同食。【实验探究】(1)加入足量氯化钙溶液可使溶液M中的离子完全沉淀。(2)通过分析以及气体C能使澄清石灰水变浑浊，可知气体C为二氧化碳，则石灰水变浑浊的化学反应方程式为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。(3)碳酸钙和醋酸反应生成醋酸钙、水和二氧化碳，化学方程式为CaCO3＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑。(4)由题目中信息可知白色沉淀B是草酸钙，化学式为CaC2O4。【反思与应用】菠菜放在开水中烫过后，可以减少菠菜中含有的草酸盐，防止其与钙盐反应生成草酸钙。
26．电子工业中常用覆铜板(以绝缘体为基材，表面覆以铜箔)为基础材料制作印刷电路板。印刷电路板广泛应用于电视机、计算机、手机等电子产品中。某校初中科技小组的同学对于覆铜板制作印刷电路的原理很感兴趣，决定进行探究，请你随他们一起进行探究。
【查阅资料】(1)覆铜板制作印刷电路的原理，是把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物质覆盖，然后将覆铜板浸泡到FeCl3溶液中，利用FeCl3溶液将不需要的铜腐蚀掉，留下来的就是印刷电路。(2)FeCl3溶液呈酸性，在与铜单质反应后Fe3＋变为Fe2＋，反应后有Cu2＋产生。【提出问题】 FeCl3溶液为什么能将铜腐蚀掉？
【猜想假设】(1)小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性，用石蕊试纸检验FeCl3溶液，试纸变_______色，他认为一定是溶液中的H＋与Cu发生反应，将Cu腐蚀掉，但大家用_______________(填物质的化学式)不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。(2)小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应，Fe3＋将铜置换成可溶于水的Cu2＋，大家也否定了他的观点，因为置换反应原理是________________________________________________________，而不是一种离子置换另一种离子。
HCl(或H2SO4)
一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物
(3)根据查阅的信息，小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应，写出反应的化学方程式：______________________________。【原理分析】 根据信息和上述反应的化学方程式，得知铁元素由＋3价下降为＋2价的特点，从化合价的角度，小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点：①_________________________________。②_____________________。
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
铜元素的化合价由0价上升为＋2价
【拓展研究】 考虑到使用后的腐蚀液富含Cu2＋，具有很高的回收再利用价值，小组同学继续进行回收探究。在100 mL反应后的废液中投入足量的锌粉，析出0.64 g Cu(若废液中仍有FeCl3剩余，则锌粉先与FeCl3反应，再与氯化铜反应)，则说明原来配制的FeCl3溶液浓度至少是________g/L(g/L是质量体积浓度的单位，表示的是在每升溶液中所含溶质的质量)。
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