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拉分练07 收集证据解释类实验探究题-中考化学拉分题专练—实验探究及推断题
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拉分练07 收集证据解释类实验探究题
1．在生活和化学实验中，经常用到各种除湿剂（或干燥剂）。某化学实验小组的同学们关于除湿剂提出了下面两个问题，他们查阅资料，并进行下面的数字化实验探究。请回答下列问题：
（查阅资料）
（1）①硅胶：无色或白色颗粒，吸水量为 30％~35％，加热到200～350℃可以反复使用。其主要成分可看作是SiO2，其中Si元素的化合价为 。
②生石灰：白色块状固体，吸水后生成熟石灰。
③浓硫酸：无色粘稠液体，有吸水性，在化学实验中常用它作干燥剂，但日常生活中却很少用它作除湿剂。其原因是 （写出一条即可）。
（2）（问题一）除湿剂是否真的可以除湿？
（实验一）探究浓硫酸对氧气的干燥情况。用10%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取的氧气，通过浓硫酸两次干燥，将湿度传感器放入收集氧气的密封保鲜袋内，连接数据采集器和电脑。实验装置如图1，约采集5 min，得到变化曲线如图2。
图1中发生的化学方程式为 。分析图2曲线，袋内湿度明显降低，说明 。随着时间变化，浓硫酸的吸水速率逐渐减小的原因是 。
（3）（实验二）探究市售硅胶除湿剂是否真的可以除湿。实验如图3，用25 mL烧杯盛放等体积、等温度的两杯水，分别放在生化密闭实验器中，其中一个实验器中加20.0 g 硅胶，连接数据采集器和电脑。约采集 15 min，得到变化曲线如图4。
分析图4曲线，未加硅胶的实验器内相对湿度增大的原因是 （从微观角度解释）。加硅胶的实验器内 ，说明硅胶除湿剂的确可以除湿。
（4）（问题二）哪种成分的除湿剂除湿效果更好？
（实验三）探究不同成分的除湿剂的除湿效果。实验方法和实验装置与实验二相同，分别称取硅胶、蒙脱石、氯化钙除湿剂各20.0 g，放入3个相同的生化密闭实验器中，连接数据采集器和电脑。约采集 20 min，得到变化曲线如图 5。
分析图5曲线，这三种除湿剂中单位时间内吸附水速率的快慢和除湿效果的强弱顺序都是 。再通过图2、图5的曲线对比，发现 的干燥效果都低于其他除湿剂，这是生活中很少用它作除湿剂的另一个原因。
（5）（实验结论）市售除湿剂的确可以除湿；对比的几种除湿剂中硅胶的除湿效果最好，速率最快。不同成分的除湿剂除湿效果除了与所含成分不同外，还可能与 （写一条即可）等因素有关系。
（6）（拓展提升）
同学们查阅资料还发现：还原铁粉（灰色或黑色粉末，又称“双吸剂”），也能够吸收空气中的水分和氧气，常用于食品保鲜。检验使用一段时间后的“双吸剂”是否仍然有效的化学方法及现象是： 。已知某袋装食品的脱氧剂由活性炭、铁粉和食盐，按质量比为 2:2:1混合而成。求5.0 g未经使用的该脱氧剂最多能够吸收氧气 g （保留两位小数）。
2．化学小组同学在查阅“氢氧化钠使酚酞变红的原因”时，看到了以下资料。
①实验室所用酚酞溶液pH＜8．酚酞的分子结构受pH影响，酚酞溶液的颜色受其分子结构影响，具体情况如下表所示。
溶液的pH
1≤pH＜8
8≤pH≤13
pH＞13
酚酞的分子结构
内酯式
醌式
羧酸式
酚酞溶液的颜色
无色
红色
无色
②醌式结构的酚酞能与H2O2溶液发生反应，生成无色物质，且该物质在溶液中的颜色不受pH影响。
③NaOH溶液浓度越大，溶液pH越高。
该小组同学对上述资料产生了兴趣，决定对酚酞溶液颜色的变化开展探究。
（进行实验）
组别
实验操作
实验现象及数据
1
1﹣1：配制pH＝13的NaOH溶液，取5 mL于试管中，向其中滴加2滴酚酞溶液后，分成两等份
1﹣2：向一支试管中加入稀盐酸
溶液红色褪去
1﹣3：向另一支试管中加入
溶液红色褪去
2
2﹣1：分别配制pH＝8、10、11、13的NaOH溶液，各取5 mL分别加入4支试管中，再分别向4支试管中加入5滴30% H2O2溶
液，最后各滴入2滴酚酞溶液
溶液都先变成红色，然后红色逐渐褪去，四支试管变化情况见图：
2﹣2：配制pH＝9的NaOH溶液，分别取5 mL加入4支试管中，再向各试管中加入5滴质量分数分别为0.5%、1%、2%、4%的H2O2溶液，最后各滴入2滴酚酞溶液
溶液都先变成红色，然后红色逐渐褪去，四支试管变化情况见图：
（解释与结论）
（1）实验1﹣1中，可以观察到的实验现象是 。
（2）实验1﹣2中，溶液红色褪去的原因是 （用化学方程式表示）。
（3）实验1﹣3的目的是验证pH＞13时，红色酚酞溶液会变成无色，则“向另一支试管中加入 。”
（4）由实验2﹣1可以得到结论：H2O2能使变红的酚酞褪色， 。
（5）实验2﹣2的目的是 。
3．某中学化学兴趣小组的同学查资料知道，乙醇（化学式为 C2H5OH）俗称酒精，通常情况下化学性质稳定，在一定条件下能与氧气反应。醋酸具有酸性，能使紫色石溶液变红。无水硫酸铜固体遇水变蓝。现对乙醇与氧气反应进行探究。
（探究活动一）同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯的外焰上灼烧到通红，取出铜丝，发现表面变黑，趁热插入装有无水乙醇的试管中（如图），铜丝很快变为红色，并闻到刺激性气味。重复上述操作多次，得到A溶液；经称量，实验前后铜丝质量不变。
铜丝灼烧后生成的黑色物质是 ，铜丝除了给反应加热外，还起到 作用。
（提出问题）生成的刺激性气味的气体是什么？
（猜想与假设）有同学提出刺激性气味的气体可能是：
猜想一：SO2 猜想二：CO2 猜想三：醋酸（C2H4O2）
（讨论与结论）同学们讨论后发表看法：
小兵认为清想一错误，判断的依据是 。
小周认为猜想二也错误，判断的依据是 。
小华认为猜想三有可能正确，原因是醋酸具有挥发性，并有刺激性气味。
（探究活动二）小兰同学设计实验验证后，发现猜想三也错误。请补充完成小兰的实验操作和现象：取少量A溶液加入试管中，然后 。
同学们再取少量A溶液加入试管中，加少量无水硫酸铜固体，震荡，变蓝色（已知：乙醇遇无水硫酸铜不显蓝色）。老师告诉同学们该反应生成的刺激性气味的气体为乙醛（C2H4O）。请写出由乙醇生成乙醛的化学反应方程式 。
4．研究性学习小组对某品牌苏打饼干的成分进行了探究。该品牌苏打饼干的配料有∶小麦粉、食用植物油、洋葱粉、食用盐、碳酸钙、食品添加剂（碳酸氢钠）、香葱、酵母、麦精、食用香精等。
（查阅资料）
①饼干制作烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。
②淀粉溶液遇碘水变成蓝色。
（初步探究）
（1）Ⅰ、定性判断饼干中有关成分的确认。
取一小包饼干，研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，得到待检液。
实验操作和现象
实验结论
淀粉的检验
取少量待检液于试管中，滴入2滴碘水，观察到溶液
饼干中含有淀粉
碳酸盐的检验
另取少量待检液于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡产生；将产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊
饼干中含有 （填离子符号）
（2）（深入探究）如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐？
将剩余待检液过滤，用蒸馏水洗涤固体2至3次；将 分别与稀盐酸反应，根据反应的现象，则证明饼干中既有碳酸钙，又有碳酸钠。
（3）Ⅱ、定量检测∶饼干中碳酸钠质量的测定（假设饼干配料中除碳酸盐外，其他配料不与稀盐酸反应）。
（实验装置）
（实验步骤）
①按图连接好装置，检查气密性。
②取一小包饼干研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌后，过滤，洗涤。
③将滤液和洗涤液合并后倒入锥形瓶中，按图示装入其他药品（B中溶液用于吸收挥发出来的 HCl 气体且不与 CO2发生反应，也不生成 CO2气体）。
④打开弹簧夹，向装置中通入一段时间 N2后，关闭弹簧夹。
⑤用电子天平称量干燥管 D 的质量，记录数据 m1。
⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时，停止滴加。
⑦
⑧重复步骤⑤，记录数据m2。
（4）（交流讨论）步骤③将滤液和洗涤液合并的原因是
干燥管 E 的作用是 。C中所盛试剂的名称是 。
（5）（数据处理）m2-m1=0.088 g，则这包饼干中碳酸钠的质量为 g。
5．某化学兴趣小组用未知浓度的盐酸和碳酸钙反应，将制得的气体X通入澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象，同学们展开了如下探究：
（提出问题）澄清石灰水未变浑浊的原因是什么？
（查阅资料）
①盐酸具有挥发性，易挥发出氯化氢气体
②AgCl为白色且难溶于水的固体
③CO2不溶于饱和的 NaHCO3溶液
④CO2与Na2CO3溶液反应的化学方程式为： CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3
⑤CO2不与AgNO3溶液反应
（1）（作出猜想）澄清石灰水未变浑浊的原因
甲同学的猜想：澄清石灰水已变质。
乙同学的猜想：气体X中除了有CO2外，还有 （填化学式）气体杂质。
（2）（实验探究）同学们经过讨论后设计了如图实验装置进行探究，A、B试管中是AgNO3溶液，C试管中是澄清石灰水，连接好装置后通入气体X。
①盛有AgNO3溶液的B装置的作用是 。
②若A、B、C试管中的现象分别是 则甲、乙同学的猜想都正确。
（3）（实验反思）要除去上述CO2中的气体杂质，可以将气体通入到______（填字母）中。
A．NaOH溶液 B．Na2CO3溶液 C．饱和 NaHCO3溶液
6．某小组同学在进行“木炭在氧气中燃烧”实验时，未观察到明显的“发白光”现象，为探究其原因，进行了如下实验。
（进行试验）
实验1：取三瓶氧气，进行实验。
装置
序号
1-1
1-2
1-3
木炭质量/g
2
2
x
木炭形状
块状
片状
锥状
现象
木炭燃烧，发光颜色偏黄、较暗
木炭燃烧，发光颜色偏黄、较亮
木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏白、较亮
实验2：取与实验1-3中形状、质量相同的木炭，进行实验。
序号
2-1
2-2
2-3
装置
现象
木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏黄、较亮
木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏白、较亮
木炭尖端迅速燃烧，发出白光、明亮耀眼
（解释与结论）
（1）木炭与氧气反应的化学方程式为 。
（2）能验证木炭在氧气中燃烧产物的现象是 。
（3）实验1-3中，x为 。
（4）实验1的目的是 。
（5）实验2中，三个实验出现不同现象的原因是 。
（6）（反思与评价）
依据上述实验可知，影响可燃物燃烧剧烈程度的因素有 。
7．某校化学兴趣小组就火山喷发地区的空气中气体成分含量，与肇源县地区空气气体成分含量进行实验探究。
（设计实验）实验小组同学通过老师的帮助，共同设计了如图的实验装置，气体压力传感器与数据采集器和数据处理软件相结合，可用于检测密闭体系内气压变化，并将气压变化以数字、曲线等多种形式通过计算机实时显示出来。
（查阅资料）一般火山喷发地区空气体积含量为：二氧化碳10%，氧气10%，氮气70%，其它气体10%。金属镁与氧气反应生成固体氧化镁，金属镁与二氧化碳反应生成固体氧化镁和固体碳单质，金属镁与氮气反应生成固体氮化镁。其它气体比较稳定，一般不参加反应。
（数据分析）①第一小组使用药品为红磷，对肇源县地区空气气体成分探究，实验结束后,整理数据如下：(注：集气瓶容积为100mL)
实验次数
1
2
3
4
5
进入瓶中水的体积约（mL）
18
19
20
20
18
通过对实验数据分析,实验得肇源县地区氧气约占空气体积的 %。
②第二小组使用药品为金属镁，对火山喷发地区的空气中气体成分探究，假设此地区与（查阅资料）中给定的火山喷发地区的空气含量比较相似，那么进入集气瓶中水的体积大约为 mL。
③第一小组实验分析，图2中BC段气压变化的原因是 ；CD段气压变化的原因是 ；导致DE段气压变化的情况是下列哪种可能 。
A红磷过量 B打开弹簧夹 C室温下降 D红磷不足
（实验结论）肇源县地区空气质量接近正常大气气体含量，火山地区空气质量差。
8．某科学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（如图1所示），但测出的氧气的体积分数明显小于 15 ，请你参与探究：
（提出问题）
造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？
（查阅资料）
①红磷、白磷的一些性质如表：
颜色、状态
熔点/℃
着火点/℃
密度/（g/cm3）
红磷
暗红色固体
590
240
2.34
白磷
白色或黄色固体
44.1
40
1.82
②铜能与氧气反应生成黑色的氧化铜。
（1）（猜想与假没）
甲同学：可能是导管内原含有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性。
乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气。
你还能作出的猜想是 。
（2）（交流与讨论）
丙同学认为用木炭代替红磷，就可以消除误差，你认为他的猜想 （填“合理”或“不合理”）理由是 。
（3）他们利用金属的导热性，对课本上的实验装置进行了图2所示的改进（其他仪器忽略）。
①甲同学提出应把红磷换为白磷，理由是 。
②与课本上的实验装置相比较，该装置的一个优点是 。
（4）（探究与反思）
为了验证乙同学的猜想，将铜粉放在残余气体中加热，观察到铜粉变黑色，证明乙同学的猜想 （填“合理”或“不合理”）。
（5）大家用改进的实验装置（如图2所示）进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时，左玻璃管内的液面上升了1格，得到了较准确的结果。左玻璃管上端生成白色固体的有关化学方程式是： 。
9．某化学兴趣小组同学学习了酸碱盐的知识后，到实验室做碳酸钠与盐酸反应的实验。
小华实验：取2mLNa2CO3溶液于试管中，再用胶头滴管逐滴滴入少量稀盐酸，无明显现象；
小红实验：取2mL稀盐酸于试管中，再用胶头滴管滴入少量Na2CO3溶液，马上观察到有气泡产生。两人实验所用的Na2CO3溶液、稀盐酸均相同，却观察到不同的实验现象，他们为查明原因，进行了以下探究。
【查阅资料】
①盐酸和Na2CO3溶液反应是分步进行的，即：
反应1．Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3(先)，反应2．NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑(后)
②NaHCO3溶液与石灰水混合会变浑浊
③Ca(HCO3)2可溶于水
【提出问题】小华实验没有观察到气体产生，是否只发生了“反应1”呢？
【思考分析】要证明只发生了“反应1”，需要证明NaHCO3的存在。若只发生了“反应1”，则小华实验后的溶液中除了有NaHCO3和NaCl，还可能有过量的Na2CO3，而Na2CO3对NaHCO3的检验是有干扰的，设计实验时要考虑排除这个物质的干扰。
【设计实验】
实验操作
现象预测
实验目的及反应方程式
步骤1．取少量小华实验后的溶液于试管中， 。
如果溶液中有Na2CO3，则 。
验证是否有Na2CO3。反应方程式为 。
步骤2． 。
如果小华实验后的溶液中有NaHCO3，则有白色沉淀生成。
证明NaHCO3的存在。反应方程式为
。
【交流反思】小红实验与小华实验有不同现象的原因是 。
10．众所周知，酚酞溶液遇 溶液变红。但是，在分组实验中（如图所示），出现了意想不到的现象：有的溶液变红后褪色；有的出现白色浑浊物。
【提出问题】分组实验中，出现意想不到的现象的原因是什么呢？
【查阅资料】酚酞溶液由酚酞固体溶于酒精配制而成。
【猜想与假设】
Ⅰ．红色褪去，与 溶液和空气中的 反应有关。
Ⅱ．红色褪去，与NaOH溶液的浓度有关。
Ⅲ．出现白色浑浊物，与酚酞溶液的浓度有关。
【进行实验】
实验
实验操作
实验现象
1
向盛有2 mL 溶液的试管中滴加5滴0.5%的酚酞溶液
溶液变红
2
1号试管 红色褪去
2号试管5min红色褪去
3号试管30min红色明显变浅
4号试管120min红色无明显变化
3
取3支试管，分别加入2 mL水，……
酚酞溶液浓度/%
浑浊程度
5
大量浑浊物
2
少量浑浊物
无浑浊物
【解释与结论】
（1）NaOH与CO2反应的化学方程式为 。
（2）实验1的现象表明，猜想与假设1 （填“成立”或“不成立”）。
（3）由实验2得出结论：出现“溶液变红后褪色”现象的原因是 。
（4）实验3的操作步骤：取3支试管，分别加入2mL水， 。
（5）【反思与评价】
依据现有实验，为了确保红色不变，若酚酞溶液浓度为0.5%，建议选用NaOH溶液的浓度为 %。
（6）有同学认为，仅通过实验3得出“猜想与假设Ⅲ成立”证据不足，理由是 。
11．疫情防控期间，含氯消毒剂功不可没。氯气（Cl2）是一种黄绿色气体，可用于制备含氯消毒剂。
⑴实验室中常用加热二氧化锰和浓盐酸混合物的方法制取氯气： MnO2+4HC1(浓)Δ__MnCl2+Cl2↑+2H2O，将反应时溶液中和液面上方存在的微观粒子的种类在图中补充完整（粒子数目不作要求：不考虑空气、水）。
⑵氯气溶于水后得到的溶液称为氯水。氯气溶于水时，部分氯气会与水发生如下反应： Cl2+H2O=HC1+HClO。氯水呈浅黄绿色，氯水含有多种溶质，因而具有多种性质。
已知：次氯酸（HClO）具有强氧化性，能够将有色物质（含酸碱指示剂）氧化为无色物质，但其酸性很弱，不能与碳酸盐反应。
请预测氯水的化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证。
限选试剂：Na2SO4溶液、CaCO3固体、AgNO3溶液、紫色石蕊溶液、镁粉、铜片。
预测
预测的依据
验证预测的实验操作与预期现象
①能够与含Ag+的可溶性盐反应
氯水中含有Cl-，Cl-能与Ag+反应生成难溶的AgCl
取少量氯水于试管中，滴加AgNO3溶液，如果观察到 ，则预测成立。
②能够与 （填物质类别）反应
取少量 于试管中，滴加适量氯水，如果观察到 ，则预测成立
12．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 。
拉分练07 收集证据解释类实验探究题
1．在生活和化学实验中，经常用到各种除湿剂（或干燥剂）。某化学实验小组的同学们关于除湿剂提出了下面两个问题，他们查阅资料，并进行下面的数字化实验探究。请回答下列问题：
（查阅资料）
（1）①硅胶：无色或白色颗粒，吸水量为 30％~35％，加热到200～350℃可以反复使用。其主要成分可看作是SiO2，其中Si元素的化合价为 。
②生石灰：白色块状固体，吸水后生成熟石灰。
③浓硫酸：无色粘稠液体，有吸水性，在化学实验中常用它作干燥剂，但日常生活中却很少用它作除湿剂。其原因是 （写出一条即可）。
（2）（问题一）除湿剂是否真的可以除湿？
（实验一）探究浓硫酸对氧气的干燥情况。用10%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取的氧气，通过浓硫酸两次干燥，将湿度传感器放入收集氧气的密封保鲜袋内，连接数据采集器和电脑。实验装置如图1，约采集5 min，得到变化曲线如图2。
图1中发生的化学方程式为 。分析图2曲线，袋内湿度明显降低，说明 。随着时间变化，浓硫酸的吸水速率逐渐减小的原因是 。
（3）（实验二）探究市售硅胶除湿剂是否真的可以除湿。实验如图3，用25 mL烧杯盛放等体积、等温度的两杯水，分别放在生化密闭实验器中，其中一个实验器中加20.0 g 硅胶，连接数据采集器和电脑。约采集 15 min，得到变化曲线如图4。
分析图4曲线，未加硅胶的实验器内相对湿度增大的原因是 （从微观角度解释）。加硅胶的实验器内 ，说明硅胶除湿剂的确可以除湿。
（4）（问题二）哪种成分的除湿剂除湿效果更好？
（实验三）探究不同成分的除湿剂的除湿效果。实验方法和实验装置与实验二相同，分别称取硅胶、蒙脱石、氯化钙除湿剂各20.0 g，放入3个相同的生化密闭实验器中，连接数据采集器和电脑。约采集 20 min，得到变化曲线如图 5。
分析图5曲线，这三种除湿剂中单位时间内吸附水速率的快慢和除湿效果的强弱顺序都是 。再通过图2、图5的曲线对比，发现 的干燥效果都低于其他除湿剂，这是生活中很少用它作除湿剂的另一个原因。
（5）（实验结论）市售除湿剂的确可以除湿；对比的几种除湿剂中硅胶的除湿效果最好，速率最快。不同成分的除湿剂除湿效果除了与所含成分不同外，还可能与 （写一条即可）等因素有关系。
（6）（拓展提升）
同学们查阅资料还发现：还原铁粉（灰色或黑色粉末，又称“双吸剂”），也能够吸收空气中的水分和氧气，常用于食品保鲜。检验使用一段时间后的“双吸剂”是否仍然有效的化学方法及现象是： 。已知某袋装食品的脱氧剂由活性炭、铁粉和食盐，按质量比为 2:2:1混合而成。求5.0 g未经使用的该脱氧剂最多能够吸收氧气 g （保留两位小数）。
2．化学小组同学在查阅“氢氧化钠使酚酞变红的原因”时，看到了以下资料。
①实验室所用酚酞溶液pH＜8．酚酞的分子结构受pH影响，酚酞溶液的颜色受其分子结构影响，具体情况如下表所示。
溶液的pH
1≤pH＜8
8≤pH≤13
pH＞13
酚酞的分子结构
内酯式
醌式
羧酸式
酚酞溶液的颜色
无色
红色
无色
②醌式结构的酚酞能与H2O2溶液发生反应，生成无色物质，且该物质在溶液中的颜色不受pH影响。
③NaOH溶液浓度越大，溶液pH越高。
该小组同学对上述资料产生了兴趣，决定对酚酞溶液颜色的变化开展探究。
（进行实验）
组别
实验操作
实验现象及数据
1
1﹣1：配制pH＝13的NaOH溶液，取5 mL于试管中，向其中滴加2滴酚酞溶液后，分成两等份
1﹣2：向一支试管中加入稀盐酸
溶液红色褪去
1﹣3：向另一支试管中加入
溶液红色褪去
2
2﹣1：分别配制pH＝8、10、11、13的NaOH溶液，各取5 mL分别加入4支试管中，再分别向4支试管中加入5滴30% H2O2溶
液，最后各滴入2滴酚酞溶液
溶液都先变成红色，然后红色逐渐褪去，四支试管变化情况见图：
2﹣2：配制pH＝9的NaOH溶液，分别取5 mL加入4支试管中，再向各试管中加入5滴质量分数分别为0.5%、1%、2%、4%的H2O2溶液，最后各滴入2滴酚酞溶液
溶液都先变成红色，然后红色逐渐褪去，四支试管变化情况见图：
（解释与结论）
（1）实验1﹣1中，可以观察到的实验现象是 。
（2）实验1﹣2中，溶液红色褪去的原因是 （用化学方程式表示）。
（3）实验1﹣3的目的是验证pH＞13时，红色酚酞溶液会变成无色，则“向另一支试管中加入 。”
（4）由实验2﹣1可以得到结论：H2O2能使变红的酚酞褪色， 。
（5）实验2﹣2的目的是 。
3．某中学化学兴趣小组的同学查资料知道，乙醇（化学式为 C2H5OH）俗称酒精，通常情况下化学性质稳定，在一定条件下能与氧气反应。醋酸具有酸性，能使紫色石溶液变红。无水硫酸铜固体遇水变蓝。现对乙醇与氧气反应进行探究。
（探究活动一）同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯的外焰上灼烧到通红，取出铜丝，发现表面变黑，趁热插入装有无水乙醇的试管中（如图），铜丝很快变为红色，并闻到刺激性气味。重复上述操作多次，得到A溶液；经称量，实验前后铜丝质量不变。
铜丝灼烧后生成的黑色物质是 ，铜丝除了给反应加热外，还起到 作用。
（提出问题）生成的刺激性气味的气体是什么？
（猜想与假设）有同学提出刺激性气味的气体可能是：
猜想一：SO2 猜想二：CO2 猜想三：醋酸（C2H4O2）
（讨论与结论）同学们讨论后发表看法：
小兵认为清想一错误，判断的依据是 。
小周认为猜想二也错误，判断的依据是 。
小华认为猜想三有可能正确，原因是醋酸具有挥发性，并有刺激性气味。
（探究活动二）小兰同学设计实验验证后，发现猜想三也错误。请补充完成小兰的实验操作和现象：取少量A溶液加入试管中，然后 。
同学们再取少量A溶液加入试管中，加少量无水硫酸铜固体，震荡，变蓝色（已知：乙醇遇无水硫酸铜不显蓝色）。老师告诉同学们该反应生成的刺激性气味的气体为乙醛（C2H4O）。请写出由乙醇生成乙醛的化学反应方程式 。
4．研究性学习小组对某品牌苏打饼干的成分进行了探究。该品牌苏打饼干的配料有∶小麦粉、食用植物油、洋葱粉、食用盐、碳酸钙、食品添加剂（碳酸氢钠）、香葱、酵母、麦精、食用香精等。
（查阅资料）
①饼干制作烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。
②淀粉溶液遇碘水变成蓝色。
（初步探究）
（1）Ⅰ、定性判断饼干中有关成分的确认。
取一小包饼干，研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，得到待检液。
实验操作和现象
实验结论
淀粉的检验
取少量待检液于试管中，滴入2滴碘水，观察到溶液
饼干中含有淀粉
碳酸盐的检验
另取少量待检液于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡产生；将产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊
饼干中含有 （填离子符号）
（2）（深入探究）如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐？
将剩余待检液过滤，用蒸馏水洗涤固体2至3次；将 分别与稀盐酸反应，根据反应的现象，则证明饼干中既有碳酸钙，又有碳酸钠。
（3）Ⅱ、定量检测∶饼干中碳酸钠质量的测定（假设饼干配料中除碳酸盐外，其他配料不与稀盐酸反应）。
（实验装置）
（实验步骤）
①按图连接好装置，检查气密性。
②取一小包饼干研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌后，过滤，洗涤。
③将滤液和洗涤液合并后倒入锥形瓶中，按图示装入其他药品（B中溶液用于吸收挥发出来的 HCl 气体且不与 CO2发生反应，也不生成 CO2气体）。
④打开弹簧夹，向装置中通入一段时间 N2后，关闭弹簧夹。
⑤用电子天平称量干燥管 D 的质量，记录数据 m1。
⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时，停止滴加。
⑦
⑧重复步骤⑤，记录数据m2。
（4）（交流讨论）步骤③将滤液和洗涤液合并的原因是
干燥管 E 的作用是 。C中所盛试剂的名称是 。
（5）（数据处理）m2-m1=0.088 g，则这包饼干中碳酸钠的质量为 g。
5．某化学兴趣小组用未知浓度的盐酸和碳酸钙反应，将制得的气体X通入澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象，同学们展开了如下探究：
（提出问题）澄清石灰水未变浑浊的原因是什么？
（查阅资料）
①盐酸具有挥发性，易挥发出氯化氢气体
②AgCl为白色且难溶于水的固体
③CO2不溶于饱和的 NaHCO3溶液
④CO2与Na2CO3溶液反应的化学方程式为： CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3
⑤CO2不与AgNO3溶液反应
（1）（作出猜想）澄清石灰水未变浑浊的原因
甲同学的猜想：澄清石灰水已变质。
乙同学的猜想：气体X中除了有CO2外，还有 （填化学式）气体杂质。
（2）（实验探究）同学们经过讨论后设计了如图实验装置进行探究，A、B试管中是AgNO3溶液，C试管中是澄清石灰水，连接好装置后通入气体X。
①盛有AgNO3溶液的B装置的作用是 。
②若A、B、C试管中的现象分别是 则甲、乙同学的猜想都正确。
（3）（实验反思）要除去上述CO2中的气体杂质，可以将气体通入到______（填字母）中。
A．NaOH溶液 B．Na2CO3溶液 C．饱和 NaHCO3溶液
6．某小组同学在进行“木炭在氧气中燃烧”实验时，未观察到明显的“发白光”现象，为探究其原因，进行了如下实验。
（进行试验）
实验1：取三瓶氧气，进行实验。
装置
序号
1-1
1-2
1-3
木炭质量/g
2
2
x
木炭形状
块状
片状
锥状
现象
木炭燃烧，发光颜色偏黄、较暗
木炭燃烧，发光颜色偏黄、较亮
木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏白、较亮
实验2：取与实验1-3中形状、质量相同的木炭，进行实验。
序号
2-1
2-2
2-3
装置
现象
木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏黄、较亮
木炭尖端迅速燃烧，发光颜色偏白、较亮
木炭尖端迅速燃烧，发出白光、明亮耀眼
（解释与结论）
（1）木炭与氧气反应的化学方程式为 。
（2）能验证木炭在氧气中燃烧产物的现象是 。
（3）实验1-3中，x为 。
（4）实验1的目的是 。
（5）实验2中，三个实验出现不同现象的原因是 。
（6）（反思与评价）
依据上述实验可知，影响可燃物燃烧剧烈程度的因素有 。
7．某校化学兴趣小组就火山喷发地区的空气中气体成分含量，与肇源县地区空气气体成分含量进行实验探究。
（设计实验）实验小组同学通过老师的帮助，共同设计了如图的实验装置，气体压力传感器与数据采集器和数据处理软件相结合，可用于检测密闭体系内气压变化，并将气压变化以数字、曲线等多种形式通过计算机实时显示出来。
（查阅资料）一般火山喷发地区空气体积含量为：二氧化碳10%，氧气10%，氮气70%，其它气体10%。金属镁与氧气反应生成固体氧化镁，金属镁与二氧化碳反应生成固体氧化镁和固体碳单质，金属镁与氮气反应生成固体氮化镁。其它气体比较稳定，一般不参加反应。
（数据分析）①第一小组使用药品为红磷，对肇源县地区空气气体成分探究，实验结束后,整理数据如下：(注：集气瓶容积为100mL)
实验次数
1
2
3
4
5
进入瓶中水的体积约（mL）
18
19
20
20
18
通过对实验数据分析,实验得肇源县地区氧气约占空气体积的 %。
②第二小组使用药品为金属镁，对火山喷发地区的空气中气体成分探究，假设此地区与（查阅资料）中给定的火山喷发地区的空气含量比较相似，那么进入集气瓶中水的体积大约为 mL。
③第一小组实验分析，图2中BC段气压变化的原因是 ；CD段气压变化的原因是 ；导致DE段气压变化的情况是下列哪种可能 。
A红磷过量 B打开弹簧夹 C室温下降 D红磷不足
（实验结论）肇源县地区空气质量接近正常大气气体含量，火山地区空气质量差。
8．某科学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（如图1所示），但测出的氧气的体积分数明显小于 15 ，请你参与探究：
（提出问题）
造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？
（查阅资料）
①红磷、白磷的一些性质如表：
颜色、状态
熔点/℃
着火点/℃
密度/（g/cm3）
红磷
暗红色固体
590
240
2.34
白磷
白色或黄色固体
44.1
40
1.82
②铜能与氧气反应生成黑色的氧化铜。
（1）（猜想与假没）
甲同学：可能是导管内原含有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性。
乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气。
你还能作出的猜想是 。
（2）（交流与讨论）
丙同学认为用木炭代替红磷，就可以消除误差，你认为他的猜想 （填“合理”或“不合理”）理由是 。
（3）他们利用金属的导热性，对课本上的实验装置进行了图2所示的改进（其他仪器忽略）。
①甲同学提出应把红磷换为白磷，理由是 。
②与课本上的实验装置相比较，该装置的一个优点是 。
（4）（探究与反思）
为了验证乙同学的猜想，将铜粉放在残余气体中加热，观察到铜粉变黑色，证明乙同学的猜想 （填“合理”或“不合理”）。
（5）大家用改进的实验装置（如图2所示）进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时，左玻璃管内的液面上升了1格，得到了较准确的结果。左玻璃管上端生成白色固体的有关化学方程式是： 。
9．某化学兴趣小组同学学习了酸碱盐的知识后，到实验室做碳酸钠与盐酸反应的实验。
小华实验：取2mLNa2CO3溶液于试管中，再用胶头滴管逐滴滴入少量稀盐酸，无明显现象；
小红实验：取2mL稀盐酸于试管中，再用胶头滴管滴入少量Na2CO3溶液，马上观察到有气泡产生。两人实验所用的Na2CO3溶液、稀盐酸均相同，却观察到不同的实验现象，他们为查明原因，进行了以下探究。
【查阅资料】
①盐酸和Na2CO3溶液反应是分步进行的，即：
反应1．Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3(先)，反应2．NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑(后)
②NaHCO3溶液与石灰水混合会变浑浊
③Ca(HCO3)2可溶于水
【提出问题】小华实验没有观察到气体产生，是否只发生了“反应1”呢？
【思考分析】要证明只发生了“反应1”，需要证明NaHCO3的存在。若只发生了“反应1”，则小华实验后的溶液中除了有NaHCO3和NaCl，还可能有过量的Na2CO3，而Na2CO3对NaHCO3的检验是有干扰的，设计实验时要考虑排除这个物质的干扰。
【设计实验】
实验操作
现象预测
实验目的及反应方程式
步骤1．取少量小华实验后的溶液于试管中， 。
如果溶液中有Na2CO3，则 。
验证是否有Na2CO3。反应方程式为 。
步骤2． 。
如果小华实验后的溶液中有NaHCO3，则有白色沉淀生成。
证明NaHCO3的存在。反应方程式为
。
【交流反思】小红实验与小华实验有不同现象的原因是 。
10．众所周知，酚酞溶液遇 溶液变红。但是，在分组实验中（如图所示），出现了意想不到的现象：有的溶液变红后褪色；有的出现白色浑浊物。
【提出问题】分组实验中，出现意想不到的现象的原因是什么呢？
【查阅资料】酚酞溶液由酚酞固体溶于酒精配制而成。
【猜想与假设】
Ⅰ．红色褪去，与 溶液和空气中的 反应有关。
Ⅱ．红色褪去，与NaOH溶液的浓度有关。
Ⅲ．出现白色浑浊物，与酚酞溶液的浓度有关。
【进行实验】
实验
实验操作
实验现象
1
向盛有2 mL 溶液的试管中滴加5滴0.5%的酚酞溶液
溶液变红
2
1号试管 红色褪去
2号试管5min红色褪去
3号试管30min红色明显变浅
4号试管120min红色无明显变化
3
取3支试管，分别加入2 mL水，……
酚酞溶液浓度/%
浑浊程度
5
大量浑浊物
2
少量浑浊物
无浑浊物
【解释与结论】
（1）NaOH与CO2反应的化学方程式为 。
（2）实验1的现象表明，猜想与假设1 （填“成立”或“不成立”）。
（3）由实验2得出结论：出现“溶液变红后褪色”现象的原因是 。
（4）实验3的操作步骤：取3支试管，分别加入2mL水， 。
（5）【反思与评价】
依据现有实验，为了确保红色不变，若酚酞溶液浓度为0.5%，建议选用NaOH溶液的浓度为 %。
（6）有同学认为，仅通过实验3得出“猜想与假设Ⅲ成立”证据不足，理由是 。
11．疫情防控期间，含氯消毒剂功不可没。氯气（Cl2）是一种黄绿色气体，可用于制备含氯消毒剂。
⑴实验室中常用加热二氧化锰和浓盐酸混合物的方法制取氯气： MnO2+4HC1(浓)Δ__MnCl2+Cl2↑+2H2O，将反应时溶液中和液面上方存在的微观粒子的种类在图中补充完整（粒子数目不作要求：不考虑空气、水）。
⑵氯气溶于水后得到的溶液称为氯水。氯气溶于水时，部分氯气会与水发生如下反应： Cl2+H2O=HC1+HClO。氯水呈浅黄绿色，氯水含有多种溶质，因而具有多种性质。
已知：次氯酸（HClO）具有强氧化性，能够将有色物质（含酸碱指示剂）氧化为无色物质，但其酸性很弱，不能与碳酸盐反应。
请预测氯水的化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证。
限选试剂：Na2SO4溶液、CaCO3固体、AgNO3溶液、紫色石蕊溶液、镁粉、铜片。
预测
预测的依据
验证预测的实验操作与预期现象
①能够与含Ag+的可溶性盐反应
氯水中含有Cl-，Cl-能与Ag+反应生成难溶的AgCl
取少量氯水于试管中，滴加AgNO3溶液，如果观察到 ，则预测成立。
②能够与 （填物质类别）反应
取少量 于试管中，滴加适量氯水，如果观察到 ，则预测成立
12．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 。
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