中考化学一轮复习考点讲练题型复习实验探究题(含答案)

这是一份中考化学一轮复习考点讲练题型复习实验探究题(含答案)，共20页。

题型复习 实验探究题(中考第35题)

此类试题一般围绕科学探究的八个要素进行设计，主要是考查学生的提出问题，设计探究方案，预测实验现象，分析实验结果，评价实验方案的能力等。近四年河北中考考查情况如下表：

考点内容
年份
题型
题号
分值
考查方式
1.质量守恒定律、气体制备和干燥及检验、碳酸盐的检验及对比方法等
2019
实验
探究题
35
7
以将镁条放入Na2CO3溶液中的意外发现为背景，设计了三个探究问题及实验进行考查
2.溶解及溶解度、铵盐的检验及使用、酸碱中和等
2018
实验
探究题
35
7
以施用硫酸铵使土壤酸化为背景，设计了三个探究四个实验进行考查
3.气体制备及检验、氢氧化钠变质的探究等
2017
实验
探究题
35
7
以《考试说明》中“鱼浮灵”为原型设置背景，设计了四个实验进行探究
4.质量守恒定律、碳的验证实验、相对原子质量等
2016
实验
探究题
35
7
以探究蔗糖的组成为背景，设置了两个方案进行实验验证
　　从以上分析可知，河北中考的实验探究题分值都为7分，且均有严格的探究步骤，并且最后一项为实验拓展或反思提高。预计2020年河北中考实验考查面会有所增大，可能涉及实验基本操作，实验现象的分析，实验原理的应用，实验的设计，比较、归纳、概括、对比实验、控制变量等科学方法的运用。题型之一　物质成分的探究(学生用书见P　)
特点：这类试题可以围绕一个或多个化学反应，以反应后物质成分是什么为线索展开探究，也可以就某一物质的成分是什么展开探究。常见的命题素材有：变质(如氢氧化钠、石灰水、生石灰等)与否的探究，某一个(或几个)反应后混合物成分的探究，实验后废液成分及处理方法的探究，干燥剂、脱氧剂、发酵粉等成分的探究，人吸入和呼出气体成分的探究等等。
　(河北)小明在市场看到：鱼老板将一勺白色粉末加入水中，水中奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来。小明对这种“白色粉末”很感兴趣，与小刚进行了相关探究。

【查阅资料】这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠(化学式为Na2CO4)，常温下，与水反应生成氧气。
【实验1】小明选用图中所示装置中的__BC__(选填序号)，进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体。经检验该气体是氧气，检验方法是__将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃__。
【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么？
【作出猜想】根据过碳酸钠和水的组成作出三种猜想。
猜想一：Na2CO3；猜想二：NaOH；猜想三：Na2CO3和NaOH。
【实验2】小明取溶液M，滴加CaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成。他认为白色沉淀是CaCO3，溶液中一定含有Na2CO3。
小刚提出质疑，产生的白色沉淀不一定是CaCO3。他的理由是__Ca(OH)2微溶于水，白色沉淀可能是Ca(OH)2(合理即可)__。
【实验3】小刚取溶液M，滴加稀HCl，观察到__有气泡产生__。证明溶液中一定含有Na2CO3，从而否定了猜想二。
Na2CO3与稀HCl反应的化学方程式为__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑__。
【实验4】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH，他们向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，取上层清液，加入__酚酞溶液(合理即可)__，无明显现象。证明溶液中无NaOH，猜想一正确。
该实验中用CaCl2溶液而不能用饱和石灰水，原因是__反应生成NaOH，无法确定溶液M中是否含有NaOH__。
【反思拓展】
(1)根据过碳酸钠的性质，保存时应注意防潮。
(2)检验A、B两种物质是否同时存在，一定要考虑二者性质的互相干扰问题。
思路点拨：【实验1】在过碳酸钠与水的反应中反应物的状态是固体和液体，反应条件是常温，故发生装置选择B，氧气的密度比空气大，故收集装置选择C；检验氧气的方法是用带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则说明是氧气。【实验2】 Ca(OH)2微溶于水，故溶液M中滴加CaCl2溶液，产生的白色沉淀不一定是CaCO3，还可能是微溶于水的Ca(OH)2；【实验3】碳酸钠与盐酸反应有二氧化碳气体生成，故向溶液M中滴加稀HCl，观察到有气体生成，证明溶液中一定含有Na2CO3；Na2CO3与HCl反应的化学方程式为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。【实验4】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH，他们向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，取上层清液，加入酚酞溶液，无明显现象。证明溶液中无NaOH，猜想一正确；该实验中用CaCl2溶液而不能用饱和石灰水，原因是Ca(OH)2与Na2CO3反应会生成NaOH，无法确定溶液M中是否含有NaOH。

无论何种类型的实验探究题，其解决的基本思路可总结如下：(1)审题(把握试题探究的方向)因为每道探究试题，都要解决一个问题，审题过程中，对探究试题进行整体把握。防止答题的过程中，有跑偏的情况出现；(2)写出试题中相关的化学方程式，化学方程式书写出来，能兼顾上下；(3)注意试题中涉及的化学物质的物理性质和化学性质；(4)分割试题，和以前做过的试题建立起联系；(5)若遇到陌生的知识，进行知识迁移；(6)联想以前做过的与之相关的化学实验；(7)实验设计按“操作——现象——结论”这个书写格式作答，而思考的格式则为“结论——现象——操作”。

1．(河北)同学们用高锰酸钾制氧气，制取结束清洗仪器，发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。
问题一：黑色固体是什么？
【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解，进行分析判断。

判断
依据
不是KMnO4
KMnO4能溶于水形成紫红色溶液
不是__K2MnO4__
(填化学式)
冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水
是MnO2
其他实验用过MnO2，知道它是不溶于水的黑色固体
【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体，证明上述判断正确。加入的液体是__过氧化氢(H2O2)溶液(或双氧水)__。
问题二：用什么洗掉MnO2?
【交流讨论】MnO2与BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质组成最相近，理由是__它们都是金属氧化物(或它们都由金属元素和氧元素组成)__。这种物质能与稀盐酸反应，化学方程式为__Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O__，由此推测MnO2也能与稀盐酸反应。
【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化。
【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同。MnO2有什么化学性质？用什么试剂清洗呢？同学们请教老师后决定用草酸(H2C2O4)溶液试一试。
【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气泡。
问题三：生成了什么气体？
【交流讨论】化学变化过程中元素不变，因为__反应物中含有C、H、O元素__，所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等。
【实验验证】经检验，产生的气体是CO2。检验CO2气体的操作和现象是__将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊__。
【反思提高】以上探究活动中，清除试管内壁附着的难溶物的思路是先__确定难溶物的成分(或确定难溶物是什么物质)__，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗。
2．(唐山三模)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知：氢化钙(CaH2)与水反应生成氢氧化钙和氢气。探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【做出猜想】
猜想一：NaOH
猜想二：NaOH、Ca(OH)2
猜想三：NaOH、Na2CO3
猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因：__Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH__。
【实验验证】

实验
现象
结论
Ⅰ.取少量滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液
无明显现象
猜想__二__不成立
Ⅱ.另取少量滤液，向其中加入足量__氯化钙溶液(或氢氧化钙溶液)__
__产生白色沉淀__
猜想三成立
【反思与拓展】
(1)氢化钙(CaH2)保存时应注意__密封保存(或保持干燥)__。
(2)若向NH4Cl的溶液中加入一定量的CaH2，充分反应，产生的气体有氢气和__氨气__。
(3)登山运动员携带CaH2作为能源提供剂与携带氢气相比，其优点是__方便携带__(写一条即可)。
3．(石家庄校级模拟)如图所示是实验台上按照①～⑥的顺序摆放的六瓶无色试剂(药品是按照物质所属类别摆放的)，其中试剂④的标签破损，为探究试剂④的成分进行了如下探究活动。

【提出问题】试剂④的成分是什么？
【作出猜想】根据“破损的标签”和药品的摆放顺序，对试剂④的成分进行了如下推测：

若与试剂③属同类物质
若与试剂⑤属同类物质
猜想1：
__NaOH__
猜想2：
Na2CO3
猜想3：
__Na2SO4(合理即可)__(任写一种)
【进行实验】为验证猜想2是否正确，小组同学进行了如下实验。
实验1：用pH试纸测定试剂④的pH＝11。小红据此得出“猜想2正确”的结论，小组同学讨论认为小红的推断不合理，他们的理由是__氢氧化钠溶液的pH也可能是11。
实验2：取一定量的试剂④于试管中，向其中加入__稀盐酸(或稀硫酸)__，有无色无味的气体产生；将产生的气体通入澄清石灰水中，出现的现象为__澄清石灰水变浑浊__。小组同学据此得出结论：猜想2正确。
实验3：另取一定量的试剂④于试管中，加入氯化钡溶液，出现白色沉淀，继续加入稀盐酸，白色沉淀全部溶解，从而进一步证明猜想2正确。“白色沉淀溶解”的化学方程式为__2HCl＋BaCO3===BaCl2＋H2O＋CO2↑__。
【拓展应用】为防止试剂瓶的标签受损，在实验操作过程中应注意的是__倾倒液体试剂时，标签要朝向手心__。
4．(昆明)小晨同学从课外读物中得知：在加热条件下，钠与CO2反应的产物可能有C、CO、Na2CO3、Na2O。于是设计实验对产物成分进行探究。
【查阅资料】①BaCl2溶液呈中性；②4Na＋O2===2Na2O；③Na2O＋H2O===2NaOH；④2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；⑤CO通入PdCl2溶液中有黑色沉淀生成。
【提出问题】在加热条件下，钠与CO2反应的产物有哪些？
【猜想假设】猜想一：产物中一定有C。
猜想二：产物中一定有CO。
猜想三：产物中一定有Na2CO3。
猜想四：产物中一定有Na2O。
【实验验证】用下图所示装置(夹持装置已略去)进行实验探究。

装置A中发生反应的化学方程式为__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O__；装置C的作用是__吸收水蒸气，干燥气体__。






序号
实验操作
实验现象
实验结论
(1)
待钠完全反应后，将装置D中的固体置于烧杯中，加蒸馏水溶解
有黑色不溶物
猜想__一__正确
(2)
将实验(1)所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液
__产生白色沉淀__
猜想三正确
(3)
——
__E中产生黑色沉淀__
猜想二正确
【反思与评价】小晨同学向实验(2)所得溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液呈红色。于是得出结论：在加热条件下，钠与CO2反应一定产生Na2O。该结论是否严谨？__否__(填“是”或“否”)，理由是__实验装置中可能有空气，钠与空气中的氧气反应也产生Na2O(合理即可)__。
5．(秦皇岛模拟)小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分提出以下假设，并在老师的指导下进行实验探究。
【查阅资料】
①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是__2KOH＋CO2===K2CO3＋H2O__。
②K2CO3溶液呈碱性，BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。
【猜想假设】
假设Ⅰ：只含KOH。
假设Ⅱ：含__KOH和K2CO3__。
假设Ⅲ：只含K2CO3。
【进行实验】

实验操作步骤
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸
有气泡产生
假设__Ⅰ__不正确
②另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置
产生白色沉淀
假设Ⅲ正确
③取②中上层清液，滴加无色酚酞溶液
无色酚酞溶液不变色
【问题讨论】步骤②中加入过量BaCl2溶液的作用是__检验并除去样品中的K2CO3，排除对KOH检验的干扰__。
【拓展应用】完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3组成或性质看，这瓶变质的试剂在农业上的用途是__作钾肥__。
6．(唐山丰南区一模) 学习了金属的化学性质后，兴趣小组的同学进行了如下实验：将足量镁条加入氯化铁溶液中，观察到镁条表面有气泡产生，一段时间后，有黑色固体粉末生成。
问题一：产生了什么气体？
【作出猜想】猜想一：可能是氧气；猜想二：可能是氢气；猜想三：可能是二氧化碳。
【交流讨论】大家思考后，一致认为猜想三不合理，其理由是__化学变化前后元素种类不变(或反应物中不含碳元素)__。
【实验验证】
验证猜想一：先用试管收集该气体，将带火星的木条伸入试管中，发现木条没有复燃，则猜想一不成立。
验证猜想二：经过实验验证，猜想二成立。请你写出验证猜想二的实验操作及观察到的现象：__用尖嘴导管将气体导出并引燃，同时在上方罩一个干冷的烧杯，该气体能燃烧，且烧杯内壁上出现水珠__。
【继续探究】用pH试纸测得氯化铁溶液pH约为2，说明氯化铁溶液中含有较多的氢离子。
【得出结论】产生的气体是氢气，写出产生氢气的化学方程式__Mg__＋__2HCl===MgCl2＋H2↑__。
问题二：黑色固体粉末是什么物质？
【作出猜想】大家一致认为是__铁__。
【实验验证】她们先将反应后的液体过滤、烘干，分离出黑色粉末。取少量黑色粉末于试管中，向其中加入稀硫酸，很快就观察到__有气泡产生，溶液变为浅绿色__。
【拓展探究】请再用一种方法验证该黑色物质：__用磁铁来吸引该黑色固体，若磁铁上有残留的粉末，则说明该粉末中含有铁单质(或把黑色粉末加入到硫酸铜溶液中，黑色粉末表面有红色物质产生)__。
【解释与结论】小组同学通过查阅资料发现，过量的金属镁与氯化铁发生反应生成该黑色物质和另一种化合物，进一步验证了大家的猜想是正确的。写出该反应的化学方程式__3Mg__＋__2FeCl3===__2Fe__＋__3MgCl2__。
7．(乐山)蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤，课外小组同学决定对蚁酸进行探究。
【查阅资料】
①蚁酸化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH。
②蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。
③白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝。
【提出问题】蚁酸的酸碱性及分解产物是什么？
【猜想与假设】猜想①：蚁酸的分解产物是水和二氧化碳。
猜想②：蚁酸的分解产物是水和一氧化碳。
猜想③：蚁酸的分解产物是一氧化碳和二氧化碳。
经讨论，小组同学认为猜想③是错误的，理由是__甲酸中含氢元素，而生成物中不含氢元素，不符合质量守恒定律(或不符合质量守恒定律)__。
【实验探究】
1．探究蚁酸的酸碱性。
用pH试纸测得蚁酸溶液的pH值__＜__7(填“＞”“＜”或“＝”)，证明蚁酸溶液呈酸性。
2．探究蚁酸分解的两种产物。
为了确认蚁酸分解的所有产物，小组同学设计实验，将蚁酸分解的产物通入下图所示的实验装置，并观察现象。

【现象与结论】实验中观察到A中无水硫酸铜变蓝，B中澄清石灰水未变浑浊，D中黑色粉末逐渐变红，E中澄清的石灰水变浑浊。
(1)写出E中发生的反应的化学方程式__Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__。
(2)通过对实验现象的分析，上述猜想__②__正确。
【实验反思】(3)从环保的角度考虑，上述实验装置设计上存在的不足之处是__缺少尾气处理装置(或未进行尾气处理)__。
【拓展应用】(4)人们被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒，下列物质中你会选择的物质是__D__。
A．NaOH溶液 B．食醋
C．食盐水 D．肥皂水
8．(石家庄校级模拟)假期，小红同学在家中与妈妈做面包，发现妈妈揉面粉时在面粉中加入一种白色粉末状固体，做出的面包疏松多孔，口感很好。她很感兴趣，想探究这种“神奇粉末”的成分。
【猜想与假设】通过对市场上相关产品的调查和教材上所学的知识，作出了两种猜想。
猜想一：可能是食用小苏打
猜想二：可能是食用纯碱
【实验探究】小苏打(碳酸氢钠)和纯碱(碳酸钠)都是白色固体，同学们为了探究两种物质进行了下列实验：
甲


乙


实验Ⅰ：按图甲所示测出溶液的酸碱度，溶解后再接下来的操作是__用干净的玻璃棒蘸取液体滴到pH试纸上，待显色后和标准比色卡对照__。
【反思与交流】同学发现通过实验Ⅰ不容易将两种物质区分开，又进行了实验Ⅱ。
实验Ⅱ：取实验Ⅰ后的两种溶液，分别滴加稀盐酸，观察到碳酸氢钠溶液中很快产生气泡，请写出反应的化学方程式__NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑__。而碳酸钠溶液中刚开始竟然没有现象，同学们感到很困惑。
【查阅资料】当稀盐酸滴加到碳酸钠溶液里时反应分两步进行：
第一步：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，
第二步：碳酸氢钠再与稀盐酸反应(方程式略)
为验证该反应分两步进行，如图乙所示进行实验(装置气密性良好)。
步骤1：用注射器1向小药瓶中缓慢注入少量的稀盐酸，边注入边振荡，细玻璃管中液柱略微升高；换注射器2从瓶中缓慢抽取气体，澄清石灰水不浑浊。
步骤2：换注射器1向小药瓶中继续注入稀盐酸，至较多气泡产生，细玻璃管中液柱明显升高，换注射器2从瓶中缓慢抽取气体，澄清石灰水变浑浊。
(1)步骤1中澄清石灰水不浑浊的原因是__CO2含量较少__。
(2)说明细玻璃管在实验中的作用__平衡小药瓶内外气压__(答一条即可)。
(3)该实验说明__反应物的量__不同，生成物则可能不同。
【实验探究】有些细心的同学又发现碳酸氢钠和盐酸反应比碳酸钠略快些，为了证实这个问题，小组同学取等质量的两种白色固体分别与等质量、等质量分数的足量盐酸反应，如图丙所示，通过比较__相等时间内电子天平读数差值的大小__达到实验目的。

丙
【拓展应用】请再写出碳酸氢钠的一种用途__治疗胃酸过多__。题型之二　物质性质的探究
特点：此类试题通常以我们学过的某些重点物质(典型的单质、氧化物、酸、碱、盐)或某种在九年级化学中未研究过的物质为对象，通过资料的形式告诉我们一些相关信息，要求通过实验对其相关性质进行验证。
　(河北)小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题，于是和化学兴趣小组的同学对此进行了研究。
产品说明书
名称：硫酸铵
性状：白色颗粒
N含量：20～21%
产品规格：50 kg
贮存条件：阴凉干燥　 　
图1　　　　　 　 图2　　　　　　　图3
【查阅产品说明】小明同学根据图1所示产品说明书中的__贮存条件__和硫酸铵的组成，推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气，使肥效降低。
【探究Ⅰ】土壤的酸碱性
实验1：按图2所示溶解土样，玻璃棒搅拌的目的是__加快土样溶解__；用pH试纸测得土样浸出液的pH约为4，说明土壤呈酸性。
【探究Ⅱ】硫酸铵具有哪些性质
实验2：25 ℃时，将30 g硫酸铵加入50 g水中，完全溶解，此时所得溶液对应图3中__C__(填序号)点的状态，测得其pH约为5。
实验3：为证明硫酸铵受热分解生成了氨气，小组同学进行了图4所示的实验，观察到的实验现象为：①硫酸铵固体减少；②用酚酞溶液浸湿的滤纸__由无色变为红色__；③小气球胀大。
　　
小明依据现象①和②，小红只依据现象③，都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。小组同学认为小红的依据不合理，小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分解”的结论，还需继续进行观察，若__冷却后，小气球不恢复原状__，才能得出这一结论。
实验4：按图5所示进行实验，闻到刺激性气味，说明硫酸铵能与熟石灰发生反应。
【拓展应用】
(1)为保证铵态氮肥的肥效，不能高温暴晒，不能__与碱性物质混用__。
(2)硫酸铵中氮元素被植物吸收后，剩余的硫酸使得土壤酸化，可用熟石灰进行改良，反应的化学方程式为__H2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4＋2H2O__。
思路点拨：根据硫酸铵的贮存条件：阴凉干燥，可以判断硫酸铵受热易分解，再根据硫酸铵的化学式(NH4)2SO4推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气。【探究Ⅰ】溶解土样时使用玻璃棒搅拌可以加速土样溶解；【探究Ⅱ】根据硫酸铵溶解度曲线判断25 ℃时，硫酸铵的溶解度略大于70 g，表示每100克水中溶解70多克硫酸铵即达到饱和状态，因此将30 g硫酸铵加入50 g水中，充分溶解，得到的是不饱和溶液；图中A、B点表示饱和溶液，C点表示不饱和溶液。氨气溶于水显碱性，可以使酚酞溶液变红；冷却装置后小气球体积不恢复原状，可以说明气球体积膨胀不是受热的原因，而是“硫酸铵分解产生了气体”的原因。【拓展应用】(1)硫酸铵与碱性物质接触，容易产生氨气，降低肥效，因此铵态肥料不能与碱性物质混用。(2)根据信息“剩余的硫酸使得土壤酸化”，故用熟石灰进行改良酸性土壤，反应方程式为H2SO4＋Ca(OH)2=== CaSO4＋2H2O。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．(保定二模)某兴趣小组的同学对碳酸氢钠[NaHCO3]的化学性质进行了探究。请完成下面的探究活动。
【提出问题】碳酸氢钠在生产、生活中的用途很广泛，体现出它的多种化学性质。NaHCO3溶液能与酸碱指示剂、酸、碱、盐发生反应吗？
【实验Ⅰ】NaHCO3溶液能否使酸碱指示剂变色？
取少量碳酸氢钠溶液于试管中，滴加几滴酚酞溶液，振荡，溶液变成浅红色，说明碳酸氢钠溶液显__碱__性。
【实验Ⅱ】NaHCO3溶液能否与稀H2SO4反应？
取少量碳酸氢钠溶液于试管中，滴加稀H2SO4，现象是__有气泡产生__，反应的化学方程式为__2NaHCO3＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O＋2CO2↑__。
【实验Ⅲ】NaHCO3溶液能否与澄清石灰水反应？
向澄清石灰水中加入少量碳酸氢钠溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀可能为__碳酸钙__。
【实验Ⅳ】NaHCO3溶液能否与CuSO4溶液反应？
向CuSO4溶液中加入NaHCO3溶液，观察到有气泡冒出，并生成绿色沉淀物，说明NaHCO3溶液能与CuSO4溶液发生反应。
【查阅资料】①绿色沉淀物的成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。
②碱式碳酸铜受热分解为氧化铜、二氧化碳和水。
③白色的无水硫酸铜粉末遇水会变成蓝色。
【拓展探究】兴趣小组的同学用下图所示装置，继续验证Cu2(OH)2CO3受热分解的产物。

(1)装置A中盛放的试剂名称是__澄清石灰水__。
(2)将上图装置按一定顺序组装进行实验，可以验证Cu2(OH)2CO3分解产物中有CO2和水，正确的组合顺序是__defba(或dfeba)__(填端口字母，且每套装置只能选用一次)。
(3)充分加热后，装置B中绿色物质完全变成黑色粉末。小刚设计了一套实验方案来证实该黑色粉末是氧化铜而不是碳粉。该方案的操作步骤及实验现象是__取少量黑色粉末加入足量稀硫酸，振荡，黑色粉末全部溶解，溶液显蓝色(合理即可)__。
2．(唐山一模)某化学兴趣小组的同学在进行“活泼金属与酸的反应”实验时，对铝和铝的化合物的性质进行了探究。
【查阅资料】铝是一种活泼金属，在空气中表现出良好的抗蚀腐性，是由于铝与氧气作用形成一层致密的氧化膜覆盖在铝的表面。
【性质探究】金属与酸的反应
(1)铝片与稀硫酸反应产生氢气的速度与时间的关系如图1所示，单质铝与稀硫酸反应的化学方程式为__2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑__。图中从a点到c点曲线上升的原因可能是__随着反应的进行，温度升高，加快了反应速度__。

图1
(2)将铝片与pH相同的足量稀硫酸、稀盐酸反应，结果是生成氢气的速度前者比后者慢得多。
甲同学认为，可能是两片铝片的大小、质地等不一致的原因，于是将某铝片从中间切成两等份，再分别放入pH相同的稀硫酸和稀盐酸中，观察反应现象，结果仍是生成氢气的速度前者比后者慢得多。此实验方法是__控制变量法__。
乙同学提出，可能是与稀硫酸反应的铝片表面有氧化膜的原因，大家一致表示反对，因为__与稀盐酸反应的铝片表面也有氧化膜__。
丙同学对比盐酸和硫酸的化学式之后，认为可能是盐酸中的氯离子对反应产生促进作用，你认为还存在另一种可能是__硫酸根离子对反应有抑制作用__。
【验证猜想】为了验证是“盐酸中的氯离子对反应产生促进作用”的猜想，大家一起设计了如图2所示的实验。如果该实验能证明猜想，则加入的两种溶液的溶质化学式分别为A__NaCl__，B__Na2SO4(合理即可)__。

图2
3．(石家庄质检)某兴趣小组同学对CO和CO2两种常见气体进行了如下探究活动。
探究Ⅰ.实验室制取CO2时，大理石的形状对反应速率的影响
实验1：取等纯度、等质量的块状和粉末状大理石，分别加入足量等浓度的稀盐酸，实验过程中生成气体的体积随时间变化的情况如图1所示。

图1
(1)分析图中__B__(填序号)点，可得出“块状大理石与稀盐酸的反应速率较慢”的结论。
A．ac B．ab
C．be D．bd
(2)e点表达的含义是__等纯度、等质量的块状和粉末状大理石，分别和足量稀盐酸反应，生成的气体体积相同(合理即可)__。
探究Ⅱ.验证CO和CO2的化学性质
实验2：小组同学按照图2所示装置进行实验。实验前，K1、K2均关闭；实验开始后，打开K2，当装置C中溶液变浑浊时，立即关闭K2，打开K1，观察到装置B中溶液始终无明显变化。

图2
(3)实验过程中观察到装置A中__黑色固体变红__，证明CO有还原性。
(4)“装置C中溶液变浑浊”的原因是__Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__(用化学方程式表示)；取少量反应后装置B中的溶液于试管中，加入足量稀盐酸，观察到__有气泡产生__。据此，小组同学得出“CO2能与碱溶液反应”的结论。
(5)装置B、C都能有效防止一氧化碳污染空气，其中装置B中可观察到气球胀大，装置C中与之相关的现象是__瓶中的液面下降，长颈漏斗中的液面上升__。
探究Ⅲ.探究装置B中反应物是否有剩余
实验3：小红取实验2结束后装置B中的溶液少许，先向其中加入足量的BaCl2溶液，然后滴入酚酞溶液，根据观察到的现象得出“装置B中的氢氧化钠有剩余”的结论。
(6)加入足量BaCl2溶液的作用是__除尽溶液中的碳酸钠，防止干扰氢氧化钠的检验__。
4．(江西)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一所示实验：
资料卡片
1．二氧化硫与二氧化碳的化学性质相似，能与水反应生成亚硫酸(H2SO3)，亚硫酸也不稳定。
2．整个实验在通风橱中进行。
图一
　　图二


【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：与空气中的氮气有关
猜想3：与空气中的氧气有关
【实验与验证】填写表格中的空格。

编号
操作
现象
结论
1
将图一中红色液体继续加热至沸腾
仍为红色
猜想1不成立
2
如图二所示，先通入适量的SO2，然后用酒精灯微热
先变红后变紫
猜想2不成立
3
如图二所示，先通入适量的SO2，再改通入氮气，最后用酒精灯微热
__先变红色后变紫色__
4
如图二所示，先通入适量的SO2，再改通入__氧气__，最后用酒精灯微热
__仍为红色__
猜想3成立
【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：

测定时间
5：05
5：15
5：25
5：35
5：45
pH
4.95
4.94
4.86
4.85
4.85
(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__H2SO3、H2SO4__。
(2)实验社团提出一种处理废气的方案如图三所示，利用CaCO3粉末、空气为原料在高温下吸收SO2，写出该反应的化学方程式：__2SO2＋2CaCO3＋O22CaSO4＋2CO2__。
图三
5．(廊坊广阳区模拟)小刚在商场发现点燃后怎么也“吹不灭”的蜡烛，他买回来和学习小组同学进行了下列探究。
【查阅资料】普通蜡烛由石蜡(石蜡的着火点约为190 ℃)和烛芯制成，“吹不灭”的蜡烛在普通蜡烛的烛芯外包裹了一层打火石。打火石是在某种金属中掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点是150 ℃。当“吹灭”蜡烛时，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃。
【问题与思考】
(1)制作“吹不灭”的蜡烛利用的原理是：燃烧必须满足__温度达到可燃物的着火点__(填燃烧的条件之一)。如果要将这种蜡烛熄灭，应采用的方法是__用湿抹布盖灭(或用玻璃杯盖灭、剪掉烛芯等)__。
(2)烛芯外包裹的打火石中的金属是什么？
【实验探究】烛芯外包裹的打火石中的金属可能是镁铝、铁或铜中的一种，他们继续探究该金属的成分(不考虑打火石中的稀土元素对金属性质的影响)。
(3)用砂纸打磨该打火石样品，观察到该样品呈__银白__色，确定该打火石样品中的金属不是铜。
(4)取少量打磨后的打火石于试管中，加入足量的稀盐酸，他们通过观察到的现象判断该金属一定不是铁。他们观察到的现象是__反应后的溶液为无色(或不显浅绿色)__。
【讨论交流】
(5)为了进一步确定该金属的种类，小强提议用硫酸铜溶液进行实验。
请你预测将打火石加入硫酸铜溶液后的现象是__打火石表面有红色固体附着，溶液颜色变浅(或变为无色)__，其中涉及的化学方程式为__2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu(或Mg＋CuSO4===MgSO4＋Cu)__(任写一个)。
(6)大家认为小强的方案不合理，他们按新的设计方案进行实验。取一定质量打磨后的打火石于试管中，加入一定量的硫酸铝溶液，充分反应后，取出打火石，干燥称量打火石的质量，发现质量__减少__，确定打火石中的金属是镁。
6．(十堰)化学兴趣小组的同学按图示装置(KI，K2开始处于关闭状态)及步骤探究碱的化学性质。

【实验步骤】实验Ⅰ：沿分液漏斗将一定量NaOH溶液注入A中，关闭漏斗活塞。
实验Ⅱ：打开K1，观察到B中部分溶液倒吸入A中，直到停止倒吸。
实验Ⅲ：再打开K2，观察到C中溶液分别倒吸入A、B中，轻轻振荡，直到液面稳定。
【思考与交流】
(1)B中滴有酚酞的Ca(OH)2溶液呈红色，说明Ca(OH)2的溶液的pH__＞__7。(填“＜”“＞“或“＝”)
(2)实验Ⅰ中在A装置的锥形瓶内观察到的现象为__无明显变化__，根据实验Ⅰ和Ⅱ__能__(填“能”或“不能”)证明CO2和NaOH溶液发生了反应。
(3)实验Ⅲ，B中反应的化学方程式是__Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O__。
(4)实验Ⅲ，C中溶液倒吸入A装置的锥形瓶内，充分反应后溶液呈无色。经分析，瓶中混合物一定含有水、氯化钠和酚酞，可能含有碳酸钙。为进一步确定溶液中还可能含有哪些溶质，提出以下猜想：(已知：氯化钙溶液呈中性)
猜想一：CaCl2；猜想二：__HCl__。
①请完成猜想二。
②请你帮助设计实验方案，验证猜想二正确(写出实验操作过程及实验现象)__取反应后溶液少许于试管中，滴加几滴紫色石蕊溶液，变红色(合理即可)__。

题型之三　实验中异常现象的探究
特点：此类试题多以实验中出现的异常现象作为命题素材，设置一个或几个问题进行探究。
　(河北)兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡，有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。
探究1：反应产生的气体是什么？
【作出猜想】小组同学经查阅资料和讨论，根据化学变化过程中元素不变，且反应物中含有__碳、氢、氧__三种元素，作出如下猜想：
①氢气；②二氧化碳；③氢气和二氧化碳。
【实验1】取适量镁条、100 mL Na2CO3溶液于反应装置A中，按如图1所示方案进行实验，B中石灰水不变浑浊；C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。
图1
　图2


(1)反应装置A应选用图2中的__D__(填写序号)。
(2)小组同学讨论认为，上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证三个猜想，只需在图1所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是__在BC之间增加干燥装置__。
探究Ⅱ：快速产生气体的原因是什么？
【查阅资料】镁与水缓慢反应生成氢气；Na2CO3溶液显碱性，其溶液中除Na＋、CO外，还有OH－。
【作出猜想】可能是Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。
【实验2】按图3所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡，说明是CO而不是Na＋、OH－促进了镁与水的反应。

图3
(1)G中实验的作用是__对比__。
(2)试剂X是__氢氧化钠溶液__。
探究Ⅲ：反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3?
【实验3】取实验1反应生成的沉淀于试管中，加入试剂Y，根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO3.试剂Y及实验现象为__稀盐酸，有气泡生成__，该反应的化学方程式为__MgCO3＋2HCl===MgCl2＋H2O＋CO2↑__。
【反思交流】有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发，通过深入研究而发现的。
思路点拨：【作出猜想】根据化学变化过程中元素不变，且反应物是碳酸钠溶液，其中含有碳、氢、氧三种元素，故作出生成氢气或二氧化碳的猜想。【实验1】(1)因为实验为“将镁条放入100 mL Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡”，即常温下固体和液体反应，所以反应装置A应选用图2中的D(不选F是因为取用Na2CO3溶液的量为100 mL，而试管的容积太小)。(2)“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠，这是因为反应在溶液中发生且生成气体从B中溶液逸出，烧杯内壁的水珠还可能是从反应物溶液或B中溶液带出的水蒸气所形成，不一定是气体燃烧生成的。为使这一证据可靠，只需在图1所示方案中BC之间增加干燥装置，排除“氢气中可能含有水蒸气”的干扰，仍能一次性地验证三个猜想。【实验2】(1)G中实验的作用是空白对照或对比。(2)试剂X是要确定不是Na＋和OH－促进了镁与水的反应，所以是氢氧化钠溶液。【实验3】证明白色沉淀中含有MgCO3，即碳酸盐的检验，应该加入稀盐酸或者稀硫酸等，会观察到有气泡生成。

　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．(唐山丰南区一模)某兴趣小组在探究金属和盐溶液反应时，发现将金属钠放入硫酸铜溶液中有气泡和沉淀产生。为了探究生成的气体和沉淀的成分与产生原因，同学们分别进行了如下实验：
【提出问题】产生的气体是什么？
【作出猜想】猜想一：二氧化硫；猜想二：二氧化碳；猜想三：氢气。你认为不合理的猜想是__猜想二__，其原因是__反应物中不含碳元素，不符合质量守恒定律__。
【查阅资料】①SO2与CO2化学性质相似，都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀。②钠是一种非常活泼的金属，能与冷水剧烈反应，化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
(1)甲同学验证生成的气体是否为SO2，他将生成的气体通入澄清石灰水中，发现__澄清石灰水无明显变化__，确定生成的气体不是SO2。

(2)乙同学利用如图所示装置验证生成的气体是H2。实验开始时，先通入一会气体，然后再加热的目的是__排尽装置中的空气，防止发生爆炸__，实验过程中可观察到玻璃管中的黑色氧化铜粉末变成红色，玻璃管中有水珠，发生反应的化学方程式为__CuO＋H2Cu＋H2O__。
【得出结论】猜想三正确。
【提出问题】钠与硫酸铜溶液反应生成的沉淀是什么？
【交流讨论】同学们认为钠可能会先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，老师肯定了同学们的观点。
丙同学提出异议：除了上述反应，可能钠也可直接与硫酸铜反应生成红色的单质铜，只是蓝色的Cu(OH)2掩盖了红色的铜。请设计实验证明该蓝色沉淀中不含单质铜。
实验操作：__取少量蓝色沉淀于试管中，加入足量的稀硫酸后充分振荡__。
实验现象：__沉淀全部溶解__。
实验结论：该蓝色沉淀中不含单质铜。
【归纳总结】K、Ca、Na三种金属在盐溶液中不会与盐直接反应。
2．(唐山丰南区二模)化学兴趣小组在实验室用大理石与4%的稀盐酸做二氧化碳制取实验，请你写出发生反应的化学方程式__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。当观察到试管中不再产生气泡时，发现固体还有剩余，小组同学对此进行探究(杂质不溶于水且不与酸反应)。
【提出问题】不再产生气泡的原因是什么？
【查阅资料】氯化钙溶液显中性。
【作出猜想】
猜想1：盐酸已经完全反应。
猜想2：剩余固体中无碳酸钙。
猜想3：生成物或杂质附着在大理石表面，阻碍反应继续进行。
【实验一】探究反应后的溶液中是否有盐酸
(1)取上述反应后的清液，测得溶液pH＝3，说明该溶液显__酸__性，由此得出猜想1不成立的结论。有的同学对此提出质疑，认为此结论不严谨，你认为其理由是__二氧化碳溶于水，溶液也显酸性__。同学们经过讨论，一致认为通过上述实验得出的结论不严谨，需要再加一个实验才能得出结论。
(2)另取洁净的试管，__注入适量蒸馏水，通入二氧化碳至饱和__，测得溶液pH＝5.6。
【得出结论】猜想1不成立。
【实验二】探究剩余固体中是否有碳酸钙
先振荡反应容器，使剩余固体与液体充分接触，发现仍无气泡产生，向容器中滴加少量4%的稀盐酸，发现又有气泡产生，且不再产生气泡时，仍有固体剩余。
【得出结论】猜想__2、3__不成立。
【分析讨论】综合实验一和实验二，导致气泡不再产生的原因是__盐酸浓度太小，反应不能进行__。
【反思提升】①反应物的浓度也是影响反应能否进行的因素。②在探究反应后溶液显酸性或碱性的问题时，应注意的问题是__要同时考虑反应物和生成物对溶液酸碱性的影响__。
3．(唐山路南区模拟)同学们知道碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液能发生反应，可观察到溶液变浑浊。甲组同学进行如图1所示的实验，却未观察到预期现象。

图1
【提出问题】未观察到浑浊的原因是什么？
【猜想和假设】
①与氢氧化钙溶液的溶质质量分数有关。若使用更大溶质质量分数的氢氧化钙溶液，会迅速产生浑浊。
②与碳酸钠溶液的溶质质量分数有关。若使用更大溶质质量分数的碳酸钠溶液，会迅速产生浑浊。
经讨论，同学们认为猜想①不合理，其理由是__饱和石灰水已是该温度下溶质质量分数最大的溶液__。
【进行实验】乙组同学针对猜想②进行实验。

实验目的
实践操作
实验现象
探究
猜想②
取4支试管，向其中分别加入……
碳酸钠溶液的溶质质量分数/%
是否浑浊
10
不浑浊
5
不浑浊
1
浑浊
0.5
浑浊
【解释与结论】
(1)氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液混合出现浑浊的化学方程式是__Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH__。
(2)补全上述实验操作：取4支试管，向其中分别加入__2__mL质量分数为10%、5%、1%、0.5%的碳酸钠溶液，再分别滴加5滴饱和石灰水__。
(3)乙组实验证明：猜想②不成立，碳酸钠溶液质量分数在0.5%～10%的范围内，能否出现浑浊与碳酸钠溶液的质量分数有关，其关系是__碳酸钠溶液溶质质量分数越大，越不易产生浑浊__。
【实验反思】
(4)丙组同学对乙组所做实验中未出现浑浊的原因进行探究。设计了多组实验，其中部分同学的实验过程及结果如图2：

图2
丙组同学的实验目的是__探究碳酸钙能否溶解在碳酸钠溶液中__。
(5)依据乙、丙两组的实验探究，丁组同学仍使用甲组的仪器和药品对甲组实验进行了改进，当滴入几滴某溶液后，溶液迅速变浑浊。其实验操作是__取2__mL饱和石灰水于试管中，滴加碳酸钠溶液__。
(6)实验结束后，小明同学将各组实验废液倒入同一容器中，看到溶液变浑浊。静置后，向上层清液中滴入酚酞溶液，溶液变红色。接下来，他取少量容器中的上层溶液于试管中，__加入一定量的氯化钙溶液，产生白色沉淀(合理即可)__(填实验操作和实验现象)，得出结论：上层清液中含有的溶质是碳酸钠和氢氧化钠。
4．(安徽)某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。
(1)比较金属活动性强弱：铝比铜__强__(填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：__Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑__。
(2)小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：
【提出假设】假设一：含有氯化镁
假设二：含有镁粉
假设三：含有氢氧化镁
……
【查阅资料】①氯化镁易溶于水：
②在一定条件下镁可与冷水缓慢反应。
【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中进行如下实验：

编号
实验操作
实验现象
实验1
加入适量蒸馏水、搅拌
沉淀未见减少
实验2
加入适量稀盐酸
沉淀全部溶解，没有气泡产生
【得出结论】由实验1可知，假设__一__不成立；由实验2可知，沉淀中不含__镁粉__。
假设三__可能成立__(填“成立”或“可能成立”或“不成立”)。
【实验反思】实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，预期的实验现象是__滤纸条变红__。
注意：若答对第(3)小题奖励4分．化学试卷总分不超过60分。
为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件．该小组同学进行了如下实验：在小烧杯中加入一定量的盐酸和去除氧化膜的镁带，观察实验现象，并测量溶液pH的变化。结果见下表：根据表中信息回答下列问题：

时间/min
0
2
4
8
12
16
20
24
溶液pH
2.0
5.3
7.0
8.6
9.3
9.8
10.0
10.0
实验现象
－
镁带溶解较快，产生大量气泡，无沉淀生成
镁带缓慢溶解，产生气泡速率减慢，溶液变浑浊，烧杯底部有灰白色沉淀
①请描述溶液pH变化的规律并解释原因：__随着反应的进行，溶液pH由2.0到10.0逐渐增大，镁与盐酸反应，消耗盐酸使溶液pH增大，盐酸消耗完后，镁继续与水缓慢反应是溶液呈碱性__。
②请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想，并设计实验证明猜想：__猜想：与镁条的长度有关实验方案：分别取1__cm、2__cm、3__cm、4__cm长度的去除氧化膜的镁条于4支试管中，再各加入5__mL__5%的稀盐酸，观察实验现象__。

题型之四　其他探究
　　　(河北)蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。
【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。
【实验验证】
方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成产物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。
小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是__蔗糖燃烧中有氧气参加反应__。
方案二：小刚用下图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。

(1)观察到__小烧杯(或玻璃导管)中有水珠__出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。
(2)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用上图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验，实验过程和现象如下：

实验过程
实验现象
__小烧杯中加入澄清石灰水，向硬质玻璃管中通入氧气__，点燃酒精灯
①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；
②__澄清石灰水变浑浊__
　　写出上述实验过程中一个反应的化学方程式：__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O(或C＋O2CO2)__。
【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。
【拓展交流】
(3)方案二中，先通入一会儿氮气的原因是__排尽硬质玻璃管中的空气(或防止氧气参加反应)__。
(4)查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11。小红发现：蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍，导致出现这种情况的原因是__氧的相对原子质量比氢大__。
思路点拨：方案一：根据质量守恒定律可知化学反应前后元素种类不变，蔗糖和氧气发生反应后生成了水和二氧化碳，反应后有碳、氢、氧三种元素，反应前也有这三种元素，由于反应物氧气中已经含有氧元素，所以蔗糖中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。方案二：(1)实验开始先通入一会儿氮气，可以将玻璃管中的空气排尽，再给蔗糖加强热，这样可以保证反应物只有蔗糖，如果观察到干冷的小烧杯的内壁里有水雾的现象，就可以说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。(2)碳在氧气中会剧烈燃烧，发出白光，又是继续利用的上述装置进行实验，所以需要先向装置中通入氧气，而碳完全燃烧会生成二氧化碳，所以小烧杯中需要加入适量的澄清石灰水，二氧化碳会与澄清石灰水发生反应使其变浑浊。这个实验过程中共涉及两个化学反应，碳在氧气中燃烧、二氧化碳通入澄清石灰水中。【拓展交流】(3)空气中含有的氧气在加热的条件下能与蔗糖发生反应生成二氧化碳和水，会干扰实验，同时空气中还含有二氧化碳和水蒸气，也会干扰实验，所以实验开始先通一会儿氮气的目的是为了排尽空气，防止空气中的氧气和二氧化碳、水蒸气干扰实验。(4)蔗糖中氧元素的质量＝氧原子的个数×氧原子的质量，氢元素的质量也同理。所以氧元素和氢元素的质量比＝(氧原子的个数×氧原子的相对原子质量)∶(氢原子的个数×氢原子的相对原子质量)，而氧原子的相对原子质量是氢原子的相对原子质量的16倍，所以在蔗糖中氧元素的质量是氢元素质量的8倍。

1．(保定模拟)化学实验过程经常会产生定量的废液，经过无害化处理可有效防止水体污染。在一次实验课上，兴趣小组的同学们完成了NaOH溶液和Na2CO3溶液的鉴别，并对废液成分展开探究。
活动一：通过小组合作，同学们完成了如图1所示的三组小实验。实验中生成白色沉淀的化学方程式是__Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl[或NaCO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓]__(写一个)。

图1
活动二：小雪将六支试管中的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图2)，充分搅拌、静置，观察到杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。由此可以确定：上层溶液中一定不含有的离子是__氢离子__、以及一定含有的离子。小组同学对上层溶液中还可能含有的离子进行了如下探究。

图2
【提出问题】上层溶液中还可能含有什么离子？
【猜想与假设】上层溶液中还可能含有OH－、CO、Ca2＋中的一种或几种。
【进行实验】

实验步骤
实验现象
实验结论

方案一
①取少量溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液
②继续滴加稀盐酸
①溶液变红
②产生气泡
①有OH－
②有CO，无Ca2＋
方案二
取少量溶液于试管中，滴加__稀盐酸(合理即可)__(指示剂除外)
__先无明显现象，后产生气泡(合理即可)__
有CO，无Ca2＋
有OH－
【反思与评价】
(1)小明同学对方案一提出质疑，他的理由是__碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞溶液变红色(合理即可)__。
(2)经过综合分析，最终确定上层溶液中肯定存在的离子有__钠离子、氯离子、氢氧根离子、碳酸根离子__。
(3)将烧杯内物质过滤，滤渣回收，向滤液中加入适量__稀盐酸(合理即可)__进行处理后再排放。
2．(石家庄校级模拟)某同学看到“制镁企业的消防器材不能使用CO2灭火器”的说法，不知是否属实，于是和小组同学一起进行了如下探究活动。
探究Ⅰ.二氧化碳的制备
分析：因实验室暂时缺少大理石，于是小组同学从下列四种试剂中选择了两种来制取二氧化碳，他们选择的是__AD__。
A．碳酸钠固体 B．木炭
C．氯化钠固体 D．稀硫酸
实验1：小组同学根据所选试剂，利用如图所示装置进行实验，制取了所需的二氧化碳。
他们所选装置的连接顺序是__ad__(填写仪器接口的顺序)。

探究Ⅱ.探究镁与二氧化碳的反应
实验2：小组同学将点燃的镁条插入盛满CO2的集气瓶内。观察到：镁条继续剧烈燃烧，生成白色固体并有黑色物质附着于集气瓶内壁。
结论1：镁在二氧化碳中确实可以燃烧，“制镁企业的消防器材不能使用CO2灭火器”的说法是正确的。
【提出问题】镁与CO2反应的产物是什么呢？
【作出猜想】小组同学根据元素守恒，判断白色固体是MgO，黑色固体可能有2种情况：
(1)是单质C；(2)是化合物MgC2。
【查阅资料】(1)MgO＋H2OMg(OH)2，Mg(OH)2在热水中的溶解度增大。
(2)MgC2＋2H2O===Mg(OH)2＋C2H2↑。
(3)Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。
实验3：

实验
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
①
取少量反应后的固体放入试管，加入足量热水
__无气泡产生(或黑色固体不减少)__
黑色固体不是MgC2
②
取步骤①中的上层清液，滴加__酚酞溶液(或石蕊溶液)__
__溶液变红(溶液变蓝)__
白色固体是MgO
结论2：镁与二氧化碳反应的化学方程式为__2Mg＋CO22MgO＋C__。
【实验反思】通过本实验，金属镁着火时，可以采用灭火方法是__C__。(填字母)
A．用水浇灭　　B．用CO2灭火　　C．用沙子灭火
3．(邢台二模)小组同学发现如图所示的两个试管中没有明显现象。为判断两支试管中是否发生了反应，小组同学进行了以下探究。

探究一：探究稀盐酸与氢氧化钠溶液是否发生了化学反应
【实验1】取少量氢氧化钠溶液于试管中，向其中滴加少量__无色酚酞__溶液，然后再滴加足量的稀盐酸，观察到溶液颜色发生变化的情况是：先变红，然后__变为无色__。
【结论】稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应。
探究二：探究稀盐酸和硫酸镁溶液是否发生了化学反应
小明决定通过探究试管②溶液中所含有的离子种类来判断反应是否发生。(将试管②的溶液等分成两份)
【实验2】

实验
现象
结论
(1)测试管②中溶液的pH
pH＜7
试管②中溶液含有氢离子
(2)向一份试管②的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液
__产生白色沉淀__
试管②中溶液含有：__Mg2＋__
(3)向一份试管②的溶液中加入足量氯化钡溶液
产生白色沉淀
试管②中溶液含有：__SO__
(4)向(3)所得溶液中加入硝酸银溶液
产生白色沉淀
试管②中溶液含有氯离子
【结论】稀盐酸与硫酸镁溶液没有发生化学反应。
【交流与评价】小亮认为小明的实验不够严谨，其理由是__步骤(3)中氯化钡溶液中含有氯离子__。为此小亮提出应将小明实验中某一步加入的试剂调整为另一种盐溶液，按照小亮的修改方案，最终得出“稀盐酸与硫酸镁溶液没有发生化学反应”的结论。小亮的修改方案是__将步骤(3)中氯化钡溶液换为硝酸钡溶液。
4．(河北预测二)近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的；此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
【提出问题】如何通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素？
【查阅资料】
(1)二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色)，该反应的化学方程式为：5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2X，物质X的化学式为__H2SO4__。
(2)二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式__SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O__。
(3)通过二氧化碳和二氧化硫证明煤中含有碳元素和硫元素，依据的是：__化学反应前后元素的种类不变__。
根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
【实验探究】甲同学进行了如图1所示A、B两步实验：

图1
实验现象：A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。
得出结论：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。
(4)乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是__二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素__。
(5)丙同学进行了如图2所示实验(部分装置在图中略去)。

图2
①装置C的作用是__除去过多的二氧化硫__。
②证明煤中含有硫元素的现象是__B中的溶液褪色__。
③证明煤中含有碳元素的现象是__C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊__。
5．(娄底)实验室有一瓶标签被腐蚀的无色溶液，是稀硫酸和氢氧化钠溶液中的一种。在老师的指导下，小红和小明用不同方法鉴定。
实验一：

实验步骤
实验现象
实验结论
小红取少量该溶液于试管中，向其中插入没有打磨的铝片
开始无明显现象，后产生__气泡，铝片逐渐溶解__
小红认为该溶液为稀硫酸
小明用pH试纸测定其pH
pH＝13
小明认为该溶液为氢氧化钠溶液
小红和小明操作均无误。
【提出问题】该溶液到底是稀硫酸还是氢氧化钠溶液？
【查阅资料】铝、氧化铝既能与酸反应，又可与强碱溶液反应，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和一种氧化物。NaAlO2易溶于水，其水溶液呈碱性，NaAlO2与铝、氧化铝均不反应。
【分析实验得出结论】该溶液为__氢氧化钠__溶液。
【交流反思】实验一中，小红所做实验开始无明显现象的原因是__Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O__(用化学方程式表示)。
【拓展应用】有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠粉末。工作原理是：利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内气压，利于疏通。
实验二：小明用如图所示的玻璃弯管模拟家庭下水道，并用动物脂肪和毛发堵在弯管处，他按照使用说明从左端管口加入管道疏通剂，并用胶塞堵住弯管左端上口，可能出现的现象为__ABC__(填字母序号)。

A．产生大量气体
B．弯管内温度升高
C．堵塞物变软被气体赶出，落入烧杯中
实验三：为了证明烧杯中废液里是否还含有氢氧化钠，小明做了如下实验：

实验操作
实验现象
实验结论
取少量澄清废液于试管中，滴入酚酞
溶液变红
废液中有氢氧化钠剩余
小红对小明的结论提出了质疑，理由是__NaAlO2易溶于水，其水溶液呈碱性，也能使无色酚酞溶液变红__，小红把酚酞改用__铝粉(或氧化铝)__(填药品)进行实验，得出废液中还含有氢氧化钠。
管道疏通剂中氢氧化钠过量，可确保铝粉反应完全，同时过量的氢氧化钠对下水道有清污的作用。