人教版九年级化学中考压轴真题专题练习 压轴题11 实验探究题

这是一份人教版九年级化学中考压轴真题专题练习 压轴题11 实验探究题，共44页。试卷主要包含了思路方法，解题步骤，解题模型等内容，欢迎下载使用。

一、思路方法
1.实验探究的题型结构思维模式：提出问题、猜想假设、进行实验、验证猜想、根据现象得出结论、分析解释、反思拓展。
2.进行实验验证猜想时，需注意实验操作（加入某种试剂、对药品加热等）、实验现象（有无沉淀、气体、溶液颜色的变化等）和实验结论（有无某种物质、猜想是否正确等）之间的对应关系。实验操作产生实验现象，由实验现象推导出实验结论，或由实验结论反推实验操作和实验现象。
3.常见易变质的物质： = 1 \* GB3 ①由于吸水质量增加的物质：氢氧化钠固体、浓硫酸。 = 2 \* GB3 ②由于跟水反应质量增加的物质：氧化钙、硫酸铜。 = 3 \* GB3 ③由于和二氧化碳反应质量增加的物质：氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾。 = 4 \* GB3 ④由于挥发质量减少的物质：浓盐酸、浓硝酸、酒精、氨水。 = 5 \* GB3 ⑤其他常见物质的变质：食物的腐烂、铁生锈、铜生锈等。
二、解题步骤
1．对反应后物质成分的猜想：写出化学方程式，依据“生成物一定有，反应物可能有”做出猜想。一般两种物质反应后，猜想有三种情况：只有生成物；有生成物和其中一种反应物（两种情况）。再根据物质的性质设计实验方案。
2.针对物质变质问题提出猜想时，可从：没有变质（只有原来的物质）、部分变质（原来物质和变质后的物质都有）、完全变质（只有变质后的物质）三个方面入手。
3.设计实验方案探究物质的成分或性质，其实质是物质的检验。实验操作--实验现象--实验结论间是相互联系的，它们的关系为取样(取少量物质或物质的溶液+适当试剂）现象结论（有无该物质）。
4.实验探究中如需根据实验步骤和现象完善实验结论。一般根据实验步骤和对应的实验现象，以及物质的性质判断是否存在要验证的物质，继而得出结论。若要根据实验结论完善实验现象或步骤，则根据结论进行反推，确定所用的试剂和对应的现象。
三、解题模型
类型1 氢氧化钠变质的探究
（1）确定是否变质：检验是否存在碳酸根离子(CO32-)，加入过量的BaCl2溶液，观察是否产生白色沉淀。
（2）确定氢氧化钠是部分变质还是完全变质：检验是否存在氢氧根离子(OH-)，加入过量的BaCl2溶液，过滤，取滤液加入无色酚酞溶液（或可溶性铜盐或铁盐），若溶液变红（有蓝色或红褐色沉淀生成），则部分变质；若溶液仍为无色，则全部变质。
注：加入过量BaCl2溶液的目的是检验并除去Na2CO3，因为Na2CO3溶液也呈碱性，也可使无色酚酞溶液变红，避免对第二步中NaOH的检验造成干扰。
类型2 氢氧化钙变质的探究
（1）确定是否变质：检验是否存在碳酸钙(CaCO3)，加入稀盐酸，若有气泡产生，说明已变质。
（2）确定部分变质还是完全变质：检验是否存在氢氧化钙[Ca(OH)2]，取样品少量于烧杯中，加适量水，充分搅拌，然后再加入无色酚酞溶液，若溶液变成红色，说明部分变质；若溶液不变色，说明全部变质。
类型3 固体混合物成分探究
（1）检验是否有金属：加酸(或盐)溶液，看能否反应产生气体、是否产生新金属或溶液颜色的变化来判断。
（2）检验金属氧化物，加酸，观察金属氧化物溶解于酸后溶液颜色变化情况。
（3）检验碱或盐固体，利用常见离子的特征化学反应检验对应水溶液中阴、阳离子的存在或不溶物中阴、阳离子。
类型4 液体混合物成分探究
可以通过检验构成物质的阴、阳离子的特征现象来确定。
类型5 气体混合物成分探究
（1）结合气体的性质探究，如CO2通入紫色石蕊溶液中能使溶液变红或通入澄清石灰水中能使溶液变浑浊；水蒸气能使无水硫酸铜粉末变蓝等；NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；HCl气体遇AgNO3溶液产生不溶于酸的白色沉淀。
（2）将某些气体转化为能与其他物质反应且产生明显现象的物质探究，如CO通过灼热的氧化铜，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊等。
01 物质变质的探究
1．（2023•大连）实验室有一瓶开封且久置的氢氧化钠固体，化学小组设计如下方案对其变质情况进行探究。
【实验一】从定性角度，确定氢氧化钠是部分变质还是全部变质。
实验步骤：
Ⅰ.取一定质量的干燥样品于烧杯中，加入足量的水充分溶解，将溶液转移至锥形瓶中；
Ⅱ.向溶液中加入试剂X，连接装置，如图所示；
Ⅲ.……
（1）试剂X的名称是 ；步骤Ⅲ的操作及现象是 。
【实验二】从定量角度，确定氢氧化钠的变质程度（已变质的氢氧化钠占变质前氢氧化钠的质量分数）。
（2）化学小组在实验一的基础上，仍利用该装置及相关试剂继续实验，通过测定反应生成气体的质量来确定氢氧化钠的变质程度。在称量气体生成前装置及试剂总质量时，有同学认为，在实验一步骤Ⅲ前、后称量均可，理由是 。本实验中所加试剂过量，但所测定的氢氧化钠变质程度偏小，原因是 ，此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是 。
（3）结合本次探究活动，除了上述测定氢氧化钠变质程度的方法，还可以通过测定其他量达成目的，写出具体操作并简述推断过程 。
【答案】（1）酚酞溶液；打开分液漏斗活塞，将足量氯化钙溶液全部注入锥形瓶充分反应，有白色沉淀生成，溶液仍为红色；
（2）实验一的步骤Ⅲ中只发生的反应是CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，既无气体参加反应，又无气体生成，根据质量守恒定律，反应前后总质量保持不变；二氧化碳的密度比空气的密度大，部分残留在瓶中；氯化钙、氯化钠、氯化氢、酚酞；
（3）实验一的步骤Ⅲ后过滤、洗涤滤渣并干燥、称量，可得反应生成碳酸钙的质量，根据相关反应的化学方程式，利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量，进而确定变质程度。
【解答】解：（1）氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都显碱性，都能使酚酞溶液变红，则试剂X的名称是酚酞溶液，氯化钙溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，则可用足量的氯化钙溶液检验并除去碳酸钠，若溶液仍为红色，说明有氢氧化钠，则步骤Ⅲ的操作及现象是打开分液漏斗活塞，将足量氯化钙溶液全部注入锥形瓶充分反应，有白色沉淀生成，溶液仍为红色；
（2）实验一的步骤Ⅲ中只发生的反应是CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，既无气体参加反应，又无气体生成，据质量守恒定律，反应前后总质量保持不变，则在称量气体生成前装置及试剂总质量时，在实验一步骤Ⅱ前、后称量均可，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，氢氧化钠变质程度偏小，说明碳酸钠的质量偏小，则二氧化碳的质量偏小，原因是二氧化碳的密度比空气的密度大，部分残留在瓶中，本实验中所加氯化钙溶液和稀盐酸过量，则此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是 氯化钙、氯化钠、氯化氢、酚酞；
（3）本次探究活动，除了上通过测定反应生成气体的质量来确定氢氧化钠的变质程度，还可以利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量，进而确定变质程度，故具体操作和推断过程是实验一的步骤Ⅲ后过滤、洗涤滤渣并干燥、称量，可得反应生成碳酸钙的质量，根据相关反应的化学方程式，利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量，进而确定变质程度。
故答案为：（1）酚酞溶液；打开分液漏斗活塞，将足量氯化钙溶液全部注入锥形瓶充分反应，有白色沉淀生成，溶液仍为红色；
（2）实验一的步骤Ⅲ中只发生的反应是CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，既无气体参加反应，又无气体生成，根据质量守恒定律，反应前后总质量保持不变；二氧化碳的密度比空气的密度大，部分残留在瓶中；氯化钙、氯化钠、氯化氢、酚酞；
（3）实验一的步骤Ⅲ后过滤、洗涤滤渣并干燥、称量，可得反应生成碳酸钙的质量，根据相关反应的化学方程式，利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量，进而确定变质程度。
02 反应后物质成分的探究
2．（2024·广东茂名·一模）兴趣小组的同学在探究金属的活动性顺序时，进行了如下拓展性学习与探究。
探究一：探究Mg、Cu、Ag的活动性顺序
【进行实验】
同学们进行了题图所示的甲、乙实验。
【小组交流】
(1)实验中观察到，甲中镁丝表面附着一层 色固体，乙中溶液颜色变为 色。
(2)你认为通过甲、乙实验 （选填“能”或“不能”）得出三种金属的活动性顺序。
探究二：探究反应后混合溶液中溶质的成分
实验结束后，小组同学进行了题图所示的丁实验，将甲、丙试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中，产生白色沉淀，上层为无色澄清溶液，为确认烧杯中溶液的溶质成分，同学们进行了拓展探究。
【知识回顾】
(3)丙中发生反应的化学方程式为 。
【提出问题】
丁中烧杯内溶液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】
(4)猜想I：Na2SO4
猜想II：MgSO4、Na2SO4和H2SO4
猜想III：Na2SO4、NaOH
猜想IV：Na2SO4和 。
【小组讨论】
(5)经过讨论，小组同学认为甲和丙的废液混合后生成的白色沉淀是氢氧化镁，故上层清液中一定不含 ，因此小组同学一致认为猜想 不合理。
【实验验证】
(6)进行实验进行验证：
【答案】(1) 红 蓝
(2)能
(3)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
(4)MgSO4
(5) 硫酸 Ⅱ
(6) > 无色酚酞试液
【详解】（1）甲实验中镁和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，故观察到的现象为镁丝表面附着一层红色固体；乙实验中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，故观察到溶液颜色变为蓝色；
（2）甲实验中镁和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，观察到有红色固体析出，证明镁的活动性比铜强；乙实验中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，观察到有银白色固体析出，证明铜的活动性强于银，通过甲、乙实验能得出三种金属的活动性顺序；
（3）丙中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，该反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；
（4）甲中镁和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，丙中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，混合后硫酸镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀和硫酸钠，氢氧化镁能和硫酸反应，故上层清液中一定不含硫酸，如果硫酸镁和氢氧化钠恰好完全反应，则溶质为硫酸钠；如果氢氧化钠过量，则溶质为硫酸钠、氢氧化钠；如果硫酸镁过量，则溶质为硫酸钠、硫酸镁，故猜想Ⅳ为Na2SO4和MgSO4；
（5）氢氧化镁能与硫酸反应生成硫酸镁和水，不能共存，故溶质中不可能含有硫酸，故猜想Ⅱ不合理；
（6）猜想Ⅲ正确，溶液中含有氢氧化钠，溶液显碱性，pH>7；取少量烧杯中的溶液于洁净试管中，向其中滴加无色酚酞试液，溶液变为红色，则猜想Ⅲ正确。
03 无明显现象反应的探究
3．（2023·江苏连云港·一模）在学习了常见的酸和碱后，某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展实验探究活动，请你参与下列活动。
【实验探究】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)测定溶液pH变化的方法
甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示，则该同学是将 (填字母序号)。
a.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
b.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
(2)测混合过程中的温度变化
乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图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2中B点表示的含义是 。
(3)借助于酸碱指示剂
丙同学通过图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 。
【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分，大家纷纷提出了猜想。
【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】
(4)为了验证猜想，学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液，进行如下探究并完善表格。
【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(5)丁同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由是 。
(6)同学们经过反思与讨论，最后认为方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替，也能得到同样的实验结论，请你选出可用药品的字母序号_______。
A．MgB．CuOC．KClD．Na2CO3
(7)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 。
(8)测定硫酸溶液溶质的质量分数
取该硫酸溶液20g，滴加10%的氢氧化钾溶液，恰好完全反应时，共消耗氢氧化钾溶液56g。计算该硫酸溶液的溶质质量分数。(析出详细过程)
【答案】(1)a
(2) 放热 恰好完全反应
(3)2KOH+ H2SO4=K2SO4+ 2H2O
(4)固体消失，溶液变为黄色
(5)K2SO4与BaCl2反应产生白色沉淀干扰H2SO4的检验
(6)ABD
(7)反应物剩余
(8)解：设该硫酸溶液的溶质质量分数x
答：该硫酸溶液的溶质质量分数为24.5%。
【详解】（1）图1中开始pH小于7，pH逐渐增大，则烧杯内是酸、滴入的是碱。故选a.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中。
（2）开始时温度逐渐升高，所以明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是放热反应。B点温度达到最高，说明之后无反应放热，则氢氧化钾和硫酸恰好完全反应。
（3）氢氧化钾和硫酸反应生成硫酸钾和水，化学方程式为。
（4）根据结论，溶液中有硫酸，硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水，所以现象是固体消失，溶液变为黄色。
（5）硫酸根离子和钡离子结合成硫酸钡沉淀，除了硫酸中有硫酸根，一定存在的硫酸钾中也有硫酸根，所以有硫酸或没有硫酸都会出现白色沉淀。故填：K2SO4与BaCl2反应产生白色沉淀干扰H2SO4的检验。
（6）A、镁和氢氧化钾、硫酸钾不反应，和硫酸反应生成硫酸镁和氢气，有气泡产生。符合题意；
B、氧化铜和氢氧化钾、硫酸钾不反应，和硫酸反应生成硫酸铜和水，固体消失、溶液变蓝。符合题意；
C、氯化钾和氢氧化钾、硫酸钾、硫酸都不反应。不符合题意；
D、碳酸钠和氢氧化钾、硫酸钾不反应，和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，有气泡产生。符合题意；
故选ABD。
（7）分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外，还要考虑反应物剩余，如猜想二、三就是考虑反应物硫酸、氢氧化钾是否有剩余。
（8）详见答案。
04 对家庭生活用品的探究
4．（2023·江苏泰州）某化学兴趣小组对家用某品牌发酵粉进行探究。
活动一：定性研究
(1)小星通过观察标签知道这种发酵粉主要成分是碳酸氢钠，为测定发酵粉溶解形成溶液的酸碱性，取少量发酵粉加适量水溶解，在室温下用pH计测得所得溶液pH为8.2，说明溶液中除、外，一定含有 （填离子符号）。
(2)小静对碳酸氢钠固体溶解过程温度变化进行研究，实验装置如图1，使用温度传感器分别测得不同质量的碳酸氢钠粉末溶解过程的温度变化曲线如图2。由图可知，碳酸氢钠固体溶于水 热量，影响溶解过程温度变化程度还与 因素有关（答1点即可）。
活动二：定量测定
小燕设计了如图3装置，测定该发酵粉样品中碳酸氢钠的质量分数（已知发酵粉中其他成分不与盐酸反应产生气体）。

(3)B装置中浓硫酸的作用为 。
(4)小燕取15.0g固体样品和足量稀盐酸置于装置A中，打开活塞，充分反应后，测得装置C增重6.6g。请计算样品中碳酸氢钠的质量分数。（写出计算过程）
(5)小组同学围绕实验中产生的碳酸氢钠的质量分数误差进行分析，形成两种不同意见。请分别写出产生偏大和偏小两种误差的原因和导致结果 。（经检测装置气密性良好）
活动三：拓展延伸
小林发现NaOH溶液与NaHCO3溶液混合后无明显现象，提出问题：NaOH和NaHCO3是否发生了化学反应？
(6)猜想一：两者不反应
猜想二：两者发生反应，从元素守恒的角度，反应生成H2O和 （写化学式）。
(7)已知：该实验条件下CaCl2溶液与NaOH溶液混合变浑浊，CaCl2溶液与NaHCO3溶液混合无现象，为验证猜想二正确，请你补充实验方案：取少量NaHCO3溶液，向其中加入足量NaOH溶液， 。（实验方案包括操作、现象和结论。可供选用的试剂有：CaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水）
【答案】(1)OH-
(2) 吸收 碳酸氢钠的质量
(3)吸收水蒸气
(4)装置C增重6.6g即碳酸氢钠与稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为6.6g。
设：样品中碳酸氢钠的质量为x
x=12.6g
样品中碳酸氢钠的质量分数=84%
答：样品中碳酸氢钠的质量分数为84%。
(5)产生偏大误差的原因是D装置中的碱石灰失效，空气中的二氧化碳进入C中使得二氧化碳质量偏大导致的结果是测得碳酸氢钠质量分数偏大；产生偏小误差的原因是C中氢氧化钠溶液部分变质，导致反应产生的二氧化碳未完全吸收，测得二氧化碳质量偏小，导致的结果是测得碳酸氢钠质量分数偏小。
(6)Na2CO3
(7)让两者充分混合后，加入CaCl2溶液，观察到溶液变浑浊，产生白色沉淀，将反应后得到的液体过滤，取滤渣洗净后放入试管中，加入稀盐酸，观察到有气泡产生，将产生的气体通入澄清石灰水中，看到澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生，说明NaOH和NaHCO3反应生成了碳酸钠，可得结论：NaOH和NaHCO3发生了化学反应
【详解】（1）用pH计测得所得溶液pH为8.2，说明溶液呈碱性，即溶液中应含有OH-，故填：OH-；
（2）由图可知，加入碳酸氢钠固体后，溶液的温度在下降，说明碳酸氢钠固体溶于水会吸收热量，由图2 可知，不同质量的碳酸氢钠去溶解，温度下降的快慢也不一样，故填：①吸收②碳酸氢钠的质量；
（3）B装置中浓硫酸的作用为吸收水蒸气，防止水蒸气进入C中被吸收，导致测得二氧化碳质量的数据不准确，故填：吸收水蒸气；
（4）见答案
（5）产生偏大误差即测得碳酸氢钠的质量分数偏大，则测得二氧化碳的质量也应偏大，故应该是D装置中的碱石灰失效，空气中的二氧化碳进入C中使测得二氧化碳质量偏大导致碳酸氢钠质量分数偏大；产生偏小误差即测得碳酸氢钠的质量分数偏小，则测得二氧化碳的质量也应偏小，故应该是C中氢氧化钠溶液部分变质，导致反应产生的二氧化碳未完全吸收，测得二氧化碳质量偏小，导致测得碳酸氢钠质量分数偏小。故填：产生偏大误差的原因是D装置中的碱石灰失效，空气中的二氧化碳进入C中使得二氧化碳质量偏大，导致的结果是测得碳酸氢钠质量分数偏大；产生偏小误差的原因是C中氢氧化钠溶液部分变质，导致反应产生的二氧化碳未完全吸收，测得二氧化碳质量偏小，导致的结果是测得碳酸氢钠质量分数偏小。
（6）从元素守恒的角度，反应前后元素种类不变，反应前有钠、氧、氢、碳四种元素，反应后也要有这四种元素，反应生成H2O有氢、氧元素，则另一种产物一定要有钠、碳元素，结合所学，则另一产物应为Na2CO3，故填：Na2CO3；
（7）证明二者发生反应，可以从证明生成物的角度出发，生成物为碳酸钠，利用氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，碳酸钙能与稀盐酸反应，生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳，故填：让两者充分混合后，加入CaCl2溶液，观察到溶液变浑浊，产生白色沉淀，将反应后的液体过滤，取滤渣洗净后放入试管中，加入稀盐酸，观察到有气泡产生，将产生的气体通入澄清石灰水中，看到澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生，说明NaOH和NaHCO3反应生成了碳酸钠，可得结论：NaOH和NaHCO3发生了化学反应。
05 对异常现象的探究
5．（2023·广东汕头·一模）某兴趣小组探究CO2与NaOH溶液的反应。
(1)如图，打开A中活塞，使A中产生的CO2缓慢通入B中，发现B、C中都没有明显现象产生，证明CO2能与NaOH 溶液的反应，B中反应的化学方程式是 。
(2)继续向B中通入CO2，一段时间后发现B中有“白色沉淀”产生的异常现象。同学们将B中物质进行过滤，得到白色固体和无色溶液。
【提出问题】白色固体是什么物质？
【查阅资料】Na2CO3溶液能与CO2反应产生NaHCO3；NaHCO3溶液、Na2CO3溶液都呈碱性，NaHCO3溶液不能与BaCl2溶液反应产生沉淀；Na2CO3、NaHCO3的溶解度曲线如图所示。
【提出假设】猜想Ⅰ：白色固体是Na2CO3
猜想Ⅱ：白色固体是NaHCO3
猜想Ⅲ：白色固体是 。
【进行实验】
同学们将白色固体洗涤、干燥后，分别置于编号为①②的试管中
【反思和拓展】
(3)实验1的结论不正确，理由是 。
(4)NaOH溶液刚通入CO2时没有沉淀产生的可能原因是 ，通入过量CO2产生白色沉淀的原因是(用化学方程式表示) 。
【答案】(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(2) Na2CO3和NaHCO3 混合物 没有白色沉淀产生 无色酚酞试液变红色
(3)Na2CO3和NaHCO3都能与稀盐酸反应产生气体
(4) 刚通入CO2时产生的Na2CO3溶解度大(或产生的Na2CO3量少或还没有产生溶解度小的NaHCO3等) CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3
【详解】（1）二氧化碳和氢氧化钠生成碳酸钠和水，化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
（2）Na2CO3溶液能与CO2反应产生NaHCO3，结合已有猜想，白色固体还可能是碳酸钠、碳酸氢钠混合物。
进行实验：
猜想Ⅱ成立，即白色固体是NaHCO3，氯化钡和碳酸氢钠不反应，和碳酸钠生成碳酸钡白色沉淀，碳酸氢钠溶液呈碱性，使酚酞变红，故实验现象为没有白色沉淀产生，无色酚酞试液变红色。
（3）实验1的结论不正确，理由是Na2CO3和NaHCO3都能与稀盐酸反应产生气体，无法得出白色固体成分。
（4）NaOH溶液刚通入CO2时没有沉淀产生的可能原因是刚通入CO2时产生的Na2CO3溶解度大，或产生的Na2CO3量少，或还没有产生溶解度小的NaHCO3等。通入过量CO2产生白色沉淀是生成了溶解度小的碳酸氢钠，反应为二氧化碳、水和碳酸钠生成碳酸氢钠，化学方程式为CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3。
1．【新素材——结合趣味实验 】（2024·湖南·二模）学习酸的性质是一项重要的内容，某化学兴趣小组以“探究硫酸的性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究浓硫酸稀释过程中的能量变化。
(1)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 (填“放热”或“吸热”)。
【任务二】探究硫酸的浓度对硫酸化学性质的影响。
(2)图2实验中，观察到很快变黑的是 (填“滤纸A”或“滤纸B”)，由此可知硫酸的浓度不同，其性质不完全相同。
【任务三】探究稀硫酸的化学性质。
小组同学按图3进行实验。
(3)写出试管B中发生反应的化学方程式 。
实验后，将试管A和试管B反应后的上层清液倒入同一洁净的烧杯中，发现废液呈无色，有白色沉淀生成。小组同学继续对废液中溶质的成分进行探究。
【提出问题】废液中溶质除酚酞外还含有什么？
【查阅资料】Na2SO4溶液、BaCl2溶液均呈中性。
【小组分析】同学们经过讨论一致认为废液中一定含有NaCl，可能含有HCl、Na2SO4、BaCl2。
【讨论交流】在讨论方案时，甲、乙、丙三位同学的观点如表。
(4)你认为上述 同学依据预测实验现象得出的结论是不合理的。
【实验验证】
(5)丁同学向废液中滴加过量Na2CO3溶液，无气泡冒出，有白色沉淀产生，溶液变为红色。丁同学的实验现象证明废液中的溶质为NaCl和 (填化学式)。
【答案】(1)放热
(2)滤纸B
(3)
(4)甲
(5)BaCl2
【详解】（1）用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落，说明石蜡熔化了，说明温度升高，故此现象说明浓硫酸溶于水放热；
（2）稀硫酸没有脱水性，浓硫酸有脱水性，所以图乙实验中，观察到很快变黑的是滤纸B；
（3）试管B中发生反应为氯化钡和硫酸反应生成硫酸钡和盐酸，该反应的化学方程式为：；
（4）废液中含氯化钠，氯化钠也能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，故向废液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，不能说明废液中一定含有HCl，故甲同学依据预测实验现象得出的结论是不合理的；
（5）向废液中滴加过量Na2CO3溶液，碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，无气泡冒出，说明废液中不含HCl，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，故有白色沉淀生成，说明废液中含氯化钡，氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠，不能共存，故废液中一定不含硫酸钠，故丁同学的实验现象证明废液中的溶质为NaCl和BaCl2。
2．【新形式——数字化实验】（2023·四川绵阳）氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象，它们是否发生了反应呢？某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量X溶液的烧杯中放置pH传感器和温度传感器，并滴入3滴酚酞试液，然后开启电磁搅拌器，从滴定管中逐滴加入Y溶液，计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
回答下列问题：
(1)烧杯中的X溶液是 ，实验过程中烧杯内溶液的颜色变化： 。
(2)实验过程中发生反应的化学方程式是 。若使用的NaOH溶液已经变质，则实验时还可观察到烧杯中出现的现象是 。
(3)结合图像分析上述实验，下列说法正确的是___________(填序号)。
A．a点溶液显碱性B．加入10mLY溶液时恰好完全反应
C．该反应是放热反应D．烧杯中NaCl的质量分数一直增大
(4)从微观视角分析，酸碱中和反应的实质是：在溶液中，酸解离出的氢离子和碱解离出的 结合生成水。写出一个符合上述反应实质，产物有硫酸盐的化学方程式： 。
【答案】(1)稀盐酸 由无色变为红色
(2) 溶液中冒气泡
(3)BC
(4)氢氧根离子(或) (合理均给分)
【详解】（1）由图乙可知，烧杯中溶液初始pHCu：由实验②可知，金属活动性：Fe>H：由实验③可知，金属活动性：Mn>Fe：由实验可知，金属活动性：Mn>Cu。实验①②③已经可说明金属活动性：Mn>Fe>H>Cu，所以不需要进行实验④也可以达到实验目的。
（3）由（2）可知，金属活动性：Mn（锰）>Fe（铁）>Cu（铜）。
（4）由（2）可知，金属活动性：Mn>Fe>H>Cu，充分反应后过滤得到的12g固体中含有6.4gCu，则未参加反应的Fe为12g-6.4g=5.6g，即只有5.5gMn与稀硫酸反应，设生成的氢气质量为x。
= 解得x=0.2g
即产生氢气的质量为0.2g。
13．（2024·江苏盐城·一模）我校化学兴趣小组以“金属的化学性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】金属与氧气反应
(1)防锈工艺之一是利用烤蓝技术，即高温下在铁表面形成一层四氧化三铁，从而保护了内部的铁不受腐蚀。下列选项中与四氧化三铁致密结构相似的物质是 （填字母）。
A．铝在常温下与氧气反应生成的氧化铝
B．铁在常温下与氧气、水反应生成的铁锈
C．水的净化中用于吸附颜色、异味的活性炭
【任务二】金属与酸反应
取表面积大小相同的三种金属片，分别加入足量相同的三份稀盐酸中，并用温度传感器测定反应过程中的温度变化，所得温度变化曲线如图甲所示。
(2)由图甲可知 （填“能”或“不能”）根据金属与酸反应的放热情况来判断不同金属的活动性强弱。若要设计实验验证铁、锌、铜的金属活动性顺序，用下列各组物质进行实验，则能达到实验目的的是 （填字母）。
A．Zn、Cu、FeCl2溶液
B．Fe、Cu、ZnCl2溶液
C．Fe、Cu、Zn、稀盐酸
D．Fe、CuCl2溶液、ZnCl2溶液
(3)将一块未经打磨的铝片放在盛有稀盐酸密闭容器中，用传感器探究反应容器内的温度随时间变化如图乙，50s前温度未上升的原因是 。（用化学方程式表示）
(4)锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，在反应一段时间后用燃着的木条放在试管口检验时，听到爆鸣声，则产生的该气体是 。为什么在反应过程中产生了这种气体，简述原因 。
【任务三】金属和盐溶液的反应
向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中连续、缓慢地加入质量为mg的锌粉，溶液中析出固体的质量与加入锌粉的质量关系如图丙所示。
(5)bc段（不含两端点）反应析出的金属是 。
(6)c点对应的溶液的溶质是 、 （填化学式）。
(7)若ab段和bc段析出的固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1和m2的比值为 。
【答案】(1)A
(2) 不能 ACD
(3)
(4) 氢气/H2 随着反应的进行浓硫酸的浓度逐渐降低变成稀硫酸，稀硫酸与锌反应生成氢气
(5)铜/Cu
(6) Zn（NO3）2 Fe（NO3）2
(7)8：27
【详解】（1）防锈工艺之一是利用烤蓝技术，即高温下在铁表面形成一层四氧化三铁，从而保护了内部的铁不受腐蚀，说明四氧化三铁是致密的氧化膜，阻止铁进一步腐蚀；
A、铝在常温下与氧气反应生成的氧化铝，氧化铝为致密氧化膜，选项正确；
B、铁在常温下与氧气、水反应生成的铁锈，铁锈疏松多孔，选项错误；
C、活性炭疏松多孔，具有吸附性，选项错误；
故选A；
（2）铁与稀盐酸反应放出热量更高，而反应速率可能会受温度影响，导致实验有误差，无法验证金属活动性，所以不能根据金属与酸反应的放热情况来判断不同金属的活动性强弱；
A、Zn能与氯化亚铁反应，说明Zn＞Fe，Cu不能与氯化亚铁反应，说明Fe＞Cu，则三种金属的金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，正确；
B、Fe、Cu均不能与ZnCl2反应，说明Zn＞Fe、Zn＞Cu，无法验证铁和铜的活动性顺序，错误；
C、Fe、Zn能与稀盐酸反应，且锌与稀盐酸反应产生气泡的速率较铁快，说明Zn＞Fe＞H，Cu不能与稀盐酸反应，说明Cu＜H，则三种金属的金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，正确；
D、Fe能与CuCl2反应，说明Fe＞Cu，铁不能与ZnCl2反应，说明Zn＞Fe，则三种金属的金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，正确；
故选：ACD；
（3）常温下，铝在空气中易与氧气反应生成一层致密的氧化铝膜，所以将铝片和稀盐酸放在密闭容器中，稀盐酸先和铝表面的氧化铝薄膜反应生成氯化铝和水，故50s前温度未上升，化学方程式为：；
（4）用燃着的木条放在试管口检验时，听到爆鸣声，则产生的该气体是氢气；
因为随着反应的进行浓硫酸的浓度逐渐降低变成稀硫酸，稀硫酸与锌反应生成氢气，点燃不纯的氢气，会听到爆鸣声；
（5）根据金属活动性顺序锌＞铁＞铜＞银，往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢、连续加入质量为mg的锌粉，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，再和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，最后和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，故ab段是锌和硝酸银反应，bc段是锌和硝酸铜反应，cd段是锌和硝酸亚铁反应。
由以上分析知，bc段（不含两端点）反应为锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，析出的金属是铜；
（6）ab段是锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌，bc段是锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，硝酸亚铁未反应，故c点对应的溶液的溶质是Zn（NO3）2、Fe（NO3）2；
（7）ab段为锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，化学方程式为：Zn+2AgNO3=2Ag+Zn（NO3）2，每65份质量的锌置换出216份质量的银，bc段为锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，化学方程式为：Zn+Cu（NO3）2=Cu+Zn（NO3）2，每65份质量的锌置换出64份质量的铜，若ab段和bc段析出的固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1：m2=64：216=8：27。
14．（2023·山东烟台）某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氧化钙，猜测该氧化钙可能变质。小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究，如下表所示：
【交流讨论】小组讨论后，同学们认为：“现象”不足以证明样品中有氢氧化钙，原因是 （用化学方程式表示）；“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙，原因是 。
兴趣小组同学为准确测定该瓶氧化钙的成分，进行了如下探究。
【提出问题】该瓶氧化钙中都有哪些成分，各成分的质量比是多少？
【查阅资料】氢氧化钙在一定温度下能分解：
碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳
【设计并实施实验】兴趣小组设计了如图所示的实验（装置气密性良好）。取该氧化钙样品放在装置B的玻璃管中，先通入一会空气，再称量C、D装置的质量，然后边通入空气，边用酒精喷灯加热（能达到高温），至固体不再发生变化，继续通一会空气，实验后测得装置增重，D装置增重。

【形成结论】该氧化钙样品中的成分是 ，它们的质量比是 。
【反思评价】装置的作用是 。如果没有装置，可能会导致氧化钙样品成分中的 测定结果偏大。
【拓展应用】为废物利用，兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应，再蒸发制取产品氯化钙固体，与变质前的氧化钙相比，变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量是否会有影响，为什么？ 。
【答案】 氢氧化钙微溶于水，白色固体也可能是没有溶解的氢氧化钙 氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙 38∶37∶25 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置 氢氧化钙、碳酸钙 没有影响，是因为无论是否变质，最终钙元素完全转化到氯化钙中
【详解】交流讨论：
小组讨论后，同学们认为：“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙，原因是氧化钙能和水反应生成氢氧化钙，化学方程式是；“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙，原因是氢氧化钙微溶于水，白色固体也可能是没有溶解的氢氧化钙；
形成结论：
实验后测得装置增重，说明氢氧化钙分解生成水，即样品中含有氢氧化钙，装置增重，说明碳酸钙分解生成二氧化碳，即样品中含有碳酸钙，该氧化钙样品中的成分是氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙，反应的化学方程式及其质量关系：
氧化钙质量=，氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙的质量比是。
反思评价：
装置的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置。如果没有装置，空气中的水蒸气、二氧化碳能被浓硫酸、碱石灰吸收，可能会导致氧化钙样品成分中氢氧化钙、碳酸钙的测定结果偏大；
拓展应用：
为废物利用，兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应，再蒸发制取产品氯化钙固体，与变质前的氧化钙相比，变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量没有影响，是因为无论是否变质，最终钙元素完全转化到氯化钙中。
15．（2023·黑龙江）某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现，有些化学反应发生时没有伴随明显的现象，他们就此进行了以下探究。
【提出问题】
怎样证明NaOH溶液分别与CO2及稀盐酸发生了反应？
【分析讨论】
(1)同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路I：验证有 ；
思路Ⅱ：验证反应物减少或消失。
【实验探究】同学们分两组分别设计方案进行探究。
【实验结论】
(2)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中，观察到 ，认为NaOH溶液和CO2发生了反应。但有同学指出，还应进行CO2与 反应的对比实验才能得出这一结论。
(3)第二组的小明同学向丙中滴入无色酚酞溶液后，观察到溶液颜色 ，得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后，观察到有白色沉淀生成，由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl，你认为小亮的结论是 （填“合理”或“不合理”）的。
(4)第二组同学进一步讨论后认为，如果将乙中的溶液蒸发结晶，再将得到的晶体溶于水，若在室温下测得该溶液的pH （填“>”“”或“