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初中化学专题练习 题型五 探究性试题练习（含解析）
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这是一份初中化学专题练习 题型五 探究性试题练习（含解析），共68页。
题型五 探究性试题
类型1 反应后物质成分的探究
例1 （2019滨州）钙元素是一种重要的金属元素，它可组成氢化钙、氢氧化钙等多种物
质。
（1）氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源提供剂。某实验探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气，请你写出该反应的化学方程式 。
（2）该实验探究小组将Na2CO3溶液滴加到Ca(OH)2溶液中，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？
【猜想与假设】
猜想一：NaOH；
猜想二：NaOH和Ca(OH)2；
猜想三：NaOH和 ；
猜想四：NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2。
经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是 。
【实验过程】
实验步骤
现象
结论
步骤Ⅰ：取滤液，向其中滴入适量的Na2CO3溶液
猜想二不成立
步骤Ⅱ：另取滤液，向其中加入足量
产生气泡
猜想 成立
【拓展延伸】
在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑 。
【猜想与假设】
第一步：写出化学方程式：A+B→C+D
第二步：进行猜想
有关不合理猜想的判断依据：①猜想的物质含有反应物中未涉及的元素；②猜想的物质之间能够发生反应。
注意：如果是溶液中溶质的成分，则难溶物和气体不需要考虑。
针对本题：Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式为：
Na2CO3＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋2NaOH
假设： 反应后溶液的溶质：
恰好完全反应 NaOH
Ca(OH)2溶液过量 NaOH和Ca(OH)2
Na2CO3溶液过量 NaOH和Na2CO3
由于Na2CO3溶液能与Ca(OH)2溶液发生反应，因此猜想四不合理。
【实验与结论】
第一步：确定所要检验的物质。
①生成物C和D是一定存在的，无需检验。
注意：生成物如果对反应物的检验造成干扰，则需先除去生成物，再进行检验。
第二步：设计实验方案并得出结论。
实验操作（试剂选择）、实验现象、实验结论三者之间的对应关系：
针对本题：溶液的溶质中肯定含有NaOH，只需检验是否存在Na2CO3或Ca(OH)2即可。猜想二不成立，即溶质中不含有Ca(OH)2，则滴入适量碳酸钠溶液，无明显现象；另取滤液，向其中加入足量某种溶液，有气泡产生，可知溶质有Na2CO3，根据CO32-的性质可知，加入的是稀酸，即猜想三成立。
考向1 反应后液体成分的探究
1. (2019龙东农垦·森工)某小组同学在进行氢氧化钙溶液与稀盐酸反应的实验时，没看到明显
现象，因而无法判断是否恰好完全反应。于是他们对反应后溶液中的溶质大胆提出猜想，
进行了以下探究。
【提出问题】该溶液中的溶质成分是什么？
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【猜想与假设】
猜想①：只有CaCl2；
猜想②：有__________________；
猜想③：有CaCl2、Ca(OH)2;
猜想④：有CaCl2、Ca(OH)2、HCl。
经过讨论，同学们直接得出猜想________是不正确的，理由是_________________，为了验证其余哪种猜想是正确的，同学们又做了以下实验：
【设计与实验】
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一：取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞溶液
____________
猜想③不正确
步骤二：再另取少量反应后的溶液于另一支试管中，加入
适量的__________________
有气泡产生
猜想____正确
【交流与反思】还可以用下列哪种物质来证明上述猜想是正确的________。
A. Cu B. NaOH C. CuO D. AgNO3
2. (2019黄石)某化学学习小组在学习常见的盐的性质后，完成了如下实验。该学习小组对废液杯上层清液的溶质的成分进行了探究。请完成以下探究过程：
第2题图
【提出问题】上层清液中含有什么溶质？
【作出猜想】
Ⅰ溶质仅为________(填化学式)
Ⅱ溶质为KCl和BaCl2
Ⅲ溶质为KCl和________(填化学式)
Ⅳ溶质为KCl和K2CO3
Ⅴ溶质为KCl、K2SO4和K2CO3
【设计方案】
实验操作
现象
结论
取少量废液杯中上层清液，分装于甲、乙两支试管中
先向甲试管中滴加盐酸至过量
无明显现象
猜想Ⅳ、Ⅴ均不正确
再向乙试管中滴加______溶液(填化学式)
________
猜想Ⅱ正确
【交流反思】学习小组经过讨论认为：实验过程中无须使用AgNO3溶液，其理由是__________________________________________________(用文字表述)。
3. (2019西宁)某校化学兴趣小组在探究“酸碱盐的相关性质”时，做了如图一所示的两个实验，实验结束后，小组同学将两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中
第3题图
(如图二所示)，观察到有气泡产生，为确认烧杯内溶液中溶质的成分，同学们进行了如下探究。
【查阅资料】Na2SO4溶液、NaCl溶液呈中性。
【提出猜想】猜想1：Na2SO4、NaCl；
猜想2：Na2SO4、NaCl和________；
猜想3：Na2SO4、NaCl和H2SO4；
猜想4：Na2SO4、NaCl、H2SO4和Na2CO3。
【交流讨论】小强同学认为猜想4一定是错误的，他的理由是_______________(用化学方程式表示)。
【进行实验】小明同学设计如下两个实验方案：
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入几滴紫色石蕊溶液
____________________
猜想3正确
方案二
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量铁粉
____________________
请写出方案二中有关反应的化学方程式：________________________________。
【反思与总结】分析反应后溶液中溶质成分，除要考虑生成物外，还需考虑反应物是否过量。
4. (2019聊城)聊城市某学校2019年实验操作模拟训练的一个题目是：鉴别稀硫酸、稀盐酸和氢氧化钠三种无色溶液。小组的同学把标有序号1、2、3的三种溶液分别滴入标有对应序号的三支试管中，向三支试管中滴加酚酞试液，如甲图，鉴别出1号溶液，再向另两支试管中滴加BaCl2溶液，如乙图。请回答：
第4题图
(1)1号试管中是____________溶液。
(2)乙图中2号试管发生化学反应的实质是____________________________(填微粒名称)结合生成白色沉淀。把该试管反应后的物质进行过滤，得到滤液。
【提出问题】除含有酚酞外，滤液中溶质的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：HCl； 猜想二：HCl和______； 猜想三：HCl和BaCl2。
【进行实验】①取一定量的滤液于试管中，向试管中滴加Na2SO4溶液，有白色沉淀生成，猜想____正确。
②为了验证该滤液的酸碱性，将一片pH试纸放在干燥的玻璃片上，用________蘸取该滤液，滴到试纸上，立即将试纸显示的颜色与pH标准比色卡进行对照，读出pH＝5。
【交流拓展】2号试管中滤液显酸性，要将该滤液调至中性，可向滤液中加入适量________(填序号)。
A. 铁粉 B. 氯化钙溶液 C. 石灰石
5. (2019柳州)NaHCO3是初中化学教材中重点介绍的一种盐，俗名________，NaHCO3溶液呈碱性。某化学兴趣小组要制取一瓶NaHCO3溶液，他们向NaOH溶液中通入了一定量的CO2，然后对反应后所得到的溶液进行探究。
【提出问题】反应后溶液中溶质的组成是什么？
【查阅资料】(1)NaHCO3不仅可以与盐酸反应，也可以与NaOH溶液反应。与NaOH溶液反应的化学方程式为：NaHCO3＋NaOH=== Na2CO3＋H2O。
(2)向NaOH溶液中通入少量CO2，反应的化学方程式为：CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O。继续通入过量CO2，反应的化学方程式为：Na2CO3＋H2O＋CO2=== 2NaHCO3。
【猜想与假设】
猜想一：含有NaOH、Na2CO3；
猜想二：只含有____________；
猜想三：含有Na2CO3、NaHCO3；
猜想四：只含有NaHCO3。
【设计实验】
实验步骤
实验现象
解释或结论
①取少量样品于试管中，滴加几滴无色酚酞试液
溶液呈红色
证明溶液显碱性
②另取少量样品于试管中，加入足量的BaCl2溶液，反应完全后，静置过滤
加入BaCl2溶液时观察到的现象______________
证明溶质中有Na2CO3
③向实验②所得的滤液中滴加稀盐酸
有无色无味的气体产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊
证明实验②所得的滤液中有______________
【结论与反思】
(1)有同学认为实验①观察到的现象及结论足以证明溶液中有NaOH。你是否同意？请说出理由__________________________________________________。
(2)写出实验③中产生气体的化学方程式________________________________。
(3)通过实验①、②、③所观察到的现象及结论，最终得出猜想____是正确的。
【拓展与提升】
实验室现有一瓶NaOH溶液和足量CO2气体，要制取一瓶溶质只有Na2CO3的溶液，请完善以下实验方案，仪器可以任意选择。
实验方案：先用量筒将NaOH溶液均匀分成两等份，__________________________。
6. 在今年化学实验操作考试“探究纯碱的性质”中，同学们做了如图所示的四组实验，并将A、B、C、D四支试管中的废液全部倒入一个干净的大烧杯中。考试结束后，某兴趣小组发现大烧杯底部有沉淀，上层溶液呈红色。
第6题图
为了探究上层溶液的成分，进行了以下实验。
【提出问题】大烧杯中的上层溶液中除了含有水和酚酞外，还含有哪些离子？(假设难溶物质、水和酚酞均不会解离出离子)
【猜想假设】小明认为上层溶液中一定含有Na＋、CO、H＋、Cl－、Ba2＋、Ca2＋、OH－七种离子，你认为上层溶液中含有的离子最多可能有①________种。
【分析讨论】小红认为上层溶液中一定不含有H＋，因为上层溶液呈红色。小李取一定量的上层溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸，发现无气泡产生，认为上层溶液中一定不含有CO，小红认为他的结论不正确，原因是②______________________________。
【设计实验】为进一步确定上层溶液中是否含有CO，请你和小红一起参与下列探究：
实验操作
实验现象
实验结论
取大烧杯中的上层溶液少许于一支试管中，滴加过量的BaCl2溶液，静置
③ ；试管
中的上层溶液仍是红色
大烧杯中的上层溶液中一定含有CO，发生的化学反应方程式为④_______________________；同时还能得出大烧杯中的上层溶液中一定含有的阴离子是⑤____(填离子符号)
【实验结论】大烧杯中的上层溶液中一定含有的离子是⑥______________(填离子符号)。
考向2 反应后固体成分的探究
7. (2019襄阳)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800℃，可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金。小明同学在实验室按古代方法将炉甘石、赤铜和木炭粉混合加热一段时间，得到固体混合物A。固体混合物A的成分是什么？他对此进行了实验探究。
【查阅资料】①ZnCO3加热可分解为ZnO；②Cu2O＋H2SO4=== CuSO4＋Cu＋H2O。
【实验探究】
步骤Ⅰ 取混合物A适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，得到滤渣B和蓝色溶液C，同时生成了一种气体，将该气体通入澄清石灰水无明显现象；
步骤Ⅱ 在滤渣B中加入足量硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到银和蓝色溶液D。
【实验分析】
(1)炉甘石加热分解的化学方程式是____________________________。
(2)若向溶液C中加入过量的锌片，观察到的现象是_____________________________。
(3)混合物A中一定含有______________。 (填化学式)
【拓展延伸】
下列方法可用于鉴别锌铜合金与黄金的是________。(填字母序号)
A. 观察颜色 B. 在空气中灼烧
C. 滴加稀硫酸 D. 滴加硝酸银溶液
8. (2019长沙)小华同学通过阅读课外资料得知，潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂，有关反应的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑，于是他用如图所示装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应：
第8题图
(1)装置B的作用是____________________。
(2)反应一段时间后，装置E中收集到的气体主要是________。
反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么？小华为此又进行了如下探究：
【猜想与假设】猜想一：Na2CO3
猜想二：Na2CO3和Na2O2
猜想三：Na2CO3和NaOH
你认为还可能是：____________________
【设计实验】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中，加入足量的水，振荡
固体完全溶解，______
样品中一定没有Na2O2
②取少量实验①所得溶液于另一试管中，加入过量的BaCl2溶液，振荡
有白色沉淀产生
猜想三正确
③取少量实验②所得上层清液于另一试管中，加入________溶液，振荡
有白色沉淀产生
【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH，原因可能是___________。9. (2019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________(填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：_______________________。
(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________不成立；由实验2可知，沉淀中不含________。假设三________(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____________________。
(3)为探究镁与稀盐酸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稀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：
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，产生气泡速度减慢，溶液变浑浊，烧杯底部有灰白色沉淀
根据表中信息回答下列问题：
①请描述溶液pH变化的规律并解释原因：_________________________________。
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：______________________。
10. (2019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】① BaCl2溶液呈中性
② 4Na＋O2=== 2Na2O
③ Na2O＋H2O=== 2NaOH
④ 2Na＋2H2O=== 2NaOH＋H2↑
⑤ CO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】用如图所示装置(夹持装置已略去)进行实验探究。
第10题图
装置A中发生反应的化学方程式为_______________；装置C的作用是__________________。
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______正确
(2)
将实验(1)所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液
____________
猜想三正确
(3)
____________
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？________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________。
考向3 反应后气体成分的探究
11. (2019陕西)一种自加热食品包装中加热包的成分有：生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠、氯化钙、硫酸镁，使用时需向加热包加水。课堂上老师分别取适量加热包中的固体样品进行如图实验：
(1)实验A中，将样品加入水里，触摸烧杯外壁发烫，其原因是_______________(用化学方程式表示)。
第11题图1
(2)实验B中，将一定量稀盐酸加入锥形瓶中，剧烈反应，生成大量气体。学习小组同学对气体成分和锥形瓶内溶液进行探究。
Ⅰ. 对气体成分进行探究
【做出假设】假设一：只有H2
假设二：只有CO2
假设三：H2和CO2
【实验验证】小明同学设计如下实验对气体成分进行探究。
第11题图2
①当气体通过甲时，澄清石灰水变浑浊，证明假设________不成立。
②丁中出现__________________的现象时，证明假设三成立。
③乙的作用是________________。
Ⅱ.对锥形瓶内的溶液进行探究
实验后，小萍同学取少量锥形瓶内的溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，开始一段时间无沉淀生成，其原因是锥形瓶内的溶液中存在__________________。
【总结反思】通过以上探究，小林同学做了如下的反思归纳：
a. 加热包应密封防潮保存
b. 向用过的加热包内的固体中，加入过量稀盐酸后过滤，可以回收活性炭
c. 能与水混合放出热量的物质均可用作加热包中的发热材料
你认为其中不正确的是________(填字母)。
12. (2019宜宾)浓硫酸与木炭在加热条件下可发生反应产生水和化学式为XO2型的气体。某化学课外兴趣小组的同学对XO2型气体的成分进行了实验探究。
【猜 想】
(1)根据反应物组成元素及生成物的化学式类型，提出以下猜想：
猜想1
猜想2
猜想3
只有CO2
只有________
CO2和SO2都有
【查阅资料】将SO2、CO2气体分别通入下列溶液中产生的有关现象如下表：
气体
溶液
SO2
CO2
品红溶液
褪色
不褪色
氯水(黄绿色)
褪色
不褪色
澄清石灰水
浑浊
浑浊
【实验探究】
图1 图2
第12题图
实验一：
(2)将装置按甲→丙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到丙中溶液褪色，证明____________不成立(填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”)。
实验二：
(3)将装置按甲→乙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到乙中澄清石灰水变浑浊。根据此现象能否确定CO2的存在，理由是___________________。
实验三：
(4)将装置按甲→丙→丁→戊→乙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到丙、丁中溶液均褪色，戊中溶液颜色无变化，乙中澄清石灰水变浑浊。
①将反应后丁中溶液分成两等份分别置于两支试管中，并按如图所示操作进行实验。根据图中实验现象可判断反应后丁中溶液存在的离子有____________。
②丁中溶液的作用是__________________。
【实验结论】
(5)________成立(填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”)。
【问题讨论】
(6)在实验三中，若去掉装置戊，对实验结论________影响(填“有”或“无”)，理由是______________________________。
类型2 物质变质的探究
例2 （2019广元改编）小娟同学发现，上个月做化学实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，小娟和同学们进行了如下探究活动。
【提出问题】该瓶氢氧化钠溶液是否变质，溶液中溶质是什么？
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【猜想与假设】①该溶液没有变质，溶液中溶质只有NaOH；
②该溶液部分变质，溶液中溶质为 ；
③该溶液全部变质，溶液中溶质为 。
【进行实验】小娟和同学们按如下方案进行了实验。
【问题讨论】
（1）操作Ⅰ的名称是 。
（2）写出产生白色沉淀的化学反应方程式 。
由此现象可得出：猜想 （填序号）错误。
（3）结合操作Ⅰ和Ⅱ，若“现象X”是溶液不变色，则猜想 （填序号）正确；若“现象X”是 ，则猜想②正确。
【拓展应用】
（1）小娟和同学们通过以上实验探究得出，实验室保存氢氧化钠溶液的方法是 。
（2）如果氢氧化钠溶液中混有少量碳酸钠杂质，常加入适量 [填“BaCl2”或“Ba(OH)2”]除去。
【猜想与假设】
（1）变质原理：物质与空气中的氧气、二氧化碳或水发生反应。
（2）确定成分：没有变质（只有原物质）、部分变质（含有原物质和变质后生成的物质）、全部变质（只有变质后生成的物质）
以氢氧化钠变质为例：
没有变质：NaOH
部分变质：NaOH和Na2CO3
全部变质：Na2CO3
【实验设计】
第一步：确定氢氧化钠是否变质
（1）检验思路：只需检验是否有CO32-存在。
（2）方法：
①加入过量的稀盐酸，有气泡产生。
②加入澄清石灰水或氯化钙、氯化钡溶液等，有白色沉淀产生。
第二步：确定氢氧化钠是部分变质还是完全变质
（1）分析：部分变质和全部变质后都含有Na2CO3，即含有CO32-。因此要探究是部分变质还是全部变质，只要检验样品中是否含有NaOH，即是否含有OH-。
（2）思路：检验OH-可以用酚酞溶液、Cu2+、Mg2+，但Na2CO3溶液也呈碱性，会对OH-的检验造成干扰，应先除去CO32-再检验OH-。除去CO32-可采用加入过量含Ca2+或Ba2+的盐溶液（不能消耗、引入或产生OH-）。
（3）方法：
针对本题：碳酸钠能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀，则根据操作Ⅰ的实验现象可知溶液中有Na2CO3，即猜想①错误。Na2CO3溶液和NaOH溶液均显碱性，操作Ⅰ中加入过量的氯化钡溶液，将Na2CO3溶液除尽，结合操作Ⅰ和Ⅱ，加入无色酚酞溶液，若“现象X”是溶液不变色，则猜想③正确；若“现象X”是溶液变为红色，则猜想②正确。
【实验补充】氧化钙的变质
（1）本质：氧化钙与空气中的水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙继续与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。
（2）检验变质的方法：加水，观察有无放热现象，若无明显放热现象则说明氧化钙全部变质，再加足量的稀盐酸，有气体生成，说明含有碳酸钙。
13. (2019衡阳改编)宏宏同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，宏宏邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。
(1)【提出问题1】该溶液是否变质？
【实验探究1】
实验步骤
实验现象
解释与结论
取少量该溶液放于试管中，滴加足量稀盐酸
有________产生
说明该溶液已变质
变质的原因是______________(请用化学方程式表示)
(2)【提出问题2】该溶液变质程度怎样？
【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含Na2CO3
猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有________________。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【实验探究2】
实验步骤
实验现象
结论
先取少量该溶液放于试管中，加入过量氯化钡溶液
有____________生成
猜想______成立
静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液
上层清液变红
(3)【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如下实验方案。
第13题图
请回答下列问题：
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作b中玻璃棒的作用为_________________。
②根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体质量________变质后样品中氢氧化钠的质量(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)【拓展反思】
①在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是什么_________________________。
②已知KOH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________________________________________________________________________。
14. (2018聊城)某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣，他们根据自己所学知识进行如下探究：
【提出问题】该瓶药品的化学成分是什么？
【查阅资料】(1)氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应而变质。
(2)氢氧化钙的溶解度曲线如图：
第14题图
【猜想假设】猜想一：Ca(OH)2
猜想二：________________
猜想三：CaCO3
【实验验证】
实验操作
实验现象
实验结论
(1)取1 g样品放入盛有50 g水的烧杯中，充分搅拌后，静置
烧杯底部有较多固体未溶解
样品中含有CaCO3
(2)取实验(1)中上层清液少许于试管中，再向试管中滴加2～3滴无色酚酞试液
_____________
样品中含有Ca(OH)2
【得出结论】甲同学认为猜想二正确。
【反思交流】(1)乙同学认为甲同学的结论不合理，他认为猜想________也可能正确，原因是_________________________________________________________________。
(2)丙同学认为要想验证猜想二正确，还需做如下实验：取实验(1)中未溶解固体于试管中，向试管中滴加适量稀盐酸，如有______________，则猜想二正确。
【拓展提升】要想验证反应后物质的成分，除需验证有生成物以外，还应考虑反应物是否________________。
类型3 物质组成、构成的探究
考向1 混合液体组成成分的探究
15. (2019云南)某无色溶液X是碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠溶液中的一种或两种溶液的混合溶液。某兴趣小组的同学为探究无色溶液X的成分，开展了如下的探究活动，请你一同参与完成：
【查阅资料】获得如下信息：
1．氯化钙溶液呈中性，与碳酸氢钠溶液混合不发生反应。
2．NaHCO3溶液呈碱性，与澄清石灰水反应生成白色沉淀。
【猜想与假设】针对无色溶液X中的溶质成分：
猜想一：含有Na2CO3
猜想二：含有NaHCO3
猜想三：含有________
猜想四：是其中两种成分的混合溶液
【实验方案设计】
序号
实验步骤
预设实验现象
预设实验结论
①
取样于烧杯中， 滴入过量的氯化钙溶液，过滤
产生白色沉淀
猜想一______
②
取①的滤液于试管中，滴入适量的氢氧化钙溶液
________
猜想二不正确
③
取①的滤液于试管中，滴入________溶液
溶液变红色
猜想三正确
【综合结论】通过以上实验，得出无色溶液X是______________________。
【实验反思与拓展】类比资料信息，NaHCO3与NaOH反应生成质量比为53∶9的两种化合物，请写出反应的化学方程式___________________________________。
考向2 混合固体组成成分的探究
16. (2019临沂)老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量研究。
(1)定性实验：
实验方案
实验现象
实验结论
取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的稀盐酸振荡
红色粉末全部消失，溶液呈棕黄色
粉末为Fe2O3
______________________________
粉末为Cu
写出“红色粉末全部消失”发生反应的化学方程式____________________________。
(2)定量实验：
取该粉末4 g放入硬质玻璃管中，先通CO，然后再用酒精喷灯加热一段时间，停止加热继续通入CO至装置冷却。实验装置如图：
第16题图
①实验时，先通CO再加热的目的是________________________________。
②若该粉末全部是氧化铁，在硬质玻璃管中观察到的实验现象是________________。B装置是用于吸收二氧化碳并收集CO，其中盛放的试剂最好是________。
A. NaOH溶液 B. 稀盐酸 C. 水
如果该实验没有装置B、C，实验造成的危害是________________。
③若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物，待装置完全冷却至室温，称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为m g。则m的取值范围是__________________。
17. (2019安顺)实验室有一包白色粉末，可能含有Na2SO4、Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、CuSO4、Mg(NO3)2和KCl中的一种或几种，为了确定其成分，某化学兴趣小组进行了如下实验探究。
【查阅资料】
CaCl2溶液显中性；K2CO3和“纯碱”的化学性质极其相似；MgCO3微溶于水，不考虑为沉淀。
【实验步骤】
步骤Ⅰ：取一定量样品于烧杯中，加足量水充分溶解，有白色沉淀产生，溶液呈无色。
初步结论：原粉末中一定不含______________。
步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ中的混合物过滤，进行下一步实验探究。
【实验探究一】
小明同学对步骤Ⅱ中过滤所得滤液设计了如下的实验探究方案：
实验步骤
实验现象
实验结论
取一定量滤液于试管中，加入足量CaCl2溶液，充分振荡后，再滴加酚酞溶液
溶液呈红色
由此确定原粉末中含有________
请说明加入足量CaCl2溶液的理由________________________________。
【猜想假设】
小红同学对步骤Ⅱ中过滤所得固体成分提出了如下猜想：
① Mg(OH)2 ②BaSO4 ③BaCO3 ④Mg(OH)2、BaSO4
⑤BaSO4、BaCO3 ⑥Mg(OH)2、BaCO3 ⑦Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3
【实验探究二】
小红同学对猜想设计了如下的实验探究方案：
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取一定量过滤所得固体于试管中，加入足量稀HCl，充分振荡
有气泡产生，沉淀完全溶解
上述猜想____可能成立
(2)向(1)试管中，继续滴加足量的NaOH溶液
有白色沉淀产生
上述猜想____一定成立
请写出(2)中产生白色沉淀的化学方程式：____________________________。
【归纳总结】通过上述实验验证，原粉末中仍不能确定的成分是________________。
18. (2019江西)足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇，并对其成分进行如下探究。
【查阅资料】①嗅盐是由一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成，能释放出氨味气体，对人体神经会产生强烈的刺激作用，但过量吸入会危害健康。
②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。
③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。
【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么？
【实验探究】填写表中空格。
实验
小军的实验
小英的实验
方案
嗅盐与________(填一种物质)混合研磨
现象
闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝
________________
________________
结论
嗅盐中含有NH
嗅盐中含CO
确认了小军的实验结论
证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵
【质疑】小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验(方案见上表)，进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有________离子的可能性。
【继续探究】同学们利用如图装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。
第18题图
反应原理：(NH4)2CO3＋2NaOH X＋2NH3↑＋2H2O，其中X的化学式为________。
【数据记录】实验称取样品质量为m1，反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m2和m3，反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。
【数据处理】通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。
【反思与评价】关于该实验的说法正确的是__________(填序号，双选)。
A. 嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为：×100%
B. 倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
C. 可以用浓硫酸替代稀硫酸
D. 停止加热后要通入一段时间空气，否则测定结果会偏小
19. (2019梧州)市售的“自热米饭”带有一个发热包，遇水后可迅速升温至150 ℃，保温时间达3小时，能将生米做成熟饭。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣，进行了以下探究。
【查阅资料】
(1)发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
(2)氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体，但后者可溶于NaOH溶液。
【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末，分成两份。
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末，发现有黑色物质被磁铁吸引，证明粉末中含有________。用磁铁将该物质全部吸出后，剩余粉末为样品A。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后，取部分滤液滴入酚酞试液，滤液变________色，证明原粉末中含生石灰；再向滤液中加入__________________，看到白色沉淀生成，证明原粉末中含有氯化钠。
(3)除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉、炭粉，对此大家提出了以下几种猜想：
猜想一：只存在上述三种中的一种；
猜想二：上述三种同时存在；
猜想三：存在铝粉和炭粉；
猜想四：存在镁粉和铝粉；
猜想五：______________。
【实验验证】小施用样品A进行实验，流程如图1。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时，他观察到开始时有白色沉淀生成，后来又全部消失，最后得到的是无色溶液E。
第19题图1
【实验结论】不溶物D是________。
大家结合实验现象讨论后，认为猜想________正确，理由是_______________________。
【原理探究】
小吴利用如图2装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高，B中有气泡产生，该气体为________(填名称)。但温度很快下降，说明该反应很快结束，不能长时间保温。
第19题图2
【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
【实验验证】同学们按资料介绍，用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验，不久后发现锥形瓶外壁微烫，并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
【拓展活动】在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们，铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式______________________________。
考向3 混合气体组成成分的探究
20. (2019金华)某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾，对产生的废气成分(不考虑气态有机物)按如图所示的装置进行检验。
【实验研究】拉动注射器，让废气依次通过装置。
第20题图
【实验分析】(1)能证明废气中有水蒸气存在的现象是_________________________。
(2)F处的大号注射器，可以引导气体流向，其另一个主要作用是________________。
【反思评价】(3)小金认为，仅根据E中澄清石灰水变浑浊，无法确定一氧化碳的存在，其理由是_______________________________________________________________。
(4)小金根据D中的粉末由黑色变为红色，得出废气中存在一氧化碳。小丽认为该结论不够严密，若废气中存在氢气也会出现该现象。要使上述结论更加严密，还应添加的一个实验装置及位置是_________________________________。
【实验结果】经检验，废气中存在CO2、CO、H2O。
21. (2018曲靖)某探究小组的同学通过查阅资料得知：在加热条件下，镁不仅能与水反应还能与氯化铵溶液反应。小组同学对此产生兴趣，他们将砂纸打磨过的镁条加入氯化铵溶液中并加热，迅速产生大量气体。为确定生成气体的成分，他们进行如下探究：
【查阅资料】(1)镁与氯化铵溶液反应生成两种气体，每种气体只含有氮、氢两种元素中的一种或两种。
(2)镁与水在加热条件下反应生成氢氧化镁和氢气。
(3)氨气是一种极易溶于水的气体，能与酸反应。
【提出问题】该气体成分是什么？
【作出猜想】猜想一：H2和N2 猜想二：N2和NH3 猜想三：________________。
【进行实验】
第21题图
步骤一：小组同学闻气体气味，发现该气体有刺激性气味，则猜想________不成立。
步骤二：同学们把产生的气体通入盛有水的A装置中除去________，再将剩余气体依次通入B、C、D装置中，一会儿后，加热试管中的氧化铜，观察到B中溶液不变色，C中无明显现象，D中黑色粉末变成红色固体，试管口有小水珠。装置C的作用是________________，装置D中发生反应的化学方程式为____________________________。
【得出结论】猜想________成立。
【拓展延伸】经过讨论，小华同学认为用点燃木条检验气体的方法代替装置D也能达到相同的探究目的。你认为是否可行？________(填“可行”或“不可行”)。
考向4 物质组成元素的探究
22. (2019烟台)2019年5月，187个国家签署了限制塑料废物交易协定，应对“白色污染”挑战。已知某种塑料的组成元素中有碳、氢两种元素，还可能有氧、氯元素中的一种或两种。为了测定其组成，某化学兴趣小组进行如下探究。
【查阅资料】①无水氯化钙固体可做干燥剂；②有机物中的氯元素燃烧后通常转化为氯化氢。
【设计实验】兴趣小组设计并进行了如图所示的实验。(装置气密性良好)
第22题图
实验过程中，在装置C中观察到________________________现象，证明该塑料样品中含有氯元素，该反应的化学方程式是____________________________________。
【记录数据】6.25 g样品在A装置中充分燃烧，反应产物被完全吸收后，测得相关实验数据如下表。
装置
B
C
D
E
反应后装置增加的质量/g
1.80
3.65
0.09
8.80
【分析与结论】根据以上数据分析与计算，6.25 g样品中氢元素的质量为________ g，该塑料样品的组成元素是__________________。
【反思评价】电炉加热前要先通一会儿氧气，目的是____________________________。
类型4 标签类成分的探究
例3 实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液（如图），化学小组的同学经过询问老师后只知道是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液，为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质，化学小组的同学进行了如下的探究活动：
【进行猜想】
猜想Ⅰ：原溶液的溶质是NaCl；
猜想Ⅱ：原溶液的溶质是NaOH；
猜想Ⅲ：原溶液的溶质是Na2CO3；
猜想Ⅳ：原溶液的溶质是NaHCO3。
【查阅资料】
常温下，有关物质的相关信息如下表：
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
常温下的溶解度/g
36
109
21.5
9.6
常温下稀溶液的pH
7
13
11
9
从物质的相关信息可知，原溶液的溶质一定不是NaHCO3，因为 。
【进行实验】
（1）取少量样品，测得溶液的pH大于7，则原溶液的溶质肯定不是 。
（2）同学们另取样品又进行了如下实验：
①生成白色沉淀A的化学方程式 。
②通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有 。
【获得结论】
实验完成后，最终得到的结论：原瓶中的溶质是 ，且已变质。
（1）根据物质的摆放位置判断物质的种类（如酸、碱、盐）。
（2）借助破损标签上的名称和质量分数或化学式和溶质质量分数排除不符合标签的物质。
①名称：排除不符合命名的药品。如借助“酸钠”可排除氯化钠。
②化学式：排除与化学式中元素符号、下标不符合的物质。
③质量分数或溶质质量分数：排除与质量分数不符合的物质，如5%的纯净物、10%的氢氧化钙溶液等。
（3）药品的特性（颜色、气味），如Cu2+为蓝色、Fe3+为黄色等。
【针对本题】猜想的物质题中已经给出，再根据破损标签中物质的溶质质量分数为10%及物质在常温下的溶解度可知，碳酸氢钠的溶解度为9.6 g，常温下碳酸氢钠的饱和溶液的溶质质量分数为100%8.8%，直接排除碳酸氢钠。
标签类试题中，通常已经提供了药品的部分信息（一种离子），所以根据实验操作过程及加入的试剂和产生的实验现象，检验出另一种离子即可。
【针对本题】（1）溶液pH大于7，肯定不是氯化钠。（2）溶液加入氯化钙，产生白色沉淀，且白色沉淀加稀盐酸，有气泡产生，说明溶液中含有碳酸钠；混合溶液加入过量氯化钙，先除去碳酸钠，向过滤后所得溶液加入无色酚酞，溶液变红，说明含有氢氧化钠。
考向1 破损标签图类成分的探究
23. (2017衡阳)实验室有一瓶标签破损的溶液A(如图)，某组同学将碳酸钠溶液与它进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的探究。
第23题图
探究一 A溶液中的溶质是什么？
【提出猜想】该组同学认为A溶液的溶质有两种可能：①CaCl2 ②________
【收集资料】CaCl2溶液呈中性。
【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：
实验操作
实验现象
实验结论
取少量A溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液
__________
猜想①正确
碳酸钠与其反应的化学方程式为______________________________________。
探究二 过滤后滤液中会有哪些溶质？
【提出猜想】小明的猜想：NaCl和CaCl2
小红的猜想：NaCl
你的猜想：________________
【设计实验】请你针对“你的猜想”进行实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
_______________________________
____________
你的猜想成立
【反思拓展】为防止标签被腐蚀，倾倒液体时应注意：________________。
24. 在酸碱盐性质的实验课后，小组同学打扫实验室卫生时，发现一实验台上摆放看不清标签的两瓶药品。于是同学们决定对这两瓶药品进行实验探究：
第24题图
观察标签并回顾本节实验课：
所有药品中与标签有关的有：Na2CO3溶液、Na2SO4溶液、NaCl溶液，NaNO3固体、NaOH固体、CaO固体
【查阅资料】
物质
Na2CO3
Na2SO4
NaCl
溶解度/g(20 ℃)
21.8
19.5
36.0
【提出问题1】这瓶固体试剂是什么？
步骤一：取样品少许于试管中，加入一定量的水，手握试管，感受到试管发烫。小明判断：该试剂为NaOH固体。同学们认为小明的判断不准确，因为：_________________。
步骤二：取步骤一所得上层清液，加入少量Na2CO3溶液，看到产生白色沉淀。得出准确结论：该固体药品是________。写出生成沉淀的化学反应方程式：__________________。
【提出问题2】这瓶液体试剂是什么？
步骤三：通过查阅资料，小组同学讨论分析，该瓶液体试剂不可能是Na2CO3溶液和Na2SO4溶液，原因是_________________________。
步骤四：小组同学设计如下实验对液体试剂进行探究。
实验操作
现象
实验结论
①取少量待测液于试管中，滴加过量的Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀
该液体试剂中含Na2CO3、Na2SO4、NaCl，该瓶NaCl溶液被污染
②在①反应后的试管中滴加过量的________
______________
③将②反应液静置，继续滴加适量的AgNO3溶液
有白色沉淀
【反思与评价】在实验操作中，我们应该规范操作，避免不必要的药品浪费。
下列哪些不规范操作可能会导致药品被污染________(填序号)。
a. 胶头滴管吸取液体试剂时，未清洗就直接伸入试剂
b. 试剂瓶的瓶塞相互盖错
c. 倾倒液体时，瓶口与试管口未紧挨
d. 测定pH时，将pH试纸直接伸入待测液中
25. (2019泰安)在整理实验室时，同学发现有7瓶不同的无色溶液(见图1所示)，其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损，4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知，2、3、4、5、7号溶液分别是10%NaOH溶液、饱和石灰水、10% Na2CO3溶液、10% CaCl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。
【实验目的】①给试剂瓶贴上正确的标签；②探究部分溶液混合发生的反应。
第25题图1
【查阅资料】①CaCl2溶液呈中性，能与Na2CO3发生复分解反应；
②Ca(OH)2＋NaHCO3=== CaCO3↓＋NaOH＋H2O
NaOH＋NaHCO3=== Na2CO3＋H2O
【实验探究】
(1)分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中，向其中分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红色，说明这3种溶液呈________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，由该实验可确定的溶液为____________________(写出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。
(2)分别取2号5.55 g和7号3.65 g溶液，混合均匀后，逐滴加入5号溶液，首先观察到有气泡冒出，然后有沉淀析出。加入5号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图2所示：加入5号溶液的质量与溶液pH的变化关系如图3所示。根据图示完成下列问题：
第25题图
①7号溶液是________(填名称)；
②图2中b点数据为________g;
③图3中h→k段发生反应的化学方程式为__________________________________。
(3)取3号溶液于试管中，逐滴加入一定量的6号溶液，观察到溶液变浑浊，过滤，则滤液中含有的溶质可能为①NaOH；②Na2CO3；③NaOH、Na2CO3；④NaOH、Ca(OH)2；⑤__________________。
【实验反思】分析上述实验，下列说法不正确的是________(填字母序号)。
A. 5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液
B. 该实验无法确定各种试剂，没有完成实验目的①
C. 图2中b→c段反应过程中溶液的pH变化情况可用图3中h→k段表示
D. 碳酸氢钠既能与碱反应，又能与酸反应
考向2 物质鉴别的探究
26. (2019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
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_____
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______________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______。(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。
第26题图
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，并用橡胶塞堵住弯管左端上口，可能出现的现象为________(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_________________________，小红把酚酞改用____________(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，并且过量的氢氧化钠对下水道有清污的作用。
类型5 物质性质的探究
27. (2019广州)已知金属钴(Co)的活动性与铁相似，请预测氯化钴(CoCl2)的化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证。经查阅资料，钴的化合物相关性质如下：
物质
CoO
Co(OH)2
CoCl2
CoSO4
Co(NO3)2
CoCO3
在水中的溶解性
难溶于水的灰绿色固体
难溶于水的粉红色固体
易溶于水形成粉红色溶液
易溶于水形成粉红色溶液
易溶于水形成粉红色溶液
难溶于水的粉红色固体
限选试剂：CoCl2溶液、(NH4)2CO3溶液、Na2SO4溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液、稀硫酸、镁条、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
CoCl2溶液中含Cl－，AgCl难溶于水
取少量CoCl2溶液于试管中，_________，如果观察到___________，则预测成立。
②能够与_______(填物质类别)反应
________________
________________
取少量CoCl2溶液于试管中，________，如果观察到___________，则预测成立。
③能够与_______(填物质类别)反应
________________
________________
取少量CoCl2溶液于试管中，______，如果观察到________，则预测成立。
28. (2019青岛)某兴趣小组在实验室中探究氢氧化钾的性质，请你参与他们的探究。
【实验过程与分析】
实验一
实验二
实验三
实验操作
实验现象
___________________
___________________
无明显现象
实验结论
氢氧化钾能与硫酸铜发生反应
氢氧化钾能与氯化铵发生反应
氢氧化钾不能与硫酸发生反应
【实验反思与拓展】
①某同学认为实验三的结论不正确。他改进了该实验方案，借助于酸碱指示剂，通过明显的现象证明氢氧化钾能与硫酸发生反应。简述他的实验方案：__________________________(写出操作方法和现象)。
②对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验__________________的方法来证明物质间发生了化学反应。
29. (2019贵港)某化学兴趣小组在学习金属知识后，对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣，并进行了以下实验探究。
(1)对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】金属钙能否与水反应？
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50 mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，往烧杯中滴入无色酚酞试液，溶液变红色。
【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式____________________________________。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是____________。
(2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究
【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应，生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取10.0 g干燥剂样品于控温电加热器中，按下图所示装置进行实验(装置气密性良好，装置A、 B、 C中药品足量，实验操作正确)。
第29题图
【实验数据记录】充分反应后，产物被完全吸收，A装置增得0.9 g，B装置增重2.2 g。
【分析与结论】该包干燥剂的成分有____________________(填化学式)，其中Ca(OH)2的质量为________g。
【反思与拓展】
①停止加热后，需要通入N2一段时间的目的是_________________。
②若没有C装置，会导致含量测定结果偏小的成分是____________。
类型6 能否发生反应的探究
30. (2019宁波)常温下，铁在潮湿的空气中容易生锈，产物主要为Fe2O3·nH2O；铁丝在氧气中燃烧，产物为黑色的Fe3O4。
第30题图
【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时，是否与空气中氧气发生反应？产物是什么？
【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe3O4是磁性物质。
② FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色。
【探究】①按图连接实验装置，检查 ★ 。向试管内加入铁粉，针筒活塞停在A刻度。
②加热铁粉的过程中，活塞发生移动。停止加热后，活塞逐渐向左移动， 最终停止在B刻度。
③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末，发现没有粉末被铁钉吸 上来。
④向试管内加入盐酸，发现有气泡产生，溶液立即出现黄色。
⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内，发现有气泡产生，溶 液变为浅绿色。经检验，步骤④、⑤产生的气体相同。
【实验结论与反思】
(1)步骤①中“★”处应填：__________________________________。
(2)步骤④、⑤中产生的气体是________。
(3)本实验探究的结论是：铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应，产物是________。
(4)结合已学知识和本次探究分析可得，铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的________等因素影响。
31. (2019金华)某兴趣小组对氢氧化钡溶液和稀盐酸混合后是否发生了化学反应展开了系列实验。
【实验操作】用试管取6毫升氢氧化钡溶液，往试管中加入6毫升稀盐酸，等分成两份。
第31题图
【实验证明】
(1)往其中一份混合液中滴入几滴酚酞试液，发现溶液呈无色。说明溶液中不存在的离子是________，证明两者发生了反应。
【继续探究】
(2)能否再设计一个实验证明盐酸中H＋参加了反应？于是往混合液中滴入石蕊试液，发现变红色，溶液呈酸性，这不能证明盐酸中H＋参加了反应。讨论后，形成了新的对照实验方案，将步骤补充完整；
①往盛有另一份混合液的试管中，加入足量的镁片；
②______________________________________，加入等量的镁片。
(3)证明原混合液的盐酸中H＋参加了反应的现象是__________________。
【微观解释】
(4)从微观上分析：氢氧化钡溶液和稀盐酸反应的实质是____________________。
32. (2019随州)科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验，向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2，未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证，并对废液的成分进行探究。
图1 图2 图3
第32题图
活动一
同学们经过讨论，设计了如图1甲装置并进行实验，请你把实验现象补充完整
实验步骤
实验现象
猜测
如图1，向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液，振荡
______________
①CO2溶于NaOH溶液中
②CO2与NaOH反应
活动二
兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验
(1)取软塑料瓶中的液体于三支试管中，三位同学分别完成如图2所示实验。
(2)同学们观察到A试管中有气泡冒出，B、C试管中均有白色沉淀生成。请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式____________________________。
(3)以上三个实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。请写出甲装置中发生反应的化学方程式_______。
活动三
实验结束后，同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图3)，充分搅拌、静置，观察到烧杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。请你分析烧杯上层溶液中一定不含有的离子是________(填离子符号)。小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行如下探究。
【提出问题】烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子？
【猜想与假设】上层溶液中可能含有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
①取烧杯内无色溶液少许于试管中，滴加________，静置
有白色沉淀生成
有CO、无Ca2＋
②取①中反应后的上层清液少许于试管中，滴加__________________(指示剂除外)
______________
有OH－
【反思评价】
(1)经过综合分析，最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有____________(填离子符号)。
(2)将烧杯内的物质过滤，滤渣回收，向滤液中加入适量的______________(填名称)进行处理后再排放，可以有效防止水体污染。
类型7 影响因素(利用控制变量法)的探究
33. (2019安徽)某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验：
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50 mL O2所需时间/s
实验1
5
——
——
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
第33题图
(1)设置实验1的目的是____________________________。
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是________。
(3)写出KClO3分解的化学方程式：____________________________________。
(4)由实验1和实验4可知，KCl________(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50 mL O2，所需时间明显少于171 s，解释原因：____________________。
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50 mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内__________________。
34. (2019北京)如图所示“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑，体积膨胀，变成疏松的炭，放出有刺激性气味的气体。
第34题图
【提出问题】改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢？
【进行实验】分别取5 g糖粉进行实验，根据前2 min的现象对实验效果进行评分，记录如下：
表1 实验记录
实验
糖
浓硫酸体积/mL
水的滴数
温度/℃
效果得分
1
蔗糖
4
5
22
65
2
蔗糖
5
10
30
81
3
蔗糖
6
15
50
93
4
冰糖
4
10
50
91
5
冰糖
5
15
22
88
6
冰糖
a
5
30
75
7
葡萄糖
4
15
30
0
8
葡萄糖
5
5
50
0
9
葡萄糖
6
10
22
0
【处理数据】分析表1，计算效果得分均值，结果如下：
表2 效果得分均值
因素
糖
浓硫酸体积/mL
蔗糖
冰糖
葡萄糖
4
5
6
均值
79.7
84.7
0
52.0
56.3
56.0
因素
水的滴数
温度/℃
5
10
15
22
30
50
均值
46.7
57.3
60.3
51.0
52.0
61.3
依据均值推断最佳实验方案，均值越高，效果越好。
【解释与结论】
(1)蔗糖变成黑色的炭，发生了________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)推测放出的气体含SO2，从元素守恒角度说明理由：__________________________。
(3)实验6中，a为________mL。
(4)根据表2推断，“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 mL浓硫酸、________滴水和50 ℃。
【反思与评价】
(5)表2中，22 ℃对应的均值为51.0，计算该值所依据的3个数据分别是________。
(6)综合分析，使实验3的效果得分高于实验4的因素有____________________________。
35. (2018宜宾)某学习小组的同学对过氧化氢分解反应进行探究。
Ⅰ.【探究一】影响过氧化氢分解快慢的因素
分别取5 mL H2O2溶液进行实验，测定产生4 mL O2所需时间，实验结果记录如下：
实验序号
H2O2溶液的溶质质量分数%
温度/℃
MnO2粉末用量/g
反应时间
①
30
35
0
t1
②
30
55
0
t2
③
5
20
0.1
3s
④
15
20
0.1
1s
(1)对比①②可知：其它条件相同时，温度越高，过氧化氢分解越快，则t1________t2(填“>”、“＝”或“<”)。
(2)能说明过氧化氢分解快慢与溶质质量分数有关的实验是________(填实验序号)，合理的结论是_____________________________________________。
【交流探讨】MnO2属于金属氧化物，其它金属氧化物能否起到类似MnO2的催化作用？
Ⅱ.【探究二】探究Fe2O3是否对过氧化氢分解起催化作用
操作步骤
实验情况记录
结论
①
A试管上方带火星木条未复燃
B中出现气泡快，带火星的木条复燃
Fe2O3______(填“不影响”、“减慢”或“加快”)过氧化氢分解
②
将B试管中的混合物过滤、把滤渣烘干、______
固体质量0.2 g
Fe2O3质量未变
③
C试管上方带火星木条_____
D试管中溶液变成________色
Fe2O3可作过氧化氢分解的催化剂
【得出结论】过氧化氢分解快慢受温度、浓度、催化剂等诸多因素影响。
类型8 定量探究物质的组成或含量
36. (2019株洲)菱铁矿和赤铁矿一样，也是工业上冶炼铁的一种矿物。某种菱铁矿中铁元素的主要存在形式是碱式碳酸亚铁，为测定碱式碳酸亚铁[xFeCO3·yFe(OH)2·zH2O]的组成，华雪同学在老师的指导下设计了如下实验装置：
第36题图
【查阅资料】
a．碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO2及H2O。
b．FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，可被氧化成四氧化三铁。
c．碱石灰是NaOH及CaO的混合物，可以吸收CO2和H2O。
【实验步骤】
(1)检查装置的________后，准确称取3.40 g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中，连接仪器。
(2)____________________，鼓入一段时间空气，准确称量装置C、D、E的质量。
(3)关闭弹簧夹K，加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出；再打开弹簧夹K，缓缓通空气一段时间，这样操作的目的是________________________________。
(4)再次准确称量装置C、D、E的质量，所得数据如下表。分析表中数据可知：3.40 g碱式碳酸亚铁受热分解过程中生成H2O的质量为______g，CO2的质量为____g，装置E的作用是_______________________________________。
装置C/g
装置D/g
装置E/g
加热前
200.00
180.00
180.00
加热后
200.36
180.88
180.00
【实验结论】在xFeCO3·yFe(OH)2·zH2O中，氢原子与氧原子的个数比为________。
【实验反思】
(1)装置A的作用是________________________。
(2)实验结束后，装置B中的残留固体可能全部是FeO，也可能全部是Fe3O4，还可能是________________。
(3)为了得出装置B中残留固体的组成，华雪同学称得装置B中残留固体质量为2.24 g后，通过计算可知：残留固体的组成及各成分的质量为____________________________。
37. (2018江西)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：
【提出问题】甜叶菊苷由什么元素组成？
第37题图1
【进行实验】小晴取适量的甜叶菊苷按如图1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，由此确定甜叶菊苷中一定含碳、氢元素。
【继续探究】为进一步确定其元素组成，利用如图2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)
第37题图2
(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”)。
类型9 教材实验拓展的探究
38. (2019达州)实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。
图1 图2
第38题图
(1)仪器a的名称是__________________。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气时，选用的发生装置是________(填字母序号)。若改用图2 装置收集氧气，则气体应从________端进(填“a”或“b”)。
(3)实验小组同学取一定浓度的盐酸与石灰石反应制取气体，反应的化学方程式为____________________________________；将生成的气体通入澄清石灰水中，未见变浑浊。为探究其原因，小组同学讨论后做出如下猜想：
【作出猜想】A.石灰水已经完全变质；B.气体中有挥发出来的HCl气体。
【实验探究】小组同学设计了如下实验来验证。请你帮助完成实验，填写以下表格：
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量石灰水于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡
________
猜想A不成立
②将生成的气体通入________溶液中
产生白色沉淀
气体中有HCl猜想B成立
【查阅资料】碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应：Na2CO3＋CO2＋H2O=== 2NaHCO3
【拓展延伸】如果用上述原料制取一瓶干燥纯净的二氧化碳气体，所选仪器的连接顺序为B→(____)→(____)→C(填字母序号)。
39. 图Ⅰ是小红按课本进行的一个化学实验，在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味。于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图Ⅱ。
第39题图
【实验操作】a.向B、C两支试管中分别加入5 mL蒸馏水，各滴入1～2滴无色酚酞溶液，振荡，观察溶液颜色。
b．向A、D两支试管中分别加入2 mL浓氨水，立即用带橡胶塞的导管按图Ⅱ连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。
【实验现象】图Ⅰ实验中同学们发现甲中的溶液变成了红色。
【提出问题】甲中的溶液是怎么变红的呢？
【猜想与假设】假设一：浓氨水中的成分使溶液变成红色。假设二：_________________。
【分析讨论】(1)能证明假设一成立的现象是________________________________。
(2)进行操作b时观察到的现象是________________________________________。
(3)由此可以得到的实验结论是①_____________________，②_____________。
(4)对比改进前的实验，改进后实验的优点是__________________(写出一点即可)。
例1 (1)CaH2＋2H2O=== Ca(OH)2＋2H2↑
(2)【猜想与假设】猜想三：Na2CO3
Na2CO3和Ca(OH)2不能共存[或Na2CO3和Ca(OH)2能够反应等]
【实验过程】无明显现象(或无白色沉淀产生) 稀盐酸(或稀硫酸等) 三
【拓展延伸】反应物是否过量
【解析】(1)氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O=== Ca(OH)2＋2H2↑。(2)【猜想与假设】氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式为Ca(OH)2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaOH，若二者恰好完全反应，则滤液中的溶质是NaOH；若氢氧化钙过量，则滤液中的溶质是 NaOH和Ca(OH)2；若碳酸钠过量，则滤液中的溶质是NaOH和Na2CO3；故猜想三是NaOH和Na2CO3；Na2CO3和Ca(OH)2不能共存或Na2CO3和Ca(OH)2能继续反应，故猜想四不合理。【实验过程】Na2CO3和Ca(OH)2反应能够产生白色沉淀，若猜想二不成立，说明滤液中加入碳酸钠溶液无明显现象或无白色沉淀产生；稀盐酸或稀硫酸等稀酸与氢氧化钠溶液反应无明显现象，与碳酸钠溶液反应产生气泡；故向滤液中加入足量的稀盐酸或稀硫酸等稀酸会产生气泡，证明猜想三成立。【拓展延伸】通过以上分析，说明在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑反应物是否过量。
1. 【猜想与假设】CaCl2、HCl ④
Ca(OH)2和HCl不能共存(合理即可)
【设计与实验】溶液不变红(或无明显现象)
碳酸钠溶液(合理即可) ②
【交流与反思】C
2. 【作出猜想】KCl K2SO4
【设计方案】H2SO4(或K2SO4等合理即可) 有白色沉淀产生
【交流反思】废液的上层清液中一定含有KCl，无需证明KCl的存在
【解析】【作出猜想】由Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ对比可知Ⅰ和Ⅲ的化学式分别为KCl、K2SO4。【设计方案】由结论中猜想Ⅱ正确可知上层清液中含有KCl和BaCl2，KCl为生成物不需要验证，所以只需验证BaCl2存在即可，可向乙试管中加入K2SO4或H2SO4，现象为有白色沉淀生成。【交流反思】由【作出猜想】可知废液的上层清液中一定含有KCl，所以无须使用AgNO3溶液验证KCl的存在。
3. 【提出猜想】Na2CO3
【交流讨论】H2SO4 ＋ Na2CO3 === Na2SO4 ＋ H2O ＋ CO2↑
【进行实验】溶液变红 产生气泡，溶液由无色逐渐变为浅绿色 Fe ＋ H2SO4 === FeSO4 ＋ H2↑
【解析】【提出猜想】稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水。两支试管中的废液混合后，图二烧杯中有气泡产生，说明一支试管内有碳酸钠剩余，另一支试管中有稀硫酸剩余，故猜想2为Na2SO4、NaCl和Na2CO3。【交流讨论】猜想4中H2SO4和Na2CO3不能共存，能发生反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，据此写出化学方程式。【进行实验】实验结论为猜想3正确，即溶液中含有H2SO4，所以溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红；铁粉能和稀硫酸反应产生气泡，溶液由无色逐渐变为浅绿色，反应生成氢气和硫酸亚铁。
4. (1)氢氧化钠 (2)硫酸根离子和钡离子
【猜想假设】H2SO4
【进行实验】①三 ②玻璃棒
【交流拓展】AC
【解析】(1)酚酞试液遇酸不变色，遇碱变红，故1号试管中是氢氧化钠溶液。(2)乙图中2号试管有白色沉淀生成，无色溶液中只有稀硫酸与BaCl2反应生成硫酸钡白色沉淀，其反应实质是Ba2＋与SO结合生成白色沉淀。【猜想假设】将试管反应后的物质过滤，滤液中一定有酚酞和HCl存在，可能还有H2SO4或BaCl2中的一种剩余。【进行实验】①加入硫酸钠溶液有白色沉淀生成，说明滤液中存在Ba2＋，即猜想三正确；②测定pH时，需要用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸上，显色后立即与标准比色卡对照，读出pH。【交流拓展】滤液中含有HCl，所以显酸性，铁粉和石灰石均可与盐酸反应，使溶液呈中性，氯化钙不能与盐酸反应，加入后溶液仍呈酸性。
5. 小苏打 【猜想与假设】Na2CO3
【设计实验】有白色沉淀产生 NaHCO3
【结论与反思】(1)不同意；碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都呈碱性，都能使酚酞试液变红
(2)NaHCO3＋HCl=== NaCl＋H2O＋CO2↑ (3)三
【拓展与提升】将其中一份氢氧化钠溶液倒入盛有二氧化碳的集气瓶中，充分反应后将混合溶液倒入盛有另一份氢氧化钠溶液的烧杯中，搅拌混合，即可得到碳酸钠溶液
【解析】碳酸氢钠俗名是小苏打。【猜想与假设】二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠或碳酸氢钠或二者的混合物，且氢氧化钠可能有剩余，因为碳酸氢钠可以与氢氧化钠反应生成碳酸钠，所以猜想二为只含有Na2CO3。【设计实验】②根据结论可知该溶质中有碳酸钠，因此加入的足量氯化钡溶液会和碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀，且足量氯化钡将碳酸钠除尽；③再向实验②所得滤液中滴加稀盐酸，产生二氧化碳气体，则说明实验②所得滤液中有NaHCO3。【结论与反思】(1)因碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都呈碱性，都能使酚酞试液变红，所以实验①观察到的现象及结论不足以证明溶液中有氢氧化钠。(2)实验③中产生的气体二氧化碳，是由碳酸氢钠与稀盐酸反应产生的，据此写出化学方程式即可。(3)通过实验①、②、③现象及结论，最终得出猜想三是正确的。【拓展与提升】制取溶质只有碳酸钠的溶液，先用量筒将氢氧化钠溶液均匀分成两等份，将其中一份氢氧化钠溶液倒入盛有二氧化碳的集气瓶中，充分反应后将混合溶液倒入盛有另一份氢氧化钠溶液的烧杯中，搅拌混合，即可得到碳酸钠溶液。
6. ①5 ②上层溶液中含OH－时，滴加稀盐酸如果不足量也不会有气泡产生 ③产生白色沉淀 ④Na2CO3＋BaCl2=== BaCO3↓＋2NaCl ⑤OH－ ⑥Na＋、Cl－、CO、OH－
7. 【实验分析】(1)ZnCO3 ZnO＋CO2↑
(2)锌片表面先有气泡产生，随后有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变成无色
(3)Zn和Cu2O 【拓展延伸】B、C、D
【解析】【实验分析】(1)由【查阅资料】可知，ZnCO3(炉甘石)加热分解生成ZnO，根据化学反应前后元素守恒，则反应还生成CO2，据此写出反应的化学方程式。(2)由步骤Ⅰ可知，溶液C中含有硫酸铜和硫酸，加入过量锌片，锌能与硫酸和硫酸铜溶液反应，可观察到锌片表面先有气泡产生，然后有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变成无色。(3)混合物A加入过量稀硫酸得到滤渣B和蓝色溶液C，且产生气体，该气体不能使澄清石灰水变浑浊，则说明A中没有ZnCO3剩余，气体为氢气，则A中含有锌，Cu2O与硫酸反应能产生硫酸铜溶液，而铜不与硫酸反应，则A中一定含有Cu2O，所以A中一定含有Zn和Cu2O。【拓展延伸】锌铜合金与黄金颜色相似，观察颜色不能鉴别，A错误；在空气中灼烧，黄金没有明显现象，锌铜合金表面会变黑，B正确；滴加稀硫酸，黄金没明显变化，锌铜合金会产生气泡，C正确；滴加硝酸银溶液，黄金不反应，锌铜合金能置换出银，D正确。
8. (1)除去二氧化碳中混有的HCl气体 (2)氧气
【猜想与假设】Na2O2、Na2CO3和NaOH
【设计实验】没有气泡产生 氯化镁(合理即可)
【反思与评价】二氧化碳中混有水蒸气
【解析】(1)A装置中使用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，二氧化碳中可能混有氯化氢气体，因此装置B中的饱和碳酸氢钠溶液用来除去HCl气体。(2)二氧化碳气体经C装置后产生氧气，可能混有二氧化碳，因此装置D吸收二氧化碳，装置E用来收集氧气。【猜想与假设】对反应后装置C硬质玻璃管中固体成分进行猜想，还可能是Na2O2、Na2CO3和NaOH。【设计实验】①取少量样品于试管中，加入足量的水，振荡，实验结论是样品中一定没有Na2O2，故现象是固体完全溶解，无气泡产生；②继续向实验①所得溶液中滴加过量的氯化钡溶液，振荡，有白色沉淀产生，再结合猜想三正确，实验②的目的是除去溶液中的Na2CO3；实验②所得的上层清液中含有的溶质是BaCl2和NaOH，故实验③是对NaOH的检验，现象是产生白色沉淀，故所加的试剂能与NaOH反应生成白色沉淀，如氯化镁溶液。【反思与评价】固体中含有氢氧化钠是由于二氧化碳中可能混有水蒸气，过氧化钠与水作用生成了氢氧化钠。
9. (1)强 Mg＋2HCl=== MgCl2＋H2↑
(2)【得出结论】一 镁粉 可能成立
【实验反思】紫色滤纸条逐渐变为红色
(3)①溶液pH逐渐增大，最后呈碱性；反应前期pH变化较快，反应后期pH变化较慢，最后pH不变。因为前期盐酸浓度较大，反应较快，随着反应的进行盐酸逐渐被消耗，但镁在溶液中继续缓慢反应，生成碱性物质，最后反应完成 ②猜想：金属镁过量。设计实验：取两只烧杯，各加入等量的稀盐酸，分别加入少量和过量去除氧化膜的镁带，观察现象，如果前者无沉淀而后者有沉淀，证明猜想成立(合理即可)
【解析】(1)由金属活动性顺序可知，铝的金属活动性比铜强。镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为Mg＋2HCl=== MgCl2＋H2↑。(2)【得出结论】由【查阅资料】可知，氯化镁易溶于水，实验1中向灰白色沉淀中加蒸馏水，搅拌，沉淀未减少，由此可知，猜想一不成立。镁与稀盐酸反应会有气体生成，实验2中向灰白色沉淀中加入适量稀盐酸，沉淀全部溶解，没有气泡产生，由此可知，沉淀中不含镁粉。氢氧化镁难溶于水，且与酸反应没有气体生成，符合实验1、2中的现象，灰白色沉淀可能是氢氧化镁，假设三可能成立。【实验反思】灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热分解会产生氯化氢气体，氯化氢气体溶于水形成盐酸，遇蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条，会使滤纸条由紫色逐渐变红。(3)①由表格中的数据可知，溶液pH逐渐增大，最后呈碱性；反应前期pH变化较快，反应后期pH变化较慢，最后pH不变。因为前期盐酸浓度较大，反应较快，随着反应的进行盐酸逐渐被消耗，但镁在溶液中继续缓慢反应，生成碱性物质，最后反应完成。②提出猜想：镁条过量可能导致生成碱式氯化镁，据此设计实验验证。
10. 【实验验证】CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋CO2↑＋H2O
吸收水蒸气 (1)一 (2)产生白色沉淀
(3)E中产生黑色沉淀
【反思与评价】否 实验装置中可能存在空气，Na与空气中的氧气反应也生成Na2O(合理即可)
【解析】【实验验证】大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。浓硫酸具有吸水性，可吸收二氧化碳中的水蒸气。(1)根据【查阅资料】内容，以及题中所给猜想，可知该黑色不溶物为碳，说明猜想一正确。(2)结合猜想内容以及实验结论“猜想三正确”，可知产物中含有碳酸钠，碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，因此对应的实验现象为产生白色沉淀。(3)根据实验结论“猜想二正确”，可知产物中一定有一氧化碳，根据【查阅资料】所给的内容，可判断实验现象为装置E中有黑色沉淀生成。【反思与评价】实验装置中可能存在空气，Na与空气中的氧气反应也生成Na2O。
11. (1)CaO＋H2O=== Ca(OH)2 (2)Ⅰ.①一 ②黑色固体变为红色 ③吸收CO2 Ⅱ.盐酸(或HCl或氯化氢)
【总结反思】c
【解析】(1)食品加热包中有生石灰，生石灰是氧化钙的俗称，实验A向样品中加水后，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，据此写出反应的化学方程式。(2)向样品中加入一定量的稀盐酸，有大量气体生成。根据发热包中有碳酸钠、铝粉、铁粉可对产生气体的成分进行假设。Ⅰ.【实验验证】①将气体通入澄清石灰水中石灰水变浑浊，说明气体中肯定含有二氧化碳，则假设一不成立。②假设三中气体的成分是二氧化碳和氢气，气体通过氢氧化钠溶液后除去二氧化碳，通过浓硫酸后除去水，最后通入灼热的氧化铜中，因为气体是氢气，氢气在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和水，则丁中出现的现象是黑色固体变为红色，试管口有水珠或水雾出现。③乙中溶液是氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，所以乙的作用是除去或吸收二氧化碳。Ⅱ.锥形瓶中滴加稀盐酸后的溶液中有氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化钙、硫酸镁等，取锥形瓶内溶液于试管中并滴入氢氧化钠溶液，开始一段时间无沉淀生成是因为原先加入的稀盐酸过量，稀盐酸与氢氧化钠先发生反应。【总结反思】发热包内的铁粉、铝粉容易与空气中的氧气反应而失效，氧化钙极易与水反应，故发热包要密封防潮保存，a正确；向用过的发热包固体中加入过量的稀盐酸，铝、铁的氧化产物、氢氧化钙、碳酸钠等都可以与稀盐酸反应生成可溶性物质，氯化钙、硫酸镁也可以溶解在稀盐酸的水中，而活性炭不与稀盐酸反应也不溶于水，过滤后可以分离出活性炭，b正确；固体氢氧化钠、浓硫酸与水混合后都可以放出大量的热，但它们具有强腐蚀性，不能用作发热包的发热材料，c不正确。
12. (1)SO2 (2)猜想1
(3)不能，因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊
(4)①H＋和SO ②除去SO2气体
(5)猜想3
(6)有 戊的作用是检验二氧化硫是否被除尽，如果去掉该装置，则无法证明CO2的存在
【解析】(1)根据元素的组成及生成物的化学式类型可确定猜想2为只有SO2。(2)实验一丙中溶液褪色，说明气体中含有二氧化硫，因此猜想1不成立。(3)实验二中观察到乙中澄清石灰水变浑浊，资料显示SO2也能使澄清石灰水变浑浊，故不能由此确定CO2的存在。(4)①取反应后丁中溶液进行实验，滴入石蕊溶液，溶液变红色，说明溶液显酸性，其中含H＋，滴加氯化钡溶液产生白色沉淀，说明溶液中含有SO；②实验三中按装置顺序进行实验，丙和丁中溶液均褪色，说明气体中含有SO2，戊中颜色无变化，说明原气体中的二氧化硫已经除去，因此丁中溶液是为了除去气体中的二氧化硫。(5)实验三中，丙和丁中溶液均褪色，说明气体中含有SO2，戊中颜色无变化，说明原气体中的二氧化硫已经除去，乙中澄清石灰水变浑浊，说明不是二氧化硫，而是二氧化碳存在。由此得出结论：猜想3成立，即气体中含有二氧化硫和二氧化碳。(6)在实验三中，若去掉装置戊，无法得出二氧化硫气体被除尽的结论，会对后续乙装置检验二氧化碳是否存在造成干扰，无法证明二氧化碳是否存在。
例2 【猜想与假设】NaOH和Na2CO3 Na2CO3
【问题讨论】(1)过滤 (2)Na2CO3＋BaCl2=== BaCO3↓＋2NaCl ① (3)③ 溶液变红色
【拓展应用】(1)密封保存(合理即可) (2)Ba(OH)2
【解析】【问题讨论】(1)将固体和液体分开的操作是过滤。(2)氯化钡和溶液中的碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，化学方程式为Na2CO3＋BaCl2=== BaCO3↓＋2NaCl；有白色沉淀产生，说明溶液中有碳酸钠，则猜想①错误。(3)若加入酚酞溶液不变色，说明溶液中不含有氢氧化钠，猜想③正确；如果加入酚酞溶液变红色，说明溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠，猜想②正确。【拓展应用】(1)为防止氢氧化钠潮解和变质一定要密封保存。(2)除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠，加入适量Ba(OH)2溶液，Ba(OH)2溶液可以和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，过滤能将杂质除去，也不会引入新杂质。
13. (1)气泡 CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O
(2)Na2CO3和NaOH 白色沉淀 二
(3)①搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅 ②大于
(4)①完全除去碳酸钠 ②2KOH＋CO2=== K2CO3＋H2O
【解析】(1)【实验探究1】由实验结论“说明该溶液已变质”可知，氢氧化钠与空气中的二氧化碳发生化学反应而变质，取少量溶液加入足量稀盐酸，有气泡产生；氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，据此写出反应的化学方程式。(2)【提出猜想】该样品可能全部变质，则溶质只含有Na2CO3，也可能部分变质，则溶质含有Na2CO3和NaOH。【实验探究2】碳酸钠溶液能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀，加入过量氯化钡溶液，将碳酸钠完全除去，所以再向上层清液中滴加酚酞溶液，上层清液变红，说明猜想二成立。(3)【实验探究3】①操作b为蒸发结晶，其中玻璃棒的作用为搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅。②因实验流程中加入的澄清石灰水与碳酸钠反应会生成氢氧化钠，所以最终所得氢氧化钠固体质量大于变质后样品中氢氧化钠的质量。(4)【拓展反思】①在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是完全除去碳酸钠，以防止干扰氢氧化钠的验证；②根据KOH与NaOH的化学性质相似可知，氢氧化钾也易吸收空气中的二氧化碳而变质，反应的化学方程式为2KOH＋CO2=== K2CO3＋H2O。
14. 【猜想假设】Ca(OH)2和CaCO3
【实验验证】溶液由无色变成红色
【反思交流】(1)一 氢氧化钙微溶于水，未溶解的固体也可能是氢氧化钙 (2)气泡产生
【拓展提升】有剩余
【解析】【猜想假设】敞口放置的氢氧化钙固体与空气中的二氧化碳发生反应，若氢氧化钙完全变质，则药品只有生成物碳酸钙；若部分变质，则药品中有生成物碳酸钙和原有的氢氧化钙；若氢氧化钙没有变质，则药品是氢氧化钙；根据题干所给的猜想，故猜想二是Ca(OH)2和CaCO3。【实验验证】根据实验结论：样品中含有Ca(OH)2，氢氧化钙溶液显碱性能使无色酚酞试液变红色，故可得出实验现象是溶液由无色变成红色。【反思交流】(1)根据溶解度曲线可知氢氧化钙微溶于水，题干中实验现象烧杯底部有较多固体未溶解，未溶解的固体也可能是氢氧化钙，故猜想一也可能正确。(2)要验证猜想二正确，需要确定(1)中未溶解的固体中有碳酸钙，碳酸钙与酸反应有二氧化碳气体生成，故滴入适量稀盐酸后可观察到有气泡产生。【拓展提升】验证反应后物质的成分时，既要考虑生成物，也要考虑反应物是否有剩余。
15. 【猜想与假设】NaOH
【实验方案设计】①正确 ②没有产生白色沉淀(或无明显现象) ③酚酞
【综合结论】碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液
【实验反思与拓展】NaHCO3＋NaOH=== Na2CO3＋H2O
【解析】【猜想与假设】根据题中所给物质，可判断猜想三为含有NaOH。【实验方案设计】①根据资料碳酸氢钠和氯化钙不反应，而碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，因此猜想一正确；②根据资料碳酸氢钠和氢氧化钙反应产生白色沉淀，而结论是猜想二不正确，因此实验现象是没有产生白色沉淀或无明显现象；③猜想三正确，说明①反应后的溶液中含有氢氧化钠，则滴入酚酞溶液，溶液变红色。【综合结论】通过实验猜想一、三都正确，则X是碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液。【实验反思与拓展】根据质量守恒定律和生成物的质量比可以确定生成物是碳酸钠和水，反应的化学方程式为NaHCO3＋NaOH=== Na2CO3＋H2O。
16. (1)无明显现象 Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O
(2)①排尽硬质玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸
②红色粉末全部变为黑色 A 污染环境
③2.8
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
160 112
4 g x
＝
解得x＝2.8 g，待装置完全冷却后，称量硬质玻璃管内剩余固体质量为m g，完全反应时剩余固体质量最小，没有反应时剩余固体质量最大，由于用酒精喷灯加热了一段时间，因此氧化铁部分或全部反应，则m的取值范围是2.8
【解析】【实验步骤】取一定量样品于烧杯中，加足量水充分溶解，有白色沉淀生成，溶液呈无色，则说明样品中一定不含硫酸铜。【实验探究一】加入足量氯化钙溶液后再滴加酚酞，溶液呈红色，则说明滤液中含有碱性物质，碳酸钾和氢氧化钾都呈碱性，加入足量氯化钙，碳酸钾会与氯化钙反应被除尽，加入酚酞后溶液呈红色，说明原粉末中含有氢氧化钾；加入足量氯化钙溶液的理由是排除碳酸钾对氢氧化钾验证产生的干扰。【实验探究二】(1)向所得固体中加足量稀盐酸，有气泡产生，沉淀完全溶解，则说明所得固体中一定不含不溶于酸的硫酸钡沉淀，且一定有碳酸盐沉淀存在，所以猜想可能成立的是③⑥。(2)向(1)试管中继续滴加足量氢氧化钠溶液，有白色沉淀产生，则说明(1)试管中含有镁离子，与氢氧化钠反应产生氢氧化镁沉淀，故猜想⑥一定成立。所得固体中的氢氧化镁与(1)中的稀盐酸反应生成氯化镁，氯化镁与加入的氢氧化钠反应生成(2)中的氢氧化镁白色沉淀，(2)中产生白色沉淀的化学方程式为2NaOH＋MgCl2=== 2NaCl＋Mg(OH)2↓。【归纳总结】通过实验验证，原粉末中一定含有硝酸钡、碳酸钾、氢氧化钾和硝酸镁，一定不含有硫酸钠和硫酸铜，不能确定的是氯化钾。
18. 【实验探究】熟石灰[或Ca(OH)2等(合理即可)] 有气泡产生，澄清石灰水变浑浊 有白色沉淀产生 【质疑】HCO(或碳酸氢根) 【继续探究】Na2CO3 【反思与评价】B、D
【解析】【实验探究】小军的实验：由实验现象“闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝”可知生成的气体是氨气，结合嗅盐中含有铵根离子的结论，可确定出方案中加入的物质是一种碱，碱与铵盐混合研磨会产生氨气，因此碱可以是熟石灰或氢氧化钠等。结合结论嗅盐中含有碳酸根离子分析，加入的稀盐酸会与嗅盐反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此实验中观察到产生气泡，澄清石灰水变浑浊。小英的实验：结合资料可知氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不反应，而氯化钙溶液与碳酸铵发生复分解反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化铵，故实验中可观察到有白色沉淀产生。【质疑】小英的实验目的是为了排除嗅盐中含有碳酸氢根离子的可能性，因为碳酸氢根离子也可与稀盐酸反应生成二氧化碳。【继续探究】根据质量守恒定律可知反应前后原子种类、数目不变，由此确定出X的化学式为Na2CO3。【反思与评价】该实验中m3－m2为氢氧化钠固体质量的变化值，反应中氢氧化钠溶液中的水也会变成水蒸气被氢氧化钠固体吸收，故氢氧化钠固体改变的质量不等于生成水的质量，所以不能用m3－m2的值计算碳酸铵的质量。该实验应该用稀硫酸吸收氨气前后的变化值进行计算，根据碳酸铵与氢氧化钠反应的化学方程式，设参加反应的碳酸铵的质量为x，则
(NH4)2CO3＋2NaOH Na2CO3＋2NH3↑＋2H2O
96 34
x m5－m4
＝，x＝，则嗅盐中碳酸铵的质量分数为×100%，A错误；氨气极易溶于水，可用稀硫酸吸收，倒置漏斗可以增大吸收面积，防止倒吸现象出现，B正确；因为烧杯是敞口装置，如果用浓硫酸代替稀硫酸，浓硫酸会吸收空气中的水分，导致测量出的氨气的质量偏大，从而造成计算结果偏大，C错误；反应完成后，因为部分生成的氨气会遗留在装置中，不能被完全吸收，会导致计算结果偏小，故应该通入空气，将装置中生成的氨气全部排入吸收装置中，使计算结果更准确，D正确。
19. 【成分探究】(1)铁粉 (2)红 稀硝酸和硝酸银溶液
(3)存在镁粉和炭粉
【实验结论】炭粉 三 滤液B中生成的白色沉淀能溶解，说明该沉淀是氢氧化铝，原固体中存在铝粉。氢氧化镁不溶于水和氢氧化钠溶液，而沉淀最后完全消失，说明原固体中不含镁
【原理探究】空气
【拓展活动】2Fe＋2H2O＋O2=== 2Fe(OH)2
【解析】【成分探究】(1)所给物质成分中铁具有磁性，用磁铁靠近有黑色物质被吸引，证明粉末中含有铁粉。(2)生石灰加水后生成氢氧化钙，氢氧化钙溶液可使酚酞试液变红；检验氯化钠可通过氯化钠与稀硝酸和硝酸银溶液反应产生白色沉淀且沉淀不溶解。(3)由所给可能存在的物质和提出的猜想可知，猜想五为：存在镁粉和炭粉。【实验结论】所给物质中只有炭粉不溶于稀盐酸，所以不溶物D为炭粉。若有铝和镁，则滤液B中含氯化铝和氯化镁，分别与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氢氧化铝，而氢氧化镁不溶于水和碱，氢氧化铝不溶于水但溶于氢氧化钠，加入足量氢氧化钠溶液得到无色溶液E，则说明滤液B中一定没有氯化镁，即样品中不含镁粉，样品A中将铁除去，后加入稀盐酸有气体产生，则说明样品中一定含有铝粉，故猜想三成立。【原理探究】A中温度升高，会使装置内空气受热膨胀沿导管排出到B中，故B中气体为空气。【拓展活动】铁在锈蚀时首先生成一种碱，即铁与氧气和水化合生成氢氧化亚铁，反应的化学方程式为2Fe＋2H2O＋O2=== 2Fe(OH)2。
20. (1)A中的固体由白色变成蓝色
(2)收集尾气(或储气)
(3)CO2不一定来自CO和CuO的反应，也可能是原来废气中的CO2在B装置没有除尽
(4)在DE之间连接盛有无水硫酸铜的U型管(或在DE之间连接A装置)
【解析】(1)无水硫酸铜与水反应，生成五水硫酸铜晶体，颜色由白色变成蓝色，即若A中的固体由白色变成蓝色，说明废气中含有水蒸气。(2)废气的直接排放不符合“绿色化学”理念，因此在实验装置的最右端连接注射器可以收集尾气，防止尾气污染环境。(3)澄清石灰水中的溶质氢氧化钙微溶于水，可以检验二氧化碳的存在，吸收少量的二氧化碳；若废气中含有大量的二氧化碳，B装置没有完全吸收的废气中的二氧化碳就可能通过导管进入到E中，使E中的澄清石灰水变浑浊，因此二氧化碳不一定来自一氧化碳和氧化铜的反应，也可能是原来废气中的二氧化碳在B装置没有除尽。(4)氢气也能使氧化铜由黑色变成红色，且氢气与氧化铜反应生成水，而无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色，现象比较明显，因此在D和E之间连接盛有无水硫酸铜的U型管可以检验废气中是否含有氢气。
21. 【作出猜想】H2和NH3(或氢气和氨气) 【进行实验】一 NH3 (或氨气) 干燥气体(或除去气体中的水蒸汽)
H2＋CuO Cu＋H2O 【得出结论】三
【拓展延伸】可行
【解析】【作出猜想】由题中资料可知反应生成两种气体，且每种气体只含有氮、氢两种元素中的一种或两种，结合其他猜想，可知猜想三为氢气和氨气。【进行实验】氮气和氢气均为无色、无味气体，氨气有刺激性气味，实验中闻到有刺激性气味，说明气体中一定有氨气，所以猜想一不成立；氮气和氢气均难溶于水，氨气极易溶于水，所以装置A的作用是除去氨气，氨气溶于水得到氨水，氨水能使酚酞溶液变红色，所以B装置的作用是检验氨气是否完全除去，浓硫酸具有吸水性，C装置的作用是干燥剩余的气体，D中试管内固体由黑色变为红色，说明进入D装置试管中的气体具有还原性使氧化铜被还原成铜，氮气没有还原性，所以应为氢气，反应的化学方程式为H2＋CuO Cu＋H2O。【得出结论】通过以上实验证明该气体是氨气和氢气的混合物，即猜想三成立。【拓展延伸】氢气具有可燃性，氮气不能燃烧，也不支持燃烧，所以可用燃着的木条检验气体的方法代替D装置。
22. 【设计实验】有白色沉淀生成 HCl＋AgNO3=== AgCl↓＋HNO3
【分析与结论】0.3 碳、氢、氯(或C、H、Cl)
【反思评价】排尽装置内的空气
【解析】【设计实验】根据“该塑料样品中含有氯元素”，由【查阅资料】可知，有机物中氯元素燃烧后通常转化为氯化氢，氯化氢溶于水形成的溶液与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，反应的化学方程式为HCl＋AgNO3=== AgCl↓＋HNO3。 【分析与结论】由表格数据可知，样品在氧气中燃烧，无水氯化钙质量增加，说明产生了水，产生水的质量为1.80 g，则水中氢元素质量为1.80 g×(×100%)＝0.2 g，同理可知产生的HCl中氯元素的质量为3.65 g×(×100%)＝3.55 g，氢元素的质量为3.65 g－3.55 g＝0.1 g，碳元素的质量为8.80 g×(×100%)＝2.4 g，氧元素的质量为6.25 g－0.2 g－3.55 g－0.1 g－2.4 g＝0 g；则该塑料样品中氢元素质量为0.3 g，该样品的组成元素是碳、氢、氯。【反思评价】电炉加热前要先通一会儿氧气，目的是为了排尽装置内的空气，防止对实验结果造成干扰。
例3 【查阅资料】常温下碳酸氢钠的溶解度是9.6 g，不能配制成溶质质量分数为10%的溶液
【进行实验】(1)NaCl
(2)①Na2CO3＋CaCl2=== 2NaCl＋CaCO3↓ ②Na2CO3和NaOH
【获得结论】NaOH
【解析】【查阅资料】由图可知该溶液的溶质质量分数为10%，根据表格信息可知，常温下碳酸氢钠的溶解度是9.6 g，故常温下饱和碳酸氢钠溶液的溶质质量分数为×100%≈8.8%，该溶液一定不是碳酸氢钠溶液。【进行实验】(1)根据表格信息可知，氯化钠溶液的pH＝7，测得溶液的pH＞7，可知原溶液的溶质肯定不是氯化钠。(2)①根据前面的分析可知，溶液中一定有碳酸钠，生成白色沉淀的反应为碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀，反应的化学方程式为Na2CO3＋CaCl2=== 2NaCl＋CaCO3↓。②加入过量CaCl2溶液后，除去了溶液中所含的Na2CO3，向无色溶液B中滴加无色酚酞试液后，溶液变红，说明无色溶液B显碱性，其中除了含有反应生成的氯化钠外一定含有氢氧化钠，因此确定样品无色溶液中一定含有碳酸钠和氢氧化钠。【获得结论】由这是一瓶瓶盖未完全密封的无色溶液可确定，该溶液为NaOH溶液且发生变质生成了Na2CO3。
23. 探究一【提出猜想】②Ca(OH)2
【设计实验】溶液无明显现象 Na2CO3＋CaCl2=== 2NaCl＋CaCO3↓
探究二【提出猜想】NaCl和Na2CO3
【设计实验】取样，向溶液中滴加无色酚酞溶液(或取样，滴加适量稀盐酸) 溶液显红色(或有气泡产生，与上一空对应)
【反思拓展】标签应朝向手心
【解析】探究一【提出猜想】根据所学过的名称为“某某化钙”的物质，可知该溶液的溶质还可能为Ca(OH)2。【设计实验】氯化钙溶液显中性，不能使无色酚酞溶液变红，加入酚酞溶液后，无明显现象；碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，据此写出反应的化学方程式。探究二【提出猜想】分析反应后所得溶液中溶质成分，需考虑生成物以及反应物有剩余的情况，据此可知滤液中的溶质还可能为NaCl和Na2CO3。【设计实验】根据实验结论“你的猜想成立”，可知溶液中含有碳酸钠，显碱性，取样，向溶液中滴加无色酚酞溶液，溶液显红色。也可取样，向溶液中滴加适量稀盐酸，产生气泡，均可获得同一结论。【反思拓展】为防止标签被腐蚀，倾倒液体时需注意标签应朝向手心。
24. 【提出问题1】向氧化钙固体中加入一定量水，氧化钙和水反应放热，试管也会发烫 氧化钙(或CaO) Ca(OH)2 ＋ Na2CO3 === CaCO3↓＋ 2NaOH
【提出问题2】根据溶解度数值计算碳酸钠、硫酸钠在20 ℃时饱和溶液的溶质质量分数都达不到20% 稀硝酸 沉淀部分溶解，并产生气泡
【反思与评价】abd
【解析】【提出问题1】步骤一：向氧化钙固体中加入一定量水，氧化钙与水反应放热，也会使试管发烫。步骤二：氢氧化钠不能与碳酸钠反应，而氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应产生白色沉淀，则该反应的化学方程式为Ca(OH)2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋ 2NaOH。【提出问题2】步骤三：根据表中溶解度数值可计算出碳酸钠、硫酸钠饱和溶液的溶质质量分数，即20 ℃时碳酸钠的溶解度为21.8 g，其饱和溶液的溶质质量分数为×100%≈17.9%，硫酸钠饱和溶液的溶质质量分数为×100%≈16.3%，计算可得硫酸钠、碳酸钠在20 ℃时饱和溶液的溶质质量分数都达不到20%，因此该瓶液体试剂不可能是硫酸钠溶液和碳酸钠溶液。步骤四：向待测液中滴加过量硝酸钡溶液，产生白色沉淀，若要证明待测液中同时含有Na2SO4和Na2CO3，应向①反应后的试管中滴加过量稀硝酸，沉淀部分溶解，并产生气泡，说明待测液中含有碳酸钠和硫酸钠；继续滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明待测液中含有氯离子，即含有氯化钠。【反思与评价】a.胶头滴管不清洗直接再吸取其他试剂、b.试剂瓶瓶塞盖错、d.将pH试纸直接伸入待测液中都会造成药品被污染；而倾倒液体时试管口与瓶口未紧挨可能造成试剂洒落，但不会污染试剂，故选abd。
25. 【实验探究】(1)碱性 3号饱和石灰水
(2)①稀盐酸 ②5.3 ③Na2CO3 ＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl
(3)Na2CO3、NaHCO3
【实验反思】AB
【解析】(1)1号溶液是酚酞试液，能使酚酞试液变红的溶液呈碱性，说明3、4、5号溶液呈碱性，2、3、4、5、7号溶液中呈碱性的有氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液和饱和石灰水，根据4、5号的标签判断，4、5号溶液分别为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种，所以3号溶液是饱和石灰水。(2)2号、7号溶液分别是氯化钙溶液、稀盐酸中的一种，4号、5号溶液分别是氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种。碳酸钠溶液与稀盐酸反应生成气体，与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀；氢氧化钠溶液与稀盐酸反应无明显现象，与氯化钙溶液不反应；2号、7号的混合溶液中加入5号溶液先产生气泡，后生成沉淀，据此判断，5号溶液是碳酸钠溶液，4号溶液是氢氧化钠溶液；①利用化学方程式Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑及生成二氧化碳的质量为0.22 g，计算解得氯化氢的质量为0.365 g，碳酸钠的质量为0.53 g；利用Na2CO3 ＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl及生成碳酸钙沉淀的质量为0.5 g，计算解得氯化钙的质量为0.555 g；2号溶液中的溶质质量为5.55 g×10%＝0.555 g，7号溶液中溶质的质量为3.65 g×10%＝0.365 g；说明7号溶液是稀盐酸，2号溶液是氯化钙溶液；②b点是稀盐酸消耗的碳酸钠溶液的质量，则与稀盐酸反应的碳酸钠溶液的质量为0.53 g÷10%＝5.3 g，b点的数据是5.3 g。③根据复分解反应的优先反应原则，碳酸钠先与稀盐酸反应，再与氯化钙溶液反应，故b→c对应的反应是碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠的过程，反应的化学方程式为Na2CO3 ＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl，此过程中溶液的pH＝7，保持不变与图3中h→k段对应。(3)将3号、6号溶液混合后，先发生反应①NaHCO3＋ Ca(OH)2=== CaCO3↓＋NaOH＋H2O，可能发生反应②NaHCO3＋NaOH=== Na2CO3＋H2O：反应①恰好完全反应，滤液中的成分是NaOH；若氢氧化钙过量，滤液中的成分是NaOH、Ca(OH)2；若NaHCO3过量反应②恰好完全反应，滤液中的成分是Na2CO3；若氢氧化钠过量，滤液中的成分是Na2CO3、NaOH；若NaHCO3过量反应①②完全反应后还有剩余，则滤液中的成分是Na2CO3、NaHCO3；【实验反思】根据图2可知，与氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量为10.6 g－b＝10.6 g－5.3 g＝5.3 g，该溶液中溶质的质量为5.3 g×10%＝0.53 g；利用化学方程式Na2CO3 ＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl及生成沉淀碳酸钙的质量0.5 g，计算解得参加反应的碳酸钠的质量也是0.53 g，说明5号溶液是碳酸钠溶液，不是部分变质的氢氧化钠溶液，A不正确；该实验已经鉴别出2号溶液是氯化钙溶液、3号溶液是饱和石灰水、4号溶液是氢氧化钠溶液、5号溶液是碳酸钠溶液、7号溶液是稀盐酸，B不正确；b→c发生的反应是Na2CO3 ＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl，反应过程中溶液的pH不变，可用图3中h→k表示，C正确；碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，也能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，说明碳酸氢钠与酸、碱都能发生反应，D正确。
26. 实验一：气泡，铝片逐渐溶解
【分析实验得出结论】氢氧化钠
【交流反思】Al2O3＋2NaOH=== 2NaAlO2＋H2O
实验二：ABC
实验三：NaAlO2易溶于水，其水溶液呈碱性，也能使无色酚酞试液变红 硫酸铜溶液(合理即可)
【解析】实验一：结论是稀硫酸，没有打磨的铝在稀硫酸里的现象是：开始时氧化铝和稀硫酸反应没有明显现象，后来铝和稀硫酸反应产生气泡，铝片逐渐溶解。【分析实验得出结论】根据资料可知氢氧化钠也可以和铝反应生成气体，且用pH试纸测得pH＝13，判断该溶液是氢氧化钠溶液，而不是稀硫酸。【交流反思】实验开始无明显现象是由于氧化铝和氢氧化钠反应生成了偏铝酸钠，根据质量守恒定律另一种氧化物是水，化学方程式为Al2O3＋2NaOH=== 2NaAlO2＋H2O。实验二：由于铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热并生成氢气，所以A、B正确，氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物具有腐蚀作用，同时生成的氢气增加管道内气压，可以看到堵塞物变软被气体赶出，落入烧杯中，C正确。实验三：资料里说明NaAlO2易溶于水，其水溶液呈碱性，也可以使酚酞试液变红，所以根据酚酞变红不能确定废液里一定有氢氧化钠，要确定氢氧化钠需要用硫酸铜、氯化铁溶液进行检验，若溶液变浑浊，有蓝色或红棕色沉淀生成，则说明废液中有氢氧化钠。
27. ①加入少量AgNO3溶液 有白色沉淀产生 ②可溶性碱
CoCl2溶液中含Co2＋，Co(OH)2难溶于水 加入少量NaOH溶液 有粉红色固体生成 ③含CO的可溶性盐(或可溶性碳酸盐) CoCl2溶液中含Co2＋，CoCO3难溶于水 加入少量(NH4)2CO3溶液 有粉红色固体生成
【解析】①能够与含Ag＋的可溶性盐反应，则可以加入少量AgNO3溶液，氯离子会与银离子结合产生白色沉淀；②由于Co(OH)2是难溶于水的粉红色固体，故可以猜想能与可溶性碱反应，比如加入氢氧化钠溶液，产生粉红色固体；③根据表格提供的信息可以看出，CoCO3是粉红色固体，故可以猜想能与可溶性碳酸盐反应，可以加入碳酸铵，产生粉红色固体。
28. 【实验过程与分析】产生蓝色沉淀 产生有刺激性气味的气体 【实验反思与拓展】①先向试管中加入约 2 mL KOH 溶液，再滴加几滴酚酞溶液，溶液变红，然后慢慢滴加稀硫酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为无色，证明KOH 溶液能与稀硫酸发生反应 ②反应物减少
【解析】【实验过程与分析】实验一：硫酸铜溶液与氢氧化钾溶液反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钾，观察到的现象是生成蓝色沉淀。实验二：氢氧化钾溶液与氯化铵溶液反应观察到的现象是产生有刺激性气味的气体。【实验反思与拓展】①借助酸碱指示剂证明中和反应的发生，常选择酚酞溶液，因此可先向试管中加入约 2 mL KOH 溶液，再滴入几滴酚酞溶液，溶液变红。 然后慢慢滴加稀硫酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为无色，证明KOH 溶液能与稀硫酸发生反应。②对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验反应物减少的方法来证明物质间发生了化学反应。
29. (1)【实验结论】Ca＋2H2O=== Ca(OH)2＋H2↑
【交流与反思】氢氧化钙溶解度随温度的降低而增大，未溶解的Ca(OH)2全部溶解
(2)【分析与结论】CaO、Ca(OH)2、CaCO3 3.7
【反思与拓展】①使生成的水和二氧化碳被A、B装置完全吸收 ②CaO
【解析】(1)【实验结论】根据化学反应前后元素种类不变以及题干现象分析，可知钙与水反应生成氢氧化钙和氢气。【交流与反思】氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，反应结束一段时间后，随着温度降低，氢氧化钙溶解度增大，因此原来未溶解的氢氧化钙继续溶解，溶液变澄清。(2)【分析与结论】根据题干信息“氢氧化钙加热到一定温度时会发生分解反应，生成两种氧化物”，以及化学反应前后元素种类不变，可知氢氧化钙受热分解生成氧化钙与水，反应中氢氧化钙、水的质量比为74∶18，根据A中增重0.9 g，可知生成水的质量为0.9 g，则可计算出参加反应的氢氧化钙质量为3.7 g，B装置中增重的质量是碳酸钙分解产生二氧化碳的质量，该化学方程式中碳酸钙和二氧化碳的质量比为100∶44，根据B装置增重2.2 g可计算出碳酸钙的质量为5 g，5 g＋3.7 g＝8.7g，小于样品的10 g质量，因此这包干燥剂中除了氢氧化钙和碳酸钙外，还含有氧化钙。【反思与拓展】①结合实验目的分析，需使控温电加热器中产生的气体、水全部进入后面装置，才能使最终计算的数据更准确，因此停止加热后，需要继续通入氮气一段时间，使产生的气体、水全部进入后面装置。②若没有C装置，则空气中的二氧化碳会进入B中，导致所测定生成的二氧化碳质量偏大，由此确定碳酸钙含量偏大，氧化钙的质量＝10 g－氢氧化钙的质量－碳酸钙的质量，由于氢氧化钙质量不变，碳酸钙质量变大，因此最终会导致氧化钙含量的测定结果偏小。
【难点突破】该题(2)的【分析与结论】较难。确定该干燥剂的成分时，不是通过某种现象确定，而是需通过A、B装置增重的质量结合对应化学方程式去计算对应氢氧化钙和碳酸钙的质量，由于题干指出该干燥剂为10 g，若氢氧化钙质量和碳酸钙质量之和不足10 g，则干燥剂中一定还有氧化钙。
30. (1)装置气密性
(2)氢气(或H2)
(3)氧化铁(或Fe2O3或三氧化二铁)
(4)浓度
【解析】(2)铁与盐酸反应产生氢气，因此④、⑤中产生的气体是氢气。(3)根据【探究】③发现产物没有被铁钉吸引，即生成物不是四氧化三铁；根据【探究】④溶液出现黄色，可知铁与空气在酒精灯加热的情况下生成的是氧化铁。(4)铁丝在空气中不能燃烧，能在纯氧中燃烧生成四氧化三铁；铁丝在空气中会发生缓慢氧化生成铁锈，因此铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气浓度等因素的影响。
31. (1)OH－ (2)另用试管取3毫升相同质量分数的稀盐酸和3毫升水混合(或另用试管取3毫升相同的稀盐酸) (3)第①步产生的气体比第②步慢(或少) (4)H＋与OH－结合生成H2O
【解析】(1)碱溶液能使酚酞试液变色，但是溶液呈无色，说明溶液中不存在氢氧根离子。(2)实验方法利用控制变量法，即用3毫升的水替代3毫升的氢氧化钡溶液，根据稀盐酸与镁反应产生气体量，判断稀盐酸是否与氢氧化钡进行反应，即另用试管取3毫升与原质量分数相同的稀盐酸和3毫升水混合。(3)由于稀盐酸与镁反应是镁置换出酸中的氢，因此若第①步产生的气体比第②步少，即可以证明原混合液的稀盐酸中氢离子参加了反应。(4)氢氧化钡与稀盐酸反应是酸和碱的中和反应，即从微观角度分析是氢离子和氢氧根离子结合生成水。
32. 活动一：软塑料瓶变瘪
活动二：(2)Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑
(3)2NaOH＋CO2=== Na2CO3＋H2O
活动三：H＋
【进行实验】①足量氯化钡溶液(合理即可)
②硫酸铜溶液(或氯化镁溶液或氯化铁溶液) 产生蓝色沉淀(或白色沉淀或红褐色沉淀，与上一空对应)
【反思评价】(1)Na＋、Cl－、CO、OH－
(2)稀盐酸(合理即可)
【解析】活动一：瓶内二氧化碳被NaOH溶液吸收，瓶内压强减小，因此瓶子会变瘪。活动二：(2)CO2和NaOH反应生成Na2CO3和H2O，Na2CO3和稀盐酸反应生成CO2气体、水和氯化钠，据此写出反应的化学方程式。(3)实验中证明了CO2与NaOH溶液反应生成了Na2CO3，据此写出反应的化学方程式。活动三：试管中反应后剩余物倒入大烧杯中，有白色沉淀存在，则溶液中一定不存在和沉淀反应的酸，因此一定不存在的离子是H＋。【进行实验】实验结论是有CO和OH－，无Ca2＋，因此可以滴加足量氯化钡溶液等，将碳酸根离子全部转化为碳酸钡白色沉淀；验证有OH－，除指示剂外还可加可溶性铜盐、铁盐、镁盐等，产生相应颜色的沉淀。【反思评价】(1)烧杯内含有CO和OH－，且反应生成了NaCl，结合实验得出烧杯内的溶液中一定含有Na＋、Cl－、CO、OH－。(2)滤液中含有碳酸根离子和氢氧根离子，溶液呈碱性，可加入适量稀盐酸等处理后再排放，可以防止水体污染。
33. (1)对照实验 (2)MnO2
(3)2KClO3 2KCl＋3O2↑(或2KClO3 2KCl＋3O2↑或2KClO32KCl＋3O2↑或2KClO3 2KCl＋3O2↑)
(4)有 随着反应的进行，生成的催化剂KCl越来越多，使反应速率加快
(5)收集的氧气体积(合理即可)
【解析】(1)本题是对KClO3分解反应的催化剂进行探究，实验1中未加催化剂，其他实验都加催化剂，所以实验1的目的是作对照实验，与后面加入催化剂的实验作对比，验证催化剂是否加快了反应速率。(2)从表格中的数据可知，加入了MnO2的实验中收集50 mL O2所需时间最短，反应速率最快，所以3种催化剂中催化效果最佳的是MnO2。(3)根据表中数据可知，三种物质均可作为该反应的催化剂，KClO3在催化剂作用下，受热分解生成KCl和O2，据此写出反应的化学方程式。(4)由实验1和实验4对比可知，KCl有催化作用；维持加热条件不变，用实验1再继续收集50 mL O2，所需时间明显少于171 s，原因是随着反应的进行，生成的催化剂KCl越来越多，使反应速率加快。(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50 mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内收集O2的体积大小。
34. (1)化学
(2)浓硫酸中含有硫元素和氧元素，蔗糖中含有氧元素，则生成物中也会有硫元素和氧元素 (3)6 (4)15 (5)65；88；0 (6)浓硫酸的体积和水的滴数
【解析】(1)蔗糖与浓硫酸反应，浓硫酸的脱水性使蔗糖变为炭，发生的是化学反应。(2)根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物浓硫酸中含有硫元素和氧元素，蔗糖中含有氧元素，因为放出的气体有刺激性气味，所以肯定含有二氧化硫。(3)根据表1实验记录，蔗糖、葡萄糖中加入的浓硫酸的体积分别为4 mL、5 mL、6 mL，根据控制变量法，冰糖中加入的浓硫酸的体积也要分别为4 mL、5 mL、6 mL，则a＝6。(4)依据均值越高，效果越好推断，表2中各项均值最高时应该选择的是5 g冰糖、5 mL浓硫酸、15滴水和温度为50℃。(5)表2中22℃所对应的均值为51.0，其来自于表1中实验1、实验5和实验9中分别对应的65、88和0三个数据的均值。(6)实验3和4温度均为50 ℃，糖的种类、浓硫酸的体积和水的滴数不同，根据表2中数据可知冰糖比蔗糖效果好，浓硫酸体积为6 mL比4 mL效果好，水的滴数为15滴时效果最好，所以实验3的效果得分高于实验4的因素为浓硫酸的体积和水的滴数。
35. Ⅰ.【探究一】(1)>
(2)③④ 其它条件相同时，H2O2溶液的溶质质量分数越大，过氧化氢分解速率越快
Ⅱ.【探究二】①加快 ②称量 ③复燃 黄
【解析】Ⅰ.【探究一】(1)对比①②可知：其它条件相同时，温度越高，过氧化氢分解速 率越快，①的温度小于②的温度，所以①产生4 mL氧气所用的时间长，即t1>t2。(2)③④的温度均为20 ℃，MnO2粉末用量均为0.1 g，H2O2溶液的溶质质量分数不同，可以得到的结论是其它条件相同时，H2O2溶液的溶质质量分数越大，过氧化氢分解速率越快。Ⅱ.【探究二】①B试管中产生气泡的速度快，可以得出结论Fe2O3可以加快过氧化氢分解；②根据实验情况记录可知，应把滤渣烘干后称量；③由结论知，Fe2O3可作过氧化氢分解的催化剂，因此C试管上方带火星的木条复燃，氧化铁与稀硫酸反应产生黄色的硫酸铁溶液，所以D试管中溶液呈现黄色。
36. 【实验步骤】(1)气密性
(2)打开弹簧夹K
(3)排出B装置中的残留气体
(4)0.36 0.88 防止空气中二氧化碳和水被D吸收影响实验结果
【实验结论】4∶9
【实验反思】(1)除去空气中的水和二氧化碳
(2)FeO和Fe3O4
(3)1.08 g FeO和1.16 g Fe3O4
【解析】【实验步骤】(1)该反应要求在密闭装置内进行，所以要先检查装置的气密性。(2)鼓入空气时要先打开弹簧夹K。(3)反应结束时B装置内会残留生成的气体，所以结束后通入空气的目的是排出B装置中的残留气体，并被C、D装置完全吸收。(4)C装置为吸水装置，则C装置增加质量即为生成水的质量，为200.36 g－200.00 g＝0.36 g；D中碱石灰吸收生成的二氧化碳，则生成二氧化碳的质量为180.88 g－180.00 g＝0.88 g，装置E的作用是防止空气中的二氧化碳和水被D吸收影响实验结果。【实验结论】3.40 g碱式碳酸亚铁受热分解生成二氧化碳0.88 g，水0.36 g，则氧化亚铁的质量为3.40 g－0.88 g－0.36 g＝2.16 g，生成水中氢元素的质量等于碱式碳酸亚铁中氢元素的质量，水、二氧化碳、氧化亚铁中氧元素的质量之和等于碱式碳酸亚铁中氧元素的质量，则在碱式碳酸亚铁中，氢元素的质量为0.36 g×(×100%)＝0.04 g，氧元素的质量为0.88 g×(×100%)＋0.36 g×(×100%)＋2.16 g×(×100%)＝1.44 g，氢原子与氧原子的个数比为∶＝4∶9。【实验反思】(1)通入的空气中含有水和二氧化碳，会影响实验结果，因此装置A的作用是除去空气中的水和二氧化碳。(2)装置B中残留固体可能是FeO，可能全部氧化成Fe3O4，也可能部分氧化成Fe3O4，所以还可能是FeO和Fe3O4。(3)根据所给数据可知，3.40 g碱式碳酸亚铁受热分解生成二氧化碳0.88 g，水0.36 g，则生成氧化亚铁质量为3.40 g－0.88 g－0.36 g＝2.16 g，若2.16 g氧化亚铁全部转化为四氧化三铁，根据铁元素质量守恒可计算出四氧化三铁质量为2.16 g××＝2.32 g，而B中剩余固体质量为2.24 g，则说明B中为FeO和Fe3O4的混合物。设混合物中FeO的质量为x，
Fe3O4～3FeO 差值
232 216 16
x 2.32 g－2.24 g＝0.08 g
＝ x＝1.08 g
Fe3O4的质量为2.24 g－1.08 g＝1.16 g
则B中成分为1.08 g FeO和1.16 g Fe3O4。
37.【讨论交流】二氧化碳和水可能来自于酒精的燃烧
【继续探究】(1)排尽装置内的空气
(2)2H2O2 2H2O＋O2↑
【分析与结论】1.44
【反思评价】偏小
【解析】【讨论交流】该实验是为证明甜叶菊苷燃烧后有水和二氧化碳生成，但由于酒精燃烧本身就有二氧化碳和水生成，无法确定生成的水和二氧化碳来源于哪种物质的燃烧。【继续探究】(1)氮气的化学性质不活泼，实验前先通一段时间氮气是为了排尽装置中的空气，防止对实验结果的测定产生干扰。(2)A装置中发生的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气和水，化学方程式为2H2O2 2H2O＋O2↑。【分析与结论】D装置盛有浓硫酸用于吸收生成的水，其增加的质量是反应生成水的质量2.7 g，E装置盛有氢氧化钠溶液用于吸收生成的二氧化碳，其增加的质量是二氧化碳的质量8.36 g，根据质量守恒定律之元素守恒可知，氢元素和碳元素均来自甜叶菊苷，因此氢元素的质量为2.7 g×(×100%)＝0.3 g，碳元素的质量为8.36 g×(×100%)＝2.28 g，则4.02 g甜叶菊苷中氧元素的质量为4.02 g－0.3 g－2.28 g＝1.44 g。【反思评价】若没有F装置，空气中的二氧化碳就会进入E装置，导致吸收二氧化碳的量增多，碳元素含量增多，因此会使测定的氧元素的质量偏小。
38. (1)酒精灯 (2)A b
(3)2HCl＋CaCO3=== CaCl2＋H2O＋CO2↑
【实验探究】①溶液变红 ②硝酸银(或AgNO3)
【拓展延伸】H E
【解析】(2)实验室用氯酸钾制取氧气是固体加热型，发生装置应选择装置A；利用多功能瓶选择排水法收集氧气时，为了便于收集氧气，气体应从b端进。(3)实验室中使用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为2HCl＋CaCO3=== CaCl2＋H2O＋CO2↑。【实验探究】①石灰水呈碱性，取少量石灰水于试管中，向其中滴加几滴酚酞试液，若溶液变红色，说明石灰水没有变质或部分变质，即猜想A不成立。②将气体通入硝酸银溶液中，产生了白色沉淀，发生的反应为硝酸银和盐酸反应生成了氯化银白色沉淀和硝酸，由此得出结论：气体中有HCl，即猜想B成立。【拓展延伸】如果要制取一瓶干燥纯净的二氧化碳气体，根据资料内容，装置B应先连接H，除去HCl气体，再经装置E，用浓硫酸干燥后用装置C收集。
39. 【猜想与假设】空气中的成分使溶液变红
【分析讨论】(1)甲中溶液变红而乙中溶液未变红
(2)C试管中酚酞溶液先变红，B试管中酚酞溶液后变红
(3)①浓氨水具有挥发性，且能使无色酚酞溶液变红
②温度越高，分子运动越快
(4)节约药品，更环保(合理即可)
题型五 探究性试题
类型1 反应后物质成分的探究
例1 （2019滨州）钙元素是一种重要的金属元素，它可组成氢化钙、氢氧化钙等多种物
质。
（1）氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源提供剂。某实验探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气，请你写出该反应的化学方程式 。
（2）该实验探究小组将Na2CO3溶液滴加到Ca(OH)2溶液中，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？
【猜想与假设】
猜想一：NaOH；
猜想二：NaOH和Ca(OH)2；
猜想三：NaOH和 ；
猜想四：NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2。
经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是 。
【实验过程】
实验步骤
现象
结论
步骤Ⅰ：取滤液，向其中滴入适量的Na2CO3溶液
猜想二不成立
步骤Ⅱ：另取滤液，向其中加入足量
产生气泡
猜想 成立
【拓展延伸】
在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑 。
【猜想与假设】
第一步：写出化学方程式：A+B→C+D
第二步：进行猜想
有关不合理猜想的判断依据：①猜想的物质含有反应物中未涉及的元素；②猜想的物质之间能够发生反应。
注意：如果是溶液中溶质的成分，则难溶物和气体不需要考虑。
针对本题：Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式为：
Na2CO3＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋2NaOH
假设： 反应后溶液的溶质：
恰好完全反应 NaOH
Ca(OH)2溶液过量 NaOH和Ca(OH)2
Na2CO3溶液过量 NaOH和Na2CO3
由于Na2CO3溶液能与Ca(OH)2溶液发生反应，因此猜想四不合理。
【实验与结论】
第一步：确定所要检验的物质。
①生成物C和D是一定存在的，无需检验。
注意：生成物如果对反应物的检验造成干扰，则需先除去生成物，再进行检验。
第二步：设计实验方案并得出结论。
实验操作（试剂选择）、实验现象、实验结论三者之间的对应关系：
针对本题：溶液的溶质中肯定含有NaOH，只需检验是否存在Na2CO3或Ca(OH)2即可。猜想二不成立，即溶质中不含有Ca(OH)2，则滴入适量碳酸钠溶液，无明显现象；另取滤液，向其中加入足量某种溶液，有气泡产生，可知溶质有Na2CO3，根据CO32-的性质可知，加入的是稀酸，即猜想三成立。
考向1 反应后液体成分的探究
1. (2019龙东农垦·森工)某小组同学在进行氢氧化钙溶液与稀盐酸反应的实验时，没看到明显
现象，因而无法判断是否恰好完全反应。于是他们对反应后溶液中的溶质大胆提出猜想，
进行了以下探究。
【提出问题】该溶液中的溶质成分是什么？
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【猜想与假设】
猜想①：只有CaCl2；
猜想②：有__________________；
猜想③：有CaCl2、Ca(OH)2;
猜想④：有CaCl2、Ca(OH)2、HCl。
经过讨论，同学们直接得出猜想________是不正确的，理由是_________________，为了验证其余哪种猜想是正确的，同学们又做了以下实验：
【设计与实验】
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一：取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞溶液
____________
猜想③不正确
步骤二：再另取少量反应后的溶液于另一支试管中，加入
适量的__________________
有气泡产生
猜想____正确
【交流与反思】还可以用下列哪种物质来证明上述猜想是正确的________。
A. Cu B. NaOH C. CuO D. AgNO3
2. (2019黄石)某化学学习小组在学习常见的盐的性质后，完成了如下实验。该学习小组对废液杯上层清液的溶质的成分进行了探究。请完成以下探究过程：
第2题图
【提出问题】上层清液中含有什么溶质？
【作出猜想】
Ⅰ溶质仅为________(填化学式)
Ⅱ溶质为KCl和BaCl2
Ⅲ溶质为KCl和________(填化学式)
Ⅳ溶质为KCl和K2CO3
Ⅴ溶质为KCl、K2SO4和K2CO3
【设计方案】
实验操作
现象
结论
取少量废液杯中上层清液，分装于甲、乙两支试管中
先向甲试管中滴加盐酸至过量
无明显现象
猜想Ⅳ、Ⅴ均不正确
再向乙试管中滴加______溶液(填化学式)
________
猜想Ⅱ正确
【交流反思】学习小组经过讨论认为：实验过程中无须使用AgNO3溶液，其理由是__________________________________________________(用文字表述)。
3. (2019西宁)某校化学兴趣小组在探究“酸碱盐的相关性质”时，做了如图一所示的两个实验，实验结束后，小组同学将两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中
第3题图
(如图二所示)，观察到有气泡产生，为确认烧杯内溶液中溶质的成分，同学们进行了如下探究。
【查阅资料】Na2SO4溶液、NaCl溶液呈中性。
【提出猜想】猜想1：Na2SO4、NaCl；
猜想2：Na2SO4、NaCl和________；
猜想3：Na2SO4、NaCl和H2SO4；
猜想4：Na2SO4、NaCl、H2SO4和Na2CO3。
【交流讨论】小强同学认为猜想4一定是错误的，他的理由是_______________(用化学方程式表示)。
【进行实验】小明同学设计如下两个实验方案：
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入几滴紫色石蕊溶液
____________________
猜想3正确
方案二
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量铁粉
____________________
请写出方案二中有关反应的化学方程式：________________________________。
【反思与总结】分析反应后溶液中溶质成分，除要考虑生成物外，还需考虑反应物是否过量。
4. (2019聊城)聊城市某学校2019年实验操作模拟训练的一个题目是：鉴别稀硫酸、稀盐酸和氢氧化钠三种无色溶液。小组的同学把标有序号1、2、3的三种溶液分别滴入标有对应序号的三支试管中，向三支试管中滴加酚酞试液，如甲图，鉴别出1号溶液，再向另两支试管中滴加BaCl2溶液，如乙图。请回答：
第4题图
(1)1号试管中是____________溶液。
(2)乙图中2号试管发生化学反应的实质是____________________________(填微粒名称)结合生成白色沉淀。把该试管反应后的物质进行过滤，得到滤液。
【提出问题】除含有酚酞外，滤液中溶质的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：HCl； 猜想二：HCl和______； 猜想三：HCl和BaCl2。
【进行实验】①取一定量的滤液于试管中，向试管中滴加Na2SO4溶液，有白色沉淀生成，猜想____正确。
②为了验证该滤液的酸碱性，将一片pH试纸放在干燥的玻璃片上，用________蘸取该滤液，滴到试纸上，立即将试纸显示的颜色与pH标准比色卡进行对照，读出pH＝5。
【交流拓展】2号试管中滤液显酸性，要将该滤液调至中性，可向滤液中加入适量________(填序号)。
A. 铁粉 B. 氯化钙溶液 C. 石灰石
5. (2019柳州)NaHCO3是初中化学教材中重点介绍的一种盐，俗名________，NaHCO3溶液呈碱性。某化学兴趣小组要制取一瓶NaHCO3溶液，他们向NaOH溶液中通入了一定量的CO2，然后对反应后所得到的溶液进行探究。
【提出问题】反应后溶液中溶质的组成是什么？
【查阅资料】(1)NaHCO3不仅可以与盐酸反应，也可以与NaOH溶液反应。与NaOH溶液反应的化学方程式为：NaHCO3＋NaOH=== Na2CO3＋H2O。
(2)向NaOH溶液中通入少量CO2，反应的化学方程式为：CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O。继续通入过量CO2，反应的化学方程式为：Na2CO3＋H2O＋CO2=== 2NaHCO3。
【猜想与假设】
猜想一：含有NaOH、Na2CO3；
猜想二：只含有____________；
猜想三：含有Na2CO3、NaHCO3；
猜想四：只含有NaHCO3。
【设计实验】
实验步骤
实验现象
解释或结论
①取少量样品于试管中，滴加几滴无色酚酞试液
溶液呈红色
证明溶液显碱性
②另取少量样品于试管中，加入足量的BaCl2溶液，反应完全后，静置过滤
加入BaCl2溶液时观察到的现象______________
证明溶质中有Na2CO3
③向实验②所得的滤液中滴加稀盐酸
有无色无味的气体产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊
证明实验②所得的滤液中有______________
【结论与反思】
(1)有同学认为实验①观察到的现象及结论足以证明溶液中有NaOH。你是否同意？请说出理由__________________________________________________。
(2)写出实验③中产生气体的化学方程式________________________________。
(3)通过实验①、②、③所观察到的现象及结论，最终得出猜想____是正确的。
【拓展与提升】
实验室现有一瓶NaOH溶液和足量CO2气体，要制取一瓶溶质只有Na2CO3的溶液，请完善以下实验方案，仪器可以任意选择。
实验方案：先用量筒将NaOH溶液均匀分成两等份，__________________________。
6. 在今年化学实验操作考试“探究纯碱的性质”中，同学们做了如图所示的四组实验，并将A、B、C、D四支试管中的废液全部倒入一个干净的大烧杯中。考试结束后，某兴趣小组发现大烧杯底部有沉淀，上层溶液呈红色。
第6题图
为了探究上层溶液的成分，进行了以下实验。
【提出问题】大烧杯中的上层溶液中除了含有水和酚酞外，还含有哪些离子？(假设难溶物质、水和酚酞均不会解离出离子)
【猜想假设】小明认为上层溶液中一定含有Na＋、CO、H＋、Cl－、Ba2＋、Ca2＋、OH－七种离子，你认为上层溶液中含有的离子最多可能有①________种。
【分析讨论】小红认为上层溶液中一定不含有H＋，因为上层溶液呈红色。小李取一定量的上层溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸，发现无气泡产生，认为上层溶液中一定不含有CO，小红认为他的结论不正确，原因是②______________________________。
【设计实验】为进一步确定上层溶液中是否含有CO，请你和小红一起参与下列探究：
实验操作
实验现象
实验结论
取大烧杯中的上层溶液少许于一支试管中，滴加过量的BaCl2溶液，静置
③ ；试管
中的上层溶液仍是红色
大烧杯中的上层溶液中一定含有CO，发生的化学反应方程式为④_______________________；同时还能得出大烧杯中的上层溶液中一定含有的阴离子是⑤____(填离子符号)
【实验结论】大烧杯中的上层溶液中一定含有的离子是⑥______________(填离子符号)。
考向2 反应后固体成分的探究
7. (2019襄阳)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800℃，可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金。小明同学在实验室按古代方法将炉甘石、赤铜和木炭粉混合加热一段时间，得到固体混合物A。固体混合物A的成分是什么？他对此进行了实验探究。
【查阅资料】①ZnCO3加热可分解为ZnO；②Cu2O＋H2SO4=== CuSO4＋Cu＋H2O。
【实验探究】
步骤Ⅰ 取混合物A适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，得到滤渣B和蓝色溶液C，同时生成了一种气体，将该气体通入澄清石灰水无明显现象；
步骤Ⅱ 在滤渣B中加入足量硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到银和蓝色溶液D。
【实验分析】
(1)炉甘石加热分解的化学方程式是____________________________。
(2)若向溶液C中加入过量的锌片，观察到的现象是_____________________________。
(3)混合物A中一定含有______________。 (填化学式)
【拓展延伸】
下列方法可用于鉴别锌铜合金与黄金的是________。(填字母序号)
A. 观察颜色 B. 在空气中灼烧
C. 滴加稀硫酸 D. 滴加硝酸银溶液
8. (2019长沙)小华同学通过阅读课外资料得知，潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂，有关反应的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑，于是他用如图所示装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应：
第8题图
(1)装置B的作用是____________________。
(2)反应一段时间后，装置E中收集到的气体主要是________。
反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么？小华为此又进行了如下探究：
【猜想与假设】猜想一：Na2CO3
猜想二：Na2CO3和Na2O2
猜想三：Na2CO3和NaOH
你认为还可能是：____________________
【设计实验】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中，加入足量的水，振荡
固体完全溶解，______
样品中一定没有Na2O2
②取少量实验①所得溶液于另一试管中，加入过量的BaCl2溶液，振荡
有白色沉淀产生
猜想三正确
③取少量实验②所得上层清液于另一试管中，加入________溶液，振荡
有白色沉淀产生
【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH，原因可能是___________。9. (2019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________(填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：_______________________。
(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________不成立；由实验2可知，沉淀中不含________。假设三________(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____________________。
(3)为探究镁与稀盐酸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稀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：
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，产生气泡速度减慢，溶液变浑浊，烧杯底部有灰白色沉淀
根据表中信息回答下列问题：
①请描述溶液pH变化的规律并解释原因：_________________________________。
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：______________________。
10. (2019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】① BaCl2溶液呈中性
② 4Na＋O2=== 2Na2O
③ Na2O＋H2O=== 2NaOH
④ 2Na＋2H2O=== 2NaOH＋H2↑
⑤ CO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】用如图所示装置(夹持装置已略去)进行实验探究。
第10题图
装置A中发生反应的化学方程式为_______________；装置C的作用是__________________。
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______正确
(2)
将实验(1)所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液
____________
猜想三正确
(3)
____________
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？________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________。
考向3 反应后气体成分的探究
11. (2019陕西)一种自加热食品包装中加热包的成分有：生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠、氯化钙、硫酸镁，使用时需向加热包加水。课堂上老师分别取适量加热包中的固体样品进行如图实验：
(1)实验A中，将样品加入水里，触摸烧杯外壁发烫，其原因是_______________(用化学方程式表示)。
第11题图1
(2)实验B中，将一定量稀盐酸加入锥形瓶中，剧烈反应，生成大量气体。学习小组同学对气体成分和锥形瓶内溶液进行探究。
Ⅰ. 对气体成分进行探究
【做出假设】假设一：只有H2
假设二：只有CO2
假设三：H2和CO2
【实验验证】小明同学设计如下实验对气体成分进行探究。
第11题图2
①当气体通过甲时，澄清石灰水变浑浊，证明假设________不成立。
②丁中出现__________________的现象时，证明假设三成立。
③乙的作用是________________。
Ⅱ.对锥形瓶内的溶液进行探究
实验后，小萍同学取少量锥形瓶内的溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，开始一段时间无沉淀生成，其原因是锥形瓶内的溶液中存在__________________。
【总结反思】通过以上探究，小林同学做了如下的反思归纳：
a. 加热包应密封防潮保存
b. 向用过的加热包内的固体中，加入过量稀盐酸后过滤，可以回收活性炭
c. 能与水混合放出热量的物质均可用作加热包中的发热材料
你认为其中不正确的是________(填字母)。
12. (2019宜宾)浓硫酸与木炭在加热条件下可发生反应产生水和化学式为XO2型的气体。某化学课外兴趣小组的同学对XO2型气体的成分进行了实验探究。
【猜 想】
(1)根据反应物组成元素及生成物的化学式类型，提出以下猜想：
猜想1
猜想2
猜想3
只有CO2
只有________
CO2和SO2都有
【查阅资料】将SO2、CO2气体分别通入下列溶液中产生的有关现象如下表：
气体
溶液
SO2
CO2
品红溶液
褪色
不褪色
氯水(黄绿色)
褪色
不褪色
澄清石灰水
浑浊
浑浊
【实验探究】
图1 图2
第12题图
实验一：
(2)将装置按甲→丙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到丙中溶液褪色，证明____________不成立(填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”)。
实验二：
(3)将装置按甲→乙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到乙中澄清石灰水变浑浊。根据此现象能否确定CO2的存在，理由是___________________。
实验三：
(4)将装置按甲→丙→丁→戊→乙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到丙、丁中溶液均褪色，戊中溶液颜色无变化，乙中澄清石灰水变浑浊。
①将反应后丁中溶液分成两等份分别置于两支试管中，并按如图所示操作进行实验。根据图中实验现象可判断反应后丁中溶液存在的离子有____________。
②丁中溶液的作用是__________________。
【实验结论】
(5)________成立(填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”)。
【问题讨论】
(6)在实验三中，若去掉装置戊，对实验结论________影响(填“有”或“无”)，理由是______________________________。
类型2 物质变质的探究
例2 （2019广元改编）小娟同学发现，上个月做化学实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，小娟和同学们进行了如下探究活动。
【提出问题】该瓶氢氧化钠溶液是否变质，溶液中溶质是什么？
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【猜想与假设】①该溶液没有变质，溶液中溶质只有NaOH；
②该溶液部分变质，溶液中溶质为 ；
③该溶液全部变质，溶液中溶质为 。
【进行实验】小娟和同学们按如下方案进行了实验。
【问题讨论】
（1）操作Ⅰ的名称是 。
（2）写出产生白色沉淀的化学反应方程式 。
由此现象可得出：猜想 （填序号）错误。
（3）结合操作Ⅰ和Ⅱ，若“现象X”是溶液不变色，则猜想 （填序号）正确；若“现象X”是 ，则猜想②正确。
【拓展应用】
（1）小娟和同学们通过以上实验探究得出，实验室保存氢氧化钠溶液的方法是 。
（2）如果氢氧化钠溶液中混有少量碳酸钠杂质，常加入适量 [填“BaCl2”或“Ba(OH)2”]除去。
【猜想与假设】
（1）变质原理：物质与空气中的氧气、二氧化碳或水发生反应。
（2）确定成分：没有变质（只有原物质）、部分变质（含有原物质和变质后生成的物质）、全部变质（只有变质后生成的物质）
以氢氧化钠变质为例：
没有变质：NaOH
部分变质：NaOH和Na2CO3
全部变质：Na2CO3
【实验设计】
第一步：确定氢氧化钠是否变质
（1）检验思路：只需检验是否有CO32-存在。
（2）方法：
①加入过量的稀盐酸，有气泡产生。
②加入澄清石灰水或氯化钙、氯化钡溶液等，有白色沉淀产生。
第二步：确定氢氧化钠是部分变质还是完全变质
（1）分析：部分变质和全部变质后都含有Na2CO3，即含有CO32-。因此要探究是部分变质还是全部变质，只要检验样品中是否含有NaOH，即是否含有OH-。
（2）思路：检验OH-可以用酚酞溶液、Cu2+、Mg2+，但Na2CO3溶液也呈碱性，会对OH-的检验造成干扰，应先除去CO32-再检验OH-。除去CO32-可采用加入过量含Ca2+或Ba2+的盐溶液（不能消耗、引入或产生OH-）。
（3）方法：
针对本题：碳酸钠能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀，则根据操作Ⅰ的实验现象可知溶液中有Na2CO3，即猜想①错误。Na2CO3溶液和NaOH溶液均显碱性，操作Ⅰ中加入过量的氯化钡溶液，将Na2CO3溶液除尽，结合操作Ⅰ和Ⅱ，加入无色酚酞溶液，若“现象X”是溶液不变色，则猜想③正确；若“现象X”是溶液变为红色，则猜想②正确。
【实验补充】氧化钙的变质
（1）本质：氧化钙与空气中的水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙继续与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。
（2）检验变质的方法：加水，观察有无放热现象，若无明显放热现象则说明氧化钙全部变质，再加足量的稀盐酸，有气体生成，说明含有碳酸钙。
13. (2019衡阳改编)宏宏同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，宏宏邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。
(1)【提出问题1】该溶液是否变质？
【实验探究1】
实验步骤
实验现象
解释与结论
取少量该溶液放于试管中，滴加足量稀盐酸
有________产生
说明该溶液已变质
变质的原因是______________(请用化学方程式表示)
(2)【提出问题2】该溶液变质程度怎样？
【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含Na2CO3
猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有________________。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【实验探究2】
实验步骤
实验现象
结论
先取少量该溶液放于试管中，加入过量氯化钡溶液
有____________生成
猜想______成立
静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液
上层清液变红
(3)【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如下实验方案。
第13题图
请回答下列问题：
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作b中玻璃棒的作用为_________________。
②根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体质量________变质后样品中氢氧化钠的质量(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)【拓展反思】
①在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是什么_________________________。
②已知KOH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________________________________________________________________________。
14. (2018聊城)某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣，他们根据自己所学知识进行如下探究：
【提出问题】该瓶药品的化学成分是什么？
【查阅资料】(1)氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应而变质。
(2)氢氧化钙的溶解度曲线如图：
第14题图
【猜想假设】猜想一：Ca(OH)2
猜想二：________________
猜想三：CaCO3
【实验验证】
实验操作
实验现象
实验结论
(1)取1 g样品放入盛有50 g水的烧杯中，充分搅拌后，静置
烧杯底部有较多固体未溶解
样品中含有CaCO3
(2)取实验(1)中上层清液少许于试管中，再向试管中滴加2～3滴无色酚酞试液
_____________
样品中含有Ca(OH)2
【得出结论】甲同学认为猜想二正确。
【反思交流】(1)乙同学认为甲同学的结论不合理，他认为猜想________也可能正确，原因是_________________________________________________________________。
(2)丙同学认为要想验证猜想二正确，还需做如下实验：取实验(1)中未溶解固体于试管中，向试管中滴加适量稀盐酸，如有______________，则猜想二正确。
【拓展提升】要想验证反应后物质的成分，除需验证有生成物以外，还应考虑反应物是否________________。
类型3 物质组成、构成的探究
考向1 混合液体组成成分的探究
15. (2019云南)某无色溶液X是碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠溶液中的一种或两种溶液的混合溶液。某兴趣小组的同学为探究无色溶液X的成分，开展了如下的探究活动，请你一同参与完成：
【查阅资料】获得如下信息：
1．氯化钙溶液呈中性，与碳酸氢钠溶液混合不发生反应。
2．NaHCO3溶液呈碱性，与澄清石灰水反应生成白色沉淀。
【猜想与假设】针对无色溶液X中的溶质成分：
猜想一：含有Na2CO3
猜想二：含有NaHCO3
猜想三：含有________
猜想四：是其中两种成分的混合溶液
【实验方案设计】
序号
实验步骤
预设实验现象
预设实验结论
①
取样于烧杯中， 滴入过量的氯化钙溶液，过滤
产生白色沉淀
猜想一______
②
取①的滤液于试管中，滴入适量的氢氧化钙溶液
________
猜想二不正确
③
取①的滤液于试管中，滴入________溶液
溶液变红色
猜想三正确
【综合结论】通过以上实验，得出无色溶液X是______________________。
【实验反思与拓展】类比资料信息，NaHCO3与NaOH反应生成质量比为53∶9的两种化合物，请写出反应的化学方程式___________________________________。
考向2 混合固体组成成分的探究
16. (2019临沂)老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量研究。
(1)定性实验：
实验方案
实验现象
实验结论
取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的稀盐酸振荡
红色粉末全部消失，溶液呈棕黄色
粉末为Fe2O3
______________________________
粉末为Cu
写出“红色粉末全部消失”发生反应的化学方程式____________________________。
(2)定量实验：
取该粉末4 g放入硬质玻璃管中，先通CO，然后再用酒精喷灯加热一段时间，停止加热继续通入CO至装置冷却。实验装置如图：
第16题图
①实验时，先通CO再加热的目的是________________________________。
②若该粉末全部是氧化铁，在硬质玻璃管中观察到的实验现象是________________。B装置是用于吸收二氧化碳并收集CO，其中盛放的试剂最好是________。
A. NaOH溶液 B. 稀盐酸 C. 水
如果该实验没有装置B、C，实验造成的危害是________________。
③若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物，待装置完全冷却至室温，称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为m g。则m的取值范围是__________________。
17. (2019安顺)实验室有一包白色粉末，可能含有Na2SO4、Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、CuSO4、Mg(NO3)2和KCl中的一种或几种，为了确定其成分，某化学兴趣小组进行了如下实验探究。
【查阅资料】
CaCl2溶液显中性；K2CO3和“纯碱”的化学性质极其相似；MgCO3微溶于水，不考虑为沉淀。
【实验步骤】
步骤Ⅰ：取一定量样品于烧杯中，加足量水充分溶解，有白色沉淀产生，溶液呈无色。
初步结论：原粉末中一定不含______________。
步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ中的混合物过滤，进行下一步实验探究。
【实验探究一】
小明同学对步骤Ⅱ中过滤所得滤液设计了如下的实验探究方案：
实验步骤
实验现象
实验结论
取一定量滤液于试管中，加入足量CaCl2溶液，充分振荡后，再滴加酚酞溶液
溶液呈红色
由此确定原粉末中含有________
请说明加入足量CaCl2溶液的理由________________________________。
【猜想假设】
小红同学对步骤Ⅱ中过滤所得固体成分提出了如下猜想：
① Mg(OH)2 ②BaSO4 ③BaCO3 ④Mg(OH)2、BaSO4
⑤BaSO4、BaCO3 ⑥Mg(OH)2、BaCO3 ⑦Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3
【实验探究二】
小红同学对猜想设计了如下的实验探究方案：
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取一定量过滤所得固体于试管中，加入足量稀HCl，充分振荡
有气泡产生，沉淀完全溶解
上述猜想____可能成立
(2)向(1)试管中，继续滴加足量的NaOH溶液
有白色沉淀产生
上述猜想____一定成立
请写出(2)中产生白色沉淀的化学方程式：____________________________。
【归纳总结】通过上述实验验证，原粉末中仍不能确定的成分是________________。
18. (2019江西)足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇，并对其成分进行如下探究。
【查阅资料】①嗅盐是由一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成，能释放出氨味气体，对人体神经会产生强烈的刺激作用，但过量吸入会危害健康。
②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。
③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。
【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么？
【实验探究】填写表中空格。
实验
小军的实验
小英的实验
方案
嗅盐与________(填一种物质)混合研磨
现象
闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝
________________
________________
结论
嗅盐中含有NH
嗅盐中含CO
确认了小军的实验结论
证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵
【质疑】小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验(方案见上表)，进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有________离子的可能性。
【继续探究】同学们利用如图装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。
第18题图
反应原理：(NH4)2CO3＋2NaOH X＋2NH3↑＋2H2O，其中X的化学式为________。
【数据记录】实验称取样品质量为m1，反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m2和m3，反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。
【数据处理】通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。
【反思与评价】关于该实验的说法正确的是__________(填序号，双选)。
A. 嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为：×100%
B. 倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
C. 可以用浓硫酸替代稀硫酸
D. 停止加热后要通入一段时间空气，否则测定结果会偏小
19. (2019梧州)市售的“自热米饭”带有一个发热包，遇水后可迅速升温至150 ℃，保温时间达3小时，能将生米做成熟饭。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣，进行了以下探究。
【查阅资料】
(1)发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
(2)氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体，但后者可溶于NaOH溶液。
【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末，分成两份。
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末，发现有黑色物质被磁铁吸引，证明粉末中含有________。用磁铁将该物质全部吸出后，剩余粉末为样品A。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后，取部分滤液滴入酚酞试液，滤液变________色，证明原粉末中含生石灰；再向滤液中加入__________________，看到白色沉淀生成，证明原粉末中含有氯化钠。
(3)除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉、炭粉，对此大家提出了以下几种猜想：
猜想一：只存在上述三种中的一种；
猜想二：上述三种同时存在；
猜想三：存在铝粉和炭粉；
猜想四：存在镁粉和铝粉；
猜想五：______________。
【实验验证】小施用样品A进行实验，流程如图1。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时，他观察到开始时有白色沉淀生成，后来又全部消失，最后得到的是无色溶液E。
第19题图1
【实验结论】不溶物D是________。
大家结合实验现象讨论后，认为猜想________正确，理由是_______________________。
【原理探究】
小吴利用如图2装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高，B中有气泡产生，该气体为________(填名称)。但温度很快下降，说明该反应很快结束，不能长时间保温。
第19题图2
【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
【实验验证】同学们按资料介绍，用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验，不久后发现锥形瓶外壁微烫，并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
【拓展活动】在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们，铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式______________________________。
考向3 混合气体组成成分的探究
20. (2019金华)某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾，对产生的废气成分(不考虑气态有机物)按如图所示的装置进行检验。
【实验研究】拉动注射器，让废气依次通过装置。
第20题图
【实验分析】(1)能证明废气中有水蒸气存在的现象是_________________________。
(2)F处的大号注射器，可以引导气体流向，其另一个主要作用是________________。
【反思评价】(3)小金认为，仅根据E中澄清石灰水变浑浊，无法确定一氧化碳的存在，其理由是_______________________________________________________________。
(4)小金根据D中的粉末由黑色变为红色，得出废气中存在一氧化碳。小丽认为该结论不够严密，若废气中存在氢气也会出现该现象。要使上述结论更加严密，还应添加的一个实验装置及位置是_________________________________。
【实验结果】经检验，废气中存在CO2、CO、H2O。
21. (2018曲靖)某探究小组的同学通过查阅资料得知：在加热条件下，镁不仅能与水反应还能与氯化铵溶液反应。小组同学对此产生兴趣，他们将砂纸打磨过的镁条加入氯化铵溶液中并加热，迅速产生大量气体。为确定生成气体的成分，他们进行如下探究：
【查阅资料】(1)镁与氯化铵溶液反应生成两种气体，每种气体只含有氮、氢两种元素中的一种或两种。
(2)镁与水在加热条件下反应生成氢氧化镁和氢气。
(3)氨气是一种极易溶于水的气体，能与酸反应。
【提出问题】该气体成分是什么？
【作出猜想】猜想一：H2和N2 猜想二：N2和NH3 猜想三：________________。
【进行实验】
第21题图
步骤一：小组同学闻气体气味，发现该气体有刺激性气味，则猜想________不成立。
步骤二：同学们把产生的气体通入盛有水的A装置中除去________，再将剩余气体依次通入B、C、D装置中，一会儿后，加热试管中的氧化铜，观察到B中溶液不变色，C中无明显现象，D中黑色粉末变成红色固体，试管口有小水珠。装置C的作用是________________，装置D中发生反应的化学方程式为____________________________。
【得出结论】猜想________成立。
【拓展延伸】经过讨论，小华同学认为用点燃木条检验气体的方法代替装置D也能达到相同的探究目的。你认为是否可行？________(填“可行”或“不可行”)。
考向4 物质组成元素的探究
22. (2019烟台)2019年5月，187个国家签署了限制塑料废物交易协定，应对“白色污染”挑战。已知某种塑料的组成元素中有碳、氢两种元素，还可能有氧、氯元素中的一种或两种。为了测定其组成，某化学兴趣小组进行如下探究。
【查阅资料】①无水氯化钙固体可做干燥剂；②有机物中的氯元素燃烧后通常转化为氯化氢。
【设计实验】兴趣小组设计并进行了如图所示的实验。(装置气密性良好)
第22题图
实验过程中，在装置C中观察到________________________现象，证明该塑料样品中含有氯元素，该反应的化学方程式是____________________________________。
【记录数据】6.25 g样品在A装置中充分燃烧，反应产物被完全吸收后，测得相关实验数据如下表。
装置
B
C
D
E
反应后装置增加的质量/g
1.80
3.65
0.09
8.80
【分析与结论】根据以上数据分析与计算，6.25 g样品中氢元素的质量为________ g，该塑料样品的组成元素是__________________。
【反思评价】电炉加热前要先通一会儿氧气，目的是____________________________。
类型4 标签类成分的探究
例3 实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液（如图），化学小组的同学经过询问老师后只知道是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液，为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质，化学小组的同学进行了如下的探究活动：
【进行猜想】
猜想Ⅰ：原溶液的溶质是NaCl；
猜想Ⅱ：原溶液的溶质是NaOH；
猜想Ⅲ：原溶液的溶质是Na2CO3；
猜想Ⅳ：原溶液的溶质是NaHCO3。
【查阅资料】
常温下，有关物质的相关信息如下表：
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
常温下的溶解度/g
36
109
21.5
9.6
常温下稀溶液的pH
7
13
11
9
从物质的相关信息可知，原溶液的溶质一定不是NaHCO3，因为 。
【进行实验】
（1）取少量样品，测得溶液的pH大于7，则原溶液的溶质肯定不是 。
（2）同学们另取样品又进行了如下实验：
①生成白色沉淀A的化学方程式 。
②通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有 。
【获得结论】
实验完成后，最终得到的结论：原瓶中的溶质是 ，且已变质。
（1）根据物质的摆放位置判断物质的种类（如酸、碱、盐）。
（2）借助破损标签上的名称和质量分数或化学式和溶质质量分数排除不符合标签的物质。
①名称：排除不符合命名的药品。如借助“酸钠”可排除氯化钠。
②化学式：排除与化学式中元素符号、下标不符合的物质。
③质量分数或溶质质量分数：排除与质量分数不符合的物质，如5%的纯净物、10%的氢氧化钙溶液等。
（3）药品的特性（颜色、气味），如Cu2+为蓝色、Fe3+为黄色等。
【针对本题】猜想的物质题中已经给出，再根据破损标签中物质的溶质质量分数为10%及物质在常温下的溶解度可知，碳酸氢钠的溶解度为9.6 g，常温下碳酸氢钠的饱和溶液的溶质质量分数为100%8.8%，直接排除碳酸氢钠。
标签类试题中，通常已经提供了药品的部分信息（一种离子），所以根据实验操作过程及加入的试剂和产生的实验现象，检验出另一种离子即可。
【针对本题】（1）溶液pH大于7，肯定不是氯化钠。（2）溶液加入氯化钙，产生白色沉淀，且白色沉淀加稀盐酸，有气泡产生，说明溶液中含有碳酸钠；混合溶液加入过量氯化钙，先除去碳酸钠，向过滤后所得溶液加入无色酚酞，溶液变红，说明含有氢氧化钠。
考向1 破损标签图类成分的探究
23. (2017衡阳)实验室有一瓶标签破损的溶液A(如图)，某组同学将碳酸钠溶液与它进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的探究。
第23题图
探究一 A溶液中的溶质是什么？
【提出猜想】该组同学认为A溶液的溶质有两种可能：①CaCl2 ②________
【收集资料】CaCl2溶液呈中性。
【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：
实验操作
实验现象
实验结论
取少量A溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液
__________
猜想①正确
碳酸钠与其反应的化学方程式为______________________________________。
探究二 过滤后滤液中会有哪些溶质？
【提出猜想】小明的猜想：NaCl和CaCl2
小红的猜想：NaCl
你的猜想：________________
【设计实验】请你针对“你的猜想”进行实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
_______________________________
____________
你的猜想成立
【反思拓展】为防止标签被腐蚀，倾倒液体时应注意：________________。
24. 在酸碱盐性质的实验课后，小组同学打扫实验室卫生时，发现一实验台上摆放看不清标签的两瓶药品。于是同学们决定对这两瓶药品进行实验探究：
第24题图
观察标签并回顾本节实验课：
所有药品中与标签有关的有：Na2CO3溶液、Na2SO4溶液、NaCl溶液，NaNO3固体、NaOH固体、CaO固体
【查阅资料】
物质
Na2CO3
Na2SO4
NaCl
溶解度/g(20 ℃)
21.8
19.5
36.0
【提出问题1】这瓶固体试剂是什么？
步骤一：取样品少许于试管中，加入一定量的水，手握试管，感受到试管发烫。小明判断：该试剂为NaOH固体。同学们认为小明的判断不准确，因为：_________________。
步骤二：取步骤一所得上层清液，加入少量Na2CO3溶液，看到产生白色沉淀。得出准确结论：该固体药品是________。写出生成沉淀的化学反应方程式：__________________。
【提出问题2】这瓶液体试剂是什么？
步骤三：通过查阅资料，小组同学讨论分析，该瓶液体试剂不可能是Na2CO3溶液和Na2SO4溶液，原因是_________________________。
步骤四：小组同学设计如下实验对液体试剂进行探究。
实验操作
现象
实验结论
①取少量待测液于试管中，滴加过量的Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀
该液体试剂中含Na2CO3、Na2SO4、NaCl，该瓶NaCl溶液被污染
②在①反应后的试管中滴加过量的________
______________
③将②反应液静置，继续滴加适量的AgNO3溶液
有白色沉淀
【反思与评价】在实验操作中，我们应该规范操作，避免不必要的药品浪费。
下列哪些不规范操作可能会导致药品被污染________(填序号)。
a. 胶头滴管吸取液体试剂时，未清洗就直接伸入试剂
b. 试剂瓶的瓶塞相互盖错
c. 倾倒液体时，瓶口与试管口未紧挨
d. 测定pH时，将pH试纸直接伸入待测液中
25. (2019泰安)在整理实验室时，同学发现有7瓶不同的无色溶液(见图1所示)，其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损，4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知，2、3、4、5、7号溶液分别是10%NaOH溶液、饱和石灰水、10% Na2CO3溶液、10% CaCl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。
【实验目的】①给试剂瓶贴上正确的标签；②探究部分溶液混合发生的反应。
第25题图1
【查阅资料】①CaCl2溶液呈中性，能与Na2CO3发生复分解反应；
②Ca(OH)2＋NaHCO3=== CaCO3↓＋NaOH＋H2O
NaOH＋NaHCO3=== Na2CO3＋H2O
【实验探究】
(1)分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中，向其中分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红色，说明这3种溶液呈________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，由该实验可确定的溶液为____________________(写出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。
(2)分别取2号5.55 g和7号3.65 g溶液，混合均匀后，逐滴加入5号溶液，首先观察到有气泡冒出，然后有沉淀析出。加入5号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图2所示：加入5号溶液的质量与溶液pH的变化关系如图3所示。根据图示完成下列问题：
第25题图
①7号溶液是________(填名称)；
②图2中b点数据为________g;
③图3中h→k段发生反应的化学方程式为__________________________________。
(3)取3号溶液于试管中，逐滴加入一定量的6号溶液，观察到溶液变浑浊，过滤，则滤液中含有的溶质可能为①NaOH；②Na2CO3；③NaOH、Na2CO3；④NaOH、Ca(OH)2；⑤__________________。
【实验反思】分析上述实验，下列说法不正确的是________(填字母序号)。
A. 5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液
B. 该实验无法确定各种试剂，没有完成实验目的①
C. 图2中b→c段反应过程中溶液的pH变化情况可用图3中h→k段表示
D. 碳酸氢钠既能与碱反应，又能与酸反应
考向2 物质鉴别的探究
26. (2019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
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_____
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______________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______。(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。
第26题图
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，并用橡胶塞堵住弯管左端上口，可能出现的现象为________(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_________________________，小红把酚酞改用____________(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，并且过量的氢氧化钠对下水道有清污的作用。
类型5 物质性质的探究
27. (2019广州)已知金属钴(Co)的活动性与铁相似，请预测氯化钴(CoCl2)的化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证。经查阅资料，钴的化合物相关性质如下：
物质
CoO
Co(OH)2
CoCl2
CoSO4
Co(NO3)2
CoCO3
在水中的溶解性
难溶于水的灰绿色固体
难溶于水的粉红色固体
易溶于水形成粉红色溶液
易溶于水形成粉红色溶液
易溶于水形成粉红色溶液
难溶于水的粉红色固体
限选试剂：CoCl2溶液、(NH4)2CO3溶液、Na2SO4溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液、稀硫酸、镁条、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
CoCl2溶液中含Cl－，AgCl难溶于水
取少量CoCl2溶液于试管中，_________，如果观察到___________，则预测成立。
②能够与_______(填物质类别)反应
________________
________________
取少量CoCl2溶液于试管中，________，如果观察到___________，则预测成立。
③能够与_______(填物质类别)反应
________________
________________
取少量CoCl2溶液于试管中，______，如果观察到________，则预测成立。
28. (2019青岛)某兴趣小组在实验室中探究氢氧化钾的性质，请你参与他们的探究。
【实验过程与分析】
实验一
实验二
实验三
实验操作
实验现象
___________________
___________________
无明显现象
实验结论
氢氧化钾能与硫酸铜发生反应
氢氧化钾能与氯化铵发生反应
氢氧化钾不能与硫酸发生反应
【实验反思与拓展】
①某同学认为实验三的结论不正确。他改进了该实验方案，借助于酸碱指示剂，通过明显的现象证明氢氧化钾能与硫酸发生反应。简述他的实验方案：__________________________(写出操作方法和现象)。
②对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验__________________的方法来证明物质间发生了化学反应。
29. (2019贵港)某化学兴趣小组在学习金属知识后，对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣，并进行了以下实验探究。
(1)对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】金属钙能否与水反应？
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50 mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，往烧杯中滴入无色酚酞试液，溶液变红色。
【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式____________________________________。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是____________。
(2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究
【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应，生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取10.0 g干燥剂样品于控温电加热器中，按下图所示装置进行实验(装置气密性良好，装置A、 B、 C中药品足量，实验操作正确)。
第29题图
【实验数据记录】充分反应后，产物被完全吸收，A装置增得0.9 g，B装置增重2.2 g。
【分析与结论】该包干燥剂的成分有____________________(填化学式)，其中Ca(OH)2的质量为________g。
【反思与拓展】
①停止加热后，需要通入N2一段时间的目的是_________________。
②若没有C装置，会导致含量测定结果偏小的成分是____________。
类型6 能否发生反应的探究
30. (2019宁波)常温下，铁在潮湿的空气中容易生锈，产物主要为Fe2O3·nH2O；铁丝在氧气中燃烧，产物为黑色的Fe3O4。
第30题图
【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时，是否与空气中氧气发生反应？产物是什么？
【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe3O4是磁性物质。
② FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色。
【探究】①按图连接实验装置，检查 ★ 。向试管内加入铁粉，针筒活塞停在A刻度。
②加热铁粉的过程中，活塞发生移动。停止加热后，活塞逐渐向左移动， 最终停止在B刻度。
③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末，发现没有粉末被铁钉吸 上来。
④向试管内加入盐酸，发现有气泡产生，溶液立即出现黄色。
⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内，发现有气泡产生，溶 液变为浅绿色。经检验，步骤④、⑤产生的气体相同。
【实验结论与反思】
(1)步骤①中“★”处应填：__________________________________。
(2)步骤④、⑤中产生的气体是________。
(3)本实验探究的结论是：铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应，产物是________。
(4)结合已学知识和本次探究分析可得，铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的________等因素影响。
31. (2019金华)某兴趣小组对氢氧化钡溶液和稀盐酸混合后是否发生了化学反应展开了系列实验。
【实验操作】用试管取6毫升氢氧化钡溶液，往试管中加入6毫升稀盐酸，等分成两份。
第31题图
【实验证明】
(1)往其中一份混合液中滴入几滴酚酞试液，发现溶液呈无色。说明溶液中不存在的离子是________，证明两者发生了反应。
【继续探究】
(2)能否再设计一个实验证明盐酸中H＋参加了反应？于是往混合液中滴入石蕊试液，发现变红色，溶液呈酸性，这不能证明盐酸中H＋参加了反应。讨论后，形成了新的对照实验方案，将步骤补充完整；
①往盛有另一份混合液的试管中，加入足量的镁片；
②______________________________________，加入等量的镁片。
(3)证明原混合液的盐酸中H＋参加了反应的现象是__________________。
【微观解释】
(4)从微观上分析：氢氧化钡溶液和稀盐酸反应的实质是____________________。
32. (2019随州)科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验，向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2，未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证，并对废液的成分进行探究。
图1 图2 图3
第32题图
活动一
同学们经过讨论，设计了如图1甲装置并进行实验，请你把实验现象补充完整
实验步骤
实验现象
猜测
如图1，向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液，振荡
______________
①CO2溶于NaOH溶液中
②CO2与NaOH反应
活动二
兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验
(1)取软塑料瓶中的液体于三支试管中，三位同学分别完成如图2所示实验。
(2)同学们观察到A试管中有气泡冒出，B、C试管中均有白色沉淀生成。请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式____________________________。
(3)以上三个实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。请写出甲装置中发生反应的化学方程式_______。
活动三
实验结束后，同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图3)，充分搅拌、静置，观察到烧杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。请你分析烧杯上层溶液中一定不含有的离子是________(填离子符号)。小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行如下探究。
【提出问题】烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子？
【猜想与假设】上层溶液中可能含有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
①取烧杯内无色溶液少许于试管中，滴加________，静置
有白色沉淀生成
有CO、无Ca2＋
②取①中反应后的上层清液少许于试管中，滴加__________________(指示剂除外)
______________
有OH－
【反思评价】
(1)经过综合分析，最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有____________(填离子符号)。
(2)将烧杯内的物质过滤，滤渣回收，向滤液中加入适量的______________(填名称)进行处理后再排放，可以有效防止水体污染。
类型7 影响因素(利用控制变量法)的探究
33. (2019安徽)某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验：
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50 mL O2所需时间/s
实验1
5
——
——
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
第33题图
(1)设置实验1的目的是____________________________。
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是________。
(3)写出KClO3分解的化学方程式：____________________________________。
(4)由实验1和实验4可知，KCl________(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50 mL O2，所需时间明显少于171 s，解释原因：____________________。
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50 mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内__________________。
34. (2019北京)如图所示“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑，体积膨胀，变成疏松的炭，放出有刺激性气味的气体。
第34题图
【提出问题】改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢？
【进行实验】分别取5 g糖粉进行实验，根据前2 min的现象对实验效果进行评分，记录如下：
表1 实验记录
实验
糖
浓硫酸体积/mL
水的滴数
温度/℃
效果得分
1
蔗糖
4
5
22
65
2
蔗糖
5
10
30
81
3
蔗糖
6
15
50
93
4
冰糖
4
10
50
91
5
冰糖
5
15
22
88
6
冰糖
a
5
30
75
7
葡萄糖
4
15
30
0
8
葡萄糖
5
5
50
0
9
葡萄糖
6
10
22
0
【处理数据】分析表1，计算效果得分均值，结果如下：
表2 效果得分均值
因素
糖
浓硫酸体积/mL
蔗糖
冰糖
葡萄糖
4
5
6
均值
79.7
84.7
0
52.0
56.3
56.0
因素
水的滴数
温度/℃
5
10
15
22
30
50
均值
46.7
57.3
60.3
51.0
52.0
61.3
依据均值推断最佳实验方案，均值越高，效果越好。
【解释与结论】
(1)蔗糖变成黑色的炭，发生了________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)推测放出的气体含SO2，从元素守恒角度说明理由：__________________________。
(3)实验6中，a为________mL。
(4)根据表2推断，“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 mL浓硫酸、________滴水和50 ℃。
【反思与评价】
(5)表2中，22 ℃对应的均值为51.0，计算该值所依据的3个数据分别是________。
(6)综合分析，使实验3的效果得分高于实验4的因素有____________________________。
35. (2018宜宾)某学习小组的同学对过氧化氢分解反应进行探究。
Ⅰ.【探究一】影响过氧化氢分解快慢的因素
分别取5 mL H2O2溶液进行实验，测定产生4 mL O2所需时间，实验结果记录如下：
实验序号
H2O2溶液的溶质质量分数%
温度/℃
MnO2粉末用量/g
反应时间
①
30
35
0
t1
②
30
55
0
t2
③
5
20
0.1
3s
④
15
20
0.1
1s
(1)对比①②可知：其它条件相同时，温度越高，过氧化氢分解越快，则t1________t2(填“>”、“＝”或“<”)。
(2)能说明过氧化氢分解快慢与溶质质量分数有关的实验是________(填实验序号)，合理的结论是_____________________________________________。
【交流探讨】MnO2属于金属氧化物，其它金属氧化物能否起到类似MnO2的催化作用？
Ⅱ.【探究二】探究Fe2O3是否对过氧化氢分解起催化作用
操作步骤
实验情况记录
结论
①
A试管上方带火星木条未复燃
B中出现气泡快，带火星的木条复燃
Fe2O3______(填“不影响”、“减慢”或“加快”)过氧化氢分解
②
将B试管中的混合物过滤、把滤渣烘干、______
固体质量0.2 g
Fe2O3质量未变
③
C试管上方带火星木条_____
D试管中溶液变成________色
Fe2O3可作过氧化氢分解的催化剂
【得出结论】过氧化氢分解快慢受温度、浓度、催化剂等诸多因素影响。
类型8 定量探究物质的组成或含量
36. (2019株洲)菱铁矿和赤铁矿一样，也是工业上冶炼铁的一种矿物。某种菱铁矿中铁元素的主要存在形式是碱式碳酸亚铁，为测定碱式碳酸亚铁[xFeCO3·yFe(OH)2·zH2O]的组成，华雪同学在老师的指导下设计了如下实验装置：
第36题图
【查阅资料】
a．碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO2及H2O。
b．FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，可被氧化成四氧化三铁。
c．碱石灰是NaOH及CaO的混合物，可以吸收CO2和H2O。
【实验步骤】
(1)检查装置的________后，准确称取3.40 g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中，连接仪器。
(2)____________________，鼓入一段时间空气，准确称量装置C、D、E的质量。
(3)关闭弹簧夹K，加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出；再打开弹簧夹K，缓缓通空气一段时间，这样操作的目的是________________________________。
(4)再次准确称量装置C、D、E的质量，所得数据如下表。分析表中数据可知：3.40 g碱式碳酸亚铁受热分解过程中生成H2O的质量为______g，CO2的质量为____g，装置E的作用是_______________________________________。
装置C/g
装置D/g
装置E/g
加热前
200.00
180.00
180.00
加热后
200.36
180.88
180.00
【实验结论】在xFeCO3·yFe(OH)2·zH2O中，氢原子与氧原子的个数比为________。
【实验反思】
(1)装置A的作用是________________________。
(2)实验结束后，装置B中的残留固体可能全部是FeO，也可能全部是Fe3O4，还可能是________________。
(3)为了得出装置B中残留固体的组成，华雪同学称得装置B中残留固体质量为2.24 g后，通过计算可知：残留固体的组成及各成分的质量为____________________________。
37. (2018江西)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：
【提出问题】甜叶菊苷由什么元素组成？
第37题图1
【进行实验】小晴取适量的甜叶菊苷按如图1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，由此确定甜叶菊苷中一定含碳、氢元素。
【继续探究】为进一步确定其元素组成，利用如图2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)
第37题图2
(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”)。
类型9 教材实验拓展的探究
38. (2019达州)实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。
图1 图2
第38题图
(1)仪器a的名称是__________________。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气时，选用的发生装置是________(填字母序号)。若改用图2 装置收集氧气，则气体应从________端进(填“a”或“b”)。
(3)实验小组同学取一定浓度的盐酸与石灰石反应制取气体，反应的化学方程式为____________________________________；将生成的气体通入澄清石灰水中，未见变浑浊。为探究其原因，小组同学讨论后做出如下猜想：
【作出猜想】A.石灰水已经完全变质；B.气体中有挥发出来的HCl气体。
【实验探究】小组同学设计了如下实验来验证。请你帮助完成实验，填写以下表格：
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量石灰水于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡
________
猜想A不成立
②将生成的气体通入________溶液中
产生白色沉淀
气体中有HCl猜想B成立
【查阅资料】碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应：Na2CO3＋CO2＋H2O=== 2NaHCO3
【拓展延伸】如果用上述原料制取一瓶干燥纯净的二氧化碳气体，所选仪器的连接顺序为B→(____)→(____)→C(填字母序号)。
39. 图Ⅰ是小红按课本进行的一个化学实验，在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味。于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图Ⅱ。
第39题图
【实验操作】a.向B、C两支试管中分别加入5 mL蒸馏水，各滴入1～2滴无色酚酞溶液，振荡，观察溶液颜色。
b．向A、D两支试管中分别加入2 mL浓氨水，立即用带橡胶塞的导管按图Ⅱ连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。
【实验现象】图Ⅰ实验中同学们发现甲中的溶液变成了红色。
【提出问题】甲中的溶液是怎么变红的呢？
【猜想与假设】假设一：浓氨水中的成分使溶液变成红色。假设二：_________________。
【分析讨论】(1)能证明假设一成立的现象是________________________________。
(2)进行操作b时观察到的现象是________________________________________。
(3)由此可以得到的实验结论是①_____________________，②_____________。
(4)对比改进前的实验，改进后实验的优点是__________________(写出一点即可)。
例1 (1)CaH2＋2H2O=== Ca(OH)2＋2H2↑
(2)【猜想与假设】猜想三：Na2CO3
Na2CO3和Ca(OH)2不能共存[或Na2CO3和Ca(OH)2能够反应等]
【实验过程】无明显现象(或无白色沉淀产生) 稀盐酸(或稀硫酸等) 三
【拓展延伸】反应物是否过量
【解析】(1)氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O=== Ca(OH)2＋2H2↑。(2)【猜想与假设】氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式为Ca(OH)2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaOH，若二者恰好完全反应，则滤液中的溶质是NaOH；若氢氧化钙过量，则滤液中的溶质是 NaOH和Ca(OH)2；若碳酸钠过量，则滤液中的溶质是NaOH和Na2CO3；故猜想三是NaOH和Na2CO3；Na2CO3和Ca(OH)2不能共存或Na2CO3和Ca(OH)2能继续反应，故猜想四不合理。【实验过程】Na2CO3和Ca(OH)2反应能够产生白色沉淀，若猜想二不成立，说明滤液中加入碳酸钠溶液无明显现象或无白色沉淀产生；稀盐酸或稀硫酸等稀酸与氢氧化钠溶液反应无明显现象，与碳酸钠溶液反应产生气泡；故向滤液中加入足量的稀盐酸或稀硫酸等稀酸会产生气泡，证明猜想三成立。【拓展延伸】通过以上分析，说明在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑反应物是否过量。
1. 【猜想与假设】CaCl2、HCl ④
Ca(OH)2和HCl不能共存(合理即可)
【设计与实验】溶液不变红(或无明显现象)
碳酸钠溶液(合理即可) ②
【交流与反思】C
2. 【作出猜想】KCl K2SO4
【设计方案】H2SO4(或K2SO4等合理即可) 有白色沉淀产生
【交流反思】废液的上层清液中一定含有KCl，无需证明KCl的存在
【解析】【作出猜想】由Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ对比可知Ⅰ和Ⅲ的化学式分别为KCl、K2SO4。【设计方案】由结论中猜想Ⅱ正确可知上层清液中含有KCl和BaCl2，KCl为生成物不需要验证，所以只需验证BaCl2存在即可，可向乙试管中加入K2SO4或H2SO4，现象为有白色沉淀生成。【交流反思】由【作出猜想】可知废液的上层清液中一定含有KCl，所以无须使用AgNO3溶液验证KCl的存在。
3. 【提出猜想】Na2CO3
【交流讨论】H2SO4 ＋ Na2CO3 === Na2SO4 ＋ H2O ＋ CO2↑
【进行实验】溶液变红 产生气泡，溶液由无色逐渐变为浅绿色 Fe ＋ H2SO4 === FeSO4 ＋ H2↑
【解析】【提出猜想】稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水。两支试管中的废液混合后，图二烧杯中有气泡产生，说明一支试管内有碳酸钠剩余，另一支试管中有稀硫酸剩余，故猜想2为Na2SO4、NaCl和Na2CO3。【交流讨论】猜想4中H2SO4和Na2CO3不能共存，能发生反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，据此写出化学方程式。【进行实验】实验结论为猜想3正确，即溶液中含有H2SO4，所以溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红；铁粉能和稀硫酸反应产生气泡，溶液由无色逐渐变为浅绿色，反应生成氢气和硫酸亚铁。
4. (1)氢氧化钠 (2)硫酸根离子和钡离子
【猜想假设】H2SO4
【进行实验】①三 ②玻璃棒
【交流拓展】AC
【解析】(1)酚酞试液遇酸不变色，遇碱变红，故1号试管中是氢氧化钠溶液。(2)乙图中2号试管有白色沉淀生成，无色溶液中只有稀硫酸与BaCl2反应生成硫酸钡白色沉淀，其反应实质是Ba2＋与SO结合生成白色沉淀。【猜想假设】将试管反应后的物质过滤，滤液中一定有酚酞和HCl存在，可能还有H2SO4或BaCl2中的一种剩余。【进行实验】①加入硫酸钠溶液有白色沉淀生成，说明滤液中存在Ba2＋，即猜想三正确；②测定pH时，需要用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸上，显色后立即与标准比色卡对照，读出pH。【交流拓展】滤液中含有HCl，所以显酸性，铁粉和石灰石均可与盐酸反应，使溶液呈中性，氯化钙不能与盐酸反应，加入后溶液仍呈酸性。
5. 小苏打 【猜想与假设】Na2CO3
【设计实验】有白色沉淀产生 NaHCO3
【结论与反思】(1)不同意；碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都呈碱性，都能使酚酞试液变红
(2)NaHCO3＋HCl=== NaCl＋H2O＋CO2↑ (3)三
【拓展与提升】将其中一份氢氧化钠溶液倒入盛有二氧化碳的集气瓶中，充分反应后将混合溶液倒入盛有另一份氢氧化钠溶液的烧杯中，搅拌混合，即可得到碳酸钠溶液
【解析】碳酸氢钠俗名是小苏打。【猜想与假设】二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠或碳酸氢钠或二者的混合物，且氢氧化钠可能有剩余，因为碳酸氢钠可以与氢氧化钠反应生成碳酸钠，所以猜想二为只含有Na2CO3。【设计实验】②根据结论可知该溶质中有碳酸钠，因此加入的足量氯化钡溶液会和碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀，且足量氯化钡将碳酸钠除尽；③再向实验②所得滤液中滴加稀盐酸，产生二氧化碳气体，则说明实验②所得滤液中有NaHCO3。【结论与反思】(1)因碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都呈碱性，都能使酚酞试液变红，所以实验①观察到的现象及结论不足以证明溶液中有氢氧化钠。(2)实验③中产生的气体二氧化碳，是由碳酸氢钠与稀盐酸反应产生的，据此写出化学方程式即可。(3)通过实验①、②、③现象及结论，最终得出猜想三是正确的。【拓展与提升】制取溶质只有碳酸钠的溶液，先用量筒将氢氧化钠溶液均匀分成两等份，将其中一份氢氧化钠溶液倒入盛有二氧化碳的集气瓶中，充分反应后将混合溶液倒入盛有另一份氢氧化钠溶液的烧杯中，搅拌混合，即可得到碳酸钠溶液。
6. ①5 ②上层溶液中含OH－时，滴加稀盐酸如果不足量也不会有气泡产生 ③产生白色沉淀 ④Na2CO3＋BaCl2=== BaCO3↓＋2NaCl ⑤OH－ ⑥Na＋、Cl－、CO、OH－
7. 【实验分析】(1)ZnCO3 ZnO＋CO2↑
(2)锌片表面先有气泡产生，随后有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变成无色
(3)Zn和Cu2O 【拓展延伸】B、C、D
【解析】【实验分析】(1)由【查阅资料】可知，ZnCO3(炉甘石)加热分解生成ZnO，根据化学反应前后元素守恒，则反应还生成CO2，据此写出反应的化学方程式。(2)由步骤Ⅰ可知，溶液C中含有硫酸铜和硫酸，加入过量锌片，锌能与硫酸和硫酸铜溶液反应，可观察到锌片表面先有气泡产生，然后有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变成无色。(3)混合物A加入过量稀硫酸得到滤渣B和蓝色溶液C，且产生气体，该气体不能使澄清石灰水变浑浊，则说明A中没有ZnCO3剩余，气体为氢气，则A中含有锌，Cu2O与硫酸反应能产生硫酸铜溶液，而铜不与硫酸反应，则A中一定含有Cu2O，所以A中一定含有Zn和Cu2O。【拓展延伸】锌铜合金与黄金颜色相似，观察颜色不能鉴别，A错误；在空气中灼烧，黄金没有明显现象，锌铜合金表面会变黑，B正确；滴加稀硫酸，黄金没明显变化，锌铜合金会产生气泡，C正确；滴加硝酸银溶液，黄金不反应，锌铜合金能置换出银，D正确。
8. (1)除去二氧化碳中混有的HCl气体 (2)氧气
【猜想与假设】Na2O2、Na2CO3和NaOH
【设计实验】没有气泡产生 氯化镁(合理即可)
【反思与评价】二氧化碳中混有水蒸气
【解析】(1)A装置中使用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，二氧化碳中可能混有氯化氢气体，因此装置B中的饱和碳酸氢钠溶液用来除去HCl气体。(2)二氧化碳气体经C装置后产生氧气，可能混有二氧化碳，因此装置D吸收二氧化碳，装置E用来收集氧气。【猜想与假设】对反应后装置C硬质玻璃管中固体成分进行猜想，还可能是Na2O2、Na2CO3和NaOH。【设计实验】①取少量样品于试管中，加入足量的水，振荡，实验结论是样品中一定没有Na2O2，故现象是固体完全溶解，无气泡产生；②继续向实验①所得溶液中滴加过量的氯化钡溶液，振荡，有白色沉淀产生，再结合猜想三正确，实验②的目的是除去溶液中的Na2CO3；实验②所得的上层清液中含有的溶质是BaCl2和NaOH，故实验③是对NaOH的检验，现象是产生白色沉淀，故所加的试剂能与NaOH反应生成白色沉淀，如氯化镁溶液。【反思与评价】固体中含有氢氧化钠是由于二氧化碳中可能混有水蒸气，过氧化钠与水作用生成了氢氧化钠。
9. (1)强 Mg＋2HCl=== MgCl2＋H2↑
(2)【得出结论】一 镁粉 可能成立
【实验反思】紫色滤纸条逐渐变为红色
(3)①溶液pH逐渐增大，最后呈碱性；反应前期pH变化较快，反应后期pH变化较慢，最后pH不变。因为前期盐酸浓度较大，反应较快，随着反应的进行盐酸逐渐被消耗，但镁在溶液中继续缓慢反应，生成碱性物质，最后反应完成 ②猜想：金属镁过量。设计实验：取两只烧杯，各加入等量的稀盐酸，分别加入少量和过量去除氧化膜的镁带，观察现象，如果前者无沉淀而后者有沉淀，证明猜想成立(合理即可)
【解析】(1)由金属活动性顺序可知，铝的金属活动性比铜强。镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为Mg＋2HCl=== MgCl2＋H2↑。(2)【得出结论】由【查阅资料】可知，氯化镁易溶于水，实验1中向灰白色沉淀中加蒸馏水，搅拌，沉淀未减少，由此可知，猜想一不成立。镁与稀盐酸反应会有气体生成，实验2中向灰白色沉淀中加入适量稀盐酸，沉淀全部溶解，没有气泡产生，由此可知，沉淀中不含镁粉。氢氧化镁难溶于水，且与酸反应没有气体生成，符合实验1、2中的现象，灰白色沉淀可能是氢氧化镁，假设三可能成立。【实验反思】灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热分解会产生氯化氢气体，氯化氢气体溶于水形成盐酸，遇蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条，会使滤纸条由紫色逐渐变红。(3)①由表格中的数据可知，溶液pH逐渐增大，最后呈碱性；反应前期pH变化较快，反应后期pH变化较慢，最后pH不变。因为前期盐酸浓度较大，反应较快，随着反应的进行盐酸逐渐被消耗，但镁在溶液中继续缓慢反应，生成碱性物质，最后反应完成。②提出猜想：镁条过量可能导致生成碱式氯化镁，据此设计实验验证。
10. 【实验验证】CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋CO2↑＋H2O
吸收水蒸气 (1)一 (2)产生白色沉淀
(3)E中产生黑色沉淀
【反思与评价】否 实验装置中可能存在空气，Na与空气中的氧气反应也生成Na2O(合理即可)
【解析】【实验验证】大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。浓硫酸具有吸水性，可吸收二氧化碳中的水蒸气。(1)根据【查阅资料】内容，以及题中所给猜想，可知该黑色不溶物为碳，说明猜想一正确。(2)结合猜想内容以及实验结论“猜想三正确”，可知产物中含有碳酸钠，碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，因此对应的实验现象为产生白色沉淀。(3)根据实验结论“猜想二正确”，可知产物中一定有一氧化碳，根据【查阅资料】所给的内容，可判断实验现象为装置E中有黑色沉淀生成。【反思与评价】实验装置中可能存在空气，Na与空气中的氧气反应也生成Na2O。
11. (1)CaO＋H2O=== Ca(OH)2 (2)Ⅰ.①一 ②黑色固体变为红色 ③吸收CO2 Ⅱ.盐酸(或HCl或氯化氢)
【总结反思】c
【解析】(1)食品加热包中有生石灰，生石灰是氧化钙的俗称，实验A向样品中加水后，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，据此写出反应的化学方程式。(2)向样品中加入一定量的稀盐酸，有大量气体生成。根据发热包中有碳酸钠、铝粉、铁粉可对产生气体的成分进行假设。Ⅰ.【实验验证】①将气体通入澄清石灰水中石灰水变浑浊，说明气体中肯定含有二氧化碳，则假设一不成立。②假设三中气体的成分是二氧化碳和氢气，气体通过氢氧化钠溶液后除去二氧化碳，通过浓硫酸后除去水，最后通入灼热的氧化铜中，因为气体是氢气，氢气在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和水，则丁中出现的现象是黑色固体变为红色，试管口有水珠或水雾出现。③乙中溶液是氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，所以乙的作用是除去或吸收二氧化碳。Ⅱ.锥形瓶中滴加稀盐酸后的溶液中有氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化钙、硫酸镁等，取锥形瓶内溶液于试管中并滴入氢氧化钠溶液，开始一段时间无沉淀生成是因为原先加入的稀盐酸过量，稀盐酸与氢氧化钠先发生反应。【总结反思】发热包内的铁粉、铝粉容易与空气中的氧气反应而失效，氧化钙极易与水反应，故发热包要密封防潮保存，a正确；向用过的发热包固体中加入过量的稀盐酸，铝、铁的氧化产物、氢氧化钙、碳酸钠等都可以与稀盐酸反应生成可溶性物质，氯化钙、硫酸镁也可以溶解在稀盐酸的水中，而活性炭不与稀盐酸反应也不溶于水，过滤后可以分离出活性炭，b正确；固体氢氧化钠、浓硫酸与水混合后都可以放出大量的热，但它们具有强腐蚀性，不能用作发热包的发热材料，c不正确。
12. (1)SO2 (2)猜想1
(3)不能，因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊
(4)①H＋和SO ②除去SO2气体
(5)猜想3
(6)有 戊的作用是检验二氧化硫是否被除尽，如果去掉该装置，则无法证明CO2的存在
【解析】(1)根据元素的组成及生成物的化学式类型可确定猜想2为只有SO2。(2)实验一丙中溶液褪色，说明气体中含有二氧化硫，因此猜想1不成立。(3)实验二中观察到乙中澄清石灰水变浑浊，资料显示SO2也能使澄清石灰水变浑浊，故不能由此确定CO2的存在。(4)①取反应后丁中溶液进行实验，滴入石蕊溶液，溶液变红色，说明溶液显酸性，其中含H＋，滴加氯化钡溶液产生白色沉淀，说明溶液中含有SO；②实验三中按装置顺序进行实验，丙和丁中溶液均褪色，说明气体中含有SO2，戊中颜色无变化，说明原气体中的二氧化硫已经除去，因此丁中溶液是为了除去气体中的二氧化硫。(5)实验三中，丙和丁中溶液均褪色，说明气体中含有SO2，戊中颜色无变化，说明原气体中的二氧化硫已经除去，乙中澄清石灰水变浑浊，说明不是二氧化硫，而是二氧化碳存在。由此得出结论：猜想3成立，即气体中含有二氧化硫和二氧化碳。(6)在实验三中，若去掉装置戊，无法得出二氧化硫气体被除尽的结论，会对后续乙装置检验二氧化碳是否存在造成干扰，无法证明二氧化碳是否存在。
例2 【猜想与假设】NaOH和Na2CO3 Na2CO3
【问题讨论】(1)过滤 (2)Na2CO3＋BaCl2=== BaCO3↓＋2NaCl ① (3)③ 溶液变红色
【拓展应用】(1)密封保存(合理即可) (2)Ba(OH)2
【解析】【问题讨论】(1)将固体和液体分开的操作是过滤。(2)氯化钡和溶液中的碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，化学方程式为Na2CO3＋BaCl2=== BaCO3↓＋2NaCl；有白色沉淀产生，说明溶液中有碳酸钠，则猜想①错误。(3)若加入酚酞溶液不变色，说明溶液中不含有氢氧化钠，猜想③正确；如果加入酚酞溶液变红色，说明溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠，猜想②正确。【拓展应用】(1)为防止氢氧化钠潮解和变质一定要密封保存。(2)除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠，加入适量Ba(OH)2溶液，Ba(OH)2溶液可以和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，过滤能将杂质除去，也不会引入新杂质。
13. (1)气泡 CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O
(2)Na2CO3和NaOH 白色沉淀 二
(3)①搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅 ②大于
(4)①完全除去碳酸钠 ②2KOH＋CO2=== K2CO3＋H2O
【解析】(1)【实验探究1】由实验结论“说明该溶液已变质”可知，氢氧化钠与空气中的二氧化碳发生化学反应而变质，取少量溶液加入足量稀盐酸，有气泡产生；氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，据此写出反应的化学方程式。(2)【提出猜想】该样品可能全部变质，则溶质只含有Na2CO3，也可能部分变质，则溶质含有Na2CO3和NaOH。【实验探究2】碳酸钠溶液能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀，加入过量氯化钡溶液，将碳酸钠完全除去，所以再向上层清液中滴加酚酞溶液，上层清液变红，说明猜想二成立。(3)【实验探究3】①操作b为蒸发结晶，其中玻璃棒的作用为搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅。②因实验流程中加入的澄清石灰水与碳酸钠反应会生成氢氧化钠，所以最终所得氢氧化钠固体质量大于变质后样品中氢氧化钠的质量。(4)【拓展反思】①在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是完全除去碳酸钠，以防止干扰氢氧化钠的验证；②根据KOH与NaOH的化学性质相似可知，氢氧化钾也易吸收空气中的二氧化碳而变质，反应的化学方程式为2KOH＋CO2=== K2CO3＋H2O。
14. 【猜想假设】Ca(OH)2和CaCO3
【实验验证】溶液由无色变成红色
【反思交流】(1)一 氢氧化钙微溶于水，未溶解的固体也可能是氢氧化钙 (2)气泡产生
【拓展提升】有剩余
【解析】【猜想假设】敞口放置的氢氧化钙固体与空气中的二氧化碳发生反应，若氢氧化钙完全变质，则药品只有生成物碳酸钙；若部分变质，则药品中有生成物碳酸钙和原有的氢氧化钙；若氢氧化钙没有变质，则药品是氢氧化钙；根据题干所给的猜想，故猜想二是Ca(OH)2和CaCO3。【实验验证】根据实验结论：样品中含有Ca(OH)2，氢氧化钙溶液显碱性能使无色酚酞试液变红色，故可得出实验现象是溶液由无色变成红色。【反思交流】(1)根据溶解度曲线可知氢氧化钙微溶于水，题干中实验现象烧杯底部有较多固体未溶解，未溶解的固体也可能是氢氧化钙，故猜想一也可能正确。(2)要验证猜想二正确，需要确定(1)中未溶解的固体中有碳酸钙，碳酸钙与酸反应有二氧化碳气体生成，故滴入适量稀盐酸后可观察到有气泡产生。【拓展提升】验证反应后物质的成分时，既要考虑生成物，也要考虑反应物是否有剩余。
15. 【猜想与假设】NaOH
【实验方案设计】①正确 ②没有产生白色沉淀(或无明显现象) ③酚酞
【综合结论】碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液
【实验反思与拓展】NaHCO3＋NaOH=== Na2CO3＋H2O
【解析】【猜想与假设】根据题中所给物质，可判断猜想三为含有NaOH。【实验方案设计】①根据资料碳酸氢钠和氯化钙不反应，而碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，因此猜想一正确；②根据资料碳酸氢钠和氢氧化钙反应产生白色沉淀，而结论是猜想二不正确，因此实验现象是没有产生白色沉淀或无明显现象；③猜想三正确，说明①反应后的溶液中含有氢氧化钠，则滴入酚酞溶液，溶液变红色。【综合结论】通过实验猜想一、三都正确，则X是碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液。【实验反思与拓展】根据质量守恒定律和生成物的质量比可以确定生成物是碳酸钠和水，反应的化学方程式为NaHCO3＋NaOH=== Na2CO3＋H2O。
16. (1)无明显现象 Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O
(2)①排尽硬质玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸
②红色粉末全部变为黑色 A 污染环境
③2.8
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
160 112
4 g x
＝
解得x＝2.8 g，待装置完全冷却后，称量硬质玻璃管内剩余固体质量为m g，完全反应时剩余固体质量最小，没有反应时剩余固体质量最大，由于用酒精喷灯加热了一段时间，因此氧化铁部分或全部反应，则m的取值范围是2.8
【解析】【实验步骤】取一定量样品于烧杯中，加足量水充分溶解，有白色沉淀生成，溶液呈无色，则说明样品中一定不含硫酸铜。【实验探究一】加入足量氯化钙溶液后再滴加酚酞，溶液呈红色，则说明滤液中含有碱性物质，碳酸钾和氢氧化钾都呈碱性，加入足量氯化钙，碳酸钾会与氯化钙反应被除尽，加入酚酞后溶液呈红色，说明原粉末中含有氢氧化钾；加入足量氯化钙溶液的理由是排除碳酸钾对氢氧化钾验证产生的干扰。【实验探究二】(1)向所得固体中加足量稀盐酸，有气泡产生，沉淀完全溶解，则说明所得固体中一定不含不溶于酸的硫酸钡沉淀，且一定有碳酸盐沉淀存在，所以猜想可能成立的是③⑥。(2)向(1)试管中继续滴加足量氢氧化钠溶液，有白色沉淀产生，则说明(1)试管中含有镁离子，与氢氧化钠反应产生氢氧化镁沉淀，故猜想⑥一定成立。所得固体中的氢氧化镁与(1)中的稀盐酸反应生成氯化镁，氯化镁与加入的氢氧化钠反应生成(2)中的氢氧化镁白色沉淀，(2)中产生白色沉淀的化学方程式为2NaOH＋MgCl2=== 2NaCl＋Mg(OH)2↓。【归纳总结】通过实验验证，原粉末中一定含有硝酸钡、碳酸钾、氢氧化钾和硝酸镁，一定不含有硫酸钠和硫酸铜，不能确定的是氯化钾。
18. 【实验探究】熟石灰[或Ca(OH)2等(合理即可)] 有气泡产生，澄清石灰水变浑浊 有白色沉淀产生 【质疑】HCO(或碳酸氢根) 【继续探究】Na2CO3 【反思与评价】B、D
【解析】【实验探究】小军的实验：由实验现象“闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝”可知生成的气体是氨气，结合嗅盐中含有铵根离子的结论，可确定出方案中加入的物质是一种碱，碱与铵盐混合研磨会产生氨气，因此碱可以是熟石灰或氢氧化钠等。结合结论嗅盐中含有碳酸根离子分析，加入的稀盐酸会与嗅盐反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此实验中观察到产生气泡，澄清石灰水变浑浊。小英的实验：结合资料可知氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不反应，而氯化钙溶液与碳酸铵发生复分解反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化铵，故实验中可观察到有白色沉淀产生。【质疑】小英的实验目的是为了排除嗅盐中含有碳酸氢根离子的可能性，因为碳酸氢根离子也可与稀盐酸反应生成二氧化碳。【继续探究】根据质量守恒定律可知反应前后原子种类、数目不变，由此确定出X的化学式为Na2CO3。【反思与评价】该实验中m3－m2为氢氧化钠固体质量的变化值，反应中氢氧化钠溶液中的水也会变成水蒸气被氢氧化钠固体吸收，故氢氧化钠固体改变的质量不等于生成水的质量，所以不能用m3－m2的值计算碳酸铵的质量。该实验应该用稀硫酸吸收氨气前后的变化值进行计算，根据碳酸铵与氢氧化钠反应的化学方程式，设参加反应的碳酸铵的质量为x，则
(NH4)2CO3＋2NaOH Na2CO3＋2NH3↑＋2H2O
96 34
x m5－m4
＝，x＝，则嗅盐中碳酸铵的质量分数为×100%，A错误；氨气极易溶于水，可用稀硫酸吸收，倒置漏斗可以增大吸收面积，防止倒吸现象出现，B正确；因为烧杯是敞口装置，如果用浓硫酸代替稀硫酸，浓硫酸会吸收空气中的水分，导致测量出的氨气的质量偏大，从而造成计算结果偏大，C错误；反应完成后，因为部分生成的氨气会遗留在装置中，不能被完全吸收，会导致计算结果偏小，故应该通入空气，将装置中生成的氨气全部排入吸收装置中，使计算结果更准确，D正确。
19. 【成分探究】(1)铁粉 (2)红 稀硝酸和硝酸银溶液
(3)存在镁粉和炭粉
【实验结论】炭粉 三 滤液B中生成的白色沉淀能溶解，说明该沉淀是氢氧化铝，原固体中存在铝粉。氢氧化镁不溶于水和氢氧化钠溶液，而沉淀最后完全消失，说明原固体中不含镁
【原理探究】空气
【拓展活动】2Fe＋2H2O＋O2=== 2Fe(OH)2
【解析】【成分探究】(1)所给物质成分中铁具有磁性，用磁铁靠近有黑色物质被吸引，证明粉末中含有铁粉。(2)生石灰加水后生成氢氧化钙，氢氧化钙溶液可使酚酞试液变红；检验氯化钠可通过氯化钠与稀硝酸和硝酸银溶液反应产生白色沉淀且沉淀不溶解。(3)由所给可能存在的物质和提出的猜想可知，猜想五为：存在镁粉和炭粉。【实验结论】所给物质中只有炭粉不溶于稀盐酸，所以不溶物D为炭粉。若有铝和镁，则滤液B中含氯化铝和氯化镁，分别与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氢氧化铝，而氢氧化镁不溶于水和碱，氢氧化铝不溶于水但溶于氢氧化钠，加入足量氢氧化钠溶液得到无色溶液E，则说明滤液B中一定没有氯化镁，即样品中不含镁粉，样品A中将铁除去，后加入稀盐酸有气体产生，则说明样品中一定含有铝粉，故猜想三成立。【原理探究】A中温度升高，会使装置内空气受热膨胀沿导管排出到B中，故B中气体为空气。【拓展活动】铁在锈蚀时首先生成一种碱，即铁与氧气和水化合生成氢氧化亚铁，反应的化学方程式为2Fe＋2H2O＋O2=== 2Fe(OH)2。
20. (1)A中的固体由白色变成蓝色
(2)收集尾气(或储气)
(3)CO2不一定来自CO和CuO的反应，也可能是原来废气中的CO2在B装置没有除尽
(4)在DE之间连接盛有无水硫酸铜的U型管(或在DE之间连接A装置)
【解析】(1)无水硫酸铜与水反应，生成五水硫酸铜晶体，颜色由白色变成蓝色，即若A中的固体由白色变成蓝色，说明废气中含有水蒸气。(2)废气的直接排放不符合“绿色化学”理念，因此在实验装置的最右端连接注射器可以收集尾气，防止尾气污染环境。(3)澄清石灰水中的溶质氢氧化钙微溶于水，可以检验二氧化碳的存在，吸收少量的二氧化碳；若废气中含有大量的二氧化碳，B装置没有完全吸收的废气中的二氧化碳就可能通过导管进入到E中，使E中的澄清石灰水变浑浊，因此二氧化碳不一定来自一氧化碳和氧化铜的反应，也可能是原来废气中的二氧化碳在B装置没有除尽。(4)氢气也能使氧化铜由黑色变成红色，且氢气与氧化铜反应生成水，而无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色，现象比较明显，因此在D和E之间连接盛有无水硫酸铜的U型管可以检验废气中是否含有氢气。
21. 【作出猜想】H2和NH3(或氢气和氨气) 【进行实验】一 NH3 (或氨气) 干燥气体(或除去气体中的水蒸汽)
H2＋CuO Cu＋H2O 【得出结论】三
【拓展延伸】可行
【解析】【作出猜想】由题中资料可知反应生成两种气体，且每种气体只含有氮、氢两种元素中的一种或两种，结合其他猜想，可知猜想三为氢气和氨气。【进行实验】氮气和氢气均为无色、无味气体，氨气有刺激性气味，实验中闻到有刺激性气味，说明气体中一定有氨气，所以猜想一不成立；氮气和氢气均难溶于水，氨气极易溶于水，所以装置A的作用是除去氨气，氨气溶于水得到氨水，氨水能使酚酞溶液变红色，所以B装置的作用是检验氨气是否完全除去，浓硫酸具有吸水性，C装置的作用是干燥剩余的气体，D中试管内固体由黑色变为红色，说明进入D装置试管中的气体具有还原性使氧化铜被还原成铜，氮气没有还原性，所以应为氢气，反应的化学方程式为H2＋CuO Cu＋H2O。【得出结论】通过以上实验证明该气体是氨气和氢气的混合物，即猜想三成立。【拓展延伸】氢气具有可燃性，氮气不能燃烧，也不支持燃烧，所以可用燃着的木条检验气体的方法代替D装置。
22. 【设计实验】有白色沉淀生成 HCl＋AgNO3=== AgCl↓＋HNO3
【分析与结论】0.3 碳、氢、氯(或C、H、Cl)
【反思评价】排尽装置内的空气
【解析】【设计实验】根据“该塑料样品中含有氯元素”，由【查阅资料】可知，有机物中氯元素燃烧后通常转化为氯化氢，氯化氢溶于水形成的溶液与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，反应的化学方程式为HCl＋AgNO3=== AgCl↓＋HNO3。 【分析与结论】由表格数据可知，样品在氧气中燃烧，无水氯化钙质量增加，说明产生了水，产生水的质量为1.80 g，则水中氢元素质量为1.80 g×(×100%)＝0.2 g，同理可知产生的HCl中氯元素的质量为3.65 g×(×100%)＝3.55 g，氢元素的质量为3.65 g－3.55 g＝0.1 g，碳元素的质量为8.80 g×(×100%)＝2.4 g，氧元素的质量为6.25 g－0.2 g－3.55 g－0.1 g－2.4 g＝0 g；则该塑料样品中氢元素质量为0.3 g，该样品的组成元素是碳、氢、氯。【反思评价】电炉加热前要先通一会儿氧气，目的是为了排尽装置内的空气，防止对实验结果造成干扰。
例3 【查阅资料】常温下碳酸氢钠的溶解度是9.6 g，不能配制成溶质质量分数为10%的溶液
【进行实验】(1)NaCl
(2)①Na2CO3＋CaCl2=== 2NaCl＋CaCO3↓ ②Na2CO3和NaOH
【获得结论】NaOH
【解析】【查阅资料】由图可知该溶液的溶质质量分数为10%，根据表格信息可知，常温下碳酸氢钠的溶解度是9.6 g，故常温下饱和碳酸氢钠溶液的溶质质量分数为×100%≈8.8%，该溶液一定不是碳酸氢钠溶液。【进行实验】(1)根据表格信息可知，氯化钠溶液的pH＝7，测得溶液的pH＞7，可知原溶液的溶质肯定不是氯化钠。(2)①根据前面的分析可知，溶液中一定有碳酸钠，生成白色沉淀的反应为碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀，反应的化学方程式为Na2CO3＋CaCl2=== 2NaCl＋CaCO3↓。②加入过量CaCl2溶液后，除去了溶液中所含的Na2CO3，向无色溶液B中滴加无色酚酞试液后，溶液变红，说明无色溶液B显碱性，其中除了含有反应生成的氯化钠外一定含有氢氧化钠，因此确定样品无色溶液中一定含有碳酸钠和氢氧化钠。【获得结论】由这是一瓶瓶盖未完全密封的无色溶液可确定，该溶液为NaOH溶液且发生变质生成了Na2CO3。
23. 探究一【提出猜想】②Ca(OH)2
【设计实验】溶液无明显现象 Na2CO3＋CaCl2=== 2NaCl＋CaCO3↓
探究二【提出猜想】NaCl和Na2CO3
【设计实验】取样，向溶液中滴加无色酚酞溶液(或取样，滴加适量稀盐酸) 溶液显红色(或有气泡产生，与上一空对应)
【反思拓展】标签应朝向手心
【解析】探究一【提出猜想】根据所学过的名称为“某某化钙”的物质，可知该溶液的溶质还可能为Ca(OH)2。【设计实验】氯化钙溶液显中性，不能使无色酚酞溶液变红，加入酚酞溶液后，无明显现象；碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，据此写出反应的化学方程式。探究二【提出猜想】分析反应后所得溶液中溶质成分，需考虑生成物以及反应物有剩余的情况，据此可知滤液中的溶质还可能为NaCl和Na2CO3。【设计实验】根据实验结论“你的猜想成立”，可知溶液中含有碳酸钠，显碱性，取样，向溶液中滴加无色酚酞溶液，溶液显红色。也可取样，向溶液中滴加适量稀盐酸，产生气泡，均可获得同一结论。【反思拓展】为防止标签被腐蚀，倾倒液体时需注意标签应朝向手心。
24. 【提出问题1】向氧化钙固体中加入一定量水，氧化钙和水反应放热，试管也会发烫 氧化钙(或CaO) Ca(OH)2 ＋ Na2CO3 === CaCO3↓＋ 2NaOH
【提出问题2】根据溶解度数值计算碳酸钠、硫酸钠在20 ℃时饱和溶液的溶质质量分数都达不到20% 稀硝酸 沉淀部分溶解，并产生气泡
【反思与评价】abd
【解析】【提出问题1】步骤一：向氧化钙固体中加入一定量水，氧化钙与水反应放热，也会使试管发烫。步骤二：氢氧化钠不能与碳酸钠反应，而氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应产生白色沉淀，则该反应的化学方程式为Ca(OH)2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋ 2NaOH。【提出问题2】步骤三：根据表中溶解度数值可计算出碳酸钠、硫酸钠饱和溶液的溶质质量分数，即20 ℃时碳酸钠的溶解度为21.8 g，其饱和溶液的溶质质量分数为×100%≈17.9%，硫酸钠饱和溶液的溶质质量分数为×100%≈16.3%，计算可得硫酸钠、碳酸钠在20 ℃时饱和溶液的溶质质量分数都达不到20%，因此该瓶液体试剂不可能是硫酸钠溶液和碳酸钠溶液。步骤四：向待测液中滴加过量硝酸钡溶液，产生白色沉淀，若要证明待测液中同时含有Na2SO4和Na2CO3，应向①反应后的试管中滴加过量稀硝酸，沉淀部分溶解，并产生气泡，说明待测液中含有碳酸钠和硫酸钠；继续滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明待测液中含有氯离子，即含有氯化钠。【反思与评价】a.胶头滴管不清洗直接再吸取其他试剂、b.试剂瓶瓶塞盖错、d.将pH试纸直接伸入待测液中都会造成药品被污染；而倾倒液体时试管口与瓶口未紧挨可能造成试剂洒落，但不会污染试剂，故选abd。
25. 【实验探究】(1)碱性 3号饱和石灰水
(2)①稀盐酸 ②5.3 ③Na2CO3 ＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl
(3)Na2CO3、NaHCO3
【实验反思】AB
【解析】(1)1号溶液是酚酞试液，能使酚酞试液变红的溶液呈碱性，说明3、4、5号溶液呈碱性，2、3、4、5、7号溶液中呈碱性的有氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液和饱和石灰水，根据4、5号的标签判断，4、5号溶液分别为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种，所以3号溶液是饱和石灰水。(2)2号、7号溶液分别是氯化钙溶液、稀盐酸中的一种，4号、5号溶液分别是氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种。碳酸钠溶液与稀盐酸反应生成气体，与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀；氢氧化钠溶液与稀盐酸反应无明显现象，与氯化钙溶液不反应；2号、7号的混合溶液中加入5号溶液先产生气泡，后生成沉淀，据此判断，5号溶液是碳酸钠溶液，4号溶液是氢氧化钠溶液；①利用化学方程式Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑及生成二氧化碳的质量为0.22 g，计算解得氯化氢的质量为0.365 g，碳酸钠的质量为0.53 g；利用Na2CO3 ＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl及生成碳酸钙沉淀的质量为0.5 g，计算解得氯化钙的质量为0.555 g；2号溶液中的溶质质量为5.55 g×10%＝0.555 g，7号溶液中溶质的质量为3.65 g×10%＝0.365 g；说明7号溶液是稀盐酸，2号溶液是氯化钙溶液；②b点是稀盐酸消耗的碳酸钠溶液的质量，则与稀盐酸反应的碳酸钠溶液的质量为0.53 g÷10%＝5.3 g，b点的数据是5.3 g。③根据复分解反应的优先反应原则，碳酸钠先与稀盐酸反应，再与氯化钙溶液反应，故b→c对应的反应是碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠的过程，反应的化学方程式为Na2CO3 ＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl，此过程中溶液的pH＝7，保持不变与图3中h→k段对应。(3)将3号、6号溶液混合后，先发生反应①NaHCO3＋ Ca(OH)2=== CaCO3↓＋NaOH＋H2O，可能发生反应②NaHCO3＋NaOH=== Na2CO3＋H2O：反应①恰好完全反应，滤液中的成分是NaOH；若氢氧化钙过量，滤液中的成分是NaOH、Ca(OH)2；若NaHCO3过量反应②恰好完全反应，滤液中的成分是Na2CO3；若氢氧化钠过量，滤液中的成分是Na2CO3、NaOH；若NaHCO3过量反应①②完全反应后还有剩余，则滤液中的成分是Na2CO3、NaHCO3；【实验反思】根据图2可知，与氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量为10.6 g－b＝10.6 g－5.3 g＝5.3 g，该溶液中溶质的质量为5.3 g×10%＝0.53 g；利用化学方程式Na2CO3 ＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl及生成沉淀碳酸钙的质量0.5 g，计算解得参加反应的碳酸钠的质量也是0.53 g，说明5号溶液是碳酸钠溶液，不是部分变质的氢氧化钠溶液，A不正确；该实验已经鉴别出2号溶液是氯化钙溶液、3号溶液是饱和石灰水、4号溶液是氢氧化钠溶液、5号溶液是碳酸钠溶液、7号溶液是稀盐酸，B不正确；b→c发生的反应是Na2CO3 ＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl，反应过程中溶液的pH不变，可用图3中h→k表示，C正确；碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，也能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，说明碳酸氢钠与酸、碱都能发生反应，D正确。
26. 实验一：气泡，铝片逐渐溶解
【分析实验得出结论】氢氧化钠
【交流反思】Al2O3＋2NaOH=== 2NaAlO2＋H2O
实验二：ABC
实验三：NaAlO2易溶于水，其水溶液呈碱性，也能使无色酚酞试液变红 硫酸铜溶液(合理即可)
【解析】实验一：结论是稀硫酸，没有打磨的铝在稀硫酸里的现象是：开始时氧化铝和稀硫酸反应没有明显现象，后来铝和稀硫酸反应产生气泡，铝片逐渐溶解。【分析实验得出结论】根据资料可知氢氧化钠也可以和铝反应生成气体，且用pH试纸测得pH＝13，判断该溶液是氢氧化钠溶液，而不是稀硫酸。【交流反思】实验开始无明显现象是由于氧化铝和氢氧化钠反应生成了偏铝酸钠，根据质量守恒定律另一种氧化物是水，化学方程式为Al2O3＋2NaOH=== 2NaAlO2＋H2O。实验二：由于铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热并生成氢气，所以A、B正确，氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物具有腐蚀作用，同时生成的氢气增加管道内气压，可以看到堵塞物变软被气体赶出，落入烧杯中，C正确。实验三：资料里说明NaAlO2易溶于水，其水溶液呈碱性，也可以使酚酞试液变红，所以根据酚酞变红不能确定废液里一定有氢氧化钠，要确定氢氧化钠需要用硫酸铜、氯化铁溶液进行检验，若溶液变浑浊，有蓝色或红棕色沉淀生成，则说明废液中有氢氧化钠。
27. ①加入少量AgNO3溶液 有白色沉淀产生 ②可溶性碱
CoCl2溶液中含Co2＋，Co(OH)2难溶于水 加入少量NaOH溶液 有粉红色固体生成 ③含CO的可溶性盐(或可溶性碳酸盐) CoCl2溶液中含Co2＋，CoCO3难溶于水 加入少量(NH4)2CO3溶液 有粉红色固体生成
【解析】①能够与含Ag＋的可溶性盐反应，则可以加入少量AgNO3溶液，氯离子会与银离子结合产生白色沉淀；②由于Co(OH)2是难溶于水的粉红色固体，故可以猜想能与可溶性碱反应，比如加入氢氧化钠溶液，产生粉红色固体；③根据表格提供的信息可以看出，CoCO3是粉红色固体，故可以猜想能与可溶性碳酸盐反应，可以加入碳酸铵，产生粉红色固体。
28. 【实验过程与分析】产生蓝色沉淀 产生有刺激性气味的气体 【实验反思与拓展】①先向试管中加入约 2 mL KOH 溶液，再滴加几滴酚酞溶液，溶液变红，然后慢慢滴加稀硫酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为无色，证明KOH 溶液能与稀硫酸发生反应 ②反应物减少
【解析】【实验过程与分析】实验一：硫酸铜溶液与氢氧化钾溶液反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钾，观察到的现象是生成蓝色沉淀。实验二：氢氧化钾溶液与氯化铵溶液反应观察到的现象是产生有刺激性气味的气体。【实验反思与拓展】①借助酸碱指示剂证明中和反应的发生，常选择酚酞溶液，因此可先向试管中加入约 2 mL KOH 溶液，再滴入几滴酚酞溶液，溶液变红。 然后慢慢滴加稀硫酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为无色，证明KOH 溶液能与稀硫酸发生反应。②对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验反应物减少的方法来证明物质间发生了化学反应。
29. (1)【实验结论】Ca＋2H2O=== Ca(OH)2＋H2↑
【交流与反思】氢氧化钙溶解度随温度的降低而增大，未溶解的Ca(OH)2全部溶解
(2)【分析与结论】CaO、Ca(OH)2、CaCO3 3.7
【反思与拓展】①使生成的水和二氧化碳被A、B装置完全吸收 ②CaO
【解析】(1)【实验结论】根据化学反应前后元素种类不变以及题干现象分析，可知钙与水反应生成氢氧化钙和氢气。【交流与反思】氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，反应结束一段时间后，随着温度降低，氢氧化钙溶解度增大，因此原来未溶解的氢氧化钙继续溶解，溶液变澄清。(2)【分析与结论】根据题干信息“氢氧化钙加热到一定温度时会发生分解反应，生成两种氧化物”，以及化学反应前后元素种类不变，可知氢氧化钙受热分解生成氧化钙与水，反应中氢氧化钙、水的质量比为74∶18，根据A中增重0.9 g，可知生成水的质量为0.9 g，则可计算出参加反应的氢氧化钙质量为3.7 g，B装置中增重的质量是碳酸钙分解产生二氧化碳的质量，该化学方程式中碳酸钙和二氧化碳的质量比为100∶44，根据B装置增重2.2 g可计算出碳酸钙的质量为5 g，5 g＋3.7 g＝8.7g，小于样品的10 g质量，因此这包干燥剂中除了氢氧化钙和碳酸钙外，还含有氧化钙。【反思与拓展】①结合实验目的分析，需使控温电加热器中产生的气体、水全部进入后面装置，才能使最终计算的数据更准确，因此停止加热后，需要继续通入氮气一段时间，使产生的气体、水全部进入后面装置。②若没有C装置，则空气中的二氧化碳会进入B中，导致所测定生成的二氧化碳质量偏大，由此确定碳酸钙含量偏大，氧化钙的质量＝10 g－氢氧化钙的质量－碳酸钙的质量，由于氢氧化钙质量不变，碳酸钙质量变大，因此最终会导致氧化钙含量的测定结果偏小。
【难点突破】该题(2)的【分析与结论】较难。确定该干燥剂的成分时，不是通过某种现象确定，而是需通过A、B装置增重的质量结合对应化学方程式去计算对应氢氧化钙和碳酸钙的质量，由于题干指出该干燥剂为10 g，若氢氧化钙质量和碳酸钙质量之和不足10 g，则干燥剂中一定还有氧化钙。
30. (1)装置气密性
(2)氢气(或H2)
(3)氧化铁(或Fe2O3或三氧化二铁)
(4)浓度
【解析】(2)铁与盐酸反应产生氢气，因此④、⑤中产生的气体是氢气。(3)根据【探究】③发现产物没有被铁钉吸引，即生成物不是四氧化三铁；根据【探究】④溶液出现黄色，可知铁与空气在酒精灯加热的情况下生成的是氧化铁。(4)铁丝在空气中不能燃烧，能在纯氧中燃烧生成四氧化三铁；铁丝在空气中会发生缓慢氧化生成铁锈，因此铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气浓度等因素的影响。
31. (1)OH－ (2)另用试管取3毫升相同质量分数的稀盐酸和3毫升水混合(或另用试管取3毫升相同的稀盐酸) (3)第①步产生的气体比第②步慢(或少) (4)H＋与OH－结合生成H2O
【解析】(1)碱溶液能使酚酞试液变色，但是溶液呈无色，说明溶液中不存在氢氧根离子。(2)实验方法利用控制变量法，即用3毫升的水替代3毫升的氢氧化钡溶液，根据稀盐酸与镁反应产生气体量，判断稀盐酸是否与氢氧化钡进行反应，即另用试管取3毫升与原质量分数相同的稀盐酸和3毫升水混合。(3)由于稀盐酸与镁反应是镁置换出酸中的氢，因此若第①步产生的气体比第②步少，即可以证明原混合液的稀盐酸中氢离子参加了反应。(4)氢氧化钡与稀盐酸反应是酸和碱的中和反应，即从微观角度分析是氢离子和氢氧根离子结合生成水。
32. 活动一：软塑料瓶变瘪
活动二：(2)Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑
(3)2NaOH＋CO2=== Na2CO3＋H2O
活动三：H＋
【进行实验】①足量氯化钡溶液(合理即可)
②硫酸铜溶液(或氯化镁溶液或氯化铁溶液) 产生蓝色沉淀(或白色沉淀或红褐色沉淀，与上一空对应)
【反思评价】(1)Na＋、Cl－、CO、OH－
(2)稀盐酸(合理即可)
【解析】活动一：瓶内二氧化碳被NaOH溶液吸收，瓶内压强减小，因此瓶子会变瘪。活动二：(2)CO2和NaOH反应生成Na2CO3和H2O，Na2CO3和稀盐酸反应生成CO2气体、水和氯化钠，据此写出反应的化学方程式。(3)实验中证明了CO2与NaOH溶液反应生成了Na2CO3，据此写出反应的化学方程式。活动三：试管中反应后剩余物倒入大烧杯中，有白色沉淀存在，则溶液中一定不存在和沉淀反应的酸，因此一定不存在的离子是H＋。【进行实验】实验结论是有CO和OH－，无Ca2＋，因此可以滴加足量氯化钡溶液等，将碳酸根离子全部转化为碳酸钡白色沉淀；验证有OH－，除指示剂外还可加可溶性铜盐、铁盐、镁盐等，产生相应颜色的沉淀。【反思评价】(1)烧杯内含有CO和OH－，且反应生成了NaCl，结合实验得出烧杯内的溶液中一定含有Na＋、Cl－、CO、OH－。(2)滤液中含有碳酸根离子和氢氧根离子，溶液呈碱性，可加入适量稀盐酸等处理后再排放，可以防止水体污染。
33. (1)对照实验 (2)MnO2
(3)2KClO3 2KCl＋3O2↑(或2KClO3 2KCl＋3O2↑或2KClO32KCl＋3O2↑或2KClO3 2KCl＋3O2↑)
(4)有 随着反应的进行，生成的催化剂KCl越来越多，使反应速率加快
(5)收集的氧气体积(合理即可)
【解析】(1)本题是对KClO3分解反应的催化剂进行探究，实验1中未加催化剂，其他实验都加催化剂，所以实验1的目的是作对照实验，与后面加入催化剂的实验作对比，验证催化剂是否加快了反应速率。(2)从表格中的数据可知，加入了MnO2的实验中收集50 mL O2所需时间最短，反应速率最快，所以3种催化剂中催化效果最佳的是MnO2。(3)根据表中数据可知，三种物质均可作为该反应的催化剂，KClO3在催化剂作用下，受热分解生成KCl和O2，据此写出反应的化学方程式。(4)由实验1和实验4对比可知，KCl有催化作用；维持加热条件不变，用实验1再继续收集50 mL O2，所需时间明显少于171 s，原因是随着反应的进行，生成的催化剂KCl越来越多，使反应速率加快。(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50 mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内收集O2的体积大小。
34. (1)化学
(2)浓硫酸中含有硫元素和氧元素，蔗糖中含有氧元素，则生成物中也会有硫元素和氧元素 (3)6 (4)15 (5)65；88；0 (6)浓硫酸的体积和水的滴数
【解析】(1)蔗糖与浓硫酸反应，浓硫酸的脱水性使蔗糖变为炭，发生的是化学反应。(2)根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物浓硫酸中含有硫元素和氧元素，蔗糖中含有氧元素，因为放出的气体有刺激性气味，所以肯定含有二氧化硫。(3)根据表1实验记录，蔗糖、葡萄糖中加入的浓硫酸的体积分别为4 mL、5 mL、6 mL，根据控制变量法，冰糖中加入的浓硫酸的体积也要分别为4 mL、5 mL、6 mL，则a＝6。(4)依据均值越高，效果越好推断，表2中各项均值最高时应该选择的是5 g冰糖、5 mL浓硫酸、15滴水和温度为50℃。(5)表2中22℃所对应的均值为51.0，其来自于表1中实验1、实验5和实验9中分别对应的65、88和0三个数据的均值。(6)实验3和4温度均为50 ℃，糖的种类、浓硫酸的体积和水的滴数不同，根据表2中数据可知冰糖比蔗糖效果好，浓硫酸体积为6 mL比4 mL效果好，水的滴数为15滴时效果最好，所以实验3的效果得分高于实验4的因素为浓硫酸的体积和水的滴数。
35. Ⅰ.【探究一】(1)>
(2)③④ 其它条件相同时，H2O2溶液的溶质质量分数越大，过氧化氢分解速率越快
Ⅱ.【探究二】①加快 ②称量 ③复燃 黄
【解析】Ⅰ.【探究一】(1)对比①②可知：其它条件相同时，温度越高，过氧化氢分解速 率越快，①的温度小于②的温度，所以①产生4 mL氧气所用的时间长，即t1>t2。(2)③④的温度均为20 ℃，MnO2粉末用量均为0.1 g，H2O2溶液的溶质质量分数不同，可以得到的结论是其它条件相同时，H2O2溶液的溶质质量分数越大，过氧化氢分解速率越快。Ⅱ.【探究二】①B试管中产生气泡的速度快，可以得出结论Fe2O3可以加快过氧化氢分解；②根据实验情况记录可知，应把滤渣烘干后称量；③由结论知，Fe2O3可作过氧化氢分解的催化剂，因此C试管上方带火星的木条复燃，氧化铁与稀硫酸反应产生黄色的硫酸铁溶液，所以D试管中溶液呈现黄色。
36. 【实验步骤】(1)气密性
(2)打开弹簧夹K
(3)排出B装置中的残留气体
(4)0.36 0.88 防止空气中二氧化碳和水被D吸收影响实验结果
【实验结论】4∶9
【实验反思】(1)除去空气中的水和二氧化碳
(2)FeO和Fe3O4
(3)1.08 g FeO和1.16 g Fe3O4
【解析】【实验步骤】(1)该反应要求在密闭装置内进行，所以要先检查装置的气密性。(2)鼓入空气时要先打开弹簧夹K。(3)反应结束时B装置内会残留生成的气体，所以结束后通入空气的目的是排出B装置中的残留气体，并被C、D装置完全吸收。(4)C装置为吸水装置，则C装置增加质量即为生成水的质量，为200.36 g－200.00 g＝0.36 g；D中碱石灰吸收生成的二氧化碳，则生成二氧化碳的质量为180.88 g－180.00 g＝0.88 g，装置E的作用是防止空气中的二氧化碳和水被D吸收影响实验结果。【实验结论】3.40 g碱式碳酸亚铁受热分解生成二氧化碳0.88 g，水0.36 g，则氧化亚铁的质量为3.40 g－0.88 g－0.36 g＝2.16 g，生成水中氢元素的质量等于碱式碳酸亚铁中氢元素的质量，水、二氧化碳、氧化亚铁中氧元素的质量之和等于碱式碳酸亚铁中氧元素的质量，则在碱式碳酸亚铁中，氢元素的质量为0.36 g×(×100%)＝0.04 g，氧元素的质量为0.88 g×(×100%)＋0.36 g×(×100%)＋2.16 g×(×100%)＝1.44 g，氢原子与氧原子的个数比为∶＝4∶9。【实验反思】(1)通入的空气中含有水和二氧化碳，会影响实验结果，因此装置A的作用是除去空气中的水和二氧化碳。(2)装置B中残留固体可能是FeO，可能全部氧化成Fe3O4，也可能部分氧化成Fe3O4，所以还可能是FeO和Fe3O4。(3)根据所给数据可知，3.40 g碱式碳酸亚铁受热分解生成二氧化碳0.88 g，水0.36 g，则生成氧化亚铁质量为3.40 g－0.88 g－0.36 g＝2.16 g，若2.16 g氧化亚铁全部转化为四氧化三铁，根据铁元素质量守恒可计算出四氧化三铁质量为2.16 g××＝2.32 g，而B中剩余固体质量为2.24 g，则说明B中为FeO和Fe3O4的混合物。设混合物中FeO的质量为x，
Fe3O4～3FeO 差值
232 216 16
x 2.32 g－2.24 g＝0.08 g
＝ x＝1.08 g
Fe3O4的质量为2.24 g－1.08 g＝1.16 g
则B中成分为1.08 g FeO和1.16 g Fe3O4。
37.【讨论交流】二氧化碳和水可能来自于酒精的燃烧
【继续探究】(1)排尽装置内的空气
(2)2H2O2 2H2O＋O2↑
【分析与结论】1.44
【反思评价】偏小
【解析】【讨论交流】该实验是为证明甜叶菊苷燃烧后有水和二氧化碳生成，但由于酒精燃烧本身就有二氧化碳和水生成，无法确定生成的水和二氧化碳来源于哪种物质的燃烧。【继续探究】(1)氮气的化学性质不活泼，实验前先通一段时间氮气是为了排尽装置中的空气，防止对实验结果的测定产生干扰。(2)A装置中发生的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气和水，化学方程式为2H2O2 2H2O＋O2↑。【分析与结论】D装置盛有浓硫酸用于吸收生成的水，其增加的质量是反应生成水的质量2.7 g，E装置盛有氢氧化钠溶液用于吸收生成的二氧化碳，其增加的质量是二氧化碳的质量8.36 g，根据质量守恒定律之元素守恒可知，氢元素和碳元素均来自甜叶菊苷，因此氢元素的质量为2.7 g×(×100%)＝0.3 g，碳元素的质量为8.36 g×(×100%)＝2.28 g，则4.02 g甜叶菊苷中氧元素的质量为4.02 g－0.3 g－2.28 g＝1.44 g。【反思评价】若没有F装置，空气中的二氧化碳就会进入E装置，导致吸收二氧化碳的量增多，碳元素含量增多，因此会使测定的氧元素的质量偏小。
38. (1)酒精灯 (2)A b
(3)2HCl＋CaCO3=== CaCl2＋H2O＋CO2↑
【实验探究】①溶液变红 ②硝酸银(或AgNO3)
【拓展延伸】H E
【解析】(2)实验室用氯酸钾制取氧气是固体加热型，发生装置应选择装置A；利用多功能瓶选择排水法收集氧气时，为了便于收集氧气，气体应从b端进。(3)实验室中使用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为2HCl＋CaCO3=== CaCl2＋H2O＋CO2↑。【实验探究】①石灰水呈碱性，取少量石灰水于试管中，向其中滴加几滴酚酞试液，若溶液变红色，说明石灰水没有变质或部分变质，即猜想A不成立。②将气体通入硝酸银溶液中，产生了白色沉淀，发生的反应为硝酸银和盐酸反应生成了氯化银白色沉淀和硝酸，由此得出结论：气体中有HCl，即猜想B成立。【拓展延伸】如果要制取一瓶干燥纯净的二氧化碳气体，根据资料内容，装置B应先连接H，除去HCl气体，再经装置E，用浓硫酸干燥后用装置C收集。
39. 【猜想与假设】空气中的成分使溶液变红
【分析讨论】(1)甲中溶液变红而乙中溶液未变红
(2)C试管中酚酞溶液先变红，B试管中酚酞溶液后变红
(3)①浓氨水具有挥发性，且能使无色酚酞溶液变红
②温度越高，分子运动越快
(4)节约药品，更环保(合理即可)
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