高分突破08 物质除杂鉴别证明或实验改进的探究-备战中考化学实验探究题高分突破

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高分突破08 物质除杂鉴别证明或实验改进的探究
-备战2022年中考化学实验探究题高分突破

1. 选择合适的实验装置回答以下问题(填写字母，装置可重复使用)：

(1). 检验(证明)水蒸气的装置___________。
(2). 除去水蒸气的装置___________。
(3). 检验并除去水蒸气是将装置___________连接。
(4). 检验、除去并证明除尽二氧化碳是将装置___________连接。
(5). 检验一氧化碳是将装置___________连接。
(6). 验证混合气体是由CO、H2和CO2三种气体组成的，则装置连接顺序为___________。

2. 实验室有两瓶失去标签的无色溶液，分别是澄清石灰水和氢氧化钠溶液。
（1）为了鉴别它们：先把两支试管分别贴上标签①、②，然后进行如下实验。
实验步骤
实验现象
结论或反应的化学方程式
取少量未知液于①②两支试管中，分别加入碳酸钠溶液
①中无明显现象
②中产生白色沉淀
①中原溶液为______
②中反应的化学方程式为______
（2）继续探究②试管反应后溶液中溶质的成分。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】猜想一：氢氧化钠
猜想二：______
猜想三：氢氧化钠和碳酸钠
【实验探究】设计实验方案如下：
实验步骤
实验现象
实验结论
______
______
猜想三成立


3. 某同学为探究碳在氧气中不完全燃烧的气体产物中，既可能有一氧化碳，又可能有二氧化碳，他设计了如图所示实验：

（1）装置A的作用是___________。
（2）实验过程中，观察到装置C中玻璃管里的红棕色粉末逐渐变黑，说明原气体产物中含有一氧化碳，反应的化学方程式是___________。
（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，也能验证原气体产物中一氧化碳存在，则装置B中应选择的试剂是___________。
A．足量的氢氧化钠浓溶液 B．浓硫酸 C．水
（4）写出尾气处理的一种方法：___________。

4．某校甲、乙兴趣小组的同学在“探究纯碱的性质”实验中，分别做了如图1所示的四组实验，并将四支试管中的所有物质分别倒入洁净的A、B烧杯中。实验结束后，甲、乙小组同学都观察到烧杯底部有固体不溶物，上层溶液呈红色。

【提出问题】烧杯中的上层溶液的溶质除酚酞外，还含有哪些？
【猜想假设】一定含有NaCl，可能还含有NaOH、Na2CO3、Ba（OH）2、BaCl2、Na2SO4中的一种或几种。小明同学猜想溶液中的溶质是酚酞、NaCl、Ba（OH）2、Na2SO4。小红同学认为小明同学的猜想是错误的，理由是 　 　。
【查阅资料】
①HNO3与Na2CO3反应是分步进行的：Na2CO3+HNO3═NaNO3+NaHCO3（先），NaHCO3+HNO3═NaNO3+H2O+CO2↑（后）。
②BaCl2溶液呈中性。
【实验探究】
甲组同学：
往A烧杯中逐滴滴入稀HNO3，一段时间后，才观察到有气泡产生，溶液变无色。烧杯中固体不溶物的质量，随滴入稀HNO3的质量变化关系如图2所示。请写出固体不溶物质量增加的反应的化学方程式：　 　。由此得出溶液中的溶质是酚酞、NaCl、NaOH、　 　。

乙组同学：
实验操作
实验现象
实验结论
取B烧杯中的少量溶液于试管中，滴入足量的BaCl2溶液
生成白色沉淀，　 　
溶液中的溶质是酚酞、NaCl、NaOH、Na2CO3
继续往上述试管中滴入足量的稀HNO3
　 　
【交流反思】
乙组同学经讨论后，一致认为：根据甲组同学所做实验的现象，无法确定溶液中的溶质是否存在NaOH，理由是 　（用文字叙述）。

5．某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质，请你参与他们的探究。
实验过程与分析】

实验1
实验2
实验操作


实验现象
______
无明显现象
实验结论
氢氧化钠能与硫酸铜反应
氢氧化钠不与硫酸反应
（1）请写出实验1的实验现象。
【实验反思与拓展】
（2）实验1发生反应的化学方程式为______。
（3）某同学认为实验2的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡，再滴人稀硫酸，观察到溶液由______色变为无色，由此表明氢氧化钠与硫酸确实发生了反应，该反应的化学方程式为______。
（4）由实验2联想到：把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象，它们是否发生了化学反应呢？（本实验中忽略CO2溶于水）

①甲同学设计了如图所示的实验方案，当通过胶头滴管滴加NaOH溶液时，观察到
现象，说明两者发生了化学反应。
②乙同学重新设计实验方案：取NaOH溶液于试管中，通入少量CO2，然后向所得溶液中加入足量稀盐酸，当观察到 现象时，也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应

6．果蔬洗盐既能去除水果和蔬菜表面的农药，又能杀菌、去小虫，近几年比较流行。某品牌果蔬洗盐常温下为白色固体，小敏取用时不小心将其洒落在天然气的火焰上，发现火焰呈黄色，这引起了小敏探究其成分的兴趣。
【查阅资料】1.钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色。
2.农药大多数呈酸性。
【提出猜想】猜想一：碳酸钠
猜想二：碳酸氢钠
猜想三：碳酸钠和碳酸氢钠的混合物
小敏做出以上猜想的依据是 　 　。
【查阅资料】碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳、碳酸钠和水。
【进行实验】
实验步骤
实验现象
分析与结论
①取一定量果蔬洗盐加热至固体质量不再改变，将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中
有气体生成，澄清石灰水中产生白色沉淀
生成气体的化学方程式：　 ，该品牌果蔬洗盐中含有 　 　
②将①加热后残留固体全部溶于水，加入足量氯化钙溶液
产生白色沉淀
/
③分别测量①和②产生沉淀质量
①中产生沉淀2.5g，②中产生沉淀质量 　 　
该品牌果蔬洗盐中含有碳酸钠
【继续探究】
小敏想到妈妈以前常用食盐水洗水果，猜想该品牌果蔬洗盐中还可能含有氯化钠。她向其水溶液中加入　 　至溶液呈酸性，再加入 　 　溶液，观察到有白色沉淀生成，证明有氯化钠。
【拓展延伸】
该品牌果蔬洗盐不可直接食用，使用后，要用清水冲洗。

7．某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究（固定装置略）。

【查阅资料】CO能溶于铜液[醋酸二氨合铜（Ⅰ）和氨水的混合液]
（1）按如图连接装置A﹣E，在装入试剂前，先 　　。
（2）写出装置B中反应的化学方程式 　 　。
（3）通入CO2一段时间后，先点燃 　　处酒精喷灯（填“A”或“D”）。
（4）装置C中玻璃管的作用：　 　。
（5）反应一段时间后，能证明CO与Fe2O3反应的实验现象：　 　； 　 　。写出装置D中反应的化学方程式 　　 。
（6）某同学认为该装置有缺陷，需在装置E后再连接装置F，其目的是 　 　。装置E、F的接口连接顺序：a连接 　　（填“b”或“c”）。

8．已知Mg能在CO2中燃烧，根据金属活动性顺序表，Na的金属活动性比Mg强，说明Na也能在CO2中燃烧。为了验证，实验小组进行了以下实验探究：
【查阅资料】
①金属钠性质活泼，常温下，金属钠极易与氧气反应，生成白色固体氧化钠，氧化钠溶
于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应，放出氢气。
②Na2CO3溶液显碱性；CaCl2溶液显中性。

【实验探究一】
步骤1：打开活塞，让A装置中产生的气体依次通过B、C，收集一瓶纯净的CO2气体。
步骤2：将燃烧的钠迅速伸入集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，发光放热，冷却后
观察到瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质。
【问题讨论】
（1） 为获得纯净的CO2，可利用装置B除去CO2中混有的 　　 ；装置C
中盛放的试剂是 　 　。
（2）步骤2中生成的黑色固体成分是 　 　。
【初步结论】Na能在CO2中燃烧。
【提出问题】白色物质是什么？
【猜想与假设】猜想一：氧化钠；
猜想二：碳酸钠；
猜想三：氧化钠和碳酸钠的混合物；
猜想四：氢氧化钠。
（3）大家讨论后一致认为猜想四是错误的，理由是 　 　。
【实验探究二】对白色物质是什么进行实验探究，方案设计如下：
方案1：取该样品少量于试管中，加入适量的水。振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试
液，观察到溶液变成红色。结论：白色物质中一定有氧化钠。
方案2：取该样品少量于试管中，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出。
结论：白色物质中一定有 　 　。
方案3：取该样品少量于试管中，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的氯化
钙溶液，出现白色沉淀，过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液，无明显现象。
【反思与评价】
（4）甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确，其理由是 　 　。
（5）请将方案2结论补充完整：　 　。（填化学式）
（6）方案3中加入过量CaCl2溶液的目的是 　 　。写出此反应的化学方程式 　 　。
【实验结论】
（7）综上所述，你认为猜想 　 　成立。
（8）请写出Na在CO2中燃烧的化学方程式 　 　。

9．已知某无色溶液的溶质是氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种，某化学兴趣小组的同学对其成分进行探究。
【查阅资料】BaCl2溶液呈中性。
【进行实验】
甲组：取少量该溶液置于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，得出原溶液中一定含有______________________________________________。
乙组：另取一支试管，加入少量原溶液，滴入无色酚酞溶液，观察到溶液变红，认为原溶液一定含有氢氧化钠。
丙组：认为乙组的结论不正确，原因是________________________________________。为进一步确定原溶液中是否含有氢氧化钠，于是丙组继续探究。
实验操作
实验现象
实验结论
丙组在乙组所做实验后的溶液中，加入足量 BaCl2溶液
____________________
原溶液中既有碳酸钠也有氢氧化钠
【反思与拓展】
（1）在丙组的实验中，BaCl2溶液的用量对得出正确的实验结论_______（填“有”或“无”）
影响。
（2）根据原溶液中既有碳酸钠也有氢氧化钠的结论，写出甲组的实验中发生中和反应的化
学方程式________________________________________。

10. 铜及其化合物在生产生活中有重要应用。某同学对铜及某些含铜物质进行探究。
[温故如新]
（1）在①CuO ②Cu（OH）2 ③CuCl2 ④Cu2（OH）2CO3[也可表示为CuCO3·Cu（OH）2]这4种物质中，属于碱的有___________（填序号）：除①CuO外，其余3种物质在常温下易溶于水有___________（填序号）。
（2）考古出土的春秋末期制造的青铜剑，历经2500余年，其表面且有一层薄锈，但仍寒光逼人，剑刃锋利。由此可知，青铜具有的特性有___________（任写一条）。铜器表面的薄锈是铜与空气中的氧气、水、___________等物质发生反应所形成。
[提出问题]
除H2、CO能还原CuO外，是否还有其他气体能够还原CuO得到金属铜？怎样从含CuCl2、FeCl3的某工业废液中回收金属铜和FeCl2溶液？
[查阅资料]
a、通常状况下，氨气极易溶于水形成溶液；加热时，氨气能与CuO反应生成氮气和金属铜等，可用如图所示装置验证。
b、在溶液中能发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2
[进行实验1]
（3）按图示连接装置，检查气密性后，加（通）入相关药品，后续操作均按规范要求进行，完成实验。

①将CuO粉末装入玻璃管A中的具体操作方法是___________。
②实验时，在试管B中能够观察到的现象是有液体出现，该液体是___________（填“纯净物”或“混合物”）。
③从环保角度看该装置的不足之处是___________
[进行实验2]
（4）取适量含CuCl2、FeCl3的某工业废液样品，向其中加入过量铁粉并充分反应后，过滤，将滤渣和足量___________（填“稀盐酸”或“稀硫酸"）充分反应，再___________（填操作名称）、洗涤、干燥即可回收得到金属铜；所得滤液中含有需要回收的FeCl2。
[拓展延伸]
（5）已知：加热时，葡萄糖溶液与氢氧化铜悬浊液能发生反应。实验室可用CuSO4溶液等物质检验葡萄糖的存在，具体实验过程为：在试管中加入2mL10%NaOH溶液，滴加5%CuSO4溶液5滴（每滴溶液按0.04mL计算。两种溶液的密度均按1g/mL计算），混合均匀，充分反应，得混合物A．再向上述试管中加入几滴10%葡萄糖溶液，并在酒精灯上加热至沸腾，片刻后生成红色沉淀B．检验完成。则混合物A显___________（填“中性”或“碱性”）；红色沉淀B是___________[填“CuO”或“Cu2O”"或“Cu（OH）2”]。

11．在探究碱溶液的化学性质时，某兴趣小组将两支规格相同且充满二氧化碳的试管分别插入氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液中，摆动试管，如下图所示：

（观察现象）
(1)实验A中试管内液面上升，试管内出现浑浊的现象，发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验B中试管内液面上升，无浑浊现象。
（提出问题）
氢氧化钠溶液与二氧化碳是否发生了反应。
（讨论交流）
(1)甲同学根据B试管内液面上升的现象，认为氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。
(2)乙同学认为：由此实验直接得出二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应的结论还不够严密，你认为乙同学的理由是_______。
(3)丙同学认为：可以从化学反应有新物质生成的角度，来证明二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生化学反应，他发现实验台上有下列试剂：酚酞溶液、石蕊溶液、稀盐酸、稀硫酸、氯化钙溶液、硝酸钡溶液。请你从中选择一种试剂，帮助丙同学设计实验，验证二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生了化学反应。
（实验验证）
实验步骤
实验现象
实验结论


二氧化碳与氢氧化钠溶液_______化学反应(填“发生”或“不发生”)
（拓展应用）
根据以上实验现象，参考小资料，选用“饱和氢氧化钠溶液”或“饱和氢氧化钙溶液”完成下面问题：
小资料：20℃时氢氧化钠的溶解度为109g，氢氧化钙的溶解度为0.165g。
(1)鉴别二氧化碳气体，应该选用_______。
(2)吸收二氧化碳气体，应该选用_______。

12. 金属、酸、碱、盐在工农业生产中应用广泛，某化学兴趣小组进行相关实验。
（1）探究不同条件下金属铜与硫酸反应的情况如下：
组别
①
②
③
④
H2SO4质量分数
20%
98%
20%
98%
反应条件
常温
常温
加热
加热
反应现象
无现象
无现象
无现象
溶液变蓝，有气泡产生
上表④发生反应方程式为：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+2H2O+X↑。X的化学式为______；硫酸铜溶液中的阴离子是______（写离子符号），从上述对比实验中，你对铜与硫酸反应有什么新的认识______。
（2）实验室欲配制40g质量分数为5%的NaCO3溶液，应选择______（10mL、50mL、100mL）的量筒来量取水的体积。
（3）现有下列BaCl2、K2CO3、NaOH三种溶液，请你选择一种常见试剂鉴别这三种溶液，写出相关化学方程式______、______。

13. 某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如下实验，请回答下列问题：

Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；
（1）请写出C与CuO反应的化学方程式___________；
（2）实验结束时，应___________（填写下列操作代号）。
①先撤出导管，再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯，再撤出导管
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：

已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。
（3）仪器B中所盛试剂为___________，其作用为___________。
（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：___________。
（5）实验前，需检查___________；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为___________。
（6）请指出上述实验中的一项缺陷___________。
（7）将1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成___________gCO。
Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu2O红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。
（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O：___________。

14. 古玩市场惊现“三星堆”遗址出土的同款黄金面具。某化学兴趣小组的同学为鉴别其真假进行了如下探究活动。
【查阅资料】（1）铜锌合金（又称：假黄金）外观和黄金相似，常被不法商贩以假乱真。
（2）标准状况下，氢气密度p≈0.09g/L。
【进行实验】同学们设计了如下不同的探究方案，请帮他们完成实验报告。
方案
实验步骤
实验现象
一
截取小块黄金面具放在酒精灯上加热。
______
二
截取小块黄金面具于试管中，加入一定量稀硫酸。
有气泡产生
三
截取小块黄金面具于另一支试管中，加入适量氯化铜溶液。
______
【实验结论】该面具是假黄金。
【深入探究】为进一步定量分析黄金面具中金属锌的质量分数、小明同学利用上述方案二设计了如下实验：
Ⅰ、按如图所示组装实验装置，并______。
Ⅱ、向锥形瓶中加入5.0g黄金面具祥品，注射器中吸入25mL稀硫酸。
Ⅲ、将注射器中的稀硫酸平均分5次推入锥形瓶中：每次推入稀硫酸、待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积（忽略其他因素对测量结果造成的影响），如下表。

次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的总体积/mL
200
400
515
x
525
（1）上表中的数据x=______。
（2）分析数据、完全反应后生成氢气的体积V=______mL。
【数据处理】此黄金面具中锌的质量分数ω1=______。
【反思评价】
（1）小红对小明的方案和数据处理进行分析，认为求黄金面具中锌的质量分数还有更简便的方法。她将锥形瓶内反应后的剩余物经系列操作：______→洗涤→干燥→称量。得到固体剩余物的质量，也可求出黄金面具中锌的质量分数ω2。
（2）鉴别黄金真假除以上化学方法外，还有许多物理方法：测密度、比较硬度等。
【表达交流】ω1和ω2有微小差异，小红对小明的方案和数据处理提出了质疑，认为自己的更准确。请说出小红质疑的理由：______。

16. 钨(W)是一种重要的战略金属。实验室需用干燥的H2还原WO3制备金属W，所用装置如下图所示。已知Zn粒中往往含有ZnS杂质，焦性没食子酸溶液可用于吸收氧气。回答下列问题：

(1)装置①用到的仪器有长颈漏斗、带导管的橡皮塞和___________，其反应的化学方程式是有：___________、ZnS+2HCl=ZnCl2 +H2S↑
(2)装置②的作用是安全瓶防倒吸，则a连接___________(选填b、c、d或e)。
(3)装置③中盛装NaOH溶液，其作用是 ___________。
(4)装置④⑤中盛装的溶液依次是___________、___________。
(5)装置①是启普发生器的简易装置，关闭活塞K后装置①中反应很快停止，其原因是___________。

17. 思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习，某科学研究小组同学，在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的界定，判断标准是对后续实验是否会产生干扰，于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如图所示思维模型：

【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分，应用思维模型设计了如图甲实验方案（固定装置未画出），将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。

（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊，D装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为__________。
（2）图甲实验方案中，装置C和D归属于上述思维模型中的__________环节。
【改进创新】小金同学认为，原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰；于是从简约装置、节约实验药品的角度出发，对图甲方案进行了改进与创新，去掉B、C、D装置，替换F、G装置，改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中，小金先从A处通一段时间混合气体，再点燃E处酒精灯加热，观察现象，也实现了气体产物成分的检验。

（3）实验中，小金在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是__________。
（4）实验中，判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是__________。

18. 在学习了单质碳的化学性质后，某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧后的产物进行了探究。
【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么？
【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末，遇水会变蓝；②氯化钙有吸水性，可做干燥剂。
【做出猜想】
猜想一：产物中含有CO、H2O；
猜想二：产物中含有CO2、H2O；
猜想三：产物中含有_______。
【进行实验】同学们设计了如下图的实验：检查装置气密性后，将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证；（部分夹持、固定装置省略；B、D、G装置中均为澄清的石灰水）。

（1）装置B的作用是_______。
（2）F装置中若发生反应，则化学方程式是______。
【解释与结论】经过实验，同学们认为猜想三成立。
（3）实验中能观察到的现象是_______；装置C中发生反应的化学方程式为_______。
【反思与评价】实验结束后，由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏，小组内同学针对这个事故，进行了分析和讨论。
（4）为了避免此事故再次发生，同学们对该装置进行了创新和改进，你认为他们的改进是________（文字说明或画图都可）。

19．某校毕业班同学准备进行化学技能操作考试实验时，发现实验台上摆放的药品中，有一装有溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损（如图），于是决定对这瓶溶液进行实验探究。
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？
【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶溶液不可能是 　　（填序号）。
A．酸溶液
B．碱溶液
C．盐溶液
【获得信息】Ⅰ．酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。
Ⅱ．室温（20℃）时，四种物质的溶解度数据如下表：
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
溶解度/g
36
109
215
9.6
Ⅲ．NaCl、BaCl2的水溶液呈中性。
【提出猜想】这瓶溶液可能是：
猜想一：氯化钠溶液
猜想二：碳酸钠溶液
猜想三：氢氧化钠溶液
猜想四：碳酸氢钠溶液
经过讨论，大家认为猜想 　　不合理，理由是 　 　。
【实验推断】（1）小丽用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH＞7，则这瓶溶液不可能是 　 　，理由是 　　。
（2）小明取样滴加过量的BaCl2溶液并不断振荡，观察到有沉淀产生，该反应的化学方程式为 　　，静置后，取少许上层清液，滴入酚酞溶液，振荡后无明显现象。则这瓶溶液的原溶液可能是 　　。
【实验反思】实验室中，存取液体药品应注意 　　（写一点即可）。


20. 建构合理的思维模型，既能促进深度学习又能提高思维品质。小科建构了“两组份混合物含量测定”的思维模型。

运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两份混合物。
【探究一】根据沸点低组份先汽化的性质，测定混合物中某组份的含量。
（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的___________。
【探究二】根据混合物中某组份发生化学反应，测定混合物中某组份的含量。
（2）按图甲装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是___________（填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”）。

【交流评价】
（3）已知：在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中水，规范操作后，测得的氧气含量将___________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【继续探究】
（4）运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置，其“测定空气中氧气含量”的原理是___________。

21. 某兴趣小组查阅资料发现除去泥沙等杂质的粗盐，可能还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质。他们将该粗盐配成溶液，并对粗盐溶液进行探究和除杂。
（1）配制溶液时，加速粗盐溶解的玻璃仪器是__ ____。
【探究过程】
（2）步骤1：向粗盐溶液中加入过量NaOH溶液，未出现明显现象，说明溶液中无______杂质，向溶液中继续滴加过量Na2CO3溶液，产生白色沉淀CaCO3固体，反应的化学方程式为______。
（3）步骤2：向步骤1的滤液中滴加过量BaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤:向滤液中滴加稀盐酸至溶液呈中性即得NaCl溶液。加稀盐酸除去的物质是______。
【初步结论】杂质成分已确定，且已完全除去。
【反思交流】
（4）小东认为Na2SO4还不能确定是否存在，可向步骤2的沉淀中滴加过量稀盐酸，若观察到______的现象，证明粗盐中确实存在Na2SO4。
（5）小红认为杂质也未完全除去，可按照步骤1和步骤2重新实验，并对调其中两种试剂的位置就能达到除杂目的，这两种试剂为______ （填序号）。
ANa2CO3溶液、BaCl2溶液 B稀盐酸、BaCl2溶液 CNaOH溶液、NaCO3溶液

22. 科学学习小组同学在完成盐酸除铁锈实验时，发现生锈的铁钉表面有气泡生成。同学们对此现象感到很好奇，针对“气体是由什么反应生成的”这一问题，设计实验进行探究。
【设计实验】小组同学经过认真分析思考，提出了自己的假设，并设计了图甲所示的实验A和B进行探究。实验时，观察到试管A中有气泡，试管B中没有气泡，从而验证了自己的假设是成立的。

（1）小组同学设计图甲所示实验基于的假设是__________。
（2）小金同学认为图甲实验A和B对照设置不够严谨，溶液中的水可能会对气体生成产生影响。于是在图甲实验基础上补充设计了如图乙对照实验C和D。但小科同学认为对照实验D的设置没有必要，他提出这一观点的理由是__________。
【反思提高】设置对照实验首要问题是找准找全影响因素，通过控制变量，来进行对照实验的设置，实现对照实验组设置的有效性和完整性。
【迁移应用】一次课外实验的意外现象：镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生气泡。
请结合设置对照实验的思想，完成“气体是由什么反应生成的”问题探究。
【实验探究】查阅资料：①镁能与水缓慢反应生成氢气；②Na2CO3溶液呈碱性，其溶液中除了Na+、、水分子外，还有OH﹣。小组同学设计了如图丙对照实验E、F和G。

（3）往镁条中分别加入等量的水、Na2CO3溶液，x溶液进行实验，一段时间后、观察到试管E、G中有气体产生，但缓慢且少，试管F中产生气体既快又多。从对照实验设置的角度分析，实验G所加“x”溶液应该是__________。
（4）分析图丙实验可知，镁条放入Na2CO3溶液中，气体是由镁与水反应生成的。试管F中快速产生气体，是因为Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子，该离子是__________。

23. 在学习复分解反应发生的条件后，同学们利用已学知识，对稀盐酸与下表中的四种化合物的溶液之间能否发生反应作出判断，并进行实验验证：
物质
氢氧化钠溶液
硫酸钠溶液
碳酸钾溶液
硝酸银溶液
实验现象
无明显现象
无明显现象
产生气泡
产生白色沉淀
能否反应
能反应
不能反应
能反应
能反应
【提出问题】对于上述无明显现象的反应，如何设计实验进行验证？
【设计实验】为了验证氢氧化钠溶液与稀盐酸能发生化学反应，小刚设计了如下实验方案并进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将氢氧化钠溶液滴入盛有稀盐酸试管中，振荡
溶液呈无色
稀盐酸与氢氧化钠溶液能发生化学反应
②向步骤①所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液
溶液呈无色
【分析讨论】小刚设计的实验方案______（填“可行”或“不可行”），说明理由：______。
【总结提升】通过以上实验分析，对于无明显现象的反应，验证思路可以是：
（Ⅰ）验证生成物是否存在。
（Ⅱ）验证______是否消失。
【拓展迁移】（1）氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应的微观示意图如图所示，该反应的实质是______。写出另一个符合上述反应实质的化学方程式______。

（2）将一定量的氢氧化钠溶液与稀盐酸混合，充分反应后所得溶液中溶质成分可能有______种情况，具体的溶质组合情况分别是______（填化学式）。

24. 已知某无色溶液的溶质是氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种，某化学兴趣小组的同学对其成分进行探究。
【查阅资料】BaCl2溶液呈中性。
【进行实验】
甲组：取少量该溶液置于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，得出原溶液中一定含有___________。
乙组：另取一支试管，加入少量原溶液，滴入无色酚酞溶液，观察到溶液变红，认为原溶液一定含有氢氧化钠。
丙组：认为乙组的结论不正确，原因是___________。为进一步确定原溶液中是否含有氢氧化钠，于是丙组继续探究。
实验操作
实验现象
实验结论
丙组在乙组所做实验后的溶液中，加入足量BaCl2溶液
___________
原溶液中既有碳酸钠也有氢氧化钠
【反思与拓展】
（1）在丙组的实验中，BaCl2溶液的用量对得出正确的实验结论___________（填“有”或“无”）影响。
（2）根据原溶液中既有碳酸钠也有氢氧化钠的结论，写出甲组的实验中发生中和反应的化学方程式___________。

25．某校化学兴趣小组的同学欲用含少量二氧化碳的一氧化碳气体测定赤铁矿石中氧化铁的含量（假设赤铁矿中的杂质不参加下列任何一项反应），实验所需装置如下图所示：

试完成下列问题：【假设过程中氧化铁全部参加反应；浓硫酸可用来干燥气体】
（1）实验过程中装置C中的现象为___________，其反应涉及的化学方程式为___________。
（2）写出澄清石灰水与二氧化碳反应的化学方程式：___________。
（3）所选仪器的连接顺序为：混合气体→A1→D→C→A2→B。
①若通过测量反应前后仪器A2的质量变化，计算赤铁矿石中氧化铁的含量。
装置A1试剂足量的作用是___________；如果不连接仪器A1，则这样计算出的氧化铁含量与实际值比较将___________（选填“偏小”“偏大”或“基本一致”）。
②实验结束后，若测得仪器A1中溶液增加的质量与仪器C中固体减少的质量相等，那么仪器A1与仪器A2中溶液增加质量的最简整数比为___________。（装置A1、A2吸收气体完全）
③化学实验操作的先后顺序，对化学实验的结果及安全等可能会有一定的影响。因此实验开始时，先点燃装置B处的酒精灯的原因是___________。

26．化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。
（1）完成“探究某种盐的性质”实验，填写下表。
试管序号
甲
乙
丙
实验操作



实验现象
红色溶液
白色沉淀
无色气体
实验结论
该盐是______（选填“NaCl”“Na2CO3”“Na2SO4”），其水溶液呈______性。
实验解释
丙中发生反应的化学方程式：______。
实验计算
全班同学完成试管乙实验，共消耗质量分数为10.4%的BaCl2溶液50g，实验后最多收集到______g白色沉淀。
（2）处理“CO2的实验室制取与检验”实验废液。全班同学完成该实验共产生1000g含HCl废液（固体已除，大理石中杂质未参加反应），不能直接排放。
（实验方案）先测定废液中HCl的质量分数，再用熟石灰处理废液至中性。
（实验操作）①称量______NaOH固体，溶解，配制30g5%的NaOH溶液。
②取100mL小烧杯，倒入20g废液样品，插入pH计测定溶液的pH，向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液，实验过程中溶液pH变化如图所示。

③投入______g熟石灰处理剩余废液（写出计算过程）。
（实验反思）有同学提出也可以根据盐酸具有挥发性直接加热废液除去杂质HCl，并得到CaCl2。写出你的观点及理由：______。