中考化学探究题综合题汇编附答案

一、中考初中化学科学探究题1．实验室有一瓶标签被腐蚀的无色溶液，是稀硫酸和氢氧化钠溶液中的一种。在老师的指导下，小红和小明用不同方法鉴定。实验一：实验步骤实验现象实验结论小红取少量该溶液于试管中，向其中插入没有打磨的铝片开始无明显现象，后产生______小红认为该溶液为稀硫酸小明用pH试纸测定其pHpH=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。实验二：小明用如右图所示的玻璃弯管模拟家庭下水道，并用动物脂肪和毛发堵在弯管处，他按照使用说明从左端管口加入管道疏通剂，并用胶塞堵住弯管左端上口，可能出现的现象为_____（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。【答案】气泡，铝片逐渐溶解氢氧化钠ABCNaAlO2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等【解析】【分析】铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和水，铝和氧气生成氧化铝，铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气。【详解】实验一：铝和氧气生成氧化铝，没有打磨的铝片，表面有氧化铝，氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和水，反应完全，铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气。实验步骤实验现象实验结论小红取少量该溶液于试管中，向其中插入没有打磨的铝片开始无明显现象，后产生气泡，铝片逐渐溶解小红认为该溶液为稀硫酸小明用pH试纸测定其pHpH=13小明认为该溶液为氢氧化钠溶液[分析实验得出结论]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，用pH试纸测定其pH，溶液的pH=13，故溶液为氢氧化钠溶液。[交流反思]实验一中，氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，故实验开始无明显现象，化学方程式为。实验二：管道疏通剂是铝粉和氢氧化钠粉末。工作原理是：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，利于疏通产生大量气体，弯管内温度升高，堵塞物变软被气体赶出，故可能出现的现象为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，小红把酚酞改用硫酸铜溶液等进行实验，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。【点睛】铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气，氢氧化钠具有腐蚀性，能使无色酚酞溶液变红色。2．县农业技术员在做土地调查时发现，喜耕田的承包地土壤呈酸性，建议他用熟石灰改良。喜耕田在向地里抛撒熟石灰时，小明和小旭发现熟石灰有部分呈块状，认为熟石灰已变质。于是他们取来一些样品，分别做实验验证。（1）小明取少量样品放入试管，滴加_____，试管内有_____产生。于是小明断定熟石灰已变质。（2）小旭也取少量样品放入烧杯，加入少量水，充分搅拌，过滤，向滤液中滴加_____溶液，滤液_____。于是小旭断定熟石灰没有变质。（3）小明的实验所依据的反应化学方程式是_____；而小旭的结论依据是样品中仍然存在_____。（4）根据小明和小旭的实验及结论，你的结论是_____。【答案】稀盐酸气泡酚酞变成红色CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑氢氧化钙部分变质【解析】【分析】根据酚酞溶液遇到氢氧化钙溶液变为红色，碳酸钙和稀盐酸反应有气泡产生，结合现象进行分析。【详解】（1）熟石灰易与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钙，因此可以滴加稀盐酸，有气泡产生，说明氢氧化钙已经变质；故填：稀盐酸；气泡；（2）向滤液中加入适量酚酞溶液，酚酞溶液变红，说明样品中含有氢氧化钙；故填：酚酞；变成红色；（3）碳酸钙和盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳；小旭的结论说明还有氢氧化钙；故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；氢氧化钙；（4）因此结合两个同学的分析可知氢氧化钙是部分变质；故填：部分变质。【点睛】本题探讨熟石灰的变质问题，作出猜想之后，重点要试验验证，最后得出结论。3．几年前，一辆载满20t电石的挂车，在浙江滨江区燃起熊熊大火并伴有大量黑烟．事故路面上洒落了五六百米燃着的石头．这辆货车在雨中整整燃烧了一天，消防官兵对大火也束手无措，场面让人震撼．大家对电石的化学性质产生了浓厚的兴趣，请你一起与他们完成下列探究活动．（查阅资料）电石的主要成分是碳化钙（CaC2），可以与水反应生成一种可燃性气体及白色固体．常见的可燃性气体中，乙炔（C2H2）燃烧时伴有大量黑烟．（猜想与假设）电石与水反应生成的可燃性气体是：氧气、氢气或乙炔（C2H2）；电石与水反应生成的白色固体是：氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙．大家做出以上推断的理由是_________________．大家讨论后一致认为该气体不可能是氧气，原因是__________________，白色固体不可能是氧化钙，原因是（用化学方程式表示）_________________________．（实验探究）实验步骤实验现象实验结论（1）取适量电石加水反应，收集生成的气体，验纯后点燃．气体燃烧，产生黄色火焰并伴有浓烈黑烟．电石与水反应产生的气体是_______（2）取适量反应后生成的固体于试管中，滴加过量稀盐酸．固体溶解，____________．电石与水反应产生的固体不是碳酸钙（3）取适量反应后生成的固体于试管中加水，向上层清液中滴加2～3滴______．溶液变红电石与水反应产生的固体是氢氧化钙（反思交流）载有电石的货车可以在雨中整整燃烧一天而不熄灭，说明电石与水的反应是____________（填“吸热”或“放热”）反应．【答案】质量守恒定律反应前后元素的种类不变氧气不具有可燃性CaO+H2O═Ca（OH）2乙炔（或C2H2）没有气泡产生酚酞放热【解析】【分析】【详解】[猜想假设]反应物中含有Ca、C、O、H四种元素，根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变，所以推测气体可能是氧气、氢气或乙炔（C2H2）；但由于氧气不具有可燃性，故不可能是氧气；因为氧化钙遇到水会产生氢氧化钙，所以白色固体不可能是氧化钙；[实验探究]（1）资料中乙炔（C2H2）燃烧时伴有大量黑烟，而氢气燃烧不会产生黑烟，因此电石与水反应产生的气体是乙炔；（2）因为结论电石与水反应产生的固体不是碳酸钙，因此加盐酸不会产生气泡；（3）因为结论电石与水反应产生的固体是氢氧化钙，氢氧化钙的溶液呈现碱性，能够使酚酞试液变成红色；[反思交流]根据满载电石的货车遇大雨着火的原因是电石主要成分碳化钙（CaC2）能与水反应生成可燃性气体，且该反应放热；考点：实验探究物质的性质或变化规律；常见气体的检验与除杂方法；证明碳酸盐；氧气的化学性质；质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．点评：本题属于信息题的考查，可以依据题目提供的信息结合相关的知识进行分析得出结论，难度不大．4．一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究．（实验一）取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验．实验图示生锈时间8min较长时间不生锈5min3min1min(1)通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越____(填“慢”或“快”)；在_____(填“酸性”、“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快．（实验二）为探究铁锈的成分，用图1所示装置(夹持仪器已省略)进行实验(每步反应和吸收均完全)．（查阅资料）无水硫酸铜能吸收水而变蓝，碱石灰既能吸收水也能吸收CO2．(2)请指出图1所示实验装置的一个明显缺陷：___________________．(3)加热前，先通入CO一段时间，目的是____________________．(4)将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，由此推知铁锈中一定含有_____元素，从而推断出空气中的_______参加了铁生锈反应．（实验记录）铁锈样品的质量/g装置B的质量/g装置C的质量/g反应前23.2232.4198.2反应后/239.6211.4(5)根据上表数据推算，可确定铁锈的成分，用FexOy•nH2O表示，则n=_______；若缺少D装置，x：y的值_________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)．(6)欲通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件，用图2所示装置，试管内可选用的物质如下：①O2②水③CO2④O2和CO2⑤CO2和水⑥O2和水⑦O2、CO2和水至少需要选用___________(填数字序号)，才能达到探究镁带锈蚀的条件．(7)请写出镁带在空气中锈蚀，生成碱式碳酸镁[Mg3(OH)2(CO3)2]的化学方程式_______．【答案】快酸性没有进行尾气处理排尽装置内的空气，防止发生爆炸氢水4偏小④⑤⑥⑦6Mg+3O2+4CO2+2H2O=2Mg3（OH）2（CO3）2【解析】【详解】（1）对比实验1和实验4，实验3和实验5可知，温度越高铁钉生锈速率越快；对比实验1、2、3可知，铁钉在酸性环境中锈蚀较快；（2）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，该装置中没有将其处理；（3）一氧化碳具有可燃性，不纯时加热或点燃易发生爆炸，所以先通入CO一段时间，排净装置内的空气；（4）无水硫酸铜能吸收水而变蓝，将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，这说明了反应后有水生成，说明铁锈中含有氢元素，也就是铁锈蚀的过程中有水参与；（5）硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为：FexOy•nH2O+yCOxFe+yCO2+nH2O，根据实验数据可知，反应中生成水的质量为：=7.2g，生成二氧化碳的质量为：=13.2g。设参加反应的CO的质量为w，则FexOy•nH2O+yCOxFe+yCO2+nH2O28y44yw13.2gw=8.4g由质量守恒定律可知，生成铁的质量为：23.2g+8.4g﹣13.2g﹣7.2g=11.2g；由于反应前后元素的种类与质量不变，所以23.2gFexOy•nH2O中含铁元素的质量为11.2g；含有“H2O”部分质量为7.2g；则余下的氧元素质量为：23.2g﹣11.2g﹣7.2g=4.8g则：x：y：n==2：3：4，则FexOy•nH2O的化学式为Fe2O3•4H2O。D装置中的碱石灰既能吸收水也能吸收CO2，防止了空气中二氧化碳与水被装置C吸收而造成质量偏大，若没有装置D，则装置C因为吸收了空气中的水蒸气和二氧化碳而质量偏大，由此计算出的二氧化碳质量偏大，导致氧元素的质量偏大，x：y的值偏小；（6）通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件，应该选择这样几组实验：④O2和CO2；⑤CO2和水；⑥O2和水；⑦O2、CO2和水四组实验进行对比；（7）由镁带在空气中锈蚀，生成碱式碳酸镁[Mg3（OH）2（CO3）2]可以推测，是镁与氧气、水和二氧化碳反应生成了碱式碳酸镁6Mg+3O2+4CO2+2H2O=2Mg3（OH）2（CO3）2。5．碳酸钠在生产和生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质，进行了如下实验。向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂，实验现象记录如下：试管编号1234加入试剂无色酚酞试液稀盐酸澄清石灰水氯化钡溶液实验现象有气泡产生有白色沉淀产生有白色沉淀产生试管1中的实验现象是__________。试管2中发生反应的化学方程式___________。化学兴趣小组的同学们对反应后试管中的溶质进一步探究：某一小组将试管3、4中的物质分别过滤，得到滤液A和B。甲、乙两同学对滤液A中溶质的成分进行探究：（提出问题）滤液A中溶质的成分是什么？（猜想假设）猜想一：NaOH猜想二：NaOH和Na2CO3猜想三：__________。（进行实验）实验操作实验现象实验结论甲：取少量滤液A于试管中，加入过量稀盐酸有气泡生成猜想成立乙：_______有白色沉淀生成（实验结论）通过实验，甲、乙两同学均验证猜想________成立，乙同学的实验操作为_______。（实验拓展）丙同学取一定量的滤液A和B于小烧杯中混合，有白色沉淀生成。该反应的实质是_______（从离子相互结合的角度分析）。（反思与评价）（1）碳酸钠溶液呈碱性，可以和盐酸，氢氧化钙和氯化钡等物质发生反应。（2）要验证反应后物质的成分，既要验证生成物，还应考虑反应物。【答案】溶液变红NaOH和Ca(OH)2二取少量滤液A于试管中，加入适量澄清石灰水（氯化钙溶液、氯化钡溶液等，合理即可）Ba2+和CO32-结合生成BaCO3沉淀【解析】【分析】【详解】因为碳酸钠溶液呈碱性，无色酚酞溶液遇碱性溶液变红，故试管1中的实验现象是：溶液变红。试管2中碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：。对反应后试管中的溶质进一步探究：某一小组将试管3、4中的物质分别过滤，得到滤液A和B。［猜想假设］试管3中发生的反应是：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH，如果碳酸钠和氢氧化钙恰好完全反应，则滤液中溶质是：NaOH；如果碳酸钠有剩余，则滤液中溶质是：NaOH和Na2CO3；如果氢氧化钙有剩余，则滤液中溶质是：NaOH和Ca(OH)2。故猜想三是：NaOH和Ca(OH)2。［实验结论］因为试管3中发生的反应是：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH，所以滤液中一定含有NaOH。甲同学取少量滤液A于试管中，加入过量稀盐酸，有气泡产生，说明溶液中还含有碳酸钠，说明猜想二成立。因为乙同学能得出同样的结论，所以设计的实验必然也是证明滤液中含有碳酸钠，碳酸钠可以酸溶液反应生成二氧化碳气体，也可以和含有钙离子（或钡离子）的可溶性盐（或可溶性碱）反应生成沉淀。根据乙同学的实验现象是生成白色沉淀，乙同学设计的实验操作是：取少量滤液A于试管中，加入适量澄清石灰水（氯化钙溶液、氯化钡溶液等，合理即可）。［实验拓展］因为滤液A中含有NaOH和Na2CO3，而滤液B是碳酸钠和氯化钡反应后过滤得到的滤液，根据Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl，滤液B的成分可能是：NaCl；NaCl和Na2CO3；NaCl和BaCl2。由于丙同学取一定量的滤液A和B于小烧杯中混合，有白色沉淀生成，故滤液B中一定含有BaCl2，有白色沉淀生成的原因是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡，从离子相互结合的角度分析，该反应的实质是：Ba2+和CO32-结合生成BaCO3沉淀。【点睛】可溶性碳酸盐的检验既可利用其能与酸反应生成二氧化碳气体的方法进行，也可利用其能与含有钙离子（或钡离子）的可溶性盐（或碱）反应生成沉淀的方法进行。6．将一小块银白色的金属钠放置在空气中会发生下列变化：钠（Na）钠的氧化物氢氧化钠溶液白色固体（提出问题）：常温下钠与氧气反应，产物有哪些？（查阅资料）：钠的氧化物，除氧化钠（Na2O）外还有过氧化钠（Na2O2），氧化钠与过氧化钠都能与水发生反应，方程式如下：Na2O+H2O=2NaOH；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑（作出猜想）：常温下钠与氧气反应的产物．猜想1：Na2O，猜想2：Na2O2，猜想3：______（实验探究一）实验操作实验现象实验结论取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水________猜想1正确（继续探究）：钠在空气中放置一段时间得到白色固体的成分（作出猜想）猜想一：Na2CO3猜想二：Na2CO3和NaOH（实验探究二）：实验操作实验现象实验结论1．取少量白色固体加入足量____产生白色沉淀白色固体成分为Na2CO3和NaOH2．过滤、取少量滤液加入_________________（实验反思）（1）类比氧化铜与盐酸的反应，写出氧化钠与盐酸反应的化学方程式________。（2）过氧化钠也能与盐酸反应，方程式为：2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+X，X的化学式为___。（3）能与酸反应只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，请判断Na2O2_____碱性氧化物（填“是”或“不是”）。【答案】Na2O和Na2O2没有气泡生成氯化钙溶液无色的酚酞试液变成红色Na2O+2HCl=2NaCl+H2OO2不是【解析】【分析】【详解】[作出猜想]常温下钠与氧气反应的产物．猜想1：Na2O，猜想2：Na2O2，猜想3：Na2O和Na2O2[实验探究一]氧化钠和水反应生成氢氧化钠，取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水，猜想一正确，说明现象是无气泡生成。实验操作实验现象实验结论取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水没有气泡生成猜想1正确[实验探究二]取少量白色固体加入足量CaCl2，产生白色沉淀，说明混合物中含有碳酸钠，过滤、取少量滤液加入无色酚酞试液，如果试液变红，说明还含有氢氧化钠实验操作实验现象实验结论1．取少量白色固体加入足量氯化钙溶液产生白色沉淀白色固体成分为Na2CO3和NaOH2．过滤、取少量滤液加入无色的酚酞试液变成红色[实验反思]（1）氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式为Na2O+2HCl=2NaCl+H2O。（2）由质量守恒定律知道，参加反应的各种原子的种类和个数都不会改变，过氧化钠也能与盐酸反应，方程式为：2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+X，反应前有4个钠原子，4个氧原子，4个氢原子，4个氯原子，反应后有4个钠原子，4个氯原子，4个氧原子，2个氧原子，故X的化学式为O2。（3）能与酸反应只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气，故Na2O2不是碱性氧化物（填“是”或“”）。7．某化学兴趣小组为了探究氢气的实验室制法，进行了一系列实验探索。（1）小组用锌与稀盐酸反应制取氢气，该反应的化学方程式为_______________。（2）为了加快锌与稀盐酸的反应速率，老师提示可向反应物中加入少量硫酸铜固体，为了弄明白速率加快的原因，小组同学提出了以下猜想。猜想一：起促进作用的是硫酸根离子猜想二：起促进作用的是铜离子猜想三：生成物质起到促进作用为了验证上述猜想是否正确。①小明将硫酸铜换成硫酸钠、发现反应速率几乎没有变化，小明得出猜想_____不正确。②小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想，小刘认为不需要替换试剂，只需通过观察加入硫酸铜固体后的现象就可以验证，该反应的现象为__________，发生反应的化学方程式为________________。此反应发生后反应速率加快依然较明显，小刘得出猜想_____正确。（3）小王觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净，原因是____________。【答案】（1）Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；（2）①一；②有少量红色固体产生，反应速率加快；Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；（3）盐酸具有挥发性，使制取的H2中含有杂质HCl而不纯，硫酸没有挥发性，可以得到纯净的氢气。【解析】（1）用锌与稀盐酸反应制取氢气，反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；（2）为了加快锌与稀盐酸的反应速率，老师提示可向反应物中加入少量硫酸铜固体，为了弄明白速率加快的原因，①小明将硫酸铜换成硫酸钠、发现反应速率几乎没有变化，说明硫酸根离子没起到催化作用，故小明得出猜想一是不正确的；②小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想，小刘认为不需要替换试剂，只需通过观察加入硫酸铜固体后的现象就可以验证，该反应的现象为有少量红色固体产生，反应速率加快；发生反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；小刘得出猜想二正确；（3）小王觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净，原因是盐酸具有挥发性，使制取的H2中含有杂质HCl而不纯，硫酸没有挥发性，可以得到纯净的氢气。8．金属镁可与热水反应生成氢氧化镁和氢气，所得溶液呈碱性，可使酚酞溶液显紅色。某同学将镁条放在水中煮沸，趁热取出部分溶液，滴加酚酞溶液，变为红色，放置在空气中一段时间后，发现溶液的红色褪去了。(1)镁与热水反应的化学方程式是_____。(2)查阅资料：溶液红色褪去的原因是溶液碱性减弱。（提出问题）导致溶液碱性减弱的原因是什么？（假设与分析）假设1：可能是氢氧化镁与N2或O2发生了反应。假设2：可能是溶液吸收了空气中的_____。假设3：可能是氢氧化镁的溶解度随温度的降低而_____。由碱的性质可知，假设1不成立。（实验探究）实验操作实验现象结论1．取上述紅色溶液，保持温度不变，在空气中放置一段时间，观察现象。①_____假设2成立2．取上述红色溶液，②_____，③_____观察现象。红色褪去假设③成立（拓展延伸）(3)将一小块金属钠投入硫酸铜溶液时，产生蓝色沉淀。请解释其原因：_____。(4)除上述金属外，根据金属活动性顺序，预测_____也能跟硫酸铜溶液反应产生上述现象(举一例即可)。【答案】CO2降低溶液红色褪去降低温度隔绝空气中放置一段时间钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠钾【解析】【分析】【详解】（1）镁与水在加热的条件下反应生成氢氧化镁和氢气，反应方程式为；（2）酸性降低的原因可能是氢氧化镁溶液吸收了空气中的二氧化碳；也可能是氢氧化镁的溶解度随温度的降低而降低；实验结论2是氢氧化镁吸收了空气中的二氧化碳，故保持温度不变，在空气中放置一段时间，实验的现象是溶液红色退去；如假设3成立，则说明溶液中的氢氧化镁的溶解度随温度的降低而降低，故实验步骤是将溶液降低温度，隔绝空气中放置一段时间，如红色退去，则说明猜想3成立；（3）金属钠比镁更活泼，故将钠加入硫酸铜溶液中后，钠与溶液中的水先反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与硫酸铜反应生成了氢氧化铜沉淀，故有蓝色沉淀出现；（4）在金属活动性顺序中，钾最活泼，故将钾加入硫酸铜溶液中也会出现相同的现象。9．铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属。（探究一）（1）铁生锈主要跟空气中的______有关，用稀硫酸除铁锈的化学方程式为________。（2）小茜同学发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过化学学习知道该物质为铜锈，俗称“铜绿”，主要成分为Cu2(OH)2CO3,该反应的化学方程式为：2Cu+O2+H2O+X=Cu2(OH)2CO3，则X的化学式为__________。（探究二）以黄铜矿（CuFeS2）为原料，采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，原理为：4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O，向上述反应后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu。（3）CuFeS2为二硫化亚铁铜，也可以表示为CuS•FeS，其中S元素的化合价为_____。（4）发生主要反应的两个化学方程式为：①Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；②_________。（5）FeSO4溶液经蒸发浓缩、_______、过滤等操作得到硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O）。（探究三）硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O）是一种重要的食品和饲料添加剂，对其进行热分解研究。（查阅资料）①硫酸铜粉末为白色，吸水后变成蓝色晶体。②二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色③硫酸亚铁晶体加热会先失去结晶水，高温会继续分解产生一种金属氧化物和两种非金属氧化物。称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究，并通过称量装置B的质量测出x的值。（6）装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有_______，装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有_________；装置D球形干燥管的作用_____；实验中要持续通入氮气，否则测出的x会_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（7）硫酸亚铁晶体完全分解后，装置A中残留红棕色固体，另从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3，写出FeSO4分解的化学方程式_______。（8）某研究所利用热分析仪对硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O）进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量——分解温度的关系图如图2，根据图2中有关数据，可计算出FeSO4•xH2O中的x=______。【答案】水和氧气Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2OCO2-2Fe+CuSO4===CuSO4+Fe降温结晶（或冷却结晶）水二氧化硫防止氢氧化钠溶液倒吸偏小2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑7【解析】【详解】探究一：（1）铁和空气中的氧气和水共同接触会生锈；利用稀硫酸除铁锈是稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O；（2）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应前有2个铜原子，三个氧原子和2个氢原子，反应后有2个铜原子、2个氢原子、5个氧原子和1个碳原子，则X中含有2个氧原子和一个碳原子，X为二氧化碳；探究二：（3）化合物中各元素的化合价代数和为零，CuFeS2中亚铁元素和铜离子的的化合价为+2价，则（+2）+（+2）+2X=0，得X=-2，即硫元素的化合价是-2价；（4）根据4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O，生成物是CuSO4、2Fe2(SO4)3，向上述反应后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu，则反应为Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，和铁和硫酸铜反应生成硫酸铜和铁，方程式为：Fe+CuSO4===CuSO4+Fe；（5）物质结晶的方法有：浓缩结晶、降温结晶、过滤等；探究三：（6）装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有水，装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有二氧化硫，装置D球形干燥管的作用防止氢氧化钠溶液倒吸，持续通氮气使得加热产生的水蒸气全部进入U型管中，否则生成的部分水蒸气会在装置A处玻璃管内冷凝，水蒸气停留在装置中导致结果偏小；（7）根据题中提示，反应物是硫酸亚铁，红棕色固体是氧化铁，生成物还有二氧化硫和三氧化硫，则方程式为：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑；（8）由图象可知剩余固体为氧化铁质量为8g，而氧化铁中的铁全部来自于硫酸亚铁，又因为FeSO4•xH2O中铁原子和水分子的个数比为1：x，则有解得：X=710．某化学活动小组同学发现，不同物质在发生变化时，即使实验现象相同，其变化的实质也可能存在着本质的区别。同学们利用如图所示的装置进行了以下两个实验。实验Ⅰ：在集气瓶底部放入一定量的硝酸铵固体，再将注射器中的水注入瓶中，振荡。实验Ⅱ：向充满二氧化碳的集气瓶中注入一定量的氢氧化钠溶液，振荡。（现象分析）上述两个实验过程中，U形管中液面均出现_____（填“左高右低”或“左低右高”）现象，其中实验Ⅰ没有发生化学变化，实验Ⅱ发生了化学变化，其反应的化学方程式为_____。（归纳总结）相同的实验现象既可以由物理变化引起，也可以由化学变化引起。（拓展延伸）在探究白色固体的组成时，也需考虑相同现象是否存在着本质区别。有一包白色固体，可能含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙中的一种或几种。为了探究白色固体的成分，同学们做了以下实验。步骤1：甲同学取一定量的白色固体于试管中，加入一定量的水后振荡，触摸试管外壁，没有感觉到放热现象，说明白色固体中没有_____。试管底部有白色不溶物，甲同学认为白色固体中一定含有碳酸钙，乙同学认为上述现象不足以证明碳酸钙的存在，其理由是_____。步骤2：为进一步得出准确的结论，他们进行了下面所示实验。实验操作实验现象实验现象（1）将步骤1试管中物质过滤，向滤液中滴加_____。溶液由无色变成红色白色固体中含有_____（2）向滤出的固体中加入足量的_____。有气泡产生【答案】左高右低2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O氧化钙氢氧化钙微溶于水，剩余固体可能有未完全溶解的氢氧化钙无色酚酞溶液稀盐酸氢氧化钙和碳酸钙【解析】【详解】现象分析：实验Ⅰ：在集气瓶底部放入一定量的硝酸铵固体，再将注射器中的水注入瓶中，振荡，硝酸铵溶于水吸热，压强减小，U形管中液面出现左高右低；实验Ⅱ：向充满二氧化碳的集气瓶中注入一定量的氢氧化钠溶液，振荡，氢氧化钠和二氧化碳反应，气体减少，压强减小，U形管中液面出现左高右低；上述两个实验过程中，U形管中液面均出现：左高右低现象，其中实验Ⅰ没有发生化学变化，实验Ⅱ发生了化学变化，二氧化碳会和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，其反应方程式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；拓展延伸：在探究白色固体的组成时，也需考虑相同现象是否存在着本质区别。步骤1：甲同学取一定量的白色固体于试管中，加入一定量的水后振荡，触摸试管外壁，没有感觉到放热现象。如果有氧化钙溶于水生成氢氧化钙会放出大量的热，该实验中没有感觉到放热现象，说明白色固体中没有：氧化钙。试管底部有白色不溶物，甲同学认为白色固体中一定含有碳酸钙，乙同学认为上述现象不足以证明碳酸钙的存在，其理由是：氢氧化钙微溶于水，剩余固体可能有未完全溶解的氢氧化钙；步骤2：（1）因为碱性物质可以使无色酚酞变红，而此物质中如果含有氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，溶液呈碱性，滴入酚酞溶液就会变红，所以滴入的溶液是无色酚酞溶液，向试管中的滤液加入无色酚酞溶液，溶液由无色变为红色，说明含氢氧化钙；（2）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡冒出，说明含有碳酸钙。因此白色固体中含有：氢氧化钙和碳酸钙，【点睛】11．梧州市某中学化学兴趣小组的同学查资料知道，乙醇(分子式为C2H6O)俗称酒精，通常情况下化学性质稳定，在一定条件下能与氧气反应。现对乙醇与氧气反应进行探究。（探究活动一）同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯的外焰上灼烧到通红，取出铜丝，发现表面变黑，趁热插入装有无水乙醇的试管中(如图)，铜丝很快变为红色，并闻到刺激性气味。重复上述操作多次，得到A溶液；经称量，实验前后铜丝质量不变。铜丝灼烧后生成的黑色物质是___，铜丝除了给反应加热外，还起到__________作用。（提出问题）生成的激性气味的气体是什么？（猜想与假设）有同学提出刺激性气味的气体可能是：猜想一：SO2猜想二：CO2。猜想三：醋酸(C2H4O2)（讨论与结论）同学们讨论后发表看法：小吴认为猜想一不正确，判断的依据是______________小周认为猜想二也不正确，判断的依据是_____________小施认为猜想三有可能正确，原因是醋酸具有挥发性，并有刺激性气味。（探究活动二）小施同学设计实验验证后，发现猜想三也不正确。请补充完成小施的实验操作和现象：取少量A溶液加入试管中，然后_____________（讨论与结论）老师提示这种刺激性气味气体来源于易挥发的B物质，其相对分子质量为44，且含有C、H、O三种元素(氢元素的质量分数不超过20％)，由此可推知物质B的分子式为_____（拓展活动）(1)同学们再取少量A溶液加入试管中，加少量无水硫酸铜固体，变蓝色(已知：乙醇、B物质遇无水硫酸铜均不显蓝色)，说明乙醇在一定条件下与氧气的反应有____生成。(2)乙醇在微生物(醋酸菌)作用下与氧气反应能生成醋酸，写出该反应的化学方程式__________________；【答案】氧化铜(或CuO)氧化(提供氧)根据反应前后元素种类不改变，反应物中不含硫元素CO2是无气味的气体与刺激性气味不相符加入适量紫色石蕊试液，液体不变红C2H4O水(或H2O)C2H5OH+O2醋酸菌CH3COOH+H2O【解析】【详解】铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，所以铜丝灼烧后生成的黑色物质是氧化铜，铜丝很快变为红色，并闻到刺激性气味，重复上述操作多次，得到A溶液；经称量，实验前后铜丝质量不变，所以铜丝除了