压轴题02 实验方案设计与探究（原卷版）

压轴题02实验方案设计与探究结合实验图判断实验方案设计的合理性，常涉及对比思想根据提出的问题对物质的成分作出猜想判断猜想的合理性以及不合理猜想的原因分析实验方案的设计：常见气体、液体、固体、其他生活中常见物质的检验、鉴别与除杂一、实验方案的设计1．常见化学实验方案设计的高频考点(1)物质制取的实验设计；(2)物质性质的实验设计；(3)物质成分测定与检验的实验设计；(4)装置组合、仪器改进、药品选择的实验设计；(5)操作步骤的实验设计；(6)实验方案的重新设计。2．解答实验设计题的基本思路(1)明确目的、原理——明确实验目的，弄清题给信息。(2)选择仪器、药品——选择合适的仪器和药品。(3)设计装置、步骤——设计出合理的实验装置和操作步骤。(4)记录现象和数据——全面、及时而又准确地记录实验过程中的现象和数据。(5)分析得到结论——根据实验现象和记录的数据，通过分析、计算、推理等得出正确的结论。3．设计方案时注意事项(1)实验操作顺序装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。(2)加热操作的先后顺序若气体制取实验需加热，应先预热气体发生装置，再给实验中需要加热的物质加热，用得到的气体排出装置中的空气。如实验室用KClO3制取O2。熄灭酒精灯的顺序则相反。(3)仪器选用及连接顺序二、方法总结根据实验目的对物质成分作出猜想1.单一反应后物质成分的猜想(1)已知反应：根据反应后的物质中一定有生成物，可能有某一种过量的反应物进行猜想。第一步：写出反应的化学方程式：A+B→C+D(D为沉淀或气体或水，探究反应后溶质成分时无需考虑)第二步：根据是否恰好完全反应进行溶质成分的猜想。①恰好完全反应→C②A过量→C、A③B过量→C、B第三步：排除不合理猜想。A、B可以反应，不会在同一猜想中出现(2)陌生反应：根据化学反应前后元素种类不变、反应现象及题目所给的生成物信息(如状态、颜色、气味等)进行猜想。第二步：结合已知生成物分析未知物中一定或可能含有的元素给生成物的信息进行猜想2.两个反应结束后再混合成分的猜想第一步：分析混合前各装置中一定存在及可能存在的物质。(一定存在生成物，可能存在反应物中的某一种)第二步：根据混合后的现象分析最终的成分3.混合物成分的猜想根据题干中可能存在的物质，进行自由组合。若某混合物成分可能为A、B、C中的两种或三种，则猜想成分为：①A、B;②A、C;③B、C;④A、B、C。4.破损标签上成分的猜想(1)名称：排除不符合命名的药品。如标签上写“X化钠”,则一定不是碳酸钠、硫酸钠等。(2)化学式：排除与化学式中元素符号、角标不符的物质。(3)浓度：根据溶解度计算饱和溶液的溶质质量分数，与标签溶质质量分数对比，排除浓度不符的物质。(4)药品的物理特性：颜色、气味等，如含Cu²*的溶液为蓝色等二、实验方案的评价1．常见的高频考点：包括对实验原理及实验方案的评价、实验装置的评价、实验操作的评价、实验现象的描述与结论分析的评价等。2．明确评价的基本要求目录：01实验探究类02猜想探究成分类03传感器类04化学实验装置组合流程题05工艺流程类06酸碱盐滴加实验综合07实验装置流程与工艺流程类综合01实验探究类1．（2022·上海浦东新·三模）一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和，该反应的化学方程式为，得到的CO和的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。(2)某化学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。Ⅰ．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气。根据①中所写的化学方程式。合成气中CO和的质量比为。Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜。实验装置如下图所示：

设计的实验步骤：a．连接好装置并检查气密性。b．装入药品，通入一段时间合成气。c．分别称量装置D、E的质量。d．缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。e．停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。f．再次分别称量装置D、E的质量。经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤(填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。(3)该小组的同学按上述步骤进行实验；并记录了实验现象和数据：装置C中出现的现象是。称量数据如表所示。装置D的质量装置E的质量反应前292.4g198.2g反应后296.0g201.5gⅠ．甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和还原了CuO。写出任意一个化学方程式。Ⅱ．乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和以外，制得的合成气中未反应的，也可能还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。。Ⅲ．丙同学提出，实验步骤e中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响？并说明理由。。2．（2024·上海·一模）铜是人类使用最早的金属，铜及铜的化合物在生产生活中应用广泛。(一)对古代铜制品认识(1)深埋于地下的古代青铜器能保存至今的原因除了铜的活泼性弱，不易生锈，还可能是。(二)实验室探究铜的冶炼已知：。有文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。I、设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。(2)实验开始时，应。A．先向长颈漏斗中加稀硫酸，一段时间后再点燃酒精灯B．先点燃酒精灯加热，再向长颈漏斗中加稀硫酸(3)设计实验证明固体产物有Cu2O，(写出实验操作、现象和结论)。Ⅱ、探究反应生成Cu2O的变化情况。称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t)，检测所得固体中Cu2O的质量(m)，结果如图：(4)2~5分钟内固体中Cu2O的质量明显升高的原因是。(三)用废铜屑生产硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)流程如下：已知：硫酸铜晶体易溶于水，难溶于乙醇。(5)“溶解”时发生的化学反应方程式为。(6)混合溶液经过加热浓缩、、过滤等操作，可以获得硫酸铜晶体粗品。(7)“洗涤、干燥”过程中常用95%的酒精做洗涤剂，与水相比，优点是。(四)利用硫酸铜进行趣味实验将浸泡了蓝色硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧，在燃烧后的灰烬中出现红色固体。资料：1.温度达200℃时，CuSO4开始分解生成CuO和另一种氧化物2.滤纸主要是由碳、氢、氧三种元素组成(8)经实验分析，产生的红色固体主要是铜，其原因可能是。02猜想探究成分类3．（2024·上海·三模）碳酸氢钠俗称小苏打，受热易分解产生气体，同时留下白色固体。Ⅰ、探究受热分解生成的气体成分。查阅资料：，受热分解生成和。产物验证：将受热分解生成气体通入如下实验装置。(1)实验进行一段时间后，装置A中的现象是装置B的作用是。实验结论：受热分解生成的气体是和。Ⅱ、探究受热分解后剩余固体的成分提出猜想：猜想一：猜想二：NaOH猜想三：。与NaOH实验方案一：称量一定质量固体于试管中，加热至固体质量不再发生变化；取样剩余固体，进行以下实验：实验步骤实验现象结论①向样品固体中加入适量的水溶解，滴加无色酚酞______猜想一正确②向①所得溶液中加入____________(2)步骤①的实验现象是；步骤②向①所得溶液中加入，实验现象是。(3)综上所述：固体受热分解的化学方程式为。实验方案二：实验装置：Ⅰ、称量8.4g的于玻璃管中Ⅱ、打开氮气气囊开关，通入一段时间氮气后，记录装置B、C的质量；Ⅲ、点燃A处酒精灯，直至装置B、C的质量不变，再次记录装置B、C的质量并熄灭A处酒精灯；Ⅳ、等待装置冷却至室温后，关闭氮气气囊的开关。数据记录：装置A中固体质量装置B总质量装置C总质量反应前8.4g110.5g80.4g反应后5.3g111.4g82.6g实验分析：(4)实验步骤Ⅱ中先通入一段时间氮气的目的是，请结合实验数据分析剩余固体为何只有碳酸钠？。4．（2024·上海·一模）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”是一种由盐类和香料（香料不参与反应）配制而成的药品，给人闻后有刺激作用。②CaCl2稀溶液与NH4HCO3稀溶液不发生反应。【提出问题】“嗅盐”中盐类物质是什么？【猜想与假设】猜想一：可能是（NH4）2CO3；猜想二：可能是NH4HCO3。【实验探究】“嗅盐”的组成探究(1)甲同学：取适量“嗅盐”于研钵中，加入熟石灰混合研磨，（填实验现象），说明“嗅盐”中含有。(2)乙同学：取适量“嗅盐”于试管中，加入稀H2SO4，并将生成的气体通入，观察到溶液变浑浊，原因是（用化学方程式表示），说明“嗅盐”中含。(3)丙同学认为乙同学的实验结论不严谨。丙同学通过补做一个实验（见图1），观察到的现象是，由此排除“嗅盐”中含的可能性，进而确认了乙同学的结论。已知“嗅盐”与NaOH反应的方程式为，其中X的化学式为。【继续探究】“嗅盐”中（NH4）2CO3含量的探究称取6.0克样品，用图2装置进行实验（每步反应均充分），量气管中产生气体的体积为558mL（CO2的密度约为1.97g/L）。(4)量气管内水面上的油层起的作用是。(5)该方案实验结束后，会有气体残留，不能完全进入量气管中，（填“需要”或“不需要”）通入N2将其中残留的气体排入量气管中。(6)如果图2装置中无导管a，则测得的（NH4）2CO3的质量分数会（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。(7)为保证“嗅盐”的使用效果，应将“嗅盐”密封包装，并与（写物质类别）类物质分开存放，切忌混储。5．（2023·上海徐汇·一模）社团同学用如图所示装置做木炭还原氧化铜的实验。(1)写出试管a中反应的化学方程式。(2)实验结束时，先移走试管b，再熄灭酒精喷灯，用弹簧夹迅速夹紧橡胶管，这些操作的目的是。(3)试管冷却后倒出生成物，观察到红色金属中混有黑色固体。社团同学对黑色固体的成分提出三种猜想：i，ii木炭，iii氧化铜和木炭。为验证猜想，他们将生成物分为两份，做了以下两个实验：实验一：装置见下图（省略夹持装置）。①试管口略微向下倾斜的目的是。②点燃酒精灯a，写出试管中发生反应的化学方程式，二氧化锰的作用是。③待澄清石灰水中的导管口出现均匀连续的气泡，点燃酒精灯b。一段时间后，澄清石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式。该实验现象证明黑色固体中含。实验二：在5支试管中分别混合对应的试剂，记录实验现象。试管编号试剂组合实验现象1稀硫酸+木炭无明显现象2稀硫酸+铜无明显现象3稀硫酸+氧化铜无色溶液变为蓝色4稀硫酸+木炭+铜无明显现象5稀硫酸+混有黑色固体的红色金属无色溶液变为蓝色①稀硫酸中溶质的化学式为。②根据实验现象，证明猜想正确。03传感器类6．（2023·上海金山·二模）如图是实验室中常见的一些装置，请根据所学知识回答下列问题：(1)实验室用A装置制备氧气，反应的化学方程式是，若要收集较纯净的氧气，选择的收集装置是（填装置编号）。(2)实验室用B装置制备二氧化碳气体，实验开始前，应从（填“a”或“b”）处装入大理石，收集完气体后，（填操作），反应随后停止。(3)E装置的集气瓶中充满CO2，打开分液漏斗①，滴入少量NaOH浓溶液，气球明显胀大，写出反应的化学方程式；关闭分液漏斗①，打开分液漏斗②，气球恢复原状，则分液漏斗②中可能盛放的溶液是（填名称，忽略滴入液体体积）。(4)用盐酸和碳酸钙制备CO2产生了大量废液。通过以下探究制定废液处理方案。I.探究废液成分。推测废液所含溶质：推测一：CaCl2；推测二：CaCl2和HCl。用一种药品验证哪种推测成立，可选择(填标号)A．NaOH溶液

B．AgNO3溶液

C．锌粒

D．CuSO4溶液实验测得废液中的溶质是CaCl2和HCl。Ⅱ.废液的处理：决定用Na2CO3除去它们。【提出问题】如何估算Na2CO3固体的用量?【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验测得部分数据如图二所示。【结果讨论】i.整个实验过程发生反应的化学方程式是、。ii.c点时，将烧杯中的清液于试管中，滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明处理100mL废液，所需5.3%的Na2CO3溶液的体积120mL。（填“大于”“等于”或“小于”）iii.将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重，质量为4g。若处理100mL该废液，理论上需要Na2CO3固体g。(实验所用Na2CO3溶液的密度近似看作1g/mL)7．（2022·上海金山·二模）为探究CO2与NaOH溶液发生的反应，某兴趣小组开展了以下实验。(1)【实验一】制取二氧化碳①实验室制取二氧化碳的化学方程式是。②如图A或B发生装置都可以制取二氧化碳气体，B装置比A装置的优点是，若使用B装置制取二氧化碳，使反应停止的操作是。(2)【实验二】证明反应物CO2减少了已知图1所示的装置气密性良好（图中a处连接气体压力传感器）。该兴趣小组的同学同时迅速将注射器内的液体全部注入集满二氧化碳的烧瓶中，关闭活塞，一段时间后，同时振荡烧瓶。利用数字化实验技术测定烧瓶内的气压变化，得到如图2所示的曲线图。①曲线2表示（填“甲”或“乙”）烧瓶内气压的变化；写出该瓶中反应的化学方程式：。②导致CD段气压快速变小的操作是。③对比曲线1与曲线2，能得出的结论是。(3)【实验三】证明有新物质生成实验步骤实验现象实验结论1、取乙烧瓶反应后的溶液，加入过量氯化钡溶液有新物质生成2、继续滴加。氢氧化钠过量8．（23-24九年级上·上海长宁·期中）气体制备与性质研究是初中化学重要实验，请回答下列问题：实验一：氧气制取(1)实验室用固体氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气，反应的化学方程式为；可用装置D收集氧气，该收集气体方法的名称是；(2)已知固体高锰酸钾加热会产生氧气，同时生成固体锰酸钾和二氧化锰。用高锰酸钾固体制取氧气可选用的发生装置是(选填编号)；(3)分别加热等质量的a(混有少量高锰酸钾的氯酸钾)和b(纯净的氯酸钾)，则产生氧气速率ab(选填“等于”“小于”或“大于”)。(4)利用如图装置收集氧气，气体应从(填“m”或“n”)端进入。(5)加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，反应过程中，能正确表示对应变化关系的图像是_____(填字母编号)。A． B．C． D．实验二：探究H2O2的质量分数对分解速率的影响如图所示，分别用注射器加入不同浓度的H2O2溶液(见下表)，使用传感器测烧瓶中O2的浓度(烧瓶内气压变化在安全范围)，绘制氧气浓度随时间变化的曲线：试验编号H2O2的质量分数(%)H2O2溶液的体积(mL)对应曲线I3.410.0aⅡ2.4___________bⅢ1.710.0/(6)填写表中数据。(7)从曲线a、b中，可得出的结论是。(8)计算3.4gH2O2完全分解所得氧气的物质的量。(根据化学方程式列式计算)实验三研究催化剂对KClO3分解反应的影响编号KC1O3质量(g)催化剂种类催化剂质量(g)收集50mLO2所需时间(s)实验15170实验25MnO20.549实验35Fe2O30.560实验45KCl0.5152(9)设置实验1的目的是。(10)KC1的名称是；表中催化剂的催化效果最佳的是(填化学式)。维持加热条件不变，用实验1继续收集50mLO2，所需时间明显少于170s，解释原因：。要比较KC1O3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量。实验四气体性质研究100mL气体X可能是O2、CO2中的一种或两种，用下图所示装置进行实验(忽略气体的溶解)。(11)若观察到甲中石灰水变浑浊，乙中石灰水始终未变浑浊，最终有10mL液体进入丙中，则气体X的成分是。若气体X中只含有O2，则观察到的现象是。04化学实验装置组合流程题9．（2023·上海徐汇·一模）在一定温度下用水蒸气处理木炭，使其产生多孔结构，可制得活性炭。用下图中的装置甲模拟在900℃左右制备活性炭，再用装置乙检验制备时产生气体的成分。(1)活性炭能处理冰箱中的异味，这是利用了它具有性。(2)酒精灯火焰温度范围为600～800℃，酒精喷灯火焰温度为800～1000℃，虚线框处应选择(选填“酒精灯”或“酒精喷灯”)作为加热仪器。(3)制备活性炭实验分为以下三步。步骤1：连接装置，添加试剂。步骤2：加热烧瓶中的水，至水沸腾一段时间，再加热木炭粉末。步骤3：停止加热木炭粉末，冷却一段时间后，熄灭加热烧瓶的酒精灯。①步骤2中先通一段时间水蒸气，再加热木炭粉末的目的是。②水沸腾变为水蒸气的过程中，水分子的(选填编号)发生了变化。A．摩尔质量

B．化学性质

C．间距大小

D．元素组成③步骤3中若同时停止两处加热，可能造成的后果是。(4)有同学猜测制备活性炭过程中可能会生成氢气和一氧化碳，为了验证猜测，他将装置甲中产生的气体通入装置乙进行检验。①写出一氧化碳还原氧化铜的化学方程式。②氢气也能还原氧化铜，反应原理为。若氢气通过灼热的氧化铜，能观察到黑色固体变色固体。③碱石灰的主要成分是NaOH和CaO，NaOH中原子团的名称是，碱石灰的作用是。④分析气体的成分实验现象化学方程式结论澄清石灰水变浑浊装置甲中产生的气体含有装有无水硫酸铜的干燥管中白色固体变蓝⑤用装置甲制备活性炭的不足之处是。10．（22-23九年级上·上海浦东新·期末）同学们对甲烷进行探究学习：探究Ⅰ：甲烷的制取【查阅资料】实验室通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷，甲烷是天然气的主要成分，密度小于空气，难溶于水，具有可燃性。(1)制取甲烷的发生装置应选（填序号，下同），选用装置C收集甲烷时气体应从端进入。探究Ⅱ：甲烷的组成元素(2)点燃干燥的甲烷气体，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯（见图E），烧杯内壁有生成，向烧杯中倒入少量澄清石灰水，振荡，现象为。由此推断，甲烷中一定含C、H两种元素。(3)点燃甲烷前，通常应先。(4)同学们通过隔绝空气对甲烷气体加强热，也得出了甲烷的组成元素，反应的化学方程式为：。探究Ⅲ：甲烷的化学性质【提出问题】通过以上探究，甲烷除具有可燃性、能分解外，还具有什么化学性质？(5)写出甲烷燃烧的化学方程式。【查阅资料】I无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色；Ⅱ甲烷具有还原性。【验证实验】该同学按如图装置进行实验：【实验现象与结论】甲中黑色固体变为红色，乙中无水硫酸铜变为蓝色，丙中澄清石灰水变浑浊。(6)根据实验现象，说明甲烷还原氧化铜的产物有。【反思与评价】(7)实验时，要先向装置中通入一段时间的氮气，再通入甲烷加热的目的是。11．（22-23九年级上·上海杨浦·期末）装品牌苏打饼干的配料和营养成分如下表，研究性学习小组对其成分进行了探究。配料营养成分(每100g)小麦粉，食用植物油，洋葱粉，食用盐，碳酸钙，食品添加剂(碳酸氢钠)，香葱，酵母，麦精，食用香精等能量蛋白质脂肪碳水化合物钠钙2017千焦8.5克21.0克63.5克500毫克280毫克【查阅资料】饼干制作的烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠的全部受热分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。除碳酸盐以外其余物质忽略与盐酸的反应。Ⅰ.定性判断饼干中有关成分的确认。取一小包饼干。研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，得到待检液。实验操作和现象实验结论①淀粉的检验取少量待检液于试管中，滴入2滴碘水，观察到溶液变成蓝色饼干中含有淀粉②碳酸盐的检验另取少量待检液于试管中，加入，有气泡产生；将产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊饼干中含有(填名称)【交流讨论】（1）饼干中的元素可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生，有利于人体健康。（2）饼干中的碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式为。【深入探究】如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐？将剩余待检液过滤，用蒸馏水洗涤固体2至3次；将与稀盐酸反应，根据反应的现象，则证明讲干中既有碳酸钙，又有碳酸钠。Ⅱ.定量检测：饼干中碳酸钠质量的测定。【实验装置】【实验步骤】①按图连接好装置，检查气密性；②取一小包饼干研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水、用玻璃棒充分搅拌后，过滤，洗涤；③将滤液和洗涤液合并后倒入容器A，按图示装入其他药品(试剂X用于吸收挥发出来的HCl，它不与CO2反应)；④打开止水夹，向装置中通入一段时间N2后，关闭止水夹；⑤用电子天平称量干燥管I的质量，记录数据m1；⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时，停止滴加；⑦；⑧重复步骤⑤，记录数据m2。【交流讨论】（3）II中碱石灰的作用为：。（4）步骤③将滤液和洗涤液合并的原因是。（5）第⑦步如果没有进行操作，会使结果(填“偏大”、“不变”、“偏小”)。（6）实验后若要证明A中残留液体中盐酸过量，可以向残液加入生锈的铁钉，若看到铁锈减少，且溶液颜色变为色，甚至看到有气泡产生，则可证明盐酸过量。请写出相关反应方程式：。【数据处理】m2-m1=0.88g，则这包饼干中碳酸钠的质量为g。12．（2022·上海杨浦·一模）某可燃性气体可能是CO、H2、CH4中的一种或两种，为探究其成分，进行如下实验。（装置气密性良好，每一步均能完全反应）（已知：）实验步骤：Ⅰ、关闭n，打开m，通入一段时间氮气后关闭m。分别称量装置A、B、C的质量。Ⅱ、打开n，分别点燃两处酒精灯；通入X气体观察，记录现象。Ⅲ、停止加热，关闭n，打开m，再通一段时间的N2。再次分别称量装置A、B、C的质量。数据如下表：装置A中玻璃管（含药品）的质量装置B的质量装置C的质量反应前150g152.6g254.8g反应后143.6g156.2g259.2g回答下列问题：(1)步骤Ⅰ中通N2的目的是。(2)步骤Ⅱ中，对“分别点燃两处酒精灯”，最适宜的操作是。a．先点燃A酒精灯，通一会儿X气体后点燃D酒精灯b．先点燃D酒精灯，通一会儿X气体后点燃A酒精灯c．同时点燃A、D两处酒精灯(3)实验中装置A中的现象是；装置B的作用。装置C发生反应的化学方程式。不能将装置B、装置C位置互换，理由是。(4)根据表中实验数据，请分析气体X的成分。05工艺流程类13．（2022·上海普陀·模拟预测）某校学生学习了金属的化学性质后进行如下问题的探讨：(1)探究金属活动性顺序：在白色点滴板的1~3孔穴中分别滴加两滴稀盐酸；在白色点滴板的4~6孔穴中滴加两滴硫酸铜溶液。Ⅰ、孔穴1、3有气泡生成，写出孔穴1中发生的反应方程式；Ⅱ、孔穴4的反应现象是；Ⅲ、要比较R、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，可选用的孔穴有。（写一组即可）(2)从废液中回收金属：某工厂排放的废液中含有硝酸亚铁、硝酸铜和硝酸银，为回收金属Ag，设计了下列方案：Ⅰ、写出废液中加入Cu发生的化学反应方程式；Ⅱ、要达到实验目的，稍过量的Cu（选填“能”或“不能”）换成稍过量的Fe。(3)研究黄铜（Cu-Zn合金）中铜的质量分数。取10g样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸后生成0.1mol氢气，合金中铜的质量分数是多少？（根据化学方程式列式计算）14．（22-23九年级下·上海浦东新·阶段练习）目前工业上用真空法制备食盐，通过减压能使热的海水快速蒸发，同时还能获得淡水。(1)实验室中用溶液a（3%NaCl溶液1000g）模拟真空法制备食盐的流程（忽略物质的损耗）如下图所示：温度（℃）2090NaCl的溶解度（g/100g水）3639①步骤1中分子的发生了变化。A．间距

B．质量

C．种类

D．个数②属于饱和溶液的是（填溶液的编号）。③溶液a中溶质的质量为g。溶液a经减压蒸发后得到溶液b和NaCl固体xg，溶液b的质量（选填“<”、“=”或“>”）溶液c的质量。④分离溶液c和氯化钠固体的操作是。(2)海水晒制可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有、以及泥沙等杂质。现设计一种制备精盐的实验流程，步骤如图。①实验流程中加入过量X、Y溶液中的溶质分别是。（填写编号）请简述选择该选项的理由。选项溶质ⅠⅡⅢⅣXNa2CO3Na2CO3BaCl2Ba（NO3）2YBaCl2Ba（NO3）2Na2CO3Na2CO3②判断Y溶液过量的方法是。Ⅰ、取少量溶液A滴入硝酸银溶液，出现白色沉淀Ⅱ、取少量沉淀滴入盐酸，有气泡产生Ⅲ、取少量溶液A，滴入紫色石蕊，溶液变蓝Ⅳ、取少量溶液A滴入石灰水，出现白色沉淀③沉淀中除了泥沙等难溶杂质，还主要有物质。加入Z溶液过量，但对精盐制备没有影响不必除去，这是利用Z溶液的性质。15．（22-23九年级下·上海杨浦·阶段练习）氢氧化钠是重要的化工原料，在生产过程中常含少量的氯化钠杂质。(1)氢氧化钠溶液的pH7（填“＞”、“＜”或

“=”）。(2)检验NaOH样品中含有NaCl杂质。操作现象结论步骤一：取少量样品溶于水，先滴入酚酞试液，再滴入足量稀硝酸样品中含有NaCl步骤二：在上述反应所得的溶液中滴加溶液产生白色沉淀(3)提纯NaOH样品。氯化钠和氢氧化钠的部分溶解度数据如下表。温度（℃）0206080NaCl35.736.037.138.4NaOH42109174314I、60℃时，NaCl的溶解度为g／100g水；20℃时，10g水中最多溶解NaOHg。II、某同学进行如下实验：i、溶液A中，NaOH（填“达到”或“未达到”）饱和状态。ii、200g样品中NaOH的质量是。iii、运用数据分析说明不能省略步骤III的原因。16．（2022·上海松江·二模）食盐是人类生存的必需品。下表是氯化钠和硫酸钠的溶解度(g/100g水)0℃10℃20℃30℃40℃氯化钠35.735.836.036.336.6硫酸钠4.59.620.240.848.5(1)20℃时，用3.6克氯化钠配制氯化钠饱和溶液，需克水。一定温度下的氯化钠饱和溶液是指该条件下不能再溶解的溶液。(2)海水晒盐。某海水中主要物质的含量见表，用下列方法得到氯化钠(微量杂质忽略不计)。物质每100g海水所含质量(g)水96.5氯化钠2.7硫酸钠0.7…………

I.把100克该海水晒干，得到盐是。(选填“纯净物”或“混合物”)II.写出加入X溶液发生反应的化学方程式X的物质的量是摩尔(填选项)，恰好将硫酸钠除尽。A．0.7/208

B．0.7/142

C．2.7/58.5

D．2.7/261III.20℃时，用13.6克的饱和氯化钠溶液充分冲洗精盐，过滤，得到滤液C的质量至少是克。检验滤渣D是否是纯净氯化钠的方法是。06酸碱盐滴加实验综合17．（2022·上海崇明·二模）探究是学习化学的重要方法(1)第一兴趣小组对金属的化学性质进行了探究。将amol锌粉加入到含0.1mol硝酸铜和0.4mol硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。Ⅰ、锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是。Ⅱ、若取少量滤液于试管中，滴加稀盐酸，产生白色沉淀，则滤液中溶质的成分是（用化学式表示）。Ⅲ、若滤渣中含有两种金属，则a的取值范围是。(2)第二兴趣小组对硫酸、氢氧化钠的化学性质进行了如下探究。Ⅰ、实验一中，将注射器中氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会儿观察到气球鼓起。甲同学认为二氧化碳与氢氧化钠发生了反应；乙同学认为该实验不严谨，于是将该注射器中氢氧化钠溶液换成，做了对比实验，从而证明二者发生了反应。Ⅱ、实验二中，反应的化学方程式为。Ⅲ、取少量实验三中的剩余溶液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈无色，证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。该实验方案是否可行，并说明理由。Ⅳ、将实验四、实验五两支试管反应后的物质倒入同一洁净的烧杯中，充分反应后过滤，得到无色滤液和白色沉淀。同学们对白色沉淀的成分继续进行了实验。实验操作实验现象实验结论取少量白色沉淀于试管中，加入足量的稀盐酸白色沉淀是BaSO4、BaCO3实验结束后，同学们对废液进行了回收和处理。18．（2022·上海浦东新·二模）学习小组对常见的几种酸、碱、盐的相关知识进行了实验探究。实验一：比较两种酸的性质

(1)C试管中发生反应的化学方程式为；(2)对比（填写序号）中的实验，可说明稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质；(3)能得出金属活动性Zn>Cu的现象是：F中无明显现象和。实验二：比较两种碱的性质

(4)对比甲、乙实验，说明（选填“NaOH”、“Ca（OH）2”）固体具有吸水性；(5)丙、丁处反应产生的气体是。实验三：鉴别碳酸钠和氯化钾两瓶无色溶液(6)填写下表。实验方案实验步骤现象和结论1取样，分别滴入几滴无色酚酞试液变色的是碳酸钠溶液，不变色的是氯化钾溶液。2分别用铂丝蘸取两种溶液放在酒精灯火焰上灼烧。实验四：判断混合物的成分现有一瓶含有杂质的氯化钠固体（可能含有碳酸钙、碳酸钠、硝酸钡、硫酸钾中的一种或几种），为了判定成分，做了以下实验，烧杯中的固体质量随加入的水或稀盐酸质量的变化情况如下图所示。

(7)原氯化钠固体中一定含有的物质是；(8)若原固体中含有amolNaCl，最终得到的溶液中含有bmolNaCl，a与b的关系是a<b，理由是。19．（2022·上海闵行·二模）氯化钠和碳酸钠在不同温度下的溶解度见下表：温度（℃）010203040溶解度(g/100g水)氯化钠35.735.83636.336.6碳酸钠712.5224048.8(1)碳酸钠的俗称是；20℃时，碳酸钠的溶解度为g/100g水。我国北方许多盐湖中溶有氯化钠和碳酸钠，在这里有“夏天捞盐，冬天捞碱”的说法，试解释产生这种现象的原因。(2)20℃时，将15g氯化钠放入50g水中，所得溶液的质量为g。将上述溶液蒸发掉25g水后恢复到20℃，析出的固体质量是。(3)区分氯化钠和碳酸钠两种白色固体，可采用以下方法：说法正确的是。A．固体甲是碳酸钠B．m的取值范围是2.2g<m<3.6gC．将试管a、b降温至0℃均有晶体析出D．将试管a、b加热蒸发一定的水分，溶液的溶质质量分数可能相等(4)请设计实验验证碳酸钠溶液中含有少量的氯化钠。实验步骤现象结论碳酸钠中含有氯化钠07实验装置流程与工艺流程类综合20．（2022·上海静安·二模）铜片生锈后表面会附着一层绿色物质，成分是铜绿(化学式为Cu2(OH)2CO3)。(1)铜绿在加热条件下分解为氧化铜、水和二氧化碳。反应的化学方程式是，该反应的基本反应类型是，(2)用图1装置验证反应产物，反应中甲处的现象是。(3)铜绿能与稀硫酸反应产生硫酸铜、水和二氧化碳。可以用两种不同方法从久置的铜片中回收铜(图2)，步骤a发生反应的化学方程式是固体B是(填化学式)，步骤c加入过量铁粉发生反应的化学方程式是，步骤b加入适量稀硫酸的目的是。如同一久置铜片分别通过方法一和方法二得到铜，得到铜的质量：方法一(选填“大于”“等于”或“小于”)方法二。21．（2023·上海杨浦·一模）为了探究久置的生石灰固体成分，进行如下实验。实验一：(1)加水后发现烧杯壁发烫，说明该样品中含有；(2)测得滤液，不能说明该样品中含有氢氧化钙的理由是。(3)向滤渣中加入足量的，有气泡产生，则样品中一定含有，写出生石灰转变成该物质的相关化学方程式。实验二：为测定该生石灰样品中氧化钙的质量分数，取10.0g固体进行如下实验。已知：氢氧化钙高温下能分解：碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。连接装置，通一会儿空气，观察到C、D的质量不变时，点燃酒精喷灯，反应至C、D的质量不再增加，继续通空气至装置冷却。测得C增重0.9g，D增重1.1g。(4)实验前通入空气的目的是。(5)通过现象，说明生石灰样品中含有氢氧化钙。(6)根据实验数据计算，该生石灰样品中氧化钙的质量分数为。22．（23-24九年级下·上海·随堂练习）医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁。某兴趣小组的同学对糖衣片中硫酸亚铁晶体的制备和组成产生了兴趣并对其进行探究。探究Ⅰ：利用实验室的废水回收铜、制备硫酸亚铁晶体(1)步骤①的化学方程式是。(2)固体甲中含有的物质是；红色固体是；溶液乙中的溶质是。探究Ⅱ：硫酸亚铁晶体的化学式【查阅资料】1无水硫酸铜粉末遇水会变成蓝色的硫酸铜晶体2硫酸亚铁晶体加热失去结晶水，高温继续分解产生金属氧化物和气态非金属氧化物3亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子【进行实验】该兴趣小组同学称取硫酸亚铁晶体样品按图1装置高温加热，使其完全分解，并对所得产物进行分析，并利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体热分解获得相关数据，绘制成图2所示关系图。【数据分析】(3)图1装置B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有。(4)实验中要持续通入氮气，否则测出的值会(填“偏大”“偏小”或“不变)。(5)时，硫酸亚铁晶体经完全分解后装置A中固体呈红色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液，则装置A中红色固体是。(填化学式或名称)。(6)请计算中的x值为。【交流讨论】(7)硫酸亚铁糖衣片的糖衣除了用于包装药物外，还可能具有的作用是。一、简答题1．（2024·上海金山·二模）某便携式制氧机中有一包白色固体和一包黑色粉末，其中白色固体是过碳酸钠（Na2CO3⋅3H2O2），遇水后可得到碱性溶液和过氧化氢溶液。【探究活动一】(1)如图，分别取等质量的白色固体和等体积的水加入a、b两支试管，再向试管b中加入黑色粉末。观察到试管a仅有少量气泡，试管b有大量气泡。黑色粉末可能是______（填编号）。A．Fe（OH）3 B．CuSO4⋅5H2O C．BaSO4 D．MnO2【探究活动二】制氧机部分说明见下表。白色固体黑色粉末平均供氧量（升/分钟）供氧时间（分钟）配方一1袋1袋≥0.32≥15配方二1.5袋1袋≥1≥15配方三2袋1袋≥0.5≥25(2)正常人每分钟需要约1-2L的氧气，若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是。(3)按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生取反应后混合物进行下列实验：将反应后混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣。根据质量守恒定律，上述反应后滤液中溶质的成分可能为：①只含NaOH

②只含Na2CO3

③NaOH和Na2CO3的混合物

……【资料查阅】部分溶液滴入石蕊试液后的颜色。试液HClH2SO4NH4ClBaCl2Ba（NO3）2Na2SO4CaCl2Ca（NO3）2NaOHBa（OH）2Na2CO3颜色红色紫色蓝色甲、乙同学先针对前三种可能性，分别设计下列实验进行验证。序号操作和现象实验结论实验1取一份滤液，用洁净的铂丝蘸取后，在火焰上灼烧，火焰呈色。溶液中含有钠元素实验2取一份滤液，滴加过量稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体溶液中含（填原子团符号）实验3取一份滤液，滴加试剂，溶液呈红色溶液呈碱性实验2中滴加过量稀盐酸时一定发生反应的化学方程式是；产生的气体通入装有澄清石灰水的如图装置，气体应从（填“a”或“b”）导管通入。在实验3中的红色溶液中继续加入溶液，观察到的现象，则滤液中只含有Na2CO3。2．（2024·上海普陀·二模）测定某种大理石中碳酸钙（杂质不与酸反应）的质量百分含量。取样10g大理石，粉碎后进行如下实验流程：(1)写出碳酸钙与盐酸反应的化学方程式。(2)“混合物A”属于（选填“溶液”、“乳浊液”或“悬浊液”）。(3)实验前，取样的意义是。(4)实验过程中，为保证盐酸过量，有以下三种方案可供选择：方案一：加入盐酸，观察有无气泡产生，没有气泡产生，就停止滴加盐酸方案二：不间断测定反应过程中溶液的pH，若小于7，就停止滴加盐酸方案三：直接加入约含0.22molHCl的盐酸请你对这三种方案的可行性进行评价，填入下表：方案评价一二三根据评价，上述最佳方案是。(5)实验步骤Ⅲ中，形成碳酸钙的化学方程式是。(6)为达成实验目的，还需要获得的实验数据是。3．（2023·上海虹口·二模）为探究氢氧化钠与盐酸反应的热量变化及溶液酸碱性的变化，某小组同学进行如下实验。【实验一】配制氢氧化钠溶液氢氧化钠的部分溶解度如表所示。温度(℃)1020304060溶解度(g/100g水)98109119129174(1)10℃时，氢氧化钠的溶解度是g/100g水。(2)20℃时，40g氢氧化钠与60g水混合，所得溶液是氢氧化钠的(选填“饱和”或“不饱和”)溶液；配制100g、4%的氢氧化钠溶液，需要水g。【实验二】探究氢氧化钠与盐酸的反应中，溶液酸碱性的变化。(3)向盛有20g、4%的氢氧化钠溶液中逐滴滴加稀盐酸，用pH传感器测定溶液pH随滴入稀盐酸体积的变化，如图1所示。

Ⅰ.氢氧化钠与盐酸反应的化学方程式是。Ⅱ.结合数据说明，实验过程中A(18.25，7)点的含义。(4)含4g溶质的氢氧化钠溶液，与一定量稀盐酸恰好完全反应，参加反应的稀盐酸中溶质的物质的量是mol。【实验三】探究氢氧化钠与盐酸反应的热量变化。(5)分别取等体积的氢氧化钠溶液、稀盐酸、水，按如表进行实验，测定溶液温度随时间变化的曲线如图2所示。证明中和反应有热量放出的证据是。

烧杯烧杯中原有的物质逐滴滴入的物质甲40%氢氧化钠溶液4%稀盐酸乙40%氢氧化钠溶液水丙4%稀盐酸水4．（2023·上海嘉定·二模）某兴趣小组同学学习了酸、碱和盐的知识后，进行了如下的实验研究：实验一：探究稀酸的化学性质。(1)试管Ⅰ中的现象是溶液变红，说明溶液呈性。(2)试管II中反应的化学方程式为的。(3)试管III中的现象是，说明氧化铁属于（选填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”）。(4)实验中发现试管II中固体全部溶解，试管IV中产生白色沉淀，白色沉淀的化学式为接着向试管V中滴加氢氧化钠溶液，产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图乙所示。则试管IV中的溶质有；图乙中a～b段对应溶液中一定发生反应的化学方程式为。C点后沉淀质量不再增加的原因是。实验二：通过实验证明二氧化碳能与氢氧化钠反应，并检验生成了碳酸盐。25℃时，氢氧化钠和碳酸钠在乙醇中的溶解度如下表所示。物质NaOHNa2CO3溶解度（g／100乙醇）17.3<0.01利用如图所示装置进行实验（该装置气密性良好；乙醇不参与反应）。步骤1：打开K1，关闭K2，从a口通入二氧化碳，看到饱和氢氧化钠的乙醇溶液中产生大量沉淀，停止通二氧化碳；步骤2：从a口通入氮气，直至排净装置中的二氧化碳；步骤3：关闭K1，打开K2，向甲装置的试管中滴入足量的稀盐酸。(5)步骤1装置甲的试管中能看到沉淀的原因是。(6)步骤2中，通入氮气，排净装置甲中二氧化碳的目的是。(7)步骤3乙中能看到的现象是，反应的化学方程式是。5．（2024·上海嘉定·二模）某小组根据酸碱盐之间的化学反应的关系开展了项目式学习。(1)项目1：探究酸碱中和反应(如图1所示)。实验开始将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内，观察到现象，证明NaOH能与HCl反应。c点所示溶液中所含溶质是(填化学式)。(2)项目2：探究酸碱盐之间反应(如图2所示)。把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯中发现溶液显红色，决定继续对烧杯内溶液中溶质成分进行探究。【提出问题】反应后所得溶液中溶质的成分是什么？【提出猜想】烧杯内溶液中的溶质成分可能有：猜想一：Na2SO4、Na2CO3

猜想二：。猜想三：Na2SO4、NaOH、Na2CO3

猜想四：Na2SO4、H2SO4【实验分析】通过分析，大家认为猜想四不成立，原因是。【实验探究】同学们对剩余的几种猜想继续探究(提示：BaCl2溶液呈中性)实验操作实验现象及结论①取烧杯中的溶液于试管中，加入过量的BaCl2溶液，说明猜想一不成立②过滤，再向沉淀中加入。沉淀部分溶解有气泡产生，说明猜想三成立6．（2024·上海杨浦·二模）碱石灰(NaOH和CaO的固体混合物)是实验室常用的干燥剂。为探究久置的碱石灰成分，某实验小组进行如图实验：(1)碱石灰在空气中易发生变质的原因(写出一个化学方程式即可)。(2)取碱石灰样品于烧杯中，加少量水溶解，无放热现象，说明该样品中一定没有。(3)继续加足量水，烧杯底部有白色的不溶物，过滤、洗涤得到滤液N和滤渣M。小组同学猜测滤渣M的成分可能是Ca(OH)2和CaCO3，设计如表实验进行验证。实验现象结论①取少量滤渣M于试管中，加水、振荡，滴加酚酞试液有Ca(OH)2②在上述试管中继续滴加有CaCO3根据上述实验结论，推断出滤液N中溶质是Ca(OH)2和NaOH，理由是。(4)通过以上实验探究，该久置的碱石灰样品中一定含有的成分是。7．（2024·上海·一模）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”是一种由盐类和香料（香料不参与反应）配制而成的药品，给人闻后有刺激作用。②CaCl2稀溶液与NH4HCO3稀溶液不发生反应。【提出问题】“嗅盐”中盐类物质是什么？【猜想与假设】猜想一：可能是（NH4）2CO3；猜想二：可能是NH4HCO3。【实验探究】“嗅盐”的组成探究(1)甲同学：取适量“嗅盐”于研钵中，加入熟石灰混合研磨，（填实验现象），说明“嗅盐”中含有。(2)乙同学：取适量“嗅盐”于试管中，加入稀H2SO4，并将生成的气体通入，观察到溶液变浑浊，原因是（用化学方程式表示），说明“嗅盐”中含。(3)丙同学认为乙同学的实验结论不严谨。丙同学通过补做一个实验（见图1），观察到的现象是，由此排除“嗅盐”中含的可能性，进而确认了乙同学的结论。已知“嗅盐”与NaOH反应的方程式为，其中X的化学式为。【继续探究】“嗅盐”中（NH4）2CO3含量的探究称取6.0克样品，用图2装置进行实验（每步反应均充分），量气管中产生气体的体积为558mL（CO2的密度约为1.97g/L）。(4)量气管内水面上的油层起的作用是。(5)该方案实验结束后，会有气体残留，不能完全进入量气管中，（填“需要”或“不需要”）通入N2将其中残留的气体排入量气管中。(6)如果图2装置中无导管a，则测得的（NH4）2CO3的质量分数会（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。(7)为保证“嗅盐”的使用效果，应将“嗅盐”密封包装，并与（写物质类别）类物质分开存放，切忌混储。8．（2023·上海宝山·二模）实验室现有一瓶敞口放置一段时间的20％的氢氧化钠溶液(室温)，需知道其是否变质，再进行处理及回收利用。甲乙两组探究性学习小组同学为此开展以下活动。【理论分析】该氢氧化钠溶液可能已经变质(1)氢氧化钠可能变质的原因的化学方程式是。【甲组实验】(2)利用物质的化学性质探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度实验步骤及现象实验结论步骤1：取少许样品，滴加BaCl2溶液，观察到；证明氢氧化钠已变质步骤2：继续步骤1，滴加BaCl2溶液至过量，再(填实验操作及现象)。证明氢氧化钠部分变质【乙组实验】利用物质的溶解性探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度资料：下表为氢氧化钠和碳酸钠在水中和酒精中的部分溶解度。温度水中S(g/100g)酒精中S(g/100g)氢氧化钠碳酸钠氢氧化钠碳酸钠20℃10921.517.3不溶40℃1294940不溶(3)40℃时，碳酸钠在水中的溶解度为；(4)原20％的氢氧化钠溶液是室温下的溶液(选填“饱和”“不饱和”)；取样品溶液10g蒸发，将所得固体全部放入温度为℃的10g酒精中，充分振荡，固体部分溶解，证明氢氧化钠已变质且部分变质。【处理与回收】将该瓶部分变质的氢氧化钠溶液回收再利用(5)请你和学习小组一起完成回收氢氧化钠的实验方案：实验目的实验操作实验结论回收氢氧化钠回收得到氢氧化钠溶液9．（2024·上海奉贤·二模）氢氧化钠是非常重要的工业原料。(1)工业上可以用电解饱和食盐水的方法生产氢氧化钠，反应原理为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。粗盐中除NaCl外，还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等物质，电解饱和食盐水前，需将杂质除去，步骤如图所示。①II中加过量NaOH的目的是。②写出III中发生反应的方程式。③滤液D中溶质的成分是。④请写出V的