专题16 科学实验探究-学易金卷：三年（2021-2023）中考化学真题分项汇编（四川专用）（解析版）

专题16化学实验探究1．【2023四川成都】学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠（化学式，相对分子质量为314，白色固体）和二氧化锰。制氧过程的反应为：，该反应为放热反应。【活动一】认识制氧机（1）观察窗的作用是______。（2）加湿仓的作用是______。【活动二】选择制氯剂实验一：过氧化氢小组设计了图2实验装置，用表中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入，注入溶液，记录并处理内数据如图3。编号浓度/体积/①59.11②15289③251.66④301.37（3）检查图2装置气密性的操作是______。（4）反应的化学方程式为______。（5）④比③产氧量少，可能的原因是______。实验二：过碳酸钠往锥形瓶中加入过碳酸钠、和水，待反应完全后收集到约水（产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等）。其它药品质量不变，再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理内数据如图4。（6）______。（氧气密度为，忽略其它因素的影响）。（7）由图4可得出的结论是______。【活动三】制作供氧器（8）综合分析，选用过碳酸钠作制氧剂的理由是______。（9）学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是______（填字母）。A.产氧和洗气装置组合不用一体化 B.内部气体流向采用高进低出方式C.特定需求是选择制氧方法的重要依据 D.制氧机要符合美学、工程、安全等标准【答案】（1）观察是否有气泡和产生气体的快慢（2）洗气，使氧气具有一定的湿度（3）堵住末端导管口，将注射器活塞拉动到一定位置，松开手后，活塞回到原位置（4）（5）反应放出大量热，使反应物减少（6）1.4（7）过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大（8）便于携带，能持续平稳地提供氧气（9）A【解析】（1）根据图示，反应会产生气体，通过观察窗可以观察是否有气泡和产生气体的快慢；（2）人体吸入的氧气有湿度，则加湿仓的作用是洗气，使氧气具有一定的湿度；（3）检查气密性要形成密闭容器，则图2装置气密性的操作是堵住末端导管口，将注射器活塞拉动到一定位置，松开手后，如果装置不漏气，活塞回到原位置；（4）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解反应产生水和氧气，反应的化学方程式为：；（5）分析表格数据，④比③产氧量少，可能的原因是反应放出大量热，使反应物减少（合理即可）；（6）解：设过碳酸钠的质量为x。

解得：x=1.4g，即a=1.4g；

（7）分析图4，可以知道过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大；（8）比较图3，图4，两种制取氧气的方式，综合分析，选用过碳酸钠的理由是过碳酸钠是固体便于携带，能持续平稳地提供氧气；（9）A.产氧和洗气装置组合更便于使用，所以需要一体化；错误；B.图5的简易供氧器与真实产品都是内部气体流向采用高进低出方式；正确；C.实验室和生活中的制氧方式不同，则特定需求是选择制氧方法的重要依据；正确；D.制氧机是工业生产的民用商品，则要符合美学、工程、安全等标准；正确；故选A。2.【2023四川广安】在化学课外探究活动中，某兴趣小组进行了“黑面包”实验，向蔗糖（C12H22O11）中加入适量浓硫酸。观察到神奇的现象：蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松的“黑面包”，产生刺激性气味的气体。他们向老师请教后得知：“黑面包”实验的原理——浓硫酸先将蔗糖脱水生成炭，并放出热量，产生的炭再与浓硫酸反应，生成了常见的气体，使炭疏松，形似“黑面包”。该气体成分与木炭和浓硫酸加热时生成的气体相同。在老师的指导下，同学们对“黑面包”实验的气体成分进行了如下探究：【提出问题】产生气体的成分是什么？【作出猜想】猜想一：只含有CO2猜想二：只含有SO2猜想三：一定含有CO2和SO2【初步分析】甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想_____不成立。【查阅资料】（1）SO2能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊。（2）SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液的颜色变浅甚至褪色，且无气体生成。（3）CO2不能使品红溶液褪色，也不能被酸性高锰酸钾溶液吸收。【实验设计】同学们设计了如图1装置进行实验。（部分夹持仪器已略去）【现象与分析】实验现象实验分析图1装置B中______。气体中含有SO2图1装置D中品红溶液不褪色，且装置E澄清石灰水变浑浊。气体中含有CO2【实验结论】猜想三成立。【拓展延伸】回顾CO2使澄清石灰水变浑浊的原理，类推出SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因________。（用化学方程式回答）【反思交流】乙同学对图1装置进行了简化，设计了图2的装置并进行实验，观察到装置B中高锰酸钾溶液颜色变浅，装置C中澄清石灰水变浑浊，也得出了同样的结论。该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用：_____。丙同学认为，“黑面包”实验中，炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外，至少还有一种产物，依据是_______。【答案】①.一②.品红溶液褪色③.

④.检验二氧化硫并完全除去二氧化硫，排除二氧化硫对CO2检验的干扰⑤.根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物中有氢元素，反应产物中一定有氢元素，故至少还有一种产物含有氢元素【解析】【详解】[初步分析]由于二氧化碳是无味的气体，不具有刺激性气味，所以根据该气体有刺激性气味认为猜想一不成立；[现象与分析]根据结论气体中含有二氧化硫，SO2能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊，所以可观察到图1装置B中品红溶液褪色；[拓展延伸]CO2使澄清石灰水变浑浊的原理：是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，类推出SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因是：二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水，该反应的化学方程式为：；[反思交流]图2实验中，根据SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液的颜色变浅甚至褪色，且无气体生成；二氧化碳不能使品红溶液褪色，也不能被酸性高锰酸钾溶液吸收，所以观察到装置B中高锰酸钾溶液颜色变浅，说明气体中含有二氧化硫，装置C中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有二氧化碳，也得出了同样的结论。该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用：检验二氧化硫并完全除去二氧化硫，排除二氧化硫对CO2检验的干扰；根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物碳和硫酸中含有碳、氢、硫、氧四种元素，生成的气体二氧化碳和二氧化硫中只含有碳、硫、氧元素，混合气体中没有氢元素，那么至少还有一种产物含有氢元素。3.【2023四川达州】为了参加2023年5月举行的化学实验操作考试，各学校积极组织了实验操作训练。小姚同学完成了“稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水的鉴别”实验，请你帮他完成实验报告的填写。【实验题目】稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水鉴别【实验目的】选择合适的指示剂鉴别稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水【实验仪器】小试管5支、试管刷等【实验药品】随机编号为A.B.C的三种待测液，酚酞试液(装于滴瓶)，石蕊试液(装于滴瓶)【实验过程】（1）实验步骤实验现象实验结论①分别取A.B.C待测液1-2mL于三支试管中，分别滴入1-2滴石蕊试液，振荡。B中的石蕊试液变_____，另外两支试管中的液体呈蓝色、紫色，但颜色相近。鉴别出B是_____，A.C无法准确鉴别。②另取A.C待测液1-2mL于两支试管中，分别滴入1-2滴酚酞试液，振荡。C中的酚酞试液变_____，A中无明显现象鉴别出C是_____，A是蒸馏水。交流反思】（2）小峰同学认为，只用酚酞试液也能完成该实验，他设计方案并完成了实验。实验步骤实验现象实验结论①分别取A.B.C待测液1-2mL于三支试管中，分别滴入1-2滴酚酞试液，振荡。C中液体呈红色，A.B中无明显现象鉴别出C②将①中的红色液体分为两等份，_____。观察到其中一支试管有明显的现象：_____。发生反应的化学方程式为_____，鉴别出A.B．【答案】（1）①红色或红②.稀盐酸③.红色或红④.氢氧化钠溶液（2）①.分别加入A.B溶液②.溶液由红色变成无色③.【解析】（1）紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红色，遇碱性溶液变蓝色；无色酚酞溶液遇酸性溶液，中性溶液不变色，遇碱性溶液变红色。因此：实验步骤实验现象实验结论①分别取A.B.C待测液1-2mL于三支试管中，分别滴入1-2滴石蕊试液，振荡。B中的石蕊试液变红色，另外两支试管中的液体呈蓝色、紫色，但颜色相近。鉴别出B是稀盐酸，A.C无法准确鉴别。②另取A.C待测液1-2mL于两支试管中，分别滴入1-2滴酚酞试液，振荡。C中的酚酞试液变红色，A中无明显现象鉴别出C是氢氧化钠溶液，A是蒸馏水。（2）将①中的红色液体是氢氧化钠与酚酞试液的混合物，氢氧化钠与盐酸反应生成呈中性的氯化钠溶液和水，将①中的红色液体分为两等份，分别加入A.B溶液，观察到其中一支试管有明显的现象：溶液由红色变成无色，反应的化学方程式为：。3.【2023四川自贡】1921年，正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国，其“侯氏制碱法”为我国纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出贡献。工业纯碱中可能混有少量NaCl，某化学兴趣小组对工业纯碱样品展开探究。【探究一】：确定纯碱样品中是否含有NaCl（1）取样品加水溶解，加入过量稀硝酸，观察到实验现象：有_____产生。（2）取上述溶液，继续滴加适量溶液，观察到实验现象：有_____产生。【结论】：样品中含有NaCl。（3）甲、乙、丙三个同学分别用以下药品代替稀硝酸进行(1)步实验，也能确定样品中是否含有NaCl的是_____(填“甲”、“乙”或“丙”)。甲、溶液乙、稀盐酸丙、溶液【探究二】：测定纯碱样品中的质量分数（4）兴趣小组设计了以下两个测定方案：方案一：将样品溶解，加入过量溶液，搅拌至反应完全。过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量，计算的质量分数。方案二：如图所示，取样品于锥形瓶中，加入足量稀盐酸。反应结束后，根据球形干燥管的增重计算的质量分数。【讨论】：①上述两个方案中，你认为方案_____更优。②方案二锥形瓶内发生反应的化学方程式为_____。【探究三】：确定溶液的酸碱性（5）向溶液中滴加酚酞，溶液变成红色，所以溶液呈_____性。【知识拓展】：（6）纯碱属于_____(填“酸”、“碱”或“盐”)。【答案】（1）气泡（2）白色沉淀（3）丙

（4）①.一②.

（5）碱（6）盐【解析】（1）取样品加水溶解，加入过量稀硝酸，稀硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、二氧化碳和水，故可观察到实验现象：有气泡产生；（2）根据实验结论样品中含有NaCl，取上述溶液，继续滴加适量AgNO3溶液，硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，故可观察到实验现象：有白色沉淀产生；（3）甲、CaCl2溶液会引入氯离子，不能确定是否含有氯化钠，不符合题意；乙、稀盐酸也会引入氯离子，不能确定是否含有氯化钠，不符合题意；丙、过量的Ba(NO3)2溶液与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠，可以除去碳酸钠，且不会对氯化钠的验证产生干扰，取上述溶液，继续滴加适量AgNO3溶液，观察有白色沉淀产生，即可说明样品中含有氯化钠，符合题意；故选丙；（4）①上述两个方案中，方案一更优；因为方案一：将样品溶解，加入过量CaCl2溶液，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，搅拌至反应完全。过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量，即可计算Na2CO3的质量，进而计算出碳酸钠的质量分数；方案二：由于盐酸具有挥发性，取样品于锥形瓶中，加入足量稀盐酸，反应过程中生成的二氧化碳气体中混有氯化氢和水蒸气，同时被氢氧化钠吸收，另外氢氧化钠固体还会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，造成根据干燥管增重，所以最终计算Na2CO3的质量分数不准确；故两个方案中方案一更优；②方案二锥形瓶内稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，发生反应的化学方程式为：；（5）向Na2CO3溶液中滴加酚酞，溶液变成红色，所以Na2CO3溶液呈碱性；（6）纯碱（碳酸钠）是由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物，属于盐。4.【2023四川眉山】某化学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖，试剂瓶内壁附着一层白色固体、底部也有白色固体。【提出问题】白色固体是什么？怎样产生的？【猜想与假设】猜想一：碳酸钙；空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙。猜想二：氢氧化钙；水分蒸发，析出氢氧化钙固体。猜想三：氢氧化钙和碳酸钙的混合物。【实验探究】（1）甲同学取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸，振荡，固体全部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为_____。甲同学得出结论：猜想一正确。（2）乙同学提出质疑，认为甲同学实验结论不够严谨，其理由是_____(用化学方程式表示)，并补充实验如下：实验步骤实验现象实验结论__________白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙【实验结论】综上所述，猜想三正确。【实验反思】（3）澄清石灰水必须要_____保存。【答案】（1）（2）①.②.取少量白色固体于试管中，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴无色酚酞溶液（或取少量白色固体于试管中，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴紫色石蕊溶液）③.浊液变红（或浊液变蓝）（3）密封【解析】（1）甲同学取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸，振荡，固体全部溶解并有气泡产生，说明白色固体为碳酸钠，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为，故填：；（2）①白色固体也可能是氢氧化钙和碳酸钙的混合物，氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水，化学方程式为，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学反应方程式为，取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸，振荡，固体也会全部溶解并有气泡产生，故填：；②可增加实验检验是否存在氢氧化钙，氢氧化钙显碱性，可用无色酚酞溶液检验，无色酚酞溶液遇碱变蓝，也可用紫色石蕊溶液鉴别，紫色石蕊溶液遇碱变红，故填：取少量白色固体于试管中，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴无色酚酞溶液（或取少量白色固体于试管中，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴紫色石蕊溶液）；③实验结论为白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙，碳酸钙不溶于水，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴无色酚酞溶液，浊液变红（或取少量白色固体于试管中，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴紫色石蕊溶液，浊液变蓝），故填：浊液变红（或浊液变蓝）；（3）空气中的二氧化碳会与澄清石灰水反应生成碳酸钙，因此澄清石灰水必须要密封保存，故填：密封。5.【2023四川凉山】CaCl2可用于冷冻剂、干燥剂、融雪剂、医药及冶金工业等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后，欲对剩余废液的组成进行探究，并制定回收CaCl2的方案。【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质？【猜想与假设】猜想一：CaCl2猜想二：CaCl2和HCl【查阅资料】CaCl2溶液呈中性【探究活动一】取少量废液等分成2份，甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究：甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变成___________色，证明猜想二成立。乙组同学用图1装置进行实验，将80mL一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液，测得数据如图2。【数据分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析，证明猜想二成立。I.a点的实验现象为___________。Ⅱ.b点发生反应的化学方程式为___________。Ⅲ.c点对应溶液中全部溶质的化学式为___________。【探究活动二】丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2，理由是___________。【交流与反思】甲组同学认为丙组同学提出的方法会对空气造成污染。在不借助其它试剂和仪器的情况下，除去废液中对空气造成污染的物质，建议最好先在废液中加入下面______(填选项序号)试剂。A.CaOB.Ca(OH)2C.CaCO3【答案】①.红②.有气泡产生③.④.NaClNa2CO3⑤.盐酸易挥发⑥.C【解析】【详解】①、紫色石蕊溶液遇酸变成红色，故猜想二CaCl2和HCl成立；②、在a点时碳酸钠先和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故实验现象是有气泡产生；③、b点时盐酸被消耗完全，碳酸钠和氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀，化学方程式是；④、c点时，盐酸和氯化钙都被反应完全，溶液内只剩下氯化钠和碳酸钠了，故全部溶质的化学式为NaCl和Na2CO3；⑤、盐酸具有挥发性，所以直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2；⑥、碳酸钙会和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，故可除去废液中的盐酸。6.【2023四川南充】某化学兴趣小组在实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱并验证产品。（1）制备CO2如图是实验室制取气体的常用发生装置，应选取装置_____(填序号)制CO2，发生反应的化学方程式为_____。（2）合成产品步骤I：将CO2气体通入氨的饱和食盐水中，发生反应：；步骤II：将I中所得的混合物进行分离，得到滤渣和滤液。该操作中所用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外，还必需_____(填仪器名称)；步骤：将中得到的滤渣洗涤、干燥，再加热发生反应：，得到产品。（3）验证产品【查阅资料】①碳酸钠受热不分解；②碳酸氢钠不与CaCl2溶液反应。【进行实验】实验步骤实验现象实验结论方案一取少量产品于试管中，加水使之完全溶解，再滴加CaCl2溶液产生白色沉淀产品中一定有Na2CO3，发生反应的化学方程式为_____方案二取少量产品于试管中，加水使之完全溶解，再滴加足量稀盐酸产生大量气泡产品中一定有Na2CO3【提出质疑】兴趣小组同学认为方案二不正确，理由是_____。【探究释疑】实验步骤实验现象实验结论①_____。澄清石灰水变浑浊产品中还含有②_____(填化学式)【反思交流】实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱时，应注意控制反应以提高产品纯度。【答案】（1）①.②②.（2）漏斗（3）①.②.碳酸钠和碳酸氢钠都能与盐酸反应产生二氧化碳气体③.将方案一中滴加氯化钙溶液到不再产生沉淀时过滤所得的滤液，再滴加澄清石灰水④.【解析】（1）由于实验室制取二氧化碳药品是石灰石与稀盐酸，反应条件是常温，所以应选取装置②制CO2；

石灰石与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式CaCO3+2HC1=CaC12+H2O+CO2↑。

（2）混合物进行分离，得到滤渣和滤液的操作是过滤。过滤中所用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒。故填：漏斗。

（3）进行实验方案一：碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程式Na2CO3+CaC12=CaCO3↓+2NaCl。提出质疑：由于碳酸钠和碳酸氢钠都能与盐酸反应产生二氧化碳气体，所以兴趣小组同学认为方案二不正确。探究释疑：由于碳酸氢钠与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，所以澄清石灰水变浑浊。因此，将方案一中滴加氯化钙溶液到不再产生沉淀时，即除去了碳酸钠。然后向滤液中再滴加澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则产品中还含有碳酸氢钠。所以实验步骤是：将方案一中滴加氯化钙溶液到不再产生沉淀时过滤所得的滤液，再滴加澄清石灰水。实验结论：产品中还含有碳酸氢钠，化学式NaHCO3。7.【2023四川内江】实验室通常用溶质质量分数15%的稀盐酸和碳酸钙反应来制取CO2，某化学兴趣小组提出：若将稀盐酸改为极稀盐酸结果又如何呢？【猜想与假设】猜想一：有较多CO2放出猜想二：无CO2放出，有新物质生成猜想三：无CO2放出，_______。【查阅资料】【实验探究】用溶质质量分数0.050%的极稀盐酸进行如下实验探究：实验步骤实验现象实验结论或解释①如图，将纯碳酸钙和0.050%的盐酸混和，放置一段时间，观察现象，再过滤玻璃管内液面不移动猜想一_______②取滤液放蒸发皿中加热浓缩并蒸干有白色固体出现猜想二成立，有新物质生成的理由是：_______③取滤液于试管中滴加饱和碳酸钠溶液有白色沉淀生成滤液中含有_______离子④取滤液于试管中滴加饱和澄清石灰水滤液变浑浊滤液中含有_______离子在实验①中，极稀盐酸与碳酸钙反应的化学方程式为_______。继续用不同浓度的极稀盐酸做重复实验…。【实验结论】实验室不能选用极稀盐酸与碳酸钙反应来制取CO2【拓展应用】酸雨腐蚀建筑物可用碳酸钙能与极稀酸反应的原理解释。【答案】①.无新物质生成②.不成立③.CaCO3不溶于水，盐酸加热挥发，蒸干有白色固体出现④.钙或Ca2+⑤.碳酸氢根或⑥.【解析】【详解】猜想与假设：结合猜想一、二可知，也可能是碳酸钙与极稀盐酸不能发生反应，则猜想三为：无CO2放出，无新物质生成，故填：无新物质生成；实验探究：①如图，将纯碳酸钙和0.050%的盐酸混和，放置一段时间，玻璃管内液面不移动，说明没有二氧化碳气体生成，可得出猜想一不成立，故填：不成立；②实验结论是猜想二成立，有新物质生成，其理由是CaCO3不溶于水，盐酸具有挥发性，盐酸加热挥发，蒸干有白色固体出现，故填：CaCO3不溶于水，盐酸加热挥发，蒸干有白色固体出现；③取滤液于试管中滴加饱和碳酸钠溶液，有白色沉淀生成，由于钙离子与碳酸根离子结合能生成碳酸钙沉淀，因此滤液中含有钙离子，故填：钙或Ca2+；④由查阅资料可知，碳酸氢钙与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，因此取滤液于试管中滴加饱和澄清石灰水，滤液变浑浊，说明滤液中含有碳酸氢根离子，故填：碳酸氢根或；结合上述实验结论可知，在实验①中，极稀盐酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙和氯化钙，反应的化学方程式为，故填：。8.【2022四川成都】劳动实践课上同学们用草木灰给农作物施肥。课后同学查阅资料，得知草木灰是一种重要的农家肥，碳酸钾含量高。【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量？【查阅资料】1常见草木灰钾含量(以碳酸钾表示)如下表：草木灰种类小灌木灰稻草灰小麦杆灰棉壳灰棉秆灰向日葵杆灰K2CO3(%)8.662.6320.2632.2816.4451.972提取碳酸钾主要过程是：秸秆→草木灰→滤液→固体（1）表格中钾含量最高的草木灰是____________，同学们选用这种秸秆灰提取碳酸钾。【设计与实验】实验一：提取碳酸钾第一步：燃烧秸秆，收集草木灰，称取20.00g第二步：用60℃水浸洗草木灰(如图1)并过滤，浸洗滤渣2次，合并滤液。第三步：蒸发滤液，烘干得到9.90g固体。（2）图1实验中，用60℃的温水而不用冷水浸洗的原因是________________________。（3）根据图2，搅拌器转速控制在每分钟____________转，浸取时间为____________分钟，比较适宜。实验二：测定碳酸钾含量取实验一中所得固体3.30g进行图3实验。（4）实验中需缓慢滴入稀硫酸，原因是________________________。（5）装置B的作用是________________________。【数据与解释】（6）称量图3中反应前后烧杯和其中溶液的总质量，增重0.92g。计算草木灰中碳酸钾的质量分数为____________%，与表格中数据相比明显偏低，原因可能是____________(填序号)。a.烧杯中溶液与空气接触b.固体含有其它钾盐c.固体含有氯化钠【反思与评价】（7）我国秸秆产量巨大，可作为生物质发电的原料，还可利用其燃烧发电产生的草木灰提取碳酸钾，其优点有______________(写一条)。【答案】①.向日葵杆灰②.相同时间内，水温高碳酸钾溶解得更快更多，提高溶解效率③.500④.20⑤.有利于二氧化碳被氢氧化钠溶液充分吸收⑥.吸收气体中的水蒸气⑦.43.28⑧.bc⑨.资源综合利用【解析】详解】查阅资料（1）根据表格可知，向日葵杆灰中碳酸钾的含量最高，故表格中钾含量最高的草木灰是向日葵杆灰；设计与实验（2）碳酸钾的溶解度随温度的升高而增大，故相同时间内，水温高碳酸钾溶解得更快更多，可提高溶解效率；（3）根据图2，比较四条钾浸取率曲线，可知同一时间下，搅拌器转速在500r/min时，钾浸取率较高，在20分钟的时候出现平缓的浸取率曲线，故搅拌器转速控制在每分钟500转，浸取时间为20分钟，比较适宜；（4）实验中需缓慢滴入稀硫酸，控制硫酸与碳酸钾反应速率，有利于二氧化碳与氢氧化钠溶液充分反应而被吸收；（5）实验测定碳酸钾的含量，碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水，装置C用氢氧化钠吸收二氧化碳，通过增重来确定生成二氧化碳的质量，装置B中应该为浓硫酸溶液，用来吸收气体中的水蒸气，确保装置C中增重即为反应生成二氧化碳的质量；（6）称量图3中反应前后烧杯和其中溶液的总质量，增重0.92g，即为生成二氧化碳的质量，实验一中20g草木灰烘干得到9.9g固体，则实验二中实验一中烘干固体3.3g，设3.3g固体碳酸钾的的质量为，解得则草木灰中碳酸钾的质量分数为；A.烧杯中溶液与空气接触，导致氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳，会导致碳酸钾质量分数偏大；B.固体含有其它钾盐，与硫酸不反应，导致碳酸钾质量分数偏低；C.固体含有氯化钠，与硫酸不反应，导致碳酸钾质量分数偏低；故选bc；反思与评价（7）我国秸秆产量巨大，可作为生物质发电的原料，还可利用其燃烧发电产生的草木灰提取碳酸钾，其优点有资源综合利用，减少污染。9.【2022四川达州】我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法，为世界制碱工业作出了突出贡献。在工业生产所得的碳酸钠产品中往往会混有少量的氯化钠。某校化学兴趣小组同学想探究某产品中碳酸钠的质量分数，经讨论后设计了如下两种实验方案。【查阅资料】碱石灰的主要成分是CaO和NaOH。【设计与实验】方案甲：“气体质量法”（1）按上图所示连接好装置，检查装置气密性后加入一定质量的碳酸钠样品于装置A中。（2）打开止水夹K通入一段时间的氮气后，称量装置C的质量，并记录。（3）关闭止水夹K，打开分液漏斗活塞向A装置中注入足量的稀硫酸，关闭活塞。（4）待装置A中无气泡产生后打开止水夹K，再次通入氮气一段时间后，关闭止水夹K，第二次称量装置C的质量，并记录。（5）计算。【分析与讨论】①装置A中发生反应的化学方程式为_______。②装置B中浓硫酸的作用是_______。③步骤(4)中再次通入氮气的目的是_______。④装置D的作用是_______。方案乙：“沉淀质量法”写出上述流程中相关反应的化学方程式：_______。【得出结论】同学们经过实验，最终都计算出了样品中碳酸钠的质量分数。请你根据方案乙中测定的相关数据，求出样品中碳酸钠的质量分数为_______×100%(用含有m、n的代数式表示)。【反思与交流】同学们经过讨论认为方案乙优于方案甲，理由主要是_______(填字母序号)。A.节约能源B.操作简便C.保护环境【答案】①.②.干燥二氧化碳（或除去二氧化碳中水蒸气）③.使生成的二氧化碳被C完全吸收④.防止空气中水和二氧化碳进入C⑤.⑥.⑦.B【解析】【详解】【分析与讨论】①装置A中是碳酸钠和稀硫酸反应，故填：；②浓硫酸具有吸水性，可以干燥气体，故填：干燥二氧化碳（或除去二氧化碳中水蒸气）；③无气泡产生后再次通入氮气的目的是使装置内残留的二氧化碳被C完全吸收，故填：使生成的二氧化碳被C完全吸收；④装置D内放有碱石灰，作用是防止空气中的水和二氧化碳进入C，故填：防止空气中的水和二氧化碳进入C；流程中涉及的反应是碳酸钠和氯化钙反应，故填：；【得出结论】方案乙中ng为生成碳酸钙的质量，可计算碳酸钠的质量，过程如下：设碳酸钠的质量为x

故填：；【反思与交流】A.方案甲、乙均不需要加热，节约能源角度不存在乙优于甲的情况，不符合题意；B.乙溶解过滤、洗涤、干燥的操作比甲方案连接装置、称量要简便，符合题意；C.甲不会排放有害气体，乙也没有有害物质排放，不存在乙优于甲的情况，不符合题意；故选：B。9.【2022四川广安】某课外化学兴趣小组到华蓥山石林研学旅行，震惊于溶洞内千姿百态的石笋、钟乳石。回校后查阅教材，知道溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中。石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙，其反应方程式为：CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2.当溶有碳酸氢钙的水遇热或压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来。【提出问题】兴趣小组在研究溶洞成因后提出：在碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体也会发生类似的反应吗？推测反应方程式：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3【猜想与假设】同学们做出了如下猜想：猜想一：碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。猜想二：___________。【查阅资料】①碳酸氢钠受热会分解产生碳酸钠、水和二氧化碳；②碳酸钠与碳酸氢钠相互不反应。【实验方案设计】第一步：制备检测样品。向盛有Na2CO3溶液的烧杯中通入一定量的二氧化碳后，通过系列的操作制得了固体，并干燥固体待用。第二步：将第一步制得的固体加热，以检验固体中是否有碳酸氢钠。实验装置如图一所示，在加药品前应先检查装置___________。完成上述操作后，将固体样品放入试管并加热。【证据和推理】一段时间后，观察到烧杯内澄清石灰水变浑浊，这说明猜想___________成立。请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式___________。【实验反思】同学们实验后讨论认为此实验设计不严密，使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳或许来自碳酸钠分解。于是补充设计了图二的实验装置进行探究。同学们在大试管里放碳酸钠（直接受热），小试管里放碳酸氢钠（间接受热）。一段时间后，出现___________（选填下列选项中编号）的现象，则证明碳酸氢钠受热分解，碳酸钠受热不分解。由此推出图一装置产生的二氧化碳来自于碳酸氢钠的分解。A．烧杯A中澄清石灰水变浑浊，烧杯B中澄清石灰水不变浑浊B．烧杯A中澄清石灰水不变浑浊，烧杯B中澄清石灰水变浑浊C．烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均变浑浊D．烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均不变浑浊【探究结论】碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。【答案】①.碳酸钠、二氧化碳和水不会发生反应②.气密性③.一④.Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O⑤.B【解析】【详解】猜想与假设：猜想一：碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应；猜想二：碳酸钠、二氧化碳和水不会发生反应；实验方案设计：实验装置如图一所示，在加药品前应先检查装置气密性；完成上述操作后，将固体样品放入试管并加热。证据和推理：一段时间后，观察到烧杯内澄清石灰水变浑浊，这说明猜想一成立；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；实验反思：同学们在大试管里放碳酸钠（直接受热），小试管里放碳酸氢钠（间接受热）。一段时间后，出现烧杯A中澄清石灰水不变浑浊，烧杯B中澄清石灰水变浑浊的现象，则证明碳酸氢钠受热分解，碳酸钠受热不分解。故选B。10.【2022四川遂宁】同学们为提升化学实验操作技能，在实验室练习如下实验：实验完毕后，小明误将A试管中的物质倒入B试管中，充分振荡后，观察到混合后溶液为无色。小明对该无色溶液的成分产生兴趣并展开探究(温馨提示：本题中番号①~⑤为答题卡上的序号)。【提出问题】混合后无色溶液的溶质除酚酞外还有什么？【查阅资料】NaCl溶液、CaCl2溶液显中性。【猜想与假设】猜想-：NaCl、CaCl2；猜想二：NaCl、CaCl2、HCl；猜想三：NaCl、CaCl2、Ca(OH)2；经分析猜想三错误，其理由是_________。【设计并进行实验】为了验证其余猜想，小明进行了如下实验：实验操作实验现象解释与结论取少量混合后的无色溶液于试管中，加入锌粒____解释实验现象：__________(用化学方程式表示)得出实验结论：猜想二正确【反思与拓展】Ⅰ.有同学提议将上表操作中的锌粒换成另一种药品或用品：________(除金属外)，也可得出猜想二正确的实验结论。Ⅱ.小明误倒后，如果观察到试管底部有白色沉淀，上层清液为红色，则上层清液中一定有阴离子是_______(填写离子符号)。【答案】①.溶液为无色，不能含Ca(OH)2②.有气泡产生(冒气泡/有气泡)③.④.碳酸钠（合理即可）

⑤.OH-、Cl-【解析】【详解】猜想与假设：混合后溶液为无色，而氢氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故溶液中不可能含氢氧化钙，猜想三错误；设计并进行实验：结论为猜想二正确，故溶质为氯化钠、氯化钙、氯化氢，取少量混合后的无色溶液于试管中，加入锌粒，锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，故现象为产生气泡，该反应的化学方程式为：；反思与拓展：Ⅰ、碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，产生气泡，说明含氯化氢，则猜想二正确；Ⅱ、小明误倒后，如果观察到试管底部有白色沉淀，说明试管B中碳酸钠过量，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，产生白色沉淀，上层清液为红色，说明溶液显碱性，由于生成了氢氧化钠，故溶液中一定含氢氧根离子，碳酸钠和稀盐酸反应生成了氯化钠，故溶液中一定含氯离子，故填：OH-、Cl-。11.【2021四川甘孜州】某项目小组开展了下列“铁的性质”探究实验。回答下列问题：（1）①的实验现象是______。（2）实验②中产生气泡速度更快的是______（填字母标号），由此可知金属活动性：锌______铁（填“强于”或“弱于”）。试管b中发生反应的化学方程式为______，基本反应类型是______。（3）实验③进行一段时间后，铁钉明显锈蚀的是______（填字母标号），对比三支试管的现象可知，铁生锈需要的条件是______。【答案】（1）剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体

（2）①.a②.强于③.

④.置换反应（3）①.c②.与氧气和水接触【解析】（1）实验①中铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体；（2）实验②中铁、锌均能与稀硫酸反应生成氢气，且锌片和铁片形状相同，酸的体积和浓度相同，锌比铁活泼，故实验②中产生气泡速度更快的是a；在相同条件下，锌与稀硫酸反应速率比铁与稀硫酸反应速率快，说明金属活动性：锌强于铁；试管b中发生反应为铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：；该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应；（3）实验③进行一段时间后，试管c中铁钉与氧气和水直接接触，故铁钉明显锈蚀的是c；试管c中铁钉与氧气和水接触，生锈，试管d中铁钉只与水接触，不生锈，试管e中铁钉只与氧气接触，不生锈，对比cd可知，铁生锈需要与氧气接触，对比ce可知，铁生锈需要与水接触，故铁生锈需要的条件是：与氧气和水接触。12.【2021四川广元】某化学兴趣小组四位同学在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图甲所示)，经实验员分析原瓶标签上标注的溶质可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种，为确认标签上标注的溶质，他们设计并进行了如下探究活动。【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下：物质NaClNaHCO3Na2CO3NaOH常温下的溶解度/g369.621.5109常温下稀溶液的pH791113所有实验在常温下进行，请回答下列问题。【实验探究1】

如上图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则溶液颜色_______(填“不变”或“变红”)。在进行操作②时有无色无味气体，由此又可排除的物质是_______，该物质俗称_______。【探究结论】有同学根据标签上的浓度和溶解度参数分析认为：该标签中标注的溶质不可能是上述四种物质中的_______，判断的依据是_______。若上述探究结论是正确的，操作②发生反应的化学方程式为_______。【讨论质疑】有同学认为以上分析不严密，需要进一步实验确定，于是又进行了如下探究。【实验探究2】向操作①后试管中的溶液中滴加过量BaCl2溶液(BaCl2溶液呈中性)，充分反应后试管中溶液颜色不变，且有白色沉淀产生。【得出结论】通过实验探究2可确定原标签上标注的溶质应该是_______。【反思拓展】造成该标签溶液出现上述实验现象的原因是_______(用化学方程式表示)。【答案】①.变红②.氢氧化钠或NaOH③.火碱、烧碱、苛性钠④.碳酸氢钠或NaHCO3⑤.常温下，碳酸氢钠的溶解度为9g，不可能形成10%的溶液⑥.⑦.氢氧化钠或NaOH⑧.【解析】【详解】实验探究1：酚酞溶液遇碱性溶液变红色，遇酸性、中性溶液不变色；氯化钠溶液为中性，不能使酚酞试液变红色，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则溶液颜色变红；在进行操作②时有无色无味气体，由此又可排除的物质是氢氧化钠，该物质俗称火碱、烧碱、苛性钠，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水不会生成气体；探究结论：常温下，碳酸氢钠的溶解度为9g，其质量分数小于9.6%，不可能形成10%的溶液，故该标签中标注的溶质不可能是上述四种物质中的碳酸氢钠；若上述探究结论是正确的，则溶液为碳酸钠溶液，操作②发生反应为碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳、水、氯化钠，；得出结论：碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和中性氯化钠，向操作①后试管中的溶液中滴加过量BaCl2溶液(BaCl2溶液呈中性)，充分反应后试管中溶液颜色不变，仍为红色，与题意不符，所以通过实验探究2可确定原标签上标注的溶质应该是氢氧化钠，氢氧化钠吸收空气中二氧化碳变质生成部分碳酸钠；反思拓展：造成该标签溶液出现上述实验现象的原因是氢氧化钠吸收空气中二氧化碳变质生成部分碳酸钠，反应为；碳酸钠和盐酸生成气体、和氯化钡生成碳酸钡沉淀，向操作①后试管中的溶液中滴加过量BaCl2溶液，溶液中原有的氢氧化钠使溶液显碱性，导致试管中颜色不变仍为红色。