专题11 探究实验（解析版）

专题11探究实验1．（2024·湖南常德·一模）我国提出2060年前实现碳中和。体现了构建人类命运共同体的大国担当。实现碳中和人人有责。为了减少CO2排放；同学们决定从我做起，在进行“木炭还原氧化铜”实验时进行了装置设计改进；改进前和改进后装置如下图所示。(1)在改进后的装置中；装置A主要用于；装置B用于吸收反应生成的CO2。(2)同学们通过查阅资料了解到上述实验中还会产生少量的CO，于是同学们按下图所示增加小气球以此完善实验装置。小气球的作用是。(3)为了证明上述实验中还会产生CO；同学们在老师的指导下继续优化装置改进，使用了如下图所示的微型装置进行实验。实验中，若观察到处（填“A”或“B”）黑色粉末变红；则说明木炭还原氧化铜实验中产生了CO。(4)有细心的同学观察发现上述（1）~（3）设计的实验装置内均有空气；为避免装置内空气中的CO2、O2与木炭反应；对本实验气体的产物检验造成干扰；在老师的指导下，借助气体传感器等数字化实验装置继续进行实验探究。第一步：先用氦气排除装置内的空气（如下图所示）；第二步：利用数字化实验装置检测术炭还原氧化铜的气体产物（如下图所示）；第三步：无线传感器采集到的生成CO2和CO的浓度曲线（如下图所示）。由此数字传感器测定的实验结果证明：木炭还原氧化铜的气体产物是（填“只有CO2”“只有CO”或“既有CO2又有CO”）。(5)由上述结论并结合质量守恒定律分析；木炭还原氧化铜的实验中试管中固体减少的质量（填“等于”或“不等于”）澄清石灰水增加的质量。本实验结束后，同学们在老师的带领下通过查阅大量文献资料，还定量探究了木炭还原氧化铜的实验中生成CO的多少与木炭和氧化铜的质量配比有关系。【答案】(1)检验CO2(2)收集CO，防止污染环境(3)B(4)既有CO2又有CO(5)不等于【解析】（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则装置A中的澄清石灰水主要作用是检验二氧化碳气体；（2）实验的气体产物中CO2已被吸收，上述实验中还会产生少量的CO，一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，则小气球的作用是收集CO，防止污染环境；（3）A处黑色粉末变红是氧化铜被木炭还原成了铜，B处黑色粉末没有与木炭接触，如果也变红，则可说明A处木炭还原氧化铜的气体产物中有CO，是CO与B处的氧化铜反应，从而使其变红；（4）从曲线图可知木炭还原氧化铜的气体产物既有CO2又有CO；（5）根据化学方程式以及质量守恒定律和本实验的探究结果分析，木炭还原氧化铜的实验中固体减少的质量是指参加反应的木炭中碳元素和氧化铜中氧元素的质量，这些碳、氧元素大部分是转移到CO2中，另一部分是转移到CO中，而澄清石灰水增加的质量只是代表吸收的CO2的质量，不包括CO的质量，因此本实验中固体减少的质量不等于澄清石灰水增加的质量。2．（2024·湖南长沙·一模）我校初三化学小组的同学以“探究硫酸的性质”为主题开展项目式学习。【任务一】观察浓硫酸稀释过程中的能量变化。(1)图1实验中，小明同学观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落，此现象说明浓硫酸溶于水(填“放热”和“吸热”)。【任务二】探究溶液浓度对硫酸化学性质的影响。(2)图2实验中，小华同学观察到很快变黑的是滤纸B，由此可知，不同，腐蚀性不同。【任务三】探究稀硫酸的化学性质，同学们按图3进行实验。(3)试管2观察到的现象是。(4)实验结束后，小红同学先将试管2中反应后的物质倒入废液缸中，然后再将试管3反应后的物质缓慢倒入废液缸，观察，先无明显现象，后出现红褐色沉淀；再将试管4中剩余物质倒入废液缸中，观察到沉淀消失。由此分析，原试管2反应后溶液的溶质为(填化学式)，废液缸中最终剩余的溶液中一定含有的阳离子有(写出离子符号)。【反思】(5)实验过程中产生的废液必须处理后再排放。根据上述探究结果，在检验废液时发现硫酸过量，为防止其污染环境，向该废液中加入适量的(填化学式)，使溶液呈中性后再排放。【答案】(1)放热(2)硫酸的浓度(3)红棕色固体逐渐溶解，溶液由无色变成黄色(4)Fe2（SO4）3、H2SO4Na+、K+、Fe3+(5)Ca（OH）2【解析】（1）图1实验中，观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落，说明浓硫酸溶于水放热，温度升高，石蜡熔化；（2）浓硫酸具有脱水性，而稀硫酸不具有脱水性，故图2实验中，观察到很快变黑的是滤纸B，由此可知硫酸的浓度不同，腐蚀性不同；（3）试管2中氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，故现象是：红棕色固体逐渐溶解，溶液由无色变成黄色；（4）试管2中氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，试管3中氢氧化钠溶液和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，试管4中碳酸钾溶液和稀硫酸反应生成硫酸钾和水。小红同学先将试管2中反应后的物质倒入废液缸中，然后再将试管3反应后的物质缓慢倒入废液缸，观察，先无明显现象，后出现红褐色沉淀，说明试管2中氧化铁和稀硫酸反应后有硫酸剩余；试管3反应后氢氧化钠有剩余。氢氧化钠先与硫酸反应，后与硫酸铁反应，导致先无明显现象，后出现红褐色沉淀，则原试管2反应后溶液的溶质为硫酸铁和硫酸。再将试管4中剩余物质倒入废液缸中，观察到沉淀消失，说明试管4反应后硫酸也有剩余，该硫酸与沉淀氢氧化铁反应生成硫酸铁和水，导致沉淀消失。综合以上分析，废液缸中最终剩余的溶液中一定含有的溶质有：硫酸钠、硫酸钾、硫酸铁，则废液缸中最终剩余的溶液中一定含有的阳离子有：Na+、K+、Fe3+。（5）在检验废液时发现硫酸过量，为防止其污染环境，从实验成本的角度考虑，应向该废液中加入适量的熟石灰(氢氧化钙俗名)，酸碱中和，处理后排放，故填：Ca（OH）2。3．（2024·湖南长沙·一模）某学习小组对二氧化碳展开了一系列的探究。（一）验证CO2性质下图是验证CO2性质的实验装置。实验时，持续通入CO2步骤I：打开K1，关闭K2，观察现象。步骤Ⅱ：关闭K1，打开K2，加热水，一段时间后，观察现象。（1）步骤I：烧杯中的现象为，说明CO2具有的化学性质是。（2）步骤Ⅱ：一段时间后，观察到试管I、Ⅱ中的实验现象是，由此证明了二氧化碳具有的化学性质是（用化学方程式表示）。（二）探究是否可用排水集气法收集到CO2。利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究，实验装置如图1所示：（3）实验步骤如下：①按实验装置图1组装仪器。②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数，证明装置气密性良好。③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，反应一段时间后，用放在A处进行验满，收集满后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导气管B处。④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15mLH2O，观察两分钟之内体系的压强变化如图2所示。【总结与拓展】（4）图2中30s后体系的压强瞬间增大，之后到100s之间压强又逐渐减小的原因是。（5）经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，因此排水集气法（填“可以”或“不可以”）收集到CO2气体。（6）量变引起质变，6克碳与a克氧气在密闭容器中充分燃烧生成的气体既有二氧化碳又有一氧化碳，求a的取值范围。【答案】蜡烛由低到高依次熄灭二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧试管I中石蕊小花变红色，Ⅱ中石蕊小花无明显变化H2O+CO2=H2CO3突然增大后，维持一段时间不变燃着木条有二氧化碳生成；二氧化碳能溶于水且与水反应可以8g-16g【解析】（1）步骤I：烧杯中的现象为蜡烛由低到高依次熄灭，说明CO2具有的化学性质是二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧；（2）步骤Ⅱ：二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红色；一段时间后，观察到试管I、Ⅱ中的实验现象是试管I中石蕊小花变红色，Ⅱ中石蕊小花无明显变化，由此证明了二氧化碳不能使石蕊变红色，二氧化碳与水反应生成酸性物质使石蕊变红色，其反应的化学方程式为：H2O+CO2=H2CO3；（3）②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数突然增大后，维持一段时间不变，证明装置气密性良好；③二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，能使燃着的木条熄灭。反应一段时间后，用燃着木条放在A处进行验满，木条熄灭说明满了；（4）图2中30s后体系的压强瞬间增大的原因是注入的15mL水，气体的体积减小，使装置内的压强增大，30s至100s之间压强逐渐减小的原因是二氧化碳能溶于水且与水反应，导致装置中气体减小，压强减小；（5）经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，消耗的二氧化碳量较少，因此排水集气法可以收集到CO2气体。（6）碳完全燃烧生成二氧化碳、不完全燃烧生成一氧化碳

由化学方程式体现的质量关系可知，燃烧生成二氧化碳、一氧化碳消耗氧气的质量分别为16g、8g，6克碳与a克氧气在密闭容器中充分燃烧生成的气体既有二氧化碳又有一氧化碳，则a的取值范围为8g-16g。4．（2024·湖南湘西·一模）某同学对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究，请参与探究并回答下列问题。(探究目的)二氧化碳溶于水是否与水反应(探究思路)(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是。(2)CO2：溶于水无明显现象，(填“能”或“不能”)用观察方法判断是否发生反应；“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是：生成物和反应物的性质差异。(提出猜想)(3)猜想一；二氧化碳溶于水不与水反应；猜想二：。(实验设计)(4)用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验：序号实验设计①向第一朵纸花喷稀醋酸②请完成实验设计：。③将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中④将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中“实验设计③”的目的是。(进行实验)观察记录实验现象，进行实验探究。(实验结论)猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是②③不变红④变红。(反思交流)(5)实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有___________(填字母序号)A．设计对比实验 B．控制实验条件 C．获取事实证据 D．逻辑推理判断【答案】(1)是否有新物质生成(2)不能(3)二氧化碳溶于水且与水反应(4)向第二朵纸花喷水验证CO2能否使紫色石蕊纸花变红，从而排除CO2的干扰(5)ABCD【解析】（1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是否生成新物质，观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有生成沉淀、气体、颜色变化等。故填：是否生成新物质；（2）CO2溶于水无明显现象，不能用观察的方法判断是否发生反应；（3）依据探究目的去有方向的设计猜想，猜想一：二氧化碳溶于水不与水反应；猜想二：二氧化碳溶于水与水反应。故填：二氧化碳溶于水与水反应；（4）“实验设计②”的具体内容是向第二朵纸花喷蒸馏水，检验水能否使纸花变色。故填：向第二朵纸花喷蒸馏水；“实验设计③”的目的是检验二氧化碳是否能使纸花变色，故填：验证CO2能否使紫色石蕊纸花变红，从而排除CO2的干扰；（5）实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有设计对比实验、控制实验条件、获取事实证据、逻辑推理判断。故选ABCD。5．（2024·湖南永州·一模）“前不久，有媒体报道，武汉市一名刚出生的女婴突然连续呕吐、口唇发紫，医生紧急排查原因发现，竟是粗心家属忘记取出新保温杯里的干燥剂，宝宝误喝泡了干燥剂的水冲泡的奶粉所致”。某课外活动小组的同学对生活中常见的两种干燥剂生石灰和硅胶进行了项目式探究。任务一：认识干燥剂(1)生石灰作干燥剂的原理是：生石灰能与水反应。甲同学将一定量生石灰加入盛水的烧杯中，充分反应，水“沸腾”，由此可知生石灰遇水后会（选填“放热”或“吸热”）。(2)某硅胶的变色原理是：硅胶中含有（粉红色），则该硅胶吸水饱和之后颜色变成色。任务二：探究生石灰与水反应后的成分乙同学对甲同学实验后烧杯内的混合物产生了兴趣，并按下列步骤进行实验：【实验探究一】(3)将烧杯中的混合物过滤，得到白色沉淀和滤液，取少量滤液于试管中，滴加无色酚酞溶液，滤液呈红色，则滤液的7（填“>”、“=”或“<”）。【实验探究二】丙同学对实验探究一得到的白色沉淀的成分提出了以下猜想：(4)猜想1：只有；猜想2：和的混合物；(5)为了判断上述猜想的合理性，该同学进行如下实验：实验方案实验现象结论取少量白色沉淀于试管中，加入足量稀盐酸猜想1不成立任务三：比较生石灰和硅胶的性价比查阅资料：该小组同学准确称取生石灰和硅胶各，进行吸湿率测定实验，得出吸湿率如图所示：种类生石灰硅胶特点价格便宜，在运输类别中属于危险品透明颗粒，变色硅胶含有致癌性物质钴(6)通过以上分析，你认为是性价比最高而且较为安全的干燥剂。【答案】(1)放热(2)粉红(3)>(4)碳酸钙/CaCO3(5)有气泡产生(6)生石灰【解析】（1）水“沸腾”需要吸收热量，所以可知生石灰遇水后会放热。（2）硅胶吸水饱和之后会变为CoCl2⋅6H2O，则硅胶吸水饱和之后颜色变成粉红色。（3）碱性溶液能使酚酞变红，则该滤液为碱性，碱性溶液pH>7。（4）氢氧化钙暴露在空气中可能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，则白色沉淀中可能有碳酸钙沉淀。所以猜想2：Ca(OH)2和碳酸钙的混合物。（5）猜想1不成立，则该白色沉淀中有碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，现象是有气泡产生。（6）从图可知，生石灰和硅胶的吸湿率基本相同。根据生石灰和硅胶的特点可知，生石灰价格便宜，则性价比最高。硅胶含有致癌物质，误食危害较大。虽然生石灰在运输类别中属于危险品，但因为运输过程较为集中，易于防范，所以生石灰较为安全。所以生石灰是性价比最高而且较为安全的干燥剂。6．（2024·湖南长沙·一模）“对蜡烛及其燃烧的探究”是初中化学课程中的第一个探究实验，旨在让学生们对化学实验产生兴趣并培养他们的实验技能。为了进一步加深对蜡烛燃烧现象的理解，化学兴趣小组的同学进行了一系列更为深入的实验探究。探究一：对密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素进行探究，装置如下图所示。【进行实验【实验1】6个集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体，分别用6支相同的蜡烛点燃后测定其燃烧时间，氧气体积分数10%20%40%60%80%100%燃烧时间/01226353025现象立即熄灭安静燃烧剧烈燃烧，烛芯长度变大，蜡烛高度变小同学们对比氧气体积分数60%∼100%的现象，发现氧气体积分数越大蜡烛燃烧越剧烈，烛芯长度变大和蜡烛高度变小越显著。猜测烛芯长度或蜡烛高度可能会影响燃烧时间，继续进行实验。【实验2-1】将集气瓶中充满空气，测定相同蜡烛高度、不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中燃烧的时间。烛芯长度/0.20.50.70.9燃烧时间/16.0112.0911.408.49【实验2-2】将集气瓶中充满空气，测定______的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间。蜡烛高度/1357燃烧时间/17.5810.288.997.84【分析与结论】(1)实验1的目的是探究对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。(2)实验2-1的结论是。(3)请你补全实验2-2的操作：。【反思与评价】(4)甲同学认为实验2蜡烛熄灭的原因是氧气完全消耗，乙同学依据实验1判断甲同学的说法不严谨，支持乙同学判断的证据是。(5)实验1中，氧气体积分数大于之后，氧气体积分数增大，蜡烛燃烧时间变短。结合实验2分析其原因是。探究二：在一圆柱形封闭的容器中，设置高、中、低三支高度不同的蜡烛（如下图所示），并用氧气传感器和二氧化碳传感器实时测量数据。将三支蜡烛同时点燃，经过一段时间后逐渐熄灭。熄灭的顺序为最高的蜡烛最先熄灭，中间次之，最低的蜡烛最后熄灭。测得数据如下表：表1不同高度蜡烛的熄灭时间熄灭时间（高）熄灭时间（中）熄灭时间（低）熄灭顺序106s164s199s高→中→低表2蜡烛熄灭时刻数据记录时间/含氧量%二氧化碳浓度/（mg⋅m-3）③②①⑥⑤④10619.819.118.51940.22214.93056.516418.917.717.11798.52002.32755.319918.617.116.51771.91913.72666.7(6)请解释高的蜡烛先熄灭的原因。【答案】(1)氧气体积分数(2)氧气体积分数和蜡烛高度相同时，烛芯长度越大，蜡烛在集气瓶中燃烧时间越短(3)相同烛芯长度、不同高度(4)实验1中，氧气体积分数为10%时，蜡烛立即熄灭(5)随氧气体积分数增大，烛芯长度变大对燃烧时间的影响大于蜡烛高度变小对燃烧时间的影响(6)烧杯上层的氧气被消耗【解析】（1）实验1中每组数据氧气体积分数不一样，所以实验1的目的是探究氧气体积分数对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响；（2）实验2-1通过数据发现烛芯越长，燃烧时间越短，结论是：氧气体积分数和蜡烛高度相同时，烛芯长度越大，蜡烛在集气瓶中燃烧时间越短；（3）实验2-2通过实验数据可知想探究蜡烛高度对燃烧时间的影响，其它量要保持一致。将集气瓶中充满空气，测定相同烛芯长度、不同蜡烛高度的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间；（4）在实验1中，氧气体积分数为10%时，蜡烛立即熄灭，所以不能说明实验2蜡烛熄灭的原因是氧气完全消耗；（5）实验1中，氧气体积分数大于60%之后，氧气体积分数增大，蜡烛燃烧时间变短。由实验2可知：随氧气体积分数增大，烛芯长度变大对燃烧时间的影响大于蜡烛高度变小对燃烧时间的影响；（6）根据表格中数据，高处的氧气浓度明显下降，二氧化碳浓度却增大不多，由此说明高的蜡烛先灭是因为烧杯上层的氧气被消耗。7．（2024·湖南娄底·一模）化学课外兴趣小组的同学在探究中和反应时，向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀盐酸后发现忘了滴加酸碱指示剂。同学们对反应后溶液中含有哪些溶质展开了探究。【提出问题】该反应的化学方程式为，反应后溶液中的溶质是什么？【进行猜想】(1)猜想一：溶质是NaCl；猜想二：溶质是NaCl和NaOH；猜想三：溶质是。【查阅资料】NaCl溶液呈中性。【实验探究】(2)该小组设计了如下实验方案：方法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，滴入几滴无色酚酞溶液酚酞溶液不变红色猜想一正确猜想二不正确方案二取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量的红色粉末，振荡粉末溶解，溶液由无色变黄色正确【方案评价】(3)同学们对上述实验方案讨论后认为：①方案一不能证明猜想一是正确的，理由是。②同学们经过讨论，一致认为方案二能够证明猜想三是正确的，你认为还可以向烧杯中的溶液中加入下列物质中的进行证明（多选）。A．

B．溶液

C．Fe

D．紫色石蕊溶液【实验反思】(4)在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外，还需考虑。【答案】(1)NaCl和HCl(2)猜想三(3)稀盐酸显酸性，也不能使酚酞试液变色ACD(4)反应物是否过量或反应物的量或反应物是否有剩余（合理即可）【解析】（1）氢氧化钠过量，反应后溶液中溶质为氢氧化钠和氯化钠；氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应，反应后溶液中溶质只有氯化钠；稀盐酸过量，反应后溶液中溶质为氯化钠和氯化氢，根据已知猜想一和猜想二，则猜想三为：溶质是NaCl和HCl；（2）方案二：取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量的红色Fe2O3粉末，振荡，粉末溶解，溶液由无色变黄色，是因为盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，说明溶质中含有盐酸，即可说明猜想三正确；（3）①酚酞溶液遇酸性和中性溶液都不变色，遇碱性溶液变红；取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴入几滴无色酚酞溶液，酚酞溶液不变红色，则溶液可能为中性，也可能为酸性，因此该方案不能证明猜想一是正确的；②要证明猜想三成立，只需证明溶液中存在氯化氢即可；A、碳酸钾能和氯化氢反应生成氯化钾、水和二氧化碳，有气泡产生，说明溶液中含有氯化氢，即可证明猜想三正确，故A符合题意；B、硝酸钠溶液不能和氯化氢反应，故B不符合题意；C、铁能和氯化氢反应生成浅绿色的氯化亚铁和氢气，有气泡产生，溶液变为浅绿色，说明溶液中含有氯化氢，即可证明猜想三正确，故C符合题意；D、氯化氢溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，说明溶液中含有氯化氢，即可证明猜想三正确，故D符合题意；故选：ACD；（4）由上述实验可知，在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外，还需考虑反应物是否过量或反应物的量或反应物是否有剩余(合理即可)。8．（2024·湖南株洲·一模）学习了铁在空气中生锈条件后，兴趣小组的同学对铜在空气中生锈条件产生了浓厚的兴趣。并由此展开了一系列学习探究活动。已知铜锈是绿色的，俗称铜绿，主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。【提出问题】铜生锈的条件是什么？【做出猜想】(1)铜生锈与空气中的O2、N2、CO2、H2O中的一种或多种有关。小英认为铜生锈与氮气一定无关，其理由是。【进行实验】小组同学取相同的铜片，进行下图所示的四个实验，并持续观察现象。编号①②③④实验

现象铜片表面有绿色物质无明显现象无明显现象无明显现象(2)为了除去铜片表面的杂质，实验前应该进行的操作是：。【实验分析】(3)对比实验①④得到的结论是：。(4)说明铜生锈与氧气有关的实验是(填序号)。【实验结论】铜生锈的条件是与O2、CO2、H2O接触。(5)铜生锈的化学方程式为：。【答案】(1)铜绿中不含氮元素(2)打磨(3)铜生锈需与二氧化碳接触(4)①③(5)【解析】（1）碱式碳酸铜中不含氮元素，根据反应前后元素的种类不变，则说明铜生锈和氮气无关。（2）打磨铜片，能将表面的杂质除去。（3）实验①中，铜和氧气、二氧化碳、水共同接触，会生锈，但实验④中铜只与水、氧气接触，没有生锈，对比可知铜生锈需与二氧化碳接触。（4）实验①中，铜和氧气、二氧化碳、水共同接触，会生锈，而实验③中铜只与水、二氧化碳接触，没有生锈，对比可知铜生锈需与氧气接触。（5）铜和氧气、水、二氧化碳反应生成碱式碳酸铜，反应的化学方程式为：。9．（2024湖南株洲·一模）在校园“消防日”活动中，老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。某化学兴趣小组收集灭火后残留的白色固体，探究其成分（不考虑杂质的影响）【查阅资料】①干粉灭火器的主要成分为NaHCO3。②NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O；Na2CO3受热不分解。③NaHCO3溶液呈碱性，且不与BaCl2溶液发生反应。【提出猜想】(1)猜想一：固体成分为NaHCO3；猜想二：固体成分为（填化学式）；猜想三：固体成分为NaHCO3和Na2CO3。【进行实验】实验步骤实验现象实验结论小东取少量白色固体于试管中，加水溶解，再滴入无色酚酞试液无色酚酞试液变红猜想一成立【提出疑问】(2)小玫认为小东得出的结论不准确，理由是。【实验探究】(3)兴趣小组的同学继续进行实验：实验步骤实验现象实验结论①取少量固体于试管中并加热，将产生的气体通入澄清石灰水固体中含有NaHCO3②另取少量白色固体于试管中，加水使之完全溶解，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成发生反应的化学方程式为；固体中含有【实验结论】猜想三正确。【拓展延伸】(4)上述实验步骤②（能/不能）用Ba（NO3）2溶液代替BaCl2溶液，理由是。【答案】(1)Na2CO3(2)碳酸钠溶液也呈碱性，也能使无色酚酞试液变红，不能确定是否一定只存在NaHCO3(3)试管内壁有水珠，石灰水变浑浊BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl碳酸钠/Na2CO3(4)能碳酸钠也能与硝酸钡反应生成碳酸钡和硝酸钠，也能产生白色沉淀，得到相同的结论【解析】（1）提出猜想：干粉灭火器的主要成分为碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，故固体成分可能是碳酸氢钠，也可能是碳酸钠，也可能是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，故猜想二：固体成分为：Na2CO3；（2）碳酸钠溶液也呈碱性，也能使无色酚酞试液变红，不能确定是否一定只存在NaHCO3，故小东得出的结论不准确；（3）①少量白色固体于试管中，加热，将可能生成的气体通入澄清石灰水中，由实验结论可知，固体中含有碳酸氢钠，碳酸氢钠受热易分解成碳酸钠、水和二氧化碳，则观察到现象为试管内壁有水珠，石灰水变浑浊，故填：试管内壁有水珠，石灰水变浑浊；②另取少量白色固体于试管中，加水使之完全溶解，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，碳酸氢钠和氯化钡不反应，故固体中含有碳酸钠（或Na2CO3），发生反应的化学方程式为：BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl；（4）碳酸钠也能与硝酸钡反应生成碳酸钡和硝酸钠，也能产生白色沉淀，得到相同的结论，能用Ba（NO3）2溶液代替BaCl2溶液。10．（2024·湖南永州·一模）某兴趣小组同学设计了如图所示装置，通过测定收集相同体积氧气所用时间长短来探究影响双氧水分解速率的因素。(1)检查该装置气密性的方法是关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉一段距离，松开注射器活塞，若观察到，则证明装置气密性良好。探究Ⅰ：(2)实验小组设计了如下实验方案，请完成下表。实验目的编号温度/℃催化剂双氧水用量及浓度所用时间/s探究对双氧水分解速率的影响①25二氧化锰10mL、2%60②25二氧化锰10mL、5%30实验结论探究Ⅱ：探究催化剂的种类对双氧水分解速率的影响，实验数据如下表：编号双氧水质量/g催化剂种类及用量所用时间/s③100.0MnO2、0.2gt1④100.0CuO、xgt2(3)表中x的数值为。(4)若t1t2(填“>”“=”或“<”)，则MnO2的催化效果优于CuO。还可以通过测量，也能达到实验目的。(5)催化剂在工业上应用较多，催化剂催化反应需要经历①反应物扩散至催化剂表面、②反应物在催化剂表面被吸附、③发生表面反应、④产物从催化剂表面脱附、⑤产物扩散离开反应区等五个步骤，其中属于化学变化的是(填序号)。【答案】(1)活塞恢复原位(2)双氧水浓度其他条件相同时，双氧水的浓度越大，其分解速率越快(3)0.2(4)<相同时间内收集到氧气的体积(5)③【解析】（1）关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉一段距离，松开注射器活塞，若观察到活塞恢复原位，则证明装置气密性良好，故填：活塞恢复原位；（2）实验①与实验②两者反应温度、加入催化剂的种类、加入双氧水的体积都相同，收集氧气体积也相同，唯一不同的是双氧水的浓度，因此探究Ⅰ的目的是探究双氧水的浓度对其分解速率的影响，根据收集相同体积氧气所用时间可以看出，其他条件相同时，双氧水的浓度越大，其分解速率越快，故填：双氧水浓度、其他条件相同时，双氧水的浓度越大，其分解速率越快；（3）为控制除催化剂种类外的其他反应条件相同，表中x的数值应为0.2，故填：0.2；（4）若MnO2的催化效果优于CuO，则收集相同体积氧气所用时间t1<t2，还可以测量相同时间内收集氧气的体积或质量，也能达到实验目的，故填：<、相同时间内收集到氧气的体积；（5）扩散、吸附和脱附都没有新物质生成，属于物理变化，只有表面反应有新物质生成，属于化学变化，故填：③。11．（2024·湖南衡阳·一模）在学习了常见的酸和碱后，某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展实验探究活动，请你参与下列活动。【实验内容】将一定量的稀硫酸加入盛有氢氧化钾溶液的小烧杯中。【知识梳理】(1)发生反应的化学方程式为。【提出问题】实验过程中没有观察到明显现象。反应后所得溶液中溶质的成分是什么？【猜想与假设】甲同学：乙同学：、KOH、丙同学：、KOH丁同学：、【表达与交流】(2)大家讨论后一致认为同学的猜想是错误的，理由是。【实验探究】(3)丙同学为了验证自己的猜想，取少量烧杯中的溶液于试管中，滴加几滴无色酚酞试液，无明显现象，于是丙同学认为自己的猜想不正确；丁同学为了探究溶液中溶质成分，取一定量烧杯中的溶液于试管中，向其中加入氧化铜，观察到，于是丁同学得出自己的猜想正确的结论。【评价与反思】(4)同学们经过反思与讨论，用其它物质代替丁同学实验中的氧化铜也能得到同样的实验结论，请你选出下列可用药品的字母序号。A．Zn

B．

C．

D．紫色石蕊分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外，还要考虑反应物是否过量。【答案】(1)(2)乙与KOH会发生反应，不能共存(3)黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色(4)ABD【解析】（1）硫酸和氢氧化钾反生成硫酸钾和水，化学方程式为：；（2）由于H2SO4与KOH会发生反应，不能共存，所以乙同学的猜想是错误的；（3）丁同学的猜想为硫酸钾和硫酸，硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水，取一定量烧杯中的溶液于试管中，向其中加入氧化铜，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，说明溶液中含有硫酸，于是丁同学得出自己的猜想正确的结论；（4）A、锌能与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，若观察到产生气泡，说明溶液中含硫酸，可以代替丁同学实验中的氧化铜也能得到同样的实验结论，符合题意；B、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，若观察到红棕色固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色，说明溶液中含硫酸，可以代替丁同学实验中的氧化铜也能得到同样的实验结论，符合题意；C、氯化铜和硫酸不反应，无明显现象，不能说明溶液中含硫酸，不可以代替丁同学实验中的氧化铜也能得到同样的实验结论，不符合题意；D、紫色石蕊遇酸性溶液变红色，若观察到溶液变红色，说明溶液中含硫酸，可以代替丁同学实验中的氧化铜也能得到同样的实验结论，符合题意；故选ABD。12．（2024·湖南怀化·一模）果蔬洗涤盐是厨房中常见的一种清洁用品。兴趣小组的同学们对某品牌果蔬洗涤盐的性质及成分产生浓厚的兴趣，展开项目式学习的探究之旅。任务一：探究果蔬洗涤盐的成分【信息检索】I.钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色；Ⅱ.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，碳酸钠受热不易分解；Ⅲ.碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应。【进行实验】(1)同学取一根细铁丝，一端用砂纸打磨干净，蘸取该品牌果蔬洗涤盐，放在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈色，同学们认为该品牌果蔬洗涤盐中含有钠的化合物，生活中常见的钠盐有氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等。(2)【实验验证】实验步骤实验现象实验结论步骤I：取适量果蔬洗涤盐水溶液于试管中，滴加溶液变红果蔬洗涤盐中含碳酸钠和碳酸氢钠。步骤Ⅱ：取一定量果蔬洗涤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。步骤Ⅲ：另取少许果蔬洗涤盐溶于水中，滴加足量的氯化钙溶液。产生白色沉淀【拓展探究】小明同学提出，实验过程不能证明氯化钠是否存在，通过查阅说明书发现，该品牌果蔬洗涤盐中还含有氯化钠。任务二：定量了解果蔬洗涤盐【定量计算】为了测定该品牌果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的含量，利用如图装置进行实验。(假设整套装置气密性良好，各装置气体吸收剂足量)【实验反思】(3)装置A的作用是。(4)该方案通过称量样品质量以及装置(填“C”或“D”)在实验前、完全反应后的质量变化计算果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数，结果更精准。(5)若没有装置末端的碱石灰，会造成测定结果(填“偏大”或“偏小”或“不变”)。【答案】(1)黄(2)无色酚酞试液石灰水变浑浊(3)除去空气中的二氧化碳和水蒸气(4)D(5)偏大【解析】（1）根据题目信息可知，钠及其化合物灼烧会发出黄色火焰，根据实验结果为果蔬洗涤盐中含有钠的化合物，可知蘸取该品牌果蔬洗涤盐，放在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色；（2）步骤I：碳酸钠溶液显碱性，酚酞溶液遇碱性溶液变红，根据实验结论果蔬洗涤盐水溶液中含有碳酸钠，可知取适量果蔬洗涤盐水溶液于试管中，滴加无色酚酞试液，观察到无色酚酞试液变红；步骤Ⅱ：根据题目信息可知，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，碳酸钠受热不易分解；所以果蔬盐中含有碳酸氢钠，受热分解生成二氧化碳，将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，石灰水变浑浊；（3）根据题目信息可知，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，为了防止空气中的二氧化碳和水蒸气干扰实验结果，加热前要除去空气中的二氧化碳和水蒸气，而碱石灰可以吸收水分和二氧化碳，故装置A的作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气；（4）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，根据二氧化碳的质量和化学方程式可求出碳酸氢钠的质量，进而求出果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数，装置C中的浓硫酸能吸收生成的水蒸气和果蔬洗涤盐中可能含有的水分，装置D中的氢氧化钠溶液能吸收生成的二氧化碳，装置D增加的质量就是碳酸氢钠产生的二氧化碳的质量，则该方案通过称量样品质量以及装置D在实验前、完全反应后的质量变化计算果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数，结果更精准；（5）若没有装置末端的碱石灰，空气中的二氧化碳会进入装置口，导致二氧化碳的质量偏大，计算出的碳酸氢钠质量偏大，故会造成测定结果偏大。13．（2024·湖南郴州·一模）实验室常用的干燥剂分碱性、酸性、中性三种类别。碱石灰是一种常用的碱性干燥剂，其成分为和，它吸水能力强，不能干燥二氧化碳气体，在实验室应密封保存。【学习交流】(1)碱石灰不能干燥二氧化碳气体的原因分析。原因一：氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠；原因二：。实验室有一瓶因敞口久置后变质的碱石灰，某化学兴趣小组对其成分展开讨论与探究：【提出猜想】变质的碱石灰除含水以外，可能还含有哪些成分？猜想一：

猜想二：

猜想三：

猜想四：

猜想五：

【提出质疑】(2)兴趣小组部分同学认为猜想四不合理，应改为。【查阅资料】兴趣小组为了更好地进行实验探究，将常见盐的水溶液的酸碱性整理如下：氯化钠硝酸钠碳酸钠氯化钙硝酸钙氯化钡硝酸钡硫酸铜中性中性碱性中性中性中性中性酸性【实验探究】(3)取少量碱石灰样品于试管中，加入足量蒸馏水。①若发现样品完全溶解，则证明猜想正确；②若发现样品未完全溶解，过滤后得到滤渣M和溶液N，进行相关实验。实验一：向溶液N中先滴加几滴酚酞溶液，可观察到溶液，仅根据此现象不能证明任一猜想是否正确，原因是，在此基础上，应如何设计实验证明猜想五正确？请写出实验操作及现象：。实验二：向滤渣M中加入适量盐酸，可看到有气泡产生。【拓展延伸】干燥剂的选择要视被干燥气体的性质而定，碱性干燥剂不能干燥酸性气体，同理，酸性干燥剂不能干燥碱性气体。总之，干燥剂不能与被干燥气体发生化学反应。【答案】(1)氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水(2)NaOH、CaCO3、Na2CO3(3)一变红色氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠的水溶液都显碱性，均能使无色酚酞试液变红色取适量溶液N于试管中，加入足量氯化钙溶液，产生白色沉淀，静置，滴加酚酞试液，溶液不变色【解析】（1）碱石灰是一种常用的碱性干燥剂，其成分为NaOH和CaO，由于氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，不能用于干燥二氧化碳气体，由于氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，故碱石灰不能干燥二氧化碳气体；（2）氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，二者不能共存，故猜想四不合理；如果氢氧化钠部分变质，氧化钙完全变质生成碳酸钙，则含有NaOH、Na2CO3、CaCO3；（3）①若发现样品完全溶解，则说明不含碳酸钙，则猜想一正确；②若发现样品未完全溶解，说明变质的碱石灰中一定含有碳酸钠，过滤后得到滤渣M和溶液N，进行相关实验；实验一：由于氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠的水溶液都显碱性，一定能使无色酚酞试液变红，故向溶液N中先滴加几滴酚酞溶液，可观察到溶液变红色，但是仅根据此现象不能证明任一猜想是否正确，因为氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠的水溶液都显碱性；设计实验证明猜想五正确，即验证溶液N中含有碳酸钠，而不含有氢氧化钠；根据氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，取适量溶液N于试管中，加入足量氯化钙溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，静置，滴加酚酞试液，溶液不变色，说明溶液中不含有氢氧化钠，则说明猜想五正确。14．（2024·湖南长沙·一模）茶垢是茶叶中有机物被氧化形成的固体．茶垢清洁剂能快速清除茶垢，其主要成分为过碳酸钠，其易溶于水，热水溶解后，能迅速产生活性气体．化学兴趣小组对茶垢清洁剂进行下列探究．【提出问题1】产生的气体是什么？(1)同学们提出了以下猜想：猜想1：；猜想2：；猜想3：；小组同学认为猜想3不正确，理由是；【实验验证】小明同学按下图装置对猜想进行如下验证：(2)检查装置气密性后，向A中加入热水，将生成的气体依次通过，向D中插入带火星的木条，观察到，说明猜想1正确；(3)小亮同学改用冷水重复上述实验，观察到锥形瓶中有持续的小气泡缓慢放出，带火星的木条没有复燃．该木条不复燃的原因是；【提出问题2】过碳酸钠与热水反应后所得溶液中溶质的成分是什么？(4)同学们测定反应后溶液的后，作出三种猜想．猜想①：；猜想②：；猜想③：．【实验验证】(5)请选择合适试剂完成探究（稀盐酸、饱和溶液、溶液、酚酞溶液）．操作现象结论步骤1：取少量茶垢清洁剂加热水溶解后，滴加有气泡产生猜想②不正确步骤2：另取少量茶垢清洁剂加热水溶解后，滴加溶液至不再产生沉淀，再向上层清液中加入酚酞溶液无明显现象猜想①正确【总结提升】(6)根据过碳酸钠的性质，保存茶垢清洁剂应注意．【答案】(1)反应物中不含有氮元素，不符合质量守恒定律(2)B中无现象，D中带火星的小木条复燃(3)温度低时反应缓慢，氧气浓度较低(4)NaOH和Na2CO3(5)足量稀盐酸(6)保持干燥或低温保存等（合理即可）【解析】（1）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物中不含有氮元素，所以猜想3不正确；（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，向D中插入带火星的木条，观察到B中无现象，D中带火星的小木条复燃，则说明猜想1成立；（3）温度低时反应缓慢，量筒中收集的氧气浓度较低，没能达到使小木条复燃的浓度；（4）根据过碳酸钠的化学式结合猜想①和猜想②，故作出猜想③为：NaOH和Na2CO3；（5）盐酸能与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，根据结论：猜想②不正确，结合现象：有气泡产生，所以操作为：取少量茶垢清洁剂加热水溶解后，滴加足量稀盐酸；（6）根据过碳酸钠受热遇水易分解，保存茶垢清洁剂应注意：密封、防潮、避免高温。15．（2024·湖南邵阳·一模）松花蛋也叫皮蛋，是人们喜爱的食品。小丽看到妈妈用皮蛋粉制作皮蛋时产生了浓厚兴趣，于是以“皮蛋制作”为主题开展项目式学习。I.制作皮蛋粉：在妈妈的指导下，小丽将“石灰”、纯碱和食盐按一定比例混合，制成皮蛋粉。[查阅资料]配料中所用“石灰”是生石灰。II.浸鲜蛋：向配制的皮蛋粉中加入一定量的水，充分反应后过滤，所得滤液称为浸出液，将新鲜鸭蛋放入其中浸泡即可。(1)向皮蛋粉中加水时，溶液温度(填“升高”或“下降”)。(2)妈妈告诉小丽，制作过程中一定要戴上胶皮手套。分析上述过程，小丽认为浸出液中一定含有的物质是(填化学式)。(3)浸出液中还含有哪些溶质?小丽进行了如表探究，请完成表格(不考虑生石灰中杂质的影响)预测假设实验方案实验现象实验结论浸出液中含碳酸钠取少量浸出液于试管中，然后滴加足量稀盐酸浸出液中不含碳酸钠浸出液中含氢氧化钙有白色沉淀产生浸出液中含有氢氧化钙③在上述探究中，按照实验方案②发生反应的化学方程式。III.探究配料中“石灰”的成分(4)“石灰”因暴露在空气中会吸收空气中的水而变质。小丽称量2.6g“石灰”，向其中加入足量的水，充分溶解后得到无色澄清溶液，向溶液中加入足量碳酸钠溶液得到4g沉淀。通过计算，该“石灰”中的物质是(填化学式)。【答案】(1)升高(2)NaOH(3)没有气泡产生取少量浸出液于试管中，然后滴加碳酸钠溶液(或取少量浸出液于试管中，然后通入二氧化碳气体)或者(4)CaO、Ca(OH)2（或Ca(OH)2、CaO）【解析】（1）将“石灰”(即生石灰)、纯碱和食盐按照一定比例混合，制成皮蛋粉，则向皮蛋粉中加水时，生石灰与水反应生成氢氧化钙，该反应放出大量的热，故向皮蛋粉中加水时，溶液温度升高。（2）由于氢氧化钙与纯碱反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以浸出液中一定含有会腐蚀皮肤的物质是氢氧化钠，化学式为NaOH。（3）①碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，实验结论为不含碳酸钠，故实验现象为没有气泡产生。②氢氧化钙与碳酸钠或者二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀（白色沉淀）和氢氧化钠，所以检验浸出液中是否含有氢氧化钙，应取浸出液加入试管，加入碳酸钠溶液或者通入二氧化碳气体，有白色沉淀生成。③浸出液中含有氢氧化钙，不含碳酸钠，故发生的氢氧化钙与碳酸钠或者二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀（白色沉淀）和氢氧化钠，反应方程式为：或者。（4）称量2.6g“石灰”，向其中加入足量的水充分溶解后得到无色澄清溶液，说明“石灰”中不含有碳酸，设生成4g沉淀需要氢氧化钙的质量为x，，，x=2.96g，根据钙元素守恒，若2.96g氢氧化钙完全由生石灰转化，则需要氧化钙的质量为，说明含有氢氧化钙，故该“石灰”中物质为氧化钙和氢氧化钙。16．（2024·湖南株洲·一模）在学校科技节上，化学老师表演了一个魔术：将两种无色溶液倒入同一酒杯中，立即变成了“红酒”；向“红酒”中倒入另一种无色溶液，“红酒”就变成了“牛奶”；向“牛奶”中倒入又一种无色溶液，“牛奶”又变成了“发泡汽水”，某化学兴趣小组想利用所学的化学知识再现该魔术，请你与他们一起来完成探究实验。提供的药品：紫色石蕊溶液、无色酚酞溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液、澄清石灰水、氯化钠溶液、氯化钙溶液、纯碱溶液。【提出问题】变成“红酒”的两种无色溶液分别是什么？【查阅资料】酸溶液呈酸性，碱溶液呈碱性；盐溶液则可能呈酸性，也可能呈碱性，还可能呈中性。例如氯化铁、氯化铵等盐溶液呈酸性，碳酸钠、碳酸钾等盐溶液呈碱性，氯化钠、氯化钙、氯化钾等盐溶液呈中性。【作出猜想】小明：稀盐酸和紫色石蕊溶液小红：纯碱溶液和无色酚酞溶液小强：氢氧化钠溶液和无色酚酞溶液小花：澄清石灰水和无色酚酞溶液(1)大家一致认为小明同学的猜想明显不合理，原因是。【实验探究】(2)小红依据自己的猜想，利用上述药品重现老师表演的魔术：实验步骤实验现象现象解释达到效果（1）取适量纯碱溶液于烧杯中，滴加几滴无色酚酞溶液溶液变为红色纯碱溶液显碱性变成了“红酒”（2）向（1）的“红酒”中加入适量溶液溶液中红色褪去并产生白色沉淀该反应的化学方程式为“红酒”变成了“牛奶”（3）再向（2）的“牛奶”中加入适量稀盐酸沉淀溶解，产生大量气泡“牛奶”变成了“汽水”(3)小强依据自己的猜想和利用提供的药品没能完成该魔术，小花依据猜想和利用提供的药品重现魔术时，发现“牛奶”变成了红色，则步骤（2）中生成了。【交流反思】(4)若小强想重现魔术，只需将氢氧化钠溶液换成下述药品中的__（填字母）。A．K2CO3溶液 B．KOH溶液 C．BaCl2溶液 D．AgNO3溶液(5)假设小红的实验每步都恰好完全反应，则实验完成后，溶液中的溶质（除酚酞外）有（填化学式）。【答案】(1)石蕊溶液为紫色，不是无色(2)氯化钙/CaCl2Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl(3)氢氧化钠/NaOH(4)A(5)NaCl、CaCl2【解析】（1）该魔术是两种无色溶液，石蕊溶液为紫色，所以小明同学的猜想明显不合理。（2）纯碱(Na2CO3)溶液为碱性，使酚酞变红，得到“红酒”；溶液中红色褪去并产生白色沉淀，“红酒”变成“牛奶”，说明加入的溶液能使Na2CO3转化为白色沉淀，且反应后溶液为中性或酸性，则该溶液为CaCl2溶液，反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。（3）澄清石灰水中的氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，氢氧化钠溶液呈碱性，能使酚酞变红，所以小花依据猜想和利用提供的药品想重现该魔术，呈现“红酒”变“牛奶”时，会发现“牛奶”变成红色，则步骤中证明生成了氢氧化钠(NaOH)。（4）A、K2CO3溶液呈碱性，能使酚酞变红，得到“红酒”，碳酸钾与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾，实现“红酒”变“牛奶”，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，实现“牛奶”变“发泡汽水”，能重现魔术；B、KOH溶液呈碱性，能使酚酞变红，得到“红酒”，但氢氧化钾与氯化钙不反应，不能实现“红酒”变“牛奶”，不能重现魔术；C、BaCl2溶液呈中性，不能使酚酞变红，得不到“红酒”，不能重现魔术；D、AgNO3溶液呈中性，不能使酚酞变红，得不到“红酒”，不能重现魔术；故选A。（5）假设小红的实验每步都恰好完全反应，步骤②中碳酸钠与氯化钙恰好完全反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，步骤③中稀盐酸与碳酸钙沉淀恰好完全反应生成氯化钙、水和二氧化碳，则实验完成后溶液中的溶质有氯化钠(NaCl)和氯化钙(CaCl2)。17．（2024·湖南怀化·一模）小明同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液是否变质，小明邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。(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)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)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图实验方案。请回答下列问题：根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体的质量（填“大于”“小于”或“等于”）变质后样品中氢氧化钠的质量。【答案】(1)气泡(2)NaOH、Na2CO3

白色沉淀二(3)大于【解析】（1）已变质的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，取少量该溶液放于试管中，滴加足量稀盐酸，有有气泡产生，说明溶液中一定含有碳酸钠，即可说明该溶液已变质；根据实验结论该溶液已变质，即氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：；（2）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NaOH、Na2CO3；实验探究2：先取少量该溶液放于试管中，加入过量氯化钡溶液，氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，可观察到有白色沉淀生成，则说明该溶液中含有碳酸钠，过量的氯化钡可以完全除去碳酸钠，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，说明溶液中含有氢氧化钠，氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞溶液变红色，故可验证猜想二成立；（3）该溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠，加入适量澄清石灰水，由于碳酸钠和石灰水反应也会生成氢氧化钠，故最终所得氢氧化钠固体的质量大于变质后样品中氢氧化钠的质量。18．（2024·湖南怀化·一模）蒸汽眼罩是一种简单实用的缓解眼睛疲劳的产品，打开包装，接触空气即可放热，其成分为无纺布、铁粉、活性炭、氯化钠、吸水树脂、蛭石(保温作用)等。某校化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了项目化学习，设计了以下项目任务：【任务一】：证明蒸汽眼罩的粉末中含有铁粉、碳粉和氯化钠(1)小芳同学用磁铁吸引了部分蒸汽眼罩内的黑色粉末，放入试管中，加入足量，观察到有气泡产生，静置较长时间后溶液为浅绿色，说明含有铁粉。(2)小华同学取少量固体粉末于燃烧匙中灼烧，上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯，看到，说明含有碳粉。(3)小晴同学取少量固体粉末于烧杯中，加入足量水溶解，用玻璃棒搅拌。静置后，取上层清液加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明含有氯化钠。该反应的化学方程式是。【任务二】：探究蒸气眼罩的发热原理(4)同学们先拆开了一包刚使用完冷却的蒸气眼罩，观察到部分黑色粉末变为了红棕色，推测蒸气眼罩主要是利用铁与反应发生锈蚀放热的原理。但有同学质疑铁生锈时短时间放热不明显，但是蒸汽眼罩打开后就能迅速升温，这是为什么呢？【猜想与假设】其成分中的活性炭或氯化钠可能影响铁生锈的速率【进行实验】根据下表中的实验方案，将药品在烧杯中混合均匀，装入无纺布袋并放入如图所示装置中、利用传感器测定并记录100s内容器中温度和氧气含量的变化情况。【实验记录】方案编号药品100s内温度和氧气含量的变化情况方案14g铁粉、2mL水无明显变化方案24g铁粉、2mL水、2g氯化钠无明显变化方案34g铁粉、2mL水、2g活性炭无明显变化方案44g铁粉、2mL水、2g活性炭、【分析与结论】(5)分析实验记录可知，蒸气眼罩中活性炭和氯化钠的作用是(填“加快”或“减慢”)铁生锈的速率。【拓展延伸】(6)生活中存放蒸汽眼罩的建议是。【答案】(1)稀盐酸(2)澄清石灰水变浑浊(3)(4)水和氧气(5)加快(6)保持其表面清洁干燥【解析】（1）铁粉会和稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，故将黑色粉末放入试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，静置较长时间后溶液为浅绿色，说明含有铁粉；（2）碳燃烧生成二氧化碳，小华同学取少量固体粉末于燃烧匙中灼烧，上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯，看到澄清石灰水变浑浊，说明含有碳粉；（3）硝酸银和氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠，反应的化学方程式为：AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3；（4）蒸汽眼罩主要是通过铁的锈蚀反应产生热量，铁是与氧气和水同时接触反应发生锈蚀的；（5）由图像可知，铁生锈，温度升高，所以铁生锈是放热反应，活性炭和氯化钠可以加快铁生锈的速率，使温度升高出现峰值；（6）生活中存放蒸汽眼罩应保持其表面清洁干燥。18．（2024·湖南衡阳·一模）当今社会，塑料制品的大量使用和随意丢弃已造成严重的“白色污染”问题。某化学兴趣小组的同学利用如图装置对某种塑料袋的元素含量进行探究（已知该塑料袋中只含碳、氢元素），假设图中的每一步反应都能充分进行。①浓硫酸具有吸水性，且不与CO2反应；②NaOH溶液可以吸收CO2；③碱石灰可以吸收CO2和H2O。(1)实验开始时，先将H2O2溶液滴入装置A中，一段时间后称量D、E装置，再点燃C处酒精灯，其目的是。(2)请写出装置A中发生反应的化学方程式，其中二氧化的作用是。(3)装置B的作用是。[结果讨论](4)装置C中塑料充分燃烧后，称得D装置增重1.8g，E装置增重4.4g，则通过计算得出该塑料中碳、氢元素的质量比是。[拓展反思](5)若将装置D和装置E的顺序颠倒，则测得的碳、氢元素的质量比（填“偏大”“偏小”或“不变”，后同）；若没有连接装置F，则测得的碳、氢元素的质量比。【答案】(1)排出装置中的空气，避免造成空气中的水和二氧化碳被装置D、E吸收，造成误差(2)催化作用(3)干燥氧气(4)6：1(5)偏小偏大【解析】（1）实验装置中存在着空气，为了避免空气中的水和二氧化碳对实验造成影响，所以实验开始时，先将H2O2溶液滴入装置A中，用产生的氧气将装置中的空气排净；（2）A中发生的反应为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，方程式为：；其中二氧化锰是反应的催化剂，起催化作用；（3）装置B中浓硫酸具有吸水性，作用是干燥氧气，防止反应过程中带出来的水对实验造成影响；（4）称得D装置增重1.8g，E装置增重4.4g，说明生成水1.8g，生成二氧化碳4.4g，根据质量守恒定律，该塑料中碳、氢元素的质量分别等于生成二氧化碳中碳元素质量和生成水的氢元素质量，故该塑料中碳元素质量为：，氢元素的质量为：，所以该塑料中碳、氢元素的质量比为1.2g：0.2g=6:1；（5）若将装置D和装置E的顺序颠倒，气流通过E装置会带出水分，造成D装置增重偏大，造成计算出氢元素质量偏大，所以碳、氢元素的质量比偏小；若没有连接装置F，空气中的二氧化碳会进入装置E，找出E装置增重偏大，造成计算出的碳元素质量偏大，所以碳、氢元素的质量比偏大。20．（2024·湖南株洲·一模）化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，某次实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的兴趣，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？【查阅资料】①氯酸钾与二氧化锰混合加热时，元素的种类不变；钾、锰元素不能形成气体,产生的气体只以单质形式存在。②氯气（Cl2）是有刺激性气味的气体，密度比空气大，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。【猜想与假设】（1）猜想一：产生的气体为O2；

猜想二：产生的气体为；猜想三：产生的气体为O2和Cl2的混合物。【进行实验】（2）序号操作现象结论方案Ⅰ用排水集气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色猜想一成立方案Ⅱ用向上排空气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶木条复燃，淀粉碘化钾试纸猜想三成立【反思评价】为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？（3）同学：方案I结论不正确，其操作不合理，不合理之处是。（4）老师：不需要进行实验，就能排除猜想一，理由是。【总结交流】（5）实验结束后，该组同学准备回收固体剩余物中不溶物二氧化锰(其他物质均可溶)，实验的主要步骤为：a溶解、b、c洗涤干燥、d称量得出二氧化锰的质量保持不变。（6）通过本次探究，以下说法正确的是（填字母序号）。A．对于实验出现的意外现象不要去理会B．学习物质的性质上网查询即可，没必要进行实验探究C．某个