高分突破10物质组成(及其含量)、构成的探究-备战2022年中考化学实验探究题高分突破【原卷版+解析】

高分突破10物质组成（及其含量）、构成的探究-备战2022年中考化学实验探究题高分突破1．因发现青蒿素而获诺贝尔奖的科学家屠呦呦还发现了双青蒿素。查阅资料可知，双青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成。为测定双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比，兴趣小组进行了以下探究。（设计实验）兴趣小组设计并进行了如下图一所示的实验。（装置气密性良好）将7.1g双青蒿素放在装置C的玻璃管中，燃烧至无固体灰分残留。（1）装置A、B中盛放的试剂分别是______（填序号）。①足量NaOH溶液、足量浓硫酸②足量浓硫酸、足量NaOH溶液（2）装置F可吸收从装置E的气流中带出来的少量水蒸气，生石灰与水蒸气发生反应的化学方程式是______。（记录数据）加热前，先通入空气一段时间，再称量装置D的质量、装置E和F的总质量（反应前的质量）。双青蒿素完全反应后，停止加热，继续通入空气一段时间，再次称量装置D的质量、装置E和F的总质量（反应后的质量）。实验数据如右表所示。装置反应前的质量/g反应后的质量/gD74.780.1E和F80.396.8（实验结论）（3）根据表中数据分析，双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比是______。（拓展分析）（4）双青蒿素分子中碳、氢、氧三种原子的个数比是______。（实验反思）（5）实验过程中加热前要先通入空气一段时间，该操作的作用是______。（6）有同学建议，为使实验结果更准确，需要在装置C和D之间增加图二所示的装置，其目的是______。2.如图为探究微粒性质的实验装置，操作过程如下：（1）连接好装置。打开止水夹，推动注射器的活塞，注入空气，若观察到_________(填现象)，说明该装置气密性良好。再关闭止水夹，拔下注射器。（2）用注射器抽取30mL浓氨水，重新接入该装置。_________(填操作)，推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内，此时观察到玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上慢慢变红，该现象主要说明：氨水的性质是__________，微粒的性质是_________。（3）马上将装置下端玻璃管底部同时浸人装有等体积的热水和冷水的烧杯中，发现________(选填“左侧”或“右侧”)玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率加快，说明温度对微粒的运动速率产生了影响。（4）拆除装置前，向装置内注入________(填化学式)防止氨气逸散。3.泡腾片含有NaHCO3和柠檬酸等物质，放入水中时，NaHCO3完全反应产生CO2。某化学兴趣小组的同学欲测定某品牌泡腾片中NaHCO3的含量，设计实验方案如下：按图示连接装置并加入药品，取用的泡腾片质量为4g。打开止水夹a通入适量空气后，称量D装置，其质量为m1g。关闭止水夹a，用注射器向B装置中注入适量水。待装置B中无气泡产生后，打开止水夹a，再次通入适量空气，第二次称量D装置，其质量为m2g。回答下列问题：(1).A装置中浓NaOH溶液的作用是______，B装置盛装泡腾片的仪器名称是______。(2).C装置中浓硫酸的作用是______。(3).碱石灰主要含CaO和NaOH，D装置中碱石灰吸收CO2质量增加，写出所涉及反应的一个化学方程式：______。(4).步骤中再次通入空气的目的是______。(5).实验测定泡腾片中所含NaHCO3的质量分数为______（用含m1、m2的代数式表示）。若省略E装置，则测得NaHCO3的质量分数______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。4.碳酸氢钠是一种应用广泛的盐，化学小组对其进行了探究。

（1）NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐，它是由Na+和（填离子符号）构成，医疗上能用于治疗胃酸（含有盐酸）过多症，反应的化学方程式为。【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3？

【查阅资料】

材料一：侯氏制碱的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。

材料二：研究发现，NaHCO3溶于水时吸收热量，Na2CO3溶于水时放出热量。

【实验制备】根据侯氏制碱原理设计如图1所示装置制取NaHCO3。反应结束后，将试管中的混合物过滤洗涤，低温烘干得白色固体。烧杯中冰水的作用是______。

（3）能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案是（须用到的仪器和药品：试管、温度计、水）。

（4）如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是______。

【性质探究】

常温下，取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。

【查阅资料】

材料三NaHCO3溶于水后，少量的HCO3-能同时发生如下变化：

变化①：HCO3-+H2O→H2CO3+OH-；

变化②：HCO3-→CO32-+H+。

材料四：溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下，当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH＞7，反之pH＜7；单位体积溶液中所含的H+数目越大，溶液的pH越小。

【交流反思】

（5）NaHCO3溶液显______（填“酸”“碱”或“中”）性，结合材料三、四从微观角度说明原因：______。

（6）根据本实验，下列说法错误的是______（填字母）。

a.pH＜6.68时生成的无色气体为CO2

b.从0～30s，单位体积溶液中H+数目不断增大

c.不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液5．小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢？科学研究小组通过上网查阅资料发现：一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢？科学研究小组设计了如下实验：（1）探究加热棒内是否含有氯化钠①将加热棒内的物质放入烧杯中，加入足量的水充分溶解、过滤，得到滤渣和滤液。②取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，无明显现象，（填写正确的实验操作及现象），证明滤液中含有Cl﹣。在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+，从而确定含有氯化钠。（2）探究加热棒内是否含有铁粉小明用磁铁靠近滤渣，发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁，该物质鉴定的原理是：Fe3O4+4H23Fe+4H2O。当观察到这一现象时，排除了四氧化三铁存在的可能性。小英同学认为这还不能确定铁粉的存在，因为除了四氧化三铁外，钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上，进行如下实验：取适量被吸引的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，向试管中加入足量的过氧化氢溶液（能将Fe2+转化为Fe3+），然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色，证明溶液中有Fe2+，得出加热棒中含有铁粉这一结论。（3）探究加热棒内是否含有炭粉点燃不能被吸引的黑色粉末，并将产生的气体通入足量澄清石灰水，石灰水变浑浊，得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式：、。综合上述实验，小明验证了加热棒内的主要成分。加热棒为什么能够起到加热作用呢？小明还将进一步探究。6．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（1）。【进行实验】同学们设计了如图的实验：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）（2）装置B的作用是。（3）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。（4）实验中能观察到的现象是①；装置C中发生反应的化学方程式为②。【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。（5）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）。7.分析以下实验装置，并结合所提供的材料，完成实验探究。【实验装置】【查阅材料】Ⅰ、乙炔（C2H2）是一种无色无味气体，极难溶于水，密度比空气略小。实验室里常用电石（CaC2）与水反应来制取。Ⅱ、无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色。【实验探究】（1）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是______（填序号，下同）；实验室用电石制取乙炔，选用的发生装置是______，收集装置是______。（2）实验室制取乙炔后，将剩余物质过滤。探究所得滤液中溶质的成分。实验操作实验现象实验结论①取少量滤液于试管中，滴加少量______溶液溶液变红色滤液中的溶质是氢氧化钙②另取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液______实验操作②中发生反应的化学方程式是______。（3）选取如图实验装置，设计实验验证乙炔完全燃烧的产物。所选装置连接的最佳顺序为：乙炔完全燃烧产物接______（填序号）。8．1783年，拉瓦锡利用如图装置探究水的组成：往A杯中滴加少量的水，水通过灼热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体（Fe3O4）和“可燃空气”，将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的可燃空气。最终，拉瓦锡证明了水是由两种元素组成的。（1）将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去。（2）将B装置收集到的可燃空气在氧气中点燃，生成了水，可燃空气的名称是。（3）若该实验中生成的黑色固体质量为m1，可燃空气的质量为m2，可燃空气完全燃烧生成水的质量为m3，如果水是由“氧元素”和“可燃空气元素”组成的，则m1、m2、m3三者应满足的关系是。9.某实验小组验证：“Fe+Ag2SO4=FeSO4+2Ag”反应并进行如下探究，已知银粉为黑色，22℃时Ag2SO4的溶解度为0.8g。①22℃时，向盛有硫酸银饱和溶液的烧杯中加入过量铁粉，搅拌静置，观察到溶液变为黄色并逐渐加深。②静置3小时后观察，烧杯底部仍有黑色粉末，溶液黄色几乎消失③用pH试纸检测Ag2SO4、FeSO4溶液，测得pH均小于7。回答下列问题：(1)22℃时，硫酸银饱和溶液显___________性(填“酸”、“碱”或“中”)，其溶质质量分数为___________。(列出计算式即可)(2)取步骤①上层的黄色溶液少许滴加盐酸，观察到白色沉淀，该沉淀的化学式为___________。(3)某同学由步骤②中“仍有黑色粉末”得出Fe比Ag活泼的结论。小组同学讨论后认为思维不严密，因为黑色粉末不一定含Ag，还可能是___________，需要进一步实验才能得出结论，该实验方案是：取黑色粉末少许___________。(补充完设计方案)(4)仍有呈黄色是因为含有Fe3+离子。小组对Fe3+产生的原因作出如下假设：a．可能是铁粉表面有氧化物，可产生Fe3+；b．空气中的O2能与Fe2+反应，可产生Fe3+；c．溶液中存在___________离子能与Fe2+反应，可产生Fe3+。请设计实验证明假设a、b不是产生Fe3+的主要原因。实验方案是：向过量的铁粉中加入FeSO4溶液，振荡静置，观察到___________时即可证明。10．实验室中有一瓶标签破损的固态铵盐，它可能是NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一种，请利用下图所示的溶液进行实验探究。【提出猜想】猜想①：该铵盐是NH4Cl猜想②：该铵盐是___________猜想③：该铵盐是NH4HCO3猜想④：该铵盐是(NH4)2SO4【实验探究】步骤一：取少量样品放入试管中，没有嗅到强烈的氨味，加入适量水溶解得到无色液体，选用图中的___________溶液滴入试管中，无气泡放出，则猜想③不成立。步骤二：在步骤一所得的溶液中，滴加图中的Ba(NO3)2溶液，没有白色沉淀生成，则猜想___________不成立。步骤三：另取适量样品放入试管中，加水溶解配成溶液，滴加图中的___________溶液，有白色沉淀生成，则猜想___________成立。【拓展应用】铵盐可作氮肥，它会与碱性物质发生化学反应，请写出硝酸铵溶液与氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式___________，所以在农业生产中，为避免降低肥效，铵态氮肥不要与碱性物质混合施用。11．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NaClNaOHNa2CO3NaHCO3溶解度/g361092159.6Ⅲ．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）。12.化学来源于生活，同学们对生活中的一些现象产生兴趣，在老师指导下开展了系列探究实验活动：活动一：红砖粉末能做催化剂吗？实验步骤实验现象实验结论和解释小明A试管装有5mL的5%过氧化氢溶液B试管装有5mL的5%过氧化氢溶液，再加入a克的红砖粉末。A中无明显现象，B中产生大量能使带火星的木条复燃的气体（1）产生的气体是______（2）红砖粉末能改变过氧化氢的分解速率。小红待反应停止时，向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液（1）又产生大量能使带火星的木条复燃的气体。红砖粉末的______在反应前后没有发生变化【实验反思】小明和小红通过上述实验，一致认为红砖粉末可以做分解过氧化氢溶液的催化剂，但小强认为小明和小红说法不严谨，理由是______。活动二：水壶内部的白色固体是什么？【查阅资料】水在加热或长久放置时，溶于水中可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀（水垢）【假设与猜想】猜想Ⅰ：CaCO3猜想Ⅱ：Mg（OH）2猜想Ⅲ：______（填化学式）【实验与探究】取少量白色固体样品（不考虑杂质和微溶物对实验的影响）于试管中，向其中加入足量稀盐酸，现象：白色固体溶解，有气泡产生，根据以上现象，小华认为：猜想I正确。小雪却认为小华的结论不严谨，经过两人反复讨论，进一步设计了如下实验。实验步骤实验现象实验结论取上述实验中的上层清液于试管中，滴加足量NaOH溶液______猜想Ⅰ成立有白色沉淀产生猜想Ⅲ成立验证猜想Ⅲ成立时产生白色沉淀的反应化学方程式是______。活动三：验证NaOH变质有方法？【方法归纳】同学们通过实验探究，认为验证氢氧化钠变质可以从验证反应后的生成物入手，例如：加足量稀盐酸等出现气泡，加氯化钙溶液等出现白色沉淀等来判别；也可以通过反应过程中温度、压强等变化来判别。【学科渗透】按如图所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面______。据此，小明同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。小红认为小明结论证据不充足，理由是______。【再次实验】同学们用压强传感器研究水或等量NaOH溶液分别吸收CO2的效果，实验装置及测定结果如甲图和乙图所示。图乙中______（填“Ⅰ”“Ⅱ”）表示等量NaOH溶液吸收CO2的曲线。13.有一包从海水中获得的粗盐，已经经过初步提纯。课外活动小组对它的成分进行探究，并将粗盐进一步提纯。一些物质的溶解性OH-Cl-H+溶、挥溶溶、挥Na+溶溶溶溶Ca2+微溶微不Ba2+溶溶不不Mg2+不溶溶微探究过程：Ⅰ.探究一：这包粗盐中可能有的杂质是CaCl2和MgCl2。现用实验验证这种假设：取样品并溶解，加入数滴NaOH溶液，无明显现象，说明粗盐中无____；另取样品并溶解，加入数滴碳酸钠溶液，有白色沉淀生成。实验证明：这包粗盐中含有的杂质是_______。Ⅱ.探究二：这包粗盐中NaCl的质量分数。按下面步骤进行实验：①称取ag的样品；②将样品加水溶解，制成粗盐溶液；③向粗盐溶液中加入过量的某种试剂，过滤，得到沉淀和滤液；④将③中所得沉淀洗涤后小心烘干，称量得到bg纯净固体M；⑤向③中所得滤液逐滴滴入稀盐酸，直到不再产生气泡为止后，移入蒸发皿蒸发，称量得到cg纯净固体N；(1)②③⑤的步骤中，都使用到同一仪器是_____；它在步骤②和⑤中的操作方法相同，但目的不同，在步骤②中的目的是_______。(2)步骤③中加入的试剂是______；目的是_______。(3)根据以上实验可知粗盐中NaCl的质量分数为(用含字母的代数式表达)_______。14.在运输过程中某KNO3化肥可能混进了K2SO4、KCl、NH4HCO3、（NH4）2SO4中的一种或几种，同学们对该化肥混进的物质成分展开了合作探究活动。【阅读思考】KNO3在分类上属于___________（填“氮肥”“钾肥”或“复合肥”）。【实验探究】老师提示OH﹣、对Cl-的检验有干扰。同学们根据老师的提示设计并进行了以下的探究：实验步骤实验现象分析或结论Ⅰ、取少量化肥样品，嗅气味没有嗅到氨味化肥样品中___________Ⅱ、取适量化肥样品于试管中加水溶解，滴加过量的___________溶液，加热闻到强烈氨味，并产生白色沉淀写出一定发生的化学反应方程式___________Ⅲ、向步骤Ⅱ的试管中滴加过量的___________无明显现象目的是___________Ⅳ、向步骤Ⅲ的试管中滴加适量AgNO3溶液___________化肥样品中一定混进KCl【反思拓展】（1）经过上述探究，还不能完全确定该化肥中混进的物质成分，理由是___________。（2）为了做好废液的处理回收，同学们把步骤Ⅳ反应后的物质倒入废液缸中，然后往废液缸中滴加适量的___________溶液，过滤，得到只含一种溶质的溶液。15.A、B、C、D四种物质均为初中化学常见无机化合物，已知它们由H、O、C、Cl、Ca、Na六种元素中的两种或三种元素组成，C与A、B、D均能发生反应。为确定A、B、C、D的成分，将这四种物质的溶液相互滴加，其中有三支试管反应现象如图所示，甲试管中有气泡生成，乙试管中有白色沉淀生成，丙试管中无明显现象。请回答：（1）甲试管中反应的化学方程式是__________。（2）乙试管中反应的化学方程式是__________。（3）向丙试管中滴加的__________（填数字序号）。①一定是B溶液②一定是D溶液③是B溶液或D溶液（4）将反应后的三支试管中的物质全部倒入烧杯中，静置，烧杯底部有白色沉淀，则说明上层清液中一定不含的离子是_________（填离子符号）。（5）某同学取（4）中上层清液于试管中，滴加酚酞溶液，观察到溶液呈红色，再滴加过量氯化钡溶液（氯化钡溶液呈中性）观察到有沉淀生成，溶液仍然呈红色，则（4）的上层清液中一定含有的溶质是_______（填化学式）。16．实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，观察发现，样品表面有白色粉末。重庆实验外国语学校初三化学兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。【提出问题1】该样品中含有哪些物质?【提出猜想】通过分析，提出如下猜想：猜想Ⅰ：已完全变质，该样品中只含Na2CO3；猜想Ⅱ：部分变质，该样品中含有NaOH和Na2CO3。则NaOH变质反应的化学方程式为_________；【查阅资料】CO2在饱和的碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。【实验探究1】为确定该样品的成分，小明设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告。实验操作实验现象实验结论(1)取少量样品溶于水，加入过量Ba(NO3)2溶液；白色沉淀产生样品中含有碳酸钠(2)将上述反应后的混合液过滤，取滤液加入无色酚酞试液；________；证明猜想Ⅱ成立【分析讨论】为了证明小明同学实验中滴加的Ba(NO3)2溶液已过量，取少许上层清夜于试管中加入一种试剂即可。下列物质的溶液能达到实验目的的有__________（填字母）。A、紫色石蕊

B、Na2CO3C、K2SO4D、FeCl3【提出问题2】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数?【实验探究2】小红同学设计如下图所示的装置(铁架台略去)，实验在25℃，101kPa下进行，步骤如下：①按图连接好装置；②检查装置气密性；③用托盘天平准确称取该样品2g，放入A中试管内，向B中集气瓶中倒入饱和的碳酸氢钠溶液至瓶颈处；④向分液漏斗中加入稀硫酸，打开活塞，让稀硫酸滴入试管中至过量，关闭活塞。反应结束后，量筒中收集到饱和的碳酸氢钠溶液220mL。请回答下列问题：(1)B中集气瓶盛装的饱和的碳酸氢钠溶液不能用水代替，其理由是______；(2)试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响?________(填“有"或“没有”)：(3)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为________。(在25℃，101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L)(计算结果精确至1%)【实验反思】大家一致认为实验室的NaOH必须密封保存。17．小丽同学帮助老师整理实验室时，发现有一瓶试剂标签残缺，只剩下“Na和“10%”字样(如图甲)。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。小丽决定对其成分进行探究。【提出问题】这瓶试剂是什么溶液呢？【交流讨论】根据受损标签判断，这瓶试剂不可能是___________(填“酸”、“碱”或“盐”)。【查阅资料】（1）初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3；（2）有关四种物质的信息如下：物质NaClNaOHNa2CO3NaHCO320℃溶解度/g3610921.59.6水溶液的pH714119小丽根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断该试剂不可能是___________(填化学式)溶液。【实验探究】为了探究该试剂的成分，小丽同学设计了图乙所示实验：（3）若实验①中石蕊溶液变蓝，则该试剂不可能是NaC1溶液，原因是___________。（4）实验②中观察到有气泡冒出，还可能观察到的现象是___________。【得出结论】通过以上实验，小丽得出该瓶试剂为Na2CO3溶液。实验②发生反应的化学方程式为____。【交流反思】能造成标签破损的不当操作有___________(写一点即可)。18．浴室喷头长时间使用会有白色固体附着，俗称水垢。这是因为硬水中含有较多的可溶性的碳酸氢钙【Ca（HCO3）2】，还含有可溶性的碳酸氢镁【Mg（HCO3）2】，它们受热时都会产生难溶性的固体化合物、气体等物质。某化学兴趣小组的同学想探究碳酸氢钙受热分解后产物的成分。已知：氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳。（实验中药品均足量）【提出猜想】猜想1：产生的难溶性固体可能是CaCO3猜想2：产生的气体可能是H2、CO、CO2【实验探究】（1）请你设计实验，帮助该组同学确定难溶物的成分。实验步骤实验现象结论取适量样品于试管中，滴加足量的__________________难溶物是CaCO3（2）该组同学设计如图实验，继续探究气体的成分。加热A装置，一段时间后，B装置中的澄清石灰水变浑浊；在a处用燃着的木条检验，无明显现象。则碳酸氢钙受热分解产生的气体是__________，装置B中发生反应的化学方程式是__________。（3）若加热分解碳酸氢钙另外还生成一种氧化物，则碳酸氢钙受热分解的化学方程式是__________。【讨论交流】（4）查阅资料：水垢的主要成分有CaCO3、MgCO3和Mg（OH）2三种成分，三种物质加热后均能生成两种氧化物。小组同学提出探究水垢中氢氧化镁的质量分数：另取质量为20g的水垢试样，放入试管中加热至质量不再减少为止，测得二氧化碳9.6g，残留固体10.04g。结合以上数据，确定水垢样品中氢氧化镁的质量分数为__________。19．实验台有一瓶标签受到腐蚀（如图所示）的无色溶液，实验员说该溶液只含一种溶质。化学兴趣小组的同学对该溶液作了如下探究：（提出猜想）猜想Ⅰ：是NaOH溶液猜想Ⅱ：是Na2CO3溶液（进行实验）兴趣小组的同学取少量该溶液于试管中，按下图所示操作进行实验：（已知白色沉淀M不溶于稀硝酸）（1）通过操作①，兴趣小组的同学确认该溶液呈碱性，则X溶液是______________。（2）综合分析操作②和操作③实验过程中产生的现象，你认为操作②发生反应的化学方程式是___________；Y溶液中的溶质是______________（填化学式），由此你认为______________（选填“猜想Ⅰ”或“猜想Ⅱ”）正确。（反思交流）（3）大家认为该溶液还可能是_______________。（4）操作③实验过程中，溶液由无色变为红色的原因是_____________，有关反应的化学方程式是_____________。20．实验室有一瓶常用无色液体的标签模糊了（如图）。为确定该瓶溶液的溶质是什么，同学们进行了如下探究：（提出问题）这瓶溶液的溶质是什么？（作出猜想）猜想1：猜想2：猜想3：猜想4：（查阅资料）溶液显碱性，溶液不与溶液反应。（实验探究）实验步骤实验现象实验结论小亮取2mL该无色溶液于试管中，滴加2滴无色酚酞溶液溶液变红猜想1、3成立猜想2、4不成立小丽取2mL该无色溶液于试管中，加入3mL稀盐酸立即产生气泡猜想_____不成立。（交流讨论）（1）同学们一致认为小亮的实验结论不正确，理由是____________。（2）为了确定该无色溶液到底是什么，小强继续进行如下实验：①取该无色溶液于试管中，滴加溶液，边加边振荡，观察到产生白色沉淀。由此得出猜想_______成立，反应的化学方程式为______________。②另取该无色溶液于试管中，逐滴加入稀盐酸，一段时间后才观察到有气泡产生。（拓展思考）小丽和小强都向无色溶液中加入稀盐酸，为什么现象不同？（延伸探究）同学们查阅资料发现：向溶液中逐滴加入稀盐酸时，反应分两步进行：；。故出现小强的实验现象。（应用提升）现有两瓶失去标签的无色溶液，已知它们分别是碳酸钠溶液和稀盐酸中的一种，若不另加任何试剂要将二者鉴别开，你的鉴别方案是____（写出操作方法、现象和结论）。21．某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），经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种，为确认溶液中的溶质，他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NaClNaOHNa2CO3NaHCO3常温下的溶解度/g3610921．59．6常温下稀溶液的pH713119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，则实验现象应是______；在进行操作②时有无色无味气体产生，由此又可排除的物质是__________。【探究结论】分析四种物质的相关信息，你认为该溶液中的溶质可能是上述四种物质中的______，你的判断依据是__________。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CaC12溶液（中性），充分反应后，试管中溶液颜色不变，又有白色沉淀产生。【得出结论】通过实验探究2可确定原瓶溶液中的溶质应该是_________。【反思拓展】造成该溶液出现上述实验现象的原因是______________（用化学方程式表示）。高分突破10物质组成（及其含量）、构成的探究-备战2022年中考化学实验探究题高分突破1．因发现青蒿素而获诺贝尔奖的科学家屠呦呦还发现了双青蒿素。查阅资料可知，双青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成。为测定双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比，兴趣小组进行了以下探究。（设计实验）兴趣小组设计并进行了如下图一所示的实验。（装置气密性良好）将7.1g双青蒿素放在装置C的玻璃管中，燃烧至无固体灰分残留。（1）装置A、B中盛放的试剂分别是______（填序号）。①足量NaOH溶液、足量浓硫酸②足量浓硫酸、足量NaOH溶液（2）装置F可吸收从装置E的气流中带出来的少量水蒸气，生石灰与水蒸气发生反应的化学方程式是______。（记录数据）加热前，先通入空气一段时间，再称量装置D的质量、装置E和F的总质量（反应前的质量）。双青蒿素完全反应后，停止加热，继续通入空气一段时间，再次称量装置D的质量、装置E和F的总质量（反应后的质量）。实验数据如右表所示。装置反应前的质量/g反应后的质量/gD74.780.1E和F80.396.8（实验结论）（3）根据表中数据分析，双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比是______。（拓展分析）（4）双青蒿素分子中碳、氢、氧三种原子的个数比是______。（实验反思）（5）实验过程中加热前要先通入空气一段时间，该操作的作用是______。（6）有同学建议，为使实验结果更准确，需要在装置C和D之间增加图二所示的装置，其目的是______。【答案】（1）①（2）（3）45:6:20（4）（5）排除装置中空气含有二氧化碳和水蒸气的干扰（6）将青蒿素不充分燃烧生成一氧化碳进行转化，减少实验误差【解析】（1）空气中含有二氧化碳和水蒸气，会干扰实验结果的测定；故装置A、B需要除去两者，氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳、浓硫酸可以吸收水，且气体应该先除杂后干燥防止气体带出氢氧化钠溶液中的水，故装置A、B盛放的试剂分别是①足量NaOH溶液、足量浓硫酸，选①。（2）氧化钙和水反应生成氢氧化钙，。（3）装置D中浓硫酸吸收生成的水，装置增加质量就是生成水的质量80.1-74.7=5.4g；装置E、F可以吸收生成的二氧化碳气体及从装置E的气流中带出来的少量水蒸气，装置E和F的总质量增加就是生成二氧化碳的质量96.8-80.3=16.5g；反应前后元素种类质量不变，双青蒿素中碳、氢质量等于生成二氧化碳、水中碳、氢元素质量，分别为、，则7.1g双青蒿素中氧元素质量为7.1-4.5-0.6=2g，故双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比是4.5g：0.6g：2g=45:6:20。（4）由（3）分析可知，双青蒿素分子中碳、氢、氧三种原子的个数比是。（5）开始前装置中的空气含有二氧化碳和水蒸气，会感染实验结果，实验过程中加热前要先通入空气一段时间，该操作的作用是排除装置中空气含有二氧化碳和水蒸气的干扰。（6）如果双青蒿素不充分燃烧生成一氧化碳，不能被装置EF吸收造成实验误差，一氧化碳能还原氧化铜转化为二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，故为使实验结果更准确，需要在装置C和D之间增加图二所示的装置。2.如图为探究微粒性质的实验装置，操作过程如下：（1）连接好装置。打开止水夹，推动注射器的活塞，注入空气，若观察到_________(填现象)，说明该装置气密性良好。再关闭止水夹，拔下注射器。（2）用注射器抽取30mL浓氨水，重新接入该装置。_________(填操作)，推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内，此时观察到玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上慢慢变红，该现象主要说明：氨水的性质是__________，微粒的性质是_________。（3）马上将装置下端玻璃管底部同时浸人装有等体积的热水和冷水的烧杯中，发现________(选填“左侧”或“右侧”)玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率加快，说明温度对微粒的运动速率产生了影响。（4）拆除装置前，向装置内注入________(填化学式)防止氨气逸散。【答案】（1）两侧气球变大，且一段时间内不缩小（2）①.打开止水夹②.易挥发、碱性③.不停运动（3）左侧（4）HCl(或H2SO4等)【解析】【小问1详解】打开止水夹，推动注射器的活塞，注入空气，装置内气压变大，如装置气密性良好，两侧气球变大，且一段时间内不缩小。【小问2详解】打开止水夹才能将氨水注入装置内，故填打开止水夹。玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上慢慢变红是因为氨水易挥发，挥发出的氨气分子不停运动，遇水形成氨水，氨水呈碱性能使酚酞变红。故该现象主要说明：氨水的性质是易挥发、碱性，微粒的性质是不停运动。【小问3详解】温度越高分子运动越快，所以左侧玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率加快。【小问4详解】氨气能与酸反应，可以用盐酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4）中和氨水，吸收氨气。3.泡腾片含有NaHCO3和柠檬酸等物质，放入水中时，NaHCO3完全反应产生CO2。某化学兴趣小组的同学欲测定某品牌泡腾片中NaHCO3的含量，设计实验方案如下：按图示连接装置并加入药品，取用的泡腾片质量为4g。打开止水夹a通入适量空气后，称量D装置，其质量为m1g。关闭止水夹a，用注射器向B装置中注入适量水。待装置B中无气泡产生后，打开止水夹a，再次通入适量空气，第二次称量D装置，其质量为m2g。回答下列问题：(1).A装置中浓NaOH溶液的作用是______，B装置盛装泡腾片的仪器名称是______。(2).C装置中浓硫酸的作用是______。(3).碱石灰主要含CaO和NaOH，D装置中碱石灰吸收CO2质量增加，写出所涉及反应的一个化学方程式：______。(4).步骤中再次通入空气的目的是______。(5).实验测定泡腾片中所含NaHCO3的质量分数为______（用含m1、m2的代数式表示）。若省略E装置，则测得NaHCO3的质量分数______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】(1).①.吸收空气中的CO2②.锥形瓶(2).吸收CO2中的水蒸气或干燥CO2(3).或(4).将B中产生的CO2全部排入D装置(5).①.×100%②.偏大【解析】【小问1详解】氢氧化钠用来吸收空气中的二氧化碳，防止干扰后面的测定；B装置盛放泡腾片的仪器是锥形瓶；【小问2详解】浓硫酸具有吸水性，所以C装置中浓硫酸的作用是：吸收CO2中的水蒸气或干燥CO2；【小问3详解】氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：；氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙，化学方程式为：；【小问4详解】再次通入空气是为了排出B、C装置及连接导管中的二氧化碳气体，使其被D装置内碱石灰吸收，实验结果更加准确；【小问5详解】设碳酸氢钠的质量分数为x。解得x=；若省略E装置，则D装置会吸收空气中的二氧化碳、水蒸气，所以m2偏大，碳酸氢钠的质量分数偏大。4.碳酸氢钠是一种应用广泛的盐，化学小组对其进行了探究。

（1）NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐，它是由Na+和（填离子符号）构成，医疗上能用于治疗胃酸（含有盐酸）过多症，反应的化学方程式为。【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3？

【查阅资料】

材料一：侯氏制碱的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。

材料二：研究发现，NaHCO3溶于水时吸收热量，Na2CO3溶于水时放出热量。

【实验制备】根据侯氏制碱原理设计如图1所示装置制取NaHCO3。反应结束后，将试管中的混合物过滤洗涤，低温烘干得白色固体。烧杯中冰水的作用是______。

（3）能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案是（须用到的仪器和药品：试管、温度计、水）。

（4）如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是______。

【性质探究】

常温下，取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。

【查阅资料】

材料三NaHCO3溶于水后，少量的HCO3-能同时发生如下变化：

变化①：HCO3-+H2O→H2CO3+OH-；

变化②：HCO3-→CO32-+H+。

材料四：溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下，当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH＞7，反之pH＜7；单位体积溶液中所含的H+数目越大，溶液的pH越小。

【交流反思】

（5）NaHCO3溶液显______（填“酸”“碱”或“中”）性，结合材料三、四从微观角度说明原因：______。

（6）根据本实验，下列说法错误的是______（填字母）。

a.pH＜6.68时生成的无色气体为CO2

b.从0～30s，单位体积溶液中H+数目不断增大

c.不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液【答案】（1）HCO3-

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

（2）保持低温利于碳酸氢钠析出

（3）取少量白色固体于试管中，加入适量水溶解，测量温度，低于室温，说明白色固体是碳酸氢钠

（4）温度高于或等于60℃时，碳酸氢钠分解

（5）碱

碳酸氢钠溶于水后，发生变化①的碳酸氢根离子比发生变化②的碳酸氢根离子多，导致单位体积溶液中的氢氧根离子数目比氢离子多

（6）c【解析】（1）NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐，它是由Na+和HCO3-构成，医疗上能用于治疗胃酸（含有盐酸）过多症，稀盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。

故填：HCO3-；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。

（2）烧杯中冰水的作用是保持低温利于碳酸氢钠析出。

故填：保持低温利于碳酸氢钠析出。

（3）能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案：取少量白色固体于试管中，加入适量水溶解，测量温度，低于室温，说明白色固体是碳酸氢钠。

故填：取少量白色固体于试管中，加入适量水溶解，测量温度，低于室温，说明白色固体是碳酸氢钠。

（4）如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是温度高于或等于60℃时，碳酸氢钠分解。

故填：温度高于或等于60℃时，碳酸氢钠分解。

（5）NaHCO3溶液显碱性，是因为碳酸氢钠溶于水后，发生变化①的碳酸氢根离子比发生变化②的碳酸氢根离子多，导致单位体积溶液中的氢氧根离子数目比氢离子多。

故填：碱；碳酸氢钠溶于水后，发生变化①的碳酸氢根离子比发生变化②的碳酸氢根离子多，导致单位体积溶液中的氢氧根离子数目比氢离子多。

（6）a.pH＜6.68时生成的无色气体为二氧化碳，该选项说法正确；

b.从0～30s，单位体积溶液中H+数目不断增大，该选项说法正确；

c.可以用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，该选项说法不正确。故填：c。5．小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢？科学研究小组通过上网查阅资料发现：一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢？科学研究小组设计了如下实验：（1）探究加热棒内是否含有氯化钠①将加热棒内的物质放入烧杯中，加入足量的水充分溶解、过滤，得到滤渣和滤液。②取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，无明显现象，（填写正确的实验操作及现象），证明滤液中含有Cl﹣。在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+，从而确定含有氯化钠。（2）探究加热棒内是否含有铁粉小明用磁铁靠近滤渣，发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁，该物质鉴定的原理是：Fe3O4+4H23Fe+4H2O。当观察到这一现象时，排除了四氧化三铁存在的可能性。小英同学认为这还不能确定铁粉的存在，因为除了四氧化三铁外，钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上，进行如下实验：取适量被吸引的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，向试管中加入足量的过氧化氢溶液（能将Fe2+转化为Fe3+），然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色，证明溶液中有Fe2+，得出加热棒中含有铁粉这一结论。（3）探究加热棒内是否含有炭粉点燃不能被吸引的黑色粉末，并将产生的气体通入足量澄清石灰水，石灰水变浑浊，得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式：、。综合上述实验，小明验证了加热棒内的主要成分。加热棒为什么能够起到加热作用呢？小明还将进一步探究。【答案】（1）滴加适量硝酸银溶液，产生白色沉淀；（2）无水硫酸铜粉末不变蓝；（3）C+O2CO2；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。【分析】（1）②根据氯离子的检验方法进行分析；（2）根据氢气还原四氧化三铁的产物进行分析；（3）根据碳粉的燃烧、二氧化碳与石灰水的反应书写方程式。【解析】解：（1）②要证明滤液中含有氯离子，取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，排出硫酸根离子的干扰后，滴入硝酸银溶液，若产生白色的沉淀即氯化银，说明滤液中含有氯离子，故填：滴加适量硝酸银溶液，产生白色沉淀；（2）根据Fe3O4+4H23Fe+4H2O，氢气还原四氧化三铁的产物为铁和水，若黑色固体中含有四氧化三铁，则通入干燥的氢气后会有水和铁生成，但生成铁粉和四氧化三铁均为黑色，无明显现象，生成的水能使无水硫酸铜变蓝；黑色粉末中无四氧化三铁，则无水硫酸铜不变蓝，故填：无水硫酸铜粉末不变蓝；（3）若黑色粉末中含有碳粉，碳粉点燃生成二氧化碳，二氧化碳气体通入澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，石灰水变浑浊，方程式为：C+O2CO2；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O，故填：C+O2CO2；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。【点评】此题难度不大，只是阅读量较大，解题时需要认真读题，从题目中找出解题信息结合所学知识进行解析。6．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（1）。【进行实验】同学们设计了如图的实验：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）（2）装置B的作用是。（3）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。（4）实验中能观察到的现象是①；装置C中发生反应的化学方程式为②。【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。（5）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）。【答案】（1）CO、CO2、H2O（2）验证气体中是否含有二氧化碳（3）3CO+Fe2O32Fe+3CO（4）无水硫酸铜变为蓝色，B、G澄清石灰水变浑浊，F中红色固体变为黑色CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O（5）在F与G增加缓冲瓶，避免发生倒吸【解析】乙醇含有碳、氢、氧三种元素，与氧气反应，若不完全燃烧，则会生成一氧化碳、二氧化碳和水。气体中含有二氧化碳，则会使澄清石灰水变浑浊，所以可以据此判断是否含有二氧化碳。（3）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，书写化学方程式注意配平，化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。猜想三成立，说明气体含有一氧化碳、二氧化碳和水蒸气，因此无水硫酸铜遇到水会变为蓝色，澄清石灰水遇到二氧化碳变浑浊，氧化铁为红色固体，与一氧化碳反应后变为铁，颜色变为黑色，所以可以看到无水硫酸铜变为蓝色，B、G澄清石灰水变浑浊，F中红色固体变为黑色的现象；二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。由于一氧化碳与氧化铁时在高温条件下反应，若反应后先熄灭酒精灯，造成温度降低，压强减少，G中液体会被压入F中，造成倒吸，引起F中的加热管炸裂，所以需要在F与G之间增加缓冲瓶，避免发生倒吸。7.分析以下实验装置，并结合所提供的材料，完成实验探究。【实验装置】【查阅材料】Ⅰ、乙炔（C2H2）是一种无色无味气体，极难溶于水，密度比空气略小。实验室里常用电石（CaC2）与水反应来制取。Ⅱ、无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色。【实验探究】（1）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是______（填序号，下同）；实验室用电石制取乙炔，选用的发生装置是______，收集装置是______。（2）实验室制取乙炔后，将剩余物质过滤。探究所得滤液中溶质的成分。实验操作实验现象实验结论①取少量滤液于试管中，滴加少量______溶液溶液变红色滤液中的溶质是氢氧化钙②另取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液______实验操作②中发生反应的化学方程式是______。（3）选取如图实验装置，设计实验验证乙炔完全燃烧的产物。所选装置连接的最佳顺序为：乙炔完全燃烧产物接______（填序号）。【答案】（1）AEBE（2）酚酞有白色沉淀生成Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH（3）JG【解析】用高锰酸钾制取氧气，需加热，发生装置选用A；氧气密度比空气大，不易溶于水，排水法比用向上排空气法收集到的气体更纯净，选择的装置为AE；实验室里常用电石与水反应来制取乙炔，固液不加热型，选择B为发生装置；乙炔极难溶于水，密度比空气略小，收集乙炔只能用排水法，选择E；①氢氧化钙溶液显碱性，能够使酚酞溶液变红色；②向氢氧化钙溶液中滴加碳酸钠溶液，碳酸钠和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀，化学方程式为Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH；乙炔燃烧生成二氧化碳和水，验证水选用无水硫酸铜，验证二氧化碳用澄清石灰水，要先检验水后检验二氧化碳，所以先连J再连G。8．1783年，拉瓦锡利用如图装置探究水的组成：往A杯中滴加少量的水，水通过灼热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体（Fe3O4）和“可燃空气”，将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的可燃空气。最终，拉瓦锡证明了水是由两种元素组成的。（1）将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去。（2）将B装置收集到的可燃空气在氧气中点燃，生成了水，可燃空气的名称是。（3）若该实验中生成的黑色固体质量为m1，可燃空气的质量为m2，可燃空气完全燃烧生成水的质量为m3，如果水是由“氧元素”和“可燃空气元素”组成的，则m1、m2、m3三者应满足的关系是。【答案】（1）水蒸气（2）氢气（3）8/29m1+m2＝m3【解析】水蒸气与灼热的铁反应，生成黑色固体Fe3O4和“可燃空气”,水蒸气参加反应，会造成生成的气体不纯，为了收集到纯净的可燃空气，可将气体通过放在冷水中的铜管来除去水蒸气。化学反应前后元素的种类不变，铁与水蒸气反应前有铁、氢、氧三种元素，生成四氧化三铁中有铁、氧两种元素，且气体具有可燃性，因此可燃空气的名称是氢气。（3）黑色固体Fe3O4中氧元素的质量与可燃空气H2的质量之和等于生成水的质量，即×100%×m1+m2＝m3，即8/29m1+m2＝m3。9.某实验小组验证：“Fe+Ag2SO4=FeSO4+2Ag”反应并进行如下探究，已知银粉为黑色，22℃时Ag2SO4的溶解度为0.8g。①22℃时，向盛有硫酸银饱和溶液的烧杯中加入过量铁粉，搅拌静置，观察到溶液变为黄色并逐渐加深。②静置3小时后观察，烧杯底部仍有黑色粉末，溶液黄色几乎消失③用pH试纸检测Ag2SO4、FeSO4溶液，测得pH均小于7。回答下列问题：(1)22℃时，硫酸银饱和溶液显___________性(填“酸”、“碱”或“中”)，其溶质质量分数为___________。(列出计算式即可)(2)取步骤①上层的黄色溶液少许滴加盐酸，观察到白色沉淀，该沉淀的化学式为___________。(3)某同学由步骤②中“仍有黑色粉末”得出Fe比Ag活泼的结论。小组同学讨论后认为思维不严密，因为黑色粉末不一定含Ag，还可能是___________，需要进一步实验才能得出结论，该实验方案是：取黑色粉末少许___________。(补充完设计方案)(4)仍有呈黄色是因为含有Fe3+离子。小组对Fe3+产生的原因作出如下假设：a．可能是铁粉表面有氧化物，可产生Fe3+；b．空气中的O2能与Fe2+反应，可产生Fe3+；c．溶液中存在___________离子能与Fe2+反应，可产生Fe3+。请设计实验证明假设a、b不是产生Fe3+的主要原因。实验方案是：向过量的铁粉中加入FeSO4溶液，振荡静置，观察到___________时即可证明。【答案】(1)酸(2)AgCl(3)Fe于试管中，加入过量的稀盐酸，观察现象(4)银无明显现象【解析】（1）用pH试纸检测Ag2SO4、FeSO4溶液，测得pH均小于7，说明22℃时，硫酸银饱和溶液显酸性；22℃时，硫酸银的溶解度为0.8g，硫酸银饱和溶液的溶质质量分数为：；（2）取步骤①上层的黄色溶液少许滴加盐酸，观察到白色沉淀，可能是溶液中的银离子与氯离子结合生成了氯化银白色沉淀，化学式为：AgCl；（3）铁粉也是黑色的，故黑色粉末不一定含银，还可能是未反应的Fe；铁能与酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，银与酸不反应，故可取黑色粉末少许于试管中，加入足量的稀盐酸，观察现象，如果黑色粉末不溶解，则是银，如果黑色粉末完全溶解，产生气泡，说明是铁，如果黑色粉末部分溶解，说明是铁和银的混合物；（4）溶液显酸性，存在银离子和氢离子，氢离子与亚铁离子不反应，故可能是银离子能与亚铁离子反应生成铁离子；设计实验证明假设a、b不是产生铁离子的主要原因，故可向铁粉中加入硫酸亚铁溶液，振荡，观察到无明显现象，说明a、b不是主要原因。10．实验室中有一瓶标签破损的固态铵盐，它可能是NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一种，请利用下图所示的溶液进行实验探究。【提出猜想】猜想①：该铵盐是NH4Cl猜想②：该铵盐是___________猜想③：该铵盐是NH4HCO3猜想④：该铵盐是(NH4)2SO4【实验探究】步骤一：取少量样品放入试管中，没有嗅到强烈的氨味，加入适量水溶解得到无色液体，选用图中的___________溶液滴入试管中，无气泡放出，则猜想③不成立。步骤二：在步骤一所得的溶液中，滴加图中的Ba(NO3)2溶液，没有白色沉淀生成，则猜想___________不成立。步骤三：另取适量样品放入试管中，加水溶解配成溶液，滴加图中的___________溶液，有白色沉淀生成，则猜想___________成立。【拓展应用】铵盐可作氮肥，它会与碱性物质发生化学反应，请写出硝酸铵溶液与氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式___________，所以在农业生产中，为避免降低肥效，铵态氮肥不要与碱性物质混合施用。【答案】NH4NO3稀盐酸（或HCl）④硝酸银①NH4NO3+NaOH=NaNO3+NH3↑+H2O【解析】它可能是NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一种，其余三种猜想已给出，所以猜想②是NH4NO3．实验探究：步骤一：根据取少量样品放入试管中，没有嗅到强烈的氨味，加入适量水溶解得到无色液体，滴入这种溶液无气泡放出，题中结论是：该样品中不含碳酸氢铵，故滴入的是：稀盐酸。步骤二：NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4中只有(NH4)2SO4能和硝酸钡反应生成白色沉淀，其余三种都不能和硝酸钡反应，因为实验现象是没有白色沉淀生成，故猜想④不成立；步骤三：稀盐酸和硝酸钡都已用过，只有硝酸银没有使用，且硝酸银和硝酸铵不反应，但和氯化铵反应生成氯化银白色沉淀和硝酸铵，故滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明猜想①成立。拓展应用：硝酸铵溶液与氢氧化钠溶液在加热条件下反应，生成硝酸钠、氨气和水，其化学方程式是：NH4NO3+NaOH=NaNO3+NH3↑+H2O。11．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NaClNaOHNa2CO3NaHCO3溶解度/g361092159.6Ⅲ．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）。【答案】【交流讨论】A；【提出猜想】四，20℃时，碳酸氢钠的溶解度为9.6g，饱和溶液的溶质质量分数＜10%；【实验推断】（1）氯化钠溶液，氯化钠溶液呈中性pH＝7；（2）BaCl2+Na2CO3＝2NaCl+BaCO3↓，碳酸钠溶液；【实验反思】立即盖上瓶塞并放回原处。【解析】【交流讨论】酸是由氢离子和酸根离子构成，碱是由金属离子和氢氧根离子构成，盐是由金属离子和酸根离子构成，酸中没有钠离子，故选：A；【提出猜想】20℃时，碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数＝，故填：四，20℃时，碳酸氢钠的溶解度为9.6g，饱和溶液的溶质质量分数＜10%；【实验推断】（1）由于溶液pH＞7，显碱性，而氯化钠溶液显中性，pH＝7，故填：氯化钠溶液，氯化钠溶液呈中性pH＝7；（2）氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，反应的化学方程式为：BaCl2+Na2CO3＝2NaCl+BaCO3↓，反应后的溶液中含有氯化钠和过量的氯化钡都呈中性，不能使酚酞溶液变色；故填：BaCl2+Na2CO3＝2NaCl+BaCO3↓，碳酸钠溶液；【实验反思】实验室中为了防止药品变质或挥发，使用后应立即盖上瓶塞并放回原处。【点评】本题综合考查缺失标签药品的成分，应借助题目信息，结合所学知识进行解析。鉴于该题的练习应遵循实验原则和要求。12.化学来源于生活，同学们对生活中的一些现象产生兴趣，在老师指导下开展了系列探究实验活动：活动一：红砖粉末能做催化剂吗？实验步骤实验现象实验结论和解释小明A试管装有5mL的5%过氧化氢溶液B试管装有5mL的5%过氧化氢溶液，再加入a克的红砖粉末。A中无明显现象，B中产生大量能使带火星的木条复燃的气体（1）产生的气体是______（2）红砖粉末能改变过氧化氢的分解速率。小红待反应停止时，向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液（1）又产生大量能使带火星的木条复燃的气体。红砖粉末的______在反应前后没有发生变化【实验反思】小明和小红通过上述实验，一致认为红砖粉末可以做分解过氧化氢溶液的催化剂，但小强认为小明和小红说法不严谨，理由是______。活动二：水壶内部的白色固体是什么？【查阅资料】水在加热或长久放置时，溶于水中可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀（水垢）【假设与猜想】猜想Ⅰ：CaCO3猜想Ⅱ：Mg（OH）2猜想Ⅲ：______（填化学式）【实验与探究】取少量白色固体样品（不考虑杂质和微溶物对实验的影响）于试管中，向其中加入足量稀盐酸，现象：白色固体溶解，有气泡产生，根据以上现象，小华认为：猜想I正确。小雪却认为小华的结论不严谨，经过两人反复讨论，进一步设计了如下实验。实验步骤实验现象实验结论取上述实验中的上层清液于试管中，滴加足量NaOH溶液______猜想Ⅰ成立有白色沉淀产生猜想Ⅲ成立验证猜想Ⅲ成立时产生白色沉淀的反应化学方程式是______。活动三：验证NaOH变质有方法？【方法归纳】同学们通过实验探究，认为验证氢氧化钠变质可以从验证反应后的生成物入手，例如：加足量稀盐酸等出现气泡，加氯化钙溶液等出现白色沉淀等来判别；也可以通过反应过程中温度、压强等变化来判别。【学科渗透】按如图所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面______。据此，小明同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。小红认为小明结论证据不充足，理由是______。【再次实验】同学们用压强传感器研究水或等量NaOH溶液分别吸收CO2的效果，实验装置及测定结果如甲图和乙图所示。图乙中______（填“Ⅰ”“Ⅱ”）表示等量NaOH溶液吸收CO2的曲线。【答案】活动一：氧气化学性质没有对比两次实验反应前后红砖粉末的质量；活动二：CaCO3和Mg（OH）2无明显现象活动三：左高右低由于二氧化碳可溶于水且还可以与水发生化学反应，也可以引起气体体积减少造成装置内部压强降低Ⅱ【解析】活动一、小明：过氧化氢能分解的气体能使带火星的木条复燃，故产生的气体是氧气；小红：待反应停止时，向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，又产生大量能使带火星的木条复燃的气体，说明红砖粉末的化学性质在反应前后没有发生变化；实验反思：没有对比两次实验反应前后红砖粉末的质量，如果反应前后质量都没有发生改变则红砖粉末可以做催化剂；活动二、假设与猜想：猜想Ⅲ：CaCO3和Mg（OH）2；实验与探究：若猜想Ⅰ成立，溶液中没有氯化镁，氢氧化钠和氯化镁生成氢氧化镁沉淀和水，取上述实验中的上层清液于试管中，滴加足量NaOH溶液，无明显现象；若猜想Ⅲ成立，溶液中存在氯化镁，氢氧化钠和氯化镁生成氢氧化镁沉淀和水，反应的化学方程式为：；活动三、学科渗透：实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面左高右低，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，气体减少，装置内部压强降低，外界大气压将水压向左侧；由于二氧化碳可溶于水且还可以与水发生化学反应，也可以引起气体体积减少造成装置内部压强降低，因此不能得出二氧化碳和氢氧化钠发生化学反应的结论；由曲线Ⅱ反应后的压强变化，曲线Ⅱ说明CO2和NaOH溶液反应后，容器内气压下降得更低。13.有一包从海水中获得的粗盐，已经经过初步提纯。课外活动小组对它的成分进行探究，并将粗盐进一步提纯。一些物质的溶解性OH-Cl-H+溶、挥溶溶、挥Na+溶溶溶溶Ca2+微溶微不Ba2+溶溶不不Mg2+不溶溶微探究过程：Ⅰ.探究一：这包粗盐中可能有的杂质是CaCl2和MgCl2。现用实验验证这种假设：取样品并溶解，加入数滴NaOH溶液，无明显现象，说明粗盐中无____；另取样品并溶解，加入数滴碳酸钠溶液，有白色沉淀生成。实验证明：这包粗盐中含有的杂质是_______。Ⅱ.探究二：这包粗盐中NaCl的质量分数。按下面步骤进行实验：①称取ag的样品；②将样品加水溶解，制成粗盐溶液；③向粗盐溶液中加入过量的某种试剂，过滤，得到沉淀和滤液；④将③中所得沉淀洗涤后小心烘干，称量得到bg纯净固体M；⑤向③中所得滤液逐滴滴入稀盐酸，直到不再产生气泡为止后，移入蒸发皿蒸发，称量得到cg纯净固体N；(1)②③⑤的步骤中，都使用到同一仪器是_____；它在步骤②和⑤中的操作方法相同，但目的不同，在步骤②中的目的是_______。(2)步骤③中加入的试剂是______；目的是_______。(3)根据以上实验可知粗盐中NaCl的质量分数为(用含字母的代数式表达)_______。【答案】Ⅰ.探究一：MgCl2CaCl2Ⅱ.探究二：玻璃棒加速粗盐的溶解Na2CO3溶液(或碳酸钠溶液)