高分突破18异常现象及其原因的探究-2022年中考化学实验探究题高分突破

高分突破18异常现象背后原因的探究备战2022年中考化学实验探究题高分突破1．某化学兴趣小组用未知浓度的盐酸和碳酸钙反应，将制得的气体X通入澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象，同学们展开了如下探究：【提出问题】澄清石灰水未变浑浊的原因是什么？【查阅资料】①盐酸具有挥发性，易挥发出氯化氢气体②AgCl为白色且难溶于水的固体③CO2不溶于饱和的NaHCO3溶液④CO2与Na2CO3溶液反应的化学方程式为：CO2+H2O+Na2CO3═2NaHCO3⑤CO2不与AgNO3溶液反应【作出猜想】澄清石灰水未变浑浊的原因：甲同学的猜想：澄清石灰水已变质。乙同学的猜想：气体X中除了有CO2外，还有（填化学式）气体杂质。【实验探究】同学们经过讨论后设计了如图实验装置进行探究。A、B试管中是AgNO3溶液，C试管中是澄清石灰水，连接好装置后通入气体X。①盛有AgNO3溶液的B装置的作用是：。②若A、B、C试管中的现象分别是，则甲、乙同学的猜想都正确。【实验反思】要除去上述CO2中的气体杂质，可以将气体通入到（填字母）中。A.NaOH溶液B.Na2CO3溶液C.饱和NaHCO3溶液【答案】【作出猜想】HCl【实验探究】①验证HCl是否除尽②A产生白色沉淀B没有沉淀产生C澄清石灰水不变浑浊【实验反思】C【解析】【作出猜想】盐酸具有挥发性，气体X中除了有CO2外，还有HCl气体。【实验探究】①要验证气体X含有CO2和HCl，通入A装置，HCl与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀，验证HCl的存在；B装置的作用是验证HCl是否除尽，防止干扰CO2的鉴别；②甲、乙同学的猜想都正确，气体X含有CO2和HCl，A中实验现象为产生白色沉淀，B中无沉淀产生，C中澄清石灰水不变浑浊，说明澄清石灰水变质。【实验反思】CO2不溶于饱和的NaHCO3溶液，CO2与Na2CO3溶液、NaOH溶液都能反应，除去CO2中的气体杂质，可以将气体通入到饱和NaHCO3溶液。2．某兴趣小组探究镁与稀盐酸的反应：（1）镁与稀盐酸反应的化学方程式为。（2）实验前，用砂纸打磨镁条的目的是。（3）将打磨后的镁条放入稀盐酸中，一段时间后发现有“灰白色沉淀”产生的异常现象。【提出问题】灰白色沉淀可能含有什么物质？【查阅资料】Mg(OH)2受热分解生成MgO和H2O；变色硅胶遇水由蓝色变为粉红色；碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]不溶于水，受热易分解生成MgO和HCl气体。【提出假设】甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl2，你认为原因是。乙同学认为灰白色沉淀中可能含有：猜想I：Mg猜想II：Mg(OH)Cl猜想III：Mg(OH)2【实验探究】乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后，分别置于编号为①②③的试管中。序号实验操作实验现象实验结论实验1向试管①中加入适量（填物质名称）沉淀消失无气泡产生猜想I不成立实验2加热试管②，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条置于试管口滤纸条变红猜想II。实验3加热试管③，将产生的气体通过变色硅胶变色硅胶。猜想III成立【讨论分析】实验2中滤纸条变红是由于HCl气体溶于水使溶液呈性，生成HCl气体的原因是（用化学方程式表示）。【答案】（1）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑（2分）（2）除去镁条表面致密的氧化膜，以加快镁条与盐酸反应速率（1分）（3）【提出假设】MgCl2不是难溶物，而是易溶物（1分）【实验探究】盐酸（或稀硫酸等）（1分）成立（1分）由蓝色变为粉红色（1分）【讨论分析】酸（1分）Mg(OH)ClMgO+HCl↑（2分）【解析】（1）与锌与稀盐酸反应的化学方程式相似，更活泼的镁条与稀盐酸反应为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；（2）因为镁属于活泼金属，容易被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的氧化膜，阻碍镁单质与稀盐酸的接触；为加快镁条与稀盐酸反应的速度，实验前常常需要用砂纸打磨镁条；（3）【提出假设】镁条与稀盐酸反应过程中，表面产生灰白色沉淀，甲同学推断不是MgCl2的原因是灰白色沉淀难溶于水，而MgCl2易溶于水；【实验探究】如果灰白色沉淀的成分是Mg，向试管中加入适量稀盐酸，沉淀溶解消失，且产生气泡，依据实验1的操作、现象、结论判断，猜想I不成立；能使紫色石蕊溶液的滤纸条变红，说明试管②中灰白色沉淀受热分解产生酸性气体，且根据元素守恒推断该气体为HCl，说明猜想II成立；如果猜想III成立，试管中灰白色沉淀受热分解，Mg(OH)2MgO+H2O↑，产生的水蒸气能使变色硅胶变色，由题意可知，其颜色由蓝色变为粉红色；【讨论分析】实验2中滤纸条变红是由于HCl气体溶于水变为盐酸，盐酸具有酸性；碱式氯化镁受热分解，生成HCl的原因是Mg(OH)ClMgO+HCl↑。3．某班同学研究碱的性质时，进行如图实验，观察到有蓝色絮状沉淀产生。一段时间后，发现试管中的沉淀有些小组部分变黑，有些小组仍为蓝色。（1）反应生成的蓝色絮状沉淀物质是。（2）根据质量守恒定律，推测黑色物质可能是。A.铁B.碳C.二氧化锰D.氧化铜（3）某同学认为试管中沉淀的颜色变黑可能是由于反应物的溶质质量分数较高所致。为验证猜想是否成立，他改用溶质质量分数更大的硫酸铜溶液再一次进行了实验，发现生成的蓝色絮状沉淀过一段时间并未变黑。因此，他认为自己的猜想是错误的。请回答，他能否据此否定自己的猜想？并说明理由。【答案】（1）氢氧化铜。（2）D。（3）不能，反应物还有氢氧化钠溶液，因此还需要改变氢氧化钠溶液的浓度，验证猜想是否正确。【分析】（1）考查氢氧化铜的性质；（2）根据质量守恒定律中元素不会增加的性质分析回答此题；（3）根据实验测试中的变量分析回答此题。【解析】解：（1）氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，所以蓝色絮状沉淀物质为氢氧化铜；故答案为：氢氧化铜。（2）A、铁元素不存在反应物中，选项A错误；B、碳元素反应物中不存在，选项B错误；C、二氧化锰中锰元素在反应物中不存在，选项C错误；D、氧化铜中氧元素和铜元素，在反应物中都存在，选项D正确；故答案为：D。（3）根据题目信息可知，需要验证反应物的溶质质量分数，反应物包括氢氧化钠和硫酸铜，因此需要验证氢氧化钠和硫酸铜两种溶液的，而上述实验只测试了硫酸铜溶液，所以还需要验证氢氧化钠溶液的浓度；故答案为：不能，反应物还有氢氧化钠溶液，因此还需要改变氢氧化钠溶液的浓度，验证猜想是否正确。【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解析。4．化学是一门以实验为基础的自然科学。实验室有如图装置：（1）仪器a的名称；仪器b的名称。（2）实验室要制取和收集较纯净的氢气，现有镁条、锌粒、铁丝、铜片、稀硫酸（10%）、稀盐酸（10%），请你选择适当的药品和装置完成下列问题：①制取氢气的化学方程式为，选用该原理的依据有。A．原料廉价易得B．反应速率适中C．制得的气体要纯净D．实验条件易于控制②选用的装置有（填装置字母）。（3）用装置C制二氧化碳时，关闭开关，多孔隔板处依次观察到的现象是g、f、e（用字母e、f、g对如图所示现象进行排序）。（4）小英同学在做金属与盐溶液的反应时，发现锌片与硫酸铜溶液反应生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出，生成的是什么气体呢？（提示：反应只生成一种气体）【提出猜想】产生的气体可能是SO2、O2或H2中的一种。【查阅资料】SO2易溶于水，化学性质与二氧化碳相似，它能使澄清石灰水变浑浊。【设计并进行实验】（请在空白处写上对应问题的答案）实验步骤实验现象实验结论①向盛满该气体的试管中，插入带火星的木条无明显变化产生的气体不是O2②将该气体通入澄清石灰水中产生的气体不是SO2③将该气体净化后通过表面含CuO的铜网（如图）产生的气体是H2【实验反思】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有。【拓展视野】氢能是未来最理想能源，如图是利用ZnO和Fe2O3为催化剂制取氧气的一种方法。“循环制氢体系”涉及的能量转化是由太阳能转化为能，请写出该体系制取氢气的化学方程式。【答案】（1）分液漏斗；集气瓶。（2）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；ABCD。BF或CF或BD或CD。（3）g、f、e。（4）无明显变化；铜网由黑色变红色。硫酸。化学；2H2O2H2↑+O2↑。【分析】（1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法。（2）通常情况下，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氢气难溶于水，密度比空气小。（3）用装置C制二氧化碳时，关闭开关，多孔隔板处依次观察到的现象是g、f、e。（4）氧气能使带火星的木条复燃。二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊。加热时氧化铜和氢气反应生成铜和水。能量之间可以相互转化。水在催化剂、太阳能作用下分解生成氢气和氧气。【解析】解：（1）仪器a的名称是分液漏斗；仪器b的名称是集气瓶。故填：分液漏斗；集气瓶。（2）①制取氢气的化学方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，选用该原理的依据有原料廉价易得、反应速率适中、制得的气体要纯净、实验条件易于控制。故填：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；ABCD。②反应物是固体和液体，不需要加热，可以用B或C作为发生装置，氢气难溶于水，可以用排水法收集，密度比空气小，可以用向下排空气法收集，选用的装置有BF或CF或BD或CD。故填：BF或CF或BD或CD。（3）用装置C制二氧化碳时，关闭开关，多孔隔板处依次观察到的现象是g、f、e。故填：g、f、e。（4）【设计并进行实验】实验步骤实验现象实验结论①向盛满该气体的试管中，插入带火星的木条无明显变化产生的气体不是O2②将该气体通入澄清石灰水中无明显变化产生的气体不是SO2③将该气体净化后通过表面含CuO的铜网（如图）铜网由黑色变红色产生的气体是H2故填：无明显变化；铜网由黑色变红色。【实验反思】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有硫酸。故填：硫酸。【拓展视野】“循环制氢体系”涉及的能量转化是由太阳能转化为化学能，该体系制取氢气的化学方程式：2H2O2H2↑+O2↑。故填：化学；2H2O2H2↑+O2↑。【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。5．化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时，将酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液变成了红色，但过一会儿红色却消失了。于是，兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。【提出问题】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色的原因是什么？【猜想与假设】甲同学：酚酞与O2发生了反应；乙同学：NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应；丙同学：与NaOH溶液浓度大小有关；你的猜想：（写一条）。【设计与实验】甲、乙、丙三位同学为了验证各自的猜想，设计并进行了如下实验，请你与他们一起探究。（1）甲同学设计并完成如下实验：实验步骤实验目的实验现象实验结论①取少量实验中的NaOH溶液于试管中，再加热煮沸。溶液变红，过一会儿红色消失。甲同学的猜想（填“正确”或“不正确”）。②将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液，并滴一些植物油在其上方。（2）乙同学设计如图1所示的装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，他认为自己的猜想正确，试管中反应的化学方程式为。丁同学认为乙同学的猜想不正确，理由是，丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因，用pH试纸测量试管中的溶液，结果pH＜7，说明溶液显性，造成试管中溶液红色褪去的原因可能是。（3）丙同学为了验证自己的猜想，使用色度传感器测量溶液颜色的变化（说明：溶液无色时，色度传感器测得的数值为100%）。他在三个专用容器中分别加入等量的5%、10%、20%的NaOH溶液，然后各滴加2滴酚酞溶液，同时放入色度传感器进行测量，测出溶液颜色的变化曲线如图2所示，由此判断自己的猜想正确。你能从变化曲线中总结出的规律有（写一条）。【实验结论】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色与NaOH溶液的浓度有关。【答案】猜想与假设：酚酞溶液含有杂质；设计与实验：（1）排除水中的氧气；隔绝空气；不正确；（2）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；浓盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢气体，也能与氢氧化钠反应，使溶液的红色褪去；酸；生成的二氧化碳或挥发的氯化氢与氢氧化钠发生了反应，溶液碱性消失呈酸性；（3）氢氧化钠溶液的浓度越大，酚酞试液变红后褪色越快。【分析】【猜想与假设】根据酚酞变质，氢氧化钠就不能使酚酞变红色进行分析；【设计与实验】（1）根据蒸馏水中没有空气，植物油可以隔绝空气进行分析；（2）根据二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，浓盐酸具有挥发性分析；根据溶液的pH＜7，溶液显酸性，碱性消失分析；（3）根据图2中的数据进行分析；【解析】解：【猜想与假设】酚酞溶液中若含杂质，酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液可能先变成红色，过一会儿红色会消失；故填：酚酞溶液含有杂质；【设计与实验】（1）根据控制变量法，①取少量实验中的NaOH溶液于试管中，再加热煮沸，目的是排除水中的氧气；②将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液，并滴一些植物油在其上方，植物油可以隔绝空气，实验现象为溶液变红，过一会儿红色消失，由此说明氢氧化钠溶液中滴入酚酞先变红后褪色不是酚酞与O2发生了反应，由此甲同学的猜想不正确；故填：排除水中的氧气；隔绝空气；不正确；（2）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；浓盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢气体，也能与氢氧化钠反应，使溶液的红色褪去，由此丁同学认为乙同学的猜想不正确；溶液的pH＜7，溶液显酸性；生成的二氧化碳或挥发的氯化氢与氢氧化钠发生了反应，溶液碱性消失呈酸性，溶液褪色；故填：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；浓盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢气体，也能与氢氧化钠反应，使溶液的红色褪去；酸；生成的二氧化碳或挥发的氯化氢与氢氧化钠发生了反应，溶液碱性消失呈酸性；（3）从图2可以看出，氢氧化钠溶液的浓度越大，开始颜色越深；氢氧化钠溶液的浓度越大，酚酞试液变红后褪色越快；故填：氢氧化钠溶液的浓度越大，酚酞试液变红后褪色越快。【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解析。6．果蔬洗盐既能去除水果和蔬菜表面的农药，又能杀菌、去小虫，近几年比较流行。某品牌果蔬洗盐常温下为白色固体，小敏取用时不小心将其洒落在天然气的火焰上，发现火焰呈黄色，这引起了小敏探究其成分的兴趣。【查阅资料】1.钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色。2.农药大多数呈酸性。【提出猜想】猜想一：碳酸钠猜想二：碳酸氢钠猜想三：碳酸钠和碳酸氢钠的混合物小敏做出以上猜想的依据是。【查阅资料】碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳、碳酸钠和水。【进行实验】实验步骤实验现象分析与结论①取一定量果蔬洗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有气体生成，澄清石灰水中产生白色沉淀生成气体的化学方程式：，该品牌果蔬洗盐中含有②将①加热后残留固体全部溶于水，加入足量氯化钙溶液产生白色沉淀/③分别测量①和②产生沉淀质量①中产生沉淀2.5g，②中产生沉淀质量该品牌果蔬洗盐中含有碳酸钠【继续探究】小敏想到妈妈以前常用食盐水洗水果，猜想该品牌果蔬洗盐中还可能含有氯化钠。她向其水溶液中加入至溶液呈酸性，再加入溶液，观察到有白色沉淀生成，证明有氯化钠。【拓展延伸】该品牌果蔬洗盐不可直接食用，使用后，要用清水冲洗。【答案】【提出猜想】果蔬洗盐燃烧的颜色为黄色。【进行实验】2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；碳酸氢钠。＞2.5g。【继续探究】稀硝酸；硝酸银。【分析】【提出猜想】根据题目信息分析回答此题；【进行实验】①碳酸氢钠在加热条件下反应生成碳酸钠、二氧化碳和水，据此书写化学方程式；根据实验现象总结实验结论；③根据实验结论和化学方程式分析回答此题；【继续探究】根据氯离子与银离子生成不溶于硝酸的白色沉淀氯化银分析回答此题。【解析】解：【提出猜想】根据题目信息可知，含有钠元素的物质燃烧会发出黄色火焰，而此时果蔬洗盐燃烧时发出黄色火焰，钠单质无法在空气中存在，因此推断是含有钠元素的化合物，判断是碳酸钠或者碳酸氢钠；故答案为：果蔬洗盐燃烧的颜色为黄色。【进行实验】①生成气体使澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳能产生，而含有钠元素的化合物加热产生二氧化碳的为碳酸氢钠，碳酸氢钠在加热条件下反应生成碳酸钠、二氧化碳和水，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，由此确定含有碳酸氢钠；故答案为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；碳酸氢钠。③在①中产生的沉淀为2.5g，说明生成碳酸钙质量为2.5g，根据碳元素质量守恒，其中碳元素来自于二氧化碳，二氧化碳质量×，所以二氧化碳质量＝1.1g，设生成碳酸钠质量为m，碳酸氢钠生成碳酸钠对应生成碳酸钙的质量为n，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O10644m1.1gNa2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl1061002.65gnn＝2.5g实验结论该品牌果蔬洗盐中含有碳酸钠，则另外碳酸钠与氯化钙反应也会生成碳酸钙，此时碳酸钙质量比2.5g大，因此若沉淀质量大于2.5g，则说明含有碳酸钠；故答案为：＞2.5g。【继续探究】为了验证氯化钠，加入酸使溶液显酸性，不能引入氯离子，因此可以加入稀硝酸，再加入硝酸银，看到白色沉淀，证明含有氯化钠；故答案为：稀硝酸；硝酸银。【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解析。7.3月16日沙尘暴席卷我国西北地区，次日多地又遇到降雨。该地某校环境监测实践小组的同学们，对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及水酸碱度的异常变化产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，他们紧急立项，开启了项目性学习的探究之旅。任务一：监测沙尘暴的成因同学们参与当地环境监测。他们在10米高台上，利用“风向风速器”，测得风速为10m/s时，有大量的沙尘被卷入空中，能见度迅速降低。引发这一自然现象的根本原因是______（写1条）。任务二：分析沙尘暴的危害当人暴露于沙尘天气中时，含有各种有毒的化学物质、病菌等的尘土可进入到口、鼻、眼、耳中引发各种疾病。除此之外，沙尘暴还会产生的危害是______（写1条）。任务三：探究沙尘暴的成分（信息检索）我国西北地区，含有大量钠盐的干涸盐湖和盐碱地总面积约有50万平方公里，为沙尘暴的形成埋下隐患。（猜想假设）此次沙尘暴中可含有碳酸钠等碱性物质。（进行实验）取少量盐碱地的土壤与蒸馏水接1：5的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置，取上层清液，用如图装置完成如下实验。项目实验步骤实验现象实验结论方案①挤压胶头滴管a，滴入______产生白色沉淀沙尘暴中含有Na2CO3，不含NaOH②挤压胶头滴管b，滴入几滴酚酞溶液酚酞溶液不变色（反思评价）（1）步骤①中发生反应的化学方程式为______。（2）自然界的土壤中通常不含NaOH，理由是______。（3）若加入的X是______（填化学式），则只能证明沙尘暴中含有Na2CO3，而不能确定是否含有NaOH。任务四：评价雨水pH异常的原因（数据监测）小组同学在老师的帮助下从环保部获得了当地雨水的pH数据。测定时间3月5日3月17日3月28日3月31日pH5.575.735.605.59（表达交流）3月17日，雨水pH出现异常的原因是______。（检查进度）该项目性学习还没有进行的探究项目是______。【答案】任务一：土质疏松/大气层不稳定（合理即可）任务二：影响出行/影响户外工作（合理即可）任务三：过量/适量/足量的CaCl2溶液/BaCl2溶液（合理即可）/（合理即可）NaOH易与空气中的CO2反应Ca（OH）2/Ba（OH）2任务四：沙尘暴中含有Na2CO3，引起雨水pH增大（合理即可）防护、治理【分析】本题考查复分解反应。【解析】任务一：有大量的沙尘被卷入空中，说明该地区土壤比较疏松；任务二：沙尘暴天气会影响人类正常的出行；进行实验：根据题意可知，为了验证沙尘暴中含有碳酸钠，可以加入含有钙离子或者钡离子的盐，因此可选择氯化钙或者氯化钡，如果出现白色沉淀，说明含有碳酸钠；反思评价：（1）氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠：；（2）自然界的土壤中通常不含NaOH，因为氢氧化钠可以和二氧化碳反应；（3）根据题意可知，在检验碳酸根时不能带入氢氧根离子，否则氢氧根会和钠离子结合形成氢氧化钠，无法确定原来成分中是否含有氢氧化钠，所以不能选择氢氧化钙或者氢氧化钡，故填：Ca（OH）2/Ba（OH）2；表达交流：碳酸钠溶液呈碱性，因此极有可能是3月17日中沙尘暴导致雨水中含有碳酸钠，使雨水的碱性增强，pH增大；检查进度：根据题意可知，该实验是要对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及水酸碱度的异常变化进行探究，上述实验少了沙尘暴的防护和治理。【点睛】本题考查了碳酸根的检验，同时需要学生仔细结合题意，进行仔细回答即可。8．某化学兴趣小组进行锌与硫酸溶液反应的实验，并用大气球收集产生的气体。同学们在收集过程中闻到一股刺激性气味，同时发现充满气体的气球在空气中有些下沉，有些悬浮，还有些上浮。大家对这些现象很感兴趣，进行了相关探究活动。【提出问题】锌和硫酸溶液反应后生成的气体是什么？【查阅资料】（1）锌与浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫气体和水；铜与浓硫酸在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫气体和水。（2）SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红溶液褪色。SO2和CO2化学性质相似，都能和NaOH等碱溶液反应生成盐和水。（3）相同条件下，气体的密度决定于该气体的相对分子质量，气体的相对分子质量越大密度也越大；空气的平均相对分子质量为29。【提出猜想】猜想一：气球内的气体为SO2；猜想二：气球内的气体为SO2和H2；猜想三：气球内的气体为H2。【实验探究】针对上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图的装置（部分夹持器材略去），分别用不同气球内的气体进行探究。（1）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的氮气，目的是。（2）甲同学观察到A中品红溶液褪色，C中无明显现象，说明猜想一正确。D瓶中氢氧化钠溶液的作用是。（3）乙同学观察到，说明猜想二正确。（4）丙同学观察到A中品红溶液无明显现象，C中铜网表面黑色物质变红，说明猜想三正确。【实验结论】通过实验探究与充分思考，聪明的你应该对锌与硫酸溶液反应产生的气体填充气球活动中的异常现象能够很好的解释了。本次实验中锌粒与硫酸溶液反应先后生成二氧化硫气体和氢气。【拓展反思】（1）下列物质中不能由金属和稀硫酸反应直接得到的是。A、Al2（SO4）3B、Fe2（SO4）3C、MgSO4D、ZnSO4（2）浓硫酸与铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水，而稀硫酸与铜即使加热也不能反应。这说明：某溶液的化学性质除了与溶质的性质有关外，还可能与下列中的有关（填序号）。A．溶质的质量分数B．溶液的质量C．溶液的体积D．溶质的相对分子质量（3）锌与铜分别和浓硫酸在一定条件下都可以反应产生二氧化硫，若选择铜与浓硫酸在加热的条件下反应制取二氧化硫气体，其优点是。（4）实验中下沉的气球内一定含有的气体是。（填化学式）【答案】【实验探究】（1）排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。（2）吸收二氧化硫。（3）A中品红溶液褪色，C中黑色固体变红色。【拓展反思】（1）B。（2）A。（3）铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，当浓硫酸变成稀硫酸时，铜不能和稀硫酸，确保了制取的二氧化硫气体中不含有氢气。（4）SO2。【解析】解：【实验探究】C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的氮气，目的是排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。故填：排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。（2）D瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫，防止污染环境。故填：吸收二氧化硫。乙同学观察到A中品红溶液褪色（气体中含有二氧化硫），C中黑色固体变红色（气体中含有氢气），说明猜想二正确。故填：A中品红溶液褪色，C中黑色固体变红色。【拓展反思】铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，下列物质中不能由金属和稀硫酸反应直接得到的是B。故填：B。某溶液的化学性质除了与溶质的性质有关外，还可能与下列中的溶质的质量分数有关。故填：A。锌与铜分别和浓硫酸在一定条件下都可以反应产生二氧化硫，若选择铜与浓硫酸在加热的条件下反应制取二氧化硫气体，其优点是铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，当浓硫酸变成稀硫酸时，铜不能和稀硫酸，确保了制取的二氧化硫气体中不含有氢气。故填：铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，当浓硫酸变成稀硫酸时，铜不能和稀硫酸，确保了制取的二氧化硫气体中不含有氢气。（4）实验中下沉的气球内一定含有的气体是二氧化硫，是因为二氧化硫密度比空气大。故填：SO2。【点评】本题主要考查物质的性质，解析时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。9.化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时，将酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液变成了红色，但过一会儿红色却消失了。于是，兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。【提出问题】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色的原因是什么？【猜想与假设】甲同学：酚酞与O2发生了反应；乙同学：NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应；丙同学：与NaOH溶液浓度大小有关；你的猜想（写一条）。【设计与实验】甲、乙丙三位同学为了验证各自的猜想，设计并进行了如下实验，请你与他们一起探究。（1）甲同学设计并完成如下实验：实验步骤实验目的实验现象实验结论①取少量实验中的NaOH溶液于试管中，再加热煮沸溶液变红，过一会儿红色消失。甲同学的猜想（填“正确”或“不正确”）②将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液，并滴一些植物油在其上方。（2）乙同学设计图7所示的装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，他认为自己的猜想正确，试管中反应的化学方程式为。丁同学认为乙同学的猜想不正确，理由是，丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因，用pH试纸测量试管中的溶液，结果pH<7，说明溶液显性，造成试管中溶液红色褪去的原因可能是。（3）丙同学为了验证自己的猜想，使用色度传感器测量溶液颜色的变化（说明：溶液无色时，色度传感器测得的数值为100%）。他在三个专用容器中分别加入等量的5%、10%、20%的NaOH溶液，然后各滴加2滴酚酞溶液，同时放入色度传感器进行测量，测出溶液颜色的变化曲线如图8所示，由此判断自己的猜想正确。你能从变化曲线中总结出的规律有（写一条）。【实验结论】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色与NaOH溶液的浓度有关。【答案】【猜想与假设】可能是所用的酚酞溶液变质了【设计与实验】（1）①除去氢氧化钠溶液中溶解的氧气②隔绝氧气不正确（2）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O二氧化碳中可能混有氯化氢气体，氯化氢溶于水形成盐酸，与氢氧化钠中和（3）氢氧化钠溶液的浓度越大，酚酞试液变红后褪色越快（或氢氧化钠溶液的浓度越大，起始颜色越深）【解析】【猜想与假设】对照三位同学的猜想，我的猜想可能是所用的酚酞溶液变质了；【设计与实验】（1）①将NaOH溶液加热煮沸，可除去氢氧化钠溶液中溶解的氧气；②向冷却后的溶液中滴入酚酞，并滴一些植物油在其上方，可隔绝氧气；加热排出氧气后，酚酞溶液变红，过一会儿红色消失，说明甲同学的猜想不正确；（2）乙同学实验中，盐酸与石灰石反应生成二氧化碳气体，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，他认为是二氧化碳与氢氧化钠发生反应，化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；丁同学认为乙同学的猜想不正确，理由是浓盐酸有强烈的挥发性，二氧化碳中可能混有氯化氢气体；丁同学用pH试纸测量试管中的溶液，结果pH<7，说明溶液显酸性，造成试管中溶液红色褪去的原因可能是氯化氢溶于水形成盐酸，中和氢氧化钠，试管中溶液的红色也能褪去；（3）认真分析题中图可知，氢氧化钠溶液的浓度越大，酚酞试液变红后褪色越快；氢氧化钠溶液的浓度越大，起始颜色越深。10.学习金属活动性顺序后，老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后，将反应后的无色溶液（以下简称：待测溶液）倒入有水的废液缸中时，发现有白色沉淀析出的“异常现象”。小明设计实验开展了如下探究。请根据要求回答有关问题：【发现问题】小明取一滴管未倒完的待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，依然产生大量白色沉淀（像牛奶一样）。【提出问题】待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生？白色沉淀是什么物质？【查阅资料】（1）AlCl3是一种无色透明晶体，极易与水反应生成难溶于水的Al(OH)3而产生白色沉淀；（2）CuCl是一种不溶于水的白色固体，易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1的溶液中；CuCl中Cu的化合价为___________。【提出猜想】猜想Ⅰ：白色沉淀是Al(OH)3猜想Ⅱ：白色沉淀是CuCl猜想Ⅲ：白色沉淀是A1(OH)3和CuCl的混合物【实验探究】序号实验操作实验现象实验结论①取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中无明显实验现象猜想___________正确②取约2mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的A1条，充分反应有红色固体析出③取一滴管实验②后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中无明显实验现象【结论与反思】（1）上述实验表明，Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl，第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。请分别写出上述两步反应的化学方程式：第一步：___________，第二步：___________。（2）待测溶液中含有大量CuCl，为什么它没有以白色沉淀的形式存在？请说明原因：___________。（3）设计实验③的目的是___________。【启示与拓展】通过对Al和CuC12溶液反应的实验探究，使我们认识到，我们不少的传统认识远没有做到细致入微，特别是当观察到有红色固体析出，于是就贸然断定这个反应是个简单的、一步完成的置换反应。实际上还要关注物质变化的过程，通过比较和分析，得出可靠的结论。经过无数次实验证明，有些化学反应看似一步完成，实际上是分步进行的。请根据你所学知识，任举一例反应可能分步进行的实例：___________。【答案】【查阅资料】+1【实验探究】Ⅱ【结论与反思】待测溶液中氯离子过高证明溶液中氯化铝没有生成氢氧化铝沉淀【启示与拓展】碳燃烧生成二氧化碳可能是碳首先和氧气反应生成一氧化碳、一氧化碳再和氧气生成二氧化碳（合理即可）【解析】查阅资料：CuCl中氯元素化合价为负一价，设铜元素化合价为x，化合物中正负化合价代数和为零；则x+(1)=0，x=+1。实验探究：①已知，CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1的溶液中；取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中无明显实验现象，说明没有生成氢氧化铝沉淀，可能生成的CuCl溶于一定浓度的NaCl溶液中；②取约2mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的Al条，充分反应，有红色固体析出说明生成了铜单质，排除溶液铜离子的干扰；③实验②后的溶液中有生成的氯化铝，取一滴管实验②后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，无明显实验现象，说明氯化铝没有生成沉淀；综合分析可知，沉淀为铜元素导致的，沉淀为CuCl，故猜想Ⅱ正确。结论与反思：（1）上述实验表明，Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl，第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。上述两步反应的化学方程式分别为：、。（2）CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1的溶液中；待测溶液中氯离子过高，导致CuCl没有生成沉淀。（3）设计实验③的目的是证明溶液中氯化铝没有生成氢氧化铝沉淀。启示与拓展：碳燃烧生成二氧化碳可能是碳首先和氧气反应生成一氧化碳、一氧化碳再和氧气生成二氧化碳（合理即可）。11.科学学习小组同学在完成盐酸除铁锈实验时，发现生锈的铁钉表面有气泡生成。同学们对此现象感到很好奇，针对“气体是由什么反应生成的”这一问题，设计实验进行探究。【设计实验】小组同学经过认真分析思考，提出了自己的假设，并设计了图甲所示的实验A和B进行探究。实验时，观察到试管A中有气泡，试管B中没有气泡，从而验证了自己的假设是成立的。（1）小组同学设计图甲所示实验基于的假设是__________。（2）小金同学认为图甲实验A和B对照设置不够严谨，溶液中的水可能会对气体生成产生影响。于是在图甲实验基础上补充设计了如图乙对照实验C和D。但小科同学认为对照实验D的设置没有必要，他提出这一观点的理由是__________。【反思提高】设置对照实验首要问题是找准找全影响因素，通过控制变量，来进行对照实验的设置，实现对照实验组设置的有效性和完整性。【迁移应用】一次课外实验的意外现象：镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生气泡。请结合设置对照实验的思想，完成“气体是由什么反应生成的”问题探究。【实验探究】查阅资料：①镁能与水缓慢反应生成氢气；②Na2CO3溶液呈碱性，其溶液中除了Na+、、水分子外，还有OH﹣。小组同学设计了如图丙对照实验E、F和G。（3）往镁条中分别加入等量的水、Na2CO3溶液，x溶液进行实验，一段时间后、观察到试管E、G中有气体产生，但缓慢且少，试管F中产生气体既快又多。从对照实验设置的角度分析，实验G所加“x”溶液应该是__________。（4）分析图丙实验可知，镁条放入Na2CO3溶液中，气体是由镁与水反应生成的。试管F中快速产生气体，是因为Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子，该离子是__________。【答案】（1）气体是由铁和稀盐酸反应生成（2）稀盐酸中含有水，而铁锈在稀盐酸中不产生气泡（3）氢氧化钠（NaOH）（4）.碳酸根离子【解析】（1）图甲所示实验是稀盐酸分别与铁和铁锈反应对比，探究气体来源，且验证了假设，所以其假设是气体是由铁和稀盐酸反应生成的；（2）稀盐酸中含有水，而铁锈在稀盐酸中不产生气泡，即可以排除水与铁锈产生气泡的假设；（3）已知Na2CO3溶液呈碱性，其溶液中除了Na+、水分子外，还有OH﹣，设置对照实验时除镁条中分别加入等量的水、Na2CO3溶液外，还需要加NaOH溶液，氢氧化钠溶液中含有Na+、水分子、OH﹣，与碳酸钠溶液实验组形成对照，探究碳酸根离子对产生气体所起的作用，故x溶液是氢氧化钠溶液；（4）镁条放入Na2CO3溶液中，气体是由镁与水反应生成的。试管F中快速产生气体，是因为Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子，对比试验证明水分子、钠离子、氢氧根离子对镁与水反应无明显影响，所以能促进镁与水反应的离子是碳酸根离子（CO32）。12．小秦在兴趣小组活动时做酸碱中和反应的实验(如图)，他发现实验过程中一点现象也没有。稀盐酸和氢氧化钠是否真的像老师说的能发生反应？反应后成分是什么？请你和他一起完成探究。(提出问题)反应是否发生？实验后溶液中含有哪些物质？(作出猜想)①NaCl②NaCl、HCl③NaCl、NaOH④________(设计实验)实验方案实验操作实验现象实验结论方案一取少量所得溶液于试管中，然后加入一段镁条有气泡生成有HCl方案二取少量所得溶液于试管中，加入适量氯化铁粉末，振荡_____无NaOH(得出结论)通过上述实验探究，得出猜想②正确。写出氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的化学方程式__。(分析讨论)（1）老师指出，他的实验操作中存在一处错误，具体是_________。（2）有同学说，可以用______测定溶液的酸碱度来检验稀盐酸和氢氧化钠是否发生了反应。(拓展迁移)小秦认为，他可以用与镁条不是同一类别的物质进行实验，下列符合要求的是______。A．FeB．Na2CO3C．Ca(OH)2【答案】(作出猜想)HCl、NaOH

(设计实验)无红褐色沉淀产生

(分析讨论)滴管伸入到了试管内

pH试纸##pH计

B【解析】作出猜想：如果氢氧化钠和稀盐酸不反应，则溶液中含NaOH、HCl，如果氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应，则溶液中含NaCl，如果氢氧化钠过量，则溶液中含NaCl、NaOH，如果稀盐酸过量，则溶液中含NaCl、HCl，故④NaOH、HCl；设计实验：方案二：取少量所得溶液于试管中，加入适量氯化铁粉末，振荡，氯化铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠，无红褐色沉淀生成，说明不含氢氧化钠；得出结论：氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为：；分析讨论：（1）胶头滴管加液时，既不能伸入容器，更不能接触容器，应垂直悬空于容器上方，故实验操作中存在的错误是：滴管伸入到了试管内；（2）测定溶液的酸碱度，通常选择pH试纸或pH计；拓展迁移：A、铁和镁均是由同种元素组成的纯净物，属于单质，属于同一类比物质，不符合题意；B、碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物，属于盐，碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，如果产生气泡，说明含HCl，符合题意；C、氢氧化钙是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物，属于碱，氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水，无法检验是否含HCl，不符合题意。故选B。13．学习小组的同学在探究碱的化学性质实验时，误将氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液混合在一起，结果产生白色沉淀，由此进行了如下学习探究活动。【学习交流】氢氧化钠溶液变质时发生反应的化学方程式为____________。同学们对实验所用的氢氧化钠溶液中溶质的成分产生了兴趣，进行如下探究。【提出问题】该溶液中溶质的成分是什么？【做出猜想】猜想一：Na2CO3

猜想二：__________。【进行实验】为了验证猜想，同学们分成两个小组完成了以下实验。组别实验操作实验现象实验结论甲组取少许该溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液__________猜想二成立乙组取少许该溶液于试管中，滴加过量的氯化钙溶液，静置后过滤有白色沉淀产生猜想二成立向滤液中滴加______有红褐色沉淀产生【反思评价】经过讨论后，同学们一致认为甲组实验方案不严谨。你认为理由是________。【拓展应用】要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，可向溶液中加入适量的_________（填字母）。A．BaC12溶液

B．CaCl2溶液

C．Ca（OH）2溶液【答案】

Na2CO3和NaOH

溶液由无色变红色

氯化铁溶液

碳酸钠溶液也能使无色酚酞溶液变红

C【解析】[学习交流]二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，该反应化学方程式：；[做出猜想]二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，猜想一：Na2CO3猜想二：Na2CO3和NaOH；[进行实验]甲组：取少许该溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液，猜想二成立，说明溶液中含有碱性物质，碱性物质能使无色酚酞溶液变红，实验现象：溶液由无色变红色；乙组：取少许该溶液于试管中，滴加过量的氯化钙溶液，有白色沉淀生成，因为碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，实验现象是有白色沉淀，静置后过滤，向溶液中滴加某物质，有红褐色沉淀生成，初中化学常见的红褐色沉