中考化学实验探究一题多设问专题17异常现象及其原因的探究(原卷版+解析)

专题17异常现象及其原因的探究西汉时《淮南万毕术》记载:“曾青得铁则化为铜”。(1)为了模拟此反应，某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中，发生反应的化学方程式为。该反应的标准实验现象为：溶液变为浅绿色、铁钉表面有红色固体析出，铁钉表面无明显气泡。但小组同学却发现铁钉表面有小气泡，于是对这一异常现象展开探究。【查阅资料】I.硫酸铜溶液呈酸性；II.硫酸亚铁与氧气和水反应生成的Fe3+会导致溶液中的氢离子浓度增加；溶液中氢离子浓度越大，酸性越强。【探究一】铁钉表面产生的气体是什么？猜想1：二氧化硫；猜想2：氧气；猜想3：氢气。(2)从宏观元素的视角分析，做出上述猜想的依据是；甲同学说实验中并未闻到刺激性气味，则猜想不正确。(3)为验证剩余猜想，向盛有铁钉的锥形瓶中加入硫酸铜溶液，接下来你的实验操作是；硫酸铜溶液呈酸性，该气体可看成由稀硫酸与铁钉反应产生，其化学方程式为。【探究二】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素。小组同学利用打磨光亮的铁钉与硫酸铜溶液进行以下实验。不同浓度、不同温度的硫酸铜溶液浅绿色有无红色固体有无气泡2%硫酸铜冷溶液较慢有无2%硫酸铜热溶液较快有无4%硫酸铜冷溶液较慢有无4%硫酸铜热溶液较快有有(4)由上表推测硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素有。【探究三】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因。将打磨光亮的铁钉放入30mL4%硫酸铜溶液中，插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1)，同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)。(5)由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中，pH(填“增大”或减小”)，其原因是。【探究四】验证探究三中溶液pH变化的原因。改用煮沸后蒸馏水配制热的30mL4%硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如图3)。(6)将蒸馏水煮沸的目的是。(7)由图3可知，探究三中溶液pH变化的原因是否成立(填“成立”或“不成立”)。【反思与结论】(8)图1和图3的曲线的起点pH不同的原因。依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁钉与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是。通过上述探究实验，你认为利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置(填“是”或“否”)需要密闭。1．（2023·福建漳州·模拟预测）实验分析能力是必备的科学素养。下列对实验中出现的异常现象分析不合理的是选项异常现象分析A实验室制取氧气时，收集不到O2装置漏气B用量筒量取液体时，所得液体偏多仰视读数C红磷燃烧测量空气中氧气含量，偏大红磷太多D给试管里的固体加热时，试管炸裂试管口未略向下倾斜A．A B．B C．C D．D2．（2023·安徽亳州·校联考模拟预测）某研究性学习小组在验证“碱使酚酞溶液变红”的实验时，发现将酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了。下列对产生此异常现象原因的猜想不合理的是A．可能是酚酞与O2发生了反应B．可能是NaOH与空气中的CO2发生了反应C．可能与NaOH溶液的浓度大小有关D．可能是使用的容器中有盐酸残留3．（2023·山东济宁·统考模拟预测）实验中可能会出现一些异常现象，下列对异常现象的分析不合理的是A．加热碱式碳酸铜粉末时试管破裂一一将试管口略向下倾斜B．用pH试纸测定稀盐酸的p值偏大一一pH试纸预先用水润湿C．加热高锰酸钾制氧气时水倒吸入试管一一先熄灭酒精灯后撤导管D．细铁丝在氧气中燃烧时集气瓶底炸裂一一集气瓶底部未放入少量水或细沙4．（2023·江苏徐州·统考三模）化学实验中如果操作不当可能会出现一些异常现象，下列对异常现象的分析合理的是

A．点燃一瓶一氧化碳气体时发生爆炸——点燃前没有检验一氧化碳的纯度B．用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH偏小——pH试纸预先未用水润湿C．如图将粗盐溶于水过滤后滤液仍然浑浊——粗盐中的不溶性的杂质透过了滤纸D．加热高锰酸钾制氧气时水倒吸入试管——未在试管口放置一小团蓬松的棉花5．（2023·江苏徐州·统考三模）某研究性学习小组探究金属铁的化学性质。（1）铁丝在空气中很难燃烧，但是中国民间“打铁花”，将高温铁水击向高空，铁水在空气中散开，剧烈燃烧，说明铁能否燃烧与有关。（2）在做铁和硫酸铜溶液反应的实验中，发现铁钉表面有气泡产生的异常现象。查阅资料发现，硫酸铜溶液呈酸性，则溶液中含有的阳离子有(微粒符号)，该气体可看成由稀硫酸与铁钉反应产生的，请用化学方程式表示该气体产生的原因。（3）小组同学用少量铁粉与足量稀硫酸反应，当铁粉完全溶解后，一段时间发现溶液由浅绿色变成黄色。【提出问题】除了硫酸外，变色的溶液中还含有什么溶质？【查阅资料】①酸性的硫酸亚铁易与空气中的氧气反应生成硫酸铁，硫酸铁溶液能与铁反应生成硫酸亚铁；②含Fe3+的溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液时变成红色，含Fe2+的溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色。【提出假设】小组同学经讨论认为溶液中的溶质除了H2SO4外，可能还含有：猜想Ⅰ：FeSO4

猜想Ⅱ：Fe2(SO4)3

猜想Ⅲ：。【实验探究】①老师认为无需实验就可将猜想Ⅰ排除，理由是。②取少量上述溶液于试管中，(简述实验照作步骤及现象)，说明猜想Ⅲ成立。【分析讨论】①含有稀硫酸的硫酸亚铁溶液久置空气中生成硫酸铁和水，其化学方程式为。②为了防止硫酸亚铁溶液变成硫酸铁，可采取的一种措施是。【拓展应用】通过上述探究，发现硫酸亚铁和硫酸铁在一定条件下可以相互转化，我们还学习过哪些物质之间可以通过一步反应相互转化的，请举例说明。6．（2023·安徽蚌埠·统考三模）某兴趣小组在做“测氢氧化钙溶液导电性”的实验过程中发现了“异常现象”——石墨电极周围出现了白色浑浊，同学们对此进行大胆地猜想和探究。【查阅资料】一定条件，氧气可以与石墨电极发生反应。【提出问题】白色浑浊是什么？【提出猜想】(1)猜想一：饱和氢氧化钙溶液通电后，水的减少使氢氧化钙固体析出；猜想二：饱和氢氧化钙溶液通电后，放热，温度升高使氢氧化钙固体析出；猜想三：。【设计实验】(2)为验证猜想，小组同学分别设计了如下实验：序号方案现象结论实验方案1向90mL相同浓度的饱和溶液中加入10mL蒸馏水，搅拌，在相同的电压下再次进行导电性实验猜想一不正确实验方案2取100mL相同浓度的饱和溶液于烧杯中，没有明显现象猜想二不正确实验方案3有气泡产生猜想三正确(3)请写出猜想三中产生白色沉淀的化学方程式。

【深入探究】两瓶250mL的烧瓶内收集满气体，注射器内分别装有85mL的水和澄清石灰水，连接好装置和压强传感器。打开活塞1和活塞2，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞1，一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图所示。

(4)图2中，表示注入的是澄清石灰水的是曲线（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。(5)图2中，AB段压强上升的原因是。(6)图3是注入澄清石灰水后最终烧瓶中气体微观示意图（忽略水的挥发，两活塞关闭状态），仿照图3在图4中画出注入水后烧瓶中气体微观示意图。7．（2023·云南昆明·统考二模）实验小组的同学们在探究氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应的实验时观察到，有的同学产生的蓝色沉淀在静置一段时间后出现少许黑色固体（经测定为氧化铜），而有的同学确没有，还有部分同学得到的是浅绿色沉淀（经测定为碱式碳酸铜）。针对这一异常现象，同学们对实验现象的影响因素进行了以下探究：【探究1】生成沉淀的颜色与两种反应物的用量有关编号5%的溶液/g10%的溶液/g沉淀颜色出现黑色沉淀所用时间①22浅绿色末出现②42蓝、绿均有25min③6蓝色20min(1)表中的值是(2)根据实验数据分析，生成沉淀的颜色及沉淀的转变与溶液的用量有关。【探究2】蓝色沉淀转变为黑色固体与温度有关(3)用探究1中编号（填序号）的方法制备三份蓝色沉淀的混合物并对其加热。编号恒温加热全部变成黑色沉淀所用时间④30℃15min⑤60℃3min⑥80℃1min(4)写出氢氧化铜蓝色沉淀受热分解的反应的化学方程式为。(5)根据探究2可得出的结论是。8．（2023·广西桂林·统考二模）关于金属的研究是一项重要的课题.某小组以“铝及其性质”为主题开展项目式学习活动。任务一了解铝的物理性质(1)飞行器的制作常用到铝及其合金，主要利用的它们的性质是（写出一种即可）。任务二认识铝与氧气的反应(2)铝制品的表面不需要像铁那样涂油或刷漆，原因是。任务三探究铝与酸的反应探究活动一

小组同学用打磨过的形状、质量、大小相同的金属铝片分别与的稀盐酸、稀硫酸反应（如图实验Ⅰ、Ⅱ），观察到的现象如下表。

反应时间（分钟）1251520稀盐酸少量气泡较多气泡大量气泡反应剧烈反应结束稀硫酸无明显现象无明显现象极少量气泡少量气泡少量气泡(3)请写出铝与稀盐酸反应的化学方程式。探究活动二针对这一异常现象，小组同学们又进行了如下探究：【提出猜想】猜想1：盐酸中的氯离子对反应起了促进作用；猜想2：硫酸中的硫酸根离子对反应起了阻碍作用。【实验探究】(4)请完善下面的表格。实验时间实验步骤实验现象实验分析与结论0-5分钟步骤一：取两支试管，分别放入一片打磨过的形状、质量、大小相同的金属铝片，再分别加入的稀盐酸和稀硫酸加入稀盐酸的试管中，铝片表面立即产生气泡，且产生气泡的速率逐渐加快；加入稀硫酸的试管中，铝片表面两分钟后才逐渐出现极少量气泡铝与稀盐酸反应速率较快，与稀硫酸反应速率较慢5-10分钟步骤二：实验至5分钟时，同时进行以下对比实验向盛有稀盐酸的试管中加入2mL10%的硫酸钠溶液猜想1、2均正确向盛有稀硫酸的试管中加入2mL10%的溶液铝片表面产生气泡的速率明显加快【讨论与交流】(5)同学们发现反应15分钟后，两支试管中反应速率均减慢，出现此现象的原因可能是。【拓展与延伸】下图反应装置中放有另一段未打磨的铝片.在老师指导下，小组同学用温度传感器和压强传感器测得密闭装置内随过量稀盐酸加入时的温度和压强变化曲线。(6)①AB段压强变化不大的原因可能是；反应在点停止。②BC段压强增大较快的原因是。9．（2023·福建福州·福建师大附中校考三模）兴趣小组同学探究锌与硫酸的反应，请回答下列问题。【查阅资料】当硫酸浓度过大时，硫酸与锌反应能生成SO2气体，SO2气体的化学性质类似于CO2，能与水反应生成亚硫酸（H2SO3）。Ⅰ、同学甲将未打磨的锌片与稀硫酸放入密闭容器中，用压强传感器和温度传感器分别测得数据如下图所示。

(1)写出锌与稀硫酸反应的化学方程式：。(2)AB段未观察到气泡产生，但容器内压强却逐渐增大，可能的原因是______（填标号）。A．锌片表面有氧化膜B．锌跟酸发生反应产生气体C．金属氧化物与酸反应放热Ⅱ、同学乙将锌片放入盛有硫酸的试管中制取氢气，发现锌片表面有气泡冒出，同时闻到刺激性气味。同学乙对这一异常现象展开探究。【提出问题】锌与硫酸反应除生成氢气外，同时还可能生成什么气体呢？【提出猜想】(3)猜想一：；猜想二：O2猜想三：SO2和O2【进行实验】(4)同学乙将湿润的紫色石蕊试纸放在试管口，观察到，则猜想二不成立。【实验改进】为了收集纯净干燥的氢气，兴趣小组对同学乙的实验进行改进，如图：

（碱石灰的主要成分是CaO和NaOH固体）(5)同学丙认为该装置仍不正确，请你在不增减装置，不改变药品的基础上，对装置顺序作出调整：。(6)调整之后，在装有氢氧化钠溶液装置中发生反应的化学方程式为。10．（2023·云南昆明·统考二模）实验小组的同学们在探究氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应的实验时观察到，有的同学产生的蓝色沉淀在静置一段时间后出现少许黑色固体（经测定为氧化铜），而有的同学确没有，还有部分同学得到的是浅绿色沉淀（经测定为碱式碳酸铜）。针对这一异常现象，同学们对实验现象的影响因素进行了以下探究：【探究1】生成沉淀的颜色与两种反应物的用量有关编号5%的溶液/g10%的溶液/g沉淀颜色出现黑色沉淀所用时间①22浅绿色末出现②42蓝、绿均有25min③6蓝色20min(1)表中的值是(2)根据实验数据分析，生成沉淀的颜色及沉淀的转变与溶液的用量有关。【探究2】蓝色沉淀转变为黑色固体与温度有关(3)用探究1中编号（填序号）的方法制备三份蓝色沉淀的混合物并对其加热。编号恒温加热全部变成黑色沉淀所用时间④30℃15min⑤60℃3min⑥80℃1min(4)写出氢氧化铜蓝色沉淀受热分解的反应的化学方程式为。(5)根据探究2可得出的结论是。11．（2023·广西南宁·三美学校校考模拟预测）无明显反应现象的可视化是一项重要的研究课题，某化学兴趣小组为了探究二氧化碳与氢氧化钠溶液是否反应进行了如下实验。(1)如图，打开A中活塞，使A中产生的缓慢通入B中，观察到C中现象，则证明能与溶液的反应。

继续向B中通入，一段时间后发现B中有“白色沉淀”产生的异常现象。同学们将B中物质进行过滤，得到白色固体和无色溶液。【提出问题】白色固体是什么物质？【查阅资料】溶液能与反应产生；溶液、溶液都呈碱性，溶液不能与溶液反应产生沉淀：、的溶解度曲线如图所示。

(2)猜想Ⅰ：白色固体是：猜想Ⅱ：白色固体是；猜想Ⅲ：白色固体是：猜想Ⅳ：白色固体是。(3)小组讨论觉得猜想Ⅱ不合理，理由是。【进行实验】(4)同学们将白色固体洗涤、干燥后，分别置于编号为①②的试管中。序号实验步骤实验现象结论实验1向试管①中加入稀盐酸。固体全部溶解，有气泡产生。白色固体中含有。实验2向试管②中加入较多量的水，振荡。固体全部溶解，得到无色溶液。白色固体能溶于足量的水中。实验3向加水后的试管②中先加入过量的溶液，再滴入无色酚酞试液。猜想Ⅲ成立。【反思和拓展】(5)实验1的结论不正确，理由是。(6)溶液刚通入时没有沉淀产生的可能原因是，通入过量产生白色沉淀的原因是。（用化学方程式表示）12．（2023·陕西宝鸡·统考模拟预测）九年级二班的同学们在学校开展的综合实践活动课上，探究碱的性质实验时，发现两个异常现象:①金属铝放入新制的氢氧化钠溶液中，铝表面有气泡产生。②将氢氧化钠溶液与稀盐酸混合有气泡产生。对以上两个实验，同学们展开了下列探究活动。【探究主题1】铝能与NaOH溶液反应吗？生成了什么物质呢？【查两资料】铝能与NaOH溶液发生化学反应，并生成一种气体。【假设与猜想】猜想①：该气体为O2猜想②：该气体为H2【设计实验】同学们利用如图装置对该气体进行验证。

(1)将带火星的木条放在a口处，观察到，证明猜想①错误。(2)将装置A、B、C组合，干燥并点燃生成的气体，则装置B内盛放的液体是浓硫酸装置C内出现的现象是，则证明猜想②正确。【探究主题2】氢氧化钠溶液与稀盐酸混合产生气泡的原因。【解释分析】(3)可能是氢氧化钠溶液发生了变质。用化学方程式解释变质的原因：。【设计实验】(4)对该氢氧化钠溶液的变质程度进行以下探究。实验操作与步骤实验现象实验结论Ⅰ：取适量实验所用NaOH溶液，先向其中滴加无色酚试液，溶液变为红色，再向其中滴入过量的氢氧化钠完全变质Ⅱ:取适量实验所用NaOH溶液，先滴加过量的氢氯化钙溶液，静置后，再向上层清液中滴加硫酸铜溶液先有白色沉生成，后有蓝色沉淀生成氢氧化钠部分变质【反思与交流】(5)①某同学认为上述实验Ⅱ不能证明氢氧化钠部分变质，原因是。②碱类溶液因保存不当会发生变质，这是出现某些异常的原因，因此碱类溶液要密封保存。13．（2023·安徽六安·校考二模）金属是初中化学重要的一类物质，下面是化学兴趣小组同学探究金属的某些物理和化学性质的实验过程：【活动一】认识金属的物理性质小组同学用打磨后的铝片和铜片相互刻画，得出铜片的硬度（填“大于”或“小于”）铝片。【活动二】认识金属的化学性质金属与酸反应：小组同学用镊子将打磨后的铝片放入试管中，倒入约3mL稀盐酸，观察到有气泡产生，写出发生反应的化学方程式：。一段时间后同学们还观察到试管里有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现，同学们和老师一起探究。【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。【提出合理假设】假设a：该灰黑色沉淀可能含有。假设b：该灰黑色沉淀可能含有AlCl3；假设c：该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。实验编号实验操作实验现象①

加入适量稀盐酸有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液②

加入适量蒸馏水固体部分溶解③

加入适量无水乙醇固体部分溶解【得出结论】由实验①可判断假设c：（填“成立”或“不成立”），再结合②③可得出灰黑色沉淀是。【活动三】金属和盐溶液的反应【查阅资料】一种金属加入到比它弱的多种金属化合物溶液的混合液中，优先置换出最弱的金属。向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中连续缓慢加入质量为m的锌粉，溶液中析出固体的质量与加入的锌粉的质量关系如图所示。

①bc段（不含两端点）反应析出的金属是。②c点对应的溶液的溶质是。（填化学式）③若ab段和bc段析出的固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，试比较m1和m2的大小关系：。14．（2023·重庆九龙坡·统考模拟预测）在一次我区组织的化学实验操作考中某同学制取了一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，充分振荡，发现石灰水没有变浑油，该同学对这个异常现象进行了探究。【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑油？【查阅资料】①CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶干水的Ca(HCO3)2；②CO2在水中溶解度不大；HCl气体很易溶于水；AgCl不溶于稀硝酸。③CO2在饱和碳酸氢钠溶液中不溶解，也不反应。【提出猜想】猜想一：石灰水已完全变质；猜想二：；猜想三：CO2中溶有较多HCl。【实验方案】该同学用原药品继续制取CO2并进行探究步骤实验操作实验现象结论及化学方程式（1）取少量澄清石灰水于试管中，加入MgCl2溶液。。猜想Ⅰ不成立，（2）将制取的气体(少量)通入装有足量澄清石灰水的试管中。。猜想Ⅱ不成立。（3）将制取的气体通入盛有硝酸银溶液的试管中，再加足量稀硝酸。试管中有白色沉淀生成猜想Ⅲ成立，反应方程式为。【实验结论】制败的CO2气体中混入了较多HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。【文流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2，需将此混合气体依次通入(填溶液名称)和浓硫酸进行洗气。【拓展思考】该同学用原药品继续制取CO2，但尝试改用排水法收集了一瓶CO2，倒入足量澄清石灰水后，石灰水变浑浊，你认为该实验成功的主要原因是。专题17异常现象及其原因的探究西汉时《淮南万毕术》记载:“曾青得铁则化为铜”。(1)为了模拟此反应，某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中，发生反应的化学方程式为。该反应的标准实验现象为：溶液变为浅绿色、铁钉表面有红色固体析出，铁钉表面无明显气泡。但小组同学却发现铁钉表面有小气泡，于是对这一异常现象展开探究。【查阅资料】I.硫酸铜溶液呈酸性；II.硫酸亚铁与氧气和水反应生成的Fe3+会导致溶液中的氢离子浓度增加；溶液中氢离子浓度越大，酸性越强。【探究一】铁钉表面产生的气体是什么？猜想1：二氧化硫；猜想2：氧气；猜想3：氢气。(2)从宏观元素的视角分析，做出上述猜想的依据是；甲同学说实验中并未闻到刺激性气味，则猜想不正确。(3)为验证剩余猜想，向盛有铁钉的锥形瓶中加入硫酸铜溶液，接下来你的实验操作是；硫酸铜溶液呈酸性，该气体可看成由稀硫酸与铁钉反应产生，其化学方程式为。【探究二】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素。小组同学利用打磨光亮的铁钉与硫酸铜溶液进行以下实验。不同浓度、不同温度的硫酸铜溶液浅绿色有无红色固体有无气泡2%硫酸铜冷溶液较慢有无2%硫酸铜热溶液较快有无4%硫酸铜冷溶液较慢有无4%硫酸铜热溶液较快有有(4)由上表推测硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素有。【探究三】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因。将打磨光亮的铁钉放入30mL4%硫酸铜溶液中，插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1)，同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)。(5)由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中，pH(填“增大”或减小”)，其原因是。【探究四】验证探究三中溶液pH变化的原因。改用煮沸后蒸馏水配制热的30mL4%硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如图3)。(6)将蒸馏水煮沸的目的是。(7)由图3可知，探究三中溶液pH变化的原因是否成立(填“成立”或“不成立”)。【反思与结论】(8)图1和图3的曲线的起点pH不同的原因。依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁钉与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是。通过上述探究实验，你认为利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置(填“是”或“否”)需要密闭。【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(2)化学反应前后，元素种类不变一(3)在锥形瓶口塞上带有导管的单孔塞，用试管收集产生的气体，靠近酒精灯火焰（或伸入带火星的木条或燃着的木条）(4)硫酸铜溶液浓度、温度(5)减小硫酸亚铁溶液会与氧气发生一系列反应产生氢离子(6)除去蒸馏水中溶解的氧气(或空气)(7)成立(8)溶液温度不同(或温度升高，硫酸铜溶液酸性增强)用去氧的蒸馏水配制热的2%CuSO4溶液、在密闭容器中进行是【详解】（1）将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中发生反应生成硫酸亚铁、铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Fe、Cu、S、O、H，故生成的气体可能是氢气、也可能是氧气、也可能是二氧化硫，其中二氧化硫具有刺激性气味，甲同学说实验中并未闻到刺激性气味，则猜想一不正确。（3）为验证剩余猜想，应该收集并检验产生的气体，氧气具有助燃性，氢气具有可燃性。所以实验操作为向盛有铁钉的锥形瓶中加入硫酸铜溶液，在锥形瓶口塞上带有导管的单孔塞，用试管收集产生的气体，靠近酒精灯火焰（或伸入带火星的木条或燃着的木条）。铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：。（4）由上表中的数据分析可推测，硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素有：硫酸铜溶液浓度、温度。（5）由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中pH减小，其原因是：硫酸亚铁溶液会与氧气发生一系列反应产生氢离子。（6）气体的溶解度随温度的升高而减小，将蒸馏水煮沸的目的是除去蒸馏水中溶解的氧气。（7）由图3与图1和图2作对比可知，探究三中溶液pH变化的原因成立。（8）图1和图3的曲线的起点pH不同的原因是：温度升高，硫酸铜溶液酸性增强。依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁钉与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是：用去氧的蒸馏水配制热的2%CuSO4溶液、在密闭容器中进行。通过上述探究实验可知，利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时，会产生气体逸出装置，故装置是需要密闭。1．（2023·福建漳州·模拟预测）实验分析能力是必备的科学素养。下列对实验中出现的异常现象分析不合理的是选项异常现象分析A实验室制取氧气时，收集不到O2装置漏气B用量筒量取液体时，所得液体偏多仰视读数C红磷燃烧测量空气中氧气含量，偏大红磷太多D给试管里的固体加热时，试管炸裂试管口未略向下倾斜A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A、过氧化氢制取氧气时，始终收集不到O2，可能是因为装置漏气，说法正确；B、用量筒量取一定体积的液体时，量液过程中仰视读数，读数偏小，实际所得液体偏多，说法正确；C、红磷燃烧测量空气中氧气含量偏大，可能是空气在实验过程中逸出，具体的原因可能是没有夹紧止水夹或点燃红磷后没有将燃烧匙迅速插入集气瓶等，红磷只能与空气中的氧气反应，红磷太多不会造成测量结果偏大，说法错误；D、给试管里的固体加热时，为防止冷凝水回流到热的试管底部使试管炸裂，试管口应略向下倾斜，试管口未略向下倾斜，可能会导致试管炸裂，说法正确。故选C。2．（2023·安徽亳州·校联考模拟预测）某研究性学习小组在验证“碱使酚酞溶液变红”的实验时，发现将酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了。下列对产生此异常现象原因的猜想不合理的是A．可能是酚酞与O2发生了反应B．可能是NaOH与空气中的CO2发生了反应C．可能与NaOH溶液的浓度大小有关D．可能是使用的容器中有盐酸残留【答案】B【详解】A、该实验在空气中进行，可能是空气中的物质作用而引起异常现象，所以可能是酚酞与氧气发生了反应，导致红色消失，故A猜想合理，不符合题意；B、该实验在空气中进行，空气中的二氧化碳与氢氧化钠发生反应生成碳酸钠和水，而碳酸钠溶液呈碱性，仍会使酚酞显红色，不会导致红色消失，故B猜想不合理，符合题意；C、实验现象的异常可能是物质本身引起的，即可能与氢氧化钠溶液的浓度大小有关，故C猜想合理，不符合题意；D、可能是使用的容器中有盐酸残留，残留的盐酸会与氢氧化钠发生中和反应生成盐和水，也会导致红色消失，故D猜想合理，不符合题意；故选B。3．（2023·山东济宁·统考模拟预测）实验中可能会出现一些异常现象，下列对异常现象的分析不合理的是A．加热碱式碳酸铜粉末时试管破裂一一将试管口略向下倾斜B．用pH试纸测定稀盐酸的p值偏大一一pH试纸预先用水润湿C．加热高锰酸钾制氧气时水倒吸入试管一一先熄灭酒精灯后撤导管D．细铁丝在氧气中燃烧时集气瓶底炸裂一一集气瓶底部未放入少量水或细沙【答案】A【详解】A、加热碱式碳酸铜粉末时试管破裂，将试管口略向下倾斜，防止加热时水蒸气冷凝倒流入试管，不会使试管破裂，异常现象分析不合理；B、用pH试纸测定稀盐酸的p值偏大，pH试纸预先用水润湿，相当于稀盐酸被稀释，浓度变小，pH值偏大，异常现象分析合理；C、加热高锰酸钾制氧气时水倒吸入试管，先熄灭酒精灯后撤导管，试管冷却过程中压强变小，水槽中的水到流入炽热的试管，使试管破裂，异常现象分析合理；D、细铁丝在氧气中燃烧时集气瓶底炸裂，铁丝燃烧有高温生成物溅落，集气瓶底部未放入少量水或细沙，导致试管破裂，异常现象分析合理；答案：A。4．（2023·江苏徐州·统考三模）化学实验中如果操作不当可能会出现一些异常现象，下列对异常现象的分析合理的是

A．点燃一瓶一氧化碳气体时发生爆炸——点燃前没有检验一氧化碳的纯度B．用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH偏小——pH试纸预先未用水润湿C．如图将粗盐溶于水过滤后滤液仍然浑浊——粗盐中的不溶性的杂质透过了滤纸D．加热高锰酸钾制氧气时水倒吸入试管——未在试管口放置一小团蓬松的棉花【答案】A【详解】A、点燃一氧化碳前不进行验纯，有可能因为一氧化碳不纯而发生爆炸，A分析合理，符合题意；B、pH试纸预先用水润湿测定氢氧化钠溶液的pH偏小，B分析不合理，不符合题意；C、由于过滤时液面高于滤纸边缘或滤纸破损，所以如图将粗盐溶于水过滤后滤液仍然浑浊。C分析不合理，不符合题意；D、水倒吸入试管就是因为先熄灭了酒精灯所以只要立即将导管撤出水面即可。D分析不合理，不符合题意。综上所述：选择A。5．（2023·江苏徐州·统考三模）某研究性学习小组探究金属铁的化学性质。（1）铁丝在空气中很难燃烧，但是中国民间“打铁花”，将高温铁水击向高空，铁水在空气中散开，剧烈燃烧，说明铁能否燃烧与有关。（2）在做铁和硫酸铜溶液反应的实验中，发现铁钉表面有气泡产生的异常现象。查阅资料发现，硫酸铜溶液呈酸性，则溶液中含有的阳离子有(微粒符号)，该气体可看成由稀硫酸与铁钉反应产生的，请用化学方程式表示该气体产生的原因。（3）小组同学用少量铁粉与足量稀硫酸反应，当铁粉完全溶解后，一段时间发现溶液由浅绿色变成黄色。【提出问题】除了硫酸外，变色的溶液中还含有什么溶质？【查阅资料】①酸性的硫酸亚铁易与空气中的氧气反应生成硫酸铁，硫酸铁溶液能与铁反应生成硫酸亚铁；②含Fe3+的溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液时变成红色，含Fe2+的溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色。【提出假设】小组同学经讨论认为溶液中的溶质除了H2SO4外，可能还含有：猜想Ⅰ：FeSO4

猜想Ⅱ：Fe2(SO4)3

猜想Ⅲ：。【实验探究】①老师认为无需实验就可将猜想Ⅰ排除，理由是。②取少量上述溶液于试管中，(简述实验照作步骤及现象)，说明猜想Ⅲ成立。【分析讨论】①含有稀硫酸的硫酸亚铁溶液久置空气中生成硫酸铁和水，其化学方程式为。②为了防止硫酸亚铁溶液变成硫酸铁，可采取的一种措施是。【拓展应用】通过上述探究，发现硫酸亚铁和硫酸铁在一定条件下可以相互转化，我们还学习过哪些物质之间可以通过一步反应相互转化的，请举例说明。【答案】反应物的接触面积Cu2+、H+FeSO4、Fe2(SO4)3FeSO4溶液是浅绿色加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色密封保存或者向硫酸亚铁溶液加铁粉一氧化碳和二氧化碳或二氧化碳和碳酸钙或氢气和水（合理即可）【详解】（1）铁丝在空气中很难燃烧，但将高温铁水击向高空后，铁水在空气中散开，与空气充分接触，剧烈燃烧，说明铁能否燃烧与反应物的接触面积有关；（2）溶液呈酸性，说明溶液中含有氢离子，硫酸铜是由铜离子和硫酸根离子构成的，其溶液呈酸性，则硫酸铜溶液中含有的阳离子有铜离子和氢离子，符号为Cu2+和H+；铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，反应方程式为；（3）[提出假设]铁与稀硫酸反应会生成硫酸亚铁，由查阅资料可知硫酸亚铁易与空气中的氧气反应生成硫酸铁，故溶液中的溶质除了H2SO4外，可能还含有硫酸亚铁，或硫酸铁，或硫酸亚铁和硫酸铁，故猜想Ⅲ填FeSO4、Fe2(SO4)3；[实验探究]①FeSO4溶液是浅绿色，而实验中溶液为黄色，故溶质除了硫酸不可能只含有硫酸亚铁；②溶液为黄色说明溶液中含有硫酸铁，猜想Ⅲ成立，说明溶液中还含有Fe2+，含Fe2+的溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故实验操作及现象为加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色；[分析讨论]①含有稀硫酸的硫酸亚铁溶液久置空气中生成硫酸铁和水，是硫酸亚铁和硫酸及空气中的氧气反应生成了硫酸铁和水，反应方程式为；②硫酸亚铁易与空气中的氧气反应生成硫酸铁，硫酸铁溶液能与铁反应生成硫酸亚铁，故为了防止硫酸亚铁溶液变成硫酸铁，可密封保存或者向硫酸亚铁溶液中加铁粉；[拓展应用]一氧化碳在点燃的条件下可以生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温条件下可以反应生成一氧化碳；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸可以反应生成二氧化碳；氢气在点燃的条件下可以反应生成水，水在通电的条件下可以生成氢气；故一氧化碳和二氧化碳或二氧化碳和碳酸钙或氢气和水都可以通过一步反应相互转化。6．（2023·安徽蚌埠·统考三模）某兴趣小组在做“测氢氧化钙溶液导电性”的实验过程中发现了“异常现象”——石墨电极周围出现了白色浑浊，同学们对此进行大胆地猜想和探究。【查阅资料】一定条件，氧气可以与石墨电极发生反应。【提出问题】白色浑浊是什么？【提出猜想】(1)猜想一：饱和氢氧化钙溶液通电后，水的减少使氢氧化钙固体析出；猜想二：饱和氢氧化钙溶液通电后，放热，温度升高使氢氧化钙固体析出；猜想三：。【设计实验】(2)为验证猜想，小组同学分别设计了如下实验：序号方案现象结论实验方案1向90mL相同浓度的饱和溶液中加入10mL蒸馏水，搅拌，在相同的电压下再次进行导电性实验猜想一不正确实验方案2取100mL相同浓度的饱和溶液于烧杯中，没有明显现象猜想二不正确实验方案3有气泡产生猜想三正确(3)请写出猜想三中产生白色沉淀的化学方程式。

【深入探究】两瓶250mL的烧瓶内收集满气体，注射器内分别装有85mL的水和澄清石灰水，连接好装置和压强传感器。打开活塞1和活塞2，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞1，一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图所示。

(4)图2中，表示注入的是澄清石灰水的是曲线（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。(5)图2中，AB段压强上升的原因是。(6)图3是注入澄清石灰水后最终烧瓶中气体微观示意图（忽略水的挥发，两活塞关闭状态），仿照图3在图4中画出注入水后烧瓶中气体微观示意图。【答案】(1)阳极产生氧气与石墨电极反应生成二氧化碳，二氧化碳再与氢氧化钙反应生成碳酸钙(2)溶液变浑浊加热至电解实验时上升的温度向浑浊的液体中滴加稀盐酸(3)(4)Ⅱ(5)将注射器里的液体全部压入烧瓶中造成烧瓶内的压强迅速增大(6)

（二氧化碳分子数多于3个即可）【详解】（1）根据资料，一定条件，氧气可以与石墨电极发生反应，所以猜想三为阳极产生氧气与石墨电极反应生成二氧化碳，二氧化碳再与氢氧化钙反应生成碳酸钙；（2）实验方案1：结论是猜想一不正确，说明不是因为水的减少导致出现白色沉淀，故向90mL相同浓度的饱和Ca(OH)2溶液中加入10mL蒸馏水，搅拌，在相同的电压下再次进行导电性实验，溶液还是变浑浊；实验方案2：结论是猜想二不正确，说明不是因为温度升高，使氢氧化钙析出，导致溶液变浑浊，故取100mL相同浓度的饱和Ca(OH)2溶液于烧杯中，加热至电解实验时上升的温度，无明显现象；实验方案3：结论是猜想三正确，说明二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙，碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳，能观察到有气泡产生，故操作为：向浑浊的液体中滴加稀盐酸；（3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式为：；（4）由于二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以二氧化碳在水中溶解的气体体积比在澄清石灰水少，故注入澄清石灰水的烧杯中气体减少多，压强减小幅度大，因此Ⅱ是表示注入澄清石灰水的瓶内压强变化曲线；（5）实验中迅速将注射器的液体全部压入烧瓶中，造成烧瓶内的压强迅速增大，即AB段压强上升；（6）由于二氧化碳在水中溶解的气体体积比氢氧化钙少，则向瓶中注入的是水，瓶中二氧化碳的气体分子应比注入澄清石灰水后多，即二氧化碳的气体分子大于3个，如图：

。7．（2023·云南昆明·统考二模）实验小组的同学们在探究氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应的实验时观察到，有的同学产生的蓝色沉淀在静置一段时间后出现少许黑色固体（经测定为氧化铜），而有的同学确没有，还有部分同学得到的是浅绿色沉淀（经测定为碱式碳酸铜）。针对这一异常现象，同学们对实验现象的影响因素进行了以下探究：【探究1】生成沉淀的颜色与两种反应物的用量有关编号5%的溶液/g10%的溶液/g沉淀颜色出现黑色沉淀所用时间①22浅绿色末出现②42蓝、绿均有25min③6蓝色20min(1)表中的值是(2)根据实验数据分析，生成沉淀的颜色及沉淀的转变与溶液的用量有关。【探究2】蓝色沉淀转变为黑色固体与温度有关(3)用探究1中编号（填序号）的方法制备三份蓝色沉淀的混合物并对其加热。编号恒温加热全部变成黑色沉淀所用时间④30℃15min⑤60℃3min⑥80℃1min(4)写出氢氧化铜蓝色沉淀受热分解的反应的化学方程式为。(5)根据探究2可得出的结论是。【答案】(1)2(2)/氢氧化钠(3)③(4)(5)氢氧化铜在80℃最易分解（或温度越高，氢氧化铜越容易分解）【详解】（1）本实验采用控制变量法，要保证除了变量以外其他量都不变，所以表中的值是2。（2）根据实验数据分析，氢氧化钠的量不一样对应沉淀以及沉淀的转变都不一样，所以生成沉淀的颜色及沉淀的转变与氢氧化钠溶液的用量有关。（3）用探究1中编号③的方法制备三份蓝色沉淀的混合物并对其加热，其他两种方法制的的沉淀都不一样，不满足要求。（4）质量守恒定律：化学反应前后元素质量不变，所以氢氧化铜蓝色沉淀受热分解生成黑色的氧化铜和水，对应反应的化学方程式为。（5）80℃氧化铜完全分解只需要根据1min，所以根据探究2可得出的结论是氢氧化铜在80℃最易分解（或温度越高，氢氧化铜越容易分解）。8．（2023·广西桂林·统考二模）关于金属的研究是一项重要的课题.某小组以“铝及其性质”为主题开展项目式学习活动。任务一了解铝的物理性质(1)飞行器的制作常用到铝及其合金，主要利用的它们的性质是（写出一种即可）。任务二认识铝与氧气的反应(2)铝制品的表面不需要像铁那样涂油或刷漆，原因是。任务三探究铝与酸的反应探究活动一

小组同学用打磨过的形状、质量、大小相同的金属铝片分别与的稀盐酸、稀硫酸反应（如图实验Ⅰ、Ⅱ），观察到的现象如下表。

反应时间（分钟）1251520稀盐酸少量气泡较多气泡大量气泡反应剧烈反应结束稀硫酸无明显现象无明显现象极少量气泡少量气泡少量气泡(3)请写出铝与稀盐酸反应的化学方程式。探究活动二针对这一异常现象，小组同学们又进行了如下探究：【提出猜想】猜想1：盐酸中的氯离子对反应起了促进作用；猜想2：硫酸中的硫酸根离子对反应起了阻碍作用。【实验探究】(4)请完善下面的表格。实验时间实验步骤实验现象实验分析与结论0-5分钟步骤一：取两支试管，分别放入一片打磨过的形状、质量、大小相同的金属铝片，再分别加入的稀盐酸和稀硫酸加入稀盐酸的试管中，铝片表面立即产生气泡，且产生气泡的速率逐渐加快；加入稀硫酸的试管中，铝片表面两分钟后才逐渐出现极少量气泡铝与稀盐酸反应速率较快，与稀硫酸反应速率较慢5-10分钟步骤二：实验至5分钟时，同时进行以下对比实验向盛有稀盐酸的试管中加入2mL10%的硫酸钠溶液猜想1、2均正确向盛有稀硫酸的试管中加入2mL10%的溶液铝片表面产生气泡的速率明显加快【讨论与交流】(5)同学们发现反应15分钟后，两支试管中反应速率均减慢，出现此现象的原因可能是。【拓展与延伸】下图反应装置中放有另一段未打磨的铝片.在老师指导下，小组同学用温度传感器和压强传感器测得密闭装置内随过量稀盐酸加入时的温度和压强变化曲线。(6)①AB段压强变化不大的原因可能是；反应在点停止。②BC段压强增大较快的原因是。【答案】(1)硬度大/密度小等(2)铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，能够隔绝氧气(3)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(4)等质量分数铝片表面产生气泡的速率明显减慢氯化钠(5)酸液的质量分数减小(6)铝表面有一层氧化铝薄膜，氧化铝与稀盐酸反应不生成气体C铝与稀盐酸反应生成氢气，且铝与稀盐酸反应放出热量【详解】（1）飞行器的制作常用到铝及其合金，主要利用的它们的性质是硬度大，密度小的性质，故填硬度大或密度小等。（2）铝制品的表面不需要像铁那样涂油或刷漆，原因是铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，能够隔绝氧气，对内层的铝起保护作用，故填铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，能够隔绝氧气。（3）铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，故反应的化学方程式写为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。（4）探究铝与稀盐酸与稀硫酸反应时反应速率的情况，变量是酸的种类，其它的量保持相同，所以加入的稀盐酸与稀硫酸的质量分数应保持相同，故填等质量分数；猜想2正确，即硫酸中的硫酸根离子对反应起了阻碍作用，硫酸钠溶液中含有硫酸根离子，向盛有稀盐酸的试管中加入2mL10%的硫酸钠溶液，反应速率减慢，观察到铝片表面产生气泡的速率明显减慢，故填铝片表面产生气泡的速率明显减慢；猜想1正确，即盐酸中的氯离子对反应起了促进作用，氯化钠溶液中含有氯离子，向盛有稀硫酸的试管中加入2mL10%的氯化钠溶液，反应速率加快，观察到铝片表面产生气泡的速率明显加快，故填氯化钠。（5）反应15分钟后，两支试管中反应速率均减慢，出现此现象的原因可能是随着反应的进行，剩余的酸越来越少，即酸液的质量分数减小，则反应速率逐渐减慢，故填酸液的质量分数减小。（6）①AB段压强变化不大的原因可能是未打磨的铝表面有一层氧化铝薄膜，稀盐酸先与氧化铝反应，氧化铝与稀盐酸反应不生成气体，故填铝表面有一层氧化铝薄膜，氧化铝与稀盐酸反应不生成气体；由图可知，C点处的温度与压强都最高或最大，反应到此处停止，故填C。②BC段压强增大较快的原因是铝与稀盐酸反应生成氢气，且铝与稀盐酸反应放出热量，气体体积膨胀，压强随着增加，故填铝与稀盐酸反应生成氢气，且铝与稀盐酸反应放出热量。9．（2023·福建福州·福建师大附中校考三模）兴趣小组同学探究锌与硫酸的反应，请回答下列问题。【查阅资料】当硫酸浓度过大时，硫酸与锌反应能生成SO2气体，SO2气体的化学性质类似于CO2，能与水反应生成亚硫酸（H2SO3）。Ⅰ、同学甲将未打磨的锌片与稀硫酸放入密闭容器中，用压强传感器和温度传感器分别测得数据如下图所示。

(1)写出锌与稀硫酸反应的化学方程式：。(2)AB段未观察到气泡产生，但容器内压强却逐渐增大，可能的原因是______（填标号）。A．锌片表面有氧化膜B．锌跟酸发生反应产生气体C．金属氧化物与酸反应放热Ⅱ、同学乙将锌片放入盛有硫酸的试管中制取氢气，发现锌片表面有气泡冒出，同时闻到刺激性气味。同学乙对这一异常现象展开探究。【提出问题】锌与硫酸反应除生成氢气外，同时还可能生成什么气体呢？【提出猜想】(3)猜想一：；猜想二：O2猜想三：SO2和O2【进行实验】(4)同学乙将湿润的紫色石蕊试纸放在试管口，观察到，则猜想二不成立。【实验改进】为了收集纯净干燥的氢气，兴趣小组对同学乙的实验进行改进，如图：

（碱石灰的主要成分是CaO和NaOH固体）(5)同学丙认为该装置仍不正确，请你在不增减装置，不改变药品的基础上，对装置顺序作出调整：。(6)调整之后，在装有氢氧化钠溶液装置中发生反应的化学方程式为。【答案】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(2)C(3)SO2(4)湿润的紫色石蕊试纸变红(5)将装置B和C的位置互换(6)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O【详解】（1）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故反应的化学方程式写为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。（2）AB段未观察到气泡产生，说明没有生成气体，但AB段容器内压强却逐渐增大，可能是装置内气体膨胀形成的，说明锌表面的金属氧化物与酸反应放热，故填C。（3）硫酸中含有氢元素、硫元素和氧元素，形成的气体除氢气外，还可能有氧气和二氧化硫中的一种或两种，故填SO2。（4）猜想二不成立，即气体中含有二氧化硫，二氧化硫能够与水反应生成亚硫酸，亚硫酸呈酸性，能够使润湿的紫色石蕊试纸变红，即观察到的现象是湿润的紫色石蕊试纸变红，故填湿润的紫色石蕊试纸变红。（5）生成的气体中含有二氧化硫，收集氢气应先通过氢氧化钠溶液除去二氧化硫，在通过干燥剂吸收水分，所以对装置顺序作出调整的方法是将装置B和C的位置互换，故填将装置B和C的位置互换。（6）调整之后，在装有氢氧化钠溶液装置中发生的反应是二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，故反应的化学方程式写为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。10．（2023·云南昆明·统考二模）实验小组的同学们在探究氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应的实验时观察到，有的同学产生的蓝色沉淀在静置一段时间后出现少许黑色固体（经测定为氧化铜），而有的同学确没有，还有部分同学得到的是浅绿色沉淀（经测定为碱式碳酸铜）。针对这一异常现象，同学们对实验现象的影响因素进行了以下探究：【探究1】生成沉淀的颜色与两种反应物的用量有关编号5%的溶液/g10%的溶液/g沉淀颜色出现黑色沉淀所用时间①22浅绿色末出现②42蓝、绿均有25min③6蓝色20min(1)表中的值是(2)根据实验数据分析，生成沉淀的颜色及沉淀的转变与溶液的用量有关。【探究2】蓝色沉淀转变为黑色固体与温度有关(3)用探究1中编号（填序号）的方法制备三份蓝色沉淀的混合物并对其加热。编号恒温加热全部变成黑色沉淀所用时间④30℃15min⑤60℃3min⑥80℃1min(4)写出氢氧化铜蓝色沉淀受热分解的反应的化学方程式为。(5)根据探究2可得出的结论是。【答案】(1)2(2)/氢氧化钠(3)③(4)(5)氢氧化铜在80℃最易分解（或温度越高，氢氧化铜越容易分解）【详解】（1）本实验采用控制变量法，要保证除了变量以外其他量都不变，所以表中的值是2。（2）根据实验数据分析，氢氧化钠的量不一样对应沉淀以及沉淀的转变都不一样，所以生成沉淀的颜色及沉淀的转变与氢氧化钠溶液的用量有关。（3）用探究1中编号③的方法制备三份蓝色沉淀的混合物并对其加热，其他两种方法制的的沉淀都不一样，不满足要求。（4）质量守恒定律：化学反应前后元素质量不变，所以氢氧化铜蓝色沉淀受热分解生成黑色的氧化铜和水，对应反应的化学方程式为。（5）80℃氧化铜完全分解只需要根据1min，所以根据探究2可得出的结论是氢氧化铜在80℃最易分解（或温度越高，氢氧化铜越容易分解）。11．（2023·广西南宁·三美学校校考模拟预测）无明显反应现象的可视化是一项重要的研究课题，某化学兴趣小组为了探究二氧化碳与氢氧化钠溶液是否反应进行了如下实验。(1)如图，打开A中活塞，使A中产生的缓慢通入B中，观察到C中现象，则证明能与溶液的反应。

继续向B中通入，一段时间后发现B中有“白色沉淀”产生的异常现象。同学们将B中物质进行过滤，得到白色固体和无色溶液。【提出问题】白色固体是什么物质？【查阅资料】溶液能与反应产生；溶液、溶液都呈碱性，溶液不能与溶液反应产生沉淀：、的溶解度曲线如图所示。

(2)猜想Ⅰ：白色固体是：猜想Ⅱ：白色固体是；猜想Ⅲ：白色固体是：猜想Ⅳ：白色固体是。(3)小组讨论觉得猜想Ⅱ不合理，理由是。【进行实验】(4)同学们将白色固体洗涤、干燥后，分别置于编号为①②的试管中。序号实验步骤实验现象结论实验1向试管①中加入稀盐酸。固体全部溶解，有气泡产生。白色固体中含有。实验2向试管②中加入较多量的水，振荡。固体全部溶解，得到无色溶液。白色固体能溶于足量的水中。实验3向加水后的试管②中先加入过量的溶液，再滴入无色酚酞试液。猜想Ⅲ成立。【反思和拓展】(5)实验1的结论不正确，理由是。(6)溶液刚通入时没有沉淀产生的可能原因是，通入过量产生白色沉淀的原因是。（用化学方程式表示）【答案】(1)无明显现象(2)Na2CO3和NaHCO3(3)化学反应前后元素种类不变，反应物中不含有氯元素(4)没有白色沉淀产生，无色酚酞试液变红色(5)Na2CO3和NaHCO3都能与稀盐酸反应产生气体(6)刚通入CO2时产生的Na2CO3溶解度大或产生的Na2CO3量少或还没有产生溶解度小的NaHCO3等（合理即可）【详解】（1）如图，打开A中活塞，使A中产生的CO2缓慢通入B中，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，即二氧化碳被B中氢氧化钠溶液吸收，所以C中无明显现象，则证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应；（2）根据二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠溶液能与二氧化碳反应产生碳酸氢钠，所以结合已有猜想，白色固体可能是碳酸钠，可能是碳酸氢钠，还可能是碳酸钠、碳酸氢钠的混合物；（3）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物中不含有氯元素，所以白色固体不可能是氯化钠，故猜想Ⅱ不合理；（4）实验3：根据实验结论猜想Ⅲ成立，即白色固体是NaHCO3，由于NaHCO3溶液不能与BaCl2溶液反应产生沉淀，氯化钡可以和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，NaHCO3溶液呈碱性，能使酚酞变红，故向加水后的试管②中先加入过量的BaCl2溶液，再滴入无色酚酞试液，观察到没有白色沉淀产生，无色酚酞试液变红色，说明固体成分为碳酸氢钠，即猜想Ⅲ成立；（5）实验1的结论不正确，由于Na2CO3和NaHCO3都能与稀盐酸反应产生气体，所以根据实验现象无法得出白色固体成分，故实验1的结论不正确；（6）由溶解度曲线可知，NaOH溶液刚通入CO2时没有沉淀产生的可能原因是刚通入CO2时产生的Na2CO3溶解度大，或产生的Na2CO3量少，或还没有产生溶解度小的NaHCO3等（合理即可）；通入过量CO2产生白色沉淀是生成了溶解度小的碳酸氢钠，即二氧化碳、水和碳酸钠生成碳酸氢钠，该反应的化学方程式为。12．（2023·陕西宝鸡·统考模拟预测）九年级二班的同学们在学校开展的综合实践活动课上，探究碱的性质实验时，发现两个异常现象:①金属铝放入新制的氢氧化钠溶液中，铝表面有气泡产生。②将氢氧化钠溶液与稀盐酸混合有气泡产生。对以上两个实验，同学们展开了下列探究活动。【探究主题1】铝能与NaOH溶液反应吗？生成了什么物质呢？【查两资料】铝能与NaOH溶液发生化学反应，并生成一种气体。【假设与猜想】猜想①：该气体为O2猜想②：该气体为H2【设计实验】同学们利用如图装置对该气体进行验证。

(1)将带火星的木条放在a口处，观察到，证明猜想①错误。(2)将装置A、B、C组合，干燥并点燃生成的气体，则装置B内盛放的液体是浓硫酸装置C内出现的现象是，则证明猜想②正确。【探究主题2】氢氧化钠溶液与稀盐酸混合产生气泡的原因。【解释分析】(3)可能是氢氧化钠溶液发生了变质。用化学方程式解释变质的原因：。【设计实验】(4)对该氢氧化钠溶液的变质程度进行以下探究。实验操作与步骤实验现象实验结论Ⅰ：取适量实验所用NaOH溶液，先向其中滴加无色酚试液，溶液变为红色，再向其中滴入过量的氢氧化钠完全变质Ⅱ:取适量实验所用NaOH溶液，先滴加过量的氢氯化钙溶液，静置后，再向上层清液中滴加硫酸铜溶液先有白色沉生成，后有蓝色沉淀生成氢氧化钠部分变质【反思与交流】(5)①某同学认为上述实验Ⅱ不能证明氢氧化钠部分变质，原因是。②碱类溶液因保存不当会发生变质，这是出现某些异常的原因，因此碱类溶液要密封保存。【答案】(1)带火星的木条不能复燃(2)气体燃烧，发出淡蓝色火焰，烧杯内壁出现水珠(3)(4)氯化钙溶液溶液由红色变成无色，产生白色沉淀(5)过量的氢氧化钙和反应生成的氢氧化钠都能和硫酸铜反应生成蓝色沉淀【详解】（1）猜想①错误，即不产生氧气，则将带火星的木条放在a口处，观察到带火星的木条不能复燃，故填：带火星的木条不能复燃。（2）猜想②正确，即产生氢气，B装置内的浓硫酸，用来吸收水蒸气，则C装置内出现的现象是：气体燃烧，发出淡蓝色火焰，烧杯内壁出现水珠，故填：气体燃烧，发出淡蓝色火焰，烧杯内壁出现水珠。（3）氢氧化钠溶液发生变质，是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：，故填：。（4）由于氢氧化钠完全变质，即碳酸钠溶液显碱性，取适量实验所用NaOH溶液，先向其中滴加无色酚酞试液，溶液变为红色，再向其中滴入过量的氯化钙溶液，溶液由红色变成无色，产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，则实验现象为溶液由红色变成无色，产生白色沉淀，说明溶液中不含有氢氧化钠，即氢氧化钠完全变质，故①填：氯化钙溶液，②填：溶液由红色变成无色，产生白色沉淀。（5）氢氧化钙和碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙，该某同学认为上述实验不能证明氢氧化钠部分变质，原因是过量的氢氧化钙和反应生成的氢氧化钠都能和硫酸铜反应生成硫酸铜蓝色沉淀，故填：过量的氢氧化钙和反应生成的氢氧化钠都能和硫酸铜反应生成蓝色沉淀。13．（2023·安徽六安·校考二模）金属是初中化学重要的一类物质，下面是化学兴趣小组同学探究金属的某些物理和化学性质的实验过程：【活动一】认识金属的物理性质小组同学用打磨后的铝片和铜片相互刻画，得出铜片的硬度（填“大于”或“小于”）铝片。【活动二】认识金属的化学性质金属与酸反应：小组同学用镊子将打磨后的铝片放入试管中，倒入约3mL稀盐酸，观察到有气泡产生，写出发生反应的化学方程式：。一段时间后同学们还观察到试管里有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现，同学们和老师一起探究。【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？【查阅文献】铝在颗粒