专题三科学探究题

专题三、科学探究题一、选择题26（2015辽宁本溪）同学们整理实验室时，发现一瓶敞口放置且失去标签的白色粉末状药品，实验员老师告诉大家原瓶药品可能是碳酸钠、碳酸钙、氯化钠、氢氧化钠中的一种，同学们对此很好奇，于是他们对这瓶白色粉末的成分做了如下探究【实验】小明取一定量白色粉末于烧杯中，加水搅拌，充分溶解后，过滤，得到固体和无色溶液【实验】小明取实验得到的固体于试管中，滴加足量稀盐酸后，观察到有气泡产生，于是小明马上就得出结论，该瓶中白色粉末一定是碳酸钙，但是小军却认为小明的结论不一定正确，固体还可能是碳酸钠，你认为小军的理由是，请你写出上述有气体生成的反应的化学方程式（任写一个）【实验】小明和小军认为有必要再对实验中滤液的成分进行探究，过程如下实验步骤实验现象实验结论（1）取少量滤液于试管中，向其滴加2滴3滴无色酚酞试液，振荡溶液由无色变为红色该瓶中白色粉末一定不是碳酸钙（2）另取少量滤液于试管中，滴加过量氯化钙溶液，振荡，静置该瓶中白色粉末一定有碳酸钠，涉及的化学方程式为【反思与交流】实验结束后，同学们通过讨论，一致认为原试剂瓶中的药品也可能不是碳酸钠，你认为他们的理由是【答案】【实验II】碳酸钠也能和盐酸反应生成二氧化碳气体，NA2CO32HCL2NACLH2OCO2【实验III】碳酸钙、氯化钠生成白色沉淀NA2CO3CACL2CACO32NACL【反思与交流】也可能是氢氧化钠部分变质【解析】【实验II】碳酸钠、碳酸钙都是碳酸盐，都和酸反应生成气体。也可能碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体，NA2CO32HCL2NACLH2OCO2【实验III】碳酸钙难溶于水、氯化钠氯化钠溶液呈中性，故加酚酞试液后变成红色，说明固体不可能是碳酸钙或氯化钠碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙白色沉淀NA2CO3CACL2CACO32NACL【反思与交流】氢氧化钠部分变质后溶液也呈碱性使酚酞试液后变成红色，变质生成的碳酸钠也可以与氯化钙生成碳酸钙白色沉淀13（2015贵州黔西南）“五一”节后，小红返回了学校，当她来到实验室时，意外地发现实验桌上有一瓶敞口放置的NAOH溶液，由此便激发了她的探究欲望。【提出问题】这瓶NAOH溶液一定变质了，其变质的程度如何呢【猜想与假设】小红的猜想NAOH溶液部分变质。你的不同猜想。【收集资料】小红知道，NAOH敞口放置会变质的原因是NAOH与空气中的CO2反应，化学方程式为。【实验探究】小红设计如下实验验证自己的猜想，请根据表中内容填写小红实验时的现象。假设你的猜想正确，并按小红的实验方案进行实验，则你观察到的现象是；。【实验反思】保存NAOH溶液的方法是。【解析】由于氢氧化钠溶液敞口放置一段时间，由于氢氧化钠可能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，所以NAOH可能部分变质，也可能全部变质。实验探究时，按照小红的方案，向NAOH溶液中滴加足量的CACL2溶液，发生的反应为NA2CO3CACL2CACO32NACL，由于CACL2溶液足量可以把溶液的碳酸钠完全反应，因此再加入酚酞溶液，若变红色，则证明仍含有NAOH，说明部分变质，若没有变色，则说明全部变质。由此可知为了避免氢氧化钠实验步骤现象结论第一步取少量NAOH溶液于试管中，滴加足量的CACL2溶液第二步向上述试管中再滴加酚酞溶液NAOH溶液部分变质和空气中二氧化碳反应而变质，应密封保存氢氧化钠溶液。13（2015江苏无锡）如下图所示若关闭阀打开I阀，紫色小花（用石蕊溶液染成）变红；若关闭I阀打开阀，紫色小花不变红。则甲瓶中所盛的试剂可能是浓H2SO4浓NAOH溶液饱和NACL溶液A只有B只有CD【答案】C【解析】只有水和二氧化碳同时存在时，干燥的紫色石蕊小花才能变红。甲中若是浓硫酸会吸水，若是氢氧化钠溶液会吸收二氧化碳，都不能使干燥的紫色石蕊小花才能变红，而饱和NACL溶液吸收二氧化碳很少很慢，所以会变红，因此C符合题意。13（2005湖北荆门）比较、推理是化学学习常用的方法，以下是根据一些实验事实推理出的影响化学反应的因素，其中推理不合理的是序号实验事实影响化学反应的因素A铁丝在空气中很难燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧反应物浓度B碳在常温下不与氧气发生反应，而在点燃时能与氧气反应反应温度C双氧水在常温下缓慢分解，而在加入二氧化锰后迅速分解有、无催化剂D铜片在空气中很难燃烧，铜粉在空气中较易燃烧反应物的种类【答案】D【解析】由于氧气浓度不同，所以铁丝在氧气中能够燃烧而在空气中不能燃烧，A对；由于常温下温度低，不能达到碳的着火点，所以常温下碳不能燃烧，而在点燃时，温度升高，达到了碳的着火点，所以碳燃烧起来，B对；催化剂能够加快过氧化氢分解的反应速率，C对；不管是铜片还是铜粉都是铜，物质的种类是一样的，只不过是反应物的形态不同，影响了与氧气的接触面积不同，从而造成了在空气中燃烧的难易不同，D错。12（2015广东揭阳）下列除杂方法正确的是（）A、用CUSO4溶液除去铁粉中混有的铜粉B、用CACO3除去CACL2溶液中混有的稀盐酸C、用稀H2SO4除去NACL中混有的NA2CO3D、用点燃方法除去CO2中混有的CO【答案】B【解析】A、铁粉能与CUSO4溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项错误B、稀盐酸能与CACO3反应生成氯化钙、水和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项正确C、NA2CO3能与稀H2SO4反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠，不符合除杂原则，故选项错误D、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的；故选项错误二、填空、简答题29（11分）（2015广西南宁）某化学兴趣小组的同学对实验室制取CO2及相关性质进行一系列的探究活动（1）气体制取按如图1所示的制取装置进行实验写出有标号仪器的名称A，B实验室制取CO2的反应化学方程式是；实验室制取CO2的方法是原因是（2）实验探究提出问题实验室制取CO2的时能否采用排水法收集设计实验实验一向一个充满CO2气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，用力摇晃塑料瓶可观察到塑料瓶说明CO2能溶于水实验二先用集气瓶装满一瓶蒸馏水（PH70）然后按如图2所示组装装置并进行实验，再用PH计测定从装置C排到烧杯中的液体的PH装置B中碳酸氢钠溶液的作用是测得烧杯中液体的PH70，说明溶液呈酸性，原因是实验结论实验室制取CO2不宜采用排水法收集拓展延伸某同学先先对图2装置做了以下改进将装置C中的部分蒸馏水换成植物油，将烧杯换成量筒（如图3所示）然后利用改进后的装置测定收集到CO2的体积，测得气体的实际体积小于理论值，原因可能是（合理即可）【答案】（1）铁架台大试管CACO32HCLCACL2H2OCO2用稀盐酸和大理石或石灰石反应制取CO2用稀盐酸和大理石或石灰石反应，速率适中容易控制，大理石的来源广，所得CO2气流平稳，气体又较为纯净，所以选用稀盐酸制CO2（2）实验一变瘪吸收二氧化碳气体中混杂的氯化氢气体二氧化碳溶于水生成碳酸，使溶液呈酸性拓展延伸二氧化碳被装置B中碳酸氢钠溶液少量吸收量筒读数时视线偏低（或仰视）【解析】（1）由图知，仪器A、B分别为铁架台和大试管；实验室制取二氧化碳用稀盐酸和大理石或石灰石反应制取，发生反应的化学方程式为CACO32HCLCACL2H2OCO2；选用这两种物质进行制取二氧化碳的原因为用稀盐酸和大理石或石灰石反应，速率适中容易控制，大理石的来源广，所得CO2气流平稳，气体又较为纯净，所以选用稀盐酸制CO2；（2）二氧化碳能溶于水，使得密闭塑料瓶变瘪；盐酸有挥发性，在制得的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，需用碳酸氢钠溶液对其进行吸收；烧杯中溶液的PH小于7，显酸性，其原因是二氧化碳溶于水生成碳酸，使溶液呈酸性；用排植物油的方法收集二氧化碳后，最后所得气体的体积小于理论值，其原因有二一是二氧化碳被装置B中碳酸氢钠溶液少量吸收，二是量筒读数时视线偏低（或仰视）。（2015福建福州）1616分实验室利用图8实验装置进行有关化学实验，回答下列问题1写出图8中仪器甲、乙的名称甲_，乙_2实验室用高锰酸钾制取氧气，发生装置可选择图8中的_填标号，写出该反应的化学方程式_，用充满水的装置C收集氧气，则氧气需从_填“A”或“B”端通入。3实验室制取二氧化碳的化学方程式是_，用装置C收集二氧化碳验满时，燃着木条应放在_填“A”或“B”端。检验二氧化碳的试剂是_。4用上述制取二氧化碳实验后的固液残留物进行过滤、蒸发的操作训练。对固液残留物进行过滤，应选择图8中_填标号装置，过滤时玻璃棒的作用是_。取上述少量滤液进行蒸发，蒸发过程玻璃棒不断搅拌的目的是_，析出的固体中一定含有的物质是_。【答案】1酒精灯烧杯2A2KMNO4K2MNO4MNO2O2A33CACO32HCLCACL2H2OCO2A澄清的石灰水4D引流使液体受热均匀、防止液体因局部过热而飞溅氯化钙【解析】（1）图示的仪器时酒精灯和烧杯；（2）用高锰酸钾制取氧气需用固固加热型装置，用充满水的装置C收集氧气，水的密度大，因此要从B管流出，故气体从A管进入；（3）实验室制取二氧化碳的药品是大理石和石灰石，据此写出化学方程式，用装置C收集二氧化碳，需要从B端通入，因此验满时需要将燃着木条应放在A端，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故检验二氧化碳的试剂是澄清的石灰水；（4）过滤时，玻璃棒的作用是引流，蒸发时玻璃棒的作用是使液体受热均匀、防止液体因局部过热而飞溅，从CACO32HCLCACL2H2OCO2知，溶液中一定含氯化钙。（2015广东广州）24（8分）碲（TE）被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素，创造人间奇迹的桥梁”。实验室模拟提取碲的一个实验是取某含碲溶液于烧瓶中，加入适量NAC1，加热到一定温度，持续通入SO2，待反应一定时间，过滤得到粗碲。1反应的总化学方程式为，则X为_填化学式。2为探究获得较高粗碲沉淀率的反应条件，某研究小组在控制NAC1浓度和SO2流量不变的条件下，进行下述对比试验，数据如下该小组研究的反应条件是_和_。实验A和B的目的是_。在上述四组实验中，最佳的反应条件是_和_H。为了提升设备利用效率和节约能源，可进一步优化反应条件测定粗碲沉淀率。若再设计对比实验，选择的反应条件还可以是_（填选项）。A80，15HB80，25HC70，20HD95，20H【答案】1H2O2温度、反应时间比较相同时间，不同的反应温度对粗碲沉淀率的影响80、20HA【解析】1根据质量守恒定律，可以推出X的化学式H2O（2）本实验目的是研究粗碲沉淀率的影响条件，由数据可以知道，本实验研究反应条件是“温度”和“反应时间”这两个条件、由实验A和实验B对比，反应时间一样，反应的温度不一样，所以通过A和B实验目的是“比较相同时间，不同的反应温度对粗碲沉淀率的影响”根据四组实验对比，在温度80，反应时间为20H时粗碲的沉淀率最高由表中数据可知，温度为80时，不管反应时间是20H还是30H，粗碲的沉淀率最大都是为989，所以选择A。28（2015浙江杭州）铜跟浓硫酸的反应原理是CU2H2SO4浓CUSO4SO22H2O。某小组同学用下图所示装置制取硫酸铜。请回答以下问题（1）图中B装置用来收集SO2（已知SO2的密度大于CO2的密度），但未将导管画全，请在答题纸上将B装置中的导管补画完整。（2）图中C装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入B瓶中，装置D的作用是（3）充分反映后，烧瓶中的铜片仍有剩余，那么硫酸是否也有剩余呢该小组同学进一步研究待烧瓶冷却后，将烧瓶中的混合物稀释、过滤，用滤液做了如下实验。实验1用PH试纸测试滤液PH，其PH约为1；实验2取少量滤液于试管中，向试管中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀现象。你认为，可说明硫酸有剩余。（选填“实验1”或“实验2”）（4）以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜，存在的缺陷有（答出两点即可。）（1）（2）吸收SO2（3）实验1、可说明硫酸有剩余。（4）缺陷产生有环境污染的气体原料利用率低浓硫酸具有强腐蚀性反应需加热不节能【解析】二氧化硫的密度大于空气的密度，应用向上排空气法收集气体，导管应伸到集气瓶的底部；防止二氧化硫外逸造成污染，氢氧化钠的作用是吸收二氧化硫；实验1，硫酸溶液显酸性PH1；实验2溶液中的硫酸铜也能与氯化钡反应生成白色沉淀，不能一定判断是有硫酸；缺陷产生有环境污染的气体原料利用率低浓硫酸具有强腐蚀性反应需加热不节能，不环保。三、实验探究题42（2015湖南娄底）亮亮同学做镁条在空气中燃烧的实验时，发现镁条燃烧除生成白色固体（MGO）外，还有少量的淡黄色固体生成。这种淡黄色固体是什么呢亮亮在老师的指导下进行有关实验探究。【实验探究】将该淡黄色固体投入到盛有水的烧杯中。【实验现象】在烧杯中产生白色沉淀，并有刺激性的氨味气体产生。【教师指导】上述反应产生的白色沉淀为MG（OH）2，生成的气体为NH3；反应过程中没有任何元素化合价的改变。【问题解决】此淡黄色固体中肯定含有镁元素和58元素，判断的依据是59；若该物质仅由两种元素组成，其化学式为60，此物质与水反应的化学方程式为61。【相关结论】空气中氮气（N2）和氧气（O2）的体积比约为62，但镁条在空气中燃烧只生成少量的淡黄色固体，由此得出的一个结论是63【答案】58N59质量守恒定律60MG3N261MG3N26H2O3MG（OH）22NH3624163N2的化学性质比O2稳定【解析】（1）根据实验现象分析，依据质量守恒定律可知，淡黄色固体中含有镁元素和氮元素，根据MG在化合物中显2价，N显3价，可以得出其化学式为MG3N2；与水反应的化学方程式为MG3N26H2O3MG（OH）22NH3；（2）由于空气中氧气占体积的21，氮气占78，可知氮气和氧气的体积比约41；在空气中氮气的体积大，而镁燃烧产生少量的淡黄色固体，可推知氮气的化学性质比氧气稳定。13、（2015贵州安顺）（8分）竹炭包是一种集观赏与空气净化为一体的产品。这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳、甲醛等有害气体进行吸附。某课外活动小组对竹炭进行初步探究。【提出问题】竹炭中是否含有碳元素【猜想与假设】竹炭中含有碳元素【查阅资料】新鲜的血液，遇一氧化碳由鲜红变为暗红。【设计实验】所用装置如下图所示。（A装置的作用为吸收空气中的水和二氧化碳）（1）实验开始后，C装置中产生白色沉淀，发生反应的化学方程式为，E装置中新鲜的鸡血变为暗红色。（2）小玥认为应在AB装置间，再增加一个C装置，目的是。（3）课外活动小组的同学设计的这套装置的不足之处是，请你设计解决的方法。（4）小亮认为可以用右图所示的装置，替换原装置中的E装置，你认为（填“可以”或“不可以”），原因是。【结论】竹炭中含有碳元素。【拓展应用】竹炭细密多孔，竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有消炎、止痛、化淤、去污等功效，下列有关竹炭牙膏的用途描述不正确的是。A可除衣领袖口等处的汗渍B不能除去口中异味C虫咬、灼伤可消炎止痛【答案】（8分）（化学方程式2分，其余每空1分。答案符合题意即可）（1）CAOH2CO2CACO3H2O（2）检验二氧化碳是否已除尽（3）没有作尾气处理；应在A处加一盏点燃的酒精灯或套上一个气球。（4）不可以；因E装置中通入的可能是一氧化碳和氧气的混合气体，加热可能导致装置发生爆炸。【拓展应用】B【解析】反应开始时，氧气与碳反应生成的二氧化碳与澄清石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙，E装置中新鲜的鸡血变为暗红色，说明反应中还有一氧化碳生成；AB装置间，增加一个C装置，目的是检验二氧化碳是否已除尽；课外活动小组的同学设计的这套装置最大的不足是没有作尾气处理装置，解决的办法是应在A处加一盏点燃的酒精灯或套上一个气球；因E装置中通入的可能是一氧化碳和氧气的混合气体，加热可能导致装置发生爆炸故上图装置不能替换E装置；竹炭牙膏中含有竹炭具有吸附性，因此能够除去口中异味，故B错。15（2015湖北孝感）做完氢氧化钠与稀硫酸中和反应的实验后，兴趣小组的同学对反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣，请你与他们一起进行以下探究。【提出问题】溶液中的溶质是什么物质【作出猜想】（1）甲同学认为溶液中的溶质只有NA2SO4一种物质。持续鼓入空气氧化钙和氢氧化钠固体竹炭粉末澄清石灰水新鲜鸡血ABCDE氢氧化钠溶液CUO（2）乙同学认为溶液中的溶质是NA2SO4和两种物质。（3）丙同学认为溶液中的溶质是NA2SO4和NAOH两种物质。【查阅资料】NA2SO4溶液显中性。AL与强碱NAOH溶液反应生成偏铝酸钠（NAALO2）等物质。【实验验证】实验操作实验现象实验结论乙同学实验取中和反应后的溶液少许于试管中，将表面反复打磨后的铝片放入试管的溶液中铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出，收集气体点燃，火焰呈淡蓝色猜想（2）成立丙同学实验取中和反应后的溶液少许于试管中，向试管中滴加几滴无色酚酞试液溶液变色猜想（3）成立【总结反思】丁同学根据乙、丙两位同学的实验现象，首先肯定猜想（1）不成立。经过进一步分析，丁同学认为猜想（2）也不成立，他的理由是。兴趣小组的同学经过充分讨论，一致认为猜想（3）成立。【知识拓展】（1）生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液（填“能”或“不能”）（2）乙同学的实验中铝片与溶液发生了反应，请写出铝与该溶液发生反应的化学方程式。15、【作出猜想】（2）H2SO4（硫酸）【实验验证】红【总结反思】滴入酚酞试液后，溶液变红色，说明溶液呈碱性，溶液中不可能含有硫酸。【知识拓展】（1）不能（2）NAOH（氢氧化钠）2AL2NAOH2H2O2NAALO23H2【解析】【作出猜想】硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，两种物质可能恰好完全反应，也可能其中的一种物质过量，所以乙同学认为溶液中的溶质是NA2SO4和硫酸两种物质；【实验验证】氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞变红色，所以实验操作实验现象实验结论乙同学实验取中和反应后的溶液少许于试管中，将表面反复打磨后的铝片放入试管的溶液中铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出，收集气体点燃，火焰呈淡蓝色猜想（2）成立丙同学实验取中和反应后的溶液少许于试管中，向试管中滴加几滴无色酚酞试液溶液变红色猜想（3）成立【总结反思】氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，不能共存，所以丁同学根据乙、丙两位同学的实验现象，首先肯定猜想（1）不成立。经过进一步分析，丁同学认为猜想（2）也不成立，他的理由是滴入酚酞试液后，溶液变红色，说明溶液呈碱性，溶液中不可能含有硫酸；【知识拓展】（1）AL与强碱NAOH溶液反应生成偏铝酸钠（NAALO2）等物质，所以生活中不能用铝制品来盛放强碱性溶液；（2）铝和氢氧化钠反应会生成偏铝酸钠和氢气，氢气具有可燃性，所以乙同学的实验中铝片与氢氧化钠溶液发生了反应，铝与氢氧化钠溶液发生反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为2AL2NAOH2H2O2NAALO23H2。27（2015湖北宜昌）（6分）某化学社团的同学发现，不同物质的变化常伴随着相同的实验现象。但从化学的角度去研究，会发现其有本质的区别。【现象分析】实验一向盛有一定量氢氧化钠固体的试管里加入一定量的水，迅速用带导管的橡皮塞塞紧试管口，并将导管另一端通入盛有水的试管中，振荡左侧试管（如右图）。实验二用氧化钙代替氢氧化钠重复一次上述实验。上述两个实验的相同现象之一是；上述两个实验中，其中一个实验发生了化学变化，其化学方程式是；另一个实验没有发生化学变化。【本质归纳】相同的实验现象，既可以由物理变化引起，也可以由化学变化引起。【探究运用】在探究白色粉末的组成时，要研究相同实验现象的本质区别。实验三有一包白色粉末可能含有硫酸钡、碳酸钾和氢氧化钡中的一种或几种，取一定量该粉末加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物。小明同学认为，白色粉末中一定含有硫酸钡；小意同学认为小明的结论不准确，其理由可用化学方程式表示为。针对上述两位同学的观点，小燕同学进一步设计如下实验方案进行探究烧杯中的物质步骤滤液A步骤过量的氯化钡溶液过滤滤渣B过滤酚酞溶液滤液C滤渣D溶液E步骤（1）步骤中发生化学反应的方程式是；（2）步骤中，加入酚酞溶液后，若溶液E为无色，则原白色粉末的组成是（填化学式，下同）；步骤中，加入酚酞溶液后，若溶液E为红色，则滤液A中一定含有的溶质是，原白色粉末的可能组成是或；（3）小鹏同学认为，只需取少量滤渣B，加入过量的稀硝酸，若看到的现象是，就足以说明原白色粉末中只含有碳酸钾和氢氧化钡。【答案】【现象分析】现象之一左侧试管发热（或右侧试管内试管口有气泡冒出）CAOH2OCA（OH）2【科学运用】K2CO3BA（OH）2BACO32KOH（1）K2CO3BACL2BACO32KCL（2）原白色粉末的组成是BASO4、K2CO3K2CO3、KOHBA（OH）2、K2CO3或BASO4、BA（OH）2、K2CO3（3）白色不溶物全部消失【解析】【现象分析】中氢氧化钠固体溶于水放出大量的热，生石灰和水反应也放出大量的热，后者属于化学变化，其相同的现象为左侧试管发热、或右侧试管内试管口有气泡冒出。【探究运用】中由于白色粉末可能含有硫酸钡、碳酸钾和氢氧化钡中的一种或几种，取一定量该粉末加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物，可能是硫酸钡也可能是碳酸钾和氢氧化钡反应生成的白色沉淀。分析小燕同学的实验方案可知，步骤中发生化学反应为K2CO3和BACL2的反应，即K2CO3BACL2BACO32KCL，因为只有含碳酸钾才能与氯化钡反应产生沉淀；向滤液A中加入过量的氯化钡溶液并过滤，得到滤液C和滤渣D，加入酚酞溶液后，若溶液E为无色，则滤液C不显碱性，则原白色粉末的组成中不含KOH，则组成为BASO4、K2CO3；若溶液E为红色，则E溶液显碱性，即含有KOH，则A中一等含有K2CO3、KOH，综述可知原白色粉末的组成可能为BA（OH）2、K2CO3或BASO4、BA（OH）2、K2CO3。由于硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸，而碳酸钡则溶于水稀硝酸，所以可取少量滤渣B，加入过量的稀硝酸，若沉淀全部溶解消失，则不含硫酸钡，说明原白色粉末中只含有碳酸钾和氢氧化钡。15（2015湖北黄冈）（6分）王老师在某工厂废水处理池中提取一瓶含有AGNO3、CUNO32和ALNO33的工业废水样品带回实验室。静置，取上层清液，加入锌粉，充分反应后过滤，得到滤液甲和滤渣乙。请你和你的化学小组完成以下探究（不考虑杂质干扰）。【提出问题】滤渣乙是什么【做出猜想】小明认为滤渣乙是银，小东认为滤渣乙是银和铜，小华认为滤渣乙是银、铜和铝，你认为滤渣乙还可能是_。【交流讨论】大家经过讨论后，认为小华的猜想错误，理由是_。【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分，请填写下列空白实验步骤现象结论实验1取滤渣乙加入盐酸无气体产生滤渣乙可能是_实验2取滤液甲加入_无蓝色沉淀滤渣乙一定是_【反思交流】通过交流，大家认为在滤液甲中加入稀盐酸，当观察到_，也能得出实验1的结论。【答案】作出猜想银、铜和锌交流讨论锌不和硝酸铝溶液反应实验探究实验步骤现象结论滤渣乙可能是银或银和铜氢氧化钠、氢氧化钾可溶液性碱即可滤渣乙一定是银和铜反思交流无变化、无明显现象或无白色沉淀（任选其一）【解析】作出猜想加入锌粉为少量时，滤渣乙为银，量稍多则滤渣为银和铜，过量时则为银、铜和锌；交流讨论锌的活泼性小于铝，锌不能与硝酸铝发生置换反应，故滤渣中不会出现铝，小华的猜想是错误的；实验探究滤渣乙中加盐酸无气体产生，说明锌未过量，则滤渣乙可能是银，也可能是银和铜；若在滤液甲中加入氢氧化钠等碱溶液，如果出现蓝色沉淀则说明原溶液中硝酸铜未反应或未反应完全，则滤渣为银或银和铜；如果无蓝色沉淀出现，则说明硝酸铜已反应完全，滤渣一定是银和铜；反思交流在滤液甲中加入稀盐酸时，若产生白色沉淀则说明滤液中硝酸银未反应完全，滤渣乙为银；若不产生白色沉淀，则说明硝酸银已反应完全，若恰好完全反应则滤渣乙为银，若硝酸铜也发生了反应则滤渣乙为银和铜的混合物。14（2015山东菏泽）（4分）实验室中常用分解过氧化氢来简便快速的制备氧气，化学小组进一步探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，并进行了氧气性质的实验。【查阅资料】有些水果、蔬菜对过氧化氢的分解有催化作用。【实验探究1】探究苹果和土豆对过氧化氢分解是否有催化作用及催化效果各量取6ML5的过氧化氢溶液，分别倒入1、2、3号三支试管中，取大小、形状基本相同的苹果块和土豆块，分别放入2、3号试管中，并把带火星的木条分别同时伸入三支试管口内，观察现象并记录如下试管编号123材料名称无苹果土豆反应速率很慢稍快较快产生气泡很少比1中多较多实验现象复燃情况不复燃复燃很快复燃实验结论【实验探究2】探究浓度对过氧化氢分解速率的影响取10ML30的过氧化氢溶液三份，将其中两份分别稀释为不同浓度的溶液，同时测定收集到100ML氧气所用的时间，（其它实验条件均相同）记录如下【实验探究3】将上述收集的氧气与不同实验编号123过氧化氢溶液浓度51530所用时间（秒）205253实验结论物质进行反应，其中有一固体在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体，则该反应的化学方程式为。【答案】【实验探究1】苹果、土豆对过氧化氢的分解均有催化作用（1分），但催化效果不同或土豆催化效果较好。（1分）（一个化学反应可以有多种催化剂，不同催化剂的催化效果不同。只要符合题意，即可得分）【实验探究2】浓度越大，反应速率越快（1分）【实验探究3】SO2点燃SO2（1分）【解析】从实验探究1的表格信息可以看出向过氧化氢中加入苹果、土豆之后，过氧化氢产生氧气的速度都有所增加，故苹果、土豆对过氧化氢的分解均有催化作用，由于加入苹果、土豆之后反应的速率不同，故苹果、土豆对过氧化氢的分解的催化效果不同；从实验探究2的表格信息可以看出，过氧化氢的浓度越大，相同质量的过氧化氢完全分解需要的时间越少，反应速率也就越快；能在氧气中燃烧并产生蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体的物质是硫，写出硫在氧气中燃烧生二氧化硫的化学方程式即可。16（2015黑龙江大庆）（10分）已知CO2通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，继续通CO2气体由浑浊又变澄清，CACO3H2OCO2CAHCO32，由此某化学兴趣小组欲探究CO2与NAOH溶液反应后的溶质组成。【提出问题】CO2与NAOH溶液反应后的溶质组成【查阅资料】1、NAHCO3NAOHNA2CO3H2O2、盐酸滴入碳酸钠溶液中，实际反应分两步进行第一步反应NA2CO3HCLNACLNAHCO3第二步反应NAHCO3HCLNACLH2OCO2【提出猜想】猜想1溶质为NA2CO3猜想2溶质为（填化学式，以下同）猜想3溶质为猜想4溶质为【实验方案】I甲组同学为确定CO2与NAOH溶液反应后所得溶液中溶质组成，设计如下实验方案。（1）向所得溶液中加入足量的CACL2溶液，若有白色沉淀生成，过滤后向溶液中加入足量的稀盐酸无气泡产生，则溶质为。（2）向所得溶液中加入足量的CACL2溶液，若无白色沉淀生成，溶液中加入足量的稀盐酸有气泡产生，则溶质为。（3）（1）向所得溶液中加入足量的CACL2溶液，若有白色沉淀生成，过滤后向溶液中加入足量的稀盐酸有气泡产生，则溶质为。II乙组同学根据甲组同学的猜想，通过定量分析绘制出向所得溶液中逐滴加入稀盐酸的质量与生成二氧化碳的质量关系示意图，请根据图像确定溶质成分。ANA2CO3BCD【答案】猜想2、NAHCO3猜想3、NA2CO3、NAHCO3；猜想4、NAOH、NA2CO3；（1）NA2CO32NAHCO33NA2CO3和NAHCO3B、NAHCO3C、NAOH、NA2CO3D、NA2CO3、NAHCO3【解析】根据二氧化碳与氢氧化钠的反应关系可以推断，如果两者完全反应，反应后的溶质是碳酸钠，如果氢氧化钠过量，则还可能是碳酸钠和氢氧化钠的混合物；如果二氧化碳过量则还可能是生成碳酸氢钠，可根据这些信息提出合理的猜想；滴加氯化钙溶液有沉淀生成，向反应后的溶液中加盐酸无气泡生成，说明原溶液中的溶质只有碳酸钠一种；如果加入氯化钙有沉淀，反应后再加盐酸也有气泡生成，只溶质应该是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；由图像关系，根据产生二氧化碳的时间先后再确定溶质的成分。27（2015山西）学习完“酸、碱、盐的性质”后，老师将两瓶未贴标签的饱和石灰水、饱和碳酸钠溶液摆放在CO2HCLCO2HCLCO2HCLCO2HCL实验桌上，让同学们区分。下面是“雄鹰小组”同学们的探究过程【讨论交流】李壮区分两种物质的原理是依据物质的性质，选择一种试剂与两种物质混合，产生两种（组长）不同的现象，大家据此来说一说，区分这两种溶液应选用哪种试剂，并说明理由。王志我认为可以选择稀盐酸，理由是稀盐酸与碳酸钠反应有气泡产生，稀盐酸与氢氧化钙反应无明显现象。马凌我选择的是碳酸钠溶液，理由是_。张云马凌，你说的我没有听懂，你能再给我讲一遍吗在大家的帮助下，张云不但弄明白了，还选出了其他两种溶液，如_溶液和_溶液，最后得到大家的赞许。【实验探究】大家按照王志的方案进行了如右图所示的实验（1）实验中同学们根据观察到的现象，判断出甲试管中原溶液为碳酸钠溶液，乙试管中原溶液为石灰水。（2）大家对乙试管中现有溶液的溶质成分产生了探究兴趣。马凌经过认真思考后，又选择碳酸钠溶液作为检验试剂，进行了如下实验马凌从乙试管中取少量溶液加入到另一支新试管中，再向此新试管中加入足量的碳酸钠溶液，观察到只有白色沉淀生成。于是，他得出结论“溶液中的溶质有氢氧化钙”但组长李壮对这个结论产生质疑，理由是_（用化学方程式表示）大家讨论完李壮的质疑后，制定出测定溶液酸碱度的方法来验证他的质疑，并查阅资料得知氯化钙溶液呈中性，大家都鼓励张云来做实验。张云测出乙试管中剩余溶液的PH_7填“”、“”、“；【定量分析】（1）没有；偏小；（2）212；（4）水、亚硫酸钠等【解析】样品中可能含有碳酸钠，可与盐酸反应产生气泡，所以X溶液为称盐酸或者稀硫酸；同时，根据有气泡产生，可排除猜想I，因为氢氧化钠与酸反应无气泡产生；向溶液中滴加氯化钡溶液，则可与原溶液中的碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠；当反应完全，再测定上层清液的PH值，如果溶液中有还有氢氧化钠，则测得的PH值应该大于7；根据二氧化碳的体积和密度可计算出二氧化碳的质量为088G，将其代入方程，可求出碳酸钠的质量为0212G，则碳酸钠的质量分数为212碳酸钠在空气中变质的原因主要是因为碳酸钠有吸水性，易潮解，然后进一步吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠而变质。题目提出的三种猜想是基于氢氧化钠未变质、部分变质和完全变质的三种情形而讨论的；如果提出新的猜想，则可在氢氧化钠的吸水性、以及吸收空气中的二氧化硫等酸性气体方面思考，进一步提出氢氧化钠固体中可能含有水、亚硫酸钠等物质的新猜想。14、（9分）（2015安徽）为比较相同浓度的FECL3溶液和CUSO4溶液对H2O2分解的催化效果，某研究小组进行了如下探究（1）请写出H2O2分解的化学方程式。【定性探究】（2）如图甲，可通过观察来定性比较两者的催化效果。【定量探究】（3）如图乙，实验前检查该装置的气密性的方法是。要定量比较两者的催化效果，可测量生成等体积气体所需的。【深入探究】（4）在FECL3溶液中，究竟是那种离子其催化作用呢猜想1铁离子（FE3）起催化作用；猜想2起催化作用；猜想3起催化作用；请设计实验，验证猜想1实验操作实验现象及结论14、9分（1）2H2O22H2OO2。（2）产生气体的多少或产生气体的快慢等。（3）将注射器活塞向外拉，再松开手活塞又回到原来的位置，则装置气密性良好。（或者将分液漏斗加满水后，放入大量的水进入锥形瓶里，若注射器活塞向外移动，则装置气密性良好。）时间。（4）氯离子（CL）；水分子（H2O）。实验操作实验现象及结论分别取同温度同体积同浓度的H2O2溶液于2支试管中，再分别加入等质量的FECL3和NACL。观察现象。加入FECL3的试管中产生的气体快，加入NACL的试管中产生的气体慢。证明是FE3起作用。【解析】（1）过氧化氢分解生成水和氧气，化学方程式为2H2O22H2OO2；（2）图甲中做了对比试验，可通过观察试管中产生气体的多少或产生气体的快慢等来定性比较两者的催化效果。（3）如图乙，实验前检查该装置的气密性的方法是将注射器活塞向外拉，再松开手活塞又回到原来的位置，则装置气密性良好。（或者将分液漏斗加满水后，放入大量的水进入锥形瓶里，若注射器活塞向外移动，则装置气密性良好。）要定量比较两者的催化效果，可测量生成等体积气体所需的时间长短来比较。（4）在FECL3溶液中有铁离子（FE3）、氯离子（CL）；水分子（H2O）所以猜想2、3就是氯离子（CL）和水分子（H2O）；验证猜想1铁离子（FE3）起催化作用，就要设计一个对比试验，并控制变量，分别取同温度同体积同浓度的H2O2溶液于2支试管中，再分别加入等质量的FECL3和NACL。观察现象。根据反应速度的快慢证明其催化作用的是铁离子（FE3）。24（2015湖南益阳）某同学发现，上个月做实验用的NAOH溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，同学们开始实验探究。【猜想假设】猜想（1）该溶液没有变质，为NAOH溶液。猜想（2）该溶液全部变质，为NA2CO3溶液。猜想（3）该溶液部分变质，为NAOH和NA2CO3的混合溶液。【查阅资料】NA2CO3溶液呈碱性【设计方案】请你完善下表几组同学探讨的设计方案实验操作可能出现的现象与结论同学评价第1组若溶液变红，则猜想（2）不成立第2组同学认为此方案结论不正确，理由是。第2组若产生白色沉淀，反应方程式是，则猜想（1）不成立。第3组同学认为此方案还不能确定猜想（2）还是猜想（3）成立。第3组第一步第二步若滤液不变红，则猜想（2）成立；若滤液变红，则猜想（3）成立。第1组同学认为不需过滤也能达到实验目的，更简单的操作方法是【探究实验】综合各小组的方案后，动手实验。【结论与反思】NAOH溶液易与空气中CO2反应而变质，所以要密封保存。【拓展延伸】同学们设计了下列两套装置进行实验用胶头滴管吸取某种液体，锥形瓶中充入一种气体或放入一种固体物质，挤压胶头滴管。一段时间后，两装置中气球明显胀大。（1）甲装置中可能发生反应的方程式是。（2）若乙装置中胶头滴管吸取的是稀盐酸，则锥形瓶中放入的固体可能是。【答案】结论不正确的理由碳酸钠溶液呈碱性（或其他合理答案）产生沉淀的方程式NA2CO3CACL22NACLCACO3（未配平不给分）更简单的操作方法第2组实验结束后，让试管静置一段时间，取上层清液滴加酚酞溶液（或其他合理答案）甲装置中可能发生反应的方程式CO22NAOHNA2CO3H2O（或其他合理答案）乙装置中可能放入的固体ZN或其他合理答案【解析】NAOH变质的化学方程式为2NAOHCO2NA2CO3H2O，NAOH属于碱，所以其溶液显碱性，但是NA2CO3溶液也呈碱性，所以在第1组中仅通过滴加酚酞溶液变色不能确定NAOH变质的程度，通过加入过量CACL2溶液与NA2CO3反应后，反应的化学方程式为NA2CO3CACL22NACLCACO3，有沉淀生成说明一定含有NA2CO3，再通过向其过滤后的溶液中滴加酚酞溶液变成红色可以判断出一定含有NAOH；甲乙两装置中气球均变大的原理是，甲中锥形瓶中气压减小而乙中瓶内气压增大。42、（2015湖北荆州）（7分）某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液如图甲所示，为确认其中的溶质，他设计并进行了如下探究活动，请回答下列问题。【猜想与假设】其溶质可能为NACL、NAOH、NA2CO3和NAHCO3中的一种。【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G3610921596常温下某稀溶液的PH713119【探究过程】如图乙所示，在操作后可确定溶质不是NACL，则其实验现象应是；在进行操作时有无色无味得到气体产生，由此又可排除假设物质中的。【探究结论】你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的，你的判断依据是。【探究反思】（1）若上述探究结论是正确的，操作产生的气体应是（写化学式），实验室检验该气体的实验操作及现象是。（2）另有同学猜想其中的溶质还可能是NA2SO4，但又没有NA2SO4的上述表列信息。请你根据以上实验操作的相关现象，判断该溶液中的溶质是否是NA2SO4，并叙述理由【答案】【探究过程】石蕊试液变成蓝色氢氧化钠【探究结论】碳酸钠碳酸氢钠饱和溶液的质量分数不可能达到10，而碳酸钠溶液可以【探究反思】CO2将气体通入石灰水，石灰水变浑浊（2）若滴加石蕊试液变成蓝色，则不含有硫酸钠【解析】【探究过程】除氯化钠外，其余三种溶液的PH均大于7，溶液均显碱性，故在操作后确认该溶液不是氯化钠，则该溶液一定显碱性而非中性，滴入的石蕊溶液一定变蓝色；操作时有无色无味得到气体产生，说明该物质与稀盐酸反应能生成气体，可排除氢氧化钠的可能；【探究结论】由于碳酸氢钠的溶解度在常温下仅为96G，其饱和溶液的溶质质量分数不可能达到10，而碳酸钠大常温下的溶解度为215G，其饱和溶液溶质的质量分数大于10，可用其配成该温度下的10的溶液，则说明该溶液不可能为碳酸氢钠溶液，结合操作、操作可知该溶液为碳酸钠溶液；【探究反思】上述探究结论正确时，操作为碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水与二氧化碳气体的过程；实验室检验二氧化碳的操作和现象为将气体通入石灰水，石灰水变浑浊；硫酸钠溶液显中性，滴加紫色的石蕊溶液时若不变色则为硫酸钠，若石蕊溶液变蓝色则说明该溶液不是硫酸钠。21（2015江苏南京）小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时，发现生成的气体有刺激性气味，于是进行了探究。【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味【查阅资料】16H2SO4浓2FEFE2SO436H2O3SO32SO2可使品红溶液的红色褪去。【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物中可能有二氧化硫。【实验探究】小明用图甲所示的装置进行实验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的请帮助小明完成下表实验现象A中硫酸浓度B中品红溶液D中品红溶液爆鸣实验A中生成气体成分实验一98不褪色无爆鸣声只有SO2实验二45稍有褪色不褪色有爆鸣声实验三25不褪色只有H2【实验结论】铁与不同浓度的硫酸反应，生成的气体产物可能不同，当硫酸溶液浓度达到足够大时，生成的气体产物中有二氧化硫。【交流反思】1写出实验三中铁与硫酸溶液反应的化学方程式，写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式。2实验一中C装置的作用是。【拓展延伸】小明又将A装置进行了如右图所示的改进，试分析增加的导管下端伸入液面以下的原因，该导管所起的作用是【答案】【实验探究】（实验一）褪色（实验二）有SO2和H2（实验三）不褪色有爆鸣声（或“声音很小”）【交流反思】1FEH2SO4FESO4H22H2O2点燃2H2O2除去二氧化硫【拓展延伸】形成液封，防止生成的气体逸出平衡试管内外的压强，防止停止加热时液体倒吸（其他合理答案均可）【解析】【实验探究】根据气体成分分析，实验一中只有SO2，则B中品红溶液褪色；根据实验二中现象“稍有褪色”、“有爆鸣声”，可知产生的气体中既有SO2，又有H2；实验三中，根据“只有H2”，则可知B中品红不褪色，爆鸣实验中有爆鸣声。【交流反思】1实验三中只有氢气产生，故反应的化学方程式为FEH2SO4FESO4H2。实验二中爆鸣实验，实际是氢气与氧气反应的结果，反应的化学方程式为2H2O2点燃2H2O。（2）装置C中氢氧化钠溶液的作用是吸收产生的二氧化硫。【拓展延伸】改进后，导管下端伸入液面以下，是为了形成液封，防止产生的气体通过导管逸出；该导管另一端与空气相通，其作用是防止停止加热时，A装置冷却引起也提倒吸。22（2015江西）（9分）实验中，小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中，结果发现也有气泡产生，为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究活动【提出猜想】小红猜想是氧气；小敏猜想是氢气；小雨猜想是二氧化碳。其他同学认为小雨的猜想是错误的，理由是；【进行实验】利用图I所示的装置分别进行实验（1）小红反应一段时间后，将带火星的木条放在A处，观察到，则她的猜想错误。（2）小敏用图II所示装置干燥从A导管出来的气体，将管口A与（填“B”或“C“）端管口连接。反应一段时间，点燃干燥的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。【得出结论】铝、氢氧化钠和水反应生产氢气和偏铝酸钠（NAALO2）,反应的化学方程式为。【交流讨论】有同学认为，小敏的实验方案有欠缺，步骤中存在安全隐患。理由是。【反思提升】许多重大科学发现，源自对试验中异常现象的大胆质疑，深入研究。下列科学成果是通过对异常现象研究得出的是（填序号）。A波义耳不慎将浓盐酸溅到花瓣上从而发现了酸碱指示剂B侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法C拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气D张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值【答案】（9分）【提出猜想】反应物中不含碳元素（或违背质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变）【进行实验】（1）木条不复燃（2）C【得出结论】2AL2NAOH2H2O2NAALO23H2（2分）【交流讨论】点燃氢气和空气的混合物可能引起爆炸（2分）【反思提升】AC（2分）【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，氢氧化钠溶液和铝的组成元素中不含碳元素，所以铝与氢氧化钠溶液反应不会生成二氧化碳；如果铝与氢氧化钠溶液反应产生的气体是氧气，则将带火星的木条放在导管口，木条会复燃，如果不是氧气，则不会复燃，所以小红实验中观察到的现象是木条不复燃；干燥气体应该深入浅出，即气体应该由C端进入浓硫酸吕，反应一段时间后，再进行点燃，如果气体能燃烧，说明气体是氢气，铝和氢氧化钠溶液反应时，反应物是铝、氢氧化钠和水，生成物是偏铝酸钠和氢气，据此可写出反应的化学方程式；由于可燃性气体与氧气或空气的混合物遇明火易发生燃烧，所以点燃可燃性气体前应该先检验纯度，本实验中虽然点燃前没有明确该气体一定是氢气，但可能是氢气，为了安全应该先检验纯度，再点燃；波义耳不小心将盐酸沾到花上，是一个意外现象，对此研究发现了酸碱指