题型03 科学探究题-备战2024年中考化学真题题源解密（江苏专用）（解析版）

题型突破题型03科学探究题考情概览：把握命题方向，总结出题角度。真题透视：精选真题，归类设置，完整展现中考试题的考查形式。中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。考向考法/角度常现关键词考向一对教材实验的拓展探究考法1探究呼吸作用产生的二氧化碳考法2对催化剂的探究考法3对气体制备及性质的探究考法4探究金属与盐溶液反应考法5金属锈蚀的探究考法6对中和反应的探究考法7CO2与NaOH反应的探究考法8对复分解反应的探究呼气、澄清石灰水、催化作用、反应速率、质量不变、化学性质不变、制取、收集、铁生锈、与氧气、水接触、红色恰好变成无色、pH、压强变小、气球变瘪考向二对日常生活用品的探究考法1对发酵粉、食品膨松剂的探究考法2“自热食品”发热包成分的探究考法3对泡腾片的探究考法4对管道疏通剂的探究发酵粉、碱面、面团发酵、发热包、生石灰、泡腾片、维生素、疏通剂、铝粉、氢氧化钠►考向一对教材实验的拓展探究考法1探究呼吸作用产生的二氧化碳1．（2023常州）某兴趣小组同学设计实验验证人体呼吸作用产生二氧化碳。Ⅰ、知识链接（1）人类进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸，通过酶的催化作用，把糖类等有机物转化为二氧化碳和水。葡萄糖（C6H12O6）在人体内参与呼吸作用的化学反应方程式为。Ⅱ、实验验证（2）初始实验：如图1所示，甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气，观察到澄清石灰水变浑浊，于是得出结论：人体呼吸作用产生二氧化碳。

①澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为。②经过讨论，同学们认为图1实验不足以得出正确结论，原因是吸入的空气中。（3）改进实验：同学们改进实验装置如图2所示。检验气密性良好后，在A、B瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水。乙同学对着同一套装置吹嘴做了相同时长、相同气流速度的吸气和呼气，通过单向阀控制后的吸气步骤和呼气步骤气流方向如图2所示，观察现象。①实验时做相同时长、相同气流速度的吸气和呼气动作的目的是，便于对比实验现象。②实验过程中若观察到现象，则说明人体呼吸作用产生二氧化碳。（4）数字化实验：同学们又进行如图3所示实验，把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示，纵坐标为某一气体体积分数（%），横坐标为时间（s）。①实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为。②能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是。③根据图4中信息，推断Z曲线在下降后又略有上升的可能的原因是。【答案】（1）（2）CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O含有二氧化碳（3）控制单一变量A中澄清石灰水不变浑浊，B中澄清石灰水变浑浊（4）氮气/N2X呼出气体中部分水蒸气液化【详解】（1）呼吸作用是葡萄糖和氧气在酶的作用下转化为水和二氧化碳，化学方程式为。（2）①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可使用澄清石灰水检验二氧化碳。石灰水中的氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，化学方程式为。②空气的成分按体积分数计算，氮气约占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他占0.03%。吸入的空气中含有二氧化碳，所以呼出气体中的二氧化碳不一定是人体呼吸作用产生的。（3）①作对比实验需要控制变量，要注意单一变量原则，实验时做相同时长、相同气流速度的吸气和呼气动作的目的是控制单一变量，消除呼吸时间长短、气流速度等对结果产生的影响，便于对比实验现象。②结论是能说明人体呼吸作用产生二氧化碳。则推测对应的现象是吸入气体中的二氧化碳不足以使澄清石灰水变浑浊，而呼出气体中的二氧化碳浓度较高，使二氧化碳变浑浊，从而说明有二氧化碳生成，得出人体呼吸作用产生二氧化碳。吸入的气体经过A中的澄清石灰水不经过B中，吹出气体经过B中的澄清石灰水而不经过A中，所以现象是A中澄清石灰水不变浑浊，B中澄清石灰水变浑浊。（4）①空气的成分按体积分数计算，氮气约占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他占0.03%。呼吸作用不会消耗氮气，呼出气体中也会含有大量的氮气，所以实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为氮气。②空气中二氧化碳的体积分数约为0.03%，呼出气体中二氧化碳含量明显增加，所以能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是X。③空气中氧气含量约为21%，则Z曲线为氧气浓度曲线。曲线下降是因为呼吸作用消耗氧气。呼出气体温度较高，水蒸气含量较大，呼出后温度下降，部分水蒸气液化，气体中水蒸气含量减少，气体总体积减少，而呼出氧气的体积不变，所以可能导致氧气浓度在下降后又略有上升。考法2对催化剂的探究2．（2023南京一模）化学实验小组同学针对教材中提出的“硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用”进行相关探究。【探究一】（1）要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用，除需证明CuSO4溶液能改变过氧化氢分解的速率外，还需证明CuSO4在化学反应前后的质量和不变。（2）为探究CuSO4在反应前后的质量是否发生改变，实验小组同学设计了如下实验：向一定量的H2O2溶液中滴入含mgCuSO4的溶液，取充分反应后的全部溶液继续进行实验（流程如下图）。

①上述实验步骤中，若白色沉淀过滤后未经“洗涤”就直接“干燥”，则最终计算出的的质量会（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。②蓝色沉淀加热后变成黑色固体，该反应的化学方程式为。③若CuSO4在化学变化前后质量未改变，则该实验需满足的定量关系为：m=（用a、b表示）。【探究二】为进一步探究CuSO4溶液中起催化作用的是哪种微观粒子，实验小组同学设计了如图所示的对比实验。

（3）若观察到甲中迅速产生大量气泡，乙、丙中无明显现象，可说明CuSO4溶液中起催化作用的是（填粒子符号）。【延伸拓展】取16.0gCuSO4置于坩埚中加热，固体质量随温度变化的曲线如图所示。

（4）650℃时，CuSO4开始发生分解反应，生成CuO和另一种氧化物X，则X的化学式为。（5）升温至1000℃，CuO开始分解。t℃时8.0gCuO完全反应得到7.2g固体，请写出该反应的化学方程式。【答案】（1）化学性质（2）偏大（3）Cu2+（4）SO3（5）【详解】（1）催化剂可以加快反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后不变，故填：化学性质；（2）①不洗涤沉淀，沉淀表面会有杂质，称量沉淀的质量会偏大，根据生成硫酸钡的质量计算得到的硫酸根离子的质量会偏大，故填：偏大；②蓝色沉淀是氢氧化铜，加热后会生成黑色的氧化铜和水，故填：Cu(OH)2CuO+H2O；③硫酸铜由硫酸根离子和铜离子构成，ag固体是氯化钡和硫酸铜反应生成硫酸钡，可以计算硫酸根离子的质量=ag×；bg固体是氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜，可以计算铜离子的质量=；又溶液被等分为两部分，说明前面的计算质量要双倍，硫酸铜的质量=，故填：；（3）甲和乙对比，均含有硫酸根离子，说明硫酸根离子不是影响微粒，甲和丙对比，均含有水，说明水分子不是影响微粒，综合可知，硫酸铜溶液中铜离子起到催化作用，故填：Cu2+；（4）根据硫酸铜分解只产生氧化铜和另一种氧化物，说明另一种氧化物是硫的氧化物，且硫原子和氧原子个数比应该为1：3，否则就会又其他产物，故填：SO3；（5）固体中只含有铜元素和氧元素，铜元素始终在固体中，8g氧化铜中铜元素的质量=，说明氧元素质量=7.2g-6.4g=0.8g，根据铜、氧元素的质量比可以计算个数比，设该铜的氧化物中铜、氧元素的个数比为x:y，则可得64x:16y=6.4:0.8，计算可知x:y=2:1，化学式为Cu2O，反应为氧化铜反应生成氧化亚铜和氧气，故填：。考法3对气体制备及性质的探究3．（2023南通）学习小组制取CO2和SO2，并探究其水溶液的性质。

Ⅰ.制取CO2和SO2在常温、气体压强为101kPa时，1体积水里最多能溶解大约1体积CO2或40体积SO2。学习小组利用图1所示装置制取CO2和SO2。（1）利用该装置制取CO2的化学反应方程式为。（2）不能用排水法收集SO2的理由是。Ⅱ.探究CO2和SO2水溶液的性质（3）在通风橱中分别向100mLH2O中通入CO2和SO2至饱和，用pH计测定饱和溶液pH，静置2h后，再次读取溶液pH。结果如下表所示。饱和溶液pH静置2h后溶液pHCO2水溶液3.944.12SO2水溶液0.880.79①测定pH最简便的方法是使用pH试纸，操作时玻璃棒的作用是（填字母）。A．搅拌

B．引流

C．蘸取溶液②静置2h后，CO2水溶液酸性（填“增强”或“减弱”）。③有同学根据溶液的pH认为CO2也是造成酸雨的重要因素。请判断该推论是否正确，并说明理由：。（4）取静置后的SO2水溶液于试管中，向其中滴加过量Ba(OH)2溶液，有沉淀产生。【提出问题】该沉淀是什么?【查阅资料】①SO2水溶液、BaSO3都能与O2发生氧化反应。②BaSO3和BaSO4都难溶于水。③BaSO3能溶于浓度较大的盐酸，BaSO4不溶于盐酸。【提出猜想】沉淀可能为BaSO4或BaSO4、BaSO3的混合物。【实验验证】请设计实验验证沉淀中一定含有BaSO4。简述实验过程（包括操作和现象）：。（实验中须使用的试剂：10%的盐酸）（5）煤燃烧排放的SO2可能导致酸雨。南通市2021年酸雨发生率为1.7%，比2020年减少1%。你了解的本地决策部门为降低SO2排放做出的举措有（写一条）。（6）酸雨对环境的影响因地区地质而异。图2中河流受酸雨损害的程度较小的原因是。【答案】（1）（2）常温、气体压强为101kPa时，SO2在水中溶解度较大（3）C减弱不正确，常压下，空气中CO2的压强达不到101kPa，无法形成CO2的饱和溶液（4）向产生沉淀的试管中滴加过量的10%的盐酸，沉淀不消失（5）出台政策鼓励企业自主减排；推广使用清洁能源，减少煤、石油等化石燃料的使用；扩大烟花爆竹禁放区域；淘汰旧标燃油机动车，推广新能源车等（6）河床中的CaCO3能与酸反应，降低河流酸性【详解】（1）图1装置中稀硫酸能与碳酸钠反应生产硫酸钠、二氧化碳和水，利用此反应可制取二氧化碳，反应的化学方程式为：；（2）在常温、气体压强为101kPa时，1体积水里最多能溶解大约40体积SO2，SO2在水中溶解度较大，因此不能用排水法收集SO2；（3）①测定pH时，要用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，再与标准比色卡对比来确定pH，因此操作时玻璃棒的作用为蘸取溶液，故选C；②静置2h后，CO2水溶液的pH由3.94增大为4.12，pH增大，溶液酸性减弱；③常压下，空气中CO2的压强达不到101kPa，无法形成CO2的饱和溶液，因此CO2不是造成酸雨的重要因素；（4）BaSO3能溶于浓度较大的盐酸，BaSO4不溶于盐酸，因此向产生沉淀的试管中滴加过量的10%的盐酸，沉淀不消失，说明沉淀中一定含有BaSO4；（5）煤燃烧排放的SO2可能导致酸雨，因此为降低SO2排放，可出台相关政策鼓励企业自主减排；推广使用清洁能源，减少煤、石油等化石燃料的使用；扩大烟花爆竹禁放区域；淘汰旧标燃油机动车，推广新能源车等；（6）石灰石河床的主要成分为碳酸钙，碳酸钙能与酸反应，降低河流酸性，因此河流受酸雨损害的程度较小。考法4探究金属与盐溶液反应4．（2022镇江）用下列实验探究Al与CuCl2溶液的反应。实验一：将打磨后的铝片插入CuCl2溶液，铝片表面出现红色固体且产生气泡，最终溶液呈无色。（1）生成红色固体的化学方程式为。（2）收集气体，（填操作）后点燃，产生淡蓝色火焰。该气体为。实验二：将实验一所得无色溶液倒入水中，出现白色固体。过滤、洗涤，低温烘干。对所得白色固体作如下探究。【资料】①AlCl3能与H2O作用生成Al(OH)3。Al(OH)3，白色固体，不溶于水，受热易分解生成Al2O3和H2O。②Al与CuCl2溶液反应会生成CuCl。CuCl，白色固体，不溶于水，能溶于含Cl﹣浓度较大的溶液，受热不分解。【猜测】白色固体可能是：a.Al(OH)3；b.CuCl；C．Al(OH)3和CuCl。【实验】（3）取适量白色固体，利用如图装置充分加热，U型管中，则猜测b成立。【反思】（4）无色溶液倒入水中后出现白色固体的原因是。实验三：CuCl在空气中被氧化成碱式氯化铜[Cux(OH)yClz]蓝绿色固体，其受热会分解生成CuO、H2O和HCl。取一定量蓝绿色固体，充分加热，将生成的气体依次用足量的吸水剂氯化钙和烧碱溶液充分吸收。（5）实验测得氯化钙增重0.36g，烧碱溶液增重0.73g。则碱式氯化铜的化学式为。（6）若烧碱溶液吸收了空气中的CO2，则测得的Cux(OH)yClz中x值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】（1）（2）检验气体纯度氢气（3）无明显现象（4）氯离子浓度减小，CuCl析出（5）Cu2(OH)3Cl（6）偏大【详解】（1）铝和氯化铜反应生成紫红色的铜和氯化铝，反应的化学方程式为。（2）氢气燃烧产生淡蓝色火焰，则气体为氢气，氢气点燃之前要验纯，以防氢气不纯时发生爆炸。（3）由于CuCl受热不分解，而Al(OH)3受热分解生成氧化铝和水，水能使无水硫酸铜变蓝色，若猜测b成立，则U型管中无明显现象。（4）因为CuCl能溶于含Cl-浓度较大的溶液中，则说明溶液中氯离子浓度小，而CuCl析出。（5）氯化钙增加质量为水的质量，烧碱增加质量为氯化氢的质量，则生成的水中氢元素的质量为，HCl中氢元素的质量为，则其中氯元素的质量为0.73g-0.02g=0.71g，则，而氢氧根为-1价、氯元素为-1价、铜元素为+2价，则2x+（-1）×3+（-1）=0，则x=+2，则碱式氯化铜的化学式为Cu2(OH)3Cl。（6）烧碱吸收空气中二氧化碳，使得氯化氢的质量增大，则造成氢元素和氯元素的质量增加，从而使得质量比增大，所以x要保持平衡，也需要增大。考法5金属锈蚀的探究5．（2023南京二模）某学习小组对铁锈蚀进行相关探究。【知识回顾】（1）铁锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的等发生化学反应的过程。（2）用稀盐酸除去铁锈的化学方程式为。（3）一氧化碳将氧化铁中的铁还原出来的化学方程式为。【查阅资料】①一定条件下，碳可加快铁的锈蚀。但碳本身不参加反应。②。【实验一】定量探究铁锈蚀的因素小组设计了图1装置（气密性良好），将铁粉和碳粉加入三颈烧瓶，时刻加入饱和溶液后，再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。（4）据图2，时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是。（5）据图3，对比AB段和BC段说明，分析时刻后压强突然变大的原因是。【实验二】测定铁锈样品组成学习小组称取的铁锈样品（颜色为红褐色），按照图4装置进行实验（气密性良好）。假定该铁锈样品中只有和两种成分，和不发生反应，实验过程中每步均完全吸收或反应。

（6）实验中，A装置的玻璃管中现象是。（7）充分反应后冷却、称量，装置A的玻璃管中剩余固体的质量为，装置B增重，则中，铁锈样品中单质铁的质量分数为（计算结果保留一位小数）。（8）通过测定玻璃管中剩余固体质量和装置C的增重，（填“能”、“不能”）计算出中x的数值。【答案】（1）氧气和水蒸气（2）（3）（4）铁生锈放出的热量小于装置散失的热量（5）氯化钠溶液能加速铁生锈速率铁生锈消耗氧气导致压强减小，从而导致稀盐酸被吸入烧瓶，而盐酸与铁粉反应生成氯化亚铁和氢气，从而导致装置中的压强增大（6）固体由红色变为黑色（7）328.7%（8）不能【详解】（1）铁与氧气和水共同接触时会生锈。（2）铁锈的主要成分为氧化铁，氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为。（3）一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。（4）t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，说明此时铁生锈放出的热量小于装置散失的热量。（5）加入氯化钠溶液前，压强变化较小，而加入氯化钠溶液后，压强变化较大，说明氯化钠溶液能加速铁生锈速率；t3时刻后压强突然变大，可能原因为铁生锈消耗氧气导致压强减小，从而导致稀盐酸被吸入烧瓶，而盐酸与铁粉反应生成氯化亚铁和氢气，从而导致装置中的压强增大。（6）一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，则A装置中的玻璃管中现象为固体由红色变为黑色。（7）浓硫酸具有吸水性，则装置B增重的质量即为水的质量，又由于，则装置中减少的质量为水和氧元素的质量，则，解得x=3；设Fe2O3⋅3H2O的质量为y，则解得y=21.4g则铁锈样品中单质铁的质量分数为。（8）由于氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，则值测定C装置的质量，即得知生成二氧化碳的质量，再结合剩余固体的质量，无法得知x的质量。考法6对中和反应的探究6．（2023无锡模拟）某兴趣小组围绕中和反应进行了系列探究。探究一：中和反应中宏观物质的变化（1）小组同学进行图1所示的探究实验，A试管中现象为；B试管中反应的化学方程式为。（2）针对B试管中无明显现象，小组同学又设计了图2的实验。①X试剂为溶液。②溶液Y一定呈中性吗？小组同学产生了质疑。查阅资料：酚酞在pH<8.2的溶液中呈无色，在8.2<pH<10.0的溶液中呈红色。设计实验：实验步骤实验现象实验结论取少量无色溶液Y于试管中，加热蒸发若无明显现象溶液Y呈中性溶液Y呈碱性得出结论：Y溶液呈碱性。交流反思：Y溶液呈碱性，则Y溶液的溶质为酚酞、。探究二：中和反应中微观粒子的变化（3）中和反应的微观实质是H+与（填微粒符号）反应生成水分子。（4）下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图，请按时间先后排序（填序号）。探究三：中和反应中能量的变化（5）下图中产生现象能证明中和反应会放热。有同学发现此结论不够严谨，在室温下设计了以下实验：①10mL一定浓度的稀硫酸加10mL蒸馏水稀释，测量溶液温度的变化。②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液加10mL蒸馏水稀释，测量溶液温度的变化。③10mL一定浓度的稀硫酸与10mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。用数字化实验技术测得3个实验，溶液温度随时间变化的关系如下图所示。则说明酸碱稀释不影响结论的理由是。【答案】生成白色沉淀酚酞若溶液变红/氯化钠、氢氧化钠acbd导管口冒气泡实验①②酸碱溶液稀释时温度变化量远低于实验③酸碱发生中和反应时温度变化量【详解】探究一：（1）氢氧化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，故A试管中现象为：生成白色沉淀；B试管中反应是氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，化学方程式为：；（2）①根据氢氧化钠溶液显碱性能使酚酞变红，有图中现象是变红色，故推知X是：酚酞试液，故填：酚酞；②根据资料：酚酞在pH<8.2的溶液中呈无色，在8.2<pH<10.0的溶液中呈红色，由加热蒸发后，结论是溶液Y呈碱性，反推实验现象是：若溶液变红；交流反思：Y溶液呈碱性，说明氢氧化钠有剩余，则Y溶液的溶质为酚酞、氯化钠和氢氧化钠；探究二：（3）中和反应的微观实质是与反应生成水分子；（4）向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸，首先氢氧化钠溶液中由水分子，钠离子和氢氧根离子如图a，接着加入盐酸，盐酸中氢离子中和一部分氢氧根离子，氯离子进入溶液，此时为水分子、钠离子、氢氧根离子、氯离子如图c，恰好完全反应时溶液中只有水分子、钠离子和氯离子如图b，最终盐酸过量，溶液中有水分子、氢离子、钠离子和氯离子如图d，故填：acbd；探究三：（5）如图，中和反应放热时会使装置内的气体受热膨胀，则从右侧导管导出冒气泡，故填：导管口冒气泡；根据题中图所示，实验①②温度曲线变化幅度小，实验③温度曲线变化幅度大，则说明酸碱稀释不影响结论的理由是：实验①②酸碱溶液稀释时温度变化量远低于实验③酸碱发生中和反应时温度变化量。考法7CO2与NaOH反应的探究7．（2023无锡一模）CO2与NaOH反应探究。【实验探究】实验一：如图1，打开止水夹K，将注射器乙中气体全部注入到注射器甲中。关闭止水夹K，充分振荡。实验中注射器甲的活塞先向左、后向右移动，最后示数仍为2mL。实验二：向盛有湿的CO2的密闭容器中加入NaOH固体，用湿度传感器测定容器内相对湿度的变化如图2（已知一定体积的密闭湿润气体，其温度越高相对湿度越低）。

【实验分析】（1）CO2与NaOH反应的化学方程式为。（2）实验二中0～t1S内曲线上升的原因是。【总结反思】可以采用多种手段从不同角度证明化学反应的进行。（3）实验一要得出正确结论，还需做对比实验或查阅该温度时的相关资料。（4）只看实验二中t1S后曲线（先下降后上升），（选填“能”、“不能”）从能量角度说明CO2与NaOH能发生反应。【答案】（1）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O（2）反应生成水导致湿度变大的影响大于温度升高导致湿度变小的影响（3）二氧化碳在水中的溶解度（4）不能【详解】（1）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；（2）实验二中0～t1S内曲线上升的原因是：反应生成水导致湿度变大的影响大于温度升高导致湿度变小的影响；（3）实验一要得出正确结论，还需做对比实验或查阅该温度时二氧化碳在水中的溶解度的相关资料；（4）分析可知，只看实验二中t1S后曲线（先下降后上升），不能从能量角度说明CO2与NaOH能发生反应，是因为氢氧化钠溶于水放热，导致温度升高。8．（2023无锡一模）许多化学反应无明显现象，CO2与NaOH溶液的反应就是其中之一。【提出问题】怎样证明CO2与NaOH溶液发生了反应？【实验设计】（1）同学们根据碱的化学性质，推测CO2与NaOH反应的化学方程式为。并从不同的角度分别设计了实验加以验证。【实验验证】（2）从压强变化的角度探究。①利用图甲装置进行实验，先挤压胶头滴管，再打开止水夹，观察到烧瓶内形成红色“喷泉”，原因是烧瓶内压强（填“大于”或“小于”）外界大气压。②利用图乙装置进行实验，将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会观察到气球鼓起，认为二者发生了反应。同学们经过讨论认为该实验不严谨，理由是。于是同学们将该装置中NaOH溶液换成，通过对比实验，证明二者发生了反应。（3）从新物质生成的角度探究。利用图丙装置进行实验，将NaOH溶液全部推入集气瓶中，过一会打开止水夹，观察到也证明二者发生了反应。（4）利用“数字化实验”探究。实验测得烧杯中溶液的pH随时间的变化关系如图丁所示，由图可推知反应过程中浓度不断减小的离子是（填离子符号）。【答案】（1）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O（2）小于氢氧化钠溶液中有水，二氧化碳可溶于水也可与水反应（答案合理即可，下同）等量水（3）稀盐酸倒吸入集气瓶中，且集气瓶中有气泡产生（4）OH-【详解】（1）二氧化碳可与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。（2）①图甲装置实验，先挤压胶头滴管加入氢氧化钠溶液，再打开止水夹，观察到烧瓶内形成红色“喷泉”，说明烧瓶内压强小于外界大气压，从而烧杯中的水被吸入烧瓶中，形成喷泉”。②由于二氧化碳可溶于水也可与水反应，图乙装置实验，将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，氢氧化钠溶液中含有水，所以若二氧化碳溶于水或与水反应，都会使装置中的压强变小，也能观察到气球鼓起。若想证明二氧化碳与氢氧化钠反应，可将氢氧化钠溶液换成等量水，再观察气球鼓起的情况，并得到结论。（3）图丙装置实验，二氧化碳可与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，所以打开止水夹后，集气瓶中压强变小，烧杯中的稀盐酸会被吸入集气瓶中，且吸入的稀盐酸可与生成的碳酸钠反应生成二氧化碳气体，还会观察到有气泡产生。（4）由烧杯中溶液的pH随时间的变化关系可知，溶液碱性减弱，NaOH溶液中含有Na+和OH-，说明反应过程中浓度不断减小的离子是OH-。考法8对复分解反应的探究9．（2022宿迁）某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”，做了以下两个实验。①CuSO4溶液和BaCl2溶液反应

②CuSO4溶液和NaOH溶液反应（1）写出实验①发生反应的化学方程式：。（2）实验结束后，将两个实验后的废液倒入到同一干净的烧杯中，充分混合后过滤，得到滤液呈无色。则滤液中一定不含的离子是。取少量滤液于试管中，滴入紫色石蕊试液，溶液仍为紫色，则滤液呈性（填“酸”、“碱”、“中”）。（3）该小组的同学对滤液中溶质成分继续进行如下探究：【提出问题】滤液中溶质成分是什么？【做出猜想】小红认为：只有NaCl；小亮认为：可能有NaCl、BaCl2；小明认为：可能有NaCl、BaCl2、Na2SO4【交流讨论】从物质共存的角度分析，你认为同学的猜想一定不正确。你的猜想是。【设计实验】请设计实验证明谁的猜想正确。实验操作实验现象实验结论取少量滤液于试管中，滴加适量溶液无明显现象小亮猜想不正确取少量滤液于试管中，滴加适量BaC12溶液你的猜想成立【答案】Cu2+/铜离子中小明NaCl、Na2SO4Na2CO3或Na2SO4或含可溶性杂质或或的可溶性物质有白色沉淀生成【详解】（1）实验①发生反应是硫酸铜与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化铜，则该反应的化学方程式；（2）实验结束后，将两个实验后的废液倒入到同一干净的烧杯中，充分混合后过滤，得到滤液呈无色，则滤液中一定不含的离子是铜离子，含有铜离子的溶液为蓝色；酸性溶液能使紫色石蕊溶液变红，中性溶液能使紫色石蕊溶液不变色以及碱性溶液能使紫色石蕊溶液变蓝，则滴入紫色石蕊试液，溶液仍为紫色，则滤液呈中性；（3）交流讨论:从物质共存的角度分析，小明的猜想不成立，原因氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠；当硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，氯化铜与氢氧化钠反应生成氯化钠和氢氧化铜沉淀，则由此我认为的猜想是氯化钠和硫酸钠；设计实验:小亮的猜想为氯化钠和氯化钡，检验溶液中是否有氯化钡，可以滴加碳酸钠或者硫酸钠溶液，若观察到白色沉淀，则小亮猜想成立，若无白色沉淀，则小亮猜想不成立，当滴加碳酸钠或者硫酸钠溶液，观察到无明显现象，则溶液中无氯化钡，小亮的猜想不成立；氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化钠，滴加氯化钡溶液，可以观察到有白色沉淀产生。►考向二对日常生活用品的探究考法1对发酵粉、食品膨松剂的探究10．（2023泰州）某化学兴趣小组对家用某品牌发酵粉进行探究。活动一：定性研究（1）小星通过观察标签知道这种发酵粉主要成分是碳酸氢钠，为测定发酵粉溶解形成溶液的酸碱性，取少量发酵粉加适量水溶解，在室温下用pH计测得所得溶液pH为8.2，说明溶液中除、外，一定含有（填离子符号）。（2）小静对碳酸氢钠固体溶解过程温度变化进行研究，实验装置如图1，使用温度传感器分别测得不同质量的碳酸氢钠粉末溶解过程的温度变化曲线如图2。由图可知，碳酸氢钠固体溶于水热量，影响溶解过程温度变化程度还与因素有关（答1点即可）。活动二：定量测定小燕设计了如图3装置，测定该发酵粉样品中碳酸氢钠的质量分数（已知发酵粉中其他成分不与盐酸反应产生气体）。

（3）B装置中浓硫酸的作用为。（4）小燕取15.0g固体样品和足量稀盐酸置于装置A中，打开活塞，充分反应后，测得装置C增重6.6g。请计算样品中碳酸氢钠的质量分数。（写出计算过程）（5）小组同学围绕实验中产生的碳酸氢钠的质量分数误差进行分析，形成两种不同意见。请分别写出产生偏大和偏小两种误差的原因和导致结果。（经检测装置气密性良好）活动三：拓展延伸小林发现NaOH溶液与NaHCO3溶液混合后无明显现象，提出问题：NaOH和NaHCO3是否发生了化学反应？（6）猜想一：两者不反应猜想二：两者发生反应，从元素守恒的角度，反应生成H2O和（写化学式）。（7）已知：该实验条件下CaCl2溶液与NaOH溶液混合变浑浊，CaCl2溶液与NaHCO3溶液混合无现象，为验证猜想二正确，请你补充实验方案：取少量NaHCO3溶液，向其中加入足量NaOH溶液，。（实验方案包括操作、现象和结论。可供选用的试剂有：CaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水）【答案】（1）OH-（2）吸收碳酸氢钠的质量（3）吸收水蒸气（4）装置C增重6.6g即碳酸氢钠与稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为6.6g。设：样品中碳酸氢钠的质量为xx=12.6g样品中碳酸氢钠的质量分数=84%答：样品中碳酸氢钠的质量分数为84%。（5）产生偏大误差的原因是D装置中的碱石灰失效，空气中的二氧化碳进入C中使得二氧化碳质量偏大导致的结果是测得碳酸氢钠质量分数偏大；产生偏小误差的原因是C中氢氧化钠溶液部分变质，导致反应产生的二氧化碳未完全吸收，测得二氧化碳质量偏小，导致的结果是测得碳酸氢钠质量分数偏小。（6）Na2CO3（7）让两者充分混合后，加入CaCl2溶液，观察到溶液变浑浊，产生白色沉淀，将反应后得到的液体过滤，取滤渣洗净后放入试管中，加入稀盐酸，观察到有气泡产生，将产生的气体通入澄清石灰水中，看到澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生，说明NaOH和NaHCO3反应生成了碳酸钠，可得结论：NaOH和NaHCO3发生了化学反应【详解】（1）用pH计测得所得溶液pH为8.2，说明溶液呈碱性，即溶液中应含有OH-，故填：OH-；（2）由图可知，加入碳酸氢钠固体后，溶液的温度在下降，说明碳酸氢钠固体溶于水会吸收热量，由图2可知，不同质量的碳酸氢钠去溶解，温度下降的快慢也不一样，故填：①吸收②碳酸氢钠的质量；（3）B装置中浓硫酸的作用为吸收水蒸气，防止水蒸气进入C中被吸收，导致测得二氧化碳质量的数据不准确，故填：吸收水蒸气；（4）见答案（5）产生偏大误差即测得碳酸氢钠的质量分数偏大，则测得二氧化碳的质量也应偏大，故应该是D装置中的碱石灰失效，空气中的二氧化碳进入C中使测得二氧化碳质量偏大导致碳酸氢钠质量分数偏大；产生偏小误差即测得碳酸氢钠的质量分数偏小，则测得二氧化碳的质量也应偏小，故应该是C中氢氧化钠溶液部分变质，导致反应产生的二氧化碳未完全吸收，测得二氧化碳质量偏小，导致测得碳酸氢钠质量分数偏小。故填：产生偏大误差的原因是D装置中的碱石灰失效，空气中的二氧化碳进入C中使得二氧化碳质量偏大，导致的结果是测得碳酸氢钠质量分数偏大；产生偏小误差的原因是C中氢氧化钠溶液部分变质，导致反应产生的二氧化碳未完全吸收，测得二氧化碳质量偏小，导致的结果是测得碳酸氢钠质量分数偏小。（6）从元素守恒的角度，反应前后元素种类不变，反应前有钠、氧、氢、碳四种元素，反应后也要有这四种元素，反应生成H2O有氢、氧元素，则另一种产物一定要有钠、碳元素，结合所学，则另一产物应为Na2CO3，故填：Na2CO3；（7）证明二者发生反应，可以从证明生成物的角度出发，生成物为碳酸钠，利用氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，碳酸钙能与稀盐酸反应，生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳，故填：让两者充分混合后，加入CaCl2溶液，观察到溶液变浑浊，产生白色沉淀，将反应后的液体过滤，取滤渣洗净后放入试管中，加入稀盐酸，观察到有气泡产生，将产生的气体通入澄清石灰水中，看到澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生，说明NaOH和NaHCO3反应生成了碳酸钠，可得结论：NaOH和NaHCO3发生了化学反应。11．（2023无锡模拟）网友曝出某食品加工厂竟然将碳酸氢铵当作膨松剂加入面粉中制作饼干。化学研究小组同学对此产生了疑问，并进行了科学探究活动。【提出问题】①碳酸氢铵是一种化肥，能否用于食品加工中？②某品牌的膨松剂的成分是什么？【查阅资料】①国家食品和药物管理局将食品级碳酸氢铵列为一般公认安全物质。《食品添加剂使用卫生标准》中规定可以使用食品级碳酸氢铵。②膨松剂是一种食品添加剂。它在食品制作过程中发生反应产生气体，使食品变得松软。常用的膨松剂主要有碳酸氢钠和碳酸氢铵中的一种或两种物质组成。③氨气是一种有刺激性气味的气体，极易溶于水，水溶液呈碱性。④2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。【定性研究】为探究某品牌膨松剂的主要成分，甲同学设计如图所示的实验方案和流程，并实验得到相应现象，回答下列问题：

（1）气体A的化学式为。（2）固体C成分的化学式为。（3）乙同学认为步骤①③都可以省略，于是设计了下图所示实验方案，对甲同学的实验结论进行验证探究。

①乙同学在实验加热过程中，关闭K2，打开K1，发现湿润的红色石蕊试纸未变蓝，他经过一番思考，在K1处添加了下图中的（选填字母）装置，实验终于获得成功。

②乙同学继续加热，并关闭K1，打开K2，观察试管中的变化。丙同学认为将试管中的澄清石灰水换成水，也能得出正确结论，原因是。【定量研究】为进一步确认膨松剂中各成分含量，同学们取一包样品分成等质量的两份，选用上图实验装置，分别组合进行实验：（设该样品中各成分混合均匀）实验序号实验操作最终数据记录实验1关闭K2，打开K1，橡皮管连接AC，加热试管装置C增重13.2g实验2关闭K1，打开K2，橡皮管连接，加热试管装置A增重1.7g【实验问题】根据相关实验数据计算，实验2中产生的水的质量为。【实验结论】该包膨松剂由80.96%的NaHCO3和19.04%的NH4HCO3组成。【答案】NH3Na2CO3C碳酸氢铵与碳酸氢钠在加热时都会产生二氧化碳，水的作用是判断分解反应是否进行完全，若没有气泡说明反应完了CA5.4g【详解】[定性研究]（1）加入熟石灰会生成气体，说明含有碳酸氢铵，氢氧化钙和碳酸氢铵反应生成的气体A为氨气，化学式为NH3；（2）固体C加入盐酸会生成气体B，则说明固体C是碳酸氢钠加热生成的碳酸钠，化学式为Na2CO3；（3）①为了证明有氨气的存在，应先把其中的二氧化碳气体除去，利用二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，所以可选用C装置；②澄清石灰水的作用是判断反应是否进行完全，水也可代替其作用，当没有气泡说明反应完；[定量研究]根据浓硫酸质量的增加量考虑生成氨气的质量，在测量氨气质量之前需除去水蒸气和二氧化碳，故用氢氧化钠除去二氧化碳和水蒸气，故橡皮管连接CA；[实验问题]碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，化学反应方程式为：，装置A增重1.7g，说明生成氨气质量为1.7g，反应中氨气、二氧化碳和水质量比为17:44:18，那么生成二氧化碳的质量是4.4g，生成水的质量为1.8g；又因为碳酸氢钠分解生成二氧化碳，若测得C增重为13.2g，那么碳酸氢钠分解生成的二氧化碳的质量=13.2g-4.4g=8.8g，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，化学反应方程式为：，反应中二氧化碳和水质量比为44:18，故该反应生成是质量为3.6g，故实验2中产生的水的质量为1.8g+3.6g=5.4g。考法2“自热食品”发热包成分的探究12．（2023盐城一模）某“自加热食品”发热包的主要成分为生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠和氯化钙，其使用说明(如图1所示)：某化学兴趣小组对发热包进行了如下探究。探究I：发热包的发热原理将发热包中固体倒入烧杯中，加入适量的水，发生剧烈反应，水很快沸腾。反应结束后，烧杯底部有大量固体，继续加水搅拌，过滤、洗涤、干燥，得到固体混合物。（1）发热包中的某种物质与水反应放出大量的热，该物质的化学式是。探究Ⅱ：固体混合物的成分【查阅资料】单质铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，并产生氢气。小组同学认为固体混合物的成分可能是：活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙。为进一步探究其成分，小组同学设计并进行如下实验：（2）取少量固体混合物于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为色，证明该固体混合物中含有氢氧化钙。（3）另取少量固体混合物于锥形瓶中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止(如图2所示)，反应停止后瓶底有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。①反应停止后，瓶底的黑色固体为，判断依据是。②若观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊，证明该固体混合物中含有，对应此现象的化学反应方程式是。（4）设计实验方案证明该固体混合物中含有铝粉。(包含实验步骤、产生现象和结论。可供选择的试剂：稀盐酸、NaOH溶液、AgNO3溶液)。【拓展提升】取氯化钙和稀盐酸的混合溶液92.2g，向其中逐滴加入碳酸钠溶液，所得数据如图所示，请回答：（5）当混合溶液中稀盐酸完全反应时，生成二氧化碳g。（6）当滴加80g碳酸钠溶液时，所得溶液中的溶质是、(填化学式)。（7）当滴加120g碳酸钠溶液时，所得溶液中氯化钠的质量分数是多少？(写出计算过程，结果精确到0.1%)【答案】（1）CaO（2）红（3）活性炭活性炭不和酸反应碳酸钠（4）取少量固体于试管中，加入足量氢氧化钠溶液，固体部分溶解，有气泡冒出，证明固体中含有铝（5）2.2（6）NaClCaCl2（7）解：设当滴加40g碳酸钠溶液时，反应生成的氯化钠的质量为。设当滴加碳酸钠溶液从40g-120g时，反应生成的氯化钠的质量为。所得溶液中氯化钠的质量分数是答：当滴加120g碳酸钠溶液时，所得溶液中氯化钠的质量分数是8.8%。【详解】（1）氧化钙和水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，氧化钙的化学式为CaO。（2）取少量固体混合物于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红，因为酚酞遇碱性物质变红，因此可以说明有氢氧化钙。（3）①活性炭不和酸反应，因此会有黑色固体剩余；②澄清石灰水变浑浊，说明有碳酸钙生成，进一步说明有二氧化碳气体，是碳酸钠和酸反应生成的；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水：；（4）根据题意，铝可以和氢氧化钠反应，因此取少量固体于试管中，加入足量氢氧化钠溶液，固体部分溶解，其他物质不和氢氧化钠反应，有气泡冒出，证明固体中含有铝。（5）根据以上分析可知，图像一开始增加的是二氧化碳质量，消耗碳酸钠溶液质量为40g，则增加二氧化碳的质量为2.2g。（6）根据图像可知，消耗碳酸钠溶液质量从40g-120g，发生的是氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，且在120g时，恰好碳酸钠与氯化钙完全反应，而在80g时，氯化钙过量，所以在80g时，溶液中的溶质为氯化钙和氯化钠。（7）见答案。考法3对泡腾片的探究13．（2023无锡一模）某化学兴趣小组的同学根据老师提供的泡腾片、蒸馏水、相关实验仪器，结合图1泡腾片说明书，进行实验与探究，请你参与。【提出问题】泡腾片投入水中后产生的气体是什么？产生该气体的反应原理是什么？【作出猜想】兴趣小组的同学们作出了如下猜想：①氧气

②二氧化碳

③氢气

④一氧化碳

⑤氮气（1）大家一致认为作为药品，不能产生有毒气体，所以应该没有。（填化学式）（2）从实验安全角度考虑，小智同学认为不可能为氢气。理由是。（3）大家通过认真阅读和分析泡腾片的说明书，认为无氮气，理由是。【实验验证】图2是制取气体的常用装置，按要求完成猜想①和②的相关实验。（4）图2中仪器a的名称。（5）若要随时制取和随时停用②气体，其发生装置应选用图2中的（填装置序号）；用G装置干燥该气体，G装置中应放入（填试剂名称），气体应从端（填m或n）通入，收集该气体应选用图2中的（填装置序号）。（6）同学们利用上述装置收集了两瓶该气体，做如下验证实验。检验猜想实验步骤实验现象实验结论①或②将带火星的木条伸入其中一瓶中a猜想①不正确泡腾片放入水中产生的气体为二氧化碳。向另一瓶中注入适量的澄清石灰水，振荡。b猜想②正确a、b处的实验现象分别是：a：；b【深入探究】图3是柠檬酸与碳酸氢钠反应的微观示意图，结合上述实验结论回答问题（7）泡腾片溶于水的过程中，柠檬酸（H3Ci）与碳酸氢钠反应中数目减少的离子是（填离子符号）。（8）通过本次探究活动，同学们对柠檬酸的用途也充满了兴趣，你觉得柠檬酸还可以用来______。A．作碳酸饮料的添加剂 B．作金属除锈剂C．治疗胃酸过多 D．作锅炉除垢剂【答案】（1）CO（2）氢气属于易燃易爆气体（3）泡腾片中不含碳元素（4）试管（5）C浓硫酸mE（6）木条不复燃澄清石灰水变浑浊（7）H+、（8）ABD【详解】（1）一氧化碳会致人窒息，具有毒性，故填CO；（2）氢气属于易燃易爆气体，若泡腾片投入水中后产生的气体是氢气，可能引发火灾，具有安全隐患；（3）化学反应前后元素的种类不变，配料中各物质中不含氮元素，泡腾片中不含碳元素，所以不能生成含有氮元素的氮气。（4）图2中仪器a的名称是试管；（5）在装置C中，固体药品放在多孔隔板上，液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后，关闭弹簧夹时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止，打开弹簧夹时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行，故通过对弹簧夹开关的控制，可以随时控制反应的发生与否；浓硫酸具有吸水性，不与二氧化碳反应，可用于干燥二氧化碳，为使得气体与浓硫酸充分接触，气体应该从m口进气；二氧化碳可溶于水且密度大于空气，故用向上排空气法收集，故收集装置选E；（6）结论是“猜想①不正确”，即气体不是氧气，其不具有助燃性，故木条不复燃；结论是“猜想②正确”，即气体是二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水，澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊；（7）柠檬酸（H3Ci）与碳酸氢钠反应生成柠檬酸钠、水、二氧化碳，其反应实质是氢离子与碳酸氢根离子反应生成水和二氧化碳，故数目减少的离子是H+、；（8）A、柠檬酸具有酸性，因此可以作碳酸饮料的添加剂，符合题意；B、柠檬酸可以与金属氧化物反应，做金属除锈剂，符合题意；C、柠檬酸具有酸性，会加重胃酸过多的症状，不符合题意；D、可以与水垢中的碳酸钙，碳酸镁反应，故可作锅炉除垢剂，符合题意；故选ABD。考法4对管道疏通剂的探究14．（2022泰州）某化学兴趣小组时学对家中“管道疏通剂”进行下列探究：

“管道疏通剂”包装袋上相关信息如图。查阅资料：铝和氢氧化钠固体遇水反应放出大量的热，能加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生的气体能增加管道内的气压，利于疏通。该反应的化学方程式为：。(注：NaA1O2名称为偏铝酸钠，溶液显碱性，)（1）该疏通剂与水反应产生的在空气中遇到明火可能会引起爆炸。该疏通剂需密封保存的原因是成分中的(填化学式)会与空气中有关物质发生反应，其中发生化合反应的化学方程式为。（2）小华使用该疏通剂疏通某塑料软管时发现软管变形，原因可能是(写出一个即可)，活动二：探究成分作用（3）小夏取少量该疏通剂加入适量水，充分反应后，无固体残留，说明疏通剂中一定已完全反应。取少量反应后溶液，向其中滴入1滴酚酞试液，可观察到溶液呈色。（4）该疏通剂中含有硝酸钠，硝酸钠中氮元素的化合价为。硝酸钠与氢氧化钠和铝粉均不反应，同学们对于疏通剂中硝酸钠的作用感到好奇。通过科学方法检验、该疏通剂与水反应前后硝酸钠的质量和化学性质均没有改变。由此，小夏猜测：硝酸钠可能是铝粉和氢氧化钠溶液反应的催化剂。为判断该猜测是否正确，请你设计一个实验方案：。(实验方案包括操作、现象和结论。可选用的试剂有：铝粉、氢氧化钠溶液，硝酸钠粉末)活动三：开展定量分析（5）小文设计了图1装置测定该疏通剂样品中铝粉的质量分数。将300mg固体样品和足量水分别放在Y形管两侧，倾斜Y形管，将水倒入左侧：充分反应后，冷却到室温，利用量气管和水准管测定反应生成的氢气体积为100mL。已知该条件下氢气密度为0.09mg/mL。请计算样品中铝粉的质量分数。(写出计算过程)。

（6）小明设计了不同的实验方案，装置如图2，精确称量了该装置在反应前后的质量，将其质量差作为生成氢气的质量，由此计算出样品中铝粉的质量分数。小明和小文测定过程均操作规范，小明测定的样品中铝粉的质量分数却比小文大，原因可能是。

【答案】氢气NaOH、Al铝和氢氧化钠固体遇水反应放出大量的热，使塑料软管变形铝红+5操作：取两支相同的试管甲和乙，分别装入等量的铝粉，乙试管还要加入适量硝酸钠粉末，然后，同时加入等量足量的氢氧化钠溶液；现象：观察到乙试管产生气泡的速率比甲试管快；结论：硝酸钠能加快铝和氢氧化钠的反应；（合理即可）设样品中铝粉的质量分数为x。答：样品中铝粉的质量分数是27%。铝和氢氧化钠固体遇水反应放出大量的热，使水分蒸发跑出装置，装置的质量差除了氢气、还有水蒸气，所以结果偏大【详解】（1）根据题目信息，该疏通剂与水反应产生氢气，氢气可燃，氢气和空气混合遇到明火可能爆炸；该疏通剂中含有铝、氢氧化钠，NaOH和空气中的二氧化碳反应产生碳酸钠、水；Al和空气中的氧气反应产生氧化铝，该反应是两种物质反应产生一种物质的化合反应，反应的化学方程式为；所以要密封保存；（2）塑料软管变形，原因可能是铝和氢氧化钠固体遇水反应放出大量的热，使塑料管变形(合理即可)；（3）疏通剂中硝酸钠溶于水，氢氧化钠溶于水，铝不溶于水；氢氧化钠和铝反应产生的偏铝酸钠也溶于水，充分反应后，无固体残留，说明铝一定已完全反应；反应后溶液含有偏铝酸钠，其溶液显碱性，碱性溶液使酚酞试液变红；（4）硝酸钠中，钠是+1价，氧是-2价，设氮的化合价是x，则：（+1）+x+（-2）×3=0，x=+5；通过科学方法检验、该疏通剂与水反应前后硝酸钠的质量和化学性质均没有改变；所以只要证明硝酸钠能改变铝粉和氢氧化钠溶液反应的速率，即可证明硝酸钠可能是铝粉和氢氧化钠溶液反应的催化剂，因为催化剂能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质均没有改变；则设计实验：操作：取两支相同的试管甲和乙，分别装入等量的铝粉，乙试管还要加入适量硝酸钠粉末，然后，同时加入等量足量的氢氧化钠溶液；现象：观察到乙试管产生气泡的速率比甲试管快；结论：硝酸钠能加快铝和氢氧化钠的反应；（合理即可）；（5）见答案。（6）小明的实验方案是利用差量法，测定氢气的质量；但是铝和氢氧化钠固体遇水反应放出大量的热，此时水分蒸发跑出装置，则反应前后装置的质量差除了氢气、还有水蒸气，得出的氢气的质量偏大，所以结果偏大。1．（新情境）（2022南通）某化学兴趣小组对课本“测定空气中氧气的含量”实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？【作出猜想】猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。（1）激光笔的作用是。（2）红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸(化学式为H3PO4)，其反应的化学方程式为。【实验结论】（3）根据上述实验现象，得出的结论是：猜想正确。（4）课本上用红磷燃烧的方法(填“能”或“不能”)精确地测定空气中氧气的含量，理由是。【拓展延伸】图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。（5）在图2中(填“A、B、C、D、E”)点时红磷燃烧熄灭；白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为段(用图2中字母表示))。【反思与评价】（6）兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。同学们由此联想到课本上的一个实验：(填物质名称)在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。【答案】使温度达到红磷、白磷的着火点①不能红磷不能把装置中的氧气耗尽CDE铁【详解】（1）激光笔照射可以升高可燃物(红磷、白磷)周围的温度，使其达到可燃物的着火点，燃烧起来，故填写：使温度达到红磷、白磷的着火点。（2）红磷燃烧产物是五氧化二磷，它与水反应生成磷酸，化学方程式为：，故填写：。（3）白磷燃烧，说明红磷燃烧后氧气有剩余，猜想①正确，故填写：①。（4）由图2可知，红磷燃烧并未完全消耗完四颈平底瓶内氧气，因此，课本上用红磷燃烧的方法是不能精确地测量空气中氧气的含量，故填写：不；理由是红磷不能把装置中的氧气耗尽，故填写：红磷不能把装置中的氧气耗尽。（5）由图2可知，氧气含量第一次大幅度下降是BC段，该段表示红磷燃烧消耗氧气，因此，C点时红磷熄灭，故填写：C；由图2可知，氧气含量第二次大幅度下降是DE段，该段表示白磷燃烧消耗氧气，故填写：DE。（6）由“铁丝在氧气中燃烧实验”可知，铁在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧，故填写：铁。2．（新情境）（2023无锡一模）酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应，请你参与一起探究。

【实验1】从能量变化角度探究酸和碱的反应某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化，观察到溶液温度升高，因此，得出两者能反应的结论。有同学认为此结论不够严谨，在密闭隔热容器中设计了以下实验：①10mL一定浓度的盐酸与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。③10mL一定浓度的盐酸与10mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。用数字化实验技术测得3个实验中溶液温度随时间变化的关系如图1所示。（1）由图1可知，盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均（填“放热”或“吸热”)，但它们稀释时温度的变化量远（填“大于”或“小于”）两溶液混合时温度的变化量，由此说明氢氧化钠和盐酸发生了反应。（2）从微观角度分析，此中和反应的温度变化主要是由于（填离子符号）两种离子反应放出热量的缘故，由此说明氢氧化钠和盐酸发生了中和反应。（3）在10mL溶质质量分数为10%的NaOH溶液（密度为1.1g/mL）中加入溶质质量分数为5%的盐酸（密度为1.0g/mL）溶液的体积为mL，就能使反应后溶液的pH等于7。（写出计算过程，结果保留整数）【实验2】从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应小组同学根据图2进行相应实验操作，利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化，电导率的大小能反映离子浓度的大小。（4）根据图3所示电导率变化，请写出对应试管中发生反应的化学方程式为。（5）图4中电导率的变化（填“能”或“不能”）说明酸和碱发生了反应，a点所示溶液中含有的微粒有（填微粒符号）。【答案】（1）放热小于（2）H+、OH-（3）设：需要溶质质量分数为5%的盐酸的体积为x答：需要溶质质量分数为5%的盐酸的体积为20mL；（4）（5）能Na+、Cl-、H2O【详解】（1）观察实验①、实验②和实验③对应的溶液温度变化的图象，曲线都有上升的部分，说明稀释两种溶液和它们发生化学反应时，都放出热量；根据图象，比较稀释溶液时温度变化的数据和发生反应时温度变化的数据，可以发现，稀释溶液时温度的变化量远小于两种溶液混合后温度的变化量；（2）从微观角度看，中和反应的实质是：H+与OH-反应，生成水分子；因此可以判断，发生中和反应时，溶液温度升高与这两种离子有关；（3）解析见答案。（4）A试管中是硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水，反应的化学方程式为：；（5）图4中电导率的变化能说明酸和碱发生了反应，盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式为：NaOH+HCl═NaCl+H2O；从微观角度看，中和反应的实质是：H+与OH-反应，生成水分子，随着反应的进行，H+与OH-数目不断减少，离子浓度减小，导电率降低，当两种物质恰好完全反应时，溶液中的离子数目最少，电导率最低，再继续加入酸液，离子浓度又增大，导电率升高；a点电导率最低，说明盐酸和氢氧化钠恰好完全反应，溶液中有氯化钠和水，所以溶液中含有的微粒有Na+、Cl-、H2O。3．（新情境）（2023常州一模）已知铁制品通常含碳约2%，兴趣小组同学利用图1装置探究铁制品锈蚀的影响因素，在广口瓶①、②、③中加入药品，采集数据，得到相应的氧气体积分数的变化如图2所示。（1）图1中，能观察到铁粉生锈的广口瓶有。（2）图2中，能说明铁生锈需要氧气和水共同作用的曲线是。（3）实验开始至约300s内，对比广口瓶②、③中氧气体积分数的变化，可以得出的结论是。（4）实验前需将铁粉、活性炭粉及食盐混合均匀并密封分装，密封的目的是。（5）欲探究纯铁粉与含少量碳的铁粉的锈蚀快慢，现用广口瓶④连接以上数据采集器，在其他条件相同的情况下完成实验，则在广口瓶④中应装入的药品及用量为。（6）实验表明，足够长的时间后曲线②③均下降至0刻度．铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀生成铜绿[主要成分为]，若将广口瓶②中的铁炭混合物换成足量的铜粉进行实验，足够长的时间后能否比较准确地测定空气中氧气的含量，你的判断和理由是。【答案】（1）②③（2）①②（3）加入食盐水后的耗氧量增加（食盐能加速铁的锈蚀）（4）防止与空气中的水和氧气接触，影响实验结果（合理皆可）（5）铁粉、水10滴（6）不能，因为空气中的二氧化碳含量是0.03%，铜不能把装置中的氧气耗尽【详解】（1）铁制品锈蚀是缓慢氧化的过程，是铁与氧气、和水共同作用的结果。图1中，①中铁粉没有与水接触，不能生锈；②③中铁粉与氧气和水同时接触，能生锈。所以图1中，能观察到铁粉生锈的广口瓶有②③。（2）根据图2可知，氧气的体积分数越低，表示耗氧量越高，在有水条件下的耗氧量高于无水条件下的耗氧量。所以可以得出铁锈蚀是铁与氧气、和水共同作用的结果。所以图2中，能说明铁生锈需要氧气和水共同作用的曲线是①②。（3）广口瓶②中加入水，广口瓶③中加入食盐和水，所以实验开始至约300s内，对比广口瓶②、③中氧气体积分数的变化，可以得出的结论是加入食盐和水后的耗氧量增加。（4）为防止铁粉与空气中的水和氧气接触，影响实验结果，所以实验前需将铁粉、活性炭粉及食盐混合均匀并密封分装。（5）根据控制变量法的要求，铁粉与水的用量应相同，所以欲探究纯铁粉与含少量碳的铁粉的锈蚀快慢，现用广口瓶④连接以上数据采集器，在其他条件相同的情况下完成实验，则在广口瓶④中应装入的药品及用量为5g铁粉、水10滴。（6）由于空气中的二氧化碳含量是0.03%，且铜不能把装置中的氧气耗尽，所以将广口瓶②中的铁炭混合物换成足量的铜粉进行实验，足够长的时间后不能比较准确地测定空气中氧气的含量。1．（2023无锡三模）化学小组对钢铁的锈蚀进行实验研究。I．探究钢铁锈蚀的基本条件

（1）一段时间后，C、D、E中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟等物质作用的过程。（2）使用自来水重新进行如图实验，一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是。II．探究食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响用下图装置进行实验，每组实验加入铁炭总质量为24g，食盐水体积为7.5mL，恰好能将固体润湿。测得的数据见下表：（提供资料：示数差3cm是指U型管左侧液面上升3cm。）

序号铁炭质量比食盐水浓度/%示数差3cm所用时间/s10分钟时温度升高值/℃实验①2:126907.8实验②4:1261704.2实验③6:1261903.3实验④2:1131406实验⑤2:16.51406（3）分析食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响应对比实验（填实验序号）。有同学提出应该再加一组实验，研究铁炭质量比为2：1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据，你觉得是否有必要，并说明理由。（4）查阅资料得知，食盐水中的氯离子能破坏钢筋表面的钝化膜，并促使铁发生一系列反应得到氢氧化铁，它在空气中风化失水后变成氧化铁。钢筋锈蚀过程中生成氧化铁的反应方程式是。III．探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀速率的影响步骤1：按下图连接好装置，检查装置气密性。步骤2：向三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末，向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。步骤3：将稀盐酸全部注入三颈烧瓶内，关闭分液漏斗活塞，一段时间后，至恢复到室温时，采集的数据见下表：

序号盐酸pHP反应前P反应后DO反应前DO反应后开始降低所需时间/s实验①2.090.891.85.24.3131实验②3.090.891.55.03.768实验③4.090.890.34.93.424实验④5.090.890.54.93.798实验⑤6.090.890.64.43.7175（5）步骤1中检查装置气密性的方法为：先在分液漏斗中加水，再打开活塞，观察到（填现象），表明装置的气密性良好。（6）实验①和实验②反应后压强变大。进行实验③时，观察到溶液中有气泡冒出，反应后体系内压强却变小了。变小的原因是。（7）分析表中数据，在该实验条件下，下列说法正确的有（填字母）。a．当pH=2时，铁粉与氧气的锈蚀速率最快b．稀盐酸中的溶解氧含量与盐酸的pH有关c．铁粉和盐酸，氧气在刚接触时不是同时发生反应【答案】（1）水、氧气（2）自来水中溶解有氧气（3）①④⑤没有必要，通过对比实验④⑤实验现象可知，食盐水浓度下降到一定值时，不影响钢铁腐蚀速率，不需增加食盐水浓度为3.3%（低于6.5%）的实验（4）2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O（5）液面不下降（6）铁锈蚀消耗氧气的量大于铁与稀盐酸反应生成的氢气的量（7）bc【详解】（1）试管A中的铁钉只与氧气接触，没有生锈；试管B中的铁钉只与水接触，没有生锈；试管C中的铁钉与氧气和水同时接触，生锈了；由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟水和氧气等物质作用的过程；（2）自来水中含有溶解的氧气，铁钉与氧气和水同时接触后发生了锈蚀；（3）探究食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响，需控制变量，是在其他条件相同，只有食盐水浓度不相同条件进行实验，根据表格提供的信息可知，分析食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响应对比实验①④⑤；没有必要研究铁炭质量比为2：1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据，通过对比实验④⑤实验现象可知，食盐水浓度下降到一定值时，不影响钢铁腐蚀速率，不需增加食盐水浓度3.3%（低于6.5%）的实验；（4）根据题意。钢筋锈蚀过程中生成氧化铁的反应是氢氧化铁分解生成水和氧化铁，反应的反应方程式是2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O；（5）步骤1中检查装置气密性的方法为：先在分液漏斗中加水，再打开活塞，若装置的气密性良好，容器有一定气压，能支撑一定高度的液柱，能观察到液面不下降；（6）铁生锈消耗氧气，与盐酸反应生成氢气，实验①和实验②反应后压强变大。进行实验③时，观察到溶液中有气泡冒出，反应后体系内压强却变小了。变小的原因是铁锈蚀消耗氧气的量大于铁与稀盐酸反应生成的氢气的量；（7）a、分析表格可知，当pH=4时，溶解氧含量开始降低所需要的时间最短，此时铁粉与氧气的锈蚀速率最快，错误；b、分析表格可知，随着溶液pH的增大，溶液中的溶解氧含量越来越低，故稀盐酸中的溶解氧含量与盐酸的pH有关，正确；c、分析表格可知，溶解氧含量开始降低的时间并不是从0开始的，故铁粉和盐酸，氧气的反应不是同时发生的，正确。故选bc。2．（2022无锡）化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。I、探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用实验1：在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。（如图）实验2：向上述试管中加入二氧化锰粉末，把带火星的木条伸入试管，有大量气泡冒出，带火星的木条复燃。实验3：待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。实验4：探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响。每次实验均用30mL10%的H2O2溶液，采用不同质量MnO2粉末做催化剂，测定收集到500mL氧气所用的时间，结果如下：实验序号①②③④⑤⑥⑦⑧MnO2粉末用量/g0.10.20.30.40.50.60.70.8所用时间/s178632222（1）实验1中，观察到有气泡产生，带火星的小木条未复燃。实验结论是。（2）写出实验2发生反应的化学方程式。（3）实验3的实验目的是。（4）由实验4的实验结果可得出的结论是。II、探究高锰酸钾分解制取氧气的得氧率高锰酸钾在用酒精灯加热分解的过程中，可能发生如下三个反应：①②③（5）根据反应①，计算15.8gKMnO4完全分解生成氧气的质量（写出计算过程）。（6）已知：在反应①、②、③中，相同质量的高锰酸钾加热完全分解，理论上得氧率最高的是（填反应序号）。【答案】（1）双氧水在无催化剂的条件下分解速率很慢，产生的氧气很少不能使带火星的小木条复燃（2）2H2O22H2O+O2↑（3）证明二氧化锰没有参与化学反应，化学性质没有改变，（4）催化剂的用量能影响反应的速率（5）解：设生成氧气的质量的xx=1.6g答：产生氧气的质量为1.6g。（6）③【详解】（1）实验1双氧水中没有加入催化剂，观察到有气泡产生，带火星的小木条的无法复燃，说明双氧水分解产生氧气的速率很慢，氧气浓度很低，无法使带火星小木条复燃；（2）双氧水在二氧化锰催化作用下分解产生氧气与水，化学反应方程式为：2H2O22H2O+O2↑；（3）实验3为再次加入双氧水到已经反应完的试管中，观察到试管中有气泡产生，且能使带火星的小木条复燃，证明二氧化锰仍然在试管中，没有参加化学反应，化学性质没有改变，能继续催化双氧水的分解；（4）根据表格数据可知随着二氧化锰的质量增加双氧水的分解速率逐渐变大，当二氧化锰质量达到一定的值后反应速率达到最大值，不再增大；则能得出结论二氧化锰的用量对双氧水的分解有影响；（5）见答案；（6）根据上述化学反应方程式分析得出：反应①中消耗2个高锰酸钾分子，产生一个氧气分子，则；反应②中消耗6个高锰酸钾分子，产生4个氧气分子，则；反应③中消耗1个高锰酸钾分子，产生1个氧气分子，则；故反应③得氧率最高。3．（2023南通三模）某“自热米饭”中的“发热包”遇水后可迅速升温至100℃以上，保温时间达2～3小时。兴趣小组对发热包的发热原理及成分进行如下探究。【查阅资料】①“发热包”主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、活性炭、氯化钠组成；②铝粉与强酸、强碱溶液都能迅速反应生成氢气，同时放出大