实验探究10题-2022年中考化学考前必做题(成都专用)(解析版)

中考备考考点必杀200题（成都专版）

专练09（实验探究10题）

1.研究二氧化碳气体的制备及相关性质。

I.制取二氧化碳气体

（1）写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式_______o用向上排空

气法收集二氧化碳的原因是__________.

（2）实验室制取气体的一般思路和方法：

①选择适当的反应，包括；

②选择合适的；

③验证所制得的气体。

（3）小明为验证制得的气体是二氧化碳，将反应生成的气体通入盛有少量澄清石灰水的试

管中，观察到澄清石灰水没有变浑浊，小明猜想可能是盐酸具有制取的二氧化碳

中常混有少量_______气体（填名称）。为使验证实验成功，可将气体先通过足量的

（填字母），再通入少量澄清石灰水中，观察到预期的现象，证明是二氧化碳。

A.氢氧化钠溶液B.碳酸氢钠溶液C.硝酸银溶液

II.实验结束清洗仪器，小明同学发现试管中变浑浊的石灰水又澄清了这一异常现象。

【查阅资料】

①二氧化碳与水、碳酸钙能通过化合反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙可溶于水。

②电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱，相同温度下同种溶液离子浓度越大，电导率越

大。

③浊度传感器用于测量溶液中悬浮物的多少，悬浮物越多则透光率越小，浊度值越小，溶液

透明时浊度值（透光率）为10。％。

【实验验证】

该同学将制得的二氧化碳持续通入少量澄清石灰水中用电导率传感器采集数据，如图所示。

【分析推理】

(1)实验中0~10s澄清石灰水变浑浊、溶液电导率降低的原因是_________(用化学方程

工\)o

(2)10s后浑浊的液体又逐渐变澄清、溶液的电导率上升,是因为o

【实验再探究】

若同时使用浊度传感器测定反应过程中澄清石灰水浑浊的情况，反应过程中溶液浊度与时间

变化的曲线如图，下列说法不正确的是________(填字母1

A.AB段溶液浊度变小是因为有氢氧化钙固体析出

B.BC段浊度上升，此过程发生的反应与AB段的不同

C.最终溶液并未完全澄清

【答案】I.CaCO3+2HCl=CaC12+H2O+CO2T相同条件下二氧化碳密度比空气大，且

不与空气中主要成分发生反应反应物和反应条件实验装置挥发性氯化

氢BC

【分析推理】Ca(OH)2+CO2=CaCO3i+H2OCaCCh与二氧化碳和水反应生成可溶的

2

Ca(HCO3)2,溶液中Ca\HCO］等浓度变大

【实验再探究】A

【解析】(1)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，生成氯化钙、水和二氧化碳，该

反应化学方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2t;用向上排空气法收集二氧化碳的原因是

相同条件下二氧化碳密度比空气大，且不与空气中主要成分发生反应；(2)实验室制取气体

的一般思路和方法为：①选择适当的反应，包括反应物和反应条件，以免选择的反应难以实

现：②选择合适的实验装置，根据反应条件和气体的性质，选择合适的发生和收集装置；(3)

可能是盐酸具有挥发性，挥发出氯化氢气体，氯化氢气体溶于水形成盐酸溶液，盐酸与氢氧

化钙溶液反应生成氯化钙和水，此时二氧化碳与氯化钙溶液不反应，没有白色沉淀生成；

A.氧化氢和二氧化碳都与氢氧化钠溶液反应，不符合题意；B.二氧化碳与碳酸氢钠溶液不反

应，氯化氢溶于水形成盐酸，盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳，可以出

去二氧化碳中混有的氯化氢气体，符合题意；C.二氧化碳与硝酸银溶液不反应，盐酸与硝酸

银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸，可以出去二氧化碳中混有的氯化氢气体，符合题意，•答

案：BC;

［分析推理］(1)实验中。~1。s澄清石灰水变浑浊、溶液电导率降低的原因是二氧化碳与氢

氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，溶液中离子的数量减少，溶液电导率降低，该反应化

学方程式：Ca(OH)2+CO2=CaCO3i+H2O;

(2)10s后浑浊的液体又逐渐变澄清、溶液的电导率上升，是因为CaCCh与二氧化碳和水

2

反应生成可溶的Ca(HCO3)2,溶液中Ca\HCO'等浓度变大；

［实验再探究］A.制取二氧化碳的装置中含有空气，AB段溶液浊度变化不大，因为先排出的

是装置里的空气，说法错误；B.溶液透明时浊度值(透过率)为100%,BC段浊度(透过

率)增大，即变澄清，说明此处化学反应与BC段的不同，说法正确；C.溶液透明时浊度值

(透过率)为100%,开始时浊度值(透过率)为100%,最终的浊度值(透过率)为80%,

最终并未完全澄清，说法正确；答案：A。

2.酸在工业、医药等领域的应用特别广泛，其中最常见的就是盐酸和硫酸。化学兴趣小组

对酸的相关性质展开了如下项目式探究：

【任务一】：初始盐酸和硫酸

(1)某瓶酸溶液由于标签被腐蚀，无法看清药品名称和化学式。根据残留的部分信息可以

判断出该酸为：(写出化学式)。

口酸2500ml

密度：L18g/cm

性状：有m族性气味的无色液体

分子量：36.46

CAS编号：7647-01-0

符合：GB/622-93

【任务二】：探究酸的共性

实验①：小组同学用紫茄子皮自制了酸碱指示剂，滴加至盐酸和硫酸中都能变成桃红色。

实验②：分别将大小相同的金属铝、锌、铁放入等体积等浓度的稀硫酸溶液中，观察实验现

象，结果发现铝表面开始时并没有气泡产生。

实验③：向某固体滴加足量稀盐酸溶液，产生大量气泡。

(2)盐酸、硫酸都能使指示剂变色的本质原因是溶液中都含有(写出离子符号)。

(3)写出铁与稀硫酸；铝和稀硫酸反应为什么刚开始没有气泡产生？；

(4y」\组同学根据实验③中的现象判断该固体一定是活泼金属。你认为他的说法是否正确？

理由是：.

【任务三】：再探盐酸和硫酸

盐酸和硫酸中酸根离子不同，与其它物质反应，也可体现酸的个性。

【进行实验】：同学对这个问题进行了如下探究：用滴定管分别向Ba(OH”溶液中匀速滴加

稀盐酸和稀硫酸，观察现象并绘制出电导率随温度变化的曲线。

电导率us/m

曲线1

曲线2

【查阅资料】1电导率传感器可通过电脑软件记录溶液中导电情况；

2电导率与溶液中离子浓度有关。

【进行实验】

【分析与结论】：

(5)向Ba(0H)2溶液中匀速滴加稀盐酸，并绘制出曲线1,其中曲线1点M处烧杯中溶液

溶质有一(写化学式)。曲线2表示的是向Ba(OH)2溶液中匀速滴加稀硫酸时溶液的导电性

的变化情况，该反应的微观本质如图，将图补充完整.

(6)根据该实验，下列所得结论正确的是_______(填序号)

A.溶液离子浓度越大，电导率越强B.N点和Q点是中和反应的结束点

C.随着酸的不断增加，电导率最终趋近于稳定值D.往氢氧化钢溶液中滴加盐酸和硫

酸溶液时现象相同

【答案】(1)HC1

(2)H+

(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2T铝表面有一层致密的氧化铝薄膜

(4)不正确，碳酸盐或碳酸氢盐和酸反应也会产生气泡

(5)BaC4和Ba(OH)2QO一

(6)ABC

【解析】［任务一］：初始盐酸和硫酸(1)某瓶酸溶液由于标签被腐蚀，无法看清药品名称

和化学式。根据残留的部分信息中的有刺激性气味、分子量：36.46,可以判断出该酸为：

盐酸，故填：HC1；

［任务二］:探究酸的共性(2)盐酸在水溶液中解离出氢离子和氯离子，硫酸在水溶液中解

离出氢离子和硫酸根离子；盐酸、硫酸都能使指示剂变色的本质原因是溶液中都含有H+,

故填：H+；(3)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；铝表面有氧化膜，氧化铝与稀硫酸

反应生成硫酸铝和水，故一开始没有气泡产生；故填：Fe+H2SO4-FeSO4+H2T;铝表面有

一层致密的氧化铝薄膜；(4)小组同学根据实验③中的现象判断该固体一定是活泼金属。你

认为他的说法是否正确？理由是：不正确，碳酸盐或碳酸氢盐和酸反应也会产生气泡；故填：

不正确，碳酸盐或碳酸氢盐和酸反应也会产生气泡；

［分析与结论］：(5)向氢氧化钢溶液中匀速滴加稀盐酸，氢氧化钢和盐酸反应生成氧化钢和

水，在一开反应是溶液中离子数目不减少，但是随着稀盐酸的加入和反应生成水，溶液质量

增大，溶液的中自由运动的离子浓度减小；当盐酸和氢氧化钢恰好完全反应,溶液的中自由

运动的离子浓度最小，当盐酸过量，溶液中的离子数目增加，溶液的中自由运动的离子浓度

有所变大；故其中曲线1点M处盐酸不足，氢氧化钢没有反应完，其中曲线1点M处烧杯

中溶液溶质有：氢氧化钢和氯化钢，故填：BaCl?和Ba(OH)2；曲线2表示的是向Ba(OH%

溶液中匀速滴加稀硫酸时溶液的导电性的变化情况，氢氧化钢和硫酸反应生成硫酸钢沉淀和

(6)A.由曲线1和曲线2对比可知：氢氧化钢和盐酸反应生成氯化钢和水，氯化钢可溶于

水，不是沉淀；氢氧化钢和硫酸反应生成硫酸钢沉淀和水；当氢氧化钢分别恰好与稀盐酸、

稀硫酸反应时；与稀盐酸溶液中有钢离子和氯离子；而与稀硫酸时，溶液中没有自由运动的

离子，故溶液离子浓度越大，电导率越强，故A正确；B.向氢氧化钢溶液中匀速滴加

稀盐酸，氢氧化钢和盐酸反应生成氯化钢和水，在一开反应是溶液中离子数目不减少，但是

随着稀盐酸的加入和反应生成水，溶液质量增大，溶液的中自由运动的离子浓度减小；当盐

酸和氢氧化钢恰好完全反应，溶液的中自由运动的离子浓度最小，当盐酸过量，溶液中的离

子数目增加，溶液的中自由运动的离子浓度有所变大；向氢氧化钢溶液中匀速滴加稀硫酸,

氢氧化钢和硫酸反应生成硫酸钢和水，在一开反应是溶液中离子数目一直减少，但是随着稀

硫酸的加入和反应生成水，溶液的质量增大，溶液的中自由运动的离子浓度减小；当硫酸和

氢氧化钢恰好完全反应，溶液的中自由运动的离子浓度最小，当硫酸过量，溶液中的离子数

目增加，溶液的中自由运动的离子浓度有所变大；故N点和Q点是中和反应的结束点，故

B正确；C.随着酸的不断增加，溶液中的离子浓度慢慢与酸的浓度接近，电导率最终趋近于

稳定值，故C正确；D彳主氢氧化钢溶液中滴加盐酸和硫酸溶液时现象不相同，氢氧化钢和

盐酸反应生成氯化钢和水，氯化钢可溶于水，不是沉淀；氢氧化钢和硫酸反应生成硫酸钢沉

淀和水，故D不正确。故选：ABC。

3.勇往直前学习小组的同学们在中考复习细读教材时，发现教材中出现了很多有关碳酸钠

溶液和其他物质反应的内容，进行了下面实验。

【实验目的】归纳总结碳酸钠的化学性质及碳酸根离子的检验方法。

【进行实验】小冰、小城、小美分别进行了如下三个实验来研究碳酸钠溶液的性质。

澄清

‘石灰水

现象：

'溶液中产生白色沉淀

结论：

未知溶液中含碳酸根离子

小冰的实蛉小城的实蛉小美的实睑小丽的实睑

【证据与结论】

小冰的实验中发生反应的化学方程式为0

小城和小美的实验中都观察到产生了白色沉淀，于是她俩得出结论：碳酸钠溶液能和所有含

钙离子的物质反应。

【解释与评价】

a.小城、小美的实验结论_______（填正确或错误）。

h根据上述实验可以总结出碳酸钠溶液能和部分（填三类物质）反应。

c.小丽想检验一份未知溶液中是否含碳酸根离子，进行了上面右图实验，得出的结论引起了

同学们的质疑。因为如果未知溶液中溶质是_______（写出一种具体物质的化学式），加入澄

清的石灰水也会产生白色沉淀。

【分析与整理】

d.为了研究小冰和小城的实验后所得溶液的成分，设计了右侧装置，将装置的开关R关闭，

冷打开，试管A中开始反应后，A中液体进入试管B中，试管B溶液中产生气泡，且B中

固体消失，则最终B内溶液中溶质的组成可能为（填一种即可）。

冲K：

Ki

碳酸钠溶液一正_小城实险所得

厂的固液混合物

稀盐酸一

B

已小城绘制了上述A中液体进入B后反应过程中溶液中部分离子数目的变化趋势图。请你

结合图像分析：②表示的离子应该是_______（写符号）。

【解释结论】由上述探究活动可知，想确定某物质是否含碳酸根，可以选择下列试剂中的

（填选项）。

A.稀盐酸和澄清的石灰水B.酚酰溶液

C.氢氧化钙溶液D.氯化钙溶液

【总结与提高】通过平时学习和上述实验，同学们发现，我们在区分物质时常根据加入试剂

产生不同的实验现象加以区分，而在检验某种物质时，则需要依据待测物质的性质，加入适

当的试剂，通过产生_____才达到检验目的。

【答案】【证据与结论】Na2CO3+2HC1=2NaCl+H20+CO2T

【解释与评价】错误酸、碱、盐NaHCO3（答案合理即可）

【分析与整理】氯化钠和氯化钙（或氯化钠和氯化钙、氯化氢）碳酸根离子##co：

【解释结论】D

【总结与提高】实验现象

【解析】［证据与结论】小冰的实验中发生反应是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水、二氧化

碳，故填：Na2cO3+2HC1=2NaCl+H20+C02T;

［解释与评价］a.碳酸钙是由钙离子和碳酸根离子构成的，碳酸钙是不溶于水，碳酸钠不能和

碳酸钙反应因为不符合复分解反应的条件；小城、小美的实验结论错误；故填：错误；b.

盐酸属于酸，澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙属于碱，氯化钙是由氯离子和钙

离子构成的盐，根据上述实验可以总结出碳酸钠溶液能和部分酸、碱、盐反应；故填：酸、

碱、盐；c.小丽想检验一份未知溶液中是否含碳酸根离子，进行了上面右图实验，得出的结

论引起了同学们的质疑。因为如果未知溶液中溶质是NaHCOj等，碳酸氢钠与氢氧化钙反应

生成碳酸钙、水和氢氧化钠；加入澄清的石灰水也会产生白色沉淀。可溶性碳酸氢盐与氢氧

化钙都能生成碳酸钙沉淀，故填：NaHCO3（答案合理即可）；

［分析与整理］d.为了研究小冰和小城的实验后所得溶液的成分，设计了右侧装置，将装置的

开关Ki关闭，冷打开，试管A中开始发生的反应是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水、

二氧化碳，A中液体进入试管B中，B试管中的原溶液一定含有氢氧化钠，可能还有碳酸

钠、也可能还有氢氧化钙；试管B溶液中产生气泡，且B中固体消失，说明试管A中盐酸

与碳酸钠反应完，盐酸过量，过量的盐酸先于试管B中的氢氧化钠反应，盐酸和氢氧化钠

反应生成氨化钠和水；可能还有碳酸钠、也可能还有氢氧化钙：盐酸与氢氧化钙反应生成氯

化钙和水，盐酸再与碳酸钠反应生成氯化钠和水、二氧化碳，因为钙离子与碳酸根离子不共

存，故盐酸先与碳酸钠反应再与碳酸钙反应；盐酸与氢氧化钠、氢氧化钙、或碳酸钠反应完

了之后，才与试管B中的碳酸钙反应；且B中固体消失，说明B试管中的碳酸钙和盐酸反

应完，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；B内溶液中溶质肯定含有氯化钙和氯

化钠，若盐酸该过量还含有氯化氢；则最终B内溶液中溶质的组成可能为氯化钠和氯化钙

或氯化钠和氯化钙、氯化氢；故填：氯化钠和氯化钙或氯化钠和氯化钙、氯化氢；e.小城绘

制了上述A中液体进入B后反应过程中溶液中部分离子数目的变化趋势图。请你结合图像

分析：盐酸进入先与氢氧化钠反应，氢氧化钠在溶液中以钠离子和氢氧根离子形式存在，碳

酸钙是以沉淀形式存在不是与离子形式存在，若含有碳酸钠，碳酸钠在溶液中以钠离子和碳

酸根离子形式存在，盐酸先与氢氧化钠反应完才能再与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化

碳，故①表示的离子是氢氧根离子，②表示的离子一开始没有改变，过一段时间才减少应该

是碳酸根根离子；故填：碳酸根离子或CO；;

［解释结论］A.碳酸盐和碳酸氢盐都能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体和澄清的石灰水生成

碳酸钙沉淀，无法确定是否含有碳酸根离子，故A不正确；B.酚猷溶液只要遇到碱性物质

就变红色，如氢氧化钠、氢氧化钾都能使酚配变色，无法确定是否含有碳酸根离子，故B

不正确；C.碳酸盐和碳酸氢盐都能和氢氧化钙溶液生成碳酸钙沉淀，无法确定是否含有碳酸

根离子，故C不正确；D.氯化钙溶液与碳酸根离子的可溶性盐反应生成碳酸钙沉淀，不能

与碳酸氢盐反应，可以确定是否含有碳酸根离子，故D正确。故选：Do

［总结与提高］通过平时学习和上述实验，同学们发现，我们在区分物质时常根据加入试剂产

生不同的实验现象加以区分，而在检验某种物质时，则需要依据待测物质的性质，加入适当

的试剂，通过产生实验现象，才达到检验目的。故填：实验现象。

4.某同学设计如下几组实验，探究某些酸、碱、盐之间的复分解反应能否发生。

已知：AgCl是白色固体，难溶于水，也不与硝酸反应。

【第一组】选取：4种溶液，如下图所示进行实验。

现象结论

试管不能确定

实验

A.B中NaOH、

无明显Na2SO4是否

现象与

稀盐酸反应

分别加入

5%的稀盐酸J

试管C

Na2c。3与稀

中现象

盐酸能反应

H2mL5%B2mL5%C2mL5%D2mL5%

⑵AgNCh与

AN*SO4主■漏。3试管D

g/今成日溶液匕3浴液稀盐酸能反

中产生

应，反应

白色沉

的方程式为

淀

【查阅资料】Na?SC)4与稀盐酸不能反应，而NaOH与稀盐酸能反应。

【提出问题】对于无明显现象的反应，如何设计实验验证？

【第二组】为了验证NaOH溶液与稀盐酸能发生化学反应，小刚设计了如下方案进行实验。

实验现象结论

1.取一支试管，加入2mL5%的

NaOH溶液,溶液显红色

稀盐酸与NaOH溶液能发生

滴加2滴酚配试液，振荡

化学反应

溶液红色变浅，后变

2.再向试管中逐滴滴加稀盐酸，振荡

无色

【分析讨论】小刚设计的实验方案(填“可行”或“不可行”)，说明理由：______O

【总结提升】氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的微观示意图如下图1所示。从微观角度分析，

该反应的实质是_____O

(1)通过以上实验分析，对于无明显现象的反应，验证反应发生的思路可以是：

①验证生成物是否存在；

②验证是否消失。

图INaOH溶液中滴加盐酸

图2NaHCOa溶洒中滴加稀盐酸图3Na2c。3溶海中滴加盐酸

【拓展迁移】某兴趣小组的同学为探究物质与酸反应过程中溶液pH的变化。向等体积、

含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化

与时间的关系如图2.图3所示。

（2）b点的溶质为（写化学式）,将图2和图3的阴影部分进行叠加，发现两

者基本重合，c点的溶质_________（写化学式）。

（3通过上述分析，碳酸钠和盐酸反应过程，可以依次用以下两个化学方程式表示：_______.

【答案】【第一组】有气体产生HC1+AgNO3=HNO3+AgCl；

【分析讨论】可行加入稀盐酸反应后，溶液由红色变为无色，说明溶液中氢氧化钠消失

了,进而说明了氢氧化钠与盐酸发生了化学反应

【总结提升】氢离子和氢氧根离子生成水分子（才+OH=H2O）反应物

【拓展迁移】HC1和NaClNaCl和NaHCO3

Na2CO3+HC1=NaCl+NaHCO3

NaHCO3+HC1=NaCl+H20+CO2T

【解析】第一组：碳酸钠与稀盐酸能反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故试管C中现象：

有气体产生，

分析讨论：由于氢氧化钠溶液显碱性，加入酚猷后，会变为红色，但是加入稀盐酸反应后,

溶液由红色变为无色，说明不再含有氢氧化钠，证明氢氧化钠被消耗完全，从而说明氢氧化

钠与盐酸发生了反应，故填：可行；加入稀盐酸反应后，溶液由红色变为无色，说明溶液中

氢氧化钠消失了，进而说明了氢氧化钠与盐酸发生了化学反应；

总结提升：由氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应的微观示意图可知，该反应的实质是盐酸中的

氢离子和氢氧化钠中的氢氧根离子结合生成水分子；(1)通过以上实验分析，对于无明显现

象的反应，验证思路可以是：①验证生成物是否存在；②验证反应物减少或消失；

拓展迁移：(2)得到pH变化与时间的关系如图2可知：b点溶液的pH值小于7,说明加

入的稀盐酸过量，溶液显酸性，则溶质有HC1和反应生成的NaCl;故填：HC1和NaCl;图

2是碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸，图3是氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸，当图像叠加两者基本

重合，可知该两个实验在此时剩余混合物是相同的，而盐酸与碳酸钠反应可生成碳酸氢钠，

因此C点溶质为NaCl和NaHCC)3；故填：NaCl和NaHCC^；(3)通过上述分析，碳酸钠和

盐酸反应过程可以分为两步：第一步是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和碳酸氢钠；第二步是

碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。

5.实验室有一包白色固体，其成分为NaOH、Na2cO3和NaCl0某兴趣小组为测定固体中

各成分的含量，进行了以下探究。

【探究一】测量样品与盐酸反应得到氯化钠的质量

如图1所示，取4.00g样品置入锥形瓶中，加适量水溶解。逐滴加入过量的稀盐酸，用pH

传感器等电子设备采集信息形成图像。将锥形瓶中最终所得溶液蒸发、结晶得到全部固体，

其质量为4.85g。

(1)2点溶液呈_________(选填“酸性”“碱性”或“中性”1

(2)ab段溶液pH降低，发生反应的化学方程式为(写一个即可)，该反应属于

_________反应(填基本反应类型1

(3)蒸发结晶时玻璃棒的作用是_____________。

【探究二】测量样品与硫酸反应生成二氧化碳的体积

(4)如图2所示，植物油的作用是_________；另取4.00g样品与足量稀硫酸混合，测得生

成二氧化碳的体积为220mL(该条件下CO2的密度为2.00g/L：装置气密性良好且忽略二氧

化碳的溶解1

【数据分析】结合探究一和探究二可知4.00g样品中碳酸钠的质量为,氢氧化钠

的质量为氯化钠的质量分数为.

【实验反思】下列因素会导致所测样品中氯化钠的质量分数偏小的是_________(填标号X

A.探究二中加入的稀硫酸量不足

B.探究二中俯视读取量筒中水的体积

C.探究二实验后生成气体在锥形瓶中仍有滞留

【答案】【探究一】碱

性Na2CO3+2HC1=2NaCl+H,O+CO2?#NaOH+HC1=NaCl+H2O复分

解搅拌，防止局部温度过高液滴飞溅

【探究二】防止二氧化碳溶于水与水反应

【数据分析】1.06g1.6g33.5%

【实验反思】B

【解析】a点溶液的pH值大于7,故a点溶液呈碱性：故填：碱性；b段溶液pH降低，是

因为碳酸钠和氢氧化钠与稀盐酸反应了，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，氢

氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，两种反应物互相交换成分生成新的化合物，属于复分解

反应，故填：NaOH+HC1=NaCl+H2O#Na2CO3+2HC1=2NaCl+H2O+CO2T;

复分解；

蒸发结晶时玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高液滴飞溅搅拌，故填：防止局部温度过

高液滴飞溅；

二氧化碳会溶于水并与水发生反应，植物油的作用是防止二氧化碳溶于水与水反应，故填：

防止二氧化碳溶于水与水反应；解：生成二氧化碳的质量为0.22Lx2.00g/L=0.44g

设4.00g样品中碳酸钠的质量为Z

Na2CO3+H2SO4=Na2so4+H2O+CO2T

10644

x0.44g

106_x

;故填：

石-0.44gx=L06gL06g

将锥形瓶中最终所得溶液蒸发、结晶得到全部固体，其质量为4.85g,可知：碳酸钠、氢氧

化钠与盐酸反应生成氯化钠和原混合物中的氯化钠总质量等于4.85g。4.00g样品加入盐酸完

全反应后中最终所得溶液蒸发、结晶得到氯化钠，其质量为4.85g,反应前后固体质量增加

0.85g。

设1.06g碳酸钠与盐酸反应生成的氯化钠质量为y,样品中氢氧化钠质量为4

由质量守恒定律可知：

Na2CO32NaCl

106117

1.06gy

106_1.06g

y=1.17g

117-y

-06g碳酸钠与盐酸反应生成的氯化钠质量为1.17g,固体质量增加0.11g,反应前后固体质

量增加0.85g,故剩余固体增加的0.74g来自于氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠。

NaOHNaCl一m

由质量守恒定律可知：4058.518.5

Z0.74g

"=篝z=L6g;氯化钠的质量分数为4鬻16gxiOO%=33.5%A探究二中加入

zu./qgq.uug

的稀硫酸量不足导致产生二氧化碳的体积偏小，导致计算碳酸钠的质量偏小，氢氧化钠质量

偏大;等质量的碳酸钠与足量稀盐酸反应生成氯化钠的质量小于等质量的氢氧化钠与足量稀

盐酸反应生成氯化钠的质量，故原混合物中氯化钠的质量偏大，故A不正确；B.探究二

中俯视读取量筒中水的体积，导致读数偏大，二氧化碳气体体积偏大，计算得出碳酸钠的质

量偏大，那么原混合物中氯化钠和氢氧化钠的质量会偏小，故B正确；C.探究二实验后生

成气体在锥形瓶中仍有滞留，测量二氧化碳体积通过装置的压强的改变来测量排出水的体

积，故对原混合物中碳酸钠的计算无影响，故C不正确；故选：B。

6.碳酸氢钠是一种应用广泛的盐，化学小组对其进行了探究。

溶

解70氯化镇

60

度

50溶9

也

40氧化钠逆

30

20碳酸氢钠

10

饱和氧化盐水(将氧气

通入饱和食盐水中至其

020406080010203040

不再溶解后所得溶液)

温度也时间/S

图1图2图3

(-)碳酸钠的制备

(1)NaHCCh可称为钠盐或碳酸氢盐，它是由(填离子符号)构成，医疗上能用于

治疗胃酸过多症，反应的化学方程式为O

【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+H2O+NH3+CO2=NaHCO,+NH4C1

材料二：研究发现，NaHCCh溶于水时吸收热量，NazCCh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NaHCO%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。

（2）烧杯中冰水的作用o

（3）能进一步确认该白色固体是NaHCCh的实验方案可行的是______（填字母序号I

a.取白色固体少量于试管中，滴加稀盐酸，若有气泡，该白色固体是NaHCCh

b.取白色固体少量于试管中加水溶解，并用温度计测量温度变化，若温度计示数下降，该

白色固体是NaHCCh

（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NaHCCh溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持

续滴加CaCb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。

【交流反思】（5）根据本实验，下列说法错误的是______（填字母X

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CaCb溶液鉴别Na2cCh和NaHCCh溶液

（二）测定碳酸钠的含量

用上述工艺制得的纯碱中会含有少量氯化钠。某化学探究小组欲测定该品牌纯碱的纯度（即

碳酸钠的质量分数I同学设计如图所示实验：

【实验步骤】

AB

①组装好如图仪器，并。

②称取13.0g样品放入锥形瓶中，加入少量蒸储水溶解，并在其他装置中加入相应药品。

③称量装置C的质量。

④打开分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，直到.

⑤再次称量装置C的总质量。

⑥计算出样品中碳酸钠的质量分数。

【实验分析】（1）如果没有B装置则所测样品中碳酸钠的质量分数______（填偏大、偏小、

不变I

（2）D装置的作用是：。

（3）经实验测定：C装置（包含药品）在实验前、后的质量分别为61.2g和65.6g,试计

算该纯碱样品的纯度______（写出计算过程，精确到0.1%X

【实验反思】同学们经过讨论认为用上述方法测量出的碳酸钠含量一直偏低，可能的原因是

【答案】（一）Na,、HCO3NaHCO,+HCl=NaCl+H2O+CO2T保持低温，有

利于碳酸氢钠结晶b碳酸氢钠稳定性较差，60。。时就能分解c

（二）检查装置气密性不再产生气泡为止偏大吸收空气中的水分和二氧化碳

反应生成二氧化碳的质量=65.6g-61.2g=4.4go

设：参加反应的碳酸钠质量为X。

Na2CO3+H2sO4=Na2sO4+H2O+CO2T

10644

x4.4g

106_x

~44~4Ag

x=10.6g

^^xl00%=81.5%

13.0g

答：该纯碱样品的纯度81.5%0生成的二氧化碳溶于水

【解析】（-）碳酸钠的制备（1）碳酸氢钠由钠离子和碳酸氢根离子构成，所以填

医疗上能用于治疗胃酸过多症，是碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方

程式NaHCO3+HCl=NaCl+HQ+CO2T（2）从图2溶解度曲线可知，碳酸氢钠溶解度随

温度的降低而降低，烧杯中冰水的作用是保持低温，有利于碳酸氢钠结晶。（3）a.碳酸钠

和碳酸氢钠和盐酸反应均有二氧化碳气体沉淀，都有气泡产生。不能确定一定是碳酸氢钠。

b.NaHCCh溶于水时吸收热量，溶液的温度降低。所以取白色固体少量于试管中加水溶解，

并用温度计测量温度变化，若温度计示数下降，该白色固体是NaHCO3o填b。（4）碳酸氢

钠受热易分解。如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因是碳酸氢钠稳定性较

差，60℃时就能分解。（5）A.pH<6.68时溶液呈酸性，碳酸氢钠与酸反应生成二氧化碳。a

正确。B.由图可知，从0-30s,溶液的pH逐渐减小，最终溶液的pH小于7,则单位体积溶

液中H+数目不断增大，b正确。C.由题文可知，碳酸氢钠与氯化钙反应时不仅生成白色沉

淀，还能生成气体，而碳酸钠与氯化钙反应只生成白色沉淀，所以能用CaCb溶液鉴别

Na2cCh和NaHCCh溶液。c错。综上所述：选择％

（二）实验步骤:①实验中生成气体，所以组装好仪器，需要检查装置气密性；④打开分液

漏斗旋塞滴入稀硫酸稀硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳加入稀硫酸直到碳酸钠完全反应,

即直至不再产生气泡为止。

实验分析：（1）如果没有B装置，C装置中的氢氧化钠固体会吸收气体中的水分，测出二

氧化碳质量偏大，则所测样品中碳酸钠的质量分数偏大。（2）为防止C装置吸收空气中的

水分和二氧化碳，用D装置来吸收空气中的水分和二氧化碳。（3）经实验测定：C装置（包

含药品）在实验前、后的质量分别为61.2g和65.6g,可知反应生成二氧化碳的质量=65.6g

-61.2g=4.4go计算步骤详见答案。

实验反思：二氧化碳能够溶于水，生成的部分二氧化碳溶于A装置的水中，导致最终C装

置吸收的二氧化碳质量偏小。则用上述方法测量出的碳酸钠含量一直偏低。a.

7.某校化学兴趣小组欲探究CO2与NaOH溶液反应后的溶质组成。

【实验探究I】

实验一：取两只充满CO2的矿泉水瓶，分别加入50mL的水和等体积的NaOH溶液，立即

拧紧瓶盖，实验如图，充分振荡。瓶子变瘪程度AB(填“>”或心”或“<"X

实验二：验证B瓶中反应生成了Na2cCh：取少量B瓶中的溶液，滴加过量的BaCb溶液，

有白色沉淀生成，静置。

(1)该反应的化学方程式为。

实验三：取少量实验二中的上层清液，滴入几滴酚酥。

(2)溶液变红色，说明清液中还有。

(3)实验二中必须加入过量的BaCb溶液，理由是______。

【实验探究II】

【查阅资料】

①本实验条件下，NaOH溶液、Na2cCh溶液和NaHCCh溶液的pH分别约为14.0、12.0和

8.5。

②将CO2通入少量的澄清石灰水中，溶液变浑浊，继续通CO?气体，浑浊逐渐消失，其消

失过程中发生的反应为：CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2。

③20℃时，几种物质在水中的溶解度

物质Na2cChNaHCO3NaOH

溶解度/g21.59.6109

【提出猜想】

(4)过量CO2与NaOH溶液反应后的溶液中溶质是______(填化学式工

【进行实验】小明在老师的帮助下利用数字传感器完成了以下实验。室温(约20℃)下，

将8gNaOH溶于200g水中，然后向其中持续通入二氧化碳气体，同时用数字传感器测定溶

液pH的变化，如下图1所示，图2为所则数据结果。

稀盐

数据

集

采

石

器

灰

石

劭

PHM

3

11

9

N

7

010时间「min

图2

(5)实验中，用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”的原因是.

【得出结论】

(6)根据资料和图像判断：M点溶质应为(填化学式\

(7)经多次重复实验，所得实验结果基本一致。实验过程中发现18min后溶液的pH基本

不再变化，通过并算说明此时烧杯内有无晶体析出？

(8)待pH不再变化后，取适量溶液于试管中，向其中滴加稀盐酸，立即产生气泡，该反

应的化学方程式为O

【答案】【实验探究I】＜Na2CO3+CaCl2=CaCO3；+2NaCl氢氧化钠##NaOH使

碳酸钠完全沉淀，防止对氢氧化钠的鉴定造成干扰

【提出猜想】NaHCO3

【进行实验】以控制液体的滴加速率

【得出结论】NaOH和Na2c03解：18min后溶液的pH基本不再变化，说明氢氧化钠

完全转化为碳酸氢钠

设生成碳酸氢钠的质量为x

NaOH+CO2=NaHCO3

4084

8gx

40_8g

84-T

x=16.8g

20℃时，NaHCCh溶解度为9.6g,200g水可以溶解19.2g,大于16.8g,故不能析

出NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2T

【解析】实验一：常温常压下1体积水可以溶解1体积的二氧化碳，氢氧化钠能吸收二氧化

碳生成碳酸钠；反应后B瓶中二氧化碳被吸收更充分，瓶中气体更少，压强更小，故瓶子

变瘪程度A<B;(1)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠：

Na2CO3+CaCl2=CaCO3；+2NaCl;(2)碱性溶液能使酚酥试液变红色，反应生成的氯化钠

为中性，溶液变红色，说明清液显碱性，还有氢氧化钠；(3)碳酸钠溶液显碱性，也能使酚

酰试液变红色，实验二中必须加入过量的BaCL溶液,理由是使碳酸钠完全沉淀，防止对氢

氧化钠的鉴定造成干扰；(4)由查阅资料②可知，将CO?通入少量的澄清石灰水中，最终

生成碳酸氢钙；如果过量CO2与NaOH溶液反应会生成碳酸氢钠，反应后的溶液中溶质是

NaHCO3；(5)实验中，用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”的原因是分液漏斗中活塞可以控制

液体的滴加速率，控制反应进行；(6)已知，本实验条件下，NaOH溶液、Na2c03溶液和

NaHCO3溶液的pH分别约为14.0、12.0和8.5;根据图像判断，最终溶液pH约为8.5,M

点是氢氧化钠未完全转化为碳酸钠时的点，溶液中有生成的碳酸钠和未完全反应的氢氧化

钠，故M点溶质应为NaOH和Na2cCh；

(7)见答案；(8)待pH不再变化后，取适量溶液于试管中，向其中滴加稀盐酸，立即产

生气泡，该反应为碳酸氢钠和稀盐酸生成氨化钠和水、二氧化碳,

。

NaHCOJ[+HCl=NaCl+HZ,O+COZ,TO

8