题型16 项目式探究题（4大类型）（解析版）

题型16项目式探究题内容概览内容概览题型综述中考练场类型01教材知识延伸探究类型02生活物品探究类型03环保、能源、资源探究类型04研学探究项目式学习试题是近年来中考的新题型，是科学探究题的一种新考法，以填空题和科学探究题等形式呈现。项目式学习，是从真实情境出发，以任务(或问题)驱动的方式，引导学生通过自主探究和小组合作，在解决实际问题的过程中主动建构知识体系，从而促进学生深度学习。项目情境是项目式学习试题的问题载体，具有真实性、适切性，应紧密联系学生的学习和生活实际。在理解科学、技术、社会、环境相互关系的基础上，逐步形成对化学促进社会可持续发展的正确认识，以及所表现的责任担当、化学观念和科学思维。类型01教材知识延伸探究1．化学兴趣小组以“认识水”为主题开展项目式学习。【任务一】认识水的蒸发（1）如图是两杯等体积的水在不同温度下放置时发生变化的微观示意图，已知两杯水的水温分别是20℃和50℃，则温度为20℃的水为（填序号）。【任务二】探究水的电解（2）兴趣小组A自制如图1所示装置，兴趣小组B则采用如图2所示装置完成探究水的组成步骤一：检查装置气密性，用烧杯向广口瓶中加入500mL1%的氢氧化钠溶液，将导线穿过橡胶塞与自制红铜电极连接，将塑料管套在红铜电极上，上端插入橡胶塞上。塞紧胶塞，将橡胶管与50mL的注射器3连接好。步骤二：取下注射器1，用注射器3向瓶中打气，使溶液进入塑料管中，直到刚有溶液溢出再安上注射器1；取下注射器2，进行同上操作后，安装注射器2。步骤三：将导线与24V的学生电源相连，打开开关，大约2min后可观察到注射器1与注射器2收集到的气体体积比约为，正极电源（填实验现象），关闭电源。步骤四：取下注射器2，点火，推动注射器2的活塞，产生的现象是。写出电解水的化学方程式。【任务三】探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响（3）电解纯水速率较慢，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图，电解5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是。上述实验中，电解水速率最快的条件是。【答案】（1）A（2）1：2变黑气体燃烧，发出淡蓝色火焰2H2O2H2↑+O2↑（3）电压越高，电解水的速率越快10%的NaOH溶液，12V电压【解析】（1）分子之间有间隔，温度越高，分子之间的间隔越大，由图示可知，A中水分子的间隔较小，水的温度较低，故温度为20℃的水为A。（2）步骤三：在电解水的实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，二者的体积比为1：2，由图示可知，注射器1中收集的是氧气，注射器2中收集的是氢气，故大约2min后可观察到注射器1与注射器2收集到的气体体积比约为1：2，氧气和铜在加热条件下反应生成氧化铜，氧化铜为黑色固体，故若观察到正极电源变黑，说明注射器1中的氧气已收集满，可以关闭电源，停止实验。步骤四：注射器2与电源的负极相连，收集的气体是氢气，氢气具有可燃性，故取下注射器2，点火，推动注射器2的活塞，产生的现象是气体燃烧，发出淡蓝色火焰。水在通电的条件反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。（3）观察上图中的数据，当氢氧化钠溶液浓度为5%时，随着电压的增大，产生20mL氢气所需的时间逐渐缩短，这说明改变电压对电解水速率的影响是：随着电压升高，电解水速率越快。为了找出电解水速率最快的条件，我们需要比较不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液下的电解水速率，观察上图中的数据，当电压为12V且氢氧化钠溶液浓度为10%时，产生20mL氢气所需的时间最短，因此，电解水速率最快的条件是10%氢氧化钠溶液，电压12V。2．（2024·黑龙江牡丹江）兴趣小组对一瓶久置的固体的变质情况进行了实验探究。【提出问题】变质了吗？【作出猜想】①没有变质

②已经变质（1）请用化学方程式表示能变质的原因。任务一

定性实验探究该固体是否变质【实验活动1】（2）兴趣小组设计方案进行如下实验实验方案实验现象实验结论取少量该固体样品完全溶于水，加入过量稀盐酸猜想②成立依据是（用化学方程式表示）【反思评价】有的同学提出此实验无法确定该固体变质程度。任务二

定量实验探究该固体变质程度【实验活动2】（3）兴趣小组利用控制变量的方法进行实验，实验数据如下表所示。实验装置实验序号分别向左右容器内加入下列物质温度升高值/溶液

1固体31.5213.692固体a的数值为10.0311.923该固体样品15.71m【实验结论】（4）小组同学分析温度升高值数据，确定该固体变质程度是，请推测m的取值范围是。任务三计算该固体的变质率【实验活动3】实验步骤：称量该固体样品于小烧杯中备用：量取的稀盐酸：用电子秤称量反应前仪器和药品的质量，记录数据：将稀盐酸加入小烧杯内，待完全反应，再次称量仪器和反应后溶液的质量，记录数据。反应前质量/g反应后质量/g质量差/g105.32105.020.30（5）兴趣小组结合实验数据，计算出该固体的变质率为（结果保留至1%）。温馨提示：变质率=（已经变质的的质量/未变质前的总质量）×100%【反思评价】兴趣小组充分认识到定量研究在化学实验中的重要作用。【拓展延伸】（6）生活中的管道疏通剂和炉具清洁剂成分中都含有，包装标签上应注明的注意事项是（写一条）。【答案】（1）（2）产生气泡（3）1.0/1（4）部分变质（5）（6）密封保存【解析】（1）氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，从而变质，该反应的化学方程式为：；（2）碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，产生气泡，说明含碳酸钠，说明氢氧化钠已经变质，该反应的化学方程式为：；（3）该实验的目的是探究氢氧化钠固体变质程度，根据控制变量法，加入物质的种类不同，其它因素相同，故加入碳酸钠固体的质量也应是1.0g，即a的数值为1.0；（4）由表中数据可知，相同条件下，该氢氧化钠固体样品的温度升高值介于氢氧化钠固体和碳酸钠固体之间，说明该NaOH固体变质程度是部分变质；该氢氧化钠固体部分变质，即该氢氧化钠固体样品中含氢氧化钠和碳酸钠，故其溶液的pH值应介于实验1和实验2之间，即m的取值范围是：11.92＜m＜13.69；（5）反应前后的质量差为反应生成二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为0.30g解：设该氢氧化钠固体样品中碳酸钠的质量为x

x≈0.72g设该样品中变质的氢氧化钠的质量为yy≈0.54g故该NaOH固体的变质率为：答：该NaOH固体的变质率为66%；（6）生活中的管道疏通剂和炉具清洁剂成分中都含有NaOH，氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应，故包装标签上应注明的注意事项是：密封保存。3．某化学兴趣小组对过氧化氢溶液制取氧气进行项目式学习活动。（1）项目一：探究红砖粉末能否做过氧化氢分解的催化剂。实验步骤实验现象实验结论1、将带火星的木条伸入盛有过氧化氢溶液的试管中木条不复燃常温下过氧化氢分解很慢或不分解2、向上述试管中加入红砖粉末，再将带火星的木条伸入试管中木条复燃红砖粉末能（填“加快”或“减慢”）过氧化氢分解的速率，反应的化学方程式为。3、待上述试管中的反应停止后，重新加入过氧化氢溶液，并伸入带火星的木条在化学反应前后，红砖粉末的化学性质（填“不变”或“改变”）小芳认为：仅凭上述三个实验还不能证明红砖粉末为过氧化氢分解的催化剂，还需要探究它在化学反应前后不变。（2）项目二：探究溶液的质量分数、温度对反应速率的影响。设计下表实验方案：实验序号过氧化氢溶液的体积过氧化氢溶液的质量分数二氧化锰质量/g温度/℃相同时间内收集气体的体积110%0.520210%0.52535%0.5X实验3与实验2对照，表格中X=，实验目的是探究溶液质量分数对反应速率的影响。（3）项目三：探究制取氧气的适宜催化剂将二氧化锰、氧化铜、氧化铁三种催化剂分别制成含等质量催化剂、大小相同的微球，采用图1装置进行实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线，见图2。i.从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是。ii.下列关于催化剂的说法正确的是（填字母）。a.同一个化学反应可以有多种催化剂b.催化剂能改变化学反应速率c.催化剂能增加生成物的质量【答案】（1）加快木条复燃不变质量（2）25（3）/氧化铜ab【解析】（1）步骤1将带火星的木条伸入盛有过氧化氢溶液的试管中，木条不复燃；步骤2向上述试管中加入红砖粉末，再将带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明红砖粉末能加快过氧化氢分解的速率；过氧化氢在红砖粉末的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为；步骤3待上述试管中的反应停止后，重新加入过氧化氢溶液，并伸入带火星的木条，木条复燃，说明在化学反应前后，红砖粉末的化学性质不变；催化剂能改变反应速率，但其质量和化学性质在反应前后不发生变化，因此仅凭上述三个实验还不能证明红砖粉末为过氧化氢分解的催化剂，还需要探究它在化学反应前后质量不变；（2）实验3与实验2对照，实验目的是探究溶液质量分数对反应速率的影响，则变量为溶液质量分数，其他条件相同，则表格中X=25；（3）由图2可知，相同时间内，用二氧化锰作催化剂时产生的压强最高，用氧化铁作催化剂时产生的压强最低，用氧化铜作催化剂时产生的压强适中，说明利用二氧化锰时反应速率太快、利用氧化铁时反应速率太慢，因此催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铜；a、同一个化学反应可以有多种催化剂，如二氧化锰、氧化铜、氧化铁等都能作为过氧化氢分解的催化剂，说法正确，符合题意；b、催化剂能改变化学反应速率，说法正确，符合题意；c、催化剂不能增加生成物的质量，说法错误，不符合题意。故选：ab。4．（2024·云南楚雄·三模）某品牌威化饼干的配料如图所示，研究性学习小组对其部分成分进行相关探究。【查阅资料】①饼干制作烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。【实验准备】称取质量为m的饼干样品放入烧杯中，加入适量蒸馏水，充分溶解后过滤，将滤液通过半透膜渗析（除去蛋白质等有机物），得到待检液，将待检液平均分为甲、乙两等份。任务一：定性验证饼干样品中的有关成分【实验验证】（1）请完善下面的表格：实验步骤实验现象实验结论Ⅰ．取少许待检液甲于试管中，滴入过量稀硝酸有产生饼干中含有碳酸钠Ⅱ．向步骤①反应后溶液中滴入少量硝酸银溶液有白色沉淀产生饼干中含有【交流讨论】（2）小组有同学认为可以把步骤I中的稀硝酸改为稀盐酸。经讨论后，大家一致认为不可行，理由是。任务二：定量测定饼干样品中碳酸钠的质量分数【实验探究】小组同学用待检液乙进行如下实验。主要步骤：①检查装置气密性后装入药品；②通入一段时间N2；③称量装置C的质量为m1；④滴加稀硫酸充分反应；⑤再通入一段时间N2；⑥称量装置C的质量为m2。【实验分析】（3）装置C中发生反应的化学方程式为。【实验结论】（4）该饼干样品中碳酸钠的质量分数为（用m、m1、m2表示）。【答案】（1）气泡氯化钠/NaCl（2）稀盐酸中含有氯离子，对后续氯化钠的检验产生干扰（3）（4）【解析】（1）I、实验步骤取少许待检液甲于试管中，滴入过量稀硝酸，根据实验结论饼干中含有碳酸钠，碳酸钠与硝酸反应生成硝酸钠、二氧化碳和水，实验现象：有气泡产生；Ⅱ、向步骤①反应后溶液中滴入少量硝酸银溶液，有白色沉淀产生，该白色沉淀为不溶于硝酸的氯化银沉淀，说明饼干中含有氯化钠或NaCl。（2）若把步骤I中的稀硝酸改为稀盐酸，稀盐酸中含有氯离子，对后续氯化钠的检验产生干扰，所以该方法是不可行的。（3）装置C中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为。（4）根据实验装置以及实验步骤，装置C增重的质量即为生成二氧化碳的质量m2-m1，然后根据二氧化碳的质量即可计算出碳酸钠的质量，进而计算出碳酸钠的质量分数，设碳酸钠的质量为，则有根据题干信息可知，该饼干样品中碳酸钠的质量分数=。5．（2024·广东深圳·三模）某兴趣小组以“寻找治疗胃酸过多的方法”为主题开启探究之旅。任务一：调查何为胃酸（1）胃酸的主要成分是(填名称)，胃酸在人体的消化吸收中发挥着重要作用，胃酸过多会刺激胃黏膜，导致胃部不适。任务二：寻找治疗胃酸过多的合适药物【查阅资料】胃蛋白酶是胃中的消化性蛋白酶，当pH为3～5时活性较好，当pH超过6时，因变性而失去活性。【设计实验】（2）同学们在调查市面上常见的治疗药物后，选取了实验室中的MgO、NaHCO3和Al(OH)3模拟药物与胃酸反应，并测定实验过程中pH的变化。实验序号所使用药物实验步骤实验现象①MgO取等量该药品粉末置于试管中，分别加入5mL稀盐酸模拟胃液固体消失②NaHCO3③Al(OH)3固体消失【实验分析与结论】（3）实验③中反应的化学方程式为。（4）三种药品与稀盐酸反应后的pH变化如图所示。结合资料信息，推断三种药品中，治疗效果较好的物质是，理由是。（5）结合以上分析，请你结合示例，为如何选用治疗胃酸过多的药物提出建议：示例：药物能与胃酸反应，降低胃液酸性。你的建议是。任务三：改善饮食和生活习惯（6）从合理膳食的角度，胃酸过多的患者不宜食用的食物是_______(填序号)。A．柠檬水 B．苏打饼干 C．醋溜鱼【答案】（1）盐酸（2）固体消失，有气泡生成（3）（4）碳酸氢钠碳酸氢钠与稀盐酸反应后pH大于4、小于6，此时胃蛋白酶活性较好（5）药物能与胃酸反应，对身体没有伤害（6）AC【解析】（1）胃酸的主要成分是盐酸；（2）碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，实验现象为固体消失，有气泡生成；（3）实验③中发生的反应是氢氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水，化学方程式为；（4）治疗胃酸过多是需要消耗过多胃酸，而不是使胃酸完全消失，胃蛋白酶是胃中的消化性蛋白酶，当pH为3～5时活性较好，当pH超过6时，因变性而失去活性；由图可知，氧化镁与稀盐酸反应后pH大于7呈碱性，此时胃蛋白酶失去活性，破坏了胃酸的成分；氢氧化铝与稀盐酸反应后的pH变化不大且pH小于3，此时胃蛋白酶活性不好；碳酸氢钠与稀盐酸反应后pH大于4、小于6，此时胃蛋白酶活性较好，则治疗效果较好的物质是碳酸氢钠，理由是碳酸氢钠与稀盐酸反应后pH大于4、小于6，此时胃蛋白酶活性较好；（5）如何选用治疗胃酸过多的药物的建议：药物能与胃酸反应，对身体没有伤害；（6）A、柠檬水呈酸性，胃酸过多的患者不宜食用，符合题意；B、苏打饼干呈碱性，胃酸过多的患者可以食用，不符合题意；C、醋溜鱼呈酸性，胃酸过多的患者不宜食用，符合题意。故选：AC。6．酸是化学中重要的一类物质，某小组以“探究酸的性质”为主题开展项目式学习。请你一同分析并回答下列问题。【项目一】酸的物理性质。（1）酸通常为混合物，一般具有挥发性，如。（2）浓硫酸是一种重要的化工原料，将其敞口放置，浓度会变小，原因是；将浓硫酸稀释的方法是。【项目二】酸的化学性质。下图是某同学总结的稀盐酸五条化学性质。（3）物质Q的名称为。（4）符合性质②的反应有哪些？如除锈，写出该反应化学方程式。【项目三】定量探究酸的化学性质。甲、乙两组同学为探究氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中的变化，按下左图所示装置进行实验，测出溶液变化如下右图所示。（5）Y溶液为。（6）乙组实验变化对应的曲线是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。（7）M点、N点对应溶液中氯离子数量的多少关系是M点N点(填“>”、“<”或“=”)。【答案】（1）盐酸(答案合理即可)（2）浓硫酸具有吸水性，会吸收空气中的水蒸气，使溶液中的溶剂增多，溶质质量不变，从而导致浓度变小将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使热量尽快散发出去（3）某些金属（4）（5）氢氧化钠溶液（6）I（7）=【解析】（1）盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢；（2）浓硫酸是一种重要的化工原料，将其敞口放置，浓度会变小，原因是：浓硫酸具有吸水性，会吸收空气中的水蒸气，使溶液中的溶剂增多，溶质质量不变，从而导致浓度变小；稀释浓硫酸：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使热量尽快散发出去；（3）酸能与酸碱指示剂、某些金属氧化物、碱、部分盐、某些金属反应，故物质Q的名称是：某些金属；（4）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，该反应的化学方程式为：；（5）由图可知，一开始pH大于7，随着反应的进行，pH逐渐减小，故Y溶液为氢氧化钠溶液；（6）氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，稀盐酸的浓度越大，反应速率越快，故乙组实验pH变化对应的曲线是Ⅰ；（7）N、M点时pH=7，此时氢氧化钠和稀盐酸均恰好完全反应，氢氧化钠溶液的体积和溶质质量分数相等，则消耗氯化氢的质量相同，则M点、N点对应溶液中氯离子数量的多少关系是M点=N点。7．（2024·内蒙古呼和浩特·二模）科学探究爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时，发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠，而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇，碳酸氢铵不是一种肥料吗？怎么也可以做膨松剂呢？为此，他们进行了如下的探究。【查阅资料】①；②通过控制碳酸氢铵的用量，不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准，还能使食品具有独特的味道。任务一初识膨松剂（1）膨松剂能使食品变松软、蓬松。碳酸氢铵、碳酸氢钠常用作膨松剂。碳酸氢铵别名碳铵，碳酸氢钠俗名是。任务二比较蓬松效果步骤具体操作称量10%面粉、0.5g碳酸氢钠置于蒸发皿中10%面粉、0.5g碳酸氢铵置于蒸发皿中和面加入5mL水，用玻璃棒搅拌至水被吸干，揉搓成面团，盖上表面皿烘焙模拟烘焙过程，用酒精灯加热约3min，熄灭酒精灯，停止实验（2）通过以上实验发现，加入碳酸氢铵的面团更大更松软，其原因是。任务三测定膨松剂中碳酸氢铵的含量（3）膨松剂中的其他成分受热不分解，为测定膨松剂中碳酸氢铵的含量。同学们分别设计了实验方案。①甲同学提出，加热一定质量的膨松剂，使其完全分解。通过测定反应前后物质的质量差来算出碳酸氢铵的含量。②乙同学认为，膨松剂中可能含有水分，会影响实验结果。他提出可以通过测定反应后生成氨气的质量来达到实验目的，故设计了如图所示实验装置及主要步骤。实验装置及主要步骤(B、C、D中药品均足量，碱石灰是NaOH与CaO的固体混合物)

步骤1：检查装置气密性，装入药品；步骤2：从m端通入氮气一段时间后，称量装置C的质量，记录；步骤3：点燃酒精灯，充分反应后停止加热；步骤4：…步骤5：再次称量装置C的质量，记录，计算。a．步骤4的具体操作是，若没有此操作，会使测量结果(填“偏大”或“偏小”)。b．装置D的作用是。【答案】（1）小苏打（2）相同质量的碳酸氢铵和碳酸钠受热放出的二氧化碳，前者大于后者（3）从m端通入氮气一段时间偏小吸收空气中的水分和二氧化碳【解析】（1）碳酸氢钠俗名是小苏打。故填：小苏打。（2）由题意可知，膨松剂能使食品变松软、蓬松是因为受热时产生二氧化碳气体，故加入碳酸氢铵的面团更大更松软，根据化学方程式可知，相同质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠受热放出的二氧化碳，前者大于后者。故填：相同质量的碳酸氢铵和碳酸钠受热放出的二氧化碳，前者大于后者。（3）a、实验结束后，为了使产生的氨气全部被浓硫酸吸收，需要继续通入氮气将装置内残留的氨气全部通入C中被吸收，故步骤4的具体操作是从m端通入氮气一段时间；若没有此操作，会使产生的氨气没有被C装置完全吸收，则氨气的质量偏小，根据氨气通过方程式的计算得出的碳酸氢铵的质量也偏小，故若没有此操作，会使测量结果偏小。故填：从m端通入氮气一段时间；偏小。b、浓硫酸具有吸水性，会吸收空气中的水蒸气，为了使装置C增加的质量一定为产生的氨气的质量，就不能让装置C吸收到空气中的水蒸气，碱石灰是NaOH与CaO的固体混合物，故可以吸收水蒸气和二氧化碳，故装置D的作用是吸收空气中的水分和二氧化碳，防止对实验结果产生影响。故填：吸收空气中的水分和二氧化碳。8．（2024山东烟台）《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。【查阅资料】①BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl；②BaCl2溶液呈中性；③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。【任务一】废液成分分析【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种【实验设计与实施】（1）实验操作实验现象实验结论步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液。废液中有Na2CO3步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中，。废液中有NaOH【任务二】废液中碳酸钠含量测定兴趣小组设计了如下图所示的实验，取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中，先通入一会儿N2，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿N2后，测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。（2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿N2，其原因是。（3）装置C中反应的化学方程式是。（4）废液中碳酸钠的溶质质量分数是（保留到0.1%）。（5）如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量（填“偏大”或“偏小”）。【任务三】废液的处理（6）为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式是。【答案】（1）产生白色沉淀加入适量无色酚酞试液溶液变红（2）使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果（3）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O（4）5.3%（5）偏大（6）Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH【解析】（1）步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，产生白色沉淀，说明废液中含碳酸钠，且足量的氯化钡溶液能将碳酸钠除尽；步骤2：氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故取少量步骤1中的上层清液于试管中，加入适量无色酚酞试液，溶液变红，说明废液中含氢氧化钠；（2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿氮气，原因是：使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果；（3）装置C中发生反应为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；（4）装置C、D中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为：2.1g+0.1g=2.2g解：设废液中碳酸钠的溶质质量分数是x

x=5.3%答：废液中碳酸钠的溶质质量分数是5.3%；（5）如果缺少装置B，气体从A装置中携带出的水蒸气会被D装置吸收，导致测得的二氧化碳的质量偏大，则计算出的碳酸钠的含量偏大；（6）氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故可加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，该反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。类型02生活物品探究9．（2024·江苏常州）兴趣小组利用某种脱氧剂开展项目式学习。任务一：成分初探（1）完成下表内容。实验步骤实验现象结论与解释①取样，用磁铁吸引样品中有黑色固体能被吸引脱氧剂中含有铁单质。发生的反应方程式：②③②取被磁铁吸出的固体于试管中，加入适量稀盐酸固体逐渐减少，，溶液变成浅绿色③取被磁铁吸出的固体于试管中，加入溶液固体表面出现红色固体任务二：效果检验（2）同学们利用一个软塑料瓶设计如图所示实验，观察到现象，完成了脱氧效果的检验。这是从(选填“反应物消失”或“新物质生成”)的视角，验证了该反应的发生。（3）同学们观测到食物在缺氧环境下霉菌菌落的数目比富氧条件下少，由此可知，脱氧剂能延长食物保质期的原因是：消耗氧气能。任务三：回收设计已知使用过的脱氧剂中含有氧化铁、氯化钠、碳酸钠、硅藻土、碳、铁。甲同学设计了以下回收铁的流程。资料卡：i.硅藻土不溶于水和酸。ii.溶液与Fe、Zn均能反应生成。（4）步骤②中氧化物发生反应的化学方程式为。（5）乙同学认为上述回收流程可以省略步骤①，原因是。【答案】（1）硫酸铜有气泡产生（2）软塑料瓶变瘪反应物消失（3）防止食物腐败（4）（5）这是回收铁的流程，步骤①用磁铁吸引出来的铁又要加入溶液中，经过一系列反应，最终形成回收的铁，所以可以省略步骤①，让磁铁吸引出来的铁直接在溶液中参与这些反应，效果是一样的【解析】（1）根据结论②中是铁与稀盐酸反应，生成氯化亚铁和氢气，故实验现象为固体逐渐减少，有气泡产生，溶液变成浅绿色；③中固体表面出现红色固体，再根据结论脱氧剂中含有铁单质，结合金属与盐溶液的反应，固体表面出现红色固体应为被铁置换出来的铜，故加入硫酸铜溶液（其它合理答案均可），铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：；（2）软塑料瓶中放一整袋脱氧剂，脱氧剂中铁单质与软塑料瓶中氧气、水蒸气反应产生铁锈，瓶内气体体积减小，压强减小，故观察到软塑料瓶变瘪现象，这是从反应物消失的视角，验证了该反应的发生；（3）同学们观测到食物在缺氧环境下霉菌菌落的数目比富氧条件下少，由此可知，脱氧剂能延长食物保质期的原因是：消耗氧气能防止食物腐败；（4）脱氧剂样品中只有氧化铁为氧化物，故步骤②中氧化物发生反应为氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为：；（5）这是回收铁的流程，步骤①用磁铁吸引出来的铁又要加入溶液中，经过一系列反应，最终形成回收的铁，所以可以省略步骤①，让磁铁吸引出来的铁直接在溶液中参与这些反应，效果是一样的。10．（2024·甘肃兰州）学习小组同学对洗衣剂的变迁产生了兴趣，开展探究性活动。任务一：谈古——古代洗衣剂“灰”【资料卡片】资料一：“灰”就是草木灰，其主要成分为碳酸钾。资料二：碱性溶液可清洗油污，碱性越强，去油污效果越好。活动一：获得草木灰【小组实验】在实验室里焚烧秸秆，获得草木灰。活动二：了解草木灰【实验准备】称取a克草木灰，用一定温度的热水浸泡并过滤，将滤液平均分成两份。【探究实验一】（1）草木灰浸出液的酸碱性。实验操作实验现象实验结论取少量滤液于试管中，滴加溶液溶液变红色草木灰浸出液显碱性【探究实验二】草木灰中碳酸钾的含量。对另一份滤液进行了实验，部分实验过程如下图所示：【实验反思】（2）为了干燥气体，B装置中盛放的试剂是（填名称）。（3）实验测定C装置质量增重了b克，原因是吸收了。（4）查阅资料分析，发现测得的草木灰中碳酸钾的含量偏低，可能的原因是________（填字母序号）。A．用浓盐酸代替稀硫酸进行了实验B．装置中残留的二氧化碳没有被吸收C．氢氧化钠溶液与空气直接接触【拓展延伸】小组同学对常见的不同植物制得的草木灰都进行了测定，最终得知向日葵秸秆灰中碳酸钾含量较高，更适合作为洗衣剂使用。任务二：论今——现代洗衣剂“爆炸盐”超市出售的爆炸盐洗衣剂能轻松洗去顽固污渍，小组同学继续进行探究。【查阅资料】爆炸盐是一种含有过碳酸钠的洗涤用品，过碳酸钠遇水后发生分解，生成过氧化氢和一种碳酸盐，洗涤效果与这两种物质的性质相关。（5）根据以上信息，写出碳酸盐中的阳离子（用符号表示）。（6）为了验证生成的过氧化氢，进行如下实验：实验操作实验现象实验结论取适量爆炸盐于试管中，加水、振荡。将少量二氧化锰加入上述试管中，并将带火星的木条伸入试管内。有气泡产生，且爆炸盐遇水后有过氧化氢生成【交流讨论】（7）写出实验操作中过氧化氢分解的化学方程式。爆炸盐应该密封存放。【答案】（1）无色酚酞（2）浓硫酸（3）二氧化碳/CO2（4）B（5）（6）木条复燃（7）【解析】（1）根据实验结论草木灰浸出液显碱性，碱性溶液遇无色酚酞溶液变红，则取少量滤液于试管中，滴加无色酚酞溶液，溶液变红色，说明草木灰浸出液显碱性；（2）稀硫酸与碳酸钾反应生成硫酸钾、二氧化碳和水，浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应，则为了干燥气体，B装置中盛放的试剂是浓硫酸；（3）实验测定C装置质量增重了b克，原因是吸收了二氧化碳，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水；（4）A、用浓盐酸代替稀硫酸进行了实验，浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，氢氧化钠能与氯化氢反应生成氯化钠和水，会导致C装置增重的质量偏大，则根据增重的质量计算出的草木灰中碳酸钾的含量偏高，不符合题意；B、装置中残留的二氧化碳没有被吸收，使得C装置增重的质量偏小，则根据增重的质量计算出的草木灰中碳酸钾的含量偏低，符合题意；C、氢氧化钠溶液与空气直接接触，氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，会导致C装置增重的质量偏大，则根据增重的质量计算出的草木灰中碳酸钾的含量偏高，不符合题意。故选：B；（5）过碳酸钠遇水后发生分解，生成过氧化氢和碳酸钠，则碳酸钠中的阳离子是钠离子，其离子符号为；（6）根据实验结论爆炸盐遇水后有过氧化氢生成，则取适量爆炸盐于试管中，加水、振荡，将少量二氧化锰加入上述试管中，并将带火星的木条伸入试管内，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，氧气能使带火星的木条复燃，故实验现象为有气泡产生，且木条复燃；（7）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为。11．自然界并不缺少“镁”，而是缺少发现“镁”的眼睛。某化学兴趣小组开启寻“镁”之旅，现邀请你一起进行项目式学习。任务一：发现“镁”（1）1792年，科学家首次发现通过加热苦土（MgO）和木炭的混合物可制得金属镁，同时生成CO2。该反应的化学方程式为。任务二：制备“镁”（2）海水淡化所得的浓盐水中含大量MgCl2，可制备金属镁，流程如图所示：①写出生成Mg（OH）2的反应化学方程式。②图中未涉及的反应基本类型是（填字母）。A．化合反应

B．分解反应

C．置换反应

D．复分解反应③根据流程图，下列说法正确的是（填字母）。A．步骤1通过一步反应即可实现，并且制备石灰乳而非石灰水B．步骤2和步骤3的目的是提纯MgCl2C．步骤4中一般使用到氩气，目的是防止镁被氧化D．图中Cl2是可循环使用的物质④已知海水MgCl2含量4940mg·L－1，若从1L的海水中提取镁，理论上需要贝壳（以CaCO3计算）的质量是g。（写出计算过程）任务三：探究“镁”（3）镁条在空气中放置一段时间后表面形成黑色。查阅资料得知该黑色固体的主要成分是Mg2（OH）2CO3，这可能是Mg与空气中的O2、CO2和（填化学式）反应生成的。（4）设计实验方案如图，一段时间后，A中镁条表面变黑，B、C、D中镁条均无明显变化。①探究镁条表面形成Mg2（OH）2CO3与CO2有关，依据的实验是A和（填字母）。②将A中镁条表面的黑色物质用小刀刮下，向其中加入稀硫酸有气泡产生。某同学提出有气泡产生并不能说明黑色物质就是Mg2（OH）2CO3，可能是Mg与酸反应产生气泡，要证明黑色固体中有Mg2（OH）2CO3，还需补充的实验操作为。【答案】（1）（2）CBCD5.21L的海水中含有氯化镁的质量为：设需要碳酸钙的质量为x（3）H2O（4）D将产生的气体通入澄清石灰水中，观察澄清石灰水是否变浑浊【解析】（1）加热苦土（MgO）和木炭的混合物可制得金属镁，同时生成CO2，方程式为：；（2）①由图可知，生成氢氧化镁的反应为氢氧化钙与浓盐水中的氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，方程式为：；②化合反应由两种或两种以上物质反应生成一种物质；分解反应由一种物质反应生成两种或两种以上物质；置换反应由单质与化合物反应生成新的单质与化合物；复分解反应由两种化合物交换成分生成两种新的化合物。步骤1中，CaCO3不能直接反应生成Ca(OH)2，通常其转化分为两步：CaCO3在高温条件下分解生成CaO、CO2，属于分解反应，CaO与H2O反应生成Ca(OH)2，属于化合反应；步骤2中MgCl2与Ca(OH)2反应生成Mg(OH)2、CaCl2，属于复分解反应；步骤3中Mg(OH)2与HCl反应生成MgCl2、H2O，属于复分解反应；步骤4中MgCl2在通电条件下分解产生Mg、Cl2，属于分解反应；另外，Cl2、H2在一点条件下反应生成HCl，属于化合反应。综上所述，图中未涉及的反应基本类型是置换反应，故选：C。③A、根据②的分析，步骤1不能通过一步反应实现，A选项错误；B、海水淡化所得的浓盐水中含大量MgCl2，也含有其它杂质，而步骤3获得的是相对纯净的MgCl2，所以步骤2和步骤3的目的是提纯MgCl2，B选项正确；C、镁的化学性质比较活泼，容易被空气中的氧气氧化变成氧化镁，步骤4中一般使用到氩气，目的是防止镁被氧化，C选项正确；D、根据流程图，MgCl2通电可以生成Cl2，生成的Cl2与H2反应生成HCl，重新回到流程中，所以图中Cl2是可循环使用的物质，D选项正确。故选：BCD。④碳酸钙高温煅烧生成氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙，根据方程式可以确定反应过程中碳酸钙和氯化镁的质量关系，从而进行计算，具体过程见答案；（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，黑色固体的主要成分是Mg2(OH)2CO3，含有Mg、O、H、C这4种元素，而Mg、O2、CO2这三种物质中只含有Mg、O、C这3种元素，所以另外的反应物一定含有H元素，空气中含有H元素的物质是H2O；（4）①A中镁条与氧气、二氧化碳、水同时接触，会变黑；B中镁条与二氧化碳、水接触，不会变黑；C中干燥剂可以吸收水分，镁条与氧气、二氧化碳接触，不会变黑；D中镁条与氧气、水接触，不会变黑。探究镁条表面形成Mg2(OH)2CO3与CO2有关，则实验变量是CO2，依据的实验是A和D；②Mg与稀硫酸反应生成硫酸镁、氢气，而Mg2(OH)2CO3能与稀硫酸反应生成硫酸镁、水、二氧化碳，要证明黑色固体中有Mg2(OH)2CO3，则需证明生成的气体中含有二氧化碳。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，而氢气不能使澄清石灰水变浑浊，可用澄清石灰水检验生成的气体中是否含有二氧化碳，因此需补充的实验操作为：将产生的气体通入澄清石灰水中，观察澄清石灰水是否变浑浊。12．（2024·山东潍坊）铜制品久置在户外容易生锈，失去金属光泽，需要定期除锈、抛光。某化学兴趣小组对铜锈成分及抛光过程进行以下探究。任务一

分析铜锈的成分【查阅文献】常见的铜锈成分为、或两者的混合物。【实验探究】（1）取少量铜锈，加入足量稀硝酸，铜锈溶解，有气泡产生，再加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生，说明铜锈成分为______（填字母序号）。A． B． C．、任务二

模拟的生成【查阅文献】铜在的环境中生成CuCl，CuCl最终会转化为。【实验探究】向蒸馏水中加入CuCl粉末，每隔2min测一次pH，结果如图。【讨论分析】CuCl转化为分两个阶段：（2）①前10分钟：CuCl与水生成Cu2O，化学方程式为。②第10~20分钟：部分Cu2O在酸性溶液中，吸收常见气体（填化学式）生成。任务三

探究化学抛光原理除锈、打磨后的铜器表面仍有许多微小凸起（铜），某环保型化学抛光液中含有和，能够有效除去凸起的铜，使表面平整。【查阅文献】抛光总反应为【实验探究】实验操作及现象如下：试管试剂现象①铜丝+1mL稀无明显现象②钢丝+10mL30%的铜丝表面产生棕色氧化膜（主要成分为CuO③钢丝+10mL30%的+1mL稀铜丝表面变光亮，溶液变蓝【讨论分析】抛光过程包含过程1和过程2，（3）过程1产生氧化膜。反应的化学方程式为。过程2：除去氧化膜。除去氧化膜的物质为（填化学式）。任务四

探究抛光过程中，浓度对分解速率的影响【查阅文献】易分解，分解速率与温度、（催化剂）和的浓度有关。【实验探究】探究温度和浓度一定时，不同浓度的对分解速率的影响。向两支试管中分别加入如下试剂（见表），置于40℃水浴中，测量各时间段生成的速率，实验结果记录如下：试管相同试剂不同试剂各时间段生成的速率（mL/min）第3min第6min第9min第12min④10mL30%的、1mL14%的溶液1mL30%的3.03.53.63.6⑤10mL30%的、1mL14%的溶液1mL10%的2.02.32.42.4【得出结论】（4）不同浓度的对分解速率的影响是。【反思改进】（5）某同学认为，为了更明显地观察浓度对分解速率的影响，还需要增加试管⑥实验，除了在40℃水浴中以及加入10mL30%的、1mL14%的溶液之外，还应该加入的试剂为（填用量和试剂名称）。【答案】（1）C（2）O2（3）（4）相同条件下，硫酸浓度越大，过氧化氢溶液分解速率越快（5）1mL50%的硫酸（合理即可）【解析】（1）常见的铜锈成分为、或两者的混合物。取少量铜锈，加入足量稀硝酸，铜锈溶解，有气泡产生，说明铜锈中含有碳酸根，再加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生，说明铜锈中含有氯离子，铜锈成分为、；故选：C。（2）①前10分钟：依据质量守恒定律可知：CuCl与水生成Cu2O和HCl，该反应化学方程式为。②依据质量守恒定律可知：化学变化前后元素的种类不变，第10~20分钟：部分Cu2O在酸性溶液中，吸收常见气体氧气生成。（3）抛光过程包含过程1和过程2，过程1产生氧化膜，是指铜和过氧化氢溶液反应生成氧化铜和水，该反应化学方程式：。过程2：除去氧化膜。过氧化氢溶液与铜反应生成氧化铜和水，硫酸和氧化铜反应生成可溶于水的硫酸铜和水，除去氧化膜的物质为。（4）分析实验④和⑤，过氧化氢溶液、硫酸铜溶液体积相同，浓度相等，硫酸溶液体积相等，浓度不同，变量是硫酸的浓度，硫酸浓度越大，过氧化氢溶液分解生成氧气的速率越快，不同浓度的对分解速率的影响是相同条件下，硫酸浓度越大，过氧化氢溶液分解速率越快。（5）为了更明显地观察浓度对分解速率的影响，还需要增加试管⑥实验，除了在40℃水浴中以及加入10mL30%的、1mL14%的溶液之外，此时变量是硫酸的浓度，相同条件下，硫酸浓度越高，反应速率越快，为了使观察更直观，反应速率要始终，可使实验⑤和⑥作对比，比较硫酸浓度对过氧化氢分解速率的影响，还应该加入的试剂为1mL50%的硫酸（合理即可）。类型03环保、能源、资源探究13．（2024·湖南）2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因（1）同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有（写一种即可）。任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法（2）同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水（填实验现象），补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何？【查阅资料】①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析【进行实验】步骤1：各装置气密性良好（夹持装置已省略），同学们用4只250mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。步骤2：用4支注射器分别取60mL上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器（如图1所示）。步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图（如图2所示）【分析讨论】（3）根据40%NaOH溶液对应的曲线，分析时间段曲线变化的原因是。【得出结论】（4）结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是。任务四：形成二氧化碳闭环的意识（5）在老师指导下，知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体，你设计的实验方案是。师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。【答案】（1）化石燃烧的燃烧（合理即可）（2）乘坐公共交通工具出行（合理即可）变浑浊（3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减少，振荡，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快（合理即可）（4）相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好（5）向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性（合理即可）【解析】（1）空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，如化石燃烧的燃烧、含碳物质的燃烧以及人和动植物的呼吸等，故填：化石燃烧的燃烧（合理即可）；（2）低碳生活方式很多，如乘坐公共交通工具出行、随手关灯等；二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，因此二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故填：乘坐公共交通工具出行（合理即可）；变浑浊；（3）根据40%NaOH溶液对应的曲线可知，时间段二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减少；时间段压强变化更大，是因为振荡烧瓶，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快，故填：二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减少，振荡，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快（合理即可）；（4）根据图2数据，可得出的结论是相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好，故填：相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好。（5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，且氢氧化钠有剩余，说明待处理的液体中含有碳酸钠、氢氧化钠，为了达到零碳排放和对环境无污染，设计的实验方案是向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性，故填：向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性（合理即可）。14．随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,家用燃料的变迁改变着人们的生活。某校化学兴趣小组带着极大的兴趣对家用燃料的变迁、合理使用燃料及对未来燃料的展望展开了项目式学习。任务一：调查家用燃料的变迁【调查研究】同学们通过走访与调查了解到当地燃料的变迁主要经历了以下几个阶段:

木材

→

煤

→煤气(主要成分为CO、H2)

→

天然气【分析交流】（1）从是否可再生的角度分析,煤属于能源。（2）为了及时发现煤气泄漏,常在煤气中加入少具有特殊气味的乙硫醇。从微观角度分析,煤气泄漏时能闻到特殊气味的原因:。（3）天然气的主要成分充分燃烧的化学方程式为。【查阅资料】常用燃料汇总：燃料调控组成及主要成分热值木材需要频繁地添加木材碳、氢、氧等元素约1.2×107J/kg煤需提前点燃，过程复杂碳、氢、硫、氮等元素约2.9×107J/kg煤气随用随开一氧化碳和氢气约1.7×107J/m3天然气随用随开甲烷约8.4×107J/m3【交流讨论】（4）试推测家用煤气或天然气代替煤的原因:(写出2点即可),煤气和天然气的安全使用注意事项有(写出1个即可)。任务二：了解如何合理使用燃料（5）柴火灶的内部结构如图所示。①从燃烧条件分析，木柴属于。②柴火灶中通风口的作用是。③下列关于柴火灶中烟囱的说法正确的是(填字母序号)。a.排走烟气，改善燃烧条件b.若排烟口中出现浓黑烟，则说明燃烧不充分c.烟囱建高就可以消除污染（6）20世纪80年代前后,居民家中主要采用蜂窝煤做燃料，将煤块制成蜂窝煤的目的是。（7）日常生活中,有时做饭时燃气灶的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色物质,此时需要进行的调整是(填字母序号)A．调大进风(空气)口 B．调小进风(空气)口C．调大进风(燃气)口 D．调小进风(燃气)口任务三：对未来燃料的展望当前我国氢能按照如图规划发展：（8）氢气是理想的清洁燃料，写出氢气燃烧的化学方程式：；目前，氢能未能广泛应用的原因是。(9)利用反应：C（红热）+H2O（蒸汽）CO+H2，制得的氢气属于(填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。【答案】（1）不可再生（2）分子在不断运动（3）（4）煤气或天然气燃烧易调控/煤燃烧会产生污染性气体/煤气或天然气更容易与氧气接触充分燃烧注意通风/定期检查管道（5）可燃物为燃烧提供充足的氧气ab（6）增大煤与氧气的接触面积，使燃烧更充分（7）AD（8）氢气大量制取和储运成本较高(9)灰氢【解析】（1）煤在短时间内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源；（2）从微观角度分析，煤气泄漏时能闻到特殊气味的原因是分子在不断运动；（3）天然气主要成分是甲烷，甲烷在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为；（4）从表格可以看出煤气和天然气可以随开随用，比煤更容易调控；煤气和天然气充分燃烧的产物都是二氧化碳和水，而煤中含有硫元素和氮元素，燃烧时会产生、等污染性气体；煤气和天然气是气态，更容易与氧气接触，充分燃烧，而煤是固体，燃烧时需要考虑增大与氧气的接触面积，使煤充分燃烧；故家用煤气或天然气代替煤的原因是：煤气或天然气燃烧易调控；煤燃烧会产生污染性气体；煤气或天然气更容易与氧气接触充分燃烧等；煤气和天然气是可燃性气体，储存和使用时要防止泄露和保持室内通风，故煤气和天然气的安全使用注意事项有注意通风或定期检查管道等；（5）①从燃烧条件分析，木柴属于可燃物；②柴火灶中通风口的作用是为燃烧提供充足的氧气；③a、柴火灶中木柴燃烧会产生二氧化碳、水、烟尘等，所以需要排走烟气，改善燃烧条件，说法正确，符合题意；b、若排烟口中出现浓黑烟，则说明燃烧不充分，说法正确，符合题意；c、烟囱排出的是木材燃烧的产物，建高烟囱只能将产物排入高空，不能改变燃烧的产物，所以不能消除污染，说法错误，不符合题意。故选：ab；（6）煤是固体燃料，燃烧时需要增大与氧气的接触面积，使煤燃烧更充分，故将煤块制成蜂窝煤的目的是：增大煤与氧气的接触面积，使燃烧更充分；（7）燃气燃烧火焰呈黄色或者橙色，锅底出现黑色物质，是燃料燃烧不充分的现象，所以从燃料和氧气的角度分析，可以调小燃气进风口或调大空气进风口，以增大燃气与氧气的接触面积，使燃气充分燃烧，故选：AD；（8）氢气在氧气中燃烧生成水，化学方程式为；目前氢气的制取主要是利用水通电分解产生，大量制取需要消耗大量的电能，并且氢气是可燃性气体，储存和运输成本都较高，故氢能未能广泛应用的原因是：氢气大量制取和储运成本较高；（9）该反应利用高温下碳和水蒸气反应生成氢气，是煤炭气化制得的，属于灰氢。15．（2024·山西）氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。任务一：调查氢能制取方法【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，知道了氢气可用多种工艺过程制备，方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。【模型构建】用可再生能源电解水制氢，将是应用广泛、技术成熟的一种手段。过程如图：【交流讨论】（1）近年来，能用来发电的可再生能源有。（2）化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处有。任务二：探究氢能应用优势【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么？【进行实验】（3）设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验实验步骤实验现象实验结论①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯均有水生成②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化【反思评价】（4）通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是。（5）在理想状态下，小组同学通过图1实验，将测得的实验数据绘制成的图像如图2所示，分析图像，可得出的结论是。任务三：调研氢能储存手段【查阅资料】（6）我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障，为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是。任务四：展望氢能发展前景【市场调研】（7）目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图3所示，发生反应的化学方程式为，未来，氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。成果分享：通过问题探究，大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源，其产业链包括“制—储—输—用”四个主要环节。因此，降本增效、规模化发展，将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。【答案】（1）太阳能等（合理即可）（2）会产生大量污染物（3）烧杯内壁均有水雾生成氢气燃烧不生成二氧化碳，天然气燃烧生成二氧化碳（4）燃烧产物只有水，不会对环境造成污染（5）相同质量的可燃物，氢气燃烧的热值比天然气高（6）分子间的间隔（7）【解析】（1）近年来，能用来发电的可再生能源有太阳能等（合理即可）；（2）化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处为会产生大量污染物，污染环境；（3）①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯，烧杯内壁均有水雾产生，则说明氢气和天然气燃烧均有水生成；②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化，说明天然气燃烧生成了二氧化碳，氢气燃烧不生成二氧化碳；（4）通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是只生成水，不会对环境造成污染；（5）分析图像，相同质量的可燃物，氢气燃烧的热值比天然气高；（6）为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是分子间的间隔；（7）根据图示，氢气和氧气在催化剂的作用下反应生成水，化学方程式为：。16．（2024·湖南长沙）碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡，基本实现碳的零排放：碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此，兴趣小组同学围绕着的吸收进行了实验探究。活动一：寻找吸收的试剂【设计与实验】（1）甲、乙、丙三组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验：组别实验方案现象结论甲组向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水，立即旋紧瓶盖，振荡软塑料瓶变瘪能被水吸收乙组向盛有饱和的澄清石灰水的试管中。通入适量的能被澄清石灰水吸收丙组向盛有氢氧化钠溶液的试管中，通入适量的无明显现象不能被氢氧化钠溶液吸收【解释与分析】（2）甲组实验中软塑料瓶变瘪，是因为瓶内气压；（3）小礼同学对丙组的实验结论提出质疑，为了证明与氢氧化钠发生了反应，他向丙组所得溶液中滴加足量的。观察到有气泡产生，从而证明能与氢氧化钠反应。【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收。活动二：比较吸收的效果【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液，哪个吸收的效果更好？【讨论交流】（4）饱和石灰水、水吸收的效果差不多，从物质的溶解性的角度分析，原因是。同学们一致认为，只需要比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。【设计方案】（5）请你利用下列提供的实验用品，帮助他们设计实验并写出实验方案：。（实验用品：氢氧化钠浓溶液、水、装满的软塑料瓶若干个，其它仪器自选）【实验与结论】通过实验，同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收的效果比水的好。【迁移应用】气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料．并利用下图所示装置和用品进行实验，来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。（6）请你分析，该实验能否达到实验目的。并阐述理由（已知实验装置气密性良好且操作均正确）。【表达与交流】通过以上探究，同学们认识到科学探究需要严谨的思维。【答案】（1）澄清石灰水变浑浊（2）减小（3）稀盐酸/稀硫酸（4）常温下，氢氧化钙微溶于水（5）将相同体积的水和浓溶液，分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中，比较软塑料瓶变瘪的程度（6）不能，倒吸进入瓶中的水，会继续吸收瓶内剩余的，最终充满整个集气瓶【解析】（1）乙组：实验方案向盛有饱和的澄清石灰水的试管中，通入适量的，实验结论：能被澄清石灰水吸收，二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，实验现象：澄清石灰水变浑浊。（2）向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水，立即旋紧瓶盖，振荡，软塑料瓶变瘪，是因为瓶内气压变小，大气压将软塑料瓶压瘪。（3）向盛有氢氧化钠溶液的试管中，通入适量的，无明显现象，为了证明与氢氧化钠发生了反应，他向丙组所得溶液中滴加足量的某种溶剂，观察到有气泡产生，从而证明能与氢氧化钠反应，则加入的某种溶剂是稀盐酸或稀硫酸。（4）饱和石灰水、水吸收的效果差不多，从物质的溶解性的角度分析，原因是氢氧化钙微溶于水，水中溶解氢氧化钙的质量较少，氢氧化钙溶液和水吸收二氧化碳效果差不多。（5）我们知道二氧化碳可以和氢氧化钠溶液反应，也可以和氢氧化钠溶液中的水反应，二氧化碳也能溶于水，设计实验验证氢氧化钠、水对二氧化碳的吸收效果，可以利用对比实验记性验证，实验变量是氢氧化钠溶液、水，其它都是常量，实验方案：将相同体积的水和浓溶液，分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中，比较软塑料瓶变瘪的程度。（6）不能，通常状况下，1体积的水约能溶解40体积的二氧化硫，注射器注入5mL的水，约溶解200mL二氧化硫气体，此时倒吸进入瓶中的水，会继续吸收瓶内剩余的，最终充满整个集气瓶。类型05研学探究17．（2024·贵州）大自然的鬼斧神工造就出千沟万壑、千瀑万洞的“喀斯特地貌”，贵州双河溶洞是全球白云岩喀斯特典型的范例，某小组同学开展了研究性学习。任务一：调查溶洞概况小组同学通过实地勘察，绘制部分洞穴剖面图如图1。（1）溶洞岩石以白云岩为主，其中的、两种化合物的类别属于（选填“酸”“碱”或“盐”）。（2）岩石裂缝渗水以及洞内地下水对白云岩不断侵蚀，形成千姿百态的溶洞地貌。测得A处渗水的，显性。任务二：探究白云岩溶蚀与钟乳石的形成【资料显示】当遇到溶有的水时，会生成溶解性较大的，发生反应①；溶有的水遇热或压强变小时，就会分解，重新形成沉积下来，发生反应②。【探究活动1】用模拟白云岩的溶蚀（3）设计方案制取白云岩中除、外，还含有多种成分。小组同学设计两种不同反应原理的方案制取模拟溶蚀过程，完成下表。序号试剂反应原理（化学方程式）方案一、氢氧化钙固体、蒸馏水方案二（4）进行溶蚀模拟实验实验一：用方案一进行实验，向盛有一定量氢氧化钙固体的烧杯中加入蒸馏水，搅拌，过滤，得到饱和澄清石灰水。取15mL饱和澄清石灰水于烧杯中，通入一定量，观察到溶液立即变浑浊，继续通入过量，浑浊液未变澄清。【表达交流】根据资料显示中的反应①，应观察到浑浊液变澄清，现象与预期不符。经过讨论、分析，为达到实验目的，改进实验如下。实验二：另取15mL饱和澄清石灰水于烧杯中，加入35mL蒸馏水，搅拌，通入一定量，溶液逐渐变浑浊，继续通入过量，浑浊液变澄清。【分析与解释】改进后现象与预期相符。加入35mL蒸馏水的作用是，浑浊液变澄清的原因是。小组同学用其它的方法，证明了白云岩中的也能在酸性条件下发生溶蚀。【探究活动2】模拟钟乳石的形成取实验二反应后的溶液，静置，放于低压环境，一段时间以后发现澄清溶液中出现浑浊现象，实验成功。【迁移应用】图1中，滴水从B处下落的过程中，产生的原因可能是。任务三：模拟洞内地下水对白云岩的溶蚀洞内地下水中富含钙离子、锶离子、硫酸根离子等，小组同学用四种盐溶液进行地下水对白云岩的溶蚀实验，测得白云岩溶蚀率（溶蚀率：白云岩减少的质量与白云岩总质量的比值。）随时间变化的关系如图2。下列说法正确的是（填字母序号）。A．白云岩的溶蚀率随时间的增加而增大B．锶离子含量越多，越能促进白云岩的溶蚀C．混合溶液会增大白云岩的溶蚀率D．白云岩的溶蚀受钙离子、锶离子的影响【项目总结】沉积物是“时间胶囊”，可反映出它们形成时的地质环境，极具科研价值。【答案】（1）盐（2）酸（3）碳酸钠溶液、氢氧化钙溶液（4）增加溶剂的量，增加碳酸氢钙溶解的量碳酸钙和二氧化碳和水反应生成可溶于水的碳酸氢钙压强变小，碳酸氢钙分解ACD【解析】（1）CaCO3、MgCO3都是由金属离子和碳酸根离子构成的，属于盐；（2）pH<7的溶液显酸性，pH=7的溶液显中性，pH>7的溶液显碱性；（3）方案一：氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为；方案二：可有碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液制取碳酸钙，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为；（4）分析与解释：根据反应①，反应中要消耗水，若水的量不足，碳酸氢钙不能全部溶解，故加入35mL蒸馏水，可以增加碳酸氢钙溶解的量；继续通入过量CO2，浑浊液变澄清，碳酸钙和二氧化碳和水反应生成可溶于水的碳酸氢钙；迁移应用：图1中，滴水从B处下落的过程中，溶有较多碳酸氢钙的地下水从岩石层渗进溶洞时遭遇压强变小，碳酸氢钙逐渐转化为碳酸钙，同时放出二氧化碳并生成水；任务三：A、根据图像可看出，时间越长，白云岩的溶蚀率越大，故A正确；B、根据图像可看出，水中只有硫酸锶时，白云岩的溶蚀率越小，故B错误；C、根据图像可看出，水中含有硫酸钙、硫酸锶时，会增大白云岩的溶蚀率，故C正确；D、根据图像可看出，水中含有不同量的钙离子、锶离子时，白云岩的溶蚀