中考化学专题冲刺题型04 科学探究题

题型04科学探究题类型1\o"混合物中各成分的探究"混合物中各成分的探究1．（2023•新疆）蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品，简单实用。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。【查阅资料】（1）蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石（保温作用，可以减缓热量散失）、高吸水树脂（良好保水性能，为眼罩提供水蒸气）等。（2）铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。任务一验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉和氯化钠Ⅰ.甲同学用磁铁吸引了部分发热体内固体粉末，放入试管中，滴加硫酸铜溶液，观察到有红色固体析出，证明发热体内含有铁粉。该反应的化学方程式为①。Ⅱ.乙同学另取少量发热体内固体粉末于烧杯中，加入足量水，用玻璃棒搅拌，玻璃棒的作用是②。静置后，取上层清液于试管中，加入③溶液，产生白色沉淀，证明发热体内含有氯化钠。写出该反应的化学方程式④。任务二探究蒸汽眼罩的发热原理根据“使用方法——打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热”，小组同学进行了以下实验：取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如图。据图回答：发热体内的物质和空气中的⑤发生了反应，理由是⑥。实验后，同学们观察到部分黑色固体变为红棕色，分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈。有同学提出疑问，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温，这是为什么呢？他们又设计了以下实验方案进行验证。方案药品1分钟前后氧气含量变化1分钟前后温度变化实验14g铁粉、2mL水20.1%→20.1%16℃→16℃实验24g铁粉、2mL水、g氯化钠20.1%→20.1%16℃→16℃实验34g铁粉、2mL水、2g活性炭20.1%→20.1%16℃→16℃实验44g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭20.1%→15%16℃→55℃→26℃实验2中应取用氯化钠的质量是⑦g。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与⑧共同作用的结果。【拓展延伸】工厂在蒸汽眼罩密封装袋时，应确保⑨。2．（2023•荆州）小明从超市买来一袋干果，发现袋里有一小纸包，上面标明“铁系食品脱氧剂，主要成分：铁粉、活性炭、氯化钠”。化学小组的同学们对这包脱氧剂产生了探究兴趣。【查阅资料】①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是：铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。②活性炭和氯化钠是辅助材料，能提升脱氧效果。③FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液，常用于Fe3+的检验。【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质？假设一：铁粉没有变质假设二：铁粉部分变质假设三：铁粉全部变质【实验探究1】实验操作实验现象结论（1）取少量固体于烧杯中，加入足量稀盐酸，用玻璃棒充分搅拌静置，过滤，得滤液A。产生大量气泡脱氧剂中含有烧杯中溶液呈浅棕黄色，底部有少量黑色物质。（2）取少量滤液A于试管1中，向其中滴加溶液。脱氧剂中含有C、Fe2O3【实验结论】假设二正确。【实验探究2】小明为证明此包食品脱剂中还有氯化钠，再取少量液A于试管2中，向其中滴加硝酸银溶液，生成白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此证明，食品脱氧剂中含有氯化钠，请写出生成白色沉淀的化学方程式：。【反思评价】小亮认为小明的检验方案并不能证明氯化钠的存在，你认为其原因是。类型2\o"反应后气体成分的探究"反应后气体成分的探究3．（2023•雅安）化学兴趣小组课外实验时，取出镁条，发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”他们把该镁条放入试管中，倒入一定浓度的盐酸，观察到有气泡产生，试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。【提出问题】产生的气体是什么？【查阅资料】①灰黑色“外衣”中含有MgCO3②无水CuSO4遇水由白色变为蓝色【猜想假设】猜想一：H2、CO2猜想二：H2、CO2和水蒸气猜想三：H2、CO2、水蒸气和HCl气体（1）猜想三中有HCl气体的理由是。【设计实验】为检测产生的气体成分，同学们设计如图所示装置进行实验（部分固定装置略去）（2）B装置中出现白色沉淀，证明产生的气体中含有，写出有关的化学方程式。（3）C装置的作用是。（4）甲同学观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色，于是得出结论：产生的气体中一定含有H2。乙同学对此提出质疑，理由是。（5）若颠倒B装置和C装置的安装顺序，（填“能”或“不能”）达到实验目的，原因是。【反思与评价】（6）从安全角度考虑，你认为实验时应注意。类型3\o"反应后溶液成分的探究"反应后溶液成分的探究4．（2023•武威）某校化学兴趣小组的同学设计实验探究氢氧化钠的化学性质，请你一起参与探究。【实验过程与分析】实验一实验二实验三实验操作实验现象无明显现象实验结论氢氧化钠能与紫色石蕊反应氢氧化钠能与硫酸铜反应氢氧化钠不能与盐酸反应（1）实验一的现象：。（2）实验二的现象：。【实验反思与拓展】（3）实验二中发生反应的化学方程式：。（4）某同学认为实验三的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡，再滴入稀盐酸，观察到溶液由色变为无色，由此可知氢氧化钠与稀盐酸确实发生了反应，该反成的化学方程式为。（5）由实验三联想到把二氧化碳通入到氢氧化钠溶液中也没有明显现象，那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢？（本实验中忽略CO2溶于水）①甲同学设计了如图所示实验，当观察到现象时，说明两者发生了化学反应。②乙同学重新设计实验：取NaOH溶液于试管中，通入少量CO2，然后向所得溶液中加入溶液，当观察到现象时，也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。类型4\o"反应后固体成分的探究"反应后固体成分的探究5．（2023•南充）某化学兴趣小组在实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱并验证产品。（1）制备CO2如图是实验室制取气体的常用发生装置，应选取装置（填序号）制CO2，发生反应的化学方程式为。（2）合成产品步骤Ⅰ：将CO2气体通入氨的饱和食盐水中，发生反应：CO2+NH3+NaCl+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；步骤Ⅱ：将Ⅰ中所得的混合物进行分离，得到滤渣和滤液。该操作中所用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外，还必需（填仪器名称）；步骤Ⅲ：将Ⅱ中得到的滤渣洗涤、干燥，再加热发生反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，得到产品。（3）验证产品【查阅资料】①碳酸钠受热不分解；②碳酸氢钠不与CaCl2溶液反应。【进行实验】实验步骤实验现象实验结论方案一取少量产品于试管中，加水使之完全溶解，再滴加CaCl2溶液产生白色沉淀产品中一定有Na2CO3，发生反应的化学方程式为方案二取少量产品于试管中，加水使之完全溶解，再滴加足量稀盐酸产生大量气泡产品中一定有Na2CO3【提出质疑】兴趣小组同学认为方案二不正确，理由是。【探究释疑】实验步骤实验现象实验结论①澄清石灰水变浑浊产品中还含有②（填化学式）【反思交流】实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱时，应注意控制反应以提高产品纯度。类型5\o"氢氧化钠变质的探究"氢氧化钠变质的探究6．（2023•大连）实验室有一瓶开封且久置的氢氧化钠固体，化学小组设计如下方案对其变质情况进行探究。【实验一】从定性角度，确定氢氧化钠是部分变质还是全部变质。实验步骤：Ⅰ.取一定质量的干燥样品于烧杯中，加入足量的水充分溶解，将溶液转移至锥形瓶中；Ⅱ.向溶液中加入试剂X，连接装置，如图所示；Ⅲ.……（1）试剂X的名称是；步骤Ⅲ的操作及现象是。【实验二】从定量角度，确定氢氧化钠的变质程度（已变质的氢氧化钠占变质前氢氧化钠的质量分数）。（2）化学小组在实验一的基础上，仍利用该装置及相关试剂继续实验，通过测定反应生成气体的质量来确定氢氧化钠的变质程度。在称量气体生成前装置及试剂总质量时，有同学认为，在实验一步骤Ⅲ前、后称量均可，理由是。本实验中所加试剂过量，但所测定的氢氧化钠变质程度偏小，原因是，此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是。（3）结合本次探究活动，除了上述测定氢氧化钠变质程度的方法，还可以通过测定其他量达成目的，写出具体操作并简述推断过程。类型6\o"氢氧化钙变质的探究"氢氧化钙变质的探究7．（2023•娄底）某校同学研学时到冷水江波月洞参观，在参观溶洞时，看到溶洞中形态各异的石笋和钟乳石，为大自然的神奇而感到赞叹，有学生提出石笋和钟乳石是怎么形成的呢？它的成分又是什么呢？为此，同学们捡了一些洞中石笋旁的白色固体进行实验探究。【查阅资料】Ⅰ.石笋和钟乳石的形成过程石灰石遇到溶有二氧化碳的水会生成易溶于水的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]，请写出该反应的化学方程式：。溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，就会分解生成碳酸钙，沉积在洞底的形成石笋，沉积在洞顶的形成钟乳石。Ⅱ.碳酸氢钙与酸发生的反应类似于小苏打与酸的反应。探究活动：探究白色固体的成分【作出猜想】猜想1：只含；猜想2：只含Ca（HCO3）2；猜想3：含Ca（HCO3）2、CaCO3【设计并进行实验】操作步骤现象结论①取少量白色固体研碎后，置于烧杯中，加入足量水充分搅拌猜想2不正确②取①中少量上层清液于试管中，滴入稀盐酸无明显现象猜想正确【交流讨论】硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物，使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中通过可降低硬水的硬度。【拓展提升】在澄清石灰水中逐渐通入过量的二氧化碳气体，澄清石灰水先变浑浊，后变澄清，现象特别明显。氢氧化钠与二氧化碳的反应原理与氢氧化钙与二氧化碳的反应相似，但无明显现象。某实验兴趣小组设计了如下实验，实验装置如图，圆底烧瓶中充满二氧化碳，挤压胶头滴管（胶头滴管中盛有浓的氢氧化钠溶液），一段时间后，打开止水夹，圆底烧瓶中就会形成漂亮的红色喷泉。请用文字描述为什么会形成喷泉？。类型7\o"影响因素类的探究"影响因素类的探究8．（2022•常州）钱老师设计了如图1所示的数字化实验指导同学们对钢铁锈蚀进行探究。用铁粉和碳粉的均匀混合物模拟铁钉成分，用传感器测定试剂瓶内气体的相关数据。可供选择的药品见表：组别药品铁粉/g碳粉/g水/滴食盐/g其他一5.00.100干燥剂二5.00.1100无三5.00.1101.0无四5.00.101.0无（1）铁在空气中锈蚀生成铁锈。铁锈的主要成分是（填化学式）。（2）在A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品进行实验。①600s内A瓶中O2含量几乎不变，B瓶中不断减少。实验表明，铁在空气中锈蚀是铁和O2、发生了化学反应。②将第二组药品中的水改为迅速冷却的沸水，且用量增多至足以完全浸没固体混合物。600s内B瓶中O2含量也略有减少，主要原因是。（3）为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响，应选择的药品组别是（填序号）。（4）在两只试剂瓶中均加入第二组药品，分别改用温度和湿度传感器测得结果如图2所示。瓶内湿度随时间增大（即水蒸气含量增大），根本原因是。（5）请提出一种防止钢铁生锈的方法：。类型8\o"有关实验异常现象的探究"有关实验异常现象的探究9．（2023•南京）请你参加某兴趣小组进行科学探究的过程。【实验探究1】同学们利用如图所示装置，模拟不同碱溶液“捕捉”二氧化碳的过程。（1）甲同学用稀盐酸和大理石反应，将产生的气体通入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中。写出氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式。（2）乙同学用浓盐酸与大理石反应，将产生的气体通入盛有澄清石灰水的烧杯中，没有观察到明显现象。【提出问题】乙同学实验的烧杯中没有观察到明显的浑浊现象的原因是什么？【查阅资料】碳酸钙遇溶有二氧化碳的水时，化合生成溶解性较大的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水遇热时，溶解在水里的碳酸氢钙会分解，重新生成碳酸钙。【进行猜想】猜想一：氢氧化钙转变成氯化钙猜想二：氢氧化钙转变成碳酸氢钙猜想三：氢氧化钙变成了氯化钙和碳酸氢钙【实验探究2】实验操作实验现象实验结论取少量乙同学实验后烧杯中的液体于试管中，加热。猜想二、三均不成立【实验探究3】丙同学在老师的指导下，利用氯离子传感器对猜想一进行了探究。两个烧杯中各加入75mL蒸馏水，分别将两个氯离子传感器探头浸没于蒸馏水中，同时搅拌并采集数据，用等量的浓盐酸和稀盐酸与等量的大理石（颗粒大小相同）反应，将产生的气体同时分别通入两个烧杯的蒸馏水中。采集数据如图所示。a曲线——浓盐酸与大理石反应产生的气体通入蒸馏水前后采集到的数据b曲线——稀盐酸与大理石反应产生的气体通入蒸馏水前后采集到的数据【实验分析】（1）由图可知，一段时间后，两个烧杯中的液体里都检测到了氯离子，请从微观角度解释液体里产生氯离子的原因。（2）该实验条件下，400s时a曲线对应烧杯中的液体pH7（填“＞”“＜”或“＝”）。【得出结论】根据上述实验分析，猜想一成立，写出乙同学实验的烧杯中生成氯化钙的化学方程式。【交流反思】结合【实验探究3】的数据，说明实验室制取二氧化碳一般用稀盐酸而不用浓盐酸的理由。10．（2022•东营）2021年12月9日，由航天员王亚平主讲的“天宫课堂”压轴实验圆满成功。实验中往漂浮在空中蓝色水球中放入半片泡腾片【主要成分是柠檬酸（H3C6H5O7）和碳酸氢钠】，泡腾片与水作用，不断产生小气泡，水球逐渐变大。产生的气泡是什么呢？为什么泡腾片遇到水才产生气泡？【猜想与假设】小亮同学结合已有知识，判断产生的气泡是CO2，他的判断依据是。【设计并进行实验】小亮同学在实验室利用以下装置，模拟用维生素C泡腾片和水制取并验证该气体的性质。（1）仪器a的名称；仪器b的名称。（2）实验室要用以上装置制取并收集该气体。需要选择的发生装置和收集装置是（填序号），选择此发生装置的依据是。（3）小亮同学将该气体通入到盛有澄清石灰水的试管中，观察到的现象是，请写出此反应的化学方程式，证明该气体是二氧化碳。【反思交流】小丽同学提出，泡腾片遇到其他液体也能产生气泡吗？她设计并进行了以下4个实验，将4片同样的泡腾片同时放入四个盛有50mL不同液体的烧杯中：实验实验现象实验结论实验1放入水中水中有大量气泡产生；有水存在，泡腾片才能产生CO2。实验2放入植物油中植物油中；实验3放入酒精中酒精中无明显现象；实验4放入白醋中白醋中。设置实验1的目的是，通过以上实验你还得出的结论是。【实验启示】维生素C泡腾片最好保存。突破题型·补能力漏洞题型特点1、命题的形式较简单，考了这么多年题型也较成熟。主要以填空题和实验报告的形式出现；2、知识面广，从所考查的知识点来看覆盖面广，可以考查初中化学所有的知识；3、题形新颖，因为命题的素材广泛，可以来自于生活、生产、社会实际、科技前沿、环保等领域；4、灵活多变，可以多方位多角度多层面的考查，体现灵活多变。化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是科学探究的主要形式，因此化学实验探题是中考中不可或缺的题型，分值大、占比高、灵活性强、难度大，是学生丢分较严重的题型，也是不同层次的学生拉开差距的题型。做好实验探究题的复习是提高总分的关键。那就要了解此类题型的特点、解题方法及强化训练。技巧点拨1、熟知初中化学实验规则，平时的复习中注得实验操作要点，常见气体的制方法。2、审题：通读全题，心中对题目所要解决的问题要有数，再有针对性的解决。这样可以做到心里有数，明确题意，避免答题的盲目性。3、注重课本中的典型实验，考试命题规则是基于教材但又高于教材，千变万化不离其宗。4、细心分析，明确实验设计的意图，揣摩出题人的意图。5、答题时注意细节，避免在小处出错，得不偿失。（1）涉及到化学方程式书写要考虑到气体符号、沉淀符号、反应条件、是否配平、化学式书写是否正确。（2）注意化学用语的准确性，如检验CO2应该用澄清的石灰水，不能说石灰水。（3）语言叙述时要作到简练明了，注意答题的完整性。实验探究题对初中生来说是较难的，把握好命题的特点和解题的方法，还要进行适当的强化训练，探索解题的思路，做到知己知彼方能百战百胜。能力提升演练1．（2024•阳新县校级模拟）金属和金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。（1）图1所标示的自行车材料中，属于合成材料的是。a.钢质车架 b.纯棉座套 c.塑料车筐 d.铝合金车圈（2）铝较活泼，但铝制品比铁制品更耐腐蚀的原因是；铁制品容易生锈的原因是铁与空气中的共同作用的结果。（3）为了比较铁、铜、铝三种金属的活动性强弱，同学们作了图2所示实验。①经分析，无需进行实验（填“甲”“乙”或“丙”），便可得出三种金属的活动性顺序；②写出乙中发生反应的实验现象。（4）图3是实验室利用赤铁矿模拟炼铁的装置示意图。①写出B装置中发生反应的化学方程式。②从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法。2．（2024•晋安区校级模拟）化学兴趣小组在完成“测定空气里氧气含量”（如图1）的实验后，欲对该实验可选用的药品进行继续探究，他们进行了如下实验：[回顾旧知]（1）红磷燃烧的化学方程式为。（2）该实验的原理：红磷燃烧消耗了空气中的氧气，瓶内的气压（填“增大”或“减小”），烧杯中的水倒吸进入瓶内，进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积。（3）（填“能”或“不能”）用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，因为。（4）如果实验结果偏小，可能的原因有（任写一点）。[问题提出]有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧因此通过上述实验，测量结果与理论值误差较大。[实验改进]Ⅰ．根据铁在空气中生锈的原理设计如图2所示实验装置，再次测定空气中氧气的含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。Ⅱ．测得实验数据如下表：实验前的体积实验后的体积集气瓶内空气烧杯内蒸馏水烧杯内剩余蒸馏水130.0mL90.0mL64.0mL（5）铁在空气中发生缓慢氧化过程比较复杂，首先是铁与氧气、水发生化合反应生成氢氧化亚铁，写出该反应的化学方程式。（6）请计算出空气中氧气的体积分数。（7）与燃烧红磷法相比，该装置测定空气中氧气含量的优点是。【结论与反思】通过上述实验探究，选择铁粉、炭粉、氯化钠（NaCl）进行实验，可减小实验误差准确测量氧气的体积分数。3．（2024•滕州市一模）不锈钢中含有的金属铬（Cr）显著提高了钢的耐腐蚀性，某兴趣小组为了认识铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动：资料：通常情况下，铬是银白色有光泽的金属，在空气中，其表面能形成致密的保护膜。【提出猜想】三种金属在金属活动性顺序中（从左向右，由强到弱）的相对位置关系；猜想一：Cr、Al、Cu；猜想二：Al、Cr、Cu；猜想三：。【实验验证】（1）甲同学的实验：把形状、大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮，分别放入盛有适量完全相同的稀硫酸的三支试管中，记录如下：食盐铬与稀硫酸铜与稀硫酸铝与稀硫酸现象表面产生气泡缓慢，溶液变蓝无明显现象金属表面产生气泡较快。写出发生反应的化学方程式。结论猜想成立。（2）乙同学的实验：他只选用三种药品就得出了同样的结论，他选用的药品可能是。（错选或漏选均不得分）A.铝铜硫酸亚铬溶液（CrSO4）B.铝铬硫酸铜溶液C.硫酸铝溶液硫酸铜溶液铬D.硫酸铝溶液硫酸亚铬溶液铜【归纳总结】探究金属在金属活动性顺序中的相对位置关系的方法有：Ⅰ.利用反应探究。Ⅱ.利用反应探究。4．（2024•梁园区校级一模）铁及铁合金在人类生产、生活中占据着非常重要的地位。化学小组对铁制品的生锈和除锈进行了实验探究。（1）生活中有很多铁制品，如铁锅、铁门、铁菜刀等。①利用铁锅炒菜主要利用了铁的性。②铁制品长期使用容易生锈，下列方法中不能防止铁生锈的是。a.轴承涂油 b.加厚大铁门 c.菜刀擦干 d.铁栅栏刷漆③合理利用铁的生锈也能服务于生活。如在月饼盒中加入铁粉包作为双吸剂可防止受潮和变质。则双吸剂主要吸收月饼盒中的这两种物质。（2）化学小组用稀硫酸除去铁钉表面的铁锈（主要成分是Fe2O3），发现反应开始时铁锈消失，溶液颜色为黄色，一段时间后溶液逐渐变为浅绿色。①写出用稀硫酸除铁锈的化学方程式。②溶液颜色为什么由黄色变为浅绿色而不是黄色或黄绿色？同学们查阅资料后，提出如下猜想并进行实验。资料：硫酸铁溶液显黄色；硫酸亚铁溶液为浅绿色。猜想一：与空气有关；猜想二：与硫酸有关；猜想三：与铁有关。实验过程：实验操作实验现象结论Ⅰ.取硫酸铁溶液于烧杯中，敞口放置一段时间后，观察现象。溶液为黄色。猜想一不成立。Ⅱ.取少量硫酸铁溶液于试管中，加入一定量，振荡后观察。溶液为黄色。猜想二不成立。Ⅲ.取少量操作Ⅰ中的溶液于试管中，加入足量，振荡后静置观察。溶液由黄色变为浅绿色。猜想三成立。结论：铁钉表面的铁锈反应完后，铁继续与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，使溶液由黄色变为浅绿色。反应的化学方程式为。（3）河南安阳钢铁集团是新中国第一批重点建设的钢铁企业，若该钢铁集团日产含纯铁700吨的生铁，至少需要多少吨含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石？（根据化学方程式计算）5．（2024•青羊区校级一模）具支试管在化学实验中，应用广泛。Ⅰ.化学小组同学用如图1所示装置测定空气中氧气的含量。图1具支试管内装有细铜粉，反应前注射器中气体体积为30mL。用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断反复缓慢推拉注射器。（1）小明在实验过程中观察到的实验现象是；实验完毕具支试管中剩余的气体主要是。（2）在实验的加热过程中，缓慢反复推拉注射器的目的是。Ⅱ.某同学利用如图2所示装置，设计探究燃烧条件的实验。先用N2排尽装置中的空气，再将加装气球的具支试管放入盛有60℃热水的烧杯内，观察现象；然后将注射器内的H2O2溶液推入右边具支试管，继续观察现象。（3）气球的作用是。（4）右边具支试管内发生反应的化学方程式。（5）通过该实验证明燃烧需要氧气的实验现象为。Ⅲ.兴趣小组同学利用图3装置进行“硫在氧气中燃烧”的实验：（6）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式：。（7）小红用气囊不断地向弯型具支试管中鼓入空气，同时加热至硫粉燃烧，然后停止鼓入空气，再加热高锰酸钾，使硫在纯氧中继续燃烧，此时观察到硫粉处的现象是。硫粉燃烧结束，此时应，再熄灭酒精灯直至恢复至室温才能将导气管从烧杯内移出。（8）烧杯中氢氧化钠溶液的作用是。（9）小李同学觉得该实验装置可能导致溶液倒吸，请你提出改进措施。6．（2024•中山区校级模拟）水和溶液在生产生活中应用广泛，某化学兴趣小组开展了如下项目式学习。【活动一】用电解法探究水的组成小组同学在图中的电解器里加满水，接通直流电源。（1）一段时间后，若b玻璃管中产生3mL气体，则a玻璃管中产生的气体约为mL。切断电源后，用燃着的木条检验b玻璃管内产生的气体，观察到的现象是，推测出水中含有元素。（2）水在一定条件下可以发生化学反应，微观示意图如图：①由氢分子的模型图可知：一个氢分子由构成。②在水的分解过程中，发生变化的是（填“分子”或“原子”）。【活动二】农业上用10%～20%的NaCl溶液来选种。水稻种子应选择籽粒饱满的，这样可以增加发芽力、减少病虫感染等。选种时将稻种倒入配好的盐水中，静置一段时间后，用漏勺捞去浮于上层的劣种，沉于底部的稻种及时处理后留用。已知：20℃时，盐水的密度与溶质质量分数的对照表如表：密度（g/cm3）1.01.031.071.091.101.121.13溶质质量分数（%）24812141618（1）某种子站技术人员选稻种时所用盐水的密度为1.10g/cm3，由上表信息可知，该盐水中氯化钠的溶质质量分数是。（2）兴趣小组同学欲在实验室配制50g上述氯化钠溶液，步骤如下：①计算：需氯化钠g，水mL。（水的密度是1.0g/mL）②称量：需要的主要仪器有托盘天平、药匙、量筒和。称氯化钠时，发现托盘天平指针偏右，此时应（填操作方法）直至平衡。③溶解：溶解过程中，使用玻璃棒搅拌。④存放：将配制好的溶液装入试剂瓶中，盖好瓶塞并贴上标签。（3）反思：某同学配制的氯化钠溶液溶质质量分数偏小，原因可能是（填字母序号）。A.用量筒量取水时俯视读数B.氯化钠固体中含有杂质C.配好的溶液装瓶时不小心洒出D.用来配制溶液的烧杯刚用少量蒸馏水润洗过【活动三】模拟废水净化方法化学兴趣小组在实验室里模拟工厂废水处理，对含硫酸的污水设计如下实验：（1）向盛有废水的烧杯中加入（填1种溶质的化学式）溶液，将其调节至中性。（2）再向烧杯中加入少量明矾，用玻璃棒搅拌使之溶解，静置。明矾的作用是。（3）将静置后的废水慢慢注入如图所示的废水净化装置中，装置中的X是。（4）在过滤后的水中加入少量漂白粉，搅拌。反思：水是宝贵的自然资源，污水净化后可以再利用，如（写1条应用即可）。7．（2024•宜兴市模拟）我国青海湖地区的盐湖湖水中溶解大量的氯化钠和碳酸钠，当地人传承下来的劳动经验是“夏天晒盐，冬天捞碱”。【资料】NaCl和Na2CO3两种物质在不同温度时的溶解度温度/℃010203040溶解度/gNaCl35.735.836.036.336.6Na2CO37.112.221.839.753.2Ⅰ.冬天捞碱（1）分析表中数据，冬天更适合“捞碱”的原因是：冬季碳酸钠的溶解度较小，利用结晶原理，就可以析出碳酸钠。（2）冬天捞的“碱”中含有少量氯化钠，化学兴趣小组Ⅰ为了测定1.2g“碱”样品中碳酸钠的含量，做了以下实验，装置如图1所示。实验步骤如下：连接装置并检验装置气密性；准确称量样品的质量1.2g；装药品，调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为10mL；向锥形瓶内加入50mL（足量）的稀硫酸，充分反应；冷却到室温；再次调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为280mL。①若CO2的密度为1.997g/L，则“碱”样品中碳酸钠的质量分数是多少？（保留一位小数，请写出计算过程）②若量气管中没有植物油，会导致测得的结果（填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）。Ⅱ.夏天晒盐（3）夏天晒盐，当有大量晶体从湖水中析出后，所得溶液为该温度下的NaCl的（填“饱和”或“不饱和”）溶液。（4）夏天晒的“盐”中也会含有少量碳酸钠杂质。为了除去杂质，化学兴趣小组Ⅱ最初设计了如图2所示方案并进行实验。①此方案很容易引入新的杂质，固体物质B的成分是；②兴趣小组的同学们讨论后提出新的方案：将混合物溶解，若滴加稍过量的（填药品名称）至不再产生气体为止，则既能除去碳酸钠杂质，又能有效防止引入新的杂质。8．（2024•沙河口区一模）蜡烛，燃烧了自己，照亮了别人。很多古诗词中都有蜡烛的身影，其中也蕴含着丰富的化学知识。【古诗中的蜡烛】（1）“红蜡烛前明似昼”，这句诗体现了我们使用蜡烛主要是将蜡烛燃烧产生的化学能转化为能。（2）“马上风吹蜡烛灭”，体现的熄灭蜡烛的原理是。（3）“何当共剪西窗烛”，蜡烛燃烧久了，烛芯露出过长易分叉、炭化，古人会将过长的烛芯剪掉，其原因是。（4）“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”，这句诗体现了蜡烛的奉献精神。“蜡炬成灰”是因为蜡烛燃烧生成扩散到空气中。【化学实验中的蜡烛】实验内容实验操作现象结论①探究铜的性质铜有良好的导热性②探究二氧化碳的密度二氧化碳密度大于空气③探究蜡烛各层火焰温度高低与（填“a”或“b”或“c”）接触的部分火柴炭化最严重外焰温度最高④探究蜡烛燃烧所需最低氧气浓度蜡烛刚开始正常燃烧，过一会儿火焰变小并有黑烟冒出，最后熄灭蜡烛燃烧所需的体积分数最少是反思与评价：（5）有同学对实验3的结论产生质疑，他质疑的理由是。9．（2024•吕梁模拟）18世纪末，法国化学家拉瓦锡将水蒸气通过一根烧红的枪管从而揭秘了水的组成，化学兴趣小组的同学在实验室中模拟了科学家的实验过程，对水的组成进行了探究。【实验用品】电解器、直流电源、导线、烧杯、水、氢氧化钠（其他用品自选）。【实验原理】（用化学方程式表示）。【实验步骤】（1）配制一定量溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液；（2）在电解器玻璃管里加满10%的氢氧化钠溶液；（3）接通直流电源；（4）一段时间后，切断电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体。【实验现象】（1）两个电极附近均有气泡产生，与a管相连的是电源的极。（2）检验玻璃管内气体时，b尖嘴口的现象是。【实验结论】【问题与交流】该实验中加入氢氧化钠溶液的目的是。10．（2024•沙河口区一模）自然界中存在着“碳循环”（如图所示）。排放到空气中的二氧化碳越来越多，导致了全球气候变暖等环境问题。小组学生通过探究“碳循环”的路径，学习二氧化碳的吸收方法，设计低碳行动方案【活动一】探究“碳循环”的路径（1）自然界中存在“碳循环”。这里的“碳”指的是。A.单质 B.分子 C.原子 D.元素（2）观察图，自然界中产生二氧化碳的途径有（写一条即可）。【活动二】探究二氧化碳的吸收如图，海水可以吸收大气中的二氧化碳，小组学生分别设计实验验证二氧化碳能溶于水。实验装置实验步骤实验现象结论实验一向容积为500mL的充满CO2的软塑料瓶中倒入100mL的水，迅速拧紧瓶盖，振荡软塑料瓶变瘪了二氧化碳能溶于水实验二向容积为500mL的充满CO2的软塑料瓶中用注射器注入100mL的水，振荡（装置气密性良好）注射器迅速回弹到约80mL处，振荡后，注射器慢慢向下运动，最终停留在约40mL处，软塑料瓶没有变瘪（3）结合实验二分析100mL水约溶解mL的二氧化碳。（4）实验一、实验二对比分析，实验一中软塑料瓶变瘪的原因是。（5）过多的二氧化碳如果进入海洋会导致海洋酸化，其原因是（用化学方程式表示）。小组学生想在实验二的基础上继续探究氢氧化钠和氢氧化钙对二氧化碳的吸收能力，分别用注射器吸取饱和的澄清石灰水和质量分数为40%的氢氧化钠溶液注入到软塑料瓶中。观察到两个软塑料瓶都变瘪了，并且加入氢氧化钠溶液的软塑料瓶变瘪程度比饱和石灰水更大。（6）学生应吸取和注入软塑料瓶的两种溶液的体积应为mL。（7）该实验能否证明氢氧化钠吸收二氧化碳的能力比氢氧化钙更强？请说明理由。【活动三】设计低碳行动方案（8）下表是学生设计的低碳行动方案一部分，请你再进行补充，填写下表行动方案能减少大气中CO2的原因①低碳出行减少汽油等化石燃料燃烧向大气中排放的CO2②11．（2024•姑苏区校级模拟）学习酸碱中和反应时，同学们发现稀盐酸与氢氧化钠溶液混合在一起无明显现象。学习小组的同学们对其产生探究兴趣，于是他们分别从不同的角度探究酸碱中和反应。【探究一】通过pH变化的角度，证明酸碱发生中和反应。化学兴趣小组同学对稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的发生进行了探究。（1）利用如图1所示的装置进行实验探究。用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图2所示。①反应前烧杯中盛放的液体Y是。②图中c点所示溶液中含有的主要离子有（填离子符号）。（2）利用如图3所示装置进行实验：烧杯中放入新制饱和石灰水，向试管中加入氢氧化钠溶液，将稀盐酸滴入试管。一段时间后，试管外壁附近溶液中出现浑浊，原因是。【探究二】通过能量变化的角度，证明酸碱发生中和反应。（3）毛毛同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡，试管壁发烫，于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论，牛牛同学认为毛毛同学推理不合理，理由是。（4）牛牛同学为了验证毛毛同学的结论，将实验加以改进：将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中，用温度计测出氢氧化钠溶液温度随加入稀硫酸质量的变化如图所示：①由图知，稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的反应是（填“放热”或“吸热”）反应。②从A到B的过程中，烧杯中溶液pH逐渐。③从B到C的过程中，烧杯中溶液温度逐渐下降的原因是。【探究三】通过溶液酸碱性变化的角度，证明酸碱发生中和反应。（5）娇娇同学利用如图实验进行反应，证明碱与酸发生反应的现象是。（6）明明同学观察到实验过程中有气泡产生，他认为氢氧化钠溶液已经变质，请你分析变质的原因（用化学方程式表示）。【探究四】通过证明有新物质生成的角度，证明酸碱发生中和反应。为验证中和反应有水生成，萌萌同学在老师的指导下，查阅了相关资料，进行如图所示的三个实验。已知：①变色硅胶吸水后由蓝色变为红色。②无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。（7）证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是。（8）实验过程中，观察到丙的U型管内液面。12．（2024•闵行区二模）氯化钠是重要的调味品。（1）我国劳动人民早在1837年开始尝试取井水煮卤，获得的氯化钠中仍含有氯化镁等杂质，古人采用“淋盐沥水”（用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐）的方法除去氯化镁，是因为。（2）兴趣小组同学想利用所学知识从粗盐中提纯氯化钠固体。查阅资料获知，粗盐除去泥沙后还含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。【试剂选择】大家一致认为，除杂所选择的试剂一定要满足以下条件：只能与杂质反应、、且易分离。经讨论选用的试剂是NaOH溶液、Na2CO3溶液和BaCl2溶液。【实验探究】①滴加甲、乙、丙三种试剂的顺序最多有种，请写出其中一种。②滤液中含有的溶质是。③本实验蒸发是为了除去（填化学式）。④小组同学经过认真思考，认为可以用过量的溶液（填一种物质）代替NaOH和BaCl2两种溶液，也能达到实验目的。13．（2023•香洲区二模）陶土中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3和杂质（SiO2和杂质不溶于水，也不与酸反应）。化学兴趣小组利用如图方法测定100g陶土中Fe2O3的质量分数。已知：Ⅰ.AlCl3与过量的NaOH溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠（NaAlO2）。Ⅱ.FeCl3+3NaOH＝3NaCl+Fe（OH）3↓（1）操作a是，红褐色固体C是（填化学式）。（2）称得红褐色固体C的质量为10.7g，计算溶液B中FeCl3的质量（写出计算过程）。（3）100g该样品中Fe2O3的质量分数为。（4）石棉网受热温度超过500℃时，产生的石棉纤维碎屑（约0.5微米）飘散在空气中，极易随着呼吸进入肺部，危害人体健康，则石棉纤维碎屑属于哪种空气污染物？。陶土网耐热温度高于1000℃。因此，石棉网逐渐被陶土网替代。14．（2024•阳新县模拟）仓库中有一包氮肥的包装标签模糊不清，有同学进行了以下探究：（1）操作③用玻璃棒搅拌的目的是．（2）请完成如表（已知AgCl和BaSO4是难溶于水和酸的白色固体）：假设和现象判断和化学方程式a若现象I为无氨味．则样品中不含（填名称）．b由操作②现象判断．该样品一定含有离子．c若现象Ⅲ为白色沉淀，现象Ⅳ为无沉淀．则样品中含有（写名称），该反应的化学方程式为．d若现象Ⅲ为“无沉淀”，现象Ⅳ为白色沉淀．则样品中含有（写化学式），该反应的化学方程式为．（3）若现象Ⅲ、Ⅳ都无现象，则该氮肥可能是（写化学式）；若操作②现象为无气味、现象Ⅲ、Ⅳ无现象，则该氮肥可能是（只写一种）．

题型04科学探究题类型1\o"混合物中各成分的探究"混合物中各成分的探究1．（2023•新疆）蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品，简单实用。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。【查阅资料】（1）蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石（保温作用，可以减缓热量散失）、高吸水树脂（良好保水性能，为眼罩提供水蒸气）等。（2）铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。任务一验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉和氯化钠Ⅰ.甲同学用磁铁吸引了部分发热体内固体粉末，放入试管中，滴加硫酸铜溶液，观察到有红色固体析出，证明发热体内含有铁粉。该反应的化学方程式为①。Ⅱ.乙同学另取少量发热体内固体粉末于烧杯中，加入足量水，用玻璃棒搅拌，玻璃棒的作用是②。静置后，取上层清液于试管中，加入③溶液，产生白色沉淀，证明发热体内含有氯化钠。写出该反应的化学方程式④。任务二探究蒸汽眼罩的发热原理根据“使用方法——打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热”，小组同学进行了以下实验：取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如图。据图回答：发热体内的物质和空气中的⑤发生了反应，理由是⑥。实验后，同学们观察到部分黑色固体变为红棕色，分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈。有同学提出疑问，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温，这是为什么呢？他们又设计了以下实验方案进行验证。方案药品1分钟前后氧气含量变化1分钟前后温度变化实验14g铁粉、2mL水20.1%→20.1%16℃→16℃实验24g铁粉、2mL水、g氯化钠20.1%→20.1%16℃→16℃实验34g铁粉、2mL水、2g活性炭20.1%→20.1%16℃→16℃实验44g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭20.1%→15%16℃→55℃→26℃实验2中应取用氯化钠的质量是⑦g。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与⑧共同作用的结果。【拓展延伸】工厂在蒸汽眼罩密封装袋时，应确保⑨。【答案】任务一：Ⅰ.Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；Ⅱ.加快固体物质的溶解；硝酸银；AgNO3+NaCl＝AgCl↓+NaNO3；任务二：氧气；氧气的含量降低，二氧化碳的含量不变；2；水、氯化钠、活性炭、氧气；【拓展延伸】干燥。【解析】任务一：Ⅰ.铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；Ⅱ.乙同学另取少量发热体内固体粉末于烧杯中，加入足量水，用玻璃棒搅拌，玻璃棒的作用是：加快固体物质的溶解，静置后，取上层清液于试管中，加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，证明发热体内含有氯化钠，硝酸银和氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠，反应的化学方程式为：AgNO3+NaCl＝AgCl↓+NaNO3；任务二：发热体内的物质和空气中的氧气发生了反应，是因为氧气的含量降低，二氧化碳的含量不变；对比实验2和实验4可知，实验2中应取用氯化钠的质量是2g；实验1中加入4g铁粉、2mL水，实验2中加入4g铁粉、2mL水、2g氯化钠，实验3中加入4g铁粉、2mL水、2g活性炭，氧气含量和温度均无明显变化，实验4中加入4g铁粉、2mL水，2g氯化钠2g活性炭，氧气含量降低，温度升高，说明实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与水、氯化钠、活性炭、氧气共同作用的结果；【拓展延伸】工厂在蒸汽眼罩密封装袋时，应确保干燥。故答案为：任务一：Ⅰ.Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；Ⅱ.加快固体物质的溶解；硝酸银；AgNO3+NaCl＝AgCl↓+NaNO3；任务二：氧气；氧气的含量降低，二氧化碳的含量不变；2；水、氯化钠、活性炭、氧气；【拓展延伸】干燥。2．（2023•荆州）小明从超市买来一袋干果，发现袋里有一小纸包，上面标明“铁系食品脱氧剂，主要成分：铁粉、活性炭、氯化钠”。化学小组的同学们对这包脱氧剂产生了探究兴趣。【查阅资料】①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是：铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。②活性炭和氯化钠是辅助材料，能提升脱氧效果。③FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液，常用于Fe3+的检验。【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质？假设一：铁粉没有变质假设二：铁粉部分变质假设三：铁粉全部变质【实验探究1】实验操作实验现象结论（1）取少量固体于烧杯中，加入足量稀盐酸，用玻璃棒充分搅拌静置，过滤，得滤液A。产生大量气泡脱氧剂中含有烧杯中溶液呈浅棕黄色，底部有少量黑色物质。（2）取少量滤液A于试管1中，向其中滴加溶液。脱氧剂中含有C、Fe2O3【实验结论】假设二正确。【实验探究2】小明为证明此包食品脱剂中还有氯化钠，再取少量液A于试管2中，向其中滴加硝酸银溶液，生成白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此证明，食品脱氧剂中含有氯化钠，请写出生成白色沉淀的化学方程式：。【反思评价】小亮认为小明的检验方案并不能证明氯化钠的存在，你认为其原因是。【答案】【实验探究1】（1）Fe；（2）KSCN；溶液呈血红色；【实验探究2】NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3；【反思评价】实验（1）中加入稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁也能够与硝酸银反应生成氯化银的白色沉淀。【解析】【实验探究1】（1）铁系食品脱氧剂中的铁能够与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，说明脱氧剂中含有Fe；（2）由实验结论可知，脱氧剂中含有C、Fe2O3，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，由题文可知，FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液，所以取少量滤液A于试管1中，向其中滴加KSCN溶液，检验溶液中水分含有氢化铁，实验后观察到溶液呈血红色，说明滤液A中含有氯化铁，证明脱氧剂中含有Fe2O3；【实验探究2】由题文可知，生成白色沉淀的反应是氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，故反应的化学方程式为：NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3；【反思评价】实验（1）中加入稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁也能够与硝酸银反应生成氯化银的白色沉淀，所以小明的检验方案并不能通过产生白色沉淀来证明氯化钠的存在。故答案为：【实验探究1】（1）Fe；（2）KSCN；溶液呈血红色；【实验探究2】NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3；【反思评价】实验（1）中加入稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁也能够与硝酸银反应生成氯化银的白色沉淀。类型2\o"反应后气体成分的探究"反应后气体成分的探究3．（2023•雅安）化学兴趣小组课外实验时，取出镁条，发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”他们把该镁条放入试管中，倒入一定浓度的盐酸，观察到有气泡产生，试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。【提出问题】产生的气体是什么？【查阅资料】①灰黑色“外衣”中含有MgCO3②无水CuSO4遇水由白色变为蓝色【猜想假设】猜想一：H2、CO2猜想二：H2、CO2和水蒸气猜想三：H2、CO2、水蒸气和HCl气体（1）猜想三中有HCl气体的理由是。【设计实验】为检测产生的气体成分，同学们设计如图所示装置进行实验（部分固定装置略去）（2）B装置中出现白色沉淀，证明产生的气体中含有，写出有关的化学方程式。（3）C装置的作用是。（4）甲同学观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色，于是得出结论：产生的气体中一定含有H2。乙同学对此提出质疑，理由是。（5）若颠倒B装置和C装置的安装顺序，（填“能”或“不能”）达到实验目的，原因是。【反思与评价】（6）从安全角度考虑，你认为实验时应注意。【答案】（1）盐酸易挥发；（2）HCl；HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl；（3）检验并除尽CO2；（4）气体通过C装置可能带出水蒸气，干扰对氢气的检验；（5）不能；混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl；（6）实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆炸。【解析】（1）盐酸具有挥发性，因此猜想三中有HCl气体；故答案为：盐酸易挥发；（2）B装置AgNO3可用于检验混合气体中的HCl，出现白色沉淀，说明硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀，其化学方程式表示为HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl；故答案为：HCl；HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl；（3）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故可用C装置检验并除尽CO2；故答案为：检验并除尽CO2；（4）气体通入C装置，可能带出部分水蒸气到D、E装置，因此观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色，并不能判断是D装置中发生氢气还原氧化铜的的反应；故答案为：气体通过C装置可能带出水蒸气，干扰对氢气的检验；（5）B、C装置颠倒，混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl；故答案为：不能；混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl；（6）该气体中含有可燃性气体氢气，故实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆炸；故答案为：实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆炸。类型3\o"反应后溶液成分的探究"反应后溶液成分的探究4．（2023•武威）某校化学兴趣小组的同学设计实验探究氢氧化钠的化学性质，请你一起参与探究。【实验过程与分析】实验一实验二实验三实验操作实验现象无明显现象实验结论氢氧化钠能与紫色石蕊反应氢氧化钠能与硫酸铜反应氢氧化钠不能与盐酸反应（1）实验一的现象：。（2）实验二的现象：。【实验反思与拓展】（3）实验二中发生反应的化学方程式：。（4）某同学认为实验三的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡，再滴入稀盐酸，观察到溶液由色变为无色，由此可知氢氧化钠与稀盐酸确实发生了反应，该反成的化学方程式为。（5）由实验三联想到把二氧化碳通入到氢氧化钠溶液中也没有明显现象，那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢？（本实验中忽略CO2溶于水）①甲同学设计了如图所示实验，当观察到现象时，说明两者发生了化学反应。②乙同学重新设计实验：取NaOH溶液于试管中，通入少量CO2，然后向所得溶液中加入溶液，当观察到现象时，也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。【答案】（1）溶液变为蓝色；（2）产生蓝色沉淀；（3）2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；（4）红；NaOH+HCl＝NaCl+H2O；（5）①气球膨胀；②足量稀盐酸（或CaCl2溶液或BaCl2溶液等）；有气泡产生（或有白色沉淀）。【解析】（1）实验一的现象是：溶液变为蓝色；（2）氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应可生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，氢氧化铜沉淀为蓝色，所以产生蓝色沉淀；（3）氢氧化钠溶液与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠，化学方程式为2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；（4）某同学认为实验三的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡，再滴入稀盐酸，观察到溶液由红色变为无色，氢氧化钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠和水，化学方程式为：NaOH+HCl＝NaCl+H2O；（5）①氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠无明显现象，但瓶内二氧化碳气体被吸收，使瓶内压强减小，气球膨胀说明反应发生；②碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠无明显现象，也可以加入足量稀盐酸（或CaCl2溶液或BaCl2溶液等），有气泡产生（或有白色沉淀），也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。类型4\o"反应后固体成分的探究"反应后固体成分的探究5．（2023•南充）某化学兴趣小组在实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱并验证产品。（1）制备CO2如图是实验室制取气体的常用发生装置，应选取装置（填序号）制CO2，发生反应的化学方程式为。（2）合成产品步骤Ⅰ：将CO2气体通入氨的饱和食盐水中，发生反应：CO2+NH3+NaCl+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；步骤Ⅱ：将Ⅰ中所得的混合物进行分离，得到滤渣和滤液。该操作中所用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外，还必需（填仪器名称）；步骤Ⅲ：将Ⅱ中得到的滤渣洗涤、干燥，再加热发生反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，得到产品。（3）验证产品【查阅资料】①碳酸钠受热不分解；②碳酸氢钠不与CaCl2溶液反应。【进行实验】实验步骤实验现象实验结论方案一取少量产品于试管中，加水使之完全溶解，再滴加CaCl2溶液产生白色沉淀产品中一定有Na2CO3，发生反应的化学方程式为方案二取少量产品于试管中，加水使之完全溶解，再滴加足量稀盐酸产生大量气泡产品中一定有Na2CO3【提出质疑】兴趣小组同学认为方案二不正确，理由是。【探究释疑】实验步骤实验现象实验结论①澄清石灰水变浑浊产品中还含有②（填化学式）【反思交流】实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱时，应注意控制反应以提高产品纯度。【答案】（1）②；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（2）漏斗；（3）CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl；【提出质疑】碳酸钠和碳酸氢钠均能与盐酸反应生成二氧化碳气体；【探究释疑】取少量产品于试管中，塞上带导管的橡胶塞，并把导管伸澄清石灰水中，加热试管；NaHCO3。【解析】（1）实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，同时生成氯化钙、水，属于固液常温型，所以应该选择装置②来制取二氧化碳气体，反应的化学方程式是：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。（2）将Ⅰ中所得的混合物进行分离，得到滤渣和滤液，该操作是过滤，所用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外，还必需漏斗。（3）【进行实验】碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl。【提出质疑】兴趣小组同学认为方案二不正确，是因为碳酸钠和碳酸氢钠均能与盐酸反应生成二氧化碳气体，不能说明产品中一定有Na2CO3。【探究释疑】碳酸钠受热不分解，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，可取少量产品于试管中，塞上带导管的橡胶塞，并把导管伸入澄清石灰水中，加热试管，澄清石灰水变浑浊，说明产品中还含有NaHCO3。故答案为：（1）②；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（2）漏斗；（3）CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl；【提出质疑】碳酸钠和碳酸氢钠均能与盐酸反应生成二氧化碳气体；【探究释疑】取少量产品于试管中，塞上带导管的橡胶塞，并把导管伸入澄清石灰水中，加热试管；NaHCO3。类型5\o"氢氧化钠变质的探究"氢氧化钠变质的探究6．（2023•大连）实验室有一瓶开封且久置的氢氧化钠固体，化学小组设计如下方案对其变质情况进行探究。【实验一】从定性角度，确定氢氧化钠是部分变质还是全部变质。实验步骤：Ⅰ.取一定质量的干燥样品于烧杯中，加入足量的水充分溶解，将溶液转移至锥形瓶中；Ⅱ.向溶液中加入试剂X，连接装置，如图所示；Ⅲ.……（1）试剂X的名称是；步骤Ⅲ的操作及现象是。【实验二】从定量角度，确定氢氧化钠的变质程度（已变质的氢氧化钠占变质前氢氧化钠的质量分数）。（2）化学小组在实验一的基础上，仍利用该装置及相关试剂继续实验，通过测定反应生成气体的质量来确定氢氧化钠的变质程度。在称量气体生成前装置及试剂总质量时，有同学认为，在实验一步骤Ⅲ前、后称量均可，理由是。本实验中所加试剂过量，但所测定的氢氧化钠变质程度偏小，原因是，此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是。（3）结合本次探究活动，除了上述测定氢氧化钠变质程度的方法，还可以通过测定其他量达成目的，写出具体操作并简述推断过程。【答案】（1）酚酞溶液；打开分液漏斗活塞，将足量氯化钙溶液全部注入锥形瓶充分反应，有白色沉淀生成，溶液仍为红色；（2）实验一的步骤Ⅲ中只发生的反应是CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，既无气体参加反应，又无气体生成，根据质量守恒定律，反应前后总质量保持不变；二氧化碳的密度比空气的密度大，部分残留在瓶中；氯化钙、氯化钠、氯化氢、酚酞；（3）实验一的步骤Ⅲ后过滤、洗涤滤渣并干燥、称量，可得反应生成碳酸钙的质量，根据相关反应的化学方程式，利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量，进而确定变质程度。【解析】（1）氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都显碱性，都能使酚酞溶液变红，则试剂X的名称是酚酞溶液，氯化钙溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，则可用足量的氯化钙溶液检验并除去碳酸钠，若溶液仍为红色，说明有氢氧化钠，则步骤Ⅲ的操作及现象是打开分液漏斗活塞，将足量氯化钙溶液全部注入锥形瓶充分反应，有白色沉淀生成，溶液仍为红色；（2）实验一的步骤Ⅲ中只发生的反应是CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，既无气体参加反应，又无气体生成，据质量守恒定律，反应前后总质量保持不变，则在称量气体生成前装置及试剂总质量时，在实验一步骤Ⅱ前、后称量均可，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，氢氧化钠变质程度偏小，说明碳酸钠的质量偏小，则二氧化碳的质量偏小，原因是二氧化碳的密度比空气的密度大，部分残留在瓶中，本实验中所加氯化钙溶液和稀盐酸过量，则此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是氯化钙、氯化钠、氯化氢、酚酞；（3）本次探究活动，除了上通过测定反应生成气体的质量来确定氢氧化钠的变质程度，还可以利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量，进而确定变质程度，故具体操作和推断过程是实验一的步骤Ⅲ后过滤、洗涤滤渣并干燥、称量，可得反应生成碳酸钙的质量，根据相关反应的化学方程式，利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量，进而确定变质程度。故答案为：（1）酚酞溶液；打开分液漏斗活塞，将足量氯化钙溶液全部注入锥形瓶充分反应，有白色沉淀生成，溶液仍为红色；（2）实验一的步骤Ⅲ中只发生的反应是CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，既无气体参加反应，又无气体生成，根据质量守恒定律，反应前后总质量保持不变；二氧化碳的密度比空气的密度大，部分残留在瓶中；氯化钙、氯化钠、氯化氢、酚酞；（3）实验一的步骤Ⅲ后过滤、洗涤滤渣并干燥、称量，可得反应生成碳酸钙的质量，根据相关反应的化学方程式，利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量，进而确定变质程度。类型6\o"氢氧化钙变质的探究"氢氧化钙变质的探究7．（2023•娄底）某校同学研学时到冷水江波月洞参观，在参观溶洞时，看到溶洞中形态各异的石笋和钟乳石，为大自然的神奇而感到赞叹，有学生提出石笋和钟乳石是怎么形成的呢？它的成分又是什么呢？为此，同学们捡了一些洞中石笋旁的白色固体进行实验探究。【查阅资料】Ⅰ.石笋和钟乳石的形成过程石灰石遇到溶有二氧化碳的水会生成易溶于水的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]，请写出该反应的化学方程式：。溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，就会分解生成碳酸钙，沉积在洞底的形成石笋，沉积在洞顶的形成钟乳石。Ⅱ.碳酸氢钙与酸发生的反应类似于小苏打与酸的反应。探究活动：探究白色固体的成分【作出猜想】猜想1：只含；猜想2：只含Ca（HCO3）2；猜想3：含Ca（HCO3）2、CaCO3【设计并进行实验】操作步骤现象结论①取少量白色固体研碎后，置于烧杯中，加入足量水充分搅拌猜想2不正确②取①中少量上层清液于试管中，滴入稀盐酸无明显现象猜想正确【交流讨论】硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物，使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中通过可降低硬水的硬度。【拓展提升】在澄清石灰水中逐渐通入过量的二氧化碳气体，澄清石灰水先变浑浊，后变澄清，现象特别明显。氢氧化钠与二氧化碳的反应原理与氢氧化钙与二氧化碳的反应相似，但无明显现象。某实验兴趣小组设计了如下实验，实验装置如图，圆底烧瓶中充满二氧化碳，挤压胶头滴管（胶头滴管中盛有浓的氢氧化钠溶液），一段时间后，打开止水夹，圆底烧瓶中就会形成漂亮的红色喷泉。请用文字描述为什么会形成喷泉？。【答案】Ⅰ.CaCO3+CO2+H2O＝Ca（