2023届中考化学二轮复习题-科学探究题
1．（2023·安徽·校联考一模）全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上，但铁锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用。某小组开展如下探究。
查阅文献： (ⅰ)氯化钙固体可作干燥剂。 (ⅱ)一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。 (ⅲ)常温常压，氢气密度是ρ g/mL。
【活动一】定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行实验，实验报告如下表所示。
实验序号 ① ② ③ ④
试管序号 A B C D
实验装置
一周后现象 铁钉表面有一层铁锈 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化 铁钉表面有较厚铁锈
(1)对比实验①、②、③，说明铁锈蚀主要是与空气中的_______发生化学反应。
(2)对比实验①、④，说明铁锈蚀还与_______有关。
(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是_______，写出除铁锈的化学方程式_______。
【活动二】定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图甲装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。
(4)据图乙，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是_______。
(5)据图丙，对比AB段和BC段说明_______，t3时刻压强突然变大的原因是_______。
(6)与活动一对比，活动二铁锈蚀明显更快的原因是_______。
2．（2023·江苏盐城·统考一模）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落液、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%)
3．（2023·广东·模拟预测）化学反应是化学研究的重要范畴，但是有的实验会伴随明显现象，有的实验并无现象，某兴趣小组对部分化学变化进行研究，请根据实验内容，回答问题：
【实验内容一】探究反应是否发生
(1)实验一：向装有CuO的试管中加入一定量的稀硫酸，观察到氧化铜完全溶解，溶液变蓝色，该反应的化学方程式为______，
(2)实验二：为呈现明显现象，利用如图所示装置进行实验：向盛满二氧化碳的广口瓶中滴加氢氧化钠浓溶液，发现小气球胀大，产生该现象的原因用化学方程式表示为：______。
(3)实验三：为了证明NaOH溶液和稀硫酸发生了反应，该组同学设计了如图所示实验，传感器测定的pH和温度随溶液质量变化情况见图二、图三。
图一中的B溶液是______，图三中的M与图二中X、Y、Z中的______数值相等。
(4)【实验内容二】探究实验三溶液反应后的溶质成分
【实验猜想】一：______
二：Na2SO4和NaOH
三：Na2SO4和H2SO4
四：Na2SO4、H2SO4和NaOH
兴趣小组成员一致认为猜想四不合理，理由是______。
【实验方案】为确认哪个猜想成立，兴趣小组进行如下实验：
分别取样于试管中 步骤 现象 结论
向其中一份滴加CuSO4溶液，振荡、静置 ______ 猜想二不成立
向另一份滴加Ba（NO3）2溶液，振荡、静置 出现白色沉淀 猜想三成立
【实验反思】
(5)小组成员认为实验方案不能得出猜想三成立，若要检验猜想三，应改用______试剂。
(6)从微观角度分析，氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的实质是：______。
4．（2023·山东泰安·统考一模）化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时，对碱的有关化学性质进行梳理和总结，并预测了陌生物质的化学性质。请完成下列问题。
(1)基于宏观视角分析碱的化学性质（如图1）
①实验A中，推入NaOH溶液后，可观察到的现象是___________。
②实验C中发生反应的化学方程式是__________。
实验结束后，小组同学对B试管中上层清液的溶质成分产生疑问，作出猜想：
猜想一：只含有NaOH
猜想二：含有NaOH、Na2CO3
猜想三：含有NaOH、Ca（OH）2
同学取少量B试管中的清液分别置于甲、乙两支试管中，进行探究：
实验操作 实验现象 结论
在试管甲中滴加碳酸钠溶液 不产生白色沉淀 猜想三错误
在试管乙中缓慢滴加足量稀盐酸 _________ 猜想二正确
(2)基于微观视角分析碱的共性（如图2）
烧杯A和烧杯B中分别盛有氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液，向烧杯A和烧杯B中分别加入硝酸铁溶液，出现的相同实验现象是都产生红褐色沉淀，从微观角度分析现象相同的原因是_________。
(3)基于微观视角分析碱的差异性
向烧杯B中滴加硫酸钾溶液，反应的微观示意图如上图所示，反应的化学方程式为___________，实验现象为___________，而向烧杯A中滴加硫酸钾溶液与烧杯B中现象不同，从微观角度分析原因是____________。
【总结】通过以上分析，体现了化学学科大概念“结构决定性质”。
(4)基于“结构决定性质”预测陌生物质的化学性质
烧杯C中盛有某溶液，请根据所含的微粒，预测该溶液能与下列试剂发生化学反应的有________（填字母序号）。A．碳酸钠溶液 B．铜片
C．硝酸钠溶液 D．稀盐酸溶液
5．（2023·宁夏吴忠·校联考一模）化学反应是化学研究的重要范畴，但是有的实验会伴随明显现象，有的实验并无明显现象，某兴趣小组对某些化学变化进行研究，根据实验内容，回答问题：
【实验内容一】探究反应是否发生
（1）实验一：向装有CuO的试管中加入一定量的稀硫酸，会观察到明显的_______现象，可见该反应已发生。
【实验内容二】探究某些溶液相互反应后的溶质成分
（2）实验二：为了证明氢氧化钠溶液和稀硫酸发生了反应，其反应的方程式为_______，该组同学设计了如下图一所示实验。传感器测定的pH随溶液质量变化情况如图二所示。则B溶液是_______溶液，观察图二中曲线，你还能获得的信息是_______(写一点即可)。
【提出问题】氢氧化钠溶液和稀硫酸反应后溶液中的溶质成分有哪些？
【实验猜想】
猜想一：只有Na2SO4猜想二：Na2SO4和NaOH
猜想三：Na2SO4和H2SO4猜想四：Na2SO4、H2SO4和NaOH
兴趣小组成员一致认为猜想四不合理，理由是_______。
【实验方案】为确认哪个猜想成立，兴趣小组进行如下实验，请填空：
分别取样于试管中 步骤 现象 结论
向其中一份中滴加酚酞溶液，振荡 _______ 猜想二不成立
向另一份中滴加Ba(NO3)2溶液，振荡 出现白色沉淀 猜想三成立
【实验反思】
（3）小组成员认为该实验方案不能得出猜想三成立，理由是_______；
（4）下列物质单独使用能够检验猜想三成立的是应改用的试剂是_______(填序号)。
A．pH试纸 B．铜 C．紫色石蕊试液 D．硫酸铜 E.镁条
（5）从微观角度分析，氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的实质是：_______。
6．（2023·陕西渭南·校考一模）化学兴趣小组的同学在实验台上发现一瓶饱和石灰水，将其中一部分倒入烧杯中加热，发现溶液变浑浊。对此现象，同学们分别提出了自己的看法，请你帮助他们进行探究。
【实验测定】同学们测定此时上层清液的pH，发现pH______（填“>”“<”或“=”）7，说明上层清液中仍含有Ca（OH）2。
【作出猜想】关于溶液变浑浊的原因，同学们做出了两种猜想：
猜想一：Ca（OH）2的溶解度随温度升高而减小，加热后析出Ca（OH）2固体，导致溶液变浑浊；
猜想二：一部分Ca（OH）2与空气中的CO2反应，生成了难溶于水的CaCO3沉淀，导致溶液变浑浊；
猜想三：以上两种因素都有。
【实验验证】同学们分组进行了如下实验
组别 实验 现象
甲 取适量悬浊液，冷却至室温 浑浊______（填“减少”“消失”或“无变化”）
乙 取适量悬浊液，过滤，往滤渣中加入足量稀盐酸 ______（填“有”或“无”）气泡产生
【得出结论】由上述实验可知，猜想三成立
【表达交流】Ca（OH）2与CO2反应的化学方程式是______。
【反思评价】有同学又设计了以下探究方案，其中没有意义的是______（填字母）。
A．取适量悬浊液，过滤，往滤液中加入Na2CO3溶液，观察是否有沉淀生成
B．其他条件不变，隔绝空气，再从瓶中取部分石灰水加热对比
【拓展迁移】Ca（OH）2久置易变质。请再写出一种放置在空气中易变质的化学药品：______。
7．（2023·安徽六安·校考一模）碱是化学中重要的一类物质，某化学小组以“探究碱的性质”为主题开展探究学习。
【任务一】了解常见的碱及用途
(1)氢氧化钙、氢氧化钠是最常见的两种碱，下列有关说法正确的是______。
A．氢氧化钙、氢氧化钠都是易溶于水的白色固体
B．氢氧化钙俗称熟石灰、氢氧化钠俗称烧碱
C．氢氧化钙常用于做建筑材料
D．氢氧化钠可用来改良酸性土壤
【任务二】探究碱的化学性质
步骤1：取少量氢氧化钠溶液于试管中，滴加2滴无色酚酞溶液
步骤2：向上述试管中逐滴滴加稀硫酸
步深3：另取少量氢氧化钠溶液于试管中，滴加某种盐溶液
步骤4：再另取10mL氢氧化钠溶液于试管中，持续通入二氧化碳，无明显现象
(2)上述实验，能证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生反应的现象是______，该反应的化学方程式为______。
(3)步骤3中若现象为产生蓝色沉淀，则加入的盐可能是______。（填化学式）
(4)碱具有相似化学性质的原因是______。
【任务三】拓展探究：氢氧化钠与二氧化碳反应
步骤4中无明显现象，小组同学设计了如图1、2实验装置，将等量的氢氧化钠溶液和水分别同时注入等量的二氧化碳中，得到压强随时间变化的曲线（如图3）
(5)图1、图2、图3能否说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，并说明理由是______。
(6)图2装置，充分反应后三颈瓶中的溶液里一定含有的微粒有______（填微粒符号）。
(7)如果用图1装置，将注射器内的水换成等量的澄清石灰水，请在图3中绘制出随着澄清石灰水的注入装置内的压强变化大致曲线。
8．（2023·河南洛阳·统考一模）化学实验是科学探究的重要方法。
(1)某化学小组用下图装置制取O2：
①A中发生反应的化学方程式为______。
②用A装置制取O2时，长颈漏斗下端浸没在液面以下的原因是什么？______。
③若用B装置收集O2，如何证明已经收集满？______。请将B装置中导管补画完整______。
(2)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。通过查阅资料得知：氢化钙可以和水反应，反应方程式如下：CaH2+2H2O=Cu（OH）2+2H2↑，探究小组的同学把一定量的氢化钙（CaH2）加到Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，经检验滤渣的成分是碳酸钙。
【提出问题】滤液中的溶质的成分是什么？
【猜想与假设】猜想一：NaOH
猜想二：NaOH、Ca（OH）2
猜想三：______
猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2
①经过谈论，大家一致认为猜想四不合理，请解释原因______（用化学方程式表示）。
②请将猜想三补充完整______。
③若猜想三成立，请设计实验加以证明______（简要写出实验步骤、现象和结论）。
(3)98g质量分数为20%的稀硫酸与102g的氢氧化钠溶液恰好完全中和，试计算反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？
9．（2023·陕西宝鸡·统考模拟预测）学习小组同学在探究“酸碱盐的相关性质”时，进行了下图所示的甲、乙实验，并进行了拓展学习与探究。
【小组交流】
(1)实验中观察到甲中镁条表面附着一层______色固体。
(2)乙中发生反应的化学方程式为____________。
【拓展探究】实验结束后，小组同学进行了上图所示的丙实验，将甲、乙两支试管中的废液反时倒入一只洁净的烧杯中，产生白色沉淀，上层为无色澄清溶液，为确认烧杯内溶液中溶质的成分，同学们进行了拓展探究。
【提出问题】烧杯内溶液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】
(3)猜想Ⅰ：Na2SO4
猜想Ⅱ：MgSO4、Na2SO4和H2SO4
猜想Ⅲ：Na2SO4、NaOH
猜想Ⅳ：Na2SO4和__________。
【小组讨论】
(4)经过讨论，小组同学一致认为猜想_________不合理，理由是__________。
【实验验证】
(5)
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量烧杯中的溶液于洁净试管中，向其中滴加几滴紫色石溶液 __________ 猜想Ⅲ正确
10．（2023·辽宁沈阳·统考模拟预测）在复习课上，化学社团的小江同学通过实验对氢氧化钠的部分性质进行了探究。
【知识回顾】
(1)向氢氧化钠溶液中滴入少量硫酸铜溶液，发生反应的化学方程式为______，将反应后试管内所得混合物加热，可以观察到试管中出现黑色固体。
【进行实验】有同学按图1进行操作。观察到将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中时，出现了绿色沉淀，将试管内的混合物进行水浴加热，试管内也并未出现黑色物质。为探究此异常现象，化学社团同学展开了如下探究：
【作出猜想】产生异常现象可能与氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液的用量有关。
【查阅资料】①氢氧化铜在80°C时会分解生成氧化铜和水；
②一定条件下，氢氧化钠与硫酸铜溶液反应可生成，是绿色难溶于水的固体，受热不分解，但可溶于稀盐酸。
【实验探究】步骤1：将图1实验所得混合物过滤、洗涤、干燥得到绿色固体，将绿色固体放入烧杯中，加入足量稀盐酸，发现固体全部溶解，向所得溶液中滴入氯化钡溶液，出现白色沉淀。
步骤2：取6支试管，分别加入10mL一定浓度的硫酸铜溶液，然后分别加入一定浓度的氢氧化钠溶液，并振荡，充分反应后按图1所示的方式加热，记录现象如下表：
试管序号 1 2 3 4 5 6
NaOH溶液/mL 5 10 15 20 25 30
沉淀颜色 绿色 绿色 蓝色 蓝色 蓝色 蓝色
加热时现象 无变化 无变化 变黑色 变黑色 变黑色 变黑色
【分析与结论】
(2)步骤1说明构成绿色固体的离子有______，据此可初步确定绿色固体是。
(3)分析步骤2可知，氢氧化钠较______（填“多”或“少”）时会生成绿色沉淀。
(4)利用数字化设备，测定向10 mL硫酸铜溶液中逐渐滴加氢氧化钠溶液时，溶液pH变化如图2所示（所用试剂浓度与步骤2一致），下列说法正确的是______（填字母序号）。A．硫酸铜溶液显酸性
B．加入7 mL氢氧化钠溶液时，OH-主要存在于溶液中
C．加入20mL氢氧化钠溶液充分反应所得沉淀主要为
【交流讨论】
(5)在化学反应中，反应物用量或浓度不同，生成物不同，请你另举一例；______（写出反应物即可）。
11．（2023·河北邯郸·模拟预测）实验是形成“科学思维”和“科学探究与实践”化学素养的重要手段。某化学研究性学习小组开展了下列实验活动。
活动1：探究影响化学反应速率的因素
实验一 实验二 实验三
将空气中点燃后的木炭放入氧气中 向块状和粉末状大理石中分别加入稀盐酸 同时加热两支试管中等质量的氯酸钾
a空气：燃烧，发出红光 b氧气：燃烧更旺，发出白光 a试管：产生气泡 b试管：迅速产生大量气泡 b试管中氯酸钾较快反应完
(1)木炭燃烧的化学方程式为_________，二氧化锰是氯酸钾分解反应的_________；
(2)上述三个实验说明，影响化学反应的速率因素有________等。
活动2：探究天然气燃烧产物
为什么家里的天然气热水器都是安装在浴室外开放空间的呢？小组同学为此对天然气的燃烧产物开展探究活动。
【提出问题】天然气燃烧产物是什么？
【查阅资料】天然气主要成分甲烷（CH4）具有可燃性：含碳元素物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO。
【猜想与假设】甲：CO2和H2O，乙：CO2、CO和H2O，丙：CO和H2O，丁：H2、CO2
【实验方案】为验证上述猜想，小组同学将甲烷在一定量氧气中的燃烧产物通过下列实验装置（夹持仪器省略）。
【收集证据】A中白色粉末变蓝，B、E中石灰水变浑浊，打开D中黑盒子可观察实验现象。
【分析与论证】
(3)A中反应的生成物为________（写物质名称）；
(4)结合A、B中的实验现象，可初步推断_______猜想错误；
(5)装置D黑盒子中的试剂可能是___________；有同学认为不用打开D中的黑盒子，也可根据E中石灰水变浑浊直接判定CO的存在，请谈谈你对此观点的认识________。
【交流与评价】甲烷燃烧会产生CO，燃气热水器安装在浴室内容易发生CO中毒；整套装置设计缺少尾气处理等。
12．（2023·广西·模拟预测）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】通过能量变化的角度，证明酸碱发生中和反应。
（1）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 ____________。
（2）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①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过程中，烧杯中溶液pH逐渐 _____，到达C时溶液中溶质有 _____。
【探究二】通过溶液酸碱性变化的角度，证明酸碱发生中和反应。
（3）娇娇同学利用图②实验进行反应，证明碱与酸发生反应的现象是 __________。
（4）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） ________________。
【探究三】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。
（5）证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是 _________________________。
13．（2023·广东深圳·模拟预测）某化学兴趣小组的同学在实验室整理化学实验药品时，发现有一瓶标签破损的无色溶液，可能是稀盐酸或者氯化钠溶液，为确定该无色溶液的成分并测定其溶质质量分数，进行如下实验探究。
(1)Ⅰ、探究溶液的成分
甲同学设计如下探究方案。
实验方案 实验现象 实验结论
方案一：将打磨过的光亮铁钉放入试管中，倒入少量该无色溶液。 ______ 该溶液是稀盐酸
方案二：另取少量无色溶液于试管中，加入少量某种盐溶液，该盐溶液中的溶质为___________(填化学式)。 产生大量无色气泡
(2)请你写出方案一中发生反应的化学方程式___________。
(3)乙同学认为除甲同学设计的实验方案外，加入下列物质中的___________(填字母序号)也能确定该溶液是稀盐酸。A．紫色石蕊溶液 B．无色酚酞溶液
C．氧化铁粉末 D．硝酸银溶液
Ⅱ、测定溶液的溶质质量分数
(4)常温下，向盛有100g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴加入上述稀盐酸，用pH传感器测得溶液的pH与所加稀盐酸质量的变化曲线如图所示。
①图像中a点所对应的溶液中含有的阴离子是___________(填离子符号)。
②当溶液为中性时，消耗稀盐酸的质量为___________g。
14．（2023·全国·模拟预测）某研究性学习小组探究金属铁的化学性质。
(1)铁丝在氧气中燃烧，实验前集气瓶中预先加入少量___________。
(2)波尔多液是硫酸铜和熟石灰按不同比例配制成的蓝色胶状悬浊液，可用作农业杀虫剂，在配制过程中不能用铁桶盛装的原因是___________(用化学反应方程式表示)，此反应属于___________反应(填基本反应类型)。
(3)少量铁粉与足量稀硫酸反应，久置后发现溶液有变色的异常现象――溶液变色！。
【提出问题】除了硫酸外，变色的溶液中还含有什么溶质？
【查阅资料】
①酸性的硫酸亚铁在空气中易变成硫酸铁，硫酸铁溶液能与铁反应生成硫酸亚铁；
②含Fe3+的溶液遇到KSCN溶液时变成红色，含Fe2+的溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
【提出假设】小组同学经讨论认为溶液中的溶质除了H2SO4外，可能还含有：
猜想Ⅰ：FeSO4猜想Ⅱ：Fe2(SO4)3猜想Ⅲ：___________。
【实验探究】
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验1 取少量上述溶液于试管中，往其中加入几滴KSCN溶液 _____。 猜想Ⅲ成立
实验2 另取少量上述溶液于另一支试管中，往其中滴入几滴___________。 溶液褪色
【分析讨论】
①含有稀硫酸的硫酸亚铁溶液久置空气中生成硫酸铁，其化学方程式为___________。
②为了防止硫酸亚铁溶液变成硫酸铁，可采取的一种措施是___________。
15．（2023·陕西·模拟预测）科学探究是认识和解决化学问题的重要实践活动。
近年来，自热食品种类繁多。只需将撕去塑料膜的发热包放入凉水中，就能享用美食，很受年轻人的追捧。实验小组同学买来一份自热食品进行以下探究。
【资料】Ⅰ、发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粒。
Ⅱ、铝能和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气，偏铝酸钠溶于水。
探究一：发热包的发热原理。
（1）小组同学取出发热包，撕去塑料膜，放入适量凉水中，可观察到的现象是______，固体迅速膨胀，同时还可观察到发热包内固体变硬结块，其可能的原因是______（用化学方程式表示）。
（2）在使用发热包过程中，禁止明火的理由是______。
探究二：反应后混合物中部分成分的探究。
根据以上操作和实验现象回答下列问题。
（3）根据现象①得出：滤液A中一定不含的物质是______。根据现象②③分析得出：固体B中一定含有的物质是______。综合分析得出：现象③中产生的气体，其成分的组成可能为______。
（4）通过以上探究，同学们进行反思总结，你认为其中正确的是______。
A．能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料
B．发热包应密封防潮保存
C．禁止用湿手接触发热包
D．使用过程中应保持通风
16．（2023·上海徐汇·统考一模）社团同学用如图所示装置做木炭还原氧化铜的实验。
(1)写出试管a中反应的化学方程式________。
(2)实验结束时，先移走试管b，再熄灭酒精喷灯，用弹簧夹迅速夹紧橡胶管，这些操作的目的是_________。
(3)试管冷却后倒出生成物，观察到红色金属中混有黑色固体。社团同学对黑色固体的成分提出三种猜想： i_______，ii木炭，iii氧化铜和木炭。为验证猜想，他们将生成物分为两份，做了以下两个实验：
实验一：装置见下图（省略夹持装置）。
①试管口略微向下倾斜的目的是________。
②点燃酒精灯a，写出试管中发生反应的化学方程式______，二氧化锰的作用是_______。
③待澄清石灰水中的导管口出现均匀连续的气泡，点燃酒精灯b。一段时间后，澄清石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式_______。该实验现象证明黑色固体中含________。
实验二：在5支试管中分别混合对应的试剂，记录实验现象。
试管编号 试剂组合 实验现象
1 稀硫酸+木炭 无明显现象
2 稀硫酸+铜 无明显现象
3 稀硫酸+氧化铜 无色溶液变为蓝色
4 稀硫酸+木炭+铜 无明显现象
5 稀硫酸+混有黑色固体的红色金属 无色溶液变为蓝色
①稀硫酸中溶质的化学式为________。
②根据实验现象，证明猜想_______正确。
17．（2023·广西南宁·统考一模）碱与非金属氧化物反应的研究是一项重要的课题。某兴趣小组同学以“探究CO2与NaOH溶液的反应”为主题开展项目式学习。兴趣小组同学将CO2通入NaOH溶液中，发现无明显现象，为了证明该反应发生了，他们设计了如下探究实验：
【任务一】
（1）通过做对比实验证明CO2与NaOH溶液反应：小明取一充满CO2的矿泉水瓶，加入一定量的水，立即拧紧瓶盖，振荡，发现瓶子变瘪。小明另取一相同大小的充满CO2的矿泉水瓶，向其中加入与水等体积的NaOH溶液，立即拧紧瓶盖，振荡，得到溶液A，此时观察到的现象是_______。
【任务二】
检验CO2与NaOH溶液反应的产物，小红取任务一所得溶液A少许，向其中滴加足量的稀盐酸，观察到有气泡产生。
【任务三】改进实验继续探究，小组同学设计如图实验。(装置已连接好，气密性良好，止水夹a和b已关闭，部分仪器已略去)
【查阅资料】①CO2与乙醇不反应，本实验条件下CO2在乙醇中的溶解忽略不计。
②常温下NaOH易溶于乙醇，Na2CO3微溶于乙醇。
（2）把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中，轻轻振荡，观察到的现象是_______。
（3）把导管d移出石灰水，打开止水夹a、b，再从导管c端往三口烧瓶中鼓入N2，目的是____，过了一段时间后，先把导管d放入澄清石灰水中，接着关闭止水夹a，再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内，观察到三口烧瓶中产生气泡，气球变瘪还观察到_______(填现象)，从生成物角度验证了CO2与NaOH溶液发生了反应。
【任务四】拓展延伸：探究溶液的pH和温度变化：兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中，用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化，结果如图甲、图乙所示。
【查阅资料】
（4）本实验条件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。图甲中，AB段发生反应的化学方程式为_______。
（5）图乙中，DE段温度变化的原因是_______。
【反思感悟】
（6）实验从CO2减少、NaOH减少、Na2CO3生成等物质的变化，以及_______变化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应，对于现象不明显的化学反应，可以通过现代技术手段进行数据测定，实现反应过程的“可视化”。
18．（2023·全国·模拟预测）某化学兴趣小组的同学利用实验室器材进行了实验探究
【实验一】探究酸碱中和反应。利用图1装置进行实验，实验开始后将注射器内的液体逐滴注入烧瓶内。
(1)实验测得烧杯中溶液的pH随时间的变化关系如图2所示，c点所示溶液加热蒸干所得固体是______（填化学式）。
(2)该反应是放热反应，对应图2中______点温度最高。
(3)能说明盐酸和氢氧化钠发生化学反应的依据是：
①溶液的颜色从红色变为无色；
②溶液的pH______。
【实验三】探究NaOH和CO2的反应。
(4)从压强变化的角度探究。
①利用图3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4装置进行实验，分别将等体积的NaOH溶液和水同时注入盛有等体积CO2的玻璃容器中、证明CO2与NaOH溶液发生反应的实验现象是______。
(5)利用“数字化实验”探究。利用图5装置进行实验，实验过程中装置内压强变化如图6所示，a点时推入NaOH溶液，b点时推入稀盐酸。
①ab段对应反应的化学方程式______；
②bc段压强不变的原因是______；
③证明CO2与NaOH溶液发生反应的实验现象是______。
参考答案：
1．(1)氧气、水
(2)氯化钠##NaCl
(3) 外层的铁锈会加速铁制品的腐蚀速度
(4)铁生锈放出的热量小于装置散失的热量
(5) 氯化钠会加速铁的锈蚀 此时加入了稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成了氢气
(6)活动二中铁的锈蚀有碳粉、氯化钠协同加速铁的锈蚀过程
2．(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) NaCl CaCl2
(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%。
3．(1)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(2)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(3) 稀硫酸 Y
(4) Na2SO4 H2SO4和NaOH不能共存 无明显现象
(5)紫色石蕊
(6)氢离子与氢氧根离子结合成水
4．(1) 瘪气球膨大 刚开始无明显现象，一段时间后产生气泡
(2)都含有氢氧根离子，氢氧根离子与铁离子结合生成红褐色的氢氧化铁沉淀
(3) 产生白色沉淀 A中离子之间不能结合生成沉淀
(4)AD
5． 溶液变蓝 H2SO4+2NaOH=H2O+Na2SO4 稀硫酸 A点为酸和碱完全反应 氢氧化钠和硫酸反应，不能共存 没有蓝色沉淀生成 硫酸钠和硫酸都可以和硝酸钡反应生成白色沉淀 ACE 氢离子和氢氧根离子生成水分子
6． > 减少 有 A 氢氧化钠或生石灰（答案合理即可）
7．(1)BC
(2) 溶液由红色变为无色
(3)CuSO4（合理即可）
(4)碱溶液中均含有氢氧根离子
(5)能，因为曲线②比曲线①压强下降的多
(6)Na+、、H2O
(7)
8．(1) 防止生成的气体从长颈漏斗逸出 用带火星的木条放在集气瓶右边导管口，木条复燃，证明O2已经收集满
(2) NaOH和Na2CO3 另取滤液，向其中加入足量稀盐酸，观察到先无变化后产生气泡的现象时，说明滤液中含有氢氧化钠和碳酸钠，即猜想三成立（或另取少量滤液于试管中，向其中滴加一定量的氯化钙溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，猜想三成立）
(3)由题意可知，98g质量分数为20%的稀硫酸与102g氢氧化钠溶液恰好完全中和，故稀硫酸中溶质质量为：98g×20%=19. 6g，设生成硫酸钠的质量为x
解得x=28.4g
反应后溶液的总质量为98g+102g=200g，反应后的溶质成分为硫酸钠，故溶质的质量分数为：
答：反应后所得溶液中溶质的质量分数是14.2%。
9．(1)红
(2)
(3)MgSO4
(4) Ⅱ 烧杯内有白色沉淀
(5)溶液变为蓝色
10．(1)
(2)
(3)少
(4)A
(5)C和O2（其他合理答案均可）
11．(1) C+O2CO2 催化剂
(2)反应物浓度、反应物接触面积、催化剂
(3)胆矾##五水合硫酸铜##蓝矾
(4)丙、丁
(5) 氧化铜##CuO 若C能将产物CO2吸收完全，则通过E中石灰水变浑浊直接判断CO的存在
12． 固体氢氧化钠溶于水会放出大量的热 放热 减小 硫酸钠、硫酸 溶液由红色逐渐变成无色
甲、乙装置固体不变色，丙中固体变为红色
13．(1) 有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 Na2CO3(合理即可)
(2)
(3)AC
(4) OH-、Cl- 100
14．(1)水或者细沙
(2) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 置换
(3) FeSO4与Fe2(SO4)3 溶液变成红色 酸性高锰酸钾溶液 4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O 隔绝空气密封保存
15． 剧烈反应，放出大量热，有气体产生 铝粒、铝与氢氧化钠反应生成的氢气，在空气中遇明火燃烧，可能引发火灾或爆炸（其他合理答案均可） 碳酸钠##Na2CO3 氢氧化钙、碳酸钙 二氧化碳、二氧化碳和氢气 BCD
16．(1)C+2CuO2Cu+CO2↑
(2)防倒吸，防止Cu被氧化
(3) 氧化铜 防止冷凝水回流到热的试管底部使试管炸裂
催化 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 木炭 H2SO4 iii
17． 加入NaOH溶液的矿泉水瓶比加入水的矿泉水瓶更瘪 产生白色沉淀，气球膨胀 排尽装置内未充分反应的二氧化碳 烧杯中的澄清石灰水变浑浊 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 二氧化碳与氢氧化钠反应放热 pH或温度
18．(1)NaCl
(2)b
(3)≤7（=7或<7等合理即可）
(4) 小于 U型管内左侧液面升高，右侧液面降低（合理即可）
(5) CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 盐酸先与过量的氢氧化钠反应，此时内部气体体积没有变化，压强不变 添加稀盐酸后，有气泡产生
