热点06 实验探究题
化学实验既是化学学科的基础和灵魂，又是理解知识的重要方式，同时也是中考考查的重点内容。近年来，化学实验探究题已成为中考化学学科的重要题型之一。实验探究题既考查了学生对基础知识和基本技能的掌握情况，又考察了学生分析问题、解决问题的能力。为更好地考查学生的实验能力与素质，使中考实验试题具有较强的导向性，各地对实验命题进行了大胆尝试，使中考实验试题具有很强的时代性和创新性。
热点01 反应后物质物质成分的探究
第一步：明确反应，正确写出化学方程式。
第二步：依据“生成物一定有，反应物可能有”做出猜想。
第三步：根据物质的性质设计实验方案。
热点02 物质变质的探究
易变质的物质
1.由于吸水质量增加的物质：氢氧化钠固体、浓硫酸。
2.由于跟水反应质量增加的物质：氧化钙、硫酸铜。
3.由于和二氧化碳反应质量增加的物质：氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾。
4.由于挥发质量减少的物质：浓盐酸、浓硝酸、酒精、氨水。
5.其他常见物质的变质：食物的腐烂、铁生锈、铜生锈等。
【猜想与假设】
针对物质变质问题提出猜想时，在了解变质本质的前提下可从：没有变质、部分变质、完全变质三个方面入手。如针对氢氧化钠、氢氧化钙变质问题的探究。
（1）首先确定变质本质
氢氧化钠、氢氧化钙易与空气中的二氧化碳反应，原理分别为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O。
（2）确定成分
没有变质→原样品，即 NaOH[或 Ca(OH)2]
部分变质→原样品和变质后生成的物质，即NaOH和Na2CO3[或Ca(OH)2和CaCO3]
全部变质→变质后生成的物质，即Na2CO3( CaCO3)
【实验探究】
一、氢氧化钠变质的探究步骤
第一步：确定氢氧化钠是否变质。
（1）检验思路：检验是否存在碳酸根离子(CO32-)。
（2）检验方法：加入过量的BaCl2溶液，若产生白色沉淀，说明已变质。
第二步：确定氢氧化钠是部分变质还是完全变质。
（1）检验思路：检验是否存在氢氧根离子(OH-)。
（2）检验方法：①将白色沉淀过滤，取上层清液，加入无色酚酞溶液，若溶液变红，则部分变质；若溶液仍为无色，则全部变质。②将白色沉淀过滤，取上层清液，加入可溶性铜盐或铁盐，若有蓝色或红褐色沉淀生成，则部分变质；若无沉淀生成，则全部变质。
【注意】加入过量BaCl2溶液的目的是检验并除去Na2CO3，因为Na2CO3溶液也呈碱性，也可使无色酚酞溶液变红，避免对第二步中NaOH的检验造成干扰。
二﹑氢氧化钙变质的探究步骤
第一步：确定氢氧化钙是否变质。
（1）检验思路：检验是否存在碳酸钙(CaCO3)。
（2）检验方法：加入稀盐酸，若有气泡产生，说明已变质。
第二步：确定氢氧化钙是部分变质还是完全变质。
（1）检验思路：检验是否存在氢氧化钙[Ca(OH)2]。
（2）检验方法：①取样品少量于烧杯中，加适量水，充分搅拌，过滤；取少量滤液于试管中，通入CO2，若有白色沉淀产生，则氢氧化钙部分变质；若无白色沉淀产生，则全部变质。
②取样品少量于烧杯中，加适量水，充分搅拌，然后再加入无色酚酞溶液，若溶液变成红色，说明部分变质；若溶液不变色，说明全部变质。
热点03 混合物成分的探究
根据题干已知的信息，分析所需要猜想的是给定物质的一部分还是全部，从而确定原物质可能含有的物质，然后对给定的物质进行自由组合，如若原物质是三种物质(如A、B、C)中的两种或三种，则可能的组合为AB、AC、BC、ABC。
【注意】若组合中有物质能发生反应，则猜想不成立。混合物成分探究的具体方法：
（1）针对固体混合物成分探究：
①若检验是否有金属：利用金属与酸(或盐)溶液能否反应产生气体、是否产生新金属或溶液颜色的变化来判断。
②若检验金属氧化物，注意利用某些金属氧化物+酸→ 盐+H2O 的性质，观察金属氧化物溶解于酸后溶液颜色变化情况。
③若检验碱或盐固体，则检验对应水溶液中阴、阳离子的存在或不溶物中阴、阳离子(利用常见离子的特征化学反应检验)。
（2）针对液体混合物成分的探究：可以通过检验构成物质的阴、阳离子的特征现象来确定。
（3）针对气体混合物成分的探究：
①常结合气体的性质探究，如CO2通入紫色石蕊溶液中能使溶液变红或通入澄清石灰水中能使溶液变浑浊；水蒸气能使无水硫酸铜粉末变蓝等；NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；HCl气体遇AgNO3溶液产生不溶于酸的白色沉淀。②将某些气体转化为能与其他物质反应且产生明显现象的物质探究，如CO通过灼热的氧化铜，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊等。
热点04 标签类成分的探究
（1）根据物质的摆放顺序判断物质的种类(如酸、碱、盐)。
（2）借助破损标签上的名称和质量分数或化学式和溶质质量分数排除不符合标签的物质。①名称：排除不符合命名的药品，如借助“酸钠”可排除氯化钠。②化学式：排除与化学式中元素符号、右下角数字不符合的物质。③质量分数或溶质质量分数：排除与质量分数不符合的物质，如5%的纯净物、常温下，10%的氢氧化钙溶液等。
（3）药品的特性(颜色、气味)，如Cu2+溶液为蓝色、Fe3+溶液为黄色，铵盐有刺激性气味等。
热点05 无明显现象反应是否发生的探究
（1）设计实验方案：探究物质的成分或性质，其实质是物质的检验。
（2）完善实验步骤、现象或结论
探究题的实验操作--实验现象--实验结论间是相互联系的，它们的关系为取样(取少量物质或物质的溶液+适当试剂）现象结论（有无该物质）。
第一种：根据实验步骤和现象完善实验结论。根据实验步骤和对应的实验现象，以及物质的性质判断是否存在要验证的物质，继而得出结论。第二种：根据实验结论完善实验现象或步骤。
存在两种情况：①试剂和现象之间相互确定；②根据实验操作、所选试剂和结论确定现象。
可以根据第一种方法进行反推，然后确定试剂和现象。关于数据分析有两种形式：
坐标图像：要弄清楚横坐标和纵坐标表示的量以及表示的数据。关注图像的起点、转折点、变化趋势等，结合实验目的进行分析。
图表分析：采用控制变量法进行分析。根据已给条件判断实验中的变量，通过对比实验现象的差异，判断所给因素对实验的影响。
热点01 反应后物质物质成分的探究
1．（2023 泸州）工业上可用焦炭与赤铁矿冶炼铁。实验室用如图所示装置模拟冶炼铁并探究其产物。回答下列问题：
（1）酒精喷灯加热前，先打开活塞K1和K2，关闭K3，将气囊中N2鼓入。通N2的目的是 排净装置内的空气 。
（2）通适量N2后，关闭活塞K1和K2，打开K3，点燃酒精喷灯进行实验。B装置中盛放的试剂是 澄清的石灰水 （选填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“氯化钙溶液”），用于检测气体产物之一 CO2 （填分子式）。
（3）装置C的作用是 收集一氧化碳气体 。
（4）当A装置药品完全变黑后，停止实验。移走酒精喷灯停止加热前的操作是 先把K3关闭 。
（5）用简单的化学方法证明已经冶炼出铁。取少量黑色产物于试管中，滴加 稀硫酸或硫酸铜溶液 （选填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“硫酸铜溶液”），观察到 有无色气体产生，溶液变为浅绿色（或析出红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色）（两种方法均可） ，说明铁已生成。
【答案】（1）排净装置内的空气；
（2）澄清的石灰水；CO2；
（3）收集一氧化碳气体；
（4）先把K3关闭；
（5）稀硫酸（或硫酸铜溶液）；有无色气体产生，溶液变为浅绿色（或析出红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色）（两种方法均可）。
【解答】解：（1）酒精喷灯加热前，先打开活塞K1和K2，关闭K3，将气囊中N2鼓入，通N2的目的是排净装置内的空气；
（2）焦炭与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊，因此B装置中盛放的试剂是澄清石灰水，用于检测气体产物之一中的二氧化碳，化学式为CO2；
（3）一氧化碳与氢氧化钙不反应，不溶于水，因此装置C的作用是收集一氧化碳气体；
（4）当A装置药品完全变黑后，停止实验，移走酒精喷灯停止加热前的操作是先把K3关闭，以防产生倒吸，发生危险；
（5）铁能够与稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气，观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色；铁能够与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，溶液由蓝色变为浅绿色，有红色固体析出，以上两种方法均可说明有铁生成。
2．（2023 菏泽）石头纸是一种低碳经济的绿色产品。2010年全国两会期间首次使用了石头纸制作的便笺和文件袋，但石头纸至今没有被广泛推广使用。某化学兴趣小组对其原因进行了探究。
任务一：石头纸成分及性质初探究。
【实验初探】
操作 现象
1.如图，取一片石头纸用砂纸打磨后，撕成碎片放入试管中，加入10%稀盐酸5mL 试管内石头纸表面有细密气泡冒出，烧杯中澄清石灰水逐渐变浑浊
2.用坩埚钳夹持石头纸，点燃 石头纸燃烧，灰烬为白色固体
3.利用与操作1相同装置，取操作2中白色灰烬少许于试管中，加入10%稀盐酸5mL 试管内固体溶解，有大量气泡产生，烧杯中澄清石灰水变浑浊
【分析解释】
澄清石灰水变浑浊的原因 CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O （用化学方程式表示）。甲同学根据上述三步操作得出结论：石头纸成分中含有可燃的物质和碳酸钙，乙同学认为不严密，理由是 甲同学的实验只能证明石头纸成分中含有碳酸盐或碳酸氢盐，无法证明含有碳酸钙 。
任务二：石头纸燃烧后灰烬成分再探究
【查阅资料】石头纸的成分是碳酸钙、聚乙烯高分子化合物及少许胶合剂。
该兴趣小组的同学为了探究灰烬的成分，提出了以下猜想。
【提出猜想】猜想①CaCO3；猜想② CaO ；猜想③CaCO3和CaO。
【实验再探】
操作 现象 结论
取少量灰烬于试管中，滴加稀盐酸 有气泡产生 一定含有CaCO3
另取取少量灰烬于试管中，加入少量的水，用手触摸试管外壁温度 试管外壁发烫 一定含有CaO
【得出结论】猜想③正确。
任务三：了解石头纸的制作方法和性能
【查阅资料】在上世纪70年代，中国科学家就已经研制出了石头纸，它是以石头为原料，研磨成纳米级的石头粉，以高分子聚合物为辅料，经特殊工艺处理后，挤出、吹塑而成。正常石头纸的寿命在20～30年左右，在阳光的直射下不足六个月就被粉化。当石头纸被大量使用时，回收利用需要特殊设备。
【归纳总结】你认为石头纸没有被广泛推广使用的原因是 石头纸的主要原料石灰石是有限的，是不可再生的（或在阳光的直射下保存时间短，大量使用时回收利用需要特殊设备等，合理即可） （答出一点即可）。
【答案】任务一：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；甲同学的实验只能证明石头纸成分中含有碳酸盐或碳酸氢盐，无法证明含有碳酸钙；
任务二：【提出猜想】CaO；
【实验再探】另取取少量灰烬于试管中，加入少量的水，用手触摸试管外壁温度；试管外壁发烫；
任务三：石头纸的主要原料石灰石是有限的，是不可再生的（或在阳光的直射下保存时间短，大量使用时回收利用需要特殊设备等，合理即可）。
【解答】解：任务一：澄清石灰水变浑浊，是因为生成的二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。
甲同学的实验只能证明石头纸中含有碳酸盐或碳酸氢盐，不能证明石头纸中含有碳酸钙，也可能是含其它碳酸盐或碳酸氢盐，故乙同学认为实验方案不严密。
任务二：【提出猜想】石头纸的成分是碳酸钙，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，碳酸钙可能是完全分解，还可猜想灰烬成分是氧化钙。
【实验再探】
取少量灰烬于试管中，滴加稀盐酸，有气泡产生，说明石头纸燃烧后灰烬成分中一定含有CaCO3；另取取少量灰烬于试管中，加入少量的水，用手触摸试管外壁温度，试管外壁发烫，说明一定含有CaO；则猜想3成立。
任务三：由题意可知，石头纸是以石头为原料，研磨成纳米级的石头粉，以高分子聚合物为辅料，经特殊工艺处理后，挤出、吹塑而成。正常石头纸的寿命在20～30年左右，在阳光的直射下不足六个月就被粉化。当石头纸被大量使用时，回收利用需要特殊设备，则石头纸的主要原料石灰石是有限的，是不可再生的；在阳光的直射下保存时间短；大量使用时回收利用需要特殊设备等。
故答案为：
任务一：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；甲同学的实验只能证明石头纸成分中含有碳酸盐或碳酸氢盐，无法证明含有碳酸钙；
任务二：【提出猜想】CaO；
【实验再探】另取取少量灰烬于试管中，加入少量的水，用手触摸试管外壁温度；试管外壁发烫；
任务三：石头纸的主要原料石灰石是有限的，是不可再生的（或在阳光的直射下保存时间短，大量使用时回收利用需要特殊设备等，合理即可）。
热点02 物质变质的探究
1．（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 酚酞溶液 ；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 。
【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 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 。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 二氧化碳的密度比空气的密度大，部分残留在瓶中 ，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）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 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 。
【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。
【解答】解：（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。
2．（2022 绥化）化学兴趣小组在化学活动开放日，进行了以下两个实验活动：
【实验活动一】
用溶质质量分数为6%的氯化钠溶液（密度约为1.04g/cm3），配制溶质质量分数为5%的氯化钠溶液60克。
（1）计算需要6%的氯化钠溶液的体积是 48mL 。（结果保留整数）
（2）量取水时，需要选用的量筒的规格是 10mL 。（从10mL、50mL量筒中选择）
（3）实验步骤是：计算、量取、 溶解（或混匀） 、装瓶贴标签。
（4）用量筒量取所需的溶质质量分数为6%的氯化钠溶液时，若仰视读数，则所配制溶液的溶质质量分数会 偏大 。（填“偏大”“偏小”或“不变”）
【实验活动二】
化学兴趣小组发现，实验室有一瓶装满生石灰的塑料瓶已经膨胀破裂。为探究破裂处生石灰变质的情况、同学们设计了如下实验。
实验操作 实验现象 实验结论
（1） 取少量瓶中破裂处的白色固体于烧杯中，加入足量的水，用手触摸烧杯外壁，然后过滤，得到滤渣和滤液 烧杯壁无发热现象 无CaO
（2） 取（1）中少量滤液于试管中，向其中加入一定量的Na2CO3溶液 有白色沉淀生成 有Ca（OH）2
（3） 取（1）中少许滤渣于试管中，向其中加入适量的稀盐酸 有气泡产生 有CaCO3
实验结论：由上述实验可确定所取白色固体的成分。
（4）将（2）（3）两支试管中所有物质倒入一洁净干燥的烧杯中静置，则上层清液中一定含有的离子是 Na+、Cl﹣ 。（填离子符号）
【答案】【实验活动一】（1）48mL；
（2）10mL；
（3）溶解（或混匀）；
（4）偏大；
【实验活动二】（1）无CaO；
（2）有白色沉淀生成；
（3）有CaCO3；
（4）Na+、Cl﹣。
【解答】解：【实验活动一】（1）需要6%的氯化钠溶液的质量为＝50g，对应体积是50g÷1.04g/cm3≈48mL。
（2）量取水的质量为60g﹣50g＝10g，则水的体积为10mL，量取水需要选用的量筒的规格是10mL。
（3）实验步骤是：计算、量取水和溶液、溶解（用玻璃棒搅拌混匀）、装瓶贴标签。
（4）用量筒量取所需的溶质质量分数为6%的氯化钠溶液时，若仰视读数，读数偏小，会导致6%的氯化钠溶液质量偏大，所以溶质质量偏大，则所配制溶液的溶质质量分数会偏大。
【实验活动二】（1）取少量瓶中破裂处的白色固体于烧杯中，加入足量的水，用手触摸烧杯外壁，烧杯壁无发热现象，说明没有生石灰氧化钙，因为氧化钙与水反应生成氢氧化钙放热。
（2）取（1）中少量滤液于试管中，向其中加入一定量的Na2CO3溶液，由实验结论有Ca（OH）2可以反推出能看到溶液中产生白色沉淀，因为氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。
（3）取（1）中少许滤渣于试管中，向其中加入适量的稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中有碳酸钙，因为碳酸钙会与稀盐酸反应产生二氧化碳气体。
（4）将（2）（3）两支试管中所有物质倒入一洁净干燥的烧杯中静置，（2）中氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，（3）中碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，钙离子可能会与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀，导致钙离子不一定在上层清液；氢氧根离子可能会与氢离子反应生成水，所以氢氧根离子和氢离子也不一定在上层清液，所以则上层清液中一定含有的离子是钠离子和氯离子，对应符号为：Na+、Cl﹣。
热点03 混合物成分的探究
1．（2023 襄阳）化学使世界变得绚丽多彩，绿色生活理念深入人心。小明同学在帮助老师处理实验室固体废弃物时，对其中一包固体废弃物很感兴趣，这包固体废弃物可能由木炭粉、铁粉、氧化铜、碳酸钾、硝酸钡、碳酸氢钠、氯化钠中的一种或几种组成。为确定其成分，小明在老师的指导下开展了以下科学探究活动。
【查阅资料】NaHCO3的水溶液显碱性；NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O
【实验探究】
步骤Ⅰ：取少量固体样品于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤液A和滤渣甲。
步骤Ⅱ：向滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，充分反应后过滤，得到滤液B。
步骤Ⅲ：取干燥后的滤渣甲用磁铁完全吸引得到固体乙，称量剩余滤渣，其质量为10g，然后向剩余滤渣中加入一定量稀硫酸，无气体产生，滤渣完全溶解，得到溶液C。
步骤Ⅳ：将固体乙加入到溶液C中，充分反应后过滤，将滤渣在低温下干燥，得到干燥固体丙。
【实验分析】
（1）若向滤液A中滴加少量无色酚酞试液，观察到的现象是 溶液变为红色 。
（2）步骤Ⅱ中产生的白色沉淀是 BaCO3 （填化学式）。
（3）若向滤液B中加入足量稀硫酸，产生白色沉淀，则滤液B中一定含有的溶质是 NaNO3、Ba（NO3）2和NaOH （填化学式）。
（4）由以上实验可知，原固体废弃物中一定含有的物质是 Fe、CuO、Ba（NO3）2和NaHCO3 （填化学式）。
【拓展延伸】
（5）若固体乙和固体丙的质量相等且都为ag，则a的取值范围为 a≥8 。
【答案】（1）溶液变为红色；
（2）BaCO3；
（3）NaNO3、Ba（NO3）2和NaOH；
（4）Fe、CuO、Ba（NO3）2和NaHCO3；
（5）a≥8。
【解答】解：（1）步骤Ⅱ：向滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，结合资料可知，碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠，而碳酸钠会与硝酸钡反应生成碳酸钡白色沉淀，故可以确定滤液A中含有硝酸钡和碳酸氢钠，而碳酸氢钠溶液显碱性，故加入无色酚酞试液时，能观察到溶液变为红色；故答案为：溶液变为红色；
（2）由上述分析可知白色沉淀为碳酸钡，其化学式为BaCO3；故答案为：BaCO3；
（3）向滤液B中加入足量稀硫酸，产生白色沉淀，在上述物质中，只有硝酸钡中的钡离子能与硫酸根离子生成硫酸钡白色沉淀，因此滤液B中含有硝酸钡，也说明硝酸钡的量远多于碳酸氢钠的量，因步骤Ⅱ中碳酸钠会与硝酸钡反应生成碳酸钡白色沉淀和硝酸钠，且氢氧化钠溶液过量，故滤液B中一定含有的溶质是硝酸钠、硝酸钡和氢氧化钠，其化学式为NaNO3、Ba（NO3）2和NaOH；故答案为：NaNO3、Ba（NO3）2和NaOH；
（4）由上述分析可知，固体废弃物中一定含有硝酸钡和碳酸氢钠，步骤Ⅲ中取干燥后的滤渣甲用磁铁完全吸引得到固体乙，则固体乙必为铁粉，然后向剩余滤渣中加入一定量稀硫酸，无气体产生，滤渣完全溶解，得到溶液C，则说明固体废弃物中不含木炭粉和碳酸钾，一定含有氧化铜，原因是木炭粉不与稀硫酸反应，且如果存在碳酸钾，其会与硝酸钡反应生成碳酸钡白色沉淀，而碳酸钡能与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀、二氧化碳和水，因此会有气体产生，而氧化铜则能够与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，其化学方程式为CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O，因此步骤Ⅲ滤渣中只有氧化铜。综上所述，原固体废弃物中一定含有的物质是铁粉、氧化铜、硝酸钡和碳酸氢钠，其化学式为Fe、CuO、Ba（NO3）2和NaHCO3；
故答案为：Fe、CuO、Ba（NO3）2和NaHCO3；
（5）由分析可知，固体乙为铁粉，溶液C可能为硫酸铜溶液，步骤Ⅳ将固体乙加入到溶液C中，铁粉会与硫酸铜发生反应生成硫酸亚铁和铜单质，其化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，充分反应后过滤，将滤渣在低温下干燥，得到干燥固体丙，因此固体丙可能为铜单质。已知步骤Ⅲ中滤渣即氧化铜的质量为10g，
设氧化铜完全反应后生成的硫酸铜的质量为x
CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O
80 160
10g x
x＝20g
故氧化铜完全反应后生成的硫酸铜的质量为20g
设硫酸铜与铁粉充分反应消耗的铁粉的质量为y，生成的铜的质量为z
Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
56 160 64
y 20g z
y＝7g
z＝8g
故每7g铁粉完全反应生成8g铜单质，但是根据题意可知固体乙即铁粉的质量等于固体丙即铜单质的质量，所以a≥8，且溶液C中会有剩余的稀硫酸。假设稀硫酸没有剩余，则剩余的铁粉会残留在固体丙中，而本身反应生成的铜单质的质量大于参加反应的铁粉的质量，因此就会有固体丙的质量始终大于固体乙的质量，而a＜8时也会有固体丙的质量始终大于固体乙的质量，故都不符合题意，因此溶液C中必有剩余的稀硫酸且a≥8。当a＝8时，剩余的1g铁粉会与稀硫酸反应；当a＞8时，剩余的铁粉需要一部分与稀硫酸反应，另一部分则残留在固体丙中，如此，便可以满足固体乙和固体丙的质量相等。
故答案为：a≥8。
2．（2023 临沂）学习完酸碱中和反应后，某化学研究小组在老师的指导下进行了下列探究活动。
（1）按图1所示进行实验，证明了稀硫酸和NaOH溶液能发生反应，依据的实验现象是 溶液由红色变为无色 ，该反应的化学方程式是 H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O 。
（2）图2是图1反应的微观示意图，反应后“”表示的微观粒子是 H2O （用化学符号表示）。
（3）实验结束后得到无色溶液，研究小组的同学对溶液的成分进行了进一步探究。
【提出问题】溶液中溶质的成分有哪些？
【作出猜想】
猜想一：Na2SO4
猜想二：Na2SO4和H2SO4
【查阅资料】BaSO4难溶于水。
【进行实验】为了验证猜想，研究小组同学分别设计实验进行如下探究：
实验操作 实验现象 实验结论
方案1：向盛有少量碳酸钠粉末的试管中滴加待测溶液 有气泡产生 溶液中含有硫酸
方案2：取少量待测溶液于试管中，滴加氯化钡溶液 有白色沉淀生成 溶液中含有硫酸
【实验结论】
通过实验探究，同学们认为猜想二正确。
【反思交流】
①研究小组同学讨论交流后，认为方案二是不合理的，理由是 硫酸钠也会与氯化钡反应生成白色沉淀 。
②分析反应后所得物质的成分时，不但考虑生成物，还要考虑 反应物是否过量 。
【拓展应用】
应用中和反应，可以解决生产、生活中的实际问题．如某工厂排放的废水呈酸性，可加入 熟石灰（合理即可） 进行中和。
【答案】（1）溶液由红色变为无色；H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O；
（2）H2O；
（3）【进行实验】有气泡产生；
【反思交流】①硫酸钠也会与氯化钡反应生成白色沉淀；
②反应物是否过量；
【拓展应用】熟石灰（合理即可）。
【解答】解：（1）氢氧化钠显碱性，可使无色酚酞溶液变红色，滴入了稀硫酸变成了无色，观察到溶液由红色变为无色，证明了稀硫酸和 NaOH 溶液能发生反应；
氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水，该反应的化学方程式为：H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O；
（2）氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水，由图示可知，反应前有氢离子、氢氧根离子、钠离子和硫酸根离子，氢离子和氢氧根离子结合生成水，故反应后应该有水分子、钠离子和硫酸根离子，故反应后“”表示的微观粒子是水分子，化学符号表示为H2O；
（3）【进行实验】方案1：根据实验结论溶液中含有硫酸，向盛有少量碳酸钠粉末的试管中滴加待测溶液，硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，所以可观察到有气泡产生；
【反思交流】①由于硫酸钠也会与氯化钡反应生成白色的硫酸钡沉淀，所以取少量待测溶液于试管中，滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成，不能说明溶液中含有硫酸，故方案二是不合理的；
②分析反应后所得物质的成分时，不但考虑生成物，还要考虑反应物是否过量；
【拓展应用】应用中和反应，可以解决生产、生活中的实际问题。如某工厂排放的废水呈酸性，可加入熟石灰（合理即可）进行中和。
故答案为：（1）溶液由红色变为无色；H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O；（2）H2O；
（3）【进行实验】有气泡产生；
【反思交流】①硫酸钠也会与氯化钡反应生成白色沉淀；
②反应物是否过量；
【拓展应用】熟石灰（合理即可）。
热点04 标签类成分的探究
1．（2022 玉林）为了发展学生的学科素养和培养学生的深度学习能力，某老师带领化学兴趣小组走进实验室，对几瓶缺失标签的酸碱盐溶液之间的复分解反应开启探究之旅。缺失标签的溶液分别用标签A、B、C标记，它们可能是稀盐酸或稀硫酸、NaOH溶液或Ba（OH）2溶液、NaCl溶液或Na2CO3溶液中三种不同类别的溶液。
Ⅰ.初步探究：
【提出问题】某些酸、碱、盐之间是否发生复分解反应？
【设计实验】分别取少量样品溶液于①②③三支试管中，再互相滴加溶液，振荡、静置、观察。
【实验判断】综合①②③三支试管的实验现象判断，A是 氢氧化钡 溶液，C是 碳酸钠 溶液，C溶液中溶质的俗称是 纯碱 。
【实验结论】①②试管中有气体或沉淀生成一定发生了复分解反应。
Ⅱ.进一步探究：
【提出问题】对于无明显现象的A与B反应，如何设计实验验证复分解反应的发生？
【设计实验】小梁同学另取少量A溶液于④号试管中，先滴加酚酞溶液再滴加B溶液，现象如图所示。
【实验判断】A溶液与B溶液发生反应的实质是 氢氧根离子与氢离子结合成水分子 。
Ⅲ.深度探究：
【设计实验】把①②两支试管的废液和④号试管滴加B溶液后所得的废液倒入同一个烧杯中，充分搅拌，溶液变红色，白色沉淀增多，静置、过滤。
【实验判断】最后所得滤液中一定含有的溶质是（酚酞除外） NaCl （填化学式），出现白色沉淀量增多一定发生的化学反应是 Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl （用化学方程式表示）。
【总结提升】（1）经过上述探究，证实只有当两种化合物互相交换成分，生成物中有水或气体或沉淀生成时，复分解反应才能发生。下列实例中应用复分解反应原理的是 AB （填字母）。
A.酸碱性废水的处理
B.食醋清洗水瓶中的水垢
C.中国古代的“湿法炼铜”
（2）若要判断无现象的化学反应是否发生，可以从反应物 是否减少 或生成物是否存在的角度去判断。请你列举一个课本上用其中一个角度来判断无现象的化学反应发生的例子： 将湿的紫色石蕊纸花放入二氧化碳中变红后，再放置在空气中一段时间，红花又变紫，说明碳酸又分解成为水和二氧化碳 。
【答案】Ⅰ.初步探究：【实验判断】氢氧化钡；碳酸钠；纯碱；
Ⅱ.进一步探究：【实验判断】氢氧根离子与氢离子结合成水分子；
Ⅲ.深度探究：【实验判断】NaCl；Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl；
【总结提升】（1）AB。
（2）是否减少；将湿的紫色石蕊纸花放入二氧化碳中变红后，再放置在空气中一段时间，红花又变紫，说明碳酸又分解成为水和二氧化碳。
【解答】解：Ⅰ.初步探究：【实验判断】A溶液中滴加酚酞变红，说明A可能是NaOH溶液或Ba（OH）2溶液，再加入B溶液后，溶液变成无色，说明B可能是稀盐酸或稀硫酸，则C可能是NaCl溶液或Na2CO3溶液，B、C混合有气泡产生，说明C为碳酸钠溶液，A、C混合有白色沉淀产生，说明A为氢氧化钡，A、B混合，无明显现象，说明B为盐酸，则A是氢氧化钡溶液，C是碳酸钠溶液，C溶液中溶质的俗称是纯碱。故答案为：氢氧化钡；碳酸钠；纯碱；
Ⅱ.进一步探究：【实验判断】A溶液（氢氧化钡溶液）与B溶液（盐酸）发生反应的实质是氢氧根离子与氢离子结合成水分子，故答案为：氢氧根离子与氢离子结合成水分子；
Ⅲ.深度探究：【实验判断】①试管中含有氯化钠，把①②两支试管的废液和④号试管滴加B溶液后所得的废液倒入同一个烧杯中，充分搅拌，溶液变红色，白色沉淀增多，碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，最后所得滤液中一定含有的溶质是（酚酞除外）NaCl，出现白色沉淀量增多一定发生的化学反应是Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl，故答案为：NaCl；Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl；
【总结提升】（1）只有当两种化合物互相交换成分，生成物中有水或气体或沉淀生成时，复分解反应才能发生。
A.酸碱性废水的处理，属于酸碱中和反应，两种化合物互相交换成分，生成物中有水生成，属于复分解反应，故A正确；
B.食醋清洗水瓶中的水垢，两种化合物互相交换成分，生成物中有水生成，属于复分解反应，故B正确；
C.中国古代的“湿法炼铜”，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，属于置换反应，不属于复分解反应，故C错误；
故选：AB。
（2）若要判断无现象的化学反应是否发生，可以从反应物是否减少或生成物是否存在的角度去判断。如：将湿的紫色石蕊纸花放入二氧化碳中变红后，再放置在空气中一段时间，红花又变紫，说明碳酸又分解成为水和二氧化碳。故答案为：是否减少；将湿的紫色石蕊纸花放入二氧化碳中变红后，再放置在空气中一段时间，红花又变紫，说明碳酸又分解成为水和二氧化碳。
热点05无明显现象反应是否发生的探究
1．（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 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 。
（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。 无明显现象 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 盐酸挥发出的氯化氢分子进入到装有蒸馏水的烧杯中，解离出氯离子 。
（2）该实验条件下，400s时a曲线对应烧杯中的液体pH ＜ 7（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 Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O 。
【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 浓盐酸具有挥发性容易挥发出氯化氢气体，在产生的二氧化碳中会含有氯化氢气体 。
【答案】【实验探究1】2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
【实验探究2】无明显现象；
【实验分析】（1）盐酸挥发出的氯化氢分子进入到装有蒸馏水的烧杯中，解离出氯离子；
（2）＜；
【得出结论】Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O；
【交流反思】浓盐酸具有挥发性容易挥发出氯化氢气体，在产生的二氧化碳中会含有氯化氢气体。
【解答】解：【实验探究1】氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
【实验探究2】由实验结论猜想二、三均不成立，说明不含有碳酸氢钙，则取少量乙同学实验后烧杯中的液体于试管中，加热，观察到无明显现象；
【实验分析】（1）浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢分子进入到装有蒸馏水的烧杯中，解离出氯离子，同样稀盐酸也会少量挥发出的氯化氢分子；
（2）400s时a曲线对应烧杯中的液体吸收了挥发出的氯化氢，溶液中含有氢离子，呈酸性，pH＜7；
【得出结论】乙同学实验的烧杯中为氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，反应方程式为：Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O；
【交流反思】浓盐酸具有挥发性容易挥发出氯化氢气体，在产生的二氧化碳中会含有氯化氢气体，故实验室制取二氧化碳一般用稀盐酸而不用浓盐酸。
故答案为：
【实验探究1】2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
【实验探究2】无明显现象；
【实验分析】（1）盐酸挥发出的氯化氢分子进入到装有蒸馏水的烧杯中，解离出氯离子；
（2）＜；
【得出结论】Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O；
【交流反思】浓盐酸具有挥发性容易挥发出氯化氢气体，在产生的二氧化碳中会含有氯化氢气体。
2．（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 2Al+3CuCl2＝3Cu+2AlCl3 。
（2）收集气体， 检验气体纯度 （填操作）后点燃，产生淡蓝色火焰。该气体为 氢气 。
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】取适量白色固体，利用如图装置充分加热，U型管中 无明显现象 ，则猜测b成立。
【反思】无色溶液倒入水中后出现白色固体的原因是 氯离子浓度减小，CuCl析出 。
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。
（1）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 Cu2（OH）3Cl 。
（2）若烧碱溶液吸收了空气中的CO2，则测得的Cux（OH）yClz中x值 偏大 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】实验一：（1）2Al+3CuCl2＝3Cu+2AlCl3。
（2）检验气体纯度；氢气。
实验二：【实验】无明显现象。
【反思】氯离子浓度减小，CuCl析出。
实验三：（1）Cu2（OH）3Cl。
（2）偏大。
【解答】解：实验一：（1）铝的金属活动性比铜强，铝与氯化铜反应生成铜和氯化铝，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为2Al+3CuCl2＝3Cu+2AlCl3；
故答案为：2Al+3CuCl2＝3Cu+2AlCl3。
（2）气体可以点燃呈淡蓝色，则气体为氢气，氢气点燃前需要验纯，避免发生爆炸；
故答案为：检验气体纯度；氢气。
实验二：【实验】猜测b成立，氯化亚铜不分解，因此看不到明显现象；
故答案为：无明显现象。
【反思】氯化亚铜会溶于含有高浓度氯离子的溶液中，此时无色溶液倒入水中，氯离子浓度降低，所以氯化亚铜会析出，产生白色沉淀；
故答案为：氯离子浓度减小，CuCl析出。
实验三：（1）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，水中氢元素质量＝0.36g×100%＝0.04g，氯化氢中氢元素质量＝0.73g××100%＝0.02g，所以氯元素质量＝0.73g﹣0.02g＝0.71g，y：z＝＝3：1，而氢氧根为﹣1价，氯元素为﹣1价，铜元素为+2价，所以（+2）×x+（﹣1）×3+（﹣1）×1＝0，x＝2，所以碱式氯化铜的化学式为Cu2（OH）3Cl；
故答案为：Cu2（OH）3Cl。
（2）烧碱吸收空气中二氧化碳，使得氯化氢质量增大，则造成氢元素和氯元素质量增加，从而使得质量比增大，所以x要保持平衡，则x需要增大，因此造成x偏大；
故答案为：偏大。
一．选择题（共1小题）
1．（2024 汉中模拟）为验证铝、铁、铜的金属活动性顺序，同学们取足量的三种金属片，分别放入M溶液中充分反应，最终得出了正确结论。下列有关分析不正确的是（ ）
A．金属片使用前需用砂纸打磨
B．M可以是稀硫酸或硫酸铝溶液
C．铝与M溶液反应后，溶液的质量可能变小
D．实验过程中最多发生了2个化学反应
【答案】B
【解答】A、金属片使用前需要用砂纸打磨，除去金属表面的氧化物和污物，故正确；
B、M可以是稀硫酸，铝、铁可与稀硫酸反应，并且铝与稀硫酸比铁与稀硫酸反应剧烈，铜不能；M不可以是硫酸铝溶液，因为不能得出铁和铜的活动性，故错误；
C、铝与M溶液反应后，溶液的质量可能变小，例如铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，每54份质量的铝置换出192份质量的铜，溶液质量减小，故正确；
D、实验中若M为酸，则要发生两个化学反应才可判断三种金属的活动性，若M为金属盐溶液，则应为亚铁离子的盐溶液，其中铝可与其反应，其他二者不反应，发生一个化学反应，故正确。
故选：B。
二．填空题（共1小题）
2．（2023 金坛区模拟）用氢、储氢、制氢是氢能研究的热点。
（1）用氢：2022年北京冬奥会火炬“飞扬”以氢气为燃料，是世界首套高压储氢火炬，实现了冬奥会历史上火炬的零碳排放。氢能可以实现零碳排放的理由 氢气燃烧只生成水 。
（2）储氢、释氢：
①新型镁铝合金（Mg17Al12）是一种储氢材料（如图），释放的比贮存的H2 多 （填“多”或“少”）。
②CO2和H2在Pd和MgO的催化下（如图）可实现CO2的再利用和储氢。写出总反应的化学方程式 4H2+CO2CH4+2H2O 。
（3）制氢：KIO3催化电解葡萄糖（C6H12O6）水溶液生成氢气和二氧化碳。反应中H2和CO2的化学计量数之比为 2：1 。
【答案】（1）氢气燃烧只生成水。
（2）①多。
②4H2+CO2CH4+2H2O。
（3）2：1。
【解答】解：（1）氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，产物只有水，所以不产生含碳的化合物，达到零排放的效果；
故答案为：氢气燃烧只生成水。
（2）①氢气先是转化为氢化镁，氢化镁再与水反应释放出氢气，第一步只是将氢气贮存，而第二步中氢化镁还吸收水中氢元素变为氢气，因此释放出的氢气比贮存的多；
故答案为：多。
②根据示意图可以看出，反应物为氢气和二氧化碳，催化剂为钯和氧化镁，生成物为甲烷和水，所以氢气和二氧化碳在钯和氧化镁催化作用下反应生成甲烷和水，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为4H2+CO2CH4+2H2O；
故答案为：4H2+CO2CH4+2H2O。
（3）碘酸钾为催化剂，所以不参与反应，而葡萄糖含有12个氢原子和6个碳原子，碳原子转化为二氧化碳，所以为6分子二氧化碳，此时就会产物含有12个氧原子，比葡萄糖中多，因此水会参与反应，因此水参与反应个数为6，此时反应物含有24个氢原子，因此转化为氢气可以生成12分子氢气，所以氢气与二氧化碳化学计量数之比为2：1；
故答案为：2：1。
三．实验题（共2小题）
3．（2023 和平区三模）金属材料广泛应用于生产、生活中。
（1）生活中，铜质插头是利用了金属铜的 导电 性（填“导电”或“导热”）。铝耐腐蚀的原因是铝能和空气中的氧气反应，生成一层 致密而坚固的氧化铝薄膜，起保护作用 。
（2）现代工业利用高炉炼铁，其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应，该反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。现有1500t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可以制得含铁96%的生铁 875 t。
（3）将一定质量的镁粉放入到含有溶质为硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
①若滤液呈蓝色，则滤渣中一定含有的金属是 Ag 。（填化学式）
②若向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生，则滤液中一定含有的溶质是 Al（NO3）3、Mg（NO3）2 。（填化学式）
（4）现有铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物共50克，与足量的一氧化碳充分反应生成二氧化碳的质量为33克。则原混合物中铁单质的质量可能为 B 。
A.5g B.7.5g C.10g D.38g
【答案】（1）导电；致密而坚固的氧化铝薄膜，起保护作用；
（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；875t；
（3）①Ag；
②Al（NO3）3、Mg（NO3）2；
（4）B。
【解答】解：（1）金属铜具有导电性，可做插头，
故答案为：导电；
金属铝常温下就能与氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜，起保护作用，
故答案为：致密而坚固的氧化铝薄膜，起保护作用；
（2）一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，
故答案为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
1500t含氧化铁80%的赤铁矿中氧化铁的质量为：1500t×80%＝1200t；
根据质量守恒定律，反应前后铁元素的质量不变，1200t氧化铁中铁元素的质量为：1200t
××100%＝840t；
所以理论上可得含铁96%的生铁的质量为：840t÷96%＝875t，
故答案为：875t；
（3）①滤液呈蓝色，说明硝酸铜没有反应或部分反应，硝酸银完全反应，硝酸铝没有反应，所以滤渣中一定含有的金属是银，化学式是Ag，
故答案为：Ag；
②向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生，滤渣中一定没有铝和镁，则滤液中一定含有的溶质是硝酸铝、硝酸镁，
故答案为：Al（NO3）3、Mg（NO3）2；
（4）在一氧化碳还原金属氧化物时，生成的二氧化碳中氧元素一半来自金属氧化物，所以混合物中氧元素质量为：33gx（x100%）x50%＝12g；
假设12g氧元素全部来自氧化铁，氧化铁的质量为：12g÷（×100%）＝40g，所以单质铁质量＝50g﹣40g＝10g；
假设12g氧元素全部来自四氧化三铁，四氧化三铁的质量为：12g÷（×100%）＝43.5g，所以单质铁质量＝50g﹣43.5g＝6.5g；
因此原混合物中铁单质的质量应大于6.5g而小于10g，
故答案为：B。
4．（2023 铁西区模拟）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】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 CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4 ，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℃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Cu4（OH）6SO4，Cu4（OH）6SO4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】（1）步骤1说明构成绿色固体的离子有 SO42﹣ ，据此可初步确定绿色固体是Cu4（OH）6SO4。
（2）分析步骤2可知，氢氧化钠较 少 （填“多”或“少”）时会生成绿色沉淀。
（3）利用数字化设备，测定向10mL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 A 。
A.硫酸铜溶液显酸性
B.加入7mL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Cu4（OH）6SO4
【交流讨论】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： C和O2（答案合理即可） （写出反应物即可）。
【答案】【知识回顾】CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4。
【分析与结论】（1）SO42﹣。
（2）少。
（3）A。
【交流讨论】C和O2（答案合理即可）。
【解答】【知识回顾】硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，书写化学方程式注意配平及沉淀符号，所以化学方程式为CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4；
故答案为：CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4。
【分析与结论】（1）绿色沉淀溶于盐酸，且加入氯化钡产生白色沉淀，说明钡离子与硫酸根离子产生硫酸钡沉淀，从而说明溶液含有硫酸根；
故答案为：SO42﹣。
（2）根据题目现象可以看出，随着氢氧化钠质量增加，沉淀颜色由绿色变为蓝色，说明氢氧化钠少时产生绿色沉淀；
故答案为：少。
（3）A、溶液开始时pH＜7，说明硫酸铜溶液显酸性，选项A正确；
B、加入7mL氢氧化钠溶液时，溶液pH还是小于7，说明显酸性，因此不存在氢氧根离子，选项B错误；
C、加入20mL氢氧化钠溶液时，产生蓝色沉淀，所以为氢氧化铜，选项D错误；
故选：A。
【交流讨论】碳与足量氧气反应生成二氧化碳，与少量氧气反应生成一氧化碳；另外足量二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸氢钙，看不到沉淀，少量二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，看到沉淀，只要答案合理即可；
故答案为：C和O2（答案合理即可）。
四．计算题（共1小题）
5．（2023 铜仁市一模）某兴趣小组同学对常见碱的部分化学性质进行探究，请你参与。
探究一：探究氢氧化钠的性质。
（1）取2g氢氧化钠固体于烧杯中，再向烧杯中加入10mL水，不断搅拌。氢氧化钠固体溶于水会 放出 （选填“吸收”或“放出”）热量。
（2）图1所示实验，反应的化学方程式为 NaOH+HCl＝NaCl+H2O ，反应的基本类型是 复分解反应 。
（3）图2所示实验中，一定发生的反应的化学方程式为 CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4、Cu（OH）2+2HCl＝CuCl2+2H2O 。
（4）将图1、图2反应后的溶液倒入烧杯中，充分反应后，观察到烧杯底部有蓝色沉淀，上层清液为无色。烧杯内溶液中的溶质是 NaCl、Na2SO4 。
探究二：探究碱与CO2反应。
（5）甲同学打开分液漏斗活塞，将氢氧化钠饱和溶液加入锥形瓶中，立即关闭活塞，振荡锥形瓶（如图3所示）。一段时间后打开弹簧夹K1，观察到装置A中的现象是 B中的水进入A中 ，装置A中反应的化学方程式为 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 。甲同学得出结论：碱能与二氧化碳发生反应。
（6）乙同学认为只有A中产生的现象不能说明碱能与二氧化碳反应，其理由是 氢氧化钠溶液中含有水，也可能是由于二氧化碳溶于水且与水反应，使A中压强减小，也能观察到B中的水被压入A中 。在不改变装置的前提下，请设计实验证明氢氧化钠能与二氧化碳反应，其实验方案①：将C中氢氧化钙溶液更换为 等量的水 ，将氢氧化钠饱和溶液和更换液体分别加入锥形瓶中，立即关闭活塞，振荡锥形瓶，一段时间后同时打开弹簧夹K1、K2，对比实验现象。实验方案②： 实验结束后，向装置A中加入稀盐酸，观察到有气泡产生，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应 。
【答案】（1）放出；
（2）NaOH+HCl＝NaCl+H2O；复分解反应；
（3）CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4、Cu（OH）2+2HCl＝CuCl2+2H2O；
（4）NaCl、Na2SO4；
（5）B中的水进入A中；2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（6）氢氧化钠溶液中含有水，也可能是由于二氧化碳溶于水且与水反应，使A中压强减小，也能观察到B中的水被压入A中；等量的水；实验结束后，向装置A中加入稀盐酸，观察到有气泡产生，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
【解答】解：（1）取2g氢氧化钠固体于烧杯中，再向烧杯中加入10mL水，不断搅拌，固体溶解，烧杯外壁发热，说明氢氧化钠固体溶于水会放出热量；
（2）氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式为NaOH+HCl＝NaCl+H2O，该反应符合由两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，该反应的基本类型是复分解反应；
（3）第一步发生硫酸铜和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀的反应，而氢氧化铜能与盐酸反应生成氯化铜和水，而氢氧化钠是否剩余无法判断，故图2所示实验中，一定发生的反应的化学方程式为CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4、Cu（OH）2+2HCl＝CuCl2+2H2O；
（4）上层清液为无色，说明不显碱性，底部有蓝色沉淀，说明氢氧化铜有剩余，因此没有盐酸，故烧杯内溶液中的溶质NaCl、Na2SO4；
（5）A中的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，气体减少，压强减小，故一段时间后打开弹簧夹K1，观察到装置A中的现象是B中的水进入A中，A中的氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（6）氢氧化钠溶液中含有水，二氧化碳能溶于水，也能与水反应，也会使气体减少，使内部压强减小，故乙同学认为只有A中产生的现象不能说明碱能与二氧化碳反应，其理由是氢氧化钠溶液中的水能溶解二氧化碳且与水反应，使A中压强减小，也能观察到B中的水被压入A中，为了排除的水的影响，可以将C中氢氧化钙溶液变为等量的水，再重复实验就可以验证二氧化碳与氢氧化钠反应，也可以通过验证有碳酸钠的生成来验证二氧化碳与氢氧化钠反应，实验方案②是等实验结束，在A中加入稀盐酸，观察到产生气泡就可以验证氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
五．解答题（共1小题）
6．（2023 盐城模拟）实验室中有一瓶标签受损的无色液体，如图所示，这瓶无色液体是什么呢？实验员老师告诉大家，该液体只能是过氧化氢溶液、稀硫酸和蒸馏水中的一种．
（1）大家讨论后一致认为不可能是蒸馏水，理由是 由标签可知，该液体的溶质质量分数为5%，该液体是混合物，而蒸馏水是纯净物 ．
（2）为确定该液体成分，同学们继续进行了如下实验探究：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一：取该液体适量欲试管中，向其中加入少量 二氧化锰 粉末． 没有气泡生成 该液体不是过氧化氢溶液
步骤二：取该液体适量于试管中，向其中滴加少量氯化钡溶液． 产生白色沉淀 该液体是稀硫酸
【反思交流】
（3）大家认为标签受损的原因可能是 倾倒液体药品时，标签没有向着手心
（4）写出步骤二中反应的化学方程式 BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl ．
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由标签可知，该液体的溶质质量分数为5%，可知该液体是混合物，而蒸馏水是纯净物．
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，取该液体适量于试管中，向其中加入少量二氧化锰粉末，有气泡产生，该液体是过氧化氢溶液．
取该液体适量于试管中，向其中滴加少量氯化钡溶液，该液体是稀硫酸，则硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀，实验现象为产生白色沉淀．
（3）倾倒液体药品时，标签没有向着手心，会造成残留的液体流下腐蚀标签（合理即可）．
（4）硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，反应的化学方程式为：BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl．
六．工艺流程题（共2小题）
7．（2023 五华区一模）金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
（1）家用电线一般用铜制，利用了铜的 导电性 性和延展性。
（2）①高铁超长轨道利用“铝热反应”进行焊接，其原理是将氧化铁和铝粉按一定比例混合，高温下生成熔融状态的铁和氧化铝，其反应的化学方程式为 Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 。
②自行车链条的防锈措施是 涂油 。
（3）某化学兴趣小组对含X、锌、铜、银四种金属的混合物进行如下探究。
①气体M是 H2 （填化学式）。
②四种金属活动性由强到弱的顺序是 锌＞X＞铜＞银 。
③固体丁中所含金属的组成情况有 三 种。
【答案】（1）导电性；
（2）Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3；
（3）①H2；②锌＞X＞铜＞银；③三。
【解答】解：（1）家用电线一般用铜制，利用了铜的导电性和延展性，
故答案为：导电性；
（2）①根据题目中将氧化铁和铝粉按一定比例混合，高温下生成熔融状态的铁和氧化铝，书写正确的化学式，最后配平，即可得到其反应的化学方程式Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3，
故答案为：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3；
②铁生锈的条件使铁与氧气和水共同作用的结构，所以破坏燃烧的条件之一，就可以达到防锈的目的，所以自行车链条的防锈措施可以是涂油，
故答案为：涂油；
（3）①根据金属活动性顺序可知，排在氢前面的金属能和稀硫酸反应产生氢气，所以气体M为H2，
故答案为：H2；
②X、Zn、Cu、Ag四种金属中加入过量稀硫酸，产生气体和滤液，过量金属锌和滤液A反应生成混合物固体乙，乙为混合物，里面除了含有剩余的锌，说明固体锌和滤液A中的物质反应，还置换出另一种金属，从而说明X可以和酸反应生成盐溶液，故X排在氢的前面，而锌又可以和X的盐溶液发生反应置换出X金属，固体乙中含有生成的X和剩余的锌，所以金属顺活动性顺序为：Zn＞X；铜和银排在氢的后面，不能和酸反应，所以金属活动性顺序是锌＞X＞铜＞银，
故答案为：锌＞X＞铜＞银；
③锌又可以和X的盐溶液发生反应置换出X金属，固体乙中含有生成的X和剩余的锌，所以金属顺活动性顺序为：Zn＞X；铜和银排在氢的后面，不能和酸反应，这样的话，固体甲中就含有铜和银；固体甲（铜和银）和一定的硝酸银溶液反应，生成固体丙，根据铜和硝酸银溶液的置换反应，说明滤液中仅含有硝酸铜，固体丙为银，最后根据固体乙（X和锌）和滤液C反应得到固体丁，并且锌和X都能和硝酸铜溶液发生置换反应，根据金属顺活动性顺序Zn＞X，由此推测，固体丁可能是铜或铜和X或铜和X和锌三种情况，
故答案为：三。
8．（2023 未央区校级模拟）兴趣小组同学为处理探究完铁、铜、银金属活动性顺序实验后所得的混合废液，以防止其对环境造成影响（用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液），对该实验所得的废液进行了如下处理流程。
步骤一：确定废液的组成
查阅资料：硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液均呈酸性
（1）同学们观察到废液呈蓝色，认为废液中含有硫酸铜。
（2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是 证明铁的金属活动性比铜强，需要利用铁与硫酸铜或者硫酸反应，该反应一定有硫酸亚铁生成，而硫酸亚铁无法被去除，因此溶液一定含有硫酸亚铁 。
（3）为确定废液中是否还含有硫酸，同学们设计了如下方案：
A.测废液的pH
B.向废液样品中逐滴滴加氢氧化钠溶液
C.向废液样品中加入适量氧化铜粉末
D.向废液样品中滴加氯化钡溶液
你认为可行的是 C 。（填字母序号）
通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。
步骤二：废液处理
兴趣小组的同学为回收废液中的硫酸亚铁和金属铜，设计了如下所示流程进行相关操作：
（4）步骤①中发生化学反应的基本类型为 置换反应 。
（5）步骤③中发生反应的化学化学方程式为 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 。
（6）小梁同学提出可用稀盐酸替换乙溶液，小艳认为不可行，她的理由是 无法回收纯净的硫酸亚铁 。
【答案】（2）证明铁的金属活动性比铜强，需要利用铁与硫酸铜或者硫酸反应，该反应一定有硫酸亚铁生成，而硫酸亚铁无法被去除，因此溶液一定含有硫酸亚铁。
（3）C。
（4）置换反应。
（5）Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑。
（6）无法回收纯净的硫酸亚铁。
【解答】解：（2）铁的金属活动性最强，因此铁可与硫酸铜反应置换出铜，生成硫酸亚铁，也可以铁与硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，而铜不与硫酸反应，从而得出铁的金属活动性比铜强，而不管采用哪种方式，硫酸亚铁一定会生成，同时没有其他反应发生，因此硫酸亚铁一定存在溶液中；
故答案为：证明铁的金属活动性比铜强，需要利用铁与硫酸铜或者硫酸反应，该反应一定有硫酸亚铁生成，而硫酸亚铁无法被去除，因此溶液一定含有硫酸亚铁。
（3）A、硫酸铜和硫酸亚铁溶液显酸性，因此利用测试pH的方法无法证明硫酸存在，选项A不符合题意；
B、逐滴加入氢氧化钠溶液，硫酸铜和硫酸亚铁溶液显酸性也会与氢氧化钠反应，无法证明硫酸存在，选项B不符合题意；
C、加入适量氧化铜粉末，硫酸铜和硫酸亚铁的酸性溶液，不足以溶解氧化铜，而硫酸可与氧化铜反应生成硫酸铜，看到固体粉末溶解，从而证明含有硫酸，选项C符合题意；
D、向废液样品中滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，证明含有硫酸根，硫酸铜与硫酸亚铁都与氯化钡可以反应生成沉淀，因此无法判断是否含有硫酸，选项D不符合题意；
故选：C。
（4）需要回收硫酸亚铁和铜，则A为铁，铁与硫酸铜、硫酸反应生成硫酸亚铁，废液只含有硫酸亚铁，固体则为剩余的铁和生成的铜，在加入乙硫酸，硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不参与反应，所以固体只得到铜，废液为硫酸亚铁，因此A为铁，滤液A为硫酸亚铁溶液，B为铜和铁，乙为硫酸。①为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应符合单质与化合物反应生成另一种单质和化合物的特点，所以为置换反应；
故答案为：置换反应。
（5）固体为铁和铜，只有铁参与反应，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；
故答案为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑。
（6）换为盐酸，盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁则混入硫酸亚铁中，整改得到的不是纯净的硫酸亚铁；
故答案为：无法回收纯净的硫酸亚铁。
七．科学探究题（共8小题）
9．（2024 合肥一模）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、铝粉、活性炭、碳酸钠、氯化钠等组成；
②铝粉与强酸、铝粉与强碱溶液（2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑）都能迅速反应生成氢气，同时放出大量热。
③2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑。
④Na2CO3溶液呈碱性，可以使无色酚酞试液变红。
Ⅰ、探究发热包的发热原理
【实验探究1】
（1）图1所示进行实验，加水后，观察到锥形瓶内温度迅速升高，烧杯中 有气泡产生 （填实验现象）；瓶内温度很快下降。
【实验分析1】除生石灰与水反应外，还有其他放热反应存在，如铁粉的锈蚀。
【实验探究2】为研究铁锈蚀放热的影响因素，用图2所示装置同时进行四组实验，测得实验开始后600s内瓶中温度均呈上升趋势。实验所用试剂X的组成及部分数据如表：
实验序号 试剂X的组成 600s时的温度/℃
活性炭粉g 食盐g
① 6 3 35.1
② 6 0 27.9
③ 0 3 23.3
④ 0 0 21.1
⑤ 3 0 25.2
【实验分析2】
（2）通过实验比较活性炭和食盐对铁粉生锈速率的影响大小，结论是 食盐和活性炭均会加快铁的锈蚀，食盐和活性炭同时存在会大幅度加快铁锈蚀的速率 。
Ⅱ、探究发热包的成分
【实验探究3】兴趣小组通过如下实验研究发热包的成分：
步骤1：取少量发热包中固体于试管中，加水振荡，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色。
步骤2：另取少量发热包中固体于试管中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止，反应停止后有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。
步骤3：将步骤2所得气体通入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊。
……
【实验分析3】
（3）“步骤2”中最终溶液呈浅绿色是因为 Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑ （用化学方程式表示）。
（4）根据实验探究3，可确定该发热包中一定含有的物质有 铁粉、活性炭、碳酸钠 。
【实际运用】
（5）从图中发热包使用注意事项中选一条给出合理的解释 发热包中的生石灰能与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，故要注意高温烫伤（合理即可） 。
注意：若答对第（6）、（7）小题奖励3分，化学总得分不超过40分。
（6）请另行设计实验直接鉴别该发热包中含有铝粉，可以选择的试剂是 b （选填序号）。
a.稀盐酸
b.NaOH溶液
c.KNO3溶液
d.CuSO4溶液
（7）根据所学知识，设计并验证“发热包”中某一物质的存在（本题中涉及的实验方法不得使用） 取少量发热包中固体于试管中，加入硫酸铜，观察到有红色固体析出，溶液变为浅绿色，则说明发热包中固体含有铁（或取少量发热包中固体于试管中，加入氯化钙溶液，观察到有白色沉淀产生，继续滴加稀盐酸，白色沉淀能溶解，则说明发热包中固体含有碳酸钠，合理即可） 。
【答案】（1）有气泡产生；
（2）食盐和活性炭均会加快铁的锈蚀，食盐和活性炭同时存在会大幅度加快铁锈蚀的速率；
（3）Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（4）铁粉、活性炭、碳酸钠；
（5）发热包中的生石灰能与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，故要注意高温烫伤（合理即可）；
（6）b；
（7）取少量发热包中固体于试管中，加入硫酸铜，观察到有红色固体析出，溶液变为浅绿色，则说明发热包中固体含有铁（或取少量发热包中固体于试管中，加入氯化钙溶液，观察到有白色沉淀产生，继续滴加稀盐酸，白色沉淀能溶解，则说明发热包中固体含有碳酸钠，合理即可）。
【解答】解：（1）氧化钙与水反应生成氢氧化钙并且反应放热，所以加水后，观察到锥形瓶内温度迅速升高，烧杯中有气泡产生；故答案为：有气泡产生；
（2）实验③和④中变量是食盐，由表中数据可知，相同条件下，加入食盐后，600s时的温度较高，说明食盐能加快铁粉的锈蚀，实验②④中变量是活性炭，相同条件下，加入活性炭后，600s时的温度较高，说明活性炭能加快铁粉的锈蚀，由实验①和④可知，相同条件下，活性炭和食盐均加入时，600s时的温度上升的更高，说明食盐和活性炭同时存在会大幅度加快铁锈蚀的速率，故答案为：食盐和活性炭均会加快铁的锈蚀，食盐和活性炭同时存在会大幅度加快铁锈蚀的速率；
（3）“步骤2”中最终溶液呈浅绿色是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；故答案为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（4）取少量发热包中固体于试管中，加水振荡，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色，说明溶液显碱性，生石灰能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙显碱性，能使无色酚酞试液变红，碳酸钠溶液显碱性，也能使无色酚酞试液变红，故该步骤无法确定是否含生石灰；另取少量发热包中固体于试管中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止，反应停止后有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，溶液由无色变为浅绿色，说明发热包中含铁，活性炭不溶于水，且与稀盐酸不反应，故最后有黑色固体剩余，说明发热包中含活性炭，将步骤2所得气体通入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊。说明气体中含二氧化碳，碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳，说明发热包中含碳酸钠，故根据以上实验，可确定该发热包中一定含有的物质有：碳酸钠、活性炭、铁粉；故答案为：铁粉、活性炭、碳酸钠；
（5）发热包中的生石灰能与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，故要注意高温烫伤，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液能与铝反应生成氢气，氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故要注意通风，不能靠近明火；故答案为：发热包中的生石灰能与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，故要注意高温烫伤（合理即可）；
（6）a、铝能与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，产生气泡，该发热包中含铁，铁也能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，故加入稀盐酸，不能证明发热包中含铝粉，不符合题意；
b、铝能与氢氧化钠反应生成氢气，产生气泡，可以证明发热包中含铝粉，符合题意；
c、铝和硝酸钾不反应，不能证明发热包中含铝粉，不符合题意；
d、铝能与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，有红色固体析出，但是铁也能与硫酸铜反应生成铜，有红色固体析出，故不能证明发热包中含铝粉，不符合题意。
故选：b；
（7）取少量发热包中固体于试管中，加入硫酸铜，观察到有红色固体析出，溶液变为浅绿色，则说明发热包中固体含有铁；或取少量发热包中固体于试管中，加入氯化钙溶液，观察到有白色沉淀产生，继续滴加稀盐酸，白色沉淀能溶解，则说明发热包中固体含有碳酸钠，故答案为：取少量发热包中固体于试管中，加入硫酸铜，观察到有红色固体析出，溶液变为浅绿色，则说明发热包中固体含有铁（或取少量发热包中固体于试管中，加入氯化钙溶液，观察到有白色沉淀产生，继续滴加稀盐酸，白色沉淀能溶解，则说明发热包中固体含有碳酸钠，合理即可）。
10．（2024 陈仓区一模）为探究氢氧化钙溶液和稀盐酸反应所得溶液中溶质的成分，小铭和同学们通过测定反应后溶液的pH，得到如图所示的pH曲线，请回答：
（1）由图可知该实验操作是将 稀盐酸 滴加到另一种溶液中；
（2）该反应的化学方程式为 Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O ；
（3）实验过程中，小铭取了A、B、C三处反应后的溶液于三个烧杯中，却忘了作标记，请你设计不同的方案（不再用测定pH的方法），探究三种样品分别属于哪处溶液。
【探究过程】
Ⅰ.分别取少量样品于三支试管中，并分别通入 CO2 （填一种气体），观察到其中一支试管内溶液出现浑浊。结论：该样品是A处溶液。
Ⅱ.为进一步确定B或C处溶液，又设计了以下方案：
实验步骤 实验现象 实验结论
另取余下的少量样品分别放于两支试管中，并分别滴加足量的Na2CO3溶液 只产生白色沉淀 该样品为B处溶液
先产生气泡，后产生白色沉淀 该样品为C处溶液，并可推知溶液中的阳离子有 Ca2+、H+ （用离子符号表达）
【反思评价】探究反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物之外，还要考虑 反应物是否有剩余 。
【答案】（1）稀盐酸；
（2）2HCl+Ca（OH）2═CaCl2+2H2O；
（3）Ⅰ.CO2；
Ⅱ.实验现象：先冒出气泡，后生成白色沉淀；
实验结论：Ca2+、H+；
【反思评价】反应物是否有剩余。
【解答】解：（1）由图象可知，该溶液的pH由大到小，说明是向碱溶液中滴加酸；
（2）氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水，故化学方程式为：Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O；
（3）Ⅰ.A处的溶液为氢氧化钙溶液，二氧化碳能使氢氧化钙溶液变浑浊；
Ⅱ.c处的溶液显酸性，溶液中的溶质是氯化钙和氯化氢，其中的阳离子是钙离子和氢离子，溶液显酸性，加入碳酸钠后，先与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，当盐酸完全反应后再与氯化钙反应生成白色沉淀；
【反思评价】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑反应物是否有剩余；
故答案为：（1）稀盐酸；
（2）2HCl+Ca（OH）2═CaCl2+2H2O；
（3）Ⅰ.CO2；
Ⅱ.实验现象：先冒出气泡，后生成白色沉淀；
实验结论：Ca2+、H+；
【反思评价】反应物是否有剩余。
11．（2023 平阴县一模）（1）药品使用或保存不当，试剂瓶上的标签常常易损毁。小琪同学在实验室发现一瓶标签损毁的无色溶液（标签如图所示）。老师告诉她，该瓶溶液可能是稀硫酸、Na2SO4溶液、CuSO4溶液、Na2CO3溶液中的一种。小琪决定对这瓶液体进行实验探究。
【信息分析】结合上述信息分析，该瓶液体一定不是 CuSO4 溶液。
【收集证据】为了继续确定该瓶溶液的成分，小琪进行如下实验：
实验步骤 现象 结论
①取该溶液少量于试管中，向其中加入少许铁粉 无明显现象 该溶液不是 稀硫酸
②取少量该溶液于试管中，滴加适量Ba（NO3）2溶液，振荡 产生白色沉淀 该溶液是Na2SO4溶液
③过滤，向滤渣中滴加过量的稀硝酸 沉淀无变化
（2）已知固体混合物A可能是NaCl和CaCO3或两者之一；另有一固体混合物B，其中可能含有NH4NO3、CuO、CuCl2三种物质中的一种或多种。按如图所示进行探究实验，出现的现象如图中所述（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应）。
试根据实验过程和发生的现象做出判断，填写以下空白：
①气体G溶于水，滴入无色酚酞试液，溶液变 红 色。
②请写出蓝色沉淀F的化学式 Cu（OH）2 。
③混合物B中一定含有的物质是 CuCl2、NH4NO3 （填化学式）。
④无色溶液H中，一定大量存在的金属阳离子是 Ca2+、Na+ （填离子符号）。
⑤写出1个生成白色沉淀I的化学方程式 AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3或CaCl2+2AgNO3═Ca（NO3）2+2AgCl↓ 。
【答案】（1）CuSO4；稀硫酸；沉淀无变化；
（2）①红；
②Cu（OH）2；
③CuCl2、NH4NO3；
④Ca2+、Na+；
⑤AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3或CaCl2+2AgNO3═Ca（NO3）2+2AgCl↓。
【解答】解：（1）小琪同学在实验室发现一瓶标签损毁的无色溶液，硫酸铜溶液是蓝色的，故结合上述信息分析，该瓶液体一定不是CuSO4溶液；铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，取该溶液少量于试管中，向其中加入少许铁粉，无明显现象，故该溶液不是稀硫酸；Na2SO4溶液与适量Ba（NO3）2溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀硫酸钡，故向滤渣中滴加过量的稀硝酸，沉淀无变化，证明滤渣是硫酸钡，所以该溶液是Na2SO4溶液；
（2）①NH4NO3与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、氨气和水，氨气溶于水显碱性，故气体G溶于水，滴入无色酚酞试液，溶液变红色；
②氯化铜和氢氧化钠反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和氯化钠，故蓝色沉淀F的化学式Cu（OH）2；
③NH4NO3与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、氨气和水，氯化铜和氢氧化钠反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和氯化钠，故混合物B中一定含有的物质是CuCl2、NH4NO3；
④根据混合物B中一定含有的物质是CuCl2、NH4NO3，则NH4NO3与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、氨气和水，氯化铜和氢氧化钠反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和氯化钠，故无色溶液E中有氯化钠和硝酸钠，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，故无色溶液D中有氯化钙，根据AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3、CaCl2+2AgNO3═Ca（NO3）2+2AgCl↓可知，无色溶液H中一定大量存在的金属阳离子是Ca2+、Na+；
⑤硝酸银溶液与氯化钠溶液反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钠，氯化钙溶液与硝酸银溶液反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钙，则写出1个生成白色沉淀I的化学方程式为AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3或CaCl2+2AgNO3═Ca（NO3）2+2AgCl↓。
12．（2024 永州一模）“前不久，有媒体报道，武汉市一名刚出生的女婴突然连续呕吐、口唇发紫，医生紧急排查原因发现，竟是粗心家属忘记取出新保温杯里的干燥剂，宝宝误喝泡了干燥剂的水冲泡的奶粉所致”。某课外活动小组的同学对生活中常见的两种干燥剂生石灰和硅胶进行了项目式探究。
任务一：认识干燥剂
（1）生石灰作干燥剂的原理是：生石灰能与水反应。甲同学将一定量生石灰加入盛水的烧杯中，充分反应，水“沸腾”，由此可知生石灰遇水后会 放热 （选填“放热”或“吸热”）。
（2）某硅胶的变色原理是：硅胶中含有CoCl2，CoCl2（蓝色）+6H2O＝CoCl2 6H2O（粉红色），则该硅胶吸水饱和之后颜色变成 粉红 色。
任务二：探究生石灰与水反应后的成分
乙同学对甲同学实验后烧杯内的混合物产生了兴趣，并按下列步骤进行实验：
【实验探究一】
（3）将烧杯中的混合物过滤，得到白色沉淀和滤液，取少量滤液于试管中，滴加无色酚酞溶液，滤液呈红色，则滤液的pH ＞ 7（填“＞”、“＝”或“＜”）。
【实验探究二】丙同学对实验探究一得到的白色沉淀的成分提出了以下猜想：
（4）猜想1：只有Ca（OH）2；猜想2：Ca（OH）2和 CaCO3 的混合物；
（5）为了判断上述猜想的合理性，该同学进行如下实验：
实验方案 实验现象 结论
取少量白色沉淀于试管中，加入足量稀盐酸 有气泡产生 猜想1不成立
任务三：比较生石灰和硅胶的性价比
查阅资料：吸湿率＝×100%
该小组同学准确称取生石灰和硅胶各20g，进行吸湿率测定实验，得出吸湿率如图所示：
种类 生石灰 硅胶
特点 价格便宜，在运输类别中属于危险品 透明颗粒，变色硅胶含有致癌性物质钴
（6）通过以上分析，你认为 生石灰 是性价比最高而且较为安全的干燥剂。
【答案】（1）放热；
（2）粉红；
（3）＞；
（4）CaCO3；
（5）有气泡产生；
（6）生石灰。
【解答】解：（1）水“沸腾”需要吸收热量，所以可知生石灰遇水后会放热；
（2）硅胶吸水饱和之后会变为CoCl2 6H2O，则硅胶吸水饱和之后颜色变成粉红色；
（3）碱性溶液能使酚酞变红，则该滤液为碱性，碱性溶液pH＞7；
（4）氢氧化钙暴露在空气中可能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，则白色沉淀中可能有碳酸钙沉淀。所以猜想2：Ca（OH）2和碳酸钙的混合物；
（5）猜想1不成立，则该白色沉淀中有碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，现象是有气泡产生；
（6）从图可知，生石灰和硅胶的吸湿率基本相同。根据生石灰和硅胶的特点可知，生石灰价格便宜，则性价比最高。硅胶含有致癌物质，误食危害较大。虽然生石灰在运输类别中属于危险品，但因为运输过程较为集中，易于防范，所以生石灰较为安全。所以生石灰是性价比最高而且较为安全的干燥剂。
13．（2023 获嘉县校级模拟）在学习了常见的酸和碱后，某化学兴趣小组的同学将氢氧化钠溶液与稀硫酸混合，观察到无明显现象，为证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了反应，三位同学分别进行了以下实验。
（1）测定溶液pH变化
甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示，则该同学是将 a （填字母）。
a.氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中
b.稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中
（2）测混合过程中溶液的温度变化
乙同学在实验过程中测得混合溶液的温度变化如图2所示，说明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的反应是 放热 （选填“放热”或“吸热”）反应。
（3）借助于酸碱指示剂
丙同学通过完成图3所示实验，观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了化学反应，反应的化学方程式为 2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O 。
【提出问题】图3实验后溶液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想一：只有Na2SO4；猜想二：有Na2SO4和H2SO4；猜想三：有Na2SO4和NaOH。
【进行实验】为了验证上述猜想，化学兴趣小组的同学又选用Na2CO3粉末、BaCl2溶液进行如下探究：
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取少量反应后的溶液于试管中，加入Na2CO3粉末 有气泡产生 猜想二正确
方案二 取少量反应后的溶液于试管中，滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 猜想二正确
【实验结论】通过实验探究，同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
（4）丁同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由是 硫酸和硫酸钠都会和氯化钡反应产生沉淀，无法证明溶液中有硫酸 。
（5）同学们经过反思与讨论，最后认为方案一中的Na2CO3粉末可以用下列的某些物质代替，下列可使用的物质是 AB （填字母）。
A.CuO
B.Fe2O3粉末
C.KCl
（6）分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑 反应物是否有剩余 。
（7）同学们用一定浓度的过氧化氢溶液制取氧气，向50g溶质质量分数为3.4%的过氧化氢溶液中加入2g二氧化锰固体，充分反应至不再产生气泡。请计算：理论上产生氧气的质量。
【答案】（1）a；
（2）放热；
（3）2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O；
【进行实验】有气泡产生；
（4）硫酸和硫酸钠都会和氯化钡反应产生沉淀，无法证明溶液中有硫酸；
（5）AB；
（6）反应物是否有剩余；
（7）0.8g。
【解答】解：（1）由图可知，溶液开始的pH小于7，说明原来的溶液是酸溶液，则该同学是将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中。
（2）由图可知，混合过程中温度升高，说明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的反应是放热反应。
（3）氢氧化钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O。
【进行实验】实验结论是溶液中有H2SO4，碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，实验现象是：有气泡冒出。
（4）丁同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由是：硫酸和硫酸钠都会和氯化钡反应产生沉淀，无法证明溶液中有硫酸。
（5）A、氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，观察到固体减少，溶液变成蓝色，故选项符合题意；
B、硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水，会观察到红色粉末减少，溶液变成黄色，故选项符合题意；
C、氯化钾不能和稀硫酸反应，无明显现象，不能代替Na2CO3粉末，故选项不符合题意。
（6）分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外，还要考虑反应物是否有剩余。
（7）理论上产生氧气的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
50g×3.4% x
x＝0.8g
答：理论上产生氧气的质量为0.8g。
故答案为：（1）a；
（2）放热；
（3）2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O；
【进行实验】有气泡产生；
（4）硫酸和硫酸钠都会和氯化钡反应产生沉淀，无法证明溶液中有硫酸；
（5）AB；
（6）反应物是否有剩余；
（7）0.8g。
14．（2023 金凤区校级四模）同学们为了探究木炭和氧化铜反应产生的气体，用如图进行实验。
（1）加热一段时间后，观察到试管中发生的现象是 黑色粉末变为红色 ，气球胀大。
（2）提出问题：气球中收集到的气体是什么呢？小华同学认为收集到的气体中含有H2，却遭到同学们的反对，反对的理由是 反应物不含有氢元素 。小东同学对气球收集到的气体进行探究，过程如下：
【提出猜想】猜想Ⅰ：是CO2；猜想Ⅱ：是CO；猜想Ⅲ：是 CO2、CO 。
【进行实验】小东用如图进行实验。
实验步骤 实验现象 结论或分析
1.打开活塞。 A处澄清石灰水变浑浊。 气体中含有CO2，石灰水变浑浊的化学方程式是 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 。
2.点燃B处酒精灯加热。 B处玻璃管内 红色固体变为黑色 。 气体中含有CO。
【获得结论】猜想 Ⅲ 成立。
【实验反思】①实验步骤中若先点燃B处酒精灯，后打开活塞，可能造成的后果是 爆炸 。
②木炭粉与氧化铜反应产生CO的原因是 CO2+C2CO （写出一个化学方程式）。
【答案】（1）黑色粉末变为红色。
（2）反应物不含有氢元素。
【提出猜想】CO2、CO。
【实验现象】CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；红色固体变为黑色。
【获得结论】Ⅲ。
【实验反思】①爆炸。
②CO2+C2CO。
【解答】解：（1）氧化铜为黑色，铜为红色，碳与氧化铜反应后生成铜，所以看到黑色粉末变为红色；
故答案为：黑色粉末变为红色。
（2）反应物为碳和氧化铜，不含有氢元素，因此生成物不会含有氢元素，因此不会生成氢气；
故答案为：反应物不含有氢元素。
【提出猜想】碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳与碳可以反应生成一氧化碳，所以可能只是二氧化碳或者一氧化碳，也可能是两种气体混合物；
故答案为：CO2、CO。
【实验现象】二氧化碳与澄清石灰水中氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，书写化学方程式注意配平及沉淀符号，所以化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；氧化铁为红色，而生成为黑色，所以看到红色固体变为黑色；
故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；红色固体变为黑色。
【获得结论】根据实验现象可以看出含有一氧化碳和二氧化碳，所以猜想Ⅲ成立；
故答案为：Ⅲ。
【实验反思】①一氧化碳为易燃易爆气体，若不先通入气体排空，直接加热，可能造成一氧化碳与氧气接触，加热后发生爆炸；
15．（2023 龙岩模拟）项目式学习小组对废弃食品包装袋内的生石灰干燥剂成分进行探究。
【猜想与假设】样品的成分可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一种或几种。
【查阅资料】20℃时溶解热点06 实验探究题
化学实验既是化学学科的基础和灵魂，又是理解知识的重要方式，同时也是中考考查的重点内容。近年来，化学实验探究题已成为中考化学学科的重要题型之一。实验探究题既考查了学生对基础知识和基本技能的掌握情况，又考察了学生分析问题、解决问题的能力。为更好地考查学生的实验能力与素质，使中考实验试题具有较强的导向性，各地对实验命题进行了大胆尝试，使中考实验试题具有很强的时代性和创新性。
热点01 反应后物质物质成分的探究
第一步：明确反应，正确写出化学方程式。
第二步：依据“生成物一定有，反应物可能有”做出猜想。
第三步：根据物质的性质设计实验方案。
热点02 物质变质的探究
易变质的物质
1.由于吸水质量增加的物质：氢氧化钠固体、浓硫酸。
2.由于跟水反应质量增加的物质：氧化钙、硫酸铜。
3.由于和二氧化碳反应质量增加的物质：氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾。
4.由于挥发质量减少的物质：浓盐酸、浓硝酸、酒精、氨水。
5.其他常见物质的变质：食物的腐烂、铁生锈、铜生锈等。
【猜想与假设】
针对物质变质问题提出猜想时，在了解变质本质的前提下可从：没有变质、部分变质、完全变质三个方面入手。如针对氢氧化钠、氢氧化钙变质问题的探究。
（1）首先确定变质本质
氢氧化钠、氢氧化钙易与空气中的二氧化碳反应，原理分别为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O。
（2）确定成分
没有变质→原样品，即 NaOH[或 Ca(OH)2]
部分变质→原样品和变质后生成的物质，即NaOH和Na2CO3[或Ca(OH)2和CaCO3]
全部变质→变质后生成的物质，即Na2CO3( CaCO3)
【实验探究】
一、氢氧化钠变质的探究步骤
第一步：确定氢氧化钠是否变质。
（1）检验思路：检验是否存在碳酸根离子(CO32-)。
（2）检验方法：加入过量的BaCl2溶液，若产生白色沉淀，说明已变质。
第二步：确定氢氧化钠是部分变质还是完全变质。
（1）检验思路：检验是否存在氢氧根离子(OH-)。
（2）检验方法：①将白色沉淀过滤，取上层清液，加入无色酚酞溶液，若溶液变红，则部分变质；若溶液仍为无色，则全部变质。②将白色沉淀过滤，取上层清液，加入可溶性铜盐或铁盐，若有蓝色或红褐色沉淀生成，则部分变质；若无沉淀生成，则全部变质。
【注意】加入过量BaCl2溶液的目的是检验并除去Na2CO3，因为Na2CO3溶液也呈碱性，也可使无色酚酞溶液变红，避免对第二步中NaOH的检验造成干扰。
二﹑氢氧化钙变质的探究步骤
第一步：确定氢氧化钙是否变质。
（1）检验思路：检验是否存在碳酸钙(CaCO3)。
（2）检验方法：加入稀盐酸，若有气泡产生，说明已变质。
第二步：确定氢氧化钙是部分变质还是完全变质。
（1）检验思路：检验是否存在氢氧化钙[Ca(OH)2]。
（2）检验方法：①取样品少量于烧杯中，加适量水，充分搅拌，过滤；取少量滤液于试管中，通入CO2，若有白色沉淀产生，则氢氧化钙部分变质；若无白色沉淀产生，则全部变质。
②取样品少量于烧杯中，加适量水，充分搅拌，然后再加入无色酚酞溶液，若溶液变成红色，说明部分变质；若溶液不变色，说明全部变质。
热点03 混合物成分的探究
根据题干已知的信息，分析所需要猜想的是给定物质的一部分还是全部，从而确定原物质可能含有的物质，然后对给定的物质进行自由组合，如若原物质是三种物质(如A、B、C)中的两种或三种，则可能的组合为AB、AC、BC、ABC。
【注意】若组合中有物质能发生反应，则猜想不成立。混合物成分探究的具体方法：
（1）针对固体混合物成分探究：
①若检验是否有金属：利用金属与酸(或盐)溶液能否反应产生气体、是否产生新金属或溶液颜色的变化来判断。
②若检验金属氧化物，注意利用某些金属氧化物+酸→ 盐+H2O 的性质，观察金属氧化物溶解于酸后溶液颜色变化情况。
③若检验碱或盐固体，则检验对应水溶液中阴、阳离子的存在或不溶物中阴、阳离子(利用常见离子的特征化学反应检验)。
（2）针对液体混合物成分的探究：可以通过检验构成物质的阴、阳离子的特征现象来确定。
（3）针对气体混合物成分的探究：
①常结合气体的性质探究，如CO2通入紫色石蕊溶液中能使溶液变红或通入澄清石灰水中能使溶液变浑浊；水蒸气能使无水硫酸铜粉末变蓝等；NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；HCl气体遇AgNO3溶液产生不溶于酸的白色沉淀。②将某些气体转化为能与其他物质反应且产生明显现象的物质探究，如CO通过灼热的氧化铜，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊等。
热点04 标签类成分的探究
（1）根据物质的摆放顺序判断物质的种类(如酸、碱、盐)。
（2）借助破损标签上的名称和质量分数或化学式和溶质质量分数排除不符合标签的物质。①名称：排除不符合命名的药品，如借助“酸钠”可排除氯化钠。②化学式：排除与化学式中元素符号、右下角数字不符合的物质。③质量分数或溶质质量分数：排除与质量分数不符合的物质，如5%的纯净物、常温下，10%的氢氧化钙溶液等。
（3）药品的特性(颜色、气味)，如Cu2+溶液为蓝色、Fe3+溶液为黄色，铵盐有刺激性气味等。
热点05 无明显现象反应是否发生的探究
（1）设计实验方案：探究物质的成分或性质，其实质是物质的检验。
（2）完善实验步骤、现象或结论
探究题的实验操作--实验现象--实验结论间是相互联系的，它们的关系为取样(取少量物质或物质的溶液+适当试剂）现象结论（有无该物质）。
第一种：根据实验步骤和现象完善实验结论。根据实验步骤和对应的实验现象，以及物质的性质判断是否存在要验证的物质，继而得出结论。第二种：根据实验结论完善实验现象或步骤。
存在两种情况：①试剂和现象之间相互确定；②根据实验操作、所选试剂和结论确定现象。
可以根据第一种方法进行反推，然后确定试剂和现象。关于数据分析有两种形式：
坐标图像：要弄清楚横坐标和纵坐标表示的量以及表示的数据。关注图像的起点、转折点、变化趋势等，结合实验目的进行分析。
图表分析：采用控制变量法进行分析。根据已给条件判断实验中的变量，通过对比实验现象的差异，判断所给因素对实验的影响。
热点01 反应后物质物质成分的探究
1．（2023 泸州）工业上可用焦炭与赤铁矿冶炼铁。实验室用如图所示装置模拟冶炼铁并探究其产物。回答下列问题：
（1）酒精喷灯加热前，先打开活塞K1和K2，关闭K3，将气囊中N2鼓入。通N2的目的是 。
（2）通适量N2后，关闭活塞K1和K2，打开K3，点燃酒精喷灯进行实验。B装置中盛放的试剂是 （选填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“氯化钙溶液”），用于检测气体产物之一 （填分子式）。
（3）装置C的作用是 。
（4）当A装置药品完全变黑后，停止实验。移走酒精喷灯停止加热前的操作是 。
（5）用简单的化学方法证明已经冶炼出铁。取少量黑色产物于试管中，滴加 （选填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“硫酸铜溶液”），观察到 ，说明铁已生成。
2．（2023 菏泽）石头纸是一种低碳经济的绿色产品。2010年全国两会期间首次使用了石头纸制作的便笺和文件袋，但石头纸至今没有被广泛推广使用。某化学兴趣小组对其原因进行了探究。
任务一：石头纸成分及性质初探究。
【实验初探】
操作 现象
1.如图，取一片石头纸用砂纸打磨后，撕成碎片放入试管中，加入10%稀盐酸5mL 试管内石头纸表面有细密气泡冒出，烧杯中澄清石灰水逐渐变浑浊
2.用坩埚钳夹持石头纸，点燃 石头纸燃烧，灰烬为白色固体
3.利用与操作1相同装置，取操作2中白色灰烬少许于试管中，加入10%稀盐酸5mL 试管内固体溶解，有大量气泡产生，烧杯中澄清石灰水变浑浊
【分析解释】
澄清石灰水变浑浊的原因 （用化学方程式表示）。甲同学根据上述三步操作得出结论：石头纸成分中含有可燃的物质和碳酸钙，乙同学认为不严密，理由是 。
任务二：石头纸燃烧后灰烬成分再探究
【查阅资料】石头纸的成分是碳酸钙、聚乙烯高分子化合物及少许胶合剂。
该兴趣小组的同学为了探究灰烬的成分，提出了以下猜想。
【提出猜想】猜想①CaCO3；猜想② ；猜想③CaCO3和CaO。
【实验再探】
操作 现象 结论
取少量灰烬于试管中，滴加稀盐酸 有气泡产生 一定含有CaCO3
一定含有CaO
【得出结论】猜想③正确。
任务三：了解石头纸的制作方法和性能
【查阅资料】在上世纪70年代，中国科学家就已经研制出了石头纸，它是以石头为原料，研磨成纳米级的石头粉，以高分子聚合物为辅料，经特殊工艺处理后，挤出、吹塑而成。正常石头纸的寿命在20～30年左右，在阳光的直射下不足六个月就被粉化。当石头纸被大量使用时，回收利用需要特殊设备。
【归纳总结】你认为石头纸没有被广泛推广使用的原因是 （答出一点即可）。
热点02 物质变质的探究
1．（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 。
2．（2022 绥化）化学兴趣小组在化学活动开放日，进行了以下两个实验活动：
【实验活动一】
用溶质质量分数为6%的氯化钠溶液（密度约为1.04g/cm3），配制溶质质量分数为5%的氯化钠溶液60克。
（1）计算需要6%的氯化钠溶液的体积是 。（结果保留整数）
（2）量取水时，需要选用的量筒的规格是 。（从10mL、50mL量筒中选择）
（3）实验步骤是：计算、量取、 、装瓶贴标签。
（4）用量筒量取所需的溶质质量分数为6%的氯化钠溶液时，若仰视读数，则所配制溶液的溶质质量分数会 。（填“偏大”“偏小”或“不变”）
【实验活动二】
化学兴趣小组发现，实验室有一瓶装满生石灰的塑料瓶已经膨胀破裂。为探究破裂处生石灰变质的情况、同学们设计了如下实验。
实验操作 实验现象 实验结论
（1） 取少量瓶中破裂处的白色固体于烧杯中，加入足量的水，用手触摸烧杯外壁，然后过滤，得到滤渣和滤液 烧杯壁无发热现象
（2） 取（1）中少量滤液于试管中，向其中加入一定量的Na2CO3溶液 有Ca（OH）2
（3） 取（1）中少许滤渣于试管中，向其中加入适量的稀盐酸 有气泡产生
实验结论：由上述实验可确定所取白色固体的成分。
（4）将（2）（3）两支试管中所有物质倒入一洁净干燥的烧杯中静置，则上层清液中一定含有的离子是 。（填离子符号）
热点03 混合物成分的探究
1．（2023 襄阳）化学使世界变得绚丽多彩，绿色生活理念深入人心。小明同学在帮助老师处理实验室固体废弃物时，对其中一包固体废弃物很感兴趣，这包固体废弃物可能由木炭粉、铁粉、氧化铜、碳酸钾、硝酸钡、碳酸氢钠、氯化钠中的一种或几种组成。为确定其成分，小明在老师的指导下开展了以下科学探究活动。
【查阅资料】NaHCO3的水溶液显碱性；NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O
【实验探究】
步骤Ⅰ：取少量固体样品于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤液A和滤渣甲。
步骤Ⅱ：向滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，充分反应后过滤，得到滤液B。
步骤Ⅲ：取干燥后的滤渣甲用磁铁完全吸引得到固体乙，称量剩余滤渣，其质量为10g，然后向剩余滤渣中加入一定量稀硫酸，无气体产生，滤渣完全溶解，得到溶液C。
步骤Ⅳ：将固体乙加入到溶液C中，充分反应后过滤，将滤渣在低温下干燥，得到干燥固体丙。
【实验分析】
（1）若向滤液A中滴加少量无色酚酞试液，观察到的现象是 。
（2）步骤Ⅱ中产生的白色沉淀是 （填化学式）。
（3）若向滤液B中加入足量稀硫酸，产生白色沉淀，则滤液B中一定含有的溶质是 （填化学式）。
（4）由以上实验可知，原固体废弃物中一定含有的物质是 （填化学式）。
【拓展延伸】
（5）若固体乙和固体丙的质量相等且都为ag，则a的取值范围为 。
2．（2023 临沂）学习完酸碱中和反应后，某化学研究小组在老师的指导下进行了下列探究活动。
（1）按图1所示进行实验，证明了稀硫酸和NaOH溶液能发生反应，依据的实验现象是 ，该反应的化学方程式是 。
（2）图2是图1反应的微观示意图，反应后“”表示的微观粒子是 （用化学符号表示）。
（3）实验结束后得到无色溶液，研究小组的同学对溶液的成分进行了进一步探究。
【提出问题】溶液中溶质的成分有哪些？
【作出猜想】
猜想一：Na2SO4
猜想二：Na2SO4和H2SO4
【查阅资料】BaSO4难溶于水。
【进行实验】为了验证猜想，研究小组同学分别设计实验进行如下探究：
实验操作 实验现象 实验结论
方案1：向盛有少量碳酸钠粉末的试管中滴加待测溶液 溶液中含有硫酸
方案2：取少量待测溶液于试管中，滴加氯化钡溶液 有白色沉淀生成 溶液中含有硫酸
【实验结论】
通过实验探究，同学们认为猜想二正确。
【反思交流】
①研究小组同学讨论交流后，认为方案二是不合理的，理由是 。
②分析反应后所得物质的成分时，不但考虑生成物，还要考虑 。
【拓展应用】
应用中和反应，可以解决生产、生活中的实际问题．如某工厂排放的废水呈酸性，可加入 进行中和。
热点04 标签类成分的探究
1．（2022 玉林）为了发展学生的学科素养和培养学生的深度学习能力，某老师带领化学兴趣小组走进实验室，对几瓶缺失标签的酸碱盐溶液之间的复分解反应开启探究之旅。缺失标签的溶液分别用标签A、B、C标记，它们可能是稀盐酸或稀硫酸、NaOH溶液或Ba（OH）2溶液、NaCl溶液或Na2CO3溶液中三种不同类别的溶液。
Ⅰ.初步探究：
【提出问题】某些酸、碱、盐之间是否发生复分解反应？
【设计实验】分别取少量样品溶液于①②③三支试管中，再互相滴加溶液，振荡、静置、观察。
【实验判断】综合①②③三支试管的实验现象判断，A是 溶液，C是 溶液，C溶液中溶质的俗称是 。
【实验结论】①②试管中有气体或沉淀生成一定发生了复分解反应。
Ⅱ.进一步探究：
【提出问题】对于无明显现象的A与B反应，如何设计实验验证复分解反应的发生？
【设计实验】小梁同学另取少量A溶液于④号试管中，先滴加酚酞溶液再滴加B溶液，现象如图所示。
【实验判断】A溶液与B溶液发生反应的实质是 。
Ⅲ.深度探究：
【设计实验】把①②两支试管的废液和④号试管滴加B溶液后所得的废液倒入同一个烧杯中，充分搅拌，溶液变红色，白色沉淀增多，静置、过滤。
【实验判断】最后所得滤液中一定含有的溶质是（酚酞除外） （填化学式），出现白色沉淀量增多一定发生的化学反应是 （用化学方程式表示）。
【总结提升】（1）经过上述探究，证实只有当两种化合物互相交换成分，生成物中有水或气体或沉淀生成时，复分解反应才能发生。下列实例中应用复分解反应原理的是 （填字母）。
A.酸碱性废水的处理
B.食醋清洗水瓶中的水垢
C.中国古代的“湿法炼铜”
（2）若要判断无现象的化学反应是否发生，可以从反应物 或生成物是否存在的角度去判断。请你列举一个课本上用其中一个角度来判断无现象的化学反应发生的例子： 。
热点05无明显现象反应是否发生的探究
1．（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pH 7（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 。
2．（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】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】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。
（1）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 。
（2）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”）。
一．选择题（共1小题）
1．（2024 汉中模拟）为验证铝、铁、铜的金属活动性顺序，同学们取足量的三种金属片，分别放入M溶液中充分反应，最终得出了正确结论。下列有关分析不正确的是（ ）
A．金属片使用前需用砂纸打磨
B．M可以是稀硫酸或硫酸铝溶液
C．铝与M溶液反应后，溶液的质量可能变小
D．实验过程中最多发生了2个化学反应
二．填空题（共1小题）
2．（2023 金坛区模拟）用氢、储氢、制氢是氢能研究的热点。
（1）用氢：2022年北京冬奥会火炬“飞扬”以氢气为燃料，是世界首套高压储氢火炬，实现了冬奥会历史上火炬的零碳排放。氢能可以实现零碳排放的理由 。
（2）储氢、释氢：
①新型镁铝合金（Mg17Al12）是一种储氢材料（如图），释放的比贮存的H2 （填“多”或“少”）。
②CO2和H2在Pd和MgO的催化下（如图）可实现CO2的再利用和储氢。写出总反应的化学方程式 。
（3）制氢：KIO3催化电解葡萄糖（C6H12O6）水溶液生成氢气和二氧化碳。反应中H2和CO2的化学计量数之比为 。
三．实验题（共2小题）
3．（2023 和平区三模）金属材料广泛应用于生产、生活中。
（1）生活中，铜质插头是利用了金属铜的 性（填“导电”或“导热”）。铝耐腐蚀的原因是铝能和空气中的氧气反应，生成一层 。
（2）现代工业利用高炉炼铁，其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应，该反应的化学方程式为 。现有1500t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可以制得含铁96%的生铁 t。
（3）将一定质量的镁粉放入到含有溶质为硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
①若滤液呈蓝色，则滤渣中一定含有的金属是 。（填化学式）
②若向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生，则滤液中一定含有的溶质是 。（填化学式）
（4）现有铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物共50克，与足量的一氧化碳充分反应生成二氧化碳的质量为33克。则原混合物中铁单质的质量可能为 。
A.5g B.7.5g C.10g D.38g
4．（2023 铁西区模拟）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】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℃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Cu4（OH）6SO4，Cu4（OH）6SO4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】（1）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Cu4（OH）6SO4。
（2）分析步骤2可知，氢氧化钠较 （填“多”或“少”）时会生成绿色沉淀。
（3）利用数字化设备，测定向10mL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 。
A.硫酸铜溶液显酸性
B.加入7mL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Cu4（OH）6SO4
【交流讨论】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）。
四．计算题（共1小题）
5．（2023 铜仁市一模）某兴趣小组同学对常见碱的部分化学性质进行探究，请你参与。
探究一：探究氢氧化钠的性质。
（1）取2g氢氧化钠固体于烧杯中，再向烧杯中加入10mL水，不断搅拌。氢氧化钠固体溶于水会 （选填“吸收”或“放出”）热量。
（2）图1所示实验，反应的化学方程式为 ，反应的基本类型是 。
（3）图2所示实验中，一定发生的反应的化学方程式为 。
（4）将图1、图2反应后的溶液倒入烧杯中，充分反应后，观察到烧杯底部有蓝色沉淀，上层清液为无色。烧杯内溶液中的溶质是 。
探究二：探究碱与CO2反应。
（5）甲同学打开分液漏斗活塞，将氢氧化钠饱和溶液加入锥形瓶中，立即关闭活塞，振荡锥形瓶（如图3所示）。一段时间后打开弹簧夹K1，观察到装置A中的现象是 ，装置A中反应的化学方程式为 。甲同学得出结论：碱能与二氧化碳发生反应。
（6）乙同学认为只有A中产生的现象不能说明碱能与二氧化碳反应，其理由是 。在不改变装置的前提下，请设计实验证明氢氧化钠能与二氧化碳反应，其实验方案①：将C中氢氧化钙溶液更换为 ，将氢氧化钠饱和溶液和更换液体分别加入锥形瓶中，立即关闭活塞，振荡锥形瓶，一段时间后同时打开弹簧夹K1、K2，对比实验现象。实验方案②： 。
五．解答题（共1小题）
6．（2023 盐城模拟）实验室中有一瓶标签受损的无色液体，如图所示，这瓶无色液体是什么呢？实验员老师告诉大家，该液体只能是过氧化氢溶液、稀硫酸和蒸馏水中的一种．
（1）大家讨论后一致认为不可能是蒸馏水，理由是 ．
（2）为确定该液体成分，同学们继续进行了如下实验探究：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一：取该液体适量欲试管中，向其中加入少量 粉末． 没有气泡生成 该液体不是过氧化氢溶液
步骤二：取该液体适量于试管中，向其中滴加少量氯化钡溶液． 该液体是稀硫酸
【反思交流】
（3）大家认为标签受损的原因可能是
（4）写出步骤二中反应的化学方程式 ．
六．工艺流程题（共2小题）
7．（2023 五华区一模）金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
（1）家用电线一般用铜制，利用了铜的 性和延展性。
（2）①高铁超长轨道利用“铝热反应”进行焊接，其原理是将氧化铁和铝粉按一定比例混合，高温下生成熔融状态的铁和氧化铝，其反应的化学方程式为 。
②自行车链条的防锈措施是 。
（3）某化学兴趣小组对含X、锌、铜、银四种金属的混合物进行如下探究。
①气体M是 （填化学式）。
②四种金属活动性由强到弱的顺序是 。
③固体丁中所含金属的组成情况有 种。
8．（2023 未央区校级模拟）兴趣小组同学为处理探究完铁、铜、银金属活动性顺序实验后所得的混合废液，以防止其对环境造成影响（用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液），对该实验所得的废液进行了如下处理流程。
步骤一：确定废液的组成
查阅资料：硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液均呈酸性
（1）同学们观察到废液呈蓝色，认为废液中含有硫酸铜。
（2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是 。
（3）为确定废液中是否还含有硫酸，同学们设计了如下方案：
A.测废液的pH B.向废液样品中逐滴滴加氢氧化钠溶液
C.向废液样品中加入适量氧化铜粉末 D.向废液样品中滴加氯化钡溶液
你认为可行的是 。（填字母序号）
通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。
步骤二：废液处理
兴趣小组的同学为回收废液中的硫酸亚铁和金属铜，设计了如下所示流程进行相关操作：
（4）步骤①中发生化学反应的基本类型为 。
（5）步骤③中发生反应的化学化学方程式为 。
（6）小梁同学提出可用稀盐酸替换乙溶液，小艳认为不可行，她的理由是 。
七．科学探究题（共8小题）
9．（2024 合肥一模）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、铝粉、活性炭、碳酸钠、氯化钠等组成；
②铝粉与强酸、铝粉与强碱溶液（2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑）都能迅速反应生成氢气，同时放出大量热。
③2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑。
④Na2CO3溶液呈碱性，可以使无色酚酞试液变红。
Ⅰ、探究发热包的发热原理
【实验探究1】
（1）图1所示进行实验，加水后，观察到锥形瓶内温度迅速升高，烧杯中 （填实验现象）；瓶内温度很快下降。
【实验分析1】除生石灰与水反应外，还有其他放热反应存在，如铁粉的锈蚀。
【实验探究2】为研究铁锈蚀放热的影响因素，用图2所示装置同时进行四组实验，测得实验开始后600s内瓶中温度均呈上升趋势。实验所用试剂X的组成及部分数据如表：
实验序号 试剂X的组成 600s时的温度/℃
活性炭粉g 食盐g
① 6 3 35.1
② 6 0 27.9
③ 0 3 23.3
④ 0 0 21.1
⑤ 3 0 25.2
【实验分析2】
（2）通过实验比较活性炭和食盐对铁粉生锈速率的影响大小，结论是 。
Ⅱ、探究发热包的成分
【实验探究3】兴趣小组通过如下实验研究发热包的成分：
步骤1：取少量发热包中固体于试管中，加水振荡，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色。
步骤2：另取少量发热包中固体于试管中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止，反应停止后有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。
步骤3：将步骤2所得气体通入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊。
……
【实验分析3】
（3）“步骤2”中最终溶液呈浅绿色是因为 （用化学方程式表示）。
（4）根据实验探究3，可确定该发热包中一定含有的物质有 。
【实际运用】
（5）从图中发热包使用注意事项中选一条给出合理的解释 。
注意：若答对第（6）、（7）小题奖励3分，化学总得分不超过40分。
（6）请另行设计实验直接鉴别该发热包中含有铝粉，可以选择的试剂是 （选填序号）。
a.稀盐酸 b.NaOH溶液 c.KNO3溶液 d.CuSO4溶液
（7）根据所学知识，设计并验证“发热包”中某一物质的存在（本题中涉及的实验方法不得使用） 。
10．（2024 陈仓区一模）为探究氢氧化钙溶液和稀盐酸反应所得溶液中溶质的成分，小铭和同学们通过测定反应后溶液的pH，得到如图所示的pH曲线，请回答：
（1）由图可知该实验操作是将 滴加到另一种溶液中；
（2）该反应的化学方程式为 ；
（3）实验过程中，小铭取了A、B、C三处反应后的溶液于三个烧杯中，却忘了作标记，请你设计不同的方案（不再用测定pH的方法），探究三种样品分别属于哪处溶液。
【探究过程】
Ⅰ.分别取少量样品于三支试管中，并分别通入 （填一种气体），观察到其中一支试管内溶液出现浑浊。结论：该样品是A处溶液。
Ⅱ.为进一步确定B或C处溶液，又设计了以下方案：
实验步骤 实验现象 实验结论
另取余下的少量样品分别放于两支试管中，并分别滴加足量的Na2CO3溶液 只产生白色沉淀 该样品为B处溶液
该样品为C处溶液，并可推知溶液中的阳离子有 （用离子符号表达）
【反思评价】探究反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物之外，还要考虑 。
11．（2023 平阴县一模）（1）药品使用或保存不当，试剂瓶上的标签常常易损毁。小琪同学在实验室发现一瓶标签损毁的无色溶液（标签如图所示）。老师告诉她，该瓶溶液可能是稀硫酸、Na2SO4溶液、CuSO4溶液、Na2CO3溶液中的一种。小琪决定对这瓶液体进行实验探究。
【信息分析】结合上述信息分析，该瓶液体一定不是 溶液。
【收集证据】为了继续确定该瓶溶液的成分，小琪进行如下实验：
实验步骤 现象 结论
①取该溶液少量于试管中，向其中加入少许铁粉 无明显现象 该溶液不是
②取少量该溶液于试管中，滴加适量Ba（NO3）2溶液，振荡 产生白色沉淀 该溶液是Na2SO4溶液
③过滤，向滤渣中滴加过量的稀硝酸
（2）已知固体混合物A可能是NaCl和CaCO3或两者之一；另有一固体混合物B，其中可能含有NH4NO3、CuO、CuCl2三种物质中的一种或多种。按如图所示进行探究实验，出现的现象如图中所述（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应）。
试根据实验过程和发生的现象做出判断，填写以下空白：
①气体G溶于水，滴入无色酚酞试液，溶液变 色。
②请写出蓝色沉淀F的化学式 。
③混合物B中一定含有的物质是 （填化学式）。
④无色溶液H中，一定大量存在的金属阳离子是 （填离子符号）。
⑤写出1个生成白色沉淀I的化学方程式 。
12．（2024 永州一模）“前不久，有媒体报道，武汉市一名刚出生的女婴突然连续呕吐、口唇发紫，医生紧急排查原因发现，竟是粗心家属忘记取出新保温杯里的干燥剂，宝宝误喝泡了干燥剂的水冲泡的奶粉所致”。某课外活动小组的同学对生活中常见的两种干燥剂生石灰和硅胶进行了项目式探究。
任务一：认识干燥剂
（1）生石灰作干燥剂的原理是：生石灰能与水反应。甲同学将一定量生石灰加入盛水的烧杯中，充分反应，水“沸腾”，由此可知生石灰遇水后会 （选填“放热”或“吸热”）。
（2）某硅胶的变色原理是：硅胶中含有CoCl2，CoCl2（蓝色）+6H2O＝CoCl2 6H2O（粉红色），则该硅胶吸水饱和之后颜色变成 色。
任务二：探究生石灰与水反应后的成分
乙同学对甲同学实验后烧杯内的混合物产生了兴趣，并按下列步骤进行实验：
【实验探究一】
（3）将烧杯中的混合物过滤，得到白色沉淀和滤液，取少量滤液于试管中，滴加无色酚酞溶液，滤液呈红色，则滤液的pH 7（填“＞”、“＝”或“＜”）。
【实验探究二】丙同学对实验探究一得到的白色沉淀的成分提出了以下猜想：
（4）猜想1：只有Ca（OH）2；猜想2：Ca（OH）2和 的混合物；
（5）为了判断上述猜想的合理性，该同学进行如下实验：
实验方案 实验现象 结论
取少量白色沉淀于试管中，加入足量稀盐酸 猜想1不成立
任务三：比较生石灰和硅胶的性价比
查阅资料：吸湿率＝×100%
该小组同学准确称取生石灰和硅胶各20g，进行吸湿率测定实验，得出吸湿率如图所示：
种类 生石灰 硅胶
特点 价格便宜，在运输类别中属于危险品 透明颗粒，变色硅胶含有致癌性物质钴
（6）通过以上分析，你认为 是性价比最高而且较为安全的干燥剂。
13．（2023 获嘉县校级模拟）在学习了常见的酸和碱后，某化学兴趣小组的同学将氢氧化钠溶液与稀硫酸混合，观察到无明显现象，为证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了反应，三位同学分别进行了以下实验。
（1）测定溶液pH变化
甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示，则该同学是将 （填字母）。
a.氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中
b.稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中
（2）测混合过程中溶液的温度变化
乙同学在实验过程中测得混合溶液的温度变化如图2所示，说明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的反应是 （选填“放热”或“吸热”）反应。
（3）借助于酸碱指示剂
丙同学通过完成图3所示实验，观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了化学反应，反应的化学方程式为 。
【提出问题】图3实验后溶液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想一：只有Na2SO4；猜想二：有Na2SO4和H2SO4；猜想三：有Na2SO4和NaOH。
【进行实验】为了验证上述猜想，化学兴趣小组的同学又选用Na2CO3粉末、BaCl2溶液进行如下探究：
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取少量反应后的溶液于试管中，加入Na2CO3粉末 猜想二正确
方案二 取少量反应后的溶液于试管中，滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 猜想二正确
【实验结论】通过实验探究，同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
（4）丁同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由是 。
（5）同学们经过反思与讨论，最后认为方案一中的Na2CO3粉末可以用下列的某些物质代替，下列可使用的物质是 （填字母）。
A.CuO B.Fe2O3粉末 C.KCl
（6）分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑 。
（7）同学们用一定浓度的过氧化氢溶液制取氧气，向50g溶质质量分数为3.4%的过氧化氢溶液中加入2g二氧化锰固体，充分反应至不再产生气泡。请计算：理论上产生氧气的质量。
14．（2023 金凤区校级四模）同学们为了探究木炭和氧化铜反应产生的气体，用如图进行实验。
（1）加热一段时间后，观察到试管中发生的现象是 ，气球胀大。
（2）提出问题：气球中收集到的气体是什么呢？小华同学认为收集到的气体中含有H2，却遭到同学们的反对，反对的理由是 。小东同学对气球收集到的气体进行探究，过程如下：
【提出猜想】猜想Ⅰ：是CO2；猜想Ⅱ：是CO；猜想Ⅲ：是 。
【进行实验】小东用如图进行实验。
实验步骤 实验现象 结论或分析
1.打开活塞。 A处澄清石灰水变浑浊。 气体中含有CO2，石灰水变浑浊的化学方程式是 。
2.点燃B处酒精灯加热。 B处玻璃管内 。 气体中含有CO。
【获得结论】猜想 成立。
【实验反思】①实验步骤中若先点燃B处酒精灯，后打开活塞，可能造成的后果是 。
②木炭粉与氧化铜反应产生CO的原因是 （写出一个化学方程式）。
15．（2023 龙岩模拟）项目式学习小组对废弃食品包装袋内的生石灰干燥剂成分进行探究。
【猜想与假设】样品的成分可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一种或几种。
【查阅资料】20℃时溶解度：Ca（OH）2—0.161g，CaCO3—0.005g。
【设计实验】学习小组设计如下实验。
【分析与结论】
（1）甲、乙两位同学各取固体粉末1g放入试管中，再加入3mL水，振荡后，温度无变化，说明： 。
（2）甲同学：将悬浊液的试管静置后，取上层清液于另一支试管中，通入CO2，观察到溶液变白色浑浊，该反应的化学方程式是 。
（3）乙同学：向悬浊液的试管中滴入2滴酚酞，振荡、静置后，观察到上层溶液呈红色，下层悬浊物呈粉红色；然后向试管中逐滴加入适量的稀盐酸，观察到上层红色溶液逐渐变为无色，其反应的化学方程式是 ；再将试管振荡、静置后，观察到试管上层清液又呈现红色，其原因是 。
（4）为探究固体中是否含有碳酸钙，应当进行的操作是 。
【拓展延伸】
（5）学习小组用熟石灰进一步研究酸碱中和的性质，如图1，取少量熟石灰于烧杯中，加适量的水充分搅拌后，熟石灰未完全溶解，在烧杯中连接pH传感器，然后缓慢滴入稀盐酸，并不断搅拌，熟石灰逐渐溶解。pH传感器数据曲线如图2，请从微观角度分析a～b段变化实质： 。
16．（2023 九龙坡区模拟）在一次我区组织的化学实验操作考试中某同学制取了一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，充分振荡，发现石灰水没有变浑浊，该同学对这个异常现象进行了探究。
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？
【查阅资料】
（1）CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca（HCO3）2。
（2）CO2在水中溶解度不大；HCl气体易溶于水；AgCl不溶于稀硝酸。
（3）CO2在饱和碳酸氢钠溶液中不溶解，也不反应。
【提出猜想】猜想一：石灰水已完全变质；猜想二： ；猜想三：CO2中溶有较多HCl。
【实验方案】该同学用原药品继续制取CO2并进行探究
步骤 实验操作 实验现象 结论及化学方程式
（1） 取少量澄清石灰水于试管中，加入MgCl2溶液。 。 猜想Ⅰ不成立。
（2） 将制取的气体（少量）通入装有足量澄清石灰水的试管中。 。 猜想Ⅱ不成立。
（3） 将制取的气体通入盛有硝酸银溶液的试管中，再加足量稀硝酸。 试管中有白色沉淀生成 猜想Ⅲ成立，反应方程式为 。
【实验结论】制取的CO2气体中混入了较多HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。
【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2，需将此混合气体依次通入 （填溶液名称）和浓硫酸进行洗气。
【拓展思考】该同学用原药品继续制取CO2，但尝试改用排水法收集了一瓶CO2，倒入足量澄清石灰水后，石灰水变浑浊，你认为该实验成功的主要原因是 。
