专项11 实验探究题
1．金属材料的应用推动了社会发展，新型材料的研制和废旧金属的回收有利于节约金属资源。
(1)三星堆出土的青铜器是迄今为止世界上绝无仅有的一类青铜器造型。青铜是铜、锡、铅按照一定比例冶炼出来的合金，它具有 、容易铸造等特性。
(2)被誉为“中国天眼”的FAST是目前世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜，支撑它的角钢塔架中含有铁、铜、锰（Mn），现探究三种金属的活动性强弱。请你参与：
【猜想】猜想1：Mn>Fe>Cu；猜想2：Fe>Cu>Mn；猜想3：
【实验】
【分析】
Ⅰ．请写出实验②中的现象是 。
Ⅱ．实验过程中发现只有实验①无明显现象。由此可得出猜想 （填数字）正确
Ⅲ．通过实验现象及分析发现，不需要进行实验 （选填写①②③④）就能够得出结论。
【拓展】已知金属锰和铁有相似的化学性质，能溶于稀酸，生成含有＋2价金属离子的化合物。现将由5.5g金属锰 、5.6g金属铁、6.4g金属铜组成的混合物放硫酸中充分反应后过滤得到固体12g，同时产生氢气的质量为 g。
2．某化学学习小组同学通过实验探究物质化学反应前后物质质量的变化。
【查阅资料】无水硫酸铜是一种白色固体，遇水变蓝色，可以检验是否有水，也可以吸收水。
【提出问题】反应前后物质的总质量存在什么关系？
【提出假设】参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等。
【设计实验】甲同学设计的实验如A图所示，乙同学设计的实验如B图所示，他们反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察，甲同学实验过程中观察到气球先膨胀后缩小。
【实验结论】甲认为：在化学反应中，生成物总质量与参加反应的反应物总质量相等；乙认为：在化学反应中，生成物总质量与参加反应的反应物总质量不相等，你认为 （填：“甲”或“乙”）结论正确，请解释导致另一种结论错误的原因 。
【结论分析】请你从原子的角度说明质量守恒的原因 。
【反思拓展】（1）小明设计了实验C来验证质量守恒定律，小刚认为该实验设计是错误的，原因是 。
（2）实验D中丙同学发现镁条燃烧后生成物的质量大于参加反应的镁条质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律。丁同学对此提出了异议，丁同学的理由是 。
（3）应用质量守恒定律从元素的角度解释为什么不能“点石成金”（石头的主要成分是CaCO3） 。
【交流应用】为了测定蜡烛元素组成，小华设计蜡烛燃烧实验并用下列装置吸收反应生成的二氧化碳和水（假定每步吸收完全），实验过程已省略。测定质量结果如下表：
A装置 B装置 C装置
反应前的质量/g 65.9 80 105
反应后的质量/g 64.4 81.8 109.4
请根据实验数据计算：
（1）蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为 。
（2）蜡烛中 （填“含”或“不含”）氧元素。
3．某兴趣小组利用H2O2溶液制取O2时，误向5mL5%的H2O2溶液中加入了2滴一定浓度的FeCl3溶液，结果立即产生了大量气泡。小组同学对此展开了如下探究。
【探究一】促进H2O2分解的微粒
【作出猜想】
(1)猜想①：可能是H2O；猜想②：可能是Fe3+；猜想③：可能是 。
【交流分析】
(2)同学们经分析一致认为猜想①不成立，理由是 。
【设计实验】
(3)请设计实验，验证猜想②成立： 。
【探究二】溶液pH对Fe3+催化H2O2分解的影响
小组同学利用相同浓度的FeCl3溶液在不同pH环境下催化分解相同浓度的H2O2溶液，测得密闭容器内的）曲线如图所示：
(4)分析图示，你能得到的结论是 。
(5)同学们认为，若要证明FeCl3是该反应的催化剂，还需要证明其质量和 在反应前后不变。
(6)市售H2O2溶液中常添加一定量的硫酸，你认为目的可能是 。
【探究三】含相同浓度Fe3+、Cu2+的不同溶液对H2O2分解的影响
小组同学分别测定含相同浓度Fe3+、Cu2+的不同溶液在相同pH环境下催化分解相同浓度的H2O2溶液，得到密闭容器内的“压强—时间”曲线如图所示。
(7)据图分析，能说明Cl-也能加快H2O2分解的实验现象是 。
(8)由图中数据能否说明促进H2O2分解的效果Fe3+比Cu2+更好 若能，请说明理由；若不能，请改进实验方案： 。
4．昌五中学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】在进行稀硫酸和氢氧化钠溶液中和反应实验时，若要使反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示，则：
（1）此反应操作是向 溶液中滴加另一种溶液，化学方程式为 。若要得到中性溶液，需借助酚酞试液，当溶液恰好中和时，溶液由红色刚好变成无色。
（2）实验结束后发现容器壁温度升高，证实中和反应过程中放出热量。若用固体氢氧化钠和稀硫酸反应验证中和反应过程放出热量，你认为可行吗？并说明理由 。
【实验活动二】
某化学小组在探究碱的化学性质时，做了如图所示的两个实验。
（3）写出A试管中发生反应的化学方程式： 。
（4）实验结束过滤后，同学们将A、B两试管中的废液倒入同一洁净烧杯内，烧杯中出现蓝色沉淀。小组同学将烧杯中物质进行过滤，然后对滤液中的成分进行了探究。
【提出猜想】
Ⅰ：滤液中溶质是Na2SO4。
Ⅱ：滤液中溶质是Na2SO4、CuSO4。
Ⅲ：滤液中溶质是Na2SO4、H2SO4。
Ⅳ：滤液中溶质是 。
【交流讨论】同学们对以上的猜想提出了质疑，认为猜想 (填序号)不合理。
【设计实验】同学们通过以下的实验对猜想进行验证，请你完成实验报告。
实验内容 预计现象 预计结论
取少量滤液于试管中，观察 溶液呈无色 猜想 不成立
继续在上述的试管加入 产生蓝色沉淀 猜想 成立
5．坪中化学兴趣小组的同学利用氢氧化钙溶液和稀盐酸进行酸碱中和反应实验，向烧杯中的氢氧化钙溶液滴入稀盐酸一会儿后，发现忘记滴加指示剂，因此，他们停止滴加稀盐酸，并对溶液中的溶质成分进行了探究。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想假设】有四位同学根据所学知识，分别提出了自己的猜想。
小坪猜想：CaCl2和HCl；
小中猜想：CaCl2；
小威猜想：CaCl2和Ca（OH）2；
小武猜想：CaCl2、HCl和Ca（OH）2．
【查阅资料】CaCl2溶液显中性。
【组内交流】
（1）小组同学经过交流，一致认为小武的猜想不合理，理由是 （用化学方程式表示）。
【实验方案】
（2）小组同学分别设计了如下方案对提出的另外3个猜想进行探究
方案 实验操作 实验现象 结论
1 取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴 溶液变红色 小威猜想成立
2 取少量烧杯溶液于试管中，滴加碳酸钠溶液 立即出现 小中猜想成立
3 取少量烧杯中溶液于试管中，加入镁条 冒出大量气泡 猜想成立
【交流反思】
（3）小组同学经过交流，认为第2个实验方案并不合理，原因是 。
（4）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外，还应考虑 。
（5）若小坪猜想正确，要处理烧杯内溶液使其溶质只含有CaCl2，可向烧杯中加入过量的 （填化学式）。
6．钢铁的锈蚀是重要的研究课题。用下图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有锈蚀，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由试管A、B、C中铁钉的锈蚀现象可知，铁的锈蚀是铁与 (填化学式)等物质作用的过程。
(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。
(3)小组同学分析了试管D的情况后，又查阅了相关文献得到在水样温度为22℃、氧含量为6mL/L时，钢铁锈蚀速率与水样pH的关系如图2所示。当pH (选填“>”或“<”)4时，钢铁锈蚀速率明显增大，其原因是 。
(4)一段时间后，试管E底部出现了黑色粉末。小组同学对黑色粉末进行了探究。
【提出问题】试管中黑色粉末是什么物质？
【作出猜想】猜想一：Fe；猜想二：；猜想三：；猜想四：。
【查阅资料】是黑色晶体，能被磁铁吸引；易溶于水。
【分析讨论】①上述四个猜想中，不做实验就可以排除的是猜想 。
【实验探究】②将试管中的黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现黑色粉末能被磁铁吸引，于是得出结论：黑色粉末一定是Fe。你认为该结论 (选填“正确”或“不正确”)，理由是 。
(5)请你设计一个实验方案，用化学方法验证黑色粉末是否为Fe。
实验操作 实验现象及结论
取少量黑色粉末于试管中，加入 若 ，则黑色粉末是Fe；若无明显现象，则黑色粉末不是Fe
7．某同学在学习了木炭和氧化铜反应的知识后，产生了疑问：木炭与氧化铜反应生成的气体有哪些？同学们带着疑问进行了下列探究：
【提出猜想】
(1)猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；猜想三： 。
【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。
【实验步骤】连接好实验装置，并进行实验，装置如图所示（夹持仪器已省）：
步骤一：实验前先通一段时间N2
步骤二：点燃酒精喷灯加热
(2)先通N2的目的是 ，玻璃管中的现象是 。
【实验结论】
(3)①若观察到氯化钯试纸不变色，澄清石灰水变浑浊，则猜想一成立，请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式： 。
②若观察到氯化钯试纸变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则猜想二成立。
③若观察到氯化钯试纸 ，澄清石灰水 ，则猜想三成立。
【实验反思】
(4)①实验结束时熄灭酒精喷灯，在停止通入N2的情况下，有同学认为装置D在实验过程中没有作用，可以去除，你认为是否可行？请说明理由 。
②还有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要？请说明理由 。
8．在学习了常见的酸和碱后，某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展实验探究活动，请你参与下列活动。
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合，观察不到明显现象，为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，两位同学进行了以下实验。
（1）测定溶液pH变化甲同学实验过程中测得pH变化如图一所示，则该同学是将 （填字母序号）。
a．稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
b．氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
（2）借助于酸碱指示剂乙同学通过图二所示实验，他观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应。
【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分，大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】猜想一：只有K2SO4；猜想二：有K2SO4和H2SO4；猜想三：有K2SO4和KOH同学们讨论后一直认为猜想三是错误的，理由是 。
【进行实验】为了验证猜想，学习小组选用Fe2O3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Fe2O3粉末。 溶液中有H2SO4，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 溶液中有H2SO4，猜想二正确。
【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
①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 （可用化学方程式表示）。
②方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替，也能得到同样的实验结论，请你选出可用药品的字母序号 。
A．Cu B．K2CO3 C．NaCl D．Cu(OH)2
9．化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：
【提出问题1】该氢氧化钠溶液是否变质了呢？
【实验探究1】
(1)请完善下面的表格。
实验操作 实验现象 实验结论
取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加足量稀盐酸，并不断振荡。 氢氧化钠溶液一定变质了。
【提出问题2】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？
【猜想与假设】猜想1：氢氧化钠溶液部分变质；猜想2：氢氧化钠溶液全部变质。
【查阅资料】
(2)①氯化钙溶液呈中性；
②氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应，写出该反应的化学方程式 。
【实验探究2】
(3)请完善下面的表格。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，并不断振荡。 有 生成。 说明原溶液中一定有碳酸钠。
②取步骤①试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液。 溶液变红色。 说明原溶液中一定有 。
【实验结论】
(4)该氢氧化钠溶液 （填“部分”或“全部”）变质。
【反思与评价】
(5)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式： 。
(6)在上述【实验探究2】中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液。你认为小明的方案 （填“可行”或“不可行”）。
【理解与应用】
(7)氢氧化钠溶液容易变质，必须密封保存。实验室必须密封保存的药品还有很多，试另举一例： 。
10．某化学课堂上同学们正在进行酸、碱、盐知识的探究，请你参与其中并认真填写空格。
【学生实验】将CO2分别通入澄清石灰水和NaOH溶液中，观察到前者变浑浊，后者无明显现象。
【学生板演】澄清石灰水变浑浊的原理 。（用化学方程式表示）
【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，两者是否发生了化学反应？
【猜想假设】
猜想①：两者发生了化学反应；
猜想②：两者没有发生化学反应
【实验探究】
（1）小华设计了如图所示的A、B两个实验。
实验现象：A中软塑料瓶变瘪； B中 。
（2）小红认为小华的实验是可行的，其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使容器内压强降低。小明同学却对此提出质疑，他认为小华的实验不严谨，其理由是 。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实是 。
（3）小宁设计的是通过检验生成物来验证猜想，请帮她填写实验报告。
实验步骤 实验现象 实验结论
向B实验后的溶液中加入 证明了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应。
【实验结论】二氧化碳和氢氧化钠溶液反应
【反思拓展】通过此实验探究，我们发现，对于没有明显现象的化学反应，可以从两个不同的角度证明反应的发生，这两个角度有新物质生成和 。
11．学习了常见的酸和碱后，同学们对碱的化学性质进行整理归纳并进行如下实验活动。
序号 实验一 实验二 实验三 实验四
实验内容
现象 溶液变①______色 产生白色沉淀 无明显现象 无明显现象
分析与结论 碱能与指示剂作用 反应的化学方程式②______。 无法确定是否发生反应 无法确定是否发生反应
【验证实验】
(1)请填写实验记录中空缺的内容① ；② 。
【发现问题】
通过实验，同学们发现实验三、实验四无明显现象无法确定是否发生了化学反应。于是继续进行探究。
【探究实验】
(2)甲同学向实验三的剩余溶液中滴加酚酞试液，溶液为红色，甲同学得出结论：CO2不能与NaOH溶液反应，乙同学认为甲同学结论不合理，理由是 。
(3)丙同学向实验四的剩余溶液中滴加酚酞试液，溶液变无色。结论：稀盐酸和Ca(OH)2溶液发生了化学反应，判断依据是溶液中 (填物质化学式)一定完全反应了。
丙同学先将自己做完实验四后的溶液倒入烧杯后，甲同学再将实验三结束后溶液缓慢倒入同一烧杯中，观察到烧杯中先产生大量气泡，一段时间后出现白色沉淀，而烧杯中溶液始终为无色。
【实验结论】
(4)根据(3)中现象，推断出实验四结束后的溶质是 。(填化学式)
(5)根据(3)中现象，最后烧杯中溶质除酚酞外，溶质可能有一种或两种，请写出溶质是两种的情况 。(填化学式)
12．工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁的质量分数，某化学兴趣小组的同学在胡老师的指导下进行了如下实验，请你参与过程分析。
【资料1】草酸晶体（H2C2O4 3H2O）在浓H2SO4作用下受热分解，化学方程式为H2C2O4 3H2OCO2↑+CO↑+4H2O。
【资料2】碱石灰为NaOH与CaO的混合物，可吸收CO2和H2O。
【问题讨论】用如图所示装置进行实验：
(1)草酸晶体在气体发生装置中分解，实验前应先 。
(2)实验过程中A、C装置中分别加入足量的NaOH溶液和浓硫酸，确保了进入D中的气体是纯净、干燥的CO，那么实验过程中B装置中的现象应该是 。
(3)写出D装置中主要成分发生反应的化学方程式 。
【数据分析与计算】
(4)称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。实验前后称得E装置增重7.92g，则此铁红样品中铁元素的质量分数是 。
【实验评价】
(5)反思：胡老师指出了【问题讨论】中实验装置存在一个明显缺陷 。
13．胜利中学外出研学时，同学们自带了不同种类的自热食品，对于自热食品中的发热包，他们非常感兴趣，进行了以下系列探究。
【查阅资料】
Ⅰ.如下所示是同学们所带食品中某品牌发热包说明书中的部分内容。
产品名称：食品专用发热包 主要成分：生石灰、铝粉、碳酸钠 贮存条件：……
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。
【知识应用】
(1)说明书中的生石灰是物质 （填名称）的俗称。
探究一：
【提出问题】发热包的发热原理是什么？
【进行实验】
(2)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）。
探究二：
【提出问题】反应后固体混合物中含有什么物质？
【进行实验】
①取适量反应后的固体于烧杯中，加入足量蒸馏水溶解，无明显现象。过滤、得到滤渣和滤液。
②取步骤①的滤渣于试管中，加入足量稀盐酸，将产生的气体按如图1所示进行操作。观察到澄清石灰水变浑浊，干冷烧杯内壁有水珠。
③取步骤①的滤液于试管中，按如图2进行实验。观察到A试管内没有明显现象，B试管内溶液变红色。
【解释与结论】
(3)同学们依据上述实验现象，得出反应后固体中含有 的结论。
(4)上述实验中浓硫酸的作用是 。
【拓展延伸】
(5)根据探究一的实验现象，同学们推测，自热米饭的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成 ，甚至烫伤人。
(6)根据实验探究和你的生活经验，请完善发热包说明书中的贮存条件 。
14．文献记载：距今4000~5000年，我国古代劳动人民已开始冶铸铜器。出土的铜器表面通常会有一层绿色的铜锈[主要成分为]。兴趣小组的同学对铜锈的组成和铜生锈的条件进行如下探究。
已知：Ⅰ.无水硫酸铜遇水变为蓝色；Ⅱ.铜锈与盐酸反应的化学方程式为；Ⅲ.常温常压下，二氧化碳的密度是。
【活动一】探究铜锈的组成
用下图所示装置进实验，观察到试管中固体由绿色变为黑色，干燥管内无水硫酸铜变为蓝色，烧杯中澄清石灰水变浑浊。
(1)烧杯中发生的反应的化学程式为 。
(2)由实验现象推测，铜锈中至少含有 种元素。
【活动二】探究铜生锈的条件
【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能与和有关。
【进行实验】实验小组的同学取直径、长度均相同的铜丝，打磨光亮，设计了下图所示的5个实验并持续观察。
编号 ① ② ③ ④ ⑤
操作
现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面有绿色物质析出 无明显现象 无明显现象
【解释与结论】
(3)实验中使用的蒸馏水是经煮沸迅速冷却的，其目的是 。
(4)对比实验②和③，得出的结论是 。为验证猜想，实验⑤中应加入的物质为 。
(5)由上述实验可推知，铜生锈的条件是 。
【活动三】测定铜锈中的含量
将上述实验编号③试管中剩余物质过滤，洗涤，干燥，得到固体，连接图甲、图乙装置，检查装置气密性，加入固体与足量盐酸进行实验。
(6)完全反应后，常温常压下测得生成的气体体积为，则该固体中的含量为 （用含v、d、m的字母表示）。
(7)该实验条件下测得铜锈质量分数偏大的原因是 （写一点即可）。
15．某“暖宝宝”取暖贴的透气无纺布袋内装有铁粉、活性炭、氯化钠、水等物质，兴趣小组同学对此展开探究。
【活动一】用铁钉探究铁的锈蚀
某同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计了下图所示的实验。
(1)该实验中，能形成对比的一组实验是 （填字母）
(2)该实验中将蒸馏水煮沸的目的是 。
(3)经过一周的观察，试管B和试管C中的铁钉无明显变化，试管A中的铁钉明显锈蚀，说明铁锈是铁与 发生化学反应生成的。
【活动二】用“暖宝宝”中的物质探究铁的锈蚀
用无纺布袋装入干燥的铁粉、活性炭和氯化钠，分别放在锥形瓶底部，进行下图所示的实验。
(4)图1所示实验，锥形瓶在短时间内发烫，冷却至室温，打开弹簧夹，观察到 ，打开无纺布袋，黑色粉末有部分变成 色，图2和图3所示实验均无明显现象。
(5)与【活动一】所示实验相比较，图1所示实验可在短时间内完成，除了铁粉的因素外，你对活性炭与氯化钠作用的合理猜测是 （写出1点即可）。
【活动三】用“暖宝宝”测定空气里氧气的含量
(6)利用【活动二】中图1所示实验，测定空气里氧气的含量。
①实验时，需要获得的数据有锥形瓶内空气的体积、 ；实验时需要注意的事项是 （写出1点即可）。
②与用红磷测定空气里氧气的含量的实验相比，实验利用“暖宝宝”测定空气里氧气的含量的优点是 （写出1条即可）。
16．某初中化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品，围绕着实验室中的一瓶氢氧化钠溶液，展开了一系列的实验探究活动：
【提出问题 1】氢氧化钠溶液使酚酞变红的原因？
【提出猜想】猜想一：氢氧化钠溶液中水分子使酚酞变红。
猜想二：氢氧化钠溶液中 Na+使酚酞变红。
猜想三： 。
如何设计实验验证这一结论？
【实验验证】为证明酚酞变红与水分子和钠离子无关，需设计的实验方案是 （方案需包含实验操作、实验现象及实验结论）。
【讨论交流】氢氧化钠溶液在空气中可能会变质，请用化学方程式表示出变质的原因 。
【提出问题 2】瓶中氢氧化钠溶液是否变质？若变质是否完全变质？
【作出猜想】猜想一：未变质 猜想二：部分变质 猜想三：完全变质
【实验与结论】小组的同学们设计并进行了如图所示的实验：
步骤一：甲同学先向溶液 A 中滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变红，甲同学认为仅根据此现象不能证明猜想一是否正确，原因是 。
步骤二：甲同学又向步骤一所得溶液中加入一种过量的试剂 （填化学式），观察到 现象，得出这瓶氢氧化钠溶液部分变质。
【提出问题 3】探究这瓶已变质的氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数？
【深入探究】同学们从瓶中取 50g 该氢氧化钠溶液，利用以下实验装置进行实验（实验过程中不考虑氢氧化钠再与空气中的任何成分发生反应），实验结束后，称得 D 装置质量增加了 2.2g（提示：碱石灰能吸收水和二氧化碳）。
请计算出该氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数？ （写出计算过程）
17．某化学兴趣小组对粗盐进行提纯,并用氯化钠进行实验探究。
(1)粗盐的提纯
某粗盐中含有不溶性杂质泥沙和可溶性CaCl2、MgCl2杂质。兴趣小组设计了如下方案提纯粗盐。
①写出除镁反应的化学方程式 。
②“过滤”中玻璃棒的作用为 。
③操作X的名称为 。
(2)探究氨盐水与二氧化碳的反应
步骤1 取50mL浓氨水加入锥形瓶中,加入氯化钠晶体至不再溶解,制得氨盐水。
步骤2 向烧瓶中加入20mL氨盐水和15g干冰,塞紧瓶塞,振荡、静置。充分反应后析出细小晶体,过滤、洗涤、干燥。
【提出问题】晶体的成分是什么？
实验操作 现象 结论
晶体中不含铵盐
【实验探究1】①经甲同学检验,晶体中不含铵盐。甲同学的实验操作与现象是:
②乙同学取晶体少许,加入稀硝酸,晶体溶解并产生无色气体,再滴加AgNO3溶液,无明显现象,说明晶体中不含有 离子。
【提出猜想】晶体的成分是Na2CO3或NaHCO3或两者的混合物。
【查阅资料】Na2CO3受热不分解;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
【实验探究2】称取m1g晶体,利用下图装置(略去夹持仪器)探究晶体的成分。
【实验现象】反应一段时间后,试管口凝结了少量小液滴,Ba(OH)2溶液变浑浊。
【实验分析】①晶体中一定含有 (填化学式)
②Ba(OH)2溶液变浑浊的反应的化学方程式 。
③将晶体加热至残留固体的质量不再改变,测得残留固体的质量为m2g。若m1:m2= ,说明晶体为NaHCO3。
18．侯氏制碱法所得的纯碱中常含有少量氯化钠，现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(铁架台、铁夹等固定装置已略去)。
实验步骤如下：
①按图连接装置，并检查气密性；准确称得6.0g纯碱样品放入装置B的广口瓶中；往试管A中缓缓鼓入空气数分钟。
②准确称得盛有碱石灰(固体氢氧化钠和氧化钙的混合物)的干燥管D的质量为83.4g；
③打开装置B的分液漏斗旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；
④打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟。然后称得干燥管D的总质量为85.6g。
试回答：
(1)步骤④中鼓入空气的目的是 ，装置A中试剂X最适宜选用 。
(2)若没有C装置，则会导致测定结果 (填“偏大”或“偏小”)。
(3)E装置的作用是 。
(4)请根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数 。
19．我国提出2060年前实现碳中和。彰显了负责任大国的作为与相当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。学习小组开展“低碳行动”实践活动，聚焦主要物质二氧化碳，实验探究二氧化碳的性质与转化过程如下：
探究活动一：探究二氧化碳与水的反应
【设计与实验】同学们取石蕊溶液染成紫色的干燥纸条，完成如下实验操作。
实验操作 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实验Ⅳ
实验现象 紫色纸条不变色 紫色纸条不变色 紫色纸条变红色
【解释与结论】
分析对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，得出的结论是水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水共同作用使紫色石蕊变红。
(1)实验Ⅳ的目的是 。
(2)分析对比实验Ⅲ和Ⅳ，得出的结论是 。
(3)写出实验Ⅲ中反应的化学方程式 。
探究活动二：探究二氧化碳与碱溶液的反应。
【设计与实验】同学们取氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液设计并进行了如图所示实验。
【解释与结论】
(4)实验①中观察到的现象是 ，得到二氧化碳能与氢氧化钙溶液发生化学反应的结论；实验②中观察到无明显现象，得到二氧化碳不能与氢氧化钠溶液发生化学反应的结论。
【反思与评价】
(5)有同学认为实验②得出的实验结论不合理，他认为无明显现象并不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液不发生化学反应，于是设计了以下三个实验方案，证明二氧化碳是否能与氢氧化钠溶液发生化学反应，其中能达到目的的方案有 。
实验方案 实验步骤
方案一 在两个相同的软塑料瓶中挤满二氧化碳，分别加入等量的水和氢氧化钠溶液，振荡，观察现象。
方案二 向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加几滴无色酚酞溶液，观察现象。
方案三 向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加足量稀盐酸，观察现象。
【表达与交流】
(6)通过实验探究得出二氧化碳与氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液均能发生化学反应，请写出二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(7)请你为某工厂提出一条减少排放物中二氧化碳含量的建议： 。
20．关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
（1）酒精、煤（含硫）、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是 （填字母序号）。
A发光 B产生有刺激性气味的气体 C放热 D产生使澄清石灰水变浑浊的气体
（2）写出酒精（C2H5OH）完全燃烧的化学方程式 。
【任务二】探究燃烧的条件及质量变化
（3）该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1：室温下，按如图组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。
步骤2：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象。
步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1，和K2，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g。
步骤4：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察现象。
步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。
①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 。
②m1、m2、m3的大小关系是 。
【任务三】调控燃烧
（4）报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议 。
【任务四】再探铁的燃烧
（5）查阅文献：颗粒直径为20~30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识，回答下列问题：
①影响铁燃烧的因素有 、 （至少答出2点）。
②铁与氧气反应的条件不同，产物不同。若5．6g铁与氧气反应可得ag产物，且铁无剩余，则a的取值范围是 。专项11 实验探究题
1．金属材料的应用推动了社会发展，新型材料的研制和废旧金属的回收有利于节约金属资源。
(1)三星堆出土的青铜器是迄今为止世界上绝无仅有的一类青铜器造型。青铜是铜、锡、铅按照一定比例冶炼出来的合金，它具有 、容易铸造等特性。
(2)被誉为“中国天眼”的FAST是目前世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜，支撑它的角钢塔架中含有铁、铜、锰（Mn），现探究三种金属的活动性强弱。请你参与：
【猜想】猜想1：Mn>Fe>Cu；猜想2：Fe>Cu>Mn；猜想3：
【实验】
【分析】
Ⅰ．请写出实验②中的现象是 。
Ⅱ．实验过程中发现只有实验①无明显现象。由此可得出猜想 （填数字）正确
Ⅲ．通过实验现象及分析发现，不需要进行实验 （选填写①②③④）就能够得出结论。
【拓展】已知金属锰和铁有相似的化学性质，能溶于稀酸，生成含有＋2价金属离子的化合物。现将由5.5g金属锰 、5.6g金属铁、6.4g金属铜组成的混合物放硫酸中充分反应后过滤得到固体12g，同时产生氢气的质量为 g。
【答案】(1)硬度大或抗腐蚀性强（合理即可）
(2) Fe＞Mn＞Cu 产生气泡，溶液由无色变成浅绿色 1 ④ 0.2
【详解】（1）青铜是合金，合金的硬度比组成它的纯金属大，抗腐蚀性强等优点；
（2）[猜想]
根据金属活动性顺序表可知铁活动性比铜强，锰的活动性可能比铁强，也可能居中，还可能最弱，根据猜想1：Mn>Fe>Cu；猜想2：Fe>Cu>Mn；可得猜想3为Fe>Mn>Cu；
[分析]
Ⅰ、实验②是铁片和稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铁，现象是产生气泡，溶液由无色变成浅绿色；
Ⅱ、实验过程中发现只有实验①无明显现象，由①可知活动性H>Cu，由②铁能与稀硫酸反应，可知活动性Fe>H，由③锰能与硫酸亚铁反应，可知活动性Mn>Fe，由④锰能与硫酸铜反应，可知活动性Mn>Cu，由此可得出Mn>Fe>Cu，即猜想1成立；
Ⅲ、实验过程中发现只有实验①无明显现象，由①可知活动性H>Cu，由②铁能与稀硫酸反应，可知活动性Fe>H，由③锰能与硫酸亚铁反应，可知活动性Mn>Fe，则锰一定比铜活泼，所以不需要进行实验④，就能够得出结论；
[拓展]
锰、铁、铜的活动性依次减弱，现将由5.5g金属锰、5.6g金属铁、6.4g金属铜组成的混合物放入一定量的稀硫酸中，充分反应后过滤得到固体12g，铜与稀硫酸不反应，锰与稀硫酸先反应，铁再与稀硫酸反应。所以剩余12g固体中6.4g为铜，剩余固体的质量为12g-6.4g=5.6g，即铁没有参与反应。产生氢气的质量都为5.5g锰与稀硫酸反应生成，设5.5g锰与稀硫酸反应生成氢气质量为x ，则有
，，解得x=0.2g，即产生氢气的质量为0.2g。
2．某化学学习小组同学通过实验探究物质化学反应前后物质质量的变化。
【查阅资料】无水硫酸铜是一种白色固体，遇水变蓝色，可以检验是否有水，也可以吸收水。
【提出问题】反应前后物质的总质量存在什么关系？
【提出假设】参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等。
【设计实验】甲同学设计的实验如A图所示，乙同学设计的实验如B图所示，他们反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察，甲同学实验过程中观察到气球先膨胀后缩小。
【实验结论】甲认为：在化学反应中，生成物总质量与参加反应的反应物总质量相等；乙认为：在化学反应中，生成物总质量与参加反应的反应物总质量不相等，你认为 （填：“甲”或“乙”）结论正确，请解释导致另一种结论错误的原因 。
【结论分析】请你从原子的角度说明质量守恒的原因 。
【反思拓展】（1）小明设计了实验C来验证质量守恒定律，小刚认为该实验设计是错误的，原因是 。
（2）实验D中丙同学发现镁条燃烧后生成物的质量大于参加反应的镁条质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律。丁同学对此提出了异议，丁同学的理由是 。
（3）应用质量守恒定律从元素的角度解释为什么不能“点石成金”（石头的主要成分是CaCO3） 。
【交流应用】为了测定蜡烛元素组成，小华设计蜡烛燃烧实验并用下列装置吸收反应生成的二氧化碳和水（假定每步吸收完全），实验过程已省略。测定质量结果如下表：
A装置 B装置 C装置
反应前的质量/g 65.9 80 105
反应后的质量/g 64.4 81.8 109.4
请根据实验数据计算：
（1）蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为 。
（2）蜡烛中 （填“含”或“不含”）氧元素。
【答案】 甲 过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，氧气是气体，散逸到了空气中 化学反应前后，原子的质量、原子的种类、原子的个数不变 质量守恒定律适用于一切化学变化，而酒精和蒸馏水混合，没有新物质生成，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释 根据质量守恒定律，生成物的质量应该等于参加反应的镁和氧气的质量之和，但是参加反应的氧气的质量没有称到，所以生成物的质量大于反应物镁条的质量 化学反应前后，元素的种类不改变，而反应前石头中只含有钙、碳、氧元素，不含金元素，所以反应后也不会产生含金元素的物质 6:1 含
【详解】实验结论：
甲结论正确，乙结论错误，是因为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，氧气是气体，散逸到了空气中，反应中涉及到有气体的，实验时装置应该密闭；
结论分析：
化学反应的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，所以反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以，在化学反应中，反应物的质量总和与生成物的质量总和必然相等，故质量守恒的原因是化学反应前后，原子的质量、原子的种类、原子的个数不变；
反思拓展：
（1）小刚认为该实验设计是错误的，原因是质量守恒定律适用于一切化学变化，而酒精和蒸馏水混合，没有新物质生成，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释；
（2）实验D中镁条与氧气点燃燃生成氧化镁，丙同学发现镁条燃烧后生成物的质量大于参加反应放热镁条的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律，丁同学对此提出了异议，丁同学的理由是根据质量守恒定律，生成物的质量应该等于参加反应的镁和氧气的质量之和，但是参加反应的氧气的质量没有称到，所以生成物的质量大于反应物镁条的质量；
（3）石头的主要成分是CaCO3，化学反应前后，原子种类不变，所以元素的种类也不改变，而反应前石头中只含有钙、碳、氧元素，不含金元素，所以反应后也不会产生含金元素的物质，故不能点石成金；
交流应用：
（1）无水硫酸铜具有吸水性，可以吸收蜡烛燃烧后产生的水蒸气，澄清的石灰水可吸收蜡烛燃烧后生成的二氧化碳气体，所以装置B和C增加的质量分别是水和二氧化碳的质量，反应后生成的水：81.8g-80g=1. 8g，反应后生成的二氧化碳：109.4g-105g=4. 4g，蜡烛中碳元素的质量为：4.4g××100%=1.2g，氢元素的质量为： 1.8g××100%=0.2g ，故蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为1. 2g：0. 2g=6:1；
（2）参加反应的石蜡的质量是：65.9g-64.4g=1.5g，故氧元素的质量是1.5g-1.2g-0.2g=0.1g，所以蜡烛中含氧元素。
3．某兴趣小组利用H2O2溶液制取O2时，误向5mL5%的H2O2溶液中加入了2滴一定浓度的FeCl3溶液，结果立即产生了大量气泡。小组同学对此展开了如下探究。
【探究一】促进H2O2分解的微粒
【作出猜想】
(1)猜想①：可能是H2O；猜想②：可能是Fe3+；猜想③：可能是 。
【交流分析】
(2)同学们经分析一致认为猜想①不成立，理由是 。
【设计实验】
(3)请设计实验，验证猜想②成立： 。
【探究二】溶液pH对Fe3+催化H2O2分解的影响
小组同学利用相同浓度的FeCl3溶液在不同pH环境下催化分解相同浓度的H2O2溶液，测得密闭容器内的）曲线如图所示：
(4)分析图示，你能得到的结论是 。
(5)同学们认为，若要证明FeCl3是该反应的催化剂，还需要证明其质量和 在反应前后不变。
(6)市售H2O2溶液中常添加一定量的硫酸，你认为目的可能是 。
【探究三】含相同浓度Fe3+、Cu2+的不同溶液对H2O2分解的影响
小组同学分别测定含相同浓度Fe3+、Cu2+的不同溶液在相同pH环境下催化分解相同浓度的H2O2溶液，得到密闭容器内的“压强—时间”曲线如图所示。
(7)据图分析，能说明Cl-也能加快H2O2分解的实验现象是 。
(8)由图中数据能否说明促进H2O2分解的效果Fe3+比Cu2+更好 若能，请说明理由；若不能，请改进实验方案： 。
【答案】(1)氯离子/Cl-
(2)H2O2溶液中含有水分子
(3)取两支试管，分别加入5mL5%的H2O2溶液，再分别滴加等体积、Cl-浓度相同的FeCl3和NaCl溶液，观察到滴加FeCl3溶液的试管中产生气泡的速率比滴加NaCl溶液的试管快
(4)其他条件相同时，在一定pH范围内，pH越大，Fe3+催化分解H2O2的速率越快（合理即可）
(5)化学性质
(6)作为稳定剂，减缓H2O2在常温下的分解速率（合理即可）
(7)相同时间内，加入CuCl2溶液的装置内气体压强大于加入CuSO4溶液的装置
(8)不能，取相同体积含相同浓度Fe3+、Cu2+的FeCl3溶液和CuCl2溶液，再向CuCl2溶液中加入适量NaCl固体，使CuCl2和NaCl混合溶液中Cl-浓度与FeCl3溶液中Cl-浓度相同，重新进行探究三实验，观察现象
【详解】（1）FeCl3溶液中含有H2O、Fe3+、Cl-，因此还可能是Cl-促进了H2O2分解。
（2）H2O2溶液中含有水分子，并未促进H2O2的分解，因此猜想①不成立。
（3）若要验证猜想②正确，需要设计对比实验：取两支试管，分别加入5mL5%的H2O2溶液，再分别滴加等体积、Cl-浓度相同的FeCl3和NaCl溶液，观察到滴加FeCl3溶液的试管产生气泡的速率比滴加NaCl溶液的试管快。
（4）分析题图可知，其他条件相同时，在一定pH范围内，pH越大，Fe3+催化分解H2O2的速率越快。
（5）在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)。催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变。若要证明FeCl3是该反应的催化剂，还需要证明其质量和化学性质在反应前后不变。
（6）分析题图可知，pH越小，溶液酸性越强，H2O2的分解速率越慢。
（7）分析题图可知，相同时间内，加入CuCl2溶液的装置内气体压强大于加入CuSO4溶液的装置，由此可说明Cl-也能加快H2O2的分解。
（8）含相同浓度Fe2+、Cu2+的FeCl3溶液和CuCl2溶液中所含Cl-的浓度不同，FeCl3溶液中所含Cl-浓度更大，而Cl-也能加快H2O2分解，因此根据题图不能说明促进H2O2分解的效果Fe3+比Cu2+更好，需要控制Cl-浓度相同的情况下重新进行实验，改进方案如下：取相同体积含相同浓度Fe3+、Cu2+的FeCl3溶液和CuCl2溶液，再向CuCl2溶液中加入适量NaCl固体，使CuCl2和NaCl混合溶液中Cl-浓度与FeCl3溶液中Cl-浓度相同，重新进行探究三实验，观察现象。
4．昌五中学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】在进行稀硫酸和氢氧化钠溶液中和反应实验时，若要使反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示，则：
（1）此反应操作是向 溶液中滴加另一种溶液，化学方程式为 。若要得到中性溶液，需借助酚酞试液，当溶液恰好中和时，溶液由红色刚好变成无色。
（2）实验结束后发现容器壁温度升高，证实中和反应过程中放出热量。若用固体氢氧化钠和稀硫酸反应验证中和反应过程放出热量，你认为可行吗？并说明理由 。
【实验活动二】
某化学小组在探究碱的化学性质时，做了如图所示的两个实验。
（3）写出A试管中发生反应的化学方程式： 。
（4）实验结束过滤后，同学们将A、B两试管中的废液倒入同一洁净烧杯内，烧杯中出现蓝色沉淀。小组同学将烧杯中物质进行过滤，然后对滤液中的成分进行了探究。
【提出猜想】
Ⅰ：滤液中溶质是Na2SO4。
Ⅱ：滤液中溶质是Na2SO4、CuSO4。
Ⅲ：滤液中溶质是Na2SO4、H2SO4。
Ⅳ：滤液中溶质是 。
【交流讨论】同学们对以上的猜想提出了质疑，认为猜想 (填序号)不合理。
【设计实验】同学们通过以下的实验对猜想进行验证，请你完成实验报告。
实验内容 预计现象 预计结论
取少量滤液于试管中，观察 溶液呈无色 猜想 不成立
继续在上述的试管加入 产生蓝色沉淀 猜想 成立
【答案】 氢氧化钠/NaOH 不行，氢氧化钠固体溶于水时，也会放出热量 Na2SO4、NaOH Ⅲ Ⅱ 溶液（合理即可） Ⅳ
【详解】[实验活动一]：
（1）从图像可以看出，开始时溶液的pH大于7，呈碱性，表明是向氢氧化钠溶液中加入硫酸，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：；
（2）用固体氢氧化钠和稀硫酸反应验证中和反应过程中放出热量的方式不可行，因为氢氧化钠固体溶于水时也会放出热量，会干扰实验的测定；
[实验活动二]：
（3）A试管中氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，该反应的化学方程式为：；
（4）A试管中氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，B试管中氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，A和B两试管中的废液混合，一定含有硫酸钠，根据A、B混合后，观察到烧杯中有蓝色沉淀，则滤液中一定不含有硫酸（因为硫酸与氢氧化铜反应生成硫酸铜和水），所以B烧杯中氢氧化钠过量，A烧杯中硫酸铜过量，AB混合后发生的反应为：氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀；
提出猜想：
Ⅰ：氢氧化钠和硫酸铜恰好完全反应时，滤液中的溶质是Na2SO4；
Ⅱ：硫酸铜过量时，滤液中的溶质是Na2SO4、CuSO4；
Ⅲ：滤液中溶质是Na2SO4、H2SO4；
Ⅳ：氢氧化钠过量时，滤液中的溶质为Na2SO4、NaOH；
交流讨论：
由于烧杯中含有蓝色沉淀氢氧化铜，而氢氧化铜能与硫酸反应生成易溶于水的硫酸铜，故滤液中一定不会含有硫酸，所以猜想Ⅲ一定不正确；
[设计实验]
取少量滤液于试管中，观察溶液呈无色,，说明滤液中一定不含有硫酸铜（硫酸铜在溶液中显绿色），说明猜想Ⅱ不成立；
继续在上述的试管加入硫酸铜溶液，硫酸铜与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，所以若观察到产生蓝色沉淀，说明滤液中一定含有氢氧化钠，则猜想Ⅳ成立。
5．坪中化学兴趣小组的同学利用氢氧化钙溶液和稀盐酸进行酸碱中和反应实验，向烧杯中的氢氧化钙溶液滴入稀盐酸一会儿后，发现忘记滴加指示剂，因此，他们停止滴加稀盐酸，并对溶液中的溶质成分进行了探究。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想假设】有四位同学根据所学知识，分别提出了自己的猜想。
小坪猜想：CaCl2和HCl；
小中猜想：CaCl2；
小威猜想：CaCl2和Ca（OH）2；
小武猜想：CaCl2、HCl和Ca（OH）2．
【查阅资料】CaCl2溶液显中性。
【组内交流】
（1）小组同学经过交流，一致认为小武的猜想不合理，理由是 （用化学方程式表示）。
【实验方案】
（2）小组同学分别设计了如下方案对提出的另外3个猜想进行探究
方案 实验操作 实验现象 结论
1 取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴 溶液变红色 小威猜想成立
2 取少量烧杯溶液于试管中，滴加碳酸钠溶液 立即出现 小中猜想成立
3 取少量烧杯中溶液于试管中，加入镁条 冒出大量气泡 猜想成立
【交流反思】
（3）小组同学经过交流，认为第2个实验方案并不合理，原因是 。
（4）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外，还应考虑 。
（5）若小坪猜想正确，要处理烧杯内溶液使其溶质只含有CaCl2，可向烧杯中加入过量的 （填化学式）。
【答案】 Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O 酚酞试液 白色沉淀 小坪 氢氧化钙和碳酸钠反应也生成白色沉淀碳酸钙 反应物是否过量 CaCO3
【详解】[组内交流]
（1）小武猜想不合理，因为稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，两者不能共存，化学方程式为Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O。
[实验方案]
小威猜想成立，则含有氢氧化钙和氯化钙，因反应一定生成氯化钙，故检验氢氧化钙即可，取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞，溶液变红色，则含氢氧化钙。
小中猜想成立，则只含氯化钙，取少量烧杯溶液于试管中，滴加碳酸钠溶液，碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙沉淀和氯化钠，则出现白色沉淀，则含氯化钙。
取少量烧杯中溶液于试管中，加入镁条，冒出大量气泡，说明镁和稀盐酸反应，则含稀盐酸，则小坪猜想成立。
[交流反思]
（3）第2个实验方案并不合理，氢氧化钙和碳酸钠反应也生成白色沉淀碳酸钙，故无法确定是否含有氢氧化钙。
（4）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外，还应考虑反应物是否过量。
（5）小坪猜想正确，则溶液含氯化钙和稀盐酸，使其溶质只含有氯化钙，可向烧杯中加入过量的碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水二氧化碳，且碳酸钙不溶于水，溶液中不会引入新的杂质。
6．钢铁的锈蚀是重要的研究课题。用下图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有锈蚀，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由试管A、B、C中铁钉的锈蚀现象可知，铁的锈蚀是铁与 (填化学式)等物质作用的过程。
(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。
(3)小组同学分析了试管D的情况后，又查阅了相关文献得到在水样温度为22℃、氧含量为6mL/L时，钢铁锈蚀速率与水样pH的关系如图2所示。当pH (选填“>”或“<”)4时，钢铁锈蚀速率明显增大，其原因是 。
(4)一段时间后，试管E底部出现了黑色粉末。小组同学对黑色粉末进行了探究。
【提出问题】试管中黑色粉末是什么物质？
【作出猜想】猜想一：Fe；猜想二：；猜想三：；猜想四：。
【查阅资料】是黑色晶体，能被磁铁吸引；易溶于水。
【分析讨论】①上述四个猜想中，不做实验就可以排除的是猜想 。
【实验探究】②将试管中的黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现黑色粉末能被磁铁吸引，于是得出结论：黑色粉末一定是Fe。你认为该结论 (选填“正确”或“不正确”)，理由是 。
(5)请你设计一个实验方案，用化学方法验证黑色粉末是否为Fe。
实验操作 实验现象及结论
取少量黑色粉末于试管中，加入 若 ，则黑色粉末是Fe；若无明显现象，则黑色粉末不是Fe
【答案】(1)H2O、O2
(2)除去蒸馏水中溶解的氧气，防止对实验造成干扰
(3) ＜ pH变小，氢离子浓度增大，加快了与铁的反应速率，造成腐蚀速率增大
(4) ②④/④② 不正确 Fe3O4也能被磁铁吸引
(5) 稀盐酸（稀硫酸）或硫酸铜 有气泡生成或有红色物质生成
【详解】（1）A中铁与干燥的空气接触，不与水接触，铁不生锈；B中铁与水接触，不与空气接触，铁不生锈；C中铁与空气、水同时接触，铁易生锈；由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟H2O、O2等物质作用的过程；
（2）试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是除去蒸馏水中溶解的氧气，防止对实验造成干扰；
（3）由图2可知，当pH＜4时，腐蚀速率明显增大，此时pH变小，说明氢离子浓度变大，反应物浓度升高，加快了与铁反应速率，所以腐蚀速率加快；
（4）[分析讨论]
由于猜想②Fe2O3是红棕色的；猜想④FeCl3易溶于水；故上述四个猜想中，不做实验就可排除的是猜想②和④；
[实验探究]
不正确，由于 Fe3O4是黑色晶体，也能被磁铁吸引，所以将试管中的黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现黑色粉末能被磁铁吸引，于是得出结论：黑色粉末一定是Fe，该结论不正确；
（5）铁与稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，故取少量黑色粉末于试管中，加入足量稀盐酸（或硫酸），观察到有气泡产生，则黑色粉末是Fe，如果没有则黑色粉末不是Fe；或取少量黑色粉末于试管中，加入硫酸铜溶液，振荡；观察到有红色物质生成，则黑色粉末是Fe，如果没有则黑色粉末不是Fe。
7．某同学在学习了木炭和氧化铜反应的知识后，产生了疑问：木炭与氧化铜反应生成的气体有哪些？同学们带着疑问进行了下列探究：
【提出猜想】
(1)猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；猜想三： 。
【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。
【实验步骤】连接好实验装置，并进行实验，装置如图所示（夹持仪器已省）：
步骤一：实验前先通一段时间N2
步骤二：点燃酒精喷灯加热
(2)先通N2的目的是 ，玻璃管中的现象是 。
【实验结论】
(3)①若观察到氯化钯试纸不变色，澄清石灰水变浑浊，则猜想一成立，请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式： 。
②若观察到氯化钯试纸变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则猜想二成立。
③若观察到氯化钯试纸 ，澄清石灰水 ，则猜想三成立。
【实验反思】
(4)①实验结束时熄灭酒精喷灯，在停止通入N2的情况下，有同学认为装置D在实验过程中没有作用，可以去除，你认为是否可行？请说明理由 。
②还有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要？请说明理由 。
【答案】(1)CO和CO2都有
(2) 将装置中的空气排干净，防止加热时发生爆炸 黑色固体粉末表面逐渐变为红色
(3) 变蓝色 变浑浊
(4) 不可行；在停止通入N2的情况下，熄灭酒精灯时，温度降低装置E中的溶液可能会倒吸进入玻璃管，使其炸裂 不需要，实验过程中产生的一氧化碳气体收集在E装置中，没有排放到空气中，不会造成空气污染
【详解】（1）根据猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；故猜想三：CO和CO2都有；
（2）由于一氧化碳具有可燃性，与空气混合可能会发生爆炸，所以实验前先通一段时间氮气，目的是将装置中的空气排干净，防止加热时发生爆炸；
玻璃管中碳在高温条件下可以还原氧化铜生成铜，则现象是：黑色固体粉末表面逐渐变为红色；
（3）①若观察到氯化钯试纸不变色，澄清石灰水变浑浊，则猜想一成立，澄清石灰水的溶质氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应变的化学方程式：CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O；
②若观察到氯化钯试纸变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则猜想二成立；
③根据结论猜想③成立，即生成了一氧化碳和二氧化碳，所以若观察到氯化钯试纸变蓝色，澄清石灰水变浑浊，则猜想三成立；
（4）①实验结束时熄灭酒精喷灯，在停止通入N2的情况下，有同学认为装置D在实验过程中没有作用，可以去除，是不可行的，因为在停止通入N2的情况下，熄灭酒精灯时，温度降低装置E中的溶液可能会倒吸进入玻璃管，使其炸裂；
②该装置不需要添加尾气处理装置，实因为验过程中产生的一氧化碳气体会收集在E装置中，没有排放到空气中，不会造成空气污染。
8．在学习了常见的酸和碱后，某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展实验探究活动，请你参与下列活动。
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合，观察不到明显现象，为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，两位同学进行了以下实验。
（1）测定溶液pH变化甲同学实验过程中测得pH变化如图一所示，则该同学是将 （填字母序号）。
a．稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
b．氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
（2）借助于酸碱指示剂乙同学通过图二所示实验，他观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应。
【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分，大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】猜想一：只有K2SO4；猜想二：有K2SO4和H2SO4；猜想三：有K2SO4和KOH同学们讨论后一直认为猜想三是错误的，理由是 。
【进行实验】为了验证猜想，学习小组选用Fe2O3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Fe2O3粉末。 溶液中有H2SO4，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 溶液中有H2SO4，猜想二正确。
【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
①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 （可用化学方程式表示）。
②方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替，也能得到同样的实验结论，请你选出可用药品的字母序号 。
A．Cu B．K2CO3 C．NaCl D．Cu(OH)2
【答案】 b 溶液呈无色，说明溶液肯定不呈碱性，不存在KOH(其它合理说法也可） 红色粉末溶解，溶液变为黄色 反应后生成的K2SO4也能与BaCl2反应产生白色沉淀（或K2SO4＋BaCl2＝BaSO4↓＋2KCl） BD/DB
【详解】（1）由pH变化曲线可知，溶液刚开始pH＜7，呈酸性，此时溶液应是稀硫酸，随着另一溶液的加入，溶液pH逐渐增大到7，最后大于7，所以应是将氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中，故选b。
（2）猜想与假设：
根据题意，该实验过程中借助于酸碱指示剂，观察到溶液由红色变成无色，说明此时溶液一定不呈碱性，但是氢氧化钾会使得溶液呈碱性，会使得酚酞显红色，不符合实验事实，故猜想三错误。
进行实验：
实验结论是猜想二正确，反应后溶液中有硫酸，取少量反应后的溶液于试管中，加入Fe2O3粉末，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，可观察到红色粉末溶解，溶液变成黄色。
评价与反思：
①方案二是不合理的，因为原有的氢氧化钾和硫酸反应一定会产生硫酸钾，而硫酸钾与氯化钡反应也会产生白色沉淀，无法证明硫酸一定存在，故填溶液中一定有 K2SO4 存在，而 K2SO4 与 BaCl2 反应也能产生白色沉淀。
②A、Cu与硫酸不反应，不能证明有硫酸存在，故A错误；
B、K2CO3与硫酸反应生成硫酸钾、水和二氧化碳气体，有气泡产生，也能证明有硫酸存在，故B正确；
C、NaCl与硫酸不反应，不能证明有硫酸存在，故C错误；
D、Cu(OH)2与硫酸反应生成硫酸铜和水，而硫酸铜溶液呈蓝色，若固体消失，溶液变蓝色，能证明有硫酸存在，故D正确。
故选BD。
9．化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：
【提出问题1】该氢氧化钠溶液是否变质了呢？
【实验探究1】
(1)请完善下面的表格。
实验操作 实验现象 实验结论
取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加足量稀盐酸，并不断振荡。 氢氧化钠溶液一定变质了。
【提出问题2】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？
【猜想与假设】猜想1：氢氧化钠溶液部分变质；猜想2：氢氧化钠溶液全部变质。
【查阅资料】
(2)①氯化钙溶液呈中性；
②氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应，写出该反应的化学方程式 。
【实验探究2】
(3)请完善下面的表格。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，并不断振荡。 有 生成。 说明原溶液中一定有碳酸钠。
②取步骤①试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液。 溶液变红色。 说明原溶液中一定有 。
【实验结论】
(4)该氢氧化钠溶液 （填“部分”或“全部”）变质。
【反思与评价】
(5)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式： 。
(6)在上述【实验探究2】中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液。你认为小明的方案 （填“可行”或“不可行”）。
【理解与应用】
(7)氢氧化钠溶液容易变质，必须密封保存。实验室必须密封保存的药品还有很多，试另举一例： 。
【答案】(1)有气泡产生
(2)
(3) 白色沉淀 氢氧化钠/NaOH
(4)部分
(5)
(6)不可行
(7)熟石灰（合理即可）
【详解】（1）由实验结论：氢氧化钠溶液一定变质了，说明溶液中有氢氧化钠与二氧化碳反应生成的碳酸钠，碳酸钠会与稀盐酸反应生成二氧化碳，所以会看到有气泡产生的实验现象。
（2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，对应该反应的化学方程式为。
（3）①取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，并不断振荡。根据实验结论：原溶液中一定有碳酸钠，所以会看到有白色沉淀生成的实验现象；
②取步骤①试管中的少量上层清液，碳酸钠已经与过量的氯化钙完全反应，实验滴加酚酞溶液，溶液变红色说明溶液中有碱性物质那就只能是没有变质的氢氧化钠，所以实验结论为：说明原溶液中一定有氢氧化钠。
（4）该氢氧化钠溶液中既有氢氧化钠也有碳酸钠，所以说明溶液部分变质。
（5）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，是因为氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，对应的化学方程式为：。
（6）在上述【实验探究2】中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液。我认为小明的方案不可行，因为氢氧化钙显碱性会干扰氢氧化钠的检验。
（7）氢氧化钠溶液容易变质，必须密封保存。实验室必须密封保存的药品还有很多，比如：熟石灰（易与二氧化碳反应）/浓硫酸（具有吸水性）/浓盐酸（具有挥发）/生石灰（易与水反应生成氢氧化钙）等等。
10．某化学课堂上同学们正在进行酸、碱、盐知识的探究，请你参与其中并认真填写空格。
【学生实验】将CO2分别通入澄清石灰水和NaOH溶液中，观察到前者变浑浊，后者无明显现象。
【学生板演】澄清石灰水变浑浊的原理 。（用化学方程式表示）
【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，两者是否发生了化学反应？
【猜想假设】
猜想①：两者发生了化学反应；
猜想②：两者没有发生化学反应
【实验探究】
（1）小华设计了如图所示的A、B两个实验。
实验现象：A中软塑料瓶变瘪； B中 。
（2）小红认为小华的实验是可行的，其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使容器内压强降低。小明同学却对此提出质疑，他认为小华的实验不严谨，其理由是 。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实是 。
（3）小宁设计的是通过检验生成物来验证猜想，请帮她填写实验报告。
实验步骤 实验现象 实验结论
向B实验后的溶液中加入 证明了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应。
【实验结论】二氧化碳和氢氧化钠溶液反应
【反思拓展】通过此实验探究，我们发现，对于没有明显现象的化学反应，可以从两个不同的角度证明反应的发生，这两个角度有新物质生成和 。
【答案】 气球膨胀变大 二氧化碳能溶于水，且与水反应 将氢氧化钠溶液换成等体积的水，与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比 足量稀盐酸等 有气泡产生等 有反应物减少
【详解】学生板演：
澄清石灰水中的氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，所以澄清石灰水变浑浊。化学方程式为。
实验探究：
（1）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，瓶内气体减少，气压减小，大气压将空气压入气球，所以气球变大，故填气球膨胀变大。
（2）二氧化碳能溶于水，且与水反应，也能使容器内气体减少，压强减小，所以小华的设计不严密；
要验证二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应，还需设计对比实验，将氢氧化钠溶液换成等体积的水，再重复实验与放入氢氧化钠溶液的现象（软塑料瓶变瘪的程度是否相同、气球膨胀的大小是否相同通过对比推导出正确的结论，故填将氢氧化钠溶液换成等体积的水，与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比。
（3）可以利用反应物消失或有新物质生成验证反应的发生。该实验向B实验后的溶液中加入一种物质证明了反应的发生。氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则可以加入的是足量稀盐酸，现象是有气泡产生，说明有碳酸钠生成，从而证明了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应。其他合理即可。
反思拓展：
通过以上实验可以看出，对于没有明显现象的化学反应，我们可以通过间接检验反应物是否减少或检验生成物的方法验证反应是否发生，故填有反应物减少。
11．学习了常见的酸和碱后，同学们对碱的化学性质进行整理归纳并进行如下实验活动。
序号 实验一 实验二 实验三 实验四
实验内容
现象 溶液变①______色 产生白色沉淀 无明显现象 无明显现象
分析与结论 碱能与指示剂作用 反应的化学方程式②______。 无法确定是否发生反应 无法确定是否发生反应
【验证实验】
(1)请填写实验记录中空缺的内容① ；② 。
【发现问题】
通过实验，同学们发现实验三、实验四无明显现象无法确定是否发生了化学反应。于是继续进行探究。
【探究实验】
(2)甲同学向实验三的剩余溶液中滴加酚酞试液，溶液为红色，甲同学得出结论：CO2不能与NaOH溶液反应，乙同学认为甲同学结论不合理，理由是 。
(3)丙同学向实验四的剩余溶液中滴加酚酞试液，溶液变无色。结论：稀盐酸和Ca(OH)2溶液发生了化学反应，判断依据是溶液中 (填物质化学式)一定完全反应了。
丙同学先将自己做完实验四后的溶液倒入烧杯后，甲同学再将实验三结束后溶液缓慢倒入同一烧杯中，观察到烧杯中先产生大量气泡，一段时间后出现白色沉淀，而烧杯中溶液始终为无色。
【实验结论】
(4)根据(3)中现象，推断出实验四结束后的溶质是 。(填化学式)
(5)根据(3)中现象，最后烧杯中溶质除酚酞外，溶质可能有一种或两种，请写出溶质是两种的情况 。(填化学式)
【答案】(1) 红
(2)CO2和NaOH反应生成的Na2CO3也呈碱性，能使酚酞变红
(3)Ca(OH)2
(4)HCl、CaCl2
(5)NaCl、CaCl2
【详解】（1）实验一：氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液均显碱性，均能使酚酞溶液变红色，可观察到溶液变红色；
实验二：二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：；
（2）由于CO2和NaOH反应生成的Na2CO3也呈碱性，也能使酚酞变红，所以甲同学向实验三的剩余溶液中滴加酚酞试液，溶液为红色，甲同学得出结论：CO2不能与NaOH溶液反应的结论是不合理的；
（3）由于氢氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红色，丙同学向实验四的剩余溶液中滴加酚酞试液，溶液变无色，说溶液中的氢氧化钙Ca（OH）2一定反应完全，则可得到结论：稀盐酸和Ca(OH)2溶液发生了化学反应；
（4）实验四中氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，丙同学向实验四的剩余溶液中滴加酚酞试液，溶液变无色，说明实验四中的氢氧化钙一定反应完全，则实验四反应后的溶液中一定含有氯化钙，可能含有盐酸；
实验三中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，甲同学向实验三的剩余溶液中滴加酚酞试液，溶液为红色，由于碳酸钠和氢氧化钠均显碱性，均能使无色酚酞溶液变红色，所以无法判断溶液中是否含有氢氧化钠，则实验三反应后的溶液中一定含有碳酸钠；
丙同学先将自己做完实验四后的溶液倒入烧杯后，甲同学再将实验三结束后溶液缓慢倒入同一烧杯中，观察到烧杯中先产生大量气泡，即碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，说明实验四反应后的溶液中含有盐酸，一段时间后出现白色沉淀，即碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，而烧杯中溶液始终为无色，说明实验三反应后的溶液中一定不含有氢氧化钠；
故实验四结束后的溶质是氯化钙和盐酸，化学式为：HCl、CaCl2；
（5）由上可知，丙同学先将自己做完实验四后的溶液倒入烧杯后，甲同学再将实验三结束后溶液缓慢倒入同一烧杯中，观察到烧杯中先产生大量气泡，即碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，一段时间后出现白色沉淀，即碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，而烧杯中溶液始终为无色，说明实验三反应后的溶液中一定不含有氢氧化钠，无法判断氯化钙是否反应完全，故最后烧杯中溶质除酚酞外，溶质中一定含有氯化钠，可能含有氯化钙，则溶质是两种的情况为氯化钠和氯化钙，化学式为NaCl、CaCl2。
12．工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁的质量分数，某化学兴趣小组的同学在胡老师的指导下进行了如下实验，请你参与过程分析。
【资料1】草酸晶体（H2C2O4 3H2O）在浓H2SO4作用下受热分解，化学方程式为H2C2O4 3H2OCO2↑+CO↑+4H2O。
【资料2】碱石灰为NaOH与CaO的混合物，可吸收CO2和H2O。
【问题讨论】用如图所示装置进行实验：
(1)草酸晶体在气体发生装置中分解，实验前应先 。
(2)实验过程中A、C装置中分别加入足量的NaOH溶液和浓硫酸，确保了进入D中的气体是纯净、干燥的CO，那么实验过程中B装置中的现象应该是 。
(3)写出D装置中主要成分发生反应的化学方程式 。
【数据分析与计算】
(4)称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。实验前后称得E装置增重7.92g，则此铁红样品中铁元素的质量分数是 。
【实验评价】
(5)反思：胡老师指出了【问题讨论】中实验装置存在一个明显缺陷 。
【答案】(1)检查装置气密性
(2)无明显现象
(3)3CO+ Fe2O32Fe +3CO2
(4)71.2%
(5)没有处理尾气
【详解】（1）草酸晶体在气体发生装置中分解，实验前应先检查装置气密性，防止装置气密性不好，更换仪器时浪费药品，故填：检查装置气密性；
（2）制备干燥纯净的CO，需要去除二氧化碳和水蒸气，而去除二氧化碳利用氢氧化钠溶液，再利用澄清的石灰水来检验是否二氧化碳有剩余，另外再利用浓硫酸的吸水性，干燥气体，为了达到实验目的，实验过程中B装置中的现象应该是无明显现象，故填：无明显现象；
（3）工业铁红的主要成分是Fe2O3，则D装置中的主要反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+ Fe2O32Fe +3CO2，故填：3CO+ Fe2O32Fe +3CO2；
（4）由反应的化学方程式3CO+ Fe2O32Fe +3CO2、CO+ FeOFe +CO2、4CO+ Fe3O43Fe +4CO2可知，E装置增加的质量为二氧化碳质量，而二氧化碳中氧元素一半来自于一氧化碳，另一半则来自于铁的氧化物，二氧化碳含有氧元素质量=7.92g××100%=5.76g，则铁红中氧元素质量=5.76g÷2=2.88g，因此含有铁元素质量为10g-2.88g=7.12g，铁红样品中铁元素的质量分数为×100%=71.2%；
故填：71.2%。
（5）一氧化碳有毒，直接排放会污染环境，因此本实验装置中的缺陷是没有处理尾气，故填：没有处理尾气。
13．胜利中学外出研学时，同学们自带了不同种类的自热食品，对于自热食品中的发热包，他们非常感兴趣，进行了以下系列探究。
【查阅资料】
Ⅰ.如下所示是同学们所带食品中某品牌发热包说明书中的部分内容。
产品名称：食品专用发热包 主要成分：生石灰、铝粉、碳酸钠 贮存条件：……
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。
【知识应用】
(1)说明书中的生石灰是物质 （填名称）的俗称。
探究一：
【提出问题】发热包的发热原理是什么？
【进行实验】
(2)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）。
探究二：
【提出问题】反应后固体混合物中含有什么物质？
【进行实验】
①取适量反应后的固体于烧杯中，加入足量蒸馏水溶解，无明显现象。过滤、得到滤渣和滤液。
②取步骤①的滤渣于试管中，加入足量稀盐酸，将产生的气体按如图1所示进行操作。观察到澄清石灰水变浑浊，干冷烧杯内壁有水珠。
③取步骤①的滤液于试管中，按如图2进行实验。观察到A试管内没有明显现象，B试管内溶液变红色。
【解释与结论】
(3)同学们依据上述实验现象，得出反应后固体中含有 的结论。
(4)上述实验中浓硫酸的作用是 。
【拓展延伸】
(5)根据探究一的实验现象，同学们推测，自热米饭的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成 ，甚至烫伤人。
(6)根据实验探究和你的生活经验，请完善发热包说明书中的贮存条件 。
【答案】(1)氧化钙
(2) 放热，有气泡产生
(3)碳酸钙、铝、氢氧化钙
(4)干燥氢气
(5)饭盒炸裂
(6)密封保存于阴凉处
【详解】（1）氧化钙俗称生石灰；
（2）生石灰与水反应放热生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，铝能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故可观察到放热，有气泡产生；
观察到发热包内固体变硬结块，其可能的原因是氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的方程式为；
（3）分析实验：取步骤①的滤渣于试管中，加入足量稀盐酸，将产生的气体按如图1所示进行操作，观察到澄清石灰水变浑浊，证明反应有二氧化碳生成，故固体中含有碳酸钙，干冷烧杯内壁有水珠，说明气体燃烧生成了水，推测气体为氢气，故固体中有铝；
取步骤①的滤液于试管中，按如图2进行实验，观察到A试管内没有明显现象，B试管内溶液变红色，说明固体中含有碱性物质，分析反应，此碱性物质是氢氧化钙；
故反应后固体中含有碳酸钙、铝、氢氧化钙；
（4）浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂，故在此处的作用是干燥剂，干燥氢气；
（5）氧化钙和水反应放热，若透气孔堵塞，会导致内部压强过大，饭盒炸裂，烫伤他人；
（6）发热包中的成分易与水反应，故应密封保存于阴凉处。
14．文献记载：距今4000~5000年，我国古代劳动人民已开始冶铸铜器。出土的铜器表面通常会有一层绿色的铜锈[主要成分为]。兴趣小组的同学对铜锈的组成和铜生锈的条件进行如下探究。
已知：Ⅰ.无水硫酸铜遇水变为蓝色；Ⅱ.铜锈与盐酸反应的化学方程式为；Ⅲ.常温常压下，二氧化碳的密度是。
【活动一】探究铜锈的组成
用下图所示装置进实验，观察到试管中固体由绿色变为黑色，干燥管内无水硫酸铜变为蓝色，烧杯中澄清石灰水变浑浊。
(1)烧杯中发生的反应的化学程式为 。
(2)由实验现象推测，铜锈中至少含有 种元素。
【活动二】探究铜生锈的条件
【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能与和有关。
【进行实验】实验小组的同学取直径、长度均相同的铜丝，打磨光亮，设计了下图所示的5个实验并持续观察。
编号 ① ② ③ ④ ⑤
操作
现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面有绿色物质析出 无明显现象 无明显现象
【解释与结论】
(3)实验中使用的蒸馏水是经煮沸迅速冷却的，其目的是 。
(4)对比实验②和③，得出的结论是 。为验证猜想，实验⑤中应加入的物质为 。
(5)由上述实验可推知，铜生锈的条件是 。
【活动三】测定铜锈中的含量
将上述实验编号③试管中剩余物质过滤，洗涤，干燥，得到固体，连接图甲、图乙装置，检查装置气密性，加入固体与足量盐酸进行实验。
(6)完全反应后，常温常压下测得生成的气体体积为，则该固体中的含量为 （用含v、d、m的字母表示）。
(7)该实验条件下测得铜锈质量分数偏大的原因是 （写一点即可）。
【答案】(1)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(2)4/四
(3)除去蒸馏水中的空气
(4) 铜生锈与O2有关 干燥的O2和CO2
(5)铜与H2O、O2、CO2同时接触
(6)×100%
(7)稀盐酸占有一定的体积（合理即可）
【详解】（1）烧杯中澄清石灰水变浑浊，即铜锈分解生成的二氧化碳与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，故填：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；
（2）实验中观察到试管中固体由绿色变为黑色，说明有氧化铜生成，干燥管内无水硫酸铜变为蓝色，说明有水生成，烧杯中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，即铜锈分解生成氧化铜、水和二氧化碳，因此铜锈中含有4种元素，即铜元素、碳元素、氢元素和氧元素，故填：4或四；
（3）水中会溶有一部分空气，温度升高时，气体的溶解度减小，快速冷却可以避免再次溶有空气，所以实验中使用的蒸馏水需“经煮沸并迅速冷却”，其目的是除去蒸馏水中的空气，故填：除去蒸馏水中的空气；
（4）实验②中铜丝与二氧化碳、水接触，不生锈，实验③中铜丝与氧气、水和二氧化碳同时接触，生锈，变量为氧气，因此对比实验②和③可得出的结论是铜生锈与O2有关；实验④为验证猜想铜丝生锈与水蒸气有关，故广口瓶中放入的物质有铜丝和干燥的O2和CO2，故填：铜生锈与O2有关；干燥的O2和CO2；
（5）由上述实验可推知，铜生锈的条件是铜与H2O、O2、CO2同时接触，故填：铜与H2O、O2、CO2同时接触；
（6）解：产生二氧化碳的质量为vmL×dg/mL=vdg，设参加反应的质量为y，
固体中的含量为×100%=×100%，故填：×100%；
（7）实验中滴加的稀盐酸占有一定的体积，导致测得二氧化碳的体积偏大，从而使测得铜锈质量分数偏大，故填：稀盐酸占有一定的体积（合理即可）。
15．某“暖宝宝”取暖贴的透气无纺布袋内装有铁粉、活性炭、氯化钠、水等物质，兴趣小组同学对此展开探究。
【活动一】用铁钉探究铁的锈蚀
某同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计了下图所示的实验。
(1)该实验中，能形成对比的一组实验是 （填字母）
(2)该实验中将蒸馏水煮沸的目的是 。
(3)经过一周的观察，试管B和试管C中的铁钉无明显变化，试管A中的铁钉明显锈蚀，说明铁锈是铁与 发生化学反应生成的。
【活动二】用“暖宝宝”中的物质探究铁的锈蚀
用无纺布袋装入干燥的铁粉、活性炭和氯化钠，分别放在锥形瓶底部，进行下图所示的实验。
(4)图1所示实验，锥形瓶在短时间内发烫，冷却至室温，打开弹簧夹，观察到 ，打开无纺布袋，黑色粉末有部分变成 色，图2和图3所示实验均无明显现象。
(5)与【活动一】所示实验相比较，图1所示实验可在短时间内完成，除了铁粉的因素外，你对活性炭与氯化钠作用的合理猜测是 （写出1点即可）。
【活动三】用“暖宝宝”测定空气里氧气的含量
(6)利用【活动二】中图1所示实验，测定空气里氧气的含量。
①实验时，需要获得的数据有锥形瓶内空气的体积、 ；实验时需要注意的事项是 （写出1点即可）。
②与用红磷测定空气里氧气的含量的实验相比，实验利用“暖宝宝”测定空气里氧气的含量的优点是 （写出1条即可）。
【答案】(1)AB（或AC）
(2)除去水中溶解的氧气
(3)氧气和水
(4) 烧杯中的水流入锥形瓶内 红棕
(5)加快铁锈蚀的速率
(6) 进入集气瓶中水的体积 保持装置气密性良好 更环保
【详解】（1）由图可知，A与B形成对比实验，A中与氧气和水接触，会生锈，B中只与水接触，不会生锈，得出铁生锈需要与氧气接触，A与C形成对比，A中与氧气和水接触，会生锈，C中只与氧气接触，不会生锈，得出铁生锈需要与水接触，故该实验中，能形成对比实验的由A和B（或A和C）；故填：A和B（或A和C）；
（2）该实验中将蒸馏水煮沸的目的是除去水中溶解的氧气；故填：除去水中溶解的氧气；
（3）连续观察一周，只有A试管中的铁钉明显锈蚀，说明铁锈蚀是铁与氧气、水等发生化学反应；故填：氧气和水；
（4）图1所示实验，铁粉与氧气和水反应生成铁锈,放出热量，锥形瓶在短时间内发烫，冷却至室温，打开弹簧夹，由于消耗了 氧气，锥形瓶内压强减小，观察到烧杯中导管液面上升，高于烧杯内液体的高度，打开无纺布袋，黑色粉未有部分变成红棕色；图2中只与氧气接触，图3中只与水接触，铁均不会生锈，故图2和图3所示实验均无明显现象；故填：烧杯中的水流入锥形瓶内；红棕；
（5）与[活动一]相比较，图1所示实验可在短时间内完成，除了铁粉的因素外，也有可能是活性炭与氯化钠加快铁粉的锈蚀；故填：加快铁锈蚀的速率；
（6）①实验时，需要获得的数据有:锥形瓶内空气的体积、倒流入集气瓶内水的体积；实验时需要注意的事项是干燥的铁粉要足量，保证氧气消耗完全，装置要保证不漏气或冷却至室温后才能打开弹簧夹，保持装置气密性良好等；故填：进入集气瓶中水的体积；保持装置气密性良好；
②与用红磷测定空气里氧气的含量的实验相比，实验利用“暖宝宝”测定空气里氧气的含量的优点是在密闭空间进行，实验更准确，更环保等；故填：更环保。
16．某初中化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品，围绕着实验室中的一瓶氢氧化钠溶液，展开了一系列的实验探究活动：
【提出问题 1】氢氧化钠溶液使酚酞变红的原因？
【提出猜想】猜想一：氢氧化钠溶液中水分子使酚酞变红。
猜想二：氢氧化钠溶液中 Na+使酚酞变红。
猜想三： 。
如何设计实验验证这一结论？
【实验验证】为证明酚酞变红与水分子和钠离子无关，需设计的实验方案是 （方案需包含实验操作、实验现象及实验结论）。
【讨论交流】氢氧化钠溶液在空气中可能会变质，请用化学方程式表示出变质的原因 。
【提出问题 2】瓶中氢氧化钠溶液是否变质？若变质是否完全变质？
【作出猜想】猜想一：未变质 猜想二：部分变质 猜想三：完全变质
【实验与结论】小组的同学们设计并进行了如图所示的实验：
步骤一：甲同学先向溶液 A 中滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变红，甲同学认为仅根据此现象不能证明猜想一是否正确，原因是 。
步骤二：甲同学又向步骤一所得溶液中加入一种过量的试剂 （填化学式），观察到 现象，得出这瓶氢氧化钠溶液部分变质。
【提出问题 3】探究这瓶已变质的氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数？
【深入探究】同学们从瓶中取 50g 该氢氧化钠溶液，利用以下实验装置进行实验（实验过程中不考虑氢氧化钠再与空气中的任何成分发生反应），实验结束后，称得 D 装置质量增加了 2.2g（提示：碱石灰能吸收水和二氧化碳）。
请计算出该氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数？ （写出计算过程）
【答案】 氢氧化钠溶液中OH-使酚酞变红 取少量氯化钠溶液于试管中，加入适量无色酚酞溶液，溶液不变色，说明酚酞变红与钠离子和水分子无关
NaOH与Na2CO3都呈碱性，都能使酚酞变红 CaCl2或BaCl2（合理即可） 产生白色沉淀，溶液仍为红色 解：设Na2CO3的质量为x
则该氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数为：，
答：该氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数为 10.6%。
【详解】[提出猜想]
氢氧化钠溶液中含钠离子、氢氧根离子、水分子，故可能是氢氧化钠溶液中的水分子使酚酞变红，也可能是氢氧化钠溶液中钠离子使酚酞变红，也可能是氢氧化钠溶液中的OH-使酚酞变红，故猜想三：氢氧化钠溶液中的OH-使酚酞变红；
[实验验证]
氯化钠溶液中含钠离子和水分子，故为证明酚酞变红与水分子和钠离子无关，可设计实验：取少量氯化钠溶液于试管中，加入适量无色酚酞溶液，溶液不变色，说明酚酞变红与钠离子和水分子无关；
[讨论交流]
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： ；
[实验与结论]
步骤一：氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性，均能使无色酚酞试液变红，故溶液变红，不能说明氢氧化钠是否变质，即仅根据此现象不能证明猜想一是否正确；
步骤二：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，说明含碳酸钠，且过量的氯化钡溶液能将碳酸钠除尽，反应后，溶液仍是红色，说明溶液中含氢氧化钠，则这瓶氢氧化钠溶液部分变质，故现象为：产生白色沉淀，溶液仍是红色；
[深入探究]
见答案。
17．某化学兴趣小组对粗盐进行提纯,并用氯化钠进行实验探究。
(1)粗盐的提纯
某粗盐中含有不溶性杂质泥沙和可溶性CaCl2、MgCl2杂质。兴趣小组设计了如下方案提纯粗盐。
①写出除镁反应的化学方程式 。
②“过滤”中玻璃棒的作用为 。
③操作X的名称为 。
(2)探究氨盐水与二氧化碳的反应
步骤1 取50mL浓氨水加入锥形瓶中,加入氯化钠晶体至不再溶解,制得氨盐水。
步骤2 向烧瓶中加入20mL氨盐水和15g干冰,塞紧瓶塞,振荡、静置。充分反应后析出细小晶体,过滤、洗涤、干燥。
【提出问题】晶体的成分是什么？
实验操作 现象 结论
晶体中不含铵盐
【实验探究1】①经甲同学检验,晶体中不含铵盐。甲同学的实验操作与现象是:
②乙同学取晶体少许,加入稀硝酸,晶体溶解并产生无色气体,再滴加AgNO3溶液,无明显现象,说明晶体中不含有 离子。
【提出猜想】晶体的成分是Na2CO3或NaHCO3或两者的混合物。
【查阅资料】Na2CO3受热不分解;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
【实验探究2】称取m1g晶体,利用下图装置(略去夹持仪器)探究晶体的成分。
【实验现象】反应一段时间后,试管口凝结了少量小液滴,Ba(OH)2溶液变浑浊。
【实验分析】①晶体中一定含有 (填化学式)
②Ba(OH)2溶液变浑浊的反应的化学方程式 。
③将晶体加热至残留固体的质量不再改变,测得残留固体的质量为m2g。若m1:m2= ,说明晶体为NaHCO3。
【答案】 引流 蒸发结晶 取少量晶体于试管中，加入氢氧化钠溶液，微热，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸；现象为：红色石蕊试纸不变蓝 氯 NaHCO3 84:53
【详解】（1）①除镁反应生成氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，该反应的化学方程式为：；
②“过滤”中玻璃棒的作用为引流；
③氯化钠溶液经过操作X变为氯化钠晶体，故名称为蒸发结晶；
（2）提出问题：实验探究1：①铵盐能与碱反应生成氨气，氨气能使红色石蕊试纸变蓝，故实验操作：取少量晶体于试管中，加入氢氧化钠溶液，微热，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸；现象为：红色石蕊试纸不变蓝，说明晶体中不含铵盐；
②乙同学取晶体少许,加入稀硝酸,晶体溶解并产生无色气体,再滴加AgNO3溶液,无明显现象,说明晶体中不含有氯离子，因为氯离子能与银离子结合生成氯化银白色沉淀；
实验探究2：实验分析：①反应一段时间后,试管口凝结了少量小液滴，说明反应生成了水，Ba(OH)2溶液变浑浊，说明该晶体加热反应生成了二氧化碳，故晶体中一定含NaHCO3；
②氢氧化钡变浑浊是因为氢氧化钡能与二氧化碳反应生成碳酸钡和水，该反应的化学方程式为：；
③若晶体全部为碳酸氢钠，则
m1： m2=84:53。
18．侯氏制碱法所得的纯碱中常含有少量氯化钠，现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(铁架台、铁夹等固定装置已略去)。
实验步骤如下：
①按图连接装置，并检查气密性；准确称得6.0g纯碱样品放入装置B的广口瓶中；往试管A中缓缓鼓入空气数分钟。
②准确称得盛有碱石灰(固体氢氧化钠和氧化钙的混合物)的干燥管D的质量为83.4g；
③打开装置B的分液漏斗旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；
④打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟。然后称得干燥管D的总质量为85.6g。
试回答：
(1)步骤④中鼓入空气的目的是 ，装置A中试剂X最适宜选用 。
(2)若没有C装置，则会导致测定结果 (填“偏大”或“偏小”)。
(3)E装置的作用是 。
(4)请根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数 。
【答案】(1) 使B中生成的二氧化碳完全地排入装置D中 氢氧化钠溶液
(2)偏大
(3)防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入到D中
(4)88.3%
【详解】（1）为了减小实验误差而采取了鼓入空气的方法，把残留在装置B中二氧化碳全部由D中碱石灰吸收，实验结果更准确；
由题意可知，通过测定二氧化碳的质量来测定碳酸钠的质量分数的，所以要排除空气中的二氧化碳干扰实验结果，而在A中装了碱性溶液来吸收空气中的二氧化碳，故填：氢氧化钠溶液；
（2）浓硫酸具有吸水性，在C装置中吸收由B装置排出气体中混有的水蒸气，若少了此装置则会使气体中的水蒸气被D装置中碱石灰吸收，而使测定质量偏大；
（3）如果D装置直接与外界空气相连通，则空气中的水蒸气和二氧化碳会进入D装置而对测定结果产生影响，所以装置E的作用则是防止空气中水蒸气和二氧化碳进入装置D中；
（4）反应中放出二氧化碳气体的质量=85.6g-83.4g=2.2g
设放出2.2g二氧化碳消耗碳酸钠的质量为x纯碱样品Na2CO3的质量分数：。
19．我国提出2060年前实现碳中和。彰显了负责任大国的作为与相当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。学习小组开展“低碳行动”实践活动，聚焦主要物质二氧化碳，实验探究二氧化碳的性质与转化过程如下：
探究活动一：探究二氧化碳与水的反应
【设计与实验】同学们取石蕊溶液染成紫色的干燥纸条，完成如下实验操作。
实验操作 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实验Ⅳ
实验现象 紫色纸条不变色 紫色纸条不变色 紫色纸条变红色
【解释与结论】
分析对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，得出的结论是水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水共同作用使紫色石蕊变红。
(1)实验Ⅳ的目的是 。
(2)分析对比实验Ⅲ和Ⅳ，得出的结论是 。
(3)写出实验Ⅲ中反应的化学方程式 。
探究活动二：探究二氧化碳与碱溶液的反应。
【设计与实验】同学们取氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液设计并进行了如图所示实验。
【解释与结论】
(4)实验①中观察到的现象是 ，得到二氧化碳能与氢氧化钙溶液发生化学反应的结论；实验②中观察到无明显现象，得到二氧化碳不能与氢氧化钠溶液发生化学反应的结论。
【反思与评价】
(5)有同学认为实验②得出的实验结论不合理，他认为无明显现象并不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液不发生化学反应，于是设计了以下三个实验方案，证明二氧化碳是否能与氢氧化钠溶液发生化学反应，其中能达到目的的方案有 。
实验方案 实验步骤
方案一 在两个相同的软塑料瓶中挤满二氧化碳，分别加入等量的水和氢氧化钠溶液，振荡，观察现象。
方案二 向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加几滴无色酚酞溶液，观察现象。
方案三 向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加足量稀盐酸，观察现象。
【表达与交流】
(6)通过实验探究得出二氧化碳与氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液均能发生化学反应，请写出二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(7)请你为某工厂提出一条减少排放物中二氧化碳含量的建议： 。
【答案】(1)说明酸能使紫色石蕊试纸变红
(2)二氧化碳与水反应生成了酸
(3)
(4)产生白色沉淀
(5)方案一、方案三
(6)
(7)开发新能源，减少化石燃料的使用
【详解】（1）实验Ⅳ中稀盐酸和稀醋酸都能使紫色的干燥纸条变红，则实验Ⅳ的目的是说明酸能使紫色石蕊试纸变红；
（2）实验Ⅳ中稀盐酸和稀醋酸都能使紫色的干燥纸条变红，说明酸能使紫色石蕊变红，实验Ⅲ中二氧化碳与水共同作用使紫色石蕊变红，则对比实验Ⅲ和Ⅳ，可得出的结论是二氧化碳与水反应生成了酸；
（3）实验Ⅲ中二氧化碳与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为；
（4）实验①中二氧化碳通入氢氧化钙溶液中，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，观察到的现象是产生白色沉淀；
（5）案一：在两个相同的软塑料瓶中挤满二氧化碳，分别加入等量的水和氢氧化钠溶液，振荡：二氧化碳能溶于水、能与氢氧化钠反应，都会使软塑料瓶内气压减小，滴加氢氧化钠溶液的软塑料瓶比滴加等量水的软塑料瓶变得更瘪，可验证二氧化碳能与氢氧化钠反应，故方案一能达到实验目的；
方案二：向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加几滴无色酚酞溶液：二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠碳酸钠溶液均呈碱性，都能使无色酚酞溶液变红，无法判断二氧化碳与氢氧化钠发生反应，故方案二不能达到实验目的；
方案三：向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加足量稀盐酸：二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，滴加足量的稀盐酸，稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，若观察到有气泡产生，证明有碳酸钠，即证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，故方案三能达到实验目的；
故选：方案一、方案三；
（6）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为；
（7）工厂减少排放物中二氧化碳含量的方法是开发新能源，减少化石燃料的使用。
20．关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
（1）酒精、煤（含硫）、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是 （填字母序号）。
A发光 B产生有刺激性气味的气体 C放热 D产生使澄清石灰水变浑浊的气体
（2）写出酒精（C2H5OH）完全燃烧的化学方程式 。
【任务二】探究燃烧的条件及质量变化
（3）该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1：室温下，按如图组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。
步骤2：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象。
步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1，和K2，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g。
步骤4：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察现象。
步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。
①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 。
②m1、m2、m3的大小关系是 。
【任务三】调控燃烧
（4）报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议 。
【任务四】再探铁的燃烧
（5）查阅文献：颗粒直径为20~30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识，回答下列问题：
①影响铁燃烧的因素有 、 （至少答出2点）。
②铁与氧气反应的条件不同，产物不同。若5．6g铁与氧气反应可得ag产物，且铁无剩余，则a的取值范围是 。
【答案】 B 步骤2中白磷未燃烧，步骤4中白磷燃烧，产生白烟 m1>m2=m3 取土填埋，隔绝空气 铁的表面积 氧气的浓度（温度） 7.2≤a≤8.0
【详解】（1）酒精、煤（含硫）、天然气燃烧都能发光发热并且产生二氧化碳气体使澄清的石灰水变浑浊，但是只有煤中含有硫会产生有刺激性气味的二氧化硫气体，故选B；
（2）酒精在点燃的条件下生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
（3）①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是步骤2中，隔绝氧气，白磷未燃烧，步骤4中，通入氧气，白磷燃烧，产生白烟；
②一开始锥形瓶充满二氧化碳，步骤3中通入50mL氧气，二氧化碳的密度比空气大，故m1>m2，步骤4中白磷燃烧消耗了氧气，但是反应在密闭容器中进行，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，步骤5中恢复室温擦干锥形瓶，故m2=m3，因此m1>m2=m3；
（4）一旦煤层自燃，取土填埋，隔绝空气；
（5）①铁在空气中不能燃烧，在氧气中能燃烧，说明影响铁燃烧的因素有氧气的浓度，颗粒直径为20~30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁，说明铁的表面积可以影响铁的燃烧，故影响铁燃烧的因素有：铁的表面积、氧气的浓度或温度；
②铁与氧气生成FeO时产物的质量最小，设生成的产物为x，
解得x=7.2g
铁与氧气生成三氧化二铁，产物的质量最大，设生成的产物为y，
解得y=8g
故a的取值范围是7.2≤a≤8.0。
