第二轮重庆重难专题研究专题七实验探究题类型一反应后溶质成分的探究针对训练1.(2022重庆B卷)氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱。李红同学将两种碱的溶液分别装入试管A、B中，并进行了如图所示的三组实验。第1题图(1)实验1中，两支试管的溶液都变成________色。(2)实验2中，若B盛装的是NaOH溶液，发生反应的化学方程式为____________________________________，该反应的基本类型是________反应。(3)实验3中，李红同学向两支试管吹气，A中有白色沉淀生成，发生反应的化学方程式为__________________________________。B中无现象，为了探究吹气后B中溶质的成分，李红进行了如下探究。提出猜想：猜想1：溶质只有氢氧化钠猜想2：溶质只有碳酸钠猜想3：溶质有氢氧化钠和碳酸钠……实验和结论：实验实验现象结论取B中少量溶液，加入澄清石灰水至不再产生沉淀为止，过滤后取上层清液，向其中加几滴酚酞试液产生白色沉淀，溶液呈现红色猜想3成立反思与评价：老师评价李红得出的结论不正确，是因为猜想________(填数字)也会产生相同的现象。如果要验证“猜想3成立”，必须更换试剂，将________溶液换成________溶液。2.(2022重庆二外模拟)某实验小组的同学用NaOH溶液和稀盐酸进行中和反应的实验，向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加指示剂，此时他们停止滴加稀盐酸，并对所得溶液中溶质的成分进行探究。Ⅰ.该反应的化学方程式为__________________________________；Ⅱ.请你和他们一起完成探究活动：【提出问题】反应后所得无色溶液中的溶质是什么？【猜想假设】1.NaCl和NaOH;2.________(填化学式);3.NaCl和HCl;4.NaOH、NaCl和HCl。小亮认为猜想4不合理，他的理由是____________________________。【实验方案】(1)小明取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡，观察到__________________，证明：猜想1不成立；(2)小明又取少量反应后的溶液于试管中，加入适量无锈的铁钉，观察到____________________________，证明：猜想3成立。15\n【反思拓展】(1)在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑____________________________；(2)若要证明猜想3成立，下列试剂中还可以达到实验目的的是__________________。A．紫色石蕊溶液B．CuC．ZnD．Na2CO3E．AgNO33.(2022重庆巴蜀中学模拟)王老师在某工厂废水处理池中提取一瓶含有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3的工业废水样品带回实验室。静置，取上层清液，加入锌粉，充分反应后过滤，得到滤液甲和滤渣乙。请你和你的化学小组完成以下探究(不考虑杂质干扰)。【提出问题】滤渣乙是什么？【做出猜想】小东认为滤渣乙是银，小南认为滤渣乙是银和铜，小西认为滤渣乙是银、铜和铝，你认为滤渣乙还存在合理的可能是________________________________________________________________________;【交流讨论】大家经过讨论后，认为________的猜想一定错误。【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分，请填写下列空白：实验步骤现象结论实验1：取滤渣乙加入盐酸①________________________________________________________________________滤渣乙可能是银或银和铜实验2：取滤液甲加入②________________________________________________________________________________________________________________________________________________无蓝色沉淀滤渣乙一定是③______【反思交流】通过交流，小北认为，若滤液甲为蓝色溶液，则滤液甲中一定存在的阳离子是__________________(用离子符号表示)。4.(2022重庆八中模拟)菠菜中含有草酸，将草酸晶体隔绝空气加热，使其完全分解，生成水和碳的氧化物。为了探究上述反应生成的碳的氧化物的成分，同学们提出以下猜想。(1)猜想与假设。猜想一：只有CO； 猜想二：只有CO2；猜想三：________________。(2)某同学设计了如图1所示的实验验证猜想第4题图1①无水草酸晶体熔点较低，加热到182℃便开始熔化，189.5℃分解，根据此信息，你应选择的加热装置为图2中________(填“A”或“B”)。15\n第4题图2②图1装置中乙的作用为__________________________；末端气球的作用为________________________________。③实验中下列操作的先后顺序是____________。a．点燃加热装置中的酒精灯 b．点燃丙处的酒精喷灯 c．检查装置气密性 d．装入药品④若甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，丙处玻璃管内的黑色固体变成红色，则猜想______正确。5.(2022重庆巴蜀中学模拟)小琳同学将一定量的氢化钙(CaH2)加入到一定量的Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，分离出滤渣和滤液。【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？【查阅资料】CaH2遇水迅速反应生成Ca(OH)2和H2。请你写出该反应发生的化学方程式________________________。【结论推理】滤液中溶质一定有________，可能有Na2CO3或Ca(OH)2。【实验验证】请结合题意，在下列表格的空白中填写恰当的内容。实验方法实验现象实验结论取滤液少许，向其中滴加Na2CO3溶液无明显现象①________________________________________________________________________________________________________________________________________________另取滤液少许，向其中加入足量的稀盐酸② 滤液中有Na2CO3存在【反思与拓展】如果要从上述滤液中以最小生产成本获得大量NaOH，你建议向滤液中加入适量的________溶液。6.(2022云南)小明同学在课外阅读中得知：钠是一种活泼金属，常温下能与氧气、水发生反应，其中钠与水反应的化学方程式为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。在实验室，该同学先取50mL一定溶质质量分数的硫酸铜溶液于烧杯中，再取绿豆大小的钠投入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，并对滤液的成分进行探究。【提出问题】滤液中的溶质的成分是什么？【查阅资料】已知Na2SO4的水溶液呈中性。【猜想与假设】猜想一：Na2SO4猜想二：________________猜想三：Na2SO4、CuSO4猜想四：Na2SO4、CuSO4、NaOH其中猜想不合理的是________15\n【实验方案与验证】实验实验操作实验现象实验结论实验一取少量滤液于试管中，观察现象溶液为无色猜想____[来源:学优高考网]不成立实验二另取少量滤液于试管中，向其中滴加酚酞试剂无明显现象猜想____不成立实验三常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度pH＝7猜想____成立【拓展延伸】金属钠在运输、保存中应该注意：__________________________。7.(2022益阳)某实验小组的甲、乙两同学围绕Na2CO3进行了如图一所示的实验。实验结束后，丙同学把A、B两支试管中的物质倒入同一洁净的烧杯中(如图二)，充分混合后发现白色沉淀明显增加。(1)甲同学的实验完成后，A试管一定有剩余的物质是________。(2)乙同学的实验发生的化学方程式是___________________________________________________________。小组同学将C中液体过滤后，对所得滤液的主要成分进行了如下探究：【猜想与假设】实验小组的同学对滤液的成分作出了如下猜想：猜想一：滤液中的溶质是NaCl、Na2CO3猜想二：滤液中的溶质是NaCl、CaCl2猜想三：滤液中的溶质是NaCl、CaCl2、HCl猜想四：滤液中的溶质是NaCl【讨论与交流】通过认真讨论，小组同学排除了其中一种不合理的猜想。第7题图(3)你认为不合理的猜想是________，理由是____________________________________________________________________________________________。【进行实验】丁同学取少量滤液置于试管中，向试管中滴加一种物质，发现有无色气泡生成。(4)你认为丁同学向滤液中滴加的物质是________。【实验结论】通过探究，小组同学得出了猜想一是正确的结论。15类型二 物质变质的探究(2022.23；B卷：2022.23) 针对训练1.(2022重庆B卷)工业上常用电解饱和食盐水的方法制取烧碱。某化学兴趣小组为了探究久置的工业烧碱的成分，进行了如下实验：(1)取少量样品于烧杯中，向其中加入过量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明样品中含有______，该反应的化学方程式为____________________________。接着又向烧杯中继续加入硝酸银溶液，出现了白色沉淀，甲同学立刻得出结论：样品中还含有氯化钠。乙同学对该结论提出了质疑，认为溶液中不一定含有氯化钠，理由是__________________________________________________________。15\n(2)丙同学认为除了需要确认是否含有氯化钠外，还需要确认样品中是否含有氢氧化钠。于是，大家又进行了以下实验：①另取少量样品溶解于水，向其中加入过量硝酸钙溶液，产生白色沉淀，然后过滤、洗涤。②向滤液中加入足量稀硝酸，再滴入硝酸银溶液后产生白色沉淀。③向滤渣中加少量水后滴入酚酞，溶液变红。由此判断，滤渣中的物质是__________________(填化学式)。(3)根据以上实验，得出的结论正确的是________(填序号)。A.样品中无NaClB.样品中只有NaOH和Na2CO3C.样品中无NaOHD.样品中有Na2CO3、NaOH和NaCl2.(2022资阳)实验室一瓶久置的氢氧化钠溶液可能发生了变质(若发生变质，变质的结果生成了Na2CO3)。现对该瓶氢氧化钠溶液进行分析检测。【猜测溶质】猜测一：溶液中溶质只有NaOH;猜测二：溶液中溶质只有Na2CO3；猜测三：溶液中溶质____________________；【查阅资料】①溶液能使无色酚酞变红，则该溶液可能是碱溶液或碱性溶液。②Na2CO3溶液能使pH试纸变蓝，BaCl2溶液则不能使pH试纸变色。【实验设计】实验方案一：实验方案二：【实验结论】根据实验方案一，你得出的结论是：溶液中的溶质一定有________，可排除猜测________。根据实验方案二，你认为该瓶溶液中的溶质是：__________________。【讨论】(1)实验方案一不能准确确定溶质一定含有NaOH的原因是：________________________________________________________________________。(2)实验室为防止NaOH溶液变质，你的措施是________________(答一点即可)。3.(2022阜新节选)某化学小组取少量氢氧化钠溶液于试管中，向溶液中滴加稀盐酸，产生气泡。该小组同学对意外观察到气泡现象产生兴趣，对该变质的NaOH溶液展开了探究。【提出问题】该NaOH溶液是全部变质还是部分变质呢？【猜想与假设】猜想1：NaOH溶液部分变质。猜想2：NaOH溶液全部变质。【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。15\n下面是甲同学设计的实验方案，通过明显现象验证了一种猜想。请帮助甲同学完成下表中的实验方案及相关问题。【实验探究】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____________说明原溶液中一定含有碳酸钠②____________________________________________________说明原溶液中一定含有氢氧化钠【实验结论】该氢氧化钠溶液________(填“部分”或“全部”)变质。【反思评价】①氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，原因___________________。②在上述【实验探究】中，乙同学认为用适量的氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液也能探究出氢氧化钠溶液变质的程度。甲同学认为乙同学的说法不合理，这样会对氢氧化钠的检验造成干扰。请你用化学方程式表示出甲同学的理论依据______________________________。4.碱石灰是实验室常用的干燥剂，新制的碱石灰是CaO和NaOH的混合物。【提出问题】：敞口放置一段时间的碱石灰样品的成分是什么？【问题猜想】：碱石灰样品中可能含有CaO、NaOH、CaCO3、Na2CO3和________等五种物质；【查阅资料】：BaCl2溶液显中性；【实验探究】：实验小组进行了以下实验探究实验步骤过程或现象结论Ⅰ.取少量样品于试管中，加入适量水试管壁发热样品中CaO、NaOH至少含一种Ⅱ.向上述试管中继续加入足量的水，振荡、静置并过滤得到溶液A和固体B样品中一定含有CaCO3Ⅲ.向溶液A中加入过量的BaCl2溶液，振荡、静置并过滤得到溶液C和固体DA溶液中含有COⅣ.向溶液C中滴加无色酚酞溶液溶液变红色C溶液显碱性【思考分析】：(1)有同学认为步骤Ⅱ的结论不准确，原因是__________________________________________________________。(2)判断溶液A中加入的BaCl2溶液已过量的方法是______________。(3)写出步骤Ⅲ中相关的化学反应方程式________________________。(4)溶液C中所含阳离子的符号________。【实验结论】：通过以上实验探究，该碱石灰样品中能确定肯定含有的成分是________________。5.(2022重庆南开中学模拟)小军在化学实验室发现，盛放NaOH溶液的试剂瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。小军叫来小明和小红，共同探究这种白色粉末的成分。(1)请你回答：氢氧化钠固体的俗名有火碱、________、苛性钠。(2)他们首先根据所学的化学知识，认为氢氧化钠可能发生了变质，请你写出氢氧化钠在空气中变质的化学方程式____________________。(3)然后他们对这种白色粉末的成分作了如下猜想：①是NaOH； ②是Na2CO3； ③是NaOH与Na2CO3的混合物。为验证猜想，他们分别做了以下实验：15\n小军取少量白色粉末，滴加稀盐酸，有气体生成。由此小军认为猜想②成立。请你写出小军加稀盐酸后产生气体的化学方程式______________________________________________________。小明取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加无色酚酞溶液，溶液变成红色。由此小明认为猜想①成立。(4)小红认为他们的推理都不严谨。她另取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加过量BaCl2溶液，有白色沉淀产生。由此可得白色粉末中含有________(写化学式)。(5)小红继续向上层清液中滴加无色酚酞溶液，发现溶液呈________(填颜色)，从而得出结论：猜想②正确。(6)小红在实验中加入的BaCl2溶液应过量的目的是________________________________________________________________________。15\n类型三 影响因素的探究(A卷：2022.23，2022.23)针对训练1.(2022重庆A卷)某化学兴趣小组为了探究氢气的实验室制法，进行了一系列实验探索。(1)小组用锌与稀盐酸反应制取氢气，该反应的化学方程式为______________________。(2)为了加快锌与稀盐酸的反应速率，老师提示可向反应物中加入少量硫酸铜固体。为了弄明白速率加快的原因，小组同学提出了以下猜想。猜想一：起促进作用的是硫酸根离子；猜想二：起促进作用的是铜离子；猜想三：生成物质起到促进作用；为了验证上述猜想是否正确。①小明将硫酸铜换成硫酸钠，发现反应速率几乎没有变化，小明得出猜想________不正确。②小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想，小刘认为不需要替换试剂，只需通过观察加入硫酸铜固体后的现象就可以验证，该反应的现象为____________________________，发生反应的化学方程式为____________________________。此反应发生后反应速率加快依然较明显，小刘得出猜想________正确。(3)小王觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净，原因是______________________________。2．H2O2分解时可以使用的触媒不止MnO2一种。为比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果，某研究小组进行了如下探究(如图)：第2题图(1)写出H2O2分解(MnO2作催化剂)的化学方程式_______________。(2)用图甲的实验来进行定性探究，通过观察________________可比较两者的催化效果是不同的。(3)用图乙的实验来进行定量探究，实验前检查该装置气密性的方法是__________________________________________。要定量的比较出两者的催化效果，可测量生成等体积气体时所需的______。(4)在FeCl3溶液中有一种粒子起催化作用，究竟是哪一种呢？猜想一：铁离子(Fe3＋)起催化作用；猜想二：________起催化作用；猜想三：________起催化作用。请设计实验，验证猜想一：实验操作实验现象及结论分别取同温度同体积同浓度的H2O2溶液于2支试管中，再分别加入________和________，观察现象________________________________________________________3.(2022安徽)某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”，取同浓度的稀氨水和稀醋酸用如图装置完成表中实验，回答下列问题。实验序号①②③④实验温度2525707015\n/℃试剂稀氨水稀醋酸稀氨水稀醋酸出现铁锈所需时间1天未见锈蚀5分钟1天未见锈蚀1分钟(1)铁锈的主要成分是________(填化学式)。第3题图(2)实验②和④可探究________因素对铁制品锈蚀快慢的影响；欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响，应选择的实验是________(填实验序号)。(3)根据表中实验现象得出的结论是_________________________(写出1点即可)。(4)影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外，还有____________(写出1点即可)，请设计实验方案________________________________。4.(2022杭州)小金利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置略)。第4题图(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是______________________。(2)完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：步骤操作甲组现象乙组现象1称量黑色粉末质量/gm1m22[来源:学优高考网]取黑色粉末，用磁铁吸引能被吸引能被吸引3取黑色粉末，加入稀盐酸全部溶解，有大量气泡无明显现象4取黑色粉末，加入足量CuSO4溶液有红色物质生成无明显现象①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是__________________________。②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好为________g，这可成为支持上述猜想的新证据。(3)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的________(填写化学性质)。类型四 定量探究(2022.23)针对训练1.牙膏中常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂。某同学对牙膏中摩擦剂碳酸钙的含量进行探究。【实验原理】通过测定C装置中生成的BaCO3沉淀的质量，计算确定牙膏中CaCO3的质量分数。【查阅资料】CO2＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋H2O，牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。【实验装置】15\n第1题图根据探究过程回答下列问题：(1)装置B中发生反应的化学方程式___________________________。(2)实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用有：①使B、C中的反应充分进行；②______________________________。(3)从C中过滤出BaCO3沉淀所需的玻璃仪器有：烧杯、________和玻璃棒。(4)若没有A装置，直接通入空气，则测得CaCO3的质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。2.某小组同学在实验室进行中和反应实验：往氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，观察到溶液变红色，再逐滴加入稀盐酸，并不停搅拌，直至溶液恰好变成无色。盐酸与氢氧化钠反应的化学方程式为________________________，实验中用胶头滴管滴加盐酸并不停搅拌的目的是____________________________。(1)实验中观察到，滴入一定量稀盐酸后，溶液中有少量气泡产生，产生这一现象的原因是________________________________。(2)为测定该样品中碳酸钠的质量分数，某小组同学设计如图所示实验，其中试样中滴加有酚酞溶液。第2题图实验中需持续、缓慢通入空气，其目的是使试样与滴入的稀盐酸充分反应、________________________________________，实验中取氢氧化钠溶液的质量为100g，试样溶液恰好变成无色时，滴入稀盐酸的质量为75g，稀盐酸的溶质质量分数为14.6%，实验后测知D中溶液的质量增加了2.2g，则试样中碳酸钠的质量分数为________，如果没有C装置，则测定结果将________(选填“偏大”、“不受影响”或“偏小”)。15\n答案针对训练1.(1)红 (2)2NaOH＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓ 复分解 (3)Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O 反思与评价：2 澄清石灰水(或氢氧化钙) 氯化钙(或硝酸钙、氯化钡、硝酸钡等)【解析】(1)氢氧化钠和氢氧化钙都是碱，都能使酚酞试液变红。(2)氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，该反应属于复分解反应。(3)人体呼出的气体中含有二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，碳酸钙难溶于水，所以二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应无明显现象，将二氧化碳通入氢氧化钠溶液后，溶液中的溶质可能只有氢氧化钠，或可能只有碳酸钠，也可能既有氢氧化钠，也有碳酸钠；由于氢氧化钠和碳酸钠都能使酚酞试液变红，所以应该利用碳酸钠能与某些含钙或钡的化合物反应生成难溶于水的固体检验碳酸钠，并将碳酸钠完全转化为沉淀，再用酚酞试液检验氢氧化钠，除去碳酸钠时不能引入氢氧根离子，否则会干扰氢氧化钠的检验，所以应该将澄清石灰水换为可溶性钙盐或钡盐，如氯化钙、硝酸钙、氯化钡、硝酸钡等。[来源:学优高考网]2.Ⅰ.NaOH＋HCl===NaCl＋H2O Ⅱ.【猜想假设】NaCl NaOH和HCl不能同时存在 【实验方案】(1)溶液不变色 (2)有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 【反思拓展】(1)反应物的用量 (2)A、C、D【解析】Ⅰ.氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O。Ⅱ.【猜想假设】氢氧化钠和盐酸恰好完全反应时，溶液中的溶质只有氯化钠；若氢氧化钠过量，则含有氢氧化钠和氯化钠；若盐酸过量，则含有盐酸和氯化钠。【实验方案】猜想1中含有氢氧化钠，猜想1不成立说明溶液不呈碱性，滴入几滴酚酞溶液后溶液不变色；猜想3成立，则溶液中含有盐酸，加入适量无锈的铁钉，会有气泡产生、溶液由无色变为浅绿色。【反思拓展】(1)因为反应可能是完全反应，也可能是其中的一种反应物过量，因此在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物的用量。(2)验证猜想3，实质是检验是否有盐酸，常见的方法是加入碳酸钠或较活泼的金属或紫色石蕊溶液，出现的现象为溶液中有气泡冒出或溶液由紫色变成红色；Cu不能和HCl及NaOH反应无法验证猜想3，溶液中含有的氯化钠会与AgNO3溶液反应产生白色沉淀，出现白色沉淀不能确定溶液中含有盐酸。3.【做出猜想】银、铜和锌 【交流讨论】小西 【实验探究】①无明显现象(或无气泡产生) ②NaOH溶液(合理即可) 银和铜 【反思交流】Al3＋、Zn2＋、Cu2＋【解析】【做出猜想】根据金属活动性顺序表可知银、铜、锌、铝的金属活动性顺序由强到弱是铝＞锌＞铜＞银，加入锌后，不能置换出铝，小西的猜想是错误的；当锌过量时，所得的滤渣是银、铜和锌。【实验探究】向滤渣乙加入盐酸，得出的结论是滤渣乙可能是银或银和铜，银、铜都不能与稀盐酸反应，故无明显现象。蓝色沉淀是氢氧化铜，向滤液甲加入某试剂后，无蓝色沉淀产生，说明加入的是可溶性碱氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液，滤液中没有Cu(NO3)2；加入的锌要先与AgNO3反应，AgNO3反应完后才与Cu(NO3)2反应，滤液中，没有Cu(NO3)2，则也没有AgNO3，结合实验1没有锌，所以滤渣的成分是银和铜。【反思交流】溶液为蓝色，则一定有铜离子和比铜活泼的金属铝和锌所对应的铝离子和锌离子。4.(1)CO2和CO (2)①A ②吸收甲中没反应完的二氧化碳，防止其对一氧化碳的验证造成干扰 收集未反应的一氧化碳，防止其污染空气 ③cdab ④三【解析】(1)碳的氧化物有两种，因此猜想三是CO2和CO的混合物。(2)①根据信息无水草酸晶体熔点较低，加热到182℃便开始熔化，为防止熔化的草酸流出，加热装置选A；②装置中乙的作用是吸收甲装置中没反应完的二氧化碳，防止其对一氧化碳的验证造成干扰；末端气球的作用是收集未反应的一氧化碳，防止其污染空气；③经分析操作的先后顺序是cdab;④15\n甲试管内溶液变浑浊，说明有二氧化碳，丙处玻璃管内的黑色固体变为红色，丁试管内溶液变浑浊，说明有一氧化碳，则猜想三正确。5.【查阅资料】CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑ 【结论推理】NaOH 【实验验证】①滤液中不存在Ca(OH)2 ②有气泡产生 【反思与拓展】氢氧化钙【解析】【查阅资料】氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气。【结论推理】碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以滤液中一定有氢氧化钠。【实验验证】①向滤液中滴加Na2CO3溶液，无明显现象，说明溶液中不含氢氧化钙。②向滤液中加入足量稀盐酸，结论是有Na2CO3存在，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以现象为有气泡产生。【反思与拓展】向滤液中加入适量的氢氧化钙溶液，氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀。6.【猜想与假设】Na2SO4、NaOH 猜想四 【实验方案与验证】三 二 一 【拓展延伸】密封保存(合理即可)【解析】【猜想与假设】钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，滤液中一定含有反应生成的Na2SO4，结合其他猜想内容，结合反应物有剩余的情况分析，可知滤液中还可能同时含有NaOH；氢氧化钠与硫酸铜溶液能够发生反应，二者不能在同一溶液中共存，猜想四不合理。【实验方案与验证】硫酸铜溶液为蓝色，根据实验一中实验现象“溶液为无色”，可知滤液中不含硫酸铜，猜想三不成立；氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞变红，根据“滴加酚酞试剂后，无明显现象”，可知滤液中不含氢氧化钠，猜想二不成立；硫酸钠溶液的pH＝7，根据“测溶液酸碱度，pH＝7”，可知滤液为硫酸钠，猜想一成立。【拓展延伸】根据题干信息“钠是一种活泼金属，常温下能与氧气、水发生反应”，可知金属钠在运输、保存中应注意密封保存。7.(1)碳酸钠(或Na2CO3) (2)CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl (3)猜想三 甲同学的实验完成后，A试管中的盐酸已完全反应 (4)稀盐酸(或稀硫酸或稀硝酸)【解析】(1)根据A、B试管中剩余物质混合后，沉淀明显增加，说明甲试管中盐酸没有剩余，一定剩余的物质是碳酸钠。(2)乙同学实验时发生的化学方程式为CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl。(3)甲同学的实验完成后，A试管中的盐酸完全反应，因此过滤后，滤液中不会存在HCl，猜想三不合理。(4)最后结论是猜想一正确，则滤液中含有碳酸钠，因此丁同学向滤液中加入的物质是稀盐酸或稀硫酸或稀硝酸。类型二 物质变质的探究针对训练1.(1)Na2CO3(或碳酸钠) Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ 加入盐酸时引入了Cl－，Cl－与硝酸银反应生成白色沉淀 (2)Ca(OH)2和CaCO3 (3)D【解析】(1)久置的烧碱会因吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠而变质，碳酸钠与盐酸反应能生成二氧化碳气体；因碳酸钠与盐酸反应一定生成氯化钠，则加入硝酸银后，无论原物质中有没有氯化钠，都会有白色沉淀生成。(2)因物质中一定有碳酸钠，所以加入硝酸钙后会生成碳酸钙沉淀，过滤后，向滤液中加入足量稀硝酸，再加入硝酸银后产生白色沉淀，说明生成了不溶于硝酸的白色沉淀，即氯化银，由此证明了氯化钠一定存在；滤渣中加水后滴入酚酞，酚酞变红，而碳酸钙难溶于水，说明滤渣中有能溶解且呈碱性的物质存在，则说明原物质中有氢氧化钠，氢氧化钠与硝酸钙生成微溶的氢氧化钙，因溶解性小，有未溶解的固体与碳酸钙一起被过滤出来，综上分析，原样品中有碳酸钠、氢氧化钠和氯化钠。2.【猜测溶质】有NaOH和Na2CO3 【实验结论】Na2CO3 一 NaOH和Na2CO3的混合物 【讨论】(1)碳酸钠溶液也呈碱性，也能使无色酚酞变红 (2)密封保存【解析】【猜测溶质】从溶液没有变质、全部变质、部分变质的角度考虑，结合猜测一、二内容分析可知，猜测三溶液中溶质是NaOH和Na2CO315\n的混合物。【实验结论】根据实验方案一，滴加无色酚酞后变红，说明溶液呈碱性，滴加氯化钡溶液后产生白色沉淀，可知沉淀是碳酸钠与氯化钡反应生成的碳酸钡沉淀，据此可知溶液中的溶质一定有Na2CO3，可排除猜测一。根据实验方案二，加足量氯化钡溶液后，氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钠全部被消耗，向上层清液中滴加无色酚酞，酚酞变红，说明上层清液显碱性，一定有NaOH，据此可知该瓶溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3的混合物。【讨论】(1)碳酸钠溶液也呈碱性，也能使无色酚酞变红，因此无法根据方案一确定溶质一定含有氢氧化钠。(2)氢氧化钠溶液易与空气中的二氧化碳反应导致变质，因此需密封保存。3.【实验探究】①有白色沉淀生成 ②取步骤①试管中的少量上层清液，滴加1～2滴无色酚酞溶液(合理即可) 溶液变为红色(与前一空对应即可) 【实验结论】部分 【反思评价】①氢氧化钠会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠(或2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O) ②Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH【解析】【实验探究】如果氢氧化钠部分变质，则其成分是氢氧化钠和碳酸钠的混合物，如果全部变质则只有碳酸钠；实验步骤①的实验结论为原溶液中一定含有碳酸钠，而向溶液中滴加过量的CaCl2溶液，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，因此实验现象是有白色沉淀产生。实验步骤②的实验结论是原溶液中有氢氧化钠存在，氢氧化钠能使酚酞变红、能和硫酸铜溶液反应生成蓝色氢氧化铜沉淀等性质，可知实验步骤应取①反应后的上层清液，滴加1～2滴酚酞溶液，观察到溶液变红色或滴加硫酸铜溶液，观察到产生蓝色沉淀。【实验结论】通过实验证明该氢氧化钠溶液部分变质。【反思评价】①氢氧化钠会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质；②氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，由于反应生成了氢氧化钠，因此无法判断原溶液中是否含有氢氧化钠。4.【问题猜想】Ca(OH)2 【思考分析】(1)CaCO3也可能是溶液中氢氧化钙与碳酸钠反应生成的 (2)取溶液C上层清液加入BaCl2溶液不再产生白色沉淀 (3)BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl (4)Na＋、Ba2＋ 【实验结论】Na2CO3【解析】【问题猜想】碱石灰中的成分(氧化钙和氢氧化钠)在空气中都会变质，可能发生的化学反应有：CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，因此敞口放置一段时间的碱石灰中的成分可能含有CaO、NaOH、CaCO3、Na2CO3、Ca(OH)2五种物质。【实验探究】步骤Ⅰ中加水后放热，可能是氧化钙或氢氧化钠或氧化钙和氢氧化钠；步骤Ⅱ中加水溶解后出现的白色固体为碳酸钙，碳酸钙可能是原碱石灰变质后的产物，也能是加水后溶液中的氢氧化钙与碳酸钠反应生成的，不能确定碳酸钙的来源；步骤Ⅲ向溶液中加入BaCl2溶液，出现白色沉淀BaCO3，若取溶液C上层清液加入BaCl2溶液，不再产生白色沉淀，可判断加入BaCl2溶液过量；步骤Ⅳ中加入无色酚酞溶液，溶液变红，说明溶液呈碱性，溶液C中含有NaOH和NaCl，所以溶液C中的阳离子为Na＋和加入的过量BaCl2引入的Ba2＋，其中NaOH可能是碱石灰中的氢氧化钠也可能是氢氧化钙与碳酸钠反应生成的氢氧化钠。【实验结论】通过实验可以得出碱石灰中一定含有的成分是Na2CO3。5.(1)烧碱 (2)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O(3)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑(4)Na2CO3 (5)无色 (6)除去溶液中的碳酸根离子，以防止干扰对氢氧化钠的检验【解析】(1)氢氧化钠俗称火碱、烧碱、苛性钠。(2)氢氧化钠在空气中变质是与空气中的二氧化碳反应。(3)碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，化学方程式为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。(4)碳酸钠能与BaCl2反应生成白色沉淀，故可推出白色粉末中含有Na2CO3。(5)猜想②正确，即白色粉末是Na2CO3，无NaOH，而Na2CO3与过量的BaCl2反应完，所以溶液呈中性，加酚酞后溶液为无色。(6)因为碳酸钠溶液呈碱性，能使酚酞溶液变红，若溶液中还有碳酸钠，则加入酚酞溶液后即使溶液呈红色，也不能说明是NaOH溶液使酚酞变红的，所以加入的BaCl2溶液要过量。15\n类型三 影响因素的探究针对训练1.(1)Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ (2)①一 ②锌片表面出现了红色物质，溶液由蓝色变无色 Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu 三 (3)盐酸具有挥发性会使生成的氢气中含有氯化氢【解析】(1)锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气。(2)①硫酸钠中含有硫酸根离子，加入硫酸钠后反应速率几乎没有变化，可知起促进作用的不是硫酸根离子，猜想一不正确。②锌与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌和铜，反应中溶液由蓝色变成无色，锌表面出现一层红色物质，根据题干信息“此反应发生后反应速率加快依然较明显”，可知起促进作用的不是铜离子，猜想三正确。(3)盐酸具有挥发性，挥发出氯化氢气体，使制得的氢气不纯净。2．(1)2H2O22H2O＋O2↑ (2)产生气泡的快慢 (3)关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞往右拉至一定刻度，松手后观察活塞能否回到原位置 时间 (4)氯离子 水分子 氯化铁溶液 稀盐酸 加入氯化铁溶液的试管中有大量气泡产生，加入稀盐酸的试管中无明显现象；起催化作用的是Fe3＋【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气。(2)氯化铁溶液和硫酸铜溶液的催化效果可通过比较产生气泡的快慢判断。(3)检查装置气密性的方法是先将分液漏斗的活塞关闭，然后将注射器的活塞往右拉至某一刻度，然后松手，如果松手后活塞能回到原来位置，说明装置气密性良好，否则装置漏气；从定量角度比较氯化铁和硫酸铜的催化效果，可通过测定收集等体积气体所用时间判断，或通过测定相同时间内收集到气体的体积判断。(4)在氯化铁溶液中存在三种微粒：铁离子、氯离子和水分子，所以猜想二、三分别是氯离子或水分子起催化作用；要证明猜想一正确，要求控制加入的溶液中，一种含铁离子，一种不含铁离子，且两种溶液中阴离子相同，所以可分别加入氯化铁溶液和稀盐酸，可观察到加入氯化铁溶液后，产生气泡较快，加入稀盐酸后无明显变化，由此说明铁离子起催化作用。3.(1)Fe2O3 (2)温度 ①和②(或③和④) (3)在相同温度下，酸性环境铁生锈更快(合理即可) (4)试剂浓度(合理即可) 同温下，将相同的铁钉放入等体积不同浓度的醋酸中，观察铁锈出现的时间(合理即可)【解析】(1)铁生锈是铁与氧气和水共同作用，铁锈的主要成分是Fe2O3。(2)实验②和④的实验温度不同，所用试剂都是稀醋酸，因此实验②和④是探究温度对铁制品锈蚀速率的影响；稀氨水是碱溶液，显碱性，稀醋酸是酸溶液，显酸性，欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀速率的影响，要在同一温度下，所以应选择实验①和②或实验③和④。(3)根据在不同条件下铁制品出现铁锈所需时间可知相同条件下，在酸性环境下铁制品锈蚀速率较快、温度越高铁制品锈蚀速率越快等。(4)酸的浓度以及氧气浓度等因素也会影响铁制品锈蚀的快慢。如若要探究酸的浓度对铁制品锈蚀快慢的影响，可设计的实验方案是：同温下，将相同的铁钉放入等体积不同浓度的醋酸中，观察铁锈出现的时间等。4.(1)在装置末端导管尖嘴处，放置一只燃着的酒精灯(合理即可) (2)①Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ②4.64 (3)还原性[来源:gkstk.Com]【解析】(1)因为一氧化碳有毒，直接排放会污染环境，且一氧化碳具有可燃性，因此在装置末端导管尖嘴处，放置一只燃着的酒精灯，点燃尾气即可。(2)①甲组：黑色粉末能被磁铁吸引，且与盐酸反应产生大量气泡，即有氢气生成，因此化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；②根据质量守恒定律，4.80g氧化铁中，含铁元素的质量为4.80g××100%＝3.36g，根据质量守恒定律，假设生成的Fe3O4的质量为＝4.64g15\n，可作为支持猜想的证据。(3)氧化铁中有氧元素，一氧化碳与氧化铁反应得到氧化铁中的氧，即一氧化碳具有还原性。类型四 定量探究针对训练1.(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ (2)使生成的二氧化碳完全被氢氧化钡溶液吸收 (3)漏斗 (4)偏大【解析】(1)实验过程中B装置中是盐酸与牙膏中的碳酸钙发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体。(2)在实验中持续缓慢通入空气，可以使反应生成的二氧化碳完全被氢氧化钡溶液吸收。(3)过滤所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。(4)若没有A装置，直接通入空气，则空气中的二氧化碳进入C装置中，被氢氧化钡吸收，导致生成的沉淀偏多，计算出的碳酸钙质量也偏大，最后求出的碳酸钙的质量分数会偏大。2.HCl＋NaOH===NaCl＋H2O 防止加入的盐酸过量(1)氢氧化钠已变质，溶液中含有碳酸钠 (2)将样品与稀盐酸反应产生的二氧化碳全部排入D中吸收 5.3% 偏大【解析】盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，实验中用胶头滴管逐滴滴入稀盐酸，可控制稀盐酸滴入的量，滴加稀盐酸的同时搅拌可使滴入的盐酸与氢氧化钠充分反应，防止滴入的稀盐酸过量。(1)滴入稀盐酸，溶液中出现气泡，说明氢氧化钠溶液中除氢氧化钠和水之外，还有能与盐酸反应产生气泡的物质，联系氢氧化钠的性质，可知其原因是氢氧化钠吸收空气中二氧化碳，反应生成了碳酸钠，即溶液中还含碳酸钠。(2)测定样品中碳酸钠的原理是利用碳酸钠与稀盐酸反应产生二氧化碳，而氢氧化钠与稀盐酸反应没有气体产生，往样品中加入足量的稀盐酸，使碳酸钠完全转化为二氧化碳，用氢氧化钠吸收二氧化碳，通过测定氢氧化钠溶液质量变化测定反应生成二氧化碳的质量，为了使反应生成的二氧化碳能全部被氢氧化钠溶液吸收，采取的措施是往装置中通入除去二氧化碳的空气，通入空气时，不仅能将二氧化碳赶出，还可对溶液进行搅拌，使反应更快更充分；为使D中氢氧化钠溶液只吸收稀盐酸与试样反应产生的二氧化碳，采取的措施是，用氢氧化钠溶液除去鼓入空气中的二氧化碳，用浓硫酸吸收二氧化碳中的水蒸气，在D装置后加一个盛有碱石灰的干燥管，防止空气中的二氧化碳和水进入D中，如果没有装置C，则从B中带出的水也会进入D中，使D中溶液质量增大，使所测得的碳酸钠的质量偏大，造成测定结果偏大；根据题意，100g试样完全反应产生二氧化碳的质量为2.2g，根据Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑利用反应生成二氧化碳的质量可计算出试样中碳酸钠的质量为5.3g，所以试样中碳酸钠的质量分数为5.3%。15
