福建省各地区2022年中考化学模拟试题汇编-科学探究题（提升题）

这是一份福建省各地区2022年中考化学模拟试题汇编-科学探究题（提升题），共36页。试卷主要包含了科学探究题等内容，欢迎下载使用。

福建省各地区 2022年中考化学模拟试题汇编-科学探究题（提升题）

一、科学探究题
1．（2022·福建泉州·统考模拟预测）某学习小组对铁锈蚀进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？
【查阅资料】1 氯化钙固体可作干燥剂。
2 碳粉可加快铁的锈蚀，碳粉不与盐酸反应。
3 常温常压，氢气密度是dg/mL。
4 铁锈与盐酸反应不产生气体。
【设计与实验】
实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如下表。

试管
一周后现象
A
铁钉表面有一层铁锈
B
铁钉表面无明显变化
C
铁钉表面无明显变化
D
铁钉表面有较厚铁锈

（1）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀是与空气中的____发生化学反应。
（2）对比____和D试管中实验现象，说明铁锈蚀快慢与____有关。
（3）得到无氧蒸馏水可采用煮沸的方法，是因为氧气在水中的溶解度随温度的升高而____(填“升高”或“降低”)。
实验二：定量探究影响铁锈蚀的因素
小组设计了图2装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸(盐酸有挥发性)的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞)，采集数据。

（4）据图3，说明铁生锈是____(填“放热”或“吸热”)，t2~t3这段时间反应并未停止温度却开始降低，原因是____。
（5）据图4，分析t3时刻后压强突然变大的原因是____。
实验三：测定部分生锈的铁粉中铁的含量
连接图5装置，检查气密性。取部分生锈的铁粉(铁和氧化铁的混合物)mg于锥形瓶中，加入足量稀盐酸进行实验。

（6）完全反应后，测得生成气体体积为VmL，其反应的化学方程式为____。
（7）根据以上数据，则该固体中铁的质量分数表达式为____。
（8）学习小组有同学提出：用这种方法测得的气体体积不够准确。可能的原因是____(填标号)。
a.生成的气体会混有水蒸气               b.铁与盐酸反应放热
c.生成的气体会部分滞留在锥形瓶中         d.没有扣掉加入的盐酸的体积
2．（2022·福建厦门·统考模拟预测）化学兴趣小组开展“还原氧化铁”相关实验探究。
【探究1】探究焦炭粉还原氧化铁的气体生成物。
查阅资料：新鲜的鸡血遇一氧化碳由暗红色变为樱桃红色。

如图所示，甲组同学在硬质玻璃管中加入氧化铁粉末和焦炭粉，打开K1、K2，通入一会儿氮气后，关闭K1，在K2连接的导管上方套一个气球，点燃酒精喷灯。
（1）一段时间后观察到澄清石灰水变浑浊，证明有_______生成。
（2）反应结束后关闭K2，取下气球，将其中的气体通入新鲜的鸡血中，观察到_______，证明有一氧化碳生成。
（3）结合上述分析，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式有：、____(写一个)。
（4）相较于直形导管，图1中选用球形导管的优点是_______。
【探究2】探究焦炭粉和活性炭粉还原氧化铁的效率。
乙组同学利用图装置(已关闭K2)，称量两份质量相同的氧化铁粉末，分别与足量的焦炭粉和活性炭粉混合进行反应，记录固体完全变黑的时间为t1和t2，并用一氧化碳传感器测得装置内一氧化碳的含量(1ppm=lmg/L)如图所示。

（5）乙组同学发现t1>t2，由此可得出的实验结论是_______。
（6）乙组同学从环保角度考虑，认为活性炭粉和氧化铁反应更合适，请结合图解释其原因：____。
（7）图中100s~300s之间一氧化碳含的变化趋势明显不同，150s后曲线Ⅰ反应生成的一氧化碳含量有明显的上升，原因可能是_______。
3．（2022·福建泉州·统考模拟预测）某化学兴趣小组以“探究硫酸铜的性质”为主题开展学习活动。
【主题一】查阅资料，认识硫酸铜
（1）外观与性状：无水硫酸铜为白色粉末，易吸水变成蓝绿色的五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)。利用此现象，无水硫酸铜在化学实验中常用于检验_______。
（2）硫酸铜溶液呈弱酸性，同石灰乳混合可制得波尔多液，用作杀菌剂。实验室可以使用_______粗略测定硫酸铜溶液的酸碱度。
【主题二】实验探究，再识硫酸铜

实验1：按图1连接线路，灯泡不亮；按图2连接线路，灯泡亮了。
（3）由实验1可知，硫酸铜溶液中存在着大量_______和_______(填离子符号)。
实验2：如图3，取一根粗钢丝弯曲并固定在橡皮塞上，将铁丝绒缠绕在粗钢丝上。往U形管中注入溶质质量分数为6%的硫酸铜溶液，液面距管口有2-3cm，将粗钢丝插入右管中，3～5分钟后发现，铁丝绒表面覆盖一层红色固体，U形管两边出现液面差。
（4）铁丝绒表面覆盖一层红色固体的化学方程式为_______。
（5）U形管两边出现液面差的原因可能是_______。
实验3：取25.0g蓝绿色的五水合硫酸铜隔绝空气加热，固体的质量随温度变化的曲线如图4所示。

资料：氧化亚铜，化学式为Cu2O，鲜红色粉末状固体，几乎不溶于水，可溶于稀盐酸、稀硫酸等，在稀硫酸溶液中反应生成正二价铜的化合物和铜单质。
（6）加热至1000℃时，CuO开始分解，产物是Cu2O和_______。
（7）以上整个加热过程，固体的颜色变化为_______。
（8）请设计实验方案证明最终产物中含有氧化亚铜(写出实验步骤和现象)_______。
4．（2022·福建厦门·统考模拟预测）创新是实验的灵魂。利用 T 形三通管改进以下二则实验。
【实验一】CO2性质探究

(1)该实验制取 CO2的化学方程式为______。
(2)该实验欲探究 CO2的性质有：______。
(3)与课本对比该装置制取 CO2所具备的显著优点是______。
(4)不能把装置中的铜丝换成铁丝的理由是______。
【实验二】检验铵态氮肥
资料：

(5)实验前检查该装置气密性的方法是______。
(6)实验过程中能检验该氮肥为铵态氮肥的实验现象______。
(7)为了使T形三通管中残留的NH3被最大限度吸收，可进行的操作是______。
5．（2022·福建泉州·统考模拟预测）碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】是一种绿色粉末状固体，化学兴趣小组对碱式碳酸铜的制取和受热分解原理展开探究。
资料：Ⅰ.实验室制取原理：，Cu2(OH)2CO3可改写为Cu(OH)2·CuCO3，兼具Cu(OH)2和CuCO3的化学性质，受热生成三种氧化物；
Ⅱ.BaCO3、BaSO4均不溶于水；
Ⅲ.碱石灰可以吸收水和二氧化碳。
【实验1】制取碱式碳酸铜
用如图装置，控制反应温度为75℃，往Na2CO3溶液中加入适量的CuSO4溶液并不断搅拌，充分反应后过滤、洗涤、干燥得产品。

（1）实验中观察到的现象：产生________和绿色沉淀。
（2）确定沉淀洗涤干净的方法：取最后一次洗液滴加________溶液，若_______，则沉淀已经洗涤干净。
【实验2】探究碱式碳酸铜受热分解原理
在老师的指导下，兴趣小组同学用下图装置（气密性良好，夹持仪器略去）对碱式碳酸铜受热分解展开探究，控制温度为60℃、120℃、180℃、240℃依次加热样品。

（3）实验过程中不断通入空气的目的是_______。
（4）测得装置C、D的质量在实验前和不同温度下加热的变化情况如下表，测得B中剩余固体质量随温度的变化如图所示。

装置
加热前/g
加热后/g
60℃
120℃
180℃
240℃
C
297.1
297.1
298.0
298.0
298.0
D
271.0
271.0
271.0
271.0
273.2

图中x点对应的m=_______；曲线yz段发生反应的化学方程式是______。
（5）若没有A装置，加热后所测C装置增加的质量将________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（6）结合实验和数据分析，简述碱式碳酸铜受热的分解过程：______。
6．（2022·福建南平·统考模拟预测）NaOH固体长时间露置在空气中易吸收CO2变质而生成Na2CO3。
【提出问题】测定长期存放的氢氧化钠中Na2CO3的质量分数。
【实验设计】通过测定碳酸钠与稀盐酸反应生成CO2的质量可求出Na2CO3的质量，从而得到Na2CO3的质量分数。
【实验过程】用气密性良好的装置（如图）装好样品，然后通一会儿N2后关闭止水夹，再打开分液漏斗活塞，待甲装置中反应结束后打开止水夹再通入一会儿N2。（碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，可以吸收CO2和H2O。实验中碱石灰和浓硫酸均足量。）

【分析推理】
（1）试写出甲中发生反应的化学方程式____。
（2）乙中浓硫酸的作用是____。
（3）反应开始时通入N2的目的是____，反应结束后通入N2的目的是____。或实验中使用的盐酸浓度过大，则测得的Na2CO3的质量分数____（填“偏大”或“偏小”或“不变”或“无法确定”）
（4）丁装置的作用是____。
（5）测定Na2CO3的含量需要测定两个物理量，其中一个物理量为样品的质量m1。
①另一个物理量为____（填序号）。
A．滴下的稀盐酸质量                B．反应前后乙装置增加的质量
C．反应前后丙装置增加的质量        D．反应前后丁装置增加的质量
②若上述①中所选的物理量为m2，则样品中Na2CO3的质量分数为____。（列出含有m1、m2的计算式即可）
【拓展反思】实验室保存氢氧化钠固体要注意的问题是____。
7．（2022·福建龙岩·统考模拟预测）自热火锅，使用方便，是旅游必备食品之一、其中的发热包引起了同学们的兴趣。查看其主要成分：氧化钙、铝粒、碳酸钠。课堂上教师带领同学对其成分进行了探究：
（1）实验A中，将样品加入水中，触摸烧杯外壁发烫，其原因是___________（用化学方程式表示）；

（2）实验B中将一定量稀盐酸加入锥形瓶中，剧烈反应生成大量气体，学习小组对气体成分和锥形瓶内的溶液进行探究。
Ⅰ.对气体成分的探究。
【猜想假设】假设一：只有H2；假设二：只有CO2；假设三：H2和CO2
【实验验证】小明设计如上图所示的实验，对气体成分进行探究。
①当气体通过甲时，澄清石灰水变浑浊，证明假设___________不成立。
②丁中出现___________的现象时，假设三成立。
③若乙中装有NaOH溶液，其作用是___________。
Ⅱ.对锥形瓶内产生气体进行探究。
（3）实验后，将固体投入锥形瓶内，进行测定，其中甲瓶增重了4.4克，若丁中氧化铜足量，而且只发生H2+CuOH2O+Cu，丁中固体质量减少了1.6克，则生成铜的质量___________g。
A．0.2g        B．8.0g        C．6.4g        D．1.8g
【反思评价】
（4）通过以上探究可知，发热包遇水迅速放出热量，使用时一定要加入___________（选填“冷”或“热”）水，发热包的存放应___________保存。
8．（2022·福建·统考模拟预测）氧烛是一种被广泛应用的一次性制氧机。以氯酸钾为主要原料(含一定比例的二氧化锰)，原料连接启动装置，装置中添加少量镁粉、铁粉等，如图(a)所示。

【实验探究】启动氧烛需要先撞击火帽，使启动装置中的镁粉、铁粉燃烧，这样做的目的是_______；制氧机制氧时发生反应的化学方程式为_______。
【提出问题】甲同学提出，氯酸钾不加催化剂，受热是否会分解产生氧气呢？
【做出猜想】氯酸钾不加催化剂，受热分解可以产生氧气。
【设计实验】

步骤I.向大试管中加入4.0g氯酸钾(含有一定量水分)，如图(b)。
步骤Ⅱ.把高温传感器探头插入药品内，把氧气传感器插在试管口，且氧气传感器测量极限值约为29%。
步骤Ⅲ.点燃酒精灯加热试管，测定数据如图(c)所示(测量数据不考虑仪器造成的误差)。
【数据收集】

【结论分析】根据图(c)可知，猜想正确，且氯酸钾分解的温度大概为_______。
【交流与讨论】刚开始加热一段时间时，试管内温度不断上升，但氧气的体积分数却略有下降，可能的原因是_______。
【拓展探究】丁同学提出，若加了催化剂二氧化锰，氯酸钾分解产生氧气的温度又需要多少呢？兴趣小组根据该问题，取氯酸钾和二氧化锰按质量比5：1、4：1、3：1、2：1、1：1、1：2均匀混合，分别置于六支大试管中，进行图(b)所示实验并采集数据，数据如图(d)所示。

【拓展延伸】①根据图(d)可知：氯酸钾的分解温度随氯酸钾与二氧化锰比例的变化规律是_______。
②当氧气体积分数到达约29%时曲线不再上升，呈一条平行于横轴的直线，其原因是_______。
9．（2022·福建三明·统考一模）某学习小组为了探究复分解反应发生的条件，利用氯离子传感器对氯化钠溶液和硝酸银溶液反应中微观粒子的变化进行如下探究。
【查阅资料】①硝酸钾溶液中含有K+、，硝酸银溶液中含有Ag+、。
②当溶液中的溶质相互反应，有沉淀、气体或水生成时，溶液中各离子的浓度会发生变化。
③当向某溶液中滴加少量浓度很稀的溶液时，可忽略因为体积变化造成的离子浓度变化。
【实验探究】步骤I：取一个烧杯，向烧杯中加入浓度很稀的氯化钠溶液40mL，将氯离子传感器浸入烧杯，每隔10s，用胶头滴管滴加8滴浓度很稀的硝酸银溶液，测定混合过程中氯离子的浓度变化如图所示。烧杯中观察到的现象是______。

【提出问题】氯化钠溶液和硝酸银溶液反应时，构成物质的微粒是否都参与反应？
【做出猜想】猜想一：步骤I的溶液中只有Na+和NO3-参与反应
猜想二：步骤I的溶液中只有Ag+和C1-参与反应
猜想三：______（依据步骤I合理写一点）
【继续探究】步骤Ⅱ：取第二个烧杯，向烧杯中加入与步骤I相同浓度的氯化钠溶液40mL，将氯离子传感器浸入烧杯，每隔10s，用胶头滴管滴加8滴蒸馏水，测定混合过程中氯离子的浓度变化如上图所示。向氯化钠溶液中滴入蒸馏水的主要目的是______。
步骤Ⅲ：取第三个烧杯，向烧杯中加入与步骤I相同浓度的氯化钠溶液40mL，将氯离子传感器浸入烧杯，每隔10s，用胶头滴管滴加8滴浓度很稀的硝酸钾溶液，测定混合过程中氯离子的浓度变化如上图所示。
【数据分析】（1）根据图像分析可知，步骤Ⅲ中K+与C1-______（选填“有”或“没有”）发生反应。
（2）在氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液后，氯离子浓度迅速下降，其原因是______（从微观粒子变化角度分析）。
【实验结论】猜想二正确。氯化钠溶液和硝酸银溶液发生反应的化学方程式为______。
【拓展延伸】80s时，若要验证步骤I中硝酸银有剩余，方法是______；取80s时的澄清溶液，向其中加入足量铜片，充分反应后溶液的质量______（选填“变大”、“不变”或“变小”），此时溶液中含有的溶质有______（填化学式）。
10．（2022·福建·统考模拟预测）某品牌“茶垢净”说明书的部分内容如图1所示：过碳酸钠遇到热水，产生具有很强氧化性的气体，能深入微小的缝隙快速去除茶垢：化学兴趣小组对该“茶垢净”开启项日学习之旅。

【任务一】探究“茶垢净”遇热水产生气体的成分
【猜想】可能是：（1）______；（2）CO2
【实验探究】
实验步骤
实验现象
实验结论
①向盛有“茶垢净”的试管中加入适量的热水，塞上单孔塞，并将试管浸入热水浴装置。同时，将生成气体通入澄清石灰水
   _________
猜想（2）不正确；
猜想（1）正确；
②撒去单孔塞，伸入带火星木条

【表达交流】通过以上探究，推测“茶垢净”保存时。应注意____________；
【任务二】测定茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量，设计以下两个实验方案。
方案1：气体转化法
【信息检索】碱石灰的主要成分是氧化钙、氢氧化钠；
①如图2所示，连接装置（夹持仪器略去），检查气密性并加入对应药品。

②通入氮气一段时间后，称量装置C的质量。
③滴加稀硫酸至A中不再产生气体，再通入氮气一段时间后，再次称量装置C的质量。
④记录并处理相关数据。
（1）装置C中反应的化学方程式为________________________。
（2）步骤③中，再通入氮气一段时间的目的是________________________。
（3）若没有装置D，将导致实验结果____________（填“偏大”或“偏小”）。
方案2：沉淀转化法

（1）步骤①②的实验操作过程中，都要使用的玻璃仪器是烧杯和____________；判断试样溶液已反应完全的方法是________________________（写出操作和现象）。
（2）测出的茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量为____________（用m1、m2表示）。
11．（2022·福建·统考一模）为了探究活性炭和氧化铜反应的生成物，某教师设计实验如图所示(固定装置省略)。

（1）探究气体生成物
金属罩的作用是______。A处溶液是______，其目的是为了检验是否有_____生成。在B处看到黑色粉末变成红色时，证明有CO生成，B处反应的化学方程式为______。
（2）探究固体生成物
查阅资料：氧化亚铜(Cu2O)呈红色、且能与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水。
提出问题：试管中生成的红色固体是否含有氧化亚铜？
实验步骤
实验现象或数据
实验分析与结论
I.称取试管中的红色固体2g于烧杯中，加入足量的稀硫酸，充分反应
观察到固体部分溶解，溶液变_____色
红色固体中含有氧化亚铜，其质量为_______g
Ⅱ.对步骤I中烧杯内的剩余物进行__________，洗涤，干燥，称量
固体质量为1.5g

（3）实验反思：从实验安全的角度分析，本实验存在的不足是___________。
12．（2022·福建·统考一模）研究小组对氯酸钾热分解进行以下探究。

【探究一】第一小组利用图1所示装置进行探究，绘制出氧气浓度随温度的变化如图2所示。
查阅资料：KClO3的熔点约为356℃，MnO2的分解温度约为535℃，用酒精灯给物质加热，受热物质的温度一般约为400℃左右。
（1）从图2可知，KClO3分解时，KClO3呈________（填“固态”或“液态”）：在300℃~400℃时，氧气浓度随温度的变化趋势是______。
【探究二】第二小组发现：氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，同时生成氯化钾。按下表进行实验探究，并测定分解温度。
实验编号
实验用品
分解温度
1
3.0g氯酸钾
580
2
3.0g氯酸钾和1.0g二氧化锰
350
3
3.0g氯酸钾和x g氧化铜
370

（2）上表中x的值应为________：由对比实验可知催化效果更好的物质是________。
（3）在探究“氧化钢用量与一定质量氯酸钾分解速率关系”时，得出有关实验数据如下：
氧化铜与氯酸钾的质量比









生成1L氧气所需的时间（s）
124
79
50
54
75
93
106
153
240

分析数据：氧化铜与氯酸钾的质量比为_______时，反应速率最快，你对催化剂的一种新的认识是________。
【探究三】第三小组利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时，发现生成的气体略带颜色并有刺激性气味。
【提出问题】：生成的气体中除了氧气外还含有什么物质？
【查阅资料】：①常温下，氯气是黄绿色、二氧化氯是黄色，都有强烈刺激性味的气体。
②二氧化氯具有强氧化性，可与硫酸锰溶液反应生成不溶于水的二氧化锰，而氯气不能。
【提出假设】：假设1：含有氯气：        假设2：含有二氧化氯
（4）设计实验验证你的假设，填写下列实验报告：
实验步骤
实验现象
实验结论
_______
________
假设2正确

【探究四】第四小组将29.4gKClO3，和MnO2混合物以5:1配比加热至完全反应，绘制出剩余固体质量随加热时间的变化如图所示。

（5）理论上图8中的值应为________g。
13．（2022·福建·统考模拟预测）某化学兴趣小组对干电池内含有的物质有浓厚的兴趣，在老师的指导下进行了以下探究实验。

【实验一】小明按如图所示连接装置，观察到锌片溶解，碳棒上有气泡放出，同时电流表的指针发生偏转，说明化学能可以在一定条件下转化为__________能。装置中发生反应的化学方程式为__________。
【实验二】同学们初步了解电能产生的原理后，小涵剥开一节干电池，发现除锌皮、碳棒外，还有黑色固体A。

(提出问题)黑色固体A的成分是什么？
(猜想假设)黑色固体A可能是炭黑、铁粉、氧化铜、四氧化三铁或二氧化锰等物质。
(查阅资料)四氧化三铁俗称磁性氧化铁，有磁性；二氧化锰不溶于稀盐酸且不与稀盐酸反应。
(探究实验)小涵向装有黑色固体A的烧杯中加入适量的水搅拌，静置后过滤，得到滤渣B和滤液C。取滤渣B进行以下实验，请完成下列实验报告：
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)将干燥的滤渣B与磁铁接触
没有物质被磁铁吸引
分可判断B中一定不含______
(2)取少量滤渣B于试管中，加入足量稀盐酸
a.溶液无色
b.仍有黑色不溶物
由现象可判断B中一定不含______
(3)另取少量滤渣B于试管中，加入适量的过氧化氢溶液，同时插入带火星的木条
a.有大量气泡放出
b.______
可判断B中含有二氧化锰

【实验三】小诗取滤液C进行以下实验：
(1)测得滤液C的pH<7，说明溶液呈__________性，存在大量的H＋，解释了干电池的锌皮被腐蚀和产生电能的原因。
(2)取少量滤液C于试管中，加__________浓溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝，说明滤液C中含有铵盐。
通过探究，同学们发现，回收废旧电池可以生产金属材料、氮肥等，意义重大。
14．（2022·福建·模拟预测）小诚同学在某网站上看到一段震撼的视频，将大块的钠扔入湖水中瞬间产生爆炸。于是，他对钠和水的反应产生了强烈的好奇，并在老师和同学的帮助下进行相关探究。
【查阅资料】
①钠是一种活泼金属，常温下不与煤油反应，能与氧气、水等物质发生反应，与水剧烈反应能生成一种可燃性气体。
②钠的密度是0.97g/cm3，煤油的密度是0.8g/cm3，水的密度是1g/cm3。
【实验探究】
小诚同学设计了如图1所示的一套钠与水反应的实验装置（夹持仪器已略）。

【实验步骤】
①检查装置气密性
②向大试管中加入一定体积煤油
③用小刀切一小块钠，放入大试管，塞上橡皮塞（如图2所示）；
④打开活塞，通过长颈漏斗向试管中加入水，使煤油的液面升至橡皮塞，关闭活塞，观察现象。
（1）步骤①中检查该装置气密性的方法是___________。
（2）步骤②中煤油的作用是___________。
（3）实验中使用长颈漏斗的作用是便于添加液体药品并形成液封，防止气体从加液口逸出，还能___________。
【继续探究】
实验结束后，小华同学对于剩余溶液的溶质成分产生了好奇，并在老师的指导下利用如图4所示装置进行探究，测得数据如图5所示。


（4）钠和水的反应属于___________反应（填“吸热”或者“放热”）。
（5）小华同学认为通过图5就可以初步判断剩余溶液的溶质为___________，理由是___________。请你设计实验方案验证小华同学的判断：___________。
【实验拓展】
（6）写出钠和水反应的化学方程式为___________。
（7）小诚同学将图3试管中的水换成足量的硫酸铜溶液，观察到产生了气泡和一种蓝色沉淀，反应后，溶液中的质量分数___________（填“变大”“不变”或“变小”）。
15．（2022·福建南平·统考模拟预测）硬水加热时易产生水垢，很多工业用水需要对硬水进行软化处理。小组同学利用1.5%的肥皂水比较水的硬度。
【查阅资料】硬水含较多可溶性钙、镁化合物；软水不含或含较少可溶性钙，镁化合物。
Ⅰ、探究水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系
【进行实验】向蒸馏水中加入CaCl2和MgCl2的混合溶液，配制两种不问硬度的硬水。
用蒸馏水和两种硬水完成三组实验，记录如下：
组别
第1组
第2组
第3组
实验操作


实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
混合溶液用量/滴
0
0
0
1
x
1
2
2
2
肥皂水用量/滴
5
10
20
5
10
20
5
10
20
产生泡沫量
少
多
很多
无
少
多
无
无
少

【解释与结论】
（1）对比②和⑧可知，肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是______。
（2）设计第2组实验时，为控制水的硬度相同，⑤中x应为______。
（3）第2组实验的目的是______。
（4）由上述三组实验得到的结论是______。
Ⅱ、比较不同水样的硬度
【进行实验】用四种水样完成实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。
实验操作
水样
肥皂水用量/滴

市售纯净水
2
煮沸后的自来水
6
自来水
9
湖水
14

【解释与结论】
（5）硬度最大的水样是______。
（6）由上述实验可知，能将自来水硬度降低的方法有______。
（7）继续实验，发现山泉水的硬度大于自来水的硬度，其实验方案为______。
16．（2022·福建·统考模拟预测）化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时，将酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液变成了红色，但过一会儿红色却消失了。于是，兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。
【提出问题】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色的原因是什么？
【猜想与假设】甲同学：酚酞与O2发生了反应；乙同学：NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应；丙同学：与NaOH溶液浓度大小有关；你的猜想______（写一条）。
【设计与实验】甲、乙丙三位同学为了验证各自的猜想，设计并进行了如下实验，请你与他们一起探究。
（1）甲同学设计并完成如下实验：
实验步骤
实验目的
实验现象
实验结论
①取少量实验中的NaOH溶液于试管中，再加热煮沸
______
溶液变红，过一会儿红色消失。
甲同学的猜想______（填“正确”或“不正确”）
②将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液，并滴一些植物油在其上方。
______

（2）乙同学设计图所示的装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，他认为自己的猜想正确，试管中反应的化学方程式为______。丁同学认为乙同学的猜想不正确，理由是______，丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因，用pH试纸测量试管中的溶液，结果pH<7，说明溶液显______性，造成试管中溶液红色褪去的原因可能是______。

（3）丙同学为了验证自己的猜想，使用色度传感器测量溶液颜色的变化（说明：溶液无色时，色度传感器测得的数值为100%）。他在三个专用容器中分别加入等量的5%、10%、20%的NaOH溶液，然后各滴加2滴酚酞溶液，同时放入色度传感器进行测量，测出溶液颜色的变化曲线如图所示，由此判断自己的猜想正确。你能从变化曲线中总结出的规律有______（写一条）。

【实验结论】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色与NaOH溶液的浓度有关。

参考答案：
1．     H2O、O2     A     NaCl##氯化钠     降低     放热     生锈放热量小于热量散失     铁生锈消耗氧气，使得三颈瓶内压强变小，注射器中的稀盐酸被吸入三颈瓶中，与铁接触发生反应产生氢气，使瓶内压强迅速变大（填铁与稀盐酸反应生成氢气且放出热量也可以）         
     abd
【详解】实验一：
（1）A、B两实验对比，A中铁钉与水和氧气同时接触，B中铁钉只与水接触，A中铁钉生锈，B中铁钉无明显变化，说明铁生锈需要与氧气接触；同理，A、C两实验对比，说明铁生锈需要与水接触，故对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀是与空气中的O2和H2O发生化学反应。
（2）试管A和D中的铁钉都发生了锈蚀，但D试管中铁钉表面有较厚的铁锈，与实验A进行对比，可说明铁锈蚀快慢与NaCl有关。
（3）可采用煮沸的方法得到无氧蒸馏水，是因为气体的溶解度随温度的升高而降低，煮沸可以尽量将水中的气体排出。
实验二：
（4）由图3可知，铁生锈时温度升高，所以铁生锈的过程中会放热；由于铁生锈后，瓶中的氧气浓度降低，铁生锈的速度变慢，放出的热少，但装置散失热快，所以t2～t3这段时间反应并未停止温度却开始降低，原因是生锈放热量小于热量散失。
（5）据图4，分析t3时刻后压强突然变大的原因是：铁生锈消耗氧气，使得三颈瓶内压强变小，注射器中的稀盐酸被吸入三颈瓶中，与铁接触发生反应产生氢气，使瓶内压强迅速变大（填铁与稀盐酸反应生成氢气且放出热量也可以）。
实验三：
（6）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，所以产生气体的化学方程式为：。
（7）解：生成氢气的质量为：
设固体中铁的质量为

固体中铁的质量分数为：。
（8）a、生成的氢气通过乙装置进入注射器后，会混有水蒸气，使测得氢气的体积偏大，从而使计算结果偏大；
b、铁与盐酸反应放热，使装置内气体受热膨胀，使测得氢气的体积偏大，从而使计算结果偏大；
c、装置是密闭的，生成的气体虽然有部分滞留在锥形瓶中，但滞留在锥形瓶中的气体会排出等体积的空气，因此滞留在锥形瓶中的气体不会影响氢气体积的测量，所以不会影响测量结果；
d、加入锥形瓶中的稀盐酸，会将锥形瓶中等体积的气体排入到注射器中，没有扣掉加入的盐酸的体积，使测得氢气的体积偏大，从而使计算结果偏大；
故选abd。
2．     二氧化碳##CO2     鸡血由暗红色变为樱桃红色          可以防止倒吸     氧化铁与焦炭完全反应需要的时间比氧化铁与活性炭完全反应需要的时间长     选择活性炭与氧化铁反应产生有毒气体一氧化碳较少，可减少空气污染     一氧化碳含量先变少，是因为一氧化碳跟氧化铁发生了反应，后来一氧化碳含量变多是因为碳不完全燃烧生成了一氧化碳
【详解】（1）一段时间后观察到澄清石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成。
（2）因为新鲜的鸡血遇一氧化碳由暗红色变为樱桃红色，所以反应结束后关闭K2，取下气球，将其中的气体通入新鲜的鸡血中，观察到鸡血由暗红色变为樱桃红色，证明有一氧化碳生成。
（3）结合上述分析，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式有：、。
（4）相较于直形导管，图1中选用球形导管的优点是可以防止倒吸。
（5）乙组同学发现t1>t2，由此可得出的实验结论是氧化铁与焦炭完全反应需要的时间比氧化铁与活性炭完全反应需要的时间长。
（6）乙组同学从环保角度考虑，认为活性炭粉和氧化铁反应更合适，原因是选择活性炭与氧化铁反应产生有毒气体一氧化碳较少，可减少空气污染。
（7）图中100s~300s之间一氧化碳含的变化趋势明显不同，150s后曲线I反应生成的一氧化碳含量有明显的上升，原因可能是：一氧化碳含量先变少，是因为一氧化碳跟氧化铁发生了反应，后来一氧化碳含量变多，是因为碳不完全燃烧生成了一氧化碳。
3．     水##H2O     pH试纸     Cu2+               铁丝绒在酸性环境下与装置内的氧气和水生成了铁锈，导致U型管右侧装置内氧气被消耗，压强减小，从而U形管两边出现液面差     O2     蓝色、白色、黑色、鲜红色     取最终产物放入试管，再向其中加入适量稀硫酸，若出现红色沉淀，溶液变蓝，则证明样品中含有氧化亚铜
【详解】（1）由题意可知无水硫酸铜为白色粉末，吸水后变成蓝色，则无水硫酸铜在化学实验中常用于检验水。
（2）实验室通常用于检验溶液酸碱度的是pH试纸。
（3）硫酸铜溶液中的溶质是硫酸铜，它是由铜离子和硫酸根离子构成的。故硫酸铜溶液中存在着大量Cu2+和。
（4）铁会与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，现象为铁丝表面出现红色固体，故化学方程式为。
（5）U形管两边出现液面差的原因可能是铁丝绒在酸性环境下与装置内的氧气和水生成了铁锈，导致U型管右侧装置内氧气被消耗，压强减小，从而U形管两边出现液面差。
（6）由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，则CuO分解生成Cu2O和O2。
（7）由图4可知整个加热过程，物质的转化依次是五水合硫酸铜、硫酸铜、氧化铜、氧化亚铜，它们的颜色分别为蓝绿色、白色、黑色、鲜红色，故固体颜色变化依次为蓝色、白色、黑色、鲜红色。
（8）由题意可知氧化亚铜在稀硫酸溶液中反应生成正二价铜的化合物和铜单质，而铜单质不溶于水也不溶于酸，故实验步骤和现象应为：取最终产物放入试管，再向其中加入适量稀硫酸，若出现红色沉淀，溶液变蓝，则证明样品中含有氧化亚铜。
4．(1)
(2)不能燃烧，不能支持燃烧，密度比空气大
(3)能控制反应的发生或停止
(4)铁丝能与稀盐酸反应生成 H2，使生成的 CO2中混有 H2，干扰 CO2性质的探究
(5)连接好装置，往细口瓶中装水至没过 T 形管末端，轻轻挤压任一乳胶头，若水中冒气泡，则装置气密性良好
(6)酚酞溶液变红
(7)交替挤压 T 形三通管的乳胶头 5-6 次（或多次）

【解析】（1）
石灰石的主要成分碳酸钙，盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，书写化学方程式注意配平和气体符号，所以化学方程式为。
（2）
该实验中可观察到时T 形三通管下方的火焰熄灭，上方的火焰后熄灭，探究了二氧化碳不能燃烧，不能支持燃烧，密度比空气大的性质。
（3）
该实验可通过能上下移动的硬质铜丝来控制石灰石与稀盐酸的接触与脱离，达能控制反应的发生或停止的目的。
（4）
铁丝能与稀盐酸反应生成 H2，使生成的 CO2中混有 H2，干扰 CO2性质的探究，所以能把装置中的铜丝换成铁丝。
（5）
检查该装置气密性的方法是：连接好装置，往细口瓶中装水至没过 T 形管末端，轻轻挤压任一乳胶头，若水中冒气泡，则装置气密性良好。
（6）
铵盐与碱反应能生成氨气，氨气溶于水生成氨水，氨水显碱性，能使酚酞溶液变红色，所以该实验中如果观察到酚酞溶液变红，说明该氮肥与熟石灰（氢氧化钙）反应生成了氨气，从而验证了该氮肥为铵态氮肥。
（7）
可交替挤压 T 形三通管的乳胶头使氨气与酚酞溶液充分接触，达到使NH3被最大限度吸收的效果。
5．     气泡     氯化钡或BaCl2（或其他合理答案）     无沉淀产生或无明显现象     将反应产生的水和二氧化碳全排到装置C、D中     10.2g     CuCO3 CuO+CO2↑     偏大     碱式碳酸铜受热先分解生成水，后分解生成二氧化碳（或其他合理答案）
【详解】（1）已知，，则制取过程中现象为产生气泡和生成绿色沉淀。
（2）硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故确定沉淀洗涤干净的方法可以为：取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液，若无沉淀产生或无明显现象，则沉淀已经洗涤干净。
（3）碱式碳酸铜受热分解生成二氧化碳和水蒸气会部分滞留在装置中，实验过程中不断通入空气的目的是将反应产生的水和二氧化碳全排到装置C、D中；
（4）装置C中浓硫酸可以吸收生成的水，增加质量为生成水的质量；装置D可以吸收二氧化碳，增加质量为吸收二氧化碳的质量；
已知，Cu2(OH)2CO3可改写为Cu(OH)2·CuCO3，兼具Cu(OH)2和CuCO3的化学性质，受热生成三种氧化物，根据质量守恒可知，Cu(OH)2·CuCO3分解生成氧化铜、水和二氧化碳；
表格数据结合坐标图可知，60℃-120℃装置C质量增加，是Cu(OH)2分解生成水和氧化铜的反应；180℃-240℃装置D质量增加，是CuCO3分解生成二氧化碳和氧化铜的反应；
图中x点对应的物质减少的质量就是生成水的质量，则m=11.1g-（298.0g-297.1g）=10.2g；
曲线yz段发生反应反应为CuCO3分解生成二氧化碳和氧化铜，CuCO3 CuO+CO2↑；
（5）装置A会吸收空气中水蒸气和二氧化碳气体，若没有A装置，C装置也会吸收空气中水，导致增加的质量将偏大。
（6）由（4）分析可知，随着温度的升高，碱式碳酸铜受热先分解生成水，后分解生成二氧化碳（或其他合理答案）。
6．     （或：）     吸收水蒸气     排尽装置内的空气     保证生成二氧化碳被丙装置完全吸收     偏大     防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入丙装置，导致计算的碳酸钠质量分数偏大     C          密封保存
【分析推理】（1）甲中的稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：或；
（2）乙中浓硫酸具有吸水性，故其作用是：吸收水蒸气；
（3）由于装置内含有空气，影响实验数据测量，故反应开始时先通入一会氮气，目的是：排尽装置内的空气；实验结束后由于有部分二氧化碳还在装置甲和乙中，为使其均被丙吸收故需要再通一会氮气，故填：保证生成二氧化碳被丙装置完全吸收；实验中使用的盐酸浓度过大，会使丙装置吸收的气体增多而使增重变大，二氧化碳数值偏大则计算出的碳酸钠质量偏大，从而使碳酸钠的的质量分数偏大，故填：偏大；
（4）由于碱石灰能吸收水和二氧化碳，空气中含有水和二氧化碳故使用丁来吸收空气中的水和二氧化碳，故填：防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入丙装置，导致计算的碳酸钠质量分数偏大；
（5）①实验过程中需要通过生成二氧化碳的质量求出碳酸钠的质量从而根据样品质量求出样品中碳酸钠的质量分数，丙装置用于吸收生成的二氧化碳，故另一个物理量是反应前后丙装置增加的质量，故选：C；
②设反应的碳酸钠质量为

则原样品中碳酸钠的质量分数是：，故填：；
【拓展反思】根据题意可知氢氧化钠固体易于水和二氧化碳反应，故应密封保存，故填：密封保存。
7．     CaO+H2O=Ca（OH）2     一     黑色粉末逐渐变红     使二氧化碳完全吸收     C     冷     密封、防潮
【详解】（1）实验A中，将样品加入水中，触摸烧杯外壁发烫，说明含有氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应化学方程式为：CaO+H2O=Ca（OH）2；
（2）Ⅰ.对气体成分的探究
①澄清石灰水变浑浊，说明气体含有二氧化碳，因此猜想一不成立；    
②猜想三成立，说明气体含有氢气，氢气与氧化铜反应生成铜和水，氧化铜为黑色固体，铜为红色，所以实验现象是黑色粉末逐渐变红；
③氢氧化钠可与二氧化碳反应，因此利用乙吸收二氧化碳，且保证二氧化碳吸收完全，用以验证后面气体的检验；故氢氧化钠的作用是使二氧化碳吸收完全；
Ⅱ.对锥形瓶内产生气体进行探究
（3）实验后，甲瓶增重为二氧化碳的质量，丁中发生氢气还原氧化铜的反应，丁中固体减少的质量即为参加反应的氧化铜中氧元素的质量，根据反应即可计算出生成铜的质量，设生成铜的质量为
，  ，解得，故选C；
（4）根据题目信息可以看出，发热包会放出大量的热，所以此时不能再加入热水，避免引起爆沸，造成烫伤，所以加入冷水即可；发热包避免与水接触，所以需要放置在阴凉干燥处密封保存。
8．     提供氯酸钾分解所需的温度          380℃     药品中含有水，受热后变成水蒸气，使氧气体积分数降低或者试管中空气排出，导致试管中氧气体积分数降低     随着氯酸钾与二氧化锰的质量比增大，二氧化锰催化效率降低，分解所需的温度增大     实验中产生的氧气体积分数超过氧气传感器最大测量值
【详解】[实验探究]启动氧烛需要先撞击火帽，使启动装置中的镁粉、铁粉燃烧，这样做的目的是提供氯酸钾分解所需的温度；制氧机制氧时发生反应为氯酸钾分解为氯化钾和氧气，其化学方程式为：。
[结论分析]根据图(c)可知，猜想正确，即氯酸钾不加催化剂，受热分解可以产生氧气，且氯酸钾分解的温度大概在380℃。
[交流与讨论]刚开始加热一段时间时，试管内温度不断上升，但氧气的体积分数却略有下降，可能的原因是药品中含有水，受热后变成水蒸气，使氧气体积分数降低或者试管中空气排出，导致试管中氧气体积分数降低。
[拓展延伸]①由图(d)可知，氯酸钾和二氧化锰的配比不同，氯酸钾的分解温度不同，氯酸钾分解温度随氯酸钾与二氧化锰比例的变化规律是：随着氯酸钾与二氧化锰的质量比增大，二氧化锰催化效率降低，分解所需的温度增大。
②根据上述分析，当氧气体积分数到达约29%时曲线不再上升，呈一条平行于横轴的直线，其原因是实验中产生的氧气体积分数超过氧气传感器最大测量值。
9．     产生白色沉淀     步骤I的溶液中Na+和、Ag+和C1-都参与反应（合理即可）     排除因溶液稀释导致Cl-浓度降低，对实验产生的干扰（合理即可）     没有     Ag+和Cl-发生反应（合理即可）          取上层清液，滴加氯化钠溶液，若产生白色沉淀，则说明硝酸银还有剩余（合理即可）     变小     Cu（NO3）2、NaNO3
【详解】[实验探究]氯化钠溶液和硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以烧杯中观察到的现象是产生白色沉淀；
[做出猜想]根据猜想一：步骤I的溶液中只有Na+和NO3-参与反应；猜想二：步骤I的溶液中只有Ag+和C1-参与反应可知，猜想三：步骤I的溶液中Na+和、Ag+和C1-都参与反应（合理即可）；
[继续探究]向氯化钠溶液中滴入蒸馏水，氯化钠溶液的浓度降低，所以滴入蒸馏水的主要目的是：排除因溶液稀释导致Cl-浓度降低，对实验产生的干扰（合理即可）；
[数据分析]（1）根据图像分析可知，向氯化钠溶液中滴加硝酸钾溶液C1-的浓度没有改变，说明步骤Ⅲ中K+与C1-没有发生反应；
（2）氯化钠溶液和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀，是因为氯离子和银离子结合生成氯化银沉淀；
[实验结论]氯化钠溶液和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，反应的化学方程式为：；
[拓展延伸]氯化钠溶液和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀，检验方法为：取上层清液，滴加氯化钠溶液，若产生白色沉淀，则说明硝酸银还有剩余（合理即可）；铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，根据 可知，每64份质量的铜参加反应生成216份质量的银，所以充分反应后溶液的质量减小；氯化钠溶液和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，此时溶液中含有的溶质有：硝酸钠和硝酸铜。
10．     氧气##O2     澄清石灰水不变浑浊，且带火星木条复燃     放在阴凉处、密封保存          为了使反应生成的二氧化碳全部进入C装置并被充分吸收     偏大     玻璃棒     取滤液，继续滴加氯化钙溶液，若无白色沉淀生成，则反应完全     ×100%
【详解】任务一：
根据题干信息和说明书上的信息，过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠和过氧化氢，产生具有很强的氧化性气体，可猜想气体为氧气；
实验探究：
二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，氧气具有助燃性，根据实验结论猜想2不正确，猜想1正确，确定产生的气体为氧气不是二氧化碳，故实验现象是澄清石灰水不变浑浊，且带火星木条复燃；
表达交流：
通过以上探究可知，过碳酸钠遇到热水会反应，所以保存时，应注意放在阴凉处、密封保存；
任务二：
方案1：（1）通过题意可知，要测定茶垢清洁剂中过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）的含量，可以由过碳酸钠溶于水生成的碳酸钠质量来计算得出，气体转化法的原理是碳酸钠的质量与稀硫酸反应产生CO2，可以通过产生的CO2的质量来计算碳酸钠的质量，故C装置中增重的质量即产生CO2的质量，根据图2中反应原理和操作步骤可知，生成的CO2被C装置中的氢氧化钠吸收，故化学方程式为；
（2）步骤③中，再通入氮气一段时间的目的是为了使反应生成的二氧化碳全部进入C装置并被充分吸收，避免CO2残留在其他装置中，导致结果出现误差。
（3）装置D的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C中，如果没有装置D，则装置C中增加的质量将偏大，导致结果变大；
方案2：
（1）根据图3可知，步骤①的实验操作是溶解，步骤②的实验操作是过滤，都使用到的玻璃仪器是烧杯和玻璃棒；判断试液溶液已反应完全的方法是取滤液，继续滴加氯化钙溶液，若无白色沉淀生成，则反应完全；
（2）根据题意可知，沉淀转化法的反应原理如下：，故固体的质量m2g是碳酸钙的质量，根据化学方程式计算，设碳酸钠的质量为x，则

根据求出的Na2CO3质量，得出过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）的质量，假设过碳酸钠的质量为y，则y××100% =1.06m2g，求得y=1.57m2g，故茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量为×100%；
11．     集中火焰，并提高温度     澄清石灰水     二氧化碳##CO2          蓝     过滤     0.9     没有尾气处理装置
【详解】（1）活性炭和氧化铜反应需要高温的条件，所以金属罩的作用是集中火焰，并提高温度；为了检验活性炭和氧化铜反应的生成物中是否有二氧化碳生成，所以A溶液为澄清石火水；在B处看到黑色粉末变成红色，证明有CO生成，其反应的化学方程式为：。
（2）向红色固体加入足量的稀硫酸充分反应，观察到固体部分溶解，由资料可知，该固体为氧化亚铜，其能与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水，所以溶液变为蓝色。对步骤I中烧杯内的剩余物进行过滤、洗涤、干燥、称量；
设氧化亚铜的质量为，则原来铜的质量为,生成铜的质量为


x=0.9g
(3)在B处一氧化碳和氧化铜反应时，会有一氧化碳排放到空气中，所以从实验安全的角度分析，本实验存在的不足是没有尾气处理装置。
12．     液态     随温度升高逐渐降低     1     二氧化锰##MnO2     1:10     催化剂加入的量对反应速率有影响，并不是越多越好     将生成气体通入硫酸锰溶液中     生成黑色不溶于水固体     19.8
解：设反应生成氧气质量为x，参加反应氯酸钾质量为：
    
      x=9.6g
故剩余固体质量为29.4g-9.6g=19.8g。
【详解】[探究一]
由图2可知在400℃时，氧气浓度瞬间升高，则在这是氯酸钾分解，KClO3的熔点约为356℃，故在氯酸钾分解是为液态；
由图2可知在300℃~400℃时，氧气浓度随温度的变化趋势是随温度升高逐渐降低；
[探究二]
实验2和实验3形成对比实验，故加入氧化铜质量和二氧化锰一样都为1g；
由表可知二氧化锰催化时分解温度低，故催化效果更好的物质是二氧化锰；
由表可知产生1L氧气，所需时间最少的是氧化铜与氯酸钾的质量比为1:10时，故氧化铜与氯酸钾的质量比为1:10时，反应速率最快；
由此可知催化剂加入的量对反应速率有影响，并不是越多越好；
[探究三]
二氧化氯具有强氧化性，可与硫酸锰溶液反应生成不溶于水的二氧化锰，而氯气不能，且实验结论是气体中含有二氧化氯，故实验步骤是将生成气体通入硫酸锰溶液中；
实验结论是气体中含有二氧化氯，故实验现象是溶液中生成黑色不溶于水固体；
[探究四]
解析见答案。
13．     电    
     四氧化三铁、铁粉     氧化铜##CuO     带火星木条复燃     酸     氢氧化钠
【详解】实验一：电流表的指针发生偏转，说明化学能可以在一定条件下转化为电能；
装置中发生反应为锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：；
实验二：
探究实验：
（1）将干燥的滤渣B与磁铁接触，没有物质被磁铁吸引，说明B中一定不含四氧化三铁、铁粉；
（2）取少量滤渣B于试管中，加入足量稀盐酸，现象为：a.溶液无色b.仍有黑色不溶物，说明B中一定不含氧化铜，因为氧化铜能和稀盐酸反应生成蓝色的氯化铜溶液；
（3）结论为：B中含有二氧化锰，另取少量滤渣B于试管中，加入适量的过氧化氢溶液，同时插入带火星的木条，过氧化氢能在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，氧气具有助燃性，故带火星的木条复燃；
实验三：
（1）测得滤液C的pH<7，说明溶液呈酸性；
（2）结论为滤液C中含有铵盐，铵盐能与碱反应生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故可加入氢氧化钠浓溶液。
14．     关闭活塞，向长颈漏斗中加水至液封，继续加水，至形成一段水柱，若一段时间后，液面不下降，说明气密性良好     防止钠与空气中的氧气和水蒸气反应     防止压强过大，冲开活塞     放热     氢氧化钠     最终溶液显碱性，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Na、H、O，生成物中也应含Na、O、H，故生成的溶质是氢氧化钠     取一定量的溶液于试管中，滴加少量无色酚酞试液，溶液变红，说明是氢氧化钠          变大
【详解】实验步骤：
（1）步骤①中检查该装置气密性的方法是：关闭活塞，向长颈漏斗中加水至液封，继续加水，至形成一段水柱，若一段时间后，液面不下降，说明气密性良好；
（2）钠是一种活泼金属，常温下不与煤油反应，能与氧气、水等物质发生反应，故步骤②中煤油的作用是：防止钠与空气中的氧气和水蒸气反应；
（3）实验中使用长颈漏斗的作用是便于添加液体药品并形成液封，防止气体从加液口逸出，还能防止压强过大，冲开活塞（压强过大，会将液体压入长颈漏斗中）；
继续探究：
（4）由图可知，钠和水反应中，温度升高，故钠和水的反应属于放热反应；
（5）由图5可知，最终溶液显碱性，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Na、H、O，生成物中也应含Na、O、H，故生成的溶质是氢氧化钠；
氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞试液变红，可设计实验，取一定量的溶液于试管中，滴加少量无色酚酞试液，溶液变红，说明是氢氧化钠；
实验拓展：
（6）钠和水反应生成氢氧化钠和一种可燃性气体，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Na、H、O，生成物中也应含Na、O、H，生成的可燃性气体应是氢气，该反应的化学方程式为：；
（7）钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，溶液质量减小，而硫酸根的质量不变，故反应后，溶液中硫酸根的质量分数变大。
15．     产生泡沫多少     1     第2组实验以肥皂水为变量，探究肥皂水多少与产生泡沫量的关系     硬水中加肥皂水泡沫少，软水中加肥皂水泡沫多     湖水     煮沸     另取相同量山泉水，滴加肥皂水记录产生泡沫所需肥皂水量，大于自来水所需肥皂水量，说明山泉水硬度大于自来水
【详解】（1）对比②和⑧可知，加入相同量肥皂水，硬水泡沫少，软水泡沫多，肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是产生泡沫多少，故填：产生泡沫多少。
（2）设计第2组实验时，为控制水的硬度相同，混合溶液用量应相同，⑤中x应为1，故填：1。
（3）第2组实验以肥皂水为变量，探究肥皂水多少与产生泡沫量的关系，故填：探究肥皂水多少与产生泡沫量的关系。
（4）由上述三组实验得到的结论是硬水中加肥皂水泡沫少，软水中加肥皂水泡沫多，故填：硬水中加肥皂水泡沫少，软水中加肥皂水泡沫多。
（5）硬度越大，观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量越大，故硬度最大的水样是湖水，故填：湖水。
（6）由表中数据可知，煮沸后的自来水相对于自来水，观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量减小，硬度减小，故煮沸可以降低自来水硬度，故填：煮沸。
（7）另取相同量山泉水，滴加肥皂水记录产生泡沫所需肥皂水量，大于自来水所需肥皂水量，说明山泉水硬度大于自来水，故填：另取相同量山泉水，滴加肥皂水记录产生泡沫所需肥皂水量，大于自来水所需肥皂水量，说明山泉水硬度大于自来水。
16．     加入酚酞溶液的多少     除去氢氧化钠溶液中的溶解氧     不正确     隔绝氧气    
     氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠显碱性，也能使无色酚酞试液变红     酸性     浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，且氯化氢过量     在实验范围内，氢氧化钠的浓度越大，酚酞试液变红后，褪色越快
【详解】猜想与假设：将酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液变成了红色，但过一会儿红色却消失了，还可能与加入酚酞溶液的多少有关；
设计与实验：（1）①取少量实验中的NaOH溶液于试管中，再加热煮沸，煮沸的目的是：除去氢氧化钠溶液中的溶解氧；
②将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液，并滴一些植物油在其上方。目的是隔绝氧气，除去氧气后，溶液变红，过一会儿红色消失。说明不是因为酚酞与氧气发生了反应，甲同学的猜想不正确；
（2）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，二氧化碳和氢氧化钠反应产生碳酸钠和水，故试管中反应的化学方程式为：；
二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠显碱性，也能使无色酚酞试液变红，红色不会褪去；
用pH试纸测量试管中的溶液，结果pH<7，说明溶液显酸性；
浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢与氢氧化钠反应生成了氯化钠和水，最后，pH＜7，说明氯化氢过量，无色酚酞试液在酸性溶液中不变色，故红色褪去；
（3）由图可知，在实验范围内，氢氧化钠的浓度越大，酚酞试液变红后，褪色越快。