广东省广州市三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-63科学探究题

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广东省广州市三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-63科学探究题

一、科学探究题
1．（2022·广东广州·模拟预测）水和溶液在生产生活中应用广泛。
Ⅰ、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，对水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系进行实验探究。
【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。
【进行实验】向蒸馏水中加入CaC12和MgC12的混合溶液，配制两种不同硬度的硬水。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___________和___________可知（填序号），肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是产生泡沫量。
（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、有一包白色粉末，可能是KCl、BaCl2、K2CO3、K2SO4、CuSO4中一种或几种，为确定白色粉末的成分，进行如下探究：
a、取适量白色粉末加入足量的水，搅拌，得到白色沉淀和无色溶液。
b、取a中的白色沉淀，加入过量的稀盐酸，白色沉淀完全溶解。
（5）写出产生白色沉淀的化学方程式：___________。
（6）请分析白色粉末的成分：___________。
2．（2022·广东广州·统考二模）空气是人类赖以生存的宝贵资源，我国某些地方冬季雾霾频发。某校社会实践小组的同学们，对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治产生了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。
【信息检索】雾是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐、铵盐、不溶性有机物、黑碳、金属元素和其它元素。
【提出问题】某地霾的成分是什么?
【实验准备】选择该地重度雾霾天气，用SDLKC-1000型大流量TSP采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物10g。
【活动一】：探究空气成分和PM2.5。
（1）空气的用途：食品包装常用作保护气的是______（填化学式）。
（2）空气的成分：老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
①t2时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度______处。
②结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是______。

（3）空气的保护：图丙是某地PM2.5来源分布图。据此，下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是_______（填标号）。
A．减少汽车的保有量
B．用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C．减少工业生产中二氧化碳的排放
【活动二】：探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐。
实验方案
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取5g样品，加少量熟石灰末，混合，研磨。
_____
含有铵盐
方案二
取5g样品，加适量水，充分溶解后，______，向滤液中滴加______。
_____
含有硫酸盐


3．（2022·广东广州·统考模拟预测）某校同学在做“某些酸、碱之间是否发生反应”的探究实验时发现，酸碱之间的反应，往往没有明显的现象。
【提出问题】如何判断酸、碱溶液发生了化学反应？
【实验药品】2.4%的盐酸溶液，2.3%的氢氧化钠溶液，酚酞溶液，蒸馏水
（1）氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的化学方程式为______。
【实验探究1】
（2）甲小组利用酚酞指示剂进行研究，实验过程如下：

步骤①：向稀盐酸中滴入3～5滴酚酞溶液，振荡，溶液呈无色。
步骤②：滴入1～2滴NaOH溶液时，试管中上层溶液呈红色，下层溶液呈无色。
步骤③：振荡。
步骤④：静止，溶液呈无色。
该实验______（填“能”或“不能”）证明氢氧化钠溶液和稀盐酸一定发生了化学反应。
【实验探究II】
（3）乙小组从溶液温度的变化进行研究。他们进行了三次不同的实验，并利用手持温度传感器测定并记录了试剂1与试剂2混合后溶液温度变化的数据，得到了如图所示的三条曲线。


试剂1
试剂2
温度变化曲线
实验1
2.4%盐酸50 mL
2.3%氢氧化钠溶液50 mL

实验2
2.4%盐酸50 mL
蒸馏水50 mL

实验3
2.3%氢氧化钠溶液50 mL
蒸馏水50 mL


①结合实验目的分析，实验2、实验3的目的是______。
②对比三条曲线，可以得到如下结论：
a．酸和碱一定发生了化学反应。
b．酸碱中和反应是______（填“放热”或“吸热”）反应。
③为了证明上述实验结论的科学性，还需要选择下列哪些试剂组合进行实验：______（填序号）。
A．澄清石灰水和稀盐酸       B．氢氧化钠溶液和稀硫酸
C．硫酸铜溶液和氢氧化钠     D．盐酸和纯碱溶液
4．（2022·广东广州·模拟预测）小邱同学在医院输液时使用了“一次性输液恒温器”(见图1)，它可以加温进入人体的输液达到30℃左右，并能持续4小时以上。某化学兴趣小组的同学对“一次性输液恒温器”进行了实验探究。
【问题提出】输液恒温器里面的主要成分是什么？为什么能发热？
兴趣小组的同学取了一件“一次性输液恒温器”，拆开里面的包装袋，倒出一堆黑色固体粉末。

【讨论交流】
（1）小亮同学根据图2说明书，设计了图3的实验方案来验证黑色粉末是否含有碳粉。这种方法是否可行？___________，理由是___________。
（2）根据初中化学知识，认为发热原理是“铁粉缓慢氧化”放出热量。其中氯化钠的作用是_________。原料中的活性炭粉能与铁粉形成许多微小的化学反应（原电池），还能吸附氧气和水，使反应更快地进行。
【实验探究】
（3）设计一个实验验证黑色粉末中含有氯化钠
操作
现象
结论
取少量黑色粉末加水溶解后过滤，将滤液置于试管中，依次滴加________和少量___________（均填名称）
__________
含有氯化钠

（4）同学们为了能自制这种发热装置，准备测定这堆混合物中的铁、碳质量比。他们取用了上面实验剩下的黑色粉末，立即进行实验。
【查阅资料】
①2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
②Fe+2FeCl3=3FeCl2
③在HCl和FeCl3的混合溶液中Fe先与FeCl3反应
【实验记录】

【实验结论】请写出浅绿色溶液变为红褐色沉淀的化学方程式________。经该实验测定，输液恒温器中铁粉和碳粉的质量比为________（不需化为最简整数比）。
5．（2022·广东广州·统考一模）K3【Fe(C2O4)3】3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体。实验小组在老师的指导下探究K3【Fe(C2O4)3】3H2O的热分解产物。
【查阅资料】①碱石灰可用于吸收CO2、水蒸气；
②含有Fe2+的盐溶液可与K3[Fe(CN)6]发生反应产生蓝色沉淀；
③含有Fe3+的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液。
【提出问题】样品完全分解后，除水蒸气外还生成哪些产物？
【实验探究】(1)探究气体产物：
猜想一：气体产物中含有CO：猜想二：气体产物中含有CO2：
猜想三：气体产物中含有___________。

设计如上图实验(夹持装置及部分装置省略，实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，装置D中的固体变为红色。由此判断猜想___________正确。
(2)探究固体产物：
取固体产物(经实验证明无磁性)于试管中，加水充分溶解、过滤，再进行如表实验：
实验
现象
结论
取滤液加入硫酸
___________
固体产物中含有K2CO3
取滤渣加入硫酸溶解后，分成两份
一份中加入K3[Fe(CN)6]
___________
固体产物中含有FeO
另一份中加入KSCN
溶液变为红色
固体产物中含有__________

【实验结论】K3【Fe(C2O4)3】·3H2O的热分解产物有________种。
【拓展延伸】晒制蓝图时，用K3【Fe(C2O4)3】·3H2O作感光剂，其光解反应有FeC2O4生成。FeC2O4在一定条件下分解可以得到一种具有磁性的黑色固体和两种含有相同元素的气体，请写出对应的化学方程式_______。
6．（2022·广东广州·统考一模）从植物营养剂中提取的一种富硒提取液(溶液A)中含有硒酸钠(Na2SeO4)，硒酸铵【(NH4)2SeO4】和硫酸铵【(NH4)2SO4】。小明研究溶液A的化学性质，查阅资料获得以下信息：
物质
MgSeO4
CuSeO4
CaSeO4
BaSeO4
Na2SeO4
在水中的溶解性
易溶于水形成无色溶液
易溶于水形成蓝色溶液
可溶于水形成无色溶液
难溶于水的白色固体
微溶于水的白色固体

(1)硒酸铵含有的原子团的符号是_______，小明预测溶液A能与含Cu2+的可溶性盐反应，判断该预测是否合理并说明理由_______。
(2)硒元素对人体具有抗癌作用，硒酸钠(Na2SeO4)能够补充人体中的硒元素，依据各类物质之间的反应规律，设计两种制备Na2SeO4的方案(要求依据两种不同的反应规律)。完成下表(提示：硒酸与硫酸性质相似)
方案
原料1
原料2
预期反应的化学方程式
依据的反应规律
①
_____
___
_____
两种盐反应生成两种新盐，生成物中有白色沉淀
②
_____
___
______
_____

(3)设计实验证明上述溶液A中混入了Na2CO3和NaCl(操作、现象、结论)_______。
7．（2022·广东广州·模拟预测）.甲、乙同学在学完酸的化学性质后，做了如下实验：

实验结束，甲、乙同学依次将废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中，然后进行了讨论。
【观察与讨论1】甲同学在做实验时没有观察到明显现象，于是对氢氧化钙溶液和稀盐酸能发生反应表示怀疑。但乙同学认为，甲同学实验时向氢氧化钙溶液中应先滴几滴酚酞试液，再滴加适量的稀盐酸，当观察到（1） _________ 时。就可以说明两种物质能发生反应。
【观察与讨论2】当乙同学沿废液缸内壁缓慢倾倒液体时，观察到废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀。经过讨论确定，甲、乙同学试管中废液含有的溶质分别是（2） _____ （3） ___________ （均写化学式），才会出现上述现象。
为了科学处理试验后产生的废液，甲、乙同学决定对废液缸中最终废液溶质的成分进行探究。
【提出问题】最终废液中含有什么溶质？
【猜想与假设】甲同学猜想：废液中含有NaCl、CaCl2两种物质
乙同学猜想：废液中含有NaCl、Na2CO3两种物质
【活动与探究】甲、乙同学为了验证自己的猜想分别同时进行了如下实验：
甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液，无明显现象。
得出结论：甲猜想不成立，则 乙猜想成立。
乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加氯化钙溶液，出现白色沉淀。
得出结论：乙猜想成立，则甲猜想不成立。
【反思与评价】请对甲同学由实验现象得出的结论给予评价（4） ____________________ 。
【表达与交流】甲、乙同学确认了最终废液中溶质的成分。你认为处理该废液的方法是
（5） _________________________________________ 。
8．（2021·广东广州·二模）某化学小组学习了酸、碱、盐后，对某些盐的性质开展了探究活动。
研究主题：探究FeCl3溶液加热、灼烧的变化
相关信息：酒精（C2H5OH）具有还原性，加热条件下能与Fe2O3反应；Fe和Fe3O4易被磁铁吸引，FeO是一种黑色固体，不能被磁铁吸引；Fe2O3能与盐酸反应，生成盐和水。
（1）实验一：将大约20mL饱和FeCl3溶液在蒸发皿中加热蒸发，沸腾后发现溶液中产生红褐色浑浊。加热时，FeCl3易与水反应生成红褐色物质和盐酸，反应的化学方程式：___________。
（2）实验二：将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧，颜色由红褐色变为红棕色。此过程发生分解反应，会生成两种物质，其中一种为红棕色，则反应的化学方程式：___________。
（3）实验三：小组同学用多根玻璃棒蘸取饱和FeCl3溶液于酒精灯火焰上灼烧，随着加热时间的持续，在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为：黄色、红褐色、红棕色、黑色。
①同学们对黑色物质的成分产生了疑问。联系酒精的可燃性、还原性等相关性质，对黑色物质的成分提出了猜想，经讨论认为，可能是___________和Fe3O4四种物质中的一种或几种。
②为了确定黑色物质的成分，收集黑色物质，进行了如表实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
取黑色粉末，用磁铁吸引，观察现象
黑色粉末全部被磁铁吸引
综合实验现象判断，此黑色物质成分是___________
向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸，充分反应，观察现象
固体全部溶解，但无气泡产生

（4）拓展延伸
①配制FeCl3溶液时，为防止出现红褐色物质，可向其中滴加少量的___________。
②结合已学知识，从元素化合价变化的角度分析，Fe2O3发生还原反应时，反应前后铁元素化合价一般呈___________（填“上升”或“下降”）的变化。
9．（2021·广东广州·统考二模）实验室有一包久置的生铁粉末（成分为C、Fe和Fe2O3）。为测定各组分的质量分数，小怡取两份质量均为m的生铁粉末样品，分别进行如下实验：
Ⅰ、测定碳的含量：

已知：过氧化氢溶液能将Fe2+ 转化为Fe3+
（1）步骤①的具体实验操作中包括过滤，此操作中玻璃棒的作用是______。
（2）生成滤渣丙的化学方程式为______。
（3）计算：17.12g滤渣丙中所含铁元素质量为______g。
Ⅱ、测定氧化铁的质量分数：
下图所示装置气密性良好。在硬质玻璃管中放入样品2，打开止水夹K，在球形干燥管出口处检验氢气纯净后，点燃酒精灯，待充分反应后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭止水夹K。

（4）打开止水夹K，观察到装置甲中的实验现象是______。
（5）若无装置乙，会导致测得氧化铁的质量分数______（填：偏大，偏小或不变）。
（6）实验过程中无污染性气体生成，且实验结束，硬质玻璃管中剩余固体为单质铁，丁装置中浓硫酸质量比实验前增重了0.54g，则m=______（结果精确到0.01）。
10．（2021·广东广州·统考一模）兴趣小组在做实验时发现很多有趣的异常实验,对此做了一些研究。
实验探究活动一:
某化学兴趣小组在学完金属活动性顺序相关知识后,他们做了钠与硫酸铜溶液反应的实验,发现并没有铜生成,而是产生蓝色沉淀和少量黑色物质。于是他们进行了如下探究:
(1)取一块绿豆大小的金属钠,放入盛有20mL蒸馏水的烧杯中,发现金属钠浮在水面上,熔化成一个闪亮的小球并四处游动,发出嘶嘶的响声,收集反应产生的气体,发现该气体能燃烧。
(2)在上述反应所得溶液中滴加硫酸铜溶液,产生蓝色絮状沉淀。
(3)将蓝色絮状沉淀加热得到黑色固体。
【查阅资料】
(1)钠在常温下能与水剧烈反应,放热,生成一种碱和一种气体。
(2)氢氧化铜受热易分解。
(3)氧化铜为黑色固体。
【问题分析】
(1)写出钠与水反应的化学方程式_______,点燃反应产生的气体前应该先_______。
(2)黑色固体加入盐酸后,固体消失,溶液变蓝,写出该变化的方程式_______。
【实验结论】
在金属活动性顺序中,活动性较强的金属_______(填“一定”或“不一定”)能将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
【反思与交流】
钠与硫酸铜溶液反应产生少量黑色物质的可能原因是_______。
实验探究活动二:
某校化学学习小组用如图所示装置电解水,为加快电解速率,该小组同学采用了澄清石灰水代替蒸馏水进行电解实验。请回答下列问题:

实验时该组同学采用石墨棒作为电极,在电解过程中发现澄清石灰水变浑浊了。针对此异常现象,该小组进行了如下探究。
【提出猜想】
(1)电解过程中水不断减少,导致溶液中的氢氧化钙不能继续溶解,形成沉淀。
(2)电解过程中,温度升高,导致溶液中的氢氧化钙不能溶解,形成沉淀。
【进行实验】
(1)另取相同浓度、相同体积的澄清石灰水,加入10mL蒸馏水,搅拌,在相同电压下再次进行电解实验,电解相同时间,观察到溶液仍然是浑浊的。又另取100mL相同浓度的澄清石灰水于大烧杯中,加热至电解实验时上升的温度,没有观察到浑浊。这两个实验得到的结论是两个猜想_______(填“成立”或“不成立”)。
(2)该小组采用铂电极电解澄清石灰水,发现澄清石灰水没有变浑浊,于是提出猜想该澄清石灰水变浑浊的原因可能与_______有关。
(3)另取浑浊的液体,向其中加入稀盐酸,并用二氧化碳传感器测量反应产生的二氧化碳浓度。据此推测该浑浊中应该有:_______。产生该物质的原因可能是_______。
(4)实验最终表明该猜想正确,但实验过程中该小组同学也发现,向浑浊的液体中滴加盐酸,并没有气泡产生。其原因可能是_______。
(5)该小组采用铂电极电解澄清石灰水,得到a试管的气体体积为20m1,按理论计算则b试管中气体的质量为_______g(氢气的密度0.089g/L,氧气的密度1.43g/L)。
11．（2021·广东广州·统考二模）实验室中，小阳同学用一定量生石灰处理含有盐酸的废液，充分反应后得到无色溶液，现邀请大家对该无色溶液中溶质成分进行探究，请你参与并完成相关问题。
【提出问题】小阳同学处理废液后所得无色溶液中溶质成分是什么？
【查阅资料】CaCl2溶液显中性
【猜想与假设】同学们通过讨论，提出了以下三种猜想。
猜想①溶质为CaCl2
猜想②溶质为CaCl2和HCl
猜想③（1）溶质为_______
【实验探究】三组同学分别取适量无色溶液进行探究。
组次
实验操作
实验现象与结论
小组同学相互评价
第1组


试管内溶液仍为无色，第1组同学认为猜想①成立
第2组同学认为此方案结论不正确，（2）因为此方案只能确定猜想_________不成立。
第2组


（3）试管内产生的现象是__________，第2组同学认为猜想②成立。
第1组同学认为此方案结论正确，但若不是猜想②成立，用此方案无法区分猜想①和③
第3组
………….
……….
大家一致认为此方案能一次性确定哪一个猜想成立，且操作简便。

（4）你认为第3组同学的实验方案可能是______________________________。
【实验总结】综合上述实验探究情况，大家一致认为小阳同学处理的废液还不合格，直接倒入下水道会造成铸铁管道腐蚀等，所以需将废液进一步处理后再排放。
【拓展提升】含有盐酸的废液除了可以用生石灰处理外，（5）还可以从下列试剂中选择适量________（填字母代号）处理达标后排放。
a.木炭
b.熟石灰
c.大理石
12．（2020·广东广州·统考一模）课本中“复分解反应发生条件’的活动与探究”用到H2SO4、Ba（NO3）2、NaOH、K2CO3四种溶液。某校化学兴趣小组的同学对实验后的废液进行了探究。取废液少许，测得其pH为12。
【提出问题】废液中除含OHˉ外，还含有哪些离子呢？
【理论分析】废液是由四种盐混合而成的。这四种盐电离出的8种离子（H+、、Ba2+、、Na+、OH-、K+、）之间会相互发生反应。废液的pH为12，显碱性，所以一定不存在的一种离子是__________；有三种离子在任何条件下都会存在，它们是、K+和____________。
【猜想与假设】甲同学：可能还含有、；乙同学：可能还含有Ba2+；丙同学：可能还含有Ba2+、、。以上甲、乙、丙三位同学的假设中，________________ 同学的假设一定不成立，原因是______________。
【实验验证】选择其中一种可能成立的假设，设计实验进行验证。我选择__________同学的假设，实验方案如下：
实验步骤
实验现象
结论
________
________
________


13．（2020·广东广州·统考一模）碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3，难溶于水，呈孔雀绿颜色，所以又叫孔雀石。
（1）请预测碱式碳酸铜的化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证，限选试剂：碱式碳酸铜粉末、Na2SO4溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液、稀硫酸、镁条、片、蒸馏水。
预测
预测的依据
验证预测的实验操作与预期现象
能够与_______（填物质类别）反应
_________
取少量碱式碳酸铜粉末于试管中，_______如果观察到_______，则预测成立

（2）小亮在加热碱式碳酸铜粉末时发现，孔雀绿色固体先变成黑色：继续高温灼烧黑色固体变成红色，同时有气体产生，为弄清这种红色固体的成分，进行了如下的探究：
【查阅资料】Cu和Cu2O均为红色固体，且。
【提出猜想】红色固体是：I.Cu；Ⅱ.Cu2O；III.______________。
【进行实验】
操作
现象
结论
①    取灼烧后的红色固体1.44g于试管中，加入足量稀硫酸加热并充分振荡，静置
溶液由无色变蓝色，固体减少
1.44g红色固体一定
有________
②过滤、洗涤、干燥
得红色固体

【结论分析】
①根据上述实验现象，小亮认为猜想Ⅲ正确，但有同学认为小亮的判断不严谨，因为猜想__________
也有相同现象。
②如要确定1.44g红色国体成分，还需要补充的操作是_____________，再通_______________过得出论。
14．（2020·广东广州·统考一模）小刚在化学实验室发现，盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。小刚叫来小军和小红，共同探究这种白色粉末的化学成分。
（1）他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想：
①可能是NaOH；   ②可能是Na2CO3；   ③可能是______。
（2）为了验证猜想，他们分别做了下面的实验。
实验方案
实验现象
实验结论
小刚取少量白色粉末于试管中，滴加___
有气泡生成
猜想②
小军取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水至固体完全溶解，向所得溶液中滴加酚酞溶液
_____

猜想①
小红取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水至固体完全溶解，向所得溶液中___。
_____

猜想③

老师经过认真分析和实验验证后，认为只有小红的实验方案及结论完全正确。
①小刚实验的不合理之处为______，小军实验的不合理之处为______。
②请将表中实验补充完整。
15．（2020·广东广州·统考一模）实验室有一包K2CO3固体粉末，其中混有少量KCl、Ca(OH)2，也可能混有少量MgSO4，为确定固体粉末中是否混有少量MgSO4，请你参与以下探究：
（1）取少量固体粉末于烧杯中，加入足量蒸馏水，搅拌，静置，过滤。该过程中一定发生了反应的化学方程式为______。
（2）请你设计一个实验方案来确定固体粉末中是否混有少量MgSO4。可选试剂：稀HCl、BaCl2溶液、蒸馏水、AgNO3溶液、NaOH溶液
实验操作
预期现象
结论
步骤1：取少量样品于烧杯中，加入足量蒸馏水，搅拌，静置，过滤。


步骤2：
_________________________

______________

步骤3：
________________________

______________
_________________


16．（2020·广东广州·统考一模）市售的“自热米饭”带有一个发热包，遇水后可以迅速升温至150℃，保温时间达3小时，能将生米做成熟饭。某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣，进行了以下探究：
【查阅资料】
①发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
②氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体粉末，但氢氧化铝可溶于NaOH溶液。
【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末，分成两份。
（1）小吴用磁铁靠近其中一份粉末，发现有黑色物质被磁铁吸引，证明粉末中含有_______。用磁铁将该物质全部吸出后，剩余粉末为样品A。
（2）小周将另一份粉末加水溶解、过滤后，取部分滤液滴入酚酞试液，滤液变________色，证明原粉末中含生石灰；后来再通过实验证明原粉末中含有氯化钠。
（3）除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉、炭粉，对此大家提出了以下几种猜想：
猜想一：只存在上述三种中的一种；   猜想二：上述三种同时存在；
猜想三：存在铝粉和炭粉；           猜想四：存在镁粉和铝粉；
猜想五：_______________。
【实验验证】小施用样品A进行实验，流程如下。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时，他观察到开始时有白色沉淀生成，后来又全部消失，最后得到的是无色溶液E。

【实验结论】
（4）不溶物D是______。大家结合实验现象讨论后，认为猜想_______正确。
【原理探究】
（5）小吴利用下图装置证明发热包放热主要来自于生石灰遇水的反应。加水后发现A中温度迅速升高，B中有气泡产生，该气体为_______（填名称），但温度很快下降，说明该反应很快结束，不能长时间保温。

【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
【实验验证】
同学们按资料介绍，用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验，不久后发现锥形瓶外壁微烫，并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
【拓展活动】
（6）在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们，铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式____________。
17．（2020·广东广州·统考一模）氯气（化学式为：Cl2）是一种黄绿色气体，其溶于水后得到的溶液称为氯水，氯气溶于水时，部分氯气会与水发生如下反应：Cl2+H2O＝HCl+HClO，氯水显浅黄绿色， 氯水含有多种溶质，因而具有多种性质。已知：次氯酸（化学式为：HClO）具有强氧化 性，能够将有色物质（含酸碱指示剂）氧化为无色物质，但其酸性很弱，不能与含 CO3 的盐反应。请预测氯水的化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证：限选试剂：Na2SO4 溶液、CaCO3 固体、AgNO3 溶液、紫色石蕊溶液、BaCl2 溶液、镁粉、铜片。
预测
预测的依据
验证预测的实验操作与预期现象
①    能够与含Ag+的可溶性盐反应
氯水中含有Cl-,AgCl难溶于水。
取少量氯水于试管中，如果观察到，_______则预测成立
②    能够与_______（填物质类别）反应
_____
如果观察到，_______则预测成立
③    能够与_______（填物质类别）反应
_____
如果观察到，_______则预测成立

参考答案：
1．     ②     ⑧     1     探究肥皂水多少与产生泡沫的关系     硬水中加肥皂水时，产生的泡沫就多。软水中加肥皂水时，产生的泡沫较少     K2CO3 +BaC12 =BaCO3↓ +2KC1     一定有BaC12、K2CO3、一定没有K2SO4、CuSO4、可能有KCl
【分析】本题涉及控制变量对水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系及物质成分的探究。
【详解】Ⅰ、
[解释与结论]
⑴对比②和⑧，混合溶液用量不同，说明②和⑧的水硬度不同，②为软水产生泡沫多，⑧为硬水产生泡沫少，可知肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是产生泡沫的多；
⑵设计第2组实验时，为控制水的硬度相同，滴加混合溶液的量需相同，④、⑥混合溶液用量均为1，所以⑤第2组实验中x也应为1；
⑶第二组实验：滴加混合物溶液的用量相同，滴加肥皂水用量不同，产生泡沫的多少不同，所以第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；
⑷从3组实验可以看出：当在相同体积的蒸馏水中加入不同量的氯化钙和氯化镁溶液，同时加入相同体积的肥皂水，可以看到蒸馏水产生泡沫多，而加入氯化钙和氯化镁的体积越多，水的硬度越大，产生泡沫越少，可以得出其他条件相同时，硬水中加入肥皂水泡沫少，软水中加肥皂水泡沫多；
Ⅱ、
⑸由操作a得到无色溶液可知，溶液中一定不含硫酸铜，因为硫酸铜溶液为蓝色；由操作a得到白色沉淀，可知白色沉淀可能是BaC12与K2CO3反应生成的碳酸钡沉淀，也可能是BaC12与K2SO4反应生成的硫酸钡沉淀，结合操作b，白色沉淀加稀盐酸不溶解，可知白色沉淀只有硫酸钡、没有碳酸钡，发生的反应为BaC12与K2SO4反应生成硫酸钡和氯化钾，故填：；
⑹由上面分析可知：BaC12与K2SO4一定存在，没有碳酸钡沉淀，所以K2CO3一定不存在，溶液为无色，硫酸铜溶液为蓝色一定不存在，KCl可能存在，白色粉末中一定不含有的成分是K2CO3、CuSO4。
【点睛】钡离子的沉淀有碳酸钡和硫酸钡，若加酸沉淀全部溶液，沉淀为碳酸钡；若加酸沉淀不溶液，沉淀为硫酸钡；若加酸沉淀部分溶液，则沉淀为碳酸钡和硫酸钡的混合物。
2．     N2     1     红磷燃烧放出大量的热，气体受热体积膨胀     C     有刺激性气味气体     过滤     氯化钡、硝酸钡均可     有白色沉淀生成
【详解】【活动一】（1）食品包装常用作保护气的是氮气，因为氮气的化学性质不活泼，氮气的化学式是N2。
（2）①红磷燃烧消耗氧气，氧气占空气总体积的五分之一，因此t2时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度1处；
②AB段气体压强变化的原因是红磷燃烧放出大量的热，气体受热体积膨胀，使压强变大。
（3）减少汽车的保有量、用风能与太阳能发电替代燃煤发电都可以减少PM2.5，减少工业生产中二氧化碳的排放，能够缓解温室效应，但是对应减少PM2.5效果不明显，故选C。
【活动二】铵盐和熟石灰混合研磨会释放出有刺激性气味的气体，加熟石灰研磨，若产生刺激性气味，证明霾中含有铵盐；雾霾中含有硫酸盐可以先溶解过滤掉不溶物，向滤液中加入氯化钡溶液，钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀，现象为有白色沉淀产生，证明霾中含有硫酸盐。
3．     NaOH+HCl=NaCl+H2O     能     盐酸、氢氧化钠溶液稀释时会放出少量热，氢氧化钠与盐酸反应放出的热量远远多于稀释所放出的热量总和，通过热量变化的对比，可判断盐酸和氢氧化钠是否发生化学反应     放热     AB##BA
【详解】（1）氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，故反应的化学方程式写为：NaOH+HCl=NaCl+H2O。
（2）氢氧化钠溶液呈碱性，能够使酚酞变红，向含有酚酞的稀盐酸中滴入1～2滴NaOH溶液时，试管中上层溶液呈红色，下层溶液呈无色，振荡，静止，溶液呈无色，说明加入的氢氧化钠消失，即溶液不呈碱性，证明氢氧化钠溶液和稀盐酸一定发生了化学反应，故填能。
（3）①实验2、实验3的目的是盐酸、氢氧化钠溶液稀释时会放出少量热，氢氧化钠与盐酸反应放出的热量远远多于稀释所放出的热量总和，通过热量变化的对比，可判断盐酸和氢氧化钠是否发生化学反应，故填盐酸、氢氧化钠溶液稀释时会放出少量热，氢氧化钠与盐酸反应放出的热量远远多于稀释所放出的热量总和，通过热量变化的对比，可判断盐酸和氢氧化钠是否发生化学反应。
②盐酸、氢氧化钠溶液稀释时会放出少量热，氢氧化钠与盐酸反应放出的热量远远多于稀释所放出的热量总和，通过热量变化的对比可知，氢氧化钠与盐酸反应放出热量，即酸碱中和反应是放热的反应，故填放热。
③A  澄清石灰水中的溶质是氢氧化钙，氢氧化钙是一种碱，稀盐酸是一种酸，两种物质能够发生中和反应，可证明上述实验结论的科学性，选项正确；
B  氢氧化钠溶液溶液中的溶质氢氧化钠是一种碱，稀硫酸是一种酸，两种物质能够发生中和反应，可证明上述实验结论的科学性，选项正确；
C  硫酸铜溶液中的溶质硫酸铜是一种盐，氢氧化钠是一种碱，两种物质的反应是盐与碱的反应，不是中和反应，不能证明上述实验结论的科学性，选项错误；
D  盐酸是一种酸，纯碱溶液中的溶质碳酸钠是一种盐，两种物质的反应是盐与酸的反应，不是中和反应，不能证明上述实验结论的科学性，选项错误，故填AB。
4．     不可行     酒精燃烧也会产生二氧化碳     加快铁的锈蚀     稀硝酸     硝酸银溶液     有白色沉淀生成     4FeCl2+8NaOH+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓+8NaCl     7.28：1.9
【详解】（1）这种方法不可行，理由是酒精燃烧也会产生二氧化碳；
（2）其中氯化钠的作用是加快铁的锈蚀；
（3）取少量黑色粉末加水溶解后过滤，将滤液置于试管中，滴加少量硝酸银溶液和稀硝酸，产生白色沉淀，是因为硝酸银和氯化钠反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钠；
（4）浅绿色溶液变为红褐色沉淀，是因为氯化亚铁和氢氧化钠、氧气、水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的化学方程式：4FeCl2+8NaOH+O2+2H2O═4Fe(OH)3↓+8NaCl；输液恒温器中铁粉质量10.4g×=7.28g，碳粉质量是1.9g，铁粉和碳粉的质量比为7.28g:1.9g=7.28:1.9。
5．     CO和CO2     三     有气泡冒出     产生蓝色沉淀     Fe2O3     6    
【详解】(1)探究气体产物：
猜想一：气体产物中含有CO：猜想二：气体产物中含有CO2：
猜想三：气体产物中含有CO和CO2。
设计如上图实验，实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有二氧化碳，装置D中的固体变为红色，说明气体中含有一氧化碳，由此判断猜想三正确。
(2)探究固体产物：
碳酸盐能与稀盐酸或稀硫酸反应生成二氧化碳气体，所以取固体产物(经实验证明无磁性)于试管中，加水充分溶解、过滤，取滤液加入硫酸，有气泡冒出，说明固体产物中含有K2CO3；FeO可与硫酸反应生成硫酸亚铁和水，含有Fe2+的盐溶液可与K3[Fe(CN)6]发生反应产生蓝色沉淀，所以取滤渣加入硫酸溶解后，分成两份，一份中加入K3[Fe(CN)6]，产生蓝色沉淀，则固体产物中含有FeO；另一份中加入KSCN，溶液变为红色，则固体产物中含有Fe2O3；
[实验结论]根据题中信息可知，K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的热分解产物有水、二氧化碳、一氧化碳、碳酸钾、氧化亚铁、氧化铁6种。
[拓展延伸]晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂，其光解反应有FeC2O4生成。FeC2O4在一定条件下分解可以得到一种具有磁性的黑色固体和两种含有相同元素的气体，则反应的化学方程式为：。
6．          不合理，因为Cu2+与结合成的CuSeO4易溶于水形成蓝色溶液          CaSeO4                         酸与碱反应生成盐和水     取样，滴加过量的稀硝酸和硝酸钡溶液，若有气泡放出，说明含碳酸钠，再取所得溶液上清液，滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，说明含氯化钠
【详解】(1)硒酸铵（(NH4)2SeO4）含有的原子团为铵根离子和硒酸根离子，可知一个铵根离子带一个单位正电荷，一个硒酸根离子带两个单位负电荷，符号分别是，小明预测溶液A能与含Cu2+的可溶性盐反应，该预测不合理，理由是Cu2+与结合成的CuSeO4易溶于水形成蓝色溶液。
(2)Na2SeO4是微溶于水的白色固体，以两种盐反应生成两种新盐，生成物中有白色沉淀的反应来制取Na2SeO4，可以是与反应生成碳酸钙白色沉淀和Na2SeO4，反应的化学方程式为；
硒酸与硫酸性质相似，则能与碱反应，硒酸与氢氧化钠反应生成Na2SeO4和水，反应的化学方程式为，是酸与碱反应生成盐和水的中和反应。
(3)碳酸钠与稀硝酸反应能生成二氧化碳气体，氯化钠与硝酸银反应能生成氯化银白色沉淀，设计实验证明上述溶液A中混入了Na2CO3和NaCl，可以取样，滴加过量的稀硝酸和硝酸钡溶液，若有气泡放出，说明含碳酸钠，再取所得溶液上清液，滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，说明含氯化钠。
7．     酚酞试液由红色变为无色（或酚酞试液红色褪去）。     CaCl2、HCl     NaCl、Na2CO3     甲同学结论不正确，甲实验只能说明废液中无氯化钙，若废液中只含有氯化钠也无明显现象，则乙同学猜想不一定成立，所以甲同学结论不正确。     向最终废液中加入氯化钙溶液（或加入酸溶液）至中性后再倒掉废液。
【详解】（1）向氢氧化钙溶液中应先滴几滴酚酞试液，则溶液为红色，如果红色消失，则说明反应发生了；酚酞溶液遇碱性溶液，会变红；而在中性或酸性溶液中，无色；酚酞溶液可鉴别碱是否被中和，当观察到酚酞试液由红色变为无色（或酚酞试液红色褪去）时，就可以说明两种物质能发生反应；
（2）废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀，又由图知：
①盐酸和氢氧化钙溶液生成氯化钙和水；
②盐酸和碳酸钠生成氯化钠和水和二氧化碳；
说明液体中有酸和碳酸根及钙离子；所以知甲同学的试管：CaCl2、HCl；
（3）由（2）中分析可知，乙同学的试管中： NaCl、Na2CO3。
（4）甲实验只能说明废液中无氯化钙，若废液中只含有氯化钠也无明显现象，则乙同学猜想不一定成立，所以甲同学结论不正确；
（5）因为废液中有碱性物质碳酸钠，所以要中和碱性。处理该废液的方法：向最终废液中加入氯化钙溶液（或加入酸溶液）至中性后再倒掉废液。
8．     FeCl3+3H2OFe（OH）3↓+3HCl     2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O     Fe、FeO、C     四氧化三铁     稀盐酸     下降
【详解】（1）加热时，FeCl3易与水反应生成红褐色物质和盐酸，所以反应的化学方程式：FeCl3+3H2OFe（OH）3↓+3HCl。故填：FeCl3+3H2OFe（OH）3↓+3HCl；
（2）此过程发生分解反应，除生成红棕色物质外，还生成水，所以反应的化学方程式：2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O；故填：2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O；
（3）①酒精夺取氧化铁中的氧，可以得到铁或者氧化亚铁甚至还会自身生成碳，以及反应环境为空气中，所以还可能是生成四氧化三铁，所以可能是Fe、FeO、C和Fe3O4四种物质中的一种或几种；故填：Fe、FeO、C；
②由于信息提示为“Fe和Fe2O3易被磁铁吸引，FeO是一种黑色固体，不能被磁铁吸引”，而用磁铁全部吸附，说明没有氧化亚铁和碳，同时由于固体全部溶解没有气体，说明没有铁，所以黑色固体为四氧化三铁；故填：四氧化三铁；
（4）①配制FeCl3溶液时，为防止出现红褐色物质，可以用酸抑制水解的发生，所以可向其中滴加少量的稀盐酸。故填：稀盐酸；
②Fe2O3发生还原反应时，是本身的化合价降低，所以反应前后铁元素化合价一般呈下降的变化；故填：下降。
9．     引流          8.96g     液体浸没锌粒，固体逐渐减少，产生大量气泡     偏大     10.76g
【详解】(1)过滤时玻璃棒作用是引流；
(2)硫酸铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁和硫酸钠，化学方程式为；
(3)17.12g滤渣丙中所含铁元素质量为；
(4)打开止水夹，试管内气压减小，长颈漏斗中稀硫酸进入试管和锌粒接触，发生反应生成氢气，故现象为液体浸没锌粒，固体逐渐减少，产生大量气泡；
(5)乙装置中的浓硫酸可以去除氢气中混有的水蒸气，丁装置中的浓硫酸的作用是吸收氢气还原氧化铁生成的水，若无装置乙，会装置丁中吸收的水的质量偏大，进而导致根据水的质量求出的氧化铁质量偏大，最终会导致测得氧化铁的质量分数偏大；
(6)碳和稀硫酸不反应，实验Ⅰ中滤渣甲为碳，质量为0.36g；实验II装置丁中增加的质量为氢气还原氧化铁生成的水的质量，即生成的水的质量为0.54g，根据化学方程式可求出样品中被氢气还原的氧化铁的质量为1.6g，再根据化学方程式 和碳的质量可求出样品中被碳还原的氧化铁的质量为3.2g，即mg样品含氧化铁的质量为1.6g + 3.2g = 4.8g，实验Ⅰ中17.12g滤渣为氢氧化铁，氢氧化铁中铁元素的质量为8.96g，4.8g氧化铁中铁元素的质量为，根据反应前后元素的质量不变，可得mg样品中铁的质量为8.96g - 3.36g = 5.6g，则所取一份样品的质量为5.6g + 4.8g + 0.36g = 10.76g，故m = 10.76g。
10．     2Na+2H2O=H2↑+2NaOH     检验气体的纯度     CuO+2HCl=CuCl2+H2O     不一定     钠与水反应放出热量，氢氧化铜受热分解产生氧化铜     不成立     石墨棒电极     碳酸钙     石墨中的碳与氧气在一定条件下反应生成二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙     浑浊的液体中含有氢氧化钙和碳酸钙，稀盐酸先与氢氧化钙发生中和反应，后与碳酸钙反应，若盐酸太少，只与氢氧化钙反应，无现象     0.0143
【详解】(1)钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O=H2↑+2NaOH；氢气具有可燃性，在有限的空间中，和空气混合达到一定浓度遇明火或加热会发生爆炸，因此点燃前要检验气体的纯度。
(2)根据质量守恒定律，黑色固体是氧化铜，黑色固体加入盐酸后，固体消失，溶液变蓝，该变化的化学方程式为：CuO+2HCl=CuCl2+H2O。
[实验结论]
在金属活动性顺序中,活动性较强的金属不一定能将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
[反思与交流]
钠与硫酸铜溶液反应产生少量黑色物质的可能原因是钠与水反应放出热量，氢氧化铜受热分解产生氧化铜。
实验探究活动二:
实验时该组同学采用石墨棒作为电极,在电解过程中发现澄清石灰水变浑浊了。针对此异常现象,该小组进行了如下探究。
[提出猜想]
(1)电解过程中水不断减少,导致溶液中的氢氧化钙不能继续溶解,形成沉淀。
(2)电解过程中,温度升高,导致溶液中的氢氧化钙不能溶解,形成沉淀。
[进行实验]
(1)另取相同浓度、相同体积的澄清石灰水,加入10mL蒸馏水,搅拌,在相同电压下再次进行电解实验,电解相同时间,观察到溶液仍然是浑浊的，说明变浑浊不是由于水不断减少，导致氢氧化钙析出。又另取100mL相同浓度的澄清石灰水于大烧杯中,加热至电解实验时上升的温度,没有观察到浑浊，说明变浑浊不是由于温度升高，导致溶液中的氢氧化钙不能溶解。这两个实验得到的结论是两个猜想不成立。
(2)该小组采用铂电极电解澄清石灰水，发现澄清石灰水没有变浑浊，于是提出猜想该澄清石灰水变浑浊的原因可能与石墨棒电极有关。
(3)因为碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳气体。另取浑浊的液体,向其中加入稀盐酸,并用二氧化碳传感器测量反应产生的二氧化碳浓度。据此推测该浑浊中应该有碳酸钙。产生该物质的原因可能是石墨中的碳与氧气在一定条件下反应生成二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙。
(4)实验最终表明该猜想正确，但实验过程中该小组同学也发现，向浑浊的液体中滴加盐酸,并没有气泡产生。其原因可能是浑浊的液体中含有氢氧化钙和碳酸钙，稀盐酸先与氢氧化钙发生中和反应，后与碳酸钙反应，若盐酸太少，只与氢氧化钙反应，无现象。
(5)电解水时，正氧负氢，氢二氧一，该小组采用铂电极电解澄清石灰水，得到a试管的气体，体积为20mL，该气体是氢气，则b试管中气体的体积为10mL，质量为10L×10-3×1.43g/L =0.0143g。
11．     CaCl2和Ca(OH)2     ③     有气泡生成     向无色溶液中滴加少量酚酞和Na2CO3的混合溶液     bc
【详解】[猜想与假设]（1）该实验是确定处理后的溶液中的溶质，操作是将CaO加入HCl溶液中，可能存在的关系有三种：CaO恰好完全反应，此时溶质为CaCl2；CaO少量，溶质为CaCl2和HCl；剩余一种猜想为CaO过量，此时HCl已反应完，过量的CaO会和溶液中的水反应生成Ca(OH)2，因此此时的溶质为CaCl2和Ca(OH)2；故次空填：CaCl2和Ca(OH)2；
[实验探究]（2）酚酞溶液在酸性或中性中不变色，因此实验一只能确定无色溶液不为碱性，而不能确定溶液是酸性还是碱性，因此该实验只能确定无色溶液的溶质不为猜想③；
（3）根据实验结论得知，无色溶液的溶质为CaCl2和HCl，因此在加入Na2CO3后会和HCl反应生成CO2，因此根据实验与结论可知现象为有气体生成；
（4）要能确定三种猜想到底是哪种，则需选择一试剂与无色溶液反应，每个猜想所对应的现象均不同，这样就可以确定无色溶液溶质的组成。实验一可以确定猜想③不存在，实验二可以确定猜想②存在，因此可将酚酞试剂和Na2CO3溶液混合后滴加进无色溶液中。若是猜想①则溶液由红色变无色同时生成沉淀；若是猜想②则溶液由红色变无色同时生成气体；若是猜想③则只生成沉淀，溶液仍是红色。因此该空填：向无色溶液中滴加少量酚酞和Na2CO3的混合溶液；
[拓展提升]（5）选择除盐酸的试剂时，只要可以与HCl反应，且生成物无污染即可。其中a、木炭不与HCl反应，不可使用；b、Ca(OH)2与HCl生成CaCl2和H2O，无污染，可以使用；c、CaCO3与HCl生成CO2、CaCl2和H2O，无污染，可以使用；因此此空填：bc；
故答案为：CaCl2和Ca(OH)2；③；有气泡生成；向无色溶液中滴加少量酚酞和Na2CO3的混合溶液；bc。
12．     H+     Na+     丙     Ba2+与SO42-和CO32-不能共存     甲     ①取溶液少许，向溶液中加入稀盐酸；②继续加稀盐酸直到无气体冒出；③然后向溶液中滴加氯化钡溶液，观察现象。     ①有气泡冒出②有白色沉淀产生     废液中有CO32-，废液中有SO42-，甲同学的假设成立
【分析】本题考查离子共存和酸碱盐的性质。
【详解】理论分析：因为溶液显碱性，所以溶液中一定有OH-，根据复分解反应的条件，H+与OH-会发生反应，两者不共存，所以溶液中一定不含H+；因为硝酸盐、钠盐、钾盐都可以溶于水，所以NO3-、K+、Na+这三种离子都会存在。故填：Na+。
猜想与假设：因为硫酸钡、碳酸钡是沉淀，所以Ba2+与SO42-和CO32-不能共存。故填：Ba2+与SO42-和CO32-不能共存。
实验验证：选择甲同学的假设，用下面的方法即可验证CO32-、SO42-。取溶液少许，想溶液中加入稀盐酸，若有无色无味气体冒出就可以说明溶液中有CO32-，继续加稀盐酸直到无色气体冒出，然后向溶液中滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀产生则证明溶液中含有SO42-。
【点睛】熟记复分解反应的发生条件：沉淀、气体、水（三者出现一种，反应就可以发生）。在检验SO42-之前一定要加入酸，防止CO32对SO42-的检验产生干扰。
13．     酸类     碱式碳酸铜组成中含有OH-和     滴入适量稀硫酸     固体溶解溶液呈蓝色，产生气泡     Cu和Cu2O     Cu2O     Ⅱ     称量反应后固体的质量     计算
【详解】（1）能够与酸反应，是因为碱式碳酸铜中含有碳酸根和氢氧根；取少量碱式碳酸铜粉末于试管中，加入稀硫酸，如果观察到固体溶解，产生气泡，溶液由无色变蓝色，是因为稀硫酸和碱式碳酸铜反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，则预测成立；
（2）[提出猜想]红色固体是：Ⅰ．Cu；Ⅱ．Cu2O；Ⅲ．Cu、Cu2O；
[进行实验]溶液由无色变蓝色，固体减少，是因为氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水，说明样品中含有氧化亚铜；
[结论分析]①根据上述实验现象，小亮认为猜想Ⅲ正确，但有同学认为小亮的判断不严谨，因为猜想Ⅱ也有相同现象；
②如要确定1.44g红色固体成分，还需要补充的操作是称量反应后剩余固体的质量，再通过计算得出结论。
14．     NaOH与Na2CO3的混合物     足量的稀盐酸     溶液变红     滴加足量BaCl2溶液，振荡，过滤，向滤液中滴加几滴酚酞(或石蕊）溶液     先有白色沉淀生成，后有滤液变红（或变蓝）     只能证明有Na2CO3，但不能证明没有NaOH     Na2CO3溶液显碱性，遇酚酞溶液也显红色。
【详解】（1）氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，如果氢氧化钠未变质，则白色粉末为氢氧化钠，如果氢氧化钠完全变质，则白色粉末为碳酸钠，如果氢氧化钠部分变质，则白色粉末为氢氧化钠和碳酸钠的混合物，故猜想③为：NaOH与Na2CO3的混合物；
（2）实验结论为：猜想②成立，实验现象为：有气泡生成，猜想②成立，说明白色粉末是碳酸钠，碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，有气泡产生，故小刚取少量白色粉末于试管中，滴加足量的稀盐酸；
实验结论为：猜想①成立，故白色粉末是氢氧化钠，小军取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水至固体完全溶解，向所得溶液中滴加酚酞溶液，氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞试液变红，故实验现象为:溶液变红；
实验结论为：猜想③成立，说明白色粉末是氢氧化钠和碳酸钠的混合物，为验证白色粉末是氢氧化钠和碳酸钠，可取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水至固体完全溶解，向所得溶液中加入足量氯化钡溶液，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，有白色沉淀产生，可检验碳酸钠并将碳酸钠除尽，然后向滤液中滴加酚酞试液，滤液变红，说明含氢氧化钠，故填：滴加足量BaCl2溶液，振荡，过滤，向滤液中滴加几滴酚酞溶液；先有白色沉淀生成，后有滤液变红；
①小刚的实验：滴加稀盐酸，稀盐酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳，有气泡产生，该实验只能证明碳酸钠的存在，无法验证氢氧化钠的存在，故不合理；
碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液均呈碱性，均能使无色酚酞试液变红，故小军的实验不合理，故填：Na2CO3溶液显碱性，遇酚酞溶液也显红色。
15．          取少量滤液于试管中，加入足量氯化钡溶液     产生白色沉淀     取少量滤渣于试管中，加入足量稀盐酸     固体部分溶解，产生气泡     样品中含有硫酸镁
【详解】(1）过程中一定发生了的反应是氢氧化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，反应的化学方程式为：。故填：。
(2）步骤1：取少量样品于烧杯中，加入足量蒸馏水，搅拌，静置，过滤，产生白色沉淀，是因为氢氧化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，说明样品中含有碳酸钾和氢氧化钙。
步骤2：取少量滤液于试管中，加入足量氯化钡溶液，产生白色沉淀，是因为钡离子能和碳酸根离子结合生成白色沉淀碳酸钡，能和硫酸根离子结合生成白色沉淀硫酸钡，说明滤液中含有碳酸盐或碳酸盐和硫酸盐。故填：取少量滤液于试管中，加入足量氯化钡溶液；产生白色沉淀。
步骤3:取少量滤渣于试管中，加入足量稀盐酸，固体部分溶解，产生气泡，是因为碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，硫酸钡不能和稀盐酸反应，说明样品中含有硫酸镁。故填：取少量滤渣于试管中，加入足量稀盐酸；固体部分溶解，产生气泡；样品中含有硫酸镁。
16．     铁粉（Fe）     红     存在镁粉和碳粉     碳粉     三     空气    
【详解】（1）小吴用磁铁靠近其中一份粉末，发现有黑色物质被磁铁吸引，证明粉末中含有铁粉（Fe）。
（2）小周将另一份粉末加水溶解、过滤后，取部分滤液滴入酚酞试液，滤液变红色，是因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，证明原粉末中含生石灰。
（3）除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉、炭粉，对此大家提出了以下几种猜想：
猜想一：只存在上述三种中的一种；
猜想二：上述三种同时存在；
猜想三：存在铝粉和炭粉；
猜想四：存在镁粉和铝粉；
故猜想五：存在镁粉和碳粉。
（4）不溶物D是炭粉；大家结合实验现象讨论后，认为猜想三正确，是因为如果存在镁，则镁和盐酸反应生成氯化镁，加入过量的氢氧化钠溶液时，氯化镁和氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化镁和氯化钠，而实验中得到的是无色溶液。
（5）加水后发现A中温度迅速升高，B中有气泡产生，该气体为膨胀逸出的空气，但温度很快下降，说明该反应很快结束，不能长时间保温。
（6）铁锈蚀时首先生成一种碱，即铁和水、氧气反应生成氢氧化亚铁，该反应的化学方程式：。
【点睛】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
17．     加入少量AgNO3溶液；有白色沉淀产生；     活泼金属     氯水溶液中含盐酸，活泼金属能够与盐酸反应     取少量镁粉于试管中，加入氯水溶液；有气泡产生；     含CO32-的盐     氯水溶液中含盐酸，含CO32-的盐能够与盐酸反应     取少量CaCO3固体于试管中，加入氯水溶液；固体溶解，有气泡产生；
【详解】（1）取少量氯水于试管中加入少量AgNO3溶液；有白色沉淀产生；则说明氯水能够与含Ag+的可溶性盐反应，故填：加入少量AgNO3溶液；有白色沉淀产生。
（2）氯水溶液中含盐酸，活泼金属能够与盐酸反应，取少量镁粉于试管中，加入氯水溶液，有气泡产生，则说明氯水能够和活泼金属反应，故填：活泼金属；氯水溶液中含盐酸，活泼金属能够与盐酸反应；取少量镁粉于试管中，加入氯水溶液；有气泡产生。
（3）氯水溶液中含盐酸，含CO32-的盐能够与盐酸反应，取少量CaCO3固体于试管中，加入氯水溶液；固体溶解，有气泡产生；则说明氯水能够与含CO32-的盐反应，故填：含CO32-的盐；氯水溶液中含盐酸，含CO32-的盐能够与盐酸反应；取少量CaCO3固体于试管中，加入氯水溶液；固体溶解，有气泡产生。