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中考化学二轮复习第07讲 中考化学实验探究题的解法与技巧（专题集训）（含解析）
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这是一份中考化学二轮复习第07讲 中考化学实验探究题的解法与技巧（专题集训）（含解析），共30页。试卷主要包含了空气中氧气含量测定的再认识等内容，欢迎下载使用。
实验探究题
1．（2020•福建模拟）下面是测量空气中氧气体积含量的实验：
Ⅰ．实验小组按A装置进行实验，事先在集气瓶中装水的原因 （任写一点）；其所加气球的作用是 ；在整个实验过程中，可观察到气球的变化 ；实验结束后，发现进入集气瓶中水的体积超过总体积的，你认为导致这一结果的原因可能是 。
A．实验前未将橡胶管夹紧 B．实验前导管中未加满水
C．红磷过量 D．氧气为消耗完 E．点燃的红磷伸入集气瓶速度过慢，使空气膨胀逸出
Ⅱ．实验A测得结果不够准确，实验小组进行反思。该小组通过查阅资料，选定白磷（与红磷一样是一种磷的单质，燃烧产物也相同）在如图B所示装置中测量空气中氧气体积分数并取得成功。
[查阅资料]白磷着火燃烧的温度为40℃。
[提出问题]氧气体积约占空气总体积的多少？
[实验准备]锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好。
[实验探究]装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。
[现象分析]
（1）将锥形瓶底部放入热水中，目的是 ，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体 燃烧（填“支持”或“不支持”），瓶内剩余气体 的氮气（填“纯净”或“不纯净”）。
（2）写出白磷在空气中燃烧的符号表达式： 。
（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：
①注射器中的水自动喷射出来，导致这个现象发生的原因是： ；②当注射器中的水还剩约 mL时停止下流，导致这个现象发生的原因是： 。
（4）在实验室中白磷应保存在 ，原因是 。
【答案】Ⅰ吸收作用；防止红磷燃烧引起气压的变化；先变大再变小；AE；（合理即可）
Ⅱ（1）使温度升高点燃白磷；不支持；不纯净；（2）4P+5O22P2O5；
（3）①白磷燃烧消耗氧气，使内外产生压强差；②4；内外压强相等；
（4）水中；防燃烧；
【解析】Ⅰ实验小组按A装置进行实验，事先在集气瓶中装水的原因是吸收作用；其所加气球的作用是：防止红磷燃烧引起气压的变化；在整个实验过程中，可观察到气球的变化先变大再变小；实验结束后，发现进入集气瓶中水的体积超过总体积的，我认为导致这一结果的原因可能是：A．实验前未将橡胶管夹紧；E．点燃的红磷伸入集气瓶速度过慢，使空气膨胀逸出；
Ⅱ（1）将锥形瓶底部放入热水中，目的是：使温度升高点燃白磷；足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体不支持燃烧，瓶内剩余气体是不纯净的氮气；
（2）磷和氧气在点燃等条件下生成五氧化二磷，配平即可；
（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来，导致这个现象发生的原因是：白磷燃烧消耗氧气，使内外产生压强差；②当注射器中的水还剩约4mL时停止下流，因为230mL的五分之一是46mL，导致这个现象发生的原因是：内外压强相等。
2．（2020•江西模拟）物质发生化学变化前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变？小刘、小李按下面的步骤进行探究：
（1）【提出假设】物质发生化学变化前后总质量不变．
（2）【设计并进行实验】小刘设计的实验装置和选用的药品如A所示，小李设计的实验装置和选用的药品如B所示，他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察．
这两个实验所发生反应的化学方程式分别为：
小刘的实验： ；
小李的实验： ．
（3）【结论与解释】
小刘认为：在化学反应中，反应后生成的各物质的总质量与参加反应的各物质的总质量相等；
小李认为：在化学反应中，反应后生成的各物质的总质量与参加反应的各物质的总质量不相等．
你认为 的结论正确，导致另一个实验结论错误的原因是： ；请从原子的角度分析你认为正确的结论的原因： ．
（4）【反思与评价】在探究化学变化中反应物和生成物的质量关系时，若是 ．
【答案】（2）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑．
（3）小刘；小李的实验中反应生成的气体逸散到空气中去了；化学反应前后原子种类、数目和质量都没有发生变化．
（4）有气体参加或生成的反应，应放在密闭容器中进行实验．
【解析】（2）小刘的实验中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
小李的实验中，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑．
（3）小刘的结论正确，这是因为化学反应都遵循质量守恒定律，导致小李实验结论错误的原因是：实验中反应生成的气体逸散到空气中去了；
从原子的角度分析，化学反应遵循质量守恒定律的原因是：化学反应前后原子种类、数目和质量都没有发生变化．
（4）在探究化学变化中反应物和生成物的质量关系时，若是有气体参加或生成的反应，应放在密闭容器中进行实验．
3．（2020•安徽模拟）空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
（1）写出红磷燃烧的化学方程式 。
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内 减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。
（3）①上面的实验同时证明了氮气有 的化学性质；
②实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气体积的，你认为导致这一结果的原因可能是 （写一条）
③上述实验中红磷不能用木炭代替，原因是 ；
【问题提出】
有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大。
【实验改进】
Ⅰ．根据铁在空气中生锈的原理（铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程）设计图2实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ．测得实验数据如表
测量项目
实验前
实验后
烧杯中水的体积
烧杯中剩余水的体积
集气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/ml
80.0
54.5
126.0
【表达交流】
（1）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）2]，写出该反应的化学方程式 。
（2）根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是
（计算结果精确到0.1%）。
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因：（写出其中一个原因）
① ；
② 。
【答案】【实验回顾】（1）4P+5O22P2O5；
（2）气压；
（3）①不能支持燃烧，且不和磷反应；
②红磷的量不足；或装置气密性不好；或装置未冷却到室温就打开弹簧夹；
③木炭燃烧生成的二氧化碳与消耗的氧气体积相等，实验前后集气瓶内压强不变，故不能用木炭代替红磷；
【交流表达】（1）2Fe+2H2O+O2＝2Fe（OH）2；（2）20.2%；
（3）①铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确；②测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确；③能把氧气全部消耗尽；④不会因氧气含量减少而致反应中途停止；⑤反应在常温下进行，反应过程中不会因需要点燃而拆开装置，导致实验误差。
【解析】【实验回顾】（1）红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；
（2）红磷燃烧消耗氧气，使瓶内的气压变小，水倒吸；
（3）①红磷没有充分燃烧，反应后剩余，可以判断氮气不能支持燃烧，且不和磷反应。
②要考虑药品的量可能不足造成没有将氧气完全消耗，同时要考虑装置在药品的量足够的情况下因为气密性不好，导致液体不能等体积进入而引起结果偏低。
③因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内的气体没有减少，不能测定空气中氧气的含量，所以实验中不能用木炭代替红磷。
【交流表达】（1）铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）2]；
（2）根据反应前后烧杯内水的体积变化可以看出，消耗的氧气的体积是：80﹣54.5＝25.5mL，故氧气的体积分数为：100%；
（3）使用铁的缓慢氧化消耗氧气，使氧气消耗的更为彻底，实验结果更准确，测量时考虑导管容积和扣除内容物后的集气瓶的体积，使实验结果更为准确。
4．（2020•广东模拟）近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
【查阅资料】
（1）“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X”。这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是： 。
（2）“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式： 。
根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
【实验探究】甲同学：“实验操作”：甲同学进行了如图所示1、2两步实验：
“实验现象”：A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。
“得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。
（3）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是： 。
丙同学：“实验操作”：丙同学进行了如图3所示实验（部分装置在图中略去）：
【探究与结论】
（4）如图3尾气中可能存在的有害气体是 （填序号）。
A．SO2B．CO2 C．CO D．O2
（5）如图C装置的作用是 。
（6）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：丙同学的实验中现象，证明含有硫元素； 现象，证明含有碳元素。
【答案】（1）H2SO4；（2）SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O；
（3）二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素；
（4）C（5）除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰；
（6）B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊。
【解析】（1）根据反应的化学方程式5SO2+2KMnO4+2H2O＝K2SO4+2MnSO4+2X及质量守恒定律（反应前后各原子种类和数目不变）判断：反应前5SO2、2KMnO4、2H2O中共含有5个硫原子、2个钾原子、2个锰原子、20个氧原子、4个氢原子，反应后K2SO4、2MnSO4中共含有3个硫原子、2个钾原子、2个锰原子、12个氧原子、0个氢原子，2X中应含有4个氢原子、2个硫原子、8个氧原子；一个X分子中应含有2个氢原子、1个硫原子、4个氧原子，所以这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是H2SO4；
（2）由二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，说明二氧化硫与澄清石灰水反应有沉淀生成，再写化学方程式为SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O；
（3）由于二氧化硫也能使石灰水变浑浊，所以不能判断含有碳元素；
（4）碳发生不完全燃焼时会生成一氧化碳，所以煤燃烧后产生的气体还有可能含有CO，二氧化硫已经被除去，CO2、O2无毒；
（5）主要是验证二氧化硫是否被除尽或排除二氧化硫的干扰；
（6）先通过使高锰酸钾溶液褪色证明有二氧化硫，再除去二氧化硫，再验证二氧化碳即可，故B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊。
5．（2020•安徽一模）某探究小组为了探究镁、铝、铜的金属活动性强弱，设计了以下实验探究方案。
【实验探究1】将大小一样且均未打磨的镁、铝、铜片分别放入等质量的溶质质量分数相同的稀盐酸中。
【实验现象】镁片表面很快产生大量气泡，铝片表面过一段时间后才产生较少气泡，铜不反应。
【结论】镁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为 。
（1）一段时间后，铝片表面才产生较少气泡的原因是 （用化学方程式表示）。
（2）有同学提出疑问：镁、铝、铜片均未打磨，会影响反应现象，那么镁、铝、铜片有必要打磨吗？ ，打磨的目的是 。
【实验探究2】取打磨过的镁片、铝片分别插入盛有硫酸铜溶液的试管中。镁片、铝片表面都有红色疏松的物质析出，硫酸铜溶液颜色变浅，据此可以探究出三者的金属活动性强弱。
（3）写出铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式： 。
【注意：若答对下面小题奖励2分，但试卷总分不超过40分。】
【拓展探究】细心的同学发现，将打磨过的镁片插入硫酸铜溶液中时，镁片表面除了有红色疏松的物质析出，还有气泡产生，为什么会有气泡产生呢？
【查阅资料】在硫酸铜溶液中，由于铜离子的水解作用，溶液显酸性，硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强。
（4）试写出镁片与硫酸铜溶液反应产生气泡的化学方程式： 。
（5）试设计实验探究硫酸铜溶液的浓度与铜离子的水解作用的关系： 。
【答案】Mg、Al、Cu；（1）Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O；
（2）有；除去金属表面的氧化物；（3）2Al+3CuSO4＝Al2（SO4）3+3Cu；
（4）Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑；（5）取等质量的溶质质量分数分别为5%和10%的硫酸铜溶液于试管中，分别加入表面积相同的金属镁片，观察镁片表面产生气泡的速率。
【解析】将大小一样且均未打磨的镁、铝、铜片分别放入等质量的溶质质量分数相同的稀盐酸中。镁片表面很快产生大量气泡，铝片表面过一段时间后才产生较少气泡，铜不反应，说明镁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为Mg、Al、Cu；
（1）常温下，铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，开始时氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水，所以实验开始没有气泡产生；
（2）由于金属的表面有金属氧化物，实验前，对各金属片进行打磨的目的是除去金属表面的氧化物；
（3）铝与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸铝；
（4）由题干信息可知，在硫酸铜溶液中，由于铜离子的水解作用，溶液显酸性，硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强，因此将镁放入硫酸铜溶液中，镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气；
（5）取等质量的溶质质量分数分别为5%和10%的硫酸铜溶液于试管中，分别加入表面积相同的金属镁片，观察镁片表面产生气泡的速率，产生气泡的速率越大，说明铜离子的水解作用越强，实验中观察到10%的硫酸铜溶液中镁片表面产生气泡的速率大于5%的硫酸铜溶液中镁片表面产生气泡的速率。
6．（2020•新疆模拟）化学课上同学们进行实验验证酸的性质。
I．与指示剂作用
（1）在白色点滴板孔穴1、3中加入紫色石蕊溶液，观察到溶液变 色。
（2）将无色酚酞溶液滴加到孔穴2、4中，观察到孔穴4中溶液为无色，而孔穴2中溶液变为橙色。同学们猜想孔穴2中的异常现象与硫酸溶液的浓度过高有关，并通过以下实验证明该猜想正确：取少量上述橙色溶液于试管中，加水稀释，观察到的现象是 。
Ⅱ．与碳酸钠的反应
在实验的过程中某同学发现向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸时，开始时未观察到气泡。针对这一问题同学们展开了讨论。
【提出问题】开始时为什么没有出现气泡？
【查阅资料】碳酸钠溶液与稀盐酸的反应分两步进行：其中第一步反应的化学方程式为Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3，第二步为碳酸氢钠与盐酸反应。
【进行实验】同学们设计并进行了如图所示实验（装置气密性良好）
实验
操作
现象
1
①用注射器1向小药瓶中缓慢注入少量的稀盐酸，边注入边振荡
细玻璃管中液柱略微升高
②换注射器2从瓶中缓慢抽取气体
澄清石灰水无明显变化
2
①用注射器1向小药瓶中继续注入稀盐酸至较多气泡产生
②
澄清石灰水变浑浊
（3）澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
（4）实验2中①的现象是 。
（5）实验2中②的操作是 。
（6）细玻璃管在实验中的主要作用是 。
【反思与评价】
（7）若将碳酸钠溶液逐滴滴加到盐酸中，出现的现象是 。
【答案】（1）红。（2）橙色褪去，溶液变为无色。
（3）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。（4）细玻璃管中液柱明显升高。
（5）换注射器2从瓶中缓慢抽取气体。（6）平衡压强。
（7）加入碳酸钠溶液后即刻产生气泡。
【解析】（1）酸性溶液加入紫色石蕊溶液中变红，符合酸碱指示剂变色规律；
（2）根据题目信息，酸的浓度不同颜色会出现不同变化，猜想为硫酸浓度过高引起，且酚酞在酸性溶液一般显示无色，加水后相当于稀释稀硫酸，浓度变低，符合酚酞在酸性溶液中不变色的规律，所以溶液褪色变为无色；
（3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，书写化学方程式注意配平及沉淀符号；
（4）实验2中①产生气体，内部气体增多，内部压强变大，将液体压入细玻璃管，高度明显增加；
（5）为了验证澄清石灰水变浑浊，需要将二氧化碳通入澄清石灰水中，所以利用注射器2吸收二氧化碳；
（6）由于装置是密闭的，避免气体增多使压强增大，将瓶塞弹出，使用玻璃管平衡内外压强；
（7）根据实验可以看出，盐酸少量时，先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，不会产生二氧化碳，当盐酸过量时，碳酸钠则与盐酸反应产生气泡，所以酸过量可以直接与碳酸钠反应产生气泡；
7．（2020•南京一模）某课外兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和性质进行相关探究。
【实验回顾】
（1）实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 。
（2）如图可用于实验室制取CO2发生装置的是 （填字母）。
【实验探究】CO2与NaOH溶液反应
【查阅资料】
（1）过量CO2通入NaOH溶液，发生两步反应。
第一步： （用化学方程式表示）。
第二步：Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3
（2）Na2CO3和NaHCO3部分溶解度表
温度/℃
0
15
20
30
40
50
60
NaHCO3/g
6.9
8.72
9.6
11.1
12.7
14.45
16.4
Na2CO3/g
7.1
13.25
21.8
39.7
48.8
47.3
46.4
【实验设计】在室温为15℃时，将10g NaOH固体完全溶解于80g水中，而后匀速通入CO2，同时用传感器测定溶液的pH变化，结果如图1所示。多次重复实验，所得实验结果基本一致。
（1）通过图象分析，NaHCO3溶液显 （填“酸性”、“中性“或“碱性”）。
（2）为了确定M点溶液的成分，同学们进行如下实验：
实验步骤
实验现象
初步实验结论
①取样，滴加过量的BaCl2溶液
产生白色沉淀
含有Na2CO3、NaOH
②在①反应后的上层清液中滴加
（3）实验过程中，同学们发现18min后溶液的pH基本不再变化，则此时溶液中可观察到的现象是 。
[拓展延伸]某同学向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入相同浓度的稀盐酸，测得消耗盐酸与生成CO2的质量之间关系如图2、图3所示。（忽略CO2在水中的溶解）
（1）图2中A点溶液中的溶质是 （写化学式），图3中从B点开始的变化关系与图2完全重合，图3中B点溶液中的溶质是 （ 写化学式）。
（2）写出OB段发生反应的化学方程式 。
【答案】[实验回顾]（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（2）BCD
[查阅资料]2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
[实验设计]（1）碱性；（2）无色酚酞；溶液变红；
（3）有白色固体析出（或产生白色沉淀）；
[拓展延伸]
（1）NaCl、HCl； NaCl、NaHCO3；（2）Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3。
【解析】（1）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以图1所示实验中，产生CO2的装置应该选择BCD；
【查阅资料】
（1）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
II通过图象分析，过程中溶液pH始终大于7，说明小苏打溶液是显碱性，
（2）酚酞遇碱变红色，所以可以用酚酞试液验证氢氧化钠，
碳酸钠、氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞变红色，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，②在①反应后的上层清液中滴加酚酞溶液，溶液变红，说明含有NaOH和Na2CO3；
（3）实验过程中，同学们发现18min后溶液的pH基本不再变化，则此时反应生成的碳酸氢钠达到饱和状态，烧杯中可观察到析出固体。
[拓展延伸]（1）由图2的图象分析知A点稀盐酸过量，因此此时对应的溶质是生成的NaCl和HCl；图3中从B点开始的变化关系与图1完全重合，因此我们可以判断碳酸钠溶液刚开始和稀盐酸发生了化学反应，B点的溶质是NaCl、NaHCO3；
（2）图3中从B点开始的变化关系与图1完全重合，因此我们可以判断碳酸钠溶液刚开始和稀盐酸确实发生了化学反应，但无二氧化碳生成，因此此时发生反应的化学方程式为：Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3。
8．（2020•深圳二模）实验可以帮助同学们解决很多好多有趣的问题，兴趣小组的实验探究如下。请问答下列问题：
（1）他们将2滴酚酞试液小心地滴加盛碳酸钠溶液的试管中，发现溶液变为红色。
【合理猜想】碳酸钠溶液显 性。
【实验方案】萌萌设计了如下实验来验证碳酸钠溶液的酸碱度，请你和他一起完成实验。
①用镊子夹取pH试纸直接浸入碳酸钠溶液中，测得pH＞7。
②取pH试纸于玻璃片上，先用蒸馏水润湿，然后再用玻璃棒随取碳酸钠溶液滴在pH试纸上：测得pH＞7。
③实验步骤
实验现象
实验结论
用玻璃棒蘸取适量碳酸钠溶液滴在 ，将试纸显示的颜色与标准比色卡。
测得pH 7．
碳酸钠溶液显碱性。
【总结反思】上述方案中操作不规范的是 （填写“①”或“②”或“③”）；从物质分类角度看，碳酸钠属于 （填“酸”、“碱”或“盐”），它的溶液显碱性，说明碱性溶液 （填“一定”或“不一定”）是碱的溶液。
（2）真真同学做中和反应实验时将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中，发现有气泡产生。
④她认为该氢氧化钠溶液已经变质。
⑤为进一步确定该氢氧化钠溶液是否完全变质：实验方案报告设计如下：
实验步骤
实验现象
实验结论
A．取少量样品于试管中，加入过量的氯化钙溶液（氯化钙溶液是显中性）
溶液部分变质
B．取少量上述充分反应后的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液
【讨论交流】写出氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应的化学方程式 ，两者恰好完全反应后溶液呈现中性。
【答案】（1）碱。
【实验方案】干燥的pH试纸上；＞。
【总结反思】①②；盐；不一定。（2）有白色沉淀产生；溶液变为红色。
【讨论交流】CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl。
【解析】（1）加入酚酞溶液显红色，说明溶液显碱性；
【实验方案】③、测定溶液pH时，应用玻璃棒蘸取溶液滴加到干燥pH试纸上，然后与标准比色卡进行对比，判断溶液酸碱性，碱性溶液pH＞7；
【总结反思】①、pH试纸不得直接放入溶液中，以免污染试剂，①不正确；②、蒸馏水先湿润pH试纸，再滴加碳酸钠溶液，稀释了溶液，导致测定pH不准确，②不正确；碳酸钠由钠离子与碳酸根离子组成，包括金属离子与酸根离子，属于盐；碳酸钠溶液显碱性，但是不属于碱，所以显碱性的溶液不一定是碱溶液；
（2）A、加入氯化钙，钙离子与碳酸根离子生成碳酸钙沉淀，所以可以看到白色沉淀；B氯化钙与碳酸钠反应后生成氯化钠和碳酸钙，若此时有氢氧化钠，则加入酚酞，溶液变红；
【讨论交流】氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，书写化学方程式注意配平及沉淀符号；
9． （2020•福建模拟）“蜡烛燃烧”实验的探究。
（1）活动1：点燃蜡烛后，电子秤示数逐渐减小，被消耗的蜡烛质量 （填“大于”“等于”或“小于”）燃烧后生成物的总质量，原因是 （或石蜡蒸汽的挥发）（写一点）。
（2）活动2：水中加入泡腾片（主要成分含柠檬酸、碳酸氢钠等），观察到玻璃杯中的现象有 。
（3）活动3：用玻璃杯扣住燃着的蜡烛，使杯口浸没液面下。下列关于该实验分析正确的有 （填标号）。
A．蜡烛逐渐熄灭
B．最终杯中液面高于碗中液面
C．能准确测定空气中氧气含量
（4）活动4：将玻璃杯罩上两支燃着的高低两支蜡烛
①观察到的现象有 （填“高”或“低”）处蜡烛先熄灭；玻璃杯内壁变黑，该黑色物质一定含有的元素是 （填元素符号）；同时杯内壁出现小水珠。
②此实验说明蜡烛中一定含有 种元素。
③从燃烧条件分析，活动2～4中蜡烛都熄灭的共同原因是 。
【答案】（1）小于；石蜡蒸汽的挥发；（2）水中产生气泡、蜡烛熄灭；
（3）AB；（4）①低；C；②2；③可燃物与氧气隔绝。
【解析】（1）蜡烛燃烧是蜡烛和氧气反应生成了二氧化碳和水蒸气，蜡烛减小的质量小于燃烧后生成物的总质量，原因是与反应的氧气质量没有称量或石蜡蒸汽的挥发。
（2）碳酸氢钠和柠檬酸反应生成二氧化碳，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，所以燃烧的蜡烛熄灭；
（3）A、蜡烛在杯内燃烧时，消耗杯中的氧气，可观察到蜡烛熄灭；故正确；
B、蜡烛在杯内燃烧时，消耗杯中的氧气，使杯中的气压减小，小于外界大气压，盘中的水在外界大气压的作用下，被压入杯中，杯中水的高度增加，故正确；
C、蜡烛燃烧生成了二氧化碳气体，瓶内气压变化不大，该方法不能准确测定空气中氧气的含量，故错误。
（4）①石蜡燃烧生成二氧化碳，二氧化碳的密度比空气的密度大，所以低处的蜡烛先熄灭；玻璃杯内壁变黑，该黑色物质是炭黑（主要含有碳元素），由质量守恒定律可知，石蜡中一定含有碳元素；
②石蜡燃烧还有水生成，说明石蜡中含有氢元素，所以石蜡中一定含有碳、氢元素；
③从燃烧条件分析，活动2～4中蜡烛都熄灭的共同原因是可燃物与氧气隔绝。
10．（2020•河北一模）某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。
【查阅资料】经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为 。
【对比实验】
编号
操作
现象
甲
将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中
无明显现象
乙
将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中
铝丝表面析出红色固体
丙
将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中
铝丝表面析出红色固体
（1）比较实验乙和实验 （填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。
（2）实验乙中反应的化学方程式为 ，据此可知金属活动性Al比Cu （填“强”或“弱”）。
（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是 。
【猜测与探究】
小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：Cl﹣破坏了氧化铝薄膜。为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：
操作
现象
结论
推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
氧化铝薄膜被破坏
Na+或① 能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
②
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】
得出结论：前述猜测 （填“正确”或“不正确”）。
【拓展应用】家庭里的铝制品在使用时要避免与 接触（填一种即可）。
总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
【答案】【查阅资料】4Al+3O2＝2Al2O3。
【对比实验】（1）甲。（2）2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu；强。
（3）甲中硫酸铜溶液也含有水，没有明显现象。
【猜测与探究】
操作
现象
结论
推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
氧化铝薄膜被破坏
Na+或Cl﹣能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
②铝丝表面没有变化
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】正确。
【拓展应用】NaCl。
【解析】【查阅资料】金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜的化学方程式为4Al+3O2＝2Al2O3。
【对比实验】（1）设计实验要注意控制变量，乙和甲一个是打磨的一个是没有打磨的，故的比较实验乙和实验甲可得知打磨能破坏氧化铝薄膜。
（2）实验乙中是铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，反应的化学方程式为2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu，据此可知金属活动性A1比Cu强。
（3）H2O对氧化铝薄膜镁没有破坏作用。因为甲中硫酸铜溶液也含有水，没有明显现象。
【猜测与探究】氯化钠中含有钠离子和氯离子，故可能是氯离子破坏了氧化铝薄膜，加入硫酸钠固体，氧化铝薄膜未被破坏，故不会有明显变化。
【结论与反思】
得出结论：根据实验可以看出，氯离子能破坏氧化铝薄膜，故前述猜测正确。
【拓展应用】家庭里的铝制品在使用时要避免与盐接触。
11．（2020•安徽模拟）某化学实验小组同学对一瓶实验室久置的NaOH溶液是否变质进行以下探究。
【提出问题】这瓶NaOH溶液是否变质了呢？
【查阅资料】Ca（OH）2微溶于水，BaCO3不溶于水。
【实验探究】
（1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加2﹣3滴酚酞溶液。观察到 ，他认为该溶液未变质。
（2）乙同学根据所学知识得知，Na2CO3溶液显 性：也能使指示剂变色，所以认为甲同学的检验方法不正确，乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，他认为已完全变质，写出此现象的化学反应方程式： ；
（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，他的猜想是 ，于是他设计如下实验方案来证明自己的猜想。
①取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在 ；
②静置后取上层清液于另一支试管中，加入2﹣3滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在 。
【反思评价】
（4）甲同学认为用CaCl2溶液代替BaCl2溶液也可以得到同样的结论，丙同学认为不可以，理由是 。
【答案】（1）溶液变红。（2）碱；Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
（3）氢氧化钠部分变质；①Na2CO3。②NaOH。
（4）CaCl2溶液和NaOH溶液相混合也会出现白色沉淀。
【解析】（1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加 2～3 滴酚酞溶液，观察到溶液变红，他认为是氢氧化钠，于是认为该溶液未变质。
（2）Na2CO3溶液显碱性：也能使酚酞变红色；乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，由于碳酸钠能与盐酸反应产生气体，故观察到有气泡产生，他认为已完全变质，出现此现象的化学方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，故提出新的猜想是氢氧化钠部分变质。
①取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在碳酸钠。
②静置后取上层清液于另一支试管中，加入 2～3滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在氢氧化钠。
（4）CaC12溶液和NaOH溶液相混合也会出现白色沉淀，因为Ca（OH）2是微溶于水的物质。
12．（2020•山西模拟）实验室有一瓶标签破损的溶液A（如图），某组同学将硫酸钠溶液与它进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的探究。
探究一 A溶液中的溶质是什么？
【提出猜想】该组同学认为A溶液的溶质有三种可能：
①BaCl2
②Ba（NO3）2
③Ba（OH）2
经过讨论，同学们认为猜想②不成立，理由是 。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量A溶液于试管中，向其中滴加氯化铁溶液
猜想③正确
【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：
探究二 同学们继续实验，将探究一中反应后溶液进行过滤，滤液中会有哪些溶质？
【提出猜想】小明的猜想：FeCl3和BaCl2 小红的猜想：BaCl2 你的猜想：
同学们观察到滤液为无色，小明的猜想错误。
【设计实验】请你针对“你的猜想”进行实验：
实验步骤
实验现象及化学方程式
实验结论
取少量滤液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液
你的猜想
取少量滤液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液
小红的猜想正确
【反思拓展】为防止标签被腐蚀，倾倒液体时应注意： 。
【答案】【提出猜想】硝酸钡和标签文字不符；【设计实验】有红褐色沉淀生成；【提出猜想】BaCl2 和Ba（OH）2；
【设计实验】溶液不变色；不正确；有白色沉淀生成；Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl；【反思拓展】让标签对着手心，试剂瓶口紧挨容器口，使液体缓缓流入容器中。
【解析】【提出猜想】经过讨论，同学们认为猜想②不成立，理由是猜想②的物质是硝酸钡和标签文字不符；
【设计实验】取少量A溶液于试管中，向其中滴加氯化铁溶液，实验结论猜想③正确，可知溶液A是氢氧化钡，氢氧化钡和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钡，实验现象是有红褐色沉淀生成；
探究二 同学们继续实验，将探究一中反应后溶液进行过滤，
【提出猜想】反应可能恰好反应，也可能反应物多一种，则我的猜想是BaCl2 和Ba（OH）2；
【设计实验】取少量滤液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液，我的猜想不正确，则应该是溶液不变色；
取少量滤液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液，实验结论小红猜想正确，则溶液中含有氯化钡，氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl；
【反思拓展】
为防止标签被腐蚀，倾倒液体应该注意的操作是：让标签对着手心，试剂瓶口紧挨容器口，使液体缓缓流入容器中。
13．（2020•海南模拟）某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动，请你参与完成：
交流讨论：
（1）图一中铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧，说明燃烧条件之一是 ；
（2）与图一比较，采用图二装置进行燃烧条件的探究，优点是 ；
（3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是 。
【答案】（1）燃烧需要与氧气（或空气）接触；（2）环保（合理即可）；
（3）氧气（或空气）。
【解析】（1）图一中，铜片上的白磷和热水中的白磷温度均达到白磷的着火点，铜片上的白磷与氧气接触，而热水中的白磷没有与氧气接触，图一中铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧，说明燃烧条件之一是燃烧需要与氧气（或空气）接触；
（2）对比图一、图二，图二把磷放入密闭的试管中进行实验，可以防止生成的五氧化二磷造成空气污染；
（3）试管内应为空气或氧气，以满足磷燃烧所需要的氧气。
14．（2020•广西一模）如图是两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后的生成物“的实验过程示意图：
【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 ，加热后产生的黑色物质是 。
【乙组】为了寻找实验中没有产生黑色物质的原因，他们进行了如下实验探究。
【查阅资料】在酸性条件下，氢氧化钠与硫酸铜反应生成碱式硫酸铜，碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解。
【提出猜想】根据资料分析，同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：
猜想Ⅰ：硫酸铜溶液呈酸性；猜想Ⅱ：生成的硫酸钠使溶液呈酸性。
【实验与结论】
实验①：用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度，具体操作是 ，读出溶液的pH （填“＞”、“＜”或“＝”）7，硫酸铜溶液呈酸性，猜想Ⅰ成立。
实验②：向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加入石蕊溶液，观察到溶液显紫色，硫酸钠溶液呈 （填“酸”、“中”或“碱”）性，猜想Ⅱ不成立。
【交流和反思】
（1）乙组同学认真分析甲组实验后，一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立，理由是 。
（2）在化学反应中，相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同，请另举一例： （写出反应物即可）。
【答案】【甲组】2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；氧化铜。
【实验与结论】实验①：取玻璃棒蘸取硫酸铜溶液，然后滴加到干燥的pH试纸上，出现颜色变化后与标准比色卡进行比对，读出pH值；＜。实验②：中。
【交流和反思】（1）甲组实验生成了Na2SO4，若它显酸性，在此条件下氢氧化钠与硫酸铜反应会生成蓝白色沉淀。（2）稀盐酸与碳酸钠。
【解析】【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，书写化学方程式注意配平及沉淀符号；氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，氧化铜为黑色固体。
【实验与结论】实验①：测试溶液pH时，不得将试纸深入溶液内，应用玻璃棒蘸取溶液，滴加到干燥的pH试纸上，然后利用标准比色卡读出pH值；酸性溶液pH＜7，碱性溶液pH＞7，因此若硫酸铜溶液显酸性，则溶液pH＜7。
实验②：紫色石蕊溶液加入酸性溶液显红色，碱性溶液显蓝色，中性溶液还是紫色，所以此时溶液为中性。
【交流和反思】（1）甲中反应后生成了硫酸钠，若硫酸钠显酸性，则此时就会有碱式硫酸铜生成，析出蓝色沉淀，而未出现此种情况，说明硫酸钠溶液不显酸性。
（2）盐酸与足量碳酸钠反应生成了碳酸氢钠和氯化钠，不会生成二氧化碳，而足量盐酸与碳酸钠反应生成了氯化钠、水和二氧化碳，所以两者反应比例不同生成物也不同。
15．（2020•福建模拟）某化学兴趣小组对氧气的制取进行了进一步的探究。
（1）用高锰酸钾制氧气，对比用向上排空气法和排水法收集到的氧气的纯度。
【进行实验】
①用向上排空气法收集氧气：将带火星的木条放在集气瓶口，当 时证明氧气集满，用传感器测定集气瓶中氧气的体积分数。重复该实验3次并记录数据。
②用排水法收集氧气：氧气能用排水法收集的原因是 ，用传感器测定集气瓶中氧气的体积分数。重复该实验3次并记录数据。
氧气的收集方法
向上排空气法
排水法
氧气的体积分数%
79.7
79.6
79.9
90.0
89.8
89.3
氧气的平均体积分数%
79.7
89.7
【实验分析】不考虑操作失误的因素，用排水法也收集不到纯净的氧气，其主要原因是 。
（2）用过氧化氢溶液制氧气，探究不同催化剂催化过氧化氢分解的效果。
【查阋资料】
①MnO2、Cr2O3、Fe2O3、CuO、S对过氧化氢的分解均具有催化作用。
②海藻酸钠可以作为催化剂的载体支架，形成负载不同催化剂的海藻酸钠微球。
【进行实验】
①制备五种负载不同催化剂（MnO2、Cr2O3、Fe2O3、CuO、S）的海藻酸钠微球，每个微球大小相同，且负载催化剂的质量相等。
②取30粒负载某种催化剂的海藻酸钠微球与20mL质量分数为5%的过氧化氢溶液，在锥形瓶中迅速混合发生反应，实验装置如图1，采集200s内压强数据，绘制曲线如图2
【实验分析】
①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是 。
②本实验中，通过一段时间内 来反映生成氧气的快慢。
③本实验中，负载MnO2的微球显示了良好的催化效果，60s时竟将橡皮塞弹飞，在图2中对应的曲线是 （填“a”或“b”）：负载 的微球催化效果较好，反应温和：负载Fe2O3、Cr2O3的微球催化效果一般：负载 的微球催化能力最弱。
【答案】（1）【进行实验】①木条复燃；②氧气不易溶于水，且不与水反应；
【实验分析】排水法收集的氧气中混有水蒸气；
（2）【实验分析】①控制变量，保证负载的催化剂的总质量相等；②压强变化的数值；③a；CuO；S。
【解析】（1）【进行实验】①氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以将带火星的木条放在集气瓶口，当木条复燃时证明氧气集满；
②氧气不易溶于水，且不与水反应，所以可用排水法来收集氧气；
【实验分析】用排水法收集氧气时，收集的氧气中会混有水蒸气，所以用排水法也收集不到纯净的氧气；
（2）【实验分析】①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同是为了控制变量，保证负载的催化剂的总质量相等；
②本实验中，通过一段时间内压强变化的数值来反映生成氧气的快慢，相同时间内，压强变化越大，说明生成氧气的速率越快；
③由图象可知，60s时竟将橡皮塞弹飞，在图2中对应的曲线是压强变化最大的，即a；从实验曲线看，二氧化锰太剧烈，氧化铁和三氧化二铬效果一般，故催化效果较好、反应温和的催化剂是CuO，负载S的微球催化能力最弱。
16．（2020•广东模拟）某校化学兴趣小组同学将一只烧杯罩在2支高低不同的燃着的蜡烛上（如图1所示），发现总是高的蜡烛先熄灭。请你同他们一起进行探究。
【提出问题】为什么高的蜡烛先熄灭？
【猜想假设】猜想1：高的蜡烛先灭是因为上部的二氧化碳浓度高；猜想2：高的蜡烛先灭是因为上部的氧气先被消耗。
【实验探究1】为了验证猜想1是否成立，冰冰同学进行了如下实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
将浸有澄清石灰水的滤纸条分别放在烧杯的顶部和底部，在滤纸条上滴加酚酞，变色后，用烧杯罩住点燃的高低蜡烛，观察高低滤纸条褪色顺序（实验装置如图甲所示）
猜想1成立，该实验涉及的反应的化学方程式为
明明对冰冰的结论表示怀疑，他用图乙装置收集一瓶80%二氧化碳和20%氧气的混合气体，然后将燃着的蜡烛伸入收集的混合气体瓶中，发现 ，从而证明冰冰的结论不正确。
【实验探究2】明明为了验证猜想2，他利用手持技术实验，用O2、CO2传感器在烧杯顶部测量杯内两支蜡烛从点燃到全部熄灭后，杯内O2和CO2的浓度变化，如图丙所示，图中 （填“上方”或“下方”）的曲线表示CO2浓度的变化。反应后剩余氧气浓度为15.65%，二氧化碳浓度为1.898%，氧气浓度明显下降，二氧化碳浓度却增大不多。
【实验结论】 。
【反思评价】根据图丙上面一条曲线变化分析，在 （填“A”、“B”、“C”或“D”）点时蜡烛全部熄灭；请解释曲线CD段变化的原因：
。
【答案】【实验探究1】上层滤纸条先褪色，下层滤纸条后褪色； Ca（OH ）2+CO2 ＝CaCO3↓+H2O；蜡烛在瓶上部剧烈燃烧，在瓶下部很快熄灭；
【实验探究2】下方；【实验结论】猜想2成立；
【反思评价】D；CD段：下部蜡烛不断燃烧，不断消耗上部氧气，所以氧气浓度越来越低，直到D点氧气浓度不足以支持蜡烛燃烧，蜡烛熄灭。
【解析】【实验探究1】要验证烧杯上层二氧化碳浓度较高，高蜡烛先熄灭与二氧化碳浓度过高有关，可以观察到上层滤纸条先褪色，下层滤纸条后褪色，应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，碱性消失；化学方程式为：Ca（OH ）2+CO2 ＝CaCO3↓+H2O；要说明小明的结论不正确，也就是证明上层二氧化碳浓度较高错误，所以应发现蜡烛在装置上部剧烈燃烧，在下部很快熄灭；
【实验探究2】随着石蜡的燃烧生成的二氧化碳增多，浓度增大，所以下方的曲线表示CO2浓度的变化；
【实验结论】由于二氧化碳浓度增大不多，而氧气浓度明显下降，说明蜡烛熄灭与氧气浓度降低有关，可得猜想2成立；
【反思评价】D点所示容器内氧气的浓度和二氧化碳的浓度不再改变，则说明蜡烛全部熄灭；CD段：下部蜡烛不断燃烧，不断消耗上部氧气，所以氧气浓度越来越低，直到D点氧气浓度不足以支持蜡烛燃烧，蜡烛熄灭。
实验探究题
1．（2020•福建模拟）下面是测量空气中氧气体积含量的实验：
Ⅰ．实验小组按A装置进行实验，事先在集气瓶中装水的原因 （任写一点）；其所加气球的作用是 ；在整个实验过程中，可观察到气球的变化 ；实验结束后，发现进入集气瓶中水的体积超过总体积的，你认为导致这一结果的原因可能是 。
A．实验前未将橡胶管夹紧 B．实验前导管中未加满水
C．红磷过量 D．氧气为消耗完 E．点燃的红磷伸入集气瓶速度过慢，使空气膨胀逸出
Ⅱ．实验A测得结果不够准确，实验小组进行反思。该小组通过查阅资料，选定白磷（与红磷一样是一种磷的单质，燃烧产物也相同）在如图B所示装置中测量空气中氧气体积分数并取得成功。
[查阅资料]白磷着火燃烧的温度为40℃。
[提出问题]氧气体积约占空气总体积的多少？
[实验准备]锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好。
[实验探究]装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。
[现象分析]
（1）将锥形瓶底部放入热水中，目的是 ，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体 燃烧（填“支持”或“不支持”），瓶内剩余气体 的氮气（填“纯净”或“不纯净”）。
（2）写出白磷在空气中燃烧的符号表达式： 。
（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：
①注射器中的水自动喷射出来，导致这个现象发生的原因是： ；②当注射器中的水还剩约 mL时停止下流，导致这个现象发生的原因是： 。
（4）在实验室中白磷应保存在 ，原因是 。
【答案】Ⅰ吸收作用；防止红磷燃烧引起气压的变化；先变大再变小；AE；（合理即可）
Ⅱ（1）使温度升高点燃白磷；不支持；不纯净；（2）4P+5O22P2O5；
（3）①白磷燃烧消耗氧气，使内外产生压强差；②4；内外压强相等；
（4）水中；防燃烧；
【解析】Ⅰ实验小组按A装置进行实验，事先在集气瓶中装水的原因是吸收作用；其所加气球的作用是：防止红磷燃烧引起气压的变化；在整个实验过程中，可观察到气球的变化先变大再变小；实验结束后，发现进入集气瓶中水的体积超过总体积的，我认为导致这一结果的原因可能是：A．实验前未将橡胶管夹紧；E．点燃的红磷伸入集气瓶速度过慢，使空气膨胀逸出；
Ⅱ（1）将锥形瓶底部放入热水中，目的是：使温度升高点燃白磷；足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体不支持燃烧，瓶内剩余气体是不纯净的氮气；
（2）磷和氧气在点燃等条件下生成五氧化二磷，配平即可；
（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来，导致这个现象发生的原因是：白磷燃烧消耗氧气，使内外产生压强差；②当注射器中的水还剩约4mL时停止下流，因为230mL的五分之一是46mL，导致这个现象发生的原因是：内外压强相等。
2．（2020•江西模拟）物质发生化学变化前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变？小刘、小李按下面的步骤进行探究：
（1）【提出假设】物质发生化学变化前后总质量不变．
（2）【设计并进行实验】小刘设计的实验装置和选用的药品如A所示，小李设计的实验装置和选用的药品如B所示，他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察．
这两个实验所发生反应的化学方程式分别为：
小刘的实验： ；
小李的实验： ．
（3）【结论与解释】
小刘认为：在化学反应中，反应后生成的各物质的总质量与参加反应的各物质的总质量相等；
小李认为：在化学反应中，反应后生成的各物质的总质量与参加反应的各物质的总质量不相等．
你认为 的结论正确，导致另一个实验结论错误的原因是： ；请从原子的角度分析你认为正确的结论的原因： ．
（4）【反思与评价】在探究化学变化中反应物和生成物的质量关系时，若是 ．
【答案】（2）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑．
（3）小刘；小李的实验中反应生成的气体逸散到空气中去了；化学反应前后原子种类、数目和质量都没有发生变化．
（4）有气体参加或生成的反应，应放在密闭容器中进行实验．
【解析】（2）小刘的实验中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
小李的实验中，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑．
（3）小刘的结论正确，这是因为化学反应都遵循质量守恒定律，导致小李实验结论错误的原因是：实验中反应生成的气体逸散到空气中去了；
从原子的角度分析，化学反应遵循质量守恒定律的原因是：化学反应前后原子种类、数目和质量都没有发生变化．
（4）在探究化学变化中反应物和生成物的质量关系时，若是有气体参加或生成的反应，应放在密闭容器中进行实验．
3．（2020•安徽模拟）空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
（1）写出红磷燃烧的化学方程式 。
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内 减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。
（3）①上面的实验同时证明了氮气有 的化学性质；
②实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气体积的，你认为导致这一结果的原因可能是 （写一条）
③上述实验中红磷不能用木炭代替，原因是 ；
【问题提出】
有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大。
【实验改进】
Ⅰ．根据铁在空气中生锈的原理（铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程）设计图2实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ．测得实验数据如表
测量项目
实验前
实验后
烧杯中水的体积
烧杯中剩余水的体积
集气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/ml
80.0
54.5
126.0
【表达交流】
（1）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）2]，写出该反应的化学方程式 。
（2）根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是
（计算结果精确到0.1%）。
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因：（写出其中一个原因）
① ；
② 。
【答案】【实验回顾】（1）4P+5O22P2O5；
（2）气压；
（3）①不能支持燃烧，且不和磷反应；
②红磷的量不足；或装置气密性不好；或装置未冷却到室温就打开弹簧夹；
③木炭燃烧生成的二氧化碳与消耗的氧气体积相等，实验前后集气瓶内压强不变，故不能用木炭代替红磷；
【交流表达】（1）2Fe+2H2O+O2＝2Fe（OH）2；（2）20.2%；
（3）①铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确；②测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确；③能把氧气全部消耗尽；④不会因氧气含量减少而致反应中途停止；⑤反应在常温下进行，反应过程中不会因需要点燃而拆开装置，导致实验误差。
【解析】【实验回顾】（1）红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；
（2）红磷燃烧消耗氧气，使瓶内的气压变小，水倒吸；
（3）①红磷没有充分燃烧，反应后剩余，可以判断氮气不能支持燃烧，且不和磷反应。
②要考虑药品的量可能不足造成没有将氧气完全消耗，同时要考虑装置在药品的量足够的情况下因为气密性不好，导致液体不能等体积进入而引起结果偏低。
③因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内的气体没有减少，不能测定空气中氧气的含量，所以实验中不能用木炭代替红磷。
【交流表达】（1）铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）2]；
（2）根据反应前后烧杯内水的体积变化可以看出，消耗的氧气的体积是：80﹣54.5＝25.5mL，故氧气的体积分数为：100%；
（3）使用铁的缓慢氧化消耗氧气，使氧气消耗的更为彻底，实验结果更准确，测量时考虑导管容积和扣除内容物后的集气瓶的体积，使实验结果更为准确。
4．（2020•广东模拟）近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
【查阅资料】
（1）“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X”。这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是： 。
（2）“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式： 。
根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
【实验探究】甲同学：“实验操作”：甲同学进行了如图所示1、2两步实验：
“实验现象”：A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。
“得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。
（3）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是： 。
丙同学：“实验操作”：丙同学进行了如图3所示实验（部分装置在图中略去）：
【探究与结论】
（4）如图3尾气中可能存在的有害气体是 （填序号）。
A．SO2B．CO2 C．CO D．O2
（5）如图C装置的作用是 。
（6）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：丙同学的实验中现象，证明含有硫元素； 现象，证明含有碳元素。
【答案】（1）H2SO4；（2）SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O；
（3）二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素；
（4）C（5）除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰；
（6）B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊。
【解析】（1）根据反应的化学方程式5SO2+2KMnO4+2H2O＝K2SO4+2MnSO4+2X及质量守恒定律（反应前后各原子种类和数目不变）判断：反应前5SO2、2KMnO4、2H2O中共含有5个硫原子、2个钾原子、2个锰原子、20个氧原子、4个氢原子，反应后K2SO4、2MnSO4中共含有3个硫原子、2个钾原子、2个锰原子、12个氧原子、0个氢原子，2X中应含有4个氢原子、2个硫原子、8个氧原子；一个X分子中应含有2个氢原子、1个硫原子、4个氧原子，所以这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是H2SO4；
（2）由二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，说明二氧化硫与澄清石灰水反应有沉淀生成，再写化学方程式为SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O；
（3）由于二氧化硫也能使石灰水变浑浊，所以不能判断含有碳元素；
（4）碳发生不完全燃焼时会生成一氧化碳，所以煤燃烧后产生的气体还有可能含有CO，二氧化硫已经被除去，CO2、O2无毒；
（5）主要是验证二氧化硫是否被除尽或排除二氧化硫的干扰；
（6）先通过使高锰酸钾溶液褪色证明有二氧化硫，再除去二氧化硫，再验证二氧化碳即可，故B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊。
5．（2020•安徽一模）某探究小组为了探究镁、铝、铜的金属活动性强弱，设计了以下实验探究方案。
【实验探究1】将大小一样且均未打磨的镁、铝、铜片分别放入等质量的溶质质量分数相同的稀盐酸中。
【实验现象】镁片表面很快产生大量气泡，铝片表面过一段时间后才产生较少气泡，铜不反应。
【结论】镁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为 。
（1）一段时间后，铝片表面才产生较少气泡的原因是 （用化学方程式表示）。
（2）有同学提出疑问：镁、铝、铜片均未打磨，会影响反应现象，那么镁、铝、铜片有必要打磨吗？ ，打磨的目的是 。
【实验探究2】取打磨过的镁片、铝片分别插入盛有硫酸铜溶液的试管中。镁片、铝片表面都有红色疏松的物质析出，硫酸铜溶液颜色变浅，据此可以探究出三者的金属活动性强弱。
（3）写出铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式： 。
【注意：若答对下面小题奖励2分，但试卷总分不超过40分。】
【拓展探究】细心的同学发现，将打磨过的镁片插入硫酸铜溶液中时，镁片表面除了有红色疏松的物质析出，还有气泡产生，为什么会有气泡产生呢？
【查阅资料】在硫酸铜溶液中，由于铜离子的水解作用，溶液显酸性，硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强。
（4）试写出镁片与硫酸铜溶液反应产生气泡的化学方程式： 。
（5）试设计实验探究硫酸铜溶液的浓度与铜离子的水解作用的关系： 。
【答案】Mg、Al、Cu；（1）Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O；
（2）有；除去金属表面的氧化物；（3）2Al+3CuSO4＝Al2（SO4）3+3Cu；
（4）Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑；（5）取等质量的溶质质量分数分别为5%和10%的硫酸铜溶液于试管中，分别加入表面积相同的金属镁片，观察镁片表面产生气泡的速率。
【解析】将大小一样且均未打磨的镁、铝、铜片分别放入等质量的溶质质量分数相同的稀盐酸中。镁片表面很快产生大量气泡，铝片表面过一段时间后才产生较少气泡，铜不反应，说明镁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为Mg、Al、Cu；
（1）常温下，铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，开始时氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水，所以实验开始没有气泡产生；
（2）由于金属的表面有金属氧化物，实验前，对各金属片进行打磨的目的是除去金属表面的氧化物；
（3）铝与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸铝；
（4）由题干信息可知，在硫酸铜溶液中，由于铜离子的水解作用，溶液显酸性，硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强，因此将镁放入硫酸铜溶液中，镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气；
（5）取等质量的溶质质量分数分别为5%和10%的硫酸铜溶液于试管中，分别加入表面积相同的金属镁片，观察镁片表面产生气泡的速率，产生气泡的速率越大，说明铜离子的水解作用越强，实验中观察到10%的硫酸铜溶液中镁片表面产生气泡的速率大于5%的硫酸铜溶液中镁片表面产生气泡的速率。
6．（2020•新疆模拟）化学课上同学们进行实验验证酸的性质。
I．与指示剂作用
（1）在白色点滴板孔穴1、3中加入紫色石蕊溶液，观察到溶液变 色。
（2）将无色酚酞溶液滴加到孔穴2、4中，观察到孔穴4中溶液为无色，而孔穴2中溶液变为橙色。同学们猜想孔穴2中的异常现象与硫酸溶液的浓度过高有关，并通过以下实验证明该猜想正确：取少量上述橙色溶液于试管中，加水稀释，观察到的现象是 。
Ⅱ．与碳酸钠的反应
在实验的过程中某同学发现向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸时，开始时未观察到气泡。针对这一问题同学们展开了讨论。
【提出问题】开始时为什么没有出现气泡？
【查阅资料】碳酸钠溶液与稀盐酸的反应分两步进行：其中第一步反应的化学方程式为Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3，第二步为碳酸氢钠与盐酸反应。
【进行实验】同学们设计并进行了如图所示实验（装置气密性良好）
实验
操作
现象
1
①用注射器1向小药瓶中缓慢注入少量的稀盐酸，边注入边振荡
细玻璃管中液柱略微升高
②换注射器2从瓶中缓慢抽取气体
澄清石灰水无明显变化
2
①用注射器1向小药瓶中继续注入稀盐酸至较多气泡产生
②
澄清石灰水变浑浊
（3）澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
（4）实验2中①的现象是 。
（5）实验2中②的操作是 。
（6）细玻璃管在实验中的主要作用是 。
【反思与评价】
（7）若将碳酸钠溶液逐滴滴加到盐酸中，出现的现象是 。
【答案】（1）红。（2）橙色褪去，溶液变为无色。
（3）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。（4）细玻璃管中液柱明显升高。
（5）换注射器2从瓶中缓慢抽取气体。（6）平衡压强。
（7）加入碳酸钠溶液后即刻产生气泡。
【解析】（1）酸性溶液加入紫色石蕊溶液中变红，符合酸碱指示剂变色规律；
（2）根据题目信息，酸的浓度不同颜色会出现不同变化，猜想为硫酸浓度过高引起，且酚酞在酸性溶液一般显示无色，加水后相当于稀释稀硫酸，浓度变低，符合酚酞在酸性溶液中不变色的规律，所以溶液褪色变为无色；
（3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，书写化学方程式注意配平及沉淀符号；
（4）实验2中①产生气体，内部气体增多，内部压强变大，将液体压入细玻璃管，高度明显增加；
（5）为了验证澄清石灰水变浑浊，需要将二氧化碳通入澄清石灰水中，所以利用注射器2吸收二氧化碳；
（6）由于装置是密闭的，避免气体增多使压强增大，将瓶塞弹出，使用玻璃管平衡内外压强；
（7）根据实验可以看出，盐酸少量时，先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，不会产生二氧化碳，当盐酸过量时，碳酸钠则与盐酸反应产生气泡，所以酸过量可以直接与碳酸钠反应产生气泡；
7．（2020•南京一模）某课外兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和性质进行相关探究。
【实验回顾】
（1）实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 。
（2）如图可用于实验室制取CO2发生装置的是 （填字母）。
【实验探究】CO2与NaOH溶液反应
【查阅资料】
（1）过量CO2通入NaOH溶液，发生两步反应。
第一步： （用化学方程式表示）。
第二步：Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3
（2）Na2CO3和NaHCO3部分溶解度表
温度/℃
0
15
20
30
40
50
60
NaHCO3/g
6.9
8.72
9.6
11.1
12.7
14.45
16.4
Na2CO3/g
7.1
13.25
21.8
39.7
48.8
47.3
46.4
【实验设计】在室温为15℃时，将10g NaOH固体完全溶解于80g水中，而后匀速通入CO2，同时用传感器测定溶液的pH变化，结果如图1所示。多次重复实验，所得实验结果基本一致。
（1）通过图象分析，NaHCO3溶液显 （填“酸性”、“中性“或“碱性”）。
（2）为了确定M点溶液的成分，同学们进行如下实验：
实验步骤
实验现象
初步实验结论
①取样，滴加过量的BaCl2溶液
产生白色沉淀
含有Na2CO3、NaOH
②在①反应后的上层清液中滴加
（3）实验过程中，同学们发现18min后溶液的pH基本不再变化，则此时溶液中可观察到的现象是 。
[拓展延伸]某同学向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入相同浓度的稀盐酸，测得消耗盐酸与生成CO2的质量之间关系如图2、图3所示。（忽略CO2在水中的溶解）
（1）图2中A点溶液中的溶质是 （写化学式），图3中从B点开始的变化关系与图2完全重合，图3中B点溶液中的溶质是 （ 写化学式）。
（2）写出OB段发生反应的化学方程式 。
【答案】[实验回顾]（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（2）BCD
[查阅资料]2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
[实验设计]（1）碱性；（2）无色酚酞；溶液变红；
（3）有白色固体析出（或产生白色沉淀）；
[拓展延伸]
（1）NaCl、HCl； NaCl、NaHCO3；（2）Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3。
【解析】（1）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以图1所示实验中，产生CO2的装置应该选择BCD；
【查阅资料】
（1）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
II通过图象分析，过程中溶液pH始终大于7，说明小苏打溶液是显碱性，
（2）酚酞遇碱变红色，所以可以用酚酞试液验证氢氧化钠，
碳酸钠、氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞变红色，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，②在①反应后的上层清液中滴加酚酞溶液，溶液变红，说明含有NaOH和Na2CO3；
（3）实验过程中，同学们发现18min后溶液的pH基本不再变化，则此时反应生成的碳酸氢钠达到饱和状态，烧杯中可观察到析出固体。
[拓展延伸]（1）由图2的图象分析知A点稀盐酸过量，因此此时对应的溶质是生成的NaCl和HCl；图3中从B点开始的变化关系与图1完全重合，因此我们可以判断碳酸钠溶液刚开始和稀盐酸发生了化学反应，B点的溶质是NaCl、NaHCO3；
（2）图3中从B点开始的变化关系与图1完全重合，因此我们可以判断碳酸钠溶液刚开始和稀盐酸确实发生了化学反应，但无二氧化碳生成，因此此时发生反应的化学方程式为：Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3。
8．（2020•深圳二模）实验可以帮助同学们解决很多好多有趣的问题，兴趣小组的实验探究如下。请问答下列问题：
（1）他们将2滴酚酞试液小心地滴加盛碳酸钠溶液的试管中，发现溶液变为红色。
【合理猜想】碳酸钠溶液显 性。
【实验方案】萌萌设计了如下实验来验证碳酸钠溶液的酸碱度，请你和他一起完成实验。
①用镊子夹取pH试纸直接浸入碳酸钠溶液中，测得pH＞7。
②取pH试纸于玻璃片上，先用蒸馏水润湿，然后再用玻璃棒随取碳酸钠溶液滴在pH试纸上：测得pH＞7。
③实验步骤
实验现象
实验结论
用玻璃棒蘸取适量碳酸钠溶液滴在 ，将试纸显示的颜色与标准比色卡。
测得pH 7．
碳酸钠溶液显碱性。
【总结反思】上述方案中操作不规范的是 （填写“①”或“②”或“③”）；从物质分类角度看，碳酸钠属于 （填“酸”、“碱”或“盐”），它的溶液显碱性，说明碱性溶液 （填“一定”或“不一定”）是碱的溶液。
（2）真真同学做中和反应实验时将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中，发现有气泡产生。
④她认为该氢氧化钠溶液已经变质。
⑤为进一步确定该氢氧化钠溶液是否完全变质：实验方案报告设计如下：
实验步骤
实验现象
实验结论
A．取少量样品于试管中，加入过量的氯化钙溶液（氯化钙溶液是显中性）
溶液部分变质
B．取少量上述充分反应后的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液
【讨论交流】写出氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应的化学方程式 ，两者恰好完全反应后溶液呈现中性。
【答案】（1）碱。
【实验方案】干燥的pH试纸上；＞。
【总结反思】①②；盐；不一定。（2）有白色沉淀产生；溶液变为红色。
【讨论交流】CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl。
【解析】（1）加入酚酞溶液显红色，说明溶液显碱性；
【实验方案】③、测定溶液pH时，应用玻璃棒蘸取溶液滴加到干燥pH试纸上，然后与标准比色卡进行对比，判断溶液酸碱性，碱性溶液pH＞7；
【总结反思】①、pH试纸不得直接放入溶液中，以免污染试剂，①不正确；②、蒸馏水先湿润pH试纸，再滴加碳酸钠溶液，稀释了溶液，导致测定pH不准确，②不正确；碳酸钠由钠离子与碳酸根离子组成，包括金属离子与酸根离子，属于盐；碳酸钠溶液显碱性，但是不属于碱，所以显碱性的溶液不一定是碱溶液；
（2）A、加入氯化钙，钙离子与碳酸根离子生成碳酸钙沉淀，所以可以看到白色沉淀；B氯化钙与碳酸钠反应后生成氯化钠和碳酸钙，若此时有氢氧化钠，则加入酚酞，溶液变红；
【讨论交流】氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，书写化学方程式注意配平及沉淀符号；
9． （2020•福建模拟）“蜡烛燃烧”实验的探究。
（1）活动1：点燃蜡烛后，电子秤示数逐渐减小，被消耗的蜡烛质量 （填“大于”“等于”或“小于”）燃烧后生成物的总质量，原因是 （或石蜡蒸汽的挥发）（写一点）。
（2）活动2：水中加入泡腾片（主要成分含柠檬酸、碳酸氢钠等），观察到玻璃杯中的现象有 。
（3）活动3：用玻璃杯扣住燃着的蜡烛，使杯口浸没液面下。下列关于该实验分析正确的有 （填标号）。
A．蜡烛逐渐熄灭
B．最终杯中液面高于碗中液面
C．能准确测定空气中氧气含量
（4）活动4：将玻璃杯罩上两支燃着的高低两支蜡烛
①观察到的现象有 （填“高”或“低”）处蜡烛先熄灭；玻璃杯内壁变黑，该黑色物质一定含有的元素是 （填元素符号）；同时杯内壁出现小水珠。
②此实验说明蜡烛中一定含有 种元素。
③从燃烧条件分析，活动2～4中蜡烛都熄灭的共同原因是 。
【答案】（1）小于；石蜡蒸汽的挥发；（2）水中产生气泡、蜡烛熄灭；
（3）AB；（4）①低；C；②2；③可燃物与氧气隔绝。
【解析】（1）蜡烛燃烧是蜡烛和氧气反应生成了二氧化碳和水蒸气，蜡烛减小的质量小于燃烧后生成物的总质量，原因是与反应的氧气质量没有称量或石蜡蒸汽的挥发。
（2）碳酸氢钠和柠檬酸反应生成二氧化碳，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，所以燃烧的蜡烛熄灭；
（3）A、蜡烛在杯内燃烧时，消耗杯中的氧气，可观察到蜡烛熄灭；故正确；
B、蜡烛在杯内燃烧时，消耗杯中的氧气，使杯中的气压减小，小于外界大气压，盘中的水在外界大气压的作用下，被压入杯中，杯中水的高度增加，故正确；
C、蜡烛燃烧生成了二氧化碳气体，瓶内气压变化不大，该方法不能准确测定空气中氧气的含量，故错误。
（4）①石蜡燃烧生成二氧化碳，二氧化碳的密度比空气的密度大，所以低处的蜡烛先熄灭；玻璃杯内壁变黑，该黑色物质是炭黑（主要含有碳元素），由质量守恒定律可知，石蜡中一定含有碳元素；
②石蜡燃烧还有水生成，说明石蜡中含有氢元素，所以石蜡中一定含有碳、氢元素；
③从燃烧条件分析，活动2～4中蜡烛都熄灭的共同原因是可燃物与氧气隔绝。
10．（2020•河北一模）某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。
【查阅资料】经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为 。
【对比实验】
编号
操作
现象
甲
将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中
无明显现象
乙
将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中
铝丝表面析出红色固体
丙
将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中
铝丝表面析出红色固体
（1）比较实验乙和实验 （填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。
（2）实验乙中反应的化学方程式为 ，据此可知金属活动性Al比Cu （填“强”或“弱”）。
（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是 。
【猜测与探究】
小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：Cl﹣破坏了氧化铝薄膜。为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：
操作
现象
结论
推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
氧化铝薄膜被破坏
Na+或① 能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
②
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】
得出结论：前述猜测 （填“正确”或“不正确”）。
【拓展应用】家庭里的铝制品在使用时要避免与 接触（填一种即可）。
总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
【答案】【查阅资料】4Al+3O2＝2Al2O3。
【对比实验】（1）甲。（2）2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu；强。
（3）甲中硫酸铜溶液也含有水，没有明显现象。
【猜测与探究】
操作
现象
结论
推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
氧化铝薄膜被破坏
Na+或Cl﹣能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体
②铝丝表面没有变化
氧化铝薄膜未被破坏
Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】正确。
【拓展应用】NaCl。
【解析】【查阅资料】金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜的化学方程式为4Al+3O2＝2Al2O3。
【对比实验】（1）设计实验要注意控制变量，乙和甲一个是打磨的一个是没有打磨的，故的比较实验乙和实验甲可得知打磨能破坏氧化铝薄膜。
（2）实验乙中是铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，反应的化学方程式为2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu，据此可知金属活动性A1比Cu强。
（3）H2O对氧化铝薄膜镁没有破坏作用。因为甲中硫酸铜溶液也含有水，没有明显现象。
【猜测与探究】氯化钠中含有钠离子和氯离子，故可能是氯离子破坏了氧化铝薄膜，加入硫酸钠固体，氧化铝薄膜未被破坏，故不会有明显变化。
【结论与反思】
得出结论：根据实验可以看出，氯离子能破坏氧化铝薄膜，故前述猜测正确。
【拓展应用】家庭里的铝制品在使用时要避免与盐接触。
11．（2020•安徽模拟）某化学实验小组同学对一瓶实验室久置的NaOH溶液是否变质进行以下探究。
【提出问题】这瓶NaOH溶液是否变质了呢？
【查阅资料】Ca（OH）2微溶于水，BaCO3不溶于水。
【实验探究】
（1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加2﹣3滴酚酞溶液。观察到 ，他认为该溶液未变质。
（2）乙同学根据所学知识得知，Na2CO3溶液显 性：也能使指示剂变色，所以认为甲同学的检验方法不正确，乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，他认为已完全变质，写出此现象的化学反应方程式： ；
（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，他的猜想是 ，于是他设计如下实验方案来证明自己的猜想。
①取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在 ；
②静置后取上层清液于另一支试管中，加入2﹣3滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在 。
【反思评价】
（4）甲同学认为用CaCl2溶液代替BaCl2溶液也可以得到同样的结论，丙同学认为不可以，理由是 。
【答案】（1）溶液变红。（2）碱；Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
（3）氢氧化钠部分变质；①Na2CO3。②NaOH。
（4）CaCl2溶液和NaOH溶液相混合也会出现白色沉淀。
【解析】（1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加 2～3 滴酚酞溶液，观察到溶液变红，他认为是氢氧化钠，于是认为该溶液未变质。
（2）Na2CO3溶液显碱性：也能使酚酞变红色；乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，由于碳酸钠能与盐酸反应产生气体，故观察到有气泡产生，他认为已完全变质，出现此现象的化学方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，故提出新的猜想是氢氧化钠部分变质。
①取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在碳酸钠。
②静置后取上层清液于另一支试管中，加入 2～3滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在氢氧化钠。
（4）CaC12溶液和NaOH溶液相混合也会出现白色沉淀，因为Ca（OH）2是微溶于水的物质。
12．（2020•山西模拟）实验室有一瓶标签破损的溶液A（如图），某组同学将硫酸钠溶液与它进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的探究。
探究一 A溶液中的溶质是什么？
【提出猜想】该组同学认为A溶液的溶质有三种可能：
①BaCl2
②Ba（NO3）2
③Ba（OH）2
经过讨论，同学们认为猜想②不成立，理由是 。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量A溶液于试管中，向其中滴加氯化铁溶液
猜想③正确
【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：
探究二 同学们继续实验，将探究一中反应后溶液进行过滤，滤液中会有哪些溶质？
【提出猜想】小明的猜想：FeCl3和BaCl2 小红的猜想：BaCl2 你的猜想：
同学们观察到滤液为无色，小明的猜想错误。
【设计实验】请你针对“你的猜想”进行实验：
实验步骤
实验现象及化学方程式
实验结论
取少量滤液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液
你的猜想
取少量滤液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液
小红的猜想正确
【反思拓展】为防止标签被腐蚀，倾倒液体时应注意： 。
【答案】【提出猜想】硝酸钡和标签文字不符；【设计实验】有红褐色沉淀生成；【提出猜想】BaCl2 和Ba（OH）2；
【设计实验】溶液不变色；不正确；有白色沉淀生成；Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl；【反思拓展】让标签对着手心，试剂瓶口紧挨容器口，使液体缓缓流入容器中。
【解析】【提出猜想】经过讨论，同学们认为猜想②不成立，理由是猜想②的物质是硝酸钡和标签文字不符；
【设计实验】取少量A溶液于试管中，向其中滴加氯化铁溶液，实验结论猜想③正确，可知溶液A是氢氧化钡，氢氧化钡和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钡，实验现象是有红褐色沉淀生成；
探究二 同学们继续实验，将探究一中反应后溶液进行过滤，
【提出猜想】反应可能恰好反应，也可能反应物多一种，则我的猜想是BaCl2 和Ba（OH）2；
【设计实验】取少量滤液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液，我的猜想不正确，则应该是溶液不变色；
取少量滤液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液，实验结论小红猜想正确，则溶液中含有氯化钡，氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl；
【反思拓展】
为防止标签被腐蚀，倾倒液体应该注意的操作是：让标签对着手心，试剂瓶口紧挨容器口，使液体缓缓流入容器中。
13．（2020•海南模拟）某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动，请你参与完成：
交流讨论：
（1）图一中铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧，说明燃烧条件之一是 ；
（2）与图一比较，采用图二装置进行燃烧条件的探究，优点是 ；
（3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是 。
【答案】（1）燃烧需要与氧气（或空气）接触；（2）环保（合理即可）；
（3）氧气（或空气）。
【解析】（1）图一中，铜片上的白磷和热水中的白磷温度均达到白磷的着火点，铜片上的白磷与氧气接触，而热水中的白磷没有与氧气接触，图一中铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧，说明燃烧条件之一是燃烧需要与氧气（或空气）接触；
（2）对比图一、图二，图二把磷放入密闭的试管中进行实验，可以防止生成的五氧化二磷造成空气污染；
（3）试管内应为空气或氧气，以满足磷燃烧所需要的氧气。
14．（2020•广西一模）如图是两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后的生成物“的实验过程示意图：
【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 ，加热后产生的黑色物质是 。
【乙组】为了寻找实验中没有产生黑色物质的原因，他们进行了如下实验探究。
【查阅资料】在酸性条件下，氢氧化钠与硫酸铜反应生成碱式硫酸铜，碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解。
【提出猜想】根据资料分析，同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：
猜想Ⅰ：硫酸铜溶液呈酸性；猜想Ⅱ：生成的硫酸钠使溶液呈酸性。
【实验与结论】
实验①：用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度，具体操作是 ，读出溶液的pH （填“＞”、“＜”或“＝”）7，硫酸铜溶液呈酸性，猜想Ⅰ成立。
实验②：向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加入石蕊溶液，观察到溶液显紫色，硫酸钠溶液呈 （填“酸”、“中”或“碱”）性，猜想Ⅱ不成立。
【交流和反思】
（1）乙组同学认真分析甲组实验后，一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立，理由是 。
（2）在化学反应中，相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同，请另举一例： （写出反应物即可）。
【答案】【甲组】2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；氧化铜。
【实验与结论】实验①：取玻璃棒蘸取硫酸铜溶液，然后滴加到干燥的pH试纸上，出现颜色变化后与标准比色卡进行比对，读出pH值；＜。实验②：中。
【交流和反思】（1）甲组实验生成了Na2SO4，若它显酸性，在此条件下氢氧化钠与硫酸铜反应会生成蓝白色沉淀。（2）稀盐酸与碳酸钠。
【解析】【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，书写化学方程式注意配平及沉淀符号；氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，氧化铜为黑色固体。
【实验与结论】实验①：测试溶液pH时，不得将试纸深入溶液内，应用玻璃棒蘸取溶液，滴加到干燥的pH试纸上，然后利用标准比色卡读出pH值；酸性溶液pH＜7，碱性溶液pH＞7，因此若硫酸铜溶液显酸性，则溶液pH＜7。
实验②：紫色石蕊溶液加入酸性溶液显红色，碱性溶液显蓝色，中性溶液还是紫色，所以此时溶液为中性。
【交流和反思】（1）甲中反应后生成了硫酸钠，若硫酸钠显酸性，则此时就会有碱式硫酸铜生成，析出蓝色沉淀，而未出现此种情况，说明硫酸钠溶液不显酸性。
（2）盐酸与足量碳酸钠反应生成了碳酸氢钠和氯化钠，不会生成二氧化碳，而足量盐酸与碳酸钠反应生成了氯化钠、水和二氧化碳，所以两者反应比例不同生成物也不同。
15．（2020•福建模拟）某化学兴趣小组对氧气的制取进行了进一步的探究。
（1）用高锰酸钾制氧气，对比用向上排空气法和排水法收集到的氧气的纯度。
【进行实验】
①用向上排空气法收集氧气：将带火星的木条放在集气瓶口，当 时证明氧气集满，用传感器测定集气瓶中氧气的体积分数。重复该实验3次并记录数据。
②用排水法收集氧气：氧气能用排水法收集的原因是 ，用传感器测定集气瓶中氧气的体积分数。重复该实验3次并记录数据。
氧气的收集方法
向上排空气法
排水法
氧气的体积分数%
79.7
79.6
79.9
90.0
89.8
89.3
氧气的平均体积分数%
79.7
89.7
【实验分析】不考虑操作失误的因素，用排水法也收集不到纯净的氧气，其主要原因是 。
（2）用过氧化氢溶液制氧气，探究不同催化剂催化过氧化氢分解的效果。
【查阋资料】
①MnO2、Cr2O3、Fe2O3、CuO、S对过氧化氢的分解均具有催化作用。
②海藻酸钠可以作为催化剂的载体支架，形成负载不同催化剂的海藻酸钠微球。
【进行实验】
①制备五种负载不同催化剂（MnO2、Cr2O3、Fe2O3、CuO、S）的海藻酸钠微球，每个微球大小相同，且负载催化剂的质量相等。
②取30粒负载某种催化剂的海藻酸钠微球与20mL质量分数为5%的过氧化氢溶液，在锥形瓶中迅速混合发生反应，实验装置如图1，采集200s内压强数据，绘制曲线如图2
【实验分析】
①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是 。
②本实验中，通过一段时间内 来反映生成氧气的快慢。
③本实验中，负载MnO2的微球显示了良好的催化效果，60s时竟将橡皮塞弹飞，在图2中对应的曲线是 （填“a”或“b”）：负载 的微球催化效果较好，反应温和：负载Fe2O3、Cr2O3的微球催化效果一般：负载 的微球催化能力最弱。
【答案】（1）【进行实验】①木条复燃；②氧气不易溶于水，且不与水反应；
【实验分析】排水法收集的氧气中混有水蒸气；
（2）【实验分析】①控制变量，保证负载的催化剂的总质量相等；②压强变化的数值；③a；CuO；S。
【解析】（1）【进行实验】①氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以将带火星的木条放在集气瓶口，当木条复燃时证明氧气集满；
②氧气不易溶于水，且不与水反应，所以可用排水法来收集氧气；
【实验分析】用排水法收集氧气时，收集的氧气中会混有水蒸气，所以用排水法也收集不到纯净的氧气；
（2）【实验分析】①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同是为了控制变量，保证负载的催化剂的总质量相等；
②本实验中，通过一段时间内压强变化的数值来反映生成氧气的快慢，相同时间内，压强变化越大，说明生成氧气的速率越快；
③由图象可知，60s时竟将橡皮塞弹飞，在图2中对应的曲线是压强变化最大的，即a；从实验曲线看，二氧化锰太剧烈，氧化铁和三氧化二铬效果一般，故催化效果较好、反应温和的催化剂是CuO，负载S的微球催化能力最弱。
16．（2020•广东模拟）某校化学兴趣小组同学将一只烧杯罩在2支高低不同的燃着的蜡烛上（如图1所示），发现总是高的蜡烛先熄灭。请你同他们一起进行探究。
【提出问题】为什么高的蜡烛先熄灭？
【猜想假设】猜想1：高的蜡烛先灭是因为上部的二氧化碳浓度高；猜想2：高的蜡烛先灭是因为上部的氧气先被消耗。
【实验探究1】为了验证猜想1是否成立，冰冰同学进行了如下实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
将浸有澄清石灰水的滤纸条分别放在烧杯的顶部和底部，在滤纸条上滴加酚酞，变色后，用烧杯罩住点燃的高低蜡烛，观察高低滤纸条褪色顺序（实验装置如图甲所示）
猜想1成立，该实验涉及的反应的化学方程式为
明明对冰冰的结论表示怀疑，他用图乙装置收集一瓶80%二氧化碳和20%氧气的混合气体，然后将燃着的蜡烛伸入收集的混合气体瓶中，发现 ，从而证明冰冰的结论不正确。
【实验探究2】明明为了验证猜想2，他利用手持技术实验，用O2、CO2传感器在烧杯顶部测量杯内两支蜡烛从点燃到全部熄灭后，杯内O2和CO2的浓度变化，如图丙所示，图中 （填“上方”或“下方”）的曲线表示CO2浓度的变化。反应后剩余氧气浓度为15.65%，二氧化碳浓度为1.898%，氧气浓度明显下降，二氧化碳浓度却增大不多。
【实验结论】 。
【反思评价】根据图丙上面一条曲线变化分析，在 （填“A”、“B”、“C”或“D”）点时蜡烛全部熄灭；请解释曲线CD段变化的原因：
。
【答案】【实验探究1】上层滤纸条先褪色，下层滤纸条后褪色； Ca（OH ）2+CO2 ＝CaCO3↓+H2O；蜡烛在瓶上部剧烈燃烧，在瓶下部很快熄灭；
【实验探究2】下方；【实验结论】猜想2成立；
【反思评价】D；CD段：下部蜡烛不断燃烧，不断消耗上部氧气，所以氧气浓度越来越低，直到D点氧气浓度不足以支持蜡烛燃烧，蜡烛熄灭。
【解析】【实验探究1】要验证烧杯上层二氧化碳浓度较高，高蜡烛先熄灭与二氧化碳浓度过高有关，可以观察到上层滤纸条先褪色，下层滤纸条后褪色，应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，碱性消失；化学方程式为：Ca（OH ）2+CO2 ＝CaCO3↓+H2O；要说明小明的结论不正确，也就是证明上层二氧化碳浓度较高错误，所以应发现蜡烛在装置上部剧烈燃烧，在下部很快熄灭；
【实验探究2】随着石蜡的燃烧生成的二氧化碳增多，浓度增大，所以下方的曲线表示CO2浓度的变化；
【实验结论】由于二氧化碳浓度增大不多，而氧气浓度明显下降，说明蜡烛熄灭与氧气浓度降低有关，可得猜想2成立；
【反思评价】D点所示容器内氧气的浓度和二氧化碳的浓度不再改变，则说明蜡烛全部熄灭；CD段：下部蜡烛不断燃烧，不断消耗上部氧气，所以氧气浓度越来越低，直到D点氧气浓度不足以支持蜡烛燃烧，蜡烛熄灭。
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