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2024年中考化学真题分类汇编（全国通用）专题20 综合实验和科学探究题（第01期）（解析版）
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这是一份2024年中考化学真题分类汇编（全国通用）专题20 综合实验和科学探究题（第01期）（解析版），共56页。试卷主要包含了随时间的变化如下图所示，，其中表述正确的是，，把手移开，玻璃片没有掉下来，下列能达到实验目的的实验方案是，下列实验方案设计合理的是等内容，欢迎下载使用。
考点01 综合实验题
考点02 物质组成成分的探究
考点03 反应后物质成分的探究
考点04 物质性质和变质的探究
考点05 影响因素的探究
考点1 综合实验题
1．（2024江苏苏州，19）常温下，取少量实验室制CO2的剩余液（稀盐酸和CaCl2的混合溶液），边搅拌边滴加一定溶质质量分数的Na2CO3溶液（见图），产生无色气体，白色沉淀不断增加。下列有关说法正确的是
A．滴加Na2CO3溶液前，锥形瓶内溶液中阳离子仅含Ca2+
B．滴加Na2CO3溶液至沉淀完全时，锥形瓶内溶液的溶质是NaCl和HCl
C．滴加Na2CO3溶液过程中，锥形瓶内溶液的酸性逐渐增强
D．滴加Na2CO3溶液过程中，锥形瓶内溶液中含有的Cl－数目保持不变
【答案】D
【解析】根据题意，滴加Na2CO3溶液前，锥形瓶内溶液中阳离子含Ca2+、H+，A错误；稀盐酸和CaCl2的混合溶液中加入碳酸钠溶液，盐酸先和碳酸钠反应产生氯化钠、水和二氧化碳，氯化钙和碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠，则沉淀完全时，锥形瓶内溶液的溶质是NaCl，B错误；碳酸钠溶液显碱性，碳酸钠和盐酸反应，则锥形瓶内溶液的酸性逐渐减弱，碱性增强，C错误；根据B项叙述，反应过程中氯离子数目没有改变，D正确。
2．（2024江苏扬州，20）过一硫酸盐（PMS）可降解污水中的有机物X。为研究多孔陶瓷对PMS降解X的影响，取三份污水，控制其他条件相同，分别进行实验：①向污水中加入PMS②向污水中加入PMS和多孔陶瓷③向污水中加入多孔陶瓷。测得三个实验污水中Ⅹ的降解率（降解率）随时间的变化如下图所示。下列说法不正确的是
A．实验①说明0～20分钟内PMS降解X的能力较弱
B．设计实验③的目的是比较PMS与多孔陶瓷降解X的能力
C．实验①、②、③说明0～20分钟内多孔陶瓷能加快PMS对X的降解
D．多孔陶瓷可能对PMS降解X有催化作用
【答案】B
【解析】实验①向污水中加入PMS，污水中Ⅹ的降解率变化不大，则说明0～20分钟内PMS降解X的能力较弱，故A说法正确；实验目的为研究多孔陶瓷对PMS降解X的影响，设计实验③向污水中加入多孔陶瓷，目的是作为对照实验，排除多孔陶瓷对降解X的影响，故B说法错误；实验①向污水中加入PMS、②向污水中加入PMS和多孔陶瓷、③向污水中加入多孔陶瓷，三者对比说明0～20分钟内多孔陶瓷能加快PMS对X的降解，故C说法正确；实验①、②、③说明0～20分钟内多孔陶瓷能加快PMS对X的降解，说明多孔陶瓷可能对PMS降解X有催化作用，故D说法正确。
3．（2024山西，10）室温下，向一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸，测得溶液温度变化与加入盐酸体积的关系如表△t（为溶液实时温度与初始温度差），其中表述正确的是
A．滴加盐酸的全过程中，持续发生反应并放出热量
B．滴加盐酸的过程中，溶液的碱性逐渐增强
C．滴加盐酸的全过程中，氯化钠的溶解度逐渐增大
D．反应过程中，氢氧化钠在混合溶液中的浓度逐渐减小
【答案】D
【解析】根据图示可知，当加入盐酸量为2 mL至10 mL时，溶液温度升高，发生反应并放出热量，当加入盐酸的量大于10 mL，小于20 mL时，盐酸过量，溶液的温度下降，没有发生化学反应，A错误；盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，滴加盐酸的过程中，氢氧化钠不断消耗，溶液的碱性逐渐减弱，B错误；盐酸和氢氧化钠反应过程中放出热量，溶液的温度升高，完全反应后，溶液温度下降，滴加盐酸的全过程中，氯化钠的溶解度先逐渐增大，温度下降后，溶解度减小，C错误；盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，滴加盐酸的过程中，氢氧化钠不断消耗，氢氧化钠在混合溶液中的浓度逐渐减小，D正确。
4．（2024四川成都，11）有关金属的实验如下，能达到相应目的的是
A．比较合金与其组分金属的硬度 B．验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
C．证明铜生锈与CO2、O2和H2O有关 D．验证质量守恒定律
【答案】B
【解析】不锈钢的组分金属是铁，不是铝，所以不锈钢在铝片上刻画不能比较合金与其组分金属的硬度，A不能达到相应目的，不符合题意；由于铜片与硫酸亚铁溶液不反应，所以金属的活动性铜＜铁；锌粒能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，所以金属的活动性锌＞铁。即锌、铁和铜的金属活动性顺序是锌＞铁＞铜，B能达到相应目的，符合题意；铜生锈主要是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用的结果，实验中缺少验证铜片只与干燥的二氧化碳和氧气接触，铜片是否生锈，C不能达到相应目的，不符合题意；由于铁片与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以用铁片与稀硫酸反应验证质量守恒定律应在密闭装置内进行。实验中烧杯不是密闭装置，D不能达到相应目的，不符合题意。
5．（2024四川广安，12）向含有9.5 g MgCl2和3.65 g HCl的混合溶液中，逐滴加入一定质量分数的NaOH溶液，溶液的pH随加入NaOH溶液的体积变化曲线如图所示，下列有关说法错误的是
A．若向a点对应溶液滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成
B．a－b段与b－c段加入NaOH溶液的质量之比为1∶1
C．d点对应溶液中，氯元素的质量为10.65 g
D．b－c段的反应为：MgCl2 + 2 NaOH = Mg(OH)2↓ + 2 NaCl
【答案】B
【解析】由图可知，向含有MgCl2和HCl的混合溶液中，逐滴加入一定质量分数的NaOH溶液，氢氧化钠先与盐酸发生中和反应生成氯化钠和水，溶液酸性减弱pH值增大，因此a－b段表示氢氧化钠先与盐酸的反应；盐酸完全反应后氢氧化钠再与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，此时溶液呈中性pH等于7，因此b－c段表示氢氧化钠与氯化镁的反应；c－d段pH大于7溶液显碱性，说明氢氧化钠溶液过量；由图可知，a点时溶液pH没有发生变化，说明反应还未开始，则a点对应的溶液中含有氯化镁和盐酸，向a点对应溶液滴加AgNO3溶液，氯离子和银离子结合生成氯化银白色沉淀，因此能观察到有白色沉淀生成，A说法正确，不符合题意；由分析可知，a－b段发生的反应为盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，设消耗氢氧化钠的质量为x，b－c段发生的反应为氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，设消耗氢氧化钠的质量为y，设氢氧化钠溶液的溶质质量分数为m，则a－b段与b－c段加入NaOH溶液的质量之比为，B说法错误，符合题意；由图可知，d点pH大于7，说明溶液显碱性，氢氧化钠溶液过量，则d点对应溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠，由质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类及质量不变，则d点对应溶液中氯元素的质量为氯化镁、盐酸中氯元素的质量总和，即，C说法正确，不符合题意；由分析可知，b－c段发生的反应为氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，化学方程式为MgCl2 + 2 NaOH = Mg(OH)2↓ + 2 NaCl，D说法正确，不符合题意。
6．（2024四川泸州，8）向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，注入适量的蒸馏水，盖上玻璃片，上下振荡，再将其倒置（如图），把手移开，玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是
A．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压
B．玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应
C．振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸
D．振荡后试纸变红，证明CO2能与石蕊反应变红
【答案】C
【解析】玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，A错误；玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，不能证明CO2与水发生了反应，B错误；蓝色石蕊试纸遇酸变红，注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，倒置且振荡后CO2与水充分接触，而此时石蕊试纸变红，说明CO2与水反应产生了酸，酸使蓝色石蕊试纸变红，C正确；注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，说明CO2不能与石蕊反应变红，D错误。
7．（2024四川眉山，11）下列能达到实验目的的实验方案是
【答案】C
【解析】稀释浓硫酸时，将浓硫酸注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，将产生的热量散失出去，故A错误；碳酸钙与氧化钙都能与盐酸反应，故B错误；肥皂水可以用于鉴别软水和硬水，硬水会出现泡沫少、浮渣多的现象，故C正确；氧气验满要将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已满，故D错误。
8．（2024四川眉山，14）在三颈烧瓶中用排空气法收集二氧化碳气体，然后将三颈烧瓶与盛有盐酸、氢氧化钠溶液的注射器和压强传感器密封连接（如图1）。在t1时快速注入一种溶液，t3时快速注入第二种溶液，测得瓶内压强随时间变化曲线如图2。下列说法错误的是
A．t1时注入的溶液是氢氧化钠溶液
B．t2前压强减小对应的反应示意图如图3所示
C．t2～t3期间压强不变的原因是二氧化碳已经反应完全
D．t3后压强增大的原因是碳酸钠与盐酸发生反应
【答案】B
【解析】t1 时快速注入一种溶液后，压强减小，所以注入的溶液应该是氢氧化钠，氢氧化钠吸收二氧化碳，导致压强减小，故A正确；由A分析可知，t2前压强减小对应的反应是是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，图3中的生成物中还缺少水分子，故B错误；t2～t3期间压强不变，说明气体不再与氢氧化钠反应，则可证明二氧化碳已经反应完全，故C正确；由B分析可知，t2时溶液的溶质为碳酸钠，t2后压强增大的原因是碳酸钠溶液与盐酸发生反应生成二氧化碳气体，故D正确。
9．（2024四川南充，11）下列实验方案设计合理的是
【答案】A
【解析】硝酸铵溶于水吸热，温度降低，氯化钠溶于水，温度无明显变化，可以鉴别，故A实验方案设计合理；二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，二氧化碳中混有少量的氧气不能使带火星的木条复燃，不能用带火星的木条检验二氧化碳中混有少量氧气，故B实验方案设计不合理；稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，虽然除去了杂质，但是引入了新的杂质硫酸钠和过量的稀硫酸，不符合除杂原则，故C实验方案设计不合理；稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散，一定不能把水注入浓硫酸中，防止酸液飞溅，故D实验方案设计不合理。
10．（2024四川宜宾，11）某学习小组为了探究不同金属导电性强弱，进行了下图所示的实验。在金属片横截面积、长度相同的情况下，测得电流数据如下表。下列说法错误的是
A．导电性：Ag > Cu > Fe
B．三种金属中，Fe片电阻最大
C．设计并联电路的目的是控制变量
D．利用图中仪器，改为串联电路也可得出相同结论
【答案】D
【解析】根据表格数据，电压一定时，电流表示数大小为A1＞A2＞A3，则说明导电性Ag>Cu>Fe，故A说法正确；根据表格数据，电压一定时，电流表示数大小为A1＞A2＞A3，通过Fe片电流最小，则三种金属中，Fe片电阻最大，故B说法正确；设计并联电路的目的是控制变量，即控制电压和通电时间相同，故C说法正确；由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，利用图中仪器，改为串联电路不可得出相同结论，故D说法错误。
11．（2024四川宜宾，12）由下列实验操作和现象得出的结论错误的是
【答案】C
【解析】将氢氧化钠固体放在表面皿上，露置于空气中，固体表面逐渐潮湿，说明氢氧化钠固体具有吸水性，A正确；紫色石蕊溶液遇酸变红，向某溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红，说明该溶液呈酸性，B正确；活动性较强的金属能将活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液一段时间，铝丝表而出现红色固体，溶液蓝色变浅，说明铝能将铜置换出来，金属活动性：Al＞Cu，C错误；活性炭具有吸附性，能够吸附色素和异味。向盛有半瓶水的锥形瓶中滴入一滴红墨水，投入几块活性炭，振荡，溶液的红色褪去，说明活性炭具有吸附性，D正确。
12．（2024云南省卷，15）下列实验不能达到相应实验目的的是
【答案】C
【解析】电解水实验中，将带火星的木条放在与电源正极相连的尖嘴管口，观察到木条复燃，证明正极收集到的气体是氧气；将点燃的木条放在与电源负极相连的尖嘴管口，观察到气体燃烧，火焰呈淡蓝色，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察到有水珠产生，证明负极收集到的气体是氢气，氧气由氧元素组成，氢气由氢元素组成，由此说明水是由氢元素和氧元素组成的，故A实验能达到实验目的，不符合题意；面粉具有可燃性，点燃蜡烛，用塑料盖盖住罐子，快速鼓入大量空气，使面粉充满罐子，会听到“砰”的一声响，伴随一团火光，塑料盖被掀起，说明面粉发生了爆炸，故B实验能达到实验目的，不符合题意；实验室制取二氧化碳时，长颈漏斗下端要伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出，由于二氧化碳密度比空气大，所以收集二氧化碳应采用向上排空气法，故C实验不能达到实验目的，符合题意；将小木棍横放在火焰处，约1s后取出，外焰处炭化最明显，焰心处炭化最不明显，说明外焰温度最高，焰心温度最低，可以比较火焰各层温度，故D实验能达到实验目的，不符合题意。
13．（2024云南省卷，19）由实验操作和实验现象，不能得出相应结论的是
【答案】D
【解析】氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，从而变质，故取久置的氢氧化钠溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，产生气泡，说明氢氧化钠已经变质，A不符合题意；测量加入硝酸铵前水的温度和加入硝酸铵溶解后溶液的温度，溶液温度低于水的温度，说明硝酸铵溶于水吸热，B不符合题意；通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，故把等量肥皂水分别滴加到盛有等量不同水样的试管中，振荡，一支试管中浮渣多，另一支试管中浮渣少，则出现浮渣多的水样硬度较大，C不符合题意；在酒精灯火焰上方罩一个干燥的烧杯，烧杯内壁出现小水珠，说明酒精燃烧生成了水，水由H、O元素组成， 反应物氧气由氧元素组成，则酒精中一定含氢元素，D符合题意。
14．（2024重庆A卷，15）下列实验方法和主要操作能达到实验目的的是
【答案】C
【解析】根据金属活动性Al＞Cu＞Ag，所以硝酸铜和硝酸银均能与铝反应，不能达到实验目的，故A不符合题意；氢氧化钠的变质是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，取样，加入足量的稀硫酸，碳酸钠能与足量的稀硫酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，观察是否产生气泡，可检验是否变质，但是不能检验变质程度，不能达到实验目的，故B不符合题意；氯化钠易溶于水，硫酸钡难溶于水，加水溶解，过滤，将滤液蒸发结晶可得到氯化钠，清洗滤渣并晾干可得到硫酸钡，能达到分离提纯的目的，故C符合题意；甲烷和氢气燃烧均会生成水，点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁均会有水雾出现，不能鉴别，不能达到实验目的，故D不符合题意。
15．（2024河北，16）老师在课上演示了两个趣味实验。
（1）“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部，如图甲所示；再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部，两张铁丝网中间的火焰熄灭，如图乙所示。
① 铁块能拉成铁丝是利用了铁的 性。
② “两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因：铁丝网b吸收热量， （选填字母）。
A．使酒精的着火点降低
B．使温度降低到酒精的着火点以下
（2）“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方，铁粉剧烈燃烧，火星四射，宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为 。
【答案】
（1）延展 B
（2）3 Fe + 2 O2 Fe3O4
【解析】
（1）①铁块能拉成铁丝是利用了铁的延展性；
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因：铁丝网b吸收热量，使温度降低到酒精的着火点以下，选B；
（2）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为3 Fe + 2 O2 Fe3O4。
16．（2024河北，18）根据如图所示实验回答问题。
（1）甲是去除粗盐中难溶性杂质的实验操作。操作B的名称为 ；从操作A和C中任选一个，写出所选操作的字母和其中用玻璃棒搅拌的目的： 。
（2）乙是用点滴板进行的微型实验。向盛有药品的孔穴1～5中分别滴加等量的稀硫酸。
① 孔穴1和孔穴 中有气泡产生；
② 对比孔穴1、2和3中的现象，得出X的金属活动性比铜、银的 （选填“强”或“弱”）；
③ 为验证铜和银的金属活动性强弱，需进行的实验是 （试剂任选）。
【答案】
（1）过滤 A：加速溶解/B：引流/C：搅拌，防止局部分温度过高，造成液滴飞溅
（2）5 强 铜与硝酸银溶液（答案不唯一，合理即可）
【解析】
（1）由图甲可知，操作B将固体与液体分离，符合过滤操作的原理，属于过滤操作；
操作A是溶解，玻璃棒的作用是搅拌，加速溶解，操作B是过滤，玻璃棒的作用是引流，操作C是蒸发，玻璃棒的作用是搅拌，防止局部分温度过高，造成液滴飞溅，造成实验误差。
（2）①由图乙可知，孔穴1～5中分别放有金属X、铜片、银片、氧化铜、碳酸钠，分别滴加等量的稀硫酸，其中铜片和银片不与稀硫酸反应，氧化铜与稀硫酸反应，生成硫酸铜和水，没有气体生成，碳酸钠与稀硫酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，因此，孔穴1和孔穴5中有气泡产生。
②由图乙可知，孔穴2中放有铜片，孔穴3中放有银片，孔穴1中放有金属X，分别滴加等量的稀硫酸，孔穴1有气泡产生，铜片、银片不与稀硫酸反应，因此，得出X的金属活动性比铜、银的强。
③根据金属活动顺序表可知，铜的金属活动性比银强，但它们都排在氢的后面，不与稀酸反应，因此，可以设计金属与盐溶液的实验，例如：铜与硝酸银溶液的实验（答案不唯一，合理即可）。
17．（2024山东滨州，23）化学是一门以实验为基础的学科。结合下图有关实验，回答问题。
（1）过滤操作中仪器a的名称是 ；
（2）水电解器的b玻璃管中产生的气体是 （填化学式）；
（3）从安全角度考虑，在点燃氢气前，一定要检验氢气的 ；
（4）将铝片与铝合金互相刻划，可证明铝合金的硬度 （填“大于”“小于”或“等于”）铝片的硬度。
【答案】
（1）铁架台
（2）氧气/O2
（3）纯度
（4）大于
【解析】
（1）过滤操作中仪器a的名称是铁架台；
（2）水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2∶1，b玻璃管与电源的正极相连，产生的气体是氧气（或O2）；
（3）氢气是一种可燃性气体，如果氢气不纯，其中混有氧气等其他气体，在点燃或加热时，可能会发生爆炸，在点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度；
（4）合金的硬度大于其组成纯金属的硬度，铝片与铝合金互相刻画，可证明铝合金的硬度大于铝片的硬度。
18．（2024山西，16）探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
（1）实验原理：图2中发生反应的化学方程式为 。
（2）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 。
（3）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 。
【问题与思考】
（4）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂、它在反应前后的化学性质有无变化？
（5）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是什么？
【答案】
（1）2 H2O2 2 H2O + O2↑
（2）带火星的木条复燃
（3）加快
（4）无变化
（5）常温下，过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃
【解析】
（1）图2中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，发生反应的化学方程式为2 H2O2 2 H2O + O2↑；
（2）图1中没有加入二氧化锰，带火星木条不复燃。图3中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，氧气具有助燃性，现象为带火星的木条复燃；
（3）说明二氧化锰可使过氧化氢分解的速率加快；
（4）二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质不变；
（5）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是常温下，过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃。
19．（2024四川乐山，19）实验室现有质量分数为8%的氯化钠溶液，但在实验中需要50 g质量分数为4%的氯化钠溶液，某同学准备用8%的氯化钠溶液和蒸馏水（密度为1.0 g·cm－3）进行配制。
回答下列问题：
（1）计算配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为 g。
（2）量取蒸馏水时应选择量程为 （选填“10”、“20”或“50”）mL的量筒。
（3）下图所示的仪器中，本实验不会使用到的是 （填仪器名称）。
（4）将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出，对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是 （选填“偏大”、“偏小”或“不影响”）。
【答案】
（1）25
（2）50
（3）酒精灯
（4）不影响
【解析】
（1）稀释前后，溶质质量不变，设配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为x，，，配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为25 g。
（2）需要水的质量 = 50 g －25 g = 25 g，需要水的体积=，量取蒸馏水时应选择量程为50 mL。
（3）下图所示的仪器中，本实验不会使用到的是酒精灯，配制过程中不需要加热，不会使用到酒精灯。
（4）溶液具有均一、稳定性质，将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出，对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是不影响。
考点2 物质组成成分的探究
20．（2024河北，20）小明观察到敞口水草缸（水草和鱼共存）中不断有气体通入，如图所示，他对此很感兴趣，于是跟小组同学进行了如下探究。
探究Ⅰ：向水草缸中通入的气体是什么？
【作出猜想】可能是空气或CO2。
【实验1】将气体细化器从水中取出，收集一瓶通入的气体，将燃着的木条伸入瓶内，发现木条立即熄灭，说明猜想不成立。
【提出新猜想】可能是CO2或N2。
【实验2】
（1）将该气体通入 中，根据现象确定通入的气体是CO2。
【交流讨论】
（2）通入CO2有利于水草进行光合作用。光合作用放出的气体为 。
探究Ⅱ：利用生活中的物质自制简易CO2发生器并应用于水草缸中。
【回忆旧知】
（3）实验室制取CO2的反应原理为 （用化学方程式表示）。
【选择药品】小组讨论后选择了鸡蛋壳、小苏打和白醋等。
【设计装置】利用塑料瓶、输液管等材料，设计并制作了如图所示的甲、乙两套发生装置（乙中的夹持装置已省略）。
【分析讨论】
（4）装置甲可随时控制反应的发生与停止。向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳，拧紧瓶塞，使反应发生的具体操作为 。
（5）与甲相比，装置乙既可控制反应的速率，又可得到持续稳定的气流，故选择乙与图所示装置（用于除杂和观察气泡）组装成CO2发生器。下列分析正确的是_______（选填字母）。
A．乙中的b口应与图中的c口相连接
B．为除去CO2中混有的醋酸，X可以是溶液
C．可根据X中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器
【实践应用】
（6）小组同学用自制的CO2发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好。使用气体细化器的作用是 。
【反思拓展】
（7）CO2发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存，请写出使用时的一条注意事项： 。
【答案】
（1）澄清石灰水
（2）氧气/O2
（3）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（4）挤压塑料瓶下端，使白醋与鸡蛋壳接触
（5）AC
（6）细化气泡，提高气体的溶解效率
（7）定期维护和检查、控制二氧化碳浓度、避免与其他化学物质混合
【解析】
（1）将该气体通入澄清石灰水中，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可根据现象确定通入的气体是CO2；
（2）光合作用放出的气体为氧气；
（3）实验室制取CO2的反应原理为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（4）向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳，拧紧瓶塞，使反应发生的具体操作为挤压塑料瓶下端，使白醋与鸡蛋壳接触；
（5）该万用瓶用于除杂和观察气泡，所以乙中的b口应与图中的c口相连接，A说法正确，符合题意；氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，不能用氢氧化钠溶液除去CO2中混有的醋酸，B说法错误，不符合题意；可根据X中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器，C说法正确，符合题意。
（6）用自制的CO2发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好，使用气体细化器的作用是细化气泡，提高气体的溶解效率；
（7）CO2发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存，使用时需注意：定期维护和检查、控制二氧化碳浓度、避免与其他化学物质混合等。
21．（2024江西，16）兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
（1）水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由 组成的化合物。
（2）水的分解：电解水一段时间后（如图），观察到管a和管b中气体体积比为 ，经检验管a中的气体是 （填化学式）。
【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
（3）方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ，进而推算出结果。
（4）方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的 ，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。
【模型构建】
（5）以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是 。
【答案】
（1）氢元素和氧元素
（2）2∶1 H2
（3）2∶1/4∶2
（4）密度比/密度
（5）各元素原子个数比
【解析】
（1）水（H2O）是由氢元素和氧元素组成的化合物。
（2）电解水实验中，正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，且氢气与氧气的体积比为2∶1。根据图象，管a与电源负极相连，产生的是氢气，管b与电源正极相连，产生的是氧气，所以管a中的气体是H2，观察到管a和管b中气体体积比为2∶1。
（3）相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，则电解水产生的氢分子（H2）与氧分子（O2）的个数比为2∶1，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为(2×2)∶2=4∶2=2×1。
（4）由于质量 = 体积×密度，已知电解水实验中氢气和氧气的体积比，要计算出水中各元素质量比，则需要知道正、负极产生气体的密度比。
（5）化学式是通过元素符号及数字的组合表示物质组成，知道相对分子质量的情况下，需结合物质中各元素原子个数比来确定物质的化学式比。
22．（2024江西，19）学完“浓盐酸敞口放置一段时间后浓度会变小”，化学社团对稀盐酸是否会发生类似情况产生了兴趣，并进行以下探究。
【提出问题】稀盐酸敞口放置一段时间后浓度会如何变化？
【作出猜想】猜想Ⅰ：变小； 猜想Ⅱ：不变； 猜想Ⅲ：变大。
【进行实验】
（1）取两份等体积的质量分数为1%的稀盐酸，分别标记为A溶液和B溶液，A溶液密封保存，B溶液敞口放置在空气中，两周后分组进行如下实验。请完成表格。
【微观探析】
（2）稀盐酸长时间敞口放置后浓度变大的微观原因是：在该条件下水分子与氯化氢分子相比，运动速率更快的是 。
【答案】
（1） B 高 复分解反应 NaOH（合理即可） NaOH + HCl = NaCl + H2O A
（2）水分子
【解析】
（1）甲组：pH值越小，溶液酸性越强，所以酸性更强的是B；
乙组：B溶液的酸性更强，所含氢离子更多溶质HCl更多，根据化学方程式HCl + NaHCO3 = NaCl + H2O + CO2↑可知，B溶液注入试管中生成的二氧化碳更多，则盛B溶液的注射器活塞上升的高度更高；盐酸与碳酸氢钠反应是由两种化合物相互交换成分生成两种化合物的反应，基本反应类型为复分解反应；
丙组：能使酚酞溶液变红，该等浓度溶液应为碱性溶液，可以是NaOH溶液；将A、B溶液分别滴入上述两支试管中并振荡，当溶液恰好变为无色时，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，发生的化学反应为NaOH + HCl = NaCl + H2O，B溶液的酸性更强，所含氢离子更多溶质HCl更多，则B溶液所加滴数更少，所加滴数更多的是A；
（2）敞口久置的稀盐酸浓度会变大，微观原因是敞口放置，水分子的蒸发的速度比氯化氢分子挥发的速度快，则导致稀盐酸浓度变大。
23．（2024山东烟台，23）《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】①BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2 NaCl；②BaCl2溶液呈中性；
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】
（1）
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验，取100 g废液样品放入装置A的锥形瓶中，先通入一会儿N2，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿N2后，测得装置C、D分别增重2.1 g和0.1 g。
（2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿N2，其原因是 。
（3）装置C中反应的化学方程式是 。
（4）废液中碳酸钠的溶质质量分数是 （保留到0.1%）。
（5）如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量 （填“偏大”或“偏小”）。
【任务三】废液的处理
（6）为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式是 。
【答案】
（1）产生白色沉淀 加入适量无色酚酞试液 溶液变红
（2）使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果
（3）CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O
（4）5.3%
（5）偏大
（6）Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaOH
【解析】（1）步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，产生白色沉淀，说明废液中含碳酸钠，且足量的氯化钡溶液能将碳酸钠除尽；
步骤2：氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故取少量步骤1中的上层清液于试管中，加入适量无色酚酞试液，溶液变红，说明废液中含氢氧化钠；
（2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿氮气，原因是：使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果；
（3）装置C中发生反应为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O；
（4）装置C、D中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为：2.1 g + 0.1 g = 2.2 g
解：设废液中碳酸钠的溶质质量分数是x
x=5.3%
答：废液中碳酸钠的溶质质量分数是5.3%；
（5）如果缺少装置B，气体从A装置中携带出的水蒸气会被D装置吸收，导致测得的二氧化碳的质量偏大，则计算出的碳酸钠的含量偏大；
（6）氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故可加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，该反应的化学方程式为Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaOH。
24．（2024四川成都，19）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。
2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。
（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
（2）主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
（3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
（4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。
（5）图5中BC段压强增大，原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。
【反思与交流】
（6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。
（7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。
【答案】
（1）汞液面上升 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小
（2）④①③②
（3）氮气
（4）反应结束后，温度下降气体逐渐混合均匀/温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大
（5）反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 19.37
（6）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完（合理即可）
（7）铜粉
【解析】
（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小，玻璃钟罩内汞液面上升；
（2）该实验操作的正确顺序是：检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份；用弹簧夹夹紧胶皮管；点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹；即④①③②；
（3）由于氧气占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗了氧气，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气；
（4）白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态，导致氧气的含量逐渐增大；
（5）红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，消耗氧气，装置内压强减小，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，所以BC段压强增大；用如图所示数据计算，用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是：；
（6）红磷燃烧发热，但反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，导致氧气消耗不完；
（7）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成污染。
25．（2024四川泸州，12）管道疏通剂主要是疏通厨卫管道内的油脂、毛发、菜渣等造成的堵塞。一品牌管道疏通剂标注的成分有氢氧化钠、过碳酸钠（2Na2CO3·H2O2）、催化剂、辅助剂等。过碳酸钠（2 Na2CO3·H2O2）遇水逐渐分解为Na2CO3和H2O2。某学习小组对其成分与效果进行如下实践探索。回答相关问题：
【成分探究】
（1）取1 g疏通剂于试管中，加入2 mL水，现象是产生 ，证明有H2O2；反应后滴加几滴BaCl2溶液，现象是产生 。综合以上现象可证明该管道疏通剂中有 。
（2）向溶液中再滴加酚酞试液，观察到溶液变 ，有同学据此得出含氢氧化钠的结论。小组讨论后认为该推论不严密，因为 （填物质的化学式）也能产生同样的现象。
【效果检测】
（3）如图，往试管中装入动物肉块、毛发、蔬菜，注入8 mL水。在气球中装入4 g疏通剂，并套在试管口上，然后将疏通剂倒入试管中、轻轻振荡，试管发热，观察到肉块、毛发等逐渐消失。发热能加快疏通，发热的主要原因可能是 、 。
【答案】
（1）气泡 白色沉淀 过碳酸钠
（2）红 Na2CO3
（3）氢氧化钠溶于水放热 过氧化氢溶液在催化剂条件下反应放热
【解析】
（1）一品牌管道疏通剂标注的成分有氢氧化钠、过碳酸钠（2Na2CO3·H2O2）、催化剂、辅助剂等，取1 g疏通剂于试管中，加入2mL水，过碳酸钠（2 Na2CO3·H2O2）遇水逐渐分解为Na2CO3和H2O2，过氧化氢在催化剂的作用下反应生成水和氧气，现象是产生气泡，证明有过氧化氢；反应后滴加几滴BaCl2溶液，碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，现象是产生白色沉淀，综合以上现象可证明该管道疏通剂中有过碳酸钠。
（2）向溶液中再滴加酚酞试液，同学据此得出含氢氧化钠的结论，氢氧化钠能使酚酞溶液变红，观察到溶液变红，过碳酸钠（2 Na2CO3·H2O2）遇水逐渐分解为Na2CO3，碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，小组讨论后认为该推论不严密，因为Na2CO3也能产生同样的现象。
（3）发热能加快疏通，发热的主要原因可能是氢氧化钠溶于水放热、过氧化氢溶液在催化剂条件下反应放热。
考点3 反应后物质成分的探究
26．（2024甘肃白银，16）某校化学课上，老师让同学们设计实验鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水三种无色溶液并进行性质实验。同学们设计实验如下：
（1）第1兴趣小组：用紫色石蕊溶液鉴别三种溶液，他们如此设计的理由是 ；
第2兴趣小组：分别用三支试管取少量上述三种溶液，各加入一定量的碳酸钠溶液，观察现象：
（2）a中有气泡产生，证明a中溶液是 。
（3）b中产生 （填实验现象），证明b中溶液是澄清石灰水。
c中无明显现象。
第3兴趣小组：为进一步探究稀盐酸和澄清石灰水反应后所得溶液中溶质的成分，进行如下探究活动。
【假设猜想】
（4）该组同学的猜想如下：
猜想一：只有
猜想二：有CaCl2和HCl
猜想三：有CaCl2和Ca(OH)2
猜想四：有CaCl2、HCl和Ca(OH)2
其他各兴趣小组的同学对以上猜想提出质疑，认为猜想四不合理，理由是 。
【实验探究】
（5）为证明其余猜想是否正确，第3兴趣小组的同学们进行了如下实验：
【交流评价】
（6）老师对同学们能用多种方法进行探究，并且能够得出结论给予表扬，同时指出上述实验探究中有明显的错误。同学们经过反思后发现了错误，错误的原因是 。
【反思拓展】
（7）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 。
【答案】
（1）稀盐酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，食盐水即氯化钠溶液显中性，不能使紫色石蕊溶液变色，澄清的石灰水即氢氧化钙溶液显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝
（2）稀盐酸
（3）白色沉淀
（4）CaCl2/氯化钙 HCl和Ca(OH)2不能共存
（5）三 气泡
（6）氯化钙、盐酸均能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，故加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，不能说明猜想一成立
（7）反应物是否有剩余
【解析】
（1）由于稀盐酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，食盐水即氯化钠溶液显中性，不能使紫色石蕊溶液变色，澄清的石灰水即氢氧化钙溶液显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝。所以用紫色石蕊溶液鉴别三种溶液。
（2）由于稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，所以a中有气泡产生，证明a中溶液是稀盐酸。
（3）由于澄清石灰水即氢氧化钙溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，所以b中产生白色沉淀，证明b中溶液是澄清石灰水。
（4）由于稀盐酸和澄清石灰水即氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水，结合猜想二、三分析可知，猜想一：只有氯化钙。
由于HCl和Ca(OH)2反应生成氯化钙和水，所以HCl和Ca(OH)2不能共存，即猜想四不合理。
（5）I取少量反应后的溶液于试管中，加入CuCl2溶液，无明显现象。说明没有氢氧化铜生成，即反应后所得溶液中没有氢氧化钙，所以猜想三不成立。
II由于猜想二成立，说明反应后的溶液中含有盐酸，盐酸与锌粒反应生成氯化锌和氢气，所以用镊子将锌粒放入试管中，向其中滴加反应后的溶液，有气泡产生。
（6）由于实验步骤III取少量反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，氯化钙与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，盐酸与硝酸银反应也生成氯化银白色沉淀，所以取少量反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，猜想一不一定成立。
（7）由于发生化学反应时反应物不一定正好完全反应，即某种反应物可能有剩余，所以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反应物是否有剩余。
27．（2024四川达州，17）九年级同学在化学实验操作训练中，进行了氢氧化钠和氢氧化钙溶液的鉴别实验。为进一步探究氢氧化钠的化学性质，做了以下实验：
（1）A试管中的现象是 。
为探究B试管中反应后溶液中溶质的成分，同学们进行了以下探究。
【猜想与假设】
（2）猜想一：Na2SO4
猜想二：Na2SO4、H2SO4
猜想三： 。
【设计并进行实验】
（3）完成并记录以下实验：
为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中pH的变化，甲、乙两组同学按图2所示装置进行实验，测定出溶液pH变化如图3所示。
（4）甲组实验pH变化对应的曲线是 （填“I”或“Ⅱ”）。若取M点对应溶液滴加紫色石蕊试液，现象是 。
（5）氢氧化钠溶液久置在空气中会变质，其原因是 （用化学方程式表示）；向部分变质的氢氧化钠溶液中加入适量 溶液可除去杂质。
【答案】
（1）溶液变红
（2）Na2SO4、NaOH
（3）产生白色沉淀
（4）Ⅱ 溶液变红
（5）CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O 氢氧化钙（合理即可）
【解析】
（1）A试管中氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故现象是：溶液变红；
（2）氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，如果恰好完全反应，则溶质为硫酸钠，如果氢氧化钠过量，则溶质为硫酸钠、氢氧化钠，如果硫酸过量，则溶质为硫酸钠、硫酸，故猜想三：Na2SO4、NaOH；
（3）②另取少量B试管中反应后的溶液，滴加硝酸镁溶液，硝酸镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和硝酸钠，故产生白色沉淀，说明含氢氧化钠，说明猜想三成立；
（4）不同溶质质量分数的稀硫酸与相同的氢氧化钠溶液反应，稀硫酸的溶质质量分数越大，恰好完全反应，即pH=7时，消耗稀硫酸的体积越小，故甲组实验pH变化对应的曲线是Ⅱ；M点pH＜7，溶液显酸性，能使紫色石蕊试液变红；
（5）氢氧化钠溶液久置在空气中会变质，其原因是氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O；氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故向部分变质的氢氧化钠溶液中加入适量氢氧化钙溶液可除去杂质。
28．（2024四川乐山，20）绿矾（FeSO4·7H2O，相对分子质量为278）是一种常用颜料和化工原料，加热时易被空气中的氧气氧化，但在隔绝空气高温条件下能分解生成四种氧化物，某同学取用13.9 g绿矾样品，设计如下实验探究绿矾分解的产物。
已知：① SO3常温下为气态，0℃时为固态；②SO2有漂白性，能使品红溶液褪色。
回答下列问题：
（1）点燃A处酒精喷灯前，应先向装置中缓缓通一段时间N2的作用是 。
（2）假设A～E装置中每一步都进行完全，请完善以下实验现象或结论：
（3）结合（2）中的实验现象和结论回答：
①请写出隔绝空气高温加热绿矾发生反应的化学方程式 ．
②实验结束后，C装置中收集到的氧化物的质量理论上为 g．
③SO2也能使澄清石灰水变浑浊，但该实验中检验SO2不用澄清石灰水代替品红溶液的原因是 ．
【答案】
（1）排尽装置内的空气，防止绿矾被空气或氧气氧化
（2）Fe2O3/三氧化二铁 H2O/水 有固体析出
（3）2 FeSO4·7H2O Fe2O3 + SO3↑ + SO2↑ + 14 H2O↑ 2.0 排空时装置内空气中的CO2也能使澄清石灰水变浑浊，干扰SO2的检验
【解析】
（1）绿矾加热时易被空气中的氧气氧化，点燃A处酒精喷灯前，应先向装置中缓缓通一段时间N2的作用是排尽装置内的空气，防止绿矾被空气或氧气氧化。
（2）①绿矾（FeSO4·7H2O）在隔绝空气高温条件下能分解生成四种氧化物，依据质量守恒定律可知：产物中有铁的氧化物、硫的氧化物和水，实验结束后，A装置中剩余固体呈红棕色，取少量固体与稀硫酸充分反应后溶液呈黄色，溶液显黄色，说明绿矾的分解产物中含有氧化铁，氧化铁与稀硫酸反应溶液显黄色。
②无水硫酸铜遇水变蓝，B装置中无水硫酸铜变蓝，说明绿矾的分解产物有水。
③绿矾的分解产物中有SO3，SO3常温下为气态。时为固态，则C装置中U型管内有固体析出。
（3）①隔绝空气高温加热绿矾，生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫和水，该反应化学方程式为2 FeSO4·7H2O Fe2O3 + SO3↑ + SO2↑ + 14 H2O↑。
②实验结束后，C装置中收集到的氧化物三氧化硫，设生成三氧化硫的质量为x
答：C装置中收集到的氧化物的质量理论上为2.0 g。
③SO2也能使澄清石灰水变浑浊，但该实验中检验SO2不用澄清石灰水代替品红溶液的原因是空时装置内空气中的CO2也能使澄清石灰水变浑浊，干扰SO2的检验。
29．（2024四川眉山，19）已知草酸钙（CaC2O4）加热易分解。某实验小组对其分解产物进行探究。
【查阅资料】草酸钙加热分解产生金属氧化物和非金属氧化物。
【提出问题】非金属氧化物的成分是什么？
【提出猜想】猜想一：CO
猜想二：CO2
猜想三：CO和CO2
猜想四：H2O
【提出质疑】
（1）猜想四不成立，原因是 。
【设计实验】
（2）实验装置如图：
【实验结论】
（3）猜想 成立，则草酸钙分解的化学方程式为 。
【交流反思】
（4）从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是 。
【答案】
（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中不含氢元素，不可能生成水
（2）二氧化碳/CO2 黑色固体逐渐变为红色
（3）三 CaC2O4 CaO + CO↑ + CO2↑
（4）缺少尾气处理装置
【解析】
（1）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Ca、C、O，不含氢元素，不可能生成水，故猜想四不成立；
（2）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故B中观察到澄清石灰水变浑浊，说明非金属氧化物中有二氧化碳；
结论为非金属氧化物中有CO，一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故D中观察到黑色固体逐渐变为红色；
（3）由以上分析可知，非金属氧化物的成分是一氧化碳和二氧化碳，则猜想三成立；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Ca元素，则草酸钙加热分解生成的金属氧化物是氧化钙，还生成了一氧化碳和二氧化碳，则该反应的化学方程式为：CaC2O4 CaO + CO↑ + CO2↑；
（4）一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，故从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是缺少尾气处理装置。
30．（2024四川南充，19）目前，“污渍爆炸盐”已成为广泛应用的洗涤助剂之一。其主要成分是Na2CO3·nH2O2，俗称固体双氧水，溶于水生成Na2CO3和H2O2。探究小组制得“污渍爆炸盐”的饱和水溶液，向其中加入一定量澄清石灰水，产生白色沉淀，过滤得到滤液和滤渣。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】猜想一：NaOH；猜想二：NaOH、Ca(OH)2；猜想三：NaOH、Na2CO3；猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
（1）以上猜想中，有一个猜想是错误的，其原因是 （用化学方程式表示）。
【实验探究】
（2）
【拓展应用】
（3）“污渍爆炸盐”除用作洗涤助剂之外，还可用作 。
【反思交流】“污渍爆炸盐”应密封保存。
【答案】（1）Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2 NaOH
（2）Na2CO3（或NaHCO3等其它可溶性碳酸盐） 无气泡产生（或无明显现象）
（3）供氧剂（其他合理答案的情给分）
【解析】（1）碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，则滤液中的溶质一定含有生成的氢氧化钠；
猜想一：当二者恰好完全反应时，溶质为NaOH；
猜想二：当氢氧化钙过量时，溶质为NaOH、Ca(OH)2；
猜想三：当碳酸钠过量时，溶质为NaOH、Na2CO3；
由于碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，二者不能共存，所以猜想④是错误的，化学方程式为Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2 NaOH；
（2）操作一：根据实验结论猜想二成立，即滤液中的溶质为氢氧化钠和氢氧化钙。取少量滤液于试管中，滴加碳酸钠溶液，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，观察到产生白色沉淀，则说明猜想二成立；
操作二：根据实验结论猜想三不成立，即滤液中的溶质为不含有碳酸钠；则另取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，可观察到无气泡产生（或无明显现象），说明猜想三不成立；
（3）“污渍爆炸盐”主要成分是Na2CO3·nH2O2，俗称固体双氧水，溶于水生成Na2CO3和H2O2，过氧化氢分解生成水和氧气，所以“污渍爆炸盐”除用作洗涤助剂之外，还可用作供氧剂等（合理即可）。
考点4 物质性质和变质的探究
31．（2024江苏连云港，10）利用图－1所示装置探究NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合后发生的变化。常温下，向NaHCO3溶液中匀速滴加CaCl2溶液，pH传感器测得溶液的pH随时间变化如图－2所示。一段时间后，三颈烧瓶和试管中均有白色沉淀生成。已知CaCl2溶液呈中性。下列说法正确的是
A．NaHCO3溶液显酸性
B．30 s时溶液显酸性的原因是CaCl2过量
C．三颈烧瓶中生成的白色沉淀为Ca(HCO3)2
D．实验表明：2 NaHCO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + CO2↑+ 2 NaCl + H2O
【答案】D
【解析】由图－2可知，一开始pH＞7，碳酸氢钠溶液显碱性，A不符合题意；向碳酸氢钠溶液中滴加氯化钙溶液，一段时间后，三颈烧瓶中有白色沉淀生成，说明生成了碳酸钙，试管中生成白色沉淀，说明生成了二氧化碳，因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，30s 时溶液显酸性，可能是因为反应生成的二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，B不符合题意；由B的分析可知，三颈烧瓶中生成的白色沉淀应是碳酸钙，碳酸氢钙溶于水，C不符合题意；由以上分析可知，碳酸氢钠和氯化钙反应生成了碳酸钙、二氧化碳，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、C、O、Ca、Cl，生成物中含Ca、C、O，生成物中还应含Na、H、Cl，还应生成了氯化钠和水，该反应的化学方程式为2 NaHCO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + CO2↑+ 2 NaCl + H2O，D符合题意。
32．（2024福建，17）排放含磷废水会使水体富营养化。为除去废水中的磷，某小组开展下列研究。
Ⅰ．制备吸附剂
【实验1】往桑枝木炭中加入Fe2(SO4)3溶液，浸泡后再加入NaOH溶液，调节溶液的pH，经系列操作制得吸附剂A和吸附剂B。
（1）使用 可测定溶液的pH。
（2）Fe2(SO4)3溶液和NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀和Na2SO4，反应的化学方程式为 。
Ⅱ．研究吸附剂的性能
【实验2】为比较两种吸附剂的除磷性能，25℃时，分别取含磷浓度为7.5 mg•g－1的两份等量含磷废水，将废水的pH均调至6，用两种吸附剂进行控制单一变量实验，结果如下表（吸附量是指每克吸附剂吸附的废水中磷元素的质量）。
（3）上表中x = ，y = 。
【实验3】为研究废水的pH对吸附剂A除磷性能的影响，设计实验方案。
（4）该实验方案为 。
Ⅲ．研究吸附剂的应用
含磷废水的净化处理过程如下图所示。
（5）从实验2数据判断，“吸附剂X”应选择吸附剂 （填“A”或“B”），除磷效果较好。
（6）从以上净水过程可以归纳出物质分离的一般思路：明确混合物中的物质→ →确定物质的分离方法。
【答案】
（1）pH试纸（或其他合理答案）
（2）Fe2(SO4)3 + 6 NaOH = 2 Fe(OH)3↓ + 3 Na2SO4
（3）260 0.2
（4）将废水的pH调成不同大小，控制其他条件相同，分别用吸附剂A进行除磷实验，测定吸附率和吸附量
（5）B
（6）分析各物质的性质差异
【解析】
（1）可使用pH试纸测定溶液的pH；
Fe2(SO4)3 溶液和NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀和Na2SO4，反应的化学方程式为Fe2(SO4)3 + 6 NaOH = 2 Fe(OH)3↓+ 3 Na2SO4；
（3）实验目的是比较两种吸附剂的除磷性能，根据控制变量唯一的原则，除了吸附剂的种类不同外，其它条件要保持一致，故x = 260，y = 0.2；
（4）研究废水的pH对吸附剂A除磷性能的影响，根据对比实验中控制变量唯一的原则，可设计实验为：将废水的pH调成不同大小，控制其他条件相同，分别用吸附剂A进行除磷实验，测定吸附率和吸附量；
（5）从实验2数据判断，“吸附剂X”应选择吸附剂B，其吸附率和吸附量比较大，即除磷效果较好；
（6）从以上净水过程可以归纳出物质分离的一般思路：明确混合物中的物质→分析各物质的性质差异→确定物质的分离方法。
33．（2024湖北，19）NaHCO3是治疗胃酸过多症的一种抗酸药。某学习小组在室温下，对Na2CO3是否适合作为抗酸药进行了如下探究。
【查阅资料】
（1）①NaHCO3俗称小苏打，Na2CO3俗称 。
②人体胃液（含有盐酸）通常约100 mL，pH约1.5．体温约37℃。
③抗酸药的标准之一：药物发生疗效时，胃液的pH保持在3～5之间最宜，pH过高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
（2）猜想甲：Na2CO3适合作为抗酸药。其理由是 （用化学方程式表示）。
猜想乙：Na2CO3不适合作为抗酸药。其原因可能是碱性较强。
【实验探究1】探究Na2CO3与NaHCO3碱性的强弱
（3）依次测量等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH，结果分别为11和9。Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液 （填“强”或“弱”）。
【实验探究2】探究Na2CO3作为抗酸药的适应性
先向500 mL烧杯中加入100 mL pH =1.5的盐酸，用自动注射器向烧杯中以1 mL/min的速度滴入pH = 1.5的盐酸模拟人体分泌胃液，再加入1.0 g Na2CO3固体，并持续搅拌。用pH传感器记录溶液pH随时间的变化曲线。
将上述实验中Na2CO3换成NaHCO3，重复实验过程。所得两条曲线如下图所示。
【分析数据】
（4）由图可知，与NaHCO3相比：① Na2CO3反应时造成胃液pH远大于5；② Na2CO3 。
【得出结论】Na2CO3不适合作为抗酸药，猜想乙正确。
【反思评价】
（5）有小组成员提出，从控制变量和对比实验的角度看，“实验探究2”设计不够严谨，你认为不严谨之处是 。
【拓展延伸】
（6）Al(OH)3也是一种常用的抗酸药。相比Al(OH)3，从与胃酸反应的产物分析，NaHCO3抗酸药存在的不足是 。
【答案】
（1）纯碱/苏打
（2）Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + CO2↑ + H2O
（3）强
（4）pH > 5的持续时间过长，会导致胃部不适
（5）实验没有模拟人体的温度
（6）与胃酸反应产生气体，可能造成胃胀
【解析】
（1）碳酸钠俗称纯碱、苏打；
（2）碳酸钠与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，该反应的化学方程式为：Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + CO2↑ + H2O；
（3）当pH值大于7时，溶液呈碱性，越大于7，碱性越强，等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别为11和9，故碳酸钠溶液碱性比碳酸氢钠溶液强；
（4）由图可知，pH>5的持续时间过长，会导致胃部不适；
（5）该实验模拟人体分泌胃液进行实验，实验没有模拟人体的温度；
（6）碳酸氢钠会与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，产生气体会造成腹胀。
34．（2024江苏连云港，13）物质的溶解性与化学变化密切相关。兴趣小组对“CaSO4与NaOH能否发生复分解反应”进行探究。
（1）配制100 g质量分数为10%的NaOH溶液。主要操作流程如下：
① A中应称量 gNaOH固体。
② D中玻璃棒搅拌的目的是 。
③ 用已配好的质量分数为10%的NaOH溶液配制20 g质量分数为5%或1%的NaOH溶液时，需计算所需质量分数为10%的NaOH溶液的质量。计算依据是：溶液稀释前后， 不变。
（2）利用配制的NaOH溶液进行实验，实验操作和现象记录如下：
【查阅资料】
20℃时固体物质的溶解度见下表：
注：20℃时，溶解度在0.01 g～1 g之间的固体物质称为微溶物，小于0.01 g的固体物质称为难溶物。
【分析交流】
① 实验Ⅱ、Ⅲ中生成的沉淀为Ca(OH)2。实验表明，饱和CaSO4溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与 有关。
【微观解释】
饱和CaSO4溶液与NaOH溶液反应生成Ca(OH)2沉淀的示意图如图所示。
②图中未发生化学变化的微粒是 （填离子符号）。
③该反应的微观实质可表示为Ca2+ + 2 OH－ = Ca(OH)2↓。当向Ca(OH)2溶液中滴加Na2CO3溶液时，也有白色沉淀产生，反应的微观实质用同样的方法可表示为 。
【反思拓展】
④ 结合以上探究活动，下列说法正确的是 （填字母）。
a．其他条件不变，将实验Ⅲ中的NaOH溶液换成KOH溶液，也有沉淀产生
b．复分解反应中，溶解度较大的微溶物可向溶解度更小的微溶物或难溶物转化
c．向CaSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液，生成的沉淀为Ca(OH)2
【答案】
（1）10 加速固体溶解/加速氯化钠溶解 溶质的质量
（2）NaOH溶液的质量分数 Na+、SO42－ Ca2+ + CO32－ = CaCO3↓ a、b
【解析】
（1）① 配制100 g质量分数为10%的NaOH溶液，需要称量的NaOH的质量为：100 g × 10% = 10 g。
② 溶解过程中玻璃棒搅拌的目的是：加速固体溶解或加速氯化钠溶解。
③ 溶液稀释是添加溶剂，添加溶剂不会导致溶质质量改变，所以溶液稀释前后，溶质的质量不变。
（2）① 根据表格信息，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的变量是NaOH溶液的质量分数，实验Ⅰ中无明显现象，说明不产生沉淀，实验Ⅱ中产生少量沉淀，实验Ⅲ中产生较多沉淀，说明饱和CaSO4溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与NaOH溶液的质量分数有关。
② 根据微观示意图，该反应是Ca2+与OH－反应生成Ca(OH)2，图中未发生化学变化的微粒是：Na+、SO42－。
③ Ca(OH)2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀、NaOH，反应的实质是Ca2+、CO32－反应生成CaCO3沉淀，即Ca2+ + CO32－ = CaCO3↓。
④根据上述分析，实验Ⅲ中反应的实质是Ca2+与OH－反应生成Ca(OH)2，其中OH－由NaOH溶液提供，将NaOH溶液换成KOH溶液，KOH溶液也能提供OH－，所以也有沉淀产生，a正确；根据资料，20℃下，CaSO4、NaOH的溶解度分别是0.26 g、108 g，其中CaSO4是微溶物，反应产生的Ca(OH)2溶解度是0.17 g，也是微溶物，但Ca(OH)2溶解度较小，说明在复分解反应中，溶解度较大的微溶物可向溶解度更小的微溶物或难溶物转化，b正确；根据资料，20℃下，BaSO4的溶解度为0.0002 g，属于难溶物。向CaSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液，反应产生BaSO4沉淀和Ca(OH)2，若Ca(OH)2产生量较大，则Ca(OH)2也是沉淀，所以白色沉淀一定有BaSO4，可能有Ca(OH)2，c错误。
35．（2024山东滨州，20）小海用如图所示的思维导图总结了稀盐酸的五条化学性质。分析下图并回答问题：
（1）该同学向稀盐酸中滴入紫色石蕊试液，发现紫色石蕊试液由紫色变成 色；
（2）铁锈的主要成分是Fe2O3，试写出盐酸除铁锈的化学方程式： ；
（3）为验证性质③，该同学可选择的物质是______（填字母序号）；
A．MgB．CO2C．Na2CO3D．Mg(OH)2
（4）小海把稀盐酸和氢氧化钠溶液混合后，发现无明显现象，再向溶液中滴入无色酚酞试液，观察到无色溶液变成红色，则此时混合溶液的溶质是 （填化学式，不考虑酚酞）。
【答案】
（1）红
（2）6 HCl + Fe2O3 = 2 FeCl3 + 3 H2O
（3）C
（4）NaCl和NaOH
【解析】
（1）酸使紫色石蕊变红色，所以向稀盐酸中滴入紫色石蕊试液，发现紫色石蕊试液由紫色变成红色；
（2）铁锈主要成分为三氧化二铁，与稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为6 HCl + Fe2O3 = 2 FeCl3 + 3 H2O；
（3）性质③，是盐酸与盐反应，镁为金属单质，二氧化碳为非金属氧化物，氢氧化镁为碱，碳酸钠为盐，且碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以选择C；
（4）稀盐酸和氢氧化钠溶液混合后，发现无明显现象，再向溶液中滴入无色酚酞试液，观察到无色溶液变成红色，说明溶液显碱性，即稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，反应物中氢氧化钠剩余，所以溶液中的溶质为NaCl和NaOH。
36．（2024山东烟台，21）某兴趣小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”，图1所示是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的实验装置，图2是反应过程中的pH变化曲线。
（1）根据图2曲线判断，图1中的溶液B是 。
（2）图2中a点所示的溶液pH 7（填“>”“<”或“=”），溶液呈现 （填“酸性”“碱性”或“中性”）。
（3）c点所示的溶液中Na+个数与Cl－个数关系是：n(Na+) n(Cl－)（填“>”“<”或“=”）。
（4）a点到b点pH变化的微观本质是 。
【答案】
（1）稀盐酸
（2）> 碱性
（3）<
（4）H+和OH－结合生成水
【解析】
（1）由图2可知，溶液烧杯中溶液的pH大于7，呈碱性，故该实验为稀盐酸加入到氢氧化钠溶液中，则图1中的溶液B为稀盐酸；
（2）由图2可知，a点所示的溶液pH>7，溶液呈碱性；
（3）氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，c点时，溶液pH<7，说明此时溶液呈酸性，溶液中存在稀盐酸，此时溶液中溶质为氯化钠和HCl，则c点所示的溶液中Na+个数与Cl－个数关系是：n(Na+) < n(Cl－)；
（4）a点到b点pH变化，是因为氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠能和水，实质是H+和OH－结合生成水。
37．（2024山西，17）氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。
任务一：调查氢能制取方法
【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，知道了氢气可用多种工艺过程制备，方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。
【模型构建】用可再生能源电解水制氢，将是应用广泛、技术成熟的一种手段。过程如图：
【交流讨论】
（1）近年来，能用来发电的可再生能源有 。
（2）化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处有 。
任务二：探究氢能应用优势
【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么？
【进行实验】
（3）设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验
【反思评价】
（4）通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是 。
（5）在理想状态下，小组同学通过图1实验，将测得的实验数据绘制成的图像如图2所示，分析图像，可得出的结论是 。
任务三：调研氢能储存手段
【查阅资料】
（6）我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障，为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是 。
任务四：展望氢能发展前景
【市场调研】
（7）目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图3所示，发生反应的化学方程式为 ，未来，氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。
成果分享：通过问题探究，大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源，其产业链包括“制—储—输—用”四个主要环节。因此，降本增效、规模化发展，将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。
【答案】
（1）太阳能等（合理即可）
（2）会产生大量污染物
（3）烧杯内壁均有水雾生成 氢气燃烧不生成二氧化碳，天然气燃烧生成二氧化碳
（4）燃烧产物只有水，不会对环境造成污染
（5）相同质量的可燃物，氢气燃烧的热值比天然气高
（6）分子间的间隔
（7）2 H2 + O2 2 H2O
【解析】
（1）近年来，能用来发电的可再生能源有太阳能等（合理即可）；
（2）化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处为会产生大量污染物，污染环境；
（3）①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯，烧杯内壁均有水雾产生，则说明氢气和天然气燃烧均有水生成；
②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化，说明天然气燃烧生成了二氧化碳，氢气燃烧不生成二氧化碳；
（4）通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是只生成水，不会对环境造成污染；
（5）分析图像，相同质量的可燃物，氢气燃烧的热值比天然气高；
（6）为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是分子间的间隔；
（7）根据图示，氢气和氧气在催化剂的作用下反应生成水，化学方程式为2 H2 + O2 2 H2O。
38．（2024四川遂宁，12）同学们学习了盐的相关知识后，知道BaCO3为白色固体，难溶于水；BaSO4为白色固体，难溶于水和盐酸。他们运用所学知识分组设计并完成了“检验碳酸钠溶液中是否混有硫酸钠”的实验，请你帮助他们完成以下实验报告单并进行交流评价（温馨提示：本题中番号①～③为答题卡上的序号）。
化学实验报告单
姓名：明明 合作者：芳芳
班级：九年级一班 日期：2024.3。25
【实验名称】检验碳酸钠溶液中是否混有硫酸钠
【实验目的】Na2CO3与Na2SO4的区别
【实验仪器】试管2支、试管架、试管刷、胶头滴管、抹布、盛放废弃物的大烧杯等
【实验药品】待测溶液、氯化钡溶液、稀盐酸
【实验过程】
（1）
【交流评价】
（2）其他组同学认为实验步骤ii不够严谨，不能证明混合溶液中一定存在硫酸钠，其理由是 ；则步骤1中一定发生反应的化学方程式为 。
【反思拓展】
进行物质的检验时，除了根据物质的不同性质选择恰当的试剂和方法，还应充分考虑加入试剂的用量。
【答案】
（1）白色沉淀部分溶解
（2）滴加少量稀盐酸，生成碳酸钡可能没有反应完全 CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaCl
【解析】
（1）i．实验步骤：取待测溶液1－2mL于试管中，向试管中加入足量氯化钡溶液，振荡，实验现象：产生白色沉淀；
ii．实验步骤：向步骤i的试管中滴加少量的稀盐酸，实验结论：Na2CO3溶液中混有Na2SO4，碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，硫酸钠溶液和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，实验现象：白色沉淀部分溶解。
（2）其他组同学认为实验步骤ii不够严谨，不能证明混合溶液中一定存在硫酸钠，其理由是滴加少量稀盐酸，生成碳酸钡可能没有反应完全，假设碳酸钠溶液中没有混有硫酸钠，碳酸钠溶液和氯化钡溶液反应生成碳酸钡白色沉淀，碳酸钡与少量稀盐酸反应，碳酸钡有剩余，此时白色沉淀部分溶解。溶液中一定含有碳酸钠、不一定含有硫酸钠，碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，该反应化学方程式为CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaCl。
39．（2024云南省卷，26）在课外实践活动中，同学们学习了豆腐的制作，主要流程如图。
【原料认识】
（1）黄豆是制作豆腐的主要原料，表中是某黄豆的主要营养成分信息，其中含量最高的是_______（填序号）。
A．糖类 B．蛋白质 C．油脂 D．水
【反思总结】同学们经过多次实验，发现以下因素会影响豆腐出品率(制得豆腐与所用黄豆的质量百分比)。
（2）磨浆时黄豆与水的质量比
实验后，同学们绘制如图图像。由图可知，磨浆时黄豆与水的质量比为 时，豆腐出品率最高。
（3）点卤时凝固剂与黄豆的质量百分比
①有同学认为“凝固剂与黄豆的质量百分比越大，豆腐出品率越高”，根据表中数据分析，这一观点 （填“正确”或“错误”）。
②把卤水（凝固剂与水的混合物）均匀分散到豆浆中，需进行的操作是 。
【拓展延伸】实践基地的凝固剂有CaSO4和MgCl2，本次实践使用的是哪一种？
【查阅资料】20℃时，CaSO4的溶解度是0.255 g，MgCl2的溶解度是54.6 g。
【进行实验】20℃时，取1 g凝固剂于试管中，加入10 g水，充分振荡，完全溶解。
【实验结论】
（4）本次使用的凝固剂是 （填化学式）。请写出一个能生成该凝固剂的化学方程式 。
【答案】
（1）A
（2）1∶9
（3）错误 搅拌
（4）MgCl2 Mg(OH)2 + 2 HCl ＝ MgCl2 + 2 H2O（合理即可）
【解析】
（1）根据表格中数据可知，每100g含有37.3.g的糖类，含量最高，选A；
（2）由图可知，磨浆时黄豆与水的质量比为1:9时，豆腐出品率最高。
（3）①根据表格中的数据可知，凝固剂与黄豆的质量百分比2.0%的豆腐出品率大于凝固剂与黄豆的质量百分比3.0%，因此凝固剂与黄豆的质量百分比越大，豆腐出品率越高”是错误的；
②把卤水（凝固剂与水的混合物）均匀分散到豆浆中，需进行的操作是搅拌；
（4）20℃时，CaSO4的溶解度是0.255 g，10 g的水最多溶解的质量=，MgCl2的溶解度是54.6 g，10 g的水最多溶解的质量=，根据上述计算分析可知，20℃时，加入10 g水，充分振荡，1gCaSO4不能完全溶解，1 g MgCl2能完全溶解，则本次使用的凝固剂是MgCl2；氢氧化镁与盐酸生成氯化镁和水，能生成MgCl2的化学方程式可以是Mg(OH)2 + 2 HCl ＝ MgCl2 + 2 H2O。
40．（2024重庆B卷，19）锂（Li）离子电池应用广泛，有利于电动汽车的不断发展。
（1）Li （填“得到”或“失去”）电子变成Li+。
（2）锂离子电池中含有铝箔，通常由铝锭打造而成，说明铝具有良好的 性。
（3）锂离子电池中还含有铜箔，为验证铝和铜的金属活动性顺序，设计了如下实验：
【方案一】将铝片和铜片相互刻划，金属片上出现划痕者更活泼。
【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5 mL相同的稀盐酸中，金属丝表面产生气泡者更活泼。
【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5 mL相同的硝酸银溶液中，金属丝表面有银白色物质析出者更活泼。
以上方案中，你认为能达到实验目的的是 （填方案序号），该方案中发生反应的化学方程式为 。
【答案】（1）失去
（2）延展
（3）二 2 Al + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2↑
【解析】（1）锂原子最外层电子数是1，在化学反应中容易失去电子变成带1个单位正电荷的锂离子；
（2）铝箔是由铝锭打造而成，说明铝具有良好的延展性；
（3）方案一：将铝片和铜片相互刻划，金属片上出现划痕者，只能说明该金属硬度更小，不能判断铝和铜的金属活动性强弱，该方案错误；
方案二：将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的稀盐酸中，铝丝表面产生气泡，铜丝无现象，说明铝的即金属活动性比氢强，铜的金属活动性比氢弱，即Al＞H＞Cu，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为 2 Al + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2↑；
方案三：将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的硝酸银溶液中，铝丝和铜丝表面都有银白色物质析出，说明铝和铜都比银活泼，而铝和铜的金属活动性无法判断，该方案错误。
41．（2024重庆B卷，23）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，杂质不与酸反应，且高温灼烧不分解。现用两种方案测定干燥鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【方案一】步骤1：向10g鸡蛋壳中加入足量某试剂，充分反应，产生气体。（剩余步骤省略）
【方案二】步骤1：将10g鸡蛋壳在高温下灼烧。（剩余步骤省略）
请回答：
（1）方案一中“某试剂”可以是 （填试剂名称），充分吸收该方案中生成的气体，最佳试剂是 （填序号）。
A．浓硫酸 B．蒸馏水 C．氢氧化钠溶液
（2）与方案二相比，方案一的优点是 （任写一点）。
（3）写出方案二步骤1中发生反应的化学方程式 。
（4）判断方案二中灼烧充分的依据是___________（填序号）。
A．继续灼烧，不再产生使澄清石灰水变浑浊的气体
B．继续灼烧，剩余固体质量不再发生变化
C．加水溶解，溶液温度升高
（5）把方案二实验步骤补充完整。
步骤2：充分灼烧，冷却后，称量出剩余固体质量， ，计算出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【答案】
（1）稀盐酸 C
（2）节约能源（合理即可）
（3）CaCO3 CaO + CO2↑
（4）AB
（5）记录数据
【解析】
（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水；浓硫酸和二氧化碳不反应；二氧化碳溶解水的能力也不大，不能保证把生成的二氧化碳全部吸收；只有氢氧化钠溶液保证把生成的二氧化碳全部吸收，故选用氢氧化钠浓溶液，故选C；
（2）方案一在常温下进行，生成的二氧化碳更容易收集，所以方案一的优点是：节约能源、操作简便、更准确等；
（3）碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3 CaO + CO2↑；
（4）继续灼烧，不再产生使澄清石灰水变浑浊的气体，说明碳酸钙已完全分解，故A说法正确；继续灼烧，剩余固体质量不再发生变化，说明碳酸钙已完全分解，故B说法正确；氧化钙和水反应放出热量，加水溶解，溶液温度升高，只能说明固体中含有氧化钙，不能说明碳酸钙已完全分解，故C说法错误；
（5）根据实验目的可知，步骤1：将10g鸡蛋壳在高温下灼烧；步骤2：充分灼烧，冷却后，称量出剩余固体质量，记录数据，计算出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
考点5 影响因素的探究
42．（2024湖北，8）同学们设计的下列实验方案（夹持装置已略去），能达到目的的是
【答案】D
【解析】将二氧化碳通入紫色石蕊溶液，观察到紫色石蕊溶液变红，可能是二氧化碳与水反应生成的新物质使石蕊变红，也可能是二氧化碳与石蕊发生化学变化生成红色物质，所以将二氧化碳通入紫色石蕊溶液，观察到紫色石蕊溶液变红，不能证明二氧化碳与水发生了反应，应设计对比实验，故A方案不能达到目的；该实验中，过氧化氢溶液的浓度和催化剂的种类均不相同，变量不唯一，无法探究不同催化剂的催化效果，故B方案不能达到目的；稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，生成二氧化碳气体会使装置内压强增大，气球会涨大，会受到浮力，导致反应前后质量不相等，无法验证质量守恒定律，故C方案不能达到目的；左边量筒上部足量光亮的铁丝绒只与空气接触，一段时间后，不会生锈；左边烧杯底部的铁丝绒只与水接触，一段时间后，不会生锈；右边左边量筒上部足量光亮的铁丝绒同时与空气和氧气接触，一段时间后，会生锈，量筒内液面上升；对比三处足量光亮的铁丝绒的变化可以得出铁生锈需要同时与空气和水接触，量筒内液面上升的体积就是足量光亮的铁丝绒消耗空气中氧气的体积，可以测定空气中氧气的含量，故D方案能达到目的。
43．（2024江苏苏州，18）某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。
下列相关说法不正确的是
A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响
D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
【答案】B
【解析】根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，故A说法正确；实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故B说法错误；甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响，故C说法正确；根据C项的分析，对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故D说法正确。
44．（2024四川乐山，10）为探究燃烧的条件，利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验。已知白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，氯化钠不是可燃物。下列说法错误的是
A．当温度为60℃时，只有①处白磷燃烧
B．为控制变量，①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等
C．当温度为260℃时，②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧，说明燃烧需要氧气
D．当温度升至500℃时，④处氯化钠可能燃烧
【答案】D
【解析】燃烧的条件：可燃物、温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触；当温度为60℃时，温度只达到了白磷的着火点，氯化钠不属于可燃物，只有①处白磷燃烧，A选项说法正确；根据控制变量的原则，该实验只有“物质种类”一个变量，①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等，B选项说法正确；当温度为260℃时，温度达到了红磷的着火点，②处红磷接触了氧气，该处红磷燃烧，③处红磷被细沙覆盖，隔绝了氧气，该处红磷不能燃烧，说明燃烧需要氧气，C选项说法正确；氯化钠不属于可燃物，当温度升至500℃时，④处氯化钠不可能燃烧，D选项说法不正确。
45．（2024安徽，16）我国化学家侯德榜发明的侯氏制碱法，开创了世界制碱工业的新纪元。制碱工艺中的关键反应为：NaCl + CO2 + NH3 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl。室温（20℃）下，某兴趣小组在实验室利用如图装置模拟该反应。
已知：① 20℃时，几种盐的溶解度如表；
② 氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性。
（1）为配制饱和食盐水，应向100 g水中至少加入 g NaCl固体。
（2）仪器a的名称是 ，装置D的作用是 。
（3）装置A制取的CO2中会混有HCl，用饱和NaHCO3溶液吸收HCl的化学方程式为 。
（4）为使CO2在装置C中能充分吸收，可采取的措施是 。
充分反应后，装置C中有晶体析出。为分析晶体产生的原因，兴趣小组继续开展探究。
查阅资料：一定条件下，可溶性物质的溶解存在限度，当相应离子浓度过大时，可溶性物质会部分结晶析出。
（5）装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl原因是 。
（6）装置C中的物质过滤后得到的滤液在工业上称为母液。侯氏制碱法通过向母液中加入食盐，使NH4Cl结晶析出，析出晶体的原因是 。
【答案】
（1）36.0
（2）试管 产生氨气，防止倒吸
（3）NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑
（4）先打开装置D分液漏斗活塞，再打开装置A分液漏斗活塞
（5）相同条件下，生成NaHCO3溶解度比NH4Cl的小，以晶体形式析出
（6）增大Cl－浓度，生成氯化铵更多，所以氯化铵结晶析出
【解析】（1）根据20℃时，几种盐的溶解度表可知，20℃时NaCl的溶解度是36.0 g，即20℃时100 g水中溶解36.0 g NaCl固体达到饱和状态，所以为配制饱和食盐水，应向100 g水中至少加入36.0 g NaCl固体。
（2）据图可知，仪器a是试管；由于氨气极易溶于饱和食盐水，为防止倒吸，用装置D产生氨气。
（3）饱和NaHCO3溶液与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑。
（4）由于氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性，碱性溶液能充分吸收二氧化碳。所以为使CO2在装置C中能充分吸收，可采取的措施是先打开装置D分液漏斗活塞，再打开装置A分液漏斗活塞。
（5）由于相同条件下，生成NaHCO3溶解度比NH4Cl的小，以晶体形式析出，所以装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl。
（6）一定条件下，可溶性物质的溶解存在限度，当相应离子浓度过大时，可溶性物质会部分结晶析出。所以增大Cl－浓度，生成氯化铵更多，所以氯化铵结晶析出。
46．（2024湖南，21）铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
（1）探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验：
①A中玻璃仪器的名称是 。
②一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。
（2）除锈
取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 （用化学方程式表示）。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。
（3）防锈
防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件．常用的防锈方法有 （写一种即可）。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈，发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
【答案】
（1）试管 氧气和水
（2）Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2↑
（3）表面刷漆、涂油等（合理即可）
【解析】
（1）①A中玻璃仪器的名称是试管；②一周后，观察A、B、C中的铁钉，A中铁钉与氧气和水同时接触，B中铁钉只与水接触，C中铁钉只与氧气接触，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与氧气和水接触的结论；
（2）取出生锈的铁钉，铁锈的主要成分是氧化铁，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，即氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，铁钉表面有少量气泡产生，产生气泡的原因是铁锈反应完全，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2↑；说明稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中；
（3）铁与氧气和水通性接触会发生锈蚀，防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件，常用的防锈方法有表面刷漆、涂油等（合理即可）。
47．（2024山东烟台，20）实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
（1）装置B中仪器①的名称是 。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，应选用的发生装置是 （填字母序号，下同），实验室加热高锰酸钾固体制取O2，应选用的发生装置是 。
（3）实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是 。
（4）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s（填“30”“65”或“120”）。
③曲线a、b最终达到相同的压强，说明 。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）B A
（3）D
（4）猪肝块 放热 30 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量
【解析】
（1）装置B中仪器①的名称是分液漏斗；
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，制取原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，则应选用固液常温型发生装置，即装置B；
实验室加热高锰酸钾固体制取O2，制取原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，则应选用固体加热型发生装置，即装置A；
（3）二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法进行收集；氧气密度比空气略大且不易溶于水，可采用向上排空气法和排水法进行收集，因此实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是D；
（4）①由图乙可知，相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大，说明相同时间内猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多，则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块；
②由图乙可知，装置内压强先增大后减小，是因为反应产生气体使装置内压强增大，反应结束后温度降低使装置内压强减小，说明过氧化氢分解的反应是放热反应；由图可知，30 s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大，说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30 s；
③该实验为取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，由图乙可知，曲线a、b最终达到相同的压强，说明最终生成氧气的体积相同，说明催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量。
48．（2024重庆A卷，23）O2在医疗急数、化工生产等领域都有重要应用。
（1）从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是___________（填序号）。
A．CH4B．KMnO4C．NaCl
（2）某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1g不同的催化剂，再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20 mL，进行了如下实验：
①写出实验甲中发生反应的化学方程式 。
②MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ （填“是”或“否”）。理由是 。
③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 （填实验序号）。
④在一定温度下，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20 mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因（至少写两条） 。
【答案】
（1）AC
（2） 2 H2O2 2 H2O + O2↑ 否 实验温度不同，没有控制变量 丙、丁 在其他条件相同时，红砖小颗粒更多，催化效果更好；过氧化氢溶液浓度更高，反应更快(或温度更高，反应更快)。
【解析】
（1）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变可知，制取氧气的药品中应含有氧元素，甲烷和氯化钠都不含氧元素，所以不能用于氧气制取。故选AC；
（2）①实验甲发生的反应为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气，方程式为 2 H2O2 2 H2O + O2↑；
②由表中甲乙实验数据可知，实验时除催化剂的种类不同，实验的温度也不同，没有控制变量，所以不能用于比较两种催化剂的催化效果，故实验结论不科学；
③丙和丁只有催化剂的形态不同，可以用于探究催化剂的催化效果与催化剂的形态有关；
④新增实验与实验丙对比变量为：催化剂的形态、质量和过氧化氢溶液的浓度，（温度也可能不同）所以造成产生气泡速率明显比实验丙快，可能是小颗粒状的红砖粉与过氧化氢溶液接触更充分，从而催化效果更好；或可能是过氧化氢溶液浓度更高，使反应更快；也可能是温度更高，造成催化效果更好；或是红砖小颗粒的质量大，与过氧化氢溶液接触更充分，使催化效果更好（合理即可）。
盐酸体积V/mL
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
溶液温度变化△t/℃
5.2
9.6
12.0
16.0
18.2
16.7
15.7
14.7
13.7
12.9
选项
实验目的
实验方案
A
稀释浓H2SO4
将水倒入浓H2SO4中并用玻璃棒不断搅拌
B
除去CaCO3粉末中的CaO
加入稀盐酸，充分反应
C
鉴别硬水和软水
加入肥皂水，振荡
D
验证O2是否收集满
将带火星的木条伸入集气瓶底部
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别硝酸铵和氯化钠固体
分别加适量的水，用手触摸容器外壁
B
检验二氧化碳中混有的氧气
将带火星的木条伸入气体中
C
除去氯化钠中的碳酸钠
加入过量稀硫酸后蒸发结晶
D
稀释浓硫酸
将水沿烧杯内壁缓慢注入到浓硫酸中
电流表
电流表示数/A
1.7
1.5
1.0
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将氢氧化钠固体放在表面皿上，露置于空气中
固体表面逐渐潮湿
氢氧化钠固体具有吸水性
B
向某溶液中滴加紫色石蕊溶液
溶液变红
该浴液呈酸性
C
将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液一段时间
铝丝表而出现红色固体，溶液蓝色变浅
金属活动性：Cu > Al
D
向盛有半瓶水的锥形瓶中滴入一滴红墨水，投入几块活性炭，振荡
溶液的红色褪去
活性炭具有吸附性
选项
A
B
C
D
实验目的
检验产生的气体探究水的组成
验证面粉在一定条件下能发生爆炸
实验室制取CO2
比较火焰各层温度
实验
选项
操作
现象
结论
A
取久置的氢氧化钠溶液于试管中，滴加过量稀盐酸
有气泡产生
该氢氧化钠溶液已变质
B
测量加入硝酸铵前水的温度和加入硝酸铵溶解后溶液的温度
溶液温度低于水的温度
硝酸铵溶解时吸热
C
把等量肥皂水分别滴加到盛有等量不同水样的试管中，振荡
一支试管中浮渣多，另一支试管中浮渣少
出现浮渣多的水样硬度较大
D
在酒精灯火焰上方罩一个干燥的烧杯
烧杯内壁出现小水珠
酒精中含有氢、氧元素
选择
物质
方法和主要操作
实验目的
A
Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液
加入足量的铝粉，过滤
除去AgNO3
B
久置的NaOH
取样，加入稀硫酸观察是否产生气体
检验变质程度
C
NaCl和BaSO4
加水溶解，过滤、蒸发结晶，清洗滤渣并晾干
分离提纯
D
CH4和H2
点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯
鉴别
组号
操作
现象
分析
结论
甲组
取样，用pH计分别测量A、B溶液的pH
测得A溶液pH为0.6，B溶液pH为0.5
酸性更强的是 （选填“A”或“B”）溶液
猜想Ⅲ正确
乙组
取两支大小相同的试管盛足量的碳酸氢钠粉末，用规格相同的注射器将等体积的A、B溶液全部快速注入试管（如图）
试管内均产生气泡，固体减少，反应结束后，盛B溶液的注射器活塞上升的高度更
相关反应的基本反应类型为
丙组
（1）分别取5mL等浓度的 （填化学式）溶液于两支试管中，各滴加2滴酚酞溶液，振荡
溶液由无色变为红色
相关反应的化学方程式为
（2）将A、B溶液分别滴入上述两支试管中并振荡，当溶液恰好变为无色时，记录所加溶液的滴数
所加滴数更多的是 （选填“A”或“B”）溶液
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液。
废液中有Na2CO3
步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中， 。
废液中有NaOH
实验步骤
实验现象
实验结论
I．取少量反应后的溶液于试管中，加入CuCl2溶液，观察现象。
无明显现象
猜想 不成立
II．用镊子将锌粒放入试管中，向其中滴加反应后的溶液，观察现象。
有 产生
猜想二成立
III．取少量反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，观察现象。
有白色沉淀生成
猜想一成立
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量B试管中反应后的溶液，滴加碳酸钠溶液
无明显现象
猜想二不成立
②另取少量B试管中反应后的溶液，滴加硝酸镁溶液
。
猜想一不成立，猜想三成立
实验现象
实验结论
①实验结束后，A装置中剩余固体呈红棕色，取少量固体与稀硫酸充分反应后溶液呈黄色。
绿矾的分解产物中有 。
②B装置中无水硫酸铜变蓝。
绿矾的分解产物中有 。
③C装置中U型管内 。
绿矾的分解产物中有SO3。
④D装置中品红溶液褪色。
绿矾的分解产物中有SO2。
实验现象
结论
B中观察到澄清石灰水变浑浊
非金属氧化物中有
D中观察到
非金属氧化物中有CO
实验步骤
实验现象
实验结论
操作一
取少量滤液于试管中，滴加 溶液
产生白色沉淀
猜想二成立
操作二
另取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸
。
猜想三不成立
实验编号
实验条件
实验结果
吸附剂
吸附剂质量/g
废水的
pH
吸附时间
/min
吸附率
/%
吸附量
/（mg•g－1）
①
A
0.2
6
x
75.7
1.42
②
B
y
6
260
98.1
1.84
实验操作
序号
NaOH溶液的质量分数
饱和CaSO4溶液的体积
实验现象
I
1%
5 mL
无明显现象
Ⅱ
5%
5 mL
少量沉淀
III
10%
5 mL
较多沉淀
物质
CaSO4
NaOH
Ca(OH)2
Na2SO4
BaSO4
溶解度/g
0.26
108
0.17
19.5
0.0002
实验步骤
实验现象
实验结论
①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯
均有水生成
②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡
罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化
实验步骤
实验现象
实验结论
i．取待测溶液1～2 mL于试管中，向试管中加入足量氯化钡溶液，振荡
产生白色沉淀
Na2CO3溶液中混有Na2SO4
ii．向步骤i的试管中滴加少量的稀盐酸
营养成分
糖类
蛋白质
油脂
水
每100g含
37.3g
33.1g
15.9g
9.2g
实验序号
凝固剂与黄豆的质量百分比
豆腐出品率
1
1.5%
点卤后形成豆花少，豆腐压制不成型
2
2.0%
豆腐出品率270%
3
2.5%
豆腐出品率217%
4
3.0%
豆腐出品率213%
5
3.5%
点卤后形成豆花较碎，豆腐不易压制成型
目的
A．探究二氧化碳与水反应
B．探究不同催化剂的催化效果
C．验证质量守恒定律
D．探究空气中氧气的含量和铁生锈的条件
方案
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g
36.0
9.6
37.2
序号
催化剂
温度
实验现象
甲
MnO2粉末
常温
持续产生气泡，速率适中，气流平稳
乙
红砖粉末
60℃
持续产生气泡，速率适中，气流平稳
丙
红砖小颗粒
常温
缓慢，有少量气泡逸出
丁
块状红砖
常温
十分缓慢，几乎看不到气泡
考点01 综合实验题
考点02 物质组成成分的探究
考点03 反应后物质成分的探究
考点04 物质性质和变质的探究
考点05 影响因素的探究
考点1 综合实验题
1．（2024江苏苏州，19）常温下，取少量实验室制CO2的剩余液（稀盐酸和CaCl2的混合溶液），边搅拌边滴加一定溶质质量分数的Na2CO3溶液（见图），产生无色气体，白色沉淀不断增加。下列有关说法正确的是
A．滴加Na2CO3溶液前，锥形瓶内溶液中阳离子仅含Ca2+
B．滴加Na2CO3溶液至沉淀完全时，锥形瓶内溶液的溶质是NaCl和HCl
C．滴加Na2CO3溶液过程中，锥形瓶内溶液的酸性逐渐增强
D．滴加Na2CO3溶液过程中，锥形瓶内溶液中含有的Cl－数目保持不变
【答案】D
【解析】根据题意，滴加Na2CO3溶液前，锥形瓶内溶液中阳离子含Ca2+、H+，A错误；稀盐酸和CaCl2的混合溶液中加入碳酸钠溶液，盐酸先和碳酸钠反应产生氯化钠、水和二氧化碳，氯化钙和碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠，则沉淀完全时，锥形瓶内溶液的溶质是NaCl，B错误；碳酸钠溶液显碱性，碳酸钠和盐酸反应，则锥形瓶内溶液的酸性逐渐减弱，碱性增强，C错误；根据B项叙述，反应过程中氯离子数目没有改变，D正确。
2．（2024江苏扬州，20）过一硫酸盐（PMS）可降解污水中的有机物X。为研究多孔陶瓷对PMS降解X的影响，取三份污水，控制其他条件相同，分别进行实验：①向污水中加入PMS②向污水中加入PMS和多孔陶瓷③向污水中加入多孔陶瓷。测得三个实验污水中Ⅹ的降解率（降解率）随时间的变化如下图所示。下列说法不正确的是
A．实验①说明0～20分钟内PMS降解X的能力较弱
B．设计实验③的目的是比较PMS与多孔陶瓷降解X的能力
C．实验①、②、③说明0～20分钟内多孔陶瓷能加快PMS对X的降解
D．多孔陶瓷可能对PMS降解X有催化作用
【答案】B
【解析】实验①向污水中加入PMS，污水中Ⅹ的降解率变化不大，则说明0～20分钟内PMS降解X的能力较弱，故A说法正确；实验目的为研究多孔陶瓷对PMS降解X的影响，设计实验③向污水中加入多孔陶瓷，目的是作为对照实验，排除多孔陶瓷对降解X的影响，故B说法错误；实验①向污水中加入PMS、②向污水中加入PMS和多孔陶瓷、③向污水中加入多孔陶瓷，三者对比说明0～20分钟内多孔陶瓷能加快PMS对X的降解，故C说法正确；实验①、②、③说明0～20分钟内多孔陶瓷能加快PMS对X的降解，说明多孔陶瓷可能对PMS降解X有催化作用，故D说法正确。
3．（2024山西，10）室温下，向一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸，测得溶液温度变化与加入盐酸体积的关系如表△t（为溶液实时温度与初始温度差），其中表述正确的是
A．滴加盐酸的全过程中，持续发生反应并放出热量
B．滴加盐酸的过程中，溶液的碱性逐渐增强
C．滴加盐酸的全过程中，氯化钠的溶解度逐渐增大
D．反应过程中，氢氧化钠在混合溶液中的浓度逐渐减小
【答案】D
【解析】根据图示可知，当加入盐酸量为2 mL至10 mL时，溶液温度升高，发生反应并放出热量，当加入盐酸的量大于10 mL，小于20 mL时，盐酸过量，溶液的温度下降，没有发生化学反应，A错误；盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，滴加盐酸的过程中，氢氧化钠不断消耗，溶液的碱性逐渐减弱，B错误；盐酸和氢氧化钠反应过程中放出热量，溶液的温度升高，完全反应后，溶液温度下降，滴加盐酸的全过程中，氯化钠的溶解度先逐渐增大，温度下降后，溶解度减小，C错误；盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，滴加盐酸的过程中，氢氧化钠不断消耗，氢氧化钠在混合溶液中的浓度逐渐减小，D正确。
4．（2024四川成都，11）有关金属的实验如下，能达到相应目的的是
A．比较合金与其组分金属的硬度 B．验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
C．证明铜生锈与CO2、O2和H2O有关 D．验证质量守恒定律
【答案】B
【解析】不锈钢的组分金属是铁，不是铝，所以不锈钢在铝片上刻画不能比较合金与其组分金属的硬度，A不能达到相应目的，不符合题意；由于铜片与硫酸亚铁溶液不反应，所以金属的活动性铜＜铁；锌粒能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，所以金属的活动性锌＞铁。即锌、铁和铜的金属活动性顺序是锌＞铁＞铜，B能达到相应目的，符合题意；铜生锈主要是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用的结果，实验中缺少验证铜片只与干燥的二氧化碳和氧气接触，铜片是否生锈，C不能达到相应目的，不符合题意；由于铁片与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以用铁片与稀硫酸反应验证质量守恒定律应在密闭装置内进行。实验中烧杯不是密闭装置，D不能达到相应目的，不符合题意。
5．（2024四川广安，12）向含有9.5 g MgCl2和3.65 g HCl的混合溶液中，逐滴加入一定质量分数的NaOH溶液，溶液的pH随加入NaOH溶液的体积变化曲线如图所示，下列有关说法错误的是
A．若向a点对应溶液滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成
B．a－b段与b－c段加入NaOH溶液的质量之比为1∶1
C．d点对应溶液中，氯元素的质量为10.65 g
D．b－c段的反应为：MgCl2 + 2 NaOH = Mg(OH)2↓ + 2 NaCl
【答案】B
【解析】由图可知，向含有MgCl2和HCl的混合溶液中，逐滴加入一定质量分数的NaOH溶液，氢氧化钠先与盐酸发生中和反应生成氯化钠和水，溶液酸性减弱pH值增大，因此a－b段表示氢氧化钠先与盐酸的反应；盐酸完全反应后氢氧化钠再与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，此时溶液呈中性pH等于7，因此b－c段表示氢氧化钠与氯化镁的反应；c－d段pH大于7溶液显碱性，说明氢氧化钠溶液过量；由图可知，a点时溶液pH没有发生变化，说明反应还未开始，则a点对应的溶液中含有氯化镁和盐酸，向a点对应溶液滴加AgNO3溶液，氯离子和银离子结合生成氯化银白色沉淀，因此能观察到有白色沉淀生成，A说法正确，不符合题意；由分析可知，a－b段发生的反应为盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，设消耗氢氧化钠的质量为x，b－c段发生的反应为氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，设消耗氢氧化钠的质量为y，设氢氧化钠溶液的溶质质量分数为m，则a－b段与b－c段加入NaOH溶液的质量之比为，B说法错误，符合题意；由图可知，d点pH大于7，说明溶液显碱性，氢氧化钠溶液过量，则d点对应溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠，由质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类及质量不变，则d点对应溶液中氯元素的质量为氯化镁、盐酸中氯元素的质量总和，即，C说法正确，不符合题意；由分析可知，b－c段发生的反应为氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，化学方程式为MgCl2 + 2 NaOH = Mg(OH)2↓ + 2 NaCl，D说法正确，不符合题意。
6．（2024四川泸州，8）向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，注入适量的蒸馏水，盖上玻璃片，上下振荡，再将其倒置（如图），把手移开，玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是
A．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压
B．玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应
C．振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸
D．振荡后试纸变红，证明CO2能与石蕊反应变红
【答案】C
【解析】玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，A错误；玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，不能证明CO2与水发生了反应，B错误；蓝色石蕊试纸遇酸变红，注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，倒置且振荡后CO2与水充分接触，而此时石蕊试纸变红，说明CO2与水反应产生了酸，酸使蓝色石蕊试纸变红，C正确；注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，说明CO2不能与石蕊反应变红，D错误。
7．（2024四川眉山，11）下列能达到实验目的的实验方案是
【答案】C
【解析】稀释浓硫酸时，将浓硫酸注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，将产生的热量散失出去，故A错误；碳酸钙与氧化钙都能与盐酸反应，故B错误；肥皂水可以用于鉴别软水和硬水，硬水会出现泡沫少、浮渣多的现象，故C正确；氧气验满要将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已满，故D错误。
8．（2024四川眉山，14）在三颈烧瓶中用排空气法收集二氧化碳气体，然后将三颈烧瓶与盛有盐酸、氢氧化钠溶液的注射器和压强传感器密封连接（如图1）。在t1时快速注入一种溶液，t3时快速注入第二种溶液，测得瓶内压强随时间变化曲线如图2。下列说法错误的是
A．t1时注入的溶液是氢氧化钠溶液
B．t2前压强减小对应的反应示意图如图3所示
C．t2～t3期间压强不变的原因是二氧化碳已经反应完全
D．t3后压强增大的原因是碳酸钠与盐酸发生反应
【答案】B
【解析】t1 时快速注入一种溶液后，压强减小，所以注入的溶液应该是氢氧化钠，氢氧化钠吸收二氧化碳，导致压强减小，故A正确；由A分析可知，t2前压强减小对应的反应是是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，图3中的生成物中还缺少水分子，故B错误；t2～t3期间压强不变，说明气体不再与氢氧化钠反应，则可证明二氧化碳已经反应完全，故C正确；由B分析可知，t2时溶液的溶质为碳酸钠，t2后压强增大的原因是碳酸钠溶液与盐酸发生反应生成二氧化碳气体，故D正确。
9．（2024四川南充，11）下列实验方案设计合理的是
【答案】A
【解析】硝酸铵溶于水吸热，温度降低，氯化钠溶于水，温度无明显变化，可以鉴别，故A实验方案设计合理；二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，二氧化碳中混有少量的氧气不能使带火星的木条复燃，不能用带火星的木条检验二氧化碳中混有少量氧气，故B实验方案设计不合理；稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，虽然除去了杂质，但是引入了新的杂质硫酸钠和过量的稀硫酸，不符合除杂原则，故C实验方案设计不合理；稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散，一定不能把水注入浓硫酸中，防止酸液飞溅，故D实验方案设计不合理。
10．（2024四川宜宾，11）某学习小组为了探究不同金属导电性强弱，进行了下图所示的实验。在金属片横截面积、长度相同的情况下，测得电流数据如下表。下列说法错误的是
A．导电性：Ag > Cu > Fe
B．三种金属中，Fe片电阻最大
C．设计并联电路的目的是控制变量
D．利用图中仪器，改为串联电路也可得出相同结论
【答案】D
【解析】根据表格数据，电压一定时，电流表示数大小为A1＞A2＞A3，则说明导电性Ag>Cu>Fe，故A说法正确；根据表格数据，电压一定时，电流表示数大小为A1＞A2＞A3，通过Fe片电流最小，则三种金属中，Fe片电阻最大，故B说法正确；设计并联电路的目的是控制变量，即控制电压和通电时间相同，故C说法正确；由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，利用图中仪器，改为串联电路不可得出相同结论，故D说法错误。
11．（2024四川宜宾，12）由下列实验操作和现象得出的结论错误的是
【答案】C
【解析】将氢氧化钠固体放在表面皿上，露置于空气中，固体表面逐渐潮湿，说明氢氧化钠固体具有吸水性，A正确；紫色石蕊溶液遇酸变红，向某溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红，说明该溶液呈酸性，B正确；活动性较强的金属能将活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液一段时间，铝丝表而出现红色固体，溶液蓝色变浅，说明铝能将铜置换出来，金属活动性：Al＞Cu，C错误；活性炭具有吸附性，能够吸附色素和异味。向盛有半瓶水的锥形瓶中滴入一滴红墨水，投入几块活性炭，振荡，溶液的红色褪去，说明活性炭具有吸附性，D正确。
12．（2024云南省卷，15）下列实验不能达到相应实验目的的是
【答案】C
【解析】电解水实验中，将带火星的木条放在与电源正极相连的尖嘴管口，观察到木条复燃，证明正极收集到的气体是氧气；将点燃的木条放在与电源负极相连的尖嘴管口，观察到气体燃烧，火焰呈淡蓝色，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察到有水珠产生，证明负极收集到的气体是氢气，氧气由氧元素组成，氢气由氢元素组成，由此说明水是由氢元素和氧元素组成的，故A实验能达到实验目的，不符合题意；面粉具有可燃性，点燃蜡烛，用塑料盖盖住罐子，快速鼓入大量空气，使面粉充满罐子，会听到“砰”的一声响，伴随一团火光，塑料盖被掀起，说明面粉发生了爆炸，故B实验能达到实验目的，不符合题意；实验室制取二氧化碳时，长颈漏斗下端要伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出，由于二氧化碳密度比空气大，所以收集二氧化碳应采用向上排空气法，故C实验不能达到实验目的，符合题意；将小木棍横放在火焰处，约1s后取出，外焰处炭化最明显，焰心处炭化最不明显，说明外焰温度最高，焰心温度最低，可以比较火焰各层温度，故D实验能达到实验目的，不符合题意。
13．（2024云南省卷，19）由实验操作和实验现象，不能得出相应结论的是
【答案】D
【解析】氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，从而变质，故取久置的氢氧化钠溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，产生气泡，说明氢氧化钠已经变质，A不符合题意；测量加入硝酸铵前水的温度和加入硝酸铵溶解后溶液的温度，溶液温度低于水的温度，说明硝酸铵溶于水吸热，B不符合题意；通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，故把等量肥皂水分别滴加到盛有等量不同水样的试管中，振荡，一支试管中浮渣多，另一支试管中浮渣少，则出现浮渣多的水样硬度较大，C不符合题意；在酒精灯火焰上方罩一个干燥的烧杯，烧杯内壁出现小水珠，说明酒精燃烧生成了水，水由H、O元素组成， 反应物氧气由氧元素组成，则酒精中一定含氢元素，D符合题意。
14．（2024重庆A卷，15）下列实验方法和主要操作能达到实验目的的是
【答案】C
【解析】根据金属活动性Al＞Cu＞Ag，所以硝酸铜和硝酸银均能与铝反应，不能达到实验目的，故A不符合题意；氢氧化钠的变质是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，取样，加入足量的稀硫酸，碳酸钠能与足量的稀硫酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，观察是否产生气泡，可检验是否变质，但是不能检验变质程度，不能达到实验目的，故B不符合题意；氯化钠易溶于水，硫酸钡难溶于水，加水溶解，过滤，将滤液蒸发结晶可得到氯化钠，清洗滤渣并晾干可得到硫酸钡，能达到分离提纯的目的，故C符合题意；甲烷和氢气燃烧均会生成水，点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁均会有水雾出现，不能鉴别，不能达到实验目的，故D不符合题意。
15．（2024河北，16）老师在课上演示了两个趣味实验。
（1）“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部，如图甲所示；再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部，两张铁丝网中间的火焰熄灭，如图乙所示。
① 铁块能拉成铁丝是利用了铁的 性。
② “两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因：铁丝网b吸收热量， （选填字母）。
A．使酒精的着火点降低
B．使温度降低到酒精的着火点以下
（2）“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方，铁粉剧烈燃烧，火星四射，宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为 。
【答案】
（1）延展 B
（2）3 Fe + 2 O2 Fe3O4
【解析】
（1）①铁块能拉成铁丝是利用了铁的延展性；
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因：铁丝网b吸收热量，使温度降低到酒精的着火点以下，选B；
（2）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为3 Fe + 2 O2 Fe3O4。
16．（2024河北，18）根据如图所示实验回答问题。
（1）甲是去除粗盐中难溶性杂质的实验操作。操作B的名称为 ；从操作A和C中任选一个，写出所选操作的字母和其中用玻璃棒搅拌的目的： 。
（2）乙是用点滴板进行的微型实验。向盛有药品的孔穴1～5中分别滴加等量的稀硫酸。
① 孔穴1和孔穴 中有气泡产生；
② 对比孔穴1、2和3中的现象，得出X的金属活动性比铜、银的 （选填“强”或“弱”）；
③ 为验证铜和银的金属活动性强弱，需进行的实验是 （试剂任选）。
【答案】
（1）过滤 A：加速溶解/B：引流/C：搅拌，防止局部分温度过高，造成液滴飞溅
（2）5 强 铜与硝酸银溶液（答案不唯一，合理即可）
【解析】
（1）由图甲可知，操作B将固体与液体分离，符合过滤操作的原理，属于过滤操作；
操作A是溶解，玻璃棒的作用是搅拌，加速溶解，操作B是过滤，玻璃棒的作用是引流，操作C是蒸发，玻璃棒的作用是搅拌，防止局部分温度过高，造成液滴飞溅，造成实验误差。
（2）①由图乙可知，孔穴1～5中分别放有金属X、铜片、银片、氧化铜、碳酸钠，分别滴加等量的稀硫酸，其中铜片和银片不与稀硫酸反应，氧化铜与稀硫酸反应，生成硫酸铜和水，没有气体生成，碳酸钠与稀硫酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，因此，孔穴1和孔穴5中有气泡产生。
②由图乙可知，孔穴2中放有铜片，孔穴3中放有银片，孔穴1中放有金属X，分别滴加等量的稀硫酸，孔穴1有气泡产生，铜片、银片不与稀硫酸反应，因此，得出X的金属活动性比铜、银的强。
③根据金属活动顺序表可知，铜的金属活动性比银强，但它们都排在氢的后面，不与稀酸反应，因此，可以设计金属与盐溶液的实验，例如：铜与硝酸银溶液的实验（答案不唯一，合理即可）。
17．（2024山东滨州，23）化学是一门以实验为基础的学科。结合下图有关实验，回答问题。
（1）过滤操作中仪器a的名称是 ；
（2）水电解器的b玻璃管中产生的气体是 （填化学式）；
（3）从安全角度考虑，在点燃氢气前，一定要检验氢气的 ；
（4）将铝片与铝合金互相刻划，可证明铝合金的硬度 （填“大于”“小于”或“等于”）铝片的硬度。
【答案】
（1）铁架台
（2）氧气/O2
（3）纯度
（4）大于
【解析】
（1）过滤操作中仪器a的名称是铁架台；
（2）水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2∶1，b玻璃管与电源的正极相连，产生的气体是氧气（或O2）；
（3）氢气是一种可燃性气体，如果氢气不纯，其中混有氧气等其他气体，在点燃或加热时，可能会发生爆炸，在点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度；
（4）合金的硬度大于其组成纯金属的硬度，铝片与铝合金互相刻画，可证明铝合金的硬度大于铝片的硬度。
18．（2024山西，16）探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
（1）实验原理：图2中发生反应的化学方程式为 。
（2）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 。
（3）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 。
【问题与思考】
（4）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂、它在反应前后的化学性质有无变化？
（5）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是什么？
【答案】
（1）2 H2O2 2 H2O + O2↑
（2）带火星的木条复燃
（3）加快
（4）无变化
（5）常温下，过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃
【解析】
（1）图2中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，发生反应的化学方程式为2 H2O2 2 H2O + O2↑；
（2）图1中没有加入二氧化锰，带火星木条不复燃。图3中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，氧气具有助燃性，现象为带火星的木条复燃；
（3）说明二氧化锰可使过氧化氢分解的速率加快；
（4）二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质不变；
（5）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是常温下，过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃。
19．（2024四川乐山，19）实验室现有质量分数为8%的氯化钠溶液，但在实验中需要50 g质量分数为4%的氯化钠溶液，某同学准备用8%的氯化钠溶液和蒸馏水（密度为1.0 g·cm－3）进行配制。
回答下列问题：
（1）计算配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为 g。
（2）量取蒸馏水时应选择量程为 （选填“10”、“20”或“50”）mL的量筒。
（3）下图所示的仪器中，本实验不会使用到的是 （填仪器名称）。
（4）将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出，对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是 （选填“偏大”、“偏小”或“不影响”）。
【答案】
（1）25
（2）50
（3）酒精灯
（4）不影响
【解析】
（1）稀释前后，溶质质量不变，设配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为x，，，配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为25 g。
（2）需要水的质量 = 50 g －25 g = 25 g，需要水的体积=，量取蒸馏水时应选择量程为50 mL。
（3）下图所示的仪器中，本实验不会使用到的是酒精灯，配制过程中不需要加热，不会使用到酒精灯。
（4）溶液具有均一、稳定性质，将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出，对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是不影响。
考点2 物质组成成分的探究
20．（2024河北，20）小明观察到敞口水草缸（水草和鱼共存）中不断有气体通入，如图所示，他对此很感兴趣，于是跟小组同学进行了如下探究。
探究Ⅰ：向水草缸中通入的气体是什么？
【作出猜想】可能是空气或CO2。
【实验1】将气体细化器从水中取出，收集一瓶通入的气体，将燃着的木条伸入瓶内，发现木条立即熄灭，说明猜想不成立。
【提出新猜想】可能是CO2或N2。
【实验2】
（1）将该气体通入 中，根据现象确定通入的气体是CO2。
【交流讨论】
（2）通入CO2有利于水草进行光合作用。光合作用放出的气体为 。
探究Ⅱ：利用生活中的物质自制简易CO2发生器并应用于水草缸中。
【回忆旧知】
（3）实验室制取CO2的反应原理为 （用化学方程式表示）。
【选择药品】小组讨论后选择了鸡蛋壳、小苏打和白醋等。
【设计装置】利用塑料瓶、输液管等材料，设计并制作了如图所示的甲、乙两套发生装置（乙中的夹持装置已省略）。
【分析讨论】
（4）装置甲可随时控制反应的发生与停止。向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳，拧紧瓶塞，使反应发生的具体操作为 。
（5）与甲相比，装置乙既可控制反应的速率，又可得到持续稳定的气流，故选择乙与图所示装置（用于除杂和观察气泡）组装成CO2发生器。下列分析正确的是_______（选填字母）。
A．乙中的b口应与图中的c口相连接
B．为除去CO2中混有的醋酸，X可以是溶液
C．可根据X中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器
【实践应用】
（6）小组同学用自制的CO2发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好。使用气体细化器的作用是 。
【反思拓展】
（7）CO2发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存，请写出使用时的一条注意事项： 。
【答案】
（1）澄清石灰水
（2）氧气/O2
（3）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（4）挤压塑料瓶下端，使白醋与鸡蛋壳接触
（5）AC
（6）细化气泡，提高气体的溶解效率
（7）定期维护和检查、控制二氧化碳浓度、避免与其他化学物质混合
【解析】
（1）将该气体通入澄清石灰水中，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可根据现象确定通入的气体是CO2；
（2）光合作用放出的气体为氧气；
（3）实验室制取CO2的反应原理为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（4）向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳，拧紧瓶塞，使反应发生的具体操作为挤压塑料瓶下端，使白醋与鸡蛋壳接触；
（5）该万用瓶用于除杂和观察气泡，所以乙中的b口应与图中的c口相连接，A说法正确，符合题意；氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，不能用氢氧化钠溶液除去CO2中混有的醋酸，B说法错误，不符合题意；可根据X中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器，C说法正确，符合题意。
（6）用自制的CO2发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好，使用气体细化器的作用是细化气泡，提高气体的溶解效率；
（7）CO2发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存，使用时需注意：定期维护和检查、控制二氧化碳浓度、避免与其他化学物质混合等。
21．（2024江西，16）兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
（1）水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由 组成的化合物。
（2）水的分解：电解水一段时间后（如图），观察到管a和管b中气体体积比为 ，经检验管a中的气体是 （填化学式）。
【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
（3）方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ，进而推算出结果。
（4）方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的 ，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。
【模型构建】
（5）以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是 。
【答案】
（1）氢元素和氧元素
（2）2∶1 H2
（3）2∶1/4∶2
（4）密度比/密度
（5）各元素原子个数比
【解析】
（1）水（H2O）是由氢元素和氧元素组成的化合物。
（2）电解水实验中，正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，且氢气与氧气的体积比为2∶1。根据图象，管a与电源负极相连，产生的是氢气，管b与电源正极相连，产生的是氧气，所以管a中的气体是H2，观察到管a和管b中气体体积比为2∶1。
（3）相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，则电解水产生的氢分子（H2）与氧分子（O2）的个数比为2∶1，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为(2×2)∶2=4∶2=2×1。
（4）由于质量 = 体积×密度，已知电解水实验中氢气和氧气的体积比，要计算出水中各元素质量比，则需要知道正、负极产生气体的密度比。
（5）化学式是通过元素符号及数字的组合表示物质组成，知道相对分子质量的情况下，需结合物质中各元素原子个数比来确定物质的化学式比。
22．（2024江西，19）学完“浓盐酸敞口放置一段时间后浓度会变小”，化学社团对稀盐酸是否会发生类似情况产生了兴趣，并进行以下探究。
【提出问题】稀盐酸敞口放置一段时间后浓度会如何变化？
【作出猜想】猜想Ⅰ：变小； 猜想Ⅱ：不变； 猜想Ⅲ：变大。
【进行实验】
（1）取两份等体积的质量分数为1%的稀盐酸，分别标记为A溶液和B溶液，A溶液密封保存，B溶液敞口放置在空气中，两周后分组进行如下实验。请完成表格。
【微观探析】
（2）稀盐酸长时间敞口放置后浓度变大的微观原因是：在该条件下水分子与氯化氢分子相比，运动速率更快的是 。
【答案】
（1） B 高 复分解反应 NaOH（合理即可） NaOH + HCl = NaCl + H2O A
（2）水分子
【解析】
（1）甲组：pH值越小，溶液酸性越强，所以酸性更强的是B；
乙组：B溶液的酸性更强，所含氢离子更多溶质HCl更多，根据化学方程式HCl + NaHCO3 = NaCl + H2O + CO2↑可知，B溶液注入试管中生成的二氧化碳更多，则盛B溶液的注射器活塞上升的高度更高；盐酸与碳酸氢钠反应是由两种化合物相互交换成分生成两种化合物的反应，基本反应类型为复分解反应；
丙组：能使酚酞溶液变红，该等浓度溶液应为碱性溶液，可以是NaOH溶液；将A、B溶液分别滴入上述两支试管中并振荡，当溶液恰好变为无色时，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，发生的化学反应为NaOH + HCl = NaCl + H2O，B溶液的酸性更强，所含氢离子更多溶质HCl更多，则B溶液所加滴数更少，所加滴数更多的是A；
（2）敞口久置的稀盐酸浓度会变大，微观原因是敞口放置，水分子的蒸发的速度比氯化氢分子挥发的速度快，则导致稀盐酸浓度变大。
23．（2024山东烟台，23）《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】①BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2 NaCl；②BaCl2溶液呈中性；
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】
（1）
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验，取100 g废液样品放入装置A的锥形瓶中，先通入一会儿N2，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿N2后，测得装置C、D分别增重2.1 g和0.1 g。
（2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿N2，其原因是 。
（3）装置C中反应的化学方程式是 。
（4）废液中碳酸钠的溶质质量分数是 （保留到0.1%）。
（5）如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量 （填“偏大”或“偏小”）。
【任务三】废液的处理
（6）为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式是 。
【答案】
（1）产生白色沉淀 加入适量无色酚酞试液 溶液变红
（2）使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果
（3）CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O
（4）5.3%
（5）偏大
（6）Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaOH
【解析】（1）步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，产生白色沉淀，说明废液中含碳酸钠，且足量的氯化钡溶液能将碳酸钠除尽；
步骤2：氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故取少量步骤1中的上层清液于试管中，加入适量无色酚酞试液，溶液变红，说明废液中含氢氧化钠；
（2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿氮气，原因是：使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果；
（3）装置C中发生反应为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O；
（4）装置C、D中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为：2.1 g + 0.1 g = 2.2 g
解：设废液中碳酸钠的溶质质量分数是x
x=5.3%
答：废液中碳酸钠的溶质质量分数是5.3%；
（5）如果缺少装置B，气体从A装置中携带出的水蒸气会被D装置吸收，导致测得的二氧化碳的质量偏大，则计算出的碳酸钠的含量偏大；
（6）氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故可加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，该反应的化学方程式为Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaOH。
24．（2024四川成都，19）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。
2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。
（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
（2）主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
（3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
（4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。
（5）图5中BC段压强增大，原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。
【反思与交流】
（6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。
（7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。
【答案】
（1）汞液面上升 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小
（2）④①③②
（3）氮气
（4）反应结束后，温度下降气体逐渐混合均匀/温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大
（5）反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 19.37
（6）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完（合理即可）
（7）铜粉
【解析】
（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小，玻璃钟罩内汞液面上升；
（2）该实验操作的正确顺序是：检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份；用弹簧夹夹紧胶皮管；点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹；即④①③②；
（3）由于氧气占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗了氧气，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气；
（4）白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态，导致氧气的含量逐渐增大；
（5）红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，消耗氧气，装置内压强减小，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，所以BC段压强增大；用如图所示数据计算，用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是：；
（6）红磷燃烧发热，但反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，导致氧气消耗不完；
（7）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成污染。
25．（2024四川泸州，12）管道疏通剂主要是疏通厨卫管道内的油脂、毛发、菜渣等造成的堵塞。一品牌管道疏通剂标注的成分有氢氧化钠、过碳酸钠（2Na2CO3·H2O2）、催化剂、辅助剂等。过碳酸钠（2 Na2CO3·H2O2）遇水逐渐分解为Na2CO3和H2O2。某学习小组对其成分与效果进行如下实践探索。回答相关问题：
【成分探究】
（1）取1 g疏通剂于试管中，加入2 mL水，现象是产生 ，证明有H2O2；反应后滴加几滴BaCl2溶液，现象是产生 。综合以上现象可证明该管道疏通剂中有 。
（2）向溶液中再滴加酚酞试液，观察到溶液变 ，有同学据此得出含氢氧化钠的结论。小组讨论后认为该推论不严密，因为 （填物质的化学式）也能产生同样的现象。
【效果检测】
（3）如图，往试管中装入动物肉块、毛发、蔬菜，注入8 mL水。在气球中装入4 g疏通剂，并套在试管口上，然后将疏通剂倒入试管中、轻轻振荡，试管发热，观察到肉块、毛发等逐渐消失。发热能加快疏通，发热的主要原因可能是 、 。
【答案】
（1）气泡 白色沉淀 过碳酸钠
（2）红 Na2CO3
（3）氢氧化钠溶于水放热 过氧化氢溶液在催化剂条件下反应放热
【解析】
（1）一品牌管道疏通剂标注的成分有氢氧化钠、过碳酸钠（2Na2CO3·H2O2）、催化剂、辅助剂等，取1 g疏通剂于试管中，加入2mL水，过碳酸钠（2 Na2CO3·H2O2）遇水逐渐分解为Na2CO3和H2O2，过氧化氢在催化剂的作用下反应生成水和氧气，现象是产生气泡，证明有过氧化氢；反应后滴加几滴BaCl2溶液，碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，现象是产生白色沉淀，综合以上现象可证明该管道疏通剂中有过碳酸钠。
（2）向溶液中再滴加酚酞试液，同学据此得出含氢氧化钠的结论，氢氧化钠能使酚酞溶液变红，观察到溶液变红，过碳酸钠（2 Na2CO3·H2O2）遇水逐渐分解为Na2CO3，碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，小组讨论后认为该推论不严密，因为Na2CO3也能产生同样的现象。
（3）发热能加快疏通，发热的主要原因可能是氢氧化钠溶于水放热、过氧化氢溶液在催化剂条件下反应放热。
考点3 反应后物质成分的探究
26．（2024甘肃白银，16）某校化学课上，老师让同学们设计实验鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水三种无色溶液并进行性质实验。同学们设计实验如下：
（1）第1兴趣小组：用紫色石蕊溶液鉴别三种溶液，他们如此设计的理由是 ；
第2兴趣小组：分别用三支试管取少量上述三种溶液，各加入一定量的碳酸钠溶液，观察现象：
（2）a中有气泡产生，证明a中溶液是 。
（3）b中产生 （填实验现象），证明b中溶液是澄清石灰水。
c中无明显现象。
第3兴趣小组：为进一步探究稀盐酸和澄清石灰水反应后所得溶液中溶质的成分，进行如下探究活动。
【假设猜想】
（4）该组同学的猜想如下：
猜想一：只有
猜想二：有CaCl2和HCl
猜想三：有CaCl2和Ca(OH)2
猜想四：有CaCl2、HCl和Ca(OH)2
其他各兴趣小组的同学对以上猜想提出质疑，认为猜想四不合理，理由是 。
【实验探究】
（5）为证明其余猜想是否正确，第3兴趣小组的同学们进行了如下实验：
【交流评价】
（6）老师对同学们能用多种方法进行探究，并且能够得出结论给予表扬，同时指出上述实验探究中有明显的错误。同学们经过反思后发现了错误，错误的原因是 。
【反思拓展】
（7）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 。
【答案】
（1）稀盐酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，食盐水即氯化钠溶液显中性，不能使紫色石蕊溶液变色，澄清的石灰水即氢氧化钙溶液显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝
（2）稀盐酸
（3）白色沉淀
（4）CaCl2/氯化钙 HCl和Ca(OH)2不能共存
（5）三 气泡
（6）氯化钙、盐酸均能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，故加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，不能说明猜想一成立
（7）反应物是否有剩余
【解析】
（1）由于稀盐酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，食盐水即氯化钠溶液显中性，不能使紫色石蕊溶液变色，澄清的石灰水即氢氧化钙溶液显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝。所以用紫色石蕊溶液鉴别三种溶液。
（2）由于稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，所以a中有气泡产生，证明a中溶液是稀盐酸。
（3）由于澄清石灰水即氢氧化钙溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，所以b中产生白色沉淀，证明b中溶液是澄清石灰水。
（4）由于稀盐酸和澄清石灰水即氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水，结合猜想二、三分析可知，猜想一：只有氯化钙。
由于HCl和Ca(OH)2反应生成氯化钙和水，所以HCl和Ca(OH)2不能共存，即猜想四不合理。
（5）I取少量反应后的溶液于试管中，加入CuCl2溶液，无明显现象。说明没有氢氧化铜生成，即反应后所得溶液中没有氢氧化钙，所以猜想三不成立。
II由于猜想二成立，说明反应后的溶液中含有盐酸，盐酸与锌粒反应生成氯化锌和氢气，所以用镊子将锌粒放入试管中，向其中滴加反应后的溶液，有气泡产生。
（6）由于实验步骤III取少量反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，氯化钙与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，盐酸与硝酸银反应也生成氯化银白色沉淀，所以取少量反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，猜想一不一定成立。
（7）由于发生化学反应时反应物不一定正好完全反应，即某种反应物可能有剩余，所以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反应物是否有剩余。
27．（2024四川达州，17）九年级同学在化学实验操作训练中，进行了氢氧化钠和氢氧化钙溶液的鉴别实验。为进一步探究氢氧化钠的化学性质，做了以下实验：
（1）A试管中的现象是 。
为探究B试管中反应后溶液中溶质的成分，同学们进行了以下探究。
【猜想与假设】
（2）猜想一：Na2SO4
猜想二：Na2SO4、H2SO4
猜想三： 。
【设计并进行实验】
（3）完成并记录以下实验：
为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中pH的变化，甲、乙两组同学按图2所示装置进行实验，测定出溶液pH变化如图3所示。
（4）甲组实验pH变化对应的曲线是 （填“I”或“Ⅱ”）。若取M点对应溶液滴加紫色石蕊试液，现象是 。
（5）氢氧化钠溶液久置在空气中会变质，其原因是 （用化学方程式表示）；向部分变质的氢氧化钠溶液中加入适量 溶液可除去杂质。
【答案】
（1）溶液变红
（2）Na2SO4、NaOH
（3）产生白色沉淀
（4）Ⅱ 溶液变红
（5）CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O 氢氧化钙（合理即可）
【解析】
（1）A试管中氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故现象是：溶液变红；
（2）氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，如果恰好完全反应，则溶质为硫酸钠，如果氢氧化钠过量，则溶质为硫酸钠、氢氧化钠，如果硫酸过量，则溶质为硫酸钠、硫酸，故猜想三：Na2SO4、NaOH；
（3）②另取少量B试管中反应后的溶液，滴加硝酸镁溶液，硝酸镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和硝酸钠，故产生白色沉淀，说明含氢氧化钠，说明猜想三成立；
（4）不同溶质质量分数的稀硫酸与相同的氢氧化钠溶液反应，稀硫酸的溶质质量分数越大，恰好完全反应，即pH=7时，消耗稀硫酸的体积越小，故甲组实验pH变化对应的曲线是Ⅱ；M点pH＜7，溶液显酸性，能使紫色石蕊试液变红；
（5）氢氧化钠溶液久置在空气中会变质，其原因是氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O；氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故向部分变质的氢氧化钠溶液中加入适量氢氧化钙溶液可除去杂质。
28．（2024四川乐山，20）绿矾（FeSO4·7H2O，相对分子质量为278）是一种常用颜料和化工原料，加热时易被空气中的氧气氧化，但在隔绝空气高温条件下能分解生成四种氧化物，某同学取用13.9 g绿矾样品，设计如下实验探究绿矾分解的产物。
已知：① SO3常温下为气态，0℃时为固态；②SO2有漂白性，能使品红溶液褪色。
回答下列问题：
（1）点燃A处酒精喷灯前，应先向装置中缓缓通一段时间N2的作用是 。
（2）假设A～E装置中每一步都进行完全，请完善以下实验现象或结论：
（3）结合（2）中的实验现象和结论回答：
①请写出隔绝空气高温加热绿矾发生反应的化学方程式 ．
②实验结束后，C装置中收集到的氧化物的质量理论上为 g．
③SO2也能使澄清石灰水变浑浊，但该实验中检验SO2不用澄清石灰水代替品红溶液的原因是 ．
【答案】
（1）排尽装置内的空气，防止绿矾被空气或氧气氧化
（2）Fe2O3/三氧化二铁 H2O/水 有固体析出
（3）2 FeSO4·7H2O Fe2O3 + SO3↑ + SO2↑ + 14 H2O↑ 2.0 排空时装置内空气中的CO2也能使澄清石灰水变浑浊，干扰SO2的检验
【解析】
（1）绿矾加热时易被空气中的氧气氧化，点燃A处酒精喷灯前，应先向装置中缓缓通一段时间N2的作用是排尽装置内的空气，防止绿矾被空气或氧气氧化。
（2）①绿矾（FeSO4·7H2O）在隔绝空气高温条件下能分解生成四种氧化物，依据质量守恒定律可知：产物中有铁的氧化物、硫的氧化物和水，实验结束后，A装置中剩余固体呈红棕色，取少量固体与稀硫酸充分反应后溶液呈黄色，溶液显黄色，说明绿矾的分解产物中含有氧化铁，氧化铁与稀硫酸反应溶液显黄色。
②无水硫酸铜遇水变蓝，B装置中无水硫酸铜变蓝，说明绿矾的分解产物有水。
③绿矾的分解产物中有SO3，SO3常温下为气态。时为固态，则C装置中U型管内有固体析出。
（3）①隔绝空气高温加热绿矾，生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫和水，该反应化学方程式为2 FeSO4·7H2O Fe2O3 + SO3↑ + SO2↑ + 14 H2O↑。
②实验结束后，C装置中收集到的氧化物三氧化硫，设生成三氧化硫的质量为x
答：C装置中收集到的氧化物的质量理论上为2.0 g。
③SO2也能使澄清石灰水变浑浊，但该实验中检验SO2不用澄清石灰水代替品红溶液的原因是空时装置内空气中的CO2也能使澄清石灰水变浑浊，干扰SO2的检验。
29．（2024四川眉山，19）已知草酸钙（CaC2O4）加热易分解。某实验小组对其分解产物进行探究。
【查阅资料】草酸钙加热分解产生金属氧化物和非金属氧化物。
【提出问题】非金属氧化物的成分是什么？
【提出猜想】猜想一：CO
猜想二：CO2
猜想三：CO和CO2
猜想四：H2O
【提出质疑】
（1）猜想四不成立，原因是 。
【设计实验】
（2）实验装置如图：
【实验结论】
（3）猜想 成立，则草酸钙分解的化学方程式为 。
【交流反思】
（4）从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是 。
【答案】
（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中不含氢元素，不可能生成水
（2）二氧化碳/CO2 黑色固体逐渐变为红色
（3）三 CaC2O4 CaO + CO↑ + CO2↑
（4）缺少尾气处理装置
【解析】
（1）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Ca、C、O，不含氢元素，不可能生成水，故猜想四不成立；
（2）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故B中观察到澄清石灰水变浑浊，说明非金属氧化物中有二氧化碳；
结论为非金属氧化物中有CO，一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故D中观察到黑色固体逐渐变为红色；
（3）由以上分析可知，非金属氧化物的成分是一氧化碳和二氧化碳，则猜想三成立；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Ca元素，则草酸钙加热分解生成的金属氧化物是氧化钙，还生成了一氧化碳和二氧化碳，则该反应的化学方程式为：CaC2O4 CaO + CO↑ + CO2↑；
（4）一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，故从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是缺少尾气处理装置。
30．（2024四川南充，19）目前，“污渍爆炸盐”已成为广泛应用的洗涤助剂之一。其主要成分是Na2CO3·nH2O2，俗称固体双氧水，溶于水生成Na2CO3和H2O2。探究小组制得“污渍爆炸盐”的饱和水溶液，向其中加入一定量澄清石灰水，产生白色沉淀，过滤得到滤液和滤渣。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】猜想一：NaOH；猜想二：NaOH、Ca(OH)2；猜想三：NaOH、Na2CO3；猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
（1）以上猜想中，有一个猜想是错误的，其原因是 （用化学方程式表示）。
【实验探究】
（2）
【拓展应用】
（3）“污渍爆炸盐”除用作洗涤助剂之外，还可用作 。
【反思交流】“污渍爆炸盐”应密封保存。
【答案】（1）Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2 NaOH
（2）Na2CO3（或NaHCO3等其它可溶性碳酸盐） 无气泡产生（或无明显现象）
（3）供氧剂（其他合理答案的情给分）
【解析】（1）碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，则滤液中的溶质一定含有生成的氢氧化钠；
猜想一：当二者恰好完全反应时，溶质为NaOH；
猜想二：当氢氧化钙过量时，溶质为NaOH、Ca(OH)2；
猜想三：当碳酸钠过量时，溶质为NaOH、Na2CO3；
由于碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，二者不能共存，所以猜想④是错误的，化学方程式为Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2 NaOH；
（2）操作一：根据实验结论猜想二成立，即滤液中的溶质为氢氧化钠和氢氧化钙。取少量滤液于试管中，滴加碳酸钠溶液，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，观察到产生白色沉淀，则说明猜想二成立；
操作二：根据实验结论猜想三不成立，即滤液中的溶质为不含有碳酸钠；则另取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，可观察到无气泡产生（或无明显现象），说明猜想三不成立；
（3）“污渍爆炸盐”主要成分是Na2CO3·nH2O2，俗称固体双氧水，溶于水生成Na2CO3和H2O2，过氧化氢分解生成水和氧气，所以“污渍爆炸盐”除用作洗涤助剂之外，还可用作供氧剂等（合理即可）。
考点4 物质性质和变质的探究
31．（2024江苏连云港，10）利用图－1所示装置探究NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合后发生的变化。常温下，向NaHCO3溶液中匀速滴加CaCl2溶液，pH传感器测得溶液的pH随时间变化如图－2所示。一段时间后，三颈烧瓶和试管中均有白色沉淀生成。已知CaCl2溶液呈中性。下列说法正确的是
A．NaHCO3溶液显酸性
B．30 s时溶液显酸性的原因是CaCl2过量
C．三颈烧瓶中生成的白色沉淀为Ca(HCO3)2
D．实验表明：2 NaHCO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + CO2↑+ 2 NaCl + H2O
【答案】D
【解析】由图－2可知，一开始pH＞7，碳酸氢钠溶液显碱性，A不符合题意；向碳酸氢钠溶液中滴加氯化钙溶液，一段时间后，三颈烧瓶中有白色沉淀生成，说明生成了碳酸钙，试管中生成白色沉淀，说明生成了二氧化碳，因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，30s 时溶液显酸性，可能是因为反应生成的二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，B不符合题意；由B的分析可知，三颈烧瓶中生成的白色沉淀应是碳酸钙，碳酸氢钙溶于水，C不符合题意；由以上分析可知，碳酸氢钠和氯化钙反应生成了碳酸钙、二氧化碳，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、C、O、Ca、Cl，生成物中含Ca、C、O，生成物中还应含Na、H、Cl，还应生成了氯化钠和水，该反应的化学方程式为2 NaHCO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + CO2↑+ 2 NaCl + H2O，D符合题意。
32．（2024福建，17）排放含磷废水会使水体富营养化。为除去废水中的磷，某小组开展下列研究。
Ⅰ．制备吸附剂
【实验1】往桑枝木炭中加入Fe2(SO4)3溶液，浸泡后再加入NaOH溶液，调节溶液的pH，经系列操作制得吸附剂A和吸附剂B。
（1）使用 可测定溶液的pH。
（2）Fe2(SO4)3溶液和NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀和Na2SO4，反应的化学方程式为 。
Ⅱ．研究吸附剂的性能
【实验2】为比较两种吸附剂的除磷性能，25℃时，分别取含磷浓度为7.5 mg•g－1的两份等量含磷废水，将废水的pH均调至6，用两种吸附剂进行控制单一变量实验，结果如下表（吸附量是指每克吸附剂吸附的废水中磷元素的质量）。
（3）上表中x = ，y = 。
【实验3】为研究废水的pH对吸附剂A除磷性能的影响，设计实验方案。
（4）该实验方案为 。
Ⅲ．研究吸附剂的应用
含磷废水的净化处理过程如下图所示。
（5）从实验2数据判断，“吸附剂X”应选择吸附剂 （填“A”或“B”），除磷效果较好。
（6）从以上净水过程可以归纳出物质分离的一般思路：明确混合物中的物质→ →确定物质的分离方法。
【答案】
（1）pH试纸（或其他合理答案）
（2）Fe2(SO4)3 + 6 NaOH = 2 Fe(OH)3↓ + 3 Na2SO4
（3）260 0.2
（4）将废水的pH调成不同大小，控制其他条件相同，分别用吸附剂A进行除磷实验，测定吸附率和吸附量
（5）B
（6）分析各物质的性质差异
【解析】
（1）可使用pH试纸测定溶液的pH；
Fe2(SO4)3 溶液和NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀和Na2SO4，反应的化学方程式为Fe2(SO4)3 + 6 NaOH = 2 Fe(OH)3↓+ 3 Na2SO4；
（3）实验目的是比较两种吸附剂的除磷性能，根据控制变量唯一的原则，除了吸附剂的种类不同外，其它条件要保持一致，故x = 260，y = 0.2；
（4）研究废水的pH对吸附剂A除磷性能的影响，根据对比实验中控制变量唯一的原则，可设计实验为：将废水的pH调成不同大小，控制其他条件相同，分别用吸附剂A进行除磷实验，测定吸附率和吸附量；
（5）从实验2数据判断，“吸附剂X”应选择吸附剂B，其吸附率和吸附量比较大，即除磷效果较好；
（6）从以上净水过程可以归纳出物质分离的一般思路：明确混合物中的物质→分析各物质的性质差异→确定物质的分离方法。
33．（2024湖北，19）NaHCO3是治疗胃酸过多症的一种抗酸药。某学习小组在室温下，对Na2CO3是否适合作为抗酸药进行了如下探究。
【查阅资料】
（1）①NaHCO3俗称小苏打，Na2CO3俗称 。
②人体胃液（含有盐酸）通常约100 mL，pH约1.5．体温约37℃。
③抗酸药的标准之一：药物发生疗效时，胃液的pH保持在3～5之间最宜，pH过高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
（2）猜想甲：Na2CO3适合作为抗酸药。其理由是 （用化学方程式表示）。
猜想乙：Na2CO3不适合作为抗酸药。其原因可能是碱性较强。
【实验探究1】探究Na2CO3与NaHCO3碱性的强弱
（3）依次测量等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH，结果分别为11和9。Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液 （填“强”或“弱”）。
【实验探究2】探究Na2CO3作为抗酸药的适应性
先向500 mL烧杯中加入100 mL pH =1.5的盐酸，用自动注射器向烧杯中以1 mL/min的速度滴入pH = 1.5的盐酸模拟人体分泌胃液，再加入1.0 g Na2CO3固体，并持续搅拌。用pH传感器记录溶液pH随时间的变化曲线。
将上述实验中Na2CO3换成NaHCO3，重复实验过程。所得两条曲线如下图所示。
【分析数据】
（4）由图可知，与NaHCO3相比：① Na2CO3反应时造成胃液pH远大于5；② Na2CO3 。
【得出结论】Na2CO3不适合作为抗酸药，猜想乙正确。
【反思评价】
（5）有小组成员提出，从控制变量和对比实验的角度看，“实验探究2”设计不够严谨，你认为不严谨之处是 。
【拓展延伸】
（6）Al(OH)3也是一种常用的抗酸药。相比Al(OH)3，从与胃酸反应的产物分析，NaHCO3抗酸药存在的不足是 。
【答案】
（1）纯碱/苏打
（2）Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + CO2↑ + H2O
（3）强
（4）pH > 5的持续时间过长，会导致胃部不适
（5）实验没有模拟人体的温度
（6）与胃酸反应产生气体，可能造成胃胀
【解析】
（1）碳酸钠俗称纯碱、苏打；
（2）碳酸钠与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，该反应的化学方程式为：Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + CO2↑ + H2O；
（3）当pH值大于7时，溶液呈碱性，越大于7，碱性越强，等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别为11和9，故碳酸钠溶液碱性比碳酸氢钠溶液强；
（4）由图可知，pH>5的持续时间过长，会导致胃部不适；
（5）该实验模拟人体分泌胃液进行实验，实验没有模拟人体的温度；
（6）碳酸氢钠会与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，产生气体会造成腹胀。
34．（2024江苏连云港，13）物质的溶解性与化学变化密切相关。兴趣小组对“CaSO4与NaOH能否发生复分解反应”进行探究。
（1）配制100 g质量分数为10%的NaOH溶液。主要操作流程如下：
① A中应称量 gNaOH固体。
② D中玻璃棒搅拌的目的是 。
③ 用已配好的质量分数为10%的NaOH溶液配制20 g质量分数为5%或1%的NaOH溶液时，需计算所需质量分数为10%的NaOH溶液的质量。计算依据是：溶液稀释前后， 不变。
（2）利用配制的NaOH溶液进行实验，实验操作和现象记录如下：
【查阅资料】
20℃时固体物质的溶解度见下表：
注：20℃时，溶解度在0.01 g～1 g之间的固体物质称为微溶物，小于0.01 g的固体物质称为难溶物。
【分析交流】
① 实验Ⅱ、Ⅲ中生成的沉淀为Ca(OH)2。实验表明，饱和CaSO4溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与 有关。
【微观解释】
饱和CaSO4溶液与NaOH溶液反应生成Ca(OH)2沉淀的示意图如图所示。
②图中未发生化学变化的微粒是 （填离子符号）。
③该反应的微观实质可表示为Ca2+ + 2 OH－ = Ca(OH)2↓。当向Ca(OH)2溶液中滴加Na2CO3溶液时，也有白色沉淀产生，反应的微观实质用同样的方法可表示为 。
【反思拓展】
④ 结合以上探究活动，下列说法正确的是 （填字母）。
a．其他条件不变，将实验Ⅲ中的NaOH溶液换成KOH溶液，也有沉淀产生
b．复分解反应中，溶解度较大的微溶物可向溶解度更小的微溶物或难溶物转化
c．向CaSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液，生成的沉淀为Ca(OH)2
【答案】
（1）10 加速固体溶解/加速氯化钠溶解 溶质的质量
（2）NaOH溶液的质量分数 Na+、SO42－ Ca2+ + CO32－ = CaCO3↓ a、b
【解析】
（1）① 配制100 g质量分数为10%的NaOH溶液，需要称量的NaOH的质量为：100 g × 10% = 10 g。
② 溶解过程中玻璃棒搅拌的目的是：加速固体溶解或加速氯化钠溶解。
③ 溶液稀释是添加溶剂，添加溶剂不会导致溶质质量改变，所以溶液稀释前后，溶质的质量不变。
（2）① 根据表格信息，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的变量是NaOH溶液的质量分数，实验Ⅰ中无明显现象，说明不产生沉淀，实验Ⅱ中产生少量沉淀，实验Ⅲ中产生较多沉淀，说明饱和CaSO4溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与NaOH溶液的质量分数有关。
② 根据微观示意图，该反应是Ca2+与OH－反应生成Ca(OH)2，图中未发生化学变化的微粒是：Na+、SO42－。
③ Ca(OH)2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀、NaOH，反应的实质是Ca2+、CO32－反应生成CaCO3沉淀，即Ca2+ + CO32－ = CaCO3↓。
④根据上述分析，实验Ⅲ中反应的实质是Ca2+与OH－反应生成Ca(OH)2，其中OH－由NaOH溶液提供，将NaOH溶液换成KOH溶液，KOH溶液也能提供OH－，所以也有沉淀产生，a正确；根据资料，20℃下，CaSO4、NaOH的溶解度分别是0.26 g、108 g，其中CaSO4是微溶物，反应产生的Ca(OH)2溶解度是0.17 g，也是微溶物，但Ca(OH)2溶解度较小，说明在复分解反应中，溶解度较大的微溶物可向溶解度更小的微溶物或难溶物转化，b正确；根据资料，20℃下，BaSO4的溶解度为0.0002 g，属于难溶物。向CaSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液，反应产生BaSO4沉淀和Ca(OH)2，若Ca(OH)2产生量较大，则Ca(OH)2也是沉淀，所以白色沉淀一定有BaSO4，可能有Ca(OH)2，c错误。
35．（2024山东滨州，20）小海用如图所示的思维导图总结了稀盐酸的五条化学性质。分析下图并回答问题：
（1）该同学向稀盐酸中滴入紫色石蕊试液，发现紫色石蕊试液由紫色变成 色；
（2）铁锈的主要成分是Fe2O3，试写出盐酸除铁锈的化学方程式： ；
（3）为验证性质③，该同学可选择的物质是______（填字母序号）；
A．MgB．CO2C．Na2CO3D．Mg(OH)2
（4）小海把稀盐酸和氢氧化钠溶液混合后，发现无明显现象，再向溶液中滴入无色酚酞试液，观察到无色溶液变成红色，则此时混合溶液的溶质是 （填化学式，不考虑酚酞）。
【答案】
（1）红
（2）6 HCl + Fe2O3 = 2 FeCl3 + 3 H2O
（3）C
（4）NaCl和NaOH
【解析】
（1）酸使紫色石蕊变红色，所以向稀盐酸中滴入紫色石蕊试液，发现紫色石蕊试液由紫色变成红色；
（2）铁锈主要成分为三氧化二铁，与稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为6 HCl + Fe2O3 = 2 FeCl3 + 3 H2O；
（3）性质③，是盐酸与盐反应，镁为金属单质，二氧化碳为非金属氧化物，氢氧化镁为碱，碳酸钠为盐，且碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以选择C；
（4）稀盐酸和氢氧化钠溶液混合后，发现无明显现象，再向溶液中滴入无色酚酞试液，观察到无色溶液变成红色，说明溶液显碱性，即稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，反应物中氢氧化钠剩余，所以溶液中的溶质为NaCl和NaOH。
36．（2024山东烟台，21）某兴趣小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”，图1所示是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的实验装置，图2是反应过程中的pH变化曲线。
（1）根据图2曲线判断，图1中的溶液B是 。
（2）图2中a点所示的溶液pH 7（填“>”“<”或“=”），溶液呈现 （填“酸性”“碱性”或“中性”）。
（3）c点所示的溶液中Na+个数与Cl－个数关系是：n(Na+) n(Cl－)（填“>”“<”或“=”）。
（4）a点到b点pH变化的微观本质是 。
【答案】
（1）稀盐酸
（2）> 碱性
（3）<
（4）H+和OH－结合生成水
【解析】
（1）由图2可知，溶液烧杯中溶液的pH大于7，呈碱性，故该实验为稀盐酸加入到氢氧化钠溶液中，则图1中的溶液B为稀盐酸；
（2）由图2可知，a点所示的溶液pH>7，溶液呈碱性；
（3）氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，c点时，溶液pH<7，说明此时溶液呈酸性，溶液中存在稀盐酸，此时溶液中溶质为氯化钠和HCl，则c点所示的溶液中Na+个数与Cl－个数关系是：n(Na+) < n(Cl－)；
（4）a点到b点pH变化，是因为氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠能和水，实质是H+和OH－结合生成水。
37．（2024山西，17）氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。
任务一：调查氢能制取方法
【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，知道了氢气可用多种工艺过程制备，方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。
【模型构建】用可再生能源电解水制氢，将是应用广泛、技术成熟的一种手段。过程如图：
【交流讨论】
（1）近年来，能用来发电的可再生能源有 。
（2）化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处有 。
任务二：探究氢能应用优势
【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么？
【进行实验】
（3）设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验
【反思评价】
（4）通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是 。
（5）在理想状态下，小组同学通过图1实验，将测得的实验数据绘制成的图像如图2所示，分析图像，可得出的结论是 。
任务三：调研氢能储存手段
【查阅资料】
（6）我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障，为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是 。
任务四：展望氢能发展前景
【市场调研】
（7）目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图3所示，发生反应的化学方程式为 ，未来，氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。
成果分享：通过问题探究，大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源，其产业链包括“制—储—输—用”四个主要环节。因此，降本增效、规模化发展，将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。
【答案】
（1）太阳能等（合理即可）
（2）会产生大量污染物
（3）烧杯内壁均有水雾生成 氢气燃烧不生成二氧化碳，天然气燃烧生成二氧化碳
（4）燃烧产物只有水，不会对环境造成污染
（5）相同质量的可燃物，氢气燃烧的热值比天然气高
（6）分子间的间隔
（7）2 H2 + O2 2 H2O
【解析】
（1）近年来，能用来发电的可再生能源有太阳能等（合理即可）；
（2）化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处为会产生大量污染物，污染环境；
（3）①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯，烧杯内壁均有水雾产生，则说明氢气和天然气燃烧均有水生成；
②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化，说明天然气燃烧生成了二氧化碳，氢气燃烧不生成二氧化碳；
（4）通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是只生成水，不会对环境造成污染；
（5）分析图像，相同质量的可燃物，氢气燃烧的热值比天然气高；
（6）为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是分子间的间隔；
（7）根据图示，氢气和氧气在催化剂的作用下反应生成水，化学方程式为2 H2 + O2 2 H2O。
38．（2024四川遂宁，12）同学们学习了盐的相关知识后，知道BaCO3为白色固体，难溶于水；BaSO4为白色固体，难溶于水和盐酸。他们运用所学知识分组设计并完成了“检验碳酸钠溶液中是否混有硫酸钠”的实验，请你帮助他们完成以下实验报告单并进行交流评价（温馨提示：本题中番号①～③为答题卡上的序号）。
化学实验报告单
姓名：明明 合作者：芳芳
班级：九年级一班 日期：2024.3。25
【实验名称】检验碳酸钠溶液中是否混有硫酸钠
【实验目的】Na2CO3与Na2SO4的区别
【实验仪器】试管2支、试管架、试管刷、胶头滴管、抹布、盛放废弃物的大烧杯等
【实验药品】待测溶液、氯化钡溶液、稀盐酸
【实验过程】
（1）
【交流评价】
（2）其他组同学认为实验步骤ii不够严谨，不能证明混合溶液中一定存在硫酸钠，其理由是 ；则步骤1中一定发生反应的化学方程式为 。
【反思拓展】
进行物质的检验时，除了根据物质的不同性质选择恰当的试剂和方法，还应充分考虑加入试剂的用量。
【答案】
（1）白色沉淀部分溶解
（2）滴加少量稀盐酸，生成碳酸钡可能没有反应完全 CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaCl
【解析】
（1）i．实验步骤：取待测溶液1－2mL于试管中，向试管中加入足量氯化钡溶液，振荡，实验现象：产生白色沉淀；
ii．实验步骤：向步骤i的试管中滴加少量的稀盐酸，实验结论：Na2CO3溶液中混有Na2SO4，碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，硫酸钠溶液和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，实验现象：白色沉淀部分溶解。
（2）其他组同学认为实验步骤ii不够严谨，不能证明混合溶液中一定存在硫酸钠，其理由是滴加少量稀盐酸，生成碳酸钡可能没有反应完全，假设碳酸钠溶液中没有混有硫酸钠，碳酸钠溶液和氯化钡溶液反应生成碳酸钡白色沉淀，碳酸钡与少量稀盐酸反应，碳酸钡有剩余，此时白色沉淀部分溶解。溶液中一定含有碳酸钠、不一定含有硫酸钠，碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，该反应化学方程式为CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaCl。
39．（2024云南省卷，26）在课外实践活动中，同学们学习了豆腐的制作，主要流程如图。
【原料认识】
（1）黄豆是制作豆腐的主要原料，表中是某黄豆的主要营养成分信息，其中含量最高的是_______（填序号）。
A．糖类 B．蛋白质 C．油脂 D．水
【反思总结】同学们经过多次实验，发现以下因素会影响豆腐出品率(制得豆腐与所用黄豆的质量百分比)。
（2）磨浆时黄豆与水的质量比
实验后，同学们绘制如图图像。由图可知，磨浆时黄豆与水的质量比为 时，豆腐出品率最高。
（3）点卤时凝固剂与黄豆的质量百分比
①有同学认为“凝固剂与黄豆的质量百分比越大，豆腐出品率越高”，根据表中数据分析，这一观点 （填“正确”或“错误”）。
②把卤水（凝固剂与水的混合物）均匀分散到豆浆中，需进行的操作是 。
【拓展延伸】实践基地的凝固剂有CaSO4和MgCl2，本次实践使用的是哪一种？
【查阅资料】20℃时，CaSO4的溶解度是0.255 g，MgCl2的溶解度是54.6 g。
【进行实验】20℃时，取1 g凝固剂于试管中，加入10 g水，充分振荡，完全溶解。
【实验结论】
（4）本次使用的凝固剂是 （填化学式）。请写出一个能生成该凝固剂的化学方程式 。
【答案】
（1）A
（2）1∶9
（3）错误 搅拌
（4）MgCl2 Mg(OH)2 + 2 HCl ＝ MgCl2 + 2 H2O（合理即可）
【解析】
（1）根据表格中数据可知，每100g含有37.3.g的糖类，含量最高，选A；
（2）由图可知，磨浆时黄豆与水的质量比为1:9时，豆腐出品率最高。
（3）①根据表格中的数据可知，凝固剂与黄豆的质量百分比2.0%的豆腐出品率大于凝固剂与黄豆的质量百分比3.0%，因此凝固剂与黄豆的质量百分比越大，豆腐出品率越高”是错误的；
②把卤水（凝固剂与水的混合物）均匀分散到豆浆中，需进行的操作是搅拌；
（4）20℃时，CaSO4的溶解度是0.255 g，10 g的水最多溶解的质量=，MgCl2的溶解度是54.6 g，10 g的水最多溶解的质量=，根据上述计算分析可知，20℃时，加入10 g水，充分振荡，1gCaSO4不能完全溶解，1 g MgCl2能完全溶解，则本次使用的凝固剂是MgCl2；氢氧化镁与盐酸生成氯化镁和水，能生成MgCl2的化学方程式可以是Mg(OH)2 + 2 HCl ＝ MgCl2 + 2 H2O。
40．（2024重庆B卷，19）锂（Li）离子电池应用广泛，有利于电动汽车的不断发展。
（1）Li （填“得到”或“失去”）电子变成Li+。
（2）锂离子电池中含有铝箔，通常由铝锭打造而成，说明铝具有良好的 性。
（3）锂离子电池中还含有铜箔，为验证铝和铜的金属活动性顺序，设计了如下实验：
【方案一】将铝片和铜片相互刻划，金属片上出现划痕者更活泼。
【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5 mL相同的稀盐酸中，金属丝表面产生气泡者更活泼。
【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5 mL相同的硝酸银溶液中，金属丝表面有银白色物质析出者更活泼。
以上方案中，你认为能达到实验目的的是 （填方案序号），该方案中发生反应的化学方程式为 。
【答案】（1）失去
（2）延展
（3）二 2 Al + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2↑
【解析】（1）锂原子最外层电子数是1，在化学反应中容易失去电子变成带1个单位正电荷的锂离子；
（2）铝箔是由铝锭打造而成，说明铝具有良好的延展性；
（3）方案一：将铝片和铜片相互刻划，金属片上出现划痕者，只能说明该金属硬度更小，不能判断铝和铜的金属活动性强弱，该方案错误；
方案二：将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的稀盐酸中，铝丝表面产生气泡，铜丝无现象，说明铝的即金属活动性比氢强，铜的金属活动性比氢弱，即Al＞H＞Cu，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为 2 Al + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2↑；
方案三：将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的硝酸银溶液中，铝丝和铜丝表面都有银白色物质析出，说明铝和铜都比银活泼，而铝和铜的金属活动性无法判断，该方案错误。
41．（2024重庆B卷，23）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，杂质不与酸反应，且高温灼烧不分解。现用两种方案测定干燥鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【方案一】步骤1：向10g鸡蛋壳中加入足量某试剂，充分反应，产生气体。（剩余步骤省略）
【方案二】步骤1：将10g鸡蛋壳在高温下灼烧。（剩余步骤省略）
请回答：
（1）方案一中“某试剂”可以是 （填试剂名称），充分吸收该方案中生成的气体，最佳试剂是 （填序号）。
A．浓硫酸 B．蒸馏水 C．氢氧化钠溶液
（2）与方案二相比，方案一的优点是 （任写一点）。
（3）写出方案二步骤1中发生反应的化学方程式 。
（4）判断方案二中灼烧充分的依据是___________（填序号）。
A．继续灼烧，不再产生使澄清石灰水变浑浊的气体
B．继续灼烧，剩余固体质量不再发生变化
C．加水溶解，溶液温度升高
（5）把方案二实验步骤补充完整。
步骤2：充分灼烧，冷却后，称量出剩余固体质量， ，计算出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【答案】
（1）稀盐酸 C
（2）节约能源（合理即可）
（3）CaCO3 CaO + CO2↑
（4）AB
（5）记录数据
【解析】
（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水；浓硫酸和二氧化碳不反应；二氧化碳溶解水的能力也不大，不能保证把生成的二氧化碳全部吸收；只有氢氧化钠溶液保证把生成的二氧化碳全部吸收，故选用氢氧化钠浓溶液，故选C；
（2）方案一在常温下进行，生成的二氧化碳更容易收集，所以方案一的优点是：节约能源、操作简便、更准确等；
（3）碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3 CaO + CO2↑；
（4）继续灼烧，不再产生使澄清石灰水变浑浊的气体，说明碳酸钙已完全分解，故A说法正确；继续灼烧，剩余固体质量不再发生变化，说明碳酸钙已完全分解，故B说法正确；氧化钙和水反应放出热量，加水溶解，溶液温度升高，只能说明固体中含有氧化钙，不能说明碳酸钙已完全分解，故C说法错误；
（5）根据实验目的可知，步骤1：将10g鸡蛋壳在高温下灼烧；步骤2：充分灼烧，冷却后，称量出剩余固体质量，记录数据，计算出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
考点5 影响因素的探究
42．（2024湖北，8）同学们设计的下列实验方案（夹持装置已略去），能达到目的的是
【答案】D
【解析】将二氧化碳通入紫色石蕊溶液，观察到紫色石蕊溶液变红，可能是二氧化碳与水反应生成的新物质使石蕊变红，也可能是二氧化碳与石蕊发生化学变化生成红色物质，所以将二氧化碳通入紫色石蕊溶液，观察到紫色石蕊溶液变红，不能证明二氧化碳与水发生了反应，应设计对比实验，故A方案不能达到目的；该实验中，过氧化氢溶液的浓度和催化剂的种类均不相同，变量不唯一，无法探究不同催化剂的催化效果，故B方案不能达到目的；稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，生成二氧化碳气体会使装置内压强增大，气球会涨大，会受到浮力，导致反应前后质量不相等，无法验证质量守恒定律，故C方案不能达到目的；左边量筒上部足量光亮的铁丝绒只与空气接触，一段时间后，不会生锈；左边烧杯底部的铁丝绒只与水接触，一段时间后，不会生锈；右边左边量筒上部足量光亮的铁丝绒同时与空气和氧气接触，一段时间后，会生锈，量筒内液面上升；对比三处足量光亮的铁丝绒的变化可以得出铁生锈需要同时与空气和水接触，量筒内液面上升的体积就是足量光亮的铁丝绒消耗空气中氧气的体积，可以测定空气中氧气的含量，故D方案能达到目的。
43．（2024江苏苏州，18）某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。
下列相关说法不正确的是
A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响
D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
【答案】B
【解析】根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，故A说法正确；实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故B说法错误；甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响，故C说法正确；根据C项的分析，对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故D说法正确。
44．（2024四川乐山，10）为探究燃烧的条件，利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验。已知白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，氯化钠不是可燃物。下列说法错误的是
A．当温度为60℃时，只有①处白磷燃烧
B．为控制变量，①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等
C．当温度为260℃时，②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧，说明燃烧需要氧气
D．当温度升至500℃时，④处氯化钠可能燃烧
【答案】D
【解析】燃烧的条件：可燃物、温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触；当温度为60℃时，温度只达到了白磷的着火点，氯化钠不属于可燃物，只有①处白磷燃烧，A选项说法正确；根据控制变量的原则，该实验只有“物质种类”一个变量，①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等，B选项说法正确；当温度为260℃时，温度达到了红磷的着火点，②处红磷接触了氧气，该处红磷燃烧，③处红磷被细沙覆盖，隔绝了氧气，该处红磷不能燃烧，说明燃烧需要氧气，C选项说法正确；氯化钠不属于可燃物，当温度升至500℃时，④处氯化钠不可能燃烧，D选项说法不正确。
45．（2024安徽，16）我国化学家侯德榜发明的侯氏制碱法，开创了世界制碱工业的新纪元。制碱工艺中的关键反应为：NaCl + CO2 + NH3 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl。室温（20℃）下，某兴趣小组在实验室利用如图装置模拟该反应。
已知：① 20℃时，几种盐的溶解度如表；
② 氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性。
（1）为配制饱和食盐水，应向100 g水中至少加入 g NaCl固体。
（2）仪器a的名称是 ，装置D的作用是 。
（3）装置A制取的CO2中会混有HCl，用饱和NaHCO3溶液吸收HCl的化学方程式为 。
（4）为使CO2在装置C中能充分吸收，可采取的措施是 。
充分反应后，装置C中有晶体析出。为分析晶体产生的原因，兴趣小组继续开展探究。
查阅资料：一定条件下，可溶性物质的溶解存在限度，当相应离子浓度过大时，可溶性物质会部分结晶析出。
（5）装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl原因是 。
（6）装置C中的物质过滤后得到的滤液在工业上称为母液。侯氏制碱法通过向母液中加入食盐，使NH4Cl结晶析出，析出晶体的原因是 。
【答案】
（1）36.0
（2）试管 产生氨气，防止倒吸
（3）NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑
（4）先打开装置D分液漏斗活塞，再打开装置A分液漏斗活塞
（5）相同条件下，生成NaHCO3溶解度比NH4Cl的小，以晶体形式析出
（6）增大Cl－浓度，生成氯化铵更多，所以氯化铵结晶析出
【解析】（1）根据20℃时，几种盐的溶解度表可知，20℃时NaCl的溶解度是36.0 g，即20℃时100 g水中溶解36.0 g NaCl固体达到饱和状态，所以为配制饱和食盐水，应向100 g水中至少加入36.0 g NaCl固体。
（2）据图可知，仪器a是试管；由于氨气极易溶于饱和食盐水，为防止倒吸，用装置D产生氨气。
（3）饱和NaHCO3溶液与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑。
（4）由于氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性，碱性溶液能充分吸收二氧化碳。所以为使CO2在装置C中能充分吸收，可采取的措施是先打开装置D分液漏斗活塞，再打开装置A分液漏斗活塞。
（5）由于相同条件下，生成NaHCO3溶解度比NH4Cl的小，以晶体形式析出，所以装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl。
（6）一定条件下，可溶性物质的溶解存在限度，当相应离子浓度过大时，可溶性物质会部分结晶析出。所以增大Cl－浓度，生成氯化铵更多，所以氯化铵结晶析出。
46．（2024湖南，21）铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
（1）探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验：
①A中玻璃仪器的名称是 。
②一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。
（2）除锈
取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 （用化学方程式表示）。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。
（3）防锈
防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件．常用的防锈方法有 （写一种即可）。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈，发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
【答案】
（1）试管 氧气和水
（2）Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2↑
（3）表面刷漆、涂油等（合理即可）
【解析】
（1）①A中玻璃仪器的名称是试管；②一周后，观察A、B、C中的铁钉，A中铁钉与氧气和水同时接触，B中铁钉只与水接触，C中铁钉只与氧气接触，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与氧气和水接触的结论；
（2）取出生锈的铁钉，铁锈的主要成分是氧化铁，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，即氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，铁钉表面有少量气泡产生，产生气泡的原因是铁锈反应完全，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2↑；说明稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中；
（3）铁与氧气和水通性接触会发生锈蚀，防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件，常用的防锈方法有表面刷漆、涂油等（合理即可）。
47．（2024山东烟台，20）实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
（1）装置B中仪器①的名称是 。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，应选用的发生装置是 （填字母序号，下同），实验室加热高锰酸钾固体制取O2，应选用的发生装置是 。
（3）实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是 。
（4）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s（填“30”“65”或“120”）。
③曲线a、b最终达到相同的压强，说明 。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）B A
（3）D
（4）猪肝块 放热 30 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量
【解析】
（1）装置B中仪器①的名称是分液漏斗；
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，制取原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，则应选用固液常温型发生装置，即装置B；
实验室加热高锰酸钾固体制取O2，制取原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，则应选用固体加热型发生装置，即装置A；
（3）二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法进行收集；氧气密度比空气略大且不易溶于水，可采用向上排空气法和排水法进行收集，因此实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是D；
（4）①由图乙可知，相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大，说明相同时间内猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多，则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块；
②由图乙可知，装置内压强先增大后减小，是因为反应产生气体使装置内压强增大，反应结束后温度降低使装置内压强减小，说明过氧化氢分解的反应是放热反应；由图可知，30 s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大，说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30 s；
③该实验为取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，由图乙可知，曲线a、b最终达到相同的压强，说明最终生成氧气的体积相同，说明催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量。
48．（2024重庆A卷，23）O2在医疗急数、化工生产等领域都有重要应用。
（1）从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是___________（填序号）。
A．CH4B．KMnO4C．NaCl
（2）某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1g不同的催化剂，再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20 mL，进行了如下实验：
①写出实验甲中发生反应的化学方程式 。
②MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ （填“是”或“否”）。理由是 。
③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 （填实验序号）。
④在一定温度下，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20 mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因（至少写两条） 。
【答案】
（1）AC
（2） 2 H2O2 2 H2O + O2↑ 否 实验温度不同，没有控制变量 丙、丁 在其他条件相同时，红砖小颗粒更多，催化效果更好；过氧化氢溶液浓度更高，反应更快(或温度更高，反应更快)。
【解析】
（1）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变可知，制取氧气的药品中应含有氧元素，甲烷和氯化钠都不含氧元素，所以不能用于氧气制取。故选AC；
（2）①实验甲发生的反应为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气，方程式为 2 H2O2 2 H2O + O2↑；
②由表中甲乙实验数据可知，实验时除催化剂的种类不同，实验的温度也不同，没有控制变量，所以不能用于比较两种催化剂的催化效果，故实验结论不科学；
③丙和丁只有催化剂的形态不同，可以用于探究催化剂的催化效果与催化剂的形态有关；
④新增实验与实验丙对比变量为：催化剂的形态、质量和过氧化氢溶液的浓度，（温度也可能不同）所以造成产生气泡速率明显比实验丙快，可能是小颗粒状的红砖粉与过氧化氢溶液接触更充分，从而催化效果更好；或可能是过氧化氢溶液浓度更高，使反应更快；也可能是温度更高，造成催化效果更好；或是红砖小颗粒的质量大，与过氧化氢溶液接触更充分，使催化效果更好（合理即可）。
盐酸体积V/mL
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
溶液温度变化△t/℃
5.2
9.6
12.0
16.0
18.2
16.7
15.7
14.7
13.7
12.9
选项
实验目的
实验方案
A
稀释浓H2SO4
将水倒入浓H2SO4中并用玻璃棒不断搅拌
B
除去CaCO3粉末中的CaO
加入稀盐酸，充分反应
C
鉴别硬水和软水
加入肥皂水，振荡
D
验证O2是否收集满
将带火星的木条伸入集气瓶底部
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别硝酸铵和氯化钠固体
分别加适量的水，用手触摸容器外壁
B
检验二氧化碳中混有的氧气
将带火星的木条伸入气体中
C
除去氯化钠中的碳酸钠
加入过量稀硫酸后蒸发结晶
D
稀释浓硫酸
将水沿烧杯内壁缓慢注入到浓硫酸中
电流表
电流表示数/A
1.7
1.5
1.0
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将氢氧化钠固体放在表面皿上，露置于空气中
固体表面逐渐潮湿
氢氧化钠固体具有吸水性
B
向某溶液中滴加紫色石蕊溶液
溶液变红
该浴液呈酸性
C
将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液一段时间
铝丝表而出现红色固体，溶液蓝色变浅
金属活动性：Cu > Al
D
向盛有半瓶水的锥形瓶中滴入一滴红墨水，投入几块活性炭，振荡
溶液的红色褪去
活性炭具有吸附性
选项
A
B
C
D
实验目的
检验产生的气体探究水的组成
验证面粉在一定条件下能发生爆炸
实验室制取CO2
比较火焰各层温度
实验
选项
操作
现象
结论
A
取久置的氢氧化钠溶液于试管中，滴加过量稀盐酸
有气泡产生
该氢氧化钠溶液已变质
B
测量加入硝酸铵前水的温度和加入硝酸铵溶解后溶液的温度
溶液温度低于水的温度
硝酸铵溶解时吸热
C
把等量肥皂水分别滴加到盛有等量不同水样的试管中，振荡
一支试管中浮渣多，另一支试管中浮渣少
出现浮渣多的水样硬度较大
D
在酒精灯火焰上方罩一个干燥的烧杯
烧杯内壁出现小水珠
酒精中含有氢、氧元素
选择
物质
方法和主要操作
实验目的
A
Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液
加入足量的铝粉，过滤
除去AgNO3
B
久置的NaOH
取样，加入稀硫酸观察是否产生气体
检验变质程度
C
NaCl和BaSO4
加水溶解，过滤、蒸发结晶，清洗滤渣并晾干
分离提纯
D
CH4和H2
点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯
鉴别
组号
操作
现象
分析
结论
甲组
取样，用pH计分别测量A、B溶液的pH
测得A溶液pH为0.6，B溶液pH为0.5
酸性更强的是 （选填“A”或“B”）溶液
猜想Ⅲ正确
乙组
取两支大小相同的试管盛足量的碳酸氢钠粉末，用规格相同的注射器将等体积的A、B溶液全部快速注入试管（如图）
试管内均产生气泡，固体减少，反应结束后，盛B溶液的注射器活塞上升的高度更
相关反应的基本反应类型为
丙组
（1）分别取5mL等浓度的 （填化学式）溶液于两支试管中，各滴加2滴酚酞溶液，振荡
溶液由无色变为红色
相关反应的化学方程式为
（2）将A、B溶液分别滴入上述两支试管中并振荡，当溶液恰好变为无色时，记录所加溶液的滴数
所加滴数更多的是 （选填“A”或“B”）溶液
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液。
废液中有Na2CO3
步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中， 。
废液中有NaOH
实验步骤
实验现象
实验结论
I．取少量反应后的溶液于试管中，加入CuCl2溶液，观察现象。
无明显现象
猜想 不成立
II．用镊子将锌粒放入试管中，向其中滴加反应后的溶液，观察现象。
有 产生
猜想二成立
III．取少量反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，观察现象。
有白色沉淀生成
猜想一成立
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量B试管中反应后的溶液，滴加碳酸钠溶液
无明显现象
猜想二不成立
②另取少量B试管中反应后的溶液，滴加硝酸镁溶液
。
猜想一不成立，猜想三成立
实验现象
实验结论
①实验结束后，A装置中剩余固体呈红棕色，取少量固体与稀硫酸充分反应后溶液呈黄色。
绿矾的分解产物中有 。
②B装置中无水硫酸铜变蓝。
绿矾的分解产物中有 。
③C装置中U型管内 。
绿矾的分解产物中有SO3。
④D装置中品红溶液褪色。
绿矾的分解产物中有SO2。
实验现象
结论
B中观察到澄清石灰水变浑浊
非金属氧化物中有
D中观察到
非金属氧化物中有CO
实验步骤
实验现象
实验结论
操作一
取少量滤液于试管中，滴加 溶液
产生白色沉淀
猜想二成立
操作二
另取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸
。
猜想三不成立
实验编号
实验条件
实验结果
吸附剂
吸附剂质量/g
废水的
pH
吸附时间
/min
吸附率
/%
吸附量
/（mg•g－1）
①
A
0.2
6
x
75.7
1.42
②
B
y
6
260
98.1
1.84
实验操作
序号
NaOH溶液的质量分数
饱和CaSO4溶液的体积
实验现象
I
1%
5 mL
无明显现象
Ⅱ
5%
5 mL
少量沉淀
III
10%
5 mL
较多沉淀
物质
CaSO4
NaOH
Ca(OH)2
Na2SO4
BaSO4
溶解度/g
0.26
108
0.17
19.5
0.0002
实验步骤
实验现象
实验结论
①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯
均有水生成
②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡
罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化
实验步骤
实验现象
实验结论
i．取待测溶液1～2 mL于试管中，向试管中加入足量氯化钡溶液，振荡
产生白色沉淀
Na2CO3溶液中混有Na2SO4
ii．向步骤i的试管中滴加少量的稀盐酸
营养成分
糖类
蛋白质
油脂
水
每100g含
37.3g
33.1g
15.9g
9.2g
实验序号
凝固剂与黄豆的质量百分比
豆腐出品率
1
1.5%
点卤后形成豆花少，豆腐压制不成型
2
2.0%
豆腐出品率270%
3
2.5%
豆腐出品率217%
4
3.0%
豆腐出品率213%
5
3.5%
点卤后形成豆花较碎，豆腐不易压制成型
目的
A．探究二氧化碳与水反应
B．探究不同催化剂的催化效果
C．验证质量守恒定律
D．探究空气中氧气的含量和铁生锈的条件
方案
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g
36.0
9.6
37.2
序号
催化剂
温度
实验现象
甲
MnO2粉末
常温
持续产生气泡，速率适中，气流平稳
乙
红砖粉末
60℃
持续产生气泡，速率适中，气流平稳
丙
红砖小颗粒
常温
缓慢，有少量气泡逸出
丁
块状红砖
常温
十分缓慢，几乎看不到气泡
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