中考化学常考点专题必杀题(深圳专用)实验专练16(物质的除杂和净化20题)(原卷版+解析)

这是一份中考化学常考点专题必杀题(深圳专用)实验专练16(物质的除杂和净化20题)(原卷版+解析)，共69页。试卷主要包含了实验探究题等内容，欢迎下载使用。
一、实验探究题
1．某实验小组的同学用氢氧化钡溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钡溶液加入一定量稀盐酸后，发现忘记了滴加指示剂。于是他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
（1）【猜想与假设】猜想1：BaCl2、Ba(OH)2和HCl；猜想2：BaCl2、Ba(OH)2；猜想3： ；猜想4：BaCl2和HCl。
根据所学知识判断，猜想 一定不成立。
（2）【查阅资料】氯化钡溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性。
【实验与结论】
实验步骤I：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡；
实验现象I： ；
结论I：猜想2不成立
实验步骤II：在上述的试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量；
实验现象II： ；
结论II：猜想3不成立，猜想4成立
（3）【反思与拓展】烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是 (写一条即可)。要处理烧杯内的溶液，使其溶质只含有BaCl2，应向烧杯中加入过量的 。
2．某兴趣小组进行粗盐提纯实验，并利用所得精盐配制 50g5%的氯化钠溶液。请完成下列问题：
（1）实验一：如图是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
操作⑤中有一处明显的不正确，请你帮他们指出来 。图中不正确改正后，粗盐提纯实验的正确操作顺序为 （填操作示意图的序号）。
（2）实验二：某兴趣小组查阅资料发现除去泥沙等杂质的粗盐，可能还含有 CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质。他们将实验一所得氯化钠溶液杂质成分进行探究和除杂。
【阅读思考】若实验一所得氯化钠溶液中含有 CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，则该溶液中氯化钠的质量分数 （填“＞”、“＜”或“＝”）5%。
（3）【实验探究】小组同学设计了如下实验探究该氯化钠溶液杂质成分并除杂。
（4）【反思交流】
①小组同学认为 Na2SO4 还不能确定是否存在，原因是 ；可向步骤 III 的沉淀中滴加过量的 ，若观察到沉淀部分溶解，证明粗盐中确实存在 Na2SO4。
②小红认为杂质也未完全除去，可对调四个步骤中的两种试剂的位置就能达到完全除杂目的，这两种试剂为 （填序号）。
A．NaOH 溶液、Na2CO3溶液 B．Na2CO3溶液、BaCl2溶液 C．BaCl2溶液、稀盐酸
3．某化学兴趣小组的同学进行了气体的制取，除杂、检验及性质验证的探究。
（1）【实验一】如图1是实验室常用的几种实验装置，请回答下列问题：
写出实验室用A、E装置组合制取氢气的化学方程式 ，用E装置收集该气体，气体从 （填“a”或“b”）端进入。
（2）实验室制取的CO2中常含有少量杂质气体会干扰F实验的目的。为排除干扰，除去该杂质并检验是否除净，将混合气体依次通过上述装置 （填序号），再进入F装置：F装置内产生的现象为 。
（3）【实验二】日常生活中使用的塑料袋，有的是用聚乙烯制成的，有的是用聚氯乙烯制成的。小组同学对包装食品的塑料袋进行探究，以验证其成分。
查阅资料：聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水；聚氯乙烯燃烧生成二氧化碳、水和氯化氢。
装置B的作用是 。
（4）按装置进行试验，在实验过程中，D、F产生明显现象，E无明显现象发生，说明塑料袋的成分是 。连接实验仪器时，能否将D、E位置进行交换，并解释理由： 。
4．学习小组的同学在探究碱的化学性质实验时，误将氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液混合在一起，结果产生白色沉淀，由此进行了如下学习探究活动。
（1）【学习交流】氢氧化钠溶液变质时发生反应的化学方程式为 。
同学们对实验所用的氢氧化钠溶液中溶质的成分产生了兴趣，进行如下探究。
（2）【提出问题】该溶液中溶质的成分是什么？
【做出猜想】猜想一：Na2CO3 猜想二： 。
（3）【进行实验】为了验证猜想，同学们分成两个小组完成了以下实验。
（4）【反思评价】经过讨论后，同学们一致认为甲组实验方案不严谨。你认为理由是 。
（5）【拓展应用】要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，可向溶液中加入适量的____（填字母）。
A．BaCl2溶液B．CaCl2溶液C．Ca（OH）2溶液
5．近年来比较流行吃火锅，吃火锅成了很多人外出就餐的首选。一些火锅店用固体酒精作燃料，出于好奇，同学们对固体酒精的成分进行了研究。
【查阅资料】①该固体酒精是用酒精、氢氧化钠等物质按一定的质量比混合制成的。②氯化钙溶液呈中性。
（1）【提出疑问】酒精与氢氧化钠的化学式中都含有“OH-”，那么酒精的水溶液是否显碱性？请你帮小丽同学从下列试剂中选择合适的试剂进行验证：____（填序号）。
A．硫酸铜B．氯化钠C．酚酞溶液D．盐酸
（2）固体酒精中的氢氧化钠是否变质了呢？
【实验探究一】小明取少量固体酒精于一支洁净的试管中，加入稀盐酸，发现固体酒精溶解并有气泡产生，分析实验得出氢氧化钠已变质的结论。
【拓展延伸】同学们为进一步确认固体酒精中是否还含有氢氧化钠，小明与同学们继续探究。
【实验探究二】请完成以下实验报告。
（3）【反思交流】实验探究二中加入过量氯化钙溶液的目的是 。
（4）【拓展应用】要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的碳酸钠，可选择适量的____（填序号）。
A．CO2B．CaCl2溶液
C．Ca（OH）2溶液D．H2SO4溶液
6．天然气是一种重要的燃料，其主要成分是甲烷（CH4），某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，参与探究。
（提出问题）：甲烷燃烧后生成哪些物质？
（查阅资料）：含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。
（1）（猜想与假设）：
猜想甲：CO2、H2O；
猜想乙：CO2、CO、H2O；
猜想丙：
（2）（实验探究）：为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置：
甲、乙装置的顺序能否颠倒？ （填“能“或“否”），理由是 。
（3）实验中用纯净O2而不用空气的原因是 。
（4）实验中观察到甲中无水CuSO4变蓝，乙、戊中澄清石灰水变浑浊，丁中红色粉末变成黑色，由此推断 同学猜想成立。
（5）装置乙的作用是 ，写出丁中发生的化学反应化学方程式： 。
（6）（反思与交流）：为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。
实验结束，对相关装置进行称量（忽略空气成分对实验的干扰）：甲装置增重3.6g，乙装置增重2.2g。那么燃烧甲烷的质量为 g，并写出该实验中甲烷燃烧的化学方程式 。
7．某化学兴趣小组同学在回收废旧电池的同时，开展了如下的实验探究。
（查阅资料）废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可溶于水。
（实验1）废干电池的拆卸与处理
①兴趣小组同学将废旧干电池卸下的锌筒、碳棒冲洗干净，备用。
②将铜帽放入盐酸中，除去锈污，冲洗备用。
（实验2）检验废干电池筒内黑色固体中MnO2的存在
兴趣小组同学设计了如下图所示的实验：
（1）操作②的名称是 ，其中玻璃棒的作用是 。
（2）操作③灼烧黑色滤渣时，产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体为 。
（3）操作④试管中产生的气体能使带火星木条复燃，该气体为 。
（4）由此得出结论：滤渣中除含有 外，还含有黑色粉末 。
（5）（实验3）利用回收锌皮制取氢气
用锌皮和稀硫酸制取氢气。用适当的发生装置，采用排水法收集并测定氢气的体积(如图)，气体从装置A导管口 (填“a”或“b”)进。
（6）（实验4）探究经处理干净的二氧化锰在氯酸钾分解反应中的催化作用
①把干燥纯净的24.5g氯酸钾和5.5g二氧化锰混匀、装入大试管中，加热。
②待反应完全后，将试管冷却、称量，得到20.4g残留固体。
③再将残留固体经溶解、过滤、洗涤、干燥、称量，得到5.5g黑色固体。
［数据分析］
①该实验说明：二氧化锰在氯酸钾分解反应前后， 不变。
②完全反应后制得氧气的质量是 g。(提示：已知所有化学反应遵循如下规律：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后各生成物的质量总和)
［实验反思］
要证明二氧化锰是氯酸钾分解反应的催化剂，还要做一个对比实验：将等质量的2份氯酸钾粉末，其中一份加入少量的上述实验所得二氧化锰混匀、装入试管，另一份装入另一试管，加热，比较 的大小。该实验说明：二氧化锰在氯酸钾分解反应前后， 不变。
8．某兴趣小组用图1装置进行实验时发现：烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。
（1）写出甲装置中发生反应的化学方程式 ；石灰水“变浑浊”是因为生成了 （填化学式）。
（2）为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”，该小组同学开展了如下活动：
【查阅文献】碳酸钙（碳酸钠等）与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙（碳酸氢钠等）。
【提出假设】假设1：挥发出的HCl使浑浊变澄清；
假设2： 。
（3）【设计实验】为除去CO2中的HCl，小华在图1中甲、乙装置之间增加图2装置，装置的连接顺序是甲→ → →乙（填字母序号）；其中盛放的试剂合理的是 （填选项序号）。
A．浓硫酸 B．NaOH溶液
C．饱和Na2CO3溶液 D．饱和NaHCO3溶液
（4）【实验现象】饱和石灰水浑浊后，继续通入足量CO2，沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。
【得出结论】由上述探究可得出的结论是 。
（5）该兴趣小组在老师指导下，用pH传感器测得图1烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线如图3。
①AB段pH几乎不变的原因可能是 ；D点所得澄清溶液的成分除H2O外还有 。
②BC段发生反应的化学方程式主要有 。
9．在燃烧正旺的炭火盆上，不小心洒上几滴水，会看到有火苗窜起。这是什么气体在燃烧？小军、小虎、小明和小梅组成的合作学习小组对此问题展开了探究。
（组内交流，形成共识）火焰是气体物质燃烧产生的现象，既然有火苗，水与炽热的碳反应肯定产生了可燃性气体，同时应该还有未反应的水蒸气。
（提出猜想）小军：可能含有CO；
小梅：可能含有H2；
小明：也可能是CO和H2的混合物；
小虎：不排除有非可燃性气体生成，有可能还有少量的CO2。
（查阅资料）
无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
（设计实验）合作学习小组成员设计了如下实验装置图，并进行了实验。
（1）请将上图甲、乙、丙装置按一定顺序连接后放入上图方框中，正确的连接顺序是 。
（2）已知试管内棉花不参与反应，它的作用是制造水蒸气。装置丙的作用是 。装置甲的作用是 。
（3）实验中观察到装置乙、C中澄清石灰水均变浑浊，B中黑色粉末变红，D中无水硫酸铜由白色变为蓝色。写出乙中变化的化学方程式 。
（4）（讨论交流）
小军认为根据上述现象不足以说明产生的气体中一定存在H2．小梅认为只需将上述装置稍作改进，就可证明产生的气体中一定含有H2．小梅的改进是 。
（5）小明认为该实验经上述改进后，还存在一个明显的缺陷，该缺陷是 。
（实验结论）炽热的炭和水蒸气反应有H2、CO和CO2生成。
10．章强同学用氢氧化钙和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂，因此，他停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行了如下探究。请你和他一起完成探究活动。
（提出问题）溶液中的溶质是什么物质？
（1）（作出猜想）
猜想一：溶质只有氯化钙。
猜想二：溶质中有CaCl2和Ca（OH）2。
猜想三：溶质中有 。
（2）（查阅资料）氯化钙溶液呈中性。
（方案设计）
（3）（方案反思）方案一不能证明猜想一正确的理由是 。若要完善此方案，可将酚酞溶液换成 。
（4）（拓展与应用）实验证明猜想三是正确的。要想使溶液中的溶质只有氯化钙，你认为应该进行的实验步骤是 。
（5）（结论）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 。
11．实验室有一瓶黑色粉末和一瓶标签已被腐蚀的无色液体（如图）。
将二者混合会产生无色气体。为了确定它们的成分，甲、乙两位同学进行了探究。
（1）（查阅资料）
①铁粉末为黑色，化学性质与锌相似，与稀硫酸反应生成FeSO4和无色气体。
②碳与稀硫酸不发生化学反应。
（猜想1）甲同学认为无色气体是氧气，其理由是（用化学方程式表示）： 。乙同学认为单从产生无色气体不能确定一定是氧气，需要进一步进行实验，请你设计实验进行验证无色气体是氧气。
（2）（猜想2）乙同学认为无色气体不一定是氧气，可能是其他气体，其理由是（用化学方程式表示） 。
乙同学按自己的设想进行实验：取一定量的黑色粉末于试管中，加入过量的无色液体，当反应结束后，发现试管底部仍有黑色粉末。为确定此成分，请你设计实验进行验证：
12．为了除去二氧化碳中的少量氧气，并进行有关碳及氧化物的实验。某同学用如图所示装置，在完成气密性检查后加入药品，并已在装置中充满二氧化碳。
（1）将表格空白处该填写的内容，在答题卷上，按标号顺序对应填写：
（2）有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为 （填“需要”或“不需要”）理由是： 。
13．某化学实验小组通过在钟罩内燃烧镁条来测定空气中氧气含量，在操作正确的前提下，发现测定结果明显偏高。
[猜想]除与氧气反应外，镁还可能与空气中其他物质反应。
[根据已有知识分析并推测]
（1）分析：空气中的 化学性质很稳定，一般不与其它物质反应，可排除。
（2）空气中二氧化碳和水蒸气含量很低应该可以忽略不计。
推测：镁可能是与空气中的氮气发生了化学反应。
进行实验验证：
[实验一]获取氮气
①工业上利用蒸发液态空气来获取氮气,液氮沸点低,应 (先、后)被蒸发出来，此法在实验室不适用。
②以下是实验小组获取氮气的三种方案,其中可得到较纯氮气的是 (填字母)，B装置中澄清石灰水的作用是 ，气球的作用是 。
（3）[实验二]在氮气中点燃镁带，观察现象
将镁带打磨光亮,引燃,伸入盛氮气的集气瓶中,镁继续燃烧,瓶内壁附着一层淡黄色的氮化镁(其中氮元素的化合价为-3价)固体，该反应的化学式表达式是 。
[结论]镁消耗了钟罩内的氧气和氮气，使测定结果偏高，此实验也可得出氮气性质的一点新认识是 。
14．某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？
【查阅资料】①CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca（HCO3）2。
②AgCl不溶于稀硝酸。
（1）【提出猜想】Ⅰ．石灰水已完全变质
Ⅱ．
Ⅲ．CO2中混有HCl
（2）【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行核究。制备CO2的化学方程式为 。
（3）【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。
【交流讨论】若要收集到能净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和 。
（4）【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是 （写一点）。
15．我国制碱工业采用联合制碱法生产纯碱，其反应原理如下：NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Δ__ Na2CO3+H2O+CO2↑
（资料阅读）
①通常情况下，浓氨水具有较强的挥发性，易挥发出氨气。氨气是一种无色有刺激性气味的气体，极易溶于水，排放到空气中会污染空气。
②饱和碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳。
化学兴趣小组在实验室模拟联合制碱法进行了如下实验：
Ⅰ．关闭K1，先打开K2通入NH3，调节气流速率，待其稳定后，再打开K1通入CO2。
Ⅱ．待三颈烧瓶内出现较多固体时，关闭K2停止通入NH3；一段时间后，关闭K1停止通入CO2。
Ⅲ．将三颈烧瓶内反应后的混合物过滤，将滤出的固体洗涤、低温干燥，得到碳酸氢钠固体。再将其加热使其完全分解即得纯碱。
请回答下列问题。
（1）写出A装置中反应的化学方程式 。
（2）B装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
（3）D装置中生石灰的作用是 。
（4）C装置中长颈漏斗的作用除了随时添加饱和食盐水，还有 作用。有同学认为应该在长颈漏斗内放置浸有稀硫酸的棉花团，其目的是 。
（5）关闭K2停止通入NH3，还要继续通入一段时间CO2，其目的是 。
（6）写出副产品氯化铵和熟石灰反应的化学方程式 。
16．安琪同学为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
（1）步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器收集20mL O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝表面的现象如表所示。
（2）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是 。
（3）铁制品锈蚀的条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是 。
（4）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是 和 。
（5）雨后郊外的路比较泥泞，如果你的交通工具是自行车，你回来进行清洗后，采取的防锈措施是 （填字母）
A 立即晾晒干 B 涂油漆 C 链条传动部件涂上油
17．通过海水晾晒可得粗盐。粗盐除含有NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2以及泥沙等杂质。为了有效将粗盐提纯，实验的各步操作流程如下图所示。
根据以上信息回答：
（1）在完成操作1之前，必须加入的x物质是 。
（2）操作Ⅰ和操作Ⅱ的名称是 ；操作中玻璃棒的作用是 ；该操作中需要将圆形滤纸折叠处理，下列图示中不该出现的情形是 (选填字母序号)。
（3）在蒸发操作中容易造成食盐回体飞溅，为尽量减少飞溅，可采取 等措施(选填字母序号)。
A．玻璃棒不断搅拌 B．来回移动酒精灯加热 C．来回移动蒸发皿加热
（4）在实验过程中加入过量的Na2CO3溶液，其实验目的是 。
（5）判断加入的盐酸“适量”的方法是 。
（6）实验所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量，原因是
18．工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业．在工业上，制取氯气和烧碱的主要工艺流程如下：
（1）环节Ⅰ：利用海水提取粗盐的过程（如图）．
图中①是 （填“蒸发”或“冷却”）池．
（2）母液为氯化钠的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液．
（3）环节Ⅱ：利用工业上粗盐（含MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质）精制氯化钠（工艺流程如图）．
X中含有的阳离子是 ；
（4）写出生成沉淀D的一个化学方程式 ．
（5）溶液E中加过量稀盐酸的作用是 ．
（6）实验所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量，原因是 ．
（7）环节Ⅲ：电解饱和食盐水生产氯气和烧碱并测定烧碱的纯度．
请写出环节Ⅲ生产中发生反应的化学方程式 ．
（8）工业烧碱常常含有一定的氯化钠和碳酸钠杂质．为了测定烧碱的含量，小婉同学设计探究方案后进行实验并测得数据如图：
请你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数（请列出计算过程） ．
（9）小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密，其理由是：
①探究方案中没考虑氢氧化钠的吸水性．
②探究方案中因缺少 （填操作名称），导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小．
（10）环节Ⅳ：应用举例
氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O，工业上用氯气与石灰乳[Ca（OH）2]反应来制取漂白粉，有关反应的化学方程式是 ．
19．某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加酸碱指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
（1）【猜想】猜想一：只有CaCl2； 猜想二： ；
猜想三：含有CaCl2和Ca(OH)2； 猜想四：含有CaCl2、HCl和Ca(OH)2
同学们讨论后一致认为猜想四不合理，理由是 。
（2）【查阅资料】氯化钙溶液呈中性
【进行实验】同学们设计了如下不同的实验方案，证明猜想二是成立的。请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象。
（3）【反思交流】要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的 ，然后过滤，该除杂原理用的化学方程式为 。
20．全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上，但铁锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用，例如暖宝宝、食品脱氧剂等。小组同学对暖宝宝发热产生兴趣，展开探究。
【资料卡片】某品牌暖宝宝的使用说明如图。
（1）暖宝宝使用时能量的转化形式为 。
（2）暖宝宝“不使用时请勿拆开密封包装”的原因是 。
（3）【猜想与假设】暖宝宝成分中氯化钠、活性炭可能加快铁锈蚀速率，使反应在短时间内放出大量的热。
【实验方案】小组同学通过反应过程中温度的变化，探究氯化钠、活性炭及两者共同存在对铁锈蚀速率的影响，设计完成如下4组实验。（实验在密闭容器中进行）
【解释与结论】
对比实验1和2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响，表中m= 。
（4）为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，应选择的实验组合是 （填实验编号）。
（5）综合以上4组实验得出结论： 。
（6）【拓展与应用】小组同学运用该原理设计如下对比实验测定空气中氧气的含量。
反应结束后，测得的数据如下表：
n= ％（计算结果精确到0.1%）。
（7）结合反应原理和结果思考装置A的优点： （写两点）。
【表述与交流】人类智慧无穷，趋利避害，化学让我们的生活变得更美好。
实验步骤
实验现象
分析结论
Ⅰ取适量该氯化钠溶液于试管中，加入过量的NaOH溶液。
有白色沉淀产生。
该氯化钠溶液中含有MgCl2杂质。该反应的化学方程式为
Ⅱ、向步骤I的试管中继续滴加过量Na2CO3溶液，充分反应后过滤。

该氯化钠溶液中含有CaCl2杂质。
Ⅲ、向步骤Ⅱ所得滤液中滴加过量BaCl2溶液，充分反应后过滤。
有白色沉淀产生。
该氯化钠溶液中含有Na2SO4杂质。
VⅠ。向步骤Ⅲ所得滤液中滴加稀HCl至溶液呈中性。
无明显现象。
加稀盐酸除去的物质是
组别
实验操作
实验现象
实验结论
甲组
取少许该溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液

猜想二成立
乙组
取少许该溶液于试管中，滴加过量的氯化钙溶液，静置后过滤
有白色沉淀产生
猜想二成立
向滤液中滴加
有红褐色沉淀产生
实验步骤
实验现象
实验结论或化学方程式
步骤一：取少量固体酒精于试管中，加水充分溶解后，滴加过量的氯化钙溶液并振荡
产生白色沉淀
化学方程式：
将上述试管中的物质过滤，取滤液于另一支试管中，滴加

实验结论：氢氧化钠 （填“部分”或“完全”）变质
方案
方法步骤
实验现象
实验结论
方案一
取少量烧杯内的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞溶液
酚酞不变色
猜想一符合题意

猜想二符合题意
方案二
取少量烧杯内的溶液于试管中，逐滴加入 溶液至过量

猜想三符合题意
实验步骤
实验现象
实验结论


无色气体是氧气。
实 验 步 骤
实 验 现 象
实 验 结 论
①将试管中的剩余物质过滤、洗涤、干燥。
②点燃黑色粉末，在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的小烧杯。

试管中剩余的黑色
粉末可能是 。
实验步骤
实验现象
实验分析
Ⅰ：点燃A处酒精灯，缓缓通入混合气体。
A中铜粉 ，B、C、D无明显现象，E中石灰水变浑浊。
A玻璃管中铜粉的作用是除去CO2中的氧气。
Ⅱ：点燃B处酒精喷灯，加热段时间。
木炭粉 ，E中澄清石灰水变浑浊，F中有液体流入。
B处发生反应的化学方程式
Ⅲ：点燃C处酒精灯。
C处的现象是 ，E中澄清石灰水变浑浊，F中有液流入。
c处是检验B处的产物
IV：停止通入混合气体，用弹簧夹夹紧进气口，熄灭A、B、C三处火焰。
D中的现象
D的作用是
步骤
实验操作
实验现象
结论及化学方程式
①
取少量澄清石灰水于试管中，加入 溶液。
产生白色沉淀。
猜想Ⅰ不成立。
②
将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中。
。
猜想Ⅱ不成立。
③
将气体通入盛有 溶液的试管中，再加稀硝酸。
。
猜想Ⅲ成立。
反应方程式为 。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝

③潮湿的纯铁丝
没有明显变化
方案
实验步骤
实验现象
方案一
取少量溶液于试管中，加入紫色石蕊溶液

方案二
取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的烧杯中的溶液

方案三
取少量烧杯中的溶液于另一支试管中，加入
产生气泡
实验编号
铁粉/g
水/mL
活性炭/g
氯化钠/g
测得10min内温度上升值/℃
1
2
5
0
0
0.1
2
2
5
m
0.1
3.1
3
2
5
0.2
0
22.0
4
2
5
0.2
0.1
56.3
装置
集气瓶内空气体积／mL
实验前烧杯内水的体积／mL
实验后烧杯内水的体积／mL
空气中氧气的体积百分含量
A
200.0
100.0
59.6
n
B
100.0
100.0
66.0
17.0%
16 物质的除杂和净化
深圳专用
一、实验探究题
1．某实验小组的同学用氢氧化钡溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钡溶液加入一定量稀盐酸后，发现忘记了滴加指示剂。于是他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
（1）【猜想与假设】猜想1：BaCl2、Ba(OH)2和HCl；猜想2：BaCl2、Ba(OH)2；猜想3： ；猜想4：BaCl2和HCl。
根据所学知识判断，猜想 一定不成立。
（2）【查阅资料】氯化钡溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性。
【实验与结论】
实验步骤I：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡；
实验现象I： ；
结论I：猜想2不成立
实验步骤II：在上述的试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量；
实验现象II： ；
结论II：猜想3不成立，猜想4成立
（3）【反思与拓展】烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是 (写一条即可)。要处理烧杯内的溶液，使其溶质只含有BaCl2，应向烧杯中加入过量的 。
【答案】（1）BaCl2；Ba(OH)2和HCl会反应不能共存
（2）无明显变化；先有气体产生，后产生沉淀
（3）腐蚀铁质下水管；BaCO3
【解析】（1）猜想：根据反应的程度进行猜想：恰好反应、一种物质完全反应，另一种物质有剩余；根据Ba(OH)2和HCl反应后一定有BaCl2生成，猜想3：反应可能是恰好反应，只有BaCl2；猜想1一定不成立，理由是Ba(OH)2和HCl会反应不能共存；
（2）实验与结论：因为酚酞遇碱会变红色，而结论是猜想2不正确，即不含有氢氧化钡，故观察到的现象是溶液无明显变化；
根据结论猜想3不成立，猜想4成立，即含有盐酸和氯化钡，其中的氯化钡溶液可以和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀，稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，因为碳酸钡在盐酸存在的情况下不能以沉淀的形式析出，故碳酸钠先和盐酸反应产生气泡，再和氯化钡反应产生沉淀；
（3）反思与拓展：溶液中有盐酸存在，盐酸会与铁反应而将下水道腐蚀；除去盐酸且不能引入新的杂质，还要防止过量产生新的杂质，只能加BaCO3。
2．某兴趣小组进行粗盐提纯实验，并利用所得精盐配制 50g5%的氯化钠溶液。请完成下列问题：
（1）实验一：如图是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
操作⑤中有一处明显的不正确，请你帮他们指出来 。图中不正确改正后，粗盐提纯实验的正确操作顺序为 （填操作示意图的序号）。
（2）实验二：某兴趣小组查阅资料发现除去泥沙等杂质的粗盐，可能还含有 CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质。他们将实验一所得氯化钠溶液杂质成分进行探究和除杂。
【阅读思考】若实验一所得氯化钠溶液中含有 CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，则该溶液中氯化钠的质量分数 （填“＞”、“＜”或“＝”）5%。
（3）【实验探究】小组同学设计了如下实验探究该氯化钠溶液杂质成分并除杂。
（4）【反思交流】
①小组同学认为 Na2SO4 还不能确定是否存在，原因是 ；可向步骤 III 的沉淀中滴加过量的 ，若观察到沉淀部分溶解，证明粗盐中确实存在 Na2SO4。
②小红认为杂质也未完全除去，可对调四个步骤中的两种试剂的位置就能达到完全除杂目的，这两种试剂为 （填序号）。
A．NaOH 溶液、Na2CO3溶液 B．Na2CO3溶液、BaCl2溶液 C．BaCl2溶液、稀盐酸
【答案】（1）操作⑤中没有利用玻璃棒引流；②⑥①④⑤③
（2）＜
（3）MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl；有白色沉淀产生；氢氧化钠或NaOH
（4）步骤II中加入了过量的Na2CO3溶液，使得步骤III中加入BaCl2后不管滤液中有没有Na2SO4都会有BaCO3白色沉淀产生；稀硝酸或稀盐酸；B
【解析】实验一：操作⑤是过滤要注意两低和三靠，如图所示未使用玻璃棒引流会使滤纸破损，故填：操作⑤中没有利用玻璃棒引流；粗盐提纯实验的步骤是取药品称粗盐质量-溶解-过滤-蒸发所以正确操作顺序为：②⑥①④⑤③；
实验二：【阅读思考】若实验一所得氯化钠溶液中含有氯化钙等杂质，则说明氯化钠的质量小于50g×5%=2.5g，则溶质质量分数小于5%；
【实验探究】1、根据实验和现象，可知氯化镁和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+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl；Ⅱ、根据实验加入的碳酸钠最终结论是含有氯化钙杂质，说明氯化钙和碳酸钠反应了，生成碳酸钙沉淀和氯化钠，故实验现象是：有白色沉淀产生；V1、根据以上三个步骤加入过量的氢氧化钠除去了氯化镁，过量的碳酸钠除去了氯化钙，加入过量的氯化钡除去了硫酸钠，同时除去了剩余的碳酸钠，故最终滤液中含有氯化钠、氢氧化钠和氯化钡，则加入盐酸的目的是除去剩余的氢氧化钠，故填：氢氧化钠；
【反思交流】①由于第二步加入的是过量的碳酸钠，而碳酸钠剩余后会和第三步加入的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，故无论是否含有硫酸钠都会出现沉淀现象，因此无法证明一定含有硫酸钠，故填：步骤II中加入了过量的Na2CO3溶液，使得步骤III中加入BaCl2后不管滤液中有没有Na2SO4都会有BaCO3白色沉淀产生；
②根据题意可知最终加入稀盐酸无法除掉剩余的氯化钡溶液，故应将第二步和第三步对调一下，这样第二步加入过量的氯化钡溶液能除掉硫酸钠，第三步再加入碳酸钠溶液，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，故既可以除掉氯化钙又能除掉剩余的氯化钡溶液，
故答案为：B。
3．某化学兴趣小组的同学进行了气体的制取，除杂、检验及性质验证的探究。
（1）【实验一】如图1是实验室常用的几种实验装置，请回答下列问题：
写出实验室用A、E装置组合制取氢气的化学方程式 ，用E装置收集该气体，气体从 （填“a”或“b”）端进入。
（2）实验室制取的CO2中常含有少量杂质气体会干扰F实验的目的。为排除干扰，除去该杂质并检验是否除净，将混合气体依次通过上述装置 （填序号），再进入F装置：F装置内产生的现象为 。
（3）【实验二】日常生活中使用的塑料袋，有的是用聚乙烯制成的，有的是用聚氯乙烯制成的。小组同学对包装食品的塑料袋进行探究，以验证其成分。
查阅资料：聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水；聚氯乙烯燃烧生成二氧化碳、水和氯化氢。
装置B的作用是 。
（4）按装置进行试验，在实验过程中，D、F产生明显现象，E无明显现象发生，说明塑料袋的成分是 。连接实验仪器时，能否将D、E位置进行交换，并解释理由： 。
【答案】（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（盐酸也对）；b
（2）D、B；紫色石蕊试液变红色
（3）干燥氧气（或吸收水分）
（4）聚乙烯；不能，如果将DE位置交换，气体经过E装置时，会带出水，无法检验反应是否有水生成（其它合理答案均可得分）
【解析】（1）实验室用锌和稀硫酸制取氢气，故①填Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；
用E收集氢气，相当于排水法集气，从短管进气，故②填b。
（2）实验室制取二氧化碳混有的杂质气体是氯化氢，除去氯化氢用饱和碳酸氢钠溶液，检查是否除净用硝酸银溶液，故①填D、B；F内是紫色石蕊溶液，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊变红，故②填紫色石蕊试液变红色。
（3）B内盛放的是浓硫酸，而过氧化氢在二氧化锰催化作用下产生氧气，可能带出水蒸气，故B的作用是干燥氧气（或吸收水分）。
（4）D检验水蒸气，E检验氯化氢，F检验二氧化碳，由题意可知D、F产生明显现象，E无明显现象发生，故产生水蒸气和二氧化碳，无氯化氢，故①填聚乙烯；如果将DE位置交换，气体经过E装置时，会带出水，无法检验反应是否有水生成，故②填不能，如果将DE位置交换，气体经过E装置时，会带出水，无法检验反应是否有水生成。
4．学习小组的同学在探究碱的化学性质实验时，误将氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液混合在一起，结果产生白色沉淀，由此进行了如下学习探究活动。
（1）【学习交流】氢氧化钠溶液变质时发生反应的化学方程式为 。
同学们对实验所用的氢氧化钠溶液中溶质的成分产生了兴趣，进行如下探究。
（2）【提出问题】该溶液中溶质的成分是什么？
【做出猜想】猜想一：Na2CO3 猜想二： 。
（3）【进行实验】为了验证猜想，同学们分成两个小组完成了以下实验。
（4）【反思评价】经过讨论后，同学们一致认为甲组实验方案不严谨。你认为理由是 。
（5）【拓展应用】要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，可向溶液中加入适量的____（填字母）。
A．BaCl2溶液B．CaCl2溶液C．Ca（OH）2溶液
【答案】（1）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O
（2）Na2CO3和NaOH
（3）溶液由无色变红色；氯化铁溶液
（4）碳酸钠溶液也能使无色酚酞溶液变红
（5）C
【解析】[学习交流]
二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，该反应化学方程式：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
[做出猜想]
二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，猜想一：Na2CO3猜想二：Na2CO3和NaOH；
[进行实验]
甲组：取少许该溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液，猜想二成立，说明溶液中含有碱性物质，碱性物质能使无色酚酞溶液变红，实验现象：溶液由无色变红色；
乙组：取少许该溶液于试管中，滴加过量的氯化钙溶液，有白色沉淀生成，因为碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，实验现象是有白色沉淀，静置后过滤，向溶液中滴加某物质，有红褐色沉淀生成，初中化学常见的红褐色沉淀是氢氧化铁，猜想二中有氢氧化钠，氢氧化钠与氯化铁溶液反应生成红褐色沉淀，则滴加的物质是氯化铁溶液；
[反思评价]
经过讨论后，同学们一致认为甲组实验方案不严谨。理由是：碳酸钠溶液也能使无色酚酞溶液变红；
[拓展应用]
A、BaCl2溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡和氯化钠，除去碳酸钠同时引入新的物质氯化钠，不正确；
B、CaCl2溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙和氯化钠，除去碳酸钠同时引入新的物质氯化钠，不正确；
C、Ca（OH）2溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，过滤除去碳酸钙，加入适量的氢氧化钙可以除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，正确；
答案：C。
5．近年来比较流行吃火锅，吃火锅成了很多人外出就餐的首选。一些火锅店用固体酒精作燃料，出于好奇，同学们对固体酒精的成分进行了研究。
【查阅资料】①该固体酒精是用酒精、氢氧化钠等物质按一定的质量比混合制成的。②氯化钙溶液呈中性。
（1）【提出疑问】酒精与氢氧化钠的化学式中都含有“OH-”，那么酒精的水溶液是否显碱性？请你帮小丽同学从下列试剂中选择合适的试剂进行验证：____（填序号）。
A．硫酸铜B．氯化钠C．酚酞溶液D．盐酸
（2）固体酒精中的氢氧化钠是否变质了呢？
【实验探究一】小明取少量固体酒精于一支洁净的试管中，加入稀盐酸，发现固体酒精溶解并有气泡产生，分析实验得出氢氧化钠已变质的结论。
【拓展延伸】同学们为进一步确认固体酒精中是否还含有氢氧化钠，小明与同学们继续探究。
【实验探究二】请完成以下实验报告。
（3）【反思交流】实验探究二中加入过量氯化钙溶液的目的是 。
（4）【拓展应用】要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的碳酸钠，可选择适量的____（填序号）。
A．CO2B．CaCl2溶液
C．Ca（OH）2溶液D．H2SO4溶液
【答案】（1）A；C
（2）CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl；酚酞；溶液变红（不变色）；部分（完全）
（3）检验且将碳酸钠除尽
（4）C
【解析】（1）A、氢氧根离子能和硫酸铜中的铜离子反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，可用硫酸铜检验氢氧根离子，符合题意；
B、氯化钠与氢氧根离子不反应，无法鉴别，不符合题意；
C、如果溶液中含有氢氧根离子，溶液显碱性，可使酚酞试液变红色，可以用酚酞验证，符合题意；
D、盐酸和氢氧根离子反应，无明显现象，无法鉴别，不符合题意。
故填AC；
（2）步骤一种滴加过量的氯化钙溶液，产生白色沉淀，说明含碳酸钠，因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠，该反应的化学方程式为：CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl；
该实验是探究是否含氢氧化钠，氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故取滤液于试管中，滴加酚酞，若溶液变为红色，说明溶液中含有氢氧化钠，氢氧化钠部分变质，若溶液不变色，说明溶液中不含有氢氧化钠，氢氧化钠完全变质；
（3）碳酸钠溶液显碱性也能使无色酚酞试液变红色，会干扰溶液中氢氧化钠的检验，所以要加入过量的氯化钙溶液，可以检验并除去其中的碳酸钠，故填：检验并将碳酸钠除尽；
（4）A、二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，不能除去碳酸钠，不符合题意；
B、CaCl2溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，能除去碳酸钠，但会引入新杂质氯化钠，不符合题意；
C、Ca（OH）2溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，能除去碳酸钠，不会引入新杂质，符合题意；
D、H2SO4溶液会与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水、与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，能除去碳酸钠，但也将氢氧化钠反应掉了，不符合题意。
故填：C。
6．天然气是一种重要的燃料，其主要成分是甲烷（CH4），某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，参与探究。
（提出问题）：甲烷燃烧后生成哪些物质？
（查阅资料）：含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。
（1）（猜想与假设）：
猜想甲：CO2、H2O；
猜想乙：CO2、CO、H2O；
猜想丙：
（2）（实验探究）：为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置：
甲、乙装置的顺序能否颠倒？ （填“能“或“否”），理由是 。
（3）实验中用纯净O2而不用空气的原因是 。
（4）实验中观察到甲中无水CuSO4变蓝，乙、戊中澄清石灰水变浑浊，丁中红色粉末变成黑色，由此推断 同学猜想成立。
（5）装置乙的作用是 ，写出丁中发生的化学反应化学方程式： 。
（6）（反思与交流）：为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。
实验结束，对相关装置进行称量（忽略空气成分对实验的干扰）：甲装置增重3.6g，乙装置增重2.2g。那么燃烧甲烷的质量为 g，并写出该实验中甲烷燃烧的化学方程式 。
【答案】（1）CO、H2O
（2）否；若先通过澄清石灰水会带出水蒸气，影响对产物的检验
（3）空气中含有水和二氧化碳，干扰实验结果
（4）乙
（5）检验并除去二氧化碳；3CO+Fe2O3高温__2Fe+3CO2
（6）提供充足的氧气；1.6；4CH4+7O2点燃__2CO2+2CO+8H2O
【解析】猜想与假设：根据质量守恒定律可知化学反应前后元素的种类不变，反应物是甲烷和氧气，如果甲烷不完全燃烧生成的是一氧化碳和水；故填：CO、H2O。
（2）甲装置是用无水硫酸铜检验产物是否含有水，乙装置是用澄清石灰水检验产物是否含有二氧化碳，甲、乙装置的顺序不能颠倒，这是因为先通过澄清石灰水时会带出水蒸气，影响对产物的检验，就不能证明混合气体中是否有水。故分别填：否；若先通过澄清石灰水会带出水蒸气，影响对产物的检验。
（3）由于空气中含有水分和二氧化碳，用空气就无法验证混合气体中是否含有水和二氧化碳，无法证明是混合气体中的水和二氧化碳，还是空气中的水和二氧化碳，干扰实验结果；故填：空气中含有水和二氧化碳，干扰实验结果。
（4）甲中无水CuSO4变蓝说明混合气体中有水，乙中澄清石灰水变浑浊说明混合气体中含有二氧化碳，乙中足量澄清石灰水有两个作用：验证二氧化碳的存在，完全除去混合气体中的二氧化碳；戊中澄清石灰水变浑浊，丁中红色粉末变成黑色说明混合气体中具有还原性气体，且与氧化铁反应能生成二氧化碳，所以说明混合气体中含有一氧化碳，由此推断乙同学猜想成立。故填：乙。
（5）乙中足量澄清石灰水有两个作用：验证二氧化碳的存在，和完全除去混合气体中的二氧化碳；丁中红色粉末变成黑色的反应物是：一氧化碳和氧化铁在高温下生成铁和二氧化碳，其化学方程式为： 3CO+Fe2O3高温__2Fe+3CO2。故分别填：检验并除去二氧化碳； 3CO+Fe2O3高温__2Fe+3CO2。
反思与交流：由于可燃物不完全燃烧能生成一氧化碳，污染环境，所以要让可燃物完全燃烧，所以需要充足的氧气；故填：提供充足的氧气。
甲装置增重3.6g，即产生水的质量为3.6g，乙装置增重2.2g，即产生二氧化碳的质量为2.2g；3.6g水中氢元素的质量为： 3.6g×218×100%=0.4g，甲烷中氢元素的质量完全转化到水中，因此甲烷的质量为： 0.4g÷(416×100%)=1.6g；故填：1.6。
则甲烷中碳元素的质量为： 1.6g−0.4g=1.2g，2.2g二氧化碳中碳元素的质量为： 2.2g×1244×100%=0.6g；甲烷燃烧同时生成了一氧化碳，一氧化碳中碳元素的质量为： 1.2g−0.6g=0.6g；则生成一氧化碳的质量为： 0.6g÷(1228×100%)=1.4g；在点燃的条件下，甲烷和氧气反应生成水、一氧化碳和二氧化碳，则参加反应的氧气质量为： 3.6g+2.2g+1.4g−1.6g=5.6g。则反应物甲烷、氧气和生成物二氧化碳、一氧化碳、水的分子个数比为： 1.6g16：5.6g32：2.2g44：1.4g28：3.6g18=4：7：2：2：8；所以甲烷燃烧的化学方程式为： 4CH4+7O2点燃__2CO2+2CO+8H2O。
7．某化学兴趣小组同学在回收废旧电池的同时，开展了如下的实验探究。
（查阅资料）废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可溶于水。
（实验1）废干电池的拆卸与处理
①兴趣小组同学将废旧干电池卸下的锌筒、碳棒冲洗干净，备用。
②将铜帽放入盐酸中，除去锈污，冲洗备用。
（实验2）检验废干电池筒内黑色固体中MnO2的存在
兴趣小组同学设计了如下图所示的实验：
（1）操作②的名称是 ，其中玻璃棒的作用是 。
（2）操作③灼烧黑色滤渣时，产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体为 。
（3）操作④试管中产生的气体能使带火星木条复燃，该气体为 。
（4）由此得出结论：滤渣中除含有 外，还含有黑色粉末 。
（5）（实验3）利用回收锌皮制取氢气
用锌皮和稀硫酸制取氢气。用适当的发生装置，采用排水法收集并测定氢气的体积(如图)，气体从装置A导管口 (填“a”或“b”)进。
（6）（实验4）探究经处理干净的二氧化锰在氯酸钾分解反应中的催化作用
①把干燥纯净的24.5g氯酸钾和5.5g二氧化锰混匀、装入大试管中，加热。
②待反应完全后，将试管冷却、称量，得到20.4g残留固体。
③再将残留固体经溶解、过滤、洗涤、干燥、称量，得到5.5g黑色固体。
［数据分析］
①该实验说明：二氧化锰在氯酸钾分解反应前后， 不变。
②完全反应后制得氧气的质量是 g。(提示：已知所有化学反应遵循如下规律：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后各生成物的质量总和)
［实验反思］
要证明二氧化锰是氯酸钾分解反应的催化剂，还要做一个对比实验：将等质量的2份氯酸钾粉末，其中一份加入少量的上述实验所得二氧化锰混匀、装入试管，另一份装入另一试管，加热，比较 的大小。该实验说明：二氧化锰在氯酸钾分解反应前后， 不变。
【答案】（1）过滤；引流
（2）CO2
（3）O2
（4）二氧化锰；碳
（5）b
（6）质量；9.6；反应速率；化学性质
【解析】根据题目中的信息“废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、碳粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可溶于水”，结合题目，可知：（1）操作②的名称是过滤，其中玻璃棒的作用是引流；（2）操作③灼烧黑色滤渣，会产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体为二氧化碳；（3）操作④试管中产生的气体能使带火星木条复燃，该气体为氧气；（4）碳燃烧生成二氧化碳，过氧化氢能在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，由此得出结论：滤渣中除含有二氧化锰外，还含有黑色粉末碳粉；
实验3利用回收锌皮制取氢气：
氢气的密度比水小，故气体从装置A导管口b进，选用仪器B测量排出水的体积。
实验4探究经处理干净的二氧化锰在氯酸钾分解反应中的催化作用：
数据分析：①氯酸钾在二氧化锰的催化下分解生成氯化钾和氧气，故反应完全后，得到的残留固体是二氧化锰和氯化钾，氯化钾溶于水，二氧化锰不溶于水，溶解、过滤，洗涤、干燥，得到5.5g二氧化锰，故该实验说明二氧化锰在氯酸钾分解前后质量不变；
②因为参加反应的各物质的质量总和等于反应后各生成物的质量总和，完全反应后制得氧气的质量是 (24.5g+5.5g)−20.4g=9.6g 。
实验反思：要证明二氧化锰是氯酸钾分解的反应的催化剂，还要做一个对比实验：将等质量的2份氯酸钾粉末，其中一份加入少量的上述实验所得二氧化锰混匀、装入试管，另一份装入另一试管，加热，比较产生氧气速率的大小，确定二氧化锰能加快氯酸钾分解反应的速率。
该实验说明：二氧化锰在氯酸钾分解反应前后，化学性质不变。
8．某兴趣小组用图1装置进行实验时发现：烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。
（1）写出甲装置中发生反应的化学方程式 ；石灰水“变浑浊”是因为生成了 （填化学式）。
（2）为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”，该小组同学开展了如下活动：
【查阅文献】碳酸钙（碳酸钠等）与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙（碳酸氢钠等）。
【提出假设】假设1：挥发出的HCl使浑浊变澄清；
假设2： 。
（3）【设计实验】为除去CO2中的HCl，小华在图1中甲、乙装置之间增加图2装置，装置的连接顺序是甲→ → →乙（填字母序号）；其中盛放的试剂合理的是 （填选项序号）。
A．浓硫酸 B．NaOH溶液
C．饱和Na2CO3溶液 D．饱和NaHCO3溶液
（4）【实验现象】饱和石灰水浑浊后，继续通入足量CO2，沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。
【得出结论】由上述探究可得出的结论是 。
（5）该兴趣小组在老师指导下，用pH传感器测得图1烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线如图3。
①AB段pH几乎不变的原因可能是 ；D点所得澄清溶液的成分除H2O外还有 。
②BC段发生反应的化学方程式主要有 。
【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；CaCO3
（2）产生的二氧化碳使石灰水变澄清
（3）b；a；D
（4）挥发出来的氯化氢使饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清；二氧化碳只能使饱和石灰水生成的沉淀部分溶解，不能最终使其变澄清
（5）先排出的是装置内的空气，不会使溶液的pH明显变化；氯化钙、氯化氢；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O、Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O
【解析】解：（1）甲装置中石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故石灰水“变浑浊”是因为生成了碳酸钙，其化学式为：CaCO3。（2）【提出假设】由文献资料，碳酸钙（碳酸钠等）与二氧化碳、水反应生成或可溶于水的碳酸氢钙，则可提出假设产生的二氧化碳使石灰水变澄清。【设计实验】图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”，小华在图1中甲、乙装置之间增加图2装置，装置的连接顺序是甲→b→a；其中盛放的试剂合理的是碳酸氢钠，碳酸氢钠能与氯化氢气体反应生成氯化钠、水和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则。【得出结论】饱和石灰水浑浊后，继续通入足量CO2，沉淀部分溶解但最终并未完全澄清，而挥发出来的氯化氢使饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清；二氧化碳只能使饱和石灰水生成的沉淀部分溶解，不能最终使其变澄清。（3）①刚开始排出的气体是空气，故AB段pH几乎不变。D点溶液的pH小于5，所得澄清溶液的成分除H2O外，还有氯化氢气体溶于水生成的盐酸，氯化氢与氢氧化钙反应生成生成的氯化钙。②BC段，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，氯化氢与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，反应的化学方程式主要有CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O、Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O。
9．在燃烧正旺的炭火盆上，不小心洒上几滴水，会看到有火苗窜起。这是什么气体在燃烧？小军、小虎、小明和小梅组成的合作学习小组对此问题展开了探究。
（组内交流，形成共识）火焰是气体物质燃烧产生的现象，既然有火苗，水与炽热的碳反应肯定产生了可燃性气体，同时应该还有未反应的水蒸气。
（提出猜想）小军：可能含有CO；
小梅：可能含有H2；
小明：也可能是CO和H2的混合物；
小虎：不排除有非可燃性气体生成，有可能还有少量的CO2。
（查阅资料）
无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
（设计实验）合作学习小组成员设计了如下实验装置图，并进行了实验。
（1）请将上图甲、乙、丙装置按一定顺序连接后放入上图方框中，正确的连接顺序是 。
（2）已知试管内棉花不参与反应，它的作用是制造水蒸气。装置丙的作用是 。装置甲的作用是 。
（3）实验中观察到装置乙、C中澄清石灰水均变浑浊，B中黑色粉末变红，D中无水硫酸铜由白色变为蓝色。写出乙中变化的化学方程式 。
（4）（讨论交流）
小军认为根据上述现象不足以说明产生的气体中一定存在H2．小梅认为只需将上述装置稍作改进，就可证明产生的气体中一定含有H2．小梅的改进是 。
（5）小明认为该实验经上述改进后，还存在一个明显的缺陷，该缺陷是 。
（实验结论）炽热的炭和水蒸气反应有H2、CO和CO2生成。
【答案】（1）乙丙甲
（2）除去二氧化碳；除去水蒸气或干燥气体
（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O
（4）将装置C和装置D交换
（5）缺少尾气处理装置
【解析】由题意“水与炽热的碳反应肯定产生了可燃性气体，同时应该还有未反应的水蒸气”，验证各成分的顺序依次：实验室中常用无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色来验证水，澄清的石灰水来验证二氧化碳，实验室常用浓氢氧化钠溶液充分吸收二氧化碳；用浓硫酸来干燥气体；通过黑色的氧化铜转变成红色的铜来验证由还原性的物质存在；从装置B出来的气体先由D检验水分，再用C检验是否生成二氧化碳；因为一氧化碳是一种有毒的气体，尾气一般要收集或点燃。故：
[设计实验]（1）由题意可知，用澄清的石灰水检验二氧化碳、实验室常用浓氢氧化钠溶液充分吸收二氧化碳；用浓硫酸来干燥气体；则正确的连接顺序依次是：乙丙甲；（2）由于氢氧化钠能与二氧化碳反应，装置丙的作用是：吸收二氧化碳。浓硫酸具有吸水性，装置甲的作用是：除去水蒸气或干燥气体；（3）实验中观察到装置乙、C中澄清石灰水均变浑浊，B中黑色粉末变红，D中无水硫酸铜由白色变为蓝色。乙中变浑浊是二氧化碳与氢氧化钙反应生成沉淀碳酸钙的原因，其变化的化学方程式CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。
[讨论交流]（4）小军认为根据上述现象不足以说明产生的气体中一定存在H2．小梅认为只需将上述装置稍作改进，就可证明产生的气体中一定含有H2．从装置B出来的气体先由D检验水分，再用C检验是否生成二氧化碳，故小梅的改进是 将装置C和装置D交换。（5）小明认为该实验经上述改进后，还存在一个明显的缺陷，因为一氧化碳是一种有毒的气体，尾气一般要收集或点燃，故该缺陷是 缺少尾气处理装置。
故答案为：（1）乙丙甲；（2）除去二氧化碳；除去水蒸气或干燥气体（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O（4）将装置C和装置D交换；（5）缺少尾气处理装置。
10．章强同学用氢氧化钙和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂，因此，他停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行了如下探究。请你和他一起完成探究活动。
（提出问题）溶液中的溶质是什么物质？
（1）（作出猜想）
猜想一：溶质只有氯化钙。
猜想二：溶质中有CaCl2和Ca（OH）2。
猜想三：溶质中有 。
（2）（查阅资料）氯化钙溶液呈中性。
（方案设计）
（3）（方案反思）方案一不能证明猜想一正确的理由是 。若要完善此方案，可将酚酞溶液换成 。
（4）（拓展与应用）实验证明猜想三是正确的。要想使溶液中的溶质只有氯化钙，你认为应该进行的实验步骤是 。
（5）（结论）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）CaCl2和HCl
（2）酚酞变红色；碳酸钠；开始有气泡产生，后来有白色沉淀生成
（3）盐酸和氯化钙的混合溶液也不能使酚酞变色；紫色石蕊溶液
（4）向烧杯中的溶液中加入碳酸钙，直到不再溶解，过滤得氯化钙溶液
（5）可能过量的反应物
【解析】作出猜想：氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，如果氢氧化钙和稀盐酸恰好完全反应，则溶质只有氯化钙，如果氢氧化钙未完全反应，则溶质中有氯化钙和氢氧化钙，如果稀盐酸过量，则溶质中有氯化钙和HCl，故猜想三为：溶质中有CaCl2和HCl；
方案一：实验结论为：猜想二符合题意，溶质有氢氧化钙和氯化钙，取少量烧杯内的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞溶液，无色酚酞试液遇碱变红，在酸性和中性溶液中不变色，故实验现象为：无色酚酞变红；
方案二：实验结论为：猜想三符合题意，则溶质中有CaCl2和HCl，可向溶液中加入碳酸钠溶液，碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，实验现象为：有气泡产生，说明溶质中有HCl，待HCl完全反应后，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，实验现象为：有白色沉淀产生，说明溶质中含有CaCl2，故填：碳酸钠、开始有气泡产生，后来有白色沉淀生成；
方案反思：无色酚酞试液在酸性和中性溶液中都不能变色，因此无色酚酞在盐酸和氯化钙的混合溶液中也不变色，故方案一不能证明猜想一符合题意，故填：盐酸和氯化钙的混合溶液也不能使酚酞变色；
可将酚酞试液换成紫色石蕊试液，紫色石蕊试液在酸性溶液中显红色，在碱性溶液中显蓝色，在中性溶液中不变色，故可取少量烧杯内的溶液于试管中，滴入几滴紫色石蕊试液，溶液不变色，说明猜想一成立，溶液变蓝色，说明猜想二成立，溶液变红色，说明猜想三成立，故填：紫色石蕊试液；
拓展与应用：要想使溶液中的溶质只有氯化钙，就需除去HCl，可向溶液中加入足量的碳酸钙，碳酸钙能与HCl反应生成氯化钙、二氧化碳和水，过滤，将过量的碳酸钙除去，可得氯化钙溶液，故填：向烧杯中的溶液中加入碳酸钙，直到不再溶解，过滤得氯化钙溶液；
结论：由分析可知，反应后所得物质的成分，不但含有生成物，还可能含有过量的反应物，故除考虑生成物外还需考虑可能过量的反应物。
11．实验室有一瓶黑色粉末和一瓶标签已被腐蚀的无色液体（如图）。
将二者混合会产生无色气体。为了确定它们的成分，甲、乙两位同学进行了探究。
（1）（查阅资料）
①铁粉末为黑色，化学性质与锌相似，与稀硫酸反应生成FeSO4和无色气体。
②碳与稀硫酸不发生化学反应。
（猜想1）甲同学认为无色气体是氧气，其理由是（用化学方程式表示）： 。乙同学认为单从产生无色气体不能确定一定是氧气，需要进一步进行实验，请你设计实验进行验证无色气体是氧气。
（2）（猜想2）乙同学认为无色气体不一定是氧气，可能是其他气体，其理由是（用化学方程式表示） 。
乙同学按自己的设想进行实验：取一定量的黑色粉末于试管中，加入过量的无色液体，当反应结束后，发现试管底部仍有黑色粉末。为确定此成分，请你设计实验进行验证：
【答案】（1）2H2O2MnO2__ 2H2O＋O2↑；用带火星的木条检测；木条复燃
（2）Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑；澄清石灰水变浑浊；碳或木炭
【解析】[猜想1]
过氧化氢在二氧化锰（黑色粉末）的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2MnO2__ 2H2O＋O2↑；
氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则实验步骤为：用带火星的木条检测；实验现象为：木条复燃。
[猜想2]
铁的合金也是黑色的，它能和硫酸反应生成氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
铁合金中含有碳，碳和硫酸不反应，但能燃烧，生成二氧化碳；则设计实验进行验证：
实验步骤：2．将黑色粉末点燃，在火焰上方罩一个沾有澄清石灰水的小烧杯；
实验现象及实验结论：黑色粉末燃烧，烧杯内的澄清石灰水变浑浊，则证明黑色粉末是碳。
12．为了除去二氧化碳中的少量氧气，并进行有关碳及氧化物的实验。某同学用如图所示装置，在完成气密性检查后加入药品，并已在装置中充满二氧化碳。
（1）将表格空白处该填写的内容，在答题卷上，按标号顺序对应填写：
（2）有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为 （填“需要”或“不需要”）理由是： 。
【答案】（1）逐渐变黑；减少；CO2+C高温__2CO；黑色固体逐渐变红；有液体进入D中；防止倒吸
（2）不需要；CO已收集在E中并未排放到空气中，无污染
【解析】（1）实验步骤Ⅰ中，A玻璃管中铜粉的作用是除去CO2中的氧气，铜粉与氧气反应生成氧化铜，现象为红色的铜粉逐渐变黑。实验步骤Ⅱ中，点燃B处酒精喷灯，加热段时间，B处的碳粉和二氧化碳发生反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为 CO2+C高温__2CO ；现象是B处的木炭粉减少。实验步骤Ⅲ中，点燃C处酒精灯，一氧化碳和氧化铜反应，将氧化铜再次还原成铜粉，C处的现象是黑色固体逐渐变红。实验步骤IV中，生成的二氧化碳被澄清的石灰水吸收，造成内气压瞬间减小，而外界气压作用在尾气处理液的表面，沿着导气管进入到反应装置中，因此D中的现象有液体进入D中。为了防止液体进入试管中造成试管破裂D的作用是防止倒吸。（2）实验生成的二氧化碳气体被石灰水吸收，一氧化碳气体被收集到E中，未排放到空气中因此不需要添加尾气处理装置。
13．某化学实验小组通过在钟罩内燃烧镁条来测定空气中氧气含量，在操作正确的前提下，发现测定结果明显偏高。
[猜想]除与氧气反应外，镁还可能与空气中其他物质反应。
[根据已有知识分析并推测]
（1）分析：空气中的 化学性质很稳定，一般不与其它物质反应，可排除。
（2）空气中二氧化碳和水蒸气含量很低应该可以忽略不计。
推测：镁可能是与空气中的氮气发生了化学反应。
进行实验验证：
[实验一]获取氮气
①工业上利用蒸发液态空气来获取氮气,液氮沸点低,应 (先、后)被蒸发出来，此法在实验室不适用。
②以下是实验小组获取氮气的三种方案,其中可得到较纯氮气的是 (填字母)，B装置中澄清石灰水的作用是 ，气球的作用是 。
（3）[实验二]在氮气中点燃镁带，观察现象
将镁带打磨光亮,引燃,伸入盛氮气的集气瓶中,镁继续燃烧,瓶内壁附着一层淡黄色的氮化镁(其中氮元素的化合价为-3价)固体，该反应的化学式表达式是 。
[结论]镁消耗了钟罩内的氧气和氮气，使测定结果偏高，此实验也可得出氮气性质的一点新认识是 。
【答案】（1）稀有气体
（2）先；B；吸收（或除去）空气中的二氧化碳；调节气压，防止橡胶塞弹出
（3）Mg + N2→点燃 Mg3N2；氮气也可以支持燃烧
【解析】[根据已有知识分析并推测]
空气中的稀有气体化学性质很稳定，一般不与其它物质反应，故填：稀有气体；
[实验一] （1）分离液态空气过程中，沸点低的先变成气态，故填：先；（2）A装置中，铁和空气中的氧气反应较慢，氧气不容易被完全消耗掉，C装置中消耗掉氧气的同时会生成新的气体杂质二氧化碳，
故答案为：B，
B装置中澄清石灰水的作用是吸收（或除去）空气中的二氧化碳，故填：吸收（或除去）空气中的二氧化碳；
气球的作用是平衡气压，故填：调节气压，防止橡胶塞弹出；
[实验二]
镁在氮气中燃烧生成氮化镁，反应的化学式表达式是：Mg + N2→点燃 Mg3N2，故填：Mg + N2→点燃 Mg3N2；
[结论]
镁在氮气中也能燃烧，故填：氮气也可以支持燃烧。
14．某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？
【查阅资料】①CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca（HCO3）2。
②AgCl不溶于稀硝酸。
（1）【提出猜想】Ⅰ．石灰水已完全变质
Ⅱ．
Ⅲ．CO2中混有HCl
（2）【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行核究。制备CO2的化学方程式为 。
（3）【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。
【交流讨论】若要收集到能净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和 。
（4）【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是 （写一点）。
【答案】（1）CO2过量
（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；NaCO3；溶液无明显现象；AgNO3；产生白色沉淀，加稀硝酸后沉淀不溶解；AgNO3+HCl=AgCl+HNO3
（3）浓硫酸
（4）HCl气体易溶于水
【解析】（1）由查阅资料可知，二氧化碳过量碳酸钙会转化为可溶的碳酸氢钙，所以猜想 Ⅱ 为 CO2过量 ；
（2） 制备CO2的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ； ① 猜想 Ⅰ不成立 则说明氢氧化钙没有变质，所以加入碳酸钠溶液会产生白色沉淀； ② 猜想Ⅱ不成立 则将气体通入澄清石灰水中，溶液无明显现象； ③ 猜想Ⅲ成立则说明二氧化碳中混有氯化氢，可利用氯化氢能与硝酸银溶液反应产生不溶于硝酸的白色沉淀验证，反应方程式为 AgNO3+HCl=AgCl+HNO3 ；
（3）氯化氢能与碳酸氢钠反应，浓硫酸有干燥性， 若要收集到能净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和浓硫酸 ；
（4）氯化氢易溶于水，所以用排水法收集可除去氯化氢。
15．我国制碱工业采用联合制碱法生产纯碱，其反应原理如下：NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Δ__ Na2CO3+H2O+CO2↑
（资料阅读）
①通常情况下，浓氨水具有较强的挥发性，易挥发出氨气。氨气是一种无色有刺激性气味的气体，极易溶于水，排放到空气中会污染空气。
②饱和碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳。
化学兴趣小组在实验室模拟联合制碱法进行了如下实验：
Ⅰ．关闭K1，先打开K2通入NH3，调节气流速率，待其稳定后，再打开K1通入CO2。
Ⅱ．待三颈烧瓶内出现较多固体时，关闭K2停止通入NH3；一段时间后，关闭K1停止通入CO2。
Ⅲ．将三颈烧瓶内反应后的混合物过滤，将滤出的固体洗涤、低温干燥，得到碳酸氢钠固体。再将其加热使其完全分解即得纯碱。
请回答下列问题。
（1）写出A装置中反应的化学方程式 。
（2）B装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
（3）D装置中生石灰的作用是 。
（4）C装置中长颈漏斗的作用除了随时添加饱和食盐水，还有 作用。有同学认为应该在长颈漏斗内放置浸有稀硫酸的棉花团，其目的是 。
（5）关闭K2停止通入NH3，还要继续通入一段时间CO2，其目的是 。
（6）写出副产品氯化铵和熟石灰反应的化学方程式 。
【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）除去二氧化碳中的氯化氢气体
（3）氧化钙和水反应产生热量使氨气的挥发加快
（4）平衡气压的作用；吸收氨气，防止其污染空气
（5）尽可能多的吸收二氧化碳增大碳酸氢钠的产率
（6）2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑
【解析】（1）碳酸钙和稀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↑；故填： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（2）在生成的二氧化碳中可能含有氯化氢气体，碳酸氢钠不和二氧化碳反应和氯化氢反应，所以B中碳酸氢钠的作用是：除去二氧化碳中的氯化氢气体； 故填：除去二氧化碳中的氯化氢气体（3）温度越高，分子运动的越快，所以D装置中氧化钙的作用是：氧化钙和水反应产生热量使氨气的挥发加快； 故填：氧化钙和水反应产生热量使氨气的挥发加快（4）C装置中长颈漏斗的作用除了随时添加饱和食盐水，还有平衡气压的作用；因为氨气进行空气会污染环境，不能把氨气直接排放到空气中，所以在长颈漏斗内放置浸有稀硫酸的棉花团，其目的是吸收氨气，防止其污染空气； 故填：平衡气压的作用；吸收氨气，防止其污染空气（5）关闭K2停止通入NH3，还要继续通入一段时间CO2，其目的是：尽可能多的吸收二氧化碳增大碳酸氢钠的产率； 故填：尽可能多的吸收二氧化碳增大碳酸氢钠的产率（6）氯化铵和熟石灰反应生成氯化钙、水和氨气，化学方程式为：2NH4Cl+ Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑。 故填：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑
16．安琪同学为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
（1）步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器收集20mL O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝表面的现象如表所示。
（2）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是 。
（3）铁制品锈蚀的条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是 。
（4）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是 和 。
（5）雨后郊外的路比较泥泞，如果你的交通工具是自行车，你回来进行清洗后，采取的防锈措施是 （填字母）
A 立即晾晒干 B 涂油漆 C 链条传动部件涂上油
【答案】（1）现象：铁丝表面出现较多红褐色物质
（2）将带火量的木条放置在b导管口，若木条复燃，则证明U形管内已充满
（3）观察到乙装置中注射器活塞向左移动(或注射器内O2体积减少)
（4）水分；金属的内部结构
（5）A、C
【解析】步骤2：观察U形管内的铁丝表面发生的现象。②潮湿的普通铁丝出现的现象是：铁丝表面出现较多红褐色物质；（2）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是：在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气；（3）铁制品锈蚀的条件之一是需要 O2，在此实验中能支持此条件的证据是：潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑，注射器中氧气减少；（4）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是：水分和金属的内部结构，因为①和②可以得出需要水分，②和③（即“潮湿的纯铁丝”和“潮湿的普通铁丝”）可以得出的是铁中“有无碳和其他杂质”，也就是金属的内部结构，也会影响铁是否生锈；（5）清洗后的自行车先使水分蒸发干燥后，再涂上油能防止生锈，因为生锈的条件是与水和氧气接触，涂上油防止与氧气和水接触，
故答案为：A、C。
17．通过海水晾晒可得粗盐。粗盐除含有NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2以及泥沙等杂质。为了有效将粗盐提纯，实验的各步操作流程如下图所示。
根据以上信息回答：
（1）在完成操作1之前，必须加入的x物质是 。
（2）操作Ⅰ和操作Ⅱ的名称是 ；操作中玻璃棒的作用是 ；该操作中需要将圆形滤纸折叠处理，下列图示中不该出现的情形是 (选填字母序号)。
（3）在蒸发操作中容易造成食盐回体飞溅，为尽量减少飞溅，可采取 等措施(选填字母序号)。
A．玻璃棒不断搅拌 B．来回移动酒精灯加热 C．来回移动蒸发皿加热
（4）在实验过程中加入过量的Na2CO3溶液，其实验目的是 。
（5）判断加入的盐酸“适量”的方法是 。
（6）实验所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量，原因是
【答案】（1）水
（2）过滤；引流；D
（3）A
（4）除去氯化钙杂质
（5）刚好不再产生气泡时
（6）除杂过程中生成了氯化钠
【解析】（1） 操作1 为过滤，在过滤之前要先加水将粗盐溶解，X为水；
（2） 操作Ⅰ和操作Ⅱ的名称是过滤，其中玻璃棒的作用是引流；折叠滤纸时不会出现D中现象；
（3） 在蒸发操作中容易造成食盐晶体飞溅，为尽量减少飞溅，可采取 玻璃棒不断搅拌 的措施；
（4） 在实验过程中加入过量的Na2CO3溶液，其实验目的是为了除去氯化钙杂质；
（5）氢氧化钠与碳酸钠的混合溶液中加入盐酸，盐酸要先与氢氧化钠反应，然后再与碳酸钠反应，所以刚好不再产生气泡时说明盐酸适量；
（6） 因除杂过程中生成了氯化钠，所以实验所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量。
18．工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业．在工业上，制取氯气和烧碱的主要工艺流程如下：
（1）环节Ⅰ：利用海水提取粗盐的过程（如图）．
图中①是 （填“蒸发”或“冷却”）池．
（2）母液为氯化钠的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液．
（3）环节Ⅱ：利用工业上粗盐（含MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质）精制氯化钠（工艺流程如图）．
X中含有的阳离子是 ；
（4）写出生成沉淀D的一个化学方程式 ．
（5）溶液E中加过量稀盐酸的作用是 ．
（6）实验所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量，原因是 ．
（7）环节Ⅲ：电解饱和食盐水生产氯气和烧碱并测定烧碱的纯度．
请写出环节Ⅲ生产中发生反应的化学方程式 ．
（8）工业烧碱常常含有一定的氯化钠和碳酸钠杂质．为了测定烧碱的含量，小婉同学设计探究方案后进行实验并测得数据如图：
请你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数（请列出计算过程） ．
（9）小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密，其理由是：
①探究方案中没考虑氢氧化钠的吸水性．
②探究方案中因缺少 （填操作名称），导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小．
（10）环节Ⅳ：应用举例
氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O，工业上用氯气与石灰乳[Ca（OH）2]反应来制取漂白粉，有关反应的化学方程式是 ．
【答案】（1）蒸发
（2）饱和
（3）Ba2+
（4）Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl(或Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl)
（5）除尽过量的氢氧化钠和碳酸钠
（6）除杂过程中会生成一些氯化钠
（7）2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑
（8）67.65%
（9）洗涤
（10）2Cl2+2Ca(OH) 2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】环节Ⅰ：（1）氯化钠的溶解度受温度影响不大，故蒸发结晶，
（2）析出晶体后的溶液仍为饱和环节Ⅱ：
（3）加X产生硫酸钡沉淀，故X中一定含Ba2+；依图示：溶液B中含有CaCl2, 写出生成沉淀D的一个化学方程式Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;
（4）溶液E中加过量稀盐酸的作用是除尽过量的氢氧化钠和碳酸钠；
（5）实验所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量是除杂过程中会生成一些氯化钠环节Ⅲ：
（7）电解饱和食盐水生产氯气和烧碱即2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑解：设Na2CO3质量为X，NaCl质量为Y
10644=x0.22g x=5.3g y=1.17g则NaOH的质量为20g-5.3g-1.17g=13.53g;则NaOH%= 13.53g20g×100% =67.65%②探究方案中因缺少洗涤，沉淀上会有氢氧化钠，导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小。
（10）环节Ⅳ：依据提示：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
19．某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加酸碱指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
（1）【猜想】猜想一：只有CaCl2； 猜想二： ；
猜想三：含有CaCl2和Ca(OH)2； 猜想四：含有CaCl2、HCl和Ca(OH)2
同学们讨论后一致认为猜想四不合理，理由是 。
（2）【查阅资料】氯化钙溶液呈中性
【进行实验】同学们设计了如下不同的实验方案，证明猜想二是成立的。请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象。
（3）【反思交流】要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的 ，然后过滤，该除杂原理用的化学方程式为 。
【答案】（1）含有CaCl2和HCl；Ca(OH)2和HCl会发生反应
（2）溶液变为红色；黑色粉末逐渐减少，溶液变为蓝色；锌粒
（3）碳酸钙；CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑
【解析】根据题中提供的信息可知，猜想二为氯化钙和稀盐酸；讨论后一致认为猜想四不合理，理由是在溶液中Ca（OH）2和HCl会发生反应，不会同时存在；【进行实验】证明猜想二符合题意的，即验证盐酸的存在即可，故方案一取少量溶液于试管中，加入紫色石蕊溶液，产生溶液变红的现象，证明盐酸存在；方案二取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的烧杯中的溶液，产生黑色粉末逐渐减少，溶液变为蓝色； 取少量烧杯中的溶液于另一支试管中，加入金属锌，产生气泡。【反思交流】要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2，需要除去杂质， 法是向烧杯中加入过量的碳酸钙，除杂原理用的化学方程式为CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。
20．全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上，但铁锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用，例如暖宝宝、食品脱氧剂等。小组同学对暖宝宝发热产生兴趣，展开探究。
【资料卡片】某品牌暖宝宝的使用说明如图。
（1）暖宝宝使用时能量的转化形式为 。
（2）暖宝宝“不使用时请勿拆开密封包装”的原因是 。
（3）【猜想与假设】暖宝宝成分中氯化钠、活性炭可能加快铁锈蚀速率，使反应在短时间内放出大量的热。
【实验方案】小组同学通过反应过程中温度的变化，探究氯化钠、活性炭及两者共同存在对铁锈蚀速率的影响，设计完成如下4组实验。（实验在密闭容器中进行）
【解释与结论】
对比实验1和2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响，表中m= 。
（4）为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，应选择的实验组合是 （填实验编号）。
（5）综合以上4组实验得出结论： 。
（6）【拓展与应用】小组同学运用该原理设计如下对比实验测定空气中氧气的含量。
反应结束后，测得的数据如下表：
n= ％（计算结果精确到0.1%）。
（7）结合反应原理和结果思考装置A的优点： （写两点）。
【表述与交流】人类智慧无穷，趋利避害，化学让我们的生活变得更美好。
【答案】（1）化学能转化为电能
（2）防止铁粉与空气接触反应而失效
（3）0
（4）1、3
（5）氯化钠、活性炭及两者共同存在均可加速铁锈蚀速率
（6）20.2
（7）更环保、更准确
【解析】（1）暖宝宝使用时是利用铁生锈放热，将化学能转化为热能，故填：化学能转化为热能；
（2）暖宝宝“不使用时请勿拆开密封包装”的原因是防止铁粉与空气接触反应而失效，故填：防止铁粉与空气接触反应而失效；
（3）对比实验1和2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响，可知变量为氯化钠，而其他因素应该相同，则m为0，故填：0；
（4）为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，则活性炭为变量，其他条件相同，同时因为氯化钠对铁锈蚀速率也有影响，需控制氯化钠的质量为0，则应选择的实验组合为实验1和实验3，故填：实验1和实验3；
（5）对比实验1和2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响；对比实验1和3，可探究活性炭对铁锈蚀速率的影响；对比实验2、3、4可探究氯化钠、活性炭两者共同存对铁锈蚀速率的影响，综合可得出结论：氯化钠、活性炭及两者共同存在均可加速铁锈蚀速率，故填：氯化钠、活性炭及两者共同存在均可加速铁锈蚀速率；
（6）n=100mL−59.6mL200mL×100%=20.2%，故填：20.2；
（7）红磷燃烧需要点燃，装置不密闭，测量结果不准确，而铁生锈发生缓慢氧化消耗氧气更彻底，测量结果更准确，同时生成五氧化二磷逸散到空气中造成空气污染，则装置A的优点是测量结果更准确、更环保，故填：测量结果更准确、更环保。
实验步骤
实验现象
分析结论
Ⅰ取适量该氯化钠溶液于试管中，加入过量的NaOH溶液。
有白色沉淀产生。
该氯化钠溶液中含有MgCl2杂质。该反应的化学方程式为
Ⅱ、向步骤I的试管中继续滴加过量Na2CO3溶液，充分反应后过滤。

该氯化钠溶液中含有CaCl2杂质。
Ⅲ、向步骤Ⅱ所得滤液中滴加过量BaCl2溶液，充分反应后过滤。
有白色沉淀产生。
该氯化钠溶液中含有Na2SO4杂质。
VⅠ。向步骤Ⅲ所得滤液中滴加稀HCl至溶液呈中性。
无明显现象。
加稀盐酸除去的物质是
组别
实验操作
实验现象
实验结论
甲组
取少许该溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液

猜想二成立
乙组
取少许该溶液于试管中，滴加过量的氯化钙溶液，静置后过滤
有白色沉淀产生
猜想二成立
向滤液中滴加
有红褐色沉淀产生
实验步骤
实验现象
实验结论或化学方程式
步骤一：取少量固体酒精于试管中，加水充分溶解后，滴加过量的氯化钙溶液并振荡
产生白色沉淀
化学方程式：
将上述试管中的物质过滤，取滤液于另一支试管中，滴加

实验结论：氢氧化钠 （填“部分”或“完全”）变质
方案
方法步骤
实验现象
实验结论
方案一
取少量烧杯内的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞溶液
酚酞不变色
猜想一符合题意

猜想二符合题意
方案二
取少量烧杯内的溶液于试管中，逐滴加入 溶液至过量

猜想三符合题意
实验步骤
实验现象
实验结论


无色气体是氧气。
实 验 步 骤
实 验 现 象
实 验 结 论
①将试管中的剩余物质过滤、洗涤、干燥。
②点燃黑色粉末，在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的小烧杯。

试管中剩余的黑色
粉末可能是 。
实验步骤
实验现象
实验分析
Ⅰ：点燃A处酒精灯，缓缓通入混合气体。
A中铜粉 ，B、C、D无明显现象，E中石灰水变浑浊。
A玻璃管中铜粉的作用是除去CO2中的氧气。
Ⅱ：点燃B处酒精喷灯，加热段时间。
木炭粉 ，E中澄清石灰水变浑浊，F中有液体流入。
B处发生反应的化学方程式
Ⅲ：点燃C处酒精灯。
C处的现象是 ，E中澄清石灰水变浑浊，F中有液流入。
c处是检验B处的产物
IV：停止通入混合气体，用弹簧夹夹紧进气口，熄灭A、B、C三处火焰。
D中的现象
D的作用是
步骤
实验操作
实验现象
结论及化学方程式
①
取少量澄清石灰水于试管中，加入 溶液。
产生白色沉淀。
猜想Ⅰ不成立。
②
将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中。
。
猜想Ⅱ不成立。
③
将气体通入盛有 溶液的试管中，再加稀硝酸。
。
猜想Ⅲ成立。
反应方程式为 。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝

③潮湿的纯铁丝
没有明显变化
Na2CO3+
2HCl=2NaCl+H2O+
CO2↑
NaCl
+AgNO3=
AgCl↓
+NaNO3
106

44
58.5

143.5

x

0.22g
y

2.87g

方案
实验步骤
实验现象
方案一
取少量溶液于试管中，加入紫色石蕊溶液

方案二
取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的烧杯中的溶液

方案三
取少量烧杯中的溶液于另一支试管中，加入
产生气泡
实验编号
铁粉/g
水/mL
活性炭/g
氯化钠/g
测得10min内温度上升值/℃
1
2
5
0
0
0.1
2
2
5
m
0.1
3.1
3
2
5
0.2
0
22.0
4
2
5
0.2
0.1
56.3
装置
集气瓶内空气体积／mL
实验前烧杯内水的体积／mL
实验后烧杯内水的体积／mL
空气中氧气的体积百分含量
A
200.0
100.0
59.6
n
B
100.0
100.0
66.0
17.0%