题型06 科学探究题（6大类型）（题型突破）-【讲通练透】备战2024年中考化学真题题源解密（全国通用）

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\l "_Tc16452" 【类型1 物质组成和性质类的探究】1
\l "_Tc5338" 【类型2 反应后物质成分的探究】10
\l "_Tc31833" 【类型3 物质变质的探究】19
\l "_Tc16452" 【类型4 影响因素类的探究】26
\l "_Tc5338" 【类型5 有关实验异常现象的探究】34
\l "_Tc31833" 【类型6 反应条件的探究】43
\l "_Tc16452" ►类型1 物质组成和性质类的探究
1．（2023•山西）【科学探究】
随着我国“资源节约型”与“环境友好型”的建设，城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下，带着极大的兴趣对垃圾的分类、处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。
任务一：调查垃圾分类的价值
【咨询交流】同学们参观了一个垃圾分类处理厂，获悉城市生活垃圾可分为 可回收垃圾 、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料和 废纸或可燃物（合理即可） 等可再利用的资源。
任务二：学习垃圾分类处理的方法
【参观学习】小组同学在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如下：
【小组交流】垃圾筛分时，可根据 颜色 区分铜和铝。
任务三：探究垃圾焚烧产生的气体成分
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有SO2、CO、CO2？
【查阅资料】①SO2能使红色的品红溶液褪色，常用于检验SO2 ②紫红色酸性高锰酸钾溶可与SO2反应而褪色，常用于除去SO2 ③SO2也能使澄清石灰水变浑浊
【进行实验】设计实验方案，探究垃圾焚烧产生的气体成分。
【反思评价】（1）步骤②中，气体从 b 端通入图1装置。
（2）步骤②中，澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 。
（3）小组同学通过一定手段，测得焚烧垃圾产生的气体中CO体积分数变化如图2，t1～t2时间段内CO体积分数出现异常的原因是 氧气不足或燃烧不充分（合理即可） 。
任务四：设计垃圾分类回收的宣传活动
成果分享：同学们通过各种方式，学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。在项目化学习的成果报告中，同学们提出了许多合理化的建议。为了强化垃圾分类处理意识，让更多的人了解并执行分类措施，你还能提出的一条有价值的建议是 制作小海报或学习垃圾回收法律条文（合理即可） 。
【答案】【咨询交流】可回收垃圾；废纸或可燃物（合理即可）。
【反思评价】（1）b。
（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
（3）氧气不足或燃烧不充分（合理即可）。
成果分享：制作小海报或学习垃圾回收法律条文（合理即可）。
【解析】【咨询交流】城市生活垃圾可分为可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾；垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料和废纸、可燃物、玻璃等可再利用的资源。
【反思评价】（1）气体除杂时，要遵循长导管进气，短导管出气的原则，对应图1装置的b端进气；
（2）澄清石灰水变浑浊是因为氢氧化钙与二氧化碳反应，生成了白色沉淀碳酸钙和水，化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）由图2可知，焚烧时间段内，一氧化碳体积分数出现异常，可能是因为与可燃物接触的氧气不足，导致燃烧不充分；
成果分享：同学们通过各种方式，学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。在项目化学习的成果报告中，同学们提出了许多合理化的建议为了强化垃圾分类处理意识，让更多的人了解并执行分类措施，你还能提出的一条有价值的建议是制作小海报；学习垃圾回收法律条文。
2．（2022•宜宾）新冠疫情期间，口罩成为人们与病毒隔离的重要屏障。某实验小组为了弄清口罩的构造和关键材料的化学组成，进行了以下实验探究。
Ⅰ.探究口罩的构造
取一个医用口罩，用剪刀将其剪开，观察到里面有银白色的金属条，口罩分三层。查阅资料得知内外层为无纺布，中间层为熔喷布，成分均为聚丙烯。用显微镜观察，中间层最致密，测得孔径小于0.5μm。
（1）大部分飞沫直径集中在0.74～2.12μm。口罩能有效防止病毒通过飞沫传播的原理相当于化学实验中的 过滤 （填操作名称）。
Ⅱ.探究熔喷布的元素组成
聚丙烯属于有机物，含有碳元素，还可能含有氢、氧元素。实验小组取1.4g熔喷布，设计如图所示装置进行实验（部分夹持装置略去），实验过程中观察到装置B中U形管内固体变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。
已知：无水CuSO4为白色固体，吸水后变成蓝色晶体。
（2）装置B的作用是 检验是否有水生成 。
（3）装置C中发生反应的化学方程式是 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 。
（4）实验时，若装置B和C调换位置，对实验产生的影响是 气体会从C装置中携带出水蒸气，影响水的检验 。
（5）实验过程中持续通入干燥O2，熔喷布在装置A中完全燃烧，测得装置B质量增加1.8g，装置C、D质量共增加4.4g。通过计算判断：
①熔喷布中是否含有氧元素？ 不含有 （填“含有”或“不含有”）。
②聚丙烯分子中碳原子与氢原子的个数比是 1：2 。
【答案】（1）过滤；
（2）检验是否有水生成；
（3）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（4）气体会从C装置中携带出水蒸气，影响水的检验；
（5）①不含有；
②1：2；
【解析】（1）过滤可以将不溶物与液体分开，口罩能有效防止病毒通过飞沫传播的原理相当于化学实验中的过滤；故答案为：过滤；
（2）无水硫酸铜遇水变蓝，故装置B的作用是：检验是否有水生成；故答案为：检验是否有水生成；
（3）装置C中发生的反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（4）实验时，若装置B和C调换位置，气体会从C装置中带出水蒸气，影响水的检验；故答案为：气体会从C装置中携带出水蒸气，影响水的检验；
（5）①装置B中增加的质量为反应生成水的质量，装置C、D增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，生成物中含C、H、O，故熔喷布中一定含C、H元素，碳元素的质量为：4.4g××100%＝1.2g，氢元素的质量为：1.8g××100%＝0.2g，1.2g+0.2g＝1.4g，故熔喷布中不含有氧元素；故答案为：不含有；
②聚丙烯分子中碳原子与氢原子的个数比：：＝1：2；故答案为：1：2；
3．（2023•明光市二模）碳单质在生产、生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对碳单质进行如下探究。
【活动一】认识碳单质
（1）金刚石与石墨的物理性质不同，是因为碳原子的 排列方式 不同。
【活动二】定性探究碳与氧化铜反应的气体生成物
【提出问题】碳与氧化铜反应可能生成什么气体？
【作出猜想】猜想①：只生成CO2；猜想②：只生成CO；猜想③：既生成CO，又生成CO2。
【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇微量的CO会立即变成蓝色。
【实验验证】小红同学经过思考之后，设计了如图1所示的实验装置。
步骤一：打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的氮气；
步骤二：关闭弹簧夹，点燃酒精灯给玻璃管加热；
步骤三：实验结束后，拆洗装置和仪器。
（2）实验开始时，先通一会儿氮气再加热的目的是 排出装置中空气 。
（3）给玻璃管集中加热一段时间后，玻璃管中黑色粉末逐渐变成红色，B装置和C装置中出现的现象分别是 氯化钯试纸变蓝、澄清石灰水变浑浊 。
【实验结论】
（4）通过分析得出，猜想③是正确的。写出C装置中发生反应的化学方程式： CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 。
【实验反思】
（5）C装置的作用是 检验反应生成的二氧化碳，收集一氧化碳，避免反应生成的一氧化碳污染空气 。
【活动三】用数字传感器探究碳与氧化铜反应的气体生成物
（6）小亮同学采用数字化传感器对木炭还原氧化铜的实验进行探究（如图2所示），对不同质量比的CuO与C反应产生的气体进行数据采集（1ppm＝0.0001%），结果如图3和图4所示。
①分析图3，CO2浓度下降的原因可能是 二氧化碳与装置中碳发生反应生成了一氧化碳 。
②分析图4可得，反应物的质量比与产生的CO含量的关系是 反应物中的CuO与C质量比越大，反应产生的CO越少 。
【答案】（1）排列方式；
（2）排出装置中空气；
（3）氯化钯试纸变蓝、澄清石灰水变浑浊；
（4）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（5）检验反应生成的二氧化碳，收集一氧化碳，避免反应生成的一氧化碳污染空气；
（6）①二氧化碳与装置中碳发生反应生成了一氧化碳；
②反应物中的CuO与C质量比越大，反应产生的CO越少。
【解析】（1）金刚石和石墨都属于碳单质，但金刚石中碳原子以三维立体网状排列，石墨则是六元环网状层层堆叠，故其物理性质却有很大差异；
（2）加热时，碳粉与空中氧气也会反应，故实验开始时，先通一会儿氮气再加热的目的是排出装置中空气；
（3）结合小问（4）结论猜想③是正确的，即既生成CO，又生成CO2，再根据资料“浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇微量的CO会立即变成蓝色”，澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，故B装置和C装置中出现的现象分别是氯化钯试纸变蓝、澄清石灰水变浑浊；
（4）二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水，澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（5）澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，故其可检验反应生成的二氧化碳；一氧化碳、二氧化碳气体的密度小于澄清石灰水，其左侧进气后，澄清石灰水溶液从导管进入D装置中，故其可以收集反应生成的一氧化碳气体，避免反应生成的一氧化碳污染空气；
（6）①从图3看出，反应100s后，体系中的二氧化碳浓度达到最大、之后其浓度下降，二氧化碳与碳在高温时反应生成一氧化碳，故CO2浓度下降的原因可能是二氧化碳与装置中碳发生反应生成了一氧化碳；
②从图4看出，反应物中氧化铜占比越大，体系中的一氧化碳越少，故反应物中的CuO与C质量比越大，反应产生的CO越少。
4．（2023•恩平市校级模拟）某课外活动小组的同学查阅资料得知，传统腌制松花蛋的主要配料是氧化钙、纯碱和食盐。该小组的同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得滤渣和滤液，并对滤液的主要成分进行探究。
【提出问题】滤液的主要成分（H2O除外）是什么？
【猜想】
小东认为：滤液中含有NaCl、Na2CO3、Ca（OH）2
小西认为：滤液中含有NaCl、NaOH、Na2CO3
小南认为：滤液中含有NaCl、NaOH、Ca（OH）2
小北认为：滤液中含有NaCl、NaOH
（1）大家讨论后一致认为 小东 的猜想一定不成立，理由是 Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+CaCO3↓ （用化学方程式表示）。
【设计实验探究】
（2）根据实验①可知 小南 的猜想不成立，根据实验③可知 小西 的猜想成立，仅通过实验②无法判断小西的猜想能否成立，理由是 盐酸的量太少，无法确定碳酸钠是否存在 。
【应用拓展】
（3）松花蛋味道鲜美，但直接食用会稍有涩味。如果将松花皮蛋蘸上食醋食用，则轻微涩味会被去除，味道变得更为鲜美可口，请你说明食醋可以去除松花皮蛋涩味的原因 食醋中的醋酸可以中和残留在皮蛋中的碱 。
（4）现在有的皮蛋厂直接用烧碱（NaOH）代替生石灰和纯碱。烧碱一定要密封保存，其理由是 AB （选序号填空）。
A．烧碱易吸水潮解
B．烧碱易吸收空气中的CO2而变质
C．烧碱具有强腐蚀性
D．烧碱溶于水时放出热量
（5）假设小西的猜想是合理的，只用稀盐酸对废水进行处理，回收氯化钠溶液，当观察到 不再有气泡冒出时 说明恰好完全反应。
【答案】（1）小东；Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+CaCO3↓；
（2）小南；小西；盐酸的量太少，无法确定碳酸钠是否存在；
（3）食醋中的醋酸可以中和残留在皮蛋中的碱；
（4）AB；
（5）不再有气泡冒出时。
【解析】（1）通过实验资料和实验分析，一致认为小东的猜想一定不成立，理由是碳酸钠与氢氧化钙不能共存，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+Ca（OH）2═2NaOH+CaCO3↓；
（2）由流程图可知：通入二氧化碳气体，没有白色沉淀，说明没有氢氧化钙，因此小楠的猜想不成立；
通过实验②无法判断小西的猜想能否成立，理由是：盐酸的量太少，无法确定碳酸钠是否存在；通过实验③加入足量的氯化钙溶液，有白色沉淀，说明有碳酸钠；静止后加入酚酞试液变红色，说明一定有氢氧化钠，因此小西的猜想是正确的；
（3）食醋可以去除松花皮蛋涩味的原因是：食醋中的醋酸可以中和残留在皮蛋中的碱；
（4）烧碱一定要密封保存，其理由是：烧碱易吸水潮解，烧碱易吸收空气中的CO2而变质；
（5）小西的猜想是滤液中含有NaCl、NaOH、Na2CO3，只用稀盐酸对废水进行处理，回收氯化钠溶液，边滴加稀盐酸边搅拌，至恰好不再有气泡冒出说明恰好完全反应。
5．（2023•南海区校级模拟）小强同学家里承包了一块土地，准备种植甘蔗，甘蔗最适宜种植的土壤酸碱度为6.0～8.0。由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植甘蔗，邀请化学兴趣小组的同学利用所学化学知识对土壤的酸碱性进行探究。
活动一：用pH试纸测定土壤的酸碱性
【实验方案】
（1）取少量土壤样品，加蒸馏水充分搅拌，静置后过滤得到滤液；用 洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，观察颜色的变化，然后与标准比色卡对照 ，读出pH，进一步确定土壤酸碱性。
【实验记录】同学们分别进行了四次实验测定滤液的酸碱度，实验数据记录如下：
【实验结论】
（2）该土地的土壤呈 酸 性，则该土地 不适宜 （“适宜”或“不适宜”）种植甘蔗。
活动二：分析土壤的酸碱性原因
【调查分析】经调查，该土地之前的承包者为使自己种植的农作物生长茂盛，施用了大量化肥——氯化铵。
【作出猜想】土壤的酸碱性出现问题的原因是土壤中含有大量的氯化铵。
【设计实验】
（3）
【实验结论】
（4）猜想成立，步骤二发生反应的化学方程式 2NH4Cl+Ca（OH）2＝CaCl2+2H2O+2NH3↑ 。
活动三：寻找改良土壤酸碱性的方法
【查阅资料】人们改良土壤酸碱性的方法如下表所示：
【得出结论】
（5）同学们通过分析确定选用 熟石灰或草木灰 改良该土壤。
【反思拓展】
（6）经过本次探究，同学们收获满满，但对土壤施用化肥的利与弊产生了争执，请你选择支持的一方并阐述自己的理由： 支持有利一方的理由是有助于植物的生长，增加农作物的产量 。
【答案】（1）洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，观察颜色的变化，然后与标准比色卡对照；
（2）酸；不适宜；
（3）硝酸银；白色沉淀；；
（4）2NH4Cl+Ca（OH）2＝CaCl2+2H2O+2NH3↑；
（5）熟石灰或草木灰；
（6）支持有利一方的理由是有助于植物的生长，增加农作物的产量。
【解析】（1）测定土壤的pH的方法是用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上，观察颜色的变化，然后与标准比色卡对照，读出pH；
（2）由表中数据可知，测得pH＜7，则该土壤显酸性，甘蔗最适宜种植的土壤酸碱度为6.0～8.0，而该土壤的pH为5～6，故不适宜种植甘蔗；
（3）步骤一：银离子能与氯离子结合生成白色沉淀氯化银，故取“活动一”中的滤液于试管中，先加入稀硝酸溶液，无明显现象后再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明土壤中含有Cl﹣；
步骤二：另取适量土壤样品，加熟石灰混合研磨，氢氧化钙能与铵根离子反应生成氨气，有刺激性气味生成，说明土壤中含有；
（4）步骤二发生的反应为氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水，该反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2＝CaCl2+2H2O+2NH3↑；
（5）该土壤显酸性，熟石灰或草木灰均显碱性，均能与土壤中的酸性物质反应，均可用于改良该酸性土壤；
（6）土壤施用化肥既有利也有弊，应该合理施用，支持有利一方的理由是有助于植物的生长，增加农作物的产量，支持有弊一方的理由是因为化肥的过量施用会造成土壤酸化，环境污染。
\l "_Tc5338" ►类型2 反应后物质成分的探究
6．（2023•娄底）某校同学研学时到冷水江波月洞参观，在参观溶洞时，看到溶洞中形态各异的石笋和钟乳石，为大自然的神奇而感到赞叹，有学生提出石笋和钟乳石是怎么形成的呢？它的成分又是什么呢？为此，同学们捡了一些洞中石笋旁的白色固体进行实验探究。
【查阅资料】
Ⅰ.石笋和钟乳石的形成过程
石灰石遇到溶有二氧化碳的水会生成易溶于水的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]，请写出该反应的化学方程式： CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2 。溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，就会分解生成碳酸钙，沉积在洞底的形成石笋，沉积在洞顶的形成钟乳石。
Ⅱ.碳酸氢钙与酸发生的反应类似于小苏打与酸的反应。
探究活动：探究白色固体的成分
【作出猜想】猜想1：只含 CaCO3 ；猜想2：只含 Ca（HCO3）2；猜想3：含 Ca（HCO3）2、CaCO3
【设计并进行实验】
【交流讨论】硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物，使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中通过 煮沸 可降低硬水的硬度。
【拓展提升】在澄清石灰水中逐渐通入过量的二氧化碳气体，澄清石灰水先变浑浊，后变澄清，现象特别明显。氢氧化钠与二氧化碳的反应原理与氢氧化钙与二氧化碳的反应相似，但无明显现象。某实验兴趣小组设计了如下实验，实验装置如图，圆底烧瓶中充满二氧化碳，挤压胶头滴管（胶头滴管中盛有浓的氢氧化钠溶液），一段时间后，打开止水夹，圆底烧瓶中就会形成漂亮的红色喷泉。请用文字描述为什么会形成喷泉？ CO2与挤入的NaOH溶液反应，使圆底烧瓶内气体压强减小产生压强差，使烧杯里的NaOH溶液通过导管被压回底烧瓶内．与剩下的二氧化碳继续反应，进一步产生压强差形成喷泉 。
【答案】Ⅰ.CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2；
Ⅱ.【作出猜想】CaCO3；
【设计并进行实验】出现白色不溶物；1；
【交流讨论】煮沸；
【拓展提升】CO2与挤入的NaOH溶液反应，使圆底烧瓶内气体压强减小产生压强差，使烧杯里的NaOH溶液通过导管被压回底烧瓶内．与剩下的二氧化碳继续反应，进一步产生压强差形成喷泉。
【解析】Ⅰ.石灰石遇到溶有二氧化碳的水会生成易溶于水的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]，该反应的化学方程式为：CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2；
Ⅱ.【作出猜想】猜想1：只含CaCO3；猜想2：只含 Ca（HCO3）2；猜想3：含 Ca（HCO3）2、CaCO3；
【设计并进行实验】要证明猜想2不正确，也就是含有碳酸钙，CaCO3不溶于水，所以取少量白色固体研碎后，置于烧杯中，加入足量水充分搅拌，出现白色不溶物；
碳酸氢钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，取①中少量上层清液于试管中，滴入稀盐酸，无明显现象，说明不含Ca（HCO3）2；猜想1正确；
【交流讨论】生活中通过煮沸可以降低水的硬度；
【拓展提升】CO2与挤入的NaOH溶液反应，使圆底烧瓶内气体压强减小产生压强差，使烧杯里的NaOH溶液通过导管被压回底烧瓶内，与剩下的二氧化碳继续反应，进一步产生压强差形成喷泉。
7．（2023•雅安）化学兴趣小组课外实验时，取出镁条，发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”他们把该镁条放入试管中，倒入一定浓度的盐酸，观察到有气泡产生，试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。
【提出问题】产生的气体是什么？
【查阅资料】①灰黑色“外衣”中含有MgCO3
②无水CuSO4遇水由白色变为蓝色
【猜想假设】猜想一：H2、CO2
猜想二：H2、CO2和水蒸气
猜想三：H2、CO2、水蒸气和HCl气体
（1）猜想三中有HCl气体的理由是 盐酸易挥发 。
【设计实验】为检测产生的气体成分，同学们设计如图所示装置进行实验（部分固定装置略去）
（2）B装置中出现白色沉淀，证明产生的气体中含有 HCl ，写出有关的化学方程式 HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl 。
（3）C装置的作用是 检验并除尽CO2 。
（4）甲同学观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色，于是得出结论：产生的气体中一定含有H2。乙同学对此提出质疑，理由是 气体通过C装置可能带出水蒸气，干扰对氢气的检验 。
（5）若颠倒B装置和C装置的安装顺序， 不能 （填“能”或“不能”）达到实验目的，原因是 混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl 。
【反思与评价】
（6）从安全角度考虑，你认为实验时应注意 实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置 。
【答案】（1）盐酸易挥发；
（2）HCl；HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl；
（3）检验并除尽CO2；
（4）气体通过C装置可能带出水蒸气，干扰对氢气的检验；
（5）不能；混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl；
（6）实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆炸。
【解析】（1）盐酸具有挥发性，因此猜想三中有HCl气体；故答案为：盐酸易挥发；
（2）B装置AgNO3可用于检验混合气体中的HCl，出现白色沉淀，说明硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀，其化学方程式表示为HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl；故答案为：HCl；HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl；
（3）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故可用C装置检验并除尽CO2；故答案为：检验并除尽CO2；
（4）气体通入C装置，可能带出部分水蒸气到D、E装置，因此观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色，并不能判断是D装置中发生氢气还原氧化铜的的反应；故答案为：气体通过C装置可能带出水蒸气，干扰对氢气的检验；
（5）B、C装置颠倒，混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl；故答案为：不能；混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl；
（6）该气体中含有可燃性气体氢气，故实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆炸；故答案为：实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆炸。
8．（2023•衡阳县模拟）某化学兴趣小组利用如图装置进行Fe与水蒸气反应的实验：
（1）点燃C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，请你推断反应生成的气体是 氢气或H2 。
（2）有同学认为导管口有气泡产生即说明反应生成了气体，你认为是否正确 否 （填“是”或“否”）。
反应一段时间后，学习小组对反应后的黑色固体产生了浓厚的兴趣，并查阅了相关资料：铁粉（黑色）、Fe2O3（红棕色）、FeO（黑色）、Fe3O4（黑色）。学习小组进行了一系列实验，验证了FeO不存在，然后对黑色固体的成分进行了以下猜想：
猜想一：只有铁粉
猜想二：只有Fe3O4
猜想三：铁粉和Fe3O4的混合物
（提示：Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，ZnO+2HCl═ZnCl2+H2O，铁与锌性质相似）
学习小组设计了实验进行验证，请回答以下问题：
（3）取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生，说明猜想 二 不成立。
（4）通过实验测得，34.4g黑色固体与足量的稀盐酸反应，产生了0.4gH2，说明猜想 一 不成立。
（5）另取34.4g黑色固体在高温条件下与足量的CO反应，充分反应后，固体质量变为28.0g，请计算在黑色固体中Fe3O4的质量 23.2 g。
（6）根据以上探究，请写出Fe与水蒸气反应的化学方程式 3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2 。
【答案】（1）氢气或H2；
（2）否；
（3）二；
（4）一；
（5）23.2；
（6）3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2。
【解析】（1）氢气具有可燃性，不纯时会发出轻微的爆鸣声，则生成的气体是氢气；
（2）由于水沸腾变为水蒸气，导管口也会有气泡产生，则不能说明生成了气体；
（3）锌和盐酸反应生成氢气，则铁和盐酸反应也能生成氢气，则说明黑色粉末中含有铁，猜想二不成立；
（4）设铁的质量为x，则
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，
56 2
x 0.4g
解得x＝11.2g
则说明黑色固体中还含有四氧化三铁，猜想一不成立；
（5）设黑色固体中四氧化三铁的质量为y，则
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 Δm
232 168 64
y 34.4g﹣28.0g
解得y＝23.2g
则黑色固体中 Fe3O4 的质量为232.g；
（6）结合前面分析可知，铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2。
9．（2023•广西模拟）某兴趣小组的同学们以“稀盐酸与氢氧化钡溶液能否反应”为课题进行了科学探究。他们做了如图所示的实验：同学们在烧杯中加入10mL氢氧化钡溶液，然后滴加无色酚酞试液，继续向烧杯中滴加稀盐酸，边滴边搅拌，观察到 溶液由红色变为无色 ，从而得出稀盐酸与氢氧化钡能发生反应的结论。
他们继续向反应后溶液M中滴加完碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀产生，无其它实验现象。由此可知，在没有滴加碳酸钠溶液前，溶液M中含有的溶质是 BaCl2 （填化学式、不考虑酚酞）。
【提出问题】滴加完碳酸钠溶液后反应最终所得溶液N的溶质成分是什么（不考虑酚酞）？
【猜想与假设】
甲同学猜想：NaCl、BaCl2
乙同学猜想：NaCl
丙同学猜想：NaCl、Na2CO3
【分析与交流】上述猜想中不合理是 丙 同学的猜想。甲同学猜想溶液N中含有NaCl的依据是 BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl （用化学方程式表示）。
【活动与探究】同学们取少量溶液N，向其中滴加 碳酸钠溶液 ，观察到 没有白色沉淀生成 ，即可确定乙同学的猜想正确。
【总结与提升】通过上述探究可知：要验证两种物质是否发生反应，可以从检验反应物是否消失和检验 新物质生成 两个角度进行探究。
【答案】溶液由红色变为无色；BaCl2；
【分析与交流】丙；BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl；
【活动与探究】碳酸钠溶液；没有白色沉淀生成；
【总结与提升】新物质生成。
【解析】氢氧化钡溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，而氢氧化钡和稀盐酸反应生成氯化钡和水，恰好完全反应或酸过量使，溶液变为中性或酸性时，酚酞均变为无色，则观察到溶液由红色变为无色，从而得出稀盐酸与氢氧化钡能发生反应的结论，继续向溶液M中滴加碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀产生，无其它实验现象，说明溶液M中没有盐酸，因为盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，溶液M中也没有氢氧化钡，因为氢氧化钡溶液呈碱性，酚酞遇到碱性溶液变红，所以氢氧化钡和盐酸恰好完全反应，故溶液M中只有生成的氯化钡，其化学式为BaCl2；
【分析与交流】上述猜想中不合理是丙同学的猜想，向溶液M中滴加完碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀产生，无其它实验现象，说明没有碳酸钠，因为碳酸钠溶液呈碱性，酚酞遇到碱性溶液变红，甲同学猜想溶液N中含有NaCl的依据是碳酸钠溶液能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为 BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl；
【活动与探究】乙同学的猜想正确，即溶液N的溶质成分是NaCl，则只需要再证明没有氯化钡即可，由于碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，故取少量溶液N，向其中滴加碳酸钠溶液，观察到没有白色沉淀生成，即可确定乙同学的猜想正确；
【总结与提升】通过上述探究可知，要验证两种物质是否发生反应，可以从检验反应物是否消失和检验新物质生成两个角度进行探究。
10．（2023•喀什地区模拟）某校化学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究。
【查阅资料】①饱和氯化镁溶液的pH约为4；②氢氧化镁加热到350℃失去水生成氧化镁。
【实验过程】（1）实验前先将镁条需先打磨的原因是 除去表面的氧化物 。
（2）将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验中密闭容器（气密性良好）内压强与时间的关系如图所示。
（3）用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度。
【结果分析】
①将注射器刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强上升迅速，原因可能是 盐酸占据一定体积，使容器中气体收缩，气压增大 。
②图中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为 a 点。
③图中c点镁条已完全溶解，cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是 完全反应后不再放热，温度降低 。
④测定反应后的溶液pH的操作为 B （填对应选项的字母）。
A．将pH试纸直接插入溶液中，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH
B．将pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH
C．将湿润的pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH
⑤同学们根据测得反应后溶液的pH就直接得出其中含HCl，该pH的值可能是下列选项中的 A （填对应选项的字母）。
А．3 В．5 С．6
⑥甲同学提出向反应后的溶液中逐滴滴加NaOH溶液并振荡，若观察到 开始不产生沉淀，一段时间后产生白色沉淀 的现象，也可以确定溶液中含HCl。
【拓展研究】取少量镁条与过量盐酸反应后的溶液蒸干并灼烧，向灼烧所得固体中投入少量水，未见固体完全溶解，向其中滴加酚酞试液变为红色，灼烧所得固体的成分可能为： 氯化镁、氧化镁 。
【答案】【实验过程】
（1）除去表面的氧化物；
【结果分析】
①盐酸占据一定体积，使容器中气体收缩，气压增大；
②a；
③完全反应后不再放热，温度降低；
④B；
⑤A；
⑥开始不产生沉淀，一段时间后产生白色沉淀；
【拓展研究】
氯化镁、氧化镁。
【解析】【实验过程】
（1）实验前先将镁条需先打磨的原因是除去表面的氧化物。
故答案为：除去表面的氧化物。
【结果分析】
①将注射器刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强上升迅速，原因可能是盐酸占据一定体积，使容器中气体收缩，气压增大。
故答案为：盐酸占据一定体积，使容器中气体收缩，气压增大。
②镁条与盐酸反应生成氯化镁和氢气，图中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为a点，是因为此时盐酸浓度最大。
故答案为：a。
③图中c点镁条已完全溶解，cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是完全反应后不再放热，温度降低。
故答案为：完全反应后不再放热，温度降低。
④测定反应后的溶液pH的操作为将pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH。
故答案为：B。
⑤同学们根据测得反应后溶液的pH就直接得出其中含HCl，是因为饱和氯化镁溶液的pH约为4，含有盐酸的溶液酸性更强，因此该pH的值可能是3。
故答案为：A。
⑥甲同学提出向反应后的溶液中逐滴滴加NaOH溶液并振荡，若观察到开始不产生沉淀（氢氧化钠先和盐酸反应），一段时间后产生白色沉淀（氢氧化钠和氯化镁反应生成白色沉淀氢氧化镁），也可以确定溶液中含HCl。
故答案为：开始不产生沉淀，一段时间后产生白色沉淀。
【拓展研究】
取少量镁条与过量盐酸反应后的溶液蒸干并灼烧，向灼烧所得固体中投入少量水，未见固体完全溶解，说明固体不全是氯化镁，向其中滴加酚酞试液变为红色，是因为氧化镁和水反应生成氢氧化镁和氢气，氢氧化镁溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，因此灼烧所得固体的成分可能为氯化镁、氧化镁。
故答案为：氯化镁、氧化镁。
\l "_Tc31833" ►类型3 物质变质的探究
11．（2022•黔东南州）氢氧化钠是化工生产的重要原料，保存不妥易发生变质，某化学兴趣小组的同学在实验室中发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，对其是否变质以及变质程度产生了兴趣。
【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度？
【猜想与假设】①没有变质；②部分变质；③全部变质。
【实验与结论】
【评价与解释】
实验结束后，小组同学对两种方案得出的结论不同进行了充分讨论，一致认为方案二科学合理，方案一有明显漏洞。你认为方案一的漏洞导致结论错误的原因是 滴入的稀盐酸过少，稀盐酸只与氢氧化钠反应 ；方案二中加入过量氯化钡溶液的目的是 将溶液中的碳酸钠除尽 ，向清液中滴加硫酸铜溶液后发生反应的化学方程式为 2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4 。
【反思与整改】该氢氧化钠溶液变质的原因是 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O （用化学方程式表示），因此需 密封 保存。
【答案】【评价与解释】滴入的稀盐酸过少，稀盐酸只与氢氧化钠反应；将溶液中的碳酸钠除尽；2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；
【反思与整改】2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；密封。
【解析】【评价与解释】氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水而变质，取该溶液2mL于试管中，滴入少量稀盐酸，稀盐酸先和氢氧化钠反应，将氢氧化钠消耗完后，才和碳酸钠反应，无明显现象可能是稀盐酸的量太少，只与氢氧化钠发生了反应，没有和碳酸钠反应，方案二中加入过量氯化钡溶液的目的是将溶液中的碳酸钠除尽，氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，向清液中滴加硫酸铜溶液后，有蓝色沉淀产生，则是氢氧化钠和硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，化学方程式为：2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；故答案为：滴入的稀盐酸过少，稀盐酸只与氢氧化钠反应；将溶液中的碳酸钠除尽；2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；
【反思与整改】该氢氧化钠溶液变质的原因是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，因此需要密封保存，故答案为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；密封。
12．（2022•绥化）化学兴趣小组在化学活动开放日，进行了以下两个实验活动：
【实验活动一】
用溶质质量分数为6%的氯化钠溶液（密度约为1.04g/cm3），配制溶质质量分数为5%的氯化钠溶液60克。
（1）计算需要6%的氯化钠溶液的体积是 48mL 。（结果保留整数）
（2）量取水时，需要选用的量筒的规格是 10mL 。（从10mL、50mL量筒中选择）
（3）实验步骤是：计算、量取、 溶解（或混匀） 、装瓶贴标签。
（4）用量筒量取所需的溶质质量分数为6%的氯化钠溶液时，若仰视读数，则所配制溶液的溶质质量分数会 偏大 。（填“偏大”“偏小”或“不变”）
【实验活动二】
化学兴趣小组发现，实验室有一瓶装满生石灰的塑料瓶已经膨胀破裂。为探究破裂处生石灰变质的情况、同学们设计了如下实验。
实验结论：由上述实验可确定所取白色固体的成分。
（4）将（2）（3）两支试管中所有物质倒入一洁净干燥的烧杯中静置，则上层清液中一定含有的离子是 Na+、Cl﹣ 。（填离子符号）
【答案】【实验活动一】（1）48mL；
（2）10mL；
（3）溶解（或混匀）；
（4）偏大；
【实验活动二】（1）无CaO；
（2）有白色沉淀生成；
（3）有CaCO3；
（4）Na+、Cl﹣。
【解析】【实验活动一】（1）需要6%的氯化钠溶液的质量为＝50g，对应体积是50g÷1.04g/cm3≈48mL。
（2）量取水的质量为60g﹣50g＝10g，则水的体积为10mL，量取水需要选用的量筒的规格是10mL。
（3）实验步骤是：计算、量取水和溶液、溶解（用玻璃棒搅拌混匀）、装瓶贴标签。
（4）用量筒量取所需的溶质质量分数为6%的氯化钠溶液时，若仰视读数，读数偏小，会导致6%的氯化钠溶液质量偏大，所以溶质质量偏大，则所配制溶液的溶质质量分数会偏大。
【实验活动二】（1）取少量瓶中破裂处的白色固体于烧杯中，加入足量的水，用手触摸烧杯外壁，烧杯壁无发热现象，说明没有生石灰氧化钙，因为氧化钙与水反应生成氢氧化钙放热。
（2）取（1）中少量滤液于试管中，向其中加入一定量的Na2CO3溶液，由实验结论有Ca（OH）2可以反推出能看到溶液中产生白色沉淀，因为氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。
（3）取（1）中少许滤渣于试管中，向其中加入适量的稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中有碳酸钙，因为碳酸钙会与稀盐酸反应产生二氧化碳气体。
（4）将（2）（3）两支试管中所有物质倒入一洁净干燥的烧杯中静置，（2）中氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，（3）中碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，钙离子可能会与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀，导致钙离子不一定在上层清液；氢氧根离子可能会与氢离子反应生成水，所以氢氧根离子和氢离子也不一定在上层清液，所以则上层清液中一定含有的离子是钠离子和氯离子，对应符号为：Na+、Cl﹣。
13．（2023•双台子区校级二模）宏宏同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，宏宏邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。
【提出问题1】该溶液是否变质？
【实验探究1】
（1）
【提出问题2】该溶液变质程度怎样？
【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含Na2CO3
猜想二：（2）部分变质，该溶液中溶质含有 Na2CO3和NaOH 。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性
【实验探究2】（3）
【反思交流】
（4）在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是 除尽溶液中的碳酸钠 。
（5）在步骤二中以下试剂能用来代替酚酞溶液达到实验目的的是 ③⑤ （填序号）。
①稀盐酸
②氧化铜
③二氧化碳
④硫酸镁溶液
⑤石蕊
【答案】（1）有气泡产生；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（2）Na2CO3和NaOH；
（3）产生白色沉淀；二；
（4）除尽溶液中的碳酸钠；
（5）③⑤。
【解析】（1）实验结论说明氢氧化钠变质，原因则是氢氧化钠吸收二氧化碳生成了碳酸钠，碳酸钠与稀盐酸反应就可以生成二氧化碳，有气体生成，则在溶液中可以观察到气泡，从而验证了氢氧化钠变质的问题，变质过程反应的方程式为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（2）猜想二中氢氧化钠部分变质，说明有剩余的氢氧化钠，变质的氢氧化钠转化为了碳酸钠，所以猜想二应该为氢氧化钠与碳酸钠的混合物；
（3）含有碳酸钠，则在加入氯化钡溶液后，碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，所以可以观察到白色沉淀现象，然后取上层清液，氯化钡显中性，碳酸钠显碱性，而加入氯化钡过量，将碳酸钠全部除去，取的清液中没有碳酸钠，加入酚酞后溶液变红色，说明溶液显碱性，证明有氢氧化钠存在，所以猜想二成立；
（4）由于碳酸钠显碱性，若不加入过量的中性氯化钡溶液将其全部去除，在加入酚酞验证氢氧化钠存在时，会影响实验结论的判断；
（5）步骤二是为了验证氢氧化钠的存在，所选用的试剂应与氢氧化钠反应产生明显的现象，且与溶液中的氯化钡、氯化钠不产生相同现象。
①稀盐酸与氢氧化钠反应无明显现象，故不能；
②氧化铜 不与氢氧化钠反应，故不能；
③二氧化碳与氯化钡、氯化钠不反应，二氧化碳与氢氧化钠反应产生碳酸钠，生成的碳酸钠能与氯化钡反应产生白色沉淀碳酸钡，故能；
④硫酸镁溶液能与氢氧化钠产生白色沉淀氢氧化镁，与氯化钡反应产生白色沉淀硫酸钡，现象相同，故不能；
⑤石蕊与氢氧化钠溶液变成蓝色，氯化钡、氯化钠容易显中性不使石蕊变色，故能。
14．（2023•阜新模拟）某化学兴趣小组同学发现上个月做实验用的NaOH溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液是否变质，进行了探究。请你一起完成下列实验报告。
【提出问题1】该溶液是否变质？
【实验探究1】
取少量该溶液于试管中，向其中滴加 足量稀盐酸 ，观察到有气泡产生，说明该溶液已变质。
【提出问题2】该溶液变质程度如何？
【猜想假设】猜想一：部分变质 猜想二：全部变质
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性
【实验探究2】
①取少量样品于试管中，加入过量氯化钡溶液，观察到有 白色沉淀 生成。
②静置，取少量上层清液于试管中，滴入2～3滴酚酞溶液，观察到溶液变红。
【得出结论】猜想 一 成立。
【反思交流】
①在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是 完全除去Na2CO3，防止对NaOH的检验造成干扰 。
②已知KOH和NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因 CO2+2KOH═K2CO3+H2O 。
【拓展应用】经过以上实验探究，同学们受到启发，对于像氢氧化钠这样易变质的药品在实验室内应 密封 保存。
【答案】【实验探究1】足量稀盐酸；
【实验探究2】①白色沉淀；
【得出结论】一；
【反思交流】①完全除去Na2CO3，防止对NaOH的检验造成干扰；②CO2+2KOH═K2CO3+H2O；
【拓展应用】密封。
【解析】【实验探究1】氢氧化钠溶液变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，变质后的氢氧化钠中含有碳酸钠，碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则取少量该溶液于试管中，向其中滴加足量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明该溶液已变质。
【实验探究2】①取少量样品于试管中，加入过量氯化钡溶液，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，观察到有白色沉淀生成。
②静置，取少量上层清液于试管中，滴入2～3滴酚酞溶液，观察到溶液变红，说明溶液显碱性，说明原溶液中含有氢氧化钠。
【得出结论】该溶液中含有碳酸钠、氢氧化钠，则猜想一成立。
【反思交流】①在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是完全除去Na2CO3，防止对NaOH的检验造成干扰。
②已知KOH和NaOH的化学性质相似，则KOH变质是与二氧化碳反应生成碳酸钾和水，反应的化学方程式为CO2+2KOH═K2CO3+H2O。
【拓展应用】对于像氢氧化钠这样易变质的药品在实验室内应密封保存。
15．（2023•黔东南州一模）在实验室中做实验时，某同学将稀盐酸加入到氢氧化钠样品中看到有气泡产生，查验标签后确认药品没有拿错。
探究活动一：为什么会看到气泡？
【提出猜想】氢氧化钠溶液变质了。
【原因分析】氢氧化钠溶液与空气中的 CO2 反应生成碳酸钠，碳酸钠与稀盐酸反应有气体生成。
【结论】氢氧化钠溶液已经变质。
探究活动二：该氢氧化钠溶液的变质程度？
【提出猜想】猜想①部分变质；猜想②全部变质。
【实验验证】
【交流讨论】小明同学认为，根据上述实验（1）（2）可推断，猜想①正确。而小张则认为猜想②也可能正确，理由是 碳酸钠的溶液也呈碱性，也可以使无色酚酞试剂变红色 。于是小王又设计了如下补充实验：
（1）取原溶液少量于试管中，逐滴加入BaCl2溶液至 过量 。静置，分层。
（2）取上层清液，向其中加入CuSO4溶液，若有蓝色沉淀产生，则说明氢氧化钠溶液部分变质，化学方程式： 2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4 。反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。
【实验拓展】为了测定某变质的氢氧化钠样品的纯度，小红同学设计如图装置（铁架台略去）。已知饱和碳酸氢钠溶液不吸收二氧化碳。集气瓶中盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，理由是 二氧化碳能溶于水也能与水反应 。要测定出样品的纯度，需要测定的量有 称量取用氢氧化钠样品的质量、测量生成二氧化碳的体积 。
【答案】【原因分析】二氧化碳；
【实验验证】溶液呈碱性；溶液中含有碳酸钠；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；
【交流讨论】碳酸钠的溶液也呈碱性，也可以使无色酚酞试剂变红色；过量；2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；
【实验探究】二氧化碳能溶于水也能与水反；称量取用氢氧化钠样品的质量、测量生成二氧化碳的体积。
【解析】【原因分析】NaOH能与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠与水导致变质，碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳；故答案为：二氧化碳；
【实验验证】（1）酚酞试剂遇到碱性溶液变红色，实验中取少量溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液观察到无色酚酞变红，则可以得出结论：溶液呈碱性；
（2）碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水与二氧化碳，实验中取少量溶液于试管中，滴加足量稀盐酸，观察到有气泡产生，则可以得出结论：溶液中含有碳酸钠；反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；
故答案为：溶液呈碱性；溶液中含有碳酸钠；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；
【交流讨论】碳酸钠的溶液也呈碱性，也可以使无色酚酞试剂变红色，则猜想②也可能正确；
（1）氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀与氯化钠，则可以设计实验：取原溶液少量于试管中，逐滴加入BaCl2溶液至过量，则溶液中碳酸钠会被消耗完；
（2）氢氧化钠可以与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀与硫酸钠，化学反应方程式为：2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；
故答案为：碳酸钠的溶液也呈碱性，也可以使无色酚酞试剂变红色；过量；2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；
【实验探究】二氧化碳能溶于水也能与水反应，则集气瓶中盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替；
测量生成二氧化碳的体积，则可以计算出二氧化碳的质量，根据化学方程式可以计算出碳酸钠的质量，再称量处样品的质量即可求出样品的纯度；故答案为：二氧化碳能溶于水也能与水反；称量取用氢氧化钠样品的质量、测量生成二氧化碳的体积。
\l "_Tc16452" ►类型4 影响因素类的探究
16．（2022•绥化）现有已部分锈蚀的生铁粉末（成分为碳、铁、氧化铁），化学兴趣小组欲测定该生铁粉末在锈蚀前的含碳量以及锈蚀的程度，设计了如下探究过程。
实验步骤一：取a克上述生铁样品放入一洁净干燥烧杯中，进行如下实验。
（1）生铁出现锈蚀现象的原因是 生铁与水和氧气同时接触 。
（2）实验中所得滤渣需要用蒸馏水洗涤、干燥后再称量，确定滤渣已经洗涤干净的方法是 取最后一次洗涤液于试管中，加入氢氧化钠溶液，无明显现象，说明洗涤干净 。滤液甲在以下实验中已不需要，将其倒入废液缸。
实验步骤二：另取a克该生铁样品，进行如图所示实验，实验装置气密性良好。
（3）A装置瓶中盛放的试剂是 浓硫酸 。（填物质名称）
（4）为防止装置内氢气不纯，加热时可能发生爆性，实验前要打开弹簧夹K，先通入一会儿氢气，再点燃酒精灯加热，待完全反应后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭弹簧夹K。确定装置内氢气已经纯净的方法是 在装置尾部干燥管后面收集气体，点燃气体，若听到轻微的爆鸣声，则氢气已纯净 。实验结束后，C装置内浓硫酸的质量增加了0.54克。
实验步骤三：小组同学取实验步骤二中B装置硬质玻璃管内反应后所得全部黑色粉末进行了如下实验，所用装置和滤渣已略去。
（5）通过以上实验可得出，生铁中已锈蚀的铁的质量是 1.12g ，生铁粉末锈蚀前的含碳量是 4% ，有同学认为，由上述实验得出的已锈蚀的铁的质量可能存在误差，理由是 碳具有还原性，可能在步骤二中与氧化铁反应 。
（6）实验小组取部分滤液乙于烧杯中，加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥，所得滤渣的质量与加入镁粉的质量相等，则所取溶液中参加反应的溶质的质量比是 57：49 （填最简整数比）。
【答案】见试题解答内容
【解析】（1）生铁出现锈蚀现象的原因是生铁属于铁合金，生铁中的铁易与空气中氧气和水蒸气结合生成疏松多孔的铁锈；
故答案为：生铁与水和氧气同时接触。
（2）实验中所得滤渣需要用蒸馏水洗涤、干燥后再称重，确定滤渣已经洗涤干净的方法是检验滤渣表面是否还有氯化铁和氯化亚铁，所以往最后一次洗涤液中加入氢氧化钠，氢氧化钠遇到氯化铁和氯化亚铁都会反应生成沉淀，所以通过往最后一次洗涤液加入氢氧化钠看是否会产生沉淀即可判断滤渣是否已经洗涤干净；
故答案为：取最后一次洗涤液于试管中，加入氢氧化钠溶液，无明显现象，说明洗涤干净。
（3）A装置瓶中盛放的试剂是浓硫酸，目的是除去氢气制取过程中或者装置中可能混有的水，防止后续干扰实验中氢气和氧化铁反应生成水的测定；
故答案为：浓硫酸。
（4）氢气不纯，点燃的时候会听到尖锐的爆鸣声，所以确定装置内氢气已经纯净的方法是在装置尾部干燥管后面收集气体，点燃气体，若听到轻微的爆鸣声，则氢气已纯净；
故答案为：在装置尾部干燥管后面收集气体，点燃气体，若听到轻微的爆鸣声，则氢气已纯净。
（5）C装置内浓硫酸的质堡增加了0.54克，所以说明氢气和氧化铁反应生成水的质量为0.54g，设需要氧化铁质量为m，生成铁的质量为n，
3H2+Fe2O32Fe+3H2O
160 112 54
m n 0.54g
m＝1.6g；
n＝1.12g；
生铁中己锈蚀的铁的质量是1.12g；黑色粉末加入足里稀硫酸生成了0.24g无色气体也就是氢气；氢气由铁和稀硫酸反应生成，设此时参与反应的铁的质量为x，
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
56 2
x 0.24g
x＝6.72g
根据题目信息可知生铁粉末锈蚀前的碳的质量为0.28g，此时碳的质量分数＝＝4%，有同学认为，由上述实验得出的已锈蚀的铁的质量可能存在误差，理由是碳具有还原性，可能在步骤二中与氧化铁反应。
故答案为：1.12g；4%；碳具有还原性，可能在步骤二中与氧化铁反应。
（6）所得滤渣的质量与加入镁粉的质量相等，设：所得滤渣质量也就是铁的质量为mg，设参与反应镁的质量为y，硫酸亚铁质量为z，
Mg+FeSO4＝MgSO4+Fe
24 152 56
y z mg
y＝g z＝；
根据质量守恒定律可知，与硫酸反应的镁的质量＝mg＝，设参与反应的硫酸质量为w，
Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑
24 98
w
w＝，则参与反应的硫酸亚铁与硫酸的溶质质量比＝＝57：49；
故答案为：57：49。
17．（2022•广州）某化学兴趣小组研究影响化学反应快慢的因素。
（1）如图是实验室中常用的仪器。
①仪器A的名称是 长颈漏斗 。
②从如图中选择合适的仪器组装一套CO2发生装置，要求添加盐酸无需拆开装置，需要用到的仪器有哪些？ ABD （填标号）
（2）该小组的实验设计和数据记录如表。每个实验均在反应开始后，就立即用排水法连续收集多瓶CO2；表中“﹣”表示气泡太少，不再收集。
①该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响？ 盐酸浓度、大理石形状
②为了分析浓度对反应快慢的影响，可对比表中实验 B （填标号）。
A．2和3
B．2和4
C．4和5
D．1和6
③根据实验数据反映出的规律，表中数值t的合理范围是： 11 ＜t＜ 14 。
（3）该小组在反应开始后立即收集第1瓶气体，你认为该做法合理吗？说出你的观点并阐述理由。 合理，每个实验均在反应开始后，就立即用排水法，收集的空气体积一样多
【答案】见试题解答内容
【解析】（1）①仪器A的名称是长颈漏斗；
②实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应是固液不加热型从如图中选择合适的仪器组装一套CO2发生装置，不需要酒精灯和量筒，要求添加盐酸无需拆开装置，故需要用长颈漏斗，便于随时添加液体，用长颈漏斗需要带导管的双孔橡皮塞，还需要锥形瓶做反应容器，故选：ABD；
（2）①从表格数据可知，该小组研究了盐酸浓度、大理石形状对反应快慢的影响；
②分析浓度对反应快慢的影响，根据可知变量实验方法，浓度是变量，其它量相同，故选实验1、3、5或2、4、6，故选：B；
③根据实验数据可知，其它条件相同时，盐酸浓度越大，第1瓶收集时间也短，故t＞11；条件相同时，第1瓶时间比第2瓶短，故t＜14，即11＜t＜14；
（3）该小组在反应开始后立即收集第1瓶气体，该做法合理，因为刚开始排出的是装置中的空气，而每个实验均在反应开始后，就立即用排水法，收集的空气体积一样多，故合理。
18．（2023•东城区校级模拟）实验室常用过氧化氢溶液制取氧气。实验小组同学对该反应进行探究。
实验1：验证MnO2是H2O2分解的催化剂。
（1）称得的固体质量为 0.1 g。
（2）证明MnO2能加快H2O2分解速率的实验现象是 Ⅰ中带火星的木条不能复燃，Ⅲ中带火星的木条复燃 。
实验2：探究催化剂种类和质量对H2O2分解的催化效果的影响。
【进行实验】称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL5%的过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如下：
注：①氧气浓度达到最高值时H2O2已完全分解。
②在可控范围内，过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。
【解释与结论】
（3）实验2中，效果最好的催化剂是 二氧化锰 。
（4）实验⑤⑥⑦的目的是 探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响 。
（5）与实验③⑥目的相同的实验组还有 ①②、①⑤、④⑦、②⑤ （写全对比组）。
【反思与评价】
（6）继续实验，发现活性炭比MnO2的催化效果差。其实验方案：称取0.03g活性炭置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。在初始温度30℃时测定，测定结果是 氧气浓度达到最高值时所用时间大于8s 。
【答案】（1）0.1。
（2）Ⅰ中带火星的木条不能复燃，Ⅲ中带火星的木条复燃。
（3）二氧化锰。
（4）探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响。
（5）①②、①⑤、④⑦、②⑤。
（6）氧气浓度达到最高值时所用时间大于8s。
【解析】（1）二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变，称得的固体质量为0.1g。
故答案为：0.1。
（2）证明MnO2能加快H2O2分解速率的实验现象是Ⅰ中带火星的木条不能复燃，Ⅲ中带火星的木条复燃。
故答案为：Ⅰ中带火星的木条不能复燃，Ⅲ中带火星的木条复燃。
（3）根据实验数据可以看出，二氧化锰效果最佳。
故答案为：二氧化锰。
（4）⑤⑥⑦变量为催化剂质量，所以探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响。
故答案为：探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响。
（5）③⑥变量为催化剂种类，所以符合此要求还有①②、①⑤、④⑦、②⑤；
故答案为：①②、①⑤、④⑦、②⑤。
（6）活性炭比MnO2的催化效果差，说明产生气体达到浓度最高值需要的时间多，所以此时测定的氧气浓度达到最高值时所用时间大于8s。
故答案为：氧气浓度达到最高值时所用时间大于8s。
19．（2023•白云区模拟）某化学兴趣小组在学习O2制备时，对MnO2做催化剂加快双氧水分解产生了兴趣，他们提出疑问：其他物质能否对双氧水分解速率产生影响？
【查阅资料】
影响化学反应速率的因素有很多，如：使用催化剂、改变温度、改变反应物的浓度等。
【实验探究】
小组的同学们按图组装，在室温下分别进行了四组实验，并用O2传感器测定实验过程中O2含量的变化情况，得到如图所示曲线。
【实验结论】
对比四条曲线，进行分析：
（1）FeCl3溶液、CuSO4溶液对H2O2的分解 有 （填“有”或“无”）加速作用；
（2）几组实验中催化效果最优的H2O2分解的化学方程式是 2H2O22H2O+O2↑ （写在计算过程中）；反应前过氧化氢溶液的质量是30克，催化剂的质量是1克，完全反应后剩余物质的质量是29.4克。计算溶液中参加反应的H2O2的质量是多少？（写出计算过程）
答：（略）。
（3）第1组实验的目的是 对照实验 。
（4）小组的同学们不加催化剂，在不同温度下，用不同浓度的H2O2进行实验，记录实验现象如表。
据此可得出结论： 温度越高，反应物的浓度越大，反应速率越快 。
【答案】（1）有；
（2）2H2O22H2O+O2↑；
3.4g；
（3）对照实验；
（4）温度越高，反应物的浓度越大，反应速率越快。
【解析】（1）从表中的数据和图象可以看出，加入FeCl3溶液、CuSO4溶液后，相同时间内，生成的氧气含量高，因此说明对H2O2的分解有催化作用；故答案为：有；
（2）从图象看出，四组实验中加入二氧化锰效果最好，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；故答案为：2H2O22H2O+O2↑；
由质量守恒定律可知，生成氧气的质量为：30g+1g﹣29.4g＝1.6g，设溶液中参加反应的H2O2的质量为x，则：
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
x＝3.4g
答：溶液中参加反应的H2O2的质量为3.4g；
（3）第1组实验的目的是对照实验；故答案为：对照实验；
（4）从表中的数据可以看出，温度越高，反应物的浓度越大，反应速率越快；故答案为：温度越高，反应物的浓度越大，反应速率越快。
20．（2023•海南二模）在老师的指导下，某化学兴趣小组对能催化过氧化氢分解的物质进行探究。
【提出问题】能催化过氧化氢分解的只有MnO2一种物质吗？
【猜想与假设】能催化过氧化氢分解的物质不止MnO2一种。
【设计实验】取四支试管，编号为①、②、③、④，试管①中不加固体物质，向试管②、③中均加入0.15gMnO2，向试管④中加入0.15g CuO，然后向这四支试卷中均加入10mL5%的过氧化氢溶液，收集气体装置相同，设定的实验温度以及相同时间内收集氧气的体积如表所示：
（1）向过氧化氢溶液中加入MnO2即可制取氧气，写出该反应的化学方程式： 2H2O22H2O+O2↑ 。
相同时间内收集氧气的体积：c＞b＞d＞a；实验结束后，对试管②、③、④中的固体物质进行一系列操作，最后分别得到0.15g MnO2、0.15g MnO2、0.15g CuO。
【实验结论】
（2）通过实验数据：d＞a，你能得出的结论是 CuO可以加快过氧化氢分解（合理即可） 。
（3）通过实验数据：b＞d，你能获得的信息是 其他条件相同时，MnO2比CuO的催化效果好（合理即可） 。
【实验反思】
（4）本实验通过比较相同时间内收集氧气的体积进行定量分析，除此之外，还可以通过比较 收集相同体积的氧气所需的时间（合理即可） 进行定量分析。
【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；
（2）CuO可以加快过氧化氢分解（合理即可）；
（3）其他条件相同时，MnO2比CuO的催化效果好（合理即可）；
（4）收集相同体积的氧气所需的时间（合理即可）。
【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。故答案为：2H2O22H2O+O2↑；
（2）通过实验数据：d＞a，说明过氧化氢分解速率加了氧化铜之后变快，所以得出的结论是CuO可以加快过氧化氢分解（合理即可）。故答案为：CuO可以加快过氧化氢分解（合理即可）；
（3）b＞d，说明在相同条件下二氧化锰让过氧化氢分解的更快，对应得到的信息是其他条件相同时，MnO2比CuO的催化效果好。故答案为：其他条件相同时，MnO2比CuO的催化效果好（合理即可）；
（4）本实验通过比较相同时间内收集氧气的体积进行定量分析，除此之外，还可以通过比较收集相同体积的氧气所需的时间（合理即可）进行定量分析。故答案为：收集相同体积的氧气所需的时间（合理即可）。
\l "_Tc5338" ►类型5 有关实验异常现象的探究
21．（2022•安顺）金属是现代社会广泛使用的材料。
Ⅰ.人类活动和使用金属大致的历史年代如图1所示。
（1）青铜和黄金可打造成不同形状制品，利用了金属物理性质中的 延展性 。
（2）《淮南万毕术》提到“曾青得铁则化为铜”，说明铁的金属活动性比铜 强 。
（3）冶炼生铁过程中，一氧化碳与磁铁矿主要成分四氧化三铁发生反应的化学方程式为 4CO+Fe3O43Fe+4CO2 。
Ⅱ.探究金属铁锈蚀的条件。
用如图2所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后，试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D中铁钉严重锈蚀。
（1）由试管A、B、C中的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 O2、H2O （填化学式）等作用的结果。
（2）试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是 排出溶解在水中的氧气 。
（3）由试管C、D中的现象可以得出的结论是 食盐可以加快铁生锈 。
Ⅲ.探究盐酸除锈时的反应。
步骤1：将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉，观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。
步骤2：将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。
【提出问题】
①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？
②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？
【查阅资料】
铁锈中主要含有氧化铁；
FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；
K3[Fe（CN）6]溶液呈黄色：FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。
【实验分析】
对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：
铁锈消失是因为氧化铁与盐酸发生反应，该反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 。
【提出猜想】
猜想一：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；
猜想二：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
【实验验证】
经实验已证实“猜想一”不正确。
请设计实验证明“猜想二”成立，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论） 取两支试管编号A、B，A加入氯化铁溶液和铁钉，B加入氯化铁溶液和盐酸，然后分别加入相同量的K3[Fe（CN）6]溶液，A产生蓝色沉淀，B溶液无明显变化，溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致 （实验中必须用到K3[Fe（CN）6]溶液、FeCl3溶液和铁钉）。
【答案】Ⅰ.（1）延展性。
（2）强。
（3）4CO+Fe3O43Fe+4CO2。
Ⅱ.（1）O2、H2O。
（2）排出溶解在水中的氧气。
（3）食盐可以加快铁生锈。
Ⅲ.【实验分析】Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O。
【实验验证】取两支试管编号A、B，A加入氯化铁溶液和铁钉，B加入氯化铁溶液和盐酸，然后分别加入相同量的K3[Fe（CN）6]溶液，A产生蓝色沉淀，B溶液无明显变化，溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
【解析】Ⅰ.（1）金属可以做出不同形状，利用金属的延展性；
故答案为：延展性。
（2）根据题目信息可以看出，铁将铜置换出来了，说明铁的金属活动性比铜强；
故答案为：强。
（3）一氧化碳和四氧化三铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为4CO+Fe3O43Fe+4CO2；
故答案为：4CO+Fe3O43Fe+4CO2。
Ⅱ.（1）A与C比较说明铁生锈需要与水接触，B与C比较说明铁生锈需要与氧气接触；
故答案为：O2、H2O。
（2）氧气难溶于水，但是还是有氧气溶于蒸馏水，因此需要煮沸蒸馏水，排出内部溶解的氧气；
故答案为：排出溶解在水中的氧气。
（3）D比C生锈快，说明食盐加快铁的生锈；
故答案为：食盐可以加快铁生锈。
Ⅲ.【实验分析】氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；
故答案为：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O。
【实验验证】溶液中除了氯化铁还有盐酸，因此还需要排出盐酸的影响，而氯化铁与K3[Fe（CN）6]混合没有明显变化，氯化亚铁与K3[Fe（CN）6]混合产生蓝色沉淀，所以取两支试管，分别加入氯化铁溶液和铁、氯化铁溶液和盐酸，再分别加入K3[Fe（CN）6]溶液，观察实验现象，即可得出实验结论；
故答案为：取两支试管编号A、B，A加入氯化铁溶液和铁钉，B加入氯化铁溶液和盐酸，然后分别加入相同量的K3[Fe（CN）6]溶液，A产生蓝色沉淀，B溶液无明显变化，溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
22．（2022•湘潭）实验是科学探究的重要方式，请结合图示回答下列问题：
（1）实验一可用于实验室检验二氧化碳气体，烧杯中应盛放的试剂是 澄清石灰水 ，通入二氧化碳气体后，现象是 澄清石灰水变浑浊 。
（2）实验二是向一定量的水中不断通入二氧化碳气体，利用pH传感器采集到的数据如图1所示，可推测出混合后溶液显 酸性 （填“酸性”或“碱性”），t1时刻后，溶液pH几乎无变化，其原因是 C （填字母序号）。
A.二氧化碳难溶于水
B.二氧化碳与水不能发生化学反应
C.二氧化碳在水中已经达饱和状态
（3）实验三可用于探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应，该反应的化学方程式是 CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O ，反应过程中利用pH传感器采集到的数据如图2所示，可推测出反应后减少的物质是 NaOH 。
（4）综上所述，对于有明显现象的化学反应，可借助生成沉淀或 产生气体 等现象（写一条即可）判断化学反应是否发生；对于没有明显现象的化学反应，可以从验证反应物的减少或验证 新物质的生成 等角度来判断化学反应是否发生。
【答案】见试题解答内容
【解析】（1）实验室一般利用澄清石灰水检验二氧化碳气体；二氧化碳可以与其中氢氧化钙反应生成碳酸钙，使澄清石灰水变浑浊；
故答案为：澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊。
（2）pH＜7，说明显酸性；二氧化碳在水中溶解度不大，所以达到饱和状态后，不再溶解，生成的碳酸达到一定浓度，pH不再变化，故选C；
故答案为：7；C。
（3）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；溶液pH减小，说明溶液中氢氧化钠减小；
故答案为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；NaOH。
（4）对于有明显现象的化学反应，可借助生成沉淀或产生气体等现象判断化学反应是否发生；对发生的化学反应进行了验证；除了对反应物减小验证反应发生，也可以从新物质生成方面验证反应是否发生；
故答案为：产生气体；新物质的生成。
23．（2023•白云区模拟）在“宏观﹣微观﹣符号”之间建立联系是化学学科独特的学习方式。
（1）2021年我国科学家在实验室中首次实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成。其中第一步反应的微观示意图如图所示，已知反应中甲和丁的分子个数比是1：1。
在方框里画出符合实际反应的乙分子微观示意图。
（2）含有铵根离子（）的盐属于铵盐，兴趣小组对铵盐及相关问题进行探究。
【了解组成】
碳酸氢铵的化学式为NH4HCO3，氮元素的质量分数是 17.7% （精确到0.1%）。某种碳酸氢铵样品中氮元素的质量分数是21.8%，则该碳酸氢铵样品属于 混合物 （填“纯净物”或“混合物”）。
【比较性质】
常见的铵盐中，仅有碳酸氢铵在常温下就能分解，放出氨气，则常温下鉴别碳酸氢铵与硫酸铵的最简便方法是 将样品置于试管内，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，石蕊试纸变蓝的为碳酸氢铵 。
【提出问题】
氨气（NH3）与氯化氢反应可以得到一种铵盐，该反应常用于探究微粒的运动性。那么，微粒运动速率与气体的相对分子质量有什么关系呢？
【查阅资料】
浓盐酸（主要成分是氯化氢）靠近浓氨水时，会出现大量的白烟。
【进行实验】
将一根玻璃管放在水平桌面上，在左右两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉，再塞紧橡皮塞。稍后，在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟，见图甲：
①浓盐酸与浓氨水未直接接触就产生白烟，是因为浓盐酸和浓氨水都具有 挥发性 。
②由图甲实验可知，相同条件下相对分子质量越小的气体，其微粒运动速率越 快 。
【拓展延伸】
再取一根V型玻璃管，开口向上竖直放置，在左右两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉，再塞紧橡皮塞。稍后，在靠近浓氨水的一端最先出现白烟，见图乙。
①图乙实验中，最先出现白烟的位置与图甲实验相反，说明相同条件下 气体密度不同也会影响反应的发生过程 。
②实验中发现V型玻璃管发热，其原因是 氯化氢与氨气的反应属于放热反应 。
【应用】工业上用CO2和NH3合成尿素【CO（NH2）2】，转化过程如图。
反应①是 化合 反应（填基本反应类型）。反应②中另一种产物是 H2O （填化学式）。
【答案】（1）。
（2）【了解组成】17.7%；混合物。
【比较性质】将样品置于试管内，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，石蕊试纸变蓝的为碳酸氢铵。
【进行实验】①挥发性。
②快。
【拓展延伸】①气体密度不同也会影响反应的发生过程。
②氯化氢与氨气的反应属于放热反应。
【应用】H2O。
【解析】（1）根据给出微观示意图，可以看出是二氧化碳与乙反应生成甲醇和水，而二氧化碳与水的分子个数比为1：1，因此可以看出此时反应后存在1个碳原子，6个氢原子和2个氧原子，而反应前含有1个碳原子和2个氧原子，因此乙含有6个氢原子，正好组成3分子氢气，因此乙为3个氢气分子；
故答案为：。
（2）【了解组成】氮元素质量分数＝＝17.7%；碳酸氢铵样品中氮元素的质量分数是21.8%，比纯碳酸氢铵中的少，说明此时不仅含有碳酸氢铵，所以样品为混合物；
故答案为：17.7%；混合物。
【比较性质】根据题目信息可以看出，碳酸氢铵常温下分解产生氨气，所以此时将两种样品放于不同试管内，直接利用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，观察颜色那个变蓝，即可证明哪个为碳酸氢铵；
故答案为：将样品置于试管内，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，石蕊试纸变蓝的为碳酸氢铵。
【进行实验】①浓盐酸和浓氨水都有挥发性，所以挥发出的氯化氢与氨气接触发生反应；
故答案为：挥发性。
②在靠近左侧产生白烟，说明氨气先运动到了氯化氢这一侧，而氨气相对分子质量比氯化氢小，从而说明相对分子质量越小，分子运动速率越快；
故答案为：快。
【拓展延伸】①氨气密度小，在上部聚集，所以不易扩散到V型管左侧，所以气体密度也会影响反应的过程；
故答案为：气体密度不同也会影响反应的发生过程。
②氯化氢与氨气的反应属于放热反应，所以放出热量，使试管发热；
故答案为：氯化氢与氨气的反应属于放热反应。
【应用】反应①符合多变一的特点，所以为化合反应；根据质量守恒定律，反应前有2个氮原子，6个氢原子，1个碳原子和2个氧原子，反应后目前有2个氮原子，4个氢原子，1个碳原子和1个氧原子，因此还应有2个氢原子和1个氧原子，正好组成1分子的水，所以另一产物为水；
故答案为：H2O。
24．（2023•魏县一模）某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。
（1）请写出镁条与氧气反应的化学方程式： 2Mg+O22MgO 。
（2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律。我 不同意 （“同意”或“不同意”）小明的观点，因为 镁燃烧是镁与空气中氧气等物质的反应，所以产物的质量大于反应物镁条的质量 。
（3）小红按图1装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；
②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体；
③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2
【实验探究】请设计实验，验证猜想
【反思与交流】空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，为什么呢？请给出合理的解释 氧气的化学性质比氮气更活泼，镁条更容易与氧气发生反应 。在实验中经常出现实验现象与理论的“不配合”，理性思考这些现象有助于提高我们的科学素养。
（4）如图2是验证质量守恒定律的实验装置，瓶里预先加少量的细沙，这样做的目的是 隔热，防止受热不均，炸裂吸滤瓶 。此时天平平衡，当吸滤瓶中的白磷燃烧并冒出大量白烟时，“砰”的一声，橡皮塞冲出，瓶中的白烟也随之冒出。重新塞上橡皮塞，此时会发现天平仍然平衡，你认为出现这种现象的原因是 逸出的白烟质量恰好等于吸入的空气的质量 。为了避免在实验过程中橡皮塞被冲出，可以打开吸滤瓶支管上的夹子，并接上一个 气球 。
（5）当实验现象与理论之间出现“不配合”时，可取的做法是 C 。
A．否定相应的理论
B．放弃实验，直接认同相应的理论
C．查阅资料，了解理论的适用条件
【答案】（1）2Mg+O22MgO；
（2）不同意；镁燃烧是镁与空气中氧气等物质的反应，所以产物的质量大于反应物镁条的质量；
（3）【实验探究】取少量黄色固体于试管中，加入少量的蒸馏水，然后将一湿润的红色石蕊试纸放在试管口；红色的石蕊试纸变成蓝色，说明黄色固体为氮化镁；
【反思与交流】氧气的化学性质比氮气更活泼，镁条更容易与氧气发生反应；
（4）隔热，防止受热不均，炸裂吸滤瓶；逸出的白烟质量恰好等于吸入的空气的质量；气球；
（5）C。
【解析】（1）在点燃的条件下，镁与氧气反应生成氧化镁，反应的化学方程式为：2Mg+O22MgO；
（2）所有的化学变化都遵循质量守恒定律，镁燃烧是镁与空气中氧气等物质的反应，所以产物的质量大于反应物镁条的质量；
（3）【实验探究】根据题干信息，可将生成的固体物质放入水中，检验是否产生氨气来进行判断；具体实验操作：将镁条燃烧的产物放在一支试管中，加入少量的蒸馏水，然后将一湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象，若看到红色的石蕊试纸变成蓝色，说明黄色固体为氮化镁；
【反思与交流】氧气的化学性质比氮气更活泼，镁条更容易与氧气发生反应；
（4）瓶里预先加少量的细沙，这样做的目的是隔热，防止受热不均，炸裂吸滤瓶；因为天平仍然保持平衡说明两边质量相等，虽然生成的白烟逸出，同时敞口放置在空气中，空气会吸入吸滤瓶，跑出去的白烟质量正好等于吸入的空气质量，如果在吸滤瓶支管上接一个气球，由于白磷燃烧产生大量的热，气球会受热膨胀逐渐变大，冷却后气球又会变小，这样就避免了白烟的逸出，使实验更严密科学；
（5）出现不配合现象时，否定相应结论、放弃实验认同理论都是错误的，实验结论的形成需要经过多次实验，实验条件、反应物的状态、密度都会对结论造成影响，同时我们也应以怀疑和创新的思维和意识对待科学，才能使科学向前发展，多查阅资料，了解理论适用的条件，反复多次实验才是可取的方法。
25．（2023•莲湖区校级模拟）小亮在家里发现了一瓶刚过期的84消毒液，他对消毒液的消毒原理和该消毒液是否还有消毒作用心生好奇，于是将其带到学校，在老师的指导下，与小组同学一起展开探究。
【查阅资料】
①制取消毒液的原理：Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O；
②消毒液的消毒原理：
NaClO在空气中很快发生反应：2NaClO+H2O+CO2═Na2CO3+2HClO，生成的HClO具有强的氧化性，可以杀死病毒和细菌，且能使有色布条（含有机色素）褪色；
③HClO不稳定，易分解，分解后失去消毒和漂白作用。
【提出问题】刚过期的消毒液是否失效？
【实验探究】同学们取适量该消毒液于烧杯中，放入有色布条，观察到 布条不褪色 的现象时，说明该消毒液已完全失效。
小组同学对失效后消毒液的主要成分很感兴趣，提出各种猜想并作进一步探究。
【提出猜想】猜想一：NaCl；猜想二：NaCl、Na2CO3；猜想三：NaCl、Na2CO3、NaOH
【设计方案】通过讨论，大家一致认为用足量的稀盐酸就可以验证猜想 一 不成立。
为验证另外两种猜想，他们设计了下表中的方案：
【拓展交流】消毒液的保存方法为 密封保存 。
【答案】【实验探究】布条不褪色。
【设计方案】一；氯化钙；Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；无明显现象。
【拓展交流】密封保存。
【解析】【实验探究】消毒液失效，说明不具有强氧化性，因此布条不褪色；
故答案为：布条不褪色。
【设计方案】盐酸可以碳酸钠反应生成二氧化碳气体，产生气泡，所以加入足量稀盐酸，看不到明显现象，便可以断定猜想一不成立；产生白色沉淀，说明有不溶性的碳酸盐生成，因此可以加入氯化钙溶液，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，书写化学方程式注意配平集气瓶内，所以化学方程式为Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；猜想二成立，说明不含有氢氧化钠，因此溶液不显碱性，因此加入酚酞后，无明显现象；
\l "_Tc31833" ►类型6 反应条件的探究
26．（2022•永州）创新是社会进步的不竭动力。某化学兴趣小组设计了制取氧气和燃烧条件探究的创新实验。如图：
查阅资料：①白磷的着火点为40℃；
②P2O5+6NaOH═2Na3PO4+3H2O
请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 烧杯 。
（2）按图连接好装置，将注射器内筒向外拉出一段距离，装置C（装有水）中导管内立即形成一段水柱，片刻后观察到导管中的水柱不下降，这一操作的目的是检查装置的 气密 性。
（3）向装置A中分别装入适量H2O2溶液和少量MnO2粉末，装置B中小试管装入一小颗白磷，装置C中装入适量NaOH溶液，连接好装置，缓慢推送注射器，向锥形瓶内注入H2O2溶液，立即观察到锥形瓶内产生气泡，装置B中白磷不燃烧。装置A中发生反应的化学方程式是 2H2O22H2O+O2↑ 。
（4）向装置B的仪器a中注入90℃热水，片刻，可观察到白磷会 剧烈燃烧，产生大量的白烟 （填写实验现象）。
（5）装置C的作用是 吸收P2O5，防止污染环境 。
【答案】（1）烧杯；
（2）气密；
（3）2H2O22H2O+O2↑；
（4）剧烈燃烧，产生大量的白烟；
（5）吸收P2O5，防止污染环境。
【解析】（1）仪器a的名称是烧杯。
（2）将注射器内筒向外拉出一段距离，装置C（装有水）中导管内立即形成一段水柱，片刻后观察到导管中的水柱不下降，说明装置的气密性良好，这一操作的目的是检查装置的气密性。
（3）装置A中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。
（4）向装置B的仪器a中注入90℃热水，白磷能与氧气接触、温度达到了着火点，片刻，可观察到白磷会剧烈燃烧，产生大量的白烟。
（5）五氧化二磷会污染空气，装置C的作用是吸收P2O5，防止污染环境。
27．（2023•巴音郭楞州一模）过氧化氢水溶液俗称双氧水，为无色透明液体，是一种强氧化剂，其化学性质非常活泼，极易分解为氧气和水，无残留毒性。过氧化氢不会对环境造成二次污染，故被称为最清洁的消毒剂。
化学项目学习小组探究以H2O2溶液为原料制备O2并验证物质燃烧的条件。
实验过程：
【配制溶液】
（1）用如图所示的整瓶溶液配制溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液，需加水 1000 g。
（2）请写出其在MnO2的催化作用下分解的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑ 。
【制取氧气】
（3）用甲装置制取氧气
①甲装置用MnO2作催化剂，先用黏合剂将MnO2粉末制成团状。团状MnO2应放在 多孔隔板上 （选填“试管底部“或“多孔隔板上”）。
②打开活塞K，经长颈漏斗向试管中缓慢加入H2O2溶液至浸没团状MnO2，立即产生O2，收集完后， 关闭活塞 （填操作），反应随后停止。
（4）用乙装置制取氧气
乙装置用铂丝（可上下抽动）作催化剂。安全管下端浸没于H2O2溶液中，将铂丝插入溶液，立即产生O2。若烧瓶内压强过大，安全管中出现的现象是 液面上升 。当出现上述现象时，应采取的措施是 安全管上移，下端移出液面 。
【探究可燃物燃烧条件】（白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃）。
（5）利用所制的氧气进行图丙实验：可观察到铜片上白磷和水中的白磷都发生了燃烧，而红磷未燃烧。白磷燃烧的化学反应方程式为 4P+5O22P2O5 。该实验说明物质燃烧需要的条件是 BC （选填字母）。
A.可燃物
B.温度达到着火点
C.需要氧气参与
【答案】（1）1000。
（2）2H2O22H2O+O2↑。
（3）①多孔隔板上。
②关闭活塞。
（4）液面上升；安全管上移，下端移出液面。
（5）4P+5O22P2O5；BC。
【解析】（1）设需加水质量是x，根据题意有500g×30%＝（500g+x）×10%，x＝1000g。
故答案为：1000。
（2）过氧化氢在MnO2的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式是2H2O22H2O+O2↑。
故答案为：2H2O22H2O+O2↑。
（3）①甲装置用MnO2作催化剂，先用黏合剂将MnO2粉末制成团状。团状MnO2应放在多孔隔板上。
故答案为：多孔隔板上。
②打开活塞K，经长颈漏斗向试管中缓慢加入H2O2溶液至浸没团状MnO2，立即产生O2，收集完后，关闭活塞，反应随后停止（关闭活塞，试管中的气压增大，导致液面下降，直至和固体分离）。
故答案为：关闭活塞。
（4）乙装置用铂丝（可上下抽动）作催化剂。安全管下端浸没于H2O2溶液中，将铂丝插入溶液，立即产生O2。若烧瓶内压强过大，安全管中出现的现象是液面上升。当出现上述现象时，应采取的措施是安全管上移，下端移出液面（使部分气体逸出装置）。
故答案为：液面上升；安全管上移，下端移出液面。
（5）白磷燃烧的化学反应方程式为4P+5O22P2O5。
铜片上白磷和水中的白磷都发生了燃烧，而红磷未燃烧，说明物质燃烧需要的条件是温度达到着火点、需要氧气参与。
故答案为：4P+5O22P2O5；BC。
28．（2023•岳麓区校级三模）“对比实验”是化学学习中行之有效的思维方法。某化学兴趣小组的同学在学完相关的化学知识后，走进实验室做了如下实验，请你参与并回答下列问题：
（1）如实验一所示，将同样大小的乒乓球碎片和滤纸碎片放在铜片上同时加热，观察到乒乓球碎片先燃烧起来。由此说明乒乓球碎片的着火点比滤纸碎片的着火点 低 （填“高”或“低”）。
（2）如实验二所示，通过对比 ①② （从①②③中选填）实验中的现象，可以说明铁生锈需要氧气。
（3）如实验三所示，将等体积的水和氢氧化钠溶液，分别注入两个等容积的装满二氧化碳的同等材质的软塑料瓶中，迅速旋紧瓶盖充分振荡，发现倒入氢氧化钠溶液的软塑料瓶比倒入水的软塑料瓶变得更瘪。由此 可以 （填“可以”或“不可以”）证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。
（4）化学兴趣小组为了证明氧化铁也是过氧化氢分解的催化剂，设计以下实验方案。请完成下表并回答：
【评价】
（5）小麓同学认为仅凭上述实验Ⅰ和实验Ⅱ还不足以得出结论。兴趣小组同学在以上基础上完善了该实验，最终确认了氧化铁是过氧化氢分解的催化剂。若你是兴趣小组的同学，请你设计完善上述实验方案： 把实验Ⅱ中固体放入足量水中溶解、过滤、洗涤、干燥、称量，质量是1g，说明反应前后氧化铁的质量不变；把得到的1.0g固体加入到5mL5%的过氧化氢溶液中，与实验Ⅰ对比，发现固体仍然能够加快过氧化氢的分解速率，说明反应前后氧化铁的化学性质不变 。
【拓展】
（6）取50g未知浓度的过氧化氢溶液和1g氧化铁混合制取氧气，充分反应后，称量剩余溶液和滤渣的质量为49.4g。通过计算可知过氧化氢溶液中溶质的质量分数为 6.8% 。（答案精确到0.1%）
【答案】（1）低；
（2）①②；
（3）可以；
（4）产生大量气泡，木条复燃；
（5）把实验Ⅱ中固体放入足量水中溶解、过滤、洗涤、干燥、称量，质量是1g，说明反应前后氧化铁的质量不变；把得到的1.0g固体加入到5mL5%的过氧化氢溶液中，与实验Ⅰ对比，发现固体仍然能够加快过氧化氢的分解速率，说明反应前后氧化铁的化学性质不变；
（6）6.8%。
【解析】（1）如实验一所示，将同样大小的乒乓球碎片和滤纸碎片放在铜片上同时加热，观察到乒乓球碎片先燃烧起来。由此说明乒乓球碎片的着火点比滤纸碎片的着火点低；
（2）如实验二所示，根据控制变量的原则，通过对比①（与氧气和水接触，生锈）②（与水接触，与氧气隔绝，不能生锈）实验中的现象，可以说明铁生锈需要氧气；
（3）将等体积的水和氢氧化钠溶液，分别注入两个等容积的装满二氧化碳的同等材质的软塑料瓶中，迅速旋紧瓶盖充分振荡，发现倒入氢氧化钠溶液的软塑料瓶比倒入水的软塑料瓶变得更瘪，是因为除了与左边瓶内相同体积的水吸收相同体积的二氧化碳外，氢氧化钠还和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，由此可以证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应；
（4）根据实验结论氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，因此实验Ⅱ中加入氧化铁到过氧化氢溶液中，会迅速产生大量氧气，氧气具有助燃性，可以使带火星的木条复燃，故实验现象为：产生大量气泡，带火星的木条复燃；
（5）根据催化剂特点：改变化学反应速率、化学反应前后质量和化学性质保持不变，所以还需要再设计实验证明氧化体的质量和化学性质在反应前后不发生改变；
故设计实验方案为：把实验Ⅱ中固体放入足量水中溶解、过滤、洗涤、干燥、称量，质量是1g，说明反应前后氧化铁的质量不变；把得到的1.0g固体加入到5mL5%的过氧化氢溶液中，与实验Ⅰ对比，发现固体仍然能够加快过氧化氢的分解速率，说明反应前后氧化铁的化学性质不变；
（6）根据质量守恒定律，该过程产生氧气的质量为50g+1g﹣49.4g＝1.6g，
设过氧化氢溶液中溶质的质量为x，则有
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
＝
x＝3.4g
则过氧化氢溶液中溶质的质量分数为：×100%＝6.8%。
29．（2023•新吴区模拟）燃烧是人类最早利用的化学反应之一，燃烧与人类的生活以及社会的发展有着密切的关系。
Ⅰ.认识燃烧
（1）酒精、煤、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是 b （填字母序号）。
a.发光
b.产生有刺激性气味的气体
c.放热
d.产生使澄清石灰水变浑浊的气体
（2）写出天然气（主要成分是CH4）完全燃烧的化学方程式： 。
Ⅱ.探究燃烧的条件及质量变化
（3）某小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1：按图组装装置，检查装置气密性；
步骤2：室温下，在锥形瓶中装入细沙和白磷，充满CO2（密度为1.997g/L），称量装置总质量为m1g；
步骤3：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象；
步骤4：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1和K2，从K1处缓慢通入约，50 mLO2 （密度为1.429g/L），再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g；
步骤5：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察现象：
步骤6：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。
①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 步骤2中白磷未燃烧，步骤4中白磷燃烧，产生白烟 。
②m1、m2、m3的大小关系是 m1＞m2＝m3 。
Ⅲ.再探铁的燃烧
（4）查阅文献：颗粒直径为20﹣30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。结合已有知识，分析影响铁燃烧的因素有 铁的表面积 、 氧气的浓度 等。
（5）铁和碳可以形成一系列的铁碳化合物，化学式可以用FexC表示。将9g某铁碳化合物在氧气流中完全反应，得到2.2gCO2，试通过计算确定该铁碳化合物FexC的化学式 （请写出计算过程）。
【答案】（1）b；
（2）；
（3）①步骤2中白磷未燃烧，步骤4中白磷燃烧，产生白烟；
②m1＞m2＝m3；
（4）铁的表面积；氧气的浓度；
（5）9g某铁碳化合物碳元素的质量，则铁元素的质量为9g﹣0.6g＝8.4g，m（Fe）：m（O）＝56x：12＝8.4g：0.6g，解得x＝3，则该铁碳化合物的化学式为Fe3C。
【解析】（1）酒精、煤（含硫）、天然气燃烧都能发光发热并且产生二氧化碳气体使澄清的石灰水变浑浊，但是只有煤中含有硫元素，燃烧会产生有刺激性气味的二氧化硫气体。
（2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：。
（3）①步骤2中，白磷温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧；步骤4中，通入氧气，白磷与氧气接触，且温度达到了着火点，燃烧，故能证明燃烧需要氧气的实验现象是：步骤2中白磷未燃烧，步骤4中白磷燃烧，产生白烟；
②一开始锥形瓶充满二氧化碳，装置总质量为m1，步骤3中通入50mL氧气，称量装置总质量为m2g，二氧化碳的密度比氧气大，故m1＞m2，步骤4中白磷燃烧消耗了氧气，但是反应在密闭容器中进行，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，步骤5中恢复室温擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。故m2＝m3，因此m1＞m2＝m3；
（4）铁在空气中不能燃烧，在氧气中能燃烧，说明影响铁燃烧的因素有氧气的浓度；铁在空气中不能燃烧，颗粒直径为20～30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁，说明铁的表面积可以影响铁的燃烧，故影响铁燃烧的因素有：铁的表面积、氧气的浓度。
（5）9g某铁碳化合物碳元素的质量，则铁元素的质量为9g﹣0.6g＝8.4g，m（Fe）：m（O）＝56x：12＝8.4g：0.6g，解得x＝3，则该铁碳化合物的化学式为Fe3C。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中
红色褪去
含有SO2
②将除尘后的气体先通过图1装置后，再通入盛有澄清石灰水的试管中
澄清石灰水变浑浊
含有CO2
活动主题
实现垃圾分类 共建美丽家园
活动对象
小区居民
时间地点
5月6日上午、文明小区
活动形式
演讲
活动流程
①用讲解的方式普及垃圾分类的重要性和分类知识。
②引导小区居民认识垃圾桶上的分类标识。
③活动总结，撰写实践报告。
滤液1
滤液2
滤液3
滤液4
测得的pH
5
6
6
5
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤一：取“活动一”中的滤液于试管中，先加入稀硝酸溶液，无明显现象后再滴加 硝酸银 溶液。
有 白色沉淀 生成
土壤中含有Cl﹣
步骤二：另取适量土壤样品，加熟石灰混合研磨。
有刺激性气味生成
土壤中含有 （填离子符号）
所用物质
改良原理
改良酸性土壤
熟石灰[Ca（OH）2]、草木灰（主要成分K2CO3）等
与土壤中的酸性物质反应
改良碱性土壤
硫酸亚铁（FeSO4）、硫酸铜（CuSO4）等
与土壤中的碱性物质反应
操作步骤
现象
结论
①取少量白色固体研碎后，置于烧杯中，加入足量水充分搅拌
出现白色不溶物
猜想2不正确
②取①中少量上层清液于试管中，滴入稀盐酸
无明显现象
猜想 1 正确
方案
实验操作
现象
结论
方案一
取该溶液2mL于试管中，滴入少量稀盐酸
无明显现象
没有变质
方案二
首先取该溶液2mL于试管中，滴入过量氯化钡溶液
溶液变浑浊
部分变质
静置，然后取上层清液放入试管中，滴入硫酸铜溶液
有蓝色沉淀产生
实验操作
实验现象
实验结论
（1）
取少量瓶中破裂处的白色固体于烧杯中，加入足量的水，用手触摸烧杯外壁，然后过滤，得到滤渣和滤液
烧杯壁无发热现象
无CaO
（2）
取（1）中少量滤液于试管中，向其中加入一定量的Na2CO3溶液
有白色沉淀生成
有Ca（OH）2
（3）
取（1）中少许滤渣于试管中，向其中加入适量的稀盐酸
有气泡产生
有CaCO3
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中，滴加足量稀盐酸
有气泡产生
说明该溶液已变质，变质的原因是 CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O （请用化学方程式表示）
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一：先取少量该溶液于试管中，加入过量氯化钡溶液
产生白色沉淀
证明猜想 二 成立
步骤二：静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液
上层清液变红
实验
操作
现象
结论
化学方程式
（1）
取少量溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液
无色酚酞变红
溶液呈碱性
（2）
取少量溶液于试管中，滴加足量稀盐酸
有气泡产生
溶液中含有碳酸钠
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
序号
反应物
收集每瓶气体所用时间（单位：秒）
盐酸浓度
盐酸体积
大理石形状
第1瓶
第2瓶
第3瓶
第4瓶
第5瓶
第6瓶
实验1
10%
70mL
小颗粒
8
9
10
12
14
19
实验2
块状
11
12
15
17
21
23
实验3
7.5%
70mL
小颗粒
10
12
13
15
17
26
实验4
块状
t
14
16
19
22
24
实验5
5%
70mL
小颗粒
14
18
19
32
63
﹣
实验6
块状
20
31
59
﹣
﹣
﹣
序号
初始温度℃
催化剂种类
催化剂质量g
氧气浓度达到最高值时所用时间s
①
30
MnO2
0.03
8
②
30
FeCl3
0.03
32
③
30
FeCl3
0.04
29
④
30
FeCl3
0.05
28
⑤
30
CuCl2
0.03
3364
⑥
30
CuCl2
0.04
837
⑦
30
CuCl2
0.05
464
组别
试剂
组别
试剂
第1组
2mL5%H2O2
第2组
2mL5%H2O2+3滴FeCl3溶液
第3组
2mL5%H2O2+3滴CuSO4溶液
第4组
2mL5%H2O2+少量MnO2粉末
温度H2O2%
50℃
60℃
70℃
5%
无明显气泡
无明显气泡
极少量气泡
10%
无明显气泡
无明显气泡
少量气泡
15%
无明显气泡
少量气泡
较多气泡
编号
温度
物质种类
相同时间内收集氧气的体积/mL
①
20℃
无
a
②
20℃
MnO2
b
③
30℃
MnO2
c
④
20℃
CuO
d
实验操作
实验现象及结论
取少量黄色固体于试管中，加入少量的蒸馏水，然后将一湿润的红色石蕊试纸放在试管口
红色的石蕊试纸变成蓝色，说明黄色固体为氮化镁
实验步骤
实验现象
解释或结论
取少量该消毒液于试管中，加入过量 氯化钙 溶液，静置，观察
产生白色沉淀
反应的化学方程式是 Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl ；
取上述试管中的上层清液于另一试管中，加入酚酞溶液，观察
无明显现象
结论：猜想二成立。
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验Ⅰ
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，再伸入带火星的木条。
木条不复燃。
氧化铁是过氧化氢分解的催化剂。
实验Ⅱ
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入1g氧化铁，再伸入带火星的木条。
产生大量气泡，木条复燃