初中化学专题练习 题型五　探究性试题练习（含解析）

这是一份初中化学专题练习 题型五　探究性试题练习（含解析），共68页。
题型五　探究性试题
类型1　反应后物质成分的探究
例1 （2019滨州）钙元素是一种重要的金属元素，它可组成氢化钙、氢氧化钙等多种物
质。
（1）氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源提供剂。某实验探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气，请你写出该反应的化学方程式 。
（2）该实验探究小组将Na2CO3溶液滴加到Ca(OH)2溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。
【提出问题】
滤液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想一：NaOH；
猜想二：NaOH和Ca(OH)2；
猜想三：NaOH和 ；
猜想四：NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2。
经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是 。
【实验过程】
实验步骤
现象
结论
步骤Ⅰ：取滤液，向其中滴入适量的Na2CO3溶液


猜想二不成立
步骤Ⅱ：另取滤液，向其中加入足量
产生气泡
猜想 成立
【拓展延伸】
在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑 。

【猜想与假设】
第一步：写出化学方程式：A+B→C+D
第二步：进行猜想

有关不合理猜想的判断依据：①猜想的物质含有反应物中未涉及的元素；②猜想的物质之间能够发生反应。
注意：如果是溶液中溶质的成分，则难溶物和气体不需要考虑。
针对本题：Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式为：
Na2CO3＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋2NaOH
假设： 反应后溶液的溶质：
恰好完全反应 NaOH
Ca(OH)2溶液过量 NaOH和Ca(OH)2
Na2CO3溶液过量 NaOH和Na2CO3
由于Na2CO3溶液能与Ca(OH)2溶液发生反应，因此猜想四不合理。
【实验与结论】
第一步：确定所要检验的物质。
①生成物C和D是一定存在的，无需检验。

注意：生成物如果对反应物的检验造成干扰，则需先除去生成物，再进行检验。
第二步：设计实验方案并得出结论。
实验操作（试剂选择）、实验现象、实验结论三者之间的对应关系：

针对本题：溶液的溶质中肯定含有NaOH，只需检验是否存在Na2CO3或Ca(OH)2即可。猜想二不成立，即溶质中不含有Ca(OH)2，则滴入适量碳酸钠溶液，无明显现象；另取滤液，向其中加入足量某种溶液，有气泡产生，可知溶质有Na2CO3，根据CO32-的性质可知，加入的是稀酸，即猜想三成立。
考向1　反应后液体成分的探究
1. (2019龙东农垦·森工)某小组同学在进行氢氧化钙溶液与稀盐酸反应的实验时，没看到明显
现象，因而无法判断是否恰好完全反应。于是他们对反应后溶液中的溶质大胆提出猜想，
进行了以下探究。
【提出问题】该溶液中的溶质成分是什么？
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【猜想与假设】
猜想①：只有CaCl2；　　　　　　　　　　
猜想②：有__________________；
猜想③：有CaCl2、Ca(OH)2;
猜想④：有CaCl2、Ca(OH)2、HCl。
经过讨论，同学们直接得出猜想________是不正确的，理由是_________________，为了验证其余哪种猜想是正确的，同学们又做了以下实验：
【设计与实验】
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一：取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞溶液
____________
猜想③不正确
步骤二：再另取少量反应后的溶液于另一支试管中，加入
适量的__________________
有气泡产生
猜想____正确
【交流与反思】还可以用下列哪种物质来证明上述猜想是正确的________。
A. Cu B. NaOH C. CuO D. AgNO3
2. (2019黄石)某化学学习小组在学习常见的盐的性质后，完成了如下实验。该学习小组对废液杯上层清液的溶质的成分进行了探究。请完成以下探究过程：

第2题图
【提出问题】上层清液中含有什么溶质？
【作出猜想】
Ⅰ溶质仅为________(填化学式)
Ⅱ溶质为KCl和BaCl2
Ⅲ溶质为KCl和________(填化学式)
Ⅳ溶质为KCl和K2CO3
Ⅴ溶质为KCl、K2SO4和K2CO3
【设计方案】
实验操作
现象
结论
取少量废液杯中上层清液，分装于甲、乙两支试管中
先向甲试管中滴加盐酸至过量
无明显现象
猜想Ⅳ、Ⅴ均不正确
再向乙试管中滴加______溶液(填化学式)
________
猜想Ⅱ正确
【交流反思】学习小组经过讨论认为：实验过程中无须使用AgNO3溶液，其理由是__________________________________________________(用文字表述)。
3. (2019西宁)某校化学兴趣小组在探究“酸碱盐的相关性质”时，做了如图一所示的两个实验，实验结束后，小组同学将两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中

第3题图
(如图二所示)，观察到有气泡产生，为确认烧杯内溶液中溶质的成分，同学们进行了如下探究。
【查阅资料】Na2SO4溶液、NaCl溶液呈中性。
【提出猜想】猜想1：Na2SO4、NaCl；
猜想2：Na2SO4、NaCl和________；
猜想3：Na2SO4、NaCl和H2SO4；
猜想4：Na2SO4、NaCl、H2SO4和Na2CO3。
【交流讨论】小强同学认为猜想4一定是错误的，他的理由是_______________(用化学方程式表示)。
【进行实验】小明同学设计如下两个实验方案：

实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入几滴紫色石蕊溶液
____________________
猜想3正确
方案二
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量铁粉
____________________
请写出方案二中有关反应的化学方程式：________________________________。
【反思与总结】分析反应后溶液中溶质成分，除要考虑生成物外，还需考虑反应物是否过量。
4. (2019聊城)聊城市某学校2019年实验操作模拟训练的一个题目是：鉴别稀硫酸、稀盐酸和氢氧化钠三种无色溶液。小组的同学把标有序号1、2、3的三种溶液分别滴入标有对应序号的三支试管中，向三支试管中滴加酚酞试液，如甲图，鉴别出1号溶液，再向另两支试管中滴加BaCl2溶液，如乙图。请回答：

第4题图
(1)1号试管中是____________溶液。
(2)乙图中2号试管发生化学反应的实质是____________________________(填微粒名称)结合生成白色沉淀。把该试管反应后的物质进行过滤，得到滤液。
【提出问题】除含有酚酞外，滤液中溶质的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：HCl；　猜想二：HCl和______；　猜想三：HCl和BaCl2。
【进行实验】①取一定量的滤液于试管中，向试管中滴加Na2SO4溶液，有白色沉淀生成，猜想____正确。
②为了验证该滤液的酸碱性，将一片pH试纸放在干燥的玻璃片上，用________蘸取该滤液，滴到试纸上，立即将试纸显示的颜色与pH标准比色卡进行对照，读出pH＝5。
【交流拓展】2号试管中滤液显酸性，要将该滤液调至中性，可向滤液中加入适量________(填序号)。
A. 铁粉 B. 氯化钙溶液 C. 石灰石
5. (2019柳州)NaHCO3是初中化学教材中重点介绍的一种盐，俗名________，NaHCO3溶液呈碱性。某化学兴趣小组要制取一瓶NaHCO3溶液，他们向NaOH溶液中通入了一定量的CO2，然后对反应后所得到的溶液进行探究。
【提出问题】反应后溶液中溶质的组成是什么？
【查阅资料】(1)NaHCO3不仅可以与盐酸反应，也可以与NaOH溶液反应。与NaOH溶液反应的化学方程式为：NaHCO3＋NaOH=== Na2CO3＋H2O。
(2)向NaOH溶液中通入少量CO2，反应的化学方程式为：CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O。继续通入过量CO2，反应的化学方程式为：Na2CO3＋H2O＋CO2=== 2NaHCO3。
【猜想与假设】
猜想一：含有NaOH、Na2CO3；
猜想二：只含有____________；
猜想三：含有Na2CO3、NaHCO3；
猜想四：只含有NaHCO3。
【设计实验】
实验步骤
实验现象
解释或结论
①取少量样品于试管中，滴加几滴无色酚酞试液
溶液呈红色
证明溶液显碱性
②另取少量样品于试管中，加入足量的BaCl2溶液，反应完全后，静置过滤
加入BaCl2溶液时观察到的现象______________
证明溶质中有Na2CO3
③向实验②所得的滤液中滴加稀盐酸
有无色无味的气体产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊
证明实验②所得的滤液中有______________
【结论与反思】
(1)有同学认为实验①观察到的现象及结论足以证明溶液中有NaOH。你是否同意？请说出理由__________________________________________________。
(2)写出实验③中产生气体的化学方程式________________________________。
(3)通过实验①、②、③所观察到的现象及结论，最终得出猜想____是正确的。
【拓展与提升】
实验室现有一瓶NaOH溶液和足量CO2气体，要制取一瓶溶质只有Na2CO3的溶液，请完善以下实验方案，仪器可以任意选择。
实验方案：先用量筒将NaOH溶液均匀分成两等份，__________________________。
6. 在今年化学实验操作考试“探究纯碱的性质”中，同学们做了如图所示的四组实验，并将A、B、C、D四支试管中的废液全部倒入一个干净的大烧杯中。考试结束后，某兴趣小组发现大烧杯底部有沉淀，上层溶液呈红色。

第6题图
为了探究上层溶液的成分，进行了以下实验。
【提出问题】大烧杯中的上层溶液中除了含有水和酚酞外，还含有哪些离子？(假设难溶物质、水和酚酞均不会解离出离子)
【猜想假设】小明认为上层溶液中一定含有Na＋、CO、H＋、Cl－、Ba2＋、Ca2＋、OH－七种离子，你认为上层溶液中含有的离子最多可能有①________种。
【分析讨论】小红认为上层溶液中一定不含有H＋，因为上层溶液呈红色。小李取一定量的上层溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸，发现无气泡产生，认为上层溶液中一定不含有CO，小红认为他的结论不正确，原因是②______________________________。
【设计实验】为进一步确定上层溶液中是否含有CO，请你和小红一起参与下列探究：
实验操作
实验现象
实验结论
取大烧杯中的上层溶液少许于一支试管中，滴加过量的BaCl2溶液，静置
③ ；试管
中的上层溶液仍是红色
大烧杯中的上层溶液中一定含有CO，发生的化学反应方程式为④_______________________；同时还能得出大烧杯中的上层溶液中一定含有的阴离子是⑤____(填离子符号)
【实验结论】大烧杯中的上层溶液中一定含有的离子是⑥______________(填离子符号)。
考向2　反应后固体成分的探究
7. (2019襄阳)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800℃，可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金。小明同学在实验室按古代方法将炉甘石、赤铜和木炭粉混合加热一段时间，得到固体混合物A。固体混合物A的成分是什么？他对此进行了实验探究。
【查阅资料】①ZnCO3加热可分解为ZnO；②Cu2O＋H2SO4=== CuSO4＋Cu＋H2O。
【实验探究】
步骤Ⅰ　取混合物A适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，得到滤渣B和蓝色溶液C，同时生成了一种气体，将该气体通入澄清石灰水无明显现象；
步骤Ⅱ　在滤渣B中加入足量硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到银和蓝色溶液D。
【实验分析】
(1)炉甘石加热分解的化学方程式是____________________________。
(2)若向溶液C中加入过量的锌片，观察到的现象是_____________________________。
(3)混合物A中一定含有______________。 (填化学式)
【拓展延伸】
下列方法可用于鉴别锌铜合金与黄金的是________。(填字母序号)
A. 观察颜色 B. 在空气中灼烧
C. 滴加稀硫酸 D. 滴加硝酸银溶液
8. (2019长沙)小华同学通过阅读课外资料得知，潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂，有关反应的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑，于是他用如图所示装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应：

第8题图
(1)装置B的作用是____________________。
(2)反应一段时间后，装置E中收集到的气体主要是________。
反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么？小华为此又进行了如下探究：
【猜想与假设】猜想一：Na2CO3
猜想二：Na2CO3和Na2O2
猜想三：Na2CO3和NaOH
你认为还可能是：____________________
【设计实验】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中，加入足量的水，振荡
固体完全溶解，______
样品中一定没有Na2O2
②取少量实验①所得溶液于另一试管中，加入过量的BaCl2溶液，振荡
有白色沉淀产生
猜想三正确
③取少量实验②所得上层清液于另一试管中，加入________溶液，振荡
有白色沉淀产生
【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH，原因可能是___________。9. (2019安徽)某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。
(1)比较金属活动性强弱：铝比铜________(填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：_______________________。
(2)小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：
【提出假设】假设一：含有氯化镁
假设二：含有镁粉
假设三：含有氢氧化镁
……
【查阅资料】①氯化镁易溶于水；②在一定条件下，镁可与冷水缓慢反应。
【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中，进行如下实验：
编号
实验操作
实验现象
实验1
加入适量蒸馏水，搅拌
沉淀未见减少
实验2
加入适量稀盐酸
沉淀全部溶解，没有气泡产生
【得出结论】由实验1可知，假设________不成立；由实验2可知，沉淀中不含________。假设三________(填“成立”或“可能成立”或“不成立”)。
【实验反思】实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，预期的实验现象是____________________。
(3)为探究镁与稀盐酸生成碱式氯化镁的条件，该小组同学进行了如下实验：在小烧杯中加入一定量稀盐酸和去除氧化膜的镁带，观察实验现象，并测量溶液pH的变化。结果见下表：
时间/min
0
2
4
8
12
16
20
24
溶液pH
2.0
5.3
7.0
8.6
9.3
9.8
10.0
10.0
实验现象
—
镁带溶解较快，产生大量气泡，无沉淀生成
镁带缓慢溶解，产生气泡速度减慢，溶液变浑浊，烧杯底部有灰白色沉淀
根据表中信息回答下列问题：
①请描述溶液pH变化的规律并解释原因：_________________________________。
②请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想，并设计实验证明猜想：______________________。
10. (2019昆明)小晨同学从课外读物中得知：在加热条件下，钠与CO2反应的产物可能有C、CO、Na2CO3、Na2O。于是设计实验对产物成分进行探究。
【查阅资料】① BaCl2溶液呈中性
② 4Na＋O2=== 2Na2O
③ Na2O＋H2O=== 2NaOH
④ 2Na＋2H2O=== 2NaOH＋H2↑
⑤ CO通入PdCl2溶液中有黑色沉淀生成
【提出问题】在加热条件下，钠与CO2反应的产物有哪些？
【猜想假设】猜想一：产物中一定有C
猜想二：产物中一定有CO
猜想三：产物中一定有Na2CO3
猜想四：产物中一定有Na2O
【实验验证】用如图所示装置(夹持装置已略去)进行实验探究。

第10题图
装置A中发生反应的化学方程式为_______________；装置C的作用是__________________。
序号
实验操作
实验现象
实验结论
(1)
待钠完全反应后，将装置D中的固体置于烧杯中，加蒸馏水溶解
有黑色不溶物
猜想______正确
(2)
将实验(1)所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液
____________
猜想三正确
(3)

____________
猜想二正确
【反思与评价】小晨同学向实验(2)所得溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液呈红色。于是得出结论：在加热条件下，钠与CO2反应一定产生Na2O。该结论是否严谨？________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________。
考向3　反应后气体成分的探究
11. (2019陕西)一种自加热食品包装中加热包的成分有：生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠、氯化钙、硫酸镁，使用时需向加热包加水。课堂上老师分别取适量加热包中的固体样品进行如图实验：
(1)实验A中，将样品加入水里，触摸烧杯外壁发烫，其原因是_______________(用化学方程式表示)。

第11题图1
(2)实验B中，将一定量稀盐酸加入锥形瓶中，剧烈反应，生成大量气体。学习小组同学对气体成分和锥形瓶内溶液进行探究。
Ⅰ. 对气体成分进行探究
【做出假设】假设一：只有H2
假设二：只有CO2
假设三：H2和CO2
【实验验证】小明同学设计如下实验对气体成分进行探究。

第11题图2
①当气体通过甲时，澄清石灰水变浑浊，证明假设________不成立。
②丁中出现__________________的现象时，证明假设三成立。
③乙的作用是________________。
Ⅱ.对锥形瓶内的溶液进行探究
实验后，小萍同学取少量锥形瓶内的溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，开始一段时间无沉淀生成，其原因是锥形瓶内的溶液中存在__________________。
【总结反思】通过以上探究，小林同学做了如下的反思归纳：
a. 加热包应密封防潮保存
b. 向用过的加热包内的固体中，加入过量稀盐酸后过滤，可以回收活性炭
c. 能与水混合放出热量的物质均可用作加热包中的发热材料
你认为其中不正确的是________(填字母)。
12. (2019宜宾)浓硫酸与木炭在加热条件下可发生反应产生水和化学式为XO2型的气体。某化学课外兴趣小组的同学对XO2型气体的成分进行了实验探究。
【猜　　想】
(1)根据反应物组成元素及生成物的化学式类型，提出以下猜想：
猜想1
猜想2
猜想3
只有CO2
只有________
CO2和SO2都有
【查阅资料】将SO2、CO2气体分别通入下列溶液中产生的有关现象如下表：
　　　　气体
溶液　　　
SO2
CO2
品红溶液
褪色
不褪色
氯水(黄绿色)
褪色
不褪色
澄清石灰水
浑浊
浑浊
【实验探究】

图1 图2
第12题图
实验一：
(2)将装置按甲→丙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到丙中溶液褪色，证明____________不成立(填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”)。
实验二：
(3)将装置按甲→乙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到乙中澄清石灰水变浑浊。根据此现象能否确定CO2的存在，理由是___________________。
实验三：
(4)将装置按甲→丙→丁→戊→乙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到丙、丁中溶液均褪色，戊中溶液颜色无变化，乙中澄清石灰水变浑浊。
①将反应后丁中溶液分成两等份分别置于两支试管中，并按如图所示操作进行实验。根据图中实验现象可判断反应后丁中溶液存在的离子有____________。
②丁中溶液的作用是__________________。
【实验结论】
(5)________成立(填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”)。
【问题讨论】
(6)在实验三中，若去掉装置戊，对实验结论________影响(填“有”或“无”)，理由是______________________________。
类型2　物质变质的探究
例2 （2019广元改编）小娟同学发现，上个月做化学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，小娟和同学们进行了如下探究活动。
【提出问题】该瓶氢氧化钠溶液是否变质，溶液中溶质是什么？
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【猜想与假设】①该溶液没有变质，溶液中溶质只有NaOH；
②该溶液部分变质，溶液中溶质为 ；
③该溶液全部变质，溶液中溶质为 。
【进行实验】小娟和同学们按如下方案进行了实验。

【问题讨论】
（1）操作Ⅰ的名称是 。
（2）写出产生白色沉淀的化学反应方程式 。
由此现象可得出：猜想 （填序号）错误。
（3）结合操作Ⅰ和Ⅱ，若“现象X”是溶液不变色，则猜想 （填序号）正确；若“现象X”是 ，则猜想②正确。
【拓展应用】
（1）小娟和同学们通过以上实验探究得出，实验室保存氢氧化钠溶液的方法是 。
（2）如果氢氧化钠溶液中混有少量碳酸钠杂质，常加入适量 [填“BaCl2”或“Ba(OH)2”]除去。

【猜想与假设】
（1）变质原理：物质与空气中的氧气、二氧化碳或水发生反应。
（2）确定成分：没有变质（只有原物质）、部分变质（含有原物质和变质后生成的物质）、全部变质（只有变质后生成的物质）
以氢氧化钠变质为例：
没有变质：NaOH
部分变质：NaOH和Na2CO3
全部变质：Na2CO3
【实验设计】
第一步：确定氢氧化钠是否变质
（1）检验思路：只需检验是否有CO32-存在。
（2）方法：
①加入过量的稀盐酸，有气泡产生。
②加入澄清石灰水或氯化钙、氯化钡溶液等，有白色沉淀产生。
第二步：确定氢氧化钠是部分变质还是完全变质
（1）分析：部分变质和全部变质后都含有Na2CO3，即含有CO32-。因此要探究是部分变质还是全部变质，只要检验样品中是否含有NaOH，即是否含有OH-。
（2）思路：检验OH-可以用酚酞溶液、Cu2+、Mg2+，但Na2CO3溶液也呈碱性，会对OH-的检验造成干扰，应先除去CO32-再检验OH-。除去CO32-可采用加入过量含Ca2+或Ba2+的盐溶液（不能消耗、引入或产生OH-）。
（3）方法：

针对本题：碳酸钠能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀，则根据操作Ⅰ的实验现象可知溶液中有Na2CO3，即猜想①错误。Na2CO3溶液和NaOH溶液均显碱性，操作Ⅰ中加入过量的氯化钡溶液，将Na2CO3溶液除尽，结合操作Ⅰ和Ⅱ，加入无色酚酞溶液，若“现象X”是溶液不变色，则猜想③正确；若“现象X”是溶液变为红色，则猜想②正确。
【实验补充】氧化钙的变质
（1）本质：氧化钙与空气中的水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙继续与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。
（2）检验变质的方法：加水，观察有无放热现象，若无明显放热现象则说明氧化钙全部变质，再加足量的稀盐酸，有气体生成，说明含有碳酸钙。
13. (2019衡阳改编)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。
(1)【提出问题1】该溶液是否变质？
【实验探究1】
实验步骤
实验现象
解释与结论
取少量该溶液放于试管中，滴加足量稀盐酸
有________产生
说明该溶液已变质
变质的原因是______________(请用化学方程式表示)
(2)【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：部分变质，该溶液中溶质含有________________。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【实验探究2】
实验步骤
实验现象
结论
先取少量该溶液放于试管中，加入过量氯化钡溶液
有____________生成
猜想______成立
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
(3)【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如下实验方案。

第13题图
请回答下列问题：
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作b中玻璃棒的作用为_________________。
②根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体质量________变质后样品中氢氧化钠的质量(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)【拓展反思】
①在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是什么_________________________。
②已知KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是________________________________________________________________________。
14. (2018聊城)某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣，他们根据自己所学知识进行如下探究：
【提出问题】该瓶药品的化学成分是什么？
【查阅资料】(1)氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应而变质。
(2)氢氧化钙的溶解度曲线如图：

第14题图
【猜想假设】猜想一：Ca(OH)2　　　
猜想二：________________　　　
猜想三：CaCO3
【实验验证】
实验操作
实验现象
实验结论
(1)取1 g样品放入盛有50 g水的烧杯中，充分搅拌后，静置
烧杯底部有较多固体未溶解
样品中含有CaCO3
(2)取实验(1)中上层清液少许于试管中，再向试管中滴加2～3滴无色酚酞试液
_____________
样品中含有Ca(OH)2
【得出结论】甲同学认为猜想二正确。
【反思交流】(1)乙同学认为甲同学的结论不合理，他认为猜想________也可能正确，原因是_________________________________________________________________。
(2)丙同学认为要想验证猜想二正确，还需做如下实验：取实验(1)中未溶解固体于试管中，向试管中滴加适量稀盐酸，如有______________，则猜想二正确。
【拓展提升】要想验证反应后物质的成分，除需验证有生成物以外，还应考虑反应物是否________________。
类型3　物质组成、构成的探究
考向1　混合液体组成成分的探究
15. (2019云南)某无色溶液X是碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠溶液中的一种或两种溶液的混合溶液。某兴趣小组的同学为探究无色溶液X的成分，开展了如下的探究活动，请你一同参与完成：
【查阅资料】获得如下信息：
1．氯化钙溶液呈中性，与碳酸氢钠溶液混合不发生反应。
2．NaHCO3溶液呈碱性，与澄清石灰水反应生成白色沉淀。
【猜想与假设】针对无色溶液X中的溶质成分：
猜想一：含有Na2CO3　　　　　　　　　
猜想二：含有NaHCO3
猜想三：含有________
猜想四：是其中两种成分的混合溶液
【实验方案设计】
序号
实验步骤
预设实验现象
预设实验结论
①
取样于烧杯中， 滴入过量的氯化钙溶液，过滤
产生白色沉淀
猜想一______
②
取①的滤液于试管中，滴入适量的氢氧化钙溶液
________
猜想二不正确
③
取①的滤液于试管中，滴入________溶液
溶液变红色
猜想三正确
【综合结论】通过以上实验，得出无色溶液X是______________________。
【实验反思与拓展】类比资料信息，NaHCO3与NaOH反应生成质量比为53∶9的两种化合物，请写出反应的化学方程式___________________________________。
考向2　混合固体组成成分的探究
16. (2019临沂)老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量研究。
(1)定性实验：
实验方案
实验现象
实验结论
取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的稀盐酸振荡
红色粉末全部消失，溶液呈棕黄色
粉末为Fe2O3
______________________________
粉末为Cu
写出“红色粉末全部消失”发生反应的化学方程式____________________________。
(2)定量实验：
取该粉末4 g放入硬质玻璃管中，先通CO，然后再用酒精喷灯加热一段时间，停止加热继续通入CO至装置冷却。实验装置如图：

第16题图
①实验时，先通CO再加热的目的是________________________________。
②若该粉末全部是氧化铁，在硬质玻璃管中观察到的实验现象是________________。B装置是用于吸收二氧化碳并收集CO，其中盛放的试剂最好是________。
A. NaOH溶液　　　　　　B. 稀盐酸　　　　　　C. 水
如果该实验没有装置B、C，实验造成的危害是________________。
③若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物，待装置完全冷却至室温，称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为m g。则m的取值范围是__________________。
17. (2019安顺)实验室有一包白色粉末，可能含有Na2SO4、Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、CuSO4、Mg(NO3)2和KCl中的一种或几种，为了确定其成分，某化学兴趣小组进行了如下实验探究。
【查阅资料】
CaCl2溶液显中性；K2CO3和“纯碱”的化学性质极其相似；MgCO3微溶于水，不考虑为沉淀。
【实验步骤】
步骤Ⅰ：取一定量样品于烧杯中，加足量水充分溶解，有白色沉淀产生，溶液呈无色。
初步结论：原粉末中一定不含______________。
步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ中的混合物过滤，进行下一步实验探究。
【实验探究一】
小明同学对步骤Ⅱ中过滤所得滤液设计了如下的实验探究方案：
实验步骤
实验现象
实验结论
取一定量滤液于试管中，加入足量CaCl2溶液，充分振荡后，再滴加酚酞溶液
溶液呈红色
由此确定原粉末中含有________
请说明加入足量CaCl2溶液的理由________________________________。
【猜想假设】
小红同学对步骤Ⅱ中过滤所得固体成分提出了如下猜想：
① Mg(OH)2　　　 ②BaSO4　　　 ③BaCO3　　　④Mg(OH)2、BaSO4
⑤BaSO4、BaCO3 ⑥Mg(OH)2、BaCO3 ⑦Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3
【实验探究二】
小红同学对猜想设计了如下的实验探究方案：
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取一定量过滤所得固体于试管中，加入足量稀HCl，充分振荡
有气泡产生，沉淀完全溶解
上述猜想____可能成立
(2)向(1)试管中，继续滴加足量的NaOH溶液
有白色沉淀产生
上述猜想____一定成立
请写出(2)中产生白色沉淀的化学方程式：____________________________。
【归纳总结】通过上述实验验证，原粉末中仍不能确定的成分是________________。
18. (2019江西)足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇，并对其成分进行如下探究。
【查阅资料】①嗅盐是由一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成，能释放出氨味气体，对人体神经会产生强烈的刺激作用，但过量吸入会危害健康。
②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。
③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。
【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么？
【实验探究】填写表中空格。
实验
小军的实验
小英的实验
方案

嗅盐与________(填一种物质)混合研磨


现象
闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝
________________
________________
结论
嗅盐中含有NH
嗅盐中含CO
确认了小军的实验结论
证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵
【质疑】小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验(方案见上表)，进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有________离子的可能性。
【继续探究】同学们利用如图装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。

第18题图
反应原理：(NH4)2CO3＋2NaOH X＋2NH3↑＋2H2O，其中X的化学式为________。
【数据记录】实验称取样品质量为m1，反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m2和m3，反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。
【数据处理】通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。
【反思与评价】关于该实验的说法正确的是__________(填序号，双选)。
A. 嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为：×100%
B. 倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
C. 可以用浓硫酸替代稀硫酸
D. 停止加热后要通入一段时间空气，否则测定结果会偏小
19. (2019梧州)市售的“自热米饭”带有一个发热包，遇水后可迅速升温至150 ℃，保温时间达3小时，能将生米做成熟饭。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣，进行了以下探究。
【查阅资料】
(1)发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
(2)氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体，但后者可溶于NaOH溶液。
【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末，分成两份。
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末，发现有黑色物质被磁铁吸引，证明粉末中含有________。用磁铁将该物质全部吸出后，剩余粉末为样品A。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后，取部分滤液滴入酚酞试液，滤液变________色，证明原粉末中含生石灰；再向滤液中加入__________________，看到白色沉淀生成，证明原粉末中含有氯化钠。
(3)除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉、炭粉，对此大家提出了以下几种猜想：
猜想一：只存在上述三种中的一种；
猜想二：上述三种同时存在；
猜想三：存在铝粉和炭粉；
猜想四：存在镁粉和铝粉；
猜想五：______________。
【实验验证】小施用样品A进行实验，流程如图1。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时，他观察到开始时有白色沉淀生成，后来又全部消失，最后得到的是无色溶液E。

第19题图1
【实验结论】不溶物D是________。
大家结合实验现象讨论后，认为猜想________正确，理由是_______________________。
【原理探究】
小吴利用如图2装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高，B中有气泡产生，该气体为________(填名称)。但温度很快下降，说明该反应很快结束，不能长时间保温。

第19题图2
【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
【实验验证】同学们按资料介绍，用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验，不久后发现锥形瓶外壁微烫，并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
【拓展活动】在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们，铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式______________________________。
考向3　混合气体组成成分的探究
20. (2019金华)某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾，对产生的废气成分(不考虑气态有机物)按如图所示的装置进行检验。
【实验研究】拉动注射器，让废气依次通过装置。

第20题图
【实验分析】(1)能证明废气中有水蒸气存在的现象是_________________________。
(2)F处的大号注射器，可以引导气体流向，其另一个主要作用是________________。
【反思评价】(3)小金认为，仅根据E中澄清石灰水变浑浊，无法确定一氧化碳的存在，其理由是_______________________________________________________________。
(4)小金根据D中的粉末由黑色变为红色，得出废气中存在一氧化碳。小丽认为该结论不够严密，若废气中存在氢气也会出现该现象。要使上述结论更加严密，还应添加的一个实验装置及位置是_________________________________。
【实验结果】经检验，废气中存在CO2、CO、H2O。
21. (2018曲靖)某探究小组的同学通过查阅资料得知：在加热条件下，镁不仅能与水反应还能与氯化铵溶液反应。小组同学对此产生兴趣，他们将砂纸打磨过的镁条加入氯化铵溶液中并加热，迅速产生大量气体。为确定生成气体的成分，他们进行如下探究：
【查阅资料】(1)镁与氯化铵溶液反应生成两种气体，每种气体只含有氮、氢两种元素中的一种或两种。
(2)镁与水在加热条件下反应生成氢氧化镁和氢气。
(3)氨气是一种极易溶于水的气体，能与酸反应。
【提出问题】该气体成分是什么？
【作出猜想】猜想一：H2和N2　　　猜想二：N2和NH3　　　猜想三：________________。
【进行实验】

第21题图
步骤一：小组同学闻气体气味，发现该气体有刺激性气味，则猜想________不成立。
步骤二：同学们把产生的气体通入盛有水的A装置中除去________，再将剩余气体依次通入B、C、D装置中，一会儿后，加热试管中的氧化铜，观察到B中溶液不变色，C中无明显现象，D中黑色粉末变成红色固体，试管口有小水珠。装置C的作用是________________，装置D中发生反应的化学方程式为____________________________。
【得出结论】猜想________成立。
【拓展延伸】经过讨论，小华同学认为用点燃木条检验气体的方法代替装置D也能达到相同的探究目的。你认为是否可行？________(填“可行”或“不可行”)。
考向4　物质组成元素的探究
22. (2019烟台)2019年5月，187个国家签署了限制塑料废物交易协定，应对“白色污染”挑战。已知某种塑料的组成元素中有碳、氢两种元素，还可能有氧、氯元素中的一种或两种。为了测定其组成，某化学兴趣小组进行如下探究。
【查阅资料】①无水氯化钙固体可做干燥剂；②有机物中的氯元素燃烧后通常转化为氯化氢。
【设计实验】兴趣小组设计并进行了如图所示的实验。(装置气密性良好)

第22题图
实验过程中，在装置C中观察到________________________现象，证明该塑料样品中含有氯元素，该反应的化学方程式是____________________________________。
【记录数据】6.25 g样品在A装置中充分燃烧，反应产物被完全吸收后，测得相关实验数据如下表。
装置
B
C
D
E
反应后装置增加的质量/g
1.80
3.65
0.09
8.80
【分析与结论】根据以上数据分析与计算，6.25 g样品中氢元素的质量为________ g，该塑料样品的组成元素是__________________。
【反思评价】电炉加热前要先通一会儿氧气，目的是____________________________。
类型4　标签类成分的探究
例3 实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液（如图），化学小组的同学经过询问老师后只知道是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液，为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质，化学小组的同学进行了如下的探究活动：
【进行猜想】
猜想Ⅰ：原溶液的溶质是NaCl；
猜想Ⅱ：原溶液的溶质是NaOH；
猜想Ⅲ：原溶液的溶质是Na2CO3；
猜想Ⅳ：原溶液的溶质是NaHCO3。
【查阅资料】
常温下，有关物质的相关信息如下表：
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
常温下的溶解度/g
36
109
21.5
9.6
常温下稀溶液的pH
7
13
11
9
从物质的相关信息可知，原溶液的溶质一定不是NaHCO3，因为 。
【进行实验】
（1）取少量样品，测得溶液的pH大于7，则原溶液的溶质肯定不是 。
（2）同学们另取样品又进行了如下实验：

①生成白色沉淀A的化学方程式 。
②通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有 。
【获得结论】
实验完成后，最终得到的结论：原瓶中的溶质是 ，且已变质。

（1）根据物质的摆放位置判断物质的种类（如酸、碱、盐）。
（2）借助破损标签上的名称和质量分数或化学式和溶质质量分数排除不符合标签的物质。
①名称：排除不符合命名的药品。如借助“酸钠”可排除氯化钠。
②化学式：排除与化学式中元素符号、下标不符合的物质。
③质量分数或溶质质量分数：排除与质量分数不符合的物质，如5%的纯净物、10%的氢氧化钙溶液等。
（3）药品的特性（颜色、气味），如Cu2+为蓝色、Fe3+为黄色等。
【针对本题】猜想的物质题中已经给出，再根据破损标签中物质的溶质质量分数为10%及物质在常温下的溶解度可知，碳酸氢钠的溶解度为9.6 g，常温下碳酸氢钠的饱和溶液的溶质质量分数为100%8.8%，直接排除碳酸氢钠。
标签类试题中，通常已经提供了药品的部分信息（一种离子），所以根据实验操作过程及加入的试剂和产生的实验现象，检验出另一种离子即可。
【针对本题】（1）溶液pH大于7，肯定不是氯化钠。（2）溶液加入氯化钙，产生白色沉淀，且白色沉淀加稀盐酸，有气泡产生，说明溶液中含有碳酸钠；混合溶液加入过量氯化钙，先除去碳酸钠，向过滤后所得溶液加入无色酚酞，溶液变红，说明含有氢氧化钠。
考向1　破损标签图类成分的探究
23. (2017衡阳)实验室有一瓶标签破损的溶液A(如图)，某组同学将碳酸钠溶液与它进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的探究。
第23题图
探究一　A溶液中的溶质是什么？
【提出猜想】该组同学认为A溶液的溶质有两种可能：①CaCl2　②________
【收集资料】CaCl2溶液呈中性。
【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：
实验操作
实验现象
实验结论
取少量A溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液
__________
猜想①正确
碳酸钠与其反应的化学方程式为______________________________________。
探究二　过滤后滤液中会有哪些溶质？
【提出猜想】小明的猜想：NaCl和CaCl2
小红的猜想：NaCl　　
你的猜想：________________
【设计实验】请你针对“你的猜想”进行实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
_______________________________
____________
你的猜想成立
【反思拓展】为防止标签被腐蚀，倾倒液体时应注意：________________。
24. 在酸碱盐性质的实验课后，小组同学打扫实验室卫生时，发现一实验台上摆放看不清标签的两瓶药品。于是同学们决定对这两瓶药品进行实验探究：

第24题图
观察标签并回顾本节实验课：
所有药品中与标签有关的有：Na2CO3溶液、Na2SO4溶液、NaCl溶液，NaNO3固体、NaOH固体、CaO固体
【查阅资料】
物质
Na2CO3
Na2SO4
NaCl
溶解度/g(20 ℃)
21.8
19.5
36.0
【提出问题1】这瓶固体试剂是什么？
步骤一：取样品少许于试管中，加入一定量的水，手握试管，感受到试管发烫。小明判断：该试剂为NaOH固体。同学们认为小明的判断不准确，因为：_________________。
步骤二：取步骤一所得上层清液，加入少量Na2CO3溶液，看到产生白色沉淀。得出准确结论：该固体药品是________。写出生成沉淀的化学反应方程式：__________________。
【提出问题2】这瓶液体试剂是什么？
步骤三：通过查阅资料，小组同学讨论分析，该瓶液体试剂不可能是Na2CO3溶液和Na2SO4溶液，原因是_________________________。
步骤四：小组同学设计如下实验对液体试剂进行探究。
实验操作
现象
实验结论
①取少量待测液于试管中，滴加过量的Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀
该液体试剂中含Na2CO3、Na2SO4、NaCl，该瓶NaCl溶液被污染
②在①反应后的试管中滴加过量的________
______________
③将②反应液静置，继续滴加适量的AgNO3溶液
有白色沉淀
【反思与评价】在实验操作中，我们应该规范操作，避免不必要的药品浪费。
下列哪些不规范操作可能会导致药品被污染________(填序号)。
a. 胶头滴管吸取液体试剂时，未清洗就直接伸入试剂
b. 试剂瓶的瓶塞相互盖错
c. 倾倒液体时，瓶口与试管口未紧挨
d. 测定pH时，将pH试纸直接伸入待测液中
25. (2019泰安)在整理实验室时，同学发现有7瓶不同的无色溶液(见图1所示)，其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损，4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知，2、3、4、5、7号溶液分别是10%NaOH溶液、饱和石灰水、10% Na2CO3溶液、10% CaCl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。
【实验目的】①给试剂瓶贴上正确的标签；②探究部分溶液混合发生的反应。

第25题图1
【查阅资料】①CaCl2溶液呈中性，能与Na2CO3发生复分解反应；
②Ca(OH)2＋NaHCO3=== CaCO3↓＋NaOH＋H2O
NaOH＋NaHCO3=== Na2CO3＋H2O
【实验探究】
(1)分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中，向其中分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红色，说明这3种溶液呈________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，由该实验可确定的溶液为____________________(写出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。
(2)分别取2号5.55 g和7号3.65 g溶液，混合均匀后，逐滴加入5号溶液，首先观察到有气泡冒出，然后有沉淀析出。加入5号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图2所示：加入5号溶液的质量与溶液pH的变化关系如图3所示。根据图示完成下列问题：

第25题图
①7号溶液是________(填名称)；
②图2中b点数据为________g;
③图3中h→k段发生反应的化学方程式为__________________________________。
(3)取3号溶液于试管中，逐滴加入一定量的6号溶液，观察到溶液变浑浊，过滤，则滤液中含有的溶质可能为①NaOH；②Na2CO3；③NaOH、Na2CO3；④NaOH、Ca(OH)2；⑤__________________。
【实验反思】分析上述实验，下列说法不正确的是________(填字母序号)。
A. 5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液
B. 该实验无法确定各种试剂，没有完成实验目的①
C. 图2中b→c段反应过程中溶液的pH变化情况可用图3中h→k段表示
D. 碳酸氢钠既能与碱反应，又能与酸反应
考向2　物质鉴别的探究
26. (2019娄底)实验室有一瓶标签被腐蚀的无色溶液，是稀硫酸和氢氧化钠溶液中的一种。在老师的指导下，小红和小明用不同方法鉴定。
实验一：
实验步骤
实验现象
实验结论
红取少量该溶液于试管中，向其中插入没有打磨的铝片
开始无明显现象，后产生_____
小红认为该溶液为稀硫酸
小明用pH试纸测定其pH
pH＝13
小明认为该溶液为氢氧化钠溶液
小红和小明操作均无误。
【提出问题】该溶液到底是稀硫酸还是氢氧化钠溶液？
【查阅资料】铝、氧化铝既能与酸反应，又可与强碱溶液反应，2Al＋2NaOH＋2H2O=== 2NaAlO2＋3H2↑，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和一种氧化物。NaAlO2易溶于水，其水溶液呈碱性，NaAlO2与铝、氧化铝均不反应。
【分析实验得出结论】该溶液为______________溶液。
【交流反思】实验一中，小红所做实验开始无明显现象的原因是______。(用化学方程式表示)
【拓展应用】
有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠粉末。工作原理是：利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内气压，利于疏通。

第26题图
实验二：小明用如图所示的玻璃弯管模拟家庭下水道，并用动物脂肪和毛发堵在弯管处，他按照使用说明从左端管口加入管道疏通剂，并用橡胶塞堵住弯管左端上口，可能出现的现象为________(填字母序号)。
A. 产生大量气体　　B. 弯管内温度升高　　C. 堵塞物变软被气体赶出，落入烧杯中
实验三：为了证明烧杯中废液里是否还含有氢氧化钠，小明做了如下实验
实验操作
实验现象
实验结论
取少量澄清废液于试管中，滴入酚酞
溶液变红
废液中有氢氧化钠剩余
小红对小明的结论提出了质疑，理由是_________________________，小红把酚酞改用____________(填药品)进行实验，得出废液中还含有氢氧化钠。
管道疏通剂中氢氧化钠过量，可确保铝粉反应完全，并且过量的氢氧化钠对下水道有清污的作用。
类型5　物质性质的探究
27. (2019广州)已知金属钴(Co)的活动性与铁相似，请预测氯化钴(CoCl2)的化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证。经查阅资料，钴的化合物相关性质如下：
物质
CoO
Co(OH)2
CoCl2
CoSO4
Co(NO3)2
CoCO3
在水中的溶解性
难溶于水的灰绿色固体
难溶于水的粉红色固体
易溶于水形成粉红色溶液
易溶于水形成粉红色溶液
易溶于水形成粉红色溶液
难溶于水的粉红色固体
限选试剂：CoCl2溶液、(NH4)2CO3溶液、Na2SO4溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液、稀硫酸、镁条、铜片。
预测
预测的依据
验证预测的实验操作与预期现象
①能够与含Ag＋的可溶性盐反应
CoCl2溶液中含Cl－，AgCl难溶于水
取少量CoCl2溶液于试管中，_________，如果观察到___________，则预测成立。
②能够与_______(填物质类别)反应
________________
________________
取少量CoCl2溶液于试管中，________，如果观察到___________，则预测成立。
③能够与_______(填物质类别)反应
________________
________________
取少量CoCl2溶液于试管中，______，如果观察到________，则预测成立。
28. (2019青岛)某兴趣小组在实验室中探究氢氧化钾的性质，请你参与他们的探究。
【实验过程与分析】

实验一
实验二
实验三
实验操作



实验现象
___________________
___________________
无明显现象
实验结论
氢氧化钾能与硫酸铜发生反应
氢氧化钾能与氯化铵发生反应
氢氧化钾不能与硫酸发生反应
【实验反思与拓展】
①某同学认为实验三的结论不正确。他改进了该实验方案，借助于酸碱指示剂，通过明显的现象证明氢氧化钾能与硫酸发生反应。简述他的实验方案：__________________________(写出操作方法和现象)。
②对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验__________________的方法来证明物质间发生了化学反应。
29. (2019贵港)某化学兴趣小组在学习金属知识后，对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣，并进行了以下实验探究。
(1)对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】金属钙能否与水反应？
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50 mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，往烧杯中滴入无色酚酞试液，溶液变红色。
【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式____________________________________。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是____________。
(2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究
【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应，生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取10.0 g干燥剂样品于控温电加热器中，按下图所示装置进行实验(装置气密性良好，装置A、 B、 C中药品足量，实验操作正确)。

第29题图
【实验数据记录】充分反应后，产物被完全吸收，A装置增得0.9 g，B装置增重2.2 g。
【分析与结论】该包干燥剂的成分有____________________(填化学式)，其中Ca(OH)2的质量为________g。
【反思与拓展】
①停止加热后，需要通入N2一段时间的目的是_________________。
②若没有C装置，会导致含量测定结果偏小的成分是____________。
类型6　能否发生反应的探究
30. (2019宁波)常温下，铁在潮湿的空气中容易生锈，产物主要为Fe2O3·nH2O；铁丝在氧气中燃烧，产物为黑色的Fe3O4。

第30题图
【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时，是否与空气中氧气发生反应？产物是什么？
【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe3O4是磁性物质。
② FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色。
【探究】①按图连接实验装置，检查 ★ 。向试管内加入铁粉，针筒活塞停在A刻度。
②加热铁粉的过程中，活塞发生移动。停止加热后，活塞逐渐向左移动， 最终停止在B刻度。
③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末，发现没有粉末被铁钉吸 上来。
④向试管内加入盐酸，发现有气泡产生，溶液立即出现黄色。
⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内，发现有气泡产生，溶 液变为浅绿色。经检验，步骤④、⑤产生的气体相同。
【实验结论与反思】
(1)步骤①中“★”处应填：__________________________________。
(2)步骤④、⑤中产生的气体是________。
(3)本实验探究的结论是：铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应，产物是________。
(4)结合已学知识和本次探究分析可得，铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的________等因素影响。
31. (2019金华)某兴趣小组对氢氧化钡溶液和稀盐酸混合后是否发生了化学反应展开了系列实验。
【实验操作】用试管取6毫升氢氧化钡溶液，往试管中加入6毫升稀盐酸，等分成两份。

第31题图
【实验证明】
(1)往其中一份混合液中滴入几滴酚酞试液，发现溶液呈无色。说明溶液中不存在的离子是________，证明两者发生了反应。
【继续探究】
(2)能否再设计一个实验证明盐酸中H＋参加了反应？于是往混合液中滴入石蕊试液，发现变红色，溶液呈酸性，这不能证明盐酸中H＋参加了反应。讨论后，形成了新的对照实验方案，将步骤补充完整；
①往盛有另一份混合液的试管中，加入足量的镁片；
②______________________________________，加入等量的镁片。
(3)证明原混合液的盐酸中H＋参加了反应的现象是__________________。
【微观解释】
(4)从微观上分析：氢氧化钡溶液和稀盐酸反应的实质是____________________。
32. (2019随州)科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验，向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2，未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证，并对废液的成分进行探究。

图1 图2 图3
第32题图
活动一
同学们经过讨论，设计了如图1甲装置并进行实验，请你把实验现象补充完整
实验步骤
实验现象
猜测
如图1，向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液，振荡
______________
①CO2溶于NaOH溶液中
②CO2与NaOH反应
活动二
兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验
(1)取软塑料瓶中的液体于三支试管中，三位同学分别完成如图2所示实验。
(2)同学们观察到A试管中有气泡冒出，B、C试管中均有白色沉淀生成。请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式____________________________。
(3)以上三个实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。请写出甲装置中发生反应的化学方程式_______。
活动三
实验结束后，同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图3)，充分搅拌、静置，观察到烧杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。请你分析烧杯上层溶液中一定不含有的离子是________(填离子符号)。小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行如下探究。
【提出问题】烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子？
【猜想与假设】上层溶液中可能含有OH－、CO、Ca2＋中的一种或几种。
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取烧杯内无色溶液少许于试管中，滴加________，静置
有白色沉淀生成
有CO、无Ca2＋
②取①中反应后的上层清液少许于试管中，滴加__________________(指示剂除外)
______________
有OH－
【反思评价】
(1)经过综合分析，最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有____________(填离子符号)。
(2)将烧杯内的物质过滤，滤渣回收，向滤液中加入适量的______________(填名称)进行处理后再排放，可以有效防止水体污染。
类型7　影响因素(利用控制变量法)的探究
33. (2019安徽)某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验：
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50 mL O2所需时间/s
实验1
5
——
——
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154

第33题图
(1)设置实验1的目的是____________________________。
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是________。
(3)写出KClO3分解的化学方程式：____________________________________。
(4)由实验1和实验4可知，KCl________(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50 mL O2，所需时间明显少于171 s，解释原因：____________________。
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50 mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内__________________。
34. (2019北京)如图所示“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑，体积膨胀，变成疏松的炭，放出有刺激性气味的气体。

第34题图
【提出问题】改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢？
【进行实验】分别取5 g糖粉进行实验，根据前2 min的现象对实验效果进行评分，记录如下：
表1　实验记录
实验
糖
浓硫酸体积/mL
水的滴数
温度/℃
效果得分
1
蔗糖
4
5
22
65
2
蔗糖
5
10
30
81
3
蔗糖
6
15
50
93
4
冰糖
4
10
50
91
5
冰糖
5
15
22
88
6
冰糖
a
5
30
75
7
葡萄糖
4
15
30
0
8
葡萄糖
5
5
50
0
9
葡萄糖
6
10
22
0
【处理数据】分析表1，计算效果得分均值，结果如下：
表2　效果得分均值
因素
糖
浓硫酸体积/mL
蔗糖
冰糖
葡萄糖
4
5
6
均值
79.7
84.7
0
52.0
56.3
56.0
因素
水的滴数
温度/℃
5
10
15
22
30
50
均值
46.7
57.3
60.3
51.0
52.0
61.3
依据均值推断最佳实验方案，均值越高，效果越好。
【解释与结论】
(1)蔗糖变成黑色的炭，发生了________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)推测放出的气体含SO2，从元素守恒角度说明理由：__________________________。
(3)实验6中，a为________mL。
(4)根据表2推断，“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 mL浓硫酸、________滴水和50 ℃。
【反思与评价】
(5)表2中，22 ℃对应的均值为51.0，计算该值所依据的3个数据分别是________。
(6)综合分析，使实验3的效果得分高于实验4的因素有____________________________。
35. (2018宜宾)某学习小组的同学对过氧化氢分解反应进行探究。
Ⅰ.【探究一】影响过氧化氢分解快慢的因素
分别取5 mL H2O2溶液进行实验，测定产生4 mL O2所需时间，实验结果记录如下：
实验序号
H2O2溶液的溶质质量分数%
温度/℃
MnO2粉末用量/g
反应时间
①
30
35
0
t1
②
30
55
0
t2
③
5
20
0.1
3s
④
15
20
0.1
1s
(1)对比①②可知：其它条件相同时，温度越高，过氧化氢分解越快，则t1________t2(填“>”、“＝”或“