探究性化学实验（5个考点）-2021年中考科学（浙教版）重难点、易错点复习练习（教育机构专用）

这是一份探究性化学实验（5个考点）-2021年中考科学（浙教版）重难点、易错点复习练习（教育机构专用），共29页。试卷主要包含了探究实验方案的6个设计步骤，根据实验数据得出结论，探究酸，探究混合气体的组成或性质等内容，欢迎下载使用。
2020走进重高-尖子生培优集训
走进重高 化学培优16 -- 探究性化学实验

说明：本专题包含探究性化学实验5个常考点，包含近几年中考真题与模拟题，通常以实验探究题出现。实验探究是中考科学重点，考查学生设计实验与解决探究题能力，综合性知识与难度较大。


思维导图目录：


考 点 目 录

考点一、探究实验方案的6个设计步骤
考点二、根据实验数据得出结论
考点三、探究酸、碱、盐的性质与转化规律
考点四、探究混合物或反应产物的组成或性质
考点五、探究混合气体的组成或性质







习 题 集 训

考点一、探究实验方案的6个设计步骤
1．[2018·绍兴义乌]科学研究常常采用转换、模拟等研究方法，下列课本实验中与其他三个所采用的研究方法不同的是(　B　)

A　　　　　 B　　　　 C　　　　　　 D
A．研究潜水艇的浮沉 B．研究二氧化碳的性质
C．研究板块张裂 D．研究膈的升降与呼吸
【解析】转换法主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测不准的科学量转换为能够测量或测准的科学量的方法。模拟法是在实验室里先设计出某被研究现象或过程(即原型)相似的模型，通过模型，间接地研究原型规律性的实验方法。研究二氧化碳的性质，因为水与二氧化碳反应没有任何现象，为了能够观察实验现象，通过瓶子的变形与否来判断是否发生反应，是转化法。其余三项都是通过模拟来直接体现实验现象的，是模拟实验。
2．[2019中考]某同学对下列四个实验都设计了两种方案，其中第一方案比第二方案更方便合理的是 (　B　)
选项
A
B
C
D
实验要求
除去二氧化碳中少量的氧气
清洗金属表面油污
检验石灰中是否含有石灰石
区分黄铜(铜锌合金)和黄金
第一方案
通过灼热炭粉
用洗洁精洗涤
加热
观察颜色
第二方案
通过灼热铜丝网
用水洗涤
滴加醋酸
加盐酸，看气泡
【解析】除去二氧化碳中少量的氧气，若用通过灼热炭粉的方法，会将CO2转化为CO。用水无法清洗金属表面油污。加热方法无法检验石灰中是否含有石灰石，一是要高温石灰石才能分解，二是即便分解也无明显现象。黄铜(铜锌合金)和黄金外观相似，无法通过观察颜色区分。
3．[2018中考]某科学兴趣小组用图9所示装置制取并检验二氧化碳。实验过程中，可观察到试管里产生白色沉淀。产生沉淀后继续通入二氧化碳，过一段时间后，发现沉淀溶解。为了确定沉淀溶解的原因，小组同学进行了相关探究。

[提出问题] 沉淀为什么能溶解？
[查阅资料] 碳酸盐溶于酸；碳酸氢钙[Ca(HCO3 )2 ]溶于水。
[猜想与假设] ①溶液呈酸性；②反应生成了碳酸氢钙。
[实验与结论]
实验操作
实验现象
实验结论
　实验Ⅰ：把一小片pH试纸放在一块干净的玻璃片上，用__________蘸取沉淀溶解后的澄清溶液，滴在试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照
　测得被测液的pH＝8
　猜想①________(填“成立”或“不成立”)
　实验Ⅱ：取沉淀溶解后的澄清溶液于另一支试管中，加入 稀盐酸
　有气泡产生
　反应的化学方程式为
___________________。
猜想②成立
通过探究得知，生成的沉淀会与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙，化学方程式是 ____________。
【答案】[实验与结论] 玻璃棒　不成立
2HCl＋Ca(HCO3)2===CaCl2＋2H2O＋2CO2↑ CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2
4．[2018·金华丽水]某拓展性学习小组在学校科学实验创新比赛中，做了一个有趣的实验，装置如图。

实验设计：三颈烧瓶中充满二氧化碳气体，A颈、B颈分别连接充满氢氧化钠溶液和盐酸的注射器，C颈插有两端开口的玻璃导管(伸入瓶内的一端连有小气球)，装置气密性良好。
实验操作：先通过A颈往瓶内注入氢氧化钠溶液，观察到小气球的形状发生了变化；过一段时间后再通过B颈往瓶中注入盐酸，发现小气球的形状又发生了改变。
请描述小气球形状的变化情况，并对此作出合理的解释。
【答案】小气球形状的变化情况：气球“先膨胀，后变瘪”(或“先变大，后变小”)。　三颈烧瓶中充满二氧化碳气体，通过A颈往瓶内注入氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液吸收了二氧化碳气体生成碳酸钠，烧瓶内气压减小，小气球通过细玻璃管连通瓶外大气，在大气压作用下，小气球膨胀。过一段时间后再通过B颈往瓶中注入盐酸，盐酸与碳酸钠反应，又产生二氧化碳气体，瓶内气压增大，所以小气球又变瘪。

5.[宜昌中考]物质除杂是科学实验中经常遇到的问题。
【方法探究】为除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳，小明设计了三种方案。

实验方案
方案A

方案B

方案C

上述方案中有两个是合理的，写出合理方案中任意一个反应的化学方程式：__CO＋CuO △ Cu＋CO2(或2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，或Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，任写一个即可)__。
【方法提炼】上述两种合理方案体现了物质除杂的不同思路：
思路一：将杂质直接转化为所需物质；
思路二：将所需物质转化为中间物质，再将中间物质转化为所需物质。
【方法运用】
运用思路一：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡，先加足量的水溶解，再向溶液中加入适量的__MgSO4(或硫酸镁)__溶液，过滤、蒸发，即得氯化镁固体。
运用思路二：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。

(1)步骤①中反应的化学方程式是__BaCl2＋K2SO4===2KCl＋BaSO4↓__，滤液B中一定含有的溶质是__MgCl2、KCl、NaCl(或氯化镁、氯化钾、氯化钠)__。
(2)步骤②中反应的化学方程式是__MgCl2＋2NaOH===2NaCl＋Mg(OH)2↓[或MgCl2＋Ca(OH)2===CaCl2＋Mg(OH)2↓]__，滤液C中一定含有的阴离子是__OH－、Cl－__。
(3)步骤③中乙溶液是__HCl__(填化学式)溶液。

6．[2018·天门]为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素，某同学设计了以下三种实验方案，请回答有关问题：

【实验方案一】如图甲。
(1)观察到的实验现象是__酚酞试液变红色__。
(2)该方案的不足之处是__装置不密封，氨气逸出会污染空气(或药品用量过多，合理即可)__(说出一点即可)。
【实验方案二】如图乙、图丙。
图中无色透明塑料瓶的材质、大小、形状完全相同，瓶内用细线固定有用滤纸折叠成的大小和形状相同的小纸花，小纸花上都均匀喷有酚酞试液。按照图丁的操作方式分别用注射器向图乙和图丙的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水，然后将针孔处密封，再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和40℃热水中。
(1)观察到的现象是__小纸花由下而上逐渐变红色，并且图丙中小纸花比图乙变色快__。
(2)图乙、图丙采用对照实验的方法，变量只有一个，被控制的量有多个，请说出4个被控制的量：__塑料瓶的材质、大小、形状完全相同；小纸花大小和形状相同；小纸花上都均匀喷有酚酞试液；用注射器向图乙和图丙的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水(合理即可)__。
(3)若图丁中的小纸花上喷有__紫色石蕊试液__，而注射器向瓶中注入的是浓盐酸，可以观察到小纸花的颜色从下至上变为红色。
【实验方案三】如图戊。

用长柄V形玻璃管进行实验，向左、右两端的V形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸，塞紧橡皮塞。
(1)过一会儿后，从图戊中观察到有白烟产生且位置偏右，说明__氯化氢和氨气发生了化学反应，氨分子运动得比氯化氢分子快__。
(2)图戊中生成白烟的反应为化合反应，其化学方程式为__NH3＋HCl=== NH4Cl__。
【实验结论】上述实验证明：分子是不断运动的，且分子的运动速率与__相对分子质量(合理即可)__有关(说出一点即可)。
7．[2018·苏州](1)控制变量，设计对比实验是实验探究的重要方法。
编
号
实验内容(均在室温环境下进行)
实验结论
A
B
①


_过氧化氢浓度会影响过氧化氢的分解速率
同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞，观察锥形瓶中的反应情况
②


__温度__会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速率
同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水，观察烧杯中液体颜色变化快慢
(2)观察是学习科学的重要方法。
研究小组进行如下实验，发现均有红棕色二氧化氮气体产生。

【实验1】

【实验2】

【实验3】
查阅资料：4HNO3 △ O2↑＋4NO2↑＋2H2O，
C＋4HNO3(浓) △ CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
①【实验1】中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是__加热作用__。
②【实验2】中有红棕色气体产生，能否证明【实验2】中红热的木炭与浓硝酸发生了反应？请作出判断，并说明理由：__不能，可能是红热的木炭起加热作用，使浓硝酸受热分解产生红棕色气体__。
③【实验3】中发现红热的木炭表面有红棕色气体产生，且生成的气体产物中检测出二氧化碳(体积分数大于0.03%)，能否证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应？请作出判断，并说明理由：__不能，二氧化碳浓度升高，有可能是红热的木炭与氧气发生反应生成二氧化碳__。

8．[2018·岳阳]科学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液，瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开，这一情况激起了他们浓厚的兴趣，于是展开了如下探究：
【提出问题】瓶口白色固体的成分是什么？
【查找资料】(1)玻璃中含有二氧化硅(SiO2)，试剂瓶瓶身经抛光处理，不易反应，而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来；
(2)二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；
(3)硅酸钠(Na2SiO3)是一种白色固体，有很强的黏合性，可溶于水，溶液呈碱性；硅酸钠溶液能与强酸反应，如：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓ (白色)；
硅酸钠溶液能与氯化钙溶液反应：Na2SiO3＋CaCl2===2NaCl＋CaSiO3↓ (白色)。
【作出猜想】白色固体的成分是：
Ⅰ.硅酸钠；
Ⅱ.硅酸钠和碳酸钠；
Ⅲ.硅酸钠、碳酸钠和氢氧化钠。
【实验探究】取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液，分组进行如下实验并相互评价：

实验操作
实验现象
结论与评价
第1组

有气泡冒出且产生白色沉淀
同学们认为猜想①__Ⅰ__不成立；写出生成气体的化学方程式：②__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑__
第2组
第一步

产生白色沉淀
第1组同学认为：此步骤还不能准确判断出原固体的成分。
第二步

③_酚酞试液不变色_
大家一致认为：猜想Ⅱ成立。
【反思交流】(1)有同学认为，第2组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，理由是：__氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，影响检验氢氧化钠__。
(2)氢氧化钠溶液必须密封保存，且试剂瓶只能用橡胶塞。

9．某实验小组为探究酸的化学性质，由甲、乙同学设计并完成了如图所示的实验．
（1）甲同学实验中所发生的化学方程式为 ．

【查阅资料】CaCl2、NaCl的溶液呈中性，Na2CO3溶液呈 （填“酸”或“碱”）性．
【实验探究一】确定甲、乙同学上述实验后所得溶液中的溶质．
（2）取甲所得溶液少许，加入石蕊试液，溶液显红色，甲所得溶液中一定含有的溶质是 （写化学式）．
（3）取乙所得溶液少许，加入酚酞试液，溶液显红色，乙所得溶液中一定含有的溶质是 （写化学式）．
【实验探究二】
（4）甲、乙同学把上述实验所得溶液倒入同一废液缸中，观察到废液缸中产生少量气泡，最终有白色沉淀生成，该白色沉淀是 （写化学式）．
【讨论交流】丙同学提出：若将上述废缸中物质取出，过滤，所得滤液中含有哪些物质呢？经过讨论大家一致认为：一定含有NaCl，可能含有CaCl2、盐酸和Na2CO3中的部分物质．
【实验探究三】取少量滤液于试管中，滴加过量的稀硝酸，可观察到有大量气泡产生．
【归纳总结】该滤液中含有的溶质是氯化钠和 （写化学式）．
【答案】（1）Ca(OH)2 + 2HCl= CaCl2 + 2H2O ；碱；
（2）CaCl2和HCl； （3）NaCl和Na2CO3； （4）CaCO3； 【归纳总结】Na2CO3．

考点二、根据实验数据得出结论
1.干燥剂的干燥性能可用干燥效率(1m3空气中实际余留水蒸气的质量)来衡量。某些干燥剂的干燥效率数据如表所示。根据表中数据作出的推测不合理的是(　D　)
物质
CaCl2
CaBr2
CaO
CaSO4
MgO
Al2O3
ZnCl2
ZnBr2
CuSO4
干燥效率
0.14
0.14
0.2
0.04
0.008
0.003
0.8
1.1
1.4
A.MgO的干燥性能比CaO好
B．干燥剂中金属元素对干燥效率影响可能比较大
C．MgSO4的干燥效率可能小于0.04
D．干燥剂中非金属元素对干燥效率无影响
【解析】1m3空气中实际余留水蒸气的质量，MgO为0.008，CaO为0.2，即有MgO的1m3空气中实际余留水蒸气的质量更少，MgO的干燥性能比CaO好。CaBr2和ZnBr2的干燥效率相差较大，而ZnCl2和ZnBr2的干燥效率相近，说明干燥剂中金属元素对干燥效率影响可能比较大，非金属元素影响较小。CaSO4的干燥效率为0.04，而Mg元素的干燥性能更好，所以 MgSO4的干燥效率可能小于0.04。
2．[2018·淮安]下列实验操作能达到实验目的的是 (　C　)
选项
实验目的
实验操作
A
检验二氧化碳中混有的少量氧气
将带火星的木条伸入混合气体中
B
除去碳酸钠固体中混有的氯化钠
加入足量的稀盐酸，蒸发结晶
C
比较相同条件下肥皂水和稀氨水的碱性强弱
分别用玻璃棒蘸取试样，滴在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照
D
探究氢氧化钠溶液和稀硫酸是否恰好完全反应
向反应后的溶液中滴加无色酚酞试液
【解析】当二氧化碳(不能燃烧也不支持燃烧)大量存在时，带火星的木条是不会复燃的。碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反而会把原物质除去，不符合除杂原则。向氢氧化钠和稀硫酸反应后的溶液中滴加无色酚酞试液，若不变色，可能是恰好完全反应，也可能是稀硫酸有剩余。
3．下列实验方案不能达到目的的是 (　D　)
A．用磁铁除去铜粉中混有的少量铁粉
B．用天然水制蒸馏水时加几粒碎瓷片，防止暴沸
C．将熟石灰与某固体混合后研磨并闻气味，检验该固体中是否含有NH
D．用银、硫酸亚铁溶液、氯化铜溶液探究银、铁、铜三种金属的活动性顺序
【解析】银与硫酸亚铁溶液、氯化铜溶液都不反应，不能确定银、铁、铜三种金属的活动性顺序。

4．[2018·益阳]下列“实验”“现象”及“结论”完全相符的是 (　C　)
选项
实验
现象
结论
A
向某固体上滴加稀盐酸
产生气泡
该固体为碳酸盐
B
向某气体中伸入燃着的木条
木条熄灭
该气体是 CO2
C
将黄铜与铜片相互刻画
铜片上有明显刻痕
组成改变导致性能改变
D
电解水
生成的 H2和O2的质量比为2∶1
水由氢、氧两种元素组成
【解析】向某固体上滴加稀盐酸，产生气泡，该固体不一定为碳酸盐，也可能是活泼金属。向某气体中伸入燃着的木条，木条熄灭，说明气体不能燃烧也不支持燃烧，该气体不一定是 CO2，也可能是氮气等气体。电解水，生成的H2和O2的体积比为2∶1，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的。

5.A、B、C 三只小烧杯内分别依次盛有一定体积的浓氨水、酚酞试液、酚酞试液，按如图所示进行探究活动，不能得到的结论是(　B　)

A．氨水能使酚酞试液变红
B．碱能使酚酞试液变红
C．空气不能使酚酞试液变红
D．浓氨水易挥发，氨气易溶于水
【解析】氨水能使酚酞试液变红，因为氨水呈碱性。碱能使酚酞试液变红，这种说法正确，但不能通过这个实验得出。C烧杯不变色，说明空气不能使酚酞试液变红。通过对比实验，能说明浓氨水易挥发，氨气易溶于水，溶液呈碱性。

6．小明在实验室完成探究实验并填写了实验报告，其中现象或结论正确的是(　B　)
A．用MnO2催化双氧水分解得到氧气后发现MnO2质量和性质未变，说明MnO2不参与反应
B．用小木棍蘸浓硫酸在白纸上写字后白纸和小木棍变黄、变黑，说明浓硫酸有脱水性
C．将铝片和锌粒分别投入稀硫酸中，锌粒表面产生的气泡更多，则锌的活动性大于铝
D．向装澄清石灰水试管中通入两小针筒空气，无浑浊现象，说明空气中不含二氧化碳

考点三、探究酸、碱、盐的性质
1．[2018·达州]下列图像不能正确反映其对应变化关系的是 (　A　)

A．密闭容器中点燃红磷
B．用二氧化锰和过氧化氢溶液制氧气
C．向氯化镁和盐酸的混合溶液中，逐滴加入氢氧化钡溶液
D．分别向等质量的锌粉和铁粉中，加入足量等质量分数的稀盐酸
【解析】红磷只与空气中的氧气反应，反应后密闭容器中仍含有氮气等气体，故压强不可能降为0。用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的实验中，二氧化锰是催化剂，反应前后质量和化学性质不变。向氯化镁和盐酸的混合溶液中，逐滴加入氢氧化钡溶液，氢氧化钡先与稀盐酸反应，故刚开始没有沉淀生成，当稀盐酸反应完全后，氢氧化钡与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，当氯化镁反应完全后，生成氢氧化镁的质量不变。锌比铁活泼，相等的时间内锌生成的氢气多，等质量的锌和铁与足量的酸反应，铁生成的氢气多。
2．[2018·杭州江干区三模]小刚所在兴趣小组对锌与酸的反应进行了实验与探究：
(1)该兴趣小组在实验中通过仔细观察发现纯锌粒和硫酸的反应明显比粗锌粒慢。通过查阅资料了解其元素组成，得知粗锌粒中含有一些不活泼金属，他们猜想可能是粗锌粒中不活泼金属促进了锌和硫酸的反应。为了验证该猜想，你认为应该在盛有纯锌粒和稀硫酸的试管中，加入少量的__B__(填字母)。
A．黄沙(主要成分SiO2)
B．氯化铜
C．氯化钠
D．氯化钙
(2)实验中小刚发现加入上述第(1)问选项中后三种物质，纯锌粒和稀硫酸的反应都有不同程度的加快，请你分析可能的原因是__溶液中的Cl－对反应起了促进作用__。
(3)小刚想通过使用日常用品制作的装置和托盘天平(如图)，用m1 g的粗锌粒和足量的稀盐酸(m2 g)反应，测量粗锌粒样品中锌的纯度。实验步骤如下：

步骤
操作
现象
1
称量m1 g的粗锌粒和m2 g的稀盐酸(足量)，称量实验所用实验器材质量m3 g
/
2
将粗锌粒放在铜网中，按图示装置组装后，称得仪器和药品的总质量为m4 g
/
3
将铜网插入足量的稀盐酸中，充分反应
有大量气泡
4
反应完全后，称得整个装置总质量为m5 g
/
若要计算出粗锌的纯度，最少需要上述实验数据中的__m1、m4、m5__(填m1、m2、m3、m4、m5)。
(4)若去掉碱石灰，则所测定的粗锌纯度__偏大__(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【解析】(2)氯化铜、氯化钠、氯化钙三种物质的共同点是都含有氯离子。(3)m4、m5的质量差即为反应产生的氢气质量，可利用化学方程式计算出纯锌的质量，再根据粗锌的质量求算锌的纯度。(4)碱石灰可以吸收氢气中的水蒸气和挥发出来的HCl气体，若去掉碱石灰，则测量出的氢气质量偏大，导致计算所得锌的质量偏大。

4.[2018·咸宁]咸宁市某校2018年实验操作模拟考试的一个考题是：用碳酸钠溶液鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水。
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
分别用a、b、c三支试管取样，各加入一定量碳酸钠溶液
a中有气泡产生
a中物质是稀盐酸
b中无明显现象
b中物质是食盐水
c中__有白色沉淀生成(或溶液变浑浊)__
c中物质是澄清石灰水
写出a试管中发生反应的化学方程式：__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O__。把c试管反应后的物质进行过滤，得到滤液。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
猜想一：Na2CO3和NaOH；猜想二：NaOH；猜想三：__Ca(OH)2和NaOH__。
提示：Ca(OH)2微溶于水。
【实验过程】为验证猜想一是否正确，进行了如下实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
取一定量滤液于试管中，加入一种盐溶液(写溶质化学式) __BaCl2[或Ba(NO3)2]__。
有白色沉淀
猜想一正确
写出上述有白色沉淀生成的化学方程式：__Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl[或Na2CO3＋Ba(NO3)2===BaCO3↓＋2NaNO3]__。
同学们还对a试管反应后废液的酸碱性感兴趣，决定用pH试纸测定其pH值。
用pH试纸测定a试管反应后废液酸碱性的过程
测定结果
在白瓷板上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取 _a试管中的废液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出溶液的pH值(合理即可)_。
pH＜7(废液显酸性)
【反思与交流】a试管中的废液显酸性，从环保、经济、操作简便等方面考虑，应向废液加入__Ca(OH)2(或CaCO3；CaO)__(填化学式)后再排放。

5．[2018·齐齐哈尔]为探究盐酸的化学性质，某科学小组做了如下实验：

(1)A试管中的实验现象为__紫色石蕊试液变红(或溶液由紫色变为红色)__， C试管中所发生反应的化学方程式为__Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O__。
(2)将反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到烧杯中先有气泡产生，后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤，得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。

【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】猜想一：NaCl；
猜想二：NaCl和CaCl2；
猜想三：__NaCl和Na2CO3(或氯化钠和碳酸钠)__；
猜想四：NaCl、Ca(OH)2和HCl。
【进行讨论】经过讨论，同学们一致认为猜想__四__是错误的。
【设计实验】请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中，滴加适量碳酸钠溶液
__无沉淀产生(或无明显变化)__
猜想二不成立
取少量滤液于试管中，滴加 稀盐酸(或稀硫酸)_(填名称)
__产生气泡(合理即可)__
猜想三成立
【迁移拓展】稀盐酸、稀硫酸有一些相似的化学性质，是因为在不同的酸溶液中都含有__氢离子(或H＋)__。

7．[2018·安徽]某兴趣小组在相同条件下，将10.00g下列物质分别置于相同规格的烧杯，并敞口存放于空气中，烧杯中物质质量随时间变化如表，回答下列问题。
时间
质量(g)
水
饱和石灰水
稀盐酸
浓硫酸
氯化钠浓溶液
氯化钙浓溶液
1天
8.16
8.37
8.64
11.18
9.38
10.25
2天
5.76
5.94
6.69
12.55
8.47
10.33
(1)下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是__D__(填 字母)。
(图中“●”表示氧原子，“○”表示氢原子)

(2)为研制一种安全、环保的除湿剂，可选择表中的__CaCl2__(填溶质的化 学式)。
(3)将10.00g氯化钠浓溶液敞口久置后，最终得到2.26g晶体，则该溶液是 __不饱和__(选填“饱和”或“不饱和”)溶液。(已知该温度下氯化钠的溶解度为36.1g)
(4)为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化，该小组开展如下探究：
①甲同学猜想浓度可能会变大，理由是__盐酸中水的蒸发量大于氯化氢的蒸发量__。
②为验证甲同学的猜想是否正确，设计实验方案：__取等质量的原盐酸和久置的盐酸，滴加相同滴数的酚酞试液，再分别滴加等浓度的氢氧化钠溶液；当溶液由无色变成红色时停止滴加氢氧化钠溶液；比较消耗氢氧化钠溶液的体积，即可判断久置盐酸浓度的变化情况__。
(5)乙同学取20%的氢氧化钠溶液20.00g，敞口放置一段时间后部分变质，得到18.80g溶液，由此能否计算所得溶液中的溶质组成？若能，请计算其组成；若不能，请补充实验方案设计，同时说明需要测定的数据(用a表示)，并计算a的取值范围。(不要求写出计算过程)
【答案】(5)由于只知道氢氧化钠溶液质量及其质量分数和最终得到的溶液质量，因此不能判断溶质组成。
实验方案：将18.80g溶液蒸干，称量固体质量是a g，通过计算可知a的取值范围。
没有变质时，固体质量应为20.00g×20%＝4.00g。设完全变质时，固体质量为x，
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，
　80　　　　　　106
4.00g　　　　　　x
＝，x＝5.30g，
a的取值范围是：4.00＜a＜5.30。(合理即可)
【解析】(1)水蒸发时，液面以上的单位体积的水分子个数应该小于液面以下单位体积的水分子个数。(2)浓硫酸能够吸收水蒸气，可以用作干燥剂，但是浓硫酸具有强腐蚀性，使用时不安全；由表中信息可知，氯化钙浓溶液能够吸收水蒸气，可以用作干燥剂，且安全、环保。(3)将10.00g氯化钠浓溶液敞口久置后，最终得到2.26g晶体，则该溶液溶质质量分数为×100%＝22.6%，该温度下氯化钠饱和溶液质量分数为×100%≈26.5%，故该溶液是不饱和溶液。

8．[2018·杭州拱墅区二模]兴趣小组实验中，将NaOH溶液滴入CuSO4溶液中，结果溶液中生成了浅绿色固体。于是，他们对该浅绿色固体的成分进行探究。

【查阅资料】①NaOH与CuSO4反应会生成Cu(OH)2，也会生成Cu4(OH)6SO4(碱式硫酸铜)；
②Cu(OH)2 在80℃会分解生成CuO；
③Cu4(OH)6SO4不溶于水，能与酸反应，分解温度需300℃。
【猜想与假设】
猜想一：浅绿色固体为Cu(OH)2；
猜想二：浅绿色固体为Cu4(OH)6SO4；
猜想三：浅绿色固体为Cu(OH)2和Cu4(OH)6SO4。
【获取事实与证据】
(1)取少量浅绿色固体放入试管中，加热至100℃，观察到黑色固体物质，说明浅绿色固体中存在__Cu(OH)2__。
(2)另取少量浅绿色固体放入试管中，加入足量稀硝酸，再滴加 Ba(NO3)2 溶液，出现白色沉淀，该白色沉淀是__BaSO4__(填化学式)。
【结论】分析整个实验现象，你能得出的实验结论是__浅绿色固体为Cu(OH)2 和Cu4(OH)6SO4__。

考点四、探究混合物或反应产物的组成
1.[2018·杭州江干区三模]小黄发现某薯片包装内的一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样。撕开小袋，发现里面装的是固体粉末，大部分呈灰白色，少部分呈棕红色。经过初步分析成分，他认为棕红色粉末是Fe2O3，灰白色粉末中应该含有CaCO3和Fe。小黄想用实验来验证自己的判断，请你一同参与。
【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO3和Fe。
【实验设计】装置如图所示：

【实验预测与分析】
(1)若要证实灰白色粉末中含有CaCO3和Fe，仪器的连接顺序是__①④⑤③②⑥__(填序号)。
(2)若观察到__D中黑色粉末变为红色，E中无水硫酸铜由白色变蓝色__，可证实样品成分中含有Fe。
(3)依据小黄的结论分析思路，灰白色粉末样品中应该还可以有别的成分，请你写出其中一种物质的名称：__氢氧化钙__。
【解析】碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，铁与盐酸反应生成氢气，氢气具有还原性，和氧化铜反应生成铜和水。C中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，E中无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，浓硫酸具有吸水性，能除去生成气体中的水蒸气。

2．(2019·嘉兴)小明发现某食品包装袋中有一个小袋，上面标有“成分：生石灰、铁粉；作用：防潮、防氧化”等字样。他想了解袋内粉末是否已失效，取少量粉末在水中充分溶解，滴入无色酚酞发现不变色。通过查阅资料获知，常温下铁在空气中不能反应生成Fe3O4和FeO。于是对粉末成分做出如下猜想：
猜想一：可能是CaCO3和Fe；
猜想二：可能是CaCO3和Fe2O3；
猜想三：可能是_______________________________。
【实验设计】小明设计了下图所示的实验：

【实验与分析】
(1)向A装置中加入稀盐酸，B装置中出现浑浊现象，证明样品中含有CaCO3。
(2)若粉末中含有Fe，装置E中应观察到的现象是________________________。
【评价与反思】
上述实验中，如果将E装置去掉，是否还能验证粉末中含有Fe，请说明理由：_______________
10．CaCO3、Fe2O3、Fe　【实验设计】(2)无水硫酸铜变蓝色　【评价与反思】能，因为仍能够通过D中的CuO的颜色变化来判断

3．(2018·嘉兴、舟山)洁厕灵是常用的陶瓷清洗液，小彭同学对某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行研究。
(1)查阅资料得知：洁厕灵有效成分是HCl。HCl的含量可通过已知溶质质量分数的NaHCO3溶液来测定，其他成分均不参与反应。请完成HCl与NaHCO3反应的化学方程式：HCl＋NaHCO3===NaCl＋_________________＋CO2↑。
(2)配制一定溶质质量分数的NaHCO3溶液，需要用到的玻璃仪器有烧杯、滴管和______________。
(3)向一锥形瓶中加入100克该品牌的洁厕灵，再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液，测出每次锥形瓶中反应后溶液的总质量，数据记录如下：

第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
加入NaHCO3溶液的质量/g
40
40
40
40
40
反应后溶液的总质量/g
138.9
177.8
216.7
255.6
295.6
试分析计算下列问题：
①第一次实验时，所加NaHCO3溶液中溶质质量是多少克？
②该品牌洁厕灵中HCl的质量分数是多少？
【答案】(1)H2O　(2)量筒、玻璃棒　(3)①CO2的质量：100克＋40克－138.9克＝1.1克
设第一次反应中，碳酸氢钠溶液中溶质质量为x
HCl＋NaHCO3===NaCl＋H2O＋CO2↑
　84 44
　x 1.1克
＝　x＝2.1克
答：第一次反应中，碳酸氢钠溶液中溶质质量为2.1克。
②CO2的质量：100克＋160克－255.6克＝4.4克
设该洁厕灵中HCl的质量为y
HCl＋NaHCO3===NaCl＋H2O＋CO2↑
36．5 44
y 4.4克
＝　y＝3.65克
HCl%＝×100%＝3.65%
答：该品牌洁厕灵中HCl的质量分数为3.65%。

考点五、探究混合气体的组成
1.[青岛中考]某混合气体中含有CO、CO2、SO2三种气体。某兴趣小组对此进行了探究。
【查阅资料】
Ⅰ.SO2能使品红溶液褪色，易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，能与氢氧化钠溶液反应，能使澄清石灰水变浑浊。
Ⅱ.CO和CO2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。
Ⅲ.CO与CuO反应的化学方程式为：CO＋CuO △ Cu＋CO2。
【实验探究】为验证这三种气体，同学们在老师指导下，设计并进行如下实验：

【事实与结论】通过实验验证了以上三种气体的存在，请完成下列空格：
(1)装置E的作用是__除去原气体中的二氧化碳气体__；装置F的作用是__检验二氧化碳是否除尽__。
(2)能证明气体中含有SO2的现象是__A中品红溶液褪色__，含有 CO2的现象是_D中澄清石灰水变浑浊__。
【反思与评价】若将装置①和装置②互换，则无法验证的气体是__CO2和SO2__(填化学式)。
【解析】(2)二氧化硫能使品红溶液褪色，所以若A中品红溶液褪色则说明气体中含有二氧化硫，若D中澄清石灰水变浑浊则说明气体中含有二氧化碳。
【反思与评价】因二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，能与氢氧化钠溶液反应，所以若将装置①和②互换，则无法验证气体中是否含有二氧化碳和二氧化硫。

2．某化学活动小组的同学在探究金属与酸反应时，发现铜与浓硫酸在加热条件下能够发生反应，并产生大量气体。
【提出问题】 产生气体的成分是什么呢？
【分析讨论】 经分析讨论，大家认为产生的气体可能是H2、SO2、SO3、O2等气体，经进一步查验后确认没有SO3、O2，于是大家决定进一步探究气体成分。
【提出猜想】 猜想①：产生的气体仅为SO2；
猜想②：产生的气体仅为H2；
你认为猜想③__产生的气体为SO2和H2混合气__。
【查阅资料】 SO2是一种有毒气体，不能燃烧，能使红色的品红溶液变为无色，是一种主要大气污染物。H2则不能使红色品红溶液褪色。铜与浓硫酸反应时，硫酸总会剩余。
【设计实验】 该小组的同学据此设计并完成了如图所示的实验：

【分析与结论】
(1)图中X为__品红__溶液。
(2)由以上实验可知：猜想__①__(填“①”、“②”或“③”)正确。
【反思与评价】
(3)与活泼金属和稀硫酸的反应不同，铜与浓硫酸反应时，硫元素的化合价__降低(或发生改变)__。
(4)实验结束后，有同学认为在处理图中反应①试管中残液时，应先用水将残液稀释，正确的操作方法是__将残液慢慢地加入水中，并不断搅拌__。
(5)另有同学认为多余的气体应通入一个装有NaOH溶液的烧杯中，其原因是__吸收多余的SO2，防止污染环境__。

3．[2018·重庆A卷](1)不同实验对反应速率有不同要求。某同学探究CO2制取实验，按要求答题。
限选控制反应速率的方法：①反应物的浓度　②反应物的状态
限选试剂：A.稀盐酸　B．浓盐酸　C．块状石灰石　D．碳酸钠溶液　E．粉末状石灰石
填写表格并回答相关问题。
实验名称
控制速率的方法
所选用的最佳试剂
灭火器反应原理
①
__B__和D
CO2的实验室制法
__②__
A和C
写出灭火器反应原理的化学方程式：__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑__。
(2)已知：CO2和SO2既有相似性，又有差异性。
实验一：水槽中滴入紫色石蕊试液，将收集满两种气体的试管同时倒立于其中，片刻后实验现象如图所示，说明相同条件下的溶解性：SO2__＞__(选填“＞”或“＜”)CO2，试管内溶液变成__红__色。

实验二：已知镁条在CO2中剧烈燃烧的化学方程式为：2Mg＋CO22MgO＋C。试推测镁条在SO2中燃烧的现象为：剧烈燃烧，__产生白色和黄色固体__。
【解析】(1)灭火器中需要快速产生二氧化碳，故不能使用稀盐酸；实验室制取二氧化碳反应的速率不能过快，故使用的是块状的石灰石。(2)根据图示可以看出，二氧化硫的这支试管内液面上升得明显，故二氧化硫的溶解性强于二氧化碳，二氧化硫的水溶液呈酸性，能使紫色石蕊试液变成红色；根据二氧化碳与镁的反应可以推知镁在二氧化硫中燃烧生成氧化镁和硫，氧化镁是白色的，硫是黄色的，故会观察到产生白色和黄色固体。
4．[郴州中考]草酸(H2C2O4)又名乙二酸，是一种有机酸，易溶于水，广泛存在于植物源食品中。草酸不稳定，在浓硫酸的催化作用下，草酸固体受热分解生成碳的氧化物和水。某科学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：
【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物？
【实验猜想】猜想1：只有CO；
猜想2：只有__CO2__(填化学式)；
猜想3：含有CO和CO2。
【设计实验】基于猜想3，根据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：

【实验探究】
(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成，请写出A装置中的化学反应方程式：__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__。
(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：
①C装置澄清石灰水不变浑浊，F装置中出现__①澄清石灰水变浑浊__的 现象；
②E装置中出现__黑色粉末变红色__的现象。
【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立。
草酸分解的化学方程式是__H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O__。
【问题讨论】
(1)B装置的作用是__除去二氧化碳气体__。
(2)C装置的作用是__检验二氧化碳气体是否除尽__。
(3)该实验装置的设计还有一处明显不足(实验前已排尽装置内的空气)，请提出改进措施：__在F装置后设置尾气处理装置(合理即可)__(写一条即可)。
5．[2018·北京]为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，用木炭粉和氧化铜的干燥混合物1～2.5g进行系列实验。
【查阅资料】①氧化铜(CuO)为黑色固体。
②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量氧化亚铜；氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋H2O＋Cu。
【进行实验】
实验1：取质量比1∶11的木炭粉和氧化铜混合物1.3g，进行实验。
序号
1－1
1－2
装置


反应后物质的颜色、状态
黑色粉末中混有少量红色固体
红色固体有金属光泽，混有极少量黑色物质
实验2：取一定质量的混合物，用1－2装置进行实验。
序号
木炭粉与氧化铜的质量比
反应后物质的颜色、状态
2－1
1∶9
红色固体有金
属光泽
混有少量黑色物质
2－2
1∶10
混有很少量黑色物质
2－3
1∶11
混有极少量黑色物质
2－4
1∶12
无黑色物质
2－5
1∶13
混有较多黑色物质
【解释与结论】
(1)实验1－2中，证明产生了CO2的现象是__澄清石灰水变浑浊__。
(2)实验1的目的是__探究木炭与氧化铜的受热面积对其反应的影响__。
(3)实验2的结论是__木炭与氧化铜质量比为1∶12时恰好完全反应，因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1∶12__。
【反思与评价】
(4)实验2没有进行质量比为1∶14的实验，理由是__木炭与氧化铜的质量比为1∶13时，氧化铜已过量__。
(5)为检验2－4的红色固体中是否含Cu2O，所需试剂是__稀硫酸__。
【解析】(2)实验1中实验1－1混合物的受热面积大于实验1－2中混合物的受热面积，故是探究氧化铜与木炭的受热面积对其反应的影响。(5)因氧化亚铜能与硫酸反应生成蓝色的硫酸铜，故检验红色固体中是否含Cu2O，所需试剂是稀硫酸。
6.探究学习小组在实验室中用下图所示装置制取 CO2 并探究 CO2与过氧化钠(Na2O2)的反应。

【查阅资料】过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，能与 CO2、H2O发生反应：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2 ， 2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑。
请回答下列问题：
（1）装置 A 中发生反应的化学方程式为____ ____，利用装置 A 制取 CO2 的优点是_____ ___ ；
（2）装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl，发生反应的化学方程式为____ ____；
（3）装置D的作用是__ ______；
（4）装置E中收集的气体还可用上图2装置中________（填字母序号）收集；
（5）为探究反应后装置 C 硬质玻璃管中固体的成分，该小组同学进行了如如图3实验：

根据判断，反应后装置C硬质玻璃管中固体为________（填名称）。
【答案】（1）CaCO3 + 2HCl =  CaCl2 + H2O + CO2↑；控制反应发生与停止
（2）NaHCO3 + HCl =  NaCl + H2O + CO2↑
（3）吸收未反应的CO2
（4）ad
（5）氢氧化钠和碳酸钠
【解析】（1）稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水、二氧化碳，故反应的化学方程式为：CaCO3 + 2HCl =  CaCl2 + H2O + CO2↑；利用装置 A 制取 CO2 的优点是控制反应发生与停止；（2）碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，故反应的化学方程式为：NaHCO3 + HCl =  NaCl + H2O + CO2↑；（3）装置D的作用是吸收未反应的CO2；（4）装置E收集的气体是氧气。由于氧气的密度比空气大且不易溶于水。故还可用上图2装置中ad收集；（5）加水溶解无气泡产生，说明硬质玻璃管中的固体不含Na2O2。根据加入足量氯化钙溶液后生成沉淀。过滤后，沉淀加入稀盐酸有气泡产生，说明含有碳酸钠；测滤液的pH=12，溶液显碱性，说明含有氢氧化钠。故反应后装置C硬质玻璃管中固体为：氢氧化钠和碳酸钠。
【分析】根据方程式书写原则分析，书写方程式首先要尊重客观事实，即正确书写出该反应中涉及到的物质的化学式，要遵守质量守恒定律，即按反应前后原子个数相等配平。根据碳酸氢钠可以与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳分析；根据氧气的收集方法分析。根据反应后物质成分要考虑生成物和反应物是否有剩余分析。