资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
实验探究题
一、思路方法
1.实验探究的题型结构思维模式：提出问题、猜想假设、进行实验、验证猜想、根据现象得出结论、分析解释、反思拓展。
2.进行实验验证猜想时，需注意实验操作（加入某种试剂、对药品加热等）、实验现象（有无沉淀、气体、溶液颜色的变化等）和实验结论（有无某种物质、猜想是否正确等）之间的对应关系。实验操作产生实验现象，由实验现象推导出实验结论，或由实验结论反推实验操作和实验现象。
3.常见易变质的物质：①由于吸水质量增加的物质：氢氧化钠固体、浓硫酸。②由于跟水反应质量增加的物质：氧化钙、硫酸铜。③由于和二氧化碳反应质量增加的物质：氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾。④由于挥发质量减少的物质：浓盐酸、浓硝酸、酒精、氨水。⑤其他常见物质的变质：食物的腐烂、铁生锈、铜生锈等。
二、解题步骤
1．对反应后物质成分的猜想：写出化学方程式，依据“生成物一定有，反应物可能有”做出猜想。一般两种物质反应后，猜想有三种情况：只有生成物；有生成物和其中一种反应物（两种情况）。再根据物质的性质设计实验方案。
2.针对物质变质问题提出猜想时，可从：没有变质（只有原来的物质）、部分变质（原来物质和变质后的物质都有）、完全变质（只有变质后的物质）三个方面入手。
3.设计实验方案探究物质的成分或性质，其实质是物质的检验。实验操作--实验现象--实验结论间是相互联系的，它们的关系为取样(取少量物质或物质的溶液+适当试剂）现象结论（有无该物质）。
4.实验探究中如需根据实验步骤和现象完善实验结论。一般根据实验步骤和对应的实验现象，以及物质的性质判断是否存在要验证的物质，继而得出结论。若要根据实验结论完善实验现象或步骤，则根据结论进行反推，确定所用的试剂和对应的现象。
三、解题模型
类型1 氢氧化钠变质的探究
（1）确定是否变质：检验是否存在碳酸根离子(CO32-)，加入 溶液，观察是否产生白色沉淀。
（2）确定氢氧化钠是部分变质还是完全变质：检验是否存在氢氧根离子(OH-)，加入 溶液，过滤，取滤液加入 溶液（或可溶性 或 ），若溶液 （有 或 沉淀生成），则部分变质；若溶液仍为无色，则全部变质。
注：加入过量BaCl2溶液的目的是 并 Na2CO3，因为Na2CO3溶液也呈 ，也可使无色酚酞溶液变红，避免对第二步中NaOH的检验造成干扰。
类型2 氢氧化钙变质的探究
（1）确定是否变质：检验是否存在 ，加入稀盐酸，若有 产生，说明已变质。
（2）确定部分变质还是完全变质：检验是否存在氢氧化钙[Ca(OH)2]，取样品少量于烧杯中，加适量水，充分搅拌，然后再加入无色酚酞溶液，若溶液变成红色，说明部分变质；若溶液不变色，说明全部变质。
类型3 固体混合物成分探究
（1）检验是否有金属：加酸(或盐)溶液，看能否反应产生 、是否产生 或溶液 的变化来判断。
（2）检验金属氧化物，加酸，观察金属氧化物溶解于酸后溶液 变化情况。
（3）检验碱或盐固体，利用常见离子的特征化学反应检验对应水溶液中阴、阳离子的存在或不溶物中阴、阳离子。
类型4 液体混合物成分探究
可以通过检验构成物质的阴、阳离子的特征现象来确定。
类型5 气体混合物成分探究
（1）结合气体的性质探究，如CO2通入紫色石蕊溶液中能使溶液变 或通入澄清石灰水中能使溶液变 ；水蒸气能使无水硫酸铜粉末变 等；NH3能使湿润的红色石蕊试纸变 ；HCl气体遇AgNO3溶液产生不溶于酸的 沉淀。
（2）将某些气体转化为能与其他物质反应且产生明显现象的物质探究，如CO通过 ，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊等。
题型01 物质变质的探究
1．（2024·四川遂宁·一模）利用物质的性质能帮助我们开展科学探究，某化学兴趣小组进行下列系列实验。
【实验一】研究碳酸钠、氢氧化钙、盐酸的化学性质。
(1)A、C中酚酞均变 色，证明Na2CO3和Ca(OH)2溶液呈碱性。
(2)B、D试管内的物质在烧杯E中混合先有气泡再产生白色沉淀，则B试管内反应后的溶质是 。
【实验二】为检测久置空气中的氢氧化钠是否变质，设计并进行了如图的实验。
(3)不能达到实验目的的是试管 (选填“1”、“2”或“3”)中的实验。
(4)若要判断氢氧化钠是部分变质还是全部变质，取试管3中清液，加入酚酞试剂，若 ，则说明部分变质。
2．（2024·广西南宁·三模）以硫化铜精矿为原料生产干燥而纯净的氯化亚铜的工艺流程如图所示。产品是一种白色固体，难溶于乙醇和水，可溶于氯离子浓度较大的溶液，在潮湿空气中易氧化变质。请回答下列问题。
【查阅资料】
①焙烧时会转化成；
②“反应”过程中的反应为：.
(1)“焙烧”前要对精矿进行粉碎，其目的是 。
(2)“酸浸”时，反应的化学方程式为 。
(3)加入时要控制它的用量，以防止氯离子浓度过大而造成 ，导致产率降低。
(4)“滤液”中一定含有的溶质有 （填化学式）。
(5)取的来制备，若只有的铜元素转化为产品，则生成的质量为 。
题型02反应后物质成分的探究
1．（2025·陕西·一模）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：
(1)试管B中发生反应的化学方程式 。
(2)实验C中物质充分反应后 ，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：其中猜想中明显不合理的是______(填字母)。
A．Zn、Cu、Ag B．Zn、Cu C．Cu、Ag D．Ag
(3)实验C中，若向滤渣中加入稀盐酸，出现明显的实验现象，则可以确定滤渣成分为 。
2．（2025·湖南长沙·一模）某校化学课上，为探究稀盐酸和澄清石灰水反应后所得溶液中溶质的成分，进行如下探究活动。
【假设猜想】
(1)该组同学的猜想如下：
猜想一：只有 ；
猜想二：有CaCl2和HCl；
猜想三：有CaCl2和Ca(OH)2；
猜想四：有CaCl2、HCl和Ca(OH)2。
其他各兴趣小组的同学对以上猜想提出质疑，认为猜想四不合理，理由是 。
【实验探究】
(2)为证明其余猜想是否正确，第3兴趣小组的同学们进行了如下实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
I．取少量反应后的溶液于试管中，加入CuCl2溶液，观察现象。 无明显现象 猜想 不成立
Ⅱ．用镊子将锌粒放入试管中，向其中滴加反应后的溶液，观察现象。 有 产生 猜想二成立
Ⅲ．取少量反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，观察现象。 有白色沉淀生成 猜想一成立
【交流评价】
(3)老师对同学们能用多种方法进行探究，并且能够得出结论给予表扬，同时指出上述实验探究中有明显的错误。同学们经过反思后发现了错误，错误的原因是 。
【反思拓展】
(4)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 。
题型03 无明显现象反应的探究
1．（2024·湖南益阳·二模）某化学兴趣小组在老师的引导下，开展探究“酸碱中和反应”的实验活动，请你参与学习并帮助填写空格。
【演示实验】将一定量的稀滴入盛有溶液的小烧杯中。
【提出问题】实验中未观察到明显现象，有同学提出：反应后溶液中溶质是什么？
【假设猜想】大家纷纷提出如下猜想，请你补充猜想四。
(1)猜想一：只有；猜想二：有和；猜想三：有和；猜想四：有 。小红对以上猜想提出质疑，认为猜想 是不合理的，理由是 。
【实验探究】
(2)小张同学取少量烧杯中的溶液于试管中，滴加几滴溶液，无蓝色沉淀产生，说明溶液中没有 。
(3)为了验证其余猜想，兴趣小组利用烧杯中的溶液，并选用了老师提供的无色酚酞溶液、溶液，进行如下两个方案的探究。
实验方案 方案1：滴加无色酚酞溶液 方案2：滴加溶液
实验操作
实验现象 溶液不变色
实验结论 溶液中有 溶液中有
【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想四是正确的。
【评价反思】
(4)老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予了肯定。同时指出方案中存在一处明显错误，请大家反思。同学们经过反思发现方案中存在的错误及原因是 。
2．（2024·江苏苏州·二模）某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时，产生大量无色气体，同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开以下探究：

【实验一】探究无色气体的成分
【作出猜想】根据文献资料和元素守恒，对气体成分作出如下猜想：
猜想①；；猜想②：；猜想③：。
【实验探究】小组成员进行实验：
(1)在试管口扇闻气体，无明显气味，猜想 不成立；把带火星的木条伸入试管口，木条不复燃，猜想 不成立；把燃着木条放在试管口，产生爆鸣声，证明猜想 成立。
【深入探究】测量上述硫酸铜溶液的，发现硫酸铜溶液的。
【结论】
(2)硫酸铜溶液中存在的阳离子是： （填微粒符号）。
【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分
【查阅资料】某种碱式硫酸铜[]为蓝绿色固体，不溶于水能溶于酸。
【作出猜想】蓝绿色固体中含有：猜想①：；猜想②：；猜想③：和。
【实验探究】
(3)向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸，不溶物溶解，无气泡产生。则猜想 （填数字）错误。
【设计实验】同学设计方案，验证蓝绿色不溶物中含有。
(4)实验步骤如下：取少量蓝绿色固体，用蒸馏水洗涤2到3次，除去表面的阴离子 （写离子符号），加入足量 溶解，再加入 溶液，出现白色沉淀，证明猜想2成立。
(5)质疑：该试管内蓝色溶液和镁带共存长达数月之久，可能的原因： 。
【实验三】探究棕褐色不溶物的成分
【猜想】棕褐色物质为和的一种或二种，请设计实验，证明有。
【查阅资料】不溶于水，能与稀硫酸发生反应：。
【设计实验】
(6)请你设计方案，验证棕褐色固体中有。简述实验操作及现象。
题型04对家庭生活用品的探究
1．（2024·重庆·二模）牙膏是常见的生活用品，其主要成分包括摩擦剂、发泡剂、润滑剂和一些其它添加成分，兴趣小组对某品牌牙膏的摩擦剂进行了如下探究。
【查阅资料】
Ⅰ.牙蒋中常用的摩擦剂是CaCO3、Al（OH）3、SiO2中的一种或几种；
Ⅱ.SiO2不溶于水，不与稀盐酸反应；
Ⅲ.Al（OH）3可溶于过量NaOH溶液。
【初步探究】
(1)取少量摩擦剂样品于试管中，加入足量的稀盐酸，发现固体全部溶解，并有气泡产生。说明该样品中一定没有 ，用化学方程式解释有气泡生成的原因 。
【提出猜想】
(2)该摩擦剂样品的成分是：猜想①：CaCO3；猜想②： 。
【设计实验】小亚同学设计了如下定量实验，用来确定猜想。
已知：碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。
(3)实验前，先通入一段时间的空气，A装置的作用是 。
【得出结论】
(4)实验前称得摩擦剂样品的质量为10g，反应后称得C装置增加的质量为3.3g，可得出结论，猜想 成立。
【反思交流】
(5)小宇同学提出，在初步探究的基础上，可另取摩擦剂样品加入过量NaOH溶液，观察到 （填现象），也可得出相同的结论。
2．（2024·河北邯郸·一模）暖宝宝是我们日常生活中应用广泛的一次性取暖用品，简单实用。某项目小组的同学对暖宝宝开展了以下研究。
【查阅资料】暖宝宝发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石(保温作用，可以减缓热量散失)、高吸水树脂(良好保水性能，为暖宝宝提供水蒸气)等。
任务一：验证暖宝宝发热体内含有铁粉
(1)甲同学用磁铁吸引了部分发热体内固体粉末，放入试管中，滴加硫酸铜溶液，观察到有 色固体析出，证明发热体内含有铁粉。该反应的化学方程式为 。
任务二：探究暖宝宝的发热原理
(2)项目小组同学进行了图1所示实验：打开暖宝宝包装，取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中，一段时间后，观察到部分黑色固体变为红棕色，通过数字传感器测得瓶内温度、压强变化如图2，分析暖宝宝的发热原理是铁生锈，即铁与空气中的 共同作用的结果。请解释0~t1段，温度升高，但瓶内压强却减小的原因： 。
任务三：探究暖宝宝中各成分的作用
(3)有同学提出疑问，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，但是暖宝宝打开后会迅速升温，哪些因素能加快反应，使暖宝宝快速发热？某小组同学采用对照实验展开探究，设计实验方案如表：
方案 试剂 3分钟内温度变化
实验1 5g铁粉、2mL水 20℃→20℃
实验2 5g铁粉、2mL水、______g氯化钠 20℃→23.1℃
实验3 5g铁粉、2mL水、2g活性炭 20℃→27.6℃
实验4 5g铁粉、2mL水、1g氯化钠、2g活性炭 20℃→39.8℃
实验2中应取用氯化钠的质量是 g。对比数据分析，你获得的结论是 。
(4)除上述探究中的因素外，影响暖宝宝发热的因素还有 (写一条)。
题型05 对异常现象的探究
1．（2024·江苏连云港·模拟预测）《梦溪笔谈》中有关湿法炼铜的描述，表明我国很早就开始利用硫酸铜。化学兴趣小组开展了有关硫酸铜的项目式探究。
(1)项目一：硫酸铜的性质
①硫酸铜是一种白色粉末，这句话描述的是硫酸铜的 性质（填“物理”或“化学”）。
②将一根打磨过的铁丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中，一段时间后观察到的现象是 ，反应后溶液的质量 （填“增加”、“不变”或“减少”）。
(2)项目二：硫酸铜的用途
硫酸铜和石灰乳混合可以配制农业上常用的杀菌剂波尔多液，反应的化学方程式为 。
(3)项目三：硫酸铜的制备
【查阅资料】制备硫酸铜的方案：。
【进行实验】将反应物装入烧杯中，开始时产生少量气泡，后来反应剧烈产生大量气泡，放出热量，溶液呈蓝色，该溶液即为硫酸铜溶液。
【提出疑问】实验中为什么有气体生成？同学们进行了如下探究。
项目四：实验异常现象探究
【查阅资料】制备硫酸铜过程中，发生了分解反应。
【提出问题】什么因素加快了的分解？
【猜想与假设】同学们作出以下猜想：猜想一：生成的；猜想二：温度升高；猜想三： 。
【实验探究】设计实验如图：
【实验分析】
实验现象：实验一产生气泡；实验二无明显现象；实验三产生气泡；实验四快速产生气泡。对比实验一和实验二可以得出的结论是 。为了验证温度升高能加快的分解，甲同学的方案是实验二和实验三对比；乙同学的方案是实验一和实验四对比。你认为 同学的方案更严谨，理由是 。
【实验结论】猜想三正确。
2．（2024·湖南·三模）日常生活中常用氢氧化钠溶液来清洗炉具、油烟机等，李华在周末帮助家人清洗油烟机，他用自来水配制氢氧化钠溶液时总是出现浑浊，静置一会儿溶液底部还会出现较多的白色沉淀物。
【提出问题】配制氢氧化钠溶液时为什么会出现浑浊？
【作出猜想】李华根据课本知识对出现的异常现象作出如下猜想：
猜想Ⅰ：所用氢氧化钠不纯，其中含有不溶性杂质。
猜想Ⅱ：氢氧化钠能与自来水中的某种物质反应，生成了难溶性物质。
【查阅资料】①徐州地区石灰岩分布广泛，导致水中含有较多的碳酸氢钙。
②在溶液中，碳酸氢钙能与氢氧化钠反应生成碳酸钙。
③碳酸氢钙受热易分解，生成碳酸钙、二氧化碳和水。
【实验验证】
(1)
实验步骤 实验现象 实验结论
①取氢氧化钠样品少许，加入足量的 ，并搅拌 没有出现浑浊 猜想I错误
②取少许配制氢氧化钠溶液时产生的白色沉淀物，加入足量的稀盐酸 白色沉淀物是 ，猜想Ⅱ正确
【拓展延伸】
(2)李华在家里将该自来水经过煮沸后可用于配制氢氧化钠溶液，其原理是 （用化学方程式表示）。
(3)李华设计如图W形玻璃管进行步骤②探究稀盐酸的浓度对反应速率的影响（反应时只要将W形玻璃管竖起即可将药品混合），通过对比 可判断反应的快慢。

一、实验题
1．（2025·河北石家庄·一模）根据以下实验装置，回答问题。
(1)图A为粗盐提纯中蒸发操作，实验中玻璃棒的作用是 。实验中若得到的产量比实际偏低，则可能的原因是 （填序号）。
A．溶解粗盐时，水没加够
B．蒸发时受热不均，有晶体溅出
C．过滤时滤纸破损，混合液流入滤液中
(2)图B为探究燃烧的条件实验，装置甲中通入空气，甲中的热水压入到乙中，甲、乙中的白磷均燃烧。由液面降低后甲中白磷燃烧的事实，说明燃烧需要 。由热水进入后乙中白磷燃烧的事实，说明燃烧需要 。图甲中热水的作用是 。
2．（2024·安徽合肥·二模）某同学在实验室里制取气体，并验证气体的某些性质，根据下图回答问题：
(1)写出仪器①的名称 ．
(2)用高锰酸钾制取氧气，所选用的发生装置为 （填序号），若用G装置收集氧气，气体应从导管 （选填“a”或“b”）通入．
(3)在实验室制取和验证二氧化碳性质的实验中，装置E中蜡烛熄灭，装置F中溶液变浑浊，写出装置F中发生反应的化学方程式 ．
(4)装置D中小试管的作用是 ．
3．（2024·山东枣庄·三模）煤的综合利用是提高燃料利用率和降低对环境污染的有效方法之一。
（一）
(1)工业生产上，将煤（煤的主要成分是C）在高温条件下与水蒸气反应，制得水煤气（一氧化碳和氢气的混合气体）。写出工业上生产水煤气的化学方程式 。
（二）制成的水煤气中还含有少量的水蒸气和二氧化碳，某课题组为验证水煤气的主要成分，作了如下准备：
收集信息：①；②
(2)设计实验装置：
请分析上述信息和实验装置并回答下列问题：
①你认为验证水煤气中各成分的顺序依次是 （填字母序号）。
A．H2O、CO2、H2、CO
B．CO2、H2O、H2、CO
C．H2、CO2、H2O、CO
D．CO、CO2、H2、H2O
②装置C的作用是 。
③实验中两次用到盛无水硫酸铜的装置，其目的分别是A ，A 。
④整实验装置设计存在一处明显不足的是 。
4．（2024·广东茂名·模拟预测）Ⅰ.实验室制取O2及性质检验。

(1)图1中仪器a的名称是 。
(2)若要制取较干燥的O2，应选择的发生装置是 (填序号)，其化学方程式为 。
(3)图1中装置A试管口略向下倾斜的原因是 。
(4)铁丝在空气中加热时只发红热，在增氧酒精灯(如图2)中剧烈燃烧，说明氧气的化学性质为 。在相同条件下，根据不同的铁丝放在增氧酒精灯火焰中间的现象(如下表)，说明铁丝燃烧产生火星四射的现象与 有关。
铁丝的含碳量 0 0.1% 0.32%
实验现象 无火星四射，铁丝熔断 有短暂火星四射 火星四射明显
(5)Ⅱ.自制简易制氧装置（如图4），其“堵漏王小球”表面负载MnO2、内部包裹磁铁。待制得足够氧气或气球胀大过快时，可用另一块磁铁吸引堵王小球，使其脱离液面，该装置具有 的优点。
(6)图3中 组合（填字母），与图4的装置具有相同的优点。
(7)Ⅲ.火星大气中约96%为二氧化碳。“毅力”号火星车搭载的制氧设备(MOXIE)，在一定条件下能将二氧化碳转化为氧气和一氧化碳，下列有关说法正确的是 。(多选，填序号)
①CO2可作为生产O2的原料　
②转化过程中分子的数目不变
③该技术为人类登陆火星提供氧气保障
5．（2024·江苏扬州·三模）无焰食品加热器常用于野外加热食物，它的成分是镁粉、铁粉、氯化钠。使用时加入水，镁和水反应产生热量。下面是在18℃、标准大气压的环境中对该产品的实验研究，请结合以下方案回答有关问题(不考虑氯化钠对水沸点的影响)。
实验1：
Ⅰ、将一定质量的镁条、铁粉和氯化钠加入盛有100mL水的隔热容器中，连续搅拌，每50s记录一次温度，得图1中曲线a；
Ⅱ、将相同质量的镁条剪成100份代替Ⅰ中镁条重复以上实验，得图1中曲线b；
Ⅲ、用相同质量的镁粉代替Ⅰ中镁条重复以上实验，得图1中曲线c。
(1)从能量变化角度看，该变化是 由能转化为 能。
(2)观察图1，从中可以发现影响镁和水反应速率的因素是 。
实验2：将2.4g镁粉和质量为28g的铁粉混合，加入盛有100mL水的隔热容器中，不断搅拌。氯化钠用量不同时，温度变化情况如图2所示。
(3)如果在实验2中加入质量为3.65g NaCl，混合物的温度最高大约是 ℃。
(4)某同学设计了下面四种无焰食品加热器物料配方，请根据本次实验研究的结论，判断其中最合理的是___________(填字母序号)。
A．2.4g镁粉、7.30g NaCl和28g铁粉 B．2.4g镁条、7.30g NaCl和28g铁粉
C．2.4g镁粉、8.76g NaCl和28g铁粉 D．2.4g镁条、8.76g NaCl和28g铁粉
(5)再识镁：金属镁投入水中，其表面缓慢产生少量气泡，数分钟后停止：加入NH4Cl溶液，又有气泡产生且逐渐增多。查阅资料得知NH4Cl能促进镁与水的反应，反应过程如图所示。
①镁能与水发生反应生成氢氧化镁和一种单质，该反应的化学方程式为 。
②NH4Cl能促进镁与水的反应的原因可能是 。
6．（2024·湖北武汉·模拟预测）为测定溶液的溶质质量分数，某同学设计了如下实验方案。回答下列问题：
实验步骤：
①按如图安装装置（夹持仪器略去）
②……
③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0刻度位置
⑤将溶液滴入A中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录
⑦处理数据
(1)步骤②为 。
(2)仪器A中发生反应的化学方程式为 （写一个即可）。
(3)仪器B、仪器C的支管在实验中所起到的作用是 （填标号）。
a．使仪器A、B、C内的气压保持一致，便于滴加液体
b．实验中测定的气体体积更准确
c．生成的气体通过仪器C的支管进入导管
(4)若溶液的质量为m g，Zn粉的质量为，测定的体积换算为质量，则溶液的溶质质量分数为 （用代数式表示）。
(5)下列因素会导致所测定溶液的溶质质量分数偏大的是_________（填标号）。
A．步骤⑤加入的稀硫酸量不足
B．测定气体体积读数时未恢复到室温
C．测定气体体积读数时，E中液面高于D中液面
D．测定气体体积读数时气体在仪器A中仍有滞留
7．（2024·山东烟台·一模）化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。
(1)下列仪器中不能用于加热的仪器是_______(填字母)。
A．烧杯 B．量筒 C．试管 D．蒸发皿
(2)实验室利用A装置制取氧气的化学方程式为 。若用D装置收集氧气，气体应从 (选填“b”或“c”)端进入。
(3)实验室制取二氧化碳的方程式 ；若用B装置作为气体发生装置其优点是 ；实验室制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气，若要制取一瓶较为纯净、干燥的CO2，所选用装置的正确连接顺序为 。
探究制氧机的原理：
查阅资料：过氧化氢和过碳酸钠都可以产生氧气。理论上生成150mL氧气，分别需要5%的过氧化氢溶液7.6mL，过碳酸钠1.4g。
(4)小组同学取上述两种药品分别加入0.2g二氧化锰进行对比实验，比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率，测得数据如图1(20min后几乎不产生氧气)请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是 。
(5)化学制氧机内缸如图2，为保证制氧的效果稳定，制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高，原因是 。
8．（2024·贵州遵义·三模）盐酸、硫酸都是重要的酸，某小组以“探究盐酸、硫酸的性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究浓盐酸与浓硫酸的性质
向滤纸上滴加浓硫酸，观察到滤纸变黑。
(1)将浓盐酸敞口放置观察到瓶口有白雾产生，说明浓盐酸具有 性。如图中表示浓流酸的质量和放置天数关系的曲线是 （填“甲”或“乙”）。
【任务二】探究稀盐酸与稀硫酸的化学性质
(2)C、H试管中，均观察到的现象是 ，反应的化学方程式为 （任写一个）。E、K试管中产生大量气泡，说明稀盐酸与稀硫酸均能与碳酸钠反应，请另写出一个碳酸盐与酸的反应 （用化学方程式表示）。
(3)能区分稀盐酸和稀硫酸的是 （填字母），说明稀盐酸与稀硫酸化学性质存在差异。
(4)E试管反应停止后，甲同学设计实验证明了两者恰好完全反应，他的方案是 （写出操作、现象和结论）。
(5)实验完毕后，小组同学将J、K试管中的液体混合后产生气泡，则K试管中的液体一定存在的溶质是 。
9．（2024·青海海东·一模）科学探究。
食盐是生活必需品之一，可以通过海盐或地下盐矿的岩盐精制得到。某化学兴趣小组对市面上一些品牌食盐的成分产生了浓厚的兴趣，进行了一系列的实验探究。
【查阅资料】
I.食盐中一般会添加微量碘酸钾(KIO3)，还可能含有少量氯化钙、氯化镁等杂质。
Ⅱ.碘酸钾性质比较稳定，高温不易分解，不与氯化钙、氯化镁反应。
Ⅲ.碘酸钾在酸性条件下遇碘化钾可产生碘单质。淀粉遇碘单质变蓝。
【探究过程】
(1)小宇对某品牌食盐是否加碘提出质疑，并设计了探究方案：取一定质量的该品牌食盐样品，加水充分搅拌，溶解后加入适量淀粉，始终无明显现象。小宇据此现象得出结论：该品牌食盐没有加碘。小李认为小宇的实验方案不严谨，其理由是 。
(2)小李认为只要在小宇实验后的溶液中加入 溶液和稀醋酸即可以证明食盐中是否加碘。该实验中加入稀醋酸的目的是 。
(3)小明听爸爸说过，最近家里的菜总是有苦味。小明在询问老师后认为是此食盐可能含有氯化镁导致的。小明取适量该食盐样品，配成溶液，加入少量氢氧化钠溶液，产生 沉淀，说明该食盐中含有氯化镁。
10．（2024·天津·二模）回答问题
(1)如图所示，滴管中吸入某种液体，平底烧瓶中盛有另一种物质，挤压滴管滴入液体，一段时间后气球明显鼓起。下列选项符合题意的是________
选项 滴管内物质 平底烧瓶内物质
A 稀盐酸 锌粒
B 水 氧化钙
C 水 硝酸铵固体
D 碳酸钠溶液 稀硫酸
A．A B．B C．C D．D
(2)某化学小组同学进行如图所示实验，请回答下列问题：
①实验1：向试管中滴加稀盐酸，观察到试管中有气泡产生，锥形瓶中 ，U形管中红墨水左低右高，U形管中出现该现象的原因是 。
②实验2：将充满干燥的二氧化碳的U形管开口端放入烧杯中，U形管内压强减小，溶液在管内上升并流入另一端，用化学方程式解释出现该现象的原因 。
(3)某化学实验操作考试的考场收集到氢氧化铜和部分已经分解成氧化铜的固体混合物4.5g，滴入稀硫酸至固体完全溶解，得到溶液50g，经测定，该溶液中硫元素的质量分数为3.2%。向该溶液中加入足量的铁粉，充分反应后，可回收到铜的质量为
A．3.0g B．3.2g C．3.4g D．3.6g
11．（2024·天津·二模）实验课上同学们设计了图1所示的实验探究分子运动现象。
【实验现象】
(1)开始时两烧杯中溶液均为无色，一段时间后观察到的现象是 。
【实验分析】
(2)B烧杯中的浓氨水具有 性，氨分子运动到A烧杯中形成氨水，能使无色酚酞溶液 。
【实验结论】
(3)该实验说明分子在 。
(4)小莉同学将图1中A、B烧杯内药品分别换为以下几组进行实验，其中能达到目的的是______(填序号)。
A．酚酞溶液，浓盐酸 B．石蕊溶液，浓盐酸 C．酚酞溶液，浓硫酸
(5)【装置改进】小华对图1装置进行了改进，如图2所示，与图1装置相比，该装置的优点是 。
(6)【实验拓展】同学们设计如图3所示装置进行实验，B试管中能更快地观察到现象，由此可得出 。
12．（2024·山东青岛·一模）随着科技的进步，数字化仪器也越来越多的应用于初中化学实验。请完成下列问题：
Ⅰ.如图所示，在左侧发生装置中连接压强传感器制备，右侧为装置内气体压强随时间变化的情况。
(1)反应时，关闭导管上的活塞，试管中液面逐渐 (选填“上升”或“下降”)。
(2)随后，再打开导管上的活塞，压强传感器的读数变化如图中_______段(选填序号)。
A．ab B．bc C．cd
Ⅱ.中和反应是一类重要的化学反应，某同学利用如图A装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程，并用pH和温度传感器测量反应过程中相关数据的变化情况，得到图B和图C。
(3)写出该反应的化学方程式 。
(4)下列说法错误的是_______________。
A．图A是向盐酸溶液中不断滴加氢氧化钠
B．图B中c→d所示溶液中氯化钠的质量不断增加
C．图C中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
13．（2024·福建泉州·模拟预测）使用牙膏可维持口腔健康，兴趣小组准备自制牙膏。
【查阅资料】
①牙齿周围的食物残渣，经微生物发酵会产生乳酸（HA），不除去会使牙釉质耐磨性降低。
②国家标准规定牙膏的pH值应在5.5～10.0之间。
【任务1】选择牙膏材料
(1)小组同学提出以下两种方案去除乳酸，并进行实验验证。
实验方案 实验现象 化学方程式
方案一：取适量氢氧化钠溶液于试管中滴加 ，再加2mL乳酸 溶液先变红再褪为无色
方案二：取适量碳酸氢钠溶液于试管中加2mL乳酸
(2)两种物质都能反应去除乳酸，小组同学最终选定用碳酸氢钠，原因是氢氧化钠具有较强的 性。
【任务2】测定市售牙膏中碳酸氢钠的含量
(3)小组同学选择一款市售牙膏，测得pH值为8。
①若用pH试纸测定牙膏的pH值，则具体操作是 。
②该市售牙膏 （填“是”或“否”）符合国家标准。
(4)测定上述牙膏中碳酸氢钠的含量，甲、乙组同学分别设计如下图所示方案（所加乳酸均足量）。
甲组方案：待充分反应后，以反应前后电子天平示数的差值即为反应产生二氧化碳的质量。
乙组方案：向大注射器活塞底部（避开针孔）均匀薄涂1g牙膏，将足量乳酸推入大注射器摇晃至充分反应，记录产生气体的体积为50mL。
①甲组同学计算得出碳酸氢钠的含量比实际值偏大，可能的原因是 （写一点）。
②已知：标况下二氧化碳气体的密度约为2.0g/L，碳酸氢钠的相对分子质量是84。乙组同学计算得出产生二氧化碳的质量是 ，牙膏中碳酸氢钠的质量分数为 （列计算式即可）。
【任务3】动手制作牙膏
(5)小组同学按测定比例取碳酸氢钠和适量水合硅石（摩擦剂）、甘油、香料、水制作牙膏。碳酸氢钠受热易分解，因此牙膏要保存在 。
二、科学探究题
14．（2024·江西九江·一模）西汉时《淮南万毕术》记载：“曾青得铁则化为铜。”
(1)为了模拟此反应，某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中，打磨铁钉的目的是 ﹔若铁钉表面锈迹较多，可用稀盐酸除去铁锈，发生反应的化学方程式为 。
实验中观察到；铁钉表面有红色固体析出，溶液变为浅绿色，出现小气泡。小组同学对“出现小气泡”这一异常现象展开探究。
【查阅资料】
①硫酸铜溶液呈酸性，铁与酸性溶液反应会产生氢气。
②溶液酸性的强弱取决于其中氢离子的浓度，可用pH来表示。溶液中氢离子浓度越大，酸性就越强，pH越小。
③硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应从而产生氢离子。
【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素
小组同学利用打磨光亮的铁钉与硫酸铜溶液进行以下实验。
实验 不同的硫酸铜溶液 浅绿色 有无红色固体 有无气泡
① 2%硫酸铜冷溶液 较慢 有 无
② 2%硫酸铜热溶液 较快 有 无
③ 4%硫酸铜冷溶液 较慢 有 无
④ 4%硫酸铜热溶液 较快 有 有
(2)由实验②④推知：硫酸铜溶液酸性强弱与溶液的溶质质量分数有关；由实验③④推知：硫酸铜溶液酸性强弱与 有关。
【探究二】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因
将打磨光亮的铁钉放入30mL4%硫酸铜溶液中，插入pH传感器检测溶液pH变化（如图1），同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化（如图2）。
(3)由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的酸性增强，其原因是 。设计实验进行验证：用蒸馏水配制30mL4%热的硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化（如图3），对比可知铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的酸性增强的原因猜测 （选填“成立”或“不成立”）。
【反思与结论】
(4)依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁与硫酸铜反应的最佳实验条件是 。通过上述探究实验得出：利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置需要 。
答案和解析
一、思路方法
1.实验探究的题型结构思维模式：提出问题、猜想假设、进行实验、验证猜想、根据现象得出结论、分析解释、反思拓展。
2.进行实验验证猜想时，需注意实验操作（加入某种试剂、对药品加热等）、实验现象（有无沉淀、气体、溶液颜色的变化等）和实验结论（有无某种物质、猜想是否正确等）之间的对应关系。实验操作产生实验现象，由实验现象推导出实验结论，或由实验结论反推实验操作和实验现象。
3.常见易变质的物质：①由于吸水质量增加的物质：氢氧化钠固体、浓硫酸。②由于跟水反应质量增加的物质：氧化钙、硫酸铜。③由于和二氧化碳反应质量增加的物质：氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾。④由于挥发质量减少的物质：浓盐酸、浓硝酸、酒精、氨水。⑤其他常见物质的变质：食物的腐烂、铁生锈、铜生锈等。
二、解题步骤
1．对反应后物质成分的猜想：写出化学方程式，依据“生成物一定有，反应物可能有”做出猜想。一般两种物质反应后，猜想有三种情况：只有生成物；有生成物和其中一种反应物（两种情况）。再根据物质的性质设计实验方案。
2.针对物质变质问题提出猜想时，可从：没有变质（只有原来的物质）、部分变质（原来物质和变质后的物质都有）、完全变质（只有变质后的物质）三个方面入手。
3.设计实验方案探究物质的成分或性质，其实质是物质的检验。实验操作--实验现象--实验结论间是相互联系的，它们的关系为取样(取少量物质或物质的溶液+适当试剂）现象结论（有无该物质）。
4.实验探究中如需根据实验步骤和现象完善实验结论。一般根据实验步骤和对应的实验现象，以及物质的性质判断是否存在要验证的物质，继而得出结论。若要根据实验结论完善实验现象或步骤，则根据结论进行反推，确定所用的试剂和对应的现象。
三、解题模型
类型1 氢氧化钠变质的探究
（1）确定是否变质：检验是否存在碳酸根离子(CO32-)，加入过量的BaCl2溶液，观察是否产生白色沉淀。
（2）确定氢氧化钠是部分变质还是完全变质：检验是否存在氢氧根离子(OH-)，加入过量的BaCl2溶液，过滤，取滤液加入无色酚酞溶液（或可溶性铜盐或铁盐），若溶液变红（有蓝色或红褐色沉淀生成），则部分变质；若溶液仍为无色，则全部变质。
注：加入过量BaCl2溶液的目的是检验并除去Na2CO3，因为Na2CO3溶液也呈碱性，也可使无色酚酞溶液变红，避免对第二步中NaOH的检验造成干扰。
类型2 氢氧化钙变质的探究
（1）确定是否变质：检验是否存在碳酸钙(CaCO3)，加入稀盐酸，若有气泡产生，说明已变质。
（2）确定部分变质还是完全变质：检验是否存在氢氧化钙[Ca(OH)2]，取样品少量于烧杯中，加适量水，充分搅拌，然后再加入无色酚酞溶液，若溶液变成红色，说明部分变质；若溶液不变色，说明全部变质。
类型3 固体混合物成分探究
（1）检验是否有金属：加酸(或盐)溶液，看能否反应产生气体、是否产生新金属或溶液颜色的变化来判断。
（2）检验金属氧化物，加酸，观察金属氧化物溶解于酸后溶液颜色变化情况。
（3）检验碱或盐固体，利用常见离子的特征化学反应检验对应水溶液中阴、阳离子的存在或不溶物中阴、阳离子。
类型4 液体混合物成分探究
可以通过检验构成物质的阴、阳离子的特征现象来确定。
类型5 气体混合物成分探究
（1）结合气体的性质探究，如CO2通入紫色石蕊溶液中能使溶液变红或通入澄清石灰水中能使溶液变浑浊；水蒸气能使无水硫酸铜粉末变蓝等；NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；HCl气体遇AgNO3溶液产生不溶于酸的白色沉淀。
（2）将某些气体转化为能与其他物质反应且产生明显现象的物质探究，如CO通过灼热的氧化铜，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊等。
题型01 物质变质的探究
1．（2024·四川遂宁·一模）利用物质的性质能帮助我们开展科学探究，某化学兴趣小组进行下列系列实验。
【实验一】研究碳酸钠、氢氧化钙、盐酸的化学性质。
(1)A、C中酚酞均变 色，证明Na2CO3和Ca(OH)2溶液呈碱性。
(2)B、D试管内的物质在烧杯E中混合先有气泡再产生白色沉淀，则B试管内反应后的溶质是 。
【实验二】为检测久置空气中的氢氧化钠是否变质，设计并进行了如图的实验。
(3)不能达到实验目的的是试管 (选填“1”、“2”或“3”)中的实验。
(4)若要判断氢氧化钠是部分变质还是全部变质，取试管3中清液，加入酚酞试剂，若 ，则说明部分变质。
【答案】(1)红
(2)CaCl2、HCl
(3)1
(4)溶液变红
【详解】（1）酚酞遇碱性溶液变红，根据Na2CO3和Ca(OH)2溶液呈碱性，则A、C中酚酞均变为红色；
（2）B中氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水；
D中碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水；
B、D试管内的物质在烧杯E中混合先有气泡（B中过量的稀盐酸和D中过量的碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水）再产生白色沉淀（碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠），则说明B试管内盐酸过量，B试管内反应后的溶质是CaCl2、HCl；D试管内碳酸钠过量，D试管反应后的溶质是氯化钠、碳酸钠；　
（3）氢氧化钠的变质是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，判断氢氧化钠是否变质即为验证是否含有碳酸钠；
试管1中，由于氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性，均能使无色酚酞溶液变红色，无法检测久置空气中的氢氧化钠是否变质；
试管2中，加入足量的稀盐酸，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，如果产生气泡，说明溶液中含有碳酸钠，则可说明氢氧化钠已经变质；
试管3中，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，如果产生白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，则可说明氢氧化钠已经变质；
故不能达到实验目的的是试管1中的实验；
（4）若要判断氢氧化钠是部分变质还是全部变质，试管3中加入足量的氯化钡可以检验并完全除去碳酸钠，取试管3中清液，加入酚酞试剂，若溶液变红色，说明溶液中含有氢氧化钠，则说明部分变质。
2．（2024·广西南宁·三模）以硫化铜精矿为原料生产干燥而纯净的氯化亚铜的工艺流程如图所示。产品是一种白色固体，难溶于乙醇和水，可溶于氯离子浓度较大的溶液，在潮湿空气中易氧化变质。请回答下列问题。
【查阅资料】
①焙烧时会转化成；
②“反应”过程中的反应为：.
(1)“焙烧”前要对精矿进行粉碎，其目的是 。
(2)“酸浸”时，反应的化学方程式为 。
(3)加入时要控制它的用量，以防止氯离子浓度过大而造成 ，导致产率降低。
(4)“滤液”中一定含有的溶质有 （填化学式）。
(5)取的来制备，若只有的铜元素转化为产品，则生成的质量为 。
【答案】(1)增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分
(2)
(3)CuCl溶解
(4)Na2SO4、H2SO4
(5)99.5t
【详解】（1）“焙烧”前要对精矿进行粉碎，其目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
（2）CuS焙烧时会转化成CuO，故“酸浸”时发生反应为氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应的化学方程式为：；
（3）产品CuCl是一种白色固体，难溶于乙醇和水，可溶于氯离子浓度较大的溶液，故加入 NaCl 时要控制它的用量，以防止氯离子浓度过大而造成CuCl溶解，导致产率降低；
（4）由题干资料可知，“反应”过程中发生反应为硫酸铜、亚硫酸钠、氯化钠和水反应生成氯化亚铜、硫酸钠和硫酸，硫酸钠和硫酸是生成物，故“滤液”中一定含有的溶质有：Na2SO4、H2SO4；
（5）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，则生成CuCl的质量为：。
题型02反应后物质成分的探究
1．（2025·陕西·一模）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：
(1)试管B中发生反应的化学方程式 。
(2)实验C中物质充分反应后 ，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：其中猜想中明显不合理的是______(填字母)。
A．Zn、Cu、Ag B．Zn、Cu C．Cu、Ag D．Ag
(3)实验C中，若向滤渣中加入稀盐酸，出现明显的实验现象，则可以确定滤渣成分为 。
【答案】(1)
(2)B
(3)Zn、Cu、Ag
【详解】（1）试管B中发生的反应是锌与硝酸银反应生成银和硝酸锌，化学方程式为；
（2）根据金属活动性，则试管C中锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，待硝酸银反应完全，如果锌有剩余，锌会继续与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，所以充分反应后，试管中固体成分一定有银，可能有铜和锌，则猜想Zn、Cu不合理，故选：B；
（3）实验C中，若向滤渣中加入稀盐酸，出现明显的实验现象，根据金属活动性，说明滤渣中一定含有锌，则锌过量，能将硝酸银、硝酸铜完全反应，则滤渣成分为Zn、Cu、Ag。
2．（2025·湖南长沙·一模）某校化学课上，为探究稀盐酸和澄清石灰水反应后所得溶液中溶质的成分，进行如下探究活动。
【假设猜想】
(1)该组同学的猜想如下：
猜想一：只有 ；
猜想二：有CaCl2和HCl；
猜想三：有CaCl2和Ca(OH)2；
猜想四：有CaCl2、HCl和Ca(OH)2。
其他各兴趣小组的同学对以上猜想提出质疑，认为猜想四不合理，理由是 。
【实验探究】
(2)为证明其余猜想是否正确，第3兴趣小组的同学们进行了如下实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
I．取少量反应后的溶液于试管中，加入CuCl2溶液，观察现象。 无明显现象 猜想 不成立
Ⅱ．用镊子将锌粒放入试管中，向其中滴加反应后的溶液，观察现象。 有 产生 猜想二成立
Ⅲ．取少量反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，观察现象。 有白色沉淀生成 猜想一成立
【交流评价】
(3)老师对同学们能用多种方法进行探究，并且能够得出结论给予表扬，同时指出上述实验探究中有明显的错误。同学们经过反思后发现了错误，错误的原因是 。
【反思拓展】
(4)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/氯化钙 HCl和Ca(OH)2不能共存
(2) 三 气泡
(3)氯化钙、盐酸均能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，故加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，不能说明猜想一成立
(4)反应物是否有剩余
【详解】（1）由于稀盐酸和澄清石灰水即氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水，若稀盐酸过量，所得溶液的溶质有CaCl2、HCl；若稀盐酸与氢氧化钙恰好完全反应，所得溶液的溶质只有CaCl2；若稀盐酸不足，所得溶液的溶质有CaCl2、Ca(OH)2。结合猜想二、三分析可知，猜想一：只有氯化钙（CaCl2）。
由于HCl和Ca(OH)2反应生成氯化钙和水，所以HCl和Ca(OH)2不能共存，即猜想四不合理。
（2）I取少量反应后的溶液于试管中，加入CuCl2溶液，无明显现象。说明没有氢氧化铜生成，即反应后所得溶液中没有氢氧化钙，所以猜想三不成立。
Ⅱ由于猜想二成立，说明反应后的溶液中含有盐酸，盐酸与锌粒反应生成氯化锌和氢气，所以用镊子将锌粒放入试管中，向其中滴加反应后的溶液，有气泡产生。
（3）由于实验步骤Ⅲ取少量反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，氯化钙与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，盐酸与硝酸银反应也生成氯化银白色沉淀，所以取少量反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，猜想一不一定成立。
（4）由于发生化学反应时反应物不一定正好完全反应，即某种反应物可能有剩余，所以在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余。
题型03 无明显现象反应的探究
1．（2024·湖南益阳·二模）某化学兴趣小组在老师的引导下，开展探究“酸碱中和反应”的实验活动，请你参与学习并帮助填写空格。
【演示实验】将一定量的稀滴入盛有溶液的小烧杯中。
【提出问题】实验中未观察到明显现象，有同学提出：反应后溶液中溶质是什么？
【假设猜想】大家纷纷提出如下猜想，请你补充猜想四。
(1)猜想一：只有；猜想二：有和；猜想三：有和；猜想四：有 。小红对以上猜想提出质疑，认为猜想 是不合理的，理由是 。
【实验探究】
(2)小张同学取少量烧杯中的溶液于试管中，滴加几滴溶液，无蓝色沉淀产生，说明溶液中没有 。
(3)为了验证其余猜想，兴趣小组利用烧杯中的溶液，并选用了老师提供的无色酚酞溶液、溶液，进行如下两个方案的探究。
实验方案 方案1：滴加无色酚酞溶液 方案2：滴加溶液
实验操作
实验现象 溶液不变色
实验结论 溶液中有 溶液中有
【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想四是正确的。
【评价反思】
(4)老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予了肯定。同时指出方案中存在一处明显错误，请大家反思。同学们经过反思发现方案中存在的错误及原因是 。
【答案】(1) Na2SO4和H2SO4 三 H2SO4和NaOH能反应，不能共存
(2)氢氧化钠/NaOH
(3)产生气泡
(4)方案1不能得出的溶液中有H2SO4结论，因为硫酸钠溶液呈中性，也不能使无色酚酞变色
【详解】（1）硫酸和氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水，
猜想一：当硫酸和氢氧化钠恰好完全反应，反应后溶液中溶质只有Na2SO4，
猜想二：当氢氧化钠过量时，反应后溶液中溶质有Na2SO4和NaOH，
猜想四：当硫酸过量时，反应后溶液中溶质有Na2SO4和H2SO4，
由于H2SO4和NaOH能反应，不能共存，所以猜想三是不合理的；
（2）氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成硫酸钠和蓝色沉淀氢氧化铜，则取少量烧杯中的溶液于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无蓝色沉淀产生，说明溶液中没有氢氧化钠；
（3）根据实验结论是溶液中有H2SO4，滴加碳酸钠溶液后，硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，则可观察到有气泡产生；
（4）由于硫酸钠溶液呈中性，也不能使无色酚酞变色，所以方案1不能得出的溶液中有H2SO4结论。
2．（2024·江苏苏州·二模）某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时，产生大量无色气体，同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开以下探究：

【实验一】探究无色气体的成分
【作出猜想】根据文献资料和元素守恒，对气体成分作出如下猜想：
猜想①；；猜想②：；猜想③：。
【实验探究】小组成员进行实验：
(1)在试管口扇闻气体，无明显气味，猜想 不成立；把带火星的木条伸入试管口，木条不复燃，猜想 不成立；把燃着木条放在试管口，产生爆鸣声，证明猜想 成立。
【深入探究】测量上述硫酸铜溶液的，发现硫酸铜溶液的。
【结论】
(2)硫酸铜溶液中存在的阳离子是： （填微粒符号）。
【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分
【查阅资料】某种碱式硫酸铜[]为蓝绿色固体，不溶于水能溶于酸。
【作出猜想】蓝绿色固体中含有：猜想①：；猜想②：；猜想③：和。
【实验探究】
(3)向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸，不溶物溶解，无气泡产生。则猜想 （填数字）错误。
【设计实验】同学设计方案，验证蓝绿色不溶物中含有。
(4)实验步骤如下：取少量蓝绿色固体，用蒸馏水洗涤2到3次，除去表面的阴离子 （写离子符号），加入足量 溶解，再加入 溶液，出现白色沉淀，证明猜想2成立。
(5)质疑：该试管内蓝色溶液和镁带共存长达数月之久，可能的原因： 。
【实验三】探究棕褐色不溶物的成分
【猜想】棕褐色物质为和的一种或二种，请设计实验，证明有。
【查阅资料】不溶于水，能与稀硫酸发生反应：。
【设计实验】
(6)请你设计方案，验证棕褐色固体中有。简述实验操作及现象。
【答案】(1) ① ② ③
(2) 、
(3)①③
(4) 稀盐酸/稀硝酸 氯化钡/硝酸钡
(5)生成的不溶物覆盖镁带表面，阻碍反应的进一步发生
(6)取少量棕褐色不溶物，用蒸馏水洗涤2到3次，滴加过量稀硫酸，溶液变蓝，试管底部有亮红色固体，证明棕褐色固体中有
【详解】（1）二氧化硫气体有刺激性气味，因此在试管口扇闻气体，无明显气味，猜想①不成立；氧气能使带火星的木条复燃，把带火星的木条伸入试管口，木条不复燃，猜想②不成立；点燃时把燃着木条放在试管口，氢气不纯，会产生爆鸣声，证明猜想③成立，故填：①；②；③；
（2）硫酸铜是由铜离子和硫酸根离子构成的化合物，硫酸铜溶液的，则硫酸铜溶液中存在的阳离子是铜离子和氢离子，故填： 、；
（3）根据碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]为绿色固体，能酸反应生成二氧化碳气体，向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸，不溶物溶解，无气泡产生，则猜想①、③错误，故填：①③；
（4）取少量蓝绿色固体，用蒸馏水洗涤2到3次，其目的是除去表面的阴离子硫酸根离子，排除硫酸离子对实验的干扰，加入足量盐酸或硝酸，除去氢氧根离子，再加入氯化钡或硝酸钡，产生白色沉淀，证明蓝绿色不溶物中含有，故填：；稀盐酸或稀硝酸；氯化钡或硝酸钡；
（5）该试管内蓝色溶液和镁带共存长达数月之久，其原因是反应生成的不溶物覆盖镁带表面，阻碍反应的进一步发生，故填：生成的不溶物覆盖镁带表面，阻碍反应的进一步发生；
（6）不溶于水，能与稀硫酸发生反应生成铜、硫酸铜和水，验证棕褐色固体中有，其实验方案为：取少量棕褐色不溶物，用蒸馏水洗涤2到3次，滴加过量稀硫酸，溶液变蓝，试管底部有亮红色固体，证明棕褐色固体中有，故填：取少量棕褐色不溶物，用蒸馏水洗涤2到3次，滴加过量稀硫酸，溶液变蓝，试管底部有亮红色固体，证明棕褐色固体中有。
题型04对家庭生活用品的探究
1．（2024·重庆·二模）牙膏是常见的生活用品，其主要成分包括摩擦剂、发泡剂、润滑剂和一些其它添加成分，兴趣小组对某品牌牙膏的摩擦剂进行了如下探究。
【查阅资料】
Ⅰ.牙蒋中常用的摩擦剂是CaCO3、Al（OH）3、SiO2中的一种或几种；
Ⅱ.SiO2不溶于水，不与稀盐酸反应；
Ⅲ.Al（OH）3可溶于过量NaOH溶液。
【初步探究】
(1)取少量摩擦剂样品于试管中，加入足量的稀盐酸，发现固体全部溶解，并有气泡产生。说明该样品中一定没有 ，用化学方程式解释有气泡生成的原因 。
【提出猜想】
(2)该摩擦剂样品的成分是：猜想①：CaCO3；猜想②： 。
【设计实验】小亚同学设计了如下定量实验，用来确定猜想。
已知：碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。
(3)实验前，先通入一段时间的空气，A装置的作用是 。
【得出结论】
(4)实验前称得摩擦剂样品的质量为10g，反应后称得C装置增加的质量为3.3g，可得出结论，猜想 成立。
【反思交流】
(5)小宇同学提出，在初步探究的基础上，可另取摩擦剂样品加入过量NaOH溶液，观察到 （填现象），也可得出相同的结论。
【答案】(1) SiO2/二氧化硅
(2)CaCO3、Al(OH)3
(3)吸收空气中的CO2，防止实验误差
(4)②
(5)固体部分溶解
【详解】（1）根据资料，SiO2不溶于水，不与稀盐酸反应，而实验中发现固体全部溶解，说明样品中一定不含SiO2；
CaCO3、Al(OH)3中，能与稀盐酸反应产生气泡的是CaCO3，CaCO3与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水，化学方程式为：。
（2）根据初步探究的内容，已确定样品中含有CaCO3，不确定是否含有Al(OH)3，结合猜想①，得出猜想②为：CaCO3、Al(OH)3。
（3）CaCO3、Al(OH)3均能与稀盐酸反应，但只有CaCO3能与稀盐酸反应产生CO2，小亚同学的定量实验是通过称量装置C反应前后的质量差（NaOH溶液吸收的CO2）来确定样品中有无Al(OH)3，实验前，先通入一段时间的空气，通入的空气中含有CO2，A装置的作用是：吸收空气中的CO2，防止实验误差。
（4）CaCO3与HCl发生的反应是，每100份质量的CaCO3反应生成44份质量的CO2，若样品中不含Al(OH)3，则10g CaCO3反应产生的CO2的质量为4.4g，反应后称得C装置增加的质量为3.3g，说明样品中含有Al(OH)3，猜想②成立。
（5）根据资料，Al(OH)3可溶于过量NaOH溶液，而CaCO3不溶于NaOH溶液，另取摩擦剂样品加入过量NaOH溶液，若观察到固体部分溶解，也可得出相同的结论。
2．（2024·河北邯郸·一模）暖宝宝是我们日常生活中应用广泛的一次性取暖用品，简单实用。某项目小组的同学对暖宝宝开展了以下研究。
【查阅资料】暖宝宝发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石(保温作用，可以减缓热量散失)、高吸水树脂(良好保水性能，为暖宝宝提供水蒸气)等。
任务一：验证暖宝宝发热体内含有铁粉
(1)甲同学用磁铁吸引了部分发热体内固体粉末，放入试管中，滴加硫酸铜溶液，观察到有 色固体析出，证明发热体内含有铁粉。该反应的化学方程式为 。
任务二：探究暖宝宝的发热原理
(2)项目小组同学进行了图1所示实验：打开暖宝宝包装，取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中，一段时间后，观察到部分黑色固体变为红棕色，通过数字传感器测得瓶内温度、压强变化如图2，分析暖宝宝的发热原理是铁生锈，即铁与空气中的 共同作用的结果。请解释0~t1段，温度升高，但瓶内压强却减小的原因： 。
任务三：探究暖宝宝中各成分的作用
(3)有同学提出疑问，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，但是暖宝宝打开后会迅速升温，哪些因素能加快反应，使暖宝宝快速发热？某小组同学采用对照实验展开探究，设计实验方案如表：
方案 试剂 3分钟内温度变化
实验1 5g铁粉、2mL水 20℃→20℃
实验2 5g铁粉、2mL水、______g氯化钠 20℃→23.1℃
实验3 5g铁粉、2mL水、2g活性炭 20℃→27.6℃
实验4 5g铁粉、2mL水、1g氯化钠、2g活性炭 20℃→39.8℃
实验2中应取用氯化钠的质量是 g。对比数据分析，你获得的结论是 。
(4)除上述探究中的因素外，影响暖宝宝发热的因素还有 (写一条)。
【答案】(1) 红 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2) 氧气和水 铁生锈消耗氧气减小的压强大于反应放热温度升高增大的压强
(3) 1 活性炭和氯化钠共同作用能使暖宝宝快速发热
(4)温度
【详解】（1）发热体内含有铁粉，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，会观察到有红色固体析出，该反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。故填：红；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
（2）铁生锈，即铁与空气中的氧气和水共同作用的结果；0~t1段，温度升高，但瓶内压强却减小的原因是：铁生锈消耗氧气的同时放出热量，反应放出的热量使温度升高，压强增大，消耗氧气会使瓶内压强减小，但由于消耗氧气减小的压强大于温度升高增大的压强，所以0~t1段温度升高，压强减小。故填：氧气和水；铁生锈消耗氧气减小的压强大于反应放热温度升高增大的压强。
（3）由实验方案可知，实验2与实验4能形成对照，变量是活性炭，所以实验2中应取用氯化钠质量是1g；对比数据分析，获得的结论是：活性炭和氯化钠共同作用能使暖宝宝快速发热。故填：1；活性炭和氯化钠共同作用能使暖宝宝快速发热。
（4）除上述探究中的因素外，影响暖宝宝发热的因素还有温度、铁粉颗粒大小、活性炭颗粒大小、氧气浓度等。故填：温度(或铁粉颗粒大小；活性炭颗粒大小；氧气浓度等)。
题型05 对异常现象的探究
1．（2024·江苏连云港·模拟预测）《梦溪笔谈》中有关湿法炼铜的描述，表明我国很早就开始利用硫酸铜。化学兴趣小组开展了有关硫酸铜的项目式探究。
(1)项目一：硫酸铜的性质
①硫酸铜是一种白色粉末，这句话描述的是硫酸铜的 性质（填“物理”或“化学”）。
②将一根打磨过的铁丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中，一段时间后观察到的现象是 ，反应后溶液的质量 （填“增加”、“不变”或“减少”）。
(2)项目二：硫酸铜的用途
硫酸铜和石灰乳混合可以配制农业上常用的杀菌剂波尔多液，反应的化学方程式为 。
(3)项目三：硫酸铜的制备
【查阅资料】制备硫酸铜的方案：。
【进行实验】将反应物装入烧杯中，开始时产生少量气泡，后来反应剧烈产生大量气泡，放出热量，溶液呈蓝色，该溶液即为硫酸铜溶液。
【提出疑问】实验中为什么有气体生成？同学们进行了如下探究。
项目四：实验异常现象探究
【查阅资料】制备硫酸铜过程中，发生了分解反应。
【提出问题】什么因素加快了的分解？
【猜想与假设】同学们作出以下猜想：猜想一：生成的；猜想二：温度升高；猜想三： 。
【实验探究】设计实验如图：
【实验分析】
实验现象：实验一产生气泡；实验二无明显现象；实验三产生气泡；实验四快速产生气泡。对比实验一和实验二可以得出的结论是 。为了验证温度升高能加快的分解，甲同学的方案是实验二和实验三对比；乙同学的方案是实验一和实验四对比。你认为 同学的方案更严谨，理由是 。
【实验结论】猜想三正确。
【答案】(1) 物理 析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色 减小
(2)
(3) 生成的和温度升高共同影响 能加快的分解 甲 实验一和实验四中影响过氧化氢分解的因素除了温度还有硫酸铜，而实验二和实验三影响过氧化氧分解的因素只有温度，没有硫酸铜的干扰
【详解】（1）①硫酸铜是一种白色固体粉末，该性质不需要通过化学变化就可以表现出来，属于物理性质；
②铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁与铜，可观察到铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变成浅绿色；该反应的化学方程式为：，每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，反应后固体质量增加，则反应后溶液质量减小；
（2）石灰乳中含有氢氧化钙，氢氧化钙与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钙，化学方程式为：；
（3）[猜想与假设]根据猜想一、猜想二的分析可知，猜想三为生成的CuSO4与温度升高共同影响；
[实验分析]实验一和实验二的变量为硫酸铜与水，实验观察到的现象：实验一产生气泡；实验二无明显现象；则可以得出结论：CuSO4能加快H2O2的分解；
为了验证温度升高能加快 H2O2 的分解，乙同学的方案是实验一和实验四对比，影响过氧化氢分解的因素除了温度还有硫酸铜；而甲同学的实验二和实验三对比，实验中没有CuSO4的干扰，变量为温度，则更加严谨。
2．（2024·湖南·三模）日常生活中常用氢氧化钠溶液来清洗炉具、油烟机等，李华在周末帮助家人清洗油烟机，他用自来水配制氢氧化钠溶液时总是出现浑浊，静置一会儿溶液底部还会出现较多的白色沉淀物。
【提出问题】配制氢氧化钠溶液时为什么会出现浑浊？
【作出猜想】李华根据课本知识对出现的异常现象作出如下猜想：
猜想Ⅰ：所用氢氧化钠不纯，其中含有不溶性杂质。
猜想Ⅱ：氢氧化钠能与自来水中的某种物质反应，生成了难溶性物质。
【查阅资料】①徐州地区石灰岩分布广泛，导致水中含有较多的碳酸氢钙。
②在溶液中，碳酸氢钙能与氢氧化钠反应生成碳酸钙。
③碳酸氢钙受热易分解，生成碳酸钙、二氧化碳和水。
【实验验证】
(1)
实验步骤 实验现象 实验结论
①取氢氧化钠样品少许，加入足量的 ，并搅拌 没有出现浑浊 猜想I错误
②取少许配制氢氧化钠溶液时产生的白色沉淀物，加入足量的稀盐酸 白色沉淀物是 ，猜想Ⅱ正确
【拓展延伸】
(2)李华在家里将该自来水经过煮沸后可用于配制氢氧化钠溶液，其原理是 （用化学方程式表示）。
(3)李华设计如图W形玻璃管进行步骤②探究稀盐酸的浓度对反应速率的影响（反应时只要将W形玻璃管竖起即可将药品混合），通过对比 可判断反应的快慢。

【答案】(1) 蒸馏水 固体溶解，有气泡产生 碳酸钙
(2)
(3)气球鼓起的速度
【详解】（1）①如果将氢氧化钠样品加入足量的蒸馏水中，充分搅拌后全部溶解，则说明该氢氧化钠样品中没有不溶性杂质，即猜想I错误，故填：蒸馏水；
②根据实验结论“猜想Ⅱ正确”可知，该白色沉淀物是水中的碳酸氢钙与氢氧化钠反应生成碳酸钙，因此加入稀盐酸后，盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，可观察的实验现象是固体溶解，有气泡产生，故填：固体溶解，有气泡产生；碳酸钙；
（2）由查阅资料可知，该地自来水中含有碳酸氢钙，碳酸氢钙受热易分解，因此经过煮沸后，水的硬度降低，用此水配制氢氧化钠溶液就不会出现不溶物。煮沸时，碳酸氢钙分解生成碳酸钙、水和二氧化碳，有关的化学方程式是，故填：；
（3）通过对比气球鼓起的速度可判断反应的快慢，故填：气球鼓起的速度。
一、实验题
1．（2025·河北石家庄·一模）根据以下实验装置，回答问题。
(1)图A为粗盐提纯中蒸发操作，实验中玻璃棒的作用是 。实验中若得到的产量比实际偏低，则可能的原因是 （填序号）。
A．溶解粗盐时，水没加够
B．蒸发时受热不均，有晶体溅出
C．过滤时滤纸破损，混合液流入滤液中
(2)图B为探究燃烧的条件实验，装置甲中通入空气，甲中的热水压入到乙中，甲、乙中的白磷均燃烧。由液面降低后甲中白磷燃烧的事实，说明燃烧需要 。由热水进入后乙中白磷燃烧的事实，说明燃烧需要 。图甲中热水的作用是 。
【答案】(1) 搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅 AB
(2) 与氧气接触 温度达到可燃物的着火点 提供热量和隔绝氧气
【详解】（1）图A为粗盐提纯中蒸发操作，实验中玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅；
A、溶解粗盐时，水没加够，部分氯化钠未溶解，会导致蒸发得到的精盐质量偏小，从而使得精盐的产率偏低，符合题意；
B、蒸发时受热不均，有晶体溅出，会导致蒸发得到的精盐质量偏小，从而使得精盐的产率偏低，符合题意；
C、过滤时滤纸破损，混合液流入滤液中，部分杂质得不到过滤，会导致蒸发得到的精盐质量偏大，从而使得精盐的产率偏高，不符合题意。
故选：AB；
（2）通入空气前，甲中的白磷温度达到其着火点，但没有与氧气接触，所以白磷不燃烧；通入空气后，甲中的热水压入到乙中，甲中液面降低，使得白磷露出水面与氧气接触，且温度达到其着火点，所以白磷燃烧，由此可说明燃烧需要与氧气接触；
通入空气前，乙中的白磷与氧气接触，但温度没有达到其着火点，所以白磷不燃烧；通入空气后，甲中的热水压入到乙中，使得温度达到乙中白磷的着火点，且与氧气接触，所以白磷燃烧，由此可说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点；
图甲中热水的作用是提供热量和隔绝氧气。
2．（2024·安徽合肥·二模）某同学在实验室里制取气体，并验证气体的某些性质，根据下图回答问题：
(1)写出仪器①的名称 ．
(2)用高锰酸钾制取氧气，所选用的发生装置为 （填序号），若用G装置收集氧气，气体应从导管 （选填“a”或“b”）通入．
(3)在实验室制取和验证二氧化碳性质的实验中，装置E中蜡烛熄灭，装置F中溶液变浑浊，写出装置F中发生反应的化学方程式 ．
(4)装置D中小试管的作用是 ．
【答案】(1)锥形瓶
(2) A b
(3)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
(4)形成液封，防止装置D中产生的气体从长颈漏斗逸出
【详解】（1）仪器①的名称为锥形瓶。
（2）用高锰酸钾制取氧气，选用固固加热装置，则发生装置选A；氧气不易溶于水，密度比水小，用 G 装置收集氧气，气体应从导管b口通入。
（3）装置F的中反应为氢氧化钙与二氧化碳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；
（4）装置 D 中小试管可以形成液封，防止装置D中产生的气体从长颈漏斗逸出。
3．（2024·山东枣庄·三模）煤的综合利用是提高燃料利用率和降低对环境污染的有效方法之一。
（一）
(1)工业生产上，将煤（煤的主要成分是C）在高温条件下与水蒸气反应，制得水煤气（一氧化碳和氢气的混合气体）。写出工业上生产水煤气的化学方程式 。
（二）制成的水煤气中还含有少量的水蒸气和二氧化碳，某课题组为验证水煤气的主要成分，作了如下准备：
收集信息：①；②
(2)设计实验装置：
请分析上述信息和实验装置并回答下列问题：
①你认为验证水煤气中各成分的顺序依次是 （填字母序号）。
A．H2O、CO2、H2、CO
B．CO2、H2O、H2、CO
C．H2、CO2、H2O、CO
D．CO、CO2、H2、H2O
②装置C的作用是 。
③实验中两次用到盛无水硫酸铜的装置，其目的分别是A ，A 。
④整实验装置设计存在一处明显不足的是 。
【答案】(1)C+H2OCO+H2
(2) A 吸收二氧化碳，排除对一氧化碳检验的干扰 第一次使用装置A目的是验证水煤气中水蒸气的存在 第二次使用装置A目的是检验水煤气中是否含有氢气 没有尾气处理装置
【详解】（1）C在高温条件下与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为：C+H2OCO+H2；
（2）①水能使白色硫酸铜变蓝，先通过无水硫酸铜是检验是否含有水的；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，再通过石灰水是检验是否含有二氧化碳的；再通过氢氧化钠溶液是除去原来的二氧化碳气体，通过浓硫酸是除去原来的水蒸气，通过氧化铜是检验是否含有还原性气体，再通过无水硫酸铜，是看是否有水生成，因为氢气还原氧化铜生成铜和水，所以是为了检验是否有氢气的；最后通过澄清石灰水是看有没有二氧化碳生成，由于一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，所以是为了检验是否含有一氧化碳的；故分别验证水煤气中各成分的顺序依次是：水蒸气、二氧化碳、氢气、一氧化碳，故选A；
②氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以装置C的作用是吸收二氧化碳，排除对一氧化碳检验的干扰；
③实验中两次用到盛无水硫酸铜的装置，其目的分别是验证水煤气含有水蒸气，通过验证生成物中有水蒸气来证明水煤气中含有氢气；故答案为：第一次使用装置A目的是验证水煤气中水蒸气的存在；第二次使用装置A目的是检验水煤气中是否含有氢气；
④因为一氧化碳有毒，所以要处理尾气，整实验装置设计的不足之处是没有尾气处理装置。
4．（2024·广东茂名·模拟预测）Ⅰ.实验室制取O2及性质检验。

(1)图1中仪器a的名称是 。
(2)若要制取较干燥的O2，应选择的发生装置是 (填序号)，其化学方程式为 。
(3)图1中装置A试管口略向下倾斜的原因是 。
(4)铁丝在空气中加热时只发红热，在增氧酒精灯(如图2)中剧烈燃烧，说明氧气的化学性质为 。在相同条件下，根据不同的铁丝放在增氧酒精灯火焰中间的现象(如下表)，说明铁丝燃烧产生火星四射的现象与 有关。
铁丝的含碳量 0 0.1% 0.32%
实验现象 无火星四射，铁丝熔断 有短暂火星四射 火星四射明显
(5)Ⅱ.自制简易制氧装置（如图4），其“堵漏王小球”表面负载MnO2、内部包裹磁铁。待制得足够氧气或气球胀大过快时，可用另一块磁铁吸引堵王小球，使其脱离液面，该装置具有 的优点。
(6)图3中 组合（填字母），与图4的装置具有相同的优点。
(7)Ⅲ.火星大气中约96%为二氧化碳。“毅力”号火星车搭载的制氧设备(MOXIE)，在一定条件下能将二氧化碳转化为氧气和一氧化碳，下列有关说法正确的是 。(多选，填序号)
①CO2可作为生产O2的原料　
②转化过程中分子的数目不变
③该技术为人类登陆火星提供氧气保障
【答案】(1)铁架台
(2) A
(3)防止冷凝水回流到热的试管底部使试管炸裂
(4) 具有助燃性 铁丝的含碳量
(5)能控制反应的发生与停止
(6)CF/FC
(7)①③/③①
【详解】（1）由图示可知仪器a为铁架台；
（2）氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，若要制取较干燥的O2，发生装置是A；化学方程式为：；
（3）装置A试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流到热的试管底部使试管炸裂；
（4）空气中氧气含量少，纯氧中剧烈，说明氧气具有助燃性；
由信息可知铁丝燃烧产生火星四射的现象与铁丝的含碳量有关；
（5）堵漏王小球与液体接触，反应开始，待制得足够氧气或气球胀大过快时，可用另一块磁铁吸引堵王小球，使其脱离液面，反应停止，故优点是能控制反应的发生与停止；
（6）图3中CF组合，固体药品放在多孔隔板上，液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后，关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止，打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行，图3中CF组合，可以控制反应的发生与停止；
（7）①在一定条件下能将二氧化碳转化为氧气和一氧化碳，CO2可作为生产O2的原料，正确；
②在一定条件下能将二氧化碳转化为氧气和一氧化碳，化学方程式为：，反应前2个分子，反应后3个分子，错误；
③在一定条件下能将二氧化碳转化为氧气和一氧化碳，该技术为人类登陆火星提供氧气保障，正确。
故选①③。
5．（2024·江苏扬州·三模）无焰食品加热器常用于野外加热食物，它的成分是镁粉、铁粉、氯化钠。使用时加入水，镁和水反应产生热量。下面是在18℃、标准大气压的环境中对该产品的实验研究，请结合以下方案回答有关问题(不考虑氯化钠对水沸点的影响)。
实验1：
Ⅰ、将一定质量的镁条、铁粉和氯化钠加入盛有100mL水的隔热容器中，连续搅拌，每50s记录一次温度，得图1中曲线a；
Ⅱ、将相同质量的镁条剪成100份代替Ⅰ中镁条重复以上实验，得图1中曲线b；
Ⅲ、用相同质量的镁粉代替Ⅰ中镁条重复以上实验，得图1中曲线c。
(1)从能量变化角度看，该变化是 由能转化为 能。
(2)观察图1，从中可以发现影响镁和水反应速率的因素是 。
实验2：将2.4g镁粉和质量为28g的铁粉混合，加入盛有100mL水的隔热容器中，不断搅拌。氯化钠用量不同时，温度变化情况如图2所示。
(3)如果在实验2中加入质量为3.65g NaCl，混合物的温度最高大约是 ℃。
(4)某同学设计了下面四种无焰食品加热器物料配方，请根据本次实验研究的结论，判断其中最合理的是___________(填字母序号)。
A．2.4g镁粉、7.30g NaCl和28g铁粉 B．2.4g镁条、7.30g NaCl和28g铁粉
C．2.4g镁粉、8.76g NaCl和28g铁粉 D．2.4g镁条、8.76g NaCl和28g铁粉
(5)再识镁：金属镁投入水中，其表面缓慢产生少量气泡，数分钟后停止：加入NH4Cl溶液，又有气泡产生且逐渐增多。查阅资料得知NH4Cl能促进镁与水的反应，反应过程如图所示。
①镁能与水发生反应生成氢氧化镁和一种单质，该反应的化学方程式为 。
②NH4Cl能促进镁与水的反应的原因可能是 。
【答案】(1) 化学 热
(2)镁的反应表面积（或镁的颗粒大小）
(3)40
(4)A
(5) 氯化铵能够去除覆盖在镁表面的难溶性的氢氧化镁，从而使镁能继续与水反应
【详解】（1）根据图1曲线可知，金属镁与水反应放出热量，从能量变化角度看，该变化是化学能转化为热能。故填化学；热；
（2）根据图1可知，相同的时间内，实验Ⅲ中水的温度上升最快，所以镁粉与水反应放出的热量最多，不难看出镁的反应表面积越大反应速度越快，温度变化较大。观察图1，从中可以发现影响镁和水反应速率的因素是镁的反应表面积（或镁的颗粒大小）；故填镁的反应表面积（或镁的颗粒大小）；
（3）根据图2图像可知，如果在实验2中加入质量为3.65gNaCl，即加入氯化钠的质量为2.92g与4.38g中点处，此时混合物的温度最高大约是40℃；故填40；
（4）根据图1可知，接触面积越大，放热效果越明显，所以镁粉比镁条能更快产生热量；根据图2可知，在镁和铁质量相等的情况下，加入氯化钠的质量越大，最高温度越高，而7.30g NaCl能使水达到沸腾，过多的氯化钠会造成材料浪费。所以可选择2.4g镁粉、7.30g氯化钠和8g铁粉。
故选A；
（5）①镁和水反应生成氢氧化镁和另一种气体单质，根据化学反应前后元素种类不变原则可知，该气体单质为氢气，则该反应的化学方程式为，故填；
②根据图示可知，氯化铵能使镁表面的难溶的氢氧化镁转化为可溶性的镁离子，破坏了阻碍镁和水反应的氢氧化镁，可以促进镁和水的反应。故填氯化铵能够去除覆盖在镁表面的难溶性的氢氧化镁，从而使镁能继续与水反应。
6．（2024·湖北武汉·模拟预测）为测定溶液的溶质质量分数，某同学设计了如下实验方案。回答下列问题：
实验步骤：
①按如图安装装置（夹持仪器略去）
②……
③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0刻度位置
⑤将溶液滴入A中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录
⑦处理数据
(1)步骤②为 。
(2)仪器A中发生反应的化学方程式为 （写一个即可）。
(3)仪器B、仪器C的支管在实验中所起到的作用是 （填标号）。
a．使仪器A、B、C内的气压保持一致，便于滴加液体
b．实验中测定的气体体积更准确
c．生成的气体通过仪器C的支管进入导管
(4)若溶液的质量为m g，Zn粉的质量为，测定的体积换算为质量，则溶液的溶质质量分数为 （用代数式表示）。
(5)下列因素会导致所测定溶液的溶质质量分数偏大的是_________（填标号）。
A．步骤⑤加入的稀硫酸量不足
B．测定气体体积读数时未恢复到室温
C．测定气体体积读数时，E中液面高于D中液面
D．测定气体体积读数时气体在仪器A中仍有滞留
【答案】(1)检验装置气密性
(2)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu/ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
(3)abc
(4)
(5)ACD
【详解】（1）实验需要测定氢气的体积，组装仪器后需要检验装置气密性，步骤②为：检验装置气密性；
（2）锌与硫酸铜反应生成硫酸锌与铜，该反应的化学方程式为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu；锌与稀硫酸反应生成硫酸锌与氢气，该反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2；
（3）a、过量锌粉与稀硫酸反应生成氢气与硫酸锌，放热，导致压强变大，若无支管，仪器B、C中液体不易滴下来，该选项符合题意；
b、仪器B、仪器C的支管可以帮助平衡装置内气压，实验中测定的气体体积更准确，该选项符合题意；
c、氢气的密度比空气小，生成的气体通过仪器C的支管进入导管，该选项说法正确；
故选abc；
（4）,,则CuSO4溶液的溶质质量分数为=
（5）A、步骤⑤加入的稀硫酸量不足，生成氢气体积偏少，硫酸铜质量偏大，故硫酸铜的溶质质量分数偏大，该选项符合题意；
B、测定气体体积读数时未恢复到室温，会导致测得气体体积偏大，故硫酸铜的溶质质量分数偏小，该选项不符合题意；
C、测定气体体积读数时，E中液面高于D中液面，会导致气体体积偏小，硫酸铜质量偏大，故硫酸铜的溶质质量分数偏大，该选项符合题意；
D、测定气体体积读数时气体在仪器A中仍有滞留，会导致气体体积偏小，硫酸铜质量偏大，故硫酸铜的溶质质量分数偏大，该选项符合题意；
故选ACD。
7．（2024·山东烟台·一模）化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。
(1)下列仪器中不能用于加热的仪器是_______(填字母)。
A．烧杯 B．量筒 C．试管 D．蒸发皿
(2)实验室利用A装置制取氧气的化学方程式为 。若用D装置收集氧气，气体应从 (选填“b”或“c”)端进入。
(3)实验室制取二氧化碳的方程式 ；若用B装置作为气体发生装置其优点是 ；实验室制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气，若要制取一瓶较为纯净、干燥的CO2，所选用装置的正确连接顺序为 。
探究制氧机的原理：
查阅资料：过氧化氢和过碳酸钠都可以产生氧气。理论上生成150mL氧气，分别需要5%的过氧化氢溶液7.6mL，过碳酸钠1.4g。
(4)小组同学取上述两种药品分别加入0.2g二氧化锰进行对比实验，比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率，测得数据如图1(20min后几乎不产生氧气)请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是 。
(5)化学制氧机内缸如图2，为保证制氧的效果稳定，制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高，原因是 。
【答案】(1)B
(2) 2KClO32KCl+3O2↑ c
(3) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 能控制反应速率 BFEC
(4)20分钟以内，过碳酸钠产生的氧气比过氧化氢产生的氧气多
(5)夏天温度高，反应速率快，需要多加水，可以减慢氧气产生的速度
【详解】（1）烧杯（需垫陶土网）、试管、蒸发皿能用于加热，量筒不能用于加热。
故选B；
（2）A装置是固体加热型的发生装置，由于试管口没有棉花，制氧气所用药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；氧气的密度略大于空气，若用D装置收集氧气，气体应从c端进入；
（3）实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与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↑；
B装置中分液漏斗能控制液体的滴加速率，从而能控制反应的速率，若用B装置作为气体发生装置其优点是能控制反应速率；
实验室制取二氧化碳的反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固、液混合不加热型，发生装置可用B；实验室制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气，氯化氢与水形成盐酸，碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，碳酸氢钠溶液能除去二氧化碳中的氯化氢气体，浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应，能干燥二氧化碳， 除去气体中杂质时先除杂再干燥，二氧化碳密度大于空气，可用向上排空气法收集，若要制取一瓶较为纯净、干燥的CO2，所选用装置的正确连接顺序为BFEC；
（4）根据图1中测得数据（20min后几乎不产生氧气），制氧剂选择过碳酸钠的依据是：20分钟以内，过碳酸钠产生的氧气比过氧化氢产生的氧气多；
（5）化学制氧机内缸如图2，为保证制氧的效果稳定，制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高，原因是夏天温度高，反应速率快，需要多加水，可以减慢氧气产生的速度。
8．（2024·贵州遵义·三模）盐酸、硫酸都是重要的酸，某小组以“探究盐酸、硫酸的性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究浓盐酸与浓硫酸的性质
向滤纸上滴加浓硫酸，观察到滤纸变黑。
(1)将浓盐酸敞口放置观察到瓶口有白雾产生，说明浓盐酸具有 性。如图中表示浓流酸的质量和放置天数关系的曲线是 （填“甲”或“乙”）。
【任务二】探究稀盐酸与稀硫酸的化学性质
(2)C、H试管中，均观察到的现象是 ，反应的化学方程式为 （任写一个）。E、K试管中产生大量气泡，说明稀盐酸与稀硫酸均能与碳酸钠反应，请另写出一个碳酸盐与酸的反应 （用化学方程式表示）。
(3)能区分稀盐酸和稀硫酸的是 （填字母），说明稀盐酸与稀硫酸化学性质存在差异。
(4)E试管反应停止后，甲同学设计实验证明了两者恰好完全反应，他的方案是 （写出操作、现象和结论）。
(5)实验完毕后，小组同学将J、K试管中的液体混合后产生气泡，则K试管中的液体一定存在的溶质是 。
【答案】(1) 挥发 甲
(2) 红色固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色 /
(3)D、J
(4)取少量E试管中反应结束后的溶液于试管中，滴加几滴紫色石蕊溶液，若溶液不变色，说明碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应
(5)碳酸钠、硫酸钠
【详解】（1）将浓盐酸敞口放置观察到瓶口有白雾产生，说明浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴；
浓硫酸具有吸水性，浓硫酸敞口放置一段时间后质量会增加，故图中表示浓流酸的质量和放置天数关系的曲线是甲；
（2）C试管中氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，实验现象为红色固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色；H试管中氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，实验现象为红色固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色，则C、H试管中，均观察到的现象是红色固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色；
反应的化学方程式为或；
E、K试管中产生大量气泡，说明稀盐酸与稀硫酸均能与碳酸钠反应，请另写出一个碳酸盐与酸的反应，如碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为；
（3）能区分稀盐酸和稀硫酸的是D、J，D试管中氯化钡与稀盐酸不反应，无明显现象，J试管中氯化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸，实验现象为产生白色沉淀，说明稀盐酸与稀硫酸化学性质存在差异；
（4）E试管中碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，稀盐酸显酸性能使紫色石蕊溶液变红，碳酸钠溶液显碱性能使紫色石蕊溶液变蓝，氯化钠溶液显中性不能使紫色石蕊溶液变色，故设计实验证明两者恰好完全反应的方案可以是：取少量E试管中反应结束后的溶液于试管中，滴加几滴紫色石蕊溶液，若溶液不变色，说明碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应；
（5）J试管中氯化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸，K试管中碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，实验完毕后，小组同学将J、K试管中的液体混合后产生气泡，说明K试管中碳酸钠溶液过量，碳酸钠与酸反应会生成二氧化碳气体，则K试管中的液体一定存在的溶质是碳酸钠、硫酸钠。
9．（2024·青海海东·一模）科学探究。
食盐是生活必需品之一，可以通过海盐或地下盐矿的岩盐精制得到。某化学兴趣小组对市面上一些品牌食盐的成分产生了浓厚的兴趣，进行了一系列的实验探究。
【查阅资料】
I.食盐中一般会添加微量碘酸钾(KIO3)，还可能含有少量氯化钙、氯化镁等杂质。
Ⅱ.碘酸钾性质比较稳定，高温不易分解，不与氯化钙、氯化镁反应。
Ⅲ.碘酸钾在酸性条件下遇碘化钾可产生碘单质。淀粉遇碘单质变蓝。
【探究过程】
(1)小宇对某品牌食盐是否加碘提出质疑，并设计了探究方案：取一定质量的该品牌食盐样品，加水充分搅拌，溶解后加入适量淀粉，始终无明显现象。小宇据此现象得出结论：该品牌食盐没有加碘。小李认为小宇的实验方案不严谨，其理由是 。
(2)小李认为只要在小宇实验后的溶液中加入 溶液和稀醋酸即可以证明食盐中是否加碘。该实验中加入稀醋酸的目的是 。
(3)小明听爸爸说过，最近家里的菜总是有苦味。小明在询问老师后认为是此食盐可能含有氯化镁导致的。小明取适量该食盐样品，配成溶液，加入少量氢氧化钠溶液，产生 沉淀，说明该食盐中含有氯化镁。
【答案】(1)碘酸钾不能使淀粉变蓝
(2) 碘化钾/KI 使溶液呈酸性
(3)白色
【详解】（1）由查阅资料可知，食盐中一般会添加微量碘酸钾，碘酸钾不是碘单质，不能使淀粉变蓝，故填：碘酸钾不能使淀粉变蓝；
（2）由查阅资料可知，碘酸钾在酸性条件下遇碘化钾可产生碘单质，因此只要在小宇实验后的溶液中加入碘化钾溶液和稀醋酸，反应会产生碘单质，使淀粉变蓝，稀醋酸的主要成分是醋酸，该实验中加入稀醋酸的目的是使溶液呈酸性，故填：碘化钾（或者KI）；使溶液呈酸性；
（3）氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，可观察到产生白色沉淀，故填：白色。
10．（2024·天津·二模）回答问题
(1)如图所示，滴管中吸入某种液体，平底烧瓶中盛有另一种物质，挤压滴管滴入液体，一段时间后气球明显鼓起。下列选项符合题意的是________
选项 滴管内物质 平底烧瓶内物质
A 稀盐酸 锌粒
B 水 氧化钙
C 水 硝酸铵固体
D 碳酸钠溶液 稀硫酸
A．A B．B C．C D．D
(2)某化学

展开更多......

收起↑