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实验探究题
例1 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）。
(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。
【作出假设】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。
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）。
例2 自然界并不缺少镁，缺少的是发现镁的眼睛。某化学兴趣小组开启寻镁之旅，现邀请你参与并完成相关内容。
（1）第一站：初识金属镁。①金属镁的物理性质：________（写一条）；②金属镁的化学性质：镁能与氧气反应，反应的化学方程式为________。
（2）第二站：再遇金属镁。将打磨过的镁条放入稀盐酸中，反应现象是________，化学方程式为________ 。
（3）第三站：制备金属镁。小组同学模拟工业上从海水晒盐剩下的苦卤中提取镁，流程如下：
流程中X为________。
（4）第四站：再探金属镁。
【提出问题】镁能否与热水反应 如果反应，产物是什么
【相关信息】①Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑；②氢氧化镁在热水中能部分溶解。
实验操作 实验现象 实验结论
镁能与热水反应，生成氢氧化镁和氢气
（5）上述寻镁之旅中你收获到镁的化学性质有________。
例3 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图实验方案。
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a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）【反思交流】在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是什么？________。
例4 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。
【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5g糖粉进行实验，根据前2min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 水的滴数 温度/℃
蔗糖 冰糖 葡萄糖 4 5 6 5 10 15 22 30 50
均值 79.7 84.7 0 52.0 56.3 56.0 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5g冰糖、5mL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_______。
例5 (2019 福建)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验 1】按图 1 所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验 2】按图 2 所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验 1 中，红磷燃烧的主要现象是___________。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开 K，水能倒吸入集气瓶的原因是___________。
(2)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是___________(写一点)。
(3)实验过程中，连接数字传感器，测得实验 1、实验 2 中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图 3、图 4 所示。依据图 3、图 4 信息，___________(填“实验 1”或“实验 2")的测定方法更准确，判断依据是___________。
(4)结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物。用图 1 或图 2 装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是___________、___________ (写两点)。
【实验 3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。
(5)甲同学设计图 5 所示装置进行测定。浓 NaOH 溶液的作用是___________(用化学方程式表示)。
(6)乙同学提出，仅利用图 6 所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是___________。
跟踪训练
1.图一、图二是某兴趣小组探究金属、酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后，将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中，据图回答：
(1)在图一所示的实验中，试管②中发生反应的化学方程式是_________。
(2)甲烧杯中的物质完全反应后，发现红色固体物质明显增多。下列说法正确的是_________(填序号)。
A.试管②反应后的固体中一定不含铁
B.完全反应后，甲烧杯中的固体一定含有铁
C.完全反应后，甲烧杯的溶液中可能含有Cu2+
D.完全反应后，甲烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+
(3)乙烧杯中的物质充分反应后，仅观察到有白色沉淀，无其他现象。则试管④反应后的溶液中的溶质共有哪些_________(写化学式)。
(4)将乙烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液中溶质成分进行了如下探究：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1：取少量滤液于试管中，向其中滴加足量硝酸钡溶液 有白色沉淀生成 ①生成的白色沉淀是_________(写化学式，下同)②滤液中的溶质共有哪些_________
步骤2：静置，向上层清液中滴加无色酚酞试液 溶液变红
(5)在上述(4)的实验探究中，步骤1中加入足量硝酸钡溶液的目的是_________。
2.化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。某化学兴趣小组在一次活动中进行了如图所示的探究实验。
【实验探究】
【收集证据】A烧杯中发生反应的化学方程式__________。根据C试管中的现象能得出B烧杯的溶液中一定没有的离子是______(填符号)。滴加氢氧化钡溶液的实验现象______________。
【结论应用】通过上述实验现象可以得出，在此过程中__________(从宏观角度回答)。根据这个结论，若向C试管溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，则B烧杯的溶液中一定含有的离子是____________(填符号)。
【归纳总结】经讨论我们能够总结出，根据明显的实验现象可以得出许多结论。一般来说，常根据___________，证明物质发生了化学变化。
3.某化学活动小组在一次实验中进行如图所示实验：
此时观察到U型管左右两侧产生的现象分别是_________；实验后，小组同学充分振荡U型管，发现管内仍有白色固体残留，将混合物过滤后，同学们对滤液成分产生了浓厚的兴趣，于是进行了进一步的探究活动。
【提出问题】滤液中可能含有哪些溶质？
【猜想与假设】猜想一：溶质为NaCl
猜想二：溶质为NaCl和BaCl2
猜想三：溶质为NaCl、BaCl2和HC1
【评价与交流】你认为以上猜想_________不合理，理由是_________；则你的猜想为_________。；
【实验探究】小红为了验证滤液成分，取滤液于试管中，向其中滴加少量的硫酸钠溶液，观察到无明显现象。由此得出结论：猜想一成立，小刚认为小红的结论不严密，因为________。
为验证你的猜想请填写如表：
实验过程 实验现象 实验结论
_________ _________ 你的猜想成立
【归纳与总结】通过上述实验我们能够总结出：在确定化学反应后所得溶液中溶质成分时，除了考虑生成物外，还要考虑_________。
4.兴趣小组的利用提供的试剂：稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液。探究酸碱盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。
【提出问题】刺激性气味的气体是什么
【猜想与假设】猜想1：可能是二氧化硫；猜想2：可能是氯化氢；猜想3：可能是氨气。
大家讨论后认为猜想3不合理，依据是___________。
【查阅资料】SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙的反应的化学方程式________________________。
【实验探究】如图所示，小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到________，于是他认为猜想2正确。
【评价与改进】小煜认为小诚的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。
实验操作 实验现象
如图所示，将产生的气体________________ _____________________
【结论】加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢。
【拓展应用】实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为________________(填序号)。
A.加热氯化钠溶液和稀硫酸的混合物
B.加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物
C.加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物
答案和解析
例1 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）。
(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。
【作出假设】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。
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）。
解析 (1)氧化钙与水反应放热，说明样品中含有氧化钙，反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2。(2)【实验验证】①甲中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有二氧化碳，所以假设一不成立。②已知假设三成立，气体成分为H2和CO2，而二氧化碳在经过装置乙时已经被除掉，丙中浓硫酸是干燥剂，丁中发生的反应是氢气还原氧化铜，对应的现象是黑色固体变成红色。③氢氧化钠溶液可以与二氧化碳反应而将二氧化碳除去。Ⅱ中加入氢氧化钠溶液后开始一段时间无沉淀，说明在生成沉淀前有酸先与氢氧化钠反应，即锥形瓶内的液体中含有盐酸。【总结反思】加热包中含有氧化钙，会与水发生反应，所以要注意防潮，a正确；向用过的加热包内的固体中加入过量的稀盐酸，只有活性炭不与稀盐酸反应且不溶，所以加入足量的稀盐酸后过滤，可得到活性炭，b正确；能用作加热包，除了要求物质与水混合放热外，还要考虑携带是否方便和保存是否安全等因素，c不正确。
答案 (1)CaO+H2O=Ca(OH)2 (2)【实验验证】①一 ②黑色固体变红 ③吸收CO2 盐酸(或HCl或氯化氢) 【总结反思】c
例2 自然界并不缺少镁，缺少的是发现镁的眼睛。某化学兴趣小组开启寻镁之旅，现邀请你参与并完成相关内容。
（1）第一站：初识金属镁。①金属镁的物理性质：________（写一条）；②金属镁的化学性质：镁能与氧气反应，反应的化学方程式为________。
（2）第二站：再遇金属镁。将打磨过的镁条放入稀盐酸中，反应现象是________，化学方程式为________ 。
（3）第三站：制备金属镁。小组同学模拟工业上从海水晒盐剩下的苦卤中提取镁，流程如下：
流程中X为________。
（4）第四站：再探金属镁。
【提出问题】镁能否与热水反应 如果反应，产物是什么
【相关信息】①Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑；②氢氧化镁在热水中能部分溶解。
实验操作 实验现象 实验结论
镁能与热水反应，生成氢氧化镁和氢气
（5）上述寻镁之旅中你收获到镁的化学性质有________。
解析 (1)①镁是一种银白色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性；②镁和氧气生成氧化镁，化学方程式为2Mg+O2=2MgO。(2)镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应现象是固体逐渐减少，有大量气泡产生。(3)氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，所以X是盐酸。(4)根据题干提供的信息可知，①Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑；②氢氧化镁在热水中能部分溶解；探究的目的是验证氢气和氢氧化镁的存在，氢气通常用点燃有轻微爆鸣声或产生淡蓝色火焰来检验；而氢氧化镁溶于水后显碱性，可以用酚酞溶液来检验。(5)镁在与盐酸反应前需要打磨，说明镁能与氧气反应，结合以上分析知，镁的化学性质有：①能与氧气反应；②能与酸反应；③能与热水反应。
答案 （1）银白色 2Mg+O2=2MgO （2）产生气泡，固体减少 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ （3）盐酸 （4）
实验操作 实验现象
1.将打磨好的镁条放入盛有热水的试管中，收集气体并点燃。2.反应后向试管中滴入酚酞溶液。 1.有轻微爆鸣声或有淡蓝色火焰2.溶液由无色变成红色
（5）①能与氧气反应 ②能与酸反应 ③能与热水反应
例3 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图实验方案。
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a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）【反思交流】在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是什么？________。
解析 （1）【提出问题1】由于氢氧化钠易与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳气体。向溶液中滴加稀盐酸有气泡产生，说明氢氧化钠溶液已变质。（2）【提出问题2】若氢氧化钠全部变质，则溶液中只有碳酸钠；若部分变质，溶液中是碳酸钠和氢氧化钠的混合物。【实验探究2】要探究溶液中是否含有氢氧化钠，应先将碳酸钠除干净。取少量该溶液加入过量氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含有碳酸钠；静置，取上层清液，加入酚酞溶液，上层清液变红，说明溶液中含有氢氧化钠。（3）【实验探究3】①操作a中玻璃棒的作用是搅拌，使反应充分进行。②根据实验流程和反应的方程式Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH可知，该反应中有新的氢氧化钠生成，因此最终所得氢氧化钠固体质量大于变质后样品中氢氧化钠的质量。（4）【反思交流】【实验探究2】是探究溶液中是否含有氢氧化钠，应先将碳酸钠完全除去，碳酸钠能与氯化钡反应，所以要加入过量的氯化钡溶液。
答案 （1）【提出问题1】气泡 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
（2）【提出猜想】NaOH、Na2CO3 【实验探究2】白色沉淀 二
（3）【提出问题3】①搅拌，使反应充分进行 ②大于
（4）【反思交流】将碳酸钠完全除去
例4 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。
【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5g糖粉进行实验，根据前2min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 水的滴数 温度/℃
蔗糖 冰糖 葡萄糖 4 5 6 5 10 15 22 30 50
均值 79.7 84.7 0 52.0 56.3 56.0 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5g冰糖、5mL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_______。
解析 (1)蔗糖(C12H2O11)变为炭(主要成分为C)，有新物质生成，为化学变化。(2)根据元素守恒，反应前后元素种类不变，反应物浓硫酸中有硫元素和氧元素；蔗糖中含有碳元素和氧元素，则生成物中气体可能为CO、CO2和SO2，有刺激性气味的气体只有SO2。(3)分析表1数据，当蔗糖、葡萄糖质量相同时，选用的浓硫酸体积均为4mL、5mL和6mL，所以冰糖选用的浓硫酸体积也应为4mL、5mL和6mL。(4)依据均值越高效果越好推断，表2中均值为最高时应选择的是5g冰糖、5mL浓碗酸、15滴水和50℃。(5)表2中22℃时的均值为51.0，对应表1中为22℃的实验有实验1、实验5和实验9，这三个实验对应的效果得分分别为65、88和0。(6)实验3和实验4均为50℃时，糖的种类、浓硫酸的体积和水的滴数不同，而表2中冰糖比蔗糖效果好，说明不是糖种类的影响；浓硫酸体积为6mL时比4mL效果好，水的滴数为15时效果最好，综合分析，实验3的效果得分高于实验4的因素为浓硫酸的体积和水的滴数。
答案 (1)化学 (2)浓硫酸中有硫元素和氧元素、蔗糖中含有氧元素，则生成物中也会有硫元素和氧元素 (3)6 (4)15 (5)65，88，0 (6)浓硫酸的体积和水的滴数
例5 (2019 福建)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验 1】按图 1 所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验 2】按图 2 所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验 1 中，红磷燃烧的主要现象是___________。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开 K，水能倒吸入集气瓶的原因是___________。
(2)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是___________(写一点)。
(3)实验过程中，连接数字传感器，测得实验 1、实验 2 中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图 3、图 4 所示。依据图 3、图 4 信息，___________(填“实验 1”或“实验 2")的测定方法更准确，判断依据是___________。
(4)结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物。用图 1 或图 2 装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是___________、___________ (写两点)。
【实验 3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。
(5)甲同学设计图 5 所示装置进行测定。浓 NaOH 溶液的作用是___________(用化学方程式表示)。
(6)乙同学提出，仅利用图 6 所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是___________。
解析 (1)红磷在空气中燃烧会产生大量的白烟，并放出热量。红磷燃烧消耗氧气，集气瓶内压强减小，外部压强大于内部压强，当打开止水夹时，烧杯中的水会被压入集气瓶中。(2)图1、图2中的实验在操作上要注意检查装置的气密性，以免漏气产生误差；红磷或除氧剂的量要足量；装置冷却至室温后オ能打开止水夹。(3)依据图3、图4信息可知，实验1中的氧气并没有完全被除尽，实验2中的氧气几乎完全被除尽，因此实验2的测定方法更准确。(4)选择的除氧气的物质应只能与氧气发生反应、与氧气反应的生成物不能是气体等。(5)氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应，反应后集气瓶内压强减小，打开止水夹水会倒流入集气瓶中，进入水的体积即为二氧化碳的体积，因此氢氧化钠的作用是吸收二氧化碳，反应的化学方程式为2NaOH+CO2= Na2CO3+H2O。(6)若要使烧杯中的氢氧化钠溶液进入集气瓶内，可以使集气瓶内压强减小，因此可将集气瓶放入冰水中。
答案 (1)产生大量白烟(或“黄色火焰”“放热”等合理答案) 氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压 (2)装置的气密性良好(或“红磷和铁粉除氧剂足量”等其他合理答案) (3)实验 2 反应后，实验 1集气瓶中剩余氧气的体积分数为 8.6%，而实验 2集气瓶中氧气几乎耗尽 (4)能够和氧气反应、生成物不影响测定结果(或其他合理答案) (5)2NaOH+CO2= Na2CO3+H2O (6)用冰水冷却集气瓶，打开 K(或其他合理答案)
跟踪训练
1.图一、图二是某兴趣小组探究金属、酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后，将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中，据图回答：
(1)在图一所示的实验中，试管②中发生反应的化学方程式是_________。
(2)甲烧杯中的物质完全反应后，发现红色固体物质明显增多。下列说法正确的是_________(填序号)。
A.试管②反应后的固体中一定不含铁
B.完全反应后，甲烧杯中的固体一定含有铁
C.完全反应后，甲烧杯的溶液中可能含有Cu2+
D.完全反应后，甲烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+
(3)乙烧杯中的物质充分反应后，仅观察到有白色沉淀，无其他现象。则试管④反应后的溶液中的溶质共有哪些_________(写化学式)。
(4)将乙烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液中溶质成分进行了如下探究：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1：取少量滤液于试管中，向其中滴加足量硝酸钡溶液 有白色沉淀生成 ①生成的白色沉淀是_________(写化学式，下同)②滤液中的溶质共有哪些_________
步骤2：静置，向上层清液中滴加无色酚酞试液 溶液变红
(5)在上述(4)的实验探究中，步骤1中加入足量硝酸钡溶液的目的是_________。
2.化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。某化学兴趣小组在一次活动中进行了如图所示的探究实验。
【实验探究】
【收集证据】A烧杯中发生反应的化学方程式__________。根据C试管中的现象能得出B烧杯的溶液中一定没有的离子是______(填符号)。滴加氢氧化钡溶液的实验现象______________。
【结论应用】通过上述实验现象可以得出，在此过程中__________(从宏观角度回答)。根据这个结论，若向C试管溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，则B烧杯的溶液中一定含有的离子是____________(填符号)。
【归纳总结】经讨论我们能够总结出，根据明显的实验现象可以得出许多结论。一般来说，常根据___________，证明物质发生了化学变化。
3.某化学活动小组在一次实验中进行如图所示实验：
此时观察到U型管左右两侧产生的现象分别是_________；实验后，小组同学充分振荡U型管，发现管内仍有白色固体残留，将混合物过滤后，同学们对滤液成分产生了浓厚的兴趣，于是进行了进一步的探究活动。
【提出问题】滤液中可能含有哪些溶质？
【猜想与假设】猜想一：溶质为NaCl
猜想二：溶质为NaCl和BaCl2
猜想三：溶质为NaCl、BaCl2和HC1
【评价与交流】你认为以上猜想_________不合理，理由是_________；则你的猜想为_________。；
【实验探究】小红为了验证滤液成分，取滤液于试管中，向其中滴加少量的硫酸钠溶液，观察到无明显现象。由此得出结论：猜想一成立，小刚认为小红的结论不严密，因为________。
为验证你的猜想请填写如表：
实验过程 实验现象 实验结论
_________ _________ 你的猜想成立
【归纳与总结】通过上述实验我们能够总结出：在确定化学反应后所得溶液中溶质成分时，除了考虑生成物外，还要考虑_________。
4.兴趣小组的利用提供的试剂：稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液。探究酸碱盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。
【提出问题】刺激性气味的气体是什么
【猜想与假设】猜想1：可能是二氧化硫；猜想2：可能是氯化氢；猜想3：可能是氨气。
大家讨论后认为猜想3不合理，依据是___________。
【查阅资料】SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙的反应的化学方程式________________________。
【实验探究】如图所示，小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到________，于是他认为猜想2正确。
【评价与改进】小煜认为小诚的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。
实验操作 实验现象
如图所示，将产生的气体________________ _____________________
【结论】加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢。
【拓展应用】实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为________________(填序号)。
A.加热氯化钠溶液和稀硫酸的混合物
B.加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物
C.加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物
答案 1.(1)Fe+CuCl2═FeCl2+Cu　(2)ACD　(3)NaCl、Na2CO3 (4)①BaCO3 ②NaCl、NaOH、Na2CO3　(5)检验并除去碳酸钠，以防止影响检验氢氧化钠
2.(1)H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O (2)SO42－ (3)A烧杯的溶液中有白色沉淀产生，D试管的溶液中有红褐色沉淀产生，溶液由黄色变为无色 (4)氢氧化钡(溶液)先和稀硫酸反应，待硫酸耗尽后再和氯化铁(溶液)反应(合理即可) (5)H+、Fe3+、C l－、SO42－ (6)颜色改变、产生气泡、生成沉淀、能量的变化等实验现象(合理即可)
3.左侧产生白色沉淀、右侧产生气泡
【评价与交流】三 当U型管内仍有白色沉淀时，溶液中的HCl一定耗尽(答出BaCO3不与HC1共存即可) NaCl和Na2CO3
【实验探究】该现象只能证明溶液中不含BaCl2，无法证明溶液中是否含有Na2CO3(合理即可) 取样，加适量稀盐酸(或酚酞、CaCl2等)(合理即可) 有气泡生成(或试液变红、产生白色沉淀)
【归纳与总结】反应物是否有剩余
4.【猜想与假设】质量守恒定律(或反应物中没有氮元素等)
【查阅资料】SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
【实验探究】溶液由紫色变成红色(或溶液变红)
【评价与改进】通入澄清石灰水中 无明显现象(或不出现白色沉淀)
【拓展应用】C

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