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专题09 化学实验探究
考情分析 浙江省2023年本专题考察主要基本实验仪器的使用，气体的检验，酸碱盐性质的探究，气体的制取，实验设计，2024年统一考试后也是考试的主要方向
气体制取实验
物质的制备与性质
化学实验设计
考向1 气体制取实验
化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）。实验室制备氨气的化学方程式为。请回答：
（1）已知氨气密度小于空气，用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是 （选填“a”或“b”）。
（2）打开装置C中的止水夹，挤压胶头滴管，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的物理性质是 。
【解答】解：（1）用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是b；
（2）打开装置C中的止水夹，挤压胶头滴管，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，说明氨气具有的物理性质是：极易溶于水。
故答案为：（1）b；
（2）极易溶于水。
归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的科学学习方法。实验室制取气体的发生装置和收集装置如图所示。
（1）我们已经学过实验室制取O2、H2、CO2三种气体的反应原理、制取与收集方法，请你归纳出实验室制取这三种气体的反应的共同点是 （填字母，可多选）。
A．需要加热 B．需用催化剂
C．没有气体参加反应 D．生成的气体只有一种
（2）某同学选用氯酸钾晶体和二氧化锰混合制氧气，请写出发生反应的化学方程式： 。该同学选择上述A装置作为制氧气的发生装置，他选择的理由是 。
【解答】解：（1）实验室用双氧水制取氧气时不需要加热，实验室用高锰酸钾制取氧气时不需要催化剂，实验室制取氢气（活泼金属和酸反应）和二氧化碳（石灰石和稀盐酸反应）均不需要加热和催化剂；
（2）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；该同学选择上述A装置作为制氧气的发生装置，他选择的理由是：反应物都是固态，且反应需要加热。
故答案为：
（1）CD；
（2）反应物都是固态，且反应需要加热。
呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂。为了探究其反应原理，小明设计了如图实验装置，同时也查阅了相关资料。
资料一：过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应，且都放出热量。
化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。
资料二：氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。请根据实验装置等信息分析完成下列问题。
（1）注射器的作用类似于 （选填“长颈漏斗”或“分液漏斗”）。
（2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，请在F处增加一个实验操作： 。
（3）实验装置C中无水硫酸铜的作用是 。
（4）实验过程中发现D装置中的澄清石灰水变浑浊，其原因是 。
【解答】解：（1）注射器的作用类似于分液漏斗，可以控制液体的滴加的快慢；故答案为：分液漏斗；
（2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，在F处增加的一个实验操作是：把带火星的木条放在F处，如果带火星的木条复燃，说明反应生成了氧气，如果带火星的木条不能复燃，说明反应不能生成氧气。故答案为：把带火星的木条放在F处。
（3）实验装置中C中的无水硫酸铜的作用是检验水蒸气是否被B完全吸收。故答案为：检验水蒸气是否被B完全吸收。
（4）D装置中的澄清石灰水变浑浊的原因是：过氧化钠和二氧化碳反应放热，导致澄清石灰水温度升高，从而导致氢氧化钙溶解度减小。故答案为：过氧化钠和二氧化碳反应放热，导致澄清石灰水温度升高，从而导致氢氧化钙溶解度减小。
考向2 物质的制备与性质
证据是科学探究中获得结论的最重要的依据，让我们一起经历一次寻找证据的旅程吧。
【实验目的】制取纯净的硫酸钡
【反应原理】Na2SO4+Ba（NO3）2＝BaSO4↓+2NaNO3
【实验步骤】取适量的硫酸钠和硝酸钡溶液反应，过滤、洗涤、干燥得到纯净的硫酸钡。
（1）实验中，能直接观察到说明硫酸钠和硝酸钡溶液发生化学反应的证据是： 。
（2）判断任一反应物是否完全反应的证据可按如下方法获取：
猜想 方案 证据 结论
硝酸钡 可能已完全反应 取少量滤液，加入稀硫酸溶液，观察现象 无白色沉淀生成 硝酸钡已完全反应
硫酸钠 可能已完全反应 硫酸钠未完全反应
（3）如果实验证明硝酸钡已经反应完全，要寻找硫酸钡已纯净的证据，我们可以从证明实验制得的硫酸钡中没有 （填化学式）来设计实验方案。
【解答】解：（1）硫酸钠与硝酸钡反应生成了硫酸钡沉淀，因此看到白色沉淀产生，证明两者发生了反应；
故答案为：有白色沉淀生成。
（2）硫酸钠有残留，则可以加入氯化钡溶液，此时硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，因此可以看到白色沉淀生成；
故答案为：取少量滤液，加入氯化钡溶液；有白色沉淀生成。
（3）没有硝酸钡，硫酸钠有残留，所以硫酸钡表面会有硫酸钠的残留，所以可以验证是否有硫酸钠存在；
故答案为：Na2SO4。
小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢？科学研究小组通过上网查阅资料发现：一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢？科学研究小组设计了如下实验：
（1）探究加热棒内是否含有氯化钠
①将加热棒内的物质放入烧杯中，加入足量的水充分溶解、过滤，得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，无明显现象， （填写正确的实验操作及现象），证明滤液中含有Cl﹣。
在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+，从而确定含有氯化钠。
（2）探究加热棒内是否含有铁粉
小明用磁铁靠近滤渣，发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。
小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁，该物质鉴定的原理是：Fe3O4+4H23Fe+4H2O。
当观察到 这一现象时，排除了四氧化三铁存在的可能性。
小英同学认为这还不能确定铁粉的存在，因为除了四氧化三铁外，钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上，进行如下实验：取适量被吸引的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，向试管中加入足量的过氧化氢溶液（能将Fe2+转化为Fe3+），然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色，证明溶液中有Fe3+，得出加热棒中含有铁粉这一结论。
（3）探究加热棒内是否含有炭粉
点燃不能被吸引的黑色粉末，并将产生的气体通入足量澄清石灰水，石灰水变浑浊，得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式： 。
综合上述实验，小明验证了加热棒内的主要成分。
加热棒为什么能够起到加热作用呢？小明还将进一步探究。
【解答】解：（1）②要证明滤液中含有氯离子，取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，排除硫酸根和碳酸根离子的干扰后，滴入硝酸银溶液，若产生白色的沉淀即氯化银，说明滤液中含有氯离子，故填：滴加适量硝酸银溶液，产生白色沉淀；
（2）根据Fe3O4+4H23Fe+4H2O，氢气还原四氧化三铁的产物为铁和水，若黑色固体中含有四氧化三铁，则通入干燥的氢气后会有水和铁生成，但生成铁粉和四氧化三铁均为黑色，无明显现象，生成的水能使无水硫酸铜变蓝；黑色粉末中无四氧化三铁，则无水硫酸铜不变蓝，故填：无水硫酸铜粉末不变蓝；
（3）若黑色粉末中含有碳粉，碳粉点燃生成二氧化碳，二氧化碳气体通入澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，石灰水变浑浊，方程式为：C+O2CO2；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O，故填：C+O2CO2；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
考向3 化学实验设计
为探究盐酸的化学性质，某化学小组做了如下实验：
（1）A试管中的实验现象为 。
（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：
猜想四：NaCl、Ca（OH）2和HCl
同学们马上否定了猜想四，请问他们否定的理由是什么？
（3）【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，滴加适量的碳酸钠溶液。 猜想二不成立
取少量滤液于试管中，滴加 （填名称）。 产生气泡 猜想三成立
（4）【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 。
【解答】解：（1）A试管溶液显酸性，所以此试管中的实验现象为：紫色石蕊试液变红；
故答案为：紫色石蕊试液变红。
（2）【作出猜想】E中碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，而氯化钠不与D中的物质反应，溶质肯定含有氯化钠；猜想一：E中的碳酸钠恰好和D中的氯化钙完全反应，那么溶质只有氯化钠；猜想二：D中的氯化钙有剩余，溶质为氯化钠和氯化钙；猜想三：E中的碳酸钠有剩余，溶质为氯化钠和碳酸钠；猜想四：氢氧化钙和稀盐酸都有剩余，溶质为氯化钠、氢氧化钙和稀盐酸；猜想四中稀盐酸与氢氧化钙反应，二者不能共存；
故答案为：NaCl和Na2CO3；稀盐酸会与氢氧化钙反应不能共存。
（3）猜想二不成立，说明氯化钙不存在，因此加入碳酸钠不会有明显现象；猜想三成立，则含有碳酸钠，碳酸钠可与酸反应生成二氧化碳气体，看到气泡产生，所以加入稀盐酸或稀硫酸即可；
（4）【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+）；
故答案为：氢离子（或H+）。
甲同学为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液，设计如图的四组实验方案。
（1）其中能达到实验目的的是 。
（2）在D组实验中发生的化学方程式为 、 。
（3）实验结束后，甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中。
①甲同学看到容器中产生浑浊，该现象说明有 物质生成。（填化学式）
②甲同学将上述混合物静置一段时间分层，再向上层清液中滴入酚酞后溶液呈红色，说明溶液呈碱性。使溶液呈碱性的物质是什么呢？
甲同学进一步推测：溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和 三种物质中的一种或两种。
③为了验证推测，甲同学查阅资料，获悉氯化钡溶液呈中性，并设计如下实验加以验证。请根据要求完成下列空白。
实验内容 预测现象 结论
取少量容器中的上层溶液于试管中，加入过量的氯化钡溶液，静置 Ⅰ、若有白色沉淀生成，溶液呈无色 呈碱性的物质是碳酸钠
Ⅱ、若无沉淀生成，溶液呈红色 呈碱性的物质是氢氧化钙
Ⅲ、若有白色沉淀生成，溶液呈红色 。
④乙同学认为甲同学第Ⅱ步验证的结论不严密，原因是 。
【解答】解：（1）根据氢氧化钠和氢氧化钙的性质可知，它们都能够和稀盐酸反应且都没有现象，都能使酚酞变红，氢氧化钠不能和碳酸钠反应，但是氢氧化钙可以和碳酸钠反应生成白色沉淀，氢氧化钠和氢氧化钙都能二氧化碳反应，但是氢氧化钠反应没有现象，和氢氧化钙反应生成白色沉淀，所以能够实现目的实验为C和D；
（2）二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式分别为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）①氢氧化钙可以和碳酸钠反应生成白色碳酸钙沉淀和氢氧化钠，根据题意生成的白色沉淀只能是碳酸钙，其化学式为CaCO3；
②根据题意可知，在溶液中可能含有氢氧化钠，其化学式为：NaOH；
③能够和氯化钡溶液反应生成白色沉淀为碳酸钠，而氢氧化钙不能和碳酸钠共存，所以可以判断使溶液变红的是氢氧化钠，即该溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠；
④氢氧化钠溶液也呈碱性，也可以使酚酞变红，所以不能仅仅根据溶液变红就判断溶液中只是氢氧化钙。氢氧化钠溶液也显碱性，乙同学认为甲同学第Ⅱ步验证的结论不严密，原因是氢氧化钠溶液也显碱性，使溶液呈碱性的物质还可能是氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钙的混合物。
故答案为：
（1）CD；
（2）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）①CaCO3；
②氢氧化钠；
③碳酸钠和氢氧化钠或Na2CO3和NaOH；
④氢氧化钠溶液也显碱性，使溶液呈碱性的物质还可能是氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钙的混合物。
如图所示，依次进行下列实验：
①在止水夹K1、K2处于关闭状态时，将针筒A中溶液挤入试管B中；②打K1，发现D中的部分溶液被吸入试管B中，充分反应后，试管B留下的溶液显红色；③打开止水夹K2，风哨振动鸣叫，C中的部分溶液被吸入B和D 中，反应后B、D中溶液都变为无色。请根据实验回答下列问题：
（1）步骤②中，充分反应后B中的CO2最终转化为 （填化学式）和水。
（2）解释步骤③中“风哨振动鸣叫”的原因 。
（3）实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为：a% b%（选填“＞”、“＝”、“＜”）。
【解答】解：（1）步骤①中，充分反应后，试管B里的CO2最终转化为Na2CO3和水。故答案为：Na2CO3；
（2）步骤中③“风哨振动鸣叫”的原因：B中二氧化碳和氢氧化钠反应而减少，导致气压减小，小于外界大气压，空气进入C中。故答案为：B中二氧化碳和氢氧化钠反应而减少，导致气压减小，小于外界大气压，空气进入C中；
（3）由2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O，2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O可知，2NaOH～H2SO4，质量关系为：
2NaOH～H2SO4，
80 98
反应后B、D中溶液都变为无色，溶液显中性或显酸性，说明氢氧化钠、碳酸钠已经完全反应，因此C中硫酸是足量或过量的，所以a%＞b%。
故答案为：＞。
某农场有一袋标签已脱落的化肥，只知道它是NH4Cl、（NH4）2SO4、NH4HCO3中的一种。请通过以下实验确定它是哪种化肥？
实验步骤 实验现象及结论
（1） 若没有气泡产生，则该化肥一定不是 NH4HCO3
（2）在步骤（1）的试管中再滴入足量 溶液 若 ，则该化肥是NH4Cl 若 ，则该化肥是 （NH4）2SO4
【解答】解：碳酸氢铵加入盐酸会产生气体，氯化铵和硫酸铵不能与盐酸反应产生气体，而硫酸铵能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀，据此差异可以得出本题的答案为：
实验步骤 实验现象及结论
（1）取少量的样品于试管中，滴入适量的稀盐酸 若没有气泡产生，则该化肥一定不是 NH4HCO3
（2）在步骤（1）的试管中再滴入足量 氯化钡溶液溶液 若 无白色沉淀产生，则该化肥是NH4Cl 若 有白色沉淀产生，则该化肥是 （NH4）2SO4
研究小组同学在完成“酸的性质”实验①②后，将①②实验后试管中的物质全部倒入废液缸③中，结果出现了不同现象，部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别 废液缸中现象 现象解释
第1小组 无沉淀、有气泡产生
第2小组 无沉淀、无气泡产生
第3小组 …
… …
【原理分析】小组同学在老师指导下讨论后认为：任何一个化学反应，反应物的用量不同，反应后物质的组成成分就会不同，这是最终导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
【交流讨论】
（1）为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分，用玻璃棒蘸取溶液测得pH＝3，则该小组废液中的溶质组成成分为 （写化学式）；
（2）第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生，从反应物用量的角度分析实验①②，可以得出该小组实验②中反应物盐酸的用量应该是 ；
（3）如果其他小组实验所用反应物用量都不一样，除了上面第1、2小组出现的现象外，还会出现的两种现象是① ；② 。
【解答】解：（1）稀盐酸与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水，稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，第1小组废液缸中无沉淀、有气泡产生，为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分，用玻璃棒蘸取溶液测得pH＝3，则所得溶液显酸性，说明盐酸过量，不存在氢氧化钙和碳酸钠，则该小组废液中的溶质组成成分为NaCl、CaCl2、HCl；
（2）稀盐酸与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水，稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生，从反应物用量的角度分析实验①②，可以得出实验②中反应物碳酸钠没有剩余，可能两种物质恰好完全反应，或者盐酸过量，故实验②中反应物盐酸的用量应该是稀盐酸过量或恰好完全反应；
（3）若反应①中恰好完全反应，反应后的溶液中存在氯化钙，反应②中碳酸钠过量，将废液倒入废液缸中，氯化钙溶液和碳酸钠反应产生沉淀，可以看到有沉淀、无气泡的现象，若反应①中盐酸稍过量，溶液中存在氯化钙和盐酸，反应②中碳酸钠过量，将废液倒入废液缸中，盐酸和碳酸钠反应产生气泡，盐酸恰好反应后，碳酸钠与氯化钙溶液反应产生沉淀，则可以看到有气泡、有沉淀产生，故除了上面第1、2小组出现的现象外，还会出现的两种现象是①有沉淀，无气泡；②有沉淀，有气泡。
三瓶遗失标签的无色溶液分别是盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙，为鉴别这三瓶溶液进行如下实验。
（1）①气体a的名称是 。
②如果只用一种试剂来鉴别三种溶液，可选用的试剂是 。
（2）若遗失标签的是氢氧化钙、碳酸钠、盐酸三瓶溶液，鉴别时不需外加任何试剂，只需将其中的溶液①分别滴加到另外两种溶液②、③中，若实验现象是：一个有气泡，一个无明显现象，则①是 。
【解答】解：（1）氢氧化钠和氢氧化钙能与二氧化碳反应，其中氢氧化钙与二氧化碳反应产生碳酸钙白色沉淀，当通入气体a时，B中产生白色沉淀，是二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙，故a是二氧化碳，B中盛有的是氢氧化钙溶液；氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠的水溶液显碱性，能使酚酞试液变红，盐酸不与二氧化碳反应，盐酸呈酸性，不能使酚酞变色，故A中盛有的是氢氧化钠溶液，C中盛有的是盐酸，试剂b是酚酞试液。
①a是二氧化碳，A中盛有的是氢氧化钠溶液，B中盛有的是氢氧化钙溶液。
②若只选用一种试剂鉴别这三种溶液，则选择的鉴别试剂与被鉴别的物质混合时，需要出现三种不同的实验现象，可以是产生气体、沉淀或是没有现象，盐酸能与碳酸盐反应产生二氧化碳气体，氢氧化钙溶液能与可溶性碳酸盐反应产生沉淀，故可以选用碳酸钠溶液，碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液混合不反应没有现象。
（2）题目中给出的物质，盐酸能与碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体，碳酸氢钠能与氢氧化钙溶液混合无明显现象，因此①是盐酸。
S2Cl2是一种金黄色易挥发的液体（熔点：﹣76℃，沸点：138℃），易与水发生化学反应，生成H2S、SO2、H2SO3、H2SO4等物质，人们使用它作橡胶硫化剂，使橡胶硫化，改变生橡胶热发粘冷变硬的不良性能，向熔融的硫中通以干燥、纯净的即可生成S2Cl2。
请回答下列问题：
（1）装置A用于制取氯气，高锰酸钾晶体与浓盐酸在加热的条件下发生反应，其化学方程式为：2KMnO4+16HCl2KCl+MnCl2+8H2O+5Cl2↑，用此方法制得的氯气中会含有水蒸气、 等杂质。
（2）B为气体除杂、净化装置，其中洗气瓶b中盛放的试剂为 。
（3）装置F盛放碱石灰，其作用是 。
【解答】解：（1）高锰酸钾晶体与浓盐酸在加热的条件下发生反应，其化学方程式为2KMnO4+16HCl2KCl+MnCl2+8H2O+5Cl2↑，由于浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，用此方法制得的氯气中会含有水蒸气、氯化氢等杂质；
（2）氯气中会含有水蒸气、氯化氢等杂质，除杂的原则是先除杂后干燥，除去氯化氢气体可用饱和食盐水，浓硫酸具有吸水性，与氯气不反应，可用来吸收水分，则洗气瓶b中盛放的试剂为浓硫酸；
（3）S2Cl2是一种易水解的物质，碱石灰具有吸水的作用，能与水反应生成氢氧化钙，尾气中含有氯气，氯气有毒，不能排放到空气中，碱石灰也可起到吸收氯气的作用，故装置F盛放碱石灰，其作用是吸收尾气中的氯气，同时防止空气中的水进入使S2Cl2发生水解。
故答案为：（1）氯化氢；
（2）浓硫酸；
（3）吸收尾气中的氯气，同时防止空气中的水进入使S2Cl2发生水解。
小科利用如图所示装置验证可溶性碱的性质，装置气密性良好，实验前弹簧夹处于关闭状态。
（1）打开活塞a，向锥形瓶中逐滴滴入足量稀盐酸，能证明可溶性碱会与酸反应的实验现象是 。
（2）打开活塞a，b一段时间后，再打开弹簧夹，看到甲中的液体进入乙中，并变浑浊。说明可溶性碱具有的性质是 。
（3）乙装置中出现浑浊现象的原因是 （用化学方程式表示）。
【解答】解：（1）打开活塞a，向锥形瓶中逐滴滴入足量稀盐酸，酚酞遇碱性溶液变红色，遇酸性、中性溶液不变色，能证明可溶性碱会与酸反应的实验现象是：溶液由红色变成无色；
（2）打开活塞a，b一段时间后，再打开弹簧夹，看到甲中的液体进入乙中，并变浑浊，说明可溶性碱具有的性质是：可溶性碱能与二氧化碳反应；
（3）碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和水，化学方程式为：BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl。
某化学兴趣小组为探究碱和盐的化学性质，进行了如图所示实验（忽略空气中CO2对本实验的影响）。请你参与并完成相关内容。
（1）步骤一：关闭止水夹，向下缓慢推动注射器活塞并轻轻振荡锥形瓶，使二氧化碳全部进入锥形瓶，轻轻振荡锥形瓶，此时瓶中的NaOH溶液恰好完全反应。轻轻振荡锥形瓶的目的是 。
步骤二：打开K，向上缓慢拉动注射器活塞，观察到乙中溶液进入甲。
（2）上述实验过程中，甲中溶质总质量变化情况如图2所示，B点对应的溶质成分为 。BC段溶质总质量下降的原因是 。
（3）步骤一和步骤二结束后，将甲和乙中的物质全部转移到烧杯中，搅拌后过滤，得到白色沉淀和滤液。结合图2中C点的值确定滤液中溶质的成分为 。
【解答】解：（1）氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，轻轻振荡锥形瓶的目的是增大接触面，使二氧化碳与氢氧化钠溶液充分反应，故答案为：使二氧化碳与氢氧化钠溶液充分反应；
（2）根据图示和操作步骤可知，AB段表示氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，B点处恰好完全反应，此时溶液的溶质为碳酸钠，BC段表示碳酸钠溶液与加入的氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+Ba（OH）2＝BaCO3↓+2NaOH，溶质由碳酸钠转变为氢氧化钠，溶质质量减少，故溶液质量减少，故答案为：Na2CO3；溶质由碳酸钠转变为氢氧化钠，溶质质量减少。
（3）C点对应的溶液中溶质质量与A点相等，都为mg，说明步骤一生成的碳酸钠和步骤二中加入的氢氧化钡恰好反应，此时溶液中的溶质只有氢氧化钠，将甲和乙混合后氢氧化钡有剩余，因此滤液中的溶质成分为氢氧化钠和氢氧化钡，故答案为：氢氧化钠和氢氧化钡。
“五水共治”的首要任务是“治废水”，合理处理废水是当前防治废水污染的重要举措。某化工厂有甲、乙、丙、丁四个车间，排放的废水中分别含有FeCl3、HCl、Na2CO3、NaOH的一种。甲车间的废水呈黄色。通过调节废水流量，使乙、丁两个车间废水相对过量，通过如图方式处理，最终可使排出的废水呈中性。处理时第①反应池中出现大量的红褐色沉淀，第②反应池中出现大量的气泡。请回答：
（1）乙车间排放的废水主要成分是 。
（2）写出第②反应池的废水中的溶质有 。（用化学式表示）
（3）写出第③反应池中发生的化学反应方程式： 。
【解答】解：（1）甲乙反应后的溶液显碱性，乙车间的废水相对过量，甲的水溶液呈黄色，所以甲就是氯化铁溶液，乙就是氢氧化钠，丙丁反应后的溶液显酸性，丁车间的废水过量，所以丙是碳酸钠，丁是盐酸，氢氧化钠和碳酸钠不能互换，因为使乙、丁两车间废水相对过量，丙和丁的反应就不会出现酸性，
故答案为：（1）NaOH；
（2）第②反应池的废水中的溶质有氯化钠和盐酸，故填：NaCl、HCl；
（3）第③反应池中是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，故填：HCl+NaOH═NaCl+H2O。
为探究CO2和NaOH确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计出了如图4种实验装置，请回答下列问题：
（1）图示四种实验装置的设计，在原理上的共同点是
（2）某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是 ；
（3）在A实验基础上，请你设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应 。
【解答】解：（1）图示四种实验装置的设计，在原理上的共同点是二氧化碳和氢氧化钠反应，导致压强减小。
故填：二氧化碳和氢氧化钠反应，导致压强减小。
（2）某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是二氧化碳能够溶于水，也能够导致压强减小。
故填：二氧化碳能够溶于水。
（3）实验方案：组装与A同样的装置，把氢氧化钠溶液换成等体积的水，最终试管中的液面上升高度比A中低，说明A中氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。
故填：组装与A同样的装置，把氢氧化钠溶液换成等体积的水，最终试管中的液面上升高度比A中低，说明A中氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。
小乐用如图所示装置进行实验（装置气密性良好），先关闭止水夹，打开分液漏斗活塞，将过量的NaOH溶液滴入烧瓶中，充分吸收掉CO2后，再关闭分液漏斗活塞，打开止水夹，观察到CaCl2溶液倒吸入烧瓶，烧瓶中溶液变浑浊。
（1）烧瓶中溶液变浑浊的原因是 （用相关化学反应方程式解释）。
（2）对烧瓶中的溶液进行分析，一定有的溶质是NaOH、NaCl，可能存在的溶质是CaCl2或 。简要写出判断可能存在的溶质的实验操作： 。
【解答】解：（1）烧瓶中溶液变浑浊的原因：氢氧化钠和二氧化碳反应生成的碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠，反应的化学方程式：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
故填：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
（2）对烧瓶中的溶液进行分析，一定有的溶质是NaOH、NaCl，可能存在的溶质是CaCl2或Na2CO3；
判断可能存在的溶质的实验操作：取适量溶液于试管中，滴加碳酸钠溶液，如果产生白色沉淀，说明溶液中含有氯化钙，反之则不含有氯化钙；
取适量溶液于试管中，滴加氯化钙溶液，如果产生白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，反之则不含有碳酸钠。
故填：Na2CO3；取适量溶液于试管中，滴加碳酸钠溶液，如果产生白色沉淀，说明溶液中含有氯化钙，反之则不含有氯化钙；
取适量溶液于试管中，滴加氯化钙溶液，如果产生白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，反之则不含有碳酸钠。
某氧化铜（CuO）粉末中混有少量氧化亚铜（Cu2O），某一课外活动小组利用下图所示装置测定其中Cu2O的含量，实验用盐酸与锌反应制得的气体作为反应原料。（碱石灰是CaO和NaOH固体的混合物，Cu2O+H22Cu+H2O）
请根据图示内容回答下列问题：
（1）装置B的作用是 。
（2）实验操作时，应 。（选填字母）
A.先加热，再通气体
B.先通气体，再加热
（3）已知反应前混合物的总质量为15.2g，完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7g（损失忽略不计），则原混合物中Cu2O的质量为 。
（4）若缺少装置A，对测定的Cu2O含量相比于真实值 。（选填“偏大”、“无影响”或“偏小”）
【解答】解：（1）浓硫酸具有吸水性，可以吸收气体中的水分，则装置B的作用是吸收水分，干燥气体；
（2）实验操作时，应先通气体，再加热，因为先通氢气可以排尽装置内的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸；
（3）已知反应前混合物的总质量为15.2g，完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7g（损失忽略不计），设原混合物中Cu2O的质量为x，则CuO的质量为15.2g﹣x，，则x＝7.2g，即原混合物中Cu2O的质量为7.2g；
（4）若缺少装置A，对测定的Cu2O含量相比于真实值偏小，因为氢气中混有的氯化氢会被U型管中的碱石灰吸收，导致U型管内物质的质量增加，从而测定的Cu2O含量偏小。
小乐用如图所示装置（气密性良好）和试剂模拟“高炉炼铁”，其中陶瓷加热棒通电后加热温度可达700℃。其实验步骤如下所示：
①打开止水夹a和旋塞b，通过左侧导管持续向长柄U形玻璃管内通入氮气，排尽其内的空气后关闭止水夹a和旋塞b；
②接通电源，用陶瓷加热棒给炭粉和氧化铁的混合物加热；
③反应结束后关闭电源，待装置冷却后检验产物。
（1）步骤①中，若要检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽，可将燃着的木条 。
（2）步骤②中，涉及还原氧化铁反应的化学方程式如下：
3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑，3CO+Fe2O32Fe+3CO2
则生成一氧化碳反应的化学方程式为 。
（3）步骤③中，若要检验是否有二氧化碳生成，可打开旋塞b，往长柄U形玻璃管口滴入 ，再关闭旋塞，观察现象。
【解答】解：（1）氮气性质稳定，不支持燃烧，因此步骤①中，若要检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽，可将燃着的木条放在长柄U形玻璃管口，若木条熄灭，则空气已经排净；
（2）步骤②中，涉及还原氧化铁反应的化学方程式如下：①3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑；②3CO+Fe2O32Fe+3CO2，①﹣②×3即可得到生成一氧化碳反应的化学方程式为：C+CO22CO；
（3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，澄清的石灰水变浑浊；步骤③中，若要检验是否有二氧化碳生成，可打开旋塞b，往长柄U形玻璃管口滴入澄清的石灰水，再关闭旋塞，观察现象，若出现白色固体，则可证明有二氧化碳气体产生。
小明在学习金属活动性顺序后，知道钾、钙、钠金属活动性特别强，能与水反应生成碱和氢气，他想镁在金属活动性顺序中紧排在钠后面，它是否也能与水反应呢？
[提出问题]镁是否能与水反应？
[实验探究]在两个烧杯中，分别加入等量的冷水和镁条，用酚酞作指示剂。实验过程和现象如图所示。
[反思与总结]
（1）小明得出的实验结论是 。
（2）小明发现B试管放置在空气中一会儿，溶液的红色会褪去，这说明溶液的碱性减弱了，于是他大胆作出了一个猜想并设计了验证方案：
猜想 验证方案
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响，温度降低，其溶解度变小，从而导致溶液碱性减弱 将褪色后的溶液 ，如果溶液变红，说明小明的猜想正确
小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。
（3）一段时间后，小明观察到镁条在热水中无现象，但当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时，便有了解释，他的 。
【解答】解：（1）取少量冷水中的溶液加入酚酞试液时，酚酞试液不变色，说明镁不能和冷水反应，取少量热水中的溶液加入酚酞试液时，酚酞试液变红色，说明镁能和热水反应，因此小明得出的实验结论是镁能和热水反应，不能和冷水反应；
（2）将褪色后的溶液加热，如果溶液变红，说明小明的猜想正确，实验过程如下：
猜想：可能是氢氧化镁的溶解度受温度影响，温度降低，溶解度变小，从而导致溶液碱性减弱；
验证方案：将褪色后的溶液加热，如果溶液变红，说明小明的猜想正确；
（3）一段时间后，小明观察到镁条在热水中无现象，但当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时，便有了解释，他的解释是：反应生成的氢氧化镁附着在镁条表面，阻止反应进行。
故答案为：
（1）镁不能与冷水反应，能与热水反应；
（2）加热；
（3）镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁，导致反应终止（叙述合理即可）。专题09 化学实验探究
考情分析 浙江省2023年本专题考察主要基本实验仪器的使用，气体的检验，酸碱盐性质的探究，气体的制取，实验设计，2024年统一考试后也是考试的主要方向
气体制取实验
物质的制备与性质
化学实验设计
考向1 气体制取实验
化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）。实验室制备氨气的化学方程式为。请回答：
（1）已知氨气密度小于空气，用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是 （选填“a”或“b”）。
（2）打开装置C中的止水夹，挤压胶头滴管，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的物理性质是 。
归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的科学学习方法。实验室制取气体的发生装置和收集装置如图所示。
（1）我们已经学过实验室制取O2、H2、CO2三种气体的反应原理、制取与收集方法，请你归纳出实验室制取这三种气体的反应的共同点是 （填字母，可多选）。
A．需要加热 B．需用催化剂
C．没有气体参加反应 D．生成的气体只有一种
（2）某同学选用氯酸钾晶体和二氧化锰混合制氧气，请写出发生反应的化学方程式： 。该同学选择上述A装置作为制氧气的发生装置，他选择的理由是 。
呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂。为了探究其反应原理，小明设计了如图实验装置，同时也查阅了相关资料。
资料一：过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应，且都放出热量。
化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。
资料二：氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。请根据实验装置等信息分析完成下列问题。
（1）注射器的作用类似于 （选填“长颈漏斗”或“分液漏斗”）。
（2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，请在F处增加一个实验操作： 。
（3）实验装置C中无水硫酸铜的作用是 。
（4）实验过程中发现D装置中的澄清石灰水变浑浊，其原因是 。
考向2 物质的制备与性质
证据是科学探究中获得结论的最重要的依据，让我们一起经历一次寻找证据的旅程吧。
【实验目的】制取纯净的硫酸钡
【反应原理】Na2SO4+Ba（NO3）2＝BaSO4↓+2NaNO3
【实验步骤】取适量的硫酸钠和硝酸钡溶液反应，过滤、洗涤、干燥得到纯净的硫酸钡。
（1）实验中，能直接观察到说明硫酸钠和硝酸钡溶液发生化学反应的证据是： 。
（2）判断任一反应物是否完全反应的证据可按如下方法获取：
猜想 方案 证据 结论
硝酸钡 可能已完全反应 取少量滤液，加入稀硫酸溶液，观察现象 无白色沉淀生成 硝酸钡已完全反应
硫酸钠 可能已完全反应 硫酸钠未完全反应
（3）如果实验证明硝酸钡已经反应完全，要寻找硫酸钡已纯净的证据，我们可以从证明实验制得的硫酸钡中没有 （填化学式）来设计实验方案。
小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢？科学研究小组通过上网查阅资料发现：一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢？科学研究小组设计了如下实验：
（1）探究加热棒内是否含有氯化钠
①将加热棒内的物质放入烧杯中，加入足量的水充分溶解、过滤，得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，无明显现象， （填写正确的实验操作及现象），证明滤液中含有Cl﹣。
在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+，从而确定含有氯化钠。
（2）探究加热棒内是否含有铁粉
小明用磁铁靠近滤渣，发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。
小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁，该物质鉴定的原理是：Fe3O4+4H23Fe+4H2O。
当观察到 这一现象时，排除了四氧化三铁存在的可能性。
小英同学认为这还不能确定铁粉的存在，因为除了四氧化三铁外，钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上，进行如下实验：取适量被吸引的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，向试管中加入足量的过氧化氢溶液（能将Fe2+转化为Fe3+），然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色，证明溶液中有Fe3+，得出加热棒中含有铁粉这一结论。
（3）探究加热棒内是否含有炭粉
点燃不能被吸引的黑色粉末，并将产生的气体通入足量澄清石灰水，石灰水变浑浊，得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式： 。
综合上述实验，小明验证了加热棒内的主要成分。
加热棒为什么能够起到加热作用呢？小明还将进一步探究。
考向3 化学实验设计
为探究盐酸的化学性质，某化学小组做了如下实验：
（1）A试管中的实验现象为 。
（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：
猜想四：NaCl、Ca（OH）2和HCl
同学们马上否定了猜想四，请问他们否定的理由是什么？
（3）【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，滴加适量的碳酸钠溶液。 猜想二不成立
取少量滤液于试管中，滴加 （填名称）。 产生气泡 猜想三成立
（4）【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 。
甲同学为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液，设计如图的四组实验方案。
（1）其中能达到实验目的的是 。
（2）在D组实验中发生的化学方程式为 、 。
（3）实验结束后，甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中。
①甲同学看到容器中产生浑浊，该现象说明有 物质生成。（填化学式）
②甲同学将上述混合物静置一段时间分层，再向上层清液中滴入酚酞后溶液呈红色，说明溶液呈碱性。使溶液呈碱性的物质是什么呢？
甲同学进一步推测：溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和 三种物质中的一种或两种。
③为了验证推测，甲同学查阅资料，获悉氯化钡溶液呈中性，并设计如下实验加以验证。请根据要求完成下列空白。
实验内容 预测现象 结论
取少量容器中的上层溶液于试管中，加入过量的氯化钡溶液，静置 Ⅰ、若有白色沉淀生成，溶液呈无色 呈碱性的物质是碳酸钠
Ⅱ、若无沉淀生成，溶液呈红色 呈碱性的物质是氢氧化钙
Ⅲ、若有白色沉淀生成，溶液呈红色 。
④乙同学认为甲同学第Ⅱ步验证的结论不严密，原因是 。
如图所示，依次进行下列实验：
①在止水夹K1、K2处于关闭状态时，将针筒A中溶液挤入试管B中；②打K1，发现D中的部分溶液被吸入试管B中，充分反应后，试管B留下的溶液显红色；③打开止水夹K2，风哨振动鸣叫，C中的部分溶液被吸入B和D 中，反应后B、D中溶液都变为无色。请根据实验回答下列问题：
（1）步骤②中，充分反应后B中的CO2最终转化为 （填化学式）和水。
（2）解释步骤③中“风哨振动鸣叫”的原因 。
（3）实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为：a% b%（选填“＞”、“＝”、“＜”）。
某农场有一袋标签已脱落的化肥，只知道它是NH4Cl、（NH4）2SO4、NH4HCO3中的一种。请通过以下实验确定它是哪种化肥？
实验步骤 实验现象及结论
（1） 若没有气泡产生，则该化肥一定不是 NH4HCO3
（2）在步骤（1）的试管中再滴入足量 溶液 若 ，则该化肥是NH4Cl 若 ，则该化肥是 （NH4）2SO4
研究小组同学在完成“酸的性质”实验①②后，将①②实验后试管中的物质全部倒入废液缸③中，结果出现了不同现象，部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别 废液缸中现象 现象解释
第1小组 无沉淀、有气泡产生
第2小组 无沉淀、无气泡产生
第3小组 …
… …
【原理分析】小组同学在老师指导下讨论后认为：任何一个化学反应，反应物的用量不同，反应后物质的组成成分就会不同，这是最终导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
【交流讨论】
（1）为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分，用玻璃棒蘸取溶液测得pH＝3，则该小组废液中的溶质组成成分为 （写化学式）；
（2）第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生，从反应物用量的角度分析实验①②，可以得出该小组实验②中反应物盐酸的用量应该是 ；
（3）如果其他小组实验所用反应物用量都不一样，除了上面第1、2小组出现的现象外，还会出现的两种现象是① ；② 。
三瓶遗失标签的无色溶液分别是盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙，为鉴别这三瓶溶液进行如下实验。
（1）①气体a的名称是 。
②如果只用一种试剂来鉴别三种溶液，可选用的试剂是 。
（2）若遗失标签的是氢氧化钙、碳酸钠、盐酸三瓶溶液，鉴别时不需外加任何试剂，只需将其中的溶液①分别滴加到另外两种溶液②、③中，若实验现象是：一个有气泡，一个无明显现象，则①是 。
S2Cl2是一种金黄色易挥发的液体（熔点：﹣76℃，沸点：138℃），易与水发生化学反应，生成H2S、SO2、H2SO3、H2SO4等物质，人们使用它作橡胶硫化剂，使橡胶硫化，改变生橡胶热发粘冷变硬的不良性能，向熔融的硫中通以干燥、纯净的即可生成S2Cl2。
请回答下列问题：
（1）装置A用于制取氯气，高锰酸钾晶体与浓盐酸在加热的条件下发生反应，其化学方程式为：2KMnO4+16HCl2KCl+MnCl2+8H2O+5Cl2↑，用此方法制得的氯气中会含有水蒸气、 等杂质。
（2）B为气体除杂、净化装置，其中洗气瓶b中盛放的试剂为 。
（3）装置F盛放碱石灰，其作用是 。
小科利用如图所示装置验证可溶性碱的性质，装置气密性良好，实验前弹簧夹处于关闭状态。
（1）打开活塞a，向锥形瓶中逐滴滴入足量稀盐酸，能证明可溶性碱会与酸反应的实验现象是 。
（2）打开活塞a，b一段时间后，再打开弹簧夹，看到甲中的液体进入乙中，并变浑浊。说明可溶性碱具有的性质是 。
（3）乙装置中出现浑浊现象的原因是 （用化学方程式表示）。
某化学兴趣小组为探究碱和盐的化学性质，进行了如图所示实验（忽略空气中CO2对本实验的影响）。请你参与并完成相关内容。
（1）步骤一：关闭止水夹，向下缓慢推动注射器活塞并轻轻振荡锥形瓶，使二氧化碳全部进入锥形瓶，轻轻振荡锥形瓶，此时瓶中的NaOH溶液恰好完全反应。轻轻振荡锥形瓶的目的是 。
步骤二：打开K，向上缓慢拉动注射器活塞，观察到乙中溶液进入甲。
（2）上述实验过程中，甲中溶质总质量变化情况如图2所示，B点对应的溶质成分为 。BC段溶质总质量下降的原因是 。
（3）步骤一和步骤二结束后，将甲和乙中的物质全部转移到烧杯中，搅拌后过滤，得到白色沉淀和滤液。结合图2中C点的值确定滤液中溶质的成分为 。
“五水共治”的首要任务是“治废水”，合理处理废水是当前防治废水污染的重要举措。某化工厂有甲、乙、丙、丁四个车间，排放的废水中分别含有FeCl3、HCl、Na2CO3、NaOH的一种。甲车间的废水呈黄色。通过调节废水流量，使乙、丁两个车间废水相对过量，通过如图方式处理，最终可使排出的废水呈中性。处理时第①反应池中出现大量的红褐色沉淀，第②反应池中出现大量的气泡。请回答：
（1）乙车间排放的废水主要成分是 。
（2）写出第②反应池的废水中的溶质有 。（用化学式表示）
（3）写出第③反应池中发生的化学反应方程式： 。
为探究CO2和NaOH确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计出了如图4种实验装置，请回答下列问题：
（1）图示四种实验装置的设计，在原理上的共同点是
（2）某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是 ；
（3）在A实验基础上，请你设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应 。
小乐用如图所示装置进行实验（装置气密性良好），先关闭止水夹，打开分液漏斗活塞，将过量的NaOH溶液滴入烧瓶中，充分吸收掉CO2后，再关闭分液漏斗活塞，打开止水夹，观察到CaCl2溶液倒吸入烧瓶，烧瓶中溶液变浑浊。
（1）烧瓶中溶液变浑浊的原因是 （用相关化学反应方程式解释）。
（2）对烧瓶中的溶液进行分析，一定有的溶质是NaOH、NaCl，可能存在的溶质是CaCl2或 。简要写出判断可能存在的溶质的实验操作： 。
某氧化铜（CuO）粉末中混有少量氧化亚铜（Cu2O），某一课外活动小组利用下图所示装置测定其中Cu2O的含量，实验用盐酸与锌反应制得的气体作为反应原料。（碱石灰是CaO和NaOH固体的混合物，Cu2O+H22Cu+H2O）
请根据图示内容回答下列问题：
（1）装置B的作用是 。
（2）实验操作时，应 。（选填字母）
A.先加热，再通气体
B.先通气体，再加热
（3）已知反应前混合物的总质量为15.2g，完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7g（损失忽略不计），则原混合物中Cu2O的质量为 。
（4）若缺少装置A，对测定的Cu2O含量相比于真实值 。（选填“偏大”、“无影响”或“偏小”）
小乐用如图所示装置（气密性良好）和试剂模拟“高炉炼铁”，其中陶瓷加热棒通电后加热温度可达700℃。其实验步骤如下所示：
①打开止水夹a和旋塞b，通过左侧导管持续向长柄U形玻璃管内通入氮气，排尽其内的空气后关闭止水夹a和旋塞b；
②接通电源，用陶瓷加热棒给炭粉和氧化铁的混合物加热；
③反应结束后关闭电源，待装置冷却后检验产物。
（1）步骤①中，若要检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽，可将燃着的木条 。
（2）步骤②中，涉及还原氧化铁反应的化学方程式如下：
3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑，3CO+Fe2O32Fe+3CO2
则生成一氧化碳反应的化学方程式为 。
（3）步骤③中，若要检验是否有二氧化碳生成，可打开旋塞b，往长柄U形玻璃管口滴入 ，再关闭旋塞，观察现象。
小明在学习金属活动性顺序后，知道钾、钙、钠金属活动性特别强，能与水反应生成碱和氢气，他想镁在金属活动性顺序中紧排在钠后面，它是否也能与水反应呢？
[提出问题]镁是否能与水反应？
[实验探究]在两个烧杯中，分别加入等量的冷水和镁条，用酚酞作指示剂。实验过程和现象如图所示。
[反思与总结]
（1）小明得出的实验结论是 。
（2）小明发现B试管放置在空气中一会儿，溶液的红色会褪去，这说明溶液的碱性减弱了，于是他大胆作出了一个猜想并设计了验证方案：
猜想 验证方案
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响，温度降低，其溶解度变小，从而导致溶液碱性减弱 将褪色后的溶液 ，如果溶液变红，说明小明的猜想正确
小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。
（3）一段时间后，小明观察到镁条在热水中无现象，但当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时，便有了解释，他的 。

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