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专题复习4　实验探究题
　反应后物质成分的探究
1.（2024·陕西中考）某化学兴趣小组的同学，用下面实验“DIY”的形式探究酸、碱、盐的化学性质。
【学习交流】
（1）步骤Ⅰ是向镁带和少量碳酸钙的混合物中加入稀盐酸后关闭分液漏斗的活塞，如图所示。实验中，观察到甲中镁带逐渐减少，碳酸钙逐渐消失，乙和丙中始终只有无色气泡冒出，再无其他明显现象。则气体X是 ，乙中反应的化学方程式为 。
（2）步骤Ⅱ是在甲中碳酸钙完全消失后，将甲、乙、丙的导管接口重新进行了连接，如图所示。实验中，当观察到乙中液面下降时，丙中同时产生 ，随后结束实验。
【提出问题】
实验结束后，丙中溶液的溶质成分是什么？
【作出猜想】
猜想一：NaOH
猜想二：NaOH、Na2CO3
猜想三：NaOH、Ca（OH）2
猜想四：NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3
小组讨论后，确定只有猜想四不合理。你认为理由是 。
【实验验证】
（1）小王同学认为选择无色酚酞溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸即可验证以上三种合理猜想。
你认为不用上述试剂中的 也能达到实验目的。
（2）小王同学用三支试管各取少量实验后丙中的溶液，并分别做如下实验：
实验中观察到A中溶液颜色变红，B中无明显现象，C中有气泡生成，则证明猜想 成立。
【拓展反思】
实验结束后，将甲、乙、丙中的溶液倒入废液缸中，测得废液的pH＝2，则废液中溶质的成分除HCl外，还有 种。
2.（2024·武汉中考）暖宝宝是常见的局部取暖贴剂，使用后的固体中含Fe2O3、Fe（OH）3、NaCl、铁粉、炭粉和蛭石。为探究其中各组分的性质和含量，化学项目小组进行如下实验。[已知：蛭石呈黄褐色，不溶于水，不参加反应；Cu＋Fe2（SO4）3CuSO4＋2FeSO4]
（1）取出使用后暖宝宝中的固体，观察到部分呈黑色。呈黑色的物质是 。
（2）称取15.00 g样品，加入足量水，充分搅拌，过滤得到14.00 g滤渣甲。向滤渣甲中加入过量的硝酸铜溶液，充分反应后过滤，得到15.20 g滤渣乙。铁与硝酸铜反应的化学方程式为 。
（3）向滤渣乙中加入稀硫酸至过量，充分反应后过滤，得到滤液和10.18 g滤渣丙，滤渣丙中有紫红色固体。所得滤液中的阳离子是 （填离子符号）。
（4）将滤渣丙放入硬质玻璃管中，用如图所示装置继续实验（装置中试剂均足量）。
加热硬质玻璃管中的固体至恒重，其质量为11.06 g。装置D的质量增加4.40 g。
①滤渣丙中铜的质量为 （结果精确到0.01 g）。
②若所测样品中Fe（OH）3的质量分数偏大，可能的原因是 （填字母）。
a.没有连接装置E
b.点燃酒精灯前未先通入一段时间氧气
c.硬质玻璃管中产生的气体未被完全吸收
d.实验结束硬质玻璃管中仍有紫红色固体残留
　物质性质的探究
3.（2024·湖北中考）NaHCO3是治疗胃酸过多症的一种抗酸药。某学习小组在室温下，对Na2CO3是否适合作为抗酸药进行了如下探究。
【查阅资料】
①NaHCO3俗称小苏打，Na2CO3俗称 。
②人体胃液（含有盐酸）通常约100 mL，pH约1.5，体温约37 ℃。
③抗酸药的标准之一：药物发生疗效时，胃液的pH保持在3～5之间最宜，pH过高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
猜想甲：Na2CO3适合作为抗酸药。其理由是 （用化学方程式表示）。
猜想乙：Na2CO3不适合作为抗酸药。其原因可能是碱性较强。
【实验探究1】探究Na2CO3与NaHCO3碱性的强弱
依次测量等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH，结果分别为11和9。Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液 （填“强”或“弱”）。
【实验探究2】探究Na2CO3作为抗酸药的适应性
先向500 mL烧杯中加入100 mL pH＝1.5的盐酸，用自动注射器向烧杯中以1 mL/min的速度滴入pH＝1.5的盐酸模拟人体分泌胃液，再加入1.0 g Na2CO3固体，并持续搅拌。用pH传感器记录溶液pH随时间的变化曲线。
将上述实验中Na2CO3换成NaHCO3，重复实验过程。所得两条曲线如图所示。
【分析数据】由图可知，与NaHCO3相比：①Na2CO3反应时造成胃液pH远大于5；②Na2CO3 。
【得出结论】Na2CO3不适合作为抗酸药，猜想乙正确。
【反思评价】有小组成员提出，从控制变量和对比实验的角度看，“实验探究2”设计不够严谨，你认为不严谨之处是 。
【拓展延伸】Al（OH）3也是一种常用的抗酸药。相比Al（OH）3，从与胃酸反应的产物分析，NaHCO3抗酸药存在的不足是 。
　异常实验现象的探究
4.（2024·宜宾中考）某实验小组将稀盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中，观察到先无气泡，过一段时间后产生气泡。
[问题提出]为什么滴入稀盐酸没有立即产生气泡？
[实验探究]借助数字化实验进行探究。一定温度下，用1.825％的稀盐酸与20 mL饱和Na2CO3溶液反应，装置如图一所示。随稀盐酸逐滴加入，充分搅拌，采集到溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化关系如图二所示。实验中发现A～B段对应烧杯中无气泡产生，B点后逐渐有气泡冒出，C点后几乎无气泡。
[查阅资料]NaHCO3溶液的pH约为8.2。
[实验分析]
（1）图二中A点对应溶液的颜色是 。
（2）“液滴数传感器”采集的坐标数据是 。
（3）随着稀盐酸滴入，溶液pH （填“增大”“不变”或“减小”）。
（4）图二中D点对应溶液中含有的溶质有 （填化学式）。
[实验结论]
（5）稀盐酸滴入Na2CO3溶液，反应分两段进行。
A～B段：反应的化学方程式是 。
B～C段：A～B段的生成物继续与稀盐酸反应转化为CO2逸出。
　影响因素的探究
5.（2024·重庆中考A卷）O2在医疗急救、化工生产等领域都有重要应用。
（1）从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是 （填字母）。
A.CH4　　　B.KMnO4　　　C.NaCl
（2）某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1 g不同的催化剂，再加入溶质质量分数5％的过氧化氢溶液20 mL，进行了如下实验：
序号 催化剂 温度 实验现象
甲 MnO2粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳
乙 红砖粉末 60 ℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳
丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出
丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡
①写出实验甲中发生反应的化学方程式： 。
②MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ （填“是”或“否”）。理由是： 。
③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 （填实验序号）。
④在一定温度下，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入8％的过氧化氢溶液20 mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因（至少写两条）： 。专题复习4　实验探究题
　反应后物质成分的探究
1.（2024·陕西中考）某化学兴趣小组的同学，用下面实验“DIY”的形式探究酸、碱、盐的化学性质。
【学习交流】
（1）步骤Ⅰ是向镁带和少量碳酸钙的混合物中加入稀盐酸后关闭分液漏斗的活塞，如图所示。实验中，观察到甲中镁带逐渐减少，碳酸钙逐渐消失，乙和丙中始终只有无色气泡冒出，再无其他明显现象。则气体X是　氢气或H2　，乙中反应的化学方程式为　2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O　。
（2）步骤Ⅱ是在甲中碳酸钙完全消失后，将甲、乙、丙的导管接口重新进行了连接，如图所示。实验中，当观察到乙中液面下降时，丙中同时产生　白色沉淀　，随后结束实验。
【提出问题】
实验结束后，丙中溶液的溶质成分是什么？
【作出猜想】
猜想一：NaOH
猜想二：NaOH、Na2CO3
猜想三：NaOH、Ca（OH）2
猜想四：NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3
小组讨论后，确定只有猜想四不合理。你认为理由是　Ca（OH）2和Na2CO3能发生反应，不能共存　。
【实验验证】
（1）小王同学认为选择无色酚酞溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸即可验证以上三种合理猜想。
你认为不用上述试剂中的　无色酚酞溶液　也能达到实验目的。
（2）小王同学用三支试管各取少量实验后丙中的溶液，并分别做如下实验：
实验中观察到A中溶液颜色变红，B中无明显现象，C中有气泡生成，则证明猜想　二　成立。
【拓展反思】
实验结束后，将甲、乙、丙中的溶液倒入废液缸中，测得废液的pH＝2，则废液中溶质的成分除HCl外，还有　2　种。
2.（2024·武汉中考）暖宝宝是常见的局部取暖贴剂，使用后的固体中含Fe2O3、Fe（OH）3、NaCl、铁粉、炭粉和蛭石。为探究其中各组分的性质和含量，化学项目小组进行如下实验。[已知：蛭石呈黄褐色，不溶于水，不参加反应；Cu＋Fe2（SO4）3CuSO4＋2FeSO4]
（1）取出使用后暖宝宝中的固体，观察到部分呈黑色。呈黑色的物质是　铁粉、炭粉　。
（2）称取15.00 g样品，加入足量水，充分搅拌，过滤得到14.00 g滤渣甲。向滤渣甲中加入过量的硝酸铜溶液，充分反应后过滤，得到15.20 g滤渣乙。铁与硝酸铜反应的化学方程式为　Fe＋Cu（NO3）2Cu＋　。
（3）向滤渣乙中加入稀硫酸至过量，充分反应后过滤，得到滤液和10.18 g滤渣丙，滤渣丙中有紫红色固体。所得滤液中的阳离子是　Cu2＋、Fe2＋、H＋　（填离子符号）。
（4）将滤渣丙放入硬质玻璃管中，用如图所示装置继续实验（装置中试剂均足量）。
加热硬质玻璃管中的固体至恒重，其质量为11.06 g。装置D的质量增加4.40 g。
①滤渣丙中铜的质量为　8.32 g　（结果精确到0.01 g）。
②若所测样品中Fe（OH）3的质量分数偏大，可能的原因是　cd　（填字母）。
a.没有连接装置E
b.点燃酒精灯前未先通入一段时间氧气
c.硬质玻璃管中产生的气体未被完全吸收
d.实验结束硬质玻璃管中仍有紫红色固体残留
　物质性质的探究
3.（2024·湖北中考）NaHCO3是治疗胃酸过多症的一种抗酸药。某学习小组在室温下，对Na2CO3是否适合作为抗酸药进行了如下探究。
【查阅资料】
①NaHCO3俗称小苏打，Na2CO3俗称　纯碱、苏打　。
②人体胃液（含有盐酸）通常约100 mL，pH约1.5，体温约37 ℃。
③抗酸药的标准之一：药物发生疗效时，胃液的pH保持在3～5之间最宜，pH过高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
猜想甲：Na2CO3适合作为抗酸药。其理由是　Na2CO3＋2HCl2NaCl＋CO2↑＋H2O　（用化学方程式表示）。
猜想乙：Na2CO3不适合作为抗酸药。其原因可能是碱性较强。
【实验探究1】探究Na2CO3与NaHCO3碱性的强弱
依次测量等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH，结果分别为11和9。Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液　强　（填“强”或“弱”）。
【实验探究2】探究Na2CO3作为抗酸药的适应性
先向500 mL烧杯中加入100 mL pH＝1.5的盐酸，用自动注射器向烧杯中以1 mL/min的速度滴入pH＝1.5的盐酸模拟人体分泌胃液，再加入1.0 g Na2CO3固体，并持续搅拌。用pH传感器记录溶液pH随时间的变化曲线。
将上述实验中Na2CO3换成NaHCO3，重复实验过程。所得两条曲线如图所示。
【分析数据】由图可知，与NaHCO3相比：①Na2CO3反应时造成胃液pH远大于5；②Na2CO3　pH＞5的持续时间过长，会导致胃部不适　。
【得出结论】Na2CO3不适合作为抗酸药，猜想乙正确。
【反思评价】有小组成员提出，从控制变量和对比实验的角度看，“实验探究2”设计不够严谨，你认为不严谨之处是　实验没有模拟人体的温度　。
【拓展延伸】Al（OH）3也是一种常用的抗酸药。相比Al（OH）3，从与胃酸反应的产物分析，NaHCO3抗酸药存在的不足是　与胃酸反应产生气体，可能造成胃胀　。
　异常实验现象的探究
4.（2024·宜宾中考）某实验小组将稀盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中，观察到先无气泡，过一段时间后产生气泡。
[问题提出]为什么滴入稀盐酸没有立即产生气泡？
[实验探究]借助数字化实验进行探究。一定温度下，用1.825％的稀盐酸与20 mL饱和Na2CO3溶液反应，装置如图一所示。随稀盐酸逐滴加入，充分搅拌，采集到溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化关系如图二所示。实验中发现A～B段对应烧杯中无气泡产生，B点后逐渐有气泡冒出，C点后几乎无气泡。
[查阅资料]NaHCO3溶液的pH约为8.2。
[实验分析]
（1）图二中A点对应溶液的颜色是　红色　。
（2）“液滴数传感器”采集的坐标数据是　稀盐酸体积　。
（3）随着稀盐酸滴入，溶液pH　减小　（填“增大”“不变”或“减小”）。
（4）图二中D点对应溶液中含有的溶质有　HCl、NaCl　（填化学式）。
[实验结论]
（5）稀盐酸滴入Na2CO3溶液，反应分两段进行。
A～B段：反应的化学方程式是　Na2CO3＋HClNaCl＋NaHCO3　。
B～C段：A～B段的生成物继续与稀盐酸反应转化为CO2逸出。
　影响因素的探究
5.（2024·重庆中考A卷）O2在医疗急救、化工生产等领域都有重要应用。
（1）从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是　AC　（填字母）。
A.CH4　　　B.KMnO4　　　C.NaCl
（2）某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1 g不同的催化剂，再加入溶质质量分数5％的过氧化氢溶液20 mL，进行了如下实验：
序号 催化剂 温度 实验现象
甲 MnO2粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳
乙 红砖粉末 60 ℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳
丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出
丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡
①写出实验甲中发生反应的化学方程式：　2H2O22H2O＋O2↑　。
②MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？　否　（填“是”或“否”）。理由是：　实验时温度不同，没有控制变量　。
③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是　丙、丁　（填实验序号）。
④在一定温度下，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入8％的过氧化氢溶液20 mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因（至少写两条）： 　在其他条件相同时，红砖小颗粒越多，催化效果越好；过氧化氢溶液的浓度越大，反应越快　。

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