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题型七　科学探究题
此类题目一般是以研究性小课题作为试题的内容和研究对象，以实验为研究手段，模拟科学探究过程对小课题展开研究。试题通常按问题情境、知识视野和探究过程来构建。题干中的文字一般比较多，要回答的问题也比较多，因此科学探究题也是中考化学中的一个难点。
突破方法：在解答科学探究题时，应注意认真阅读全题，理解题中所给的“资料”内容，找到所要解决的问题与“资料”内容的关系，以确定解题的思路、方法和途径。另外，我们在进行文字表述时，要注意用词上的严谨性和简洁性，避免出现因词不达意或主观上的疏漏而导致失分。
?类型一　控制变量法的实验探究
当多种因素的变化都可能影响实验结果时，要明确哪种因素真正起了作用，就必须控制其他因素相同只改变这种因素，从而考查该因素对实验结果所起的作用，这种方法在科学探究中称为控制变量法。此类试题的特点是运用控制变量法设计多个实验，记录多组实验数据，主要考查设计的某个实验在探究过程中所起的作用或推断实验结论等。
举例 条件或影响因素 方法点拨
铁生锈条件的探究 条件：(1)铁；(2)与水接触；(3)与氧气(或空气)接触 控制变量法和对比法是此类试题常用的方法
(1)用控制变量法解决问题的思路：①明确探究问题；②寻找影响因素；③保持其他因素不变；④改变研究因素
(2)对比实验一般由两个或两个以上的实验组成，在对比中可准确找出不同条件对实验结果的影响
燃烧条件的探究 条件：(1)可燃物；(2)温度达到着火点；(3)与氧气(或空气)接触
影响化学反应速率的因素等 影响因素：(1)温度；(2)反应物的浓度或纯度；(3)反应物间的接触面积；(4)催化剂等
1.某学习小组用不同浓度的溶液浇灌植物，研究重金属对植物生长的影响。
(1)该小组首先研究了CuSO4的影响。每次施用的浇灌液均为100 mL，配液方案如下：(本研究所用溶液很稀，密度均近似看作1 g/cm3)
编号 浇灌液中CuSO4的浓度 总体积/mL 5%CuSO4溶液的用量/mL 水的用量/mL
盆1 5% 100 100 0
盆2 3% 100 60 40
盆3 1% 100 a b
盆4 w 100 c d
①补充盆3的配液数据：a＝________，b＝________。
②为了获得严谨的结论，合理设计盆4的配液方案：w＝________，d＝________。
(2)该小组还研究了BaCl2的影响。研究结束后该小组将未用完的BaCl2溶液和CuSO4溶液直接混合，准备作无害化处理。
①混合后产生大量白色沉淀，反应的化学方程式为__________________________________。
②过滤，所得蓝色滤液中含有的溶质可能是：假设一：只有CuCl2；假设二：CuCl2和BaCl2；假设三：_______________。
20
80
0%
100
CuSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋CuCl2
CuCl2和CuSO4
③设计实验确定蓝色滤液的成分，完成下表：
实验操作 现象与结论
取少量滤液于试管中，__________________ ____________，说明假设二不成立
____________________ ____________________ _______________，说明假设三成立
滴加硫酸铜溶液
无明显现象　
取少量滤液于试管中，滴加氯化钡溶液
有白色沉淀产生
反应后物质成分的探究可分为两种：
第一种：发生未知反应
物质发生未知反应时，可根据质量守恒定律进行猜想，化学反应前后元素种类不变，结合反应物的元素组成，可根据已学的物质猜想生成物的成分。
?类型二　反应后物质成分的探究
2．(2024·青海)某校兴趣小组从化学视角对我国造纸工艺开展了系列研学活动。
(1)活动一：了解我国古代造纸技术
[查阅资料]
我国古代手工造纸以麻、木材、竹等为原料，经过如图多道工序而制成。
[分析交流]
古代造纸过程中步骤1加的生石灰(CaO)与水反应的化学方程式为_______________________，该反应属于________(填字母)。
A．化合反应　　　　　　 B．分解反应
C．复分解反应 D．置换反应
同学们对黑液成分产生兴趣，将少量黑液带回实验室进行探究。
解析：氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为CaO＋H2O===Ca(OH)2；该反应是两种物质反应生成一种物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应。
CaO＋H2O===Ca(OH)2　
A
(2)活动二：探究黑液成分
[提出问题]
黑液中除了有机物还有哪些成分呢？
[查阅资料]
①黑液呈碱性；
②氢氧化钙与草木灰(主要成分为碳酸钾)反应生成氢氧化钾和碳酸钙。
[提出猜想]
猜想一：KOH；
猜想二：KOH和K2CO3；
猜想三：KOH和Ca(OH)2。
[实验方案]该兴趣小组分别设计如下实验方案进行探究
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取适量黑液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液，观察现象 试管中无明显现象 猜想____成立
另取适量黑液于容器中，将二氧化碳传感器置于其中，然后逐滴加入H2SO4溶液至过量，得到CO2的浓度变化图像 向黑液中加入H2SO4溶液过程中CO2浓度变化情况
方案二 取适量黑液于试管中，向其中滴加_________________溶液，观察现象 试管中有__________生成 与方案一的结论一致
二
氯化钙(合理即可)
白色沉淀
解析：氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，则黑液中一定含有氢氧化钾，可能含有碳酸钾或氢氧化钙。[实验方案]方案一：根据碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，取适量黑液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液，观察现象。试管中无明显现象，说明不含氢氧化钙；另取适量黑液于容器中，将二氧化碳传感器置于其中，然后逐滴加入H2SO4溶液至过量，得到CO2的浓度变化图像，随着H2SO4溶液的加入，开始不产生二氧化碳，一段时间后产生二氧化碳，说明硫酸先与氢氧化钾反应生成硫酸钾和水，待氢氧化钾反应完全，
硫酸和碳酸钾反应生成硫酸钾、二氧化碳和水，故说明含有氢氧化钾和碳酸钾，则猜想二成立。方案二：根据实验结论与方案一的结论一致，即含有氢氧化钾和碳酸钾，即为验证碳酸钾的存在，可取适量黑液于试管中，向其中滴加氯化钙溶液，观察现象，观察到产生白色沉淀生成，则说明含有碳酸钾，即可说明猜想二成立。
[废液处理]
造纸会产生碱性废水，加酸调节至接近中性方可排放，生成的盐可用来制备________肥，促进植物生长，增强抗倒伏能力。
解析：造纸会产生碱性废水，加酸调节至接近中性方可排放，生成的盐中含有氮、磷、钾三种元素中的钾元素，可用来制备钾肥，促进植物生长，增强抗倒伏能力。
钾
(3)活动三：展望造纸发展前景
现代壁纸、包装纸要求纸张具有阻燃性，氢氧化铝是常见的阻燃剂，其受热至220 ℃开始分解生成氧化铝和水，氧化铝覆盖在纸张表面，起到___________________________________作用。
解析：现代壁纸、包装纸要求纸张具有阻燃性，氢氧化铝是常见的阻燃剂，其受热至220 ℃开始分解生成氧化铝和水，氧化铝覆盖在纸张表面，起到隔绝氧气作用。
[成果分享]
通过研学实践，同学们认识到造纸术是我国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶，是人类文明史上一项杰出的发明创造，并且在不断创新中传承。
隔绝氧气(或阻燃等其他合理答案均可)
3．学习化学的一个重要途径是科学探究，请你完成以下探究活动：
如图所示，向碳酸钠溶液和氢氧化钡溶液中分别滴加稀盐酸，A试管中有气泡产生，B试管中无明显现象。待充分反应后，将两支试管中的溶液倒入同一洁净烧杯中，有气泡和白色沉淀产生。
[提出问题]烧杯中溶液的溶质是什么？
[猜想与假设]
(1)猜想1：溶质为NaCl；
猜想2：溶质为NaCl、BaCl2；
猜想3：溶质为____________________。(填化学式)
[验证与探究]同学们取少量烧杯中的溶液于试管中，加入适量的稀硫酸。
NaCl、Na2CO3
解析：A中碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。B中氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水。反应后将两支试管中的溶液倒入同一洁净烧杯中，有气泡产生说明发生了盐酸和碳酸钠的反应，则A中有氯化钠和碳酸钠，B中有盐酸和氯化钡。有白色沉淀产生，说明盐酸消耗完后又发生了碳酸钠和氯化钡的反应，生成了碳酸钡沉淀和氯化钠，无法确定是否有碳酸钠、氯化钡剩余。所以一定有氯化钠，可能有碳酸钠或氯化钡中的一种，则猜想3：溶质为NaCl、Na2CO3。
(2)若有______________现象，则猜想2正确；若有____________现象，则猜想3正确。
[归纳与总结]经实验证明，猜想3正确。
解析：若猜想2正确，则有氯化钡存在，氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，若有白色沉淀生成，则猜想2正确；若猜想3正确，则有碳酸钠存在，碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，若有气泡产生，则猜想3正确。
白色沉淀生成
气泡产生
[反思与评价](3)同学们经过上述实验，认为确定反应后溶液中溶质成分时，除了要考虑生成物外，还要考虑_______________________________
_______。
解析：确定反应后溶液中溶质成分时，除了要考虑生成物外，还要考虑反应物是否有剩余。
反应物是否有剩余(或反应物是否
过量)
未知物成分的探究可分为两种：
第一种：探究物质的元素组成
可采用转化法，即将元素转化为通过实验能鉴别的物质，利用反应前后元素的种类或质量不变进行推理。如检验有机物中是否含有碳元素和氢元素时，可通过检验燃烧后的产物中是否含有二氧化碳和水进行推理；检验有机物中是否含有氧元素时，还需要对生成的水和二氧化碳中氧元素的含量测定后进行推理。
?类型三　未知物成分的探究
第二种：探究混合物组成成分
根据题干已知的信息，分析所需要探究的是原物质的一部分还是全部，从而确定原物质可能含有的物质，然后对给定的物质进行自由组合，如若原物质是两种物质(如A、B)中的一种或两种，则可能的组合为A、B、AB；若原物质是三种物质(如A、B、C)中的两种，则可能的组合为AB、AC、BC。
4．有一瓶气体，可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成。为确定其组成，在老师的指导下，实验小组对该瓶气体进行了如下探究：
[查阅资料]脱氧剂(还原铁粉)能够吸收氧气和水蒸气。
[实验设计]用如图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
[实验步骤]
①检查装置气密性；
②通入一定量氮气；
③通入该气体，点燃酒精灯。
[实验现象]步骤③实验过程中，A装置无现象，B和F装置出现白色沉淀，E装置中出现光亮的红色物质。
[实验结论]该气体由_____________________________________组成。
一氧化碳和二氧化碳(或CO和CO2)
[实验反思]
(1)C装置的作用是______________。
(2)步骤②通入一定量氮气的目的是_______________________。
(3)E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为________________________。
除去CO2气体
排尽装置中原有的空气
5．有一包白色粉末，可能是NaHCO3、NaCl中的一种或两种。同学们设计了如下两个实验对其成分进行探究。
[定性探究]样品成分验证。
(1)请完善下面的表格：
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤一：取适量样品完全溶解在水中，向其中滴加足量稀HNO3 有_____ 产生 样品中含有NaHCO3
步骤二：取步骤一反应后的溶液于试管中，向其中滴加___________________溶液 有________ 产生 样品中含有NaCl
气泡　
AgNO3(或硝酸银)　
白色沉淀
[定量探究]样品中NaHCO3的质量分数。
[设计实验]装置图如下：
[进行实验]
已知：装置B、C、D中药品均足量。
①连接装置并检查气密性，加入a g样品于锥形瓶中。
②打开K1，通一段时间氮气后，称量装置B、C的质量分别是a1 g和a2 g，记录数据。
③关闭K1，打开K2，向锥形瓶中缓慢注入足量稀硫酸，关闭K2。
④待锥形瓶中无气泡产生时……关闭K1。第二次称量装置B、C的质量分别是a3 g和a4 g，记录数据。
解析：步骤一：取适量样品完全溶解在水中，向其中滴加足量稀HNO3，样品中含有碳酸氢钠，碳酸氢钠与稀硝酸反应生成硝酸钠、水和二氧化碳，实验现象为有气泡产生；步骤二：取步骤一反应后的溶液于试管中，向其中滴加某种溶液，实验结论样品中含有氯化钠，某种溶液与氯化钠发生化学反应且有明显现象，某种溶液是硝酸银溶液，硝酸银与氯化钠溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，实验现象为有白色沉淀产生。
[分析讨论]
(2)装置A中反应的化学方程式是___________________________________
_________。
解析：装置A中稀硫酸与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为H2SO4＋2NaHCO3===Na2SO4＋2H2O＋2CO2↑。
H2SO4＋2NaHCO3===Na2SO4＋2H2O
＋2CO2↑
(3)装置D的作用是__________________________________________。
解析：装置D中盛放碱石灰，碱石灰可以吸收二氧化碳和水蒸气，装置D的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C中。
(4)将④中省略号处的操作补充完整_________________________。
解析：打开K1，再通一段时间N2，使生成的气体被充分吸收。
防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C中
打开K1，再通一段时间N2
(5)如果没有步骤②中通一段时间N2的操作，会使测得NaHCO3的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析：步骤②的作用是排除装置内的水蒸气和二氧化碳，如果没有步骤②中通一段时间N2的操作，装置内的二氧化碳会被装置C吸收，导致被吸收二氧化碳的质量增大，会使测得NaHCO3的质量分数偏大。
偏大
[得出结论]
(6)样品中NaHCO3的质量分数是___________________(用含有相关字母的式子表示)。
?类型四　实验中异常现象的探究
6．某兴趣小组在做“测氢氧化钙溶液导电性”的实验过程中发现了“异常现象”——石墨电极周围出现了白色浑浊，同学们对此进行大胆地猜想和探究。
[查阅资料]一定条件，氧气可以与石墨电极发生反应。
[提出问题]白色浑浊是什么？
[作出猜想]
(1)猜想一：饱和氢氧化钙溶液通电后，水的减少使氢氧化钙固体析出；
猜想二：饱和氢氧化钙溶液通电后，放热，温度升高使氢氧化钙固体析出；
猜想三：_______________________________________________________
_______________________。
阳极产生氧气与石墨电极反应生成二氧化碳，二氧化碳再与氢
氧化钙反应生成碳酸钙
解析：根据资料，一定条件，氧气可以与石墨电极发生反应，所以猜想三为阳极产生氧气与石墨电极反应生成二氧化碳，二氧化碳再与氢氧化钙反应生成碳酸钙。
[设计实验]
(2)为验证猜想，小组同学分别设计了如下实验：
序号 方案 现象 结论
实验方案1 向90 mL相同浓度的饱和Ca(OH)2溶液中加入10 mL蒸馏水，搅拌，在相同的电压下再次进行导电性实验 _______ _______ 猜想一不正确
溶液变浑浊
序号 方案 现象 结论
实验方案2 取100 mL相同浓度的饱和Ca(OH)2溶液于烧杯中，_________________ ___________ 无明显现象 猜想二不正确
实验方案3 ___________________________ 有气泡产生 猜想三正确
加热至电解实验时
向浑浊的液体中滴加稀盐酸
上升的温度
解析：实验方案1：结论是猜想一不正确，说明不是因为水的减少导致出现白色沉淀，故向90 mL相同浓度的饱和 Ca(OH)2溶液中加入10 mL蒸馏水，搅拌，在相同的电压下再次进行导电性实验，溶液还是变浑浊；
实验方案2：结论是猜想二不正确，说明不是因为温度升高，使氢氧化钙析出，导致溶液变浑浊，故取100 mL相同浓度的饱和Ca(OH)2溶液于烧杯中，加热至电解实验时上升的温度，无明显现象；
实验方案3：结论是猜想三正确，说明二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙，碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳，能观察到有气泡产生，故操作为向浑浊的液体中滴加稀盐酸。
(3)请写出猜想三中产生白色沉淀的化学方程式为______________________
_______________。
解析：二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
[深入探究]两瓶250 mL的烧瓶内收集满CO2气体，注射器内分别装有 85 mL的水和澄清石灰水，连接好装置和压强传感器(如图1)。打开活塞1和活塞2，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞1，一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图2所示。
CO2＋Ca(OH)2===
CaCO3↓＋H2O
(4)图2中，表示注入的是澄清石灰水的是曲线________
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
解析：由于二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以二氧化碳在水中溶解的气体体积比在澄清石灰水中少，故注入澄清石灰水的烧瓶中气体减少多，压强减小幅度大，因此表示注入澄清石灰水的瓶内压强变化的是曲线Ⅱ。
Ⅱ
(5)图2中，AB段压强上升的原因是__________________________________
_______________________________。
解析：实验中迅速将注射器内液体全部压入烧瓶中，
造成烧瓶内的压强迅速增大，即AB段压强上升。
迅速将注射器内液体全部压入烧瓶
中，造成烧瓶内的压强迅速增大
(6)图3是注入澄清石灰水后最终烧瓶中气体微观示意图(忽略水的挥发，两活塞关闭状态)，仿照图3在图4中画出注入水后烧瓶中气体微观示意图。
解析：由于二氧化碳在水中溶解的气体体积比在澄清石灰水中少，则向瓶中注入水后，瓶中二氧化碳的气体分子数应比注入澄清石灰水后多，即二氧化碳的气体分子数大于3个，如图：
(二氧化碳分子数
多于3 个即可)
7．化学实验操作考试中，小明同学在做铝和稀盐酸反应的实验时无意中加入几滴硫酸铜溶液，发现铝片表面上产生气泡速率明显加快，对此他产生了兴趣。
[提出问题]硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂？硫酸铜溶液的体积对此实验有影响吗？
[设计实验]室温下，小明将过量、表面积相同已打磨的铝片分别加入6份30 mL 10%稀盐酸中，并在每份中加入不同体积的硫酸铜饱和溶液，记录获得相同体积氢气的时间，从而确定产生氢气的速率。
?类型五　定量研究
(1)上述表格中V＝________。
解析：要对比实验效果，应控制变量，探究硫酸铜量的影响，每组盐酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同，而硫酸铜溶液和水的总量应相同，第1组中饱和硫酸铜溶液的体积为0 mL，水的体积为20 mL，那么总体积为20 mL，则V＝20－5＝15。
实验混合溶液 1 2 3 4 5 6
饱和硫酸铜溶液/mL 0 0.5 2.5 5 10 20
水/mL 20 19.5 17.5 V 10 0
15
(2)写出铝和稀盐酸反应的化学方程式：___________________________。
解析：铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
(3)定量测定产生氢气的速率，除了上述方法，还可测定____________________________。
[实验现象]随着硫酸铜溶液体积的增加，产生氢气的速率先加快后明显减慢，且铝片表面附着的红色物质逐渐增加。
解析：定量测定产生氢气的速率还可以测定相同时间内收集到氢气的体积。
相同时间内收集到氢气的体积
[结论与解释]
(4)随着硫酸铜溶液体积的增加，反应速率明显变慢可能的原因是___________________________________________________________________________________________。
解析：稀盐酸的浓度越来越小(或铝与硫酸铜反应生成了铜覆盖在铝的表面，减小了铝与稀盐酸的接触面积)，都会使反应速率明显变慢。
稀盐酸的浓度越来越小(或铝与硫酸铜反应生成了铜覆盖在铝的表面，减
小了铝与稀盐酸的接触面积)
(5)根据实验现象小明认为硫酸铜溶液不是此反应的催化剂，其原因是_______________________________________________________________。
解析：根据实验现象小明认为硫酸铜溶液不是此反应的催化剂，其原因是硫酸铜的质量发生了改变且硫酸铜参加反应生成了铜，化学性质改变。
硫酸铜的质量发生了改变且硫酸铜参加反应生成了铜，化学性质改变
[实验反思]
(6)加快铝和稀盐酸反应速率还可以采取的措施是(写出一点)_____________________________________________________________。
[实验拓展]根据上述实验，小明认为是盐中的金属离子影响了铝和稀盐酸的反应速率；为了研究不同金属离子对反应的影响，小明同学继续实验，取过量、表面积相同已打磨的铝片和30 mL 10%稀盐酸混合后加入不同的盐溶液中，实验现象如下(加号越多，代表反应速率越快)：
增大稀盐酸的浓度(或增大铝与盐酸的接触面积、将铝片换成铝粉等)
解析：加快铝和稀盐酸反应速率还可以采取的措施是增大盐酸浓度或增大铝与盐酸的接触面积，将铝片换成铝粉等。
实验1 实验2 实验3 实验4 实验5
加入试剂0.5 mL 水 5% NaCl溶液 5% Mg(NO3)2溶液 5% FeSO4溶液 5% CuSO4溶液
产生气泡速率 ＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋＋＋
(7)上表中，用水进行实验的目的是___________________________。
解析：用水进行实验的目的是进行对照。
作为参照对象，做对比实验
(8)上述实验设计存有缺陷，该缺陷是________________________________
_________________。改进实验后，仍符合上表中的实验现象，可得到的实验结论是_______________________________________________________ ________________________________________________(写一条结论即可)。
没有考虑到盐中不同的酸根离子对
金属活动性顺序中，在盐酸中加入Al后面的金属盐溶液，金
反应速率的影响　
属位置越靠后，越能加快反应的速率(答案合理即可)
解析：上述实验设计存有缺陷，该缺陷是没有考虑到盐中不同的酸根离子对反应速率的影响；改进实验后，仍符合上表中的实验现象，可得到的实验结论是金属活动性顺序中，在盐酸中加入Al后面的金属盐溶液，金属位置越靠后，越能加快反应的速率，或Na＋、Mg2+对实验没有明显效果，Fe2+、Cu2+能加快铝和稀盐酸反应的速率，且Cu2+效果最好。
8．某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现，有些化学反应发生时没有伴随明显的现象，他们就此进行了以下探究：
[提出问题]怎样证明NaOH溶液分别与CO2及稀盐酸发生了反应？
[分析讨论]
(1)同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路Ⅰ：验证有__________________；
思路Ⅱ：验证反应物减少或消失。
?类型六　无明显反应现象的探究
新物质生成
[实验探究]同学们分两组分别设计方案进行探究。
组别 第一组 第二组
实验示意图
解析：化学反应发生时，反应物减少，生成了新的物质，因此可以根据反应物的减少，或者新物质的生成来判断反应是否发生。思路Ⅰ：验证有新物质生成；思路Ⅱ：验证反应物减少或消失。
[实验结论]
(2)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中，观察到________________，认为NaOH溶液和CO2发生了反应。但有同学指出，还应进行CO2与______________反应的对比实验才能得出这一结论。
解析：第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中，根据实验结论二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，所以可观察到试管内液面升高；氢氧化钠溶液由水和氢氧化钠组成，二氧化碳会与水和氢氧化钠都接触并且二氧化碳能溶于水、能与水反应，因此需要设计对比实验排除水的影响，故还应进行CO2与水反应的对比实验才能得出这一结论。
试管内液面升高
水(或H2O)
(3)第二组的小明同学向丙中滴入无色酚酞溶液后，观察到溶液颜色____________，得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后，观察到有白色沉淀生成，由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl，你认为小亮的结论是________(填“合理”或“不合理”)的。
仍为无色
不合理
解析：酚酞加入碱性溶液中会显红色，酚酞遇酸性和中性溶液不变色，根据实验结论氢氧化钠与稀盐酸发生了反应，反应后氢氧化钠被消耗，溶液不显碱性，所以向丙中滴入无色酚酞溶液后，观察到溶液颜色仍为无色，说明NaOH溶液与稀盐酸发生了反应；硝酸银中的银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀，稀盐酸本身含有氯离子，和硝酸银反应也会生成氯化银白色沉淀，所以向丁中滴入AgNO3溶液后，观察到有白色沉淀生成，由此认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl，该结论是不合理的。
(4)第二组同学进一步讨论后认为，如果将乙中的溶液蒸发结晶，再将得到的晶体溶于水，若在室温下测得该溶液的pH______7(填“＞”“＜”或“＝”)时，则能证明有氯化钠生成。
解析：盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，根据结论有氯化钠生成，即得到的晶体为氯化钠，氯化钠溶于水形成中性溶液，此时溶液的pH＝7。
＝
[反思与拓展]
(5)氢氧化钠在空气中易变质，为了防止该试剂变质，该试剂要________保存。
解析：氢氧化钠的变质是与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，为了防止该试剂变质，该试剂要密封保存。
密封
(6)下列物质，能进一步证明第二组的实验中“氢氧化钠溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”的是________(填字母)。
A．铜片　　 B．氧化铜　　 C．紫色石蕊溶液
解析：A.在金属活动性顺序中铜排在氢的后面，与稀盐酸、氯化钠和氢氧化钠均不反应，因此不能证明NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应，故不符合题意；B.氧化铜属于金属氧化物，只与盐酸反应，与氯化钠和氢氧化钠均不反应，因此不能证明NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应，故不符合题意；C.紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红，在中性溶液中仍为紫色，遇碱性溶液变蓝，当滴入紫色石蕊溶液，溶液仍为紫色时，则说明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，故符合题意。
C
9．化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。
(1)完成“探究某种盐的性质”实验，填写下表。
?类型七　物质性质的探究
试管序号 甲 乙 丙
实验操作
试管序号 甲 乙 丙
实验现象 红色溶液 白色沉淀 无色气体
实验结论 该盐是_________(填“NaCl”“Na2CO3”或“Na2SO4”)，其水溶液呈________性
实验解释 丙中发生反应的化学方程式：___________________________ _____________
实验计算 全班同学完成试管乙实验，共消耗质量分数为10.4%的BaCl2溶液50 g，实验后最多收集到________g白色沉淀
Na2CO3
碱
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋
CO2↑＋H2O
4.925
解析：该盐能使酚酞溶液变红，说明溶液显碱性，能和氯化钡生成沉淀，能和稀盐酸生成气体，该盐是碳酸钠，丙中碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水。
实验计算：
(2)处理“CO2的实验室制取与检验”实验废液。全班同学完成该实验共产生1 000 g含HCl的废液(固体已除，大理石中杂质未参加反应)，不能直接排放。
[实验方案]先测定废液中HCl的质量分数，再用熟石灰处理废液至中性。
[实验操作]
①称量________NaOH固体，溶解，配制30 g 5%的NaOH溶液。
1.5 g
②取100 mL小烧杯，倒入20 g废液样品，插入pH计测定溶液pH，向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液，实验过程中溶液pH变化如图所示。
③投入多少g熟石灰处理剩余废液(写出计算过程)。
答案：36.26 g(计算过程见解析)
[实验反思]有同学提出也可以根据盐酸具有挥发性直接加热废液除去杂质HCl，并得到CaCl2。写出你的观点及理由。
解析：[实验反思]该法可行，节约了处理废液的试剂；或该法不可行，该法耗时、耗能，且氯化氢气体有毒，直接挥发会造成空气污染等，合理即可。
答案：该法不可行，该法耗时、耗能，且氯化氢气体有毒，直接挥发会造成空气污染(合理即可)。
10．(2025·青海)我省部分地区土壤存在“白霜”现象，影响植物生长。某化学兴趣小组针对这一现象展开了项目式实践活动。
【活动一】兴趣小组了解到土壤的酸化或碱化会影响部分植物生长，于是就地取材，用黑枸杞浸取液制作酸碱指示剂和比色卡(如下图)，对“白霜”的酸碱性进行了检验。
取适量“白霜”样品于烧杯中，加入一定量蒸馏水，充分搅拌后静置。
?类型八　项目式探究
(1)取少量上层清液于试管中加入指示剂，溶液显蓝色，说明“白霜”呈________性。
(2)查阅资料得知，白霜呈上述性质与Na2CO3有关。请你帮兴趣小组设计一种实验方案，证明“白霜”中含Na2CO3：_________________________
_______________________________________________________________ _________________________________。(简要说明实验试剂、操作及现象)
碱
取少量上层清液于试管中，
加入稀盐酸/稀硫酸，有气泡产生(或取少量上层清液于试管中，加入氯
化钙/氯化钡溶液，有白色沉淀产生)
【活动二】以地适种即改良土壤，适宜植物生长。结合酸碱盐相关知识，组内三位同学分别选择了一种他们认为可以降低土壤中碳酸钠含量的试剂，所选试剂及原理如下表所示。
同学 化学试剂 化学反应原理
甲 H2SO4 H2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋CO2↑＋H2O
乙 Ca(OH)2 Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH
丙 CaCl2 ……
(1)丙同学选用CaCl2降低土壤中Na2CO3含量的化学方程式为___________________________________。
(2)从反应前后物质类别分析，乙同学所选试剂不合适的原因是__________________________________________。同学们与当地农业技术人员交流后得知，H2SO4使用不当会导致土壤酸化。CaCl2存在成本较高等问题。
Na2CO3＋CaCl2===2NaCl＋CaCO3↓
氢氧化钙和氢氧化钠加剧土壤碱化(合理即可)
【项目成果】兴趣小组同学最终选择了兼有杀菌消毒作用的硫粉(S)和物美价廉的石膏(主要成分为CaSO4)作为土壤改良剂。他们深刻体会到实验室探究与解决真实问题存在差异，在实际应用时除了考虑化学反应原理，还需要综合考虑______________________________________等因素。
【拓展延伸】兴趣小组还了解到，我省从过去以地适种为主，变为如今以地适种和以种适地结合的方法，实现土壤的综合治理。
成本低(环保、兼有多重功效等合理即可)
(1)结合下表，他们认为该地区适合种植的农作物为________。
(2)该地区土壤缺乏氮、磷元素，现有尿素[CO(NH2)2]、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、氯化钾(KCl)三种化肥，为提高土壤肥力，你认为该地区最合适的化肥为________________________。
【前景展望】我省已在柴达木盆地试种蕨麻成功，同学们对该地区种植更多农作物的前景充满期待。
作物 马铃薯 油菜 小麦 沙枣
适宜生长的pH范围 4.5～6.5 5.8～6.7 6.0～7.0 8.0～8.7
沙枣
磷酸二氢铵(或NH4H2PO4)
1．(2025·西宁七中三模)探究电解饱和氢氧化钙溶液的特殊现象。同学们向烧杯中加入100 mL饱和氢氧化钙溶液，组装如下图所示装置。闭合开关，观察到灯泡发亮，烧杯中两电极上均产生气泡，同时观察到溶液中与正极相连的石墨电极周围出现白色浑浊。
【提出问题】出现白色浑浊的主要原因是什么？
【作出猜想】排除温度、水的减少对实验的影响。
同学们作出猜想：产生白色浑浊，可能是石墨电极与电解产生的气体反应导致。
【实验验证】把石墨电极换成铂电极后，取100 mL饱和氢氧化钙溶液在相同电压下进行导电性实验，观察到两电极均产生气泡，溶液中未出现白色浑浊。
【实验结论】猜想成立。
【交流反思】
(1)电解水时加入氢氧化钙的作用是________________。
(2)实验中产生的白色浑浊物是__________________。
(3)溶液中自由移动的离子浓度越大，溶液的导电性越强。实验过程中，同学们发现灯泡亮度变暗，其原因是__________________________________
____________________________________________。
增强水的导电性
碳酸钙(或CaCO3)
电解过程中，产生了碳酸钙沉淀，溶
液中钙离子和氢氧根离子数目减少，导电性变弱
2．(2025·西宁一中三模)生活中常用“果蔬洗盐”清洗蔬菜和水果。某小组同学在老师指导下，开启了揭秘“果蔬洗盐”的学习之旅。
③氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合在一般条件下无明显现象。
任务一：探究果蔬洗盐组成
【提出问题】该品牌“果蔬洗盐”的成分是什么？
【实验初探】
(1)取少量该洗盐固体溶于水，滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变红，说明该洗盐溶液呈________性，则其一定不含的物质是_________________。
解析：酚酞溶液遇碱性溶液变红，取少量该洗盐固体溶于水，滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变红，说明该洗盐溶液呈碱性，则其一定不含乳酸、柠檬酸。
碱　
乳酸、柠檬酸
【作出猜想】
(2)猜想一：________________
猜想二：NaCl、NaHCO3
猜想三：NaCl、Na2CO3、NaHCO3
解析：氯化钠溶液显中性，碳酸钠、碳酸氢钠溶液均显碱性，所以碳酸钠、碳酸氢钠至少有一种，故猜想一是NaCl、Na2CO3。
NaCl、Na2CO3
【实验再探】
(3)
实验操作 实验现象 实验结论
①取适量该洗盐固体于试管中，加热，将生成的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变_____ 该固体中含有NaHCO3
②另取少许该洗盐固体于试管中，加水充分溶解后滴加氯化钙溶液 产生白色沉淀 该固体中含有________
浑浊
Na2CO3
解析：实验操作①：依据结论：该固体中含有碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故能观察到澄清石灰水变浑浊；实验操作②：另取少许该洗盐固体于试管中，加水充分溶解后滴加氯化钙溶液，氯化钙与氯化钠、碳酸氢钠不反应，能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，故依据实验现象：产生白色沉淀，可得出该固体中含有碳酸钠。
(4)实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳，其反应原理与步骤①中碳酸氢钠受热分解制备二氧化碳有所不同，写出实验室制取二氧化碳的化学方程式：___________________________________________；
若要收集步骤①中产生的气体可用向上排空气法，原因是_________________________________________；实验室制取二氧化碳时若要随时控制反应的发生与停止，发生装置可选用下图中的________(填字母)。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
CO2的密度比空气的大且不与空气中成分反应
D
解析：实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳，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、二氧化碳，化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；步骤①中产生的气体是二氧化碳，二氧化碳的密度大于空气，故采用向上排空气法收集；实验室制取二氧化碳时若要随时控制反应的发生与停止，发生装置可选D，大理石(或石灰石)放在多孔隔板上，关闭止水夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止；打开止水夹，气体输出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生。
任务二：使用果蔬洗盐
(5)①厨房中盛放食盐与果蔬洗盐的容器标签损毁，请借助家庭中的生活用品或食品等设计方案进行区分_____________________________________
________________________________________ (写出操作、现象及结论)。
②同学们通过专业仪器测定不同方法去除黄瓜中嘧菌酯农药残留量，要想知道方法是否有效，还需测定的数据是___________
____________________________________________。
取少量样品，滴加食醋，有气泡产生的是
果蔬洗盐，无明显现象的是食盐(合理即可)
相同条件下
用清水清洗黄瓜后嘧菌酯农药残留量(合理即可)
解析：①综上分析，“果蔬洗盐”中含有氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠，碳酸盐能与酸反应生成气体，故可用酸来鉴别：取样品少量，滴加食醋，有气泡产生的是果蔬洗盐，无明显现象的是食盐等。②要判断不同方法去除黄瓜中嘧菌酯农药残留量的方法是否有效，需要有一个对比的基准，所以还需要测定的数据是相同条件下用清水清洗黄瓜后嘧菌酯农药残留量或未用任何方法处理的黄瓜中嘧菌酯农药残留量等。
3．学习金属活动性顺序后，老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后，将反应后的无色溶液(以下简称：待测溶液)倒入有水的废液缸中时，发现有白色沉淀析出的“异常现象”。小明设计实验开展了如下探究。请根据要求回答有关问题。
[发现问题]小明取一滴管未倒完的待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，依然产生大量白色沉淀(像牛奶一样)。
[提出问题]待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生？白色沉淀是什么物质？
[查阅资料]
(1)AlCl3是一种无色透明晶体，极易与水反应生成难溶于水的Al(OH)3而产生白色沉淀；
(2)CuCl是一种不溶于水的白色固体，易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含Cl－的溶液中；CuCl中Cu的化合价为________。
解析：CuCl中氯元素的化合价为－1，设铜元素的化合价为x，化合物中各元素的正、负化合价代数和为零，则x＋(－1)＝0，x＝＋1。
[提出猜想]
猜想Ⅰ：白色沉淀是Al(OH)3；
猜想Ⅱ：白色沉淀是CuCl；
猜想Ⅲ：白色沉淀是Al(OH)3和CuCl的混合物。
＋1
[实验探究]
序号 实验操作 实验现象 实验结论
① 取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中 无明显实验现象 猜想
____
正确
② 取约2 mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的Al条，充分反应 有红色固体析出
③ 取一滴管实验②后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中 无明显实验现象
Ⅱ
解析：①已知，CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含Cl－的溶液中；取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中无明显实验现象，说明没有生成氢氧化铝沉淀，可能生成的CuCl溶于一定浓度的NaCl溶液中；②取约2 mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的Al条，充分反应，有红色固体析出，说明生成了铜单质，即待测溶液的溶质中含有铜元素，又因待测溶液为无色溶液，因此不是Cu2+而是Cu＋；③实验②后的溶液中有生成的氯化铝，取一滴管实验②后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，无明显实验现象，说明氯化铝没有生成沉淀。综合分析可知，沉淀为铜元素导致的，沉淀为CuCl，故猜想Ⅱ正确。
[结论与反思]
(1)上述实验表明，Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl，第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。请分别写出上述两步反应的化学方程式：
第一步：_____________________________，
第二步：_____________________________。
解析：题述实验表明，Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl，第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。上述两步反应的化学方程式分别为Al＋3CuCl2===AlCl3＋3CuCl、Al＋3CuCl===AlCl3＋3Cu。
Al＋3CuCl2===AlCl3＋3CuCl
Al＋3CuCl===AlCl3＋3Cu
(2)待测溶液中含有大量CuCl，为什么它没有以白色沉淀的形式存在？请说明原因：___________________________。
解析：CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含Cl－的溶液中；待测溶液中氯离子浓度较高，导致CuCl没有生成沉淀。
待测溶液中氯离子浓度较高
(3)设计实验③的目的是______________________________________。
解析：设计实验③的目的是证明溶液中氯化铝没有生成氢氧化铝沉淀。
证明溶液中氯化铝没有生成氢氧化铝沉淀
[启示与拓展]通过对Al和CuCl2溶液反应的实验探究，使我们认识到，我们不少的传统认识远没有做到细致入微，特别是当观察到有红色固体析出，就贸然断定这个反应是个简单的、一步完成的置换反应。实际上还要关注物质变化的过程，通过比较和分析，得出可靠的结论。经过无数次实验证明，有些化学反应看似一步完成，实际上是分步进行的。请根据你所学知识，任举一例反应可能分步进行的实例：___________________________
_______________________________________________________________ __________。
解析：碳燃烧生成二氧化碳可能是碳首先和氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳再和氧气反应生成二氧化碳等。
碳燃烧生成二氧化碳可能是碳
首先和氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳再和氧气反应生成二氧化碳
(合理即可)
4．(2025·西宁模拟)不用电和火，只需拆开食品专用发热包倒入凉水，就能享用美味的自热食品。某学习小组对某自热食品专用发热包进行了如下探究：
【实验探究1】将一包撕开塑料袋后的发热包平放在烧杯底部，加入200 mL常温水，插入温度计。观察到温度计示数逐渐升至91 ℃，冒出大量白雾，液体底部产生大量气泡。
(1)发热包中的碳酸钠俗称纯碱或苏打，氧化钙俗称________。
解析：氧化钙俗称生石灰。
生石灰
(2)甲同学认为热量来自氧化钙的反应，化学方程式为______________________。
解析：氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应放热，化学方程式为CaO＋H2O===Ca(OH)2。
CaO＋H2O===Ca(OH)2
【实验探究2】为什么要求“远离明火，严禁在密闭场所中使用”？
【猜想假设】生成的气体可能是可燃性气体。
【查阅资料】Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，反应放热。
【设计并进行实验】根据资料，学习小组设计并进行了如图两个实验。
(3)乙同学发现只有实验①中的气体没有被点燃，实验②中的气体被点燃，烧杯内壁有水雾。其原因是实验②中浓硫酸的作用是________________________________________。
解析：实验①中氢气含有大量的水蒸气，故没有被点燃，
浓硫酸具有吸水性，且与氢气不反应，可用来干燥氢气，
则实验②中浓硫酸的作用是吸收氢气中的水蒸气，氢气燃
烧生成水，可观察到实验②中气体被点燃，烧杯内壁有水雾。
浓硫酸吸收氢气中的水蒸气(或干燥氢气等)
【实验结论】发热过程中产生可燃性气体。
【实验探究3】将碳酸钠粉末、氧化钙粉末(稍过量)、铝粉混合均匀配成50 g的自制发热包，倒入无纺布袋中后封口。将自制发热包加200 mL常温水，并用温度传感器和pH传感器进行测量，结果
如图所示，110 s观察到有大量气泡产生。
(4)从发热效果看，该自制发热包比专用发热包的不足之处是______________________________________________________________ _____________。
解析：根据图像分析，从发热效果看，该自制发热包的不足之处是自制发热包达到的最高温度约为59 ℃，不能达到专用发热包的91 ℃。
(5)110～1 856 s内，测得溶液显______(填“酸”“中”或“碱”)性。
解析：据图示，110～1 856 s内，测得溶液pH＞7，显碱性。
自制发热包达到的最高温度约为59 ℃，不能达到专用发热包的91 ℃
(合理即可)
碱
【交流反思】
(6)根据实验和生活经验，请完善发热包说明书中的储存条件_________________________。
解析：氧化钙易与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，容易变质，故发热包的储存条件应为密封保存于阴凉干燥处。
密封保存于阴凉干燥处
5．化学兴趣小组进行稀硫酸化学性质的探究。回答下列问题：
(1)将稀硫酸分别加入图中的试管中，无明显现象的是________(填字母)，要证明该试管中已发生了化学反应，以下方案可行的是___________(填序号)。
①滴入酚酞溶液无明显现象
②测得试管中溶液的pH小于7
③滴入BaCl2溶液有白色沉淀出现
④滴入CuCl2溶液无蓝色沉淀出现
C
①②④
解析：A试管中镁粉和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，现象为有气泡产生；B试管中氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，现象为黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色；C试管中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，该反应无明显现象；D试管中碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，现象为有气泡产生；E试管中氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和氯化氢，现象为有白色沉淀产生，故无明显现象的是C。①滴入酚酞溶液无明显现象，说明溶液中无氢氧化钠，可以证明稀硫酸和氢氧化钠发生了反应，故①符合题意；
②测得试管中溶液的pH小于7，说明溶液中无氢氧化钠，可以证明稀硫酸和氢氧化钠发生了反应，故②符合题意；③滴入BaCl2溶液，若稀硫酸和氢氧化钠没有发生反应，则稀硫酸和氯化钡反应会生成硫酸钡白色沉淀；若稀硫酸和氢氧化钠发生反应生成硫酸钠和水，则硫酸钠和氯化钡反应也会生成硫酸钡白色沉淀，故滴入BaCl2溶液有白色沉淀出现无法证明稀硫酸和氢氧化钠发生了反应，故③不符合题意；④滴入CuCl2溶液无蓝色沉淀出现，说明溶液中无氢氧化钠，可以证明稀硫酸和氢氧化钠发生了反应，故④符合题意。
(2)上述实验结束后，化学兴趣小组继续探究。
实验步骤 实验现象
步骤1：将试管A中物质全部倒入试管E中 产生气泡且白色沉淀增加
步骤2：过滤，得到滤液
步骤3：向滤液中逐滴滴加氢氧化钠溶液 开始无明显现象，一段时间后出现白色沉淀
①步骤2滤液中，溶质的所有可能组合是______________________________ _____________________________(填化学式)。
②步骤3中，产生白色沉淀之前，一定会发生反应的化学方程式是_____________________________。
解析：①将试管A中物质全部倒入试管E中，根据产生气泡且白色沉淀增加可知，试管A中镁粉过量，且和试管E中生成的氯化氢反应产生氯化镁和氢气，试管A中生成的硫酸镁和试管E中剩余的氯化钡反应生成氯化镁和硫酸钡沉淀。
MgCl2、HCl；MgCl2、HCl、
BaCl2；MgCl2、HCl、MgSO4
NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
向滤液中逐滴滴加氢氧化钠溶液，开始无明显现象，一段时间后出现白色沉淀，说明滤液中含有氯化氢。若硫酸镁和氯化钡恰好完全反应，则步骤2滤液中的溶质为氯化镁和氯化氢；若硫酸镁和氯化钡的反应中氯化钡过量，则步骤2滤液中的溶质为氯化镁、氯化氢和氯化钡；若硫酸镁和氯化钡的反应中硫酸镁过量，则步骤2滤液中的溶质为氯化镁、氯化氢和硫酸镁。②由于步骤2的滤液中一定含有溶质HCl，则产生白色沉淀之前，一定会发生的反应是氢氧化钠和氯化氢生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O。
6．用草木灰的浸出液浸泡糯米做成的灰水粽，是我国特有的一种传统美食。学习小组对制作“灰水粽”的草木灰开展如下探究：
[查阅资料]
①糯米中加入食用碱可起到中和微生物生成的酸、软化食物纤维等作用；②草木灰中富含钾盐，主要成分是K2CO3，还含有少量的KCl；③大多数可溶性的盐溶解在水中会完全解离，产生自由移动的离子；④难溶性物质在水中解离出的离子极少，忽略不计；⑤CaCl2、KCl的水溶液呈中性。
任务一　探究草木灰的酸碱性
(1)把烧杯中的草木灰连同浸出液一起过滤，如果滤液仍然浑浊，处理的方法是___________。
解析：把烧杯中的草木灰连同浸出液一起过滤，如果滤液仍然浑浊，应该重新过滤。
重新过滤
(2)取草木灰水于试管中，滴加紫色石蕊溶液，若发现紫色石蕊溶液____________________，则证明草木灰水呈碱性。
解析：碱性溶液能使紫色石蕊变蓝色，根据结论草木灰水呈碱性，所以取草木灰水于试管中，滴加紫色石蕊溶液，若发现紫色石蕊溶液由紫色变为蓝色，则证明草木灰水呈碱性。
由紫色变为蓝色
[进行实验]
(3)请完善下面的表格。
实验步骤 实验现象 实验结论
向1支洁净的小试管中加入3 mL饱和草木灰水，滴入3滴酚酞溶液，振荡，再逐滴滴入CaCl2溶液至过量 溶液先变红，滴入CaCl2溶液至过量时，_____________________________________ 溶液呈碱性是由溶液中解离出的CO引起的
先产生白色沉淀，最
后溶液红色褪去
解析：根据实验结论：溶液呈碱性是由溶液中解离出的碳酸根离子引起的，所以向1支洁净的小试管中加入3 mL饱和草木灰水，滴入3滴酚酞溶液，振荡，溶液先变红，再逐滴滴入CaCl2溶液至过量，氯化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾，所以可观察到产生白色沉淀，由于结论是溶液呈碱性是由碳酸根离子引起的，所以当碳酸根离子沉淀完全时，会观察到溶液红色褪去。
(4)写出上述实验步骤中滴入CaCl2溶液后发生反应的化学方程式：_________________________________。
解析：氯化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾，该反应的化学方程式为CaCl2＋K2CO3===CaCO3↓＋2KCl。
CaCl2＋K2CO3===CaCO3↓＋2KCl
任务三　检验草木灰水中存在氯离子
(5)写出检验草木灰的浸出液中存在Cl－的实验方法：________________________________________________________________________________________________________________。
解析：检验氯离子通常用稀硝酸酸化的硝酸银溶液，所以检验草木灰的浸出液中存在Cl－的实验方法为取少量草木灰的浸出液于试管中，滴加足量的稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明浸出液中存在Cl－。
取少量草木灰的浸出液于试管中，滴加足量的稀硝酸酸化，再滴加硝酸
银溶液，若产生白色沉淀，则证明浸出液中存在Cl－
任务四　测定草木灰中碳酸钾的含量
用如下装置测定草木灰中K2CO3的含量，可通过测定丙装置质量的增加量来计算K2CO3的质量(草木灰中其他成分遇稀盐酸不产生气体)。
(6)实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用除搅拌乙、丙装置中的反应物外，还可以______________________________________。
解析：装置乙中稀盐酸与草木灰中的碳酸钾反应生成二氧化碳气体，通过产生二氧化碳的质量即可计算出草木灰中碳酸钾的质量，所以计算碳酸钾的质量需要将装置中的二氧化碳全部吸收，所以实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用除了可搅拌乙、丙中的反应物外，还能将反应中生成的二氧化碳气体全部通入氢氧化钠溶液中，使二氧化碳被完全吸收。
排出乙装置内的CO2，使CO2被完全吸收
(7)有同学认为通过丙装置质量的增加量来计算K2CO3的质量结果会偏大，为了更精确的测量，该同学建议在乙、丙装置之间增加两个吸收装置，你认为装置中从左到右按顺序应盛放的两种试剂是________(填字母)。
A．NaOH溶液
B．浓硫酸
C．饱和NaHCO3溶液
D．硝酸银溶液
DB
解析：丙装置中为氢氧化钠溶液，氢氧化钠可以吸收二氧化碳，丙装置增加的量即为二氧化碳的质量，通过测定丙装置质量的增加量来计算K2CO3的质量，其结果偏大，原因是乙装置中的氯化氢气体和水蒸气也会进入丙中被吸收，所以依次用硝酸银溶液吸收氯化氢，用浓硫酸吸收水蒸气，同时不影响二氧化碳的量，使测量更精确，故装置中从左到右按顺序应盛放的两种试剂是D硝酸银溶液和B浓硫酸。
7．钢铁是应用广泛的金属材料，但每年因腐蚀会造成巨大损失，某学习兴趣小组以“铁的锈蚀”为主题开展如下探究：
任务一　了解铁制品表面除锈的方法
方法1：物理除锈
(1)小组同学利用________________打磨除去铁钉表面的铁锈，可观察到除去铁锈的铁钉呈银白色。
解析：砂纸表面粗糙，可以将铁钉表面的铁锈打磨除去。
砂纸
方法2：化学除锈
(2)小组同学将生锈的铁钉浸泡在盐酸中片刻，观察到溶液由无色变为黄色，写出该反应的化学方程式：______________________________。
解析：生锈的铁钉浸泡在稀盐酸中片刻，铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，故反应的化学方程式为Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
(3)铁制品锈蚀后应及时除锈的原因是_______________________。
解析：铁与氧气、水等反应生成的铁锈很疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水等反应，铁制品锈蚀后及时除锈，可以防止铁制品全部被锈蚀。
防止铁制品全部被锈蚀
任务二　定性探究铁锈蚀
[查阅资料]
①氯化钙固体可作干燥剂；
②一定条件下，活性炭可加快铁的锈蚀，但活性炭本身不参加反应。
[进行实验]取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如下表：
[得出结论](4)对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的__________________发生反应；对比A、D试管中实验现象，说明____________________会影响铁锈蚀的速率。
试管 A B C D
一周后现象 铁钉表面有一层铁锈 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化 铁钉表面有厚层铁锈
水和氧气
氯化钠溶液
解析：对比A、B、C试管中实验现象可知，A中铁与水和氧气同时接触，生锈，B中铁与氧气隔绝，不生锈，C中铁与水隔绝，不生锈，说明铁锈蚀主要是与空气中的水和氧气发生反应。对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与氯化钠溶液有关。
任务三　定量探究铁锈蚀
小组同学按以下步骤进行实验再探究。
步骤1：小组设计了图2装置；
步骤2：检查气密性；
步骤3：将5 g铁粉和2 g活性炭粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。
(5)据图3，铁锈蚀的过程中________(填“吸热”或“放热”)。
解析：据图3可知，时间从t1时刻到t3时刻，温度呈上升趋势，说明铁锈蚀的过程中放热。
放热
(6)据图4，对比AB段和BC段说明______________________________，分析t3时刻后压强突然变大的原因是___________________________________。
解析：据图4，对比AB段和BC段，t1时刻加入2 mL饱和
NaCl溶液后，装置内压强明显降低，说明氯化钠溶液能
够促进铁生锈，从而使装置内氧气明显减少，导致压强
明显降低；t3时刻后压强突然变大的原因是铁生锈消耗
氧气，使得三颈烧瓶内的压强小于外界大气压，注射器中的稀盐酸在大气压的作用下被压到三颈烧瓶内，稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，产生的氢气使装置内压强突然变大。
氯化钠溶液能够促进铁生锈　
稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气
8．氢氧化钠与二氧化碳的反应是初中化学重要的实验之一，某小组以“验证氢氧化钠和二氧化碳发生反应”为主题开展了以下探究：
任务一　定性探究氢氧化钠是否与二氧化碳发生反应
下表是氢氧化钠和碳酸钠分别在水和乙醇中的溶解度的相关信息，兴趣小组同学根据表格中的信息，按照图示的实验装置，进行了实验探究。
溶剂 水 乙醇
溶解度 NaOH 109 g 17.3 g
Na2CO3 21.8 g 不溶
(1)振荡后锥形瓶内出现的现象是_______________________。
解析：二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，锥形瓶中压强减小，气球在大气压的作用下变大；根据题目数据可以看出，碳酸钠在乙醇中不溶，因此生成碳酸钠后就会变为沉淀析出。
气球变大，溶液变浑浊
(2)写出二氧化碳通入氢氧化钠的乙醇溶液中发生反应的化学方程式：________________________________。
解析：二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为CO2＋2NaOH===Na2CO3↓＋H2O。
(3)该实验方案的优点有________________________________________。
解析：该实验方案的优点有让原本没有现象的反应更加直观。
CO2＋2NaOH===Na2CO3↓＋H2O
让原本没有现象的反应更加直观(合理即可)
任务二　定量探究氢氧化钠是否与二氧化碳发生反应
(4)小组同学设计如图装置，集气瓶(体积为125 mL)内是一瓶不纯的二氧化碳气体，将注射器内的氢氧化钠溶液(可将瓶内二氧化碳完全吸收)注入集气瓶内，轻轻振荡集气瓶，打开弹簧夹，量筒内的水沿着导管流入集气瓶，实验结束后，量筒中剩余水的体积为35 mL。则该集气瓶内气体中二氧化碳的体积分数为________。若注入氢氧化钠溶液后未振荡就立即打开弹簧夹，实验结果会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
80%
偏小
任务三　数字实验验证氢氧化钠是否与二氧化碳发生反应
(5)小组同学利用如图甲装置测定二氧化碳浓度变化，采集数据绘制成曲线(如图乙)，图甲装置气密性检查的方法是_____________________________
_______________________________________。据图乙分析，能说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应的时间段是____________，ab段二氧化碳浓度不变的原因是______________________________。
用注射器往集气瓶中注入空气，
t2～t3
松手，活塞会恢复至原来位置(合理即可)　
水中的CO2已经达到饱和
解析：甲装置气密性检查的方法是用注射器往集气瓶中注入空气，松手，活塞会恢复至原来位置(合理即可)；据图乙分析，二氧化碳的浓度减少最多的时间段是t2～t3，则说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应的时间段是t2～t3；ab段是二氧化碳中加入水的情况，ab段浓度不变的原因是水中的CO2已经达到饱和。

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