2023年中考化学总复习二轮专题拓展 06　实验探究题（广西专用、含答案）考试试卷

六　实验探究题
A组
类型一　物质组成的探究
1.[2022·宁波]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。
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　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.[2022·金华]思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰,于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如图所示思维模型:
气体检验→气体净化→气体转化→气体检验→尾气处理
模型应用 同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
(1)实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,由此可得出该气体产物的成分为　　　　　　　　　　　　。
(2)图实验方案中,装置C和D归属于上述思维模型中的　　　　　　　　环节。
改进创新 小金同学认为,原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰;于是从简约装置、节约实验药品的角度出发,对图方案进行了改进与创新,去掉B、C、D装置,替换F、G装置,改用图所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中,小金先从A处通一段时间混合气体,再点燃E处酒精灯加热,观察现象, 也实现了气体产物成分的检验。
(3)实验中,小金在加热前先通一段时间的混合气体,其目的是 　。
(4)实验中,判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　。
3.[2022·遂宁]在第七十五届联合国大会上,中国提出努力争取2060年前实现“碳中和”,实现二氧化碳的“零排放”。化学兴趣小组认为实验室可用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化碳,从而实现实验室二氧化碳的“零排放”。小组同学对吸收后溶液中溶质的成分产生兴趣并进行探究。
提出问题 氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体后,溶液中溶质的成分是什么
查阅资料
(1)CO2与NaOH溶液反应会生成Na2CO3,当二氧化碳过量时,会继续反应生成NaHCO3。
(2)NaHCO3溶液呈弱碱性,一般不与CaCl2溶液反应,与稀盐酸反应产生气体。
(3)CaCl2溶液呈中性。
作出猜想 猜想①:NaOH、Na2CO3;猜想②:Na2CO3;猜想③:Na2CO3、NaHCO3;猜想④:NaHCO3。
实验与结论
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤一:取少量待测液于试管中,加入CaCl2溶液 产生白色沉淀 猜想　　　不成立
步骤二:另取少量待测液于试管中,加入过量CaCl2溶液至不再产生沉淀,过滤,取少量滤液,向其中加入适量稀盐酸 　　　　(填“有”或“无”)气泡产生 猜想③不成立
步骤三:另取步骤二少量滤液,向其中滴入2~3滴无色酚酞溶液 溶液变红 猜想　　成立
写出步骤一中反应的化学方程式:　 。
反思与交流 反应物的量不同,可能导致生成物的种类不同。
4.[2022·邵阳]化学科技小组的同学进行了某探究实验,将一定量的锌粉投入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。
(1)写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)探究蓝色滤液的成分。
提出问题 蓝色滤液中溶质的成分是什么
作出猜想
猜想一:Zn(NO3)2;猜想二:Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;猜想三:　 。
上述猜想中,该小组有同学直接判断猜想一不合理,理由是 　　　　　　　　　　　　。
实验设计 为进一步验证上述猜想,科技小组的同学设计了如下实验。
实验操作 实验现象 实验结论 相关化学方程式
　取少量蓝色溶液于试管中,滴加①　　　　　　　　　 ②　　　　 　　　　　 猜想三成立 ③
结论分析 猜想三成立,则滤渣中一定含有　　 　　。　
5.[2022·柳州]钙是一种非常活泼的金属,常温下能与水发生反应,反应的化学方程式为Ca+2H2O Ca(OH)2+H2↑。在实验室,某兴趣小组先将一定量的硫酸铜溶液倒入烧杯中,再取一块钙加入硫酸铜溶液中,观察到有大量气泡产生,同时有蓝色沉淀生成。充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,兴趣小组对滤渣的成分进行探究。
提出问题 滤渣的成分是什么
查阅资料 Ca(OH)2微溶于水,Cu(OH)2不溶于水。
猜想与假设 猜想一:全部是Ca(OH)2;猜想二:全部是Cu(OH)2;猜想三:　　　　　　　　　　　　　。
小东从物理性质进行分析后认为猜想　　　　不合理,理由是　 　　　　　　　　　　　　　　　　。
实验与验证
实验 实验操作 实验现象 实验结论
实验Ⅰ 取少量蓝色滤渣放入烧杯中,加入适量的水溶解后过滤,将滤液分成两等份,向其中一份滴入酚酞溶液 滴入酚酞后滤液呈　　　色 滤液显碱性,证明滤液中有OH-
实验Ⅱ 向实验Ⅰ的另一份滤液中滴入Na2CO3溶液 有白色沉淀 证明滤液中有　　　
结论与反思 根据实验Ⅰ和实验Ⅱ可以证明猜想　　　　　　　正确,写出实验Ⅱ中发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
拓展与延伸 Na和Ca都是非常活泼的金属,都能与O2反应生成过氧化物。这两种过氧化物与水反应的化学方程式分别为2Na2O2 +2H2O 4NaOH+O2↑和2CaO2 +2H2O 2Ca(OH)2+O2↑。长途运输鱼苗时常选择CaO2作供氧剂而不选择Na2O2的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
类型二　物质性质的探究
6.[2022·泰安]某化学兴趣小组学习了金属、酸、碱、盐的知识后,对金属钠的性质开展了探究活动。硏究主题:钠与水反应、钠在空气中燃烧及其产物的性质研究。
相关信息:①钠贮存在煤油中;
②2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2;
③2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑;
④BaCl2溶液pH=7。
(1)实验一:在盛有水的烧杯中滴入几滴酚酞溶液,把一块绿豆大小的金属钠(用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去表面的外皮)投入烧杯中。观察到钠浮在水面上,熔化成闪亮的小球且在水面上迅速游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后溶液呈红色。
①从实验现象可知,钠的物理性质:A.固体;B.硬度小;C.密度比水小;D.　　　　。
②烧杯中的溶质除酚酞外还含有　　　　(填化学式)。
③取少量烧杯中的溶液于试管中,然后向试管中滴加某溶液至红色恰好消失(无其他现象),所得溶液中溶质不能与其他物质发生复分解反应,则滴加的是　　　　　　(填化学式)溶液。
(2)实验二:另取一小块钠(如实验一处理)放在石棉网上灼烧,金属钠燃烧并产生黄色火焰,最后生成淡黄色固体Na2O2。将淡黄色固体露置于空气中,一段时间后变为白色粉末。同学们经过讨论,认为该白色粉末可能是Ⅰ.NaOH;Ⅱ.Na2CO3;Ⅲ.　　　　　　　　　　　。
为确定该白色粉末的成分,进行如下实验:
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量白色粉末于试管中,加水溶解,滴加过量的　　　　溶液 　综合实验现象判断,此白色粉末是Na2CO3
②静置后,向上层清液中滴加少量　　　　溶液 无明显现象
7.[2022·泸州]某实验小组验证“Fe+Ag2SO4FeSO4+2Ag”反应并进行了如下探究。已知银粉为黑色,22 ℃时Ag2SO4的溶解度为0.8 g。　
①22 ℃时,向盛有硫酸银饱和溶液的烧杯中加入过量铁粉,搅拌静置,观察到溶液变为黄色并逐渐加深。
②静置3小时后观察,烧杯底部仍有黑色粉末,溶液黄色几乎消失。
③用pH试纸检测Ag2SO4、FeSO4溶液,测得pH均小于7。
回答下列问题。
(1)22 ℃时,硫酸银饱和溶液显　　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性,其溶质质量分数为　　　　　　　　　　(列出计算式即可)。
(2)取步骤①上层的黄色溶液少许滴加盐酸,观察到白色沉淀,该沉淀的化学式为　　　　　。
(3)某同学由步骤②中“仍有黑色粉末”得出Fe比Ag活泼的结论。小组同学讨论后认为思维不严密,因为黑色粉末不一定含Ag,还可能是　　　 　　　　　　　,需要进一步实验才能得出结论,该实验方案是取黑色粉末少许,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(补充完实验方案)。
(4)溶液呈黄色是因为含有Fe3+。小组对Fe3+产生的原因作出如下假设:
a.可能是铁粉表面有氧化物,可产生Fe3+;
b.空气中的O2能与Fe2+反应,可产生Fe3+;
c.溶液中存在　　　　　(填离子符号)能与Fe2+反应,可产生Fe3+。
请设计实验证明假设a、b不是产生Fe3+的主要原因。实验方案是向同样的铁粉中加入FeSO4溶液,振荡静置,观察到　　　　　　　　　　　　　　　时即可证明。
类型三　其他类探究
8.[2022·岳阳]某化学兴趣小组用未知浓度的盐酸和碳酸钙反应,将制得的气体X通入澄清石灰水中,始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象,同学们展开了如下探究:
提出问题
澄清石灰水未变浑浊的原因是什么
查阅资料
①盐酸具有挥发性,易挥发出氯化氢气体;
②AgCl为白色且难溶于水的固体;
③CO2不溶于饱和的NaHCO3溶液;
④CO2与Na2CO3溶液反应的化学方程式为CO2+H2O+Na2CO32NaHCO3;
⑤CO2不与AgNO3溶液反应。
作出猜想 澄清石灰水未变浑浊的原因:
甲同学的猜想:澄清石灰水已变质。
乙同学的猜想:气体X中除了有CO2外,还有　　　　(填化学式)气体杂质。
实验探究同学们经过讨论后设计了如图实验装置进行探究。A、B试管中是AgNO3溶液,C试管中是澄清石灰水,连接好装置后通入气体X。
①盛有AgNO3溶液的B装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　。
②若A、B、C试管中的现象分别是 　 , 则甲、乙同学的猜想都正确。
实验反思
要除去上述CO2中的气体杂质,可以将气体通入　　　　(填序号)中。
A.NaOH溶液　　　　　　　B.Na2CO3溶液　　　　　　　C.饱和NaHCO3溶液
9.[2022·广安]2021年全球新冠疫情形势依然严峻,除了打疫苗、戴口罩、勤洗手外,还需要科学、正确、安全地消毒。84消毒液、H2O2溶液都是常用的消毒剂,某兴趣小组对这两种消毒剂进行了如下探究活动:
实验取少量84消毒液置于试管中,滴加H2O2溶液,有大量气泡产生,经检验产生的气体是氧气。
查阅资料 84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。
提出问题 在上述反应中,NaClO的作用是什么
作出猜想
猜想一:NaClO类似分解H2O2溶液制取氧气时MnO2的作用,作催化剂;
猜想二:NaClO与H2O2溶液发生化学反应,作　　　　。
实验探究
(1)按图所示组装实验装置(固定装置省略)。加入药品前的操作是　 。
(2)实验Ⅰ:按图装置经注射器甲注入10 mL水,观察到注射器乙活塞向右移动10 mL(忽略大气压、摩擦等其他因素对测量结果造成的影响,下同)。
(3)实验Ⅱ:先向锥形瓶中加入20 mL 84消毒液,再按图装置将25 mL H2O2溶液平均分5次经注射器甲注入锥形瓶中,待注射器乙活塞不再向右移动后,记录每次气体的总体积,数据见下表:
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
H2O2溶液体积/mL 5 5 5 5 5
注射器乙中气体的总体积/mL 35 70 85 a b
表中的数据a=　　　　。
实验结论 根据表中数据判断　　　　　　(填“猜想一”或“猜想二”)是正确的,依据是　 　。
反思评价 通过该实验说明消毒剂混用可能会影响消毒的效果,因此生活中在使用各种消毒剂时不能随意混用,应科学使用,注意安全。
10.[2022·山西]2021年3月16日,沙尘暴席卷我国西北地区,次日多地又遇到降雨。该地某校环境监测实践小组的同学们,对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及雨水酸碱度的异常变化产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下,他们紧急立项,开启了项目化学习的探究之旅。
任务一:监测沙尘暴的成因
同学们参与当地环境监测。他们在10 m高台上,利用“风向风速器”,测得风速为10 m/s时,有大量的沙尘被卷入空中,能见度迅速降低。引发这一自然现象的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　(写1条)。
任务二:分析沙尘暴的危害
当人暴露于沙尘天气中时,含有各种有毒的化学物质、病菌等的尘土可进入口、鼻、眼、耳中引发各种疾病。除此之外,沙尘暴还会产生的危害是　　　(写1条)。
任务三:探究沙尘暴的成分
信息检索 我国西北地区,含有大量钠盐的干涸盐湖和盐碱地总面积约有50万平方千米,为沙尘暴的形成埋下隐患。
猜想假设 此次沙尘暴中可能含有碳酸钠等碱性物质。
进行实验 取少量盐碱地的土壤与蒸馏水按1∶5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置,取上层清液,用如图装置完成如下实验。
项目 实验步骤 实验现象 实验结论
方案 ①挤压胶头滴管a,滴入　　　　 产生白色沉淀 沙尘暴中含有Na2CO3,不含NaOH
②挤压胶头滴管b,滴入几滴酚酞溶液 酚酞溶液不变色
反思评价 (1)步骤①中发生反应的化学方程式为 　。
(2)若加入的X是　　　　(填化学式),则发生反应的化学方程式为　 。
由此可证明沙尘暴中含有Na2CO3,而无法确定是否含有NaOH。
任务四:评价雨水pH异常的原因
数据监测小组同学在老师的帮助下,从环保部门获得了当地雨水的pH数据。
测定时间 3月5日 3月17日 3月28日 3月31日
pH 5.57 5.73 5.60 5.59
表达交流 3月17日,雨水pH出现异常的原因是　 。
检查进度 该项目化学习还没有进行的探究项目是　　　　　　　　　　　　　　。
B组
1.[2022·济宁]某兴趣小组为探究甲烷的元素组成,经查询资料,采用如图所示装置,制取并收集一定量甲烷气体进行实验。
查询资料
Ⅰ.甲烷是一种无色无味的气体,密度比空气小、难溶于水、有可燃性。
Ⅱ.实验室常用醋酸钠和碱石灰固体共热制取甲烷,有关反应的化学方程式:CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑。
实验装置
请回答:(1)①实验室制取甲烷气体应选用的发生装置是　　　　(填序号,下同),收集装置是　　　　。
②验纯后,点燃甲烷气体,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯(如图F),烧杯内壁有　　　　生成,然后向烧杯中倒入少量澄清石灰水,振荡,现象为　　　　　　　　　　　。由此推断,甲烷中一定含C、H两种元素,甲烷燃烧的化学反应方程式为　 。
③进行实验②前,将甲烷气体通过装置E,目的是　 。
(2)有一瓶因久置而失去标签的无色溶液,为鉴定该溶液的成分,小亮进行了下面的实验:
①取一支洁净试管,倒入3~5 mL待测溶液,滴加2~3滴石蕊溶液,石蕊溶液变为红色,该溶液呈　　　　(填“酸性”或“碱性”)。
②另取一支洁净试管,倒入3~5 mL待测溶液,加入几粒锌粒后有气泡冒出,该溶液一定是　　　　溶液。
③要确定该溶液是稀硫酸还是稀盐酸,小亮还需要补充的实验是:
实验步骤 实验现象 实验结论

2.[2022·河北]茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢,某小组同学对茶垢清洁剂进行了探究。
查阅资料 如图所示是某品牌茶垢清洁剂说明书中的部分内容。说明书中碳酸钠的俗称有误,应改为　　　　。
提出问题Ⅰ 茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢,是否生成氧气 　
实验1 在盛有茶垢清洁剂固体的小烧杯中,加适量常温水,完全溶解后得到无色溶液,观察到有小气泡缓慢冒出,伸入带火星的木条,木条不复燃。
实验2 取三份等量的实验1中的溶液,分别加入甲、乙、丙三支试管中,按图所示进行实验。观察到都较快产生气泡,且温度越高产生气泡越快;伸入带火星的木条,木条都复燃。
表达交流Ⅰ 通过实验证明,茶垢清洁剂溶于水时生成氧气。
(1)实验1中“木条不复燃”的原因是　 。
(2)实验2中丙试管内不再产生气泡后,其中溶液所含溶质与加热前溶液的不同是　 。
提出问题Ⅱ 茶垢清洁剂溶于水时生成碳酸钠,是否生成氢氧化钠
实验3 取实验2丙试管内溶液,按如图流程进行实验。
丙试管内溶液滤液溶液M
表达交流Ⅱ
(1)加入试剂X的目的是　 (用化学方程式表示)。
(2)不新增试剂,检验加入的试剂X已足量的方法是　 。
(3)溶液M呈　　　　色,说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠。
反思总结 (1)茶垢清洁剂溶于水生成了碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠溶液有较好的去污效果,过氧化氢分解生成活性氧,可深层带走污垢。
(2)使用茶垢清洁剂时应选择　　　　的水进行溶解,去垢效果更好。
3.[2016·柳州]手机常用的电池是锂电池。小华同学对锂(Li)元素产生了兴趣,他查看了元素周期表,发现锂是金属单质,其原子结构示意图是　　　　　　。他想了解如果把锂排到金属活动性顺序中应该放在什么位置,于是他去请教老师,老师让他比较锂与镁和锂与钠的金属活动性。于是他针对锂、镁、钠的金属活动性提出猜想。
提出猜想 猜想一:锂、镁、钠的金属活动性是锂>钠>镁;
猜想二:锂、镁、钠的金属活动性是钠>锂>镁;
猜想三:锂、镁、钠的金属活动性是钠>镁>锂。
实验探究
实验操作 实验现象 结论
将体积一样大的锂块和镁块分别加入相同浓度的盐酸中 锂与盐酸反应更剧烈,产生气体速率更快 金属活动性:锂　　(填“>”或“<”)镁
写出锂与盐酸反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
理论探究 小华同学认为钠和锂的金属活动性不需要实验也能判定,因为结构决定性质,他研究了钠和锂的原子结构示意图后认为锂的金属活动性　　　　(填“>”或“<”)钠,理由是　 　。
讨论交流 综合实验和理论探究,可以得出猜想　　　　成立。同学们对原子结构示意图进行深入研究,发现从原子结构示意图可以推出元素的化合价,知道金属元素无负价。还可以利用化合价来判定氧化还原反应,化学反应中有元素化合价升降的就一定是氧化还原反应。下列反应就是氧化还原反应,已知水中的氢元素和氧元素的化合价没有变化。
A(单质)+H2OB(化合物)+C(化合物)
请回答:A是　　　　(填“金属”或“非金属”)单质,原因是______________________________________________
　 　。
4.[2022·盐城]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。
试管序号 甲 乙 丙
实验操作
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
(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。
②取100 mL小烧杯,倒入20 g废液样品,插入pH计测定溶液的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　　　　g熟石灰处理剩余废液(写出计算过程)。
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: 　。
5.[2017·柳州]某校化学兴趣小组在做溶液的导电性实验时,发现了以下一些问题:
(1)不是所有的溶液都能导电。下列物质溶于水后形成的溶液不能导电的是　 　　　。
A.硫酸 B.氢氧化钾　　　　 C.碳酸钠　　　　 D.乙醇
(2)同学们在做氯化钠溶液的导电性实验时,不仅看到灯泡亮了,还观察到两根石墨电极上都出现了气泡。于是他们对气泡的成分产生了浓厚兴趣,决定进一步探究。
提出问题 氯化钠溶液通电时,石墨电极上生成了哪两种气体
查阅资料 氯气(Cl2)是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。
提出猜想 猜想一:H2和O2;猜想二:O2和Cl2;猜想三:　　　　　　　　。
设计实验
实验步骤 实验现象 解释或结论
①按照如图所示,连接好实验装置,通电一段时间后,用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体,观察气体的颜色 a试管收集到黄绿色气体,b试管收集到无色气体 通过对气体颜色的分析,说明猜想　　　(填“一”“二”或“三”)肯定是错误的
②用拇指堵住b试管,移近点燃的酒精灯,松开拇指 听到轻微的爆鸣声 证明b试管中收集的气体为　 　　
实验结论 实验证明猜想三成立。实验完成后,同学们用pH试纸测出通电后的溶液呈碱性。请写出氯化钠溶液通电时发生反应的化学方程式:　 。
讨论交流 实验结束后,老师和同学们在一起进行交流。老师肯定了实验结论的同时还告诉大家:氯化钠溶液通电时所发生的反应是氧化还原反应。在氧化还原反应中,有元素化合价升高,必定有元素化合价降低。
从氧化还原反应原理考虑,就可以判断出猜想　　 　　(填“一”“二”或“三”)是错误的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
此外,老师还提出这样一个问题请大家思考:通电一段时间后,氯化钠溶液的浓度有所降低。若要恢复为原氯化钠溶液的浓度,只需向通电后的溶液中加入　　　　(填物质的名称)即可。
C组
1.[2022·武汉]实验室有一包白色固体,其成分为氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠。某兴趣小组为测定固体中各成分的质量分数,进行了以下实验。
探究一 测量样品与盐酸反应得到氯化钠的质量
如图所示,取3.00 g样品置入锥形瓶中,加适量水溶解。逐滴加入过量的稀盐酸,用pH传感器等电子设备采集信息形成图像。将锥形瓶中最终所得溶液蒸发、结晶得到全部固体,其质量为3.48 g。
(1)a点溶液呈　　　　　(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)ab段溶液pH降低,发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写一个即可)。
(3)蒸发时除使用蒸发皿、铁架台(带铁圈)外,还需要用到的仪器有　　　　　　　　。
探究二 测量样品与硫酸反应生成二氧化碳的体积
如图所示,另取3.00 g样品与足量稀硫酸混合,测得生成二氧化碳的体积为220 mL(该条件下二氧化碳的密度为2.00 g/L;装置气密性良好且忽略二氧化碳的溶解)。
(4)结合探究一计算出样品中氯化钠的质量分数为　　　　(精确到0.1%)。
(5)下列因素会导致所测样品中氯化钠的质量分数偏小的是　　　　(填序号)。
A.探究一中加入的稀盐酸量不足 B.探究一中蒸发时有液体溅出
C.探究二中俯视读取量筒中水的体积 D.探究二实验后生成气体在锥形瓶中仍有滞留
2.[2022·烟台]因发现青蒿素而获诺贝尔奖的科学家屠呦呦还发现了双氢青蒿素。查阅资料可知,双氢青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成。为测定双氢青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比,兴趣小组进行了以下探究。
设计实验 兴趣小组设计并进行了如图甲所示的实验(装置气密性良好)。
将7.1 g双氢青蒿素放在装置C的玻璃管中,燃烧至无固体灰分残留。
(1)装置A、B中盛放的试剂分别是　　　　(填序号)。
①足量NaOH溶液、足量浓硫酸　②足量浓硫酸、足量NaOH溶液
(2)装置F可吸收从装置E的气流中带出来的少量水蒸气,生石灰与水蒸气发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
记录数据 加热前,先通入空气一段时间,再称量装置D的质量、装置E和F的总质量(反应前的质量)。双氢青蒿素完全反应后,停止加热,继续通入空气一段时间,再次称量装置D的质量、装置E和F的总质量(反应后的质量),实验数据如表所示。
装置 反应前的质量/g 反应后的质量/g
D 74.7 80.1
E和F 80.3 96.8
实验结论 (3)根据表中数据分析,双氢青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比是　 。
拓展分析 (4)双氢青蒿素分子中碳、氢、氧三种原子的个数比是　　　　　　　　。
实验反思 (5)实验过程中,加热前要先通入空气一段时间,该操作的作用是　　　　　　　　　　　　　　。
(6)有同学建议,为使实验结果更准确,需要在装置C和D之间增加图乙所示的装置,其目的是　　　　 　。
3.[2022·徐州]铜及其化合物在生产、生活中有重要应用。某同学对铜及某些含铜物质进行探究。
温故知新 (1)在①CuO、②Cu(OH)2、③CuCl2、④Cu2(OH)2CO3[也可表示为CuCO3·Cu(OH)2]这4种物质中,属于碱的有　　　　(填序号);除①CuO外,其余3种物质在常温下易溶于水的有　　　　(填序号)。
(2)考古出土的春秋末期制造的青铜剑,历经2 500余年,其表面虽有一层薄锈,但仍寒光逼人、剑刃锋利。由此可知,青铜具有的特性有　　　　　　　　 　　　　(任写一条)。铜器表面的薄锈是铜与空气中的氧气、水、
　　　　　　等物质发生反应所形成的。
提出问题 除H2、CO能还原CuO外,是否还有其他气体能够还原CuO得到金属铜 怎样从含CuCl2、FeCl3的某工业废液中回收金属铜和FeCl2溶液
查阅资料a.通常状况下,氨气极易溶于水形成溶液;加热时,氨气能与CuO反应生成氮气和金属铜等,可用如图所示装置验证。
b.在溶液中能发生反应2FeCl3+Fe3FeCl2。
进行实验1 (3)按图连接装置,检查气密性后,加(通)入相关药品,后续操作均按规范要求进行,完成实验。
①将CuO粉末装入玻璃管A中的具体操作方法是 　　　　　　　　　　　　　　。
②实验时,在试管B中能够观察到的现象是有液体出现,该液体是　　　　(填“纯净物”或“混合物”)。
③从环保角度看该装置的不足之处是　　　　　　　　　　　　　　。
进行实验2 (4)取适量含CuCl2、FeCl3的某工业废液样品,向其中加入过量铁粉并充分反应后,过滤,将滤渣和足量　　　　　(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)充分反应,再　　　　(填操作名称)、洗涤、干燥即可回收得到金属铜;所得滤液中含有需要回收的FeCl2。
拓展延伸 (5)已知:加热时,葡萄糖溶液与氢氧化铜悬浊液能发生反应。实验室可用CuSO4溶液等物质检验葡萄糖的存在,具体实验过程为在试管中加入2 mL 10% NaOH溶液,滴加5%CuSO4溶液5滴(每滴溶液按0.04 mL计算,两种溶液的密度均按1 g/mL计算),混合均匀,充分反应,得混合物A。再向上述试管中加入几滴10% 葡萄糖溶液,并在酒精灯上加热至沸腾,片刻后生成红色沉淀B,检验完成。则混合物A显　　　　(填“中性”或“碱性”);红色沉淀B是　　　　[填“CuO”“Cu2O”或“Cu(OH)2”]。
答案
A组
1.实验结论一氧化碳和二氧化碳(或CO和CO2)
实验反思(1)除去CO2气体
(2)排尽装置中原有的空气
(3)CO+CuOCu+CO2
2.(1)H2O、CO2、CO
(2)气体净化
(3)防止加热时发生爆炸、检验CO2
(4)H装置中澄清石灰水变浑浊
3.实验与结论④　无　①
CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl
4.(1)Zn+Cu(NO3)2Zn(NO3)2+Cu
(2)作出猜想Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3
Zn(NO3)2溶液是无色的
实验设计 ①稀盐酸　②产生白色沉淀
③HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3　
结论分析 Ag
(2)作出猜想 若加入锌的量较少,硝酸银没有完全反应,则滤液中溶质的成分为Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3。根据题意,过滤得到蓝色滤液,而Zn(NO3)2溶液是无色的,故猜想一不合理。实验设计 实验结论为猜想三成立,则溶液中有AgNO3,滴加盐酸后会产生白色沉淀,因为硝酸银和盐酸反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,即HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3。结论分析猜想三成立,则滤渣中一定含有银。
5.猜想与假设 Ca(OH)2和Cu(OH)2的混合物　
一　Ca(OH)2是白色固体,而滤渣为蓝色,所以猜想一不合理
实验与验证红　Ca2+
结论与反思 三
Ca(OH)2+Na2CO3 2NaOH+CaCO3↓
拓展与延伸 CaO2与水反应生成的Ca(OH)2微溶于水,覆盖在CaO2表面,阻碍了反应的进行,随着运输过程中的震动,CaO2又可以与水接触,继续反应,可以长时间缓慢放出氧气;且Ca(OH)2微溶于水,使得溶液的碱性较弱,均有利于鱼苗的长途运输
6.(1)①熔点低　②NaOH　③HNO3
(2)NaOH和Na2CO3
①CaCl2(或BaCl2)　有白色沉淀生成
②酚酞
7.(1)酸　×100%　
(2)AgCl　
(3)铁粉过量　滴加过量稀盐酸,观察黑色粉末是否溶解
(4)Ag+　溶液颜色不发生改变
8.作出猜想 HCl　
实验探究 ①验证HCl气体是否被除尽
②A中产生白色沉淀,B中没有沉淀产生,C中澄清石灰水不变浑浊
实验反思 C
9.作出猜想 反应物
实验探究 (1)检查装置气密性
(3)90
实验结论 猜想二　第3次产生的氧气量变少,以后不再产生气体(或若NaClO作催化剂,第3次加入5 mL H2O2溶液时,气体体积也会增加35 mL,合理即可)
10.任务一:土质疏松(或大气层不稳定,合理即可)
任务二:影响出行(或影响户外工作,合理即可)
任务三:进行实验 过量的CaCl2溶液(或过量的BaCl2溶液,合理即可)
反思评价 (1)Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl(或Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl)
(2)Ca(OH)2[或Ba(OH)2]　Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH[或Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH]
任务四:表达交流沙尘暴中含有 Na2CO3,引起雨水 pH 增大(合理即可)
检查进度 防护、治理
任务二:沙尘暴会降低能见度,影响人们出行,同时户外工作也会受到影响。
任务三:反思评价 (1)步骤①的目的是检验并除去碳酸钠,可选择足量的氯化钙、硝酸钙、氯化钡、硝酸钡溶液等。(2)根据加入的试剂能证明沙尘暴中含有Na2CO3,而不能确定是否含有NaOH,可以推出加入的试剂和碳酸钠反应生成了氢氧化钠,导致无法确定沙尘暴中是否含有氢氧化钠,所以加入的试剂是氢氧化钙或氢氧化钡。
任务四:表达交流 正常雨水的pH约为 5.6,3月17日雨水pH明显增大,原因是沙尘暴中的碳酸钠溶于水显碱性所致。检查进度 同学们对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及雨水酸碱度的异常变化产生了兴趣并探究,分析实验过程可知,该项目化学习对防护和治理尚未进行探究。
B组
1.(1)①A　D
②水珠　澄清石灰水变浑浊
CH4+2O2CO2+2H2O
③除去甲烷中的水蒸气
(2)①酸性　②酸
③取待测液少许倒入试管中,滴加硝酸钡溶液或氯化钡溶液　产生白色沉淀　该溶液是稀硫酸(合理即可)
2.查阅资料 纯碱(或苏打)
表达交流Ⅰ (1)产生氧气缓慢(合理即可)
(2)不含过氧化氢
表达交流Ⅱ (1)Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl(或Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl,合理即可)
(2)向滤液中滴加试剂X,不产生沉淀(合理即可)
(3)无
反思总结 (2)较高温度(合理即可)
表达交流Ⅱ (1)碳酸钠溶液显碱性,为探究茶垢清洁剂溶于水时是否生成氢氧化钠,需排除碳酸钠的干扰,所以需要除掉碳酸钠后再用酚酞溶液检验氢氧化钠。加试剂X的目的是除掉碳酸钠,可加入氯化钙溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。(2)在不另加试剂的条件下,若想证明试剂X已足量,应证明滤液中不存在碳酸钠,可向滤液中滴加试剂X,若无沉淀生成,说明滤液中无碳酸钠,即所加试剂X已足量。(3)根据结论“茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠”可推知溶液M呈无色。
反思总结 (2)根据题中信息可知,温度越高,过氧化氢分解的速率越快,故使用茶垢清洁剂时应选择温度较高的水进行溶解,去垢效果更好。
3.
实验探究 >　2Li+2HCl2LiCl+H2↑
理论探究 <　锂原子和钠原子最外层电子数相同,但钠原子多一个电子层,原子核对最外层电子的束缚力更弱,更容易失去电子
讨论交流二　非金属　因为A是单质,元素化合价为零,该反应又是氧化还原反应,一定有化合价升降,而水中的氢元素和氧元素化合价没有变化,所以A单质中元素的化合价一定有升降,在生成物中该元素的化合价一定有正价和负价,金属元素无负价,则A是非金属单质
4.(1)Na2CO3　碱　Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O　4.925
(2)实验操作 ①1.5 g
③解:设20 g废液中HCl的质量为x,处理剩余废液需要氢氧化钙的质量为y。
NaOH　+　HClNaCl+H2O
40 36.5
16 g×5% x
=　x=0.73 g
废液中HCl的质量分数为×100%=3.65%。
Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O
74 73
y (1 000 g-20 g)×3.65%
=
y=36.26 g
答:投入36.26 g熟石灰处理剩余废液。
实验反思 同意,HCl具有挥发性,蒸发后剩余固体是氯化钙
实验计算:设生成白色沉淀的质量为a。
BaCl2+Na2CO32NaCl+BaCO3↓
208 197
50 g×10.4% a
=
解得a=4.925 g。
(2)实验操作①配制30 g 5%的NaOH溶液,需要氢氧化钠的质量为30 g×5%=1.5 g。
实验反思 同意,HCl具有挥发性,蒸发后剩余固体是氯化钙。
5.(1)D　
(2)提出猜想 H2和Cl2
设计实验 一　氢气
实验结论 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
讨论交流 二　氧气和氯气都是单质,氧元素和氯元素的化合价都是0,而反应物中的氧元素化合价是-2,氯元素化合价是-1,由氧化还原反应中元素化合价变化可知,氧元素和氯元素的化合价不能都升高　氯化氢
C组
1.(1)碱性
(2)NaOH+HClNaCl+H2O(或Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O)
(3)玻璃棒、酒精灯
(4)38.0%　
(5)C
Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
w 0.44 g
=　
w=1.06 g
3.00 g样品与足量稀盐酸混合时,碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳的质量也应为0.44 g。
在探究一中,设3.00 g样品中的碳酸钠与盐酸反应所造成固体增加的质量是x,则:
Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O　Δm
106 117 44 11
0.44 g x
=　x=0.11 g
则3.00 g样品中氢氧化钠与盐酸反应固体增加的质量为3.48 g-3.00 g-0.11 g=0.37 g。
设3.00 g样品中氢氧化钠的质量是y,则:
NaOH+HClNaCl+H2O　Δm
40 58.5 58.5-40=18.5
y 0.37 g
=　y=0.8 g
则3.00 g样品中氢氧化钠的质量为0.8 g,碳酸钠的质量为1.06 g,故样品中氯化钠的质量分数为×100%=38%。
(5)探究二中俯视读数,读数偏大,造成测得生成气体的体积偏大,使计算得到Na2CO3的质量偏大,则测得氯化钠的质量分数偏小。
2.(1)①
(2)CaO+H2OCa(OH)2
(3)45∶6∶20
(4)15∶24∶5
(5)排尽装置中的二氧化碳和水蒸气,以免影响实验结果
(6)使双氢青蒿素不完全燃烧生成的一氧化碳转化成二氧化碳,从而被氢氧化钠溶液吸收,使测定结果更准确
(4)双氢青蒿素分子中碳原子、氢原子、氧原子个数比为∶∶=15∶24∶5。(5)实验过程中,加热前要先通入空气一段时间,该操作的作用是将装置中的二氧化碳和水蒸气排尽,以免影响实验结果。(6)在实验过程中,双氢青蒿素不完全燃烧会生成一氧化碳,一氧化碳不能被氢氧化钠溶液吸收,则测出的双氢青蒿素中碳元素质量偏小,在装置C和D之间增加图乙装置可以将双氢青蒿素不完全燃烧生成的一氧化碳转化成二氧化碳,使测定结果更准确。
3.(1)②　③
(2)抗腐蚀性强(合理即可)　二氧化碳
(3)①将玻璃管横放,用药匙或纸槽将CuO粉末送入玻璃管中部
②混合物　③没有尾气处理装置
(4)稀盐酸　过滤
(5)碱性　Cu2O
CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4
160 80
x 0.2 g
=　x=0.4 g
0.4 g>0.01 g,故氢氧化钠过量,溶液显碱性。再向上述试管中加入几滴10%葡萄糖溶液,并在酒精灯上加热至沸腾,片刻后生成红色沉淀B,由于CuO是黑色固体,Cu(OH)2是蓝色沉淀,故B为Cu2O。