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解讀實驗探究題
實驗探究題是中考必考題型之一，考查知識點主要以金屬、酸堿鹽知識的實驗探究為主，結合對實驗裝置的設計與評價。選取的內容往往來源于教材的實驗，從新的視角對課本的基礎實驗進行深層次的探究，強調實驗過程與方法、實驗方案設計、實驗現象預測、邏輯推理等高階思維的考查，綜合性較強，區分度好。在備考中應注重對初中化學知識“大串聯”，對零零碎碎的知識整理，由“點”到“線”形成知識“面”，要深挖教材中的實驗，綜合運用知識，回看教材中的各個簡單實驗。
一、物質元素組成的探究
根據反應前后元素種類、質量不變，通過驗證生成物成分，從而反推反應物的組成元素。
常檢驗碳、氫元素，一般碳元素轉化為二氧化碳（裝置中用堿溶液或堿石灰吸收，看質量增加）；氫元素轉化為水（用濃硫酸或堿石灰吸收，看質量增加），通過連續性裝置的檢驗、吸收混合氣體的方式進行驗證。
例1．（2024九下·汕頭開學考）熔噴布是生產口罩的主要材料。化學興趣小組的同學欲探究熔噴布的組成元素，進行了如下圖所示實驗。
【提出問題】熔噴布是由什么元素組成的？
【查閱資料】①無水硫酸銅遇水會變為藍色；
②熔噴布易燃，只可能由碳、氫、氧元素中的一種或多種組成。
【實驗裝置】
（1）【實驗操作】①檢查裝置的氣密性：
②按圖連接裝置；
③點燃酒精燈，觀察實驗現象：
④裝入相關試劑后，通入一段時間干燥的O2.
上述部分實驗操作的順序為　 　（填序號，每種操作只選一次）。
（2）【實驗分析】
裝置B中觀察到　 　，證明生成了水。
（3）裝置C中澄清石灰水變渾濁，證明生成了　 　，發生反應的化學方程式　 　.
（4）尾氣中檢測不到　 　，說明樣品充分燃燒。
（5）【得出結論】由上述實驗可知，熔噴布中一定含有的元素是　 　.
（6）【討論交流】裝置B和裝置C　 　（選填“能”或“不能”）調換位置，理由是　 　.
1. ．（2023·虎門模擬）甜葉菊苷具有高甜度低熱能的特點，是一種新型甜味劑，我國是全球最主要的生產國，實驗小組欲探究甜葉菊苷的元素組成，進行如下實驗：
（1）【提出猜想】甜葉菊苷由什么元素組成？
【進行實驗】小晴取適量的甜葉菊苷按如圖進行操作，并分別將干冷的燒杯和蘸有澄清石灰水的燒杯倒置與火焰上方。
寫出澄清石灰水變渾濁的方程式：　 　。
（2）【討論交流】
其他同學認為小晴的實驗設計不嚴謹，原因是　 　。經改進試驗后，檢驗到甜葉菊苷在氧氣中充分燃燒的產物只有二氧化碳和水，由此確定甜葉菊苷中一定含有碳、氫元素。
（3）【繼續探究】為了進步確定其元素組成。利用如圖進行實驗。(氫氧化鈉固體和濃硫酸均可吸收水蒸氣)
實驗前要通一會兒氮氣，目的是　 　。
（4）A裝置中發生反應的化學方程式為　 　。
（5）C裝置中氧化銅的作用是：　 　。
（6）【數據記錄】4.02g甜葉菊苷在C裝置中充分燃燒后，D裝置增重2.7g，E裝置增重8.36g。(產物被完全吸收)
【分析與討論】
數據分析：4.02g 甜葉菊苷中氧元素的質量為　 　g，由此可以確定甜葉菊苷是由碳、氫、氧元素組成。
（7）本研究利用的原理是　 　，若沒有F裝置，對氧元素質量測定結果的影響是　 　。(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
2．（2023九上·南寧月考）蔗糖是生活中常見的一種物質，化學興趣小組對“蔗糖的組成”進行了探究。
【提出猜想】小組同學認為：綠色植物通過光合作用將二氧化碳和水轉化成葡萄糖和氧氣，葡萄糖進一步轉化為蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素。
【查閱資料】蔗糖隔絕空氣受熱時可發生分解反應。興趣小組成員設計并進行了下述兩種不同實驗方案：
（1）【方案一】小組同學將蔗糖放在氧氣中燃燒，檢驗生成物中有水和二氧化碳，得出結論“蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的”。小剛認為該方案不合理，只能說明蔗糖中一定含有碳、氫元素，不能確定是否含有氧元素，理由是 　 　。
（2）【方案二】用如圖所示裝置進行實驗，實驗開始先通入一會兒氮氣，然后關閉彈簧夾，點燃酒精燈給蔗糖加強熱。
實驗時觀察到干冷的小燒杯內壁有 　 　，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素。
（3）玻璃管中殘留有黑色固體，小組同學猜測該黑色固體是單質碳，并繼續利用如圖所示裝置，另選試劑進行驗證。實驗過程和現象如表：
實驗過程 實驗現象 實驗結論
小燒杯中加入足量的澄清石灰水，往玻璃管中通入 　 　，點燃酒精燈加熱。 玻璃管中黑色固體燃燒，燒杯內的 　 　。 黑色固體是單質碳
（4）寫出上述實驗過程中燒杯內反應的化學方程式 　 　。
（5）【實驗結論】蔗糖是由 　 　元素組成的。
（6）【拓展交流】方案二中先通入一會兒氮氣的目的是 　 　。
3．（2023·太原模擬）蔗糖是重要的食品和調味品，普遍存在于植物的葉、花、莖、種子及果實中，某班同學欲探究蔗糖的元素組成：
【提出問題】：蔗糖由什么元素組成
【進行實驗】：取少量蔗糖放在燃燒匙中在酒精上加熱(如圖1)，并分別將干冷的燒杯線和蘸有澄清石灰水的燒杯倒置于火焰上方。
【討論交流】：其他同學認為小睛的實驗設計不嚴謹，原因是 　 　 。
【改進實驗】：小睛利用圖2裝置對干燥的蔗糖粉末進行分析，請補全實驗步驟：
步驟1：先用酒精燈在玻璃管內銅絲處加熱，充分反應；
步驟2：再將酒精燈移至蔗糖處進行加熱。充分反應后，觀察到玻璃管內壁有水珠出現，蔗糖粉末變黑；
步驟3：待玻璃管冷卻后，取出黑色粉末，在氧氣流中灼燒，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。 同時反復推拉注射器活塞 ；
步驟1可以觀察到現象　 　；
【實驗分析】：蔗糖中一定含有　 　元素；
【實驗反思】：小晴查閱資料，了解到葡萄糖也是一種白色粉末，其化學式為 物理、化學性質均與蔗糖相似。若利用該裝置進行對比實驗，能否鑒別蔗糖和葡萄糖 若能，請說明原因；若不能，說明原因并簡述進一步鑒別的實驗原理　 。
二、物質組成成分的探究
根據給定信息，如顏色、物質（或離子）共存情況、破損標簽上信息（如元素種類、原子團、角標、濃度等），進行合理假設物質或組成。再根據物質的顏色、溶解性、化學性質等驗證物質組成。
例2 ．化學興趣小組在實驗室發現了一瓶標簽受到腐蝕（如圖所示），他們對此產生了興趣進行如下實驗探究．
【提出問題】這瓶溶液究竟是什么？
經過詢問實驗老師平時的藥品保管得知，這瓶無色溶液應該是碳酸鈉、氫氧化鈉．氯化鈉中的某一種．為了確定該藥品，他們首先進行了理論分析：（除最后一小題外用化學用語作答）
（1）小明提出，根據元素種類，他認為不可能是　 　
（2）小英提出，根據觀察標簽結合化學式的書寫，她認為不可能是　 　．
實驗操作 實驗現象
取少量樣品于試管中，慢慢滴加一種溶液，靜置一段時間，濾去上層清液，向沉淀中繼續滴加稀鹽酸 先出現白色沉淀，后產生大量氣泡
（3）【實驗結論】
該瓶無色溶液是　 　．生成白色沉淀過程的化學方程式是　 　．產生的氣體是　 　．
（4）【實驗反思】
小強認為上述設計實驗還可簡化，仍能達到目的．小強的實驗操作是　 　．
1．微信公眾號“勝哥課程”號主“勝哥”欲對石灰石樣品進行探究，在燒杯中加入含CaCO3質量分數為80%的石灰石樣品25g，然后逐滴加入稀鹽酸，燒杯中石灰石樣品的質量與滴入稀鹽酸的質量關系曲線如圖所示（假設石灰石中的雜質不反應，也不溶于水）。請根據題意回答下列問題。
（1）人體缺鈣會得骨質疏松癥，CaCO3常作補鈣劑，這里的“鈣”是指鈣　 　（填“元素”“單質”“原子”之一）該石灰石樣品中CaCO3的質量為　 　。
（2）實驗過程中觀察到的一項明顯現象為　 　。
（3）當滴入稀鹽酸73g（即圖中A點）時，燒杯中溶液里的溶質是　 　（寫化學式）。
（4）當滴入稀鹽酸146g（即圖中B點）時，試通過計算求此時燒杯中所得不飽和溶液的質量　 　（計算結果精確到0.1g）。
2．（2023九上·綦江期中）為探究鐵在氧氣中燃燒后所得黑色固體的成分，化學興趣小組設計以下實驗。
【查閱資料】①鐵的氧化物主要有（黑色）、（紅棕色）、FeO（黑色）；②FeO極易與氧氣反應轉化為；③鐵能與稀鹽酸反應生成氫氣；
（1）【資料分析】由資料推知，鐵燃燒后黑色固體的成分中　 　（填“有”或“沒有”）FeO，鐵在氧氣中燃燒的化學符號表達式為　 　。
（2）【進行實驗】點燃鐵絲前須鐵絲繞成螺旋狀，其目的是　 　。
將鐵燃燒后的黑色物質冷卻并碾碎，裝入試管，加入足量的稀鹽酸，觀察到　 　現象，說明鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中含有鐵。
（3）【拓展延伸】化學小組對鐵燃燒產物不含的原因進行分析。經查閱得到右邊數據。由此推測，鐵在氧氣里燃燒時達到的溫度（T）范圍是　 　，此時已分解。
Fe
分解溫度/℃ 1538 1400 　
熔點/℃ 　 　 1535
在高溫時會分解成和一種常見的氣體，寫出該反應的化學符號表達式　 　。
3．菱鐵礦主要成分是碳酸亞鐵（FeCO3），是一種分布廣泛的礦物。“勝哥”對碳酸亞鐵和氧氣充分反應后的固體成分進行了如下探究。
（涉及知識）① FeCO3在空氣中加熱生成鐵的氧化物和二氧化碳。
②FeO是一種黑色粉末，在空氣中加熱，能迅速被氧化成四氧化三鐵。Fe2O3能與鹽酸反應生成氯化鐵和水。Fe3O4能與鹽酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵和水。
③酸性條件下，FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色。向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅色。
（猜想與假設）
猜想1：固體成分是Fe2O3 猜想2：固體成分是Fe3O4 猜想3：固體成分是FeO
（進行實驗）
利用如圖裝置進行實驗（加熱和固定裝置已略去，裝置氣密性良好）。
打開彈簧夾K，通入氧氣，加熱FeCO3。當瓶中產生的沉淀不再增加時，停止加熱，繼續通入氧氣至玻璃管冷卻。取玻璃管里的少量固體于試管中，滴加過量鹽酸，微熱，固體完全溶解。將所得溶液分成甲、乙兩份進行實驗。
實驗編號 實驗步驟 實驗現象
a 向甲溶液中滴加KSCN溶液 溶液變紅色
b 向乙溶液中滴加高錳酸鉀溶液 高錳酸鉀溶液的紫紅色不消失
（1）（解釋與結論）
在實驗前就可以判斷猜想　 　（填“1”“2”或“3”）不成立，因為　 　。
（2）實驗 b 的目的是　 　，由實驗a、b的現象可知，猜想　 　（填“1”“2”或“3”）成立，則FeCO3與氧氣在加熱時反應的化學方程式為　 　。
（3）“勝哥”思考后，覺得不做實驗a也能得出相同的結論，理由是　 　。
（4）（拓展與應用）
氧化鐵是鐵銹的主要成分，寫出用鹽酸除鐵銹的化學方程式　 　。
三、反應后成分的探究
反應后成分的猜想：一定含有生成物，可能含有反應物之一，不可能同時含有兩種反應物。
所以驗證反應后成分驗證反應物之一是否存在即可。驗證時應避免生成物對反應物的影響。
例3．（2023·淄博）興趣小組的同學為探究酸和堿的化學性質進行了如下兩組實驗：
Ⅰ組：①向盛有氧化鐵的試管中滴入少量稀鹽酸
②向盛有鎂條的試管中滴入少量稀鹽酸
③向盛有氯化鋇溶液的試管中滴入少量稀鹽酸
Ⅱ組：④向盛有氯化銅溶液的試管中滴入氫氧化鈉溶液
⑤向盛有稀鹽酸的試管中滴入少量氫氧化鈉溶液。
⑥向盛有碳酸鈉溶液的試管中滴入少量氫氧化鈉溶液
回答下列問題。
（1）Ⅰ組實驗中，沒有發生化學反應的是 　 　（填序號）；寫出Ⅰ組實驗中發生反應的化學方程式 　 　。
（2）Ⅱ組實驗中，實驗④發生反應的化學方程式為 　 　；實驗⑤中稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應無明顯現象，為證明二者之間發生化學反應，實驗小組同學將滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液滴入稀鹽酸中，觀察到 　 　，說明二者發生化學反應。
（3）Ⅱ組實驗結束后，實驗小組將實驗④試管中的上層清液、實驗⑤和實驗⑥試管中的溶液倒入大燒杯中，觀察到溶液呈無色，同時有氣泡冒出，反應的化學方程式為 　 　；反應結束后，經測定溶液的pH＝4，最后所得溶液中溶質的成分為 　 　。
1．（2024九下·榕江月考）用圖甲裝置進行實驗，先后將溶液快速全部推入，測得一段時間內壓強變化如圖乙所示。
（1）先推入的溶液是　 　，原因是　 　。
（2）bc段壓強不變，原因是　 　，b點時，三頸燒瓶內溶液的溶質可能為　 　。
（3）裝置甲實驗過程中可證明CO2與NaOH反應的實驗現象是　 　。
（4）cd段壓強變大，用化學方程式解釋：　 　。
2．（2024九下·南寧開學考）為了學習金屬的性質，某小組同學進行了一系列的學習。探究活動如下：
（1）【活動】查閱資料：《天工開物》中記載了煉錫的場景：“凡煎煉亦用洪爐，入砂數百斤從架木炭亦數百斤，鼓鞴（指鼓入空氣）熔化。”
鼓入足量空氣的目的是　 　，從而提高爐溫。
（2）【活動Ⅱ】實驗探究：
為驗證銀、鐵、銅三種金屬的活動性，小明設計了如圖實驗（金屬都過量）：
試管C中發生反應的化學方程式為　 　。
（3）上述實驗中能證明鐵、銅的活動性強弱的現象是　 　。
（4）【活動Ⅲ】回收金屬：同學們將四個試管中的廢物倒入同一個燒杯中（如圖所示），得到金屬粉末M。同學們為提取出金屬粉末M中的銀，做了如下實驗：
溶液X是　 　溶液，寫出溶液Y中含有的一種溶質是　 　（寫化學式）。
3．（2024九下·南寧開學考）汽水是人們喜愛的飲料之一，小明學習了化學后對制汽水產生了濃厚的興趣，于是以“自制汽水的相關探究”為主題開展項目式學習。
自制汽水配方 食品級小蘇打1.5g 食品級檸檬酸1.5g 白糖7g、 果汁適量、 500mL涼開水
（1）【任務一】認識配方成分
汽水的配方如圖，小蘇打的化學式為　 　。
（2）各取18.5mL的涼開水于3個玻璃杯中，分別加入各1.5g的小蘇打和檸檬酸、白糖，用筷子攪拌，完全溶解后，蘸取待測液于pH試紙上，顯色后馬上與標準比色卡作對比，讀數如下，顯酸性的是　 　溶液。
成分 小蘇打 檸檬酸 白糖
pH 8 2 7
（3）【任務二】配制汽水
準備500mL的塑料瓶，按以下步驟配制汽水。
①制汽水時，加入小蘇打溶液后，旋緊瓶蓋后搖勻，產生的現象是　 　。
②小明倒出自制的汽水，喝了一杯后會打隔，這說明氣體在水中的溶解度與溫度有關。
（4）【任務三】探究小蘇打的熱穩定性
小明按如圖充分加熱4.2g小蘇打，觀察到試管口有水霧，瓶內澄清石灰水變渾濁，說明小蘇打熱穩定性差，那它受熱后生成固體是什么呢？
【作出猜想】
猜想I：氫氧化鈉
猜想Ⅱ：　 　。
猜想Ⅲ：碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物
（5）【設計方案】
步驟 實驗操作 實驗現象 實驗結論
① 取少量加熱后的固體樣品于試管中，加入適量的蒸餾水，充分溶解，再滴加　 　溶液，振蕩，靜置。 產生白色沉淀 產物中含有碳酸鈉。反應的化學方程式為　 　。
② 再取操作①靜置后的上層清液于另一試管中，滴加無色酚酞溶液。 　 　。 產物不含氫氧化鈉。
【實驗結論】猜想Ⅱ正確。
四、物質性質及變化規律的探究
圍繞常見的物質的性質或是類似的新物質的性質及變化規律，結合給定的情境，認真閱讀給定信息和資料，從題目中主動學習和獲取解題所需的知識，認真審題、合理推測。
例4．（2024九下·深圳開學考）H2、CO和CH4都具有可燃性，CO和H2還具有還原性，但CH4有沒有還原性呢？于是化學社團的同學在老師的指導下進行如下實驗(裝置氣密性良好，控制一定的溫度)。
[查閱資料]①白色的無水硫酸銅遇水變成藍色； CH4、CO2、 CO均不能與無水硫酸銅反應。
②CO能與銀氨溶液反應產生銀白色沉淀。
（1）點燃酒精燈前先通一會兒CH4， 其目的是　 　。
（2）①實驗中裝置A中的現象是固體粉末由黑色逐漸變成紅色，實驗結束后，取少量紅色粉末于試管中并加入稀硫酸，則無明顯現象。
②裝置B的實驗現象是　 　。
③裝置C中澄清石灰水變渾濁，該反應的化學方程式為　 　。
（3）該實驗裝置的缺陷是沒有尾氣處理，為確認尾氣是否對空氣造成污染，可進行如下檢測。
④將尾氣通入盛有　 　溶液的試管中， 根據是否產生銀白色沉淀確定對空氣有無污染。
⑤由上述實驗記錄了如下數據，可得出尾氣對空氣　 　 (填 “有”或“無”)污染。
裝置A中玻璃管(含藥品)的質量 裝置B的質量 裝置C的質量
反應前 150g 152.6g 254.8g
反應后 143.6g 156.2g 259.2g
綜上述，CH4具有還原性。CH4與氧化銅反應的化學方程式為　 　。
1．（2024九下·深圳開學考）明礬礦加工排出大量的礬漿(其中氧化鋁Al2O3 可達50%等)，會造成大量有用成分流失和污染環境。以礬漿為原料生產Al(OH)3是礬漿綜合利用的有效途徑。AI(OH)3性質較穩定，無味無毒，可作阻燃劑，廣泛應用于造紙、醫藥、化工等方面。下圖是用礬漿制取Al(OH)3的工藝流程。請回答下列問題。
已知：①濾液1中硫酸鋁[Al2(SO4)3]和部分水是礬漿中 的Al2O3與硫酸[H2SO4]反應生成的；濾液2中主要成分是Al2(SO4)3和水等。
②Al2(SO4)3和NaOH反應的產物與NaOH的量有關，當NaOH少量或恰好時生成Al(OH)3沉淀；當NaOH過量時生成可溶性的偏鋁酸鈉[NaAlO2]．
③Al(OH)3溫度在200-300℃時就生成Al2O3和H2O。
（1）粉碎的目的是　 　 。
（2）操作Ⅰ和操作Ⅱ都是與初中化學操作　 　 ( 填寫實驗操作名稱)的原理相同。
（3）寫出Al2O3 與H2SO4反應的化學方程式為　 　。
（4）在濾液2中加入NaOH的量應該為　 　 (填 “少量"、“恰好” 或“過量”)。
（5）操作Ⅱ所得的Al(OH)3沉淀需經過水洗、干燥才能獲得較純凈的Al(OH)3；但在干燥過程中溫度需控制在200℃以下，其原因是(用化學方程式表示) 　 　， 此化學反應屬于　 　反應． (填寫化學反應基本類型)。
（6）利用礬漿制取Al(OH)3的優點是　 　 (寫一條即可) 。
2．（2024九下·惠陽月考）蚊蟲叮咬時，會分泌蟻酸。化學小組同學對蟻酸產生了濃厚的興趣，決定對其進行探究。
[提出問題]蟻酸的成分是什么？它有什么性質？
[查閱資料]I．蟻酸的化學名稱叫甲酸，化學式為HCOOH
II．蟻酸隔絕空氣并加熱時會分解生成兩種氧化物
（1）[實驗探究]向盛有蟻酸溶液的試管中滴加紫色石蕊試液，觀察到溶液顏色變成　 　色，說明蟻酸顯酸性。
（2）小芳同學根據蟻酸中含有　 　元素，推測出蟻酸在隔絕空氣并加熱分解時生成水。
（3）對它分解生成的另一種氧化物，小敏提出兩種猜想：
猜想Ⅰ是CO2；
猜想Ⅱ是　 　；
他們按如圖所示進行實驗：先向裝置中通入一會N2，再將蟻酸分解產生的氣體通入其中。
①先通N2的目的是　 　；
②若裝置A中無明顯變化，則猜想Ⅰ　 　（填“成立”或“不成立”）；
③裝置B的作用是　 　（用化學方程式表示）；
④裝置D中的現象為　 　；
（4）[結論]甲酸受熱能分解，反應的化學方程式是　 　；
（5）[討論交流]從環保角度看，該裝置存在的明顯缺陷是　 　。
（6）[拓展延伸]小組同學利用蟻酸分解產生的氣體，測定10g氧化銅樣品（雜質不參與反應）中氧化銅的質量分數，在不同時刻測定C中固體的質量（如表）：
反應時間/min 2 4 6 8 10
固體質量/g 9.3 8.8 8.5 8.4 8.4
分析表中數據，完成以下問題：
①在稱量質量過程中，必須把玻璃管兩端封住，目的是　 　；
②樣品中氧化銅的質量分數是　 　？
五、無明顯現象反應的探究
為驗證反應發生，結合反應特點從以下角度顯化反應過程。
①驗證反應物消耗或減少：結合反應物性質，如酸堿完全中和時，酸堿均完全不存在，可利用酸堿性質均消失加以驗證。二氧化碳與氫氧化鈉反應時，二氧化碳氣體被消耗，密閉裝置中壓強會減小，通過氣球變大或變小，U型管內液面上升或下降等現象說明氣體的消耗，從而證明反應發生。
②驗證有新物質生成：結合生成物的性質，如二氧化碳與水反應生成的碳酸能使石蕊變紅；二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，可利用碳酸鈉不同于氫氧化鈉的性質，如遇酸產生氣泡、遇Ca2+產生白色沉淀加以驗證。
③驗證反應過程中能量、導電性等的變化：如氫氧化鈉與鹽酸反應放熱，可測量溫度變化驗證反應發生。
例5 ．（2023·興安盟）中和反應在日常生活和工農業生產中有廣泛的應用。某小組在實驗室探究氫氧化鈉和鹽酸的反應。
（1）向盛有5mL氫氧化鈉溶液的燒杯中滴加幾滴酚酞溶液，可觀察到 　 　的現象。再向其中滴入稀鹽酸，溶液變無色。
學生對于所加鹽酸是否過量提出了疑問，于是對反應后溶液中溶質的成分作出猜想：猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、HCl。
（2）為了驗證其猜想，同學們進行如下探究。
實驗操作 實驗現象 實驗結論
取少量反應后的溶液，加入鎂條 　 　 猜想二正確證明鹽酸過量
（3）向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸時，有同學觸摸到試管外壁，感覺有溫度變化。小組利用數字傳感器得出反應時間與溶液溫度變化的關系，如圖所示。
同學們得出結論：稀鹽酸和氫氧化鈉反應過程中 　 　。
（4）查閱資料得知，在中和反應中溶液的導電性也發生變化。已知電導率是衡量溶液導電能力大小的物理量。在相同條件下，電導率與離子濃度（單位體積內的離子數）成正比。
①P點溶液中單位體積內離子數 　 　N點（填“＞”“＜”或“＝”）。
②M點表示 　 　。
交流與反思：
a．中和反應發生的實質是 　 　。
b．中和反應可以從熱量、酸堿性、產物、導電性等方面進行探究。
1．微信公眾號“勝哥課程”號主“勝哥”對中和反應進行探究，請你思考：
（1）實驗1．證明酸和堿反應有水生成。取變色硅膠(吸水后由藍色變紅色)、無水醋酸(一種酸，常溫下為無色液體)和氫氧化鈉固體進行圖1所示的三個實驗。
圖1中①、②的實驗目的是　 　。
（2）為了防止空氣中的水分進入試管干擾試驗，加入試劑后，迅速塞緊橡膠塞。
能證明酸和堿反應有水生成的現象是　 　。
（3）實驗2．測量酸和堿反應過程中pH、溫度的變化。取一定量的稀鹽酸，逐滴勻速滴加NaOH溶液，用傳感器實時獲得溶液的pH、溫度曲線如圖2。由圖2分析，酸和堿有發生反應的依據是　 　。
（4）通過實驗測得：酸和堿的反應是　 　反應。(填“吸熱”或“放熱”)
（5）該實驗若用氫氧化鈉固體代替氫氧化鈉溶液進行實驗，　 　 (填“能”或“不能”)達到實驗目的，這是因為　 　。
【答案】（1）證明無水醋酸和氫氧化鈉不含有水，不能使硅膠變色
（2）試管③中的硅膠由藍色變為紅色，試管①、②中的硅膠不變色
（3）溶液的pH增大，在t時刻，溶液pH=7
（4）放熱
（5）不能；氫氧化鈉固體溶于水會放熱
2．（2024九上·合川期末）某班同學用氫氧化鈉溶液和稀硫酸進行中和反應實驗。
（1）甲同學在燒杯中加入5mLNaOH溶液，滴入幾滴無色酚酞溶液，此時溶液呈　 　色，接著用滴管滴入一定量的稀硫酸，用玻璃棒攪拌，溶液變為無色，該反應的化學方程式為　 　。
（2）該班同學對反應后溶液中的溶質成分進行探究。
【猜想與假設】反應后溶液中的溶質是什么？
猜想一：只有Na2SO4；猜想二：　 　；猜想三：有Na2SO4和NaOH
以上猜想中，可以直接排除猜想三，理由　 　。
【實驗探究】
為了驗證另外兩種猜想，該班同學設計如表實驗方案：
實驗操作 實驗現象 實驗結論
取少量反應后的溶液于試管中，向試管中滴入碳酸鈉溶液 有氣泡產生 猜想二成立
該反應的化學方程式為　 　。
【反思交流】實驗結束后，廢液處理方法正確的是　 　(填序號)。
A.倒入下水道 B.倒入廢液缸 C.帶出實驗室
3．（2023·綿陽）氫氧化鈉溶液和稀鹽酸混合沒有明顯現象，它們是否發生了反應呢？某化學興趣小組的同學設計如圖甲所示實驗進行探究。他們在盛有一定量X溶液的燒杯中放置pH傳感器和溫度傳感器，并滴入3滴酚酞試液，然后開啟電磁攪拌器，從滴定管中逐滴加入Y溶液，計算機顯示兩種傳感器所得的數據曲線如圖乙和圖丙。
回答下列問題：
（1）燒杯中的X溶液是　 　，實驗過程中燒杯內溶液的顏色變化：　 　。
（2）實驗過程中發生反應的化學方程式是　 　。若使用的NaOH溶液已經變質，則實驗時還可觀察到燒杯中出現的現象是　 　。
（3）結合圖像分析上述實驗，下列說法正確的是____（填序號）。
A．a點溶液顯堿性
B．加入10 mL Y溶液時恰好完全反應
C．該反應是放熱反應
D．燒杯中NaCl的質量分數一直增大
（4）從微觀視角分析，酸堿中和反應的實質是：在溶液中，酸解離出的氫離子和堿解離出的　 　結合生成水。寫出一個符合上述反應實質，產物有硫酸鹽的化學方程式：　 　。
六、反應條件或影響因素的探究
控制變量法:多個因素影響的實驗，只改變其中的某個因素來研究這個因素對實驗的影響。
常見因素:催化劑、溫度、反應物種類及濃度、反應時間及接觸面積等。
控制變量法的解題思路:明確研究問題;尋找影響因素;保持其他因素不變;改變研究因素。設計實驗，逐個探究各個因素（或條件），每次對比只能有一個因素（或條件）不同，說明影響因素對實驗的影響。
常見反應條件和影響因素的探究實驗，主要是可燃物燃燒的條件、金屬銹蝕的條件、復分解反應的條件、催化劑種類、二氧化碳與水反應等實驗。在實驗探究的過程中，最常用的方法是控制變量法(其他條件保持不變，只改變一個變量，研究該變量對實驗的影響)。實驗中常見的變量有溫度、接觸面積、反應物濃度、種類、反應時間、催化劑、空氣或氧氣、水、著火點等。
例6．（2024九下·博羅開學考）關于燃燒的研究是一項重要的課題。某課外小組以“探究燃燒的奧秘”為主題開展項目式學習。
（1）【任務一】探究燃燒條件
裝置如圖，實驗操作步驟如下：（信息：白磷的著火點為40℃，紅磷的著火點為240℃）
實驗步驟及操作 實驗現象
Ⅰ．將一定量的白磷、紅磷分別浸入80℃熱水中 白磷、紅磷均不燃燒
Ⅱ．升高右側漏斗至紅磷露出水面 ____
Ⅲ．____ 白磷燃燒
實驗步驟Ⅱ中的實驗現象　 　，實驗步驟Ⅲ中的操作 　 　。
（2）本實驗選擇白磷與紅磷作實驗藥品的原因：紅磷和白磷都是　 　，但紅磷與白磷的　 　不同。
（3）實驗現象Ⅰ中白磷不燃燒，Ⅲ中白磷燃燒，對比可得物質燃燒的條件是　 　。
（4）步驟Ⅲ中反應的化學方程式為　 　。
（5）【任務二】對燃燒的調控。
打鐵花是一種傳統的民間焰火表演藝術。其原理是將生鐵加熱熔化成為鐵水，再將鐵水在空中用力擊打而形成四處飛濺的耀眼“鐵花”。燒鐵水時，用鼓風機不斷向燃著的焦炭中鼓入空氣，其目的是　 　。
（6）【任務三】探究鎂的燃燒
查閱文獻：鎂不僅能在氧氣中燃燒，還能在二氧化碳和氮氣中燃燒。結合已有知識，回答問題：
①由上面的文獻資料，你對燃燒新的認識是　 　。
②鎂在二氧化碳中燃燒的化學方程式為： 2Mg+CO22X+C，則X的化學式為　 　。
1．（2024九下·惠州開學考）某興趣小組在做完碳還原氧化銅實驗后，進行了如圖所示的探究：
（1）【猜想】
把氧化銅還原成銅的物質是：I.石墨棒；II　 　.。
（2）【實驗】
用天平稱量1.5g氧化銅粉末，直接用鋁箔紙包裝。按上述操作步驟實驗，黑色粉末，那么猜想II不成立　 　。
（3）【結論】
石墨棒能使氧化銅還原成銅，該反應的化學方程式為 　 　 。
（4）【改進】
把石墨棒換成鋁粉，重復上述操作，又獲成功。改進后的實驗證明，金屬鋁與銅活動性順序是　 　，該反應的化學方程式為　 　。
（5）【拓展】
如果使用復印機的“碳粉”代替石墨棒還原氧化銅，效果更好。聯想在空氣中灼熱的鐵絲不能燃燒，而鐵粉能燃燒，其原因是　 　。寫出鐵和氧氣反應的化學反應方程式為　 　。
2．（2023九上·婁底期末） 2023年10月25日，澳大利亞向中方返還了4件流失文物藝術品，其中包括一尊隋晚期至唐代鎏金銅佛立像。經檢測鎏金銅佛立像含有銅、鐵、錫等金屬，同學們為了比較銅、鐵、錫的金屬活動性強弱，進行如下探究活動。
（1）【進行猜想】同學們對三種金屬的活動性順序作出如下猜想：
猜想一：； 猜想二：； 猜想三：
【實驗探究】同學們根據實驗藥品和儀器，分別用下列兩種方案完成探究實驗。
方案 主要操作 主要現象 實驗結論
甲 將打磨好的錫絲放在FeCl2溶液中 無明顯現象 金屬活動性： 　 　
將打磨好的鐵絲插入　 　溶液中 鐵絲表面附著紅色固體，藍色溶液變為淺綠色 金屬活動性：
乙 將打磨好的粗細相同的錫絲、鐵絲、銅絲分別插入體積和濃度都相同的稀鹽酸中 錫絲表面產生氣泡速率比鐵絲表面產生氣泡速率 　 　（選填“快”或“慢”），銅絲表面無氣泡。 金屬活動性：
【查閱資料】錫元素（Sn)的常見化合價是+2價。根據實驗現象推出方案乙中錫和稀鹽酸發生反應的化學方程式　 　。
【探究結論】猜想二成立。同學們覺得方案甲設計上有待改進，并總結了比較三種金屬活動性的方法。
【拓展應用利用下列四組試劑驗證鋅、銅、銀三種金屬的活動性順序，從原理上分析，可以達到實驗目的的是　 　。
、溶液、
B. 、、、稀硫酸
C. 、、溶液
D.溶液、、溶液
（2）金銅佛立像是用銅、鐵、錫制成銅合金佛身，再在表面鎏金（鎏金一般指火法鍍金），起到了防止金屬生銹的作用。請舉例說明生活中防止金屬生銹的具體做法　 　：
3．（2023·淄博）金屬與金屬材料在人類文明進步和社會發展中起著至關重要的作用。回答下列問題：
（1）利用物理方法可以把黃金壓成厚度只有的薄片，說明金具有良好的 ____（填字母）。
A．金屬光澤 B．導電性 C．延展性 D．導熱性
（2）在鋼鐵制品表面刷油漆可防止銹蝕，其原因是 　 　。
（3）某同學設計如圖所示實驗方案，驗證鐵、銅、銀三種金屬的活動性強弱。
能證明鐵的金屬活動性比銅強的實驗現象是 　 　；要驗證銅的金屬活動性比銀強，試管C中應加入 　 　（填化學式）溶液。
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解讀實驗探究題
實驗探究題是中考必考題型之一，考查知識點主要以金屬、酸堿鹽知識的實驗探究為主，結合對實驗裝置的設計與評價。選取的內容往往來源于教材的實驗，從新的視角對課本的基礎實驗進行深層次的探究，強調實驗過程與方法、實驗方案設計、實驗現象預測、邏輯推理等高階思維的考查，綜合性較強，區分度好。在備考中應注重對初中化學知識“大串聯”，對零零碎碎的知識整理，由“點”到“線”形成知識“面”，要深挖教材中的實驗，綜合運用知識，回看教材中的各個簡單實驗。
一、物質元素組成的探究
根據反應前后元素種類、質量不變，通過驗證生成物成分，從而反推反應物的組成元素。
常檢驗碳、氫元素，一般碳元素轉化為二氧化碳（裝置中用堿溶液或堿石灰吸收，看質量增加）；氫元素轉化為水（用濃硫酸或堿石灰吸收，看質量增加），通過連續性裝置的檢驗、吸收混合氣體的方式進行驗證。
例1．（2024九下·汕頭開學考）熔噴布是生產口罩的主要材料。化學興趣小組的同學欲探究熔噴布的組成元素，進行了如下圖所示實驗。
【提出問題】熔噴布是由什么元素組成的？
【查閱資料】①無水硫酸銅遇水會變為藍色；
②熔噴布易燃，只可能由碳、氫、氧元素中的一種或多種組成。
【實驗裝置】
（1）【實驗操作】①檢查裝置的氣密性：
②按圖連接裝置；
③點燃酒精燈，觀察實驗現象：
④裝入相關試劑后，通入一段時間干燥的O2.
上述部分實驗操作的順序為　 　（填序號，每種操作只選一次）。
（2）【實驗分析】
裝置B中觀察到　 　，證明生成了水。
（3）裝置C中澄清石灰水變渾濁，證明生成了　 　，發生反應的化學方程式　 　.
（4）尾氣中檢測不到　 　，說明樣品充分燃燒。
（5）【得出結論】由上述實驗可知，熔噴布中一定含有的元素是　 　.
（6）【討論交流】裝置B和裝置C　 　（選填“能”或“不能”）調換位置，理由是　 　.
【答案】（1）②①④③
（2）無水硫酸銅變藍
（3）二氧化碳；CO2+Ca(OH) 2 =CaCO3↓+H2O
（4）一氧化碳
（5）C、H
（6）不能；氣體通過澄清石灰水時會帶出水蒸氣，影響對水的檢驗
【知識點】物質的元素組成；實驗探究物質的組成成分以及含量；質量守恒定律及其應用；二氧化碳的化學性質
【解析】【解答】 (1) 實驗操作：首先連接裝置，對于有氣體參與反應的裝置要檢驗裝置的氣密性，然后裝入相關試劑后，通入一段時間干燥的氧氣，將裝置內空氣排盡，防止影響實驗結果，最后點燃酒精燈，觀察實驗現象；實驗操作的順序： ②①④③ ；
故填：②①④③ ；
(2) 白色無水硫酸銅遇水會變為藍色，故裝置 B 中觀察到無水硫酸銅變藍，說明生成了水；
故填： 無水硫酸銅變藍 ；
(3) 二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，能使澄清石灰水變渾濁，故裝置 C 中澄清石灰水變渾濁，證明生成了二氧化碳，該反應的化學方程式： CO2+Ca(OH)2 =CaCO3↓+H2O ；
故填：二氧化碳 ； CO2+Ca(OH)2 =CaCO3↓+H2O ；
(4) 含碳化合物不充分燃燒生成一氧化碳，故尾氣中檢測不到一氧化碳，說明樣品充分燃燒；
故填：一氧化碳；
(5) 得出結論：熔噴布燃燒生成二氧化碳和水，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，生成物中含 C 、 H 、 O ，故熔噴布中一定含有的元素是 C 、 H ，可能含有氧元素，氧元素也可能來自于氧氣；
故填：C、H；
(6) 討論交流：裝置 B 和裝置 C 不能調換位置，理由是氣體通過澄清石灰水時會帶出水蒸氣，影響對水的檢驗。
故填：不能； 氣體通過澄清石灰水時會帶出水蒸氣，影響對水的檢驗 。
【分析】 (1) 根據實驗的正確操作步驟來分析；
(2)根據無水硫酸銅遇水會變為藍色分析；
(3) 根據二氧化碳的性質分析，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，能使澄清石灰水變渾濁；
(4)(5) 根據熔噴布中含有的元素分析；碳元素對應的完全燃燒是二氧化碳，不完全會產生一氧化碳；
(6) 從實驗裝置的安裝位置分析，需要防止影響水的檢驗。
1. ．（2023·虎門模擬）甜葉菊苷具有高甜度低熱能的特點，是一種新型甜味劑，我國是全球最主要的生產國，實驗小組欲探究甜葉菊苷的元素組成，進行如下實驗：
（1）【提出猜想】甜葉菊苷由什么元素組成？
【進行實驗】小晴取適量的甜葉菊苷按如圖進行操作，并分別將干冷的燒杯和蘸有澄清石灰水的燒杯倒置與火焰上方。
寫出澄清石灰水變渾濁的方程式：　 　。
（2）【討論交流】
其他同學認為小晴的實驗設計不嚴謹，原因是　 　。經改進試驗后，檢驗到甜葉菊苷在氧氣中充分燃燒的產物只有二氧化碳和水，由此確定甜葉菊苷中一定含有碳、氫元素。
（3）【繼續探究】為了進步確定其元素組成。利用如圖進行實驗。(氫氧化鈉固體和濃硫酸均可吸收水蒸氣)
實驗前要通一會兒氮氣，目的是　 　。
（4）A裝置中發生反應的化學方程式為　 　。
（5）C裝置中氧化銅的作用是：　 　。
（6）【數據記錄】4.02g甜葉菊苷在C裝置中充分燃燒后，D裝置增重2.7g，E裝置增重8.36g。(產物被完全吸收)
【分析與討論】
數據分析：4.02g 甜葉菊苷中氧元素的質量為　 　g，由此可以確定甜葉菊苷是由碳、氫、氧元素組成。
（7）本研究利用的原理是　 　，若沒有F裝置，對氧元素質量測定結果的影響是　 　。(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
【答案】（1）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（2）酒精燃燒也能生成水和二氧化碳
（3）排除裝置中的空氣，以免干擾實驗
（4）
（5）吸收不完全反應產生的CO
（6）1.44
（7）質量守恒定律；偏小
【知識點】物質的元素組成；質量守恒定律及其應用
【解析】【解答】（1）澄清石灰水變渾濁的化學方程式是固定的，化學方程式見答案。
（2）因為酒精燈內的酒精燃燒也產生二氧化碳和水，故無法說明生成的二氧化碳和水是甜葉菊苷燃燒產生的。
（3）實驗前通一會兒氮氣，目的是排除裝置中的空氣，防止空氣中的成分對實驗造成干擾。
（4）A裝置中發生的反應為過氧化氫溶液和二氧化錳的反應，化學方程式見答案。
（5）甜葉菊苷中含有碳元素，不完全燃燒可能生成CO，氧化銅可以與CO反應，故氧化銅的作用是吸收不完全反應產生的CO 。
（6）D裝置用來吸收反應生成的水，E裝置用來吸收反應生成的二氧化碳。根據質量守恒定律，碳元素和氫元素一定來自于甜葉菊苷。H元素的質量=。C元素的質量=。氧元素的質量=4.02g-0.3g-2.28g=1.44g。
（7）根據反應前后元素種類和元素質量不變，來探究甜葉菊苷中元素種類，利用的原理是質量守恒定律。F裝置的作用是防止空氣中的二氧化碳對實驗造成干擾，若沒有F裝置，E裝置中的氫氧化鈉溶液會吸收空氣中的二氧化碳，使E增重偏大，C元素質量偏多，導致氧元素質量偏小。
【分析】探究物質的元素組成，利用的最多的就是質量守恒定律。本題中先根據反應前后元素種類不變，推出甜葉菊苷中含有碳氫元素，再根據反應前后元素質量不變，判斷甜葉菊苷中含有氧元素。
2．（2023九上·南寧月考）蔗糖是生活中常見的一種物質，化學興趣小組對“蔗糖的組成”進行了探究。
【提出猜想】小組同學認為：綠色植物通過光合作用將二氧化碳和水轉化成葡萄糖和氧氣，葡萄糖進一步轉化為蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素。
【查閱資料】蔗糖隔絕空氣受熱時可發生分解反應。興趣小組成員設計并進行了下述兩種不同實驗方案：
（1）【方案一】小組同學將蔗糖放在氧氣中燃燒，檢驗生成物中有水和二氧化碳，得出結論“蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的”。小剛認為該方案不合理，只能說明蔗糖中一定含有碳、氫元素，不能確定是否含有氧元素，理由是 　 　。
（2）【方案二】用如圖所示裝置進行實驗，實驗開始先通入一會兒氮氣，然后關閉彈簧夾，點燃酒精燈給蔗糖加強熱。
實驗時觀察到干冷的小燒杯內壁有 　 　，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素。
（3）玻璃管中殘留有黑色固體，小組同學猜測該黑色固體是單質碳，并繼續利用如圖所示裝置，另選試劑進行驗證。實驗過程和現象如表：
實驗過程 實驗現象 實驗結論
小燒杯中加入足量的澄清石灰水，往玻璃管中通入 　 　，點燃酒精燈加熱。 玻璃管中黑色固體燃燒，燒杯內的 　 　。 黑色固體是單質碳
（4）寫出上述實驗過程中燒杯內反應的化學方程式 　 　。
（5）【實驗結論】蔗糖是由 　 　元素組成的。
（6）【拓展交流】方案二中先通入一會兒氮氣的目的是 　 　。
【答案】（1）參加反應的氧氣中含有氧元素
（2）水霧
（3）氧氣；澄清石灰水變渾濁
（4）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O
（5）碳、氫、氧
（6）排盡裝置中的空氣，避免其中的氧氣對實驗產生干擾。
【知識點】物質的元素組成；實驗探究物質的組成成分以及含量；二氧化碳的化學性質；二氧化碳的檢驗和驗滿
【解析】【解答】（1）化學反應前后元素種類不變，蔗糖在氧氣中燃燒生成水和二氧化碳，生成物中含有碳、氫、氧三種元素，可得出蔗糖中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素；
（2）用如圖所示裝置進行實驗，實驗開始先通入一會兒氮氣，然后關閉彈簧夾，點燃酒精燈給蔗糖加強熱。實驗時觀察到干冷的小燒杯內壁有水霧，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素；
（3）小燒杯中加入足量的澄清石灰水，往玻璃管中通入氧氣，點燃酒精燈加熱，玻璃管中黑色固體燃燒，燒杯內的澄清石灰水變渾濁，說明黑色固體是單質碳；
（4）二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
（5）根據實驗可分析，蔗糖是由碳、氫、氧元素組成的；
（6）先通入一會兒氮氣的目的是：排盡裝置中的空氣，避免其中的氧氣對實驗產生干擾。
【分析】（1）根據化學反應前后元素種類不變分析；
（2）根據隔絕空氣給蔗糖加熱分析；
（3）根據碳燃燒產生二氧化碳分析；
（4）根據二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁分析；
（5）根據實驗綜合分析蔗糖的組成；
（6）根據氮氣的作用是排凈裝置內的空氣，避免氧氣對實驗產生干擾分析。
3．（2023·太原模擬）蔗糖是重要的食品和調味品，普遍存在于植物的葉、花、莖、種子及果實中，某班同學欲探究蔗糖的元素組成：
【提出問題】：蔗糖由什么元素組成
【進行實驗】：取少量蔗糖放在燃燒匙中在酒精上加熱(如圖1)，并分別將干冷的燒杯線和蘸有澄清石灰水的燒杯倒置于火焰上方。
【討論交流】：其他同學認為小睛的實驗設計不嚴謹，原因是 　 　 。
【改進實驗】：小睛利用圖2裝置對干燥的蔗糖粉末進行分析，請補全實驗步驟：
步驟1：先用酒精燈在玻璃管內銅絲處加熱，充分反應；
步驟2：再將酒精燈移至蔗糖處進行加熱。充分反應后，觀察到玻璃管內壁有水珠出現，蔗糖粉末變黑；
步驟3：待玻璃管冷卻后，取出黑色粉末，在氧氣流中灼燒，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。 同時反復推拉注射器活塞 ；
步驟1可以觀察到現象　 　；
【實驗分析】：蔗糖中一定含有　 　元素；
【實驗反思】：小晴查閱資料，了解到葡萄糖也是一種白色粉末，其化學式為 物理、化學性質均與蔗糖相似。若利用該裝置進行對比實驗，能否鑒別蔗糖和葡萄糖 若能，請說明原因；若不能，說明原因并簡述進一步鑒別的實驗原理　 。
【答案】二氧化碳和水可能來自于酒精燃燒；紅色固體變成黑色；C、H、O；蔗糖和葡萄糖都含有C、H、O三種元素，故不能用此方法鑒別蔗糖和葡萄糖，葡萄糖中含醛基，能與氫氧化銅反應生成磚紅色沉淀，則加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱可鑒別
【知識點】物質的元素組成
【解析】【解答】第1空、干冷的燒杯和 蘸有澄清石灰水的燒杯的作用分別是檢測水和二氧化碳，但是酒精燃燒也生成二氧化碳和水，故無法說明二氧化碳和水是蔗糖反應生成的。
第2空、為了避免裝置內空氣中的氧氣的干擾，需要先用銅絲消耗掉裝置內的氧氣，給銅絲加熱，可以看到紅色固體變成黑色這一現象。
第3空、根據玻璃管內壁有水珠出現，可知蔗糖中含有H、O元素，根據生成的黑色粉末，在氧氣流中灼燒，生成二氧化碳這一過程，可知蔗糖中含有C元素，所以蔗糖中一定含有C、H、O元素。
第4空、如果從元素角度去鑒別蔗糖和葡萄糖，因為二者所含元素種類相同，所以不能用此方法鑒別蔗糖和葡萄糖。 葡萄糖中含醛基，能與氫氧化銅反應生成磚紅色沉淀，則加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱可鑒別 。
【分析】探究水生成的簡單方法是用干冷的燒杯，探究二氧化碳生成的簡單方法，是用蘸有澄清石灰水的燒杯，但是要注意實驗的嚴謹性，是否有其他因素的干擾，本實驗中的二氧化碳和水并不一定是蔗糖生成的，因為酒精燈中的酒精燃燒生成二氧化碳和水。探究物質的元素組成，使用的原理往往是質量守恒定律，反應前后元素種類不變。要想鑒別物質，一定要從物質不同的地方去入手，相同的地方是沒有辦法達到鑒別的目的。
二、物質組成成分的探究
根據給定信息，如顏色、物質（或離子）共存情況、破損標簽上信息（如元素種類、原子團、角標、濃度等），進行合理假設物質或組成。再根據物質的顏色、溶解性、化學性質等驗證物質組成。
例2 ．化學興趣小組在實驗室發現了一瓶標簽受到腐蝕（如圖所示），他們對此產生了興趣進行如下實驗探究．
【提出問題】這瓶溶液究竟是什么？
經過詢問實驗老師平時的藥品保管得知，這瓶無色溶液應該是碳酸鈉、氫氧化鈉．氯化鈉中的某一種．為了確定該藥品，他們首先進行了理論分析：（除最后一小題外用化學用語作答）
（1）小明提出，根據元素種類，他認為不可能是　 　
（2）小英提出，根據觀察標簽結合化學式的書寫，她認為不可能是　 　．
實驗操作 實驗現象
取少量樣品于試管中，慢慢滴加一種溶液，靜置一段時間，濾去上層清液，向沉淀中繼續滴加稀鹽酸 先出現白色沉淀，后產生大量氣泡
（3）【實驗結論】
該瓶無色溶液是　 　．生成白色沉淀過程的化學方程式是　 　．產生的氣體是　 　．
（4）【實驗反思】
小強認為上述設計實驗還可簡化，仍能達到目的．小強的實驗操作是　 　．
【答案】（1）NaCl
（2）NaOH
（3）Na2CO3；BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl；CO2
（4）取少量無色溶液樣品于試管中，慢慢滴加稀鹽酸，觀察到產生氣泡
【知識點】常用鹽的用途；物質的元素組成；化學式的書寫及意義；缺失標簽的藥品成分的探究；文字表達式
【解析】【解答】解：（1）氯化鈉中不含有氧元素，故不可能是氯化鈉，故填：NaCl；（2）氫氧化鈉的化學式中鈉元素的右下角沒有數字2，故不可能是氫氧化鈉，故填：NaOH；
[實驗結論]根據實驗的現象，加入一種試劑產生了沉淀，產生的沉淀能與鹽酸反應產生氣體，故該溶液是碳酸鈉，加入的物質可以是氯化鋇，氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，故填：Na2CO3，BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl，CO2；
[實驗反思]碳酸鈉能與鹽酸反應產生氣體，故可以使用鹽酸與樣品混合，觀察有無氣體產生來確定物質的成分，故填：取少量無色溶液樣品于試管中，慢慢滴加稀鹽酸，觀察到產生氣泡．
【分析】根據題干提供的信息進行分析，殘缺的標簽中鈉元素的右下角有數字2，且含有氧元素，故不可能是氯化鈉、氫氧化鈉，可以據此完成（1）（2）兩小題；
[實驗結論]碳酸鈉溶液都能與氯化鋇溶液反應生成白色沉淀，碳酸鋇沉淀能和鹽酸反應產生氣體，可以據此完成解答；
[實驗反思]根據碳酸鈉能與鹽酸反應產生氣體，故可以據此解答該題．
1．微信公眾號“勝哥課程”號主“勝哥”欲對石灰石樣品進行探究，在燒杯中加入含CaCO3質量分數為80%的石灰石樣品25g，然后逐滴加入稀鹽酸，燒杯中石灰石樣品的質量與滴入稀鹽酸的質量關系曲線如圖所示（假設石灰石中的雜質不反應，也不溶于水）。請根據題意回答下列問題。
（1）人體缺鈣會得骨質疏松癥，CaCO3常作補鈣劑，這里的“鈣”是指鈣　 　（填“元素”“單質”“原子”之一）該石灰石樣品中CaCO3的質量為　 　。
（2）實驗過程中觀察到的一項明顯現象為　 　。
（3）當滴入稀鹽酸73g（即圖中A點）時，燒杯中溶液里的溶質是　 　（寫化學式）。
（4）當滴入稀鹽酸146g（即圖中B點）時，試通過計算求此時燒杯中所得不飽和溶液的質量　 　（計算結果精確到0.1g）。
【答案】（1）元素；20g
（2）有氣體生成或固體不斷減少
（3）CaCl2
（4）157.2g
【知識點】酸的化學性質；物質的元素組成；根據化學反應方程式的計算
【解析】【解答】解：（1）人體缺鈣會得骨質疏松癥，CaCO3常作補鈣劑，這里的“鈣”是指鈣元素。該石灰石樣品中CaCO3的質量為25g×80%=20g。（2）實驗過程中觀察到的一項明顯現象為 有氣體生成或固體不斷減少。（3）當滴入稀鹽酸73g（即圖中A點）時，由于碳酸鈣尚未完全反應，此時燒杯中溶液里的溶質只有CaCl2。（4）當滴入稀鹽酸146g（即圖中B點）時，即碳酸鈣恰好完全反應。設生成二氧化碳的質量為x
x=8.8g此時燒杯中所得不飽和溶液的質量為20g+146g-8.8g=157.2g故答案為：（1）元素；20；（2）有氣體生成或固體不斷減少；（3）CaCl2；（4）157.2g。
【分析】（1） CaCO3常作補鈣劑，這里的“鈣”是指鈣碳酸鈣中含有的該元素；根據石灰水樣品的質量25克和碳酸鈣的質量分數為80%，計算碳酸鈣的質量。
（2）根據碳酸鈣和和稀鹽酸反應生成氣體和能溶于水的氯化鈣分析現象；
（3）根據圖示可知，A點時碳酸鈣還沒有完全反應，故稀鹽酸不可能過量，則含有的溶質只有氯化鈣；
（4）根據燒杯中溶液的質量為稀鹽酸的質量加碳酸鈣的質量之和再減去二氧化碳的質量，即需要根據20克碳酸鈣的質量計算二氧化碳的質量，則 燒杯中所得不飽和溶液的質量 =稀鹽酸的質量（146克）+碳酸鈣的質量-二氧化碳的質量。
2．（2023九上·綦江期中）為探究鐵在氧氣中燃燒后所得黑色固體的成分，化學興趣小組設計以下實驗。
【查閱資料】①鐵的氧化物主要有（黑色）、（紅棕色）、FeO（黑色）；②FeO極易與氧氣反應轉化為；③鐵能與稀鹽酸反應生成氫氣；
（1）【資料分析】由資料推知，鐵燃燒后黑色固體的成分中　 　（填“有”或“沒有”）FeO，鐵在氧氣中燃燒的化學符號表達式為　 　。
（2）【進行實驗】點燃鐵絲前須鐵絲繞成螺旋狀，其目的是　 　。
將鐵燃燒后的黑色物質冷卻并碾碎，裝入試管，加入足量的稀鹽酸，觀察到　 　現象，說明鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中含有鐵。
（3）【拓展延伸】化學小組對鐵燃燒產物不含的原因進行分析。經查閱得到右邊數據。由此推測，鐵在氧氣里燃燒時達到的溫度（T）范圍是　 　，此時已分解。
Fe
分解溫度/℃ 1538 1400 　
熔點/℃ 　 　 1535
在高溫時會分解成和一種常見的氣體，寫出該反應的化學符號表達式　 　。
【答案】（1）沒有；
（2）增大接觸面積；有氣泡產生
（3）1535℃＜T＜1538℃；
【知識點】氧氣與碳、磷、硫、鐵等物質的反應現象；實驗探究物質的組成成分以及含量；氧元素組成的單質
【解析】【解答】（1） FeO極易與氧氣反應轉化為 ， 鐵燃燒后黑色固體的成分中沒有FeO，鐵在氧氣中燃燒的化學符號表達式為 ；
（2） 點燃鐵絲前須鐵絲繞成螺旋狀，其目的是增大氧氣與鐵絲接觸面積 ，Fe與鹽酸反應可以產生氫氣， 加入足量的稀鹽酸，觀察到有氣泡產生 ， 說明鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中含有鐵。
（3）鐵燃燒時生成產物為四氧化三鐵，且有熔化的鐵濺落，因此溫度應高于鐵的熔點，但要低于四氧化三鐵的分解溫度，故填：1535℃【分析】 點燃鐵絲前注意：1、鐵絲若生銹，必修用砂紙打磨處理，還有鐵絲要做成螺旋狀，這樣可以增大受熱面積，可以持續燃燒。2、在鐵絲末端要系一根火柴，這樣可以達到引燃的目的。3， 在集氣瓶底部放入少量水或細沙防止濺落的熔化物炸裂瓶底。
3．菱鐵礦主要成分是碳酸亞鐵（FeCO3），是一種分布廣泛的礦物。“勝哥”對碳酸亞鐵和氧氣充分反應后的固體成分進行了如下探究。
（涉及知識）① FeCO3在空氣中加熱生成鐵的氧化物和二氧化碳。
②FeO是一種黑色粉末，在空氣中加熱，能迅速被氧化成四氧化三鐵。Fe2O3能與鹽酸反應生成氯化鐵和水。Fe3O4能與鹽酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵和水。
③酸性條件下，FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色。向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅色。
（猜想與假設）
猜想1：固體成分是Fe2O3 猜想2：固體成分是Fe3O4 猜想3：固體成分是FeO
（進行實驗）
利用如圖裝置進行實驗（加熱和固定裝置已略去，裝置氣密性良好）。
打開彈簧夾K，通入氧氣，加熱FeCO3。當瓶中產生的沉淀不再增加時，停止加熱，繼續通入氧氣至玻璃管冷卻。取玻璃管里的少量固體于試管中，滴加過量鹽酸，微熱，固體完全溶解。將所得溶液分成甲、乙兩份進行實驗。
實驗編號 實驗步驟 實驗現象
a 向甲溶液中滴加KSCN溶液 溶液變紅色
b 向乙溶液中滴加高錳酸鉀溶液 高錳酸鉀溶液的紫紅色不消失
（1）（解釋與結論）
在實驗前就可以判斷猜想　 　（填“1”“2”或“3”）不成立，因為　 　。
（2）實驗 b 的目的是　 　，由實驗a、b的現象可知，猜想　 　（填“1”“2”或“3”）成立，則FeCO3與氧氣在加熱時反應的化學方程式為　 　。
（3）“勝哥”思考后，覺得不做實驗a也能得出相同的結論，理由是　 　。
（4）（拓展與應用）
氧化鐵是鐵銹的主要成分，寫出用鹽酸除鐵銹的化學方程式　 　。
【答案】（1）3；FeO在空氣中加熱能夠迅速被氧化成四氧化三鐵
（2）探究乙溶液中是否含有FeCl2；1；
（3）無論哪種猜想中的固體溶于鹽酸后，溶液中都含有FeCl3，加入KSCN溶液，溶液都會變紅，不能判斷固體成分
（4）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
【知識點】金屬元素的存在及常見的金屬礦物；實驗探究物質的組成成分以及含量
【解析】【解答】（1）在實驗前就可以判斷猜想3不成立，因為FeO在空氣中加熱，能迅速被氧化成四氧化三鐵。
（2）根據資料可知，酸性條件下，FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色。所以實驗 b 的目的是探究乙溶液中是否含有FeCl2；實驗a的現象說明溶液中含有FeCl3，、b的現象說明溶液不含FeCl2，綜合實驗a、b的現象可知猜想1成立；FeCO3與氧氣在加熱時反應的化學方程式為 ；
（3）猜想3實驗前排除了，那么無論猜想1還是猜想2的固體成分與過量的鹽酸反應，都有FeCl3生成，加入KSCN溶液，溶液都會變紅，不能判斷固體成分。因此不做實驗a也能得出相同的結論。
（4）氧化鐵是鐵銹的主要成分，寫出用鹽酸除鐵銹的化學方程式Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
【分析】（1）在實驗前就可以判斷猜想3不成立，因為FeO在空氣中加熱，能迅速被氧化成四氧化三鐵。
（2）根據資料可知，酸性條件下，FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色。所以實驗 b 的目的是探究乙溶液中是否含有FeCl2；實驗a的現象說明溶液中含有FeCl3，、b的現象說明溶液不含FeCl2，綜合實驗a、b的現象可知猜想1成立；FeCO3與氧氣在加熱時反應的化學方程式為 ；
（3）猜想3實驗前排除了，那么無論猜想1還是猜想2的固體成分與過量的鹽酸反應，都有FeCl3生成，加入KSCN溶液，溶液都會變紅，不能判斷固體成分。因此不做實驗a也能得出相同的結論。
三、反應后成分的探究
反應后成分的猜想：一定含有生成物，可能含有反應物之一，不可能同時含有兩種反應物。
所以驗證反應后成分驗證反應物之一是否存在即可。驗證時應避免生成物對反應物的影響。
例3．（2023·淄博）興趣小組的同學為探究酸和堿的化學性質進行了如下兩組實驗：
Ⅰ組：①向盛有氧化鐵的試管中滴入少量稀鹽酸
②向盛有鎂條的試管中滴入少量稀鹽酸
③向盛有氯化鋇溶液的試管中滴入少量稀鹽酸
Ⅱ組：④向盛有氯化銅溶液的試管中滴入氫氧化鈉溶液
⑤向盛有稀鹽酸的試管中滴入少量氫氧化鈉溶液。
⑥向盛有碳酸鈉溶液的試管中滴入少量氫氧化鈉溶液
回答下列問題。
（1）Ⅰ組實驗中，沒有發生化學反應的是 　 　（填序號）；寫出Ⅰ組實驗中發生反應的化學方程式 　 　。
（2）Ⅱ組實驗中，實驗④發生反應的化學方程式為 　 　；實驗⑤中稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應無明顯現象，為證明二者之間發生化學反應，實驗小組同學將滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液滴入稀鹽酸中，觀察到 　 　，說明二者發生化學反應。
（3）Ⅱ組實驗結束后，實驗小組將實驗④試管中的上層清液、實驗⑤和實驗⑥試管中的溶液倒入大燒杯中，觀察到溶液呈無色，同時有氣泡冒出，反應的化學方程式為 　 　；反應結束后，經測定溶液的pH＝4，最后所得溶液中溶質的成分為 　 　。
【答案】（1）③；Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O、Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑
（2）2NaOH+CuCl2＝Cu（OH）2↓+2NaCl；溶液由紅色變為無色
（3）Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2↑+H2O；HCl、NaCl
【知識點】探究酸堿的主要性質
【解析】【解答】（1）氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和水，鎂與鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，方程式為 Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O、Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑ ，氯化鋇與鹽酸不反應。
（2） 實驗④發生的是氯化銅和氫氧化鈉生成氫氧化銅和氯化鈉的反應，方程式為 2NaOH+CuCl2＝Cu（OH）2↓+2NaCl ，氫氧化鈉溶液能使酚酞變紅， 將滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液滴入稀鹽酸中， 氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和水，觀察到溶液由紅色變為無色。
（3） 實驗④試管中的上層清液、實驗⑤和實驗⑥試管中的溶液倒入大燒杯中，觀察到溶液呈無色，同時有氣泡冒出， 說明發生了碳酸鈉與鹽酸的反應，方程式為 Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2↑+H2O 。 反應結束后，經測定溶液的pH＝4，說明鹽酸過量，最后所得溶液中溶質的成分為 HCl、NaCl 。
【分析】（1）根據復分解反應條件及酸的化學性質分析；
（2）根據氯化銅和氫氧化鈉生成氫氧化銅和氯化鈉，氫氧化鈉溶液能使酚酞變紅，氯化鈉溶液不能使酚酞變紅分析；
（3）根據碳酸鈉與鹽酸反應產生二氧化碳氣體，pH小于7時，鹽酸過量，反應后溶液中成分除生成物外還有鹽酸分析。
1．（2024九下·榕江月考）用圖甲裝置進行實驗，先后將溶液快速全部推入，測得一段時間內壓強變化如圖乙所示。
（1）先推入的溶液是　 　，原因是　 　。
（2）bc段壓強不變，原因是　 　，b點時，三頸燒瓶內溶液的溶質可能為　 　。
（3）裝置甲實驗過程中可證明CO2與NaOH反應的實驗現象是　 　。
（4）cd段壓強變大，用化學方程式解釋：　 　。
【答案】（1）氫氧化鈉溶液；氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，壓強減小
（2）氫氧化鈉溶液與二氧化碳充分反應，反應停止，瓶內氣體的量不再改變；碳酸鈉、氫氧化鈉
（3）有氣泡冒出
（4）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O +CO2↑
【知識點】常見堿的特性和用途；堿的化學性質；鈉的重要化合物
【解析】【解答】（1）、先推入氫氧化鈉溶液注入其中，因為 氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，壓強減小 ；
（2）、bc段壓強不變， 氫氧化鈉溶液與二氧化碳充分反應，反應停止，瓶內氣體的量不再改變 ，b點時，說明溶液中有碳酸鈉和氫氧化鈉；
（3）、氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和水，加入稀鹽酸后，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，會觀察到溶液中有氣泡冒出，證明氫氧化鈉能與二氧化碳發生反應；
（4）、 cd段壓強變大，是因為碳酸鈉溶液與稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
【分析】（1）、根據常見堿的性質和用途進行分析；
（2）、根據氫氧化鈉與二氧化碳反應的產物進行分析；
（3）和（4）、根據鹽酸與碳酸鈉反應進行分析；
2．（2024九下·南寧開學考）為了學習金屬的性質，某小組同學進行了一系列的學習。探究活動如下：
（1）【活動】查閱資料：《天工開物》中記載了煉錫的場景：“凡煎煉亦用洪爐，入砂數百斤從架木炭亦數百斤，鼓鞴（指鼓入空氣）熔化。”
鼓入足量空氣的目的是　 　，從而提高爐溫。
（2）【活動Ⅱ】實驗探究：
為驗證銀、鐵、銅三種金屬的活動性，小明設計了如圖實驗（金屬都過量）：
試管C中發生反應的化學方程式為　 　。
（3）上述實驗中能證明鐵、銅的活動性強弱的現象是　 　。
（4）【活動Ⅲ】回收金屬：同學們將四個試管中的廢物倒入同一個燒杯中（如圖所示），得到金屬粉末M。同學們為提取出金屬粉末M中的銀，做了如下實驗：
溶液X是　 　溶液，寫出溶液Y中含有的一種溶質是　 　（寫化學式）。
【答案】（1）使木炭充分反應
（2）
（3）試管B中有氣泡產生，試管D中無明顯變化
（4）硝酸銀##AgNO3；Fe(NO3)2##Cu(NO3)2
【知識點】過濾的原理、方法及其應用；氧氣與碳、磷、硫、鐵等物質的反應現象；溶液的組成及特點；置換反應及其應用；金屬活動性的探究
【解析】【解答】（1）鼓入足量空氣的目的，是提供充足的氧氣，可以使木炭充分燃燒；
故填： 使木炭充分反應 ；
（2）試管C中，銅與硝酸銀溶液反應生成硝酸銅和銀，化學方程式為 ；
故填：；
（3）試管B中有氣泡產生，試管D中無明顯變化，說明鐵的活動性強于氫，銅的活動性弱于氫，說明鐵的活動性強于銅；
故填： 試管B中有氣泡產生，試管D中無明顯變化 ；
（4）根據題中分析，金屬粉末M中含有鐵、銅和銀，為提取出金屬粉末M中的銀，應加入硝酸銀；鐵和硝酸銀反應生成硝酸亞鐵和銀，銅和硝酸銀反應生成硝酸銅和銀，加入適量硝酸銀溶液，可將鐵和銅反應完全，所以溶液Y中含有溶質Fe(NO3)2、Cu(NO3)2。
故填：硝酸銀或AgNO3；Fe(NO3)2或Cu(NO3)2；
【分析】（1）鼓入足量空氣，使木炭充分燃燒，該反應放熱，從而提高爐溫；
（2）根據置換反應，銅與硝酸銀溶液反應生成硝酸銅和銀；
（3）根據實驗現象分析，鐵比銅活潑；
（4）根據題中分析，金屬都過量，鐵和銅的活動性強于銀，則金屬粉末M中含有鐵、銅和銀，利用金屬活動性順序，可以解答相關問題。
3．（2024九下·南寧開學考）汽水是人們喜愛的飲料之一，小明學習了化學后對制汽水產生了濃厚的興趣，于是以“自制汽水的相關探究”為主題開展項目式學習。
自制汽水配方 食品級小蘇打1.5g 食品級檸檬酸1.5g 白糖7g、 果汁適量、 500mL涼開水
（1）【任務一】認識配方成分
汽水的配方如圖，小蘇打的化學式為　 　。
（2）各取18.5mL的涼開水于3個玻璃杯中，分別加入各1.5g的小蘇打和檸檬酸、白糖，用筷子攪拌，完全溶解后，蘸取待測液于pH試紙上，顯色后馬上與標準比色卡作對比，讀數如下，顯酸性的是　 　溶液。
成分 小蘇打 檸檬酸 白糖
pH 8 2 7
（3）【任務二】配制汽水
準備500mL的塑料瓶，按以下步驟配制汽水。
①制汽水時，加入小蘇打溶液后，旋緊瓶蓋后搖勻，產生的現象是　 　。
②小明倒出自制的汽水，喝了一杯后會打隔，這說明氣體在水中的溶解度與溫度有關。
（4）【任務三】探究小蘇打的熱穩定性
小明按如圖充分加熱4.2g小蘇打，觀察到試管口有水霧，瓶內澄清石灰水變渾濁，說明小蘇打熱穩定性差，那它受熱后生成固體是什么呢？
【作出猜想】
猜想I：氫氧化鈉
猜想Ⅱ：　 　。
猜想Ⅲ：碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物
（5）【設計方案】
步驟 實驗操作 實驗現象 實驗結論
① 取少量加熱后的固體樣品于試管中，加入適量的蒸餾水，充分溶解，再滴加　 　溶液，振蕩，靜置。 產生白色沉淀 產物中含有碳酸鈉。反應的化學方程式為　 　。
② 再取操作①靜置后的上層清液于另一試管中，滴加無色酚酞溶液。 　 　。 產物不含氫氧化鈉。
【實驗結論】猜想Ⅱ正確。
【答案】（1）NaHCO3
（2）檸檬酸
（3）溶液中有氣泡產生
（4）Na2CO3##碳酸鈉
（5）過量CaCl2；CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl；無明顯現象
【知識點】酸堿鹽的應用；常用鹽的用途；鹽的化學性質；實驗探究物質的性質或變化規律
【解析】【解答】（1）碳酸氫鈉的俗稱是小蘇打，化學式為NaHCO3；
故填：NaHCO3 ；
（2）酸性溶液的pH＜7，檸檬酸的pH為2，顯酸性；
故填： 檸檬酸 ；
（3）NaHCO3能與檸檬酸溶液反應生成CO2，則實驗中會觀察到溶液中有氣泡產生；
故填： 溶液中有氣泡產生 ；
（4）NaHCO3受熱分解產生 Na2CO3 、H2O、CO2，則猜想Ⅱ為 Na2CO3 ；
故填：Na2CO3或碳酸鈉；
（5）設計實驗：取少量加熱后的固體樣品于試管中，加入適量的蒸餾水，充分溶解，再滴加過量的CaCl2溶液；實驗中產生白色沉淀，則說明溶液中含有 Na2CO3 ；反應的方程式為：CaCl2+ Na2CO3 =CaCO3↓+2NaCl；
再取操作①靜置后的上層清液于另一試管中，滴加無色酚酞溶液，若觀察實驗無明顯的現象，則說明溶液不呈堿性，故溶液中不含有NaOH。
實驗結論，猜想Ⅱ正確；
故填： 過量CaCl2 ； CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl ； 無明顯現象 ；
【分析】（1）碳酸氫鈉的俗稱是小蘇打，化學式為NaHCO3；碳酸鈉的俗稱是蘇打，純堿，化學式為Na2CO3；
（2）酸性溶液的pH＜7，中性溶液的pH=7，堿性溶液的pH＞7；
(3)根據NaHCO3能與檸檬酸溶液反應生成CO2 分析；
(4)根據NaHCO3受熱分解的特性分析；
(5) 根據分析可知， Na2CO3 能與CaCl2反應生成CaCO3白色沉淀與NaCl；CaCl2不能與NaOH反應；且NaCl、CaCl2的溶液呈中性；以此設計實驗得出結論。
四、物質性質及變化規律的探究
圍繞常見的物質的性質或是類似的新物質的性質及變化規律，結合給定的情境，認真閱讀給定信息和資料，從題目中主動學習和獲取解題所需的知識，認真審題、合理推測。
例4．（2024九下·深圳開學考）H2、CO和CH4都具有可燃性，CO和H2還具有還原性，但CH4有沒有還原性呢？于是化學社團的同學在老師的指導下進行如下實驗(裝置氣密性良好，控制一定的溫度)。
[查閱資料]①白色的無水硫酸銅遇水變成藍色； CH4、CO2、 CO均不能與無水硫酸銅反應。
②CO能與銀氨溶液反應產生銀白色沉淀。
（1）點燃酒精燈前先通一會兒CH4， 其目的是　 　。
（2）①實驗中裝置A中的現象是固體粉末由黑色逐漸變成紅色，實驗結束后，取少量紅色粉末于試管中并加入稀硫酸，則無明顯現象。
②裝置B的實驗現象是　 　。
③裝置C中澄清石灰水變渾濁，該反應的化學方程式為　 　。
（3）該實驗裝置的缺陷是沒有尾氣處理，為確認尾氣是否對空氣造成污染，可進行如下檢測。
④將尾氣通入盛有　 　溶液的試管中， 根據是否產生銀白色沉淀確定對空氣有無污染。
⑤由上述實驗記錄了如下數據，可得出尾氣對空氣　 　 (填 “有”或“無”)污染。
裝置A中玻璃管(含藥品)的質量 裝置B的質量 裝置C的質量
反應前 150g 152.6g 254.8g
反應后 143.6g 156.2g 259.2g
綜上述，CH4具有還原性。CH4與氧化銅反應的化學方程式為　 　。
【答案】（1）排出裝置中的空氣，防止空氣中的物質影響實驗結果；排出裝置中的空氣，防止甲烷和空氣混合加熱時發生爆炸
（2）白色固體變藍色；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O
（3）銀氨；無；
【知識點】實驗探究物質的性質或變化規律
【解析】【解答】（1）點燃酒精燈前先通一會兒CH4，其目的是排出裝置中的空氣，防止空氣中的物質影響實驗結果；排出裝置中的空氣，防止甲烷和空氣混合加熱時發生爆炸。
（2）② 裝置B的實驗現象是白色固體變藍色，說明反應生成了水，水和硫酸銅反應生成藍色固體五水硫酸銅。
③ 裝置C中澄清石灰水變渾濁，是因為氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，該反應的化學方程式為Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
（3）④ 將尾氣通入盛有銀氨溶液的試管中，根據是否產生銀白色沉淀確定對空氣有無污染。因為CO能與銀氨溶液反應產生銀白色沉淀。
⑤ 反應生成水的質量=156.2g-152.6g=3.6g，其中氫元素質量=3.6g×=0.4g，
反應的甲烷質量=0.4g÷=1.6g，其中碳元素質量=1.6g×=1.2g，
反應生成的二氧化碳質量=259.2g-254.8g=4.4g，其中碳元素質量=4.4g×=1.2g，
說明甲烷和氧化銅反應，碳元素完全轉化到二氧化碳中，即過程中沒有生成一氧化碳，可得出尾氣對空氣無污染。
綜上述，CH4具有還原性。CH4與氧化銅反應生成銅、水和二氧化碳，反應的化學方程式為。
【分析】（1）點燃酒精燈前先通一會兒CH4，其目的是排出裝置中的空氣，防止空氣中的物質影響實驗結果；排出裝置中的空氣，防止甲烷和空氣混合加熱時發生爆炸。
（2）水和硫酸銅反應生成藍色固體五水硫酸銅。
氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水。
（3）根據CO能與銀氨溶液反應產生銀白色沉淀分析。
根據提供數據可以進行相關方面的計算。
根據質量守恒定律，反應前后鹽酸的質量、種類不變分析。
物質中元素的質量=物質的質量×化學式中該元素的質量分數。
CH4具有還原性。CH4與氧化銅反應生成銅、水和二氧化碳。
1．（2024九下·深圳開學考）明礬礦加工排出大量的礬漿(其中氧化鋁Al2O3 可達50%等)，會造成大量有用成分流失和污染環境。以礬漿為原料生產Al(OH)3是礬漿綜合利用的有效途徑。AI(OH)3性質較穩定，無味無毒，可作阻燃劑，廣泛應用于造紙、醫藥、化工等方面。下圖是用礬漿制取Al(OH)3的工藝流程。請回答下列問題。
已知：①濾液1中硫酸鋁[Al2(SO4)3]和部分水是礬漿中 的Al2O3與硫酸[H2SO4]反應生成的；濾液2中主要成分是Al2(SO4)3和水等。
②Al2(SO4)3和NaOH反應的產物與NaOH的量有關，當NaOH少量或恰好時生成Al(OH)3沉淀；當NaOH過量時生成可溶性的偏鋁酸鈉[NaAlO2]．
③Al(OH)3溫度在200-300℃時就生成Al2O3和H2O。
（1）粉碎的目的是　 　 。
（2）操作Ⅰ和操作Ⅱ都是與初中化學操作　 　 ( 填寫實驗操作名稱)的原理相同。
（3）寫出Al2O3 與H2SO4反應的化學方程式為　 　。
（4）在濾液2中加入NaOH的量應該為　 　 (填 “少量"、“恰好” 或“過量”)。
（5）操作Ⅱ所得的Al(OH)3沉淀需經過水洗、干燥才能獲得較純凈的Al(OH)3；但在干燥過程中溫度需控制在200℃以下，其原因是(用化學方程式表示) 　 　， 此化學反應屬于　 　反應． (填寫化學反應基本類型)。
（6）利用礬漿制取Al(OH)3的優點是　 　 (寫一條即可) 。
【答案】（1）增大反應物的接觸面積，加快反應速率
（2）過濾
（3）Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O
（4）過量
（5）；分解反應
（6）廢物利用，節約資源
【知識點】物質的相互轉化和制備
【解析】【解答】（1）粉碎的目的是增大反應物的接觸面積，加快反應速率。
（2）操作Ⅰ和操作Ⅱ都是難溶固體和液體的分離，與初中化學操作過濾的原理相同。
（3）Al2O3與H2SO4反應生成硫酸鋁和水，化學方程式為Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O。
（4）根據題目中的信息，Al2（SO4）3和NaOH反應的產物與NaOH的量有關，當NaOH少量或恰好時生成Al（OH）3沉淀；當NaOH過量時生成可溶性的偏鋁酸鈉[NaAlO2]，由流程圖看出，在濾液2中加入NaOH得到的是偏鋁酸鈉[NaAlO2]，故氫氧化鈉應該為過量。
（5）操作Ⅱ所得的Al（OH）3沉淀需經過水洗、干燥才能獲得較純凈的Al（OH）3；但在干燥過程中溫度需控制在200℃以下，其原因是Al（OH）3溫度在200-300℃時就生成Al2O3和H2O，化學方程式為，此反應的特征是“一變多”，屬于分解反應。
（6）利用礬漿制取Al（OH）3的優點是廢物利用，節約資源。
【分析】（1）根據粉碎的目的是增大反應物的接觸面積，加快反應速率分析。
（2）根據過濾操作的原理分析。
（3）Al2O3與H2SO4反應生成硫酸鋁和水。
（4）根據題目中的信息分析。
（5）Al（OH）3溫度在200-300℃時就生成Al2O3和H2O。
（6）根據利用礬漿制取Al（OH）3的優點是廢物利用，節約資源分析。
2．（2024九下·惠陽月考）蚊蟲叮咬時，會分泌蟻酸。化學小組同學對蟻酸產生了濃厚的興趣，決定對其進行探究。
[提出問題]蟻酸的成分是什么？它有什么性質？
[查閱資料]I．蟻酸的化學名稱叫甲酸，化學式為HCOOH
II．蟻酸隔絕空氣并加熱時會分解生成兩種氧化物
（1）[實驗探究]向盛有蟻酸溶液的試管中滴加紫色石蕊試液，觀察到溶液顏色變成　 　色，說明蟻酸顯酸性。
（2）小芳同學根據蟻酸中含有　 　元素，推測出蟻酸在隔絕空氣并加熱分解時生成水。
（3）對它分解生成的另一種氧化物，小敏提出兩種猜想：
猜想Ⅰ是CO2；
猜想Ⅱ是　 　；
他們按如圖所示進行實驗：先向裝置中通入一會N2，再將蟻酸分解產生的氣體通入其中。
①先通N2的目的是　 　；
②若裝置A中無明顯變化，則猜想Ⅰ　 　（填“成立”或“不成立”）；
③裝置B的作用是　 　（用化學方程式表示）；
④裝置D中的現象為　 　；
（4）[結論]甲酸受熱能分解，反應的化學方程式是　 　；
（5）[討論交流]從環保角度看，該裝置存在的明顯缺陷是　 　。
（6）[拓展延伸]小組同學利用蟻酸分解產生的氣體，測定10g氧化銅樣品（雜質不參與反應）中氧化銅的質量分數，在不同時刻測定C中固體的質量（如表）：
反應時間/min 2 4 6 8 10
固體質量/g 9.3 8.8 8.5 8.4 8.4
分析表中數據，完成以下問題：
①在稱量質量過程中，必須把玻璃管兩端封住，目的是　 　；
②樣品中氧化銅的質量分數是　 　？
【答案】（1）紅
（2）氫、氧
（3）CO；排凈裝置內的空氣；不成立；CaO+H2O＝Ca（OH）2；澄清的石灰水變渾濁
（4）HCOOHH2O+CO↑
（5）沒有尾氣處理裝置，應該在尾部放一盞燃著的酒精燈
（6）防止固體粉末灑落，造成測量結果不準確；80%
【知識點】酸堿指示劑的性質及應用；實驗探究物質的性質或變化規律；質量守恒定律及其應用；根據化學反應方程式的計算；二氧化碳的化學性質；一氧化碳的化學性質
【解析】【解答】（1）石蕊溶液遇酸變紅色，所以向盛有蟻酸溶液的試管中滴加紫色石蕊試液，觀察到溶液顏色變成紅色，說明蟻酸顯酸性；
故答案為：紅；
（2）根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變， 蟻酸的化學式為HCOOH，蟻酸含有碳、氫、氧三種元素，所以蟻酸隔絕空氣加熱分解會生成水，因為水中含有氫元素和氧元素；
故答案為：氫、氧；
（3）蟻酸含有碳元素，所以蟻酸隔絕空氣加熱分解除了生成水，還生成另一種氧化物，該氧化物可能是CO2，也可能是CO，猜想Ⅰ是CO2，所以猜想Ⅱ是CO；①先通入N2的目的是排凈裝置內的空氣，避免影響實驗；②裝置A中盛有澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，若A中無明顯變化，說明沒有二氧化碳氣體，則猜想Ⅰ不成立；③裝置B裝的是氧化鈣，氧化鈣可以和水反應生成氫氧化鈣，對氣體進行干燥，所以裝置B的作用是： CaO+H2O＝Ca（OH）2 ；④C中一氧化碳和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳進入D裝置與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以D中澄清石灰水會變渾濁；
故答案為：CO；排凈裝置內的空氣；不成立；CaO+H2O＝Ca（OH）2 ；澄清的石灰水變渾濁；
（4）由以上分析可知甲酸受熱分解生成水和一氧化碳，其反應的化學方程式為： HCOOHH2O+CO↑ ；
故答案為： HCOOHH2O+CO↑ ；
（5）一氧化碳有毒，不能直接排放到空氣中， 從環保角度看，該裝置存在的明顯缺陷是沒有尾氣處理裝置，應該在尾部放一盞燃著的酒精燈；
故答案為：沒有尾氣處理裝置，應該在尾部放一盞燃著的酒精燈；
（6） ①在稱量質量過程中，必須把玻璃管兩端封住，目的是 防止固體粉末灑落，造成測量結果不準確 ；
故答案為： 防止固體粉末灑落，造成測量結果不準確 ；
②設樣品中氧化銅的質量為χ
樣品中氧化銅的質量分數是：
故答案為：80%。
【分析】（1）石蕊溶液遇酸才會變紅進行分析解答；
（2）根據化學反應前后元素的種類不變、蟻酸和水的組成元素進行分析解答；
（3）根據蟻酸的組成元素、化學反應前后元素的種類不變進行分析解答；
①根據先通入氮氣是為了排凈裝置內的空氣進行分析解答；
②根據二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進行分析解答；
③根據氧化鈣和水反應的原理，氧化鈣把水反應了可以干燥氣體進行分析解答；
④根據一氧化碳和氧化銅反應會生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進行分析解答；
（4）根據甲酸受熱分解生成水和一氧化碳的化學反應原理進行分析解答；
（5）根據一氧化碳有毒，需要進行尾氣處理進行分析解答；
（6）①根據在稱量質量過程中，必須把玻璃管兩端封住，以防固體粉末灑落，造成測量誤差進行分析解答；
②采用差量法進行計算，先設未知數，正確寫出一氧化碳和氧化銅反應的化學方程式；求出氧化銅和銅這兩種固體物質的理論差和實際質量差，列比例式計算，求出氧化銅的質量，最后用氧化銅的質量除以樣品的質量再乘以百分之百即可求出樣品中氧化銅的質量分數。
五、無明顯現象反應的探究
為驗證反應發生，結合反應特點從以下角度顯化反應過程。
①驗證反應物消耗或減少：結合反應物性質，如酸堿完全中和時，酸堿均完全不存在，可利用酸堿性質均消失加以驗證。二氧化碳與氫氧化鈉反應時，二氧化碳氣體被消耗，密閉裝置中壓強會減小，通過氣球變大或變小，U型管內液面上升或下降等現象說明氣體的消耗，從而證明反應發生。
②驗證有新物質生成：結合生成物的性質，如二氧化碳與水反應生成的碳酸能使石蕊變紅；二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，可利用碳酸鈉不同于氫氧化鈉的性質，如遇酸產生氣泡、遇Ca2+產生白色沉淀加以驗證。
③驗證反應過程中能量、導電性等的變化：如氫氧化鈉與鹽酸反應放熱，可測量溫度變化驗證反應發生。
例5 ．（2023·興安盟）中和反應在日常生活和工農業生產中有廣泛的應用。某小組在實驗室探究氫氧化鈉和鹽酸的反應。
（1）向盛有5mL氫氧化鈉溶液的燒杯中滴加幾滴酚酞溶液，可觀察到 　 　的現象。再向其中滴入稀鹽酸，溶液變無色。
學生對于所加鹽酸是否過量提出了疑問，于是對反應后溶液中溶質的成分作出猜想：猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、HCl。
（2）為了驗證其猜想，同學們進行如下探究。
實驗操作 實驗現象 實驗結論
取少量反應后的溶液，加入鎂條 　 　 猜想二正確證明鹽酸過量
（3）向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸時，有同學觸摸到試管外壁，感覺有溫度變化。小組利用數字傳感器得出反應時間與溶液溫度變化的關系，如圖所示。
同學們得出結論：稀鹽酸和氫氧化鈉反應過程中 　 　。
（4）查閱資料得知，在中和反應中溶液的導電性也發生變化。已知電導率是衡量溶液導電能力大小的物理量。在相同條件下，電導率與離子濃度（單位體積內的離子數）成正比。
①P點溶液中單位體積內離子數 　 　N點（填“＞”“＜”或“＝”）。
②M點表示 　 　。
交流與反思：
a．中和反應發生的實質是 　 　。
b．中和反應可以從熱量、酸堿性、產物、導電性等方面進行探究。
【答案】（1）溶液變紅
（2）有氣泡產生
（3）放出熱量（是放熱反應）
（4）＝；恰好完全反應（或單位體積內離子數最少，合理即可；酸中的氫離子和堿中的氫氧根離子結合成水
【知識點】中和反應及其應用；實驗探究物質的組成成分以及含量
【解析】【解答】（1） 氫氧化鈉溶液呈堿性，向盛有5mL氫氧化鈉溶液的燒杯中滴加幾滴酚酞溶液，可觀察到溶液變紅。
（2）鎂與鹽酸反應產生氫氣，溶液中有鹽酸，加入鎂會觀察到有氣泡產生。
（3） 向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸時，溶液溫度上升，說明稀鹽酸和氫氧化鈉反應過程中放出熱量。
（4） ①P點和N點電導率相等，則溶液中單位體積內離子數相等。
②M點電導率降至最低表示 氫氧化鈉和鹽酸恰好完全反應 。 中和反應發生的實質是酸中的氫離子和堿中的氫氧根離子結合成水。
【分析】（1）根據氫氧化鈉溶液能使酚酞變紅分析；
（2）根據鎂與鹽酸反應產生氫氣分析；
（3）根據反應溶液溫度升高分析；
（4）根據電導率相等則單位體積離子數相等，由圖像變化趨勢確定反應進程及中和反應是氫離子和氫氧根離子結合成水的反應分析。
1．微信公眾號“勝哥課程”號主“勝哥”對中和反應進行探究，請你思考：
（1）實驗1．證明酸和堿反應有水生成。取變色硅膠(吸水后由藍色變紅色)、無水醋酸(一種酸，常溫下為無色液體)和氫氧化鈉固體進行圖1所示的三個實驗。
圖1中①、②的實驗目的是　 　。
（2）為了防止空氣中的水分進入試管干擾試驗，加入試劑后，迅速塞緊橡膠塞。
能證明酸和堿反應有水生成的現象是　 　。
（3）實驗2．測量酸和堿反應過程中pH、溫度的變化。取一定量的稀鹽酸，逐滴勻速滴加NaOH溶液，用傳感器實時獲得溶液的pH、溫度曲線如圖2。
由圖2分析，酸和堿有發生反應的依據是　 　。
（4）通過實驗測得：酸和堿的反應是　 　反應。(填“吸熱”或“放熱”)
（5）該實驗若用氫氧化鈉固體代替氫氧化鈉溶液進行實驗，　 　 (填“能”或“不能”)達到實驗目的，這是因為　 　。
【答案】（1）證明無水醋酸和氫氧化鈉不含有水，不能使硅膠變色
（2）試管③中的硅膠由藍色變為紅色，試管①、②中的硅膠不變色
（3）溶液的pH增大，在t時刻，溶液pH=7
（4）放熱
（5）不能；氫氧化鈉固體溶于水會放熱
【知識點】常見堿的特性和用途；中和反應及其應用；溶液的酸堿性與pH值的關系；物質發生化學變化時的能量變化
【解析】【解答】（1） 圖1中①、②是進行對比，證明無水醋酸和氫氧化鈉不含有水，不能使硅膠變色 。
（2）通過試管③中的硅膠由藍色變為紅色，試管①、②中的硅膠不變色的現象可證明酸和堿反應有水生成。
（3）由圖2可知， 向鹽酸中加入氫氧化鈉后溶液的pH增大，且在t1時刻，溶液pH=7 ，超過t1，溶液pH大于7.
（4）由圖示可知，反應時溶液溫度升高，說明酸和堿的反應放熱。
（5） 氫氧化鈉固體溶于水會放熱 ，若用氫氧化鈉固體代替氫氧化鈉溶液進行實驗，不能達到實驗目的。
【分析】（1）根據①、②實驗現象分析；
（2）根據硅膠 吸水后由藍色變紅色 ，酸和堿反應生成水分析；
（3）根據圖像中溶液pH的變化分析；
（4）根據圖像中溫度的變化分析；
（5）根據氫氧化鈉固體溶解放熱分析。
2．（2024九上·合川期末）某班同學用氫氧化鈉溶液和稀硫酸進行中和反應實驗。
（1）甲同學在燒杯中加入5mLNaOH溶液，滴入幾滴無色酚酞溶液，此時溶液呈　 　色，接著用滴管滴入一定量的稀硫酸，用玻璃棒攪拌，溶液變為無色，該反應的化學方程式為　 　。
（2）該班同學對反應后溶液中的溶質成分進行探究。
【猜想與假設】反應后溶液中的溶質是什么？
猜想一：只有Na2SO4；猜想二：　 　；猜想三：有Na2SO4和NaOH
以上猜想中，可以直接排除猜想三，理由　 　。
【實驗探究】
為了驗證另外兩種猜想，該班同學設計如表實驗方案：
實驗操作 實驗現象 實驗結論
取少量反應后的溶液于試管中，向試管中滴入碳酸鈉溶液 有氣泡產生 猜想二成立
該反應的化學方程式為　 　。
【反思交流】實驗結束后，廢液處理方法正確的是　 　(填序號)。
A.倒入下水道 B.倒入廢液缸 C.帶出實驗室
【答案】（1）紅；
（2）Na2SO4、H2SO4；滴有酚酞的溶液變為無色，說明溶液是中性或酸性，不可能含有氫氧化鈉；；B
【知識點】中和反應及其應用；實驗探究物質的組成成分以及含量
【解析】【解答】（1）甲同學在燒杯中加入5mLNaOH溶液，滴入幾滴無色酚酞溶液，此時溶液呈紅色，接著用滴管滴入一定量的稀硫酸，用玻璃棒攪拌，溶液變為無色，該反應為硫酸與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，化學方程式為 。
（2）氫氧化鈉與硫酸如果恰好完全反應，會生成硫酸鈉；如果硫酸過量，反應后的溶液有硫酸鈉、硫酸；如果氫氧化鈉過量，反應后的溶液有氫氧化鈉、硫酸鈉。
結合猜想一、三，所以猜想二是Na2SO4、H2SO4。
以上猜想中，可以直接排除猜想三，理由是堿性溶液能使酚酞試液變紅色，滴有酚酞的溶液變為無色，說明溶液是中性或酸性，不可能含有氫氧化鈉。
【實驗探究】如果猜想二成立，取少量反應后的溶液于試管中，向試管中滴入碳酸鈉溶液，有氣泡產生，該反應是硫酸與碳酸鈉反應生成硫酸鈉、二氧化碳和水，化學方程式為 。
【反思交流】實驗結束后，廢液處理方法正確的是倒入廢液缸，不能倒入下水道，會腐蝕下水管。更不能帶出實驗室，故答案為：B。
【分析】硫酸與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水。
堿性溶液能使酚酞試液變紅色，中性或酸性溶液不能使酚酞試液變色。
硫酸與碳酸鈉反應生成硫酸鈉、二氧化碳和水。
3．（2023·綿陽）氫氧化鈉溶液和稀鹽酸混合沒有明顯現象，它們是否發生了反應呢？某化學興趣小組的同學設計如圖甲所示實驗進行探究。他們在盛有一定量X溶液的燒杯中放置pH傳感器和溫度傳感器，并滴入3滴酚酞試液，然后開啟電磁攪拌器，從滴定管中逐滴加入Y溶液，計算機顯示兩種傳感器所得的數據曲線如圖乙和圖丙。
回答下列問題：
（1）燒杯中的X溶液是　 　，實驗過程中燒杯內溶液的顏色變化：　 　。
（2）實驗過程中發生反應的化學方程式是　 　。若使用的NaOH溶液已經變質，則實驗時還可觀察到燒杯中出現的現象是　 　。
（3）結合圖像分析上述實驗，下列說法正確的是____（填序號）。
A．a點溶液顯堿性
B．加入10 mL Y溶液時恰好完全反應
C．該反應是放熱反應
D．燒杯中NaCl的質量分數一直增大
（4）從微觀視角分析，酸堿中和反應的實質是：在溶液中，酸解離出的氫離子和堿解離出的　 　結合生成水。寫出一個符合上述反應實質，產物有硫酸鹽的化學方程式：　 　。
【答案】（1）稀鹽酸；由無色變為紅色
（2）HCl＋NaOH=NaCl＋H2O；溶液中冒氣泡
（3）B；C
（4）氫氧根離子（或OH－）；2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O
【知識點】酸堿指示劑的性質及應用；中和反應及其應用
【解析】【解答】（1）由圖乙可知，反應時溶液pH從小于7逐漸增大，說明是將氫氧化鈉滴入鹽酸中，則燒杯中X為稀鹽酸，稀鹽酸不能使酚酞變色，氫氧化鈉能使酚酞變紅，隨氫氧化鈉的加入，燒杯內溶液顏色變化是由無色變成紅色。
（2）該反應為氫氧化鈉與鹽酸生成氯化鈉和水，反應方程式為 HCl＋NaOH=NaCl＋H2O 。 若使用的NaOH溶液已經變質，則部分氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉，碳酸鈉與鹽酸反應產生二氧化碳氣體，實驗時還可觀察到燒杯中出現的現象是溶液中有氣泡產生。
（3） a點溶液pH小于7，顯酸性，A錯誤； 加入10 mL Y溶液時，溶液pH=7，即恰好完全反應 ，B正確； 反應過程中溶液溫度升高，該反應是放熱反應，C正確； 燒杯中NaCl的質量隨反應的發生增大，質量分數增大，反應結束后，氯化鈉質量不變，但溶液質量隨氫氧化鈉的增加而增大，氯化鈉質量分數減小，D錯誤。
（4） 酸堿中和反應的實質是：在溶液中，酸解離出的氫離子和堿解離出的氫氧根離子結合成水，氫氧化鈉等堿與硫酸反應符合中和反應原理，且有硫酸鹽生成，則符合條件的化學方程式為 2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O 。
【分析】（1）根據反應時溶液pH的變化及稀鹽酸不能使酚酞變色，氫氧化鈉能使酚酞變紅分析；
（2）根據氫氧化鈉與鹽酸生成氯化鈉和水，碳酸鈉與鹽酸反應產生二氧化碳氣體分析；
（3）根據pH小于7，顯酸性，溶液pH=7，即恰好完全反應 及中和反應放熱分析；
（4）根據中和反應實驗及氫氧化鈉等堿與硫酸反應為中和反應且生成硫酸鹽分析。
六、反應條件或影響因素的探究
控制變量法:多個因素影響的實驗，只改變其中的某個因素來研究這個因素對實驗的影響。
常見因素:催化劑、溫度、反應物種類及濃度、反應時間及接觸面積等。
控制變量法的解題思路:明確研究問題;尋找影響因素;保持其他因素不變;改變研究因素。設計實驗，逐個探究各個因素（或條件），每次對比只能有一個因素（或條件）不同，說明影響因素對實驗的影響。
常見反應條件和影響因素的探究實驗，主要是可燃物燃燒的條件、金屬銹蝕的條件、復分解反應的條件、催化劑種類、二氧化碳與水反應等實驗。在實驗探究的過程中，最常用的方法是控制變量法(其他條件保持不變，只改變一個變量，研究該變量對實驗的影響)。實驗中常見的變量有溫度、接觸面積、反應物濃度、種類、反應時間、催化劑、空氣或氧氣、水、著火點等。
例6．（2024九下·博羅開學考）關于燃燒的研究是一項重要的課題。某課外小組以“探究燃燒的奧秘”為主題開展項目式學習。
（1）【任務一】探究燃燒條件
裝置如圖，實驗操作步驟如下：（信息：白磷的著火點為40℃，紅磷的著火點為240℃）
實驗步驟及操作 實驗現象
Ⅰ．將一定量的白磷、紅磷分別浸入80℃熱水中 白磷、紅磷均不燃燒
Ⅱ．升高右側漏斗至紅磷露出水面 ____
Ⅲ．____ 白磷燃燒
實驗步驟Ⅱ中的實驗現象　 　，實驗步驟Ⅲ中的操作 　 　。
（2）本實驗選擇白磷與紅磷作實驗藥品的原因：紅磷和白磷都是　 　，但紅磷與白磷的　 　不同。
（3）實驗現象Ⅰ中白磷不燃燒，Ⅲ中白磷燃燒，對比可得物質燃燒的條件是　 　。
（4）步驟Ⅲ中反應的化學方程式為　 　。
（5）【任務二】對燃燒的調控。
打鐵花是一種傳統的民間焰火表演藝術。其原理是將生鐵加熱熔化成為鐵水，再將鐵水在空中用力擊打而形成四處飛濺的耀眼“鐵花”。燒鐵水時，用鼓風機不斷向燃著的焦炭中鼓入空氣，其目的是　 　。
（6）【任務三】探究鎂的燃燒
查閱文獻：鎂不僅能在氧氣中燃燒，還能在二氧化碳和氮氣中燃燒。結合已有知識，回答問題：
①由上面的文獻資料，你對燃燒新的認識是　 　。
②鎂在二氧化碳中燃燒的化學方程式為： 2Mg+CO22X+C，則X的化學式為　 　。
【答案】（1）紅磷不燃燒；升高左側漏斗至白磷露出水面
（2）可燃物；著火點
（3）需要氧氣
（4）4P + 5O22P2O5
（5）提供充足的氧氣，使燃料充分燃燒
（6）燃燒不一定需要氧氣；MgO
【知識點】實驗探究物質的性質或變化規律；質量守恒定律及其應用；探究二氧化碳的性質；燃燒與燃燒的條件
【解析】【解答】（1）【任務—】實驗步驟Ⅱ中的實驗現象是紅磷不能燃燒，實驗步驟Ⅲ中的操作是升高左側漏斗至白磷露出水面。
（2）本實驗選擇白磷與紅磷作實驗藥品的原因：紅磷和白磷都是可燃物，但紅磷與白磷的著火點不同；
（3）實驗現象Ⅰ中白磷不燃燒，Ⅲ中白磷燃燒，對比條件可知實驗Ⅰ白磷在水中沒有與氧氣接觸，實驗Ⅲ通過操作使白磷漏出水面與氧氣接觸，才燃燒，可得物質燃燒的條件是需要氧氣；
（4）步驟Ⅲ白磷和氧氣接觸燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：；
（5）【任務二】打鐵花是一種傳統的民間焰火表演藝術。其原理是將生鐵加熱熔化成為鐵水，再將鐵水在空中用力擊打而形成四處飛濺的耀眼“鐵花”。燒鐵水時，用鼓風機不斷向燃著的焦炭中鼓入空氣，可以讓更多的氧氣與焦炭接觸，使焦炭燃燒更加旺盛，所以用鼓風機不斷鼓入空氣的目的是提供充足的氧氣，使燃料充分燃燒。
（6）【任務三】①由上面的文獻資料，你對燃燒新的認識是燃燒不一定需要氧氣，在特殊條件下二氧化碳也可以作為助燃劑；
②鎂在二氧化碳中燃燒的化學方程式為：，反應前后碳原子都是1個，反應前鎂原子是1個，反應后應該是1個，反應前氧原子是2個，反應后應該是2個，根據質量守恒定律反應前后原子數量不變，則X的化學式為MgO。
【分析】根據燃燒的條件：可燃物，可燃物與氧氣接觸，溫度達到可燃物的著火點，磷在空氣中燃燒實驗以及能量守恒定律進行分析解答此題。
1．（2024九下·惠州開學考）某興趣小組在做完碳還原氧化銅實驗后，進行了如圖所示的探究：
（1）【猜想】
把氧化銅還原成銅的物質是：I.石墨棒；II　 　.。
（2）【實驗】
用天平稱量1.5g氧化銅粉末，直接用鋁箔紙包裝。按上述操作步驟實驗，黑色粉末，那么猜想II不成立　 　。
（3）【結論】
石墨棒能使氧化銅還原成銅，該反應的化學方程式為 　 　 。
（4）【改進】
把石墨棒換成鋁粉，重復上述操作，又獲成功。改進后的實驗證明，金屬鋁與銅活動性順序是　 　，該反應的化學方程式為　 　。
（5）【拓展】
如果使用復印機的“碳粉”代替石墨棒還原氧化銅，效果更好。聯想在空氣中灼熱的鐵絲不能燃燒，而鐵粉能燃燒，其原因是　 　。寫出鐵和氧氣反應的化學反應方程式為　 　。
【答案】（1）鋁
（2）不變紅
（3）
（4）鋁>銅；
（5）反應物的接觸面積越大，反應越劇烈；
【知識點】氧氣的化學性質；氧氣與碳、磷、硫、鐵等物質的反應現象；金屬的化學性質；碳的化學性質
【解析】【解答】（1）把氧化銅還原成銅的物質是：I.石墨棒；II鋁；
（2）將氧化銅直接用鋁箔紙包裹，加熱后黑色粉末不變色，猜想II不成立；
（3）碳還原氧化銅高溫生成銅和二氧化碳，反應的化學方程式為；
（4）把石墨棒換成鋁粉，重復上述操作，獲得成功，改進后的實驗證明，鋁的活動性比銅的活動性強；鋁和氧化銅高溫生成銅和氧化鋁，反應的化學方程式為；
（5）如果用復印機的碳粉代替石墨棒，還原效果更好，原因是反應物的接觸面積越大，反應越劇烈；鐵和氧氣點燃生成四氧化三鐵，反應的化學方程式為。
【分析】 （1）根據與氧化銅接觸的物質除石墨棒外還有鋁分析；
（2）根據黑色粉末不變色分析；
（3）根據碳還原氧化銅高溫生成銅和二氧化碳分析；
（4）根據鋁的活動性比銅的活動性強，鋁和氧化銅高溫生成銅和氧化鋁分析；
（5）根據反應物的接觸面積越大，反應越劇烈，鐵和氧氣點燃生成四氧化三鐵分析。
2．（2023九上·婁底期末） 2023年10月25日，澳大利亞向中方返還了4件流失文物藝術品，其中包括一尊隋晚期至唐代鎏金銅佛立像。經檢測鎏金銅佛立像含有銅、鐵、錫等金屬，同學們為了比較銅、鐵、錫的金屬活動性強弱，進行如下探究活動。
（1）【進行猜想】同學們對三種金屬的活動性順序作出如下猜想：
猜想一：； 猜想二：； 猜想三：
【實驗探究】同學們根據實驗藥品和儀器，分別用下列兩種方案完成探究實驗。
方案 主要操作 主要現象 實驗結論
甲 將打磨好的錫絲放在FeCl2溶液中 無明顯現象 金屬活動性： 　 　
將打磨好的鐵絲插入　 　溶液中 鐵絲表面附著紅色固體，藍色溶液變為淺綠色 金屬活動性：
乙 將打磨好的粗細相同的錫絲、鐵絲、銅絲分別插入體積和濃度都相同的稀鹽酸中 錫絲表面產生氣泡速率比鐵絲表面產生氣泡速率 　 　（選填“快”或“慢”），銅絲表面無氣泡。 金屬活動性：
【查閱資料】錫元素（Sn)的常見化合價是+2價。根據實驗現象推出方案乙中錫和稀鹽酸發生反應的化學方程式　 　。
【探究結論】猜想二成立。同學們覺得方案甲設計上有待改進，并總結了比較三種金屬活動性的方法。
【拓展應用利用下列四組試劑驗證鋅、銅、銀三種金屬的活動性順序，從原理上分析，可以達到實驗目的的是　 　。
、溶液、
B. 、、、稀硫酸
C. 、、溶液
D.溶液、、溶液
（2）金銅佛立像是用銅、鐵、錫制成銅合金佛身，再在表面鎏金（鎏金一般指火法鍍金），起到了防止金屬生銹的作用。請舉例說明生活中防止金屬生銹的具體做法　 　：
【答案】（1）Fe>Sn；CuSO4溶液（CuCl2/Cu(NO3)2)；慢；略；CD
（2）刷漆、涂油等（合理均給分）
【知識點】金屬銹蝕的條件及其防護；化學方程式的書寫與配平；置換反應及其應用；金屬活動性的探究
【解析】【解答】（1）【實驗探究】錫放入氯化亞鐵溶液中，無明顯現象，說明錫比鐵的活動性弱，即金屬活動性：Fe>Sn；根據實驗現象和結論可知鐵要比銅活潑，所以實驗操作應該是將鐵放入銅的可溶性溶液中，例如CuSO4溶液或CuCl2溶液或Cu(NO3)2溶液等；由結論可知金屬活動性：Fe>Sn>Cu，所以將打磨好的粗細相同的錫絲、鐵絲、銅絲分別插入體積和濃度都相同的稀鹽酸中，錫絲表面產生氣泡速率比鐵絲表面產生氣泡速率要慢；
【查閱資料】：已知錫和鐵一樣能和稀鹽酸反應并產生氣泡，題目提示錫的常見化合價是+2價，錫與鹽酸發生置換反應生成SnCl2和H2，反應的化學方程式：；
【拓展應用】A、因為銅、銀都比鋅要弱，Cu、Ag入ZnSO4溶液中，都沒有明顯現象，比較不出銅和銀的活動性強弱，A選項錯誤；
B、將三種金屬入稀硫酸中，只有鋅表示產生氣泡，銅、銀表面無明顯變化，銅、銀的活動性強弱無法判斷，B選項錯誤；
C、鋅放入硫酸銅溶液中會看到有紅色固體析出，說明鋅比銅活潑，銀在硫酸銅溶液中沒有明顯現象，說明銅比銀活潑，可推出三種金屬的活潑性順序：Zn>Cu>Ag，C選項正確；
D、銅入ZnSO4溶液中無明顯現象，說明鋅比銅活波，銅入AgNO3溶液中，能看到銅絲表面有銀白色金屬析出，溶液變為藍色，說明銅比銀活波，可推出三種金屬的活潑性順序：Zn>Cu>Ag，D選項正確；
故選：CD；
（2）生活中防止金屬生銹的方法可以涂油、刷漆、鍍金、保持金屬的干燥和清潔等。
【分析】（1）根據金屬活動性順序，排在氫前面的可以和稀硫酸或稀鹽酸發生置換反應生氣氫氣，排在氫后面的不予稀鹽酸或稀硫酸反應，排在前面的金屬能與后面的金屬鹽溶液反應置換出后面的金屬，據此進行分析解答；
（2）根據金屬防銹蝕的方法進行分析解答。
3．（2023·淄博）金屬與金屬材料在人類文明進步和社會發展中起著至關重要的作用。回答下列問題：
（1）利用物理方法可以把黃金壓成厚度只有的薄片，說明金具有良好的 ____（填字母）。
A．金屬光澤 B．導電性 C．延展性 D．導熱性
（2）在鋼鐵制品表面刷油漆可防止銹蝕，其原因是 　 　。
（3）某同學設計如圖所示實驗方案，驗證鐵、銅、銀三種金屬的活動性強弱。
能證明鐵的金屬活動性比銅強的實驗現象是 　 　；要驗證銅的金屬活動性比銀強，試管C中應加入 　 　（填化學式）溶液。
【答案】（1）C
（2）隔絕空氣和水
（3）A中有氣泡產生，B中沒有氣泡產生；AgNO3
【知識點】常見金屬的特性及其應用；金屬銹蝕的條件及其防護；金屬活動性的探究
【解析】【解答】（1） 利用物理方法可以把黃金壓成厚度只有的薄片，說明金具有良好的延展 性。
（2） 在鋼鐵制品表面刷油漆，使鐵與氧氣和水隔離防止銹蝕。
（3）鐵與硫酸反應，銅不與硫酸反應可證明鐵的活動性比銅強，現象為 A中有氣泡產生，B中沒有氣泡產生 ；要驗證銅的金屬活動性比銀強，可利用銅絲與銀鹽溶液反應證明，試管C中應加入硝酸銀溶液。
【分析】（1）根據金屬的延展性分收入
（2）根據隔離氧氣和水的防銹措施分析；
（3）根據金屬能否與酸或鹽溶液反應可驗證金屬活動性強弱分析。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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