資源簡介

06 科學探究題解法
目錄
【中考預測】預測考向，總結?？键c及應對的策略
【技法必備】詳解解題方法，總結解題技巧
【誤區分析】分析常見的易錯點
【搶分通關】精講各類題型，講解通關策略
【名校預測】精選名校模擬題，訓練通關技能
科學探究題是每年中考必考題型。題型涉及選擇題 、探究題等。主要通過分析一些新的背景材料，對物質成分進行探究，包括固體混合物成分探究、溶液成分探究、氣體混合物成分探究等。有關物質變化的探究，主要結合氫氧化鈉等的變質進行探究，包括實驗方案設計、實驗現象、實驗結論等。有關物質性質的探究，主要對物質可能有的性質進行探究，如酸堿性、熱穩定性等?；瘜W實驗探題是中考中不可或缺的題型，分值大、占比高、靈活性強、難度大，是學生丟分較嚴重的題型，也是不同層次的學生拉開差距的題型。
考向預測：
1. 猜想與假設類探究題
2. 反應條件及影響因素探究
3. 混合物成分的探究
4. 異?，F象探究題
5. 有關物質性質的探究
科學探究題探秘
一、探究題的要素
1.提出問題;
2.猜想與假設;
3.制定計劃;
4.進行實驗;
5.收集證據;
6.解釋與結論;
7.反思與評價;
8.表達與交流。
但不管是何種角度，何種類型的題目，我們都應該在明確實驗目的的前提下去回答問題，才能做到準確而不離題、不偏題。下面我們從探究的要素分類法來分析實驗探究題的類型及解題策略。
二、實驗探究的方法
實驗探究的主要方法有控制變量法、比較法、邏輯推理法、歸納和演繹法、對照實驗法等。在解答這類試題時,可以將這些科學探究的方法與平時學到的一些化學學習方法——比較、歸納、概括、猜想、論證、類比、遷移、實驗、觀察等聯系起來,并進行靈活地整合運用,不要孤立地只想或者只用一種方法來分析探究。對于其中的控制變量法、實驗法和對照實驗法等,可以聯系物理中所學的技巧來靈活運用;而比較法、類比法、圖像法、邏輯推理法、歸納和演繹法等,可以聯系數學中所學的知識來整合運用。對于探究型實驗探究,要熟悉實驗探究的環節和方法,精心設計實驗方案,將所學過的探究物質的性質或變化規律的技巧遷移至此,進行細心地探究和觀察,再通過分析實驗現象,推斷、總結出該物質的性質或變化規律等。對于驗證型實驗探究,要熟記物質的性質或變化規律,根據給出的實驗設計方案,進行實驗、分析和探究,并通過觀察、記錄和分析的實驗現象,來驗證該物質的性質或變化規律等。
三、探究題的題型及策略
1. 提出問題類探究題
【例1】某袋裝品牌蘇打餅干的配料和營養成分如下表，研究性學習小組対其成分進行了探究。
配料 營養成分（每100g）
小麥粉，食用植物油、洋蔥粉、食用鹽、碳酸鈣、食品添加劑（碳酸氫鈉）、香蔥、酵母、麥精、食用香精 能量 蛋白質 脂肪 碳水化合物 鈉 鈣 2017千焦 8.5g 21.0g 63.5g 500毫克 280毫克
說明：餅干制作的烘焙過程中，配料中的破酸氫鈉的全部受熱分解轉化為碳酸鈉，而碳酸鈉不分解。
Ⅰ.定性判斷餅干中有關成分的確認。
取一小包餅干。研碎后放入燒杯，加入適量蒸餾水，用玻璃棒攪拌，得到待檢液。
實驗操作和現象 實驗結論
①淀粉的檢驗 取少量待檢液于試管中，滴入2滴碘 水，觀察到溶液_______ 餅干中含有淀粉
②碳酸鹽的檢驗 另取少量待檢液于試管中，加入足量稀鹽酸，有氣泡產生；將產生的氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁 餅干中含有________ (填離子符號)
【交流討論】
（1）餅干中的________元素可減少人體骨質疏松、畸形、佝僂病的發生，有利于人體健康。
（2）餅干中的碳酸鈣與稀鹽酸反應的化學方程式為_________。
【深入探究】如何進一步確認餅干中含有兩種碳酸鹽？
將剩余待檢液過濾，用蒸餾水洗滌固體2至3次；將___________與稀鹽酸反應，根據反應的現象，則證明講干中既有碳酸鈣，又有碳酸鈉。
Ⅱ．定量檢測：餅干中碳酸鈉質量的測定。
【實驗裝置】
【實驗步驟】
①按上圖連接好裝置，檢查氣密性；
②取一小包餅干研碎后放入燒杯，加入適量蒸餾水、用玻璃棒充分攪拌后，過濾，洗滌；
③將濾液和洗滌液合并后倒入容器A，按圖示裝入其他藥品（試劑X用于吸收揮發出來的HCI，它不與CO2反應）；
④打開止水夾，向裝置中通入一段時間N2后，關閉止水夾；
⑤用電子天平稱量干燥管工的質量，記錄數據m1；
⑥逐滴加入稀鹽酸至不再產生氣泡時，停止滴加；
⑦______________________；
⑧重復步驟⑤，記錄數據m2。
【交流討論】步驟③將濾液和洗滌液合并的原因是____________。
【數據處理】m2—m1＝0.088g，則這包餅干中碳酸鈉的質量為______________g。
【答案】
Ⅰ①呈藍色 ②CO32-
【交流討論】(1).鈣 （2） CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
【深入探究】洗滌液和殘留固體分別
【實驗裝置】⑦ 打開止水夾，向裝置中通入一段時間N2后，關閉止水夾
【交流討論】確保樣品的碳酸鈉不損失，全部參與反應
【數據處理】 0.212
【解析】碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，碳酸氫鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳。
Ⅰ淀粉遇變碘藍色，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，碳酸氫鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水。
實驗操作和現象 實驗結論
①淀粉的檢驗 取少量待檢液于試管中，滴入2滴碘 水，觀察到溶液呈藍色 餅干中含有淀粉
②碳酸鹽的檢驗 另取少量待檢液于試管中，加入足量稀鹽酸，有氣泡產生；將產生的氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁 餅干中含有CO
[交流討論]
（1）缺鈣會患骨質疏松、畸形、佝僂病，故餅干中的鈣元素可減少人體骨質疏松、畸形、佝僂病的發生，有利于人體健康。
（2）碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣和水和二氧化碳，化學方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
[深入探究]
碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，將剩余待檢液過濾，用蒸餾水洗滌固體2至3次；將洗滌液和殘留固體分別與稀鹽酸反應，根據反應的現象，則餅干中既有碳酸鈣，又有碳酸鈉。
[實驗裝置]
⑦打開止水夾，向裝置中通入一段時間N2后，關閉止水夾。
[交流討論]步驟③將濾液和洗滌液合并的原因是確保樣品的碳酸鈉不損失，全部參與反應。
[數據處理]m2—m1＝0.088g，則生成的二氧化碳的質量為0.088g
設這包餅干中碳酸鈉的質量為x
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 0.088g
＝
x =0.212g
故這包餅干中碳酸鈉的質量為0.212g。
2. 猜想與假設類探究題
【例2】某化學興趣小組用石灰石和鹽酸制取一瓶CO2，驗滿后，將澄清石灰水倒入集氣瓶中，發現沒有變渾濁。興趣小組對這個異常現象進行了探究。
【提出問題】澄清石灰水為什么沒有變渾濁？
【查閱資料】（1）CO2過量時，CaCO3沉淀會轉化為可溶于水的Ca(HCO3)2。
（2）AgCl不溶于稀硝酸。
【提出猜想】Ⅰ．石灰水已完全變質
Ⅱ．___________________________________________________
Ⅲ．CO2中混有HCl
【實驗方案】興趣小組用原藥品繼續制取CO2，并進行探究。制備CO2的化學方程式為___________。
步驟 實驗操作 實驗現象 結論及化學方程式
（1） 取少量澄清石灰水于試管中，加入__________溶液。 生白色沉淀。 猜想Ⅰ不成立。
（2） 將少量CO2氣體通入盛有澄清石灰水的試管中。 _______________________。 猜想Ⅱ不成立。
（3） 將氣體通入盛有_________溶液的試管中，再加稀硝酸。 _______________________。 猜想Ⅲ成立。反應方程式為___________。
【實驗結論】制取的氣體CO2中混入了HCl，所以澄清石灰水沒有變渾濁。
【交流討論】若要收集到純凈、干燥的CO2，需將混合氣體依次通入飽和NaHCO3溶液和_________。
【拓展思考】回憶課本中收集呼出氣體的操作后，同學們嘗試用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水變渾濁。你認為該實驗成功的原因是_______________________________________(寫一點)。
【答案】
【提出猜想】CO2過量，CaCO3沉淀會轉化為可溶于水的Ca(HCO3)2
【實驗方案】CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O
（1）氯化鎂 （2）沒有產生白色沉淀
（3）硝酸銀 產生白色沉淀 HCl+AgNO3＝AgCl↓+HNO3
【交流討論】濃硫酸
【拓展思考】二氧化碳在水中的溶解度不大，且排水法收集呼出的氣體中沒有干擾實驗的氣體成分
【解析】【提出猜想】根據題意，石灰水沒有變渾濁，可能由于石灰水已完全變質、CO2中混有HCl、也有可能是由于CO2過量，CaCO3沉淀會轉化為可溶于水的Ca(HCO3)2而導致沒有變渾濁。
【實驗方案】興趣組用原藥品繼續制取CO2，并進行探究。制備CO2的化學方程式為CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O。
（1）取少量澄清石灰水于試管中，加入氯化鎂溶液，生成白色沉淀，證明澄清石灰水中仍有氫氧化鈣，因此猜想Ⅰ不成立。
（2）將少量CO2氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，沒有產生白色沉淀，說明不管二氧化碳的量是否過量，都不會產生沉淀，則證明猜想Ⅱ不成立。
（3）將氣體通入盛有硝酸銀溶液的試管中，再加稀硝酸，產生白色沉淀，猜想Ⅲ成立，發生的化學反應方程式為HCl+AgNO3＝AgCl↓+HNO3。
【交流討論】若要收集到純凈、干燥的CO2，需將混合氣體依次通入飽和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl，再將氣體通入濃硫酸溶液中干燥。
【拓展思考】回憶課本中收集呼出氣體的操作后，同學們嘗試用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水變渾濁。該實驗成功的原因是二氧化碳在水中的溶解度不大，且排水法收集呼出的氣體中沒有干擾實驗的氣體成分。
3. 方案設計類探究題
【例3】通過一年的化學學習，同學們初步掌握了實驗室制取氣體的知識和技能，請完成下列實驗內容。
【制取氣體】
實驗名稱 化學方程式 選用藥品 制取氣體 所選裝置
實驗室制取二氧化碳 ____________________________________________________ 石灰石和稀鹽酸 BC
實驗室制取氧氣 ____________________________________________________ __________________________ _______________
【探究活動】（1）通常將產生的二氧化碳通入裝置F，目的是__________________________。
（2）如果將產生的氧氣通入裝置G，現象是________________________________。
【交流總結】如果實驗室需要制取另一種氣體，你的思路是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（不寫具體操作）。
【答案】【制取氣體】CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
2H2O22H2O+O2↑ 過氧化氫和二氧化錳 BC或BE
【探究活動】（1）檢驗二氧化碳（2）蠟燭燃燒的更加劇烈
【交流總結】①確定反應原理，選擇藥品；
②根據反應物的狀態和反應發生需要的條件確定發生裝置；根據氣體的密度和水溶性，確定收集裝置；
③確定如何驗證制取的氣體。
【解析】【制取氣體】實驗室制取二氧化碳：碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；實驗室制取氧氣：實驗室可以用過氧化氫和二氧化錳混合制取氧氣，不需要加熱，可用裝置B作發生裝置；氧氣不易溶于水且密度比空氣大，可用E或C作收集裝置；化學方程式為：2H2O22H2O+O2↑。
【探究活動】（1）實驗室常把氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變常溫，則該氣體是二氧化碳，所以把氣體通入澄清石灰水的目的是檢驗二氧化碳。
（2）因為氧氣具有助燃性，把氧氣通入裝置G，現象是蠟燭燃燒的更加劇烈。
【交流總結】如果實驗室需要制取另一種氣體，思路如下：①確定反應原理，選擇藥品；②根據反應物的狀態和反應發生需要的條件確定發生裝置；根據氣體的密度和水溶性，確定收集裝置；③確定如何驗證制取的氣體。
4. 進行實驗類探究題
【例4】已知：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑．為了證明過氧化鈉（Na2O2）固體可在呼吸面具和潛水艇中做供氧劑，某化學興趣小組的同學利用如圖所示實驗裝置進行探究活動。（鐵架臺等已略去）
（1）A裝置中所發生反應的化學方程式為_______________________________________。
（2）請將如圖F方框中A裝置的長頸漏斗和玻璃導管補畫完整。
（3）D裝置的作用是______________________________。E裝置中可能發生的有關反應的化學方程式為_____________________________________________。
（4）為了達到實驗的目的，以上裝置導管接口正確的連接順序為a接___________、___________接____________、___________接___________、___________接b。
（5）氧氣可采用B裝置收集并用帶火星的木條檢驗，這是利用了氧氣的哪些性質？
（6）實驗結束后，取C裝置中固體溶于水，無氣泡產生。請設計實驗，檢驗C裝置中固體的成分。（簡要寫出實驗步驟、現象和結論）。
（7）某潛水艇上有100人，如果每人每分鐘消耗氧氣為0.001 kg，假如所需要的氧氣全部由Na2O2與CO2反應來提供，則該潛水艇一天所需要Na2O2的質量是多少？
【答案】
（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
（2）
（3）除去HCl氣體 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（4）e f c d h g
（5）不易溶解于水且支持燃燒
（6）取所得溶液，加入足量的氯化鈣溶液，后沉淀生成，取上層清液，滴入酚酞試液，酚酞試液變紅，說明C裝置中固體的成分為碳酸鈉和氫氧化鈉
（7）702 kg
【解析】實驗為了證明過氧化鈉（Na2O2）固體可在呼吸面具和潛水艇中做供氧劑，是制取二氧化碳然后與過氧化鈉反應，證明過程中生成了氧氣而消耗了二氧化碳，從而結合這個流程分析過程。
（1）A裝置中是制取二氧化碳，所以是石灰石和鹽酸反應生成氯化鈣和水以及二氧化碳，對應的化學方程式為 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）由于長頸漏斗需要插入到液面以下，而導氣管露出少許即可，所以圖F方框中A裝置的長頸漏斗和玻璃導管補畫完整為：
（3）由于生成的氣體中混有HCl，所以D裝置的作用是 除去HCl氣體。E裝置中是檢驗二氧化碳是否還有，也就是證明消耗了二氧化碳而生成了氧氣，所以可能發生的有關反應的化學方程式為Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
（4）為了達到實驗的目的，需要制備二氧化碳且除去雜質后讓二氧化碳和過氧化鈉反應，進而檢驗二氧化碳是否有剩余和檢驗是否生成了氧氣，所以以上裝置導管接口正確的連接順序為a接 e、f接 c、d接 h、g接b。
（5）氧氣可采用B裝置收集說明氧氣不易溶解于水，并用帶火星的木條檢驗說明氧氣支持燃燒，這是利用了氧氣的不易溶解于水且支持燃燒的性質。
（6）實驗結束后，取C裝置中固體溶于水，無氣泡產生。根據給出的信息可能生成了碳酸鈉和氫氧化鈉，也就是確定固體有碳酸鈉和氫氧化鈉。不能直接借助堿性進行確定，因為兩者均為堿性。應該先檢驗碳酸鈉后檢驗氫氧化鈉，過程中注意不要對氫氧化鈉的檢驗造成干擾。具體實驗過程為：取所得溶液，加入足量的氯化鈣溶液，后沉淀生成，取上層清液，滴入酚酞試液，酚酞試液變紅，說明C裝置中固體的成分為碳酸鈉和氫氧化鈉。
（7）某潛水艇上有100人，如果每人每分鐘消耗氧氣為0.001kg，則每天所需要的氧氣的質量為100×0.001kg×60×24＝144kg
設需要Na2O2的質量為x
2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2
156 32
x 144 kg
＝
x＝702 kg
5. 收集證據類探究題
【例5】某化學課外興趣小組欲配制80g質量分數為12%的氫氧化鈉溶液來制作“葉脈書簽”。
（1）需要氫氧化鈉固體的質量為__________g。
（2）稱量時，氫氧化鈉固體應放在__________（填“濾紙”或“燒杯”）中。
（3）下列說法或操作正確的是__________（填字母序號）。
A配制該溶液時所需的玻璃儀器中不包括玻璃棒
B用量程為100mL的量筒量取所需要的水
C將稱量好的固體倒入裝有水的量筒中溶解
（4）在量取水的體積時，若采用仰視的方法讀數，則所配制的氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數將__________（填“偏大”或“偏小”）。
（5）某同學用蒸餾水潤濕了的pH試紙來測定配制好的溶液的pH值時，他測得的結果會__________（填“偏大”、偏小”或“不變”）。
（6）該興趣小組的同學提出還可以用配制好的氫氧化鈉溶液和稀鹽酸進行中和反應實驗，具體操作如下圖：
在燒杯中加入10mL的氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，此時溶液呈__________色。接著加入一定量的稀鹽酸，用玻璃棒攪拌后發現溶液為無色，此時__________（填“能”或“不能”）得出兩者恰好中和的結論。以下操作及實驗現象能證明加入的鹽酸為過量的是__________（填字母序號）。
A加入少量鐵粉，無明顯現象
B滴加紫色石蕊溶液，攪拌后溶液變藍
C加入碳酸鈉溶液，產生氣泡
【答案】
（1）9.6
（2）燒杯
（3）B
（4）偏小
（5）偏小
（6）紅 不能 C
【解析】（1）溶質質量=溶液質量×溶質的質量分數，配制80g質量分數為10%的氫氧化鈉溶液，需氫氧化鈉的質量=80g×12%=9.6g。
（2）氫氧化鈉具有腐蝕性，稱量時，氫氧化鈉固體應放在燒杯中。
（3）A、配制該溶液時所需的玻璃儀器中包括玻璃棒，需要玻璃棒攪拌，加速溶解，故選項錯誤；B、溶劑質量=溶液質量-溶質質量，則所需蒸餾水的質量=80g-9.6g=70.4g；水的密度為1g/cm3，則根據V= = =70.4cm3=70.4mL。用量程為100mL的量筒量取所需要的水，故選項正確；C、溶解應在燒杯中，量筒只能量取液體，故選項錯誤。故選B。
（4）在量取水的體積時，若采用仰視的方法讀數，則所配制的氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數將偏小，因為量取的水多了。
（5）氫氧化鈉溶液顯堿性，當溶液的pH大于7時，呈堿性，且pH越大，堿性越強；不能用水濕潤pH試紙，否則稀釋了待測溶液，使氫氧化鈉溶液的堿性減弱，測定結果偏小。
（6）氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞溶液變紅色。接著加入一定量的稀鹽酸，用玻璃棒攪拌后發現溶液為無色，此時不能得出兩者恰好中和的結論，因為恰好反應，或稀鹽酸過量，都會使溶液變為無色。A、鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，加入少量鐵粉，無明顯現象，說明溶液中沒有稀鹽酸，不符合題意；B、滴加紫色石蕊溶液，攪拌后溶液變藍，說明溶液顯堿性，說明溶液中沒有稀鹽酸，不符合題意；C、加入碳酸鈉溶液，產生氣泡，說明溶液中有稀鹽酸，稀鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水、二氧化碳，符合題意。故選C。
6. 解釋與結論類探究題
【例6】下圖所示實驗裝置,回答有關問題。
小強和小明兩位同學對黃色的FeCl3溶液產生了濃厚的興趣,查閱資料獲得如下信息:
①FeCl3能與Cu、Fe、Al等金屬反應生成FeCl2,如2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2;
②FeCl3溶液能使無色的苯酚溶液變成紫色。
[提出問題]①FeCl3溶液與金屬鋁反應有哪些現象
②FeCl3溶液中的哪種粒子使苯酚溶液變成紫色
[實驗探究]取適量FeCl3溶液于試管中,進行如下實驗:
[思考與交流]
(1)實驗前,鋁箔表面需要進行打磨處理,其目的是　　　　　　　　　　　。
(2)FeCl3溶液的pH　　　　(填“>”“<”或“=”)7。
(3)溶液由黃色變成淺綠色的化學反應方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)D中無色溶液的溶質是　　　　(填化學式)。
(5)經分析,小強同學認為是Fe3+使苯酚溶液變成紫色,但小明同學認為若要得出此結論還需補做如下實驗:在苯酚溶液中滴加稀鹽酸,觀察溶液是否變成紫色。小明的理由是　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】
(1)①Fe3+
②FeCl3+3H2OFe(OH)3↓+3HCl
③不能
(2)①2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
②難溶性堿
(3)①多組實驗,實驗過程中現象更明顯
②C、Fe、FeO?、跢e3O4
(4)①稀鹽酸?、谙陆?br/>【解析】(1)①鐵離子符號為Fe3+;②加熱時,FeCl3溶液易與水反應生成紅褐色的物質和鹽酸,紅褐色物質是氫氧化鐵,化學方程式為FeCl3+3H2OFe(OH)3↓+3HCl;③由實驗啟示,加熱時氯化鐵能和水反應,故蒸發不能獲得FeCl3固體。
(2)實驗二:將實驗一蒸發獲得的紅褐色固體轉移到坩堝中灼燒,顏色由紅褐色變為紅棕色。①氫氧化鐵發生分解反應,除生成紅棕色物質氧化鐵,還生成水,反應的化學方程式為2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O;②氫氧化鎂、氫氧化銅都是難溶性堿,據此得出結論。
(3)②酒精可能未完全燃燒生成碳,氧化鐵被還原可能生成Fe、FeO或Fe3O4,故黑色物質可能是碳、鐵、氧化亞鐵和Fe3O4四種物質中的一種或幾種;③取黑色粉末,用磁鐵吸引,黑色粉末全部被磁鐵吸引,說明是鐵或四氧化三鐵或二者的混合物,向裝有黑色粉末的試管中加入足量的鹽酸,充分反應,固體逐漸溶解,但無氣泡產生,說明沒有鐵。
(4)①配制FeCl3溶液時,出現紅褐色物質是因為水解產生了少量的氫氧根離子,可以加入少量稀鹽酸;②Fe2O3發生還原反應時,鐵元素化合價下降。
7. 反思與評價類探究題
【例7】為探究碳還原氧化銅的最佳實驗條件,用木炭粉和氧化銅的干燥混合物1~2.5 g進行系列實驗。
[查閱資料]
①氧化銅(CuO)為黑色固體。
②碳還原氧化銅得到的銅中可能含有少量的氧化亞銅;氧化亞銅為紅色固體,能與稀硫酸反應:Cu2O+H2SO4 =CuSO4+H2O+Cu。
[進行實驗]
實驗1:取質量比1∶11的木炭粉和氧化銅混合物1.3 g,進行實驗。
序號 裝置 反應后物質的顏色、狀態
1-1 　黑色粉末中混有少量紅色固體
1-2 　紅色固體有金屬光澤,混有極少量黑色物質
實驗2:取一定量的混合物,用1-2裝置進行實驗。
序號 木炭粉與氧化銅的質量比 反應后物質的顏色、狀態
2-1 1∶9 紅色固體有金屬光澤 混有少量黑色物質
2-2 1∶10 混有很少量黑色物質
2-3 1∶11 混有極少量黑色物質
2-4 1∶12 無黑色物質
2-5 1∶13 混有較多黑色物質
[解釋與結論]
(1)配平化學方程式:
1C+ 　CuO 　Cu+ 　CO2↑。
(2)實驗1-2中,證明產生了CO2的現象是　　　　　　　　　　　　　。
(3)實驗1的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)實驗2的結論是
。
[反思與評價]
(5)實驗2沒有進行質量比為1∶14的實驗,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)為檢驗2-4的紅色固體中是否含Cu2O,所需試劑是　　　　　。
【答案】
(1)2　2　1
(2)澄清石灰水變渾濁
(3)探究木炭粉與氧化銅的受熱面積對反應生成物的影響
(4)木炭粉與氧化銅反應的最佳質量比為1∶12
(5)木炭粉與氧化銅質量比為1∶13時,氧化銅已過量
(6)稀硫酸
【解析】本題考查實驗探究碳還原氧化銅的最佳實驗條件、化學方程式的配平。(1)配平的化學方程式為C+2CuO2Cu+CO2↑。
(2)使用澄清石灰水檢驗CO2,所以實驗1-2中,證明產生了CO2的現象是澄清石灰水變渾濁。
(3)實驗1中,對比兩實驗反應物、反應條件和生成物均一樣,只有加熱的操作方式不同,即木炭粉和氧化銅的受熱面積不同,故實驗1的目的是探究木炭粉與氧化銅的受熱面積對反應生成物的影響。
(4)根據實驗2可知:木炭粉與氧化銅質量比為1∶12時恰好完全反應,故木炭粉與氧化銅反應的最佳質量比為1∶12。
(5)木炭粉與氧化銅質量比為1∶12時恰好完全反應,木炭粉與氧化銅質量比為1∶13時,氧化銅已過量,則木炭粉與氧化銅的質量比為1∶14 的實驗就不需要進行了。
(6)反應后的主要物質是銅,屬于不活潑的金屬,不與稀硫酸發生反應;根據資料可知,Cu2O能與稀硫酸發生化學反應,生成硫酸銅、水和銅,故可以選用稀硫酸鑒別紅色固體中是否含有Cu2O。
8. 表達與交流類探究
【例8】冬季霧霾頻發。某校社會實踐小組的同學們,對某地區霧霾的成分、成因、危害及防治產生了濃厚的興趣并開啟了項目性學習之旅。
[信息檢索]霧是浮游在空氣中的大量微小水滴。霾是可吸入顆粒物濃度較高造成的能見度較低的現象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、不溶性有機物、黑碳、金屬元素和其他元素。
[提出問題]某地霾的成分是什么
[實驗準備]選擇該地重度霧霾天氣,用SDLKC-1000型大流量TSP采樣器在室外采集大氣中的可吸入顆粒物10 g。
活動一:探究霾中是否含有銨鹽和硫酸鹽。
實驗方案 實驗步驟 實驗現象 實驗結論
方案一 　取5 g樣品,加少量熟石灰粉末,混合、研磨 　　　 含有銨鹽
方案二 　取5 g樣品,加適量水,充分溶解后過濾,向濾液中滴加　　　 　有白色沉淀生成 含有硫酸鹽
[總結反思]工業上應加強對污染企業的監管,農業上應合理施用化肥。
活動二:探究霾中是否含有黑碳。同學們設計了如圖T8-28所示的創新實驗(將活動一得到的殘渣,干燥后置于中間凹槽內)。
[實驗步驟]①滴入過氧化氫溶液制取O2,排出裝置內空氣后,再在導管口接上氣球。②向右邊的凹槽內滴入澄清的石灰水。③接通電源,用紅熱電阻絲點燃殘渣。
[實驗現象]殘渣劇烈燃燒,澄清石灰水變渾濁,氣球變大。
[實驗結論]霾中含有黑碳。裝置內澄清石灰水變渾濁的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　。
[交流研討]某同學對“霾中含有黑碳”的結論產生質疑,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
活動三:查閱資料,霾中還含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金屬元素,其中的有害元素除Cd外,還有　　　　。
[能力發展]請你聯系實際填寫關于霧霾的問卷調查表:
項目 霧霾頻發的成因 控制霧霾頻發的做法 政府采取的應急措施
① 　能源結構不合理 　推廣太陽能發電 人工降雨
② 燒散煤取暖 　向空中或地面灑水
③ 　推廣新能源汽車 　私家車限號出行
[檢查進度]小組同學沒有進行的探究項目是　　　　　　　　　　　　。
【答案】活動一:放出刺激性氣味氣體　BaCl2溶液(或BaCl2溶液和稀鹽酸,合理即可)
活動二:Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O　可能含有不溶性有機物,它燃燒也會生成CO2(合理即可)
活動三:Hg、Pd(或汞、鉛)　集中供暖(或煤改電、煤改氣,合理即可)　汽車尾氣　霾中是否含有硝酸鹽(或是否含有不溶性有機物或是否含有其他元素或霧霾的危害)
【解析】 活動一:檢驗硫酸鹽通常是檢驗硫酸根離子,硫酸根離子能與鋇離子生成難溶于水、難溶于酸的白色沉淀硫酸鋇,所以可向濾液中滴加試劑BaCl2溶液,有白色沉淀產生,再滴加稀鹽酸,若白色沉淀不溶解,則證明含有硫酸鹽(合理即可);銨鹽與堿反應生成有刺激性氣味的氨氣,所以樣品中加入熟石灰研磨,放出刺激性氣味氣體,說明有氨氣生成,則原樣品中含有銨鹽。
活動二:由黑色殘渣在氧氣中劇烈燃燒,澄清石灰水變渾濁可知,殘渣中含有碳元素,所以除了黑碳外,黑色殘渣還可能是不溶性有機物,有機物在氧氣中燃燒也生成二氧化碳氣體(合理即可)。
活動三:Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金屬元素中Na、Zn是人體必需的元素,Al是非必需的元素,Hg、Pb、Cd是有害元素。[能力發展]②燒散煤取暖易增大空氣污染面積,如果采取集中供暖,可減少空氣污染。③隨著汽車量的增加,汽車尾氣已成為污染空氣的主要來源之一。
[檢查進度]霾的主要成分可能含有可溶性硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、不溶性有機物、黑碳、金屬元素和其他元素等,上述實驗中小組同學沒有進行的探究項目是霾中是否含有硝酸鹽(或是否含有不溶性有機物或是否含有其他元素或霧霾的危害)。
題型一 混合物成分的探究
【例1】（2023 荊州）小明從超市買來一袋干果，發現袋里有一小紙包，上面標明“鐵系食品脫氧劑，主要成分：鐵粉、活性炭、氯化鈉”?；瘜W小組的同學們對這包脫氧劑產生了探究興趣。
【查閱資料】
①這種鐵系食品脫氧劑的脫氧原理是：鐵粉與空氣中的氧氣、水蒸氣反應生成鐵銹。
②活性炭和氯化鈉是輔助材料，能提升脫氧效果。
③FeCl3溶液和KSCN溶液反應可以得到血紅色溶液，常用于Fe3+的檢驗。
【提出問題】此包食品脫氧劑中鐵粉是否變質？
假設一：鐵粉沒有變質 假設二：鐵粉部分變質 假設三：鐵粉全部變質
【實驗探究1】
實驗操作 實驗現象 結論
（1） 取少量固體于燒杯中，加入足量稀鹽酸，用玻璃棒充分攪拌靜置，過濾，得濾液A。 產生大量氣泡 脫氧劑中含有　Fe　
燒杯中溶液呈淺棕黃色，底部有少量黑色物質。
（2） 取少量濾液A于試管1中，向其中滴加 　 　溶液。 　 　 脫氧劑中含有C、Fe2O3
【實驗結論】假設二正確。
【實驗探究2】小明為證明此包食品脫劑中還有氯化鈉，再取少量液A于試管2中，向其中滴加硝酸銀溶液，生成白色沉淀，繼續滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此證明，食品脫氧劑中含有氯化鈉，請寫出生成白色沉淀的化學方程式：　 。
【反思評價】小亮認為小明的檢驗方案并不能證明氯化鈉的存在，你認為其原因是 　。
【答案】
【實驗探究1】（1）Fe；
（2）KSCN；溶液呈血紅色；
【實驗探究2】NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3；
【反思評價】實驗（1）中加入稀鹽酸，稀鹽酸與鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣，氯化亞鐵也能夠與硝酸銀反應生成氯化銀的白色沉淀。
【解析】【實驗探究1】（1）鐵系食品脫氧劑中的鐵能夠與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，產生氣泡，說明脫氧劑中含有Fe；
（2）由實驗結論可知，脫氧劑中含有C、Fe2O3，氧化鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，由題文可知，FeCl3溶液和KSCN溶液反應可以得到血紅色溶液，所以取少量濾液A于試管1中，向其中滴加KSCN溶液，檢驗溶液中水分含有氫化鐵，實驗后觀察到溶液呈血紅色，說明濾液A中含有氯化鐵，證明脫氧劑中含有Fe2O3；
【實驗探究2】由題文可知，生成白色沉淀的反應是氯化鈉與硝酸銀反應生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，故反應的化學方程式為：NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3；
【反思評價】實驗（1）中加入稀鹽酸，稀鹽酸與鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣，氯化亞鐵也能夠與硝酸銀反應生成氯化銀的白色沉淀，所以小明的檢驗方案并不能通過產生白色沉淀來證明氯化鈉的存在。
故答案為：【實驗探究1】（1）Fe；
（2）KSCN；溶液呈血紅色；
【實驗探究2】NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3；
【反思評價】實驗（1）中加入稀鹽酸，稀鹽酸與鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣，氯化亞鐵也能夠與硝酸銀反應生成氯化銀的白色沉淀。
【例2】（2023 雅安）化學興趣小組課外實驗時，取出鎂條，發現久置的鎂條有一層灰黑色的“外衣”他們把該鎂條放入試管中，倒入一定濃度的鹽酸，觀察到有氣泡產生，試管壁發燙。同學們對此氣體成分產生了興趣。
【提出問題】產生的氣體是什么？
【查閱資料】①灰黑色“外衣”中含有MgCO3
②無水CuSO4遇水由白色變為藍色
【猜想假設】猜想一：H2、CO2
猜想二：H2、CO2和水蒸氣
猜想三：H2、CO2、水蒸氣和HCl氣體
（1）猜想三中有HCl氣體的理由是 　 　。
【設計實驗】為檢測產生的氣體成分，同學們設計如圖所示裝置進行實驗（部分固定裝置略去）
（2）B裝置中出現白色沉淀，證明產生的氣體中含有 　 　，寫出有關的化學方程式 　 　。
（3）C裝置的作用是 　 　。
（4）甲同學觀察到E裝置中無水CuSO4由白色變為藍色，于是得出結論：產生的氣體中一定含有H2。乙同學對此提出質疑，理由是 　 　。
（5）若顛倒B裝置和C裝置的安裝順序，　 　（填“能”或“不能”）達到實驗目的，原因是 　 　。
【反思與評價】
（6）從安全角度考慮，你認為實驗時應注意 　 　。
【答案】
（1）鹽酸易揮發；
（2）HCl；HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl；
（3）檢驗并除盡CO2；
（4）氣體通過C裝置可能帶出水蒸氣，干擾對氫氣的檢驗；
（5）不能；混合氣體中的HCl、CO2均會被氫氧化鈣吸收，因此無法判斷混合氣體中是否含有HCl；
（6）實驗開始前，先通一段時間氮氣，再將產生的氣體通入該裝置，防止發生爆炸。
【解析】（1）鹽酸具有揮發性，因此猜想三中有HCl氣體；故答案為：鹽酸易揮發；
（2）B裝置AgNO3可用于檢驗混合氣體中的HCl，出現白色沉淀，說明硝酸銀與鹽酸反應生成氯化銀沉淀，其化學方程式表示為HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl；故答案為：HCl；HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl；
（3）二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，故可用C裝置檢驗并除盡CO2；故答案為：檢驗并除盡CO2；
（4）氣體通入C裝置，可能帶出部分水蒸氣到D、E裝置，因此觀察到E裝置中無水CuSO4由白色變為藍色，并不能判斷是D裝置中發生氫氣還原氧化銅的的反應；故答案為：氣體通過C裝置可能帶出水蒸氣，干擾對氫氣的檢驗；
（5）B、C裝置顛倒，混合氣體中的HCl、CO2均會被氫氧化鈣吸收，因此無法判斷混合氣體中是否含有HCl；故答案為：不能；混合氣體中的HCl、CO2均會被氫氧化鈣吸收，因此無法判斷混合氣體中是否含有HCl；
（6）該氣體中含有可燃性氣體氫氣，故實驗開始前，先通一段時間氮氣，再將產生的氣體通入該裝置，防止發生爆炸；故答案為：實驗開始前，先通一段時間氮氣，再將產生的氣體通入該裝置，防止發生爆炸。
1. （2023 武威）某校化學興趣小組的同學設計實驗探究氫氧化鈉的化學性質，請你一起參與探究。
【實驗過程與分析】
實驗一 實驗二 實驗三
實驗操作
實驗現象 　 　 　 　 無明顯現象
實驗結論 氫氧化鈉能與紫色石蕊反應 氫氧化鈉能與硫酸銅反應 氫氧化鈉不能與鹽酸反應
（1）實驗一的現象：　 　。
（2）實驗二的現象：　 　。
【實驗反思與拓展】
（3）實驗二中發生反應的化學方程式：　　 　　 　。
（4）某同學認為實驗三的結論不正確，他改進了該實驗方案：先向氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞溶液并振蕩，再滴入稀鹽酸，觀察到溶液由 　 　色變為無色，由此可知氫氧化鈉與稀鹽酸確實發生了反應，該反成的化學方程式為 　　 　。
（5）由實驗三聯想到把二氧化碳通入到氫氧化鈉溶液中也沒有明顯現象，那么二氧化碳與氫氧化鈉是否發生了化學反應呢？（本實驗中忽略CO2溶于水）
①甲同學設計了如圖所示實驗，當觀察到 　 　現象時，說明兩者發生了化學反應。
②乙同學重新設計實驗：取NaOH溶液于試管中，通入少量CO2，然后向所得溶液中加入 　　 　
　 溶液，當觀察到 　　 　　現象時，也能證明二氧化碳與氫氧化鈉發生了化學反應。
【答案】
（1）溶液變為藍色；
（2）產生藍色沉淀；
（3）2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；
（4）紅；NaOH+HCl＝NaCl+H2O；
（5）①氣球膨脹；
②足量稀鹽酸（或CaCl2溶液或 BaCl2溶液等）；有氣泡產生（或有白色沉淀）。
【解析】（1）實驗一的現象是：溶液變為藍色；
（2）氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應可生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，氫氧化銅沉淀為藍色，所以產生藍色沉淀；
（3）氫氧化鈉溶液與硫酸銅反應生成藍色的氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，化學方程式為2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；
（4）某同學認為實驗三的結論不正確，他改進了該實驗方案：先向氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞溶液并振蕩，再滴入稀鹽酸，觀察到溶液由紅色變為無色，氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，化學方程式為：NaOH+HCl＝NaCl+H2O；
（5）①氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應生成碳酸鈉無明顯現象，但瓶內二氧化碳氣體被吸收，使瓶內壓強減小，氣球膨脹說明反應發生；
②碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應生成碳酸鈉無明顯現象，也可以加入足量稀鹽酸（或CaCl2溶液或 BaCl2溶液等），有氣泡產生（或有白色沉淀），也能證明二氧化碳與氫氧化鈉發生了化學反應。
2. （2023年甘肅省金昌市中考）某?；瘜W興趣小組的同學利用稀鹽酸、碳酸鈉、Ba（OH）2溶液三種物質探究“復分解反應發生的條件”，做了以下實驗。
（1）大家一致認為在試管①中還需要加入______溶液才能證明發生了復分解反應。
（2）試管②中觀察到的現象是______，試管③中反應的化學方程式為______。
（3）通過三組實驗，同學們得出復分解反應發生的條件是______。
（4）興趣小組的同學將試管③反應后的物質過濾，對濾液中溶質的成分進一步探究。
【提出問題】濾液中溶質的成分是什么？
【猜想假設】
猜想一：NaOH
猜想二：Ba(OH)、NaOH
猜想三：______。
【設計實驗】驗證你的猜想正確
實驗操作 現象 結論
步驟一：取試管③中濾液少量于試管中，加入足量CaCl2溶液 有______產生 猜想三正確
步驟二：靜置一段時間，向上層清液中滴加適量______溶液 有藍色沉淀產生
【反思拓展】通過探究實驗，同學們發現 Ba(OH)2和NaOH化學性質相似，你認為 Ba(OH)2的保存方法是______。
【答案】
（1）酚酞（或紫色石蕊）
（2）固體溶解，有氣泡產生 Ba(OH)2+Na2CO3＝2NaOH+BaCO3↓
（3）要有沉淀或有氣體或有水生成
（4）NaOH、Na2CO3 白色沉淀 . CuSO4（或 CuCl2、Cu(NO3)2等） 密封干燥保存
【解析】
【解析】（1）試管①中的中和反應沒有明顯現象，所以需要滴入指示劑證明發生了反應，可以選擇無色酚酞或者是紫色石蕊試液。
（2）試管②中是稀鹽酸和碳酸鈉發生反應生成二氧化碳、氯化鈉和水，實驗現象為：固體溶解，有氣泡產生，試管③中是氫氧化鋇和碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，化學方程式為：Ba(OH)2+Na2CO3＝2NaOH+BaCO3↓。
（3）通過三組實驗，同學們得出復分解反應發生的條件是要有沉淀或有氣體或有水生成。
[猜想假設]
試管③中可能完全反應只有氫氧化鈉，也可能氫氧化鋇過量，是氫氧化鋇和氫氧化鈉，也有可能是碳酸鈉過量是氫氧化鈉和碳酸鈉。
故猜想三為NaOH、Na2CO3
[設計實驗]
若猜想三正確，則濾液中溶質成分為氫氧化鈉和碳酸鈉，則氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀，所以實驗現象為：有白色沉淀產生；
有藍色沉淀產生，說明生成了氫氧化銅沉淀，則加入的是含有銅離子的鹽，故可以滴加CuSO4或 CuCl2、Cu(NO3)2等。
[反思拓展]
NaOH有吸水性，且在空氣中容易變質，因為和NaOH化學性質相似，所以氫氧化鋇需要密封干燥保存。
3．（2023年湖北省荊州市中考）小明從超市買來一袋干果，發現袋里有一小紙包，上面標明“鐵系食品脫氧劑，主要成分：鐵粉、活性炭、氯化鈉”?；瘜W小組的同學們對這包脫氧劑產生了探究興趣。
【查閱資料】
①這種鐵系食品脫氧劑的脫氧原理是：鐵粉與空氣中的氧氣、水蒸氣反應生成鐵銹。
②活性炭和氯化鈉是輔助材料，能提升脫氧效果。
③FeCl3溶液和KSCN溶液反應可以得到血紅色溶液，常用于Fe3+的檢驗。
【提出問題】此包食品脫氧劑中鐵粉是否變質？
假設一：鐵粉沒有變質
假設二：鐵粉部分變質
假設三：鐵粉全部變質
【實驗探究1】
實驗操作 實驗現象 結論
1 取少量固體于燒杯中，加入足量稀鹽酸，用玻璃棒充分攪拌，靜置，過濾，得濾液A． 產生大量氣泡 脫氧劑中含有 ______。
燒杯中溶液呈淺棕黃色，底部有少量黑色物質。 脫氧劑中含有 C、Fe2O3
2 取少量濾液A于試管1中，向其中滴加______溶液。 ______。
【實驗結論】假設二正確。
【實驗探究2】小明為證明此包食品脫氧劑中還有氯化鈉，再取少量濾液A于試管2中，向其中滴加硝酸銀溶液，生成白色沉淀，繼續滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此證明，食品脫氧劑中含有氯化鈉，請寫出生成白色沉淀的化學方程式：______。
【反思評價】小亮認為小明的檢驗方案并不能證明氯化鈉的存在，你認為其原因是______。
【答案】 ①. Fe ②. KSCN ③. 溶液呈血紅色 ④. NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 ⑤. （1）中加入稀鹽酸，稀鹽酸與鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣，氯化亞鐵也能夠與硝酸銀反應生成氯化銀的白色沉淀
【解析】實驗探究1：
（1）鐵系食品脫氧劑中的鐵能夠與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，產生氣泡，說明脫氧劑中含有Fe，故填Fe；
（2）由實驗結論可知，脫氧劑中含有C、Fe2O3，氧化鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，由題文可知，FeCl3溶液和KSCN溶液反應可以得到血紅色溶液，所以取少量濾液A于試管1中，向其中滴加KSCN溶液，檢驗溶液中水分含有氯化鐵，故填KSCN；
實驗后觀察到溶液呈血紅色，說明濾液A中含有氯化鐵，證明脫氧劑中含有Fe2O3，故填溶液呈血紅色。
實驗探究2：
由題文可知，生成白色沉淀的反應是氯化鈉與硝酸銀反應生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，故反應的化學方程式寫為：NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3。
反思評價：
（1）中加入稀鹽酸，稀鹽酸與鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣，氯化亞鐵也能夠與硝酸銀反應生成氯化銀的白色沉淀，所以小明的檢驗方案并不能通過產生白色沉淀來證明氯化鈉的存在，故填：（1）中加入稀鹽酸，稀鹽酸與鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣，氯化亞鐵也能夠與硝酸銀反應生成氯化銀的白色沉淀。
4．（2023年湖南省衡陽市中考）食鹽是生活必需品之一，可以通過海鹽或地下鹽礦的巖鹽精制得到。某化學興趣小組對市面上一些品牌食鹽的成分產生了濃厚的興趣，進行了一系列的實驗探究。
【查閱資料】
Ⅰ．食鹽中一般會添加微量碘酸鉀(KIO3)，還可能含有少量氯化鈣、氯化鎂等雜質。
Ⅱ．碘酸鉀性質比較穩定，高溫不易分解，不與氯化鈣、氯化鎂反應。
Ⅲ．碘酸鉀在酸性條件下遇碘化鉀可產生碘單質。淀粉遇碘單質變藍。
【探究過程】
(1)小宇對某品牌食鹽是否加碘提出質疑，并設計了探究方案：取一定質量的該品牌食鹽樣品，加水充分攪拌，溶解后加入適量淀粉，始終無明顯現象。小宇據此現象得出結論：該品牌食鹽沒有加碘。小李認為小宇的實驗方案不嚴謹，其理由是_____。
(2)小李認為只要在小宇實驗后的溶液中加入_____溶液和稀醋酸即可以證明食鹽中是否加碘。該實驗中加入稀醋酸的目的是_____。
(3)小明聽爸爸說過，最近家里的菜總是有苦味。小明在詢問老師后認為是此食鹽可能含有氯化鎂導致的。小明取適量該食鹽樣品，配成溶液，加入少量氫氧化鈉溶液，產生_____沉淀，說明該食鹽中含有氯化鎂。寫出該反應的化學方程式_____。
(4)小明曾觀察到家里的食鹽容易受潮。他詢問老師后認為是該食鹽中可能還含有氯化鈣導致的。他在實驗(3)之后的溶液中繼續加入NaOH溶液至過量，然后過濾，在濾液中再加入Na2CO3溶液，又產生了白色沉淀，小明得出：該食鹽中含有氯化鈣。問：①過濾操作中玻璃棒的作用是_____；②你認為小明的實驗方案_____(填“可以”或“不可以”)證明該食鹽中含有氯化鈣。
【反思交流】
該化學興趣小組完成了對部分品牌食鹽成分的探究，他們認為實驗設計方案可能還有待完善，相約以后要致力于化學研究，造福人們。
【答案】
(1)碘酸鉀不能使淀粉變藍
(2)碘化鉀/KI 使溶液呈酸性
(3)白色 MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
(4)引流 可以
【解析】（1）由查閱資料可知，食鹽中一般會添加微量碘酸鉀，碘酸鉀不能使淀粉變藍，故填：碘酸鉀不能使淀粉變藍；
（2）由查閱資料可知，碘酸鉀在酸性條件下遇碘化鉀可產生碘單質，因此只要在小宇實驗后的溶液中加入碘化鉀溶液和稀醋酸，反應會產生碘單質，使淀粉變藍，稀醋酸的主要成分是醋酸，該實驗中加入稀醋酸的目的是使溶液呈酸性，故填：碘化鉀或KI；使溶液呈酸性；
（3）氯化鎂與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，可觀察到產生白色沉淀，反應的化學方程式為MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl，故填：白色；MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl；
（4）①過濾操作中玻璃棒的作用是引流，防止液體灑出，故填：引流；
②濾液中氯化鎂已除盡，而氯化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，在濾液中再加入Na2CO3溶液，又產生了白色沉淀，證明溶液中一定含有氯化鈣，因此小明的實驗方案可以證明該食鹽中含有氯化鈣，故填：可以。
5．（2023 灤州市二模）過碳酸鈉是一種清潔劑，多用在抗震、抗疫等工作中，其化學式為2Na2CO3 3H2O2，外觀為白色固體，具有Na2CO3和H2O2的雙重性質。
【探究I】過碳酸鈉溶于水放熱后產生氣體的成分
【猜想與假設】猜想一：H2；猜想二：CO2；猜想三：O2
【實驗驗證】取少量該清潔劑于試管中，向其中加入熱水，塞上帶導管的橡皮塞，用點燃的木條點燃生成的氣體，發現木條燃燒更旺，沒有出現藍色的火焰；再通入澄清的石灰水，沒有明顯現象；打開橡皮塞，接下來的操作和觀察到的現象是 　 　，從而證明猜想三正確。
【探究Ⅱ】過碳酸鈉溶于水后得到的無色液體的成分
【猜想與假設】
猜想一：NaOH 猜想二：　 　 猜想三：NaOH和Na2CO3
【實驗驗證】如圖所示：
實驗結論 實驗操作 實驗現象
（1）取少量溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液 　 　。 猜想一正確
（2）向完成（1）實驗的溶液中加入足量的CaCl2溶液 產生白色沉淀，溶液為無色，發生反應的化學方程式為 　 　。 猜想 　 　正確
【反思評價】
（1）通過實驗操作（1）證明猜想一正確的說法不科學，理由是 　 　。
（2）下列物質能使過碳酸鈉失效的是 　 　。
A．二氧化錳 B．氫氧化鈉 C．氯化鈉 D．鹽酸
【答案】 【實驗驗證】向試管中伸入帶火星的木條，木條復燃；
【猜想與假設】Na2CO3；
【實驗驗證】（1）溶液由無色變為紅色；
（2）Na2CO3+CaCl2＝2NaCl+CaCO3↓；二；
【反思評價】（1）碳酸鈉和氫氧化鈉溶液都顯堿性，都能使無色酚酞溶液變紅色，所以無法證明是否含有氫氧化鈉（合理即可）；（2）AD
【解析】 【實驗驗證】根據結論猜想三正確，說明產生的氣體成分是氧氣，氧氣具有助燃性，能使到火星的木條復燃；取少量該清潔劑于試管中，向其中加入熱水，塞上帶導管的橡皮塞，用點燃的木條點燃生成的氣體，發現木條燃燒更旺，沒有出現藍色的火焰，說明該氣體不是氫氣；再通入澄清的石灰水，沒有明顯現象，說明該氣體不是二氧化碳；打開橡皮塞，向試管中伸入帶火星的木條，木條復燃，說明生成的氣體是氧氣，從而證明猜想三正確；
【猜想與假設】結合猜想一和猜想三，則猜想二：碳酸鈉；
【實驗驗證】（1）根據結論猜想一正確，無色液體為氫氧化鈉，氫氧化鈉顯堿性，能夠使無色酚酞變紅色，所以取少量溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，可觀察到溶液變紅色；
（2）向完成（1）實驗的溶液中加入足量的CaCl2溶液產生白色沉淀，即碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，該反應的化學方程式為：CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl；，產生白色沉淀說明溶液中含有碳酸鈉，溶液為無色，說明溶液中不含有氫氧化鈉，則說明猜想二正確；
【反思評價】（1）碳酸鈉和氫氧化鈉都顯堿性，都能使無色酚酞試液變紅色，所以無法證明溶液中含有氫氧化鈉，所以說猜想一正確的說法不科學；
（2）2Na2CO3 3H2O2具有Na2CO3和H2O2的雙重性質，能使過碳酸鈉失效，即為能與碳酸鈉和過氧化氫發生反應；
A、過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣，會導致過碳酸鈉失效，符合題意；B、氫氧化鈉不能與碳酸鈉和過氧化氫反應，所以不能使過氧碳酸鈉失效，不符合題意；C、氯化鈉不能與碳酸鈉和過氧化氫反應，所以不能使過氧碳酸鈉失效，不符合題意；D、鹽酸與碳酸鈉反應生成氯化鈉和水，會導致過碳酸鈉失效，符合題意。
題型二 猜想與假設類探究題
【例3】．（2023年黑龍江省龍東地區中考）某學習小組的同學在整理歸納反應規律時發現，有些化學反應發生時沒有伴隨明顯的現象，他們就此進行了以下探究。
【提出問題】
怎樣證明NaOH溶液分別與CO2及稀鹽酸發生了反應？
【分析討論】
（1）同學們討論后認為，可以用兩種思路探究上述反應是否發生。
思路I：驗證有_______；
思路Ⅱ：驗證反應物減少或消失。
【實驗探究】同學們分兩組分別設計方案進行探究。
組別 第一組 第二組
實驗示意圖
【實驗結論】
（2）第一組同學將充滿CO2氣體的試管倒扣在NaOH溶液中，觀察到_______，認為NaOH溶液和CO2發生了反應。但有同學指出，還應進行CO2與_______反應的對比實驗才能得出這一結論。
（3）第二組的小明同學向丙中滴入無色酚酞溶液后，觀察到溶液顏色_______，得出NaOH溶液與稀鹽酸發生了反應的結論。小亮同學向丁中滴入AgNO3溶液后，觀察到有白色沉淀生成，由此他認為NaOH溶液與稀鹽酸反應生成了NaCl，你認為小亮的結論是_______（填“合理”或“不合理”）的。
（4）第二組同學進一步討論后認為，如果將乙中的溶液蒸發結晶，再將得到的晶體溶于水，若在室溫下測得該溶液的pH_______（填“>”“<”或“=”）7時，則能證明有氯化鈉生成。
【反思與拓展】
（5）氫氧化鈉在空氣中易變質，為了防止該藥品變質，該藥品要_______保存。
（6）下列物質，能進一步證明第二組的實驗中“氫氧化鈉溶液與稀鹽酸是否恰好完全反應”的是_______（填字母）。
A. 銅片 B. 氧化銅 C. 紫色石蕊溶液
【答案】
（1）新物質生成
（2）試管內液面升高 水或H2O
（3）仍為無色 不合理
（4）= （5）密封
（6）C
【解析】
（1）化學反應發生時，反應物減少，生成了新的物質，因此可以根據反應物減少物，或者新物質的生成來判斷反應是否發生；
思路一：驗證新物質生成；
思路二：驗證反應物減少或消失；
（2）第一組同學將充滿CO2氣體的試管倒扣在NaOH溶液中，根據實驗結論二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應，所以可觀察到試管內液面升高；
氫氧化鈉溶液由水和氫氧化鈉組成，二氧化碳會與水和氫氧化鈉都接觸并且二氧化碳能溶于水、能與水反應，因此需要設計對比實驗排除水的影響，還應進行CO2與水反應的對比實驗才能得出這一結論；
（3）酚酞加入堿性溶液會顯紅色，酚酞遇酸性和中性不變色，根據實驗結論氫氧化鈉與稀鹽酸發生了反應，反應后氫氧化鈉被消耗，溶液不顯堿性，所以向丙中滴入無色酚酞溶液后，觀察到溶液顏色仍為無色，說明NaOH溶液與稀鹽酸發生了反應；
硝酸銀中銀離子與氯離子反應生成氯化銀沉淀，鹽酸本身含有氯離子，稀鹽酸和硝酸銀生成氯化銀沉淀和硝酸，也會生成白色沉淀，所以向丁中滴入AgNO3溶液后，觀察到有白色沉淀生成，由此認為NaOH溶液與稀鹽酸反應生成了NaCl，該結論是不合理的；
（4）鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，根據結論有氯化鈉生成，即得到的晶體為氯化鈉，溶于水形成中性溶液，此時溶液的pH=7；
（5）氫氧化鈉的變質是與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，為了防止該藥品變質，該藥品要密封保存；
（6）A、在金屬活動性順序中銅排在氫的后面，與酸不反應，與氯化鈉和氫氧化鈉均不反應，因此不能證明NaOH溶液與稀鹽酸是否恰好完全反，故不符合題意；
B、氧化銅屬于金屬氧化物，只與鹽酸反應，與氯化鈉和氫氧化鈉均不反應，因此不能證明NaOH溶液與稀鹽酸是否恰好完全反應，故不符合題意；
C、紫色石蕊試液遇酸性變紅，在中性溶液中仍為紫色，遇堿性變藍，當滴入紫色石蕊，溶液仍為紫色，則說明NaOH溶液與稀鹽酸恰好完全反應，故符合題意；
故選C。
【例4】（2023年湖南省益陽市中考化學真題）為除去某海鹽(主要成分為NaCl)樣品中含有的少量雜質MgCl2，小強向樣品溶液中加入適量NaOH溶液后，過濾。他認為濾液中的溶質只含有NaCl，蒸發后即可達到實驗目的，而小英對其濾液成分提出了質疑。為此同學們進行了下列實驗探究，請你參與探究并完成相關問題。
(1)小強認為滴加NaOH溶液可以除去MgCl2的原因是 (用化學方程式表示)。
【提出問題】濾液中的溶質成分是什么？
【查閱資料】MgCl2溶液顯弱酸性；Mg(OH)2是難溶于水的白色固體。
【猜想與假設】
(2)猜想一：溶質只有NaCl
猜想二：溶質有NaCl和MgCl2
猜想三：溶質有NaCl和 。
【實驗探究】
(3)甲、乙、丙三個小組同學分別取上述適量濾液于試管中，進行如下探究實驗。
組別 甲 乙 丙
實驗操作
實驗現象 無現象 溶液變 色 產生白色沉淀
實驗結論 猜想三正確
【反思交流】
(4)若甲、乙兩組同學的實驗均無明顯現象，則猜想一正確。若甲組同學的實驗現象為 ，則猜想二正確。因此大家認為滴加適量試劑很難把握，小英的質疑是合理的，三種猜想結果都有可能。
(5)同學們經過進一步討論，設計出一個可以除去NaCl中少量MgCl2的合理方法如下：

在上述設計的方法中，向濾液中加入過量稀鹽酸的目的是 。
【答案】
(1) 2NaOH+MgCl2＝2NaCl +Mg(OH)2↓；
(2)NaOH/氫氧化鈉；
(3)紅；
(4)產生白色沉淀；
(5)除去過量的氫氧化鈉(或HCl+NaOH＝NaCl+H2O)
【解析】（1）氯化鎂和氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂和氯化鈉，故可除去氯化鎂，該反應的化學方程式為：2NaOH+MgCl2＝2NaCl +Mg(OH)2↓；（2）氯化鎂和氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂和氯化鈉，如果氯化鎂和氫氧化鈉恰好完全反應，則溶質為氯化鈉，如果氯化鎂過量，則溶質為氯化鈉和氯化鎂，如果氫氧化鈉過量，則溶質為氯化鈉和氫氧化鈉，故猜想三：溶質有NaCl和NaOH；（3）結論為猜想三正確，則溶質為氯化鈉和氫氧化鈉，則溶液顯堿性，能使無色酚酞試液變紅，故現象是溶液變紅色；（4）猜想二正確，則溶質為氯化鈉和氯化鎂，氯化鎂能與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂和氯化鈉，故甲組同學的實驗現象為：產生白色沉淀；（5）滴加過量的氫氧化鈉，氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂和氯化鈉，過濾，除去氫氧化鎂，可除去氯化鎂，但是氫氧化鈉過量，濾液中含氯化鈉和氫氧化鈉，氫氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水，可除去氫氧化鈉，鹽酸具有揮發性，蒸發過程中，氯化氫會揮發出去，從而除去雜質，故加入過量稀鹽酸的目的是：除去過量的氫氧化鈉。
1．（2023年內蒙古通遼市中考化學真題）工業上可用高溫煅燒貝殼制氧化鈣。小明對貝殼的成分進行探究并測其含量。
(1)探究貝殼的成分。
【提出猜想】
小明猜想貝殼中含有碳酸鈣。
小明猜想的依據之一是化學變化中元素不變，之二是貝殼難溶于水，之三是 。
【查閱資料】
①鈣能與水反應生成Ca(OH)2，Ca(OH)22微溶于水。
②若用鐵絲蘸取某溶液在酒精燈火焰上灼燒，火焰呈磚紅色，則可證明該溶液中含有鈣的化合物。
【實驗驗證】
①取適量貝殼置于大試管中，加入稀鹽酸使之溶解，產生 （填顏色和氣味）的氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁。證明貝殼中含有碳酸鹽。
②用鐵絲蘸取貝殼與稀鹽酸反應所得的溶液在酒精燈火焰上灼燒，火焰呈磚紅色。證明貝殼中含有鈣的化合物。
【得出結論】
貝殼中含有碳酸鈣。
(2)測貝殼中碳酸鈣的含量。
【查閱資料】
①Ba(OH)2易溶于水。
②BaCO3難溶于水。
【設計實驗】
小明設計如圖（夾持裝置已略去）所示實驗，測貝殼中碳酸鈣的含量。
①裝置A中NaOH溶液的作用是 。
②裝置C中過量Ba(OH)2溶液的作用是 。
【改進實驗】
為減少實驗藥品的使用，小明設計如圖所示實驗，通過測量二氧化碳體積確定碳酸鈣的含量。
①稱取四份質量均為ag的貝殼，分別使之與稀鹽酸反應，測得二氧化碳體積分別為wL、xL、yL、zL，其中w、x、y相近，z明顯偏小，其偏小的原因可能是 （寫出一種即可）。
②舍棄①所測z，計算wxy平均值為b，在通常狀況下，二氧化碳密度為Pg/L，則貝殼中碳酸鈣的質量分數為（用含a、b、P的代數式表示，不必化簡） ×100%。
【反思與期待】
受條件所限，小明未能對貝殼中含有的其他成分進行探究，他期待在今后的學習中進一步探究。
【答案】
(1)碳酸鈣高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳 ；無色無味；
(2)吸收空氣中的二氧化碳； 檢驗和完全吸收反應生成的二氧化碳；裝置漏氣（合理即可）；
【解析】（1）提出猜想：碳酸鈣高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳，故利用高溫煅燒貝殼制氧化鈣，可猜測貝殼中含碳酸鈣，猜想三：碳酸鈣高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳；
實驗驗證：①結論為該貝殼中含有碳酸鹽，碳酸鹽能與稀鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故產生無色無味的氣體；（2）設計實驗：①二氧化碳能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，故裝置A的作用是：吸收空氣中的二氧化碳；②二氧化碳能與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇和水，產生白色沉淀，故裝置C中過量氫氧化鋇溶液的作用是：檢驗且完全吸收反應生成的二氧化碳；改進實驗：①z偏小，可能是裝置漏氣，部分氣體逸出；
②解：設貝殼中碳酸鈣的質量分數為x
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
ag x Pg/L×b
＝
答：貝殼中碳酸鈣的質量分數為：×100%。
2．（2023年江蘇省泰州市中考化學真題）某化學興趣小組對家用某品牌發酵粉進行探究。
活動一：定性研究
（1）小星通過觀察標簽知道這種發酵粉主要成分是碳酸氫鈉，為測定發酵粉溶解形成溶液的酸堿性，取少量發酵粉加適量水溶解，在室溫下用pH計測得所得溶液pH為8.2，說明溶液中除、外，一定含有_______（填離子符號）。
（2）小靜對碳酸氫鈉固體溶解過程溫度變化進行研究，實驗裝置如圖1，使用溫度傳感器分別測得不同質量的碳酸氫鈉粉末溶解過程的溫度變化曲線如圖2。由圖可知，碳酸氫鈉固體溶于水_______熱量，影響溶解過程溫度變化程度還與_______因素有關（答1點即可）。
活動二：定量測定
小燕設計了如圖3裝置，測定該發酵粉樣品中碳酸氫鈉的質量分數（已知發酵粉中其他成分不與鹽酸反應產生氣體）。
（3）B裝置中濃硫酸的作用為_______。
（4）小燕取15.0g固體樣品和足量稀鹽酸置于裝置A中，打開活塞，充分反應后，測得裝置C增重6.6g。請計算樣品中碳酸氫鈉的質量分數。（寫出計算過程）
（5）小組同學圍繞實驗中產生的碳酸氫鈉的質量分數誤差進行分析，形成兩種不同意見。請分別寫出產生偏大和偏小兩種誤差的原因和導致結果_______。（經檢測裝置氣密性良好）
活動三：拓展延伸
小林發現NaOH溶液與NaHCO3溶液混合后無明顯現象，提出問題：NaOH和NaHCO3是否發生了化學反應？
（6）猜想一：兩者不反應
猜想二：兩者發生反應，從元素守恒的角度，反應生成H2O和_______（寫化學式）。
（7）已知：該實驗條件下CaCl2溶液與NaOH溶液混合變渾濁，CaCl2溶液與NaHCO3溶液混合無現象，為驗證猜想二正確，請你補充實驗方案：取少量NaHCO3溶液，向其中加入足量NaOH溶液，_______。（實驗方案包括操作、現象和結論。可供選用的試劑有：CaCl2溶液、稀鹽酸、澄清石灰水）
【答案】
（1）OH-
（2）吸收 碳酸氫鈉的質量
（3）吸收水蒸氣
（4）裝置C增重6.6g即碳酸氫鈉與稀鹽酸反應生成二氧化碳的質量為6.6g。
設：樣品中碳酸氫鈉的質量為x
HCl+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑
84 44
X 6.6g
＝
x=12.6g
樣品中碳酸氫鈉的質量分數×100%＝84%
答：樣品中碳酸氫鈉的質量分數為84%。（5）產生偏大誤差的原因是D裝置中的堿石灰失效，空氣中的二氧化碳進入C中使得二氧化碳質量偏大導致的結果是測得碳酸氫鈉質量分數偏大；產生偏小誤差的原因是C中氫氧化鈉溶液部分變質，導致反應產生的二氧化碳未完全吸收，測得二氧化碳質量偏小，導致的結果是測得碳酸氫鈉質量分數偏小。
（6）Na2CO3
（7）讓兩者充分混合后，加入CaCl2溶液，觀察到溶液變渾濁，產生白色沉淀，將反應后得到的液體過濾，取濾渣洗凈后放入試管中，加入稀鹽酸，觀察到有氣泡產生，將產生的氣體通入澄清石灰水中，看到澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳產生，說明NaOH和NaHCO3反應生成了碳酸鈉，可得結論：NaOH和NaHCO3發生了化學反應
【解析】
（1）用pH計測得所得溶液pH為8.2，說明溶液呈堿性，即溶液中應含有OH-，故填：OH-；
（2）由圖可知，加入碳酸氫鈉固體后，溶液的溫度在下降，說明碳酸氫鈉固體溶于水會吸收熱量，由圖2 可知，不同質量的碳酸氫鈉去溶解，溫度下降的快慢也不一樣，故填：①吸收②碳酸氫鈉的質量；
（3）B裝置中濃硫酸的作用為吸收水蒸氣，防止水蒸氣進入C中被吸收，導致測得二氧化碳質量的數據不準確，故填：吸收水蒸氣；
（4）見答案
（5）產生偏大誤差即測得碳酸氫鈉的質量分數偏大，則測得二氧化碳的質量也應偏大，故應該是D裝置中的堿石灰失效，空氣中的二氧化碳進入C中使測得二氧化碳質量偏大導致碳酸氫鈉質量分數偏大；產生偏小誤差即測得碳酸氫鈉的質量分數偏小，則測得二氧化碳的質量也應偏小，故應該是C中氫氧化鈉溶液部分變質，導致反應產生的二氧化碳未完全吸收，測得二氧化碳質量偏小，導致測得碳酸氫鈉質量分數偏小。故填：產生偏大誤差的原因是D裝置中的堿石灰失效，空氣中的二氧化碳進入C中使得二氧化碳質量偏大，導致的結果是測得碳酸氫鈉質量分數偏大；產生偏小誤差的原因是C中氫氧化鈉溶液部分變質，導致反應產生的二氧化碳未完全吸收，測得二氧化碳質量偏小，導致的結果是測得碳酸氫鈉質量分數偏小。
（6）從元素守恒的角度，反應前后元素種類不變，反應前有鈉、氧、氫、碳四種元素，反應后也要有這四種元素，反應生成H2O有氫、氧元素，則另一種產物一定要有鈉、碳元素，結合所學，則另一產物應為Na2CO3，故填：Na2CO3；
（7）證明二者發生反應，可以從證明生成物的角度出發，生成物為碳酸鈉，利用氯化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氯化鈉，碳酸鈣能與稀鹽酸反應，生成能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳，故填：讓兩者充分混合后，加入CaCl2溶液，觀察到溶液變渾濁，產生白色沉淀，將反應后的液體過濾，取濾渣洗凈后放入試管中，加入稀鹽酸，觀察到有氣泡產生，將產生的氣體通入澄清石灰水中，看到澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳產生，說明NaOH和NaHCO3反應生成了碳酸鈉，可得結論：NaOH和NaHCO3發生了化學反應。
3．碳酸鈉是生活中常用的鹽，其水溶液呈堿性。某同學在完成教材十一單元“碳酸鈉溶液與稀鹽酸反應”的實驗后（如圖），對所得溶液溶質的成分進行如下探究。
【反思討論】
（1）猜想Ⅰ：溶質只有NaCl；
猜想Ⅱ：溶質有NaCl和_______；
猜想Ⅲ：溶質有NaCl和Na2CO3。
【實驗探究】
（2）
實驗操作 實驗現象 實驗結論
實驗1：取少量溶液于試管中，并向試管中加入一小段鎂條。 _______ 猜想Ⅱ不正確
實驗2：取少量溶液于試管中，滴加CaCl2溶液。 有白色沉淀產生 猜想_______正確
【反思討論】
（3）實驗2中發生反應的化學方程式為_______。
（4）某同學認為只要實驗2中有白色沉淀產生，不需要實驗1就可以判斷猜想Ⅱ不正確，其理由是_______。
（5）向碳酸鈉與稀硫酸反應后的溶液中進行下列操作，其現象一定能證明碳酸鈉過量的是_______（填序號）。
a.加入少量酚酞溶液后，溶液呈紅色
b.繼續加入稀硫酸，產生氣泡
c.加入氫氧化鋇溶液產生白色沉淀
d.加入少量鐵屑后無氣泡產生
【答案】
（1）HCl##鹽酸
（2）無明顯現象 . Ⅲ
（3）Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl
（4）HCl和Na2CO3不能共存
（5）ab
【解析】
（1）碳酸鈉溶液與稀鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，若碳酸鈉溶液與稀鹽酸恰好完全反應，則猜想 I :溶質只有 NaCl ，若稀鹽酸過量，則猜想 II :溶質有 NaCl 和 HCl ，若碳酸鈉過量，則猜想 III :溶質有 NaCl 和Na2CO3，故填：HCl（或鹽酸）；
（2）鎂條與稀鹽酸反應生成氫氣，而猜想 II 不正確，說明沒有鹽酸，故觀察到的實驗現象是無明顯現象，故填：無明顯現象；
氯化鈣能與碳酸鈉反應生成白色沉淀，所以觀察到有白色沉淀產生，說明溶液中有碳酸鈉，故填：III；
（3）氯化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氯化鈉，化學反應方程式為： Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl，故填：Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl；
（4）實驗2驗證有碳酸鈉存在，而 HCl 和Na2CO3不能共存即可判斷溶液中無鹽酸，故填： HCl 和Na2CO3不能共存；
（5） a.碳酸鈉溶液呈堿性，能使酚酞溶液變紅，向反應后的溶液中加入少量酚酞溶液后，溶液呈紅色，說明溶液中含有碳酸鈉，故 a 符合題意；
b.碳酸鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化碳和水，向反應后的溶液中繼續加入稀硫酸，產生氣泡，說明溶液中含有碳酸鈉，故 b 符合題意；
c .碳酸鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化碳和水，氫氧化鋇溶液與硫酸鈉反應生成白色沉淀硫酸鋇，則向反應后的溶液中加入氫氧化鋇溶液產生白色沉淀，不能證明溶液中含有碳酸鈉，故 c 不符合題意；
d.加入少量鐵屑后無氣泡產生，說明反應后的溶液中無稀硫酸，不能證明溶液中含有碳酸鈉，故 d 不符合題意；
故選： ab 。
題型三 反應條件及影響因素探究
【例5】（2023·廣東廣州·中考真題）某學習小組用不同濃度的溶液澆灌植物，研究重金屬對植物生長的影響。
(1)該小組首先研究了CuSO4的影響。每次施用的澆灌液均為100mL，配液方案如下：
（本研究所用溶液很稀，密度均近似看作1g/cm3）
編號 澆灌液中CuSO4的 濃度 總體積/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補充盆3的配液數據：a＝______，b＝______。
②為了獲得嚴謹的結論，合理設計盆4的配液方案：w＝______，d＝______。
(2)該小組還研究了BaCl2的影響。研究結束后該小組將未用完的BaCl2溶液和CuSO4溶液直接混合，準備作無害化處理。
①混合后產生大量白色沉淀，反應的化學方程式為______。
②過濾，所得藍色濾液中含有的溶質可能是：
假設一：只有CuCl2 假設二：CuCl2和BaCl2 假設三：______。
③設計實驗確定藍色濾液的成分，完成下表：
實驗操作 現象與結論
取少量濾液于試管中，______。 ______說明假設二不成立。
______。 ______，說明假設三成立。
【答案】
(1)20 80 0% 100
(2) CuSO4+BaCl2＝BaSO4↓+CuCl2 CuCl2、CuSO4 滴加硫酸銅溶液 無明顯現象 取少量濾液于試管中，滴加氯化鋇溶液 有白色沉淀產生
【解析】（1）①根據“用不同濃度的溶液澆灌植物”可知，各組實驗溶液濃度不同。從表格數據可知，澆灌液中硫酸銅的濃度是使用5%硫酸銅溶液和水配置的不溶濃度的溶液。配置100mL的1%濃度的硫酸銅溶液需要5%的硫酸銅的質量為1%×100mL×1g/cm3÷5%＝20g，20g÷1g/cm3=20mL，需要水的體積為(100mL×1g/cm3-20g)÷1g/cm3=80mL，所以a=20，b=80。
②為了獲得嚴謹的結論，需要使用只澆灌水的空白組實驗與使用硫酸銅溶液澆灌的實驗組進行對比，判斷硫酸銅溶液是否對植物生長有影響，則w=0%，d=100。
（2）①硫酸銅和氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和氯化銅，化學方程式為CuSO4+BaCl2＝BaSO4↓+CuCl2。
②有氯化銅生成則濾液中一定有氯化銅，可能有硫酸銅或氯化鋇過量，根據假設一、二可知假設三為CuCl2、CuSO4。
③可以使用氯化鋇、硫酸銅繼續滴加入濾液，觀察是否產生白色沉淀，判斷有無另一種試劑剩余。
假設二不成立，則判斷的是氯化鋇不存在，則取少量濾液于試管中，滴加硫酸銅溶液，無明顯現象，則說明無氯化鋇存在，假設二不成立。
假設三成立，則判斷的是硫酸銅存在，則取少量濾液于試管中，滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀產生，則說明有硫酸銅，假設三成立。
【例6】（2023·福建·中考真題）為完成“研究鋼鐵防護的方法”的實踐性作業，學習小組查得資料：鋼鐵膜化處理是鋼鐵防護的重要方法，其目的是在鋼鐵表面形成致密、均勻的保護膜。檢驗膜的抗腐蝕性能要做“滴銅實驗”，即往鋼鐵表面滴加含硫酸銅的腐蝕劑，60s后鋼鐵表面才出現紅色物質，表明抗腐蝕性能達標，且越遲出現紅色物質的越好。請和小組同學使用某種膜化劑開展如下研究。
I.驗證膜的抗腐蝕性能
【實驗1】將有膜化和未膜化的薄鋼片分別進行滴銅實驗，有膜化的薄鋼片出現紅色物質的時間明顯推遲。
(1)出現紅色物質的原因是_________________（用化學方程式表示）。
(2)有膜化的薄鋼片出現紅色物質的時間明顯推遲，其原因是_________________。
Ⅱ.探究膜化條件對膜層外觀的影響
【實驗2】其他條件相同時，將薄鋼片放入pH=3、不同溫度的膜化劑中浸泡20min，觀察鋼片表面形成的膜層外觀。結果如下：
溫度℃ 50 60 70 80
膜層外觀 粗糙 致密、均勻 致密、均勻 粗糙
【實驗3】已知pH≥3.5時，膜化劑不穩定。其他條件相同時，將薄鋼片放入60℃、不同pH的膜化劑中浸泡20min，觀察鋼片表面形成的膜層外觀。結果如下：
pH 1.5 2.0 2.5 3.0
膜層外觀 易脫落 粗糙 致密、均勻 致密、均勻
(3)實驗3的目的是_________________。
(4)根據實驗2、實驗3的結果，膜層外觀符合要求的溫度、pH的范圍依次為_________、________。
Ⅲ.確定抗腐蝕性能較好的膜化條件
【實驗4】依次選取實驗2、實驗3膜層外觀符合要求的鋼片進行對比實驗，分別確定適宜的溫度、pH。
(5)實驗4中，確定適宜溫度的實驗方案是_________________。
IV.實踐反思
(6)反思上述實踐活動，提出一個關于鋼鐵膜化處理可進一步探究的問題。
答：_________________。
【答案】
(1) Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
(2)腐蝕劑將致密保護膜破壞需要一定的時間（或其他合理答案）
(3)探究不同pH的膜化劑對膜層外觀的影響
(4) 60-70℃ 2.5~3.0
(5)取60℃、70℃膜化處理后的鋼片，分別進行滴銅實驗，觀察并記錄鋼片表面從滴入腐蝕劑到開始出現紅色物質的時間
(6)膜化劑濃度對鋼鐵膜化處理效果有何影響（或其他合理答案）
【解析】（1）鋼是鐵合金。出現紅色物質的反應為鐵和硫酸銅生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
（2）有膜化的薄鋼片出現紅色物質的時間明顯推遲，說明加入的硫酸銅試劑與鐵接觸到需要較長時間，但最終接觸到，則其原因可能是腐蝕劑將致密保護膜破壞需要一定的時間。
（3）實驗3中，其他條件相同時，將薄鋼片放入不同pH的膜化劑中浸泡，觀察鋼片表面形成的膜層外觀，變量是pH，則實驗目的是探究不同pH的膜化劑對膜層外觀的影響。
（4）膜層外觀致密、均勻時符合要求。從實驗2結果可知，60℃、70℃膜層外觀是致密、均勻的，所以溫度范圍可確定為60-70℃。從實驗3結果可知，pH2.5、3.0時膜層外觀是致密、均勻的，所以pH范圍可確定為2.5~3.0。
（5）實驗2中，60℃、70℃膜化處理后的鋼片膜層外觀符合要求。抗腐蝕性能的測定是進行滴銅實驗，越遲出現紅色物質的越好。所以實驗方案是取60℃、70℃膜化處理后的鋼片，分別進行滴銅實驗，觀察并記錄鋼片表面從滴入腐蝕劑到開始出現紅色物質的時間。
（6）實驗2、實驗3分別探究了溫度、pH對鋼鐵膜化處理效果的影響。從實驗過程中可知，形成膜層需要膜化劑，且都提到了在膜化劑中浸泡20min，所以還可以探究膜化劑濃度對鋼鐵膜化處理效果有何影響或在膜化劑中浸泡的時間對鋼鐵膜化處理效果有何影響等。
1．（2023·廣東·中考真題）耕地鹽堿化影響糧食安全，鹽堿地綜合治理與利用可促進農業高質量發展，興趣小組開展了與土壤鹽堿化相關的探究活動。
（1）成因：由農業灌溉或化肥施用引起的土壤鹽堿化如圖所示，當進入土壤中鹽的量超出植物的吸收能力時，隨水分蒸發，__________導致土壤鹽堿化。
（2）檢測：配制土壤樣品浸出液、用_______測定、若pH＞7、則浸出液顯__________性。
（3）探究：某地土壤堿化可能由 Na2CO3、Na2SO4中的一種兩種引起。教師提供模擬鹽堿化壤樣品浸出液。
[查閱資料] BaCl2易溶于水； BaCO3為白色固體，難溶于水;BaSO4為白色固體，難溶于水和鹽酸。
[提出問題]樣品中的是什么
[作出猜想]猜想 1：Na2CO3
猜想2：_________
猜想3： Na2CO3和Na2SO4
[實驗探究]
（4）取少量出分別加管A、B中
實驗序號 操作 現象 結論
1 向A中滴加少量BaCl2溶液 產生白色沉淀 含Na2SO4
2 向B中滴加過量稀鹽酸 _______ 含Na2CO3
[分析評價]
（5）有同學認為實驗1不夠嚴謹，理由是______________（用化學方程式解釋）
[補充實驗]
（6）
實驗序號 操作 現象 結論
3 向實驗2反應后的溶液中滴加少量BaCl2溶液 _______ 猜想3成立
（7）交流:應對土壤鹽堿化的合理措施有___________(多選，填字母)
a.合理施肥 b.引海水灌溉 c.用熟石灰改良 d.種植耐鹽堿作物
【答案】
（1）剩余的鹽
（2）pH試紙 堿
（3）硫酸鈉/Na2SO4
（4）產生氣泡
（5）BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
（6）產生白色沉淀
（7）ad/da
【解析】（1）由農業灌或化肥施用引起的土壤鹽堿化如圖所示，當進入土壤中鹽的量超出植物的吸收能力時，隨著水分蒸發，剩余的鹽導致土壤鹽堿化。
（2）配制土壤樣品浸出液，用pH試紙測定，若pH >7，則浸出液顯堿性。
（3）[作出猜想]
猜想2可能只為硫酸鈉，故填Na2SO4。
[實驗探究]
（4）稀鹽酸和碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，故實驗現象是產生氣泡。
[分析評價]
（5）有同學認為實驗1結論不夠嚴謹，理由是碳酸鈉也能和氯化鋇反應生成白色沉淀碳酸鋇和氯化鈉，化學方程式是：BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。
[補充實驗]
（6）硫酸鈉和氯化鋇反應生成白色沉淀硫酸鋇和氯化鈉，故實驗現象為產生白色沉淀。
（7）應對土壤鹽堿化的合理措施有合理施肥、種植耐鹽堿作物。故選ad。
2．化學視角認識蒸汽眼罩
蒸汽眼罩逐漸走進日常生活，它借助鐵生銹產生熱量，使材料內部的水分穩定蒸發，利用產生的熱度和濕度緩解眼部疲勞。
【實驗探究】
（1）探究一：檢驗蒸汽眼罩內部材料中有鐵粉(用化學方法)
選用試劑 預計觀察到的實驗現象 涉及的化學方程式
_____ ____ ____
（2）探究二：蒸汽眼罩快速發熱的原因
鐵生銹，是鐵與_______共同作用的結果，但放熱緩慢。哪些因素能加快反應，使蒸汽眼罩快速發熱？某小組同學采用對照實驗展開探究，設計實驗方案如下：
(查閱資料：蒸汽眼罩內部材料有鐵粉、活性炭、氯化鈉、水等。)
藥品
方案一 4g鐵粉、2mL水
方案二 4g鐵粉、2mL水、2g氯化鈉
方案三 4g鐵粉、2mL水、2g活性炭
方案四 4g鐵粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化鈉
下列方案之間能否形成對照？若能，請指出變量；若不能，請說明理由。
方案二與方案四_______
方案一與方案四_______
使用溫度傳感器收集數據并生成圖像如圖：
對比分析圖像，你獲得的結論是_______
（3）探究三：測量蒸汽眼罩內部材料中鐵的質量分數
溫馨提示：①實驗儀器和藥品自選。②實驗中的數據可分別用等來表示。
你的實驗方案_______。處理數據，計算蒸汽眼罩內部材料中鐵的質量分數。
【反思評價】
①除上述探究中的因素外，影響鐵生銹速率的因素還有_______(寫一點即可)。
②如何保存蒸汽眼罩_______。
③結合上述探究談談你對鐵生銹的辯證認識_______。
【答案】
（1）稀硫酸##稀鹽酸 有氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
（2）水、氧氣 能形成對照，變量是活性炭 不能形成對照，變量不唯一 活性炭和氯化鈉共同作用可以使蒸汽眼罩快速發熱
（3）取質量為m1的蒸汽眼罩內部材料于燒杯1中，稱量總質量為m2，在燒杯2中加入過量的稀硫酸，稱量總質量為m3，將稀硫酸全部倒入燒杯1中，待反應完全后稱取燒杯1內剩余物、燒杯1及燒杯2的總質量為m4 ①溫度(其它答案合理也可) ②密封保存 ③既有利又有弊。利：利用反應產生的能量；弊：造成金屬銹蝕，資源浪費?！窘馕觥?br/>（1）由于鐵能與鹽酸或硫酸反應生成亞鐵鹽和氫氣，則可將鐵反應稀鹽酸或稀硫酸中，可觀察到有氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色，反應的化學方程式為Fe+2HCl=FeCl2+H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
（2）鐵生銹是鐵與氧氣和水共同作用的結果。
方案二和方案四中一個有活性炭，一個沒有，其它條件均相同，對比可知活性炭對反應的影響。
方案一和方案四中有兩個變量，則不能形成對照。
對比方案一、二，只加入氯化鈉對反應沒有影響，對比方案一、三，只加入活性炭對反應也沒有影響，但對比二、三、四，同時加入氯化鈉和活性炭能加快反應，使蒸汽眼罩快速發熱。
（3）由于鐵能與硫酸反應生成氫氣，則可通過產生氫氣的質量計算鐵的質量，從而計算鐵的質量分數，則可取質量為m1的蒸氣網罩內壁材料于燒杯1中，稱量總質量為m2，然后在燒杯2中加入過量的稀硫酸，稱量總質量為m3，將稀硫酸全部倒入燒杯1中，待反應完全后稱取燒杯1內剩余物、燒杯1及燒杯2的總質量為 m4，根據質量守恒，m2+m3-m4的質量即為產生的氫氣的質量，然后根據氫氣的質量求出鐵的質量，再結合m1即可求出蒸汽眼罩內部材料中鐵的質量分數。
[反思評價]①影響鐵生銹的因素除以上探究因素外，應還受溫度等影響。
②由于鐵與氧氣和水共同接觸會生銹，則蒸汽眼罩需要密封保存。
③鐵生銹有利有弊，可根據鐵生銹產生的能量，但鐵生銹會造成金屬銹蝕，浪費資源。
3．（2023年山東省濰坊市中考化學真題）鎂被譽為“國防金屬”，在航空母艦、艦載機，導彈等武器中應用廣泛。某化學學習小組觀察鎂與硫酸銅溶液反應時，產生大量無色氣體，同時有藍綠色不溶物和棕褐色不溶物生成。學習小組對生成物展開以下探究：
【實驗一】探究無色氣體的成分
【查閱資料】部分鹽溶于水后，能與水分子作用解離出H+或OH-，使溶液顯酸性或堿性。
【作出猜想】根據文獻資料和元素守恒，對氣體成分作出如下猜想：猜想1；SO2；猜想2：O2；猜想3： 。
【實驗探究】小組成員按如圖裝置進行實驗：
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
①扇聞導管口氣體的氣味 無明顯氣味 猜想1不成立
② 帶火星的木條不復燃 猜想2不成立
③用燃著的木條靠近肥皂泡 肥皂泡破裂，燃燒，發出爆鳴聲 猜想3成立
【深化探究】分別測量上述硫酸銅溶液和相同溶質質量分數的硫酸鈉溶液的pH，發現硫酸銅溶液的pH=4，硫酸鈉溶液的。
【結論】硫酸銅溶液顯酸性，是由 （填微粒符號）與水分子相互作用的結果；金屬鎂能與溶液中的反應生成。
【實驗二】探究藍綠色不溶物的成分
【查閱資料】堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]為綠色固體，不溶于水但能溶于酸。
【作出猜想】猜想1：Cu(OH)2；猜想2：Cu2(OH)2CO3；猜想3：Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3。
【實驗探究】向藍綠色不溶物滴加足量稀硫酸，不溶物溶解，無氣泡產生。則猜想 （填數字）錯誤。小明同學結合初中所學知識，認為猜想1也不合理，理由是 。
【查閱資料】某種堿式硫酸銅[Cu2(OH)2SO4]為藍綠色固體，不溶于水能溶于酸。
【設計實驗】請你幫助小明設計方案，驗證藍綠色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4。簡述實驗操作及現象（可供選擇的試劑：稀鹽酸，稀硫酸，BaCl2溶液）： 。
【實驗三】探究棕褐色不溶物的成分
【查閱資料】
①棕褐色不溶物成分較為復雜，為Cu、CuO和Cu2O中的不確定組成；
②不溶于水，能與稀硫酸發生反應：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。
【實驗探究】取少量棕褐色不溶物于試管中，滴加稀硫酸至過量，溶液變藍，試管底部有亮紅色固體。
【交流討論】對棕褐色不溶物成分的推測較多，以下為其中兩位同學的討論：甲同學認為一定有，乙同學反對該觀點，認為沒有Cu2O，而是 （填化學式），也能產生上述實驗現象，理由是 （結合化學方程式和必要的文字說明）。
【答案】
【作出猜想】H2；
【實驗探究】將帶火星的木條放在導管口 ；
【結論】Cu2+ ；
【實驗探究】2、3 ；
【設計實驗】氫氧化銅能與酸性物質反應 ；先將藍綠色不溶物溶于足量稀鹽酸中，再向其中滴加少量溶液，產生白色沉淀，證明藍綠色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4 ；
【交流討論】Cu、CuO；CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O，溶液變藍，銅不與稀硫酸反應，試管底部有亮紅色固體
【解析】實驗一：{作出猜想}部分鹽溶于水后，能與水分子作用解離出H+，銅離子會有少量水解，生成氫氧化銅及氫離子，這樣溶液就呈現出酸性，所以硫酸銅溶液顯酸性，金屬鎂能與溶液中的H+反應生成氫氣，則猜想3為H2，故填H2。{實驗探究}猜想2不成立，即生成的氣體不是氧氣，氧氣具有助燃性，能夠使帶火星的木條復燃，則實驗步驟為將帶火星的木條放在導管口，實驗現象是帶火星的木條不復燃，故填將帶火星的木條放在導管口。{結論}由題文可知，部分鹽溶于水后，能與水分子作用解離出H+，溶液呈酸性，銅離子會有少量水解，生成氫氧化銅及氫離子，這樣溶液就呈現出酸性，故硫酸銅溶液顯酸性，故填Cu2+。
實驗二：{實驗探究}堿式碳酸銅為綠色固體，能與酸反應生成二氧化碳氣體，向藍綠色不溶物滴加足量稀硫酸，不溶物溶解，無氣泡產生，即該綠色固體中不含堿式碳酸銅，則猜想2、3錯誤，故填2、3；由上述可知，硫酸銅溶液呈酸性，氫氧化銅能夠與酸反應，所以小明認為猜想1也不合理，理由是氫氧化銅能與酸性物質反應，故填氫氧化銅能與酸性物質反應。{設計實驗}驗證藍綠色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4的方法是先將藍綠色不溶物溶于足量稀鹽酸中，再向其中滴加少量BaCl2溶液，產生白色沉淀，證明藍綠色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4，故填先將藍綠色不溶物溶于足量稀鹽酸中，再向其中滴加少量BaCl2溶液，產生白色沉淀，證明藍綠色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4。實驗三{交流討論}根據資料可知，Cu2O不溶于水，能與稀硫酸發生反應，反應的化學方程式為Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O，則取少量棕褐色不溶物于試管中，滴加稀硫酸至過量，溶液變藍，試管底部有亮紅色固體，說明不溶物成分可能為Cu2O，也可能是Cu和CuO的混合物，故填Cu、CuO；也能產生上述實驗現象，理由是CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，溶液變藍，銅不與稀硫酸反應，試管底部有亮紅色固體，故填CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，溶液變藍，銅不與稀硫酸反應，試管底部有亮紅色固體。
4．（2023年北京市中考化學真題 ）下圖是一個趣味變色實驗，同學們對混合后溶液變色時間的影響因素進行探究。
資料：碘酒為碘()的乙醇溶液；淀粉遇變藍，在本實驗中作為指示劑，指示是否存在。
【進行實驗】向燒杯A中加入一定體積的溶液、水和淀粉溶液。
向燒杯B中加入一定體積的碘酒、水和2粒維生素C片，將兩只燒杯中的溶液混合，記錄混合后溶液由無色變為藍色的時間。
序號 燒杯A 燒杯B 變色時間
溶液體積 溶液總體積 碘酒體積 溶液總體積
① 10 32 2 25 595
② 10 32 5 25 193
③ 10 32 10 25 39
④ 5 32 5 25 399
⑤ 20 32 5 25 78
說明：本實驗中，溶液總體積可看作是各液體的體積之和
【解釋與結論】
(1)溶液中，溶質是 ；
(2)①②③的目的是 。
(3)由②④⑤可以得到的結論是 。
(4)①中，若將碘酒體積改為，則混合后溶液變色時間 (填“”或“”或“”)。
【繼續實驗】
(5)補做實驗證明了維生素C用量對混合后溶液變色時間也有影響。實驗方案：向燒杯A中加入溶液、水、淀粉溶液， 。
(6)同學們進一步證明了與維生素C能發生反應，實驗是向燒杯中依次加入碘酒、水、淀粉溶液，再加入維生素C片，實驗過程中觀察到 。
【答案】
(1)過氧化氫/H2O2；
(2)探究碘酒體積對混合后溶液變色時間的影響；
(3)相同條件下，過氧化氫溶液體積越大，變色時間越短；
(4)＞；
(5)向燒杯B中加入5mL的 2% 碘酒、4粒維生素C片，加入一定體積的水，使溶液總體積為25mL，將兩只燒杯中的溶液混合，記錄混合后溶液由無色變為藍色的時間，與實驗⑤對比；(6)溶液由棕黃色變為藍色，變為無色
【解析】（1）過氧化氫溶液中，溶質是過氧化氫；（2）實驗①②③中，碘酒體積不同，其他因素均相同，故目的是：探究碘酒體積對混合后溶液變色時間的影響；（3）實驗②④⑤中過氧化氫溶液體積不同，其他因素均相同，且過氧化氫溶液體積越大，變色時間越短通關06 科學探究題解法
目錄
【中考預測】預測考向，總結?？键c及應對的策略
【技法必備】詳解解題方法，總結解題技巧
【誤區分析】分析常見的易錯點
【搶分通關】精講各類題型，講解通關策略
【名校預測】精選名校模擬題，訓練通關技能
科學探究題是每年中考必考題型。題型涉及選擇題 、探究題等。主要通過分析一些新的背景材料，對物質成分進行探究，包括固體混合物成分探究、溶液成分探究、氣體混合物成分探究等。有關物質變化的探究，主要結合氫氧化鈉等的變質進行探究，包括實驗方案設計、實驗現象、實驗結論等。有關物質性質的探究，主要對物質可能有的性質進行探究，如酸堿性、熱穩定性等。化學實驗探題是中考中不可或缺的題型，分值大、占比高、靈活性強、難度大，是學生丟分較嚴重的題型，也是不同層次的學生拉開差距的題型。
考向預測：
1. 猜想與假設類探究題
2. 反應條件及影響因素探究
3. 混合物成分的探究
4. 異常現象探究題
5. 有關物質性質的探究
科學探究題探秘
一、探究題的要素
1.提出問題;
2.猜想與假設;
3.制定計劃;
4.進行實驗;
5.收集證據;
6.解釋與結論;
7.反思與評價;
8.表達與交流。
但不管是何種角度，何種類型的題目，我們都應該在明確實驗目的的前提下去回答問題，才能做到準確而不離題、不偏題。下面我們從探究的要素分類法來分析實驗探究題的類型及解題策略。
二、實驗探究的方法
實驗探究的主要方法有控制變量法、比較法、邏輯推理法、歸納和演繹法、對照實驗法等。在解答這類試題時,可以將這些科學探究的方法與平時學到的一些化學學習方法——比較、歸納、概括、猜想、論證、類比、遷移、實驗、觀察等聯系起來,并進行靈活地整合運用,不要孤立地只想或者只用一種方法來分析探究。對于其中的控制變量法、實驗法和對照實驗法等,可以聯系物理中所學的技巧來靈活運用;而比較法、類比法、圖像法、邏輯推理法、歸納和演繹法等,可以聯系數學中所學的知識來整合運用。對于探究型實驗探究,要熟悉實驗探究的環節和方法,精心設計實驗方案,將所學過的探究物質的性質或變化規律的技巧遷移至此,進行細心地探究和觀察,再通過分析實驗現象,推斷、總結出該物質的性質或變化規律等。對于驗證型實驗探究,要熟記物質的性質或變化規律,根據給出的實驗設計方案,進行實驗、分析和探究,并通過觀察、記錄和分析的實驗現象,來驗證該物質的性質或變化規律等。
三、探究題的題型及策略
1. 提出問題類探究題
【例1】某袋裝品牌蘇打餅干的配料和營養成分如下表，研究性學習小組対其成分進行了探究。
配料 營養成分（每100g）
小麥粉，食用植物油、洋蔥粉、食用鹽、碳酸鈣、食品添加劑（碳酸氫鈉）、香蔥、酵母、麥精、食用香精 能量 蛋白質 脂肪 碳水化合物 鈉 鈣 2017千焦 8.5g 21.0g 63.5g 500毫克 280毫克
說明：餅干制作的烘焙過程中，配料中的破酸氫鈉的全部受熱分解轉化為碳酸鈉，而碳酸鈉不分解。
Ⅰ.定性判斷餅干中有關成分的確認。
取一小包餅干。研碎后放入燒杯，加入適量蒸餾水，用玻璃棒攪拌，得到待檢液。
實驗操作和現象 實驗結論
①淀粉的檢驗 取少量待檢液于試管中，滴入2滴碘 水，觀察到溶液_______ 餅干中含有淀粉
②碳酸鹽的檢驗 另取少量待檢液于試管中，加入足量稀鹽酸，有氣泡產生；將產生的氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁 餅干中含有________ (填離子符號)
【交流討論】
（1）餅干中的________元素可減少人體骨質疏松、畸形、佝僂病的發生，有利于人體健康。
（2）餅干中的碳酸鈣與稀鹽酸反應的化學方程式為_________。
【深入探究】如何進一步確認餅干中含有兩種碳酸鹽？
將剩余待檢液過濾，用蒸餾水洗滌固體2至3次；將___________與稀鹽酸反應，根據反應的現象，則證明講干中既有碳酸鈣，又有碳酸鈉。
Ⅱ．定量檢測：餅干中碳酸鈉質量的測定。
【實驗裝置】
【實驗步驟】
①按上圖連接好裝置，檢查氣密性；
②取一小包餅干研碎后放入燒杯，加入適量蒸餾水、用玻璃棒充分攪拌后，過濾，洗滌；
③將濾液和洗滌液合并后倒入容器A，按圖示裝入其他藥品（試劑X用于吸收揮發出來的HCI，它不與CO2反應）；
④打開止水夾，向裝置中通入一段時間N2后，關閉止水夾；
⑤用電子天平稱量干燥管工的質量，記錄數據m1；
⑥逐滴加入稀鹽酸至不再產生氣泡時，停止滴加；
⑦______________________；
⑧重復步驟⑤，記錄數據m2。
【交流討論】步驟③將濾液和洗滌液合并的原因是____________。
【數據處理】m2—m1＝0.088g，則這包餅干中碳酸鈉的質量為______________g。
2. 猜想與假設類探究題
【例2】某化學興趣小組用石灰石和鹽酸制取一瓶CO2，驗滿后，將澄清石灰水倒入集氣瓶中，發現沒有變渾濁。興趣小組對這個異?，F象進行了探究。
【提出問題】澄清石灰水為什么沒有變渾濁？
【查閱資料】（1）CO2過量時，CaCO3沉淀會轉化為可溶于水的Ca(HCO3)2。
（2）AgCl不溶于稀硝酸。
【提出猜想】Ⅰ．石灰水已完全變質
Ⅱ．___________________________________________________
Ⅲ．CO2中混有HCl
【實驗方案】興趣小組用原藥品繼續制取CO2，并進行探究。制備CO2的化學方程式為___________。
步驟 實驗操作 實驗現象 結論及化學方程式
（1） 取少量澄清石灰水于試管中，加入__________溶液。 生白色沉淀。 猜想Ⅰ不成立。
（2） 將少量CO2氣體通入盛有澄清石灰水的試管中。 _______________________。 猜想Ⅱ不成立。
（3） 將氣體通入盛有_________溶液的試管中，再加稀硝酸。 _______________________。 猜想Ⅲ成立。反應方程式為___________。
【實驗結論】制取的氣體CO2中混入了HCl，所以澄清石灰水沒有變渾濁。
【交流討論】若要收集到純凈、干燥的CO2，需將混合氣體依次通入飽和NaHCO3溶液和_________。
【拓展思考】回憶課本中收集呼出氣體的操作后，同學們嘗試用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水變渾濁。你認為該實驗成功的原因是_______________________________________(寫一點)。
3. 方案設計類探究題
【例3】通過一年的化學學習，同學們初步掌握了實驗室制取氣體的知識和技能，請完成下列實驗內容。
【制取氣體】
實驗名稱 化學方程式 選用藥品 制取氣體 所選裝置
實驗室制取二氧化碳 ____________________________________________________ 石灰石和稀鹽酸 BC
實驗室制取氧氣 ____________________________________________________ __________________________ _______________
【探究活動】（1）通常將產生的二氧化碳通入裝置F，目的是__________________________。
（2）如果將產生的氧氣通入裝置G，現象是________________________________。
【交流總結】如果實驗室需要制取另一種氣體，你的思路是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（不寫具體操作）。
4. 進行實驗類探究題
【例4】已知：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑．為了證明過氧化鈉（Na2O2）固體可在呼吸面具和潛水艇中做供氧劑，某化學興趣小組的同學利用如圖所示實驗裝置進行探究活動。（鐵架臺等已略去）
（1）A裝置中所發生反應的化學方程式為_______________________________________。
（2）請將如圖F方框中A裝置的長頸漏斗和玻璃導管補畫完整。
（3）D裝置的作用是______________________________。E裝置中可能發生的有關反應的化學方程式為_____________________________________________。
（4）為了達到實驗的目的，以上裝置導管接口正確的連接順序為a接___________、___________接____________、___________接___________、___________接b。
（5）氧氣可采用B裝置收集并用帶火星的木條檢驗，這是利用了氧氣的哪些性質？
（6）實驗結束后，取C裝置中固體溶于水，無氣泡產生。請設計實驗，檢驗C裝置中固體的成分。（簡要寫出實驗步驟、現象和結論）。
（7）某潛水艇上有100人，如果每人每分鐘消耗氧氣為0.001 kg，假如所需要的氧氣全部由Na2O2與CO2反應來提供，則該潛水艇一天所需要Na2O2的質量是多少？
5. 收集證據類探究題
【例5】某化學課外興趣小組欲配制80g質量分數為12%的氫氧化鈉溶液來制作“葉脈書簽”。
（1）需要氫氧化鈉固體的質量為__________g。
（2）稱量時，氫氧化鈉固體應放在__________（填“濾紙”或“燒杯”）中。
（3）下列說法或操作正確的是__________（填字母序號）。
A配制該溶液時所需的玻璃儀器中不包括玻璃棒
B用量程為100mL的量筒量取所需要的水
C將稱量好的固體倒入裝有水的量筒中溶解
（4）在量取水的體積時，若采用仰視的方法讀數，則所配制的氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數將__________（填“偏大”或“偏小”）。
（5）某同學用蒸餾水潤濕了的pH試紙來測定配制好的溶液的pH值時，他測得的結果會__________（填“偏大”、偏小”或“不變”）。
（6）該興趣小組的同學提出還可以用配制好的氫氧化鈉溶液和稀鹽酸進行中和反應實驗，具體操作如下圖：
在燒杯中加入10mL的氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，此時溶液呈__________色。接著加入一定量的稀鹽酸，用玻璃棒攪拌后發現溶液為無色，此時__________（填“能”或“不能”）得出兩者恰好中和的結論。以下操作及實驗現象能證明加入的鹽酸為過量的是__________（填字母序號）。
A加入少量鐵粉，無明顯現象
B滴加紫色石蕊溶液，攪拌后溶液變藍
C加入碳酸鈉溶液，產生氣泡
6. 解釋與結論類探究題
【例6】下圖所示實驗裝置,回答有關問題。
小強和小明兩位同學對黃色的FeCl3溶液產生了濃厚的興趣,查閱資料獲得如下信息:
①FeCl3能與Cu、Fe、Al等金屬反應生成FeCl2,如2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2;
②FeCl3溶液能使無色的苯酚溶液變成紫色。
[提出問題]①FeCl3溶液與金屬鋁反應有哪些現象
②FeCl3溶液中的哪種粒子使苯酚溶液變成紫色
[實驗探究]取適量FeCl3溶液于試管中,進行如下實驗:
[思考與交流]
(1)實驗前,鋁箔表面需要進行打磨處理,其目的是　　　　　　　　　　　。
(2)FeCl3溶液的pH　　　　(填“>”“<”或“=”)7。
(3)溶液由黃色變成淺綠色的化學反應方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)D中無色溶液的溶質是　　　　(填化學式)。
(5)經分析,小強同學認為是Fe3+使苯酚溶液變成紫色,但小明同學認為若要得出此結論還需補做如下實驗:在苯酚溶液中滴加稀鹽酸,觀察溶液是否變成紫色。小明的理由是　　　　　　　　　　　　　　。
7. 反思與評價類探究題
【例7】為探究碳還原氧化銅的最佳實驗條件,用木炭粉和氧化銅的干燥混合物1~2.5 g進行系列實驗。
[查閱資料]
①氧化銅(CuO)為黑色固體。
②碳還原氧化銅得到的銅中可能含有少量的氧化亞銅;氧化亞銅為紅色固體,能與稀硫酸反應:Cu2O+H2SO4 =CuSO4+H2O+Cu。
[進行實驗]
實驗1:取質量比1∶11的木炭粉和氧化銅混合物1.3 g,進行實驗。
序號 裝置 反應后物質的顏色、狀態
1-1 　黑色粉末中混有少量紅色固體
1-2 　紅色固體有金屬光澤,混有極少量黑色物質
實驗2:取一定量的混合物,用1-2裝置進行實驗。
序號 木炭粉與氧化銅的質量比 反應后物質的顏色、狀態
2-1 1∶9 紅色固體有金屬光澤 混有少量黑色物質
2-2 1∶10 混有很少量黑色物質
2-3 1∶11 混有極少量黑色物質
2-4 1∶12 無黑色物質
2-5 1∶13 混有較多黑色物質
[解釋與結論]
(1)配平化學方程式:
1C+ 　CuO 　Cu+ 　CO2↑。
(2)實驗1-2中,證明產生了CO2的現象是　　　　　　　　　　　　　。
(3)實驗1的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)實驗2的結論是
。
[反思與評價]
(5)實驗2沒有進行質量比為1∶14的實驗,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)為檢驗2-4的紅色固體中是否含Cu2O,所需試劑是　　　　　。
8. 表達與交流類探究
【例8】冬季霧霾頻發。某校社會實踐小組的同學們,對某地區霧霾的成分、成因、危害及防治產生了濃厚的興趣并開啟了項目性學習之旅。
[信息檢索]霧是浮游在空氣中的大量微小水滴。霾是可吸入顆粒物濃度較高造成的能見度較低的現象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、不溶性有機物、黑碳、金屬元素和其他元素。
[提出問題]某地霾的成分是什么
[實驗準備]選擇該地重度霧霾天氣,用SDLKC-1000型大流量TSP采樣器在室外采集大氣中的可吸入顆粒物10 g。
活動一:探究霾中是否含有銨鹽和硫酸鹽。
實驗方案 實驗步驟 實驗現象 實驗結論
方案一 　取5 g樣品,加少量熟石灰粉末,混合、研磨 　　　 含有銨鹽
方案二 　取5 g樣品,加適量水,充分溶解后過濾,向濾液中滴加　　　 　有白色沉淀生成 含有硫酸鹽
[總結反思]工業上應加強對污染企業的監管,農業上應合理施用化肥。
活動二:探究霾中是否含有黑碳。同學們設計了如圖T8-28所示的創新實驗(將活動一得到的殘渣,干燥后置于中間凹槽內)。
[實驗步驟]①滴入過氧化氫溶液制取O2,排出裝置內空氣后,再在導管口接上氣球。②向右邊的凹槽內滴入澄清的石灰水。③接通電源,用紅熱電阻絲點燃殘渣。
[實驗現象]殘渣劇烈燃燒,澄清石灰水變渾濁,氣球變大。
[實驗結論]霾中含有黑碳。裝置內澄清石灰水變渾濁的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　。
[交流研討]某同學對“霾中含有黑碳”的結論產生質疑,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
活動三:查閱資料,霾中還含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金屬元素,其中的有害元素除Cd外,還有　　　　。
[能力發展]請你聯系實際填寫關于霧霾的問卷調查表:
項目 霧霾頻發的成因 控制霧霾頻發的做法 政府采取的應急措施
① 　能源結構不合理 　推廣太陽能發電 人工降雨
② 燒散煤取暖 　向空中或地面灑水
③ 　推廣新能源汽車 　私家車限號出行
[檢查進度]小組同學沒有進行的探究項目是　　　　　　　　　　　　。
題型一 混合物成分的探究
【例1】（2023 荊州）小明從超市買來一袋干果，發現袋里有一小紙包，上面標明“鐵系食品脫氧劑，主要成分：鐵粉、活性炭、氯化鈉”。化學小組的同學們對這包脫氧劑產生了探究興趣。
【查閱資料】
①這種鐵系食品脫氧劑的脫氧原理是：鐵粉與空氣中的氧氣、水蒸氣反應生成鐵銹。
②活性炭和氯化鈉是輔助材料，能提升脫氧效果。
③FeCl3溶液和KSCN溶液反應可以得到血紅色溶液，常用于Fe3+的檢驗。
【提出問題】此包食品脫氧劑中鐵粉是否變質？
假設一：鐵粉沒有變質 假設二：鐵粉部分變質 假設三：鐵粉全部變質
【實驗探究1】
實驗操作 實驗現象 結論
（1） 取少量固體于燒杯中，加入足量稀鹽酸，用玻璃棒充分攪拌靜置，過濾，得濾液A。 產生大量氣泡 脫氧劑中含有　Fe　
燒杯中溶液呈淺棕黃色，底部有少量黑色物質。
（2） 取少量濾液A于試管1中，向其中滴加 　 　溶液。 　 　 脫氧劑中含有C、Fe2O3
【實驗結論】假設二正確。
【實驗探究2】小明為證明此包食品脫劑中還有氯化鈉，再取少量液A于試管2中，向其中滴加硝酸銀溶液，生成白色沉淀，繼續滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此證明，食品脫氧劑中含有氯化鈉，請寫出生成白色沉淀的化學方程式：　 。
【反思評價】小亮認為小明的檢驗方案并不能證明氯化鈉的存在，你認為其原因是 　。
【例2】（2023 雅安）化學興趣小組課外實驗時，取出鎂條，發現久置的鎂條有一層灰黑色的“外衣”他們把該鎂條放入試管中，倒入一定濃度的鹽酸，觀察到有氣泡產生，試管壁發燙。同學們對此氣體成分產生了興趣。
【提出問題】產生的氣體是什么？
【查閱資料】①灰黑色“外衣”中含有MgCO3
②無水CuSO4遇水由白色變為藍色
【猜想假設】猜想一：H2、CO2
猜想二：H2、CO2和水蒸氣
猜想三：H2、CO2、水蒸氣和HCl氣體
（1）猜想三中有HCl氣體的理由是 　 　。
【設計實驗】為檢測產生的氣體成分，同學們設計如圖所示裝置進行實驗（部分固定裝置略去）
（2）B裝置中出現白色沉淀，證明產生的氣體中含有 　 　，寫出有關的化學方程式 　 　。
（3）C裝置的作用是 　 　。
（4）甲同學觀察到E裝置中無水CuSO4由白色變為藍色，于是得出結論：產生的氣體中一定含有H2。乙同學對此提出質疑，理由是 　 　。
（5）若顛倒B裝置和C裝置的安裝順序，　 ?。ㄌ睢澳堋被颉安荒堋保┻_到實驗目的，原因是 　 　。
【反思與評價】
（6）從安全角度考慮，你認為實驗時應注意 　 　。
1. （2023 武威）某?；瘜W興趣小組的同學設計實驗探究氫氧化鈉的化學性質，請你一起參與探究。
【實驗過程與分析】
實驗一 實驗二 實驗三
實驗操作
實驗現象 　 　 　 　 無明顯現象
實驗結論 氫氧化鈉能與紫色石蕊反應 氫氧化鈉能與硫酸銅反應 氫氧化鈉不能與鹽酸反應
（1）實驗一的現象：　 　。
（2）實驗二的現象：　 　。
【實驗反思與拓展】
（3）實驗二中發生反應的化學方程式：　　 　　 　。
（4）某同學認為實驗三的結論不正確，他改進了該實驗方案：先向氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞溶液并振蕩，再滴入稀鹽酸，觀察到溶液由 　 　色變為無色，由此可知氫氧化鈉與稀鹽酸確實發生了反應，該反成的化學方程式為 　　 　。
（5）由實驗三聯想到把二氧化碳通入到氫氧化鈉溶液中也沒有明顯現象，那么二氧化碳與氫氧化鈉是否發生了化學反應呢？（本實驗中忽略CO2溶于水）
①甲同學設計了如圖所示實驗，當觀察到 　 　現象時，說明兩者發生了化學反應。
②乙同學重新設計實驗：取NaOH溶液于試管中，通入少量CO2，然后向所得溶液中加入 　　 　
　 溶液，當觀察到 　　 　　現象時，也能證明二氧化碳與氫氧化鈉發生了化學反應。
2. （2023年甘肅省金昌市中考）某?；瘜W興趣小組的同學利用稀鹽酸、碳酸鈉、Ba（OH）2溶液三種物質探究“復分解反應發生的條件”，做了以下實驗。
（1）大家一致認為在試管①中還需要加入______溶液才能證明發生了復分解反應。
（2）試管②中觀察到的現象是______，試管③中反應的化學方程式為______。
（3）通過三組實驗，同學們得出復分解反應發生的條件是______。
（4）興趣小組的同學將試管③反應后的物質過濾，對濾液中溶質的成分進一步探究。
【提出問題】濾液中溶質的成分是什么？
【猜想假設】
猜想一：NaOH
猜想二：Ba(OH)、NaOH
猜想三：______。
【設計實驗】驗證你的猜想正確
實驗操作 現象 結論
步驟一：取試管③中濾液少量于試管中，加入足量CaCl2溶液 有______產生 猜想三正確
步驟二：靜置一段時間，向上層清液中滴加適量______溶液 有藍色沉淀產生
【反思拓展】通過探究實驗，同學們發現 Ba(OH)2和NaOH化學性質相似，你認為 Ba(OH)2的保存方法是______。
3．（2023年湖北省荊州市中考）小明從超市買來一袋干果，發現袋里有一小紙包，上面標明“鐵系食品脫氧劑，主要成分：鐵粉、活性炭、氯化鈉”?；瘜W小組的同學們對這包脫氧劑產生了探究興趣。
【查閱資料】
①這種鐵系食品脫氧劑的脫氧原理是：鐵粉與空氣中的氧氣、水蒸氣反應生成鐵銹。
②活性炭和氯化鈉是輔助材料，能提升脫氧效果。
③FeCl3溶液和KSCN溶液反應可以得到血紅色溶液，常用于Fe3+的檢驗。
【提出問題】此包食品脫氧劑中鐵粉是否變質？
假設一：鐵粉沒有變質
假設二：鐵粉部分變質
假設三：鐵粉全部變質
【實驗探究1】
實驗操作 實驗現象 結論
1 取少量固體于燒杯中，加入足量稀鹽酸，用玻璃棒充分攪拌，靜置，過濾，得濾液A． 產生大量氣泡 脫氧劑中含有 ______。
燒杯中溶液呈淺棕黃色，底部有少量黑色物質。 脫氧劑中含有 C、Fe2O3
2 取少量濾液A于試管1中，向其中滴加______溶液。 ______。
【實驗結論】假設二正確。
【實驗探究2】小明為證明此包食品脫氧劑中還有氯化鈉，再取少量濾液A于試管2中，向其中滴加硝酸銀溶液，生成白色沉淀，繼續滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此證明，食品脫氧劑中含有氯化鈉，請寫出生成白色沉淀的化學方程式：______。
【反思評價】小亮認為小明的檢驗方案并不能證明氯化鈉的存在，你認為其原因是______。
4．（2023年湖南省衡陽市中考）食鹽是生活必需品之一，可以通過海鹽或地下鹽礦的巖鹽精制得到。某化學興趣小組對市面上一些品牌食鹽的成分產生了濃厚的興趣，進行了一系列的實驗探究。
【查閱資料】
Ⅰ．食鹽中一般會添加微量碘酸鉀(KIO3)，還可能含有少量氯化鈣、氯化鎂等雜質。
Ⅱ．碘酸鉀性質比較穩定，高溫不易分解，不與氯化鈣、氯化鎂反應。
Ⅲ．碘酸鉀在酸性條件下遇碘化鉀可產生碘單質。淀粉遇碘單質變藍。
【探究過程】
(1)小宇對某品牌食鹽是否加碘提出質疑，并設計了探究方案：取一定質量的該品牌食鹽樣品，加水充分攪拌，溶解后加入適量淀粉，始終無明顯現象。小宇據此現象得出結論：該品牌食鹽沒有加碘。小李認為小宇的實驗方案不嚴謹，其理由是_____。
(2)小李認為只要在小宇實驗后的溶液中加入_____溶液和稀醋酸即可以證明食鹽中是否加碘。該實驗中加入稀醋酸的目的是_____。
(3)小明聽爸爸說過，最近家里的菜總是有苦味。小明在詢問老師后認為是此食鹽可能含有氯化鎂導致的。小明取適量該食鹽樣品，配成溶液，加入少量氫氧化鈉溶液，產生_____沉淀，說明該食鹽中含有氯化鎂。寫出該反應的化學方程式_____。
(4)小明曾觀察到家里的食鹽容易受潮。他詢問老師后認為是該食鹽中可能還含有氯化鈣導致的。他在實驗(3)之后的溶液中繼續加入NaOH溶液至過量，然后過濾，在濾液中再加入Na2CO3溶液，又產生了白色沉淀，小明得出：該食鹽中含有氯化鈣。問：①過濾操作中玻璃棒的作用是_____；②你認為小明的實驗方案_____(填“可以”或“不可以”)證明該食鹽中含有氯化鈣。
【反思交流】
該化學興趣小組完成了對部分品牌食鹽成分的探究，他們認為實驗設計方案可能還有待完善，相約以后要致力于化學研究，造福人們。
5．（2023 灤州市二模）過碳酸鈉是一種清潔劑，多用在抗震、抗疫等工作中，其化學式為2Na2CO3 3H2O2，外觀為白色固體，具有Na2CO3和H2O2的雙重性質。
【探究I】過碳酸鈉溶于水放熱后產生氣體的成分
【猜想與假設】猜想一：H2；猜想二：CO2；猜想三：O2
【實驗驗證】取少量該清潔劑于試管中，向其中加入熱水，塞上帶導管的橡皮塞，用點燃的木條點燃生成的氣體，發現木條燃燒更旺，沒有出現藍色的火焰；再通入澄清的石灰水，沒有明顯現象；打開橡皮塞，接下來的操作和觀察到的現象是 　 　，從而證明猜想三正確。
【探究Ⅱ】過碳酸鈉溶于水后得到的無色液體的成分
【猜想與假設】
猜想一：NaOH 猜想二：　 　 猜想三：NaOH和Na2CO3
【實驗驗證】如圖所示：
實驗結論 實驗操作 實驗現象
（1）取少量溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液 　 　。 猜想一正確
（2）向完成（1）實驗的溶液中加入足量的CaCl2溶液 產生白色沉淀，溶液為無色，發生反應的化學方程式為 　 　。 猜想 　 　正確
【反思評價】
（1）通過實驗操作（1）證明猜想一正確的說法不科學，理由是 　 　。
（2）下列物質能使過碳酸鈉失效的是 　 　。
A．二氧化錳 B．氫氧化鈉 C．氯化鈉 D．鹽酸
題型二 猜想與假設類探究題
【例3】．（2023年黑龍江省龍東地區中考）某學習小組的同學在整理歸納反應規律時發現，有些化學反應發生時沒有伴隨明顯的現象，他們就此進行了以下探究。
【提出問題】
怎樣證明NaOH溶液分別與CO2及稀鹽酸發生了反應？
【分析討論】
（1）同學們討論后認為，可以用兩種思路探究上述反應是否發生。
思路I：驗證有_______；
思路Ⅱ：驗證反應物減少或消失。
【實驗探究】同學們分兩組分別設計方案進行探究。
組別 第一組 第二組
實驗示意圖
【實驗結論】
（2）第一組同學將充滿CO2氣體的試管倒扣在NaOH溶液中，觀察到_______，認為NaOH溶液和CO2發生了反應。但有同學指出，還應進行CO2與_______反應的對比實驗才能得出這一結論。
（3）第二組的小明同學向丙中滴入無色酚酞溶液后，觀察到溶液顏色_______，得出NaOH溶液與稀鹽酸發生了反應的結論。小亮同學向丁中滴入AgNO3溶液后，觀察到有白色沉淀生成，由此他認為NaOH溶液與稀鹽酸反應生成了NaCl，你認為小亮的結論是_______（填“合理”或“不合理”）的。
（4）第二組同學進一步討論后認為，如果將乙中的溶液蒸發結晶，再將得到的晶體溶于水，若在室溫下測得該溶液的pH_______（填“>”“<”或“=”）7時，則能證明有氯化鈉生成。
【反思與拓展】
（5）氫氧化鈉在空氣中易變質，為了防止該藥品變質，該藥品要_______保存。
（6）下列物質，能進一步證明第二組的實驗中“氫氧化鈉溶液與稀鹽酸是否恰好完全反應”的是_______（填字母）。
A. 銅片 B. 氧化銅 C. 紫色石蕊溶液
【例4】（2023年湖南省益陽市中考化學真題）為除去某海鹽(主要成分為NaCl)樣品中含有的少量雜質MgCl2，小強向樣品溶液中加入適量NaOH溶液后，過濾。他認為濾液中的溶質只含有NaCl，蒸發后即可達到實驗目的，而小英對其濾液成分提出了質疑。為此同學們進行了下列實驗探究，請你參與探究并完成相關問題。
(1)小強認為滴加NaOH溶液可以除去MgCl2的原因是 (用化學方程式表示)。
【提出問題】濾液中的溶質成分是什么？
【查閱資料】MgCl2溶液顯弱酸性；Mg(OH)2是難溶于水的白色固體。
【猜想與假設】
(2)猜想一：溶質只有NaCl
猜想二：溶質有NaCl和MgCl2
猜想三：溶質有NaCl和 。
【實驗探究】
(3)甲、乙、丙三個小組同學分別取上述適量濾液于試管中，進行如下探究實驗。
組別 甲 乙 丙
實驗操作
實驗現象 無現象 溶液變 色 產生白色沉淀
實驗結論 猜想三正確
【反思交流】
(4)若甲、乙兩組同學的實驗均無明顯現象，則猜想一正確。若甲組同學的實驗現象為 ，則猜想二正確。因此大家認為滴加適量試劑很難把握，小英的質疑是合理的，三種猜想結果都有可能。
(5)同學們經過進一步討論，設計出一個可以除去NaCl中少量MgCl2的合理方法如下：

在上述設計的方法中，向濾液中加入過量稀鹽酸的目的是 。
1．（2023年內蒙古通遼市中考化學真題）工業上可用高溫煅燒貝殼制氧化鈣。小明對貝殼的成分進行探究并測其含量。
(1)探究貝殼的成分。
【提出猜想】
小明猜想貝殼中含有碳酸鈣。
小明猜想的依據之一是化學變化中元素不變，之二是貝殼難溶于水，之三是 。
【查閱資料】
①鈣能與水反應生成Ca(OH)2，Ca(OH)22微溶于水。
②若用鐵絲蘸取某溶液在酒精燈火焰上灼燒，火焰呈磚紅色，則可證明該溶液中含有鈣的化合物。
【實驗驗證】
①取適量貝殼置于大試管中，加入稀鹽酸使之溶解，產生 （填顏色和氣味）的氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁。證明貝殼中含有碳酸鹽。
②用鐵絲蘸取貝殼與稀鹽酸反應所得的溶液在酒精燈火焰上灼燒，火焰呈磚紅色。證明貝殼中含有鈣的化合物。
【得出結論】
貝殼中含有碳酸鈣。
(2)測貝殼中碳酸鈣的含量。
【查閱資料】
①Ba(OH)2易溶于水。
②BaCO3難溶于水。
【設計實驗】
小明設計如圖（夾持裝置已略去）所示實驗，測貝殼中碳酸鈣的含量。
①裝置A中NaOH溶液的作用是 。
②裝置C中過量Ba(OH)2溶液的作用是 。
【改進實驗】
為減少實驗藥品的使用，小明設計如圖所示實驗，通過測量二氧化碳體積確定碳酸鈣的含量。
①稱取四份質量均為ag的貝殼，分別使之與稀鹽酸反應，測得二氧化碳體積分別為wL、xL、yL、zL，其中w、x、y相近，z明顯偏小，其偏小的原因可能是 （寫出一種即可）。
②舍棄①所測z，計算wxy平均值為b，在通常狀況下，二氧化碳密度為Pg/L，則貝殼中碳酸鈣的質量分數為（用含a、b、P的代數式表示，不必化簡） ×100%。
【反思與期待】
受條件所限，小明未能對貝殼中含有的其他成分進行探究，他期待在今后的學習中進一步探究。
2．（2023年江蘇省泰州市中考化學真題）某化學興趣小組對家用某品牌發酵粉進行探究。
活動一：定性研究
（1）小星通過觀察標簽知道這種發酵粉主要成分是碳酸氫鈉，為測定發酵粉溶解形成溶液的酸堿性，取少量發酵粉加適量水溶解，在室溫下用pH計測得所得溶液pH為8.2，說明溶液中除、外，一定含有_______（填離子符號）。
（2）小靜對碳酸氫鈉固體溶解過程溫度變化進行研究，實驗裝置如圖1，使用溫度傳感器分別測得不同質量的碳酸氫鈉粉末溶解過程的溫度變化曲線如圖2。由圖可知，碳酸氫鈉固體溶于水_______熱量，影響溶解過程溫度變化程度還與_______因素有關（答1點即可）。
活動二：定量測定
小燕設計了如圖3裝置，測定該發酵粉樣品中碳酸氫鈉的質量分數（已知發酵粉中其他成分不與鹽酸反應產生氣體）。
（3）B裝置中濃硫酸的作用為_______。
（4）小燕取15.0g固體樣品和足量稀鹽酸置于裝置A中，打開活塞，充分反應后，測得裝置C增重6.6g。請計算樣品中碳酸氫鈉的質量分數。（寫出計算過程）
（5）小組同學圍繞實驗中產生的碳酸氫鈉的質量分數誤差進行分析，形成兩種不同意見。請分別寫出產生偏大和偏小兩種誤差的原因和導致結果_______。（經檢測裝置氣密性良好）
活動三：拓展延伸
小林發現NaOH溶液與NaHCO3溶液混合后無明顯現象，提出問題：NaOH和NaHCO3是否發生了化學反應？
（6）猜想一：兩者不反應
猜想二：兩者發生反應，從元素守恒的角度，反應生成H2O和_______（寫化學式）。
（7）已知：該實驗條件下CaCl2溶液與NaOH溶液混合變渾濁，CaCl2溶液與NaHCO3溶液混合無現象，為驗證猜想二正確，請你補充實驗方案：取少量NaHCO3溶液，向其中加入足量NaOH溶液，_______。（實驗方案包括操作、現象和結論?？晒┻x用的試劑有：CaCl2溶液、稀鹽酸、澄清石灰水）
3．碳酸鈉是生活中常用的鹽，其水溶液呈堿性。某同學在完成教材十一單元“碳酸鈉溶液與稀鹽酸反應”的實驗后（如圖），對所得溶液溶質的成分進行如下探究。
【反思討論】
（1）猜想Ⅰ：溶質只有NaCl；
猜想Ⅱ：溶質有NaCl和_______；
猜想Ⅲ：溶質有NaCl和Na2CO3。
【實驗探究】
（2）
實驗操作 實驗現象 實驗結論
實驗1：取少量溶液于試管中，并向試管中加入一小段鎂條。 _______ 猜想Ⅱ不正確
實驗2：取少量溶液于試管中，滴加CaCl2溶液。 有白色沉淀產生 猜想_______正確
【反思討論】
（3）實驗2中發生反應的化學方程式為_______。
（4）某同學認為只要實驗2中有白色沉淀產生，不需要實驗1就可以判斷猜想Ⅱ不正確，其理由是_______。
（5）向碳酸鈉與稀硫酸反應后的溶液中進行下列操作，其現象一定能證明碳酸鈉過量的是_______（填序號）。
a.加入少量酚酞溶液后，溶液呈紅色
b.繼續加入稀硫酸，產生氣泡
c.加入氫氧化鋇溶液產生白色沉淀
d.加入少量鐵屑后無氣泡產生
題型三 反應條件及影響因素探究
【例5】（2023·廣東廣州·中考真題）某學習小組用不同濃度的溶液澆灌植物，研究重金屬對植物生長的影響。
(1)該小組首先研究了CuSO4的影響。每次施用的澆灌液均為100mL，配液方案如下：
（本研究所用溶液很稀，密度均近似看作1g/cm3）
編號 澆灌液中CuSO4的 濃度 總體積/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補充盆3的配液數據：a＝______，b＝______。
②為了獲得嚴謹的結論，合理設計盆4的配液方案：w＝______，d＝______。
(2)該小組還研究了BaCl2的影響。研究結束后該小組將未用完的BaCl2溶液和CuSO4溶液直接混合，準備作無害化處理。
①混合后產生大量白色沉淀，反應的化學方程式為______。
②過濾，所得藍色濾液中含有的溶質可能是：
假設一：只有CuCl2 假設二：CuCl2和BaCl2 假設三：______。
③設計實驗確定藍色濾液的成分，完成下表：
實驗操作 現象與結論
取少量濾液于試管中，______。 ______說明假設二不成立。
______。 ______，說明假設三成立。
【例6】（2023·福建·中考真題）為完成“研究鋼鐵防護的方法”的實踐性作業，學習小組查得資料：鋼鐵膜化處理是鋼鐵防護的重要方法，其目的是在鋼鐵表面形成致密、均勻的保護膜。檢驗膜的抗腐蝕性能要做“滴銅實驗”，即往鋼鐵表面滴加含硫酸銅的腐蝕劑，60s后鋼鐵表面才出現紅色物質，表明抗腐蝕性能達標，且越遲出現紅色物質的越好。請和小組同學使用某種膜化劑開展如下研究。
I.驗證膜的抗腐蝕性能
【實驗1】將有膜化和未膜化的薄鋼片分別進行滴銅實驗，有膜化的薄鋼片出現紅色物質的時間明顯推遲。
(1)出現紅色物質的原因是_________________（用化學方程式表示）。
(2)有膜化的薄鋼片出現紅色物質的時間明顯推遲，其原因是_________________。
Ⅱ.探究膜化條件對膜層外觀的影響
【實驗2】其他條件相同時，將薄鋼片放入pH=3、不同溫度的膜化劑中浸泡20min，觀察鋼片表面形成的膜層外觀。結果如下：
溫度℃ 50 60 70 80
膜層外觀 粗糙 致密、均勻 致密、均勻 粗糙
【實驗3】已知pH≥3.5時，膜化劑不穩定。其他條件相同時，將薄鋼片放入60℃、不同pH的膜化劑中浸泡20min，觀察鋼片表面形成的膜層外觀。結果如下：
pH 1.5 2.0 2.5 3.0
膜層外觀 易脫落 粗糙 致密、均勻 致密、均勻
(3)實驗3的目的是_________________。
(4)根據實驗2、實驗3的結果，膜層外觀符合要求的溫度、pH的范圍依次為_________、________。
Ⅲ.確定抗腐蝕性能較好的膜化條件
【實驗4】依次選取實驗2、實驗3膜層外觀符合要求的鋼片進行對比實驗，分別確定適宜的溫度、pH。
(5)實驗4中，確定適宜溫度的實驗方案是_________________。
IV.實踐反思
(6)反思上述實踐活動，提出一個關于鋼鐵膜化處理可進一步探究的問題。
答：_________________。
1．（2023·廣東·中考真題）耕地鹽堿化影響糧食安全，鹽堿地綜合治理與利用可促進農業高質量發展，興趣小組開展了與土壤鹽堿化相關的探究活動。
（1）成因：由農業灌溉或化肥施用引起的土壤鹽堿化如圖所示，當進入土壤中鹽的量超出植物的吸收能力時，隨水分蒸發，__________導致土壤鹽堿化。
（2）檢測：配制土壤樣品浸出液、用_______測定、若pH＞7、則浸出液顯__________性。
（3）探究：某地土壤堿化可能由 Na2CO3、Na2SO4中的一種兩種引起。教師提供模擬鹽堿化壤樣品浸出液。
[查閱資料] BaCl2易溶于水； BaCO3為白色固體，難溶于水;BaSO4為白色固體，難溶于水和鹽酸。
[提出問題]樣品中的是什么
[作出猜想]猜想 1：Na2CO3
猜想2：_________
猜想3： Na2CO3和Na2SO4
[實驗探究]
（4）取少量出分別加管A、B中
實驗序號 操作 現象 結論
1 向A中滴加少量BaCl2溶液 產生白色沉淀 含Na2SO4
2 向B中滴加過量稀鹽酸 _______ 含Na2CO3
[分析評價]
（5）有同學認為實驗1不夠嚴謹，理由是______________（用化學方程式解釋）
[補充實驗]
（6）
實驗序號 操作 現象 結論
3 向實驗2反應后的溶液中滴加少量BaCl2溶液 _______ 猜想3成立
（7）交流:應對土壤鹽堿化的合理措施有___________(多選，填字母)
a.合理施肥 b.引海水灌溉 c.用熟石灰改良 d.種植耐鹽堿作物
2．化學視角認識蒸汽眼罩
蒸汽眼罩逐漸走進日常生活，它借助鐵生銹產生熱量，使材料內部的水分穩定蒸發，利用產生的熱度和濕度緩解眼部疲勞。
【實驗探究】
（1）探究一：檢驗蒸汽眼罩內部材料中有鐵粉(用化學方法)
選用試劑 預計觀察到的實驗現象 涉及的化學方程式
_____ ____ ____
（2）探究二：蒸汽眼罩快速發熱的原因
鐵生銹，是鐵與_______共同作用的結果，但放熱緩慢。哪些因素能加快反應，使蒸汽眼罩快速發熱？某小組同學采用對照實驗展開探究，設計實驗方案如下：
(查閱資料：蒸汽眼罩內部材料有鐵粉、活性炭、氯化鈉、水等。)
藥品
方案一 4g鐵粉、2mL水
方案二 4g鐵粉、2mL水、2g氯化鈉
方案三 4g鐵粉、2mL水、2g活性炭
方案四 4g鐵粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化鈉
下列方案之間能否形成對照？若能，請指出變量；若不能，請說明理由。
方案二與方案四_______
方案一與方案四_______
使用溫度傳感器收集數據并生成圖像如圖：
對比分析圖像，你獲得的結論是_______
（3）探究三：測量蒸汽眼罩內部材料中鐵的質量分數
溫馨提示：①實驗儀器和藥品自選。②實驗中的數據可分別用等來表示。
你的實驗方案_______。處理數據，計算蒸汽眼罩內部材料中鐵的質量分數。
【反思評價】
①除上述探究中的因素外，影響鐵生銹速率的因素還有_______(寫一點即可)。
②如何保存蒸汽眼罩_______。
③結合上述探究談談你對鐵生銹的辯證認識_______。
3．（2023年山東省濰坊市中考化學真題）鎂被譽為“國防金屬”，在航空母艦、艦載機，導彈等武器中應用廣泛。某化學學習小組觀察鎂與硫酸銅溶液反應時，產生大量無色氣體，同時有藍綠色不溶物和棕褐色不溶物生成。學習小組對生成物展開以下探究：
【實驗一】探究無色氣體的成分
【查閱資料】部分鹽溶于水后，能與水分子作用解離出H+或OH-，使溶液顯酸性或堿性。
【作出猜想】根據文獻資料和元素守恒，對氣體成分作出如下猜想：猜想1；SO2；猜想2：O2；猜想3： 。
【實驗探究】小組成員按如圖裝置進行實驗：
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
①扇聞導管口氣體的氣味 無明顯氣味 猜想1不成立
② 帶火星的木條不復燃 猜想2不成立
③用燃著的木條靠近肥皂泡 肥皂泡破裂，燃燒，發出爆鳴聲 猜想3成立
【深化探究】分別測量上述硫酸銅溶液和相同溶質質量分數的硫酸鈉溶液的pH，發現硫酸銅溶液的pH=4，硫酸鈉溶液的。
【結論】硫酸銅溶液顯酸性，是由 （填微粒符號）與水分子相互作用的結果；金屬鎂能與溶液中的反應生成。
【實驗二】探究藍綠色不溶物的成分
【查閱資料】堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]為綠色固體，不溶于水但能溶于酸。
【作出猜想】猜想1：Cu(OH)2；猜想2：Cu2(OH)2CO3；猜想3：Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3。
【實驗探究】向藍綠色不溶物滴加足量稀硫酸，不溶物溶解，無氣泡產生。則猜想 （填數字）錯誤。小明同學結合初中所學知識，認為猜想1也不合理，理由是 。
【查閱資料】某種堿式硫酸銅[Cu2(OH)2SO4]為藍綠色固體，不溶于水能溶于酸。
【設計實驗】請你幫助小明設計方案，驗證藍綠色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4。簡述實驗操作及現象（可供選擇的試劑：稀鹽酸，稀硫酸，BaCl2溶液）： 。
【實驗三】探究棕褐色不溶物的成分
【查閱資料】
①棕褐色不溶物成分較為復雜，為Cu、CuO和Cu2O中的不確定組成；
②不溶于水，能與稀硫酸發生反應：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。
【實驗探究】取少量棕褐色不溶物于試管中，滴加稀硫酸至過量，溶液變藍，試管底部有亮紅色固體。
【交流討論】對棕褐色不溶物成分的推測較多，以下為其中兩位同學的討論：甲同學認為一定有，乙同學反對該觀點，認為沒有Cu2O，而是 （填化學式），也能產生上述實驗現象，理由是 （結合化學方程式和必要的文字說明）。
4．（2023年北京市中考化學真題 ）下圖是一個趣味變色實驗，同學們對混合后溶液變色時間的影響因素進行探究。
資料：碘酒為碘()的乙醇溶液；淀粉遇變藍，在本實驗中作為指示劑，指示是否存在。
【進行實驗】向燒杯A中加入一定體積的溶液、水和淀粉溶液。
向燒杯B中加入一定體積的碘酒、水和2粒維生素C片，將兩只燒杯中的溶液混合，記錄混合后溶液由無色變為藍色的時間。
序號 燒杯A 燒杯B 變色時間
溶液體積 溶液總體積 碘酒體積 溶液總體積
① 10 32 2 25 595
② 10 32 5 25 193
③ 10 32 10 25 39
④ 5 32 5 25 399
⑤ 20 32 5 25 78
說明：本實驗中，溶液總體積可看作是各液體的體積之和
【解釋與結論】
(1)溶液中，溶質是 ；
(2)①②③的目的是 。
(3)由②④⑤可以得到的結論是 。
(4)①中，若將碘酒體積改為，則混合后溶液變色時間 (填“”或“”或“”)。
【繼續實驗】
(5)補做實驗證明了維生素C用量對混合后溶液變色時間也有影響。實驗方案：向燒杯A中加入溶液、水、淀粉溶液， 。
(6)同學們進一步證明了與維生素C能發生反應，實驗是向燒杯中依次加入碘酒、水、淀粉溶液，再加入維生素C片，實驗過程中觀察到 。
題型四 有關異?，F象的探究
【例7】（2023·湖南郴州·中考真題）圖1為某興趣小組用大理石和鹽酸制備的CO2，來驗證CO2和澄清石灰水反應的裝置。實驗時發現澄清石灰水中只看到出現氣泡，但未見渾濁。該小組對其原因進行了探究。
查閱資料：常溫常壓下，HCl的溶解度為1:500，CO2的溶解度為1:0.759。
【猜想與假設】
(1)猜想一：_______；猜想二：CO2中混有氯化氫氣體。
【實驗與驗證】
(2)①甲同學取少量該澄清石灰水于試管中，用飲料管往試管內吹氣，溶液_______（填現象），則猜想一不成立；
②乙同學用圖2所示裝置進行實驗，結果觀察到C中溶液變渾濁；為進一步驗證，再取B中反應后的溶液，滴加_______（填化學式）溶液，出現白色渾濁，則猜想二成立。
【反思與評價】
(3)①通過上述實驗可知，用鹽酸制取氣體時，往往混有HCl氣體，說明鹽酸具有_______性；
②為除去CO2中混有的氯化氫氣體，最好選用_______。
a.NaOH溶液 b.濃硫酸 c.飽和NaHCO3溶液
③丙同學不理解，混有氯化氫氣體的CO2為什么不能使澄清石灰水變渾濁。請你幫他解釋一下：_______（用化學方程式表示）。
【例8】（2023 天門）某化學興趣小組用未知濃度的鹽酸和碳酸鈣反應，將制得的氣體X通入澄清石灰水中，始終沒有發現石灰水變渾濁。針對此現象，同學們展開了如下探究：
【提出問題】澄清石灰水未變渾濁的原因是什么？
【查閱資料】
①鹽酸具有揮發性，易揮發出氯化氫氣體
②AgCl為白色且難溶于水的固體
③CO2不溶于飽和的NaHCO3溶液
④CO2與Na2CO3溶液反應的化學方程式為：CO2+H2O+Na2CO3═2NaHCO3
⑤CO2不與AgNO3溶液反應
【作出猜想】澄清石灰水未變渾濁的原因：
甲同學的猜想：澄清石灰水已變質。
乙同學的猜想：氣體X中除了有CO2外，還有 　?。ㄌ罨瘜W式）氣體雜質。
【實驗探究】同學們經過討論后設計了如圖實驗裝置進行探究。A、B試管中是AgNO3
溶液，C試管中是澄清石灰水，連接好裝置后通入氣體X。
①盛有AgNO3溶液的B裝置的作用是：　　。
②若A、B、C試管中的現象分別是 　　，則甲、乙同學的猜想都正確。
【實驗反思】要除去上述CO2中的氣體雜質，可以將氣體通入到 　?。ㄌ钭帜福┲?。
A.NaOH溶液 B.Na2CO3溶液 C.飽和NaHCO3溶液
1. 某興趣小組探究鎂與稀鹽酸的反應：
（1）鎂與稀鹽酸反應的化學方程式為 。
（2）實驗前，用砂紙打磨鎂條的目的是 。
（3）將打磨后的鎂條放入稀鹽酸中，一段時間后發現有“灰白色沉淀”產生的異?，F象。
【提出問題】灰白色沉淀可能含有什么物質？
【查閱資料】Mg(OH)2受熱分解生成MgO和H2O；變色硅膠遇水由藍色變為粉紅色；堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl]不溶于水，受熱易分解生成MgO和HCl氣體。
【提出假設】甲同學認為灰白色沉淀中不含MgCl2，你認為原因是 。
乙同學認為灰白色沉淀中可能含有：
猜想I：Mg 猜想II：Mg(OH)Cl 猜想III：Mg(OH)2
【實驗探究】乙同學將灰白色沉淀洗滌、干燥后，分別置于編號為①②③的試管中。
序號 實驗操作 實驗現象 實驗結論
實驗1 向試管①中加入適量 （填物質名稱） 沉淀消失 無氣泡產生 猜想I不成立
實驗2 加熱試管②，并將蘸有紫色石蕊溶液的濾紙條置于試管口 濾紙條變紅 猜想II 。
實驗3 加熱試管③，將產生的氣體通過變色硅膠 變色硅膠 。 猜想III成立
【討論分析】實驗2中濾紙條變紅是由于HCl氣體溶于水使溶液呈 性，生成HCl氣體的原因是 （用化學方程式表示）。
2．（2024·黑龍江哈爾濱·模擬預測）化學興趣小組的同學們在進行“堿與酸堿指示劑反應”的實驗時，將酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液變成了紅色，但過一會兒紅色卻消失了。于是，興趣小組的同學們對這一異?，F象進行了探究。
【提出問題】滴有酚酞的NaOH溶液由紅色褪為無色的原因是什么？
【猜想與假設】甲同學：酚酞與O2發生了反應；乙同學：NaOH溶液與空氣中的CO2發生了反應；丙同學：與NaOH溶液濃度大小有關；你的猜想：　 ?。▽懸粭l）。
【設計與實驗】甲、乙、丙三位同學為了驗證各自的猜想，設計并進行了如下實驗，請你與他們一起探究。
（1）甲同學設計并完成如下實驗：
實驗步驟 實驗目的 實驗現象 實驗結論
①取少量實驗中的NaOH溶液于試管中，再加熱煮沸。 　 　 溶液變紅，過一會兒紅色消失。 甲同學的猜想 　 　 （填“正確”或“不正確”）。
②將①中的溶液冷卻后滴入酚酞溶液，并滴一些植物油在其上方。 　　
（2） 乙同學設計如圖1所示的裝置進行實驗，一段時間后，試管中溶液的紅色褪去，他認為自己的猜想正確，試管中反應的化學方程式為 　 　。丁同學認為乙同學的猜想不正確，理由是 　 ，丁同學為了進一步探究試管中的溶液紅色褪去的原因，用pH試紙測量試管中的溶液，結果pH＜7，說明溶液顯 　 　性，造成試管中溶液紅色褪去的原因可能是 　　 。
（3）丙同學為了驗證自己的猜想，使用色度傳感器測量溶液顏色的變化（說明：溶液無色時，色度傳感器測得的數值為100%）。他在三個專用容器中分別加入等量的5%、10%、20%的NaOH溶液，然后各滴加2滴酚酞溶液，同時放入色度傳感器進行測量，測出溶液顏色的變化曲線如圖2所示，由此判斷自己的猜想正確。你能從變化曲線中總結出的規律有 　 ?。▽懸粭l）。
【實驗結論】滴有酚酞的NaOH溶液由紅色褪為無色與NaOH溶液的濃度有關。
3．某化學興趣小組進行鋅與硫酸溶液反應的實驗，并用大氣球收集產生的氣體。同學們在收集過程中聞到一股刺激性氣味，同時發現充滿氣體的氣球在空氣中有些下沉，有些懸浮，還有些上浮。大家對這些現象很感興趣，進行了相關探究活動。
【提出問題】鋅和硫酸溶液反應后生成的氣體是什么？
【查閱資料】
（1）鋅與濃硫酸反應生成硫酸鋅、二氧化硫氣體和水；銅與濃硫酸在加熱的條件下生成硫酸銅、二氧化硫氣體和水。
（2）SO2有刺激性氣味，易溶于水，能使品紅溶液褪色。SO2和CO2化學性質相似，都能和NaOH等堿溶液反應生成鹽和水。
（3）相同條件下，氣體的密度決定于該氣體的相對分子質量，氣體的相對分子質量越大密度也越大；空氣的平均相對分子質量為29。
【提出猜想】
猜想一：氣球內的氣體為SO2；
猜想二：氣球內的氣體為SO2和H2；
猜想三：氣球內的氣體為H2。
【實驗探究】針對上述猜想，同學們在老師的指導下設計了如圖的裝置（部分夾持器材略去），分別用不同氣球內的氣體進行探究。
（1）C裝置在點燃酒精燈加熱之前應先通一段時間的氮氣，目的是 　 　。
（2）甲同學觀察到A中品紅溶液褪色，C中無明顯現象，說明猜想一正確。D瓶中氫氧化鈉溶液的作用是 　 　。
（3）乙同學觀察到 　 　，說明猜想二正確。
（4）丙同學觀察到A中品紅溶液無明顯現象，C中銅網表面黑色物質變紅，說明猜想三正確。
【實驗結論】通過實驗探究與充分思考，聰明的你應該對鋅與硫酸溶液反應產生的氣體填充氣球活動中的異?，F象能夠很好的解釋了。本次實驗中鋅粒與硫酸溶液反應先后生成二氧化硫氣體和氫氣。
【拓展反思】
（1）下列物質中不能由金屬和稀硫酸反應直接得到的是 　 　。
A、Al2（SO4）3 B、Fe2（SO4）3
C、MgSO4 D、ZnSO4
（2）濃硫酸與銅在加熱的條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫氣體和水，而稀硫酸與銅即使加熱也不能反應。這說明：某溶液的化學性質除了與溶質的性質有關外，還可能與下列中的 　 　有關（填序號）。
A．溶質的質量分數 B．溶液的質量
C．溶液的體積 D．溶質的相對分子質量
（3）鋅與銅分別和濃硫酸在一定條件下都可以反應產生二氧化硫，若選擇銅與濃硫酸在加熱的條件下反應制取二氧化硫氣體，其優點是 　 　。
（4）實驗中下沉的氣球內一定含有的氣體是 　 　。（填化學式）
4．化學興趣小組的同學們在進行“堿與酸堿指示劑反應”的實驗時，將酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液變成了紅色，但過一會兒紅色卻消失了。于是，興趣小組的同學們對這一異?，F象進行了探究。
【提出問題】滴有酚酞的NaOH溶液由紅色褪為無色的原因是什么？
【猜想與假設】甲同學：酚酞與O2發生了反應；乙同學：NaOH溶液與空氣中的CO2發生了反應；丙同學：與NaOH溶液濃度大小有關；你的猜想 （寫一條）。
【設計與實驗】甲、乙丙三位同學為了驗證各自的猜想，設計并進行了如下實驗，請你與他們一起探究。
（1）甲同學設計并完成如下實驗：
實驗步驟 實驗目的 實驗現象 實驗結論
①取少量實驗中的NaOH溶液于試管中，再加熱煮沸 溶液變紅，過一會兒紅色消失。 甲同學的猜想 （填“正確”或“不正確”）
②將①中的溶液冷卻后滴入酚酞溶液，并滴一些植物油在其上方。
（2）乙同學設計圖7所示的裝置進行實驗，一段時間后，試管中溶液的紅色褪去，他認為自己的猜想正確，試管中反應的化學方程式為 。丁同學認為乙同學的猜想不正確，理由是 ，丁同學為了進一步探究試管中的溶液紅色褪去的原因，用pH試紙測量試管中的溶液，結果pH<7，說明溶液顯 性，造成試管中溶液紅色褪去的原因可能是 。
（3）丙同學為了驗證自己的猜想，使用色度傳感器測量溶液顏色的變化（說明：溶液無色時，色度傳感器測得的數值為100%）。他在三個專用容器中分別加入等量的5%、10%、20%的NaOH溶液，然后各滴加2滴酚酞溶液，同時放入色度傳感器進行測量，測出溶液顏色的變化曲線如圖8所示，由此判斷自己的猜想正確。你能從變化曲線中總結出的規律有 （寫一條）。
【實驗結論】滴有酚酞的NaOH溶液由紅色褪為無色與NaOH溶液的濃度有關。
5．學習金屬活動性順序后，老師安排同學們開展系列實驗探究金屬間的置換反應規律。小明做完鋁條和氯化銅溶液反應的實驗后，將反應后的無色溶液（以下簡稱：待測溶液）倒入有水的廢液缸中時，發現有白色沉淀析出的“異?，F象”。小明設計實驗開展了如下探究。請根據要求回答有關問題：
（發現問題）
小明取一滴管未倒完的待測溶液，將其注入盛有約三分之二試管體積的水中，依然產生大量白色沉淀（像牛奶一樣）。
（提出問題）
待測溶液注入水中為什么有白色沉淀產生？白色沉淀是什么物質？
（查閱資料）
（1）AlCl3是一種無色透明晶體，極易與水反應生成難溶于水的Al(OH)3而產生白色沉淀；
（2）CuCl是一種不溶于水的白色固體，易溶于一定濃度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中；CuCl中Cu的化合價為___________。
（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A1(OH)3和CuCl的混合物
（實驗探究）
序號 實驗操作 實驗現象 實驗結論
① 取一滴管待測溶液，將其注入盛有約三分之二試管體積一定濃度的NaCl溶液中 無明顯實驗現象 猜想___________正確
② 取約2mL待測溶液于試管中，向溶液中插入足量潔凈的Al條，充分反應 有紅色固體析出
③ 取一滴管實驗②后的溶液，將其注入盛有約三分之二試管體積的水中 無明顯實驗現象
（結論與反思）
（1）上述實驗表明，Al和CuCl2溶液的反應是分步進行的。第一步反應生成CuCl，第二步CuCl繼續和Al反應生成Cu。請分別寫出上述兩步反應的化學方程式：第一步：___________，第二步：___________。
（2）待測溶液中含有大量CuCl，為什么它沒有以白色沉淀的形式存在？請說明原因：___________。
（3）設計實驗③的目的是___________。
（啟示與拓展）
通過對Al和CuC12溶液反應的實驗探究，使我們認識到，我們不少的傳統認識遠沒有做到細致入微，特別是當觀察到有紅色固體析出，于是就貿然斷定這個反應是個簡單的、一步完成的置換反應。實際上還要關注物質變化的過程，通過比較和分析，得出可靠的結論。經過無數次實驗證明，有些化學反應看似一步完成，實際上是分步進行的。請根據你所學知識，任舉一例反應可能分步進行的實例：___________。
題型五 有關物質性質的探究
【例9】（2023 寧夏）我國提出2060年前實現碳中和。彰顯了負責任大國的作為與相當。實現碳中和人人有責，讓我們從衣食住行點滴做起，節約能源，低碳生活。學習小組開展“低碳行動”實踐活動，聚焦主要物質二氧化碳，實驗探究二氧化碳的性質與轉化過程如下：
探究活動一：探究二氧化碳與水的反應
【設計與實驗】同學們取石蕊溶液染成紫色的干燥紙條，完成如下實驗操作。
實驗操作 實驗Ⅰ 實驗Ⅱ 實驗Ⅲ 實驗Ⅳ
實驗現象 紫色紙條不變色 紫色紙條不變色 紫色紙條變紅色
【解釋與結論】
（1）分析對比實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，得出的結論是水和二氧化碳都不能使紫色石蕊變紅，二氧化碳與水共同作用使紫色石蕊變紅。
（2）實驗Ⅳ的目的是 　 　。
（3）分析對比實驗Ⅲ和Ⅳ，得出的結論是 　 　。
（4）寫出實驗Ⅲ中反應的化學方程式 　 　。
探究活動二：探究二氧化碳與堿溶液的反應。
【設計與實驗】同學們取氫氧化鈣溶液和氫氧化鈉溶液設計并進行了如圖所示實驗。
【解釋與結論】
實驗①中觀察到的現象是 　 　，得到二氧化碳能與氫氧化鈣溶液發生化學反應的結論；實驗②中觀察到無明顯現象，得到二氧化碳不能與氫氧化鈉溶液發生化學反應的結論。
【反思與評價】有同學認為實驗②得出的實驗結論不合理，他認為無明顯現象并不能證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液不發生化學反應，于是設計了以下三個實驗方案，證明二氧化碳是否能與氫氧化鈉溶液發生化學反應，其中能達到目的的方案有 　 。
實驗方案 實驗步驟
方案一 在兩個相同的軟塑料瓶中擠滿二氧化碳，分別加入等量的水和氫氧化鈉溶液，振蕩，觀察現象。
方案二 向一瓶盛有二氧化碳的集氣瓶中加入適量氫氧化鈉溶液，振蕩后，滴加幾滴無色酚酞溶液，觀察現象。
方案三 向一瓶盛有二氧化碳的集氣瓶中加入適量氫氧化鈉溶液，振蕩后，滴加足量稀鹽酸，觀察現象。
【表達與交流】
（1）通過實驗探究得出二氧化碳與氫氧化鈣溶液和氫氧化鈉溶液均能發生化學反應，請寫出二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式 　 　。
（2）請你為某工廠提出一條減少排放物中二氧化碳含量的建議：　 　。
【例10】（2023 宿遷）學習小組在老師的指導下對氫氧化鈉、氫氧化鈣的性質進行探究。
Ⅰ.探究NaOH的性質：同學們設計了如圖所示實驗。
（1）實驗一中酚酞試液變紅，說明NaOH溶液顯 　 　性。
（2）實驗二、實驗三驗證了NaOH能與某些 　 　發生反應（填物質類別）。寫出實驗三中發生反應的化學方程式：　 　。
（3）實驗四中滴入NaOH濃溶液后觀察到的現象是 　 　。
Ⅱ.探究Ca(OH)2的性質：甲、乙兩位同學分別取1g Ca(OH)2 固體于試管中，各加入3mL水，充分振蕩，均得到懸濁液。
（4）甲同學將盛懸濁液的試管靜置后，吸取上層清液滴入盛有少量碳酸鈉溶液的試管中，觀察到有白色沉淀產生，該反應的化學方程式為 　 　。
（5）如圖所示，乙同學向盛懸濁液的試管中滴入2滴酚酞試液，振蕩、靜置后，觀察到試管底部有固體，上層清液呈紅色；然后向試管中逐滴加入稀鹽酸至上層清液變為無色，該過程中發生反應的實質是 　 ?。辉賹⒃嚬苷袷?、靜置，上層清液又變成紅色，其原因是 　 　。
1．（2023年廣西中考）化學興趣小組進行稀硫酸化學性質的探究?；卮鹣铝袉栴}：
（1）將稀硫酸分別加入圖中的試管中，無明顯現象的是_______（填字母序號），要證明該試管中已發生了化學反應，以下方案可行的是_______（填數字序號）。
①滴入酚酞溶液無明顯現象
②測得試管中溶液的pH小于7
③滴入BaCl2溶液有白色沉淀出現
④滴入CuCl2溶液無藍色沉淀出現
（2）上述實驗結束后，化學興趣小組繼續探究。
實驗步驟 實驗現象
步驟1：將試管A中物質全部倒入試管E中 產生氣泡且白色沉淀增加
步驟2：過濾，得到濾液 /
步驟3：向濾液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液 開始無明顯現象，一段時間后出現白色沉淀
①步驟2濾液中，溶質的所有可能組合是_______（填化學式）。
②步驟3中，產生白色沉淀之前，一定會發生反應的化學方程式是_______。
2．（2023年湖南省岳陽市中考）某化學興趣小組的同學學習了碳酸鈉的性質后，甲、乙、丙三位同學分別做了如下實驗：
（1）甲同學向試管中加入少量的碳酸鈉溶液，再滴加幾滴酚酞溶液后發現溶液變紅，說明碳酸鈉溶液呈______（填“酸性”、“中性"或“堿性”）。
（2）丙同學向盛有少量碳酸鈉溶液的試管中滴加氯化鈣溶液后，發現溶液變渾濁，請寫出反應的化學方程式：______。
（3）丁同學將甲、乙、丙三位同學實驗后的三支試管中的物質全部倒入燒杯中，發現沉淀全部溶解，且有氣泡產生，完全反應后溶液呈無色。他們決定對燒杯中溶液的溶質成分進行探究：
【查閱資料】CaCl2溶液呈中性。
【提出問題】燒杯中溶液的溶質成分（除酚酞外）有哪些？
【作出猜想】猜想Ⅰ：NaCl、CaCl2
猜想Ⅱ：______（填化學式）。
【實驗探究】取燒杯中的少量溶液于試管中，向試管中滴加Na2CO3溶液，發現有氣泡產生。
【實驗結論】猜想Ⅱ成立。
【反思交流】小組同學討論后，認為檢驗燒杯中溶液的溶質成分除了可以用Na2CO3溶液外，還可用下列選項中的______代替（填字母）。
A．pH試紙 B．鐵粉 C．銅粉 D．CuSO4溶液
3．（2023年黑龍江省齊齊哈爾市中考）化學興趣小組的同學為了探究稀硫酸的化學性質，進行如下圖所示實驗。A、B、C、D四支試管中盛有一定量的稀硫酸，向其中分別滴加四種化合物的溶液。請回答下列問題：
【查閱資料】碳酸鉀溶液呈堿性。
（1）四支試管中不能發生化學反應的是_________________（填字母）。
（2）向A試管中滴入幾滴酚酞溶液，觀察到_________________現象，證明稀硫酸能和氫氧化鈉溶液發生化學反應，寫出該反應的化學方程式_________________。
（3）D試管中觀察到_________________現象，證明稀硫酸能和硝酸鋇溶液發生化學反應。
實驗后，將A、C兩支試管中所有物質倒入同一個燒杯中，觀察到有氣泡產生，最終形成無色溶液，為了得出燒杯內廢液的溶質成分，同學們進行了以下實驗探究。
【提出問題】燒杯中廢液的溶質成分有哪些？（酚酞除外）
【進行猜想】
（4）猜想1： _________________。
猜想2：硫酸鈉、硫酸鉀和硫酸
【設計實驗】
（5）請設計實驗方案，證明猜想2成立。
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
取少量樣品于試管中，加入_________________。 _________________。 猜想2成立
【拓展應用】
（6）將燒杯中的廢液直接倒入鑄鐵下水道，會導致的后果是______________（答一點即可）。

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