資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
項目式探究
常見項目主題及對應知識點
1.水質檢測
·檢測項目:pH值、Cl-、SO2-、重金屬離子(如Cu2+、Fe3+)。
實驗方法
·pH試紙或pH計測定酸堿度氯化鋇
·離子檢驗:硝酸銀(CI-)、(SO42-)、NaOH(重金屬離子)
注意事項:檢測順序需避免干擾(如先加硝酸酸化排除CO32-,后再測CI-)
2.金屬腐蝕與防護
對比實驗:設計不同環境(干燥、潮濕、鹽水浸泡)觀察鐵釘銹蝕情況。
結論:銹蝕需水、氧氣共存，電解質加速腐蝕。
防護措施:涂油、鍍層、犧牲陽極保護法。
3.物質成分探究
步驟:取樣→溶解→逐滴試劑檢驗(如酸堿指示劑、沉淀反應)。
案例:鑒別Na2CO3.與NaCl，用稀鹽酸觀察氣泡。
4.反應條件優化
變量控制:探究溫度、濃度、催化劑對反應速率的影響。
案例:雙氧水分解中，對比MnO2,的存在與否對產O2,速率的影響。
題型01 水質檢測
1．（2024·山西·三模）一泓清水潤三晉——保護山西汾河是我們每個人的義務與責任。某校興趣小組針對汾河從其經濟價值、酸堿度、河水成分、治理措施等開展了項目式探究。
任務一：了解汾河的經濟價值
【分析交流】
(1)汾河作為山西最大的河流，流經6市29縣（區），蘊含著豐富的資源，汾河為山西經濟作出的貢獻有 （寫一種）。
任務二：檢測汾河的酸堿度
(2)水污染常規分析指標是反映水質污染狀況的重要指標，其主要指標有：臭味、水溫、渾濁度、pH值等．小組同學對汾河水樣品進行pH測定，他們在玻璃片上放一片用水潤濕的pH試紙，測得溶液為堿性。該操作測定的pH值會 （填“偏大”或“偏小”或“不變”）。
任務三：探究汾河的河水成分
汾河水含有可溶性硫酸鹽、硝酸鹽，小組對取樣的河水中是否含有、進行實驗探究。
【教師指導】①微浴，反應生成時會出現白色渾濁現象。
②、AgCl、均為難溶于水的白色沉淀。
【提出問題】汾河水中是否含有、？
【進行試驗】
(3)為探究其成分，小組同學設計如下方案，并完成了實驗。
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
1 將所取的河水一部分加入試管中，向其中加入過量溶液，靜置。 含有
2 過濾，取步驟1中的濾液于試管中，滴加幾滴 。 產生白色沉淀 含有
【反思評價】
(4)小明對該小組得出的實驗結論產生質疑，他的理由是 。
(5)小組同學對實驗進行改進，具體方案為 ，最終能得出溶液中含有、，該方案中涉及的化學方程式為 。
任務四：思考汾河的治理措施
【成果分享】
(6)“晉水今入并州里，稻花漠漠澆平田”。汾河不僅為人們提供美麗的風景，也是山西地區賴以生存的氣候調節器。近年來汾河的水質有了很大的提升，如何能更好的推動汾河治理，給出的合理建議是 。
2．（2024·內蒙古赤峰·三模）化學實踐小組的同學們在赤峰二道河子水庫取庫水，設計了一系列實踐活動，對水質檢測、水的凈化、水的組成進行了項目化學習。
任務一：檢測水質
【查閱資料】國家有關水的硬度的標準為：
類別 極軟水 軟水 中硬水 硬水 高硬水
以CaCO3濃度計/（mg/L） 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700
【初步檢測】
(1)同學們取少量庫水，用便攜式水硬度檢測儀測得該庫水的硬度為286.2mg/L，說明該河水屬于 。
任務二：凈化水
庫水轉化為自來水需要經過一系列步驟，但是自來水送到用戶過程中仍可能被污染，因此很多公共場所使用直飲機如下圖所示：
(2)超濾膜的作用相當于實驗室中的 操作。
(3)活性炭濾芯具有 作用，除去顏色異味的同時也除去重金屬離子。
(4)紫外線燈管照射是為了殺菌消毒。直飲機使用方便，只要將其與自來水管對接，截留清除水中的有害物質（如細菌，微生物等）便能得到直飲水，直飲水屬于 （選填“純凈物”或“混合物”）。
任務三：驗證水的組成
興趣小組同學利用如圖所示裝置進行電解水實驗。
(5)用帶有火星的木條可以檢驗 （填“a”或“b”）管中的氣體；a、b兩管中產生氣體的質量比為 。
(6)以上實驗可以證明水的組成。若要驗證水的元素組成；還可以進行的實驗方案有很多，請你寫出一種，操作是 ； 現象是 。
【成果分享】通過實踐小組的合作，同學們學到了水質檢測的方法、了解凈水機的原理，學習了根據“化學反應中元素種類不變”來探究物質的組成，今后可以通過化學手段對更多的物質進行探索。
題型02 金屬腐蝕與防護
1．（2024·山西太原·模擬預測）在一次研學活動中，校科技小組的同學發現某沿海城市一小區圍墻鐵藝欄桿銹蝕嚴重，于是圍繞“鐵藝欄桿銹蝕”這一主題展開了項目式學習。
任務一：交流鐵藝欄桿銹蝕的條件及防護
【查閱資料】鐵藝欄桿為鋼鐵制品。鋼鐵被廣泛應用于交通運輸、機械設備、建筑等領域，據統計，每年全球的鋼鐵產量達數十億噸，因銹蝕而損失的鋼鐵量占全年生產量的1/4。
【小組交流】
(1)鋼鐵銹蝕的條件是 ，防止鐵藝欄桿銹蝕的措施有 （寫一點）。
任務二：探究鐵藝欄桿銹蝕嚴重的原因
【信息檢索】沿海地區空氣濕度大，鹽霧含量高，鹽霧的主要成分為氯化鈉。
【進行實驗】小組同學用圖1所示的裝置進行實驗，實驗數據如圖2所示。
【分析討論】
(2)通過對比圖2中曲線，可以得出的結論是 。
任務三：探究該城市空氣中是否含有氯化鈉
【實驗準備】用圖3所示的裝置采樣。一端連接抽氣泵抽氣，空氣從另一端進入水中，一段時間后，取出裝置中溶液備用。
【教師指導】
①灼燒含鈉的物質會產生黃色火焰。
②為既不溶于水，也不溶于硝酸的白色沉淀。
【進行實驗】
(3)為證明該城市空氣中含有氯化鈉，小組同學設計如下方案，并進行實驗。
實驗操作 實驗現象 實驗結論
Ⅰ．用潔凈的鐵絲蘸取該溶液，放到火焰上灼燒 火焰為黃色 含有 （填離子符號）
Ⅱ．取少量該溶液于試管中，滴加幾滴稀硝酸和 產生白色沉淀 含有
【反思評價】
(4)該沿海城市空氣中含有氯化鈉，采集空氣樣品時，抽氣泵應與圖3裝置的 端連接。
(5)步驟Ⅱ中發生復分解反應的化學方程式為 。
任務四：展望金屬資源的保護
【走訪調查】同學們通過走訪，知道了金屬材料在生產、生活中的重要作用，了解到金屬礦物資源是有限的，不能再生。
【成果分享】
(6)通過探究學習，同學們進一步認識了鋼鐵銹蝕的條件、影響銹蝕速率的因素及保護金屬資源的重要性，提出了防止金屬腐蝕、 等保護金屬資源有效途徑的建議。
2．（2025·遼寧沈陽·一模）鐵在人類文明中扮演了不可或缺的角色，推動了技術進步和社會發展。
【古代煉鐵】
(1)古人將木炭和鐵礦石推入爐內，并鼓入空氣，利用生成的CO將鐵礦石中的轉化為Fe，其化學方程式為 ，該反應 （填“屬于”或“不屬于”）置換反應。
(2)木炭的燃燒溫度不高，該方法得到的鐵雜質多，稱之為“塊煉鐵”，它屬于 （填“純凈物”或“混合物”）。
(3)煤的燃燒溫度很高，但易被鐵礦石壓實而降低透氣性，因此不選煤來煉鐵的原因之一是 （答出一點即可）。此外煤中還常因含有硫元素，燃燒時會產生有害氣體 而造成大氣污染。
【現代護鐵】
護鐵的前提是懂得鐵也會銹蝕。小組同學展開了一系列實驗。
表2不同水樣中溶解氧的含量
水樣 自來水 迅速冷卻的沸水（密封） 自然冷卻的沸水（密封） 自然冷卻的沸水（敞口）
溶解氧（mg/L） 5.37 0.52 0.66 3.44
(4)通過對比試管A、C中的現象，可以得出鐵生銹需要與 接觸。
(5)試管B中膠塞的作用是 。小組同學利用溶解氧傳感器，分別測定不同水樣中溶解氧的含量，根據表2分析選擇迅速冷卻沸水進行實驗的原因是 。
(6)為防止鐵銹蝕，生活中人們常采用 方法來防銹（填一種即可）。
【未來代鐵】
金屬鈦（Ti）被譽為“未來金屬”。由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的工藝流程如下圖：
(7)釩鈦磁鐵礦的主要成分是，Ti的化合價為＋4價，則鐵的化合價為 價。
(8)、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣生成和一種初中常見的可燃性氣體，該步驟發生反應的化學方程式為 。
(9)用過量的鎂在加熱條件下與反應制得金屬鈦，此過程需用氬氣保護，其目的是 。
題型03物質成分探究
1．（2025·遼寧·一模）某品牌威化餅干的配料如下圖，研究性學習小組對其部分成分進行相關探究。
配料表：小麥粉，白砂糖，植物油，乳粉，玉米淀粉，麥芽糊精，乳清粉，食用香精，大豆磷脂，食用鹽，碳酸氫鈉
【查閱資料】①餅干制作烘焙過程中，配料中的碳酸氫鈉全部受熱分解轉化為碳酸鈉，而碳酸鈉不分解。
②堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物。
【實驗準備】稱取質量為m的餅干樣品放入燒杯中，加入適量蒸餾水，充分溶解后過濾，將濾液通過半透膜滲析（除去蛋白質等有機物），得到待檢液。將待檢液平均分為甲、乙兩等份。
任務一：定性驗證餅干樣品中的有關成分
【實驗驗證】
(1)請完善下面的表格。
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
Ⅰ．取少許待檢液甲于試管中，滴入過量稀硝酸 有 產生 餅干中含有碳酸鈉，反應的化學方程式為 。
Ⅱ．向步驟Ⅰ反應后溶液中滴入少量硝酸銀溶液 有白色沉淀產生 餅干中含有 。
【交流討論】
(2)小組有同學認為可以把步驟I中的稀硝酸改為稀鹽酸。經討論后，大家一致認為不可行，理由是 任務二：定量測定餅干樣品中碳酸鈉的質量分數
【實驗探究】小組同學用待檢液乙進行如下實驗。主要步驟：①檢查裝置氣密性后裝入藥品；②通入一段時間；③稱量裝置C的質量為；④滴加稀硫酸充分反應；⑤再通入一段時間；⑥稱量裝置C的質量為。
【實驗分析】
(3)裝置C中發生反應的化學方程式為 。
【實驗結論】
(4)該餅干樣品中碳酸鈉的質量分數為 （用m、、表示）。
【反思評價】
(5)在探究過程中，若省略步驟⑤會導致所測樣品中碳酸鈉的質量分數 （填“偏大”“偏小”或“不變”）。
(6)在實驗探究過程中，裝置D的作用是 。
2．（2025·河北石家莊·模擬預測）《天工開物·作咸》記載“候潮一過，明日天晴，半日曬出鹽霜，疾趨掃起煎煉”。“鹽霜”的主要成分是氯化鈉固體，圖1所示為氯化鈉的溶解度曲線，回答下列問題：
(1)20℃時，飽和氯化鈉溶液中溶質的質量分數是 （結果保留一位小數）。
(2)氯化鈉以離子的形式分散在水中形成溶液，其溶液中的陽離子是 （填離子符號）。
(3)“半日曬出鹽霜”中，“曬”與實驗室中 （填操作名稱）的原理相同。
(4)在40℃時，恒溫蒸發一定質量的氯化鈉溶液模擬海水曬鹽的過程，溶液中溶質的質量與蒸發水的質量關系如圖2所示。該實驗所用氯化鈉溶液是 （選填“飽和”或“不飽和”）溶液；40℃時，氯化鈉的溶解度為 g。
題型04反應條件優化
1．（2023·廣東東莞·模擬預測）M是生產、生活中常見的金屬。張老師化學興趣小組的同學欲探究M 與銅、鋁的活動性順序
【查閱資料】MSO4溶液是無色液體。
【提出問題】M、銅、鋁的金屬活動性順序是怎樣的
【猜想與假設】小玉的猜想是A1>Cu>M；小靜的猜想是A1>M>Cu；你的猜想是 。
【設計與實驗一】小影取長短、粗細相同的 M絲、銅絲、鋁絲和編號為①，②，③的3支試管，進行如下表的實驗（試管中均盛有相同體積、相同濃度的稀鹽酸）：
實驗操作 M絲插入試管①中 銅絲插入試管②中 鋁絲插入試管③中 實驗結論
剛開始的現象 有少量氣泡產生 無氣泡 無氣泡 M＞Cu；M＞Al
幾分鐘后的現象 有少量氣泡產生 無氣泡 有大量氣泡產生 ——
【交流與表達】同學們對同一實驗得出兩種不同結論的現象進行了討論，明白了實驗剛開始時試管③中無氣泡產生的原因是 因而無氣泡產生。
【設計與實驗二】為了進一步探究三種金屬的活動性順序，同學們取長短、粗細相同、打磨干凈的M。M絲、鋁絲及相關溶液，又進行了如圖所示的實驗：
\（1）試管乙中觀察到的現象是 。
（2）試管丙中反應的化學方程式為 。
【交流與表達】同學們經討論后認為該實驗可以優化，去掉試管 （填試管編號）中的實驗，也可以得出正確的結論。
【拓展與延伸】如果只用兩種金屬和一種溶液來探究三種金屬的活動性強弱，則該溶液是 （填化學式）溶液。
2．（2024·貴州貴陽·一模）重溫經典，再探變化。某化學小組同學對電解水實驗進行了再設計。
(1)小組1用如圖所示實驗探究水的組成。實驗時，常在水中加入少量的氫氧化鈉溶液，目的是 。打開電源開關，觀察到的現象是 。經檢驗，兩玻璃管內的氣體分別為氫氣和氧氣，據此得出水由 組成，得出這一結論的理論依據是 。
某化學小組同學對該實驗進行了再探究。
小組2用飽和石灰水進行上述實驗。一段時間后，電極附近產生氣泡并出現白色渾濁，溶液的溫度由24℃變為28℃。
“異常現象”探究：為什么電極附近出現白色渾濁，其成分是什么呢？
【做出猜想】
(2)甲組同學認為這可能是因為析出了氫氧化鈣固體，析出氫氧化鈣固體的原因可能是 。
(3)乙組同學認為這可能是反應生成了碳酸鈣，原因可能是電解產生的氧氣與石墨電極反應生成了二氧化碳，二氧化碳繼續與氫氧化鈣溶液的反應。寫出氧氣與石墨反應的化學方程式為 。
【實驗探究】
(4)甲組同學將實驗中產生的渾濁液體進行過濾，分離出白色固體。請你設計實驗證明該白色固體的成分。
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
白色固體是和的混合物
(5)乙組同學將燒杯中渾濁液倒入密封的三頸燒瓶中進行數字化實驗。如圖所示，連接好裝置，先開啟測量二氧化碳含量的數據傳感器，然后用注射器注入足量的稀鹽酸，數字化實驗裝置及所測量到的二氧化碳體積分數變化情況如圖所示。根據曲線變化，分析白色渾濁物中一定有碳酸鈣和氫氧化鈣，請說明理由 。
1．（2025·遼寧沈陽·模擬預測）性炭被廣泛用于污水處理和空氣凈化等方面。某校化學小組對活性炭進行以下探究。
【活動一】驗證活性炭的吸附能力
向盛有水的試管中滴入紅墨水，再向試管中加入足量的活性炭。
(1)實驗現象：紅墨水逐漸擴散到水中，最后變成均勻的紅色溶液。這一現象說明了微粒具有的主要性質是 ；活性炭漂浮在液體中，褪色現象無法觀察。
(2)甲同學優化實驗(如圖1)：用玻璃棒將脫脂棉推入試管內的液體中，得到無色液體。該設計的原理與 操作原理相同。證明活性炭有吸附能力。
(3)乙同學認為甲實驗結論不嚴密。紅墨水褪色可能是脫脂棉對紅墨水起到了吸附作用。為證明甲同學結論正確，繼續進行的操作： 。
【活動二】探究影響活性炭吸附能力的因素
查閱資料：制備果殼活性炭的流程如下：
(4)制備果殼活性炭的炭化和活化過程均發生了化學變化。
①碳化過程用N 作保護氣，利用N2的主要性質是 。
②活化過程需將炭粉和活化劑充分研磨，目的是 。
實驗1探究活性炭的種類對吸附能力的影響
(5)實驗如圖2，三個錐形瓶中分別放入等質量的炭和等體積的NO2，目的是 。
(6)實驗數據如圖3所示，可以得出的結論是 。
實驗2 探究活性炭的純度、用量對吸附能力的影響
利用上述裝置進行實驗，記錄錐形瓶內紅色褪去時間如下表：
實驗編號 活性炭的純度 活性炭用量/g 消失時間/s
① 80% 1.0 60
② a 9.0 45
③ 60% b 55
(7)若得到實驗結論：其它條件相同，活性炭的純度越低、用量越多對于的吸附效果越好，則表中a、b的取值是 (寫出所有可能情況)。
(8)你認為影響活性炭吸附能力的因素還可能有 。
【活動三】活性炭的應用
(9)使用以活性炭為主要吸附材料的防毒面具或口罩，要注意的問題是 (馬一點) 。
2．（2025·江西宜春·一模）我校化學興趣小組在探究“酸堿鹽的相關性質”時，為進一步學習酸堿鹽的化學性質，進行了如圖所示的實驗，請你來參與他們的探究活動，并回答下列問題。
(1)甲試管中酚酞的作用是 。
(2)丙試管中反應的現象是 。
實驗結束后，小明同學將三支試管內的物質全部倒入一個干凈的廢液缸中，觀察到白色沉淀明顯增多，廢液缸中溶液始終呈紅色。
【交流討論】
(3)同學們經過討論，一致認為廢液缸中溶液一定含有 （寫化學式），可能含有、中的一種，于是小明對其中可能含有的成分進行了如下實驗探究。
【繼續探究】
(4)
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
①取少量溶液于試管中，加入 沒有大量氣泡產生 不含
②取少量的溶液于試管中，滴加過量硫酸鈉溶液 有白色沉淀生成
【總結反思】
(5)寫出步驟②中發生反應的化學方程式 。
【拓展延伸】
(6)實驗結束后，若要廢液中的成分不污染環境，可選用的一種試劑是_____（填字母）。
A．稀硫酸 B．硝酸鈣 C．氯化鋇
3．（2024·山西晉中·二模）為深入理解和強化生命觀念，提高科學探究能力，某校實踐小組的同學們在老師的指導下，帶著極大的興趣對生態瓶展開了項目化學習。
任務一：制作生態瓶
【制作流程】準備透明玻璃瓶，洗凈后裝入一層淤泥(含Fe、Pb、Cd、K等)，淤泥上放一層沙子后再放石頭，將竹柏、金魚藻栽種后注入河水至玻璃瓶容積的左右；水變清后放入小魚，將木塞蓋好，放置于有陽光的地方。
【流程分析】
(1)淤泥中的有害元素有 。
(2)使水變清的方法是 。
任務二：探究自來水能否用于制作生態瓶
【查閱資料】我國自來水水質標準規定余氯允許范圍是0.2~1.5ppm，若余氯的濃度超過0.02ppm，即可能對魚黏膜產生強烈的腐蝕，超過0.1ppm，對于有些敏感的魚類會造成致命的威脅。
【進行實驗】
(3)
實驗操作 實驗現象 實驗結論
取自來水于試管中，滴加足量的稀硝酸和 說明自來水中含有Cl-，自來水不適合制作生態瓶
【反思評價】
(4)寫出上述實驗中檢驗Cl-利用的反應的化學方程式： 。
(5)同學們對上述結論產生質疑，理由是 。
同學們在老師的指導下，將自來水晾曬后才用于制作生態瓶。
任務三：生態系統的展望
【交流分享】
(6)隨著太空探索等科學研究的深入，我們一直嘗試設計制造一個閉環式的人工生態系統，你認為該設計的意義是 。
4．（2025·四川成都·一模）某興趣小組進行了如下探究。
Ⅰ、氫化鈣常作為供氫劑，用來提供能源。小組同學對放置了一段時間的氫化鈣取樣進行探究。
【查閱資料】
氫化鈣（CaH2）遇水劇烈反應釋放出氫氣，反應的化學方程式為CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑。
【提出問題】該氫化鈣樣品與水反應是否還能生成氫氣？
實驗1：取少量樣品放入錐形瓶中，通過分液漏斗逐滴加水進行實驗
(1)由于氫化鈣與水反應很劇烈，為了減慢反應速率，我們可用 （選填“顆粒狀”“粉末狀”）的氫化鈣固體與水反應。向裝置中加入藥品并開始實驗。錐形瓶中快速產生氣泡；將導管插入肥皂水中，吹出肥皂泡，肥皂泡被點燃。
【得出結論】
該氫化鈣樣品與水反應還能生成氫氣。
【提出新問題】實驗1中不再產生氣泡后，錐形瓶中有較多白色渾濁物。白色渾濁物是什么？
【分析討論】
氫化鈣在保存過程中可能變質生成碳酸鈣，故白色渾濁物中可能含有碳酸鈣。
實驗 2：將白色渾濁物裝入錐形瓶中，用注射器注入適量稀鹽酸，并利用二氧化碳傳感器測得錐形瓶中有錐形瓶中二氧化碳生成。
(2)產生二氧化碳的反應方程式 。該實驗說明白色渾濁物中含有碳酸鈣，氫化鈣樣品有少量變質。提出保存氫化鈣的一條建議是 。
Ⅱ、學習小組緊接著利用裝置D對CO2的溶解性進行探究。
第一步：檢查裝置氣密性；第二步：向三口燒瓶（500mL）中充滿CO2；
第三步：將注射器吸入30mL 水，全部注入燒瓶中，等待一會兒后，再振蕩燒瓶，觀察現象。繪制壓強與時間變化得到如下曲線。
【解釋原因】
(3)a～b段曲線上升的原因是 。
(4)已知：同溫下，氣體的體積比等于壓強比，根據圖計算此條件下1體積水溶解 體積CO2（保留兩位小數），比通常狀況下偏 （填“低”或“高”），可能的原因 。
【拓展延伸】
菜窖中一般會含有較多的二氧化碳，人不能貿然進入。小組設計了如圖所示裝置，將針筒中的菜窖氣體推入到裝置中，可以粗略測定菜窖中二氧化碳的體積分數（提示：足量的氫氧化鈣溶液可以吸盡二氧化碳氣體）。
(5)連接裝置：裝置接口的連接順序為a→ →f。
(6)用于實驗的菜窖氣體為50mL，最終量筒中共收集到水為45mL，該菜窖氣體中二氧化碳的體積分數約為 。
5．（2025·吉林·模擬預測）同學們完成部分酸、堿化學性質實驗后，開啟了認識物質之旅。某化學興趣小組對氫氧化鈉的性質及應用進行了如下探究。
探究一：溶解過程中的能量變化
(1)如圖1，將分液漏斗中的水全部加入試管后，立即關閉分液漏斗的活塞，此時觀察到U形管的液面左低右高，由此小明得出“氫氧化鈉溶于水時放出熱量”的結論，你是否同意小明的結論并寫出你的理由 。
探究二：氫氧化鈉的化學性質
(2)如圖2，同學們用氫氧化鈉溶液進行了下列實驗，回答下列問題。
①A試管中觀察到的現象是 。
②在B、C、D試管中，屬于復分解反應的是 (填字母序號)，寫出能產生藍色沉淀的化學方程式 。
③為了驗證C中氫氧化鈉溶液與鹽酸發生了化學反應，同學們設計了并進行了如圖實驗：整個實驗過程中無明顯現象，證明氫氧化鈉溶液與鹽酸能發生化學反應。請寫出步驟Ⅱ中所加試劑 (填字母序號)。
A．酚酞溶液 B氯化鐵溶液 C．硝酸銀溶液 D．碳酸鈉溶液
探究三：氫氧化鈉的應用
(3)實驗室中能用氫氧化鈉溶液吸收的氣體是 (填字母)。
A．二氧化碳 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．水蒸氣
吸收上述所選氣體，一般不用氫氧化鈣溶液，主要是因為氫氧化鈉和氫氧化鈣的 不同。
6．（2025·遼寧沈陽·一模）維生素C可提升人體免疫力。學習小組以“探究不同果蔬中維生素C含量”展開項目式學習。
【查閱資料】
Ⅰ．維生素C（簡稱，易溶于水，在酸性條件下較為穩定。因此，在提取的實驗中，加入提取劑（如稀硫酸等）以減少的消耗，增加實驗的準確性。
Ⅱ．能使高錳酸鉀溶液褪成無色。
【任務一】提取劑濃度的篩選
(1)通過稀釋溶質質量分數為98%的濃硫酸（密度為1.84g/mL）來配制490g溶質質量分數為10%的稀硫酸，需用濃硫酸的體積約為 mL（結果精確到0.1），需要蒸餾水的體積約為 mL。
表3硫酸濃度對不同采蔬樣品中提取量的影響
硫酸濃度 果蔬樣品1（mg/100g） 果蔬樣品2（mg/100g）
1% 45.97 20.93
2% 47.89 21.81
4% 46.93 21.17
8% 44.05 20.06
10% 43.11 19.62
(2)由表3數據可知，硫酸濃度為 時，的提取量最高。
(3)你認為還有 （填一種即可）因素也可能會影響的提取量。
【任務二】比較不同果蔬中的含量。
實驗步驟：將提取到的果蔬樣品溶液分別緩慢滴入等體積、等濃度的高錳酸鉀溶液中，并用玻璃棒攪拌，當溶液剛好褪成無色時，記錄滴數。
(4)高錳酸鉀與反應化學方程式如下：，則X的化學式為 。
(5)請依據上述化學方程式推測，實驗中還可能觀察到的一條實驗現象是 。
學習小組通過實驗并經過計算得出數據如表4所示。（果蔬溶液濃度較小，密度均近似記作。）
表4
果蔬種類 獼猴桃 梨 紫甘藍 黃瓜
含量/% 0.080 0.030 0.050 0.035
(6)當溶液剛好褪成無色時，滴加的果蔬溶液越多，則果蔬中含量越 （填“高”或“低”）。
學習小組同學為驗證實驗的準確性，上網查找了《食物營養成分速查表》，得到數據如下：獼猴桃、梨、紫甘藍和黃瓜的含量（可食部分100g）分別是0.062%、0.001%、0.041%和0.009%。
(7)同學發現測定數據均比《食物營養成分速查表》數據高，原因之一可能是 。
(8)通過對比表4中 的數據可以說明水果中的含量不一定比蔬菜高。
【任務三】日常生活中的果蔬使用
(9)正常人一天需攝入約100mg，一個獼猴桃的質量大約60g，按含量約為0.06%計算，每人每天至少需要吃 個獼猴桃可以攝入足夠量的。
7．（2025·貴州黔南·一模）“溶解”是化學學科的核心概念之一。某化學興趣小組的同學對固體物質的溶解開展研究性學習。
任務1：溶解過程的探究
小組同學先按圖1所示進行實驗。閉合開關后，觀察到小燈泡不發光。再將10g氯化鈉放入盛水的燒杯中，觀察現象。(提示：部分物質溶于水后常以自由移動的離子存在)
(1)氯化鈉溶解過程中可觀察到小燈泡 (填“發光”或“不發光”)，說明氯化鈉溶液具有 性。
(2)小組同學將氯化鈉換成氫氧化鈉重復上述實驗，除觀察到燈泡發光外，還發現燒杯外壁有熱量變化，原因是氫氧化鈉溶于水會 (填“吸熱”或“放熱”)。
任務2：溶解性影響因素的探究
【初步探究】按圖2所示進行實驗。
(3)實驗中振蕩的目的是 。
(4)通過圖2實驗可得出結論：物質的溶解性與 有關。
【深入思考】同學們討論后認為通過加熱或增加溶劑的量也能使B中固體溶解，物質的溶解性可能與這兩個因素有關。
【查閱資料】硫酸銅溶液能吸收紅、黃光而使溶液呈現藍色。當一束平行單色光照射硫酸銅溶液時，溶液濃度越大，對于紅、黃光的吸收能力越強，透過溶液的光強度越小。
【實驗探究】
①取試管a、b分別加入2g硫酸銅晶體和10mL飽和溶液。
②將試管a、b分別裝入光強度采集裝置(圖3為裝置原理圖)。
③加熱試管a并持續測量透過溶液光線的光強度，復制數據導入軟件中繪制出“光強度—時間”曲線如圖4所示。
④在試管b內加入3mL水并持續測量透過溶液光線的光強度，復制數據導入軟件中繪制“光強度——時間”曲線如圖5所示。
(5)由圖3可知，溫度越高，硫酸銅的溶解性越 (填“強”或“弱”)。
(6)圖5中，一開始光強度數值增大的原因是 。
(7)依據圖5，請寫出硫酸銅的溶解性與溶劑水的質量的關系及判斷依據： 。
8．（2024·廣東深圳·三模）化學興趣小組對氫氧化鈉溶液與稀鹽酸是否發生了化學反應進行如下實驗探究。
【實驗一】有現象的中和反應的探究
(1)小組同學向少量Fe(OH)3固體中加入稀鹽酸，觀察到紅褐色固體逐漸消失且溶液顏色 ，可判斷發生了反應。
【實驗二】無現象的中和反應的探究
同學們設計了如圖甲所示裝置對氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應進行探究，根據溶液中pH和
溶液溫度的變化來判斷反應是否發生。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。
(2)燒杯中的X溶液是 (填“氫氧化鈉溶液”或“稀鹽酸”)。
(3)實驗過程中發生反應的化學方程式是 。加入16mLY溶液時，溶液中的陰離子有 。
(4)結合圖像分析上述實驗，下列說法正確的是________(填序號)。
A．a點時溶液顯酸性 B．加入20mLY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
(5)某同學試圖利用如圖裝置驗證中和反應的發生。同學們經過分析探討，認為該設計不嚴謹，理由是 。
(6)氫氧化鈉溶液與濃鹽酸反應過程中微觀粒子的變化如圖，請按反應時間先后順序排列 (填字母)。
9．（2025·江蘇宿遷·一模）實驗探究是化學研究的常用手段，同學們通過實驗探究堿的性質。
【實驗1】同學們利用如圖所示的實驗探究堿的化學性質：
(1)A實驗中隨著稀鹽酸滴下來有何現象 。
(2)B實驗中觀察到的現象為 。
(3)C實驗中碳酸鈉溶液與石灰水反應的化學方程式為 。
【再探究】實驗結束后，同學們將廢液倒入同一只廢液缸中，發現廢液渾濁并顯紅色。
【提出問題】廢液中含有什么物質？
【假設猜想】通過分析，同學們猜想：廢液中除酚酞、碳酸鈣及水以外一定含有NaCl。
老師問：廢液中還可能含有什么物質？引發了同學們熱烈討論，下面是大家的發言：
學生甲：可能含有Ca(OH)2；學生乙：可能含有Na2CO3；學生丙：可能含有稀鹽酸；學生丁：可能含有NaOH。
(4)以上同學 的發言一定不合理。
【實驗驗證】取一定量的廢液過濾，向濾液中逐滴加入過量稀硫酸，看到溶液紅色消失，并冒氣泡。
【實驗結論】
(5)通過實驗現象分析，上述濾液中一定含有 ，一定不含 。
【實驗2】探究氫氧化鈉的變質問題
(6)根據B實驗可知，氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易變質，清寫出相關反應的化學方程式 。
(7)現有一瓶經常敞口放置的氫氧化鈉溶液，為弄清其變質程度，設計如下方案。
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
①取少量該溶液于試管中，加入過量的硝酸鈣溶液 ① 原溶液一定有碳酸鈉
②取步驟①試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液 溶液變紅 ②
【實驗結論】該氫氧化鈉溶液部分變質。
【反思與評價】
(8)在上述實驗步驟①中，小明提出可用氫氧化鈣溶液代替硝酸鈣溶液，小淼認為該方案不可行，其理由是 。
10．（2025·黑龍江哈爾濱·模擬預測）《周禮·考工記》中記載，古人曾在草木灰（含和雜質，雜質不溶于水也不發生任何反應）的水溶液中加入貝殼燒成的灰（主要成分為），利用生成物中能夠去油污的成分來清洗絲帛。為了傳承中華優秀傳統文化，提升合作參與、創新實踐能力，某化學興趣小組的同學進行了如下探究實驗。
實驗活動一：
(1)小組同學們經過討論發現，上述過程中發生了兩個化學反應，其中一個反應的化學方程式為，該反應的基本反應類型是 ，另一個反應的化學方程式為 。請你推測生成物能夠去油污的原因是 。
【提出問題】濾液甲的溶質成分是什么？
【猜想與假設】
(2)小南同學認為溶質是；
小崗同學認為溶質是、；
你認為溶質還可能是 。
【實驗探究】
(3)小南同學取濾液甲，向其中緩慢滴加稀鹽酸，充分反應后得到溶液乙，實驗過程中未觀察到明顯現象，于是他得出濾液甲的溶質是的結論。
小崗同學另取濾液甲，向其中緩慢滴加上述稀鹽酸，觀察到 的現象，于是他得出濾液甲的溶質是、的結論。
【反思交流】
(4)經過討論，大家一致認為 同學根據實驗得出的結論不合理。
【知識拓展】化學興趣小組的同學為了研究溶液乙的溶質成分是什么，在化學老師的指導下，利用軟件進行了深入學習，并獲取以下信息：在向一定量溶液中持續緩慢滴加稀鹽酸時，先發生的反應的化學方程式為，當完全耗盡后，再發生另一個反應，這個反應的化學方程式為，直至耗盡，反應停止。
實驗活動二：
小南同學利用已有的化學知識和剛剛獲取的信息進行了以下實驗，他向溶液乙中緩慢滴加上述稀鹽酸，充分反應后利用相關儀器收集到的數據，繪制了有關此實驗的圖像（如圖所示）。
【深入交流】
(5)經過討論，大家認為根據和的數據關系就能判斷溶液乙的溶質成分，如果a和b的數據關系為：，則溶液乙的溶質成分為 （填化學式）。
【總結與評價】老師對同學們能夠從多角度來設計方案和分析問題，并從中尋找證據解決問題的科學思維給予了充分肯定！
11．（2025·遼寧沈陽·模擬預測）多變的“酸堿指示劑”
【跨學科實踐活動】探究溶液酸堿性對紫甘藍顏色的影響
某興趣小組利用紫甘藍制作酸堿指示劑，探究溶液的酸堿性。分別向不同試劑中滴加同一種自制的紫甘藍汁，記錄實驗現象如表：
稀鹽酸 氫氧化鈉溶液 蒸餾水 白醋 純堿溶液 石灰水 食鹽水
滴加2滴紫甘藍汁 紅色 綠色 紫色 紅色 綠色 藍色 紫色
(1)紫甘藍汁能用來作酸堿指示劑的理由是 。上表中顯堿性的鹽溶液是 。
(2)小組每個同學都制備了紫甘藍汁，但汁液的顏色卻有所不同，原因可能是 （寫一點即可）。
【基礎實驗】酸堿中和反應
(3)沒有明顯現象發生的化學反應需借助酸堿指示劑判斷反否發生，常見的酸堿指示劑及其變色范圍如右表所示。向稀氫氧化鈉溶液滴加某指示劑，再逐滴滴加稀鹽酸。請你選擇合適的指示劑完成實驗并回答問題。
指示劑 pH變色范圍 酸色 堿色
甲基橙 3.14.4 紅（） 黃（）
甲基紅 4.46.2 紅（） 黃（）
石蕊 5.08.0 紅（） 藍（）
酚酞 8.210.0 無（） 紅（）
①寫出你選的指示劑，并描述實驗過程中的顏色變化 。
②你選擇的指示劑在實驗過程中的優勢是 。
(4)為使實驗過程“可視化”和“精細化”，常溫下，老師利用了pH傳感器和溫度傳感器進行稀鹽酸和氫氧化鈉溶液的實驗，同時用數字傳感器繪制的氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應的有關曲線如圖2所示。圖2中哪些信息可以判斷氫氧化鈉溶液和稀鹽酸恰好反應？ 。該反應的化學方程式為 。
【能力拓展】手段和知識的同步提升
(5)數字化傳感器的引入比傳統化學實驗的優勢有 （寫一點即可）。
(6)不同的鹽可以由酸和堿發生中和反應得到。硫酸鋇是一種重要的鹽，是“鋇餐”的主、要成分。請分析生成硫酸鋇的酸和堿分別是 （填化學式）。
12．（2025·廣西河池·一模）市面上有一種自動充氣氣球，充氣時不需要用嘴吹或打氣筒，只需擠破氣球內的液體包，使流出的液體與氣球中的白色粉末接觸產生氣體，從而實現氣球的自動充氣。同學們針對該自動充氣氣球展開了項目式探究。
任務一：自動充氣氣球的原理
(1)同學們觸摸氣球發現氣球中有一個“小液包”與一小塊白色固體，如圖1，捏破“小液包”，氣球慢慢鼓起，并發出嘶嘶聲，氣球溫度變涼并逐漸下沉。同學們用剪刀在已充氣的氣球上剪小口，插入導管，導管另一端通入澄清石灰水中，觀察到溶液變渾濁，證明產生的氣體是二氧化碳，反應的化學方程式為 。
(2)另取少量“小液包”的液體于試管，用pH計測量pH為1.0，說明液體呈 性。
任務二：白色固體成分探究
【問題】白色固體成分是什么？
【猜測】白色固體可能為碳酸鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或多種。
【查閱資料】①同學們在查閱相關產品說明后了解到溶液是檸檬酸，白色固體為碳酸鹽。
②與相同濃度的檸檬酸反應，碳酸氫鈉比碳酸鈉更劇烈。
③價格參考：碳酸鈉2200元/噸、碳酸氫鈉1700元/噸。
【實驗探究1】
(3)為驗證白色固體的成分，同學們進行如下實驗：
實驗步驟 實驗現象 分析與結論
取少量白色固體于燒杯加入足量蒸餾水，充分攪拌 固體全部溶解 樣品中不含
取少量白色固體于試管中，加入適量稀鹽酸 白色固體為碳酸鈉或碳酸氫鈉中的一種或幾種
【分析】
(4)請從安全角度分析小液包內溶液用檸檬酸而不用稀鹽酸或稀硫酸的原因可能是 。
【實驗探究2】為驗證白色固體中是否含有碳酸鈉，同學們設計如圖2實驗裝置進行實驗：分別測量等質量的碳酸鈉、碳酸氫鈉、白色固體樣品與等體積、等濃度鹽酸反應時錐形瓶內的壓強變化，測量結果如圖3所示。
(5)分析圖像，可得出白色固體一定僅含碳酸氫鈉的理由是 。
(6)從原料成本和反應速率分析，炸包中白色粉末選用碳酸氫鈉的原因是 。
13．（2025·湖北黃岡·一模）摩擦劑是牙膏的重要成分，能有效去除牙垢。某品牌牙膏的摩擦劑中可能有碳酸鈣、氫氧化鋁中的一種或兩種。化學學習小組對該品牌牙膏的摩擦劑成分展開項目探究，請結合任務回答問題。
【任務一】探究牙膏中摩擦劑成分
【查閱資料】氫氧化鋁能與氫氧化鈉反應生成可溶性的偏鋁酸鈉和水。牙膏中除了摩擦劑外，其它物質均不與酸、堿反應。
【實驗探究】取少量牙膏樣品，加入足量水，攪拌、過濾，得到沉淀。
(1)請完善下面的表格。
操作 現象 結論
①取少量沉淀于試管中，加入足量稀鹽酸 產生無色氣泡 該牙膏摩擦劑中含有 。
②將步驟①中產生的氣體通入澄清石灰水 澄清石灰水變渾濁
③另取少量沉淀于試管中， 。 該牙膏中還含有另一種摩擦劑。
【任務二】測定牙膏中碳酸鈣含量
【實驗步驟與測量】為測定牙膏樣品中碳酸鈣的含量，小組同學又進一步設計了如圖所示的實驗方案（裝置氣密性良好），準確稱取10.0g牙膏樣品加入錐形瓶中，其他各裝置中試劑皆足量。連接裝置A、B通入一段時間的空氣，再連接B、C，打開分液漏斗活塞，反應結束后繼續通入一段時間的空氣，測得反應前后裝置C增重1.1g（假設每步均完全反應或吸收）。
【實驗分析與反思】
(2)裝置A的作用是 。
(3)請計算該牙膏樣品中碳酸鈣的質量分數 。
(4)若反應結束后立即停止通入空氣，對測定結果的影響是 （填：“偏大”、“偏小”、“無影響”）。
14．（2025·江蘇常州·一模）生產、生活、科研等許多領域需要用到高濃度的氧氣。
Ⅰ.工業上常以空氣為原料生產高濃度的氧氣。
(1)選擇空氣為原料的可能原因是 （答出一點即可）。
(2)分離液態空氣法獲得氧氣的過程可用圖1所示實驗進行模擬。將空石英大試管浸入液氮3min后，試管內得到一定體積的無色液體（液態空氣）；取出試管，該液體立即沸騰，伸入燃著的木條，木條熄滅；1min后再伸入帶火星的木條，木條復燃。請從物質的物理性質和化學性質兩個角度分析木條熄滅的原因 ；再過1min后試管內“空空如也”，從微觀角度分析試管變“空”的原因是 。
(3)分子篩式制氧機是一種利用分子篩的吸附特性，從空氣中分離制取高純度氧氣的設備。在一定條件下將、通過某種分子篩，測定其對、的吸附量，結果如圖2。據圖可知，25℃、吸附壓為250kPa時，將空氣通過該分子篩，首先收集到的氣體是 。
Ⅱ.家庭常用制氧機獲得高濃度的氧氣。
(4)某家庭制氧氣原理如圖3，將A（過碳酸鈉白色固體）和B（二氧化錳黑色粉末）放入水中產生氧氣。反應倉中過碳酸鈉（）溶解于水時分解成和；反應時放出熱量，反應倉里的黑色粉末上下翻騰。一段時間后，反應倉中質量和化學性質沒有發生變化的物質是 （填化學式），過濾倉中水的作用是 。
Ⅲ.空間站里也需要獲得高濃度氧氣。
(5)早期空間站常用超氧化鉀（）分別與站內產生的、反應得到氧氣，同時得到、。氧料比（產生氧氣與消耗原料的質量比）可以表示原料生產氧氣的效率高低，用超氧化鉀供氧的氧料比是 %（精確到0.1%）。
(6)目前空間站有多種供氧方式，其中一種方法是在300~400℃和催化劑作用下，利用薩巴蒂爾反應并配合水的電解來實現氧氣的再生，大致流程如圖4所示。薩巴蒂爾反應的化學方程式 。當航天員乘組共需要有270kg水在上述“電解水裝置”中完全反應才能提供足夠的氧氣，則理論上通過該系統的循環，能回收利用的水質量是 。
15．（2024·遼寧·模擬預測）金屬防腐是科學研究中的重大課題。某校學習小組以鐵的銹蝕為項目展開研究。
一、在生活中認識鐵的銹蝕
(1)從生活中觀察可知，鐵銹一般呈 色。
(2)你認為鐵容易銹蝕的環境或場所是 （寫一條即可）
(3)小組同學查閱資料：鐵銹的主要成分是，中鐵元素的化合價為 ；鐵制品生銹后要及時處理，否則內部的鐵容易更快被腐蝕，因為鐵銹具有 的結構。
二、探究鐵的銹蝕條件
【提出問題】鐵銹蝕與哪些因素有關？
【提出猜想】
(4)猜想1．鐵生銹與氧氣有關；
猜想2．鐵生銹與水有關；
猜想3．鐵生銹與 有關。
【設計與實驗】取三枚相同的潔凈無銹鐵釘分別放入試管中（如圖1），現象為：A中鐵釘表面有一層鐵銹：B、C中鐵釘表面無明顯變化。
(5)從實驗現象可知，猜想3正確。小剛想到家中切完酸菜、咸菜的菜刀，如果不洗不擦干的話生銹得更快。圖1基礎上可以補做什么實驗，能研究出加速鐵銹蝕的條件？_________（填序號）
A．在試管中加入少量稀硫酸或醋酸溶液，浸沒鐵釘后，倒去溶液。
B．在試管中加入少量氯化鈉溶液，使鐵釘的一半浸沒在溶液中。
C．在試管中加入少量稀硫酸或醋酸溶液，使鐵釘的一半浸沒在溶液中。
三、利用現代技術深入研究鐵銹蝕的過程
小組同學設計了圖2裝置，檢查氣密性，將一定量的鐵粉和炭粉加入三頸燒瓶，時刻加入2mL飽和溶液后，再將一只裝有5mL稀鹽酸的注射器插到燒瓶上，采集數據。
(6)據圖3，時刻后反應并未停止溫度卻開始降低，原因是_________。（填序號）
A．反應到時刻裝置在散失熱量，所以溫度下降。
B．，時刻鐵生銹放出的熱量逐漸減少，放出的熱量小于裝置散失的熱量。
(7)據圖4，對比AB段和BC段說明 。同學們分析時刻壓強突然變大的原因是：鐵銹蝕消耗氧氣，裝置內壓強減小，注射器內鹽酸被吸入燒瓶中，進而 ，導致壓強變大。
答案和解析
常見項目主題及對應知識點
1.水質檢測
·檢測項目:pH值、Cl-、SO42-、重金屬離子(如Cu2+、Fe3+)。
實驗方法
·pH試紙或pH計測定酸堿度氯化鋇
·離子檢驗:硝酸銀(CI-)、(SO42-)、NaOH(重金屬離子)
注意事項:檢測順序需避免干擾(如先加硝酸酸化排除CO32-,后再測CI-)
2.金屬腐蝕與防護
對比實驗:設計不同環境(干燥、潮濕、鹽水浸泡)觀察鐵釘銹蝕情況。
結論:銹蝕需水、氧氣共存，電解質加速腐蝕。
防護措施:涂油、鍍層、犧牲陽極保護法。
3.物質成分探究
步驟:取樣→溶解→逐滴試劑檢驗(如酸堿指示劑、沉淀反應)。
案例:鑒別Na2CO3.與NaCl，用稀鹽酸觀察氣泡。
4.反應條件優化
變量控制:探究溫度、濃度、催化劑對反應速率的影響。
案例:雙氧水分解中，對比MnO2,的存在與否對產O2,速率的影響。
題型01 水質檢測
1．（2024·山西·三模）一泓清水潤三晉——保護山西汾河是我們每個人的義務與責任。某校興趣小組針對汾河從其經濟價值、酸堿度、河水成分、治理措施等開展了項目式探究。
任務一：了解汾河的經濟價值
【分析交流】
(1)汾河作為山西最大的河流，流經6市29縣（區），蘊含著豐富的資源，汾河為山西經濟作出的貢獻有 （寫一種）。
任務二：檢測汾河的酸堿度
(2)水污染常規分析指標是反映水質污染狀況的重要指標，其主要指標有：臭味、水溫、渾濁度、pH值等．小組同學對汾河水樣品進行pH測定，他們在玻璃片上放一片用水潤濕的pH試紙，測得溶液為堿性。該操作測定的pH值會 （填“偏大”或“偏小”或“不變”）。
任務三：探究汾河的河水成分
汾河水含有可溶性硫酸鹽、硝酸鹽，小組對取樣的河水中是否含有、進行實驗探究。
【教師指導】①微浴，反應生成時會出現白色渾濁現象。
②、AgCl、均為難溶于水的白色沉淀。
【提出問題】汾河水中是否含有、？
【進行試驗】
(3)為探究其成分，小組同學設計如下方案，并完成了實驗。
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
1 將所取的河水一部分加入試管中，向其中加入過量溶液，靜置。 含有
2 過濾，取步驟1中的濾液于試管中，滴加幾滴 。 產生白色沉淀 含有
【反思評價】
(4)小明對該小組得出的實驗結論產生質疑，他的理由是 。
(5)小組同學對實驗進行改進，具體方案為 ，最終能得出溶液中含有、，該方案中涉及的化學方程式為 。
任務四：思考汾河的治理措施
【成果分享】
(6)“晉水今入并州里，稻花漠漠澆平田”。汾河不僅為人們提供美麗的風景，也是山西地區賴以生存的氣候調節器。近年來汾河的水質有了很大的提升，如何能更好的推動汾河治理，給出的合理建議是 。
【答案】(1)農業灌溉（合理即可）
(2)偏小
(3) 產生白色沉淀 溶液
(4)汾河水中有可溶性硫酸鹽，也會與產生白色沉淀（合理即可）
(5) 向步驟1過濾后的濾渣中加入足量稀鹽酸，觀察到沉淀部分溶解（合理即可）
(6)加強水質監測（合理即可）
【詳解】（1）汾河為山西最大的河流，汾河為山西經濟作出的貢獻有農業灌溉、凈化后作飲用水等合理即可；
（2）該溶液呈堿性，用水潤濕的pH試紙導致溶液被稀釋，堿性變弱，故pH值會偏小；
（3）汾水中含有碳酸根，碳酸根離子與硝酸鋇中鋇離子結合會生成碳酸鋇白色沉淀，故現象為產生白色沉淀；
氯化銀為難溶于水的白色沉淀，汾水中含有氯離子，故向步驟1中的濾液中滴加硝酸銀，硝酸銀中銀離子與氯離子結合生成氯化銀白色沉淀；
（4）汾河水中有可溶性硫酸鹽，硫酸根也會與鋇離子結合產生硫酸鋇白色沉淀，故實驗結論不正確；
（5）硫酸鋇是不溶于稀鹽酸的沉淀，碳酸鋇與稀鹽酸反應生成氯化鋇、水、二氧化碳，有氣泡產生，故向步驟1過濾后的濾渣中加入足量稀鹽酸，觀察到沉淀部分溶解，則可證明溶液中含有碳酸根、氯離子；
該過程中涉及的反應為碳酸鋇與稀鹽酸反應生成氯化鋇、水、二氧化碳，該反應的化學方程式為：2HCl+BaCO3=BaCl2+H2O+CO2↑；
（6）加強水質監測可更好的推動汾河治理（合理即可）。
2．（2024·內蒙古赤峰·三模）化學實踐小組的同學們在赤峰二道河子水庫取庫水，設計了一系列實踐活動，對水質檢測、水的凈化、水的組成進行了項目化學習。
任務一：檢測水質
【查閱資料】國家有關水的硬度的標準為：
類別 極軟水 軟水 中硬水 硬水 高硬水
以CaCO3濃度計/（mg/L） 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700
【初步檢測】
(1)同學們取少量庫水，用便攜式水硬度檢測儀測得該庫水的硬度為286.2mg/L，說明該河水屬于 。
任務二：凈化水
庫水轉化為自來水需要經過一系列步驟，但是自來水送到用戶過程中仍可能被污染，因此很多公共場所使用直飲機如下圖所示：
(2)超濾膜的作用相當于實驗室中的 操作。
(3)活性炭濾芯具有 作用，除去顏色異味的同時也除去重金屬離子。
(4)紫外線燈管照射是為了殺菌消毒。直飲機使用方便，只要將其與自來水管對接，截留清除水中的有害物質（如細菌，微生物等）便能得到直飲水，直飲水屬于 （選填“純凈物”或“混合物”）。
任務三：驗證水的組成
興趣小組同學利用如圖所示裝置進行電解水實驗。
(5)用帶有火星的木條可以檢驗 （填“a”或“b”）管中的氣體；a、b兩管中產生氣體的質量比為 。
(6)以上實驗可以證明水的組成。若要驗證水的元素組成；還可以進行的實驗方案有很多，請你寫出一種，操作是 ； 現象是 。
【成果分享】通過實踐小組的合作，同學們學到了水質檢測的方法、了解凈水機的原理，學習了根據“化學反應中元素種類不變”來探究物質的組成，今后可以通過化學手段對更多的物質進行探索。
【答案】(1)中硬水
(2)過濾
(3)吸附
(4)混合物
(5) b 1：8
(6) 點燃氫氣，在火焰上方罩一個干冷的燒杯 產生淡藍色火焰，燒杯內壁有水滴產生
【詳解】（1）該自來水的硬度為286.2mg/L，結合表中數據可知，在150~300之間，該自來水屬于中硬水；
（2）超濾膜利用孔洞大小將物質分離，其作用相當于實驗室中的過濾；
（3）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和異味；
（4）直飲水中仍含有可溶性物質，屬于混合物；
（5）電解水生成的氫氣和氧氣的體積比約為2：1，由圖可知，a管收集的氣體較多，則為氫氣，b管收集的氣體較少，則為氧氣，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃，可用帶火星木條檢驗；
電解水生成氫氣和氧氣，反應的化學方程式為：，由可知，a、b兩管中產生氣體的質量比為：4:32=1:8；
（6）據反應前后元素的種類不變，而氫氣燃燒生成水，該實驗也能證明水的組成，實驗方案為：將純凈的氫氣點燃，在火焰上方罩一個干冷的燒杯，燒杯內壁有水霧出現。
題型02 金屬腐蝕與防護
1．（2024·山西太原·模擬預測）在一次研學活動中，校科技小組的同學發現某沿海城市一小區圍墻鐵藝欄桿銹蝕嚴重，于是圍繞“鐵藝欄桿銹蝕”這一主題展開了項目式學習。
任務一：交流鐵藝欄桿銹蝕的條件及防護
【查閱資料】鐵藝欄桿為鋼鐵制品。鋼鐵被廣泛應用于交通運輸、機械設備、建筑等領域，據統計，每年全球的鋼鐵產量達數十億噸，因銹蝕而損失的鋼鐵量占全年生產量的1/4。
【小組交流】
(1)鋼鐵銹蝕的條件是 ，防止鐵藝欄桿銹蝕的措施有 （寫一點）。
任務二：探究鐵藝欄桿銹蝕嚴重的原因
【信息檢索】沿海地區空氣濕度大，鹽霧含量高，鹽霧的主要成分為氯化鈉。
【進行實驗】小組同學用圖1所示的裝置進行實驗，實驗數據如圖2所示。
【分析討論】
(2)通過對比圖2中曲線，可以得出的結論是 。
任務三：探究該城市空氣中是否含有氯化鈉
【實驗準備】用圖3所示的裝置采樣。一端連接抽氣泵抽氣，空氣從另一端進入水中，一段時間后，取出裝置中溶液備用。
【教師指導】
①灼燒含鈉的物質會產生黃色火焰。
②為既不溶于水，也不溶于硝酸的白色沉淀。
【進行實驗】
(3)為證明該城市空氣中含有氯化鈉，小組同學設計如下方案，并進行實驗。
實驗操作 實驗現象 實驗結論
Ⅰ．用潔凈的鐵絲蘸取該溶液，放到火焰上灼燒 火焰為黃色 含有 （填離子符號）
Ⅱ．取少量該溶液于試管中，滴加幾滴稀硝酸和 產生白色沉淀 含有
【反思評價】
(4)該沿海城市空氣中含有氯化鈉，采集空氣樣品時，抽氣泵應與圖3裝置的 端連接。
(5)步驟Ⅱ中發生復分解反應的化學方程式為 。
任務四：展望金屬資源的保護
【走訪調查】同學們通過走訪，知道了金屬材料在生產、生活中的重要作用，了解到金屬礦物資源是有限的，不能再生。
【成果分享】
(6)通過探究學習，同學們進一步認識了鋼鐵銹蝕的條件、影響銹蝕速率的因素及保護金屬資源的重要性，提出了防止金屬腐蝕、 等保護金屬資源有效途徑的建議。
【答案】(1) 與氧氣和水共同接觸 刷漆（合理即可）
(2)食鹽能加速鐵生銹
(3) Na+ 硝酸銀/AgNO3
(4)b
(5)
(6)回收廢舊金屬（合理即可）
【詳解】（1）鐵和氧氣、水共同接觸時會生銹；
隔絕氧氣和水會防止鐵生銹，則防止鐵藝欄桿銹蝕的措施有刷漆等方法。
（2）由圖可知，加入食鹽后，消耗的氧氣更多，且更快，說明食鹽可加入鐵的生銹。
（3）Ⅰ、由于灼燒含鈉的物質會產生黃色火焰，灼燒該溶液時，火焰呈黃色，說明該溶液中含有鈉離子，符號為Na+。
Ⅱ、由于氯化鈉和硝酸銀反應生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，則可滴加硝酸銀來證明氯離子。
（4）由于要將空氣通入水中，則空氣應從a口進入，則抽氣泵應與圖3裝置的b端連接。
（5）步驟Ⅱ中，氯化鈉和硝酸銀反應生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，反應的化學方程式為：。
（6）保護金屬資源，除了防止金屬腐蝕外，還可采用回收廢舊金屬、尋找金屬的替代品等。
2．（2025·遼寧沈陽·一模）鐵在人類文明中扮演了不可或缺的角色，推動了技術進步和社會發展。
【古代煉鐵】
(1)古人將木炭和鐵礦石推入爐內，并鼓入空氣，利用生成的CO將鐵礦石中的轉化為Fe，其化學方程式為 ，該反應 （填“屬于”或“不屬于”）置換反應。
(2)木炭的燃燒溫度不高，該方法得到的鐵雜質多，稱之為“塊煉鐵”，它屬于 （填“純凈物”或“混合物”）。
(3)煤的燃燒溫度很高，但易被鐵礦石壓實而降低透氣性，因此不選煤來煉鐵的原因之一是 （答出一點即可）。此外煤中還常因含有硫元素，燃燒時會產生有害氣體 而造成大氣污染。
【現代護鐵】
護鐵的前提是懂得鐵也會銹蝕。小組同學展開了一系列實驗。
表2不同水樣中溶解氧的含量
水樣 自來水 迅速冷卻的沸水（密封） 自然冷卻的沸水（密封） 自然冷卻的沸水（敞口）
溶解氧（mg/L） 5.37 0.52 0.66 3.44
(4)通過對比試管A、C中的現象，可以得出鐵生銹需要與 接觸。
(5)試管B中膠塞的作用是 。小組同學利用溶解氧傳感器，分別測定不同水樣中溶解氧的含量，根據表2分析選擇迅速冷卻沸水進行實驗的原因是 。
(6)為防止鐵銹蝕，生活中人們常采用 方法來防銹（填一種即可）。
【未來代鐵】
金屬鈦（Ti）被譽為“未來金屬”。由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的工藝流程如下圖：
(7)釩鈦磁鐵礦的主要成分是，Ti的化合價為＋4價，則鐵的化合價為 價。
(8)、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣生成和一種初中常見的可燃性氣體，該步驟發生反應的化學方程式為 。
(9)用過量的鎂在加熱條件下與反應制得金屬鈦，此過程需用氬氣保護，其目的是 。
【答案】(1) 不屬于
(2)混合物
(3) 煤被壓實后接觸面積變小，反應慢，放熱少，且不易完全反應，會降低制得的鐵的純度 /二氧化硫
(4)水/H2O
(5) 防止空氣中的氧氣溶解到水中 水中溶解的氧氣較少
(6)刷漆（合理即可）
(7)＋2
(8)
(9)防止金屬與氧氣接觸而被氧化
【詳解】（1）一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：；
置換反應是指一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應，該反應的反應物均為化合物，不屬于置換反應。
（2）由于得到的鐵雜質多，則屬于混合物。
（3）煤易被鐵礦石壓實而降低透氣性，和空氣的接觸面積變小，反應慢，放熱少，且不易完全反應，會降低制得的鐵的純度；
硫燃燒生成二氧化硫，二氧化硫會引起酸雨。
（4）A中鐵釘放在干燥的空氣中，C中鐵釘和氧氣、水共同接觸，A中鐵釘不生銹，但C中鐵釘生銹，對比可知鐵生銹需要與水接觸。
（5）試管B中，蓋上膠塞，能防止空氣中的氧氣溶解到水中；
根據表中內容可知，冷卻過程中，溶解氧增大，則擇迅速冷卻沸水，是因為水中溶解的氧氣較少，且能除去氧氣。
（6）鐵和水、氧氣共同接觸時會生銹，則隔絕氧氣和水能防止其生銹，可采用刷漆、涂油等方法。
（7）FeTiO3中，Ti的化合價為＋4價、氧元素的化合價為-2價，設鐵元素化合價為x，根據“化合物中各元素化合價代數和為零”，則x+（+4）+（-2）×3=0，解得x=+2。
（8）TiO2、碳、氯氣在高溫條件下生成TiCl4和一種可燃性氣體，根據反應前后元素種類不變，可知該可燃性氣體為一氧化碳，反應的化學方程式為：。
（9）煤、鈦均能和氧氣反應，則用氬氣保護，能防止金屬與氧氣接觸而被氧化。
題型03物質成分探究
1．（2025·遼寧·一模）某品牌威化餅干的配料如下圖，研究性學習小組對其部分成分進行相關探究。
配料表：小麥粉，白砂糖，植物油，乳粉，玉米淀粉，麥芽糊精，乳清粉，食用香精，大豆磷脂，食用鹽，碳酸氫鈉
【查閱資料】①餅干制作烘焙過程中，配料中的碳酸氫鈉全部受熱分解轉化為碳酸鈉，而碳酸鈉不分解。
②堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物。
【實驗準備】稱取質量為m的餅干樣品放入燒杯中，加入適量蒸餾水，充分溶解后過濾，將濾液通過半透膜滲析（除去蛋白質等有機物），得到待檢液。將待檢液平均分為甲、乙兩等份。
任務一：定性驗證餅干樣品中的有關成分
【實驗驗證】
(1)請完善下面的表格。
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
Ⅰ．取少許待檢液甲于試管中，滴入過量稀硝酸 有 產生 餅干中含有碳酸鈉，反應的化學方程式為 。
Ⅱ．向步驟Ⅰ反應后溶液中滴入少量硝酸銀溶液 有白色沉淀產生 餅干中含有 。
【交流討論】
(2)小組有同學認為可以把步驟I中的稀硝酸改為稀鹽酸。經討論后，大家一致認為不可行，理由是 任務二：定量測定餅干樣品中碳酸鈉的質量分數
【實驗探究】小組同學用待檢液乙進行如下實驗。主要步驟：①檢查裝置氣密性后裝入藥品；②通入一段時間；③稱量裝置C的質量為；④滴加稀硫酸充分反應；⑤再通入一段時間；⑥稱量裝置C的質量為。
【實驗分析】
(3)裝置C中發生反應的化學方程式為 。
【實驗結論】
(4)該餅干樣品中碳酸鈉的質量分數為 （用m、、表示）。
【反思評價】
(5)在探究過程中，若省略步驟⑤會導致所測樣品中碳酸鈉的質量分數 （填“偏大”“偏小”或“不變”）。
(6)在實驗探究過程中，裝置D的作用是 。
【答案】(1) 氣泡 氯化鈉/NaCl
(2)稀鹽酸中含有氯離子，會對后續氯化鈉的檢驗產生干擾
(3)
(4)
(5)偏小
(6)吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止空氣中的二氧化碳進入C裝置中，導致所測樣品中碳酸鈉的質量分數偏大
【詳解】（1）根據實驗結論餅干中含有碳酸鈉，則步驟Ⅰ取少許待檢液甲于試管中，滴入過量稀硝酸，碳酸鈉與稀硝酸反應生成硝酸鈉、二氧化碳和水，實驗現象為有氣泡產生，該反應的化學方程式為；
步驟Ⅱ向步驟Ⅰ反應后溶液中滴入少量硝酸銀溶液，有白色沉淀產生，銀離子能與氯離子反應生成氯化銀白色沉淀，說明餅干中含有氯化鈉；
（2）小組有同學認為可以把步驟I中的稀硝酸改為稀鹽酸，經討論后，大家一致認為不可行，理由是稀鹽酸中含有氯離子，會對后續氯化鈉的檢驗產生干擾；
（3）裝置A中碳酸鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化碳和水，濃硫酸具有吸水性且不與二氧化碳反應，則裝置C中發生的反應是二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為；
（4）裝置C的作用是吸收生成的二氧化碳，則裝置C增重的質量為生成二氧化碳的質量，即，設碳酸鈉的質量為x，
則該餅干樣品中碳酸鈉的質量分數為；
（5）在探究過程中，若省略步驟⑤會導致部分二氧化碳不能被裝置C的氫氧化鈉溶液吸收，進一步導致裝置C增重的質量偏小，則所測樣品中碳酸鈉的質量分數偏小；
（6）在實驗探究過程中，裝置D的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止空氣中的二氧化碳進入C裝置中，導致所測樣品中碳酸鈉的質量分數偏大。
2．（2025·河北石家莊·模擬預測）《天工開物·作咸》記載“候潮一過，明日天晴，半日曬出鹽霜，疾趨掃起煎煉”。“鹽霜”的主要成分是氯化鈉固體，圖1所示為氯化鈉的溶解度曲線，回答下列問題：
(1)20℃時，飽和氯化鈉溶液中溶質的質量分數是 （結果保留一位小數）。
(2)氯化鈉以離子的形式分散在水中形成溶液，其溶液中的陽離子是 （填離子符號）。
(3)“半日曬出鹽霜”中，“曬”與實驗室中 （填操作名稱）的原理相同。
(4)在40℃時，恒溫蒸發一定質量的氯化鈉溶液模擬海水曬鹽的過程，溶液中溶質的質量與蒸發水的質量關系如圖2所示。該實驗所用氯化鈉溶液是 （選填“飽和”或“不飽和”）溶液；40℃時，氯化鈉的溶解度為 g。
【答案】(1)26.5%
(2)
(3)蒸發結晶
(4) 不飽和 36.6
【詳解】（1）由圖可知，20℃時，氯化鈉的溶解為36.0g,根據飽和溶液的溶質的質量分數=，20℃時，飽和氯化鈉溶液中溶質的質量分數是。
（2）氯化鈉是由鈉離子和氯離子構成，其中鈉離子是陽離子，符號為Na+。
（3）“曬”相當于化學實驗操作中的蒸發結晶。
（4）由圖可知，開始蒸發10g水時，溶質質量不變，說明原溶液是不飽和溶液；由圖可知，后來蒸發50g水，共析出18.3g溶質，說明40℃時，50g最多可溶解氯化鈉18.3g,100g最多可溶解36.6g氯化鈉，即40℃時，氯化鈉的溶解度為36.6g。
題型04反應條件優化
1．（2023·廣東東莞·模擬預測）M是生產、生活中常見的金屬。張老師化學興趣小組的同學欲探究M 與銅、鋁的活動性順序
【查閱資料】MSO4溶液是無色液體。
【提出問題】M、銅、鋁的金屬活動性順序是怎樣的
【猜想與假設】小玉的猜想是A1>Cu>M；小靜的猜想是A1>M>Cu；你的猜想是 。
【設計與實驗一】小影取長短、粗細相同的 M絲、銅絲、鋁絲和編號為①，②，③的3支試管，進行如下表的實驗（試管中均盛有相同體積、相同濃度的稀鹽酸）：
實驗操作 M絲插入試管①中 銅絲插入試管②中 鋁絲插入試管③中 實驗結論
剛開始的現象 有少量氣泡產生 無氣泡 無氣泡 M＞Cu；M＞Al
幾分鐘后的現象 有少量氣泡產生 無氣泡 有大量氣泡產生 ——
【交流與表達】同學們對同一實驗得出兩種不同結論的現象進行了討論，明白了實驗剛開始時試管③中無氣泡產生的原因是 因而無氣泡產生。
【設計與實驗二】為了進一步探究三種金屬的活動性順序，同學們取長短、粗細相同、打磨干凈的M。M絲、鋁絲及相關溶液，又進行了如圖所示的實驗：
\（1）試管乙中觀察到的現象是 。
（2）試管丙中反應的化學方程式為 。
【交流與表達】同學們經討論后認為該實驗可以優化，去掉試管 （填試管編號）中的實驗，也可以得出正確的結論。
【拓展與延伸】如果只用兩種金屬和一種溶液來探究三種金屬的活動性強弱，則該溶液是 （填化學式）溶液。
【答案】 M＞A1>Cu 金屬鋁沒打磨 M絲表面覆蓋一層紅色固體，溶液由藍色變成無色 丙 MSO4
【詳解】猜想與假設：
鋁的活動性大于銅，根據小玉、小靜的猜想分析可知，還有可能的活動性順序是：M＞A1>Cu；
交流與表達：
實驗剛開始時試管③中無氣泡產生的原因是：鋁絲沒有打磨，鋁絲表面有一層致密氧化鋁薄膜，阻礙反應的進行；
設計與實驗二：
（1）與酸反應越劇烈，金屬活動性越強。根據幾分鐘后的現象可知，金屬活動性Al> M>Cu。活動性強的金屬可以把活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來，M可以和硫酸銅反應生成銅單質，故試管乙中觀察到的現象是M絲表面覆蓋一層紅色固體，溶液由藍色變成無色；
（2）試管丙中反應為鋁與硫酸銅反應，生成銅和硫酸鋁，化學方程式為：2A1+3CuSO4 = Al2(SO4)3+3Cu；
交流與表達：
甲中鋁能置換出M，乙中M能置換出銅，說明活動性為Al> M>Cu，所以可以去掉試管丙中的實驗，也可以得出正確的結論；
拓展與延伸：
因為三種金屬的活動性為Al> M>Cu，所以如果只用兩種金屬和一種溶液來探究三種金屬的活動性強弱，則該選擇活動性在中間的金屬的鹽溶液，溶液是MSO4。
2．（2024·貴州貴陽·一模）重溫經典，再探變化。某化學小組同學對電解水實驗進行了再設計。
(1)小組1用如圖所示實驗探究水的組成。實驗時，常在水中加入少量的氫氧化鈉溶液，目的是 。打開電源開關，觀察到的現象是 。經檢驗，兩玻璃管內的氣體分別為氫氣和氧氣，據此得出水由 組成，得出這一結論的理論依據是 。
某化學小組同學對該實驗進行了再探究。
小組2用飽和石灰水進行上述實驗。一段時間后，電極附近產生氣泡并出現白色渾濁，溶液的溫度由24℃變為28℃。
“異常現象”探究：為什么電極附近出現白色渾濁，其成分是什么呢？
【做出猜想】
(2)甲組同學認為這可能是因為析出了氫氧化鈣固體，析出氫氧化鈣固體的原因可能是 。
(3)乙組同學認為這可能是反應生成了碳酸鈣，原因可能是電解產生的氧氣與石墨電極反應生成了二氧化碳，二氧化碳繼續與氫氧化鈣溶液的反應。寫出氧氣與石墨反應的化學方程式為 。
【實驗探究】
(4)甲組同學將實驗中產生的渾濁液體進行過濾，分離出白色固體。請你設計實驗證明該白色固體的成分。
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
白色固體是和的混合物
(5)乙組同學將燒杯中渾濁液倒入密封的三頸燒瓶中進行數字化實驗。如圖所示，連接好裝置，先開啟測量二氧化碳含量的數據傳感器，然后用注射器注入足量的稀鹽酸，數字化實驗裝置及所測量到的二氧化碳體積分數變化情況如圖所示。根據曲線變化，分析白色渾濁物中一定有碳酸鈣和氫氧化鈣，請說明理由 。
【答案】(1) 增強水的導電性 兩玻璃管內都有氣泡產生，且a管產生氣泡的速率更快 氫元素和氧元素 質量守恒定律
(2)溫度升高，氫氧化鈣的溶解度減小或電解水導致溶劑減少
(3)
(4) 取樣，滴加足量稀鹽酸；另取適量的樣品，加足量的水溶解，靜置取上層清液，滴加酚酞試液 產生大量的氣泡；溶液變紅色
(5)從圖中可看出，開始時二氧化碳的含量減小，后二氧化碳的含量升高，說明二氧化碳先和氫氧化鈣發生了反應，然后加入稀鹽酸與碳酸鈣反應生成二氧化碳氣體，二氧化碳含量升高且高于開始時二氧化碳的含量，說明含有氫氧化鈣、碳酸鈣
【詳解】（1）實驗時常在水中加入少量的氫氧化鈉溶液，目的是增強水的導電性；打開電源開關，觀察到兩玻璃管內都有氣泡產生，且a管產生氣泡的速率更快；電解水生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，可證明水是由氫元素和氧元素組成，理論依據是根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變；
（2）氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，題中說溶液的溫度由24℃變為28℃，所以可能是溫度升高，氫氧化鈣的溶解度減小，析出氫氧化鈣固體；還可能是水通電生成氫氣和氧氣，水的量減少，使氫氧化鈣析出；
（3）石墨屬于碳單質，故碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳，化學方程式為：；
（4）取樣，滴加足量稀鹽酸，產生大量的氣泡，說明含有碳酸鈣；另取適量的樣品，加足量的水溶解，靜置取上層清液，滴加酚酞試液，溶液呈紅色，說明含有氫氧化鈣；
（5）從圖中可看出，開始時二氧化碳的含量減小，后二氧化碳的含量升高，說明二氧化碳先和氫氧化鈣發生了反應，然后加入稀鹽酸與碳酸鈣反應生成二氧化碳氣體，二氧化碳含量升高且高于開始時二氧化碳的含量，說明含有氫氧化鈣、碳酸鈣。
1．（2025·遼寧沈陽·模擬預測）性炭被廣泛用于污水處理和空氣凈化等方面。某校化學小組對活性炭進行以下探究。
【活動一】驗證活性炭的吸附能力
向盛有水的試管中滴入紅墨水，再向試管中加入足量的活性炭。
(1)實驗現象：紅墨水逐漸擴散到水中，最后變成均勻的紅色溶液。這一現象說明了微粒具有的主要性質是 ；活性炭漂浮在液體中，褪色現象無法觀察。
(2)甲同學優化實驗(如圖1)：用玻璃棒將脫脂棉推入試管內的液體中，得到無色液體。該設計的原理與 操作原理相同。證明活性炭有吸附能力。
(3)乙同學認為甲實驗結論不嚴密。紅墨水褪色可能是脫脂棉對紅墨水起到了吸附作用。為證明甲同學結論正確，繼續進行的操作： 。
【活動二】探究影響活性炭吸附能力的因素
查閱資料：制備果殼活性炭的流程如下：
(4)制備果殼活性炭的炭化和活化過程均發生了化學變化。
①碳化過程用N 作保護氣，利用N2的主要性質是 。
②活化過程需將炭粉和活化劑充分研磨，目的是 。
實驗1探究活性炭的種類對吸附能力的影響
(5)實驗如圖2，三個錐形瓶中分別放入等質量的炭和等體積的NO2，目的是 。
(6)實驗數據如圖3所示，可以得出的結論是 。
實驗2 探究活性炭的純度、用量對吸附能力的影響
利用上述裝置進行實驗，記錄錐形瓶內紅色褪去時間如下表：
實驗編號 活性炭的純度 活性炭用量/g 消失時間/s
① 80% 1.0 60
② a 9.0 45
③ 60% b 55
(7)若得到實驗結論：其它條件相同，活性炭的純度越低、用量越多對于的吸附效果越好，則表中a、b的取值是 (寫出所有可能情況)。
(8)你認為影響活性炭吸附能力的因素還可能有 。
【活動三】活性炭的應用
(9)使用以活性炭為主要吸附材料的防毒面具或口罩，要注意的問題是 (馬一點) 。
【答案】(1)不斷運動
(2)過濾
(3)用紅墨水代替加入活性炭的紅墨水，重復上述實驗(或用玻璃棒將脫脂棉直接推入盛有紅墨水試管中，將液體顏色與前面的實驗做對比，合理即可)
(4) 化學性質不活潑 增大反應物接觸面積，反應更快、更充分
(5)控制變量，排除炭和二氧化氮的質量不同對實驗的干擾
(6)不同種類的活性炭吸附能力不同，其中竹炭的吸附能力最強
(7)80% 1.0 或60% 1.0
(8)溫度 (活性炭的顆粒大小等，合理即可)
(9)不能重復使用，需要及時更換(合理即可)
【詳解】（1）紅墨水逐漸擴散到水中變成均勻紅色溶液，體現了微粒在不斷運動，紅墨水的微粒不斷運動到水分子間隔中。
（2）用玻璃棒將脫脂棉推入試管內液體中得到無色液體，是將不溶性的活性炭等與液體分離，原理和過濾（分離不溶性固體和液體）相同 。
（3）要證明紅墨水褪色是活性炭的作用而非脫脂棉，需設置對照實驗，只改變有無活性炭這一變量，觀察脫脂棉單獨存在時是否有吸附褪色效果，操作可以是：用紅墨水代替加入活性炭的紅墨水，重復上述實驗(或用玻璃棒將脫脂棉直接推入盛有紅墨水試管中，將液體顏色與前面的實驗做對比，合理即可)。
（4）①碳化過程用作保護氣，是利用氮氣化學性質不活潑，不易與果殼碎屑等發生化學反應，防止果殼碎屑被氧化等。
②活化過程將炭粉和活化劑充分研磨，能增大反應物之間的接觸面積，讓反應進行得更快速、更充分。
（5）三個錐形瓶中放入等質量的炭和等體積的NO2，這樣除活性炭種類不同外，其他條件相同，可以排除炭和二氧化氮的質量不同對實驗的干擾，便于探究活性炭種類對吸附能力的影響。
（6）從圖 3 數據可知，花生殼活性炭和超市竹炭使紅棕色褪去時間短，核桃殼活性炭使紅棕色褪去時間長，說明不同種類的活性炭吸附能力不同，其中竹炭的吸附能力最強。
（7）根據實驗結論，活性炭純度越低、用量越多吸附效果越好。實驗①純度80%，用量1.0g；實驗③純度60%。要滿足結論，實驗②純度a可能是80%或60%，當a=80%時，用量9.0g大于1.0g符合；當a=60%時，用量b為1.0g也能滿足純度低或用量多使吸附效果好的結論。
故填：80% 1.0 或60% 1.0。
（8）活性炭顆粒大小會影響比表面積，進而影響吸附能力；溫度可能影響吸附速率和吸附量；被吸附物質不同，活性炭吸附能力也可能不同。
（9）活性炭吸附一定量物質后吸附能力會下降，所以不能重復使用，需要及時更換；不同使用環境中污染物種類和濃度不同，也會影響使用效果，所以要注意使用環境。
2．（2025·江西宜春·一模）我校化學興趣小組在探究“酸堿鹽的相關性質”時，為進一步學習酸堿鹽的化學性質，進行了如圖所示的實驗，請你來參與他們的探究活動，并回答下列問題。
(1)甲試管中酚酞的作用是 。
(2)丙試管中反應的現象是 。
實驗結束后，小明同學將三支試管內的物質全部倒入一個干凈的廢液缸中，觀察到白色沉淀明顯增多，廢液缸中溶液始終呈紅色。
【交流討論】
(3)同學們經過討論，一致認為廢液缸中溶液一定含有 （寫化學式），可能含有、中的一種，于是小明對其中可能含有的成分進行了如下實驗探究。
【繼續探究】
(4)
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
①取少量溶液于試管中，加入 沒有大量氣泡產生 不含
②取少量的溶液于試管中，滴加過量硫酸鈉溶液 有白色沉淀生成
【總結反思】
(5)寫出步驟②中發生反應的化學方程式 。
【拓展延伸】
(6)實驗結束后，若要廢液中的成分不污染環境，可選用的一種試劑是_____（填字母）。
A．稀硫酸 B．硝酸鈣 C．氯化鋇
【答案】(1)通過顏色變化判斷稀鹽酸與氫氧化鈉是否發生反應
(2)有白色沉淀生成
(3)NaCl、NaOH
(4) 足量的稀鹽酸（合理即可） 含有
(5)
(6)A
【詳解】（1）氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅，加入稀鹽酸后，二者發生中和反應，溶液堿性逐漸減弱，顏色變淺，當恰好完全反應時，溶液呈中性，酚酞變為無色，所以利用酚酞可通過顏色變化判斷稀鹽酸與氫氧化鈉是否發生反應。
（2）丙試管中是碳酸鈉溶液與澄清石灰水（氫氧化鈣溶液）反應，化學方程式為，碳酸鈣是白色沉淀，所以反應現象是產生白色沉淀。
（3）甲試管中稀鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水；乙試管中氯化鈉溶液和氯化鋇溶液不反應；丙試管中碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉。混合后白色沉淀增多，且溶液始終呈紅色，說明溶液呈堿性，一定有反應生成的氯化鈉（NaCl）和丙試管反應生成的氫氧化鈉（NaOH）。
（4）①檢驗是否含Na2CO3，可加入足量稀鹽酸，若有Na2CO3，會發生反應，產生大量氣泡，沒有大量氣泡產生則不含Na2CO3；
②硫酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應生成硫酸鋇白色沉淀和氯化鈉，滴加過量硫酸鈉溶液有白色沉淀生成，說明溶液中含有BaCl2。
（5）步驟②中硫酸鈉與氯化鋇反應，生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，化學方程式為。
（6）廢液中含有NaCl、NaOH、BaCl2。
A、稀硫酸能與氫氧化鈉發生中和反應，還能與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀，可除去可能存在的氯化鋇和一定存在的氫氧化鈉，使廢液成分不污染環境，該選項正確；
B、硝酸鈣與氫氧化鈉、氯化鋇不反應，不能除去有害物質，該選項錯誤；
C、氯化鋇本身是廢液中需除去的有害物質，不能選用，該選項錯誤；
故選A。
3．（2024·山西晉中·二模）為深入理解和強化生命觀念，提高科學探究能力，某校實踐小組的同學們在老師的指導下，帶著極大的興趣對生態瓶展開了項目化學習。
任務一：制作生態瓶
【制作流程】準備透明玻璃瓶，洗凈后裝入一層淤泥(含Fe、Pb、Cd、K等)，淤泥上放一層沙子后再放石頭，將竹柏、金魚藻栽種后注入河水至玻璃瓶容積的左右；水變清后放入小魚，將木塞蓋好，放置于有陽光的地方。
【流程分析】
(1)淤泥中的有害元素有 。
(2)使水變清的方法是 。
任務二：探究自來水能否用于制作生態瓶
【查閱資料】我國自來水水質標準規定余氯允許范圍是0.2~1.5ppm，若余氯的濃度超過0.02ppm，即可能對魚黏膜產生強烈的腐蝕，超過0.1ppm，對于有些敏感的魚類會造成致命的威脅。
【進行實驗】
(3)
實驗操作 實驗現象 實驗結論
取自來水于試管中，滴加足量的稀硝酸和 說明自來水中含有Cl-，自來水不適合制作生態瓶
【反思評價】
(4)寫出上述實驗中檢驗Cl-利用的反應的化學方程式： 。
(5)同學們對上述結論產生質疑，理由是 。
同學們在老師的指導下，將自來水晾曬后才用于制作生態瓶。
任務三：生態系統的展望
【交流分享】
(6)隨著太空探索等科學研究的深入，我們一直嘗試設計制造一個閉環式的人工生態系統，你認為該設計的意義是 。
【答案】(1)Pb、Cd
(2)靜置沉降
(3) 硝酸銀溶液 有白色沉淀產生
(4)CaCl2+2AgNO3=Ca(NO3)2+2AgCl↓
(5)實驗只能證明自來水中有Cl-，但不能確定Cl-的含量
(6)為在太空創設適合人類生存的環境奠定基礎
【詳解】（1）淤泥中含有Fe、Pb、Cd、K等元素，Pb、Cd屬于有害元素，則淤泥中的有害元素有Pb、Cd；
（2）結合凈水的方法可知，使渾濁水變為清水可以采用靜置沉降的方法；
（3）檢驗Cl-用稀硝酸和硝酸銀溶液，Cl-與Ag+結合生成AgCl，AgCl為白色沉淀；
（4）自來水屬于硬水，其中含有可溶性鈣、鎂化合物，如CaCl2，氯化鈣與硝酸銀反應生成氯化銀沉淀和硝酸鈣，反應的化學方程式為CaCl2+2AgNO3=Ca（NO3）2+2AgCl↓；
（5）該實驗只能證明自來水中含有Cl-，不能確定Cl-的含量，無法確定自來水是否適合制作生態瓶；
（6）隨著太空探索等科學研究的深入，我們一直嘗試設計制造一個閉環式的人工生態系統，為在太空創設適合人類生存的環境奠定基礎。
4．（2025·四川成都·一模）某興趣小組進行了如下探究。
Ⅰ、氫化鈣常作為供氫劑，用來提供能源。小組同學對放置了一段時間的氫化鈣取樣進行探究。
【查閱資料】
氫化鈣（CaH2）遇水劇烈反應釋放出氫氣，反應的化學方程式為CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑。
【提出問題】該氫化鈣樣品與水反應是否還能生成氫氣？
實驗1：取少量樣品放入錐形瓶中，通過分液漏斗逐滴加水進行實驗
(1)由于氫化鈣與水反應很劇烈，為了減慢反應速率，我們可用 （選填“顆粒狀”“粉末狀”）的氫化鈣固體與水反應。向裝置中加入藥品并開始實驗。錐形瓶中快速產生氣泡；將導管插入肥皂水中，吹出肥皂泡，肥皂泡被點燃。
【得出結論】
該氫化鈣樣品與水反應還能生成氫氣。
【提出新問題】實驗1中不再產生氣泡后，錐形瓶中有較多白色渾濁物。白色渾濁物是什么？
【分析討論】
氫化鈣在保存過程中可能變質生成碳酸鈣，故白色渾濁物中可能含有碳酸鈣。
實驗 2：將白色渾濁物裝入錐形瓶中，用注射器注入適量稀鹽酸，并利用二氧化碳傳感器測得錐形瓶中有錐形瓶中二氧化碳生成。
(2)產生二氧化碳的反應方程式 。該實驗說明白色渾濁物中含有碳酸鈣，氫化鈣樣品有少量變質。提出保存氫化鈣的一條建議是 。
Ⅱ、學習小組緊接著利用裝置D對CO2的溶解性進行探究。
第一步：檢查裝置氣密性；第二步：向三口燒瓶（500mL）中充滿CO2；
第三步：將注射器吸入30mL 水，全部注入燒瓶中，等待一會兒后，再振蕩燒瓶，觀察現象。繪制壓強與時間變化得到如下曲線。
【解釋原因】
(3)a～b段曲線上升的原因是 。
(4)已知：同溫下，氣體的體積比等于壓強比，根據圖計算此條件下1體積水溶解 體積CO2（保留兩位小數），比通常狀況下偏 （填“低”或“高”），可能的原因 。
【拓展延伸】
菜窖中一般會含有較多的二氧化碳，人不能貿然進入。小組設計了如圖所示裝置，將針筒中的菜窖氣體推入到裝置中，可以粗略測定菜窖中二氧化碳的體積分數（提示：足量的氫氧化鈣溶液可以吸盡二氧化碳氣體）。
(5)連接裝置：裝置接口的連接順序為a→ →f。
(6)用于實驗的菜窖氣體為50mL，最終量筒中共收集到水為45mL，該菜窖氣體中二氧化碳的體積分數約為 。
【答案】(1)顆粒狀
(2) 保持干燥，密封保存
(3)注入的水占據了一定的體積，燒瓶中氣體被壓縮，壓強增大
(4) 0.50 低 溫度高于通常狀況的溫度
(5)d→e→c→b
(6)10%
【詳解】（1）增大反應物接觸面積，可以加快反應速率，由于氫化鈣與水反應很劇烈，為了減慢反應速率，可選擇顆粒狀的氫化鈣固體與水反應；
（2）根據實驗結論白色濁物中含有碳酸鈣，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，化學方程式為；
由于氫化鈣樣品能與水反應生成氫氧化鈣和氫氣，氫化鈣在保存過程中能變質生成碳酸鈣，則保存氫化鈣需要保持干燥，密封保存；
（3）將注射器吸入30mL 水，全部注入燒瓶中，水占據了一定的體積，燒瓶中氣體被壓縮，壓強增大，所以a～b段曲線上升；
（4）同溫下，氣體的體積比等于壓強比，將注射器吸入30mL水，全部注入燒瓶中，氣壓增大104kPa-100kPa=4kPa，d點后氣壓不變，說明d點后二氧化碳不再溶解，氣壓減小104kPa-102kPa=2kPa，則此條件下1體積水溶解 =0.50體積CO2，比通常狀況下（1體積水大約能溶解1體積的二氧化碳）低，氣體溶解度隨溫度的升高而減小，則可能的原因是溫度高于通常狀況的溫度；
（5）先用足量的氫氧化鈣溶液吸盡二氧化碳氣體，剩余氣體的體積用排水法測量。洗氣時氣體從導管的流向是“長進短出”，所以a后接d；排水法測量氣體體積時，利用氣體壓強將同體積的水排入量筒，從而得到氣體的體積，所以e接c，最后b接f，故裝置接口的連接順序為a→d→e→c→b→f；
（6）用于實驗的菜窖氣體為50mL，最終量筒中共收集到水為45mL，則該菜窖氣體中二氧化碳的體積分數約為。
5．（2025·吉林·模擬預測）同學們完成部分酸、堿化學性質實驗后，開啟了認識物質之旅。某化學興趣小組對氫氧化鈉的性質及應用進行了如下探究。
探究一：溶解過程中的能量變化
(1)如圖1，將分液漏斗中的水全部加入試管后，立即關閉分液漏斗的活塞，此時觀察到U形管的液面左低右高，由此小明得出“氫氧化鈉溶于水時放出熱量”的結論，你是否同意小明的結論并寫出你的理由 。
探究二：氫氧化鈉的化學性質
(2)如圖2，同學們用氫氧化鈉溶液進行了下列實驗，回答下列問題。
①A試管中觀察到的現象是 。
②在B、C、D試管中，屬于復分解反應的是 (填字母序號)，寫出能產生藍色沉淀的化學方程式 。
③為了驗證C中氫氧化鈉溶液與鹽酸發生了化學反應，同學們設計了并進行了如圖實驗：整個實驗過程中無明顯現象，證明氫氧化鈉溶液與鹽酸能發生化學反應。請寫出步驟Ⅱ中所加試劑 (填字母序號)。
A．酚酞溶液 B氯化鐵溶液 C．硝酸銀溶液 D．碳酸鈉溶液
探究三：氫氧化鈉的應用
(3)實驗室中能用氫氧化鈉溶液吸收的氣體是 (填字母)。
A．二氧化碳 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．水蒸氣
吸收上述所選氣體，一般不用氫氧化鈣溶液，主要是因為氫氧化鈉和氫氧化鈣的 不同。
【答案】(1)不同意，將水加入試管時，排出了試管內部分空氣，使試管內氣體壓強增大，導致 U 形管中液面左低右高
(2) 溶液由無色變為紅色 BC 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4 AB
(3) AC 溶解度
【詳解】（1）不同意小明的結論，是因為將水加入試管時，排出了試管內部分空氣，使試管內氣體壓強增大，也導致U形管中液面左低右高；
（2）①氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅，所以A試管中觀察到的現象是溶液由無色變為紅色；
②復分解反應是由兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物的反應；B中氫氧化鈉與硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，屬于復分解反應；C中氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和水，屬于復分解反應；D中二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，不屬于復分解反應，所以屬于復分解反應的是B、C；B中氫氧化鈉與硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀和硫酸鈉，反應的化學方程式為：2NaOH+CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4；
③A、氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅，若氫氧化鈉與鹽酸發生了反應，溶液中就不存在氫氧化鈉，加入酚酞試液就不會變紅，所以步驟Ⅱ中所加試劑可以是酚酞試液，故選項符合題意；
B、氯化鐵溶液能與氫氧化鈉反應生成紅褐色沉淀，若加入氯化鐵溶液無明顯現象，也能證明氫氧化鈉與鹽酸發生了反應，故選項符合題意；
C、硝酸銀溶液與鹽酸反應會產生白色沉淀，但不能證明是因為氫氧化鈉與鹽酸發生反應導致的，故選項不符合題意；
D、碳酸鈉溶液與鹽酸反應產生氣泡，也不能證明氫氧化鈉與鹽酸發生了反應，故選項不符合題意
故選：AB；
（3）A、二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，可用氫氧化鈉溶液吸收，故選項符合題意；
B、一氧化碳不與氫氧化鈉溶液反應，不能用氫氧化鈉溶液吸收，故選項不符合題意；
C、二氧化硫能與氫氧化鈉溶液反應生成亞硫酸鈉和水，可用氫氧化鈉溶液吸收，故選項符合題意；
D、氫氧化鈉溶液不能吸收水蒸氣，故選項不符合題意；
故選：AC；
吸收上述所選氣體，一般不用氫氧化鈣溶液，主要是因為氫氧化鈉和氫氧化鈣的溶解度不同，相同質量的溶液中氫氧化鈉能吸收更多的氣體。
6．（2025·遼寧沈陽·一模）維生素C可提升人體免疫力。學習小組以“探究不同果蔬中維生素C含量”展開項目式學習。
【查閱資料】
Ⅰ．維生素C（簡稱，易溶于水，在酸性條件下較為穩定。因此，在提取的實驗中，加入提取劑（如稀硫酸等）以減少的消耗，增加實驗的準確性。
Ⅱ．能使高錳酸鉀溶液褪成無色。
【任務一】提取劑濃度的篩選
(1)通過稀釋溶質質量分數為98%的濃硫酸（密度為1.84g/mL）來配制490g溶質質量分數為10%的稀硫酸，需用濃硫酸的體積約為 mL（結果精確到0.1），需要蒸餾水的體積約為 mL。
表3硫酸濃度對不同采蔬樣品中提取量的影響
硫酸濃度 果蔬樣品1（mg/100g） 果蔬樣品2（mg/100g）
1% 45.97 20.93
2% 47.89 21.81
4% 46.93 21.17
8% 44.05 20.06
10% 43.11 19.62
(2)由表3數據可知，硫酸濃度為 時，的提取量最高。
(3)你認為還有 （填一種即可）因素也可能會影響的提取量。
【任務二】比較不同果蔬中的含量。
實驗步驟：將提取到的果蔬樣品溶液分別緩慢滴入等體積、等濃度的高錳酸鉀溶液中，并用玻璃棒攪拌，當溶液剛好褪成無色時，記錄滴數。
(4)高錳酸鉀與反應化學方程式如下：，則X的化學式為 。
(5)請依據上述化學方程式推測，實驗中還可能觀察到的一條實驗現象是 。
學習小組通過實驗并經過計算得出數據如表4所示。（果蔬溶液濃度較小，密度均近似記作。）
表4
果蔬種類 獼猴桃 梨 紫甘藍 黃瓜
含量/% 0.080 0.030 0.050 0.035
(6)當溶液剛好褪成無色時，滴加的果蔬溶液越多，則果蔬中含量越 （填“高”或“低”）。
學習小組同學為驗證實驗的準確性，上網查找了《食物營養成分速查表》，得到數據如下：獼猴桃、梨、紫甘藍和黃瓜的含量（可食部分100g）分別是0.062%、0.001%、0.041%和0.009%。
(7)同學發現測定數據均比《食物營養成分速查表》數據高，原因之一可能是 。
(

展開更多......

收起↑