資源簡(jiǎn)介

專(zhuān)題07 化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究與設(shè)計(jì)
一、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)原則
1.科學(xué)性原則。方案在理論上是否科學(xué)合理，是否嚴(yán)密。
2.可行性原則。要注意儀器的性能、所用原料是否資源豐富，價(jià) 廉易得和多種物質(zhì)共存時(shí)的種種復(fù)雜性。
3.簡(jiǎn)約性原則。實(shí)驗(yàn)裝置是否簡(jiǎn)單,反應(yīng)條件是否易達(dá)到，反應(yīng) 是否快速,操作是否簡(jiǎn)便，現(xiàn)象是否明顯。
4.安全性原則。化學(xué)反應(yīng)及操作是否安全。
5.環(huán)保原則。實(shí)驗(yàn)方案從環(huán)保角度考慮,是否會(huì)對(duì)環(huán)境造成污 染，所選試劑是否屬再生資源，反應(yīng)能否循環(huán)進(jìn)行。
二、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)題解題思路
1.仔細(xì)審題,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案。
2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模x擇反應(yīng)物和裝置，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 步驟，明確操作過(guò)程,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
3.對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，要遵循評(píng)價(jià)的五個(gè)原則，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)劣及誤差。
三、方案設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)型題
這類(lèi)試題是通過(guò)展現(xiàn)探究方案，要求根據(jù)所學(xué)的知識(shí)以批判的思想對(duì)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法、裝置設(shè)計(jì)等從某角度否定、排除不合理或可行不最優(yōu)的方法，選擇、創(chuàng)新更好、更優(yōu)的方法。對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)主要抓住下面幾點(diǎn):原理是否正確、操作是否簡(jiǎn)便、裝置是否簡(jiǎn)單、安全性是否好、是否無(wú)污染或污染小、推理是否嚴(yán)密、是否經(jīng)濟(jì)合理等。
題型1物質(zhì)組成和性質(zhì)類(lèi)的探究 2
題型2反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究 5
題型3物質(zhì)變質(zhì)的探究 10
題型4影響因素類(lèi)的探究 14
題型1物質(zhì)組成和性質(zhì)類(lèi)的探究
1．有一種納米潤(rùn)滑添加劑，由鋁粉、銅粉、氧化鋁粉末中的一種或幾種組成，化學(xué)興趣小組為了探究其成分，取樣品分成兩份，所做實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象如圖所示：
下列說(shuō)法中正確的是（　　）
（1）該實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證金屬活動(dòng)性Al＞Cu＞Ag
（2）該添加劑中一定有鋁粉、銅粉、氧化鋁粉末
（3）“濾渣”中一定有Al2O3和Ag，沒(méi)有Cu和Al
（4）“藍(lán)色濾液”中一定存在的陽(yáng)離子是Al3+、Cu2+、Ag+
A．（1）（2） B．（3）（4） C．（1）（3） D．（2）（4）
2．有一包白色固體可能含碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀、氯化鋇、氫氧化鈉中的一種或幾種。某化學(xué)興趣小組為探究其成分做了以下實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ.取少量固體于燒杯中，逐漸加水并不斷攪拌，燒杯內(nèi)固體的質(zhì)量隨加入水的質(zhì)量的變化如圖1所示；
Ⅱ.繼續(xù)向燒杯中滴加稀硝酸并不斷攪拌，燒杯內(nèi)固體的質(zhì)量隨加入稀硝酸的質(zhì)量的變化如圖2所示，且BC段無(wú)氣泡放出。
下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中一定有氯化鉀，一定無(wú)碳酸鉀，可能有硫酸鉀
B．樣品中碳酸根離子與硫酸根離子個(gè)數(shù)比為（233a﹣233b）：197b
C．取E點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液少許，加入硝酸銀溶液，觀察現(xiàn)象，可以判斷氯化鉀的存在情況
D．E點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)至少3種，最多5種
3．物質(zhì)組成的探究是化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的重要內(nèi)容。下面實(shí)驗(yàn)分別從定性、定量角度探究水的組成，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。
（1）為證明水不是由“水元素”組成的，1785年，拉瓦錫用水蒸氣與紅熱鐵管在高溫下反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了從水中脫去氧元素并獲得氫氣，同時(shí)生成Fe3O4。模擬實(shí)驗(yàn)裝置如圖1。
①圖1的玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②圖1實(shí)驗(yàn)時(shí)，A、B兩處應(yīng)先加熱 （填“A”或“B”）處，理由是 。
③圖2所示實(shí)驗(yàn)是通過(guò)直接分解水探究水的組成，以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均能推理得出水的組成元素，推理所依據(jù)的原理均為 。
（2）用圖3所示裝置可以定量測(cè)定水的組成（已知：H2+CuOCu+H2O；裝置D中干燥劑足量，其作用是充分吸收水蒸氣）。C中固體物質(zhì)在反應(yīng)前后質(zhì)量差為m1，D中物質(zhì)在反應(yīng)前后的質(zhì)量差為m2。
①據(jù)此可計(jì)算出水中H、O元素的質(zhì)量比為 （用含m1、m2的式子表示）。
②若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的H、O元素的質(zhì)量比大于理論值，可能的原因是 。
a.通入的氫氣沒(méi)有干燥 b.氧化銅沒(méi)有反應(yīng)完 c.熄滅酒精燈后立即停止通入氫氣
③有同學(xué)認(rèn)為該裝置存在缺陷，需要在c處連接一個(gè)裝有干燥劑的干燥管，你認(rèn)為 （填“有”或“無(wú)”）必要。
4．過(guò)氧化鈣（CaO2）是一種重要的化工產(chǎn)品，可用來(lái)改善地表水質(zhì)、治理赤潮。過(guò)氧化鈣產(chǎn)品中常含有氧化鈣雜質(zhì)。某小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)測(cè)定過(guò)氧化鈣產(chǎn)品的純度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。
【資料在線】①CaO2是一種白色固體，能與鹽酸反應(yīng)：CaO2+2HCl═CaCl2+H2O2。
②CaO是一種白色固體，能與鹽酸反應(yīng)：CaO+2HCl═CaCl2+H2O。
③MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)。
【實(shí)驗(yàn)步驟】①連接儀器并檢查裝置氣密性。
②稱(chēng)取過(guò)氧化鈣產(chǎn)品及MnO2共12g。
③緩慢通入N2一段時(shí)間后，加熱銅網(wǎng)至紅熱。
④緩慢滴入過(guò)量稀鹽酸，直至A中樣品完全反應(yīng)。
⑤緩慢通入N2一段時(shí)間后停止加熱，待C中銅網(wǎng)冷卻后，停止通入N2。
⑥將錐形瓶中的剩余物過(guò)濾、洗滌、干燥，得到濾渣2g。
回答下列問(wèn)題：
（1）A中MnO2的作用是 ，質(zhì)量是 。
（2）實(shí)驗(yàn)前先緩慢通入一段時(shí)間的N2，作用是 。樣品完全反應(yīng)后，繼續(xù)緩慢通入N2的目的是 。
（3）裝置B的作用：除去氣體中的水蒸氣、 。
（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)得C裝置中銅網(wǎng)增重1.8g，增重的質(zhì)量是 的質(zhì)量。由此可以計(jì)算出H2O2的質(zhì)量為 g，產(chǎn)品中過(guò)氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
5．為探究某塑料的組成元素，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ。回答下列問(wèn)題：
Ⅰ．制取氧氣（已知濃硫酸有吸水性）
（1）若用一種暗紫色固體制取O2，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，發(fā)生裝置應(yīng)選擇上述裝置 （填標(biāo)號(hào)）。若用F裝置收集，驗(yàn)滿的方法是 。
（2）欲制取干燥的O2，裝置合理的連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→C→ （填標(biāo)號(hào)）。連接裝置時(shí)，發(fā)生裝置的出氣口應(yīng)與裝置C中 （填“a”或“b”）端相連。
Ⅱ．組成探究
（3）定性檢測(cè)（已知：無(wú)水CuSO4遇水變藍(lán)色）
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
連接裝置，① ，裝入試劑并按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通入O2，一段時(shí)間后，點(diǎn)燃J處酒精燈。 裝置K中無(wú)水CuSO4變② 色 塑料燃燒產(chǎn)物中有H2O
裝置L中③ 塑料燃燒產(chǎn)物中有CO2
④由上述實(shí)驗(yàn)可知，該塑料一定含有的元素是 （填元素符號(hào)）。
（4）定量測(cè)定為進(jìn)一步確定組成，將1.4g該塑料在足量O2中完全燃燒，共產(chǎn)生了4.4gCO2和1.8gH2O，依據(jù)質(zhì)量守恒定律，可判斷該塑料 （填“含有”或“不含”）除上述③中結(jié)論之外的元素。
題型2反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究
6．抗疫期間佩戴的口罩起核心作用的過(guò)濾層使用的是經(jīng)過(guò)處理的聚丙烯【（C3H6）n】熔噴布。某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究聚丙烯在氧氣中燃燒的產(chǎn)物，將聚丙烯在一定量的氧氣中點(diǎn)燃，產(chǎn)生的混合氣體中可能有二氧化碳、一氧化碳、水蒸氣，將該混合氣體通過(guò)如圖的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?zhí)羁眨?br/>（1）實(shí)驗(yàn)中觀察到A、D裝置中澄清石灰水均變渾濁，說(shuō)明氣體中含有 。
（2）B裝置的作用是 。
（3）寫(xiě)出C裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
（4）依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析推理，得出該實(shí)驗(yàn)中聚丙烯的燃燒產(chǎn)物為 （填寫(xiě)化學(xué)式）。
（5）【反思與評(píng)價(jià)】乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中有一個(gè)明顯缺陷，改進(jìn)措施是 。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，由于小麗同學(xué)的操作步驟不當(dāng)造成了硬質(zhì)玻璃管破裂，為了避免此事故再次發(fā)生，同學(xué)們對(duì)該裝置進(jìn)行了改進(jìn)，你認(rèn)為他們的改進(jìn)是 。
7．某校九年級(jí)“我們愛(ài)化學(xué)”活動(dòng)小組的同學(xué)，在探究木炭與CuO反應(yīng)時(shí)，完成了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
Ⅰ、如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，很快發(fā)現(xiàn)澄清的石灰水變渾濁。
（1）請(qǐng)寫(xiě)出C與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng) （填寫(xiě)下列操作代號(hào)）。
①先熄滅酒精燈，再撤出導(dǎo)管
②先撤出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈
Ⅱ、小組中華雪同學(xué)通過(guò)仔細(xì)閱讀教材，認(rèn)為當(dāng)木炭較多、溫度較高時(shí)，該反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中可能含有CO和CO2，小組的同學(xué)們?cè)诶蠋熤笇?dǎo)下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證：
已知：堿石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。
（3）儀器B中所盛試劑為 ，其作用為 。
（4）D中玻璃管盛裝的試劑為CuO，E中盛裝的試劑為澄清的石灰水。若A裝置產(chǎn)物中確有CO，則應(yīng)觀察到的現(xiàn)象有D中 ；E裝置在此實(shí)驗(yàn)中的作用除了檢驗(yàn)并吸收反應(yīng)生成的CO2，還能 。
（5）實(shí)驗(yàn)前，需檢查 ；點(diǎn)燃酒精燈前，先打開(kāi)K，通入N2一段時(shí)間，其作用為 。
（6）將1.44g炭和16.0gCuO在較高溫度下反應(yīng)，理論上最多可生成 gCu。
Ⅲ、華雪同學(xué)通過(guò)查閱資料發(fā)現(xiàn)：Cu2O也為紅色固體，難溶于水，可與稀硫酸反應(yīng)生成Cu和CuSO4。
（7）請(qǐng)你和華雪同學(xué)一起設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證CuO和足量炭反應(yīng)后所得的紅色固體中是否有Cu2O；取反應(yīng)后的紅色固體，加入 充分反應(yīng)，若出現(xiàn)溶液 的現(xiàn)象，則含有Cu2O。
8．如圖為一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置。
（1）A中化學(xué)方程式為 。
（2）一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該（填“a”或“b”） （a.先通一氧化碳，后加熱；b.先加熱，后通一氧化碳），這樣操作的目的是 。實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)CO2的化學(xué)方程式為： 。
（3）小美對(duì)裝置A中反應(yīng)后的固體物質(zhì)進(jìn)行如下探究：
實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 有關(guān)化學(xué)方程式 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量反應(yīng)后的固體，滴加 固體中含有鐵粉
【實(shí)驗(yàn)反思】實(shí)驗(yàn)安全很重要。
①實(shí)驗(yàn)前要檢驗(yàn)CO的純度，其目的是 。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后拆卸裝置時(shí)，小紅發(fā)現(xiàn)A處玻璃管炸裂，可能的原因是 。
③小明在通CO之前用點(diǎn)燃的方法處理尾氣時(shí)，發(fā)現(xiàn)火焰順著導(dǎo)管進(jìn)入裝置B中而發(fā)出輕微的爆鳴聲。對(duì)此，下列說(shuō)法正確的是 。
a.改用氣球收集尾氣
b.個(gè)別現(xiàn)象，無(wú)關(guān)緊要，不予理睬
c.發(fā)生爆鳴聲的原因可能是裝置B中空氣未排盡
9．金屬及金屬材料在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。
（1）家用電線一般用銅制，利用了銅的 性和延展性。
（2）①高鐵超長(zhǎng)軌道利用“鋁熱反應(yīng)”進(jìn)行焊接，其原理是將氧化鐵和鋁粉按一定比例混合，高溫下生成熔融狀態(tài)的鐵和氧化鋁，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②自行車(chē)鏈條的防銹措施是 。
（3）某化學(xué)興趣小組對(duì)含X、鋅、銅、銀四種金屬的混合物進(jìn)行如下探究。
①氣體M是 （填化學(xué)式）。
②四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是 。
③固體丁中所含金屬的組成情況有 種。
10．當(dāng)前，科學(xué)佩戴口罩依然是預(yù)防新冠病毒變異毒株奧密克戎感染的有效方法之一。熔噴布是生產(chǎn)一次性口罩的主要原材料。為了探究熔噴布的元素組成，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成探究，并回答問(wèn)題。
【查閱資料】無(wú)水硫酸銅為白色粉末，能吸收水分，遇水變藍(lán)。熔噴布易燃，只可能由C、H、O元素中的一種或多種組成。
【實(shí)驗(yàn)探究】
連接如圖所示裝置，檢查裝置的氣密性，將m克某熔噴布樣品碎片裝入玻璃管中，先通入一段時(shí)間氧氣，再點(diǎn)燃酒精燈。一段時(shí)間后，樣品完全燃燒，無(wú)灰分殘留。熄滅酒精燈，再持續(xù)通一會(huì)兒氧氣。冷卻，稱(chēng)量。計(jì)算得出：K裝置增重a克，L裝置增重b克。（K、L裝置中藥品足量）
（1）裝置K中 （填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），證明產(chǎn)生了H2O。
（2）裝置L中溶液變渾濁，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（3）尾氣中不含 （填化學(xué)式），說(shuō)明樣品燃燒充分。
【思考拓展】
（4）根據(jù)（1）、（2）得出熔噴布中一定含有 元素（填元素符號(hào)）。
（5）熄滅酒精燈，再持續(xù)通氧氣一段時(shí)間的目的是 。
（6）若 （用含m、a、b的關(guān)系式表示），說(shuō)明該熔噴布不含氧元素。
題型3物質(zhì)變質(zhì)的探究
11．某堿石灰的主要成分為氧化鈣和氫氧化鈉的混合物，取一瓶久置的該堿石灰樣品進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)：
（1）若在步驟Ⅱ中觀察到有氣泡冒出，則濾液B中一定含有的溶質(zhì)是① ，生成該物質(zhì)的化學(xué)方程式為② ，濾液B中可能含有的溶質(zhì)是③ 。
（2）若取少量步驟Ⅰ所得的白色沉淀A，加水振蕩后，取上層清液滴加無(wú)色酚酞溶液，溶液變紅，則濾液B中的溶質(zhì)一定有 。
（3）另取一份堿石灰樣品，向其中加入一定量稀鹽酸，固體全部溶解，得到無(wú)色澄清溶液X，向溶液X中滴加無(wú)色酚酞溶液不變色。則溶液X中溶質(zhì)的成分可能的情況是：① ；② 。
12．實(shí)驗(yàn)室有一瓶開(kāi)封且久置的氫氧化鈉固體，化學(xué)小組設(shè)計(jì)如下方案對(duì)其變質(zhì)情況進(jìn)行探究。
【實(shí)驗(yàn)一】從定性角度，確定氫氧化鈉是部分變質(zhì)還是全部變質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)步驟：
Ⅰ.取一定質(zhì)量的干燥樣品于燒杯中，加入足量的水充分溶解，將溶液轉(zhuǎn)移至錐形瓶中；
Ⅱ.向溶液中加入試劑X，連接裝置，如圖所示；
Ⅲ.……
（1）試劑X的名稱(chēng)是 ；步驟Ⅲ的操作及現(xiàn)象是 。
【實(shí)驗(yàn)二】從定量角度，確定氫氧化鈉的變質(zhì)程度（已變質(zhì)的氫氧化鈉占變質(zhì)前氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。
（2）化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上，仍利用該裝置及相關(guān)試劑繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)定反應(yīng)生成氣體的質(zhì)量來(lái)確定氫氧化鈉的變質(zhì)程度。在稱(chēng)量氣體生成前裝置及試劑總質(zhì)量時(shí)，有同學(xué)認(rèn)為，在實(shí)驗(yàn)一步驟Ⅲ前、后稱(chēng)量均可，理由是 。本實(shí)驗(yàn)中所加試劑過(guò)量，但所測(cè)定的氫氧化鈉變質(zhì)程度偏小，原因是 ，此時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)溶液中溶質(zhì)的成分是 。
（3）結(jié)合本次探究活動(dòng)，除了上述測(cè)定氫氧化鈉變質(zhì)程度的方法，還可以通過(guò)測(cè)定其他量達(dá)成目的，寫(xiě)出具體操作并簡(jiǎn)述推斷過(guò)程 。
13．為提高實(shí)驗(yàn)探究能力，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，對(duì)一瓶久置出現(xiàn)變質(zhì)硬化的氫氧化鈣固體進(jìn)行如下探究活動(dòng)．
【探究活動(dòng)一】試驗(yàn)硬化的氫氧化鈣樣品是否完全變質(zhì)
（1）用化學(xué)方程式表示氫氧化鈣變質(zhì)的原因： ．
（2）檢驗(yàn)氫氧化鈣樣品是否完全變質(zhì)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取氫氧化鈣樣品少量，研細(xì)后加適量蒸餾水 充分混合后靜置， 該樣品還含有氫氧化鈣
【探究活動(dòng)二】測(cè)定樣品中含有的變質(zhì)固體（以下用R表示）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
取3克部分變質(zhì)的氫氧化鈣樣品與足量的稀鹽酸反應(yīng)，測(cè)量生成氣體的體積（氣體不溶于植物油），從而計(jì)算出樣品中R的質(zhì)量，便可求出樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)裝置（氣密性良好）如圖1所示．
（3）將稀鹽酸滴入樣品中，產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為 ，反應(yīng)一段時(shí)間后，當(dāng)觀察到 （填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），才停止滴加稀鹽酸．
（4）實(shí)驗(yàn)中量筒的作用是 ．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，量筒內(nèi)進(jìn)入水的體積如圖2所示，其讀數(shù)為 mL．已知在該實(shí)驗(yàn)條件下，生成氣體的密度為2g L﹣1，通過(guò)計(jì)算，樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ．
（6）上述圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置和相關(guān)試劑，用來(lái)實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是比較粗略的，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)定數(shù)據(jù)存在誤差的原因： （寫(xiě)一個(gè)）．
14．小明和小英在學(xué)習(xí)中和反應(yīng)時(shí)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
（1）為配制50g1%NaOH溶液，需要固體NaOH g，水 g。
（2）在配制完溶液后，兩位同學(xué)根據(jù)以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
步驟 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)記錄
步驟一 在小燒杯中加入上述NaOH溶液5mL，插入一支溫度計(jì)后再加入5mL1%的稀鹽酸 ①溫度計(jì)示數(shù)在加入稀鹽酸后 （填“上升”下降”或“不變”）。說(shuō)明該反應(yīng)是 （填“放熱”或“吸熱“）反應(yīng) ②溶液由 色變成 色，又由 色變成 色。
步驟二 在盛有5mL上述NaOH溶液的小燒杯中，滴加2滴無(wú)色酚酞試液，再逐滴加入1%稀鹽酸，并用玻璃棒不斷攪拌
（3）在上述NaOH溶液中加入鹽酸后發(fā)現(xiàn)，除有以上的現(xiàn)象產(chǎn)生外，還產(chǎn)生少量氣泡，小明與小英對(duì)此百思不得其解。后查閱資料發(fā)現(xiàn)，NaOH在空氣中放置一段時(shí)間后會(huì)變質(zhì)，請(qǐng)寫(xiě)出其變質(zhì)的化學(xué)方程式： 。
（4）為了再次確定該NaOH溶液是否已變質(zhì)，小明提出用另一種試劑進(jìn)行檢測(cè)，請(qǐng)為小明和小英設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（要求：選用試劑不可是酸類(lèi)）。
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
該NaOH溶液已變質(zhì)
（5）兩位同學(xué)為了進(jìn)一步確定原固體中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：先稱(chēng)取50g該NaOH固體，放于錐形瓶中，逐滴滴入稀鹽酸，反應(yīng)完全后，共收集到氣體0.2mol。求：
①原固體中Na2CO3的質(zhì)量為多少克？
②原固體中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
15．某興趣小組同學(xué)對(duì)常見(jiàn)堿的部分化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究，請(qǐng)你參與。
探究一：探究氫氧化鈉的性質(zhì)。
（1）取5g氫氧化鈉固體于燒杯中，再向燒杯中加入20mL水，不斷攪拌，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 。
（2）圖1所示實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（3）圖2所示實(shí)驗(yàn)中，一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（4）將圖1、圖2反應(yīng)后的溶液倒入燒杯中，充分反應(yīng)后，觀察到燒杯底部有藍(lán)色沉淀、上層清液為無(wú)色。燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是 。
探究二：探究堿與CO2反應(yīng)。
如圖3所示，甲同學(xué)分別打開(kāi)分液漏斗活塞，將相同體積的氫氧化鈉飽和溶液和氫氧化鈣飽和溶液分別全部加入錐形瓶中，立即關(guān)閉活塞，振蕩錐形瓶。一段時(shí)間后同時(shí)打開(kāi)彈簧夾K1、K2，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
（5）觀察到裝置A中的現(xiàn)象是 ，裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。得出結(jié)論：堿能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)。
（6）乙同學(xué)認(rèn)為A中產(chǎn)生的現(xiàn)象不能說(shuō)明堿能與二氧化碳反應(yīng)，其理由是 。不改變裝置的前提下，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)，其實(shí)驗(yàn)方案是 。
（7）丙同學(xué)認(rèn)為通過(guò)對(duì)比甲實(shí)驗(yàn)中裝置A和C的現(xiàn)象也能說(shuō)明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)。請(qǐng)對(duì)丙同學(xué)說(shuō)法的合理性做出評(píng)價(jià) 。
題型4影響因素類(lèi)的探究
16．用一定量的過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，下列分析不正確的是（　　）
A．用裝置甲制取氧氣時(shí)，長(zhǎng)頸漏斗的末端應(yīng)伸到液面以下
B．乙實(shí)驗(yàn)中A處帶火星木條不復(fù)燃，C處帶火星木條復(fù)燃
C．乙實(shí)驗(yàn)不能證明二氧化錳是過(guò)氧化氫分解的催化劑
D．丙為該實(shí)驗(yàn)的圖像
17．某同學(xué)用粘了一半二氧化錳粉末的玻璃片（如圖）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了“二氧化錳是過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的催化劑”。下列實(shí)驗(yàn)操作對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象不正確的是（　　）
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
A 將玻璃片放入過(guò)氧化氫溶液，觀察玻璃片表面 有二氧化錳粉末的一半表面有大量氣泡產(chǎn)生，另一半沒(méi)有明顯現(xiàn)象
B 將玻璃片放入水中，觀察玻璃片表面 沒(méi)有明顯現(xiàn)象
C 從過(guò)氧化氫溶液中取出玻璃片，再將玻璃片上粘有二氧化錳粉末的部分放入另一份過(guò)氧化氫溶液中 另一份過(guò)氧化氫溶液中，產(chǎn)生大量氣泡
D 分別稱(chēng)量放入過(guò)氧化氫溶液前后干燥玻璃片的質(zhì)量為m1和m2 m1不等m2
18．取氯酸鉀和二氧化錳的混合物ag在加熱條件下恰好完全反應(yīng)，相關(guān)量的變化如圖，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固體物質(zhì)只有兩種
B．0～t2min內(nèi)，固體中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變
C．0～t2min內(nèi)，固體中氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小
D．N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固體只有氯化鉀
19．金屬及金屬材料廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活及科學(xué)實(shí)驗(yàn)，它們的應(yīng)用推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展。
（1）某些手表的表帶由不銹鋼制成，原因是不銹鋼具有較大的硬度和良好的 。
（2）放置多年的手表會(huì)出現(xiàn)銹痕，寫(xiě)出一條防止手表生銹的措施： 。
（3）手表的電源為紐扣電池，具有使用壽命長(zhǎng)、容量大等特點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛。其中SR電池由氧化銀作正極，金屬鋅粉作負(fù)，電解液為氫氧化鉀或氫氧化鈉，通過(guò)鋅與氧化銀的化學(xué)作用生成銀和另一種物質(zhì)，同時(shí)產(chǎn)生電能，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（4）為了驗(yàn)證Fe、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)性順序，下列藥品可行的是 （填序號(hào)）。
①Fe、CuSO4溶液、Ag
②FeSO4溶液、Cu、Ag
③FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
④FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
（5）向一定質(zhì)量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入Zn粉，溶液質(zhì)量與加入Zn粉質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是 （填標(biāo)號(hào)）。
A．a(chǎn)點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)有3種
B．若取b～c段溶液，滴加稀鹽酸，無(wú)白色沉淀產(chǎn)生
C．取c點(diǎn)的固體，加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生
D．d點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為Zn（NO3）2
20．為探究影響雙氧水分解的因素，某課外活動(dòng)小組的同學(xué)完成了下列實(shí)驗(yàn)：以下是相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) H2O2溶液濃度% H2O2溶液體積/mL 溫度/℃ MnO2的質(zhì)量/g 收集氧氣的體積/mL 反應(yīng)所需的時(shí)間/s
① 5 25 20 0.3 10 34.42
② 15 25 20 0.3 10 21.52
③ 15 25 35 0.3 10 17.72
（1）為準(zhǔn)確測(cè)定收集10mL氧氣所需的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)宜采用 方法來(lái)收集氧氣。
（2）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②，可以知道，雙氧水濃度越 （填“大”或“小”），分解速率越快。
（3）從實(shí)驗(yàn) （填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）的對(duì)比可知，化學(xué)反應(yīng)速率還與溫度有關(guān)。通過(guò)對(duì)比得到的結(jié)論，用一定量15%的過(guò)氧化氫溶液制氧氣通過(guò)的方法可以減小反應(yīng)速率。
（4）繼續(xù)探究催化劑的種類(lèi)對(duì)雙氧水分解速率的影響，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：
*表中的待測(cè)數(shù)據(jù)指測(cè)量收集相同體積的氧氣所需的時(shí)間。
編號(hào) H2O2溶液質(zhì)量（g） 催化劑 催化劑質(zhì)量（g） 待測(cè)數(shù)據(jù)（s）
實(shí)驗(yàn)1 100.0 MnO2 0.2 t1
實(shí)驗(yàn)2 100.0 CuO X t2
Ⅰ.表中X的數(shù)值應(yīng)是 。
Ⅱ.若t1 t2（選填“＞”、“＜”或“＝”），則MnO2的催化效果優(yōu)于CuO。專(zhuān)題07 化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究與設(shè)計(jì)
一、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)原則
1.科學(xué)性原則。方案在理論上是否科學(xué)合理，是否嚴(yán)密。
2.可行性原則。要注意儀器的性能、所用原料是否資源豐富，價(jià) 廉易得和多種物質(zhì)共存時(shí)的種種復(fù)雜性。
3.簡(jiǎn)約性原則。實(shí)驗(yàn)裝置是否簡(jiǎn)單,反應(yīng)條件是否易達(dá)到，反應(yīng) 是否快速,操作是否簡(jiǎn)便，現(xiàn)象是否明顯。
4.安全性原則。化學(xué)反應(yīng)及操作是否安全。
5.環(huán)保原則。實(shí)驗(yàn)方案從環(huán)保角度考慮,是否會(huì)對(duì)環(huán)境造成污 染，所選試劑是否屬再生資源，反應(yīng)能否循環(huán)進(jìn)行。
二、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)題解題思路
1.仔細(xì)審題,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案。
2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模x擇反應(yīng)物和裝置，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 步驟，明確操作過(guò)程,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
3.對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，要遵循評(píng)價(jià)的五個(gè)原則，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)劣及誤差。
三、方案設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)型題
這類(lèi)試題是通過(guò)展現(xiàn)探究方案，要求根據(jù)所學(xué)的知識(shí)以批判的思想對(duì)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法、裝置設(shè)計(jì)等從某角度否定、排除不合理或可行不最優(yōu)的方法，選擇、創(chuàng)新更好、更優(yōu)的方法。對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)主要抓住下面幾點(diǎn):原理是否正確、操作是否簡(jiǎn)便、裝置是否簡(jiǎn)單、安全性是否好、是否無(wú)污染或污染小、推理是否嚴(yán)密、是否經(jīng)濟(jì)合理等。
題型1物質(zhì)組成和性質(zhì)類(lèi)的探究 2
題型2反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究 9
題型3物質(zhì)變質(zhì)的探究 16
題型4影響因素類(lèi)的探究 25
題型1物質(zhì)組成和性質(zhì)類(lèi)的探究
1．有一種納米潤(rùn)滑添加劑，由鋁粉、銅粉、氧化鋁粉末中的一種或幾種組成，化學(xué)興趣小組為了探究其成分，取樣品分成兩份，所做實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象如圖所示：
下列說(shuō)法中正確的是（　　）
（1）該實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證金屬活動(dòng)性Al＞Cu＞Ag
（2）該添加劑中一定有鋁粉、銅粉、氧化鋁粉末
（3）“濾渣”中一定有Al2O3和Ag，沒(méi)有Cu和Al
（4）“藍(lán)色濾液”中一定存在的陽(yáng)離子是Al3+、Cu2+、Ag+
A．（1）（2） B．（3）（4） C．（1）（3） D．（2）（4）
【解答】解：（1）依據(jù)向添加劑，加入足量稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生并有固體殘留，說(shuō)明鋁的活性比銅強(qiáng)，再依據(jù)向添加劑加入一定量的硝酸銀溶液得藍(lán)色濾液，說(shuō)明銅的活性比銀強(qiáng)，所以通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可以證明鋁、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序，故正確。
（2）取少量該添加劑（樣品1），加入足量稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生并有固體殘留，所以樣品中一定含有鋁和銅；另取少量該添加劑（樣品2），加入一定量的硝酸銀溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到濾渣和藍(lán)色濾液，所以樣品中一定含有銅，并且鋁已經(jīng)反應(yīng)完全，濾渣中加入一定量稀鹽酸，濾渣部分溶解，說(shuō)明含有氧化鋁，故正確。
（3）由（2）分析可知，“濾渣”中一定有Al2O3和Ag，沒(méi)有Al，可能有Cu，故錯(cuò)誤。
（4）“藍(lán)色濾液”中一定存在的陽(yáng)離子是Al3+、Cu2+，可能有的Ag+，故錯(cuò)誤。
故選：A。
2．有一包白色固體可能含碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀、氯化鋇、氫氧化鈉中的一種或幾種。某化學(xué)興趣小組為探究其成分做了以下實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ.取少量固體于燒杯中，逐漸加水并不斷攪拌，燒杯內(nèi)固體的質(zhì)量隨加入水的質(zhì)量的變化如圖1所示；
Ⅱ.繼續(xù)向燒杯中滴加稀硝酸并不斷攪拌，燒杯內(nèi)固體的質(zhì)量隨加入稀硝酸的質(zhì)量的變化如圖2所示，且BC段無(wú)氣泡放出。
下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中一定有氯化鉀，一定無(wú)碳酸鉀，可能有硫酸鉀
B．樣品中碳酸根離子與硫酸根離子個(gè)數(shù)比為（233a﹣233b）：197b
C．取E點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液少許，加入硝酸銀溶液，觀察現(xiàn)象，可以判斷氯化鉀的存在情況
D．E點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)至少3種，最多5種
【解答】解：A、根據(jù)圖1可知固體溶于水充分溶解后仍有固體不溶，說(shuō)明溶液中發(fā)生了BaCl2與K2CO3反應(yīng)生成BaCO3沉淀與KCl，或則BaCl2與K2SO4反應(yīng)生成BaSO4沉淀與KCl，反應(yīng)中一定生成了KCl，所以B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中一定含有KCl；根據(jù)圖2可知溶液中加入HNO3后BC段固體質(zhì)量不變，且無(wú)氣泡產(chǎn)生，則說(shuō)明溶液中一定沒(méi)有K2CO3，隨后固體的質(zhì)量開(kāi)始減小且不為零，則說(shuō)明原固體中一定含有K2SO4，；若B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中含有K2SO4，則CD段沉淀的質(zhì)量會(huì)增加，而不是減少，因此B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中一定沒(méi)有K2SO4，而不是可能含有，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；
B、根據(jù)上述分析可知CD段減小的質(zhì)量為碳酸鋇，所以碳酸鋇的質(zhì)量為（a﹣b）g，含有碳酸根離子個(gè)數(shù)與物質(zhì)的量相等，則碳酸根離子的個(gè)數(shù)為，D點(diǎn)固體質(zhì)量為硫酸鋇的質(zhì)量，則硫酸鋇的質(zhì)量為b，硫酸根離子的個(gè)數(shù)為，所以樣品中碳酸根離子與硫酸根離子個(gè)數(shù)比為（233a﹣233b）：197b，故選項(xiàng)說(shuō)法正確；
C、根據(jù)上述分析可知，在B點(diǎn)的溶液中反應(yīng)已經(jīng)生成KCl，則無(wú)法判斷原固體中是否含有KCl，故選說(shuō)法錯(cuò)誤；
D、BC段無(wú)氣泡冒出，則說(shuō)明溶液中不含K2CO3，E點(diǎn)一定存在溶質(zhì)Ba（NO3）2、NaNO3、KCl、沉淀的質(zhì)量不變，加入稀硝酸一定過(guò)量，因此含有溶質(zhì)HNO3，所以溶質(zhì)的種類(lèi)至少4種，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；
故選B。
3．物質(zhì)組成的探究是化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的重要內(nèi)容。下面實(shí)驗(yàn)分別從定性、定量角度探究水的組成，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。
（1）為證明水不是由“水元素”組成的，1785年，拉瓦錫用水蒸氣與紅熱鐵管在高溫下反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了從水中脫去氧元素并獲得氫氣，同時(shí)生成Fe3O4。模擬實(shí)驗(yàn)裝置如圖1。
①圖1的玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②圖1實(shí)驗(yàn)時(shí)，A、B兩處應(yīng)先加熱 （填“A”或“B”）處，理由是 。
③圖2所示實(shí)驗(yàn)是通過(guò)直接分解水探究水的組成，以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均能推理得出水的組成元素，推理所依據(jù)的原理均為 。
（2）用圖3所示裝置可以定量測(cè)定水的組成（已知：H2+CuOCu+H2O；裝置D中干燥劑足量，其作用是充分吸收水蒸氣）。C中固體物質(zhì)在反應(yīng)前后質(zhì)量差為m1，D中物質(zhì)在反應(yīng)前后的質(zhì)量差為m2。
①據(jù)此可計(jì)算出水中H、O元素的質(zhì)量比為 （用含m1、m2的式子表示）。
②若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的H、O元素的質(zhì)量比大于理論值，可能的原因是 。
a.通入的氫氣沒(méi)有干燥 b.氧化銅沒(méi)有反應(yīng)完 c.熄滅酒精燈后立即停止通入氫氣
③有同學(xué)認(rèn)為該裝置存在缺陷，需要在c處連接一個(gè)裝有干燥劑的干燥管，你認(rèn)為 （填“有”或“無(wú)”）必要。
【解答】解：（1）①圖1的玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)是水蒸氣與紅熱鐵管在高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4H2O+3FeFe3O4+4H2；
②由于鐵能與氧氣反應(yīng)，則應(yīng)先加熱A處，利用產(chǎn)生的水蒸氣排盡裝置內(nèi)的空氣，防止鐵與氧氣反應(yīng)，故先加熱A處，理由是排盡裝置中空氣；
③兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均利用了質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的種類(lèi)不變，根據(jù)生成物的元素組成，可推測(cè)反應(yīng)物的元素組成；
（2）①根據(jù)化學(xué)方程式和質(zhì)量守恒定律可知，C中減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量，則生成的水中氧元素的質(zhì)量為m1，D中物質(zhì)在反應(yīng)前后的質(zhì)量差為m2，即生成水的質(zhì)量為m2，則水中氫元素的質(zhì)量為（m2﹣m1），故水中H、O元素的質(zhì)量比為（m2﹣m1）：m1；
②a、通入的氫氣沒(méi)有干燥，則D中增加的質(zhì)量偏大，計(jì)算出氫元素的質(zhì)量會(huì)偏大，則H、O元素的質(zhì)量比大于理論值，故a符合題意；
b、氧化銅沒(méi)有反應(yīng)完，則C中減少的質(zhì)量偏小，氧元素的質(zhì)量偏小，但同時(shí)生成水的質(zhì)量會(huì)偏小，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故b不符合題意；
c、熄滅酒精燈后立即停止通入氫氣，則右邊c口會(huì)進(jìn)入空氣，空氣中含有水蒸氣，則會(huì)使D裝置質(zhì)量增大，計(jì)算出氫元素的質(zhì)量增加，則H、O元素的質(zhì)量比大于理論值，故c符合題意；
③由于空氣中含有水蒸氣，則c處有必要裝有干燥劑的干燥管，防止空氣中的水蒸氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
4．過(guò)氧化鈣（CaO2）是一種重要的化工產(chǎn)品，可用來(lái)改善地表水質(zhì)、治理赤潮。過(guò)氧化鈣產(chǎn)品中常含有氧化鈣雜質(zhì)。某小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)測(cè)定過(guò)氧化鈣產(chǎn)品的純度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。
【資料在線】①CaO2是一種白色固體，能與鹽酸反應(yīng)：CaO2+2HCl═CaCl2+H2O2。
②CaO是一種白色固體，能與鹽酸反應(yīng)：CaO+2HCl═CaCl2+H2O。
③MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)。
【實(shí)驗(yàn)步驟】①連接儀器并檢查裝置氣密性。
②稱(chēng)取過(guò)氧化鈣產(chǎn)品及MnO2共12g。
③緩慢通入N2一段時(shí)間后，加熱銅網(wǎng)至紅熱。
④緩慢滴入過(guò)量稀鹽酸，直至A中樣品完全反應(yīng)。
⑤緩慢通入N2一段時(shí)間后停止加熱，待C中銅網(wǎng)冷卻后，停止通入N2。
⑥將錐形瓶中的剩余物過(guò)濾、洗滌、干燥，得到濾渣2g。
回答下列問(wèn)題：
（1）A中MnO2的作用是 ，質(zhì)量是 。
（2）實(shí)驗(yàn)前先緩慢通入一段時(shí)間的N2，作用是 。樣品完全反應(yīng)后，繼續(xù)緩慢通入N2的目的是 。
（3）裝置B的作用：除去氣體中的水蒸氣、 。
（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)得C裝置中銅網(wǎng)增重1.8g，增重的質(zhì)量是 的質(zhì)量。由此可以計(jì)算出H2O2的質(zhì)量為 g，產(chǎn)品中過(guò)氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
【解答】（1）過(guò)氧化鈣與鹽酸反應(yīng)生成過(guò)氧化氫，二氧化錳能夠催化過(guò)氧化氫的分解，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)。A中MnO2的作用是作過(guò)氧化氫的催化劑；二氧化錳難溶于水，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，故為2g；故答案為：作過(guò)氧化氫分解的催化劑；2g；
（2）空氣中含有氧氣，實(shí)驗(yàn)前先緩慢通入一段時(shí)間的N2，目的是排除裝置中的空氣，防止空氣中的氧氣和銅反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，錐形瓶和導(dǎo)管內(nèi)仍混有反應(yīng)產(chǎn)生的部分氧氣，因此繼續(xù)緩慢通入氮?dú)饽軌蚺疟M裝置內(nèi)氧氣，使氧氣與銅充分反應(yīng)；故答案為：排除裝置中的空氣，防止空氣中的氧氣和銅反應(yīng)；排盡裝置內(nèi)氧氣，使氧氣與銅充分反應(yīng)；
（3）裝置B的作用有：除去氣體中的水蒸氣、通過(guò)產(chǎn)生氣泡速率便于觀察氧氣流速、通過(guò)分液漏斗可以控制氧氣流速；故答案為：便于觀察、控制氧氣流速；
（4）銅和氧氣在加熱條件下生成氧化銅，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，C裝置中銅網(wǎng)增重1.8g，增重的質(zhì)量是氧氣的質(zhì)量；
設(shè)H2O2的質(zhì)量為x。
2H2O2H2O+O2↑
68 32
x 1.8g
x＝3.825g
設(shè)過(guò)氧化鈣質(zhì)量為y。
由CaO2+2HCl＝CaCl2+H2O2，2H2O2H2O+O2↑可得：
2CaO2～O2↑，
144 32
y 1.8g
y＝8.1g，
該產(chǎn)品中過(guò)氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%＝81%；
故答案為：氧氣；3.825；81%。
5．為探究某塑料的組成元素，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ。回答下列問(wèn)題：
Ⅰ．制取氧氣（已知濃硫酸有吸水性）
（1）若用一種暗紫色固體制取O2，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，發(fā)生裝置應(yīng)選擇上述裝置 （填標(biāo)號(hào)）。若用F裝置收集，驗(yàn)滿的方法是 。
（2）欲制取干燥的O2，裝置合理的連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→C→ （填標(biāo)號(hào)）。連接裝置時(shí)，發(fā)生裝置的出氣口應(yīng)與裝置C中 （填“a”或“b”）端相連。
Ⅱ．組成探究
（3）定性檢測(cè)（已知：無(wú)水CuSO4遇水變藍(lán)色）
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
連接裝置，① ，裝入試劑并按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通入O2，一段時(shí)間后，點(diǎn)燃J處酒精燈。 裝置K中無(wú)水CuSO4變② 色 塑料燃燒產(chǎn)物中有H2O
裝置L中③ 塑料燃燒產(chǎn)物中有CO2
④由上述實(shí)驗(yàn)可知，該塑料一定含有的元素是 （填元素符號(hào)）。
（4）定量測(cè)定為進(jìn)一步確定組成，將1.4g該塑料在足量O2中完全燃燒，共產(chǎn)生了4.4gCO2和1.8gH2O，依據(jù)質(zhì)量守恒定律，可判斷該塑料 （填“含有”或“不含”）除上述③中結(jié)論之外的元素。
【解答】解：（1）若用一種暗紫色固體制取 O2，是利用高錳酸鉀制取氧氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，發(fā)生裝置應(yīng)選擇上述裝置A；用F裝置收集，驗(yàn)滿的方法是將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，說(shuō)明已集滿；
故答案為：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；A；將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，說(shuō)明已集滿；
（2）欲制取干燥的 O2，裝置合理的連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→C→F；
連接裝置時(shí)，發(fā)生裝置的出氣口應(yīng)與裝置 C 中a端相連；
故答案為：F；a；
（3）①進(jìn)行氣體參與反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接好裝置第一步是檢查裝置氣密性；
故答案為：檢查裝置氣密性；
②實(shí)驗(yàn)結(jié)論是含有水，則無(wú)水硫酸銅吸水變?yōu)樗{(lán)色即可證明此結(jié)論；
故答案為：藍(lán)；
③實(shí)驗(yàn)結(jié)論是氣體含有二氧化碳，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁；
故答案為：澄清石灰水變渾濁；
④由上述實(shí)驗(yàn)可知，該塑料一定含有的元素是C、H；
故答案為：C、H；
（4）反應(yīng)的氧氣質(zhì)量：4.4g+1.8g﹣1.4g＝4.8g，
塑料中氧元素質(zhì)量：4.4g100%+1.8g100%﹣4.8g＝0，說(shuō)明塑料中不含有氧元素；
故答案為：不含。
題型2反應(yīng)后物質(zhì)成分的探究
6．抗疫期間佩戴的口罩起核心作用的過(guò)濾層使用的是經(jīng)過(guò)處理的聚丙烯【（C3H6）n】熔噴布。某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究聚丙烯在氧氣中燃燒的產(chǎn)物，將聚丙烯在一定量的氧氣中點(diǎn)燃，產(chǎn)生的混合氣體中可能有二氧化碳、一氧化碳、水蒸氣，將該混合氣體通過(guò)如圖的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?zhí)羁眨?br/>（1）實(shí)驗(yàn)中觀察到A、D裝置中澄清石灰水均變渾濁，說(shuō)明氣體中含有 。
（2）B裝置的作用是 。
（3）寫(xiě)出C裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
（4）依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析推理，得出該實(shí)驗(yàn)中聚丙烯的燃燒產(chǎn)物為 （填寫(xiě)化學(xué)式）。
（5）【反思與評(píng)價(jià)】乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中有一個(gè)明顯缺陷，改進(jìn)措施是 。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，由于小麗同學(xué)的操作步驟不當(dāng)造成了硬質(zhì)玻璃管破裂，為了避免此事故再次發(fā)生，同學(xué)們對(duì)該裝置進(jìn)行了改進(jìn)，你認(rèn)為他們的改進(jìn)是 。
【解答】解：（1）A變渾濁，說(shuō)明氣體含有二氧化碳，經(jīng)B、C之后，D變渾濁，證明含有一氧化碳；
故答案為：二氧化碳、一氧化碳。
（2）二氧化碳可以與氫氧化鈉反應(yīng)，所以此時(shí)利用足量的氫氧化鈉溶液去除二氧化碳，避免影響一氧化碳的檢驗(yàn)；
故答案為：去除混合氣體中的二氧化碳。
（3）一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式注意配平，所以化學(xué)方程式為3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
故答案為：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
（4）根據(jù)AD現(xiàn)象可知?dú)怏w含有二氧化碳、一氧化碳，而根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，產(chǎn)物還含有氫元素，而燃燒需要氧氣，所以此時(shí)與氫元素組成水，因此產(chǎn)物含有二氧化碳、一氧化碳和水；
故答案為：CO2、CO、H2O。
（5）一氧化碳屬于易燃易爆氣體，且造成污染，所以此時(shí)尾部應(yīng)增加尾氣處理裝置，防止一氧化碳造成污染；為了平衡壓強(qiáng)，避免非發(fā)生倒吸，可以在C與D之間增加緩沖瓶；
故答案為：E后面增加尾氣處理裝置；C與D之間增加一個(gè)緩沖瓶。
7．某校九年級(jí)“我們愛(ài)化學(xué)”活動(dòng)小組的同學(xué)，在探究木炭與CuO反應(yīng)時(shí)，完成了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
Ⅰ、如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，很快發(fā)現(xiàn)澄清的石灰水變渾濁。
（1）請(qǐng)寫(xiě)出C與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng) （填寫(xiě)下列操作代號(hào)）。
①先熄滅酒精燈，再撤出導(dǎo)管
②先撤出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈
Ⅱ、小組中華雪同學(xué)通過(guò)仔細(xì)閱讀教材，認(rèn)為當(dāng)木炭較多、溫度較高時(shí)，該反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中可能含有CO和CO2，小組的同學(xué)們?cè)诶蠋熤笇?dǎo)下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證：
已知：堿石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。
（3）儀器B中所盛試劑為 ，其作用為 。
（4）D中玻璃管盛裝的試劑為CuO，E中盛裝的試劑為澄清的石灰水。若A裝置產(chǎn)物中確有CO，則應(yīng)觀察到的現(xiàn)象有D中 ；E裝置在此實(shí)驗(yàn)中的作用除了檢驗(yàn)并吸收反應(yīng)生成的CO2，還能 。
（5）實(shí)驗(yàn)前，需檢查 ；點(diǎn)燃酒精燈前，先打開(kāi)K，通入N2一段時(shí)間，其作用為 。
（6）將1.44g炭和16.0gCuO在較高溫度下反應(yīng)，理論上最多可生成 gCu。
Ⅲ、華雪同學(xué)通過(guò)查閱資料發(fā)現(xiàn)：Cu2O也為紅色固體，難溶于水，可與稀硫酸反應(yīng)生成Cu和CuSO4。
（7）請(qǐng)你和華雪同學(xué)一起設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證CuO和足量炭反應(yīng)后所得的紅色固體中是否有Cu2O；取反應(yīng)后的紅色固體，加入 充分反應(yīng)，若出現(xiàn)溶液 的現(xiàn)象，則含有Cu2O。
【解答】解：（1）木炭和氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+2CuO2Cu+CO2↑；
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先撤出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈，防止液體倒流，炸裂試管；
（3）由題干信息可知，當(dāng)木炭較多、溫度較高時(shí)，該反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中可能含有CO和CO2，故B裝置應(yīng)用于檢驗(yàn)二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故儀器B中所盛試劑為澄清石灰水；
（4）若A裝置產(chǎn)物中確有CO，一氧化碳能與氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；E裝置在此實(shí)驗(yàn)中的作用除了檢驗(yàn)并吸收反應(yīng)生成的CO2，還能收集一氧化碳，防止污染空氣；
（5）該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有氣體生成，故需要檢查裝置的氣密性；點(diǎn)燃酒精燈前，先打開(kāi)K，通入N2一段時(shí)間，其作用為：將裝置內(nèi)空氣排盡，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾；
（6）設(shè)和氧化銅反應(yīng)的碳的質(zhì)量為x，反應(yīng)生成銅的質(zhì)量為y。
C+2CuO2Cu+CO2↑
12 160 128
x 16.0g y
x＝1.2g
y＝12.8g
過(guò)程中碳有剩余，故最多生成銅12.8g。
（7）銅和稀硫酸不反應(yīng)，氧化亞銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和銅，故向反應(yīng)后所得的紅色固體中加入稀硫酸，紅色固體部分溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明固體中含有Cu2O，無(wú)明顯現(xiàn)象，則不含氧化亞銅。
8．如圖為一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置。
（1）A中化學(xué)方程式為 。
（2）一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該（填“a”或“b”） （a.先通一氧化碳，后加熱；b.先加熱，后通一氧化碳），這樣操作的目的是 。實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)CO2的化學(xué)方程式為： 。
（3）小美對(duì)裝置A中反應(yīng)后的固體物質(zhì)進(jìn)行如下探究：
實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 有關(guān)化學(xué)方程式 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量反應(yīng)后的固體，滴加 固體中含有鐵粉
【實(shí)驗(yàn)反思】實(shí)驗(yàn)安全很重要。
①實(shí)驗(yàn)前要檢驗(yàn)CO的純度，其目的是 。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后拆卸裝置時(shí)，小紅發(fā)現(xiàn)A處玻璃管炸裂，可能的原因是 。
③小明在通CO之前用點(diǎn)燃的方法處理尾氣時(shí)，發(fā)現(xiàn)火焰順著導(dǎo)管進(jìn)入裝置B中而發(fā)出輕微的爆鳴聲。對(duì)此，下列說(shuō)法正確的是 。
a.改用氣球收集尾氣
b.個(gè)別現(xiàn)象，無(wú)關(guān)緊要，不予理睬
c.發(fā)生爆鳴聲的原因可能是裝置B中空氣未排盡
【解答】解：（1）A中氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，B中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁。
（2）一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該先通一氧化碳，后加熱；這樣操作的目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)，氣體不純發(fā)生爆炸。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中檢CO2的原理是二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，方程式為：Ca（OH）+CO2＝CaCO3↓+H2O。
（3）取少量反應(yīng)后的固體，滴加稀鹽酸，固體溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液由無(wú)色變成淺綠色，是因?yàn)殍F和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，說(shuō)明固體中含有鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
①實(shí)驗(yàn)前要檢驗(yàn)CO的純度，其目的是防止一氧化碳和氧氣或空氣混合達(dá)到爆炸極限時(shí)，遇明火或加熱時(shí)發(fā)生爆炸。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后拆卸裝置時(shí)，小紅發(fā)現(xiàn)A處玻璃管炸裂，可能的原因是先熄滅酒精噴燈后移出B中的導(dǎo)管、玻璃管觸及酒精噴燈等。
③a.改用氣球收集尾氣，能夠防止發(fā)生爆炸，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；
b.雖然是個(gè)別現(xiàn)象，但是很重要，要查找原因，進(jìn)行整改，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；
c.發(fā)生爆鳴的原因可能是裝置B中空氣未排盡，該選項(xiàng)說(shuō)法正確。
故選：ac。
9．金屬及金屬材料在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。
（1）家用電線一般用銅制，利用了銅的 性和延展性。
（2）①高鐵超長(zhǎng)軌道利用“鋁熱反應(yīng)”進(jìn)行焊接，其原理是將氧化鐵和鋁粉按一定比例混合，高溫下生成熔融狀態(tài)的鐵和氧化鋁，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②自行車(chē)鏈條的防銹措施是 。
（3）某化學(xué)興趣小組對(duì)含X、鋅、銅、銀四種金屬的混合物進(jìn)行如下探究。
①氣體M是 （填化學(xué)式）。
②四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是 。
③固體丁中所含金屬的組成情況有 種。
【解答】解：（1）家用電線一般用銅制，利用了銅的導(dǎo)電性和延展性，
故答案為：導(dǎo)電性；
（2）①根據(jù)題目中將氧化鐵和鋁粉按一定比例混合，高溫下生成熔融狀態(tài)的鐵和氧化鋁，書(shū)寫(xiě)正確的化學(xué)式，最后配平，即可得到其反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3，
故答案為：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3；
②鐵生銹的條件使鐵與氧氣和水共同作用的結(jié)構(gòu)，所以破壞燃燒的條件之一，就可以達(dá)到防銹的目的，所以自行車(chē)鏈條的防銹措施可以是涂油，
故答案為：涂油；
（3）①根據(jù)金屬活動(dòng)性順序可知，排在氫前面的金屬能和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，所以氣體M為H2，
故答案為：H2；
②X、Zn、Cu、Ag四種金屬中加入過(guò)量稀硫酸，產(chǎn)生氣體和濾液，過(guò)量金屬鋅和濾液A反應(yīng)生成混合物固體乙，乙為混合物，里面除了含有剩余的鋅，說(shuō)明固體鋅和濾液A中的物質(zhì)反應(yīng)，還置換出另一種金屬，從而說(shuō)明X可以和酸反應(yīng)生成鹽溶液，故X排在氫的前面，而鋅又可以和X的鹽溶液發(fā)生反應(yīng)置換出X金屬，固體乙中含有生成的X和剩余的鋅，所以金屬順活動(dòng)性順序?yàn)椋篫n＞X；銅和銀排在氫的后面，不能和酸反應(yīng)，所以金屬活動(dòng)性順序是鋅＞X＞銅＞銀，
故答案為：鋅＞X＞銅＞銀；
③鋅又可以和X的鹽溶液發(fā)生反應(yīng)置換出X金屬，固體乙中含有生成的X和剩余的鋅，所以金屬順活動(dòng)性順序?yàn)椋篫n＞X；銅和銀排在氫的后面，不能和酸反應(yīng)，這樣的話，固體甲中就含有銅和銀；固體甲（銅和銀）和一定的硝酸銀溶液反應(yīng)，生成固體丙，根據(jù)銅和硝酸銀溶液的置換反應(yīng)，說(shuō)明濾液中僅含有硝酸銅，固體丙為銀，最后根據(jù)固體乙（X和鋅）和濾液C反應(yīng)得到固體丁，并且鋅和X都能和硝酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)，根據(jù)金屬順活動(dòng)性順序Zn＞X，由此推測(cè)，固體丁可能是銅或銅和X或銅和X和鋅三種情況，
故答案為：三。
10．當(dāng)前，科學(xué)佩戴口罩依然是預(yù)防新冠病毒變異毒株奧密克戎感染的有效方法之一。熔噴布是生產(chǎn)一次性口罩的主要原材料。為了探究熔噴布的元素組成，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成探究，并回答問(wèn)題。
【查閱資料】無(wú)水硫酸銅為白色粉末，能吸收水分，遇水變藍(lán)。熔噴布易燃，只可能由C、H、O元素中的一種或多種組成。
【實(shí)驗(yàn)探究】
連接如圖所示裝置，檢查裝置的氣密性，將m克某熔噴布樣品碎片裝入玻璃管中，先通入一段時(shí)間氧氣，再點(diǎn)燃酒精燈。一段時(shí)間后，樣品完全燃燒，無(wú)灰分殘留。熄滅酒精燈，再持續(xù)通一會(huì)兒氧氣。冷卻，稱(chēng)量。計(jì)算得出：K裝置增重a克，L裝置增重b克。（K、L裝置中藥品足量）
（1）裝置K中 （填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），證明產(chǎn)生了H2O。
（2）裝置L中溶液變渾濁，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（3）尾氣中不含 （填化學(xué)式），說(shuō)明樣品燃燒充分。
【思考拓展】
（4）根據(jù)（1）、（2）得出熔噴布中一定含有 元素（填元素符號(hào)）。
（5）熄滅酒精燈，再持續(xù)通氧氣一段時(shí)間的目的是 。
（6）若 （用含m、a、b的關(guān)系式表示），說(shuō)明該熔噴布不含氧元素。
【解答】解：（1）無(wú)水硫酸銅為白色粉末，吸收水后變?yōu)樗{(lán)色，因此看到白色粉末變?yōu)樗{(lán)色，證明有水生成；
故答案為：白色粉末變?yōu)樗{(lán)色。
（2）二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式注意配平及沉淀符號(hào)，所以化學(xué)方程式為CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
故答案為：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
（3）氣體不燃燒，說(shuō)明沒(méi)有可燃?xì)怏w生成，根據(jù)反應(yīng)物熔噴布可能含有的元素，推斷沒(méi)有一氧化碳生成，說(shuō)明碳元素全部轉(zhuǎn)化為二氧化碳；
題型3物質(zhì)變質(zhì)的探究
11．某堿石灰的主要成分為氧化鈣和氫氧化鈉的混合物，取一瓶久置的該堿石灰樣品進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)：
（1）若在步驟Ⅱ中觀察到有氣泡冒出，則濾液B中一定含有的溶質(zhì)是① ，生成該物質(zhì)的化學(xué)方程式為② ，濾液B中可能含有的溶質(zhì)是③ 。
（2）若取少量步驟Ⅰ所得的白色沉淀A，加水振蕩后，取上層清液滴加無(wú)色酚酞溶液，溶液變紅，則濾液B中的溶質(zhì)一定有 。
（3）另取一份堿石灰樣品，向其中加入一定量稀鹽酸，固體全部溶解，得到無(wú)色澄清溶液X，向溶液X中滴加無(wú)色酚酞溶液不變色。則溶液X中溶質(zhì)的成分可能的情況是：① ；② 。
【解答】解：（1）NaOH能與空氣中CO2反應(yīng)生成Na2CO3，濾液B中加入稀鹽酸能產(chǎn)生氣泡，則一定含有Na2CO3，Na2CO3能與鹽酸反應(yīng)生成CO2；
NaOH與CO2反應(yīng)能生成Na2CO3，化學(xué)反應(yīng)方程式為：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；NaOH會(huì)與空氣中CO2反應(yīng)生成Na2CO3導(dǎo)致變質(zhì)，若部分變質(zhì)則濾液中還可能含有NaOH；
（2）若取少量步驟Ⅰ所得的白色沉淀A，加水振蕩后，取上層清液滴加無(wú)色酚酞溶液，溶液變紅，則溶液呈堿性，CaO能與H2O反應(yīng)生成Ca（OH）2，Ca（OH）2為微溶性物質(zhì)，則反應(yīng)后溶液中Ca（OH）2濃度較大析出，Ca（OH）2為過(guò)量，Ca（OH）2能與Na2CO3反應(yīng)生成CaCO3沉淀與NaOH，則濾液B中一定含有NaOH、Ca（OH）2；
（3）向反應(yīng)后的溶液X中加入酚酞不變色，則說(shuō)明溶液不呈堿性，為中性或酸性；當(dāng)加入的HCl恰好反應(yīng)完時(shí)，其中鈉元素完全轉(zhuǎn)化為NaCl，鈣元素完全轉(zhuǎn)化為CaCl2，溶質(zhì)為CaCl2、NaCl，溶液呈中性；若HCl過(guò)量，則反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為HCl、CaCl2、NaCl，溶液呈酸性。
故答案為：（1）碳酸鈉（或Na2CO3）；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；氫氧化鈉（或NaOH）；
（2）氫氧化鈣、氫氧化鈉（或NaOH、Ca（OH）2）；
（3）氯化鈉和氯化鈣；氯化鈉、氯化鈣、氯化氫。
12．實(shí)驗(yàn)室有一瓶開(kāi)封且久置的氫氧化鈉固體，化學(xué)小組設(shè)計(jì)如下方案對(duì)其變質(zhì)情況進(jìn)行探究。
【實(shí)驗(yàn)一】從定性角度，確定氫氧化鈉是部分變質(zhì)還是全部變質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)步驟：
Ⅰ.取一定質(zhì)量的干燥樣品于燒杯中，加入足量的水充分溶解，將溶液轉(zhuǎn)移至錐形瓶中；
Ⅱ.向溶液中加入試劑X，連接裝置，如圖所示；
Ⅲ.……
（1）試劑X的名稱(chēng)是 ；步驟Ⅲ的操作及現(xiàn)象是 。
【實(shí)驗(yàn)二】從定量角度，確定氫氧化鈉的變質(zhì)程度（已變質(zhì)的氫氧化鈉占變質(zhì)前氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。
（2）化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上，仍利用該裝置及相關(guān)試劑繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)定反應(yīng)生成氣體的質(zhì)量來(lái)確定氫氧化鈉的變質(zhì)程度。在稱(chēng)量氣體生成前裝置及試劑總質(zhì)量時(shí)，有同學(xué)認(rèn)為，在實(shí)驗(yàn)一步驟Ⅲ前、后稱(chēng)量均可，理由是 。本實(shí)驗(yàn)中所加試劑過(guò)量，但所測(cè)定的氫氧化鈉變質(zhì)程度偏小，原因是 ，此時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)溶液中溶質(zhì)的成分是 。
（3）結(jié)合本次探究活動(dòng)，除了上述測(cè)定氫氧化鈉變質(zhì)程度的方法，還可以通過(guò)測(cè)定其他量達(dá)成目的，寫(xiě)出具體操作并簡(jiǎn)述推斷過(guò)程 。
【解答】解：（1）氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉而變質(zhì)，氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都顯堿性，都能使酚酞溶液變紅，則試劑X的名稱(chēng)是酚酞溶液，氯化鈣溶液與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，則可用足量的氯化鈣溶液檢驗(yàn)并除去碳酸鈉，若溶液仍為紅色，說(shuō)明有氫氧化鈉，則步驟Ⅲ的操作及現(xiàn)象是打開(kāi)分液漏斗活塞，將足量氯化鈣溶液全部注入錐形瓶充分反應(yīng)，有白色沉淀生成，溶液仍為紅色；
（2）實(shí)驗(yàn)一的步驟Ⅲ中只發(fā)生的反應(yīng)是CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，既無(wú)氣體參加反應(yīng)，又無(wú)氣體生成，據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量保持不變，則在稱(chēng)量氣體生成前裝置及試劑總質(zhì)量時(shí)，在實(shí)驗(yàn)一步驟Ⅱ前、后稱(chēng)量均可，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，氫氧化鈉變質(zhì)程度偏小，說(shuō)明碳酸鈉的質(zhì)量偏小，則二氧化碳的質(zhì)量偏小，原因是二氧化碳的密度比空氣的密度大，部分殘留在瓶中，本實(shí)驗(yàn)中所加氯化鈣溶液和稀鹽酸過(guò)量，則此時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)溶液中溶質(zhì)的成分是 氯化鈣、氯化鈉、氯化氫、酚酞；
（3）本次探究活動(dòng)，除了上通過(guò)測(cè)定反應(yīng)生成氣體的質(zhì)量來(lái)確定氫氧化鈉的變質(zhì)程度，還可以利用碳酸鈣的質(zhì)量可計(jì)算出已變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量，進(jìn)而確定變質(zhì)程度，故具體操作和推斷過(guò)程是實(shí)驗(yàn)一的步驟Ⅲ后過(guò)濾、洗滌濾渣并干燥、稱(chēng)量，可得反應(yīng)生成碳酸鈣的質(zhì)量，根據(jù)相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，利用碳酸鈣的質(zhì)量可計(jì)算出已變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量，進(jìn)而確定變質(zhì)程度。
故答案為：（1）酚酞溶液；打開(kāi)分液漏斗活塞，將足量氯化鈣溶液全部注入錐形瓶充分反應(yīng)，有白色沉淀生成，溶液仍為紅色；
（2）實(shí)驗(yàn)一的步驟Ⅲ中只發(fā)生的反應(yīng)是CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，既無(wú)氣體參加反應(yīng)，又無(wú)氣體生成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量保持不變；二氧化碳的密度比空氣的密度大，部分殘留在瓶中；氯化鈣、氯化鈉、氯化氫、酚酞；
（3）實(shí)驗(yàn)一的步驟Ⅲ后過(guò)濾、洗滌濾渣并干燥、稱(chēng)量，可得反應(yīng)生成碳酸鈣的質(zhì)量，根據(jù)相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，利用碳酸鈣的質(zhì)量可計(jì)算出已變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量，進(jìn)而確定變質(zhì)程度。
13．為提高實(shí)驗(yàn)探究能力，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，對(duì)一瓶久置出現(xiàn)變質(zhì)硬化的氫氧化鈣固體進(jìn)行如下探究活動(dòng)．
【探究活動(dòng)一】試驗(yàn)硬化的氫氧化鈣樣品是否完全變質(zhì)
（1）用化學(xué)方程式表示氫氧化鈣變質(zhì)的原因： ．
（2）檢驗(yàn)氫氧化鈣樣品是否完全變質(zhì)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取氫氧化鈣樣品少量，研細(xì)后加適量蒸餾水 充分混合后靜置， 該樣品還含有氫氧化鈣
【探究活動(dòng)二】測(cè)定樣品中含有的變質(zhì)固體（以下用R表示）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
取3克部分變質(zhì)的氫氧化鈣樣品與足量的稀鹽酸反應(yīng)，測(cè)量生成氣體的體積（氣體不溶于植物油），從而計(jì)算出樣品中R的質(zhì)量，便可求出樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)裝置（氣密性良好）如圖1所示．
（3）將稀鹽酸滴入樣品中，產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為 ，反應(yīng)一段時(shí)間后，當(dāng)觀察到 （填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），才停止滴加稀鹽酸．
（4）實(shí)驗(yàn)中量筒的作用是 ．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，量筒內(nèi)進(jìn)入水的體積如圖2所示，其讀數(shù)為 mL．已知在該實(shí)驗(yàn)條件下，生成氣體的密度為2g L﹣1，通過(guò)計(jì)算，樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ．
（6）上述圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置和相關(guān)試劑，用來(lái)實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是比較粗略的，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)定數(shù)據(jù)存在誤差的原因： （寫(xiě)一個(gè)）．
【解答】解：（1）氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水，故反應(yīng)的方程式為：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；故答案為：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（2）氫氧化鈣溶液顯堿性，能夠使酚酞試液變成紅色，因此可以取少量上層清液，滴加1～2滴無(wú)色酚酞試液（或其他合理答案）；溶液變成紅色（或其他合理答案）；故答案為：取少量上層清液，滴加1～2滴無(wú)色酚酞試液（或其他合理答案）；溶液變成紅色（或其他合理答案）；
（3）滴加稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，至不再產(chǎn)生氣泡時(shí)說(shuō)明碳酸鈣反應(yīng)完全，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯化鈣、水和二氧化碳；故答案為：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；無(wú)氣泡產(chǎn)生；
（4）要測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的體積，通過(guò)氣壓的增大把水壓入量筒，量筒內(nèi)水的體積就是二氧化碳的體積；故答案為：根據(jù)進(jìn)入量筒內(nèi)水的體積，測(cè)量生成的CO2的體積（或其他合理答案）；
（5）讀數(shù)時(shí)視線與凹液面的最低處保持水平，因此讀數(shù)為165mL，即0.165L，二氧化碳的密度為2g L﹣1，因此二氧化碳的質(zhì)量為0.33g．
設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為3xg，
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
3xg 3.3g
x＝25%
故答案為：165；25%；
（6）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)法考慮鹽酸加入后燒瓶?jī)?nèi)物質(zhì)所占體積的變化對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響，可能會(huì)對(duì)測(cè)定樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)產(chǎn)生一定的影響；
故答案為：無(wú)法考慮鹽酸加入后燒瓶?jī)?nèi)物質(zhì)所占體積的變化對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響（或稀鹽酸具有揮發(fā)性，產(chǎn)生的氣體中可能混有氯化氫氣體，或其他合理答案）．
14．小明和小英在學(xué)習(xí)中和反應(yīng)時(shí)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
（1）為配制50g1%NaOH溶液，需要固體NaOH g，水 g。
（2）在配制完溶液后，兩位同學(xué)根據(jù)以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
步驟 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)記錄
步驟一 在小燒杯中加入上述NaOH溶液5mL，插入一支溫度計(jì)后再加入5mL1%的稀鹽酸 ①溫度計(jì)示數(shù)在加入稀鹽酸后 （填“上升”下降”或“不變”）。說(shuō)明該反應(yīng)是 （填“放熱”或“吸熱“）反應(yīng) ②溶液由 色變成 色，又由 色變成 色。
步驟二 在盛有5mL上述NaOH溶液的小燒杯中，滴加2滴無(wú)色酚酞試液，再逐滴加入1%稀鹽酸，并用玻璃棒不斷攪拌
（3）在上述NaOH溶液中加入鹽酸后發(fā)現(xiàn)，除有以上的現(xiàn)象產(chǎn)生外，還產(chǎn)生少量氣泡，小明與小英對(duì)此百思不得其解。后查閱資料發(fā)現(xiàn)，NaOH在空氣中放置一段時(shí)間后會(huì)變質(zhì)，請(qǐng)寫(xiě)出其變質(zhì)的化學(xué)方程式： 。
（4）為了再次確定該NaOH溶液是否已變質(zhì)，小明提出用另一種試劑進(jìn)行檢測(cè)，請(qǐng)為小明和小英設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（要求：選用試劑不可是酸類(lèi)）。
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
該NaOH溶液已變質(zhì)
（5）兩位同學(xué)為了進(jìn)一步確定原固體中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：先稱(chēng)取50g該NaOH固體，放于錐形瓶中，逐滴滴入稀鹽酸，反應(yīng)完全后，共收集到氣體0.2mol。求：
①原固體中Na2CO3的質(zhì)量為多少克？
②原固體中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【解答】解：（1）根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式可以知道需要?dú)溲趸c的質(zhì)量為：50g×1%＝0.5g，水的質(zhì)量為50g﹣0.5g＝49.5g；故答案為：0.5g；49.5g；
（2）步驟一：在小燒杯中加入上述NaOH溶液5mL，插入一支溫度計(jì)后再加入5mL1%的稀鹽酸，鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，是中和反應(yīng)，反應(yīng)放熱，故溫度計(jì)示數(shù)在加入稀鹽酸后上升，說(shuō)明該反應(yīng)放熱反應(yīng)；故答案為：上升；放熱；
步驟二：無(wú)色酚酞遇堿性變紅，在酸性和中性溶液中不變色，氫氧化鈉溶液呈堿性，鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，因此在盛有5mL上述NaOH溶液的小燒杯中，滴加2滴無(wú)色酚酞試液，再逐滴加入1%稀鹽酸，并用玻璃棒不斷攪拌，會(huì)觀察到溶液由無(wú)色變成紅色，又由紅色變成無(wú)色；故答案為：無(wú)；紅；紅；無(wú)；
（3）氫氧化鈉變質(zhì)是因?yàn)闅溲趸c與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；故答案為：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（4）碳酸根離子與鋇離子或鈣離子會(huì)結(jié)合成白色沉淀，因此取少量該氫氧化鈉溶液于試管中，向溶液中滴加適量的氯化鋇或氯化鈣溶液，并不斷振蕩，有白色沉淀生成，說(shuō)明氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)；故答案為：取少量該氫氧化鈉溶液于試管中，向溶液中滴加適量的氯化鋇或氯化鈣溶液，并不斷振蕩（合理即可）；產(chǎn)生白色沉淀；
（5）①0.2mol的二氧化碳的質(zhì)量為：0.2mol×44g/mol＝8.8g；
設(shè)混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為x。
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 8.8g
x＝21.2g
答：原固體中Na2CO3的質(zhì)量為21.2g；
②氫氧化鈉的質(zhì)量為：50g﹣21.2g＝28.8g
原固體中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：100%＝57.6%
答：原固體中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)57.6%。
15．某興趣小組同學(xué)對(duì)常見(jiàn)堿的部分化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究，請(qǐng)你參與。
探究一：探究氫氧化鈉的性質(zhì)。
（1）取5g氫氧化鈉固體于燒杯中，再向燒杯中加入20mL水，不斷攪拌，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 。
（2）圖1所示實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（3）圖2所示實(shí)驗(yàn)中，一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（4）將圖1、圖2反應(yīng)后的溶液倒入燒杯中，充分反應(yīng)后，觀察到燒杯底部有藍(lán)色沉淀、上層清液為無(wú)色。燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是 。
探究二：探究堿與CO2反應(yīng)。
如圖3所示，甲同學(xué)分別打開(kāi)分液漏斗活塞，將相同體積的氫氧化鈉飽和溶液和氫氧化鈣飽和溶液分別全部加入錐形瓶中，立即關(guān)閉活塞，振蕩錐形瓶。一段時(shí)間后同時(shí)打開(kāi)彈簧夾K1、K2，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
（5）觀察到裝置A中的現(xiàn)象是 ，裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。得出結(jié)論：堿能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)。
（6）乙同學(xué)認(rèn)為A中產(chǎn)生的現(xiàn)象不能說(shuō)明堿能與二氧化碳反應(yīng)，其理由是 。不改變裝置的前提下，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)，其實(shí)驗(yàn)方案是 。
（7）丙同學(xué)認(rèn)為通過(guò)對(duì)比甲實(shí)驗(yàn)中裝置A和C的現(xiàn)象也能說(shuō)明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)。請(qǐng)對(duì)丙同學(xué)說(shuō)法的合理性做出評(píng)價(jià) 。
【解答】解：探究一：（1）氫氧化鈉溶于水，會(huì)放出大量的熱，因此看到固體溶解，同時(shí)感到燒杯外壁發(fā)熱；
故答案為：固體溶解，燒杯外壁發(fā)熱。
（2）氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式注意配平，所以化學(xué)方程式為NaOH+HCl＝NaCl+H2O；
故答案為：NaOH+HCl＝NaCl+H2O。
（3）第一步發(fā)生硫酸銅氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和氫氧化銅沉淀的反應(yīng)，而氫氧化銅可與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水，而氫氧化鈉是否剩余無(wú)法判斷，因此一定發(fā)生上述反應(yīng)，書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式注意配平，所以化學(xué)方程式為CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4、Cu（OH）2+2HCl＝CuCl2+2H2O
故答案為：CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4、Cu（OH）2+2HCl＝CuCl2+2H2O。
（4）上層清液為無(wú)色，說(shuō)明不顯堿性，底部有藍(lán)色沉淀，說(shuō)明氫氧化銅有剩余，因此沒(méi)有鹽酸，所以此時(shí)圖1溶質(zhì)為氯化鈉，圖2溶質(zhì)為硫酸鈉；
故答案為：NaCl、Na2SO4。
探究二：（5）A中二氧化碳被氫氧化鈉吸收，氣體減小，壓強(qiáng)減小，外界大氣壓將B中水壓入了A中；C中氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式注意配平及沉淀符號(hào)，所以化學(xué)方程式為Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
故答案為：B中的水進(jìn)入A中；Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
（6）氫氧化鈉溶液含有水，二氧化碳可以溶于水，也可以與水反應(yīng)，也會(huì)使氣體減小，使內(nèi)部壓強(qiáng)減小；為了排除的水的影響，可以將C中氫氧化鈣溶液變?yōu)榈攘康乃僦貜?fù)實(shí)驗(yàn)就可以驗(yàn)證二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，另外也可以通過(guò)驗(yàn)證有碳酸鈉的生成，將B中換為稀鹽酸、氯化鈣溶液、氯化鋇溶液等，或者也可以等實(shí)驗(yàn)結(jié)束，在A中加入稀鹽酸、氯化鈣溶液、氯化鋇溶液等，通過(guò)觀察是否產(chǎn)生氣泡或者沉淀，就可以驗(yàn)證氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)；
故答案為：氫氧化鈉溶液中的水能溶解二氧化碳且與水反應(yīng)，使A中壓強(qiáng)減小，也能觀察到B中的水被壓入A中；將C中氫氧化鈣溶液更換為等量水，重新完成實(shí)驗(yàn)，完成與A的對(duì)比實(shí)驗(yàn)或?qū)中水更換為稀鹽酸（氯化鈣溶液、氯化鋇溶液），重新完成實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)結(jié)束后，向裝置A中加入稀鹽酸（氯化鈣溶液、氯化鋇溶液）。
（7）由于氫氧化鈣溶解度比氫氧化鈉少，但是加入溶液的量無(wú)法確定，若此時(shí)加入氫氧化鈣足量，氫氧化鈉與氫氧化鈣都與二氧化碳充分反應(yīng)，吸收了全部二氧化碳，此時(shí)無(wú)法判斷NaOH與CO2是否發(fā)生反應(yīng)；若氫氧化鈣量少量，C中二氧化碳有剩余，則可以發(fā)生B中水壓入A的比C的多，說(shuō)明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)；
故答案為：若C中氫氧化鈣足量，則A、C中的CO2均完全反應(yīng)，無(wú)法形成對(duì)比，現(xiàn)象不能說(shuō)明NaOH與CO2發(fā)生反應(yīng)；由于氫氧化鈉易溶于水、氫氧化鈣微溶于水，因此等體積的飽和溶液中氫氧化鈉的量比氫氧化鈣多，若C中氫氧化鈣不足，B中壓入到A中的水比C中更多，現(xiàn)象能說(shuō)明NaOH與CO2發(fā)生反應(yīng)。
題型4影響因素類(lèi)的探究
16．用一定量的過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，下列分析不正確的是（　　）
A．用裝置甲制取氧氣時(shí)，長(zhǎng)頸漏斗的末端應(yīng)伸到液面以下
B．乙實(shí)驗(yàn)中A處帶火星木條不復(fù)燃，C處帶火星木條復(fù)燃
C．乙實(shí)驗(yàn)不能證明二氧化錳是過(guò)氧化氫分解的催化劑
D．丙為該實(shí)驗(yàn)的圖像
【解答】解：A、為了避免氣體外逸，需要長(zhǎng)頸漏斗的末端應(yīng)伸到液面以下，保持裝置氣密性，選項(xiàng)A正確；
B、A內(nèi)過(guò)氧化氫反應(yīng)速率慢，產(chǎn)生氧氣少，不足以使木條復(fù)燃，C內(nèi)反應(yīng)速率快，產(chǎn)生氧氣多，可以使木條復(fù)燃，選項(xiàng)B正確；
C、催化劑需要還需驗(yàn)證反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變，因此乙實(shí)驗(yàn)無(wú)法得出二氧化錳是過(guò)氧化氫分解的催化劑，選項(xiàng)C正確；
D、過(guò)氧化氫反應(yīng)后生成水，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)氧化氫質(zhì)量為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；
故選：D。
17．某同學(xué)用粘了一半二氧化錳粉末的玻璃片（如圖）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了“二氧化錳是過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的催化劑”。下列實(shí)驗(yàn)操作對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象不正確的是（　　）
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
A 將玻璃片放入過(guò)氧化氫溶液，觀察玻璃片表面 有二氧化錳粉末的一半表面有大量氣泡產(chǎn)生，另一半沒(méi)有明顯現(xiàn)象
B 將玻璃片放入水中，觀察玻璃片表面 沒(méi)有明顯現(xiàn)象
C 從過(guò)氧化氫溶液中取出玻璃片，再將玻璃片上粘有二氧化錳粉末的部分放入另一份過(guò)氧化氫溶液中 另一份過(guò)氧化氫溶液中，產(chǎn)生大量氣泡
D 分別稱(chēng)量放入過(guò)氧化氫溶液前后干燥玻璃片的質(zhì)量為m1和m2 m1不等m2
【解答】解：A、二氧化錳具有催化作用，所以加入二氧化錳一側(cè)反應(yīng)速率快，有大量氣泡出現(xiàn)，另一半則沒(méi)有明顯現(xiàn)象，故A正確；
B、設(shè)置空白實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證玻璃不具有催化效果，故B正確；
C、二氧化錳作為催化劑，反應(yīng)后化學(xué)性質(zhì)不會(huì)改變，取出放入另一過(guò)氧化氫溶液，也會(huì)分解產(chǎn)生氣泡，證明催化劑化學(xué)性質(zhì)不變，故C正確；
D、催化劑反應(yīng)前后質(zhì)量不會(huì)發(fā)生改變，所以前后質(zhì)量相等，故D錯(cuò)誤；
故選：D。
18．取氯酸鉀和二氧化錳的混合物ag在加熱條件下恰好完全反應(yīng)，相關(guān)量的變化如圖，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固體物質(zhì)只有兩種
B．0～t2min內(nèi)，固體中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變
C．0～t2min內(nèi)，固體中氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小
D．N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固體只有氯化鉀
【解答】解：氯酸鉀在二氧化錳的催化下加熱分解生成氯化鉀和氧氣。
A、二氧化錳作為催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，M點(diǎn)時(shí)，氯酸鉀沒(méi)有反應(yīng)完全，此時(shí)對(duì)應(yīng)的固體物質(zhì)有氯酸鉀、氯化鉀和二氧化錳，故說(shuō)法錯(cuò)誤；
B、0～t2min內(nèi)，固體中錳元素的質(zhì)量不變，固體總質(zhì)量不斷減小，所以固體中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大，故說(shuō)法錯(cuò)誤；
C、隨著氧氣的逸出，氧元素的質(zhì)量減小，固體中氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，故說(shuō)法正確；
D、N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是氯酸鉀恰好完全反應(yīng)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的固體有氯化鉀和二氧化錳（二氧化錳作為催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量不變），故說(shuō)法錯(cuò)誤；
故選：C。
19．金屬及金屬材料廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活及科學(xué)實(shí)驗(yàn)，它們的應(yīng)用推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展。
（1）某些手表的表帶由不銹鋼制成，原因是不銹鋼具有較大的硬度和良好的 。
（2）放置多年的手表會(huì)出現(xiàn)銹痕，寫(xiě)出一條防止手表生銹的措施： 。
（3）手表的電源為紐扣電池，具有使用壽命長(zhǎng)、容量大等特點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛。其中SR電池由氧化銀作正極，金屬鋅粉作負(fù)，電解液為氫氧化鉀或氫氧化鈉，通過(guò)鋅與氧化銀的化學(xué)作用生成銀和另一種物質(zhì)，同時(shí)產(chǎn)生電能，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（4）為了驗(yàn)證Fe、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)性順序，下列藥品可行的是 （填序號(hào)）。
①Fe、CuSO4溶液、Ag
②FeSO4溶液、Cu、Ag
③FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
④FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
（5）向一定質(zhì)量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入Zn粉，溶液質(zhì)量與加入Zn粉質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是 （填標(biāo)號(hào)）。
A．a(chǎn)點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)有3種
B．若取b～c段溶液，滴加稀鹽酸，無(wú)白色沉淀產(chǎn)生
C．取c點(diǎn)的固體，加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生
D．d點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為Zn（NO3）2
【解答】解：（1）不銹鋼是鐵的合金，其硬度比鐵大，不銹鋼的主要成分是鐵、鉻、鎳，是鋼的一種，抗腐蝕性好；
（2）鐵生銹的條件是鐵與水、氧氣同時(shí)接觸，因此手表出現(xiàn)銹痕是因?yàn)殍F接觸到了水和氧氣；防止鐵制品生銹即要使鐵制品隔絕空氣（或氧氣）、隔絕水，因此可采取的措施是：保持手表表面潔凈和干燥（合理即可）；
（3）根據(jù)題文信息可知，鋅與氧化銀反應(yīng)成銀和另一種物質(zhì)，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類(lèi)沒(méi)有改變，則另一種物質(zhì)為ZnO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Zn+Ag2O＝2Ag+ZnO；
（4）①將鐵放到硫酸銅溶液中有銅析出，說(shuō)明鐵的活動(dòng)性強(qiáng)于銅；將銀放到硫酸銅溶液中沒(méi)有現(xiàn)象，說(shuō)明銅的活動(dòng)性強(qiáng)于銀，能證明三種金屬的活動(dòng)性，可行；
②FeSO4溶液、Cu、Ag，銅和銀都不能與硫酸亞鐵反應(yīng)，只能證明鐵的活動(dòng)性強(qiáng)于銅和銀，不能證明銅和銀的活動(dòng)性，不可能；
③將銅放到硫酸亞鐵溶液中，沒(méi)有現(xiàn)象，說(shuō)明鐵的活動(dòng)性強(qiáng)于銅，將銅放到硝酸銀溶液中，銅的表面有銀白色固體析出，說(shuō)明銅的活動(dòng)性強(qiáng)于銀，能證明三種金屬的活動(dòng)性，可行；
④將銀放入到硫酸亞鐵和硫酸銅溶液中，沒(méi)有現(xiàn)象，能證明銀的活動(dòng)性弱于銅和鐵，但是不能證明鐵和銅的活動(dòng)性，不可行；
故選：①③；
（5）在金屬活動(dòng)性順序中，Zn＞Cu＞Ag，向一定質(zhì)量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，與兩種溶質(zhì)依次發(fā)生反應(yīng)Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag，所以析出銀的過(guò)程是溶液質(zhì)量減少的過(guò)程；Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu，所以析出銅的過(guò)程是溶液質(zhì)量增加的過(guò)程；
A.在a點(diǎn)時(shí)，硝酸銀沒(méi)有全部參加反應(yīng)，溶液中含有硝酸銀、硝酸銅和生成的硝酸鋅，溶質(zhì)是三種，故A正確；
B.b～c段是硝酸銀全部參加反應(yīng)完后鋅和硝酸銅反應(yīng)的過(guò)程，因此滴加稀鹽酸，不會(huì)產(chǎn)生沉淀，故B正確；
C.c點(diǎn)時(shí)鋅和硝酸銅反應(yīng)的過(guò)程，因此滴加稀鹽酸，沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤；
D.d點(diǎn)時(shí)鋅過(guò)量，溶液中只有硝酸鋅，故D正確；
故選：C。
20．為探究影響雙氧水分解的因素，某課外活動(dòng)小組的同學(xué)完成了下列實(shí)驗(yàn)：以下是相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) H2O2溶液濃度% H2O2溶液體積/mL 溫度/℃ MnO2的質(zhì)量/g 收集氧氣的體積/mL 反應(yīng)所需的時(shí)間/s
① 5 25 20 0.3 10 34.42
② 15 25 20 0.3 10 21.52
③ 15 25 35 0.3 10 17.72
（1）為準(zhǔn)確測(cè)定收集10mL氧氣所需的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)宜采用 方法來(lái)收集氧氣。
（2）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②，可以知道，雙氧水濃度越 （填“大”或“小”），分解速率越快。
（3）從實(shí)驗(yàn) （填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）的對(duì)比可知，化學(xué)反應(yīng)速率還與溫度有關(guān)。通過(guò)對(duì)比得到的結(jié)論，用一定量15%的過(guò)氧化氫溶液制氧氣通過(guò)的方法可以減小反應(yīng)速率。
（4）繼續(xù)探究催化劑的種類(lèi)對(duì)雙氧水分解速率的影響，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：
*表中的待測(cè)數(shù)據(jù)指測(cè)量收集相同體積的氧氣所需的時(shí)間。
編號(hào) H2O2溶液質(zhì)量（g） 催化劑 催化劑質(zhì)量（g） 待測(cè)數(shù)據(jù)（s）
實(shí)驗(yàn)1 100.0 MnO2 0.2 t1
實(shí)驗(yàn)2 100.0 CuO X t2
Ⅰ.表中X的數(shù)值應(yīng)是 。
Ⅱ.若t1 t2（選填“＞”、“＜”或“＝”），則MnO2的催化效果優(yōu)于CuO。
【解答】解：（1）收集相同體積的氧氣，且利于觀察，可以選擇排水法收集氧氣；
故答案為：排水。
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，雙氧水濃度越大，收集氣體的時(shí)間越短，說(shuō)明反應(yīng)速率越快；
故答案為：大。
（3）實(shí)驗(yàn)變量為溫度，故選②③作為實(shí)驗(yàn)組；
故答案為：②③。
（4）Ⅰ.實(shí)驗(yàn)變量為催化劑種類(lèi)，所以加入催化劑的質(zhì)量相同，因此X為0.2；
故答案為：0.2。
Ⅱ.MnO2的催化效果優(yōu)于CuO，則反應(yīng)速率快，所以收集氣體時(shí)間短，因此t1＜t2；
故答案為：＜。

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