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題型突破六 實驗探究題 　　　　　　　　　　　 　　　　 　　 題 型 訓 練 　　　　　　　　　　 　　　　　 　　 類型1　有關(guān)物質(zhì)組成、成分的探究 1．【xx江西】為了解甲酸的分解產(chǎn)物，實驗小組進行了以下探究： [查閱資料] 甲酸(HCOOH)的熔點為8.6 ℃，能分解生成兩種物質(zhì)。 [提出猜想] 實驗小組對甲酸的分解產(chǎn)物提出了猜想： 猜想1.H2和CO2；猜想2.CO和H2O。 [設(shè)計實驗] 20 ℃時，甲酸的狀態(tài)為______；從圖T6－2①裝置中選擇合適的裝置______(填序號)對甲酸進行加熱。為了加快分解速率，實驗小組加入了催化劑，反應后將分解產(chǎn)物通入圖②裝置進行實驗。 圖T6－2 [實驗預測] 若猜想1成立，則D中的實驗現(xiàn)象應為____________________。 [進行實驗] 實驗中觀察到C處瓶內(nèi)出現(xiàn)大量水珠，F(xiàn)處玻璃管中出現(xiàn)的現(xiàn)象為______________，甲酸分解的化學方程式為________________________。 [交流拓展] 資料表明，不同條件下，甲酸的分解產(chǎn)物不同，猜想1和猜想2均能成立。據(jù)此小新對甲酸的分解產(chǎn)物又提出新猜想：猜想3.H2O和CO2；猜想4.CO和H2。經(jīng)討論認為無須進行實驗就能確定猜想3和猜想4都錯誤，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 2．【xx江西】央視頻道《是真的嗎？》欄目中有一段視頻：將“錫紙”剪成一段兩頭寬中間窄的紙條，然后兩頭分別連接電池的正負極，觀察到“錫紙”立即燃燒。據(jù)此，小晟同學取某種“錫紙”進行了探究： (1)“錫紙”燃燒的原因：“錫紙”兩端接入電池兩極后造成短路致使“錫紙”燃燒，從燃燒的條件分析：開始“錫紙”不燃燒但短路后卻能燃燒的原因是________________(填“與氧氣接觸”或“溫度達到著火點”)。 (2)探究“錫紙”中金屬的成分：“錫紙”中的金屬是錫嗎？ [查閱資料] ①“錫紙”由錫箔或鋁箔和紙黏合而成； ②鋅粉是一種深灰色固體； ③錫(Sn)與酸或鹽溶液反應生成＋2價的錫鹽。 [提出猜想] 猜想Ⅰ：“錫紙”中的金屬是錫； 猜想Ⅱ：“錫紙”中的金屬是鋁。 [進行實驗] 設(shè)計方案并進行實驗。 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗分析與結(jié)論 取打磨后的“錫紙”片放入試管中，滴加氯化鋅溶液 “錫紙”表面有深灰色固體析出 根據(jù)實驗現(xiàn)象，結(jié)合金屬活動性順序可知猜想____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)成立；反應的化學方程式為________________________ [交流討論] ①實驗中打磨“錫紙”的目的是______________________； ②下列物質(zhì)的溶液可以替代氯化鋅溶液完成上述實驗的是______(填序號)。 A．氯化銅 B．硝酸銀 C．硫酸鈉 D．硫酸亞鐵 [拓展應用] 電器短路會引起火災，我們要嚴加防范。如果電器著火應該采取的滅火方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 3．【xx江西】實驗中，小紅誤將氫氧化鈉溶液當成酸滴加到金屬鋁中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)也有氣泡產(chǎn)生，為了解該氣體的成分，實驗小組進行了以下探究活動： [提出猜想] 小紅猜想是氧氣；小敏猜想是氫氣；小雨猜想是二氧化碳。 其他同學認為小雨的猜想是錯誤的，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [進行實驗] 利用圖T6－3所示的裝置進行實驗。 　　 　 圖T6－3 (1)小紅：反應一段時間后，將帶火星的木條放在a處，觀察到__________________，則她的猜想錯誤。 (2)小敏：①用圖T6－4所示裝置干燥從a導管出來的氣體，將管口a與_______(填“b”或“c”)端管口連接。②反應一段時間，點燃干燥的氣體，通過對現(xiàn)象的分析，得出她的猜想正確。 圖T6－4 [得出結(jié)論] 鋁、氫氧化鈉和水反應生成氫氣和偏鋁酸鈉(NaAlO2)，反應的化學方程式為________________________________。 [交流討論] 有同學認為，小敏的實驗方案有欠缺，步驟②中存在安全隱患，理由是________________________________________________________________________。 [反思提升] 許多重大科學發(fā)現(xiàn)，源自對實驗中異常現(xiàn)象的大膽質(zhì)疑，深入研究。下列科學成果是通過對異?，F(xiàn)象研究得出的是__________(填序號)。 A．波義耳不慎將濃鹽酸濺到花瓣上從而發(fā)現(xiàn)了酸堿指示劑 B．侯德榜潛心研究制堿技術(shù)發(fā)明了聯(lián)合制堿法 C．拉瓦錫深入研究前人忽視的異?，F(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了氧氣 D．張青蓮主持測定了多種元素相對原子質(zhì)量的新值 4．【xx江西】某興趣小組同學為了探究干電池中物質(zhì)的成分，將電池剖開時聞到異味且發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)。 [提出問題] 為什么有異味？黑色物質(zhì)的成分是什么？ [網(wǎng)絡(luò)搜索] 干電池的成分有二氧化錳、鐵粉及銨鹽等物質(zhì)。 [實驗設(shè)計] 同學們分別設(shè)計實驗進行探究。 實驗Ⅰ.小婧取適量黑色物質(zhì)與________混合置于研缽內(nèi)研磨，嗅到氨味，再用濕潤的石蕊試紙檢測，試紙變藍，證明黑色物質(zhì)中含有銨鹽。 實驗Ⅱ.小清用一種物理方法發(fā)現(xiàn)黑色物質(zhì)中不含鐵粉，他采用的方法是________________。 實驗Ⅲ.小明將黑色物質(zhì)加入適量的水中攪拌，靜置后過濾，取濾渣進行實驗。 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 ①取適量黑色濾渣裝入試管中，再加入過氧化氫溶液 __________ 有氣體生成 ②立即向試管中________________ 木條復燃 該氣體是氧氣 上述實驗中產(chǎn)生氧氣的化學方程式為______________________________，據(jù)此小明認為黑色物質(zhì)中一定含有二氧化錳。 [交流討論] 大家對小明的結(jié)論提出了質(zhì)疑。 (1)小瑩認為若要證明黑色物質(zhì)中一定含有二氧化錳，必須驗證二氧化錳的質(zhì)量和____________在反應前后都沒有發(fā)生變化。 (2)小儀認為除了小瑩考慮的因素外，另一個原因是氧化銅等黑色物質(zhì)對過氧化氫分解也有催化作用。 5．【xx河北】小明在市場看到：魚老板將一勺白色粉末加入水中，水中奄奄一息的魚很快張開嘴，活蹦亂跳起來。小明對這種“白色粉末”很感興趣，與小剛進行了相關(guān)探究。 [查閱資料] 這種“白色粉末”的主要成分是過碳酸鈉(化學式為Na2CO4)，常溫下，與水反應生成氧氣。 [實驗1] 小明選用圖T6－5所示裝置中的________(填序號)，進行過碳酸鈉與水的反應并收集產(chǎn)生的氣體。經(jīng)檢驗該氣體是氧氣，檢驗方法是______________________________________。 圖T6－5 [提出問題] 過碳酸鈉與水反應后得到的溶液M中溶質(zhì)的成分是什么？ [作出猜想] 根據(jù)過碳酸鈉和水的組成作出三種猜想。 猜想一：Na2CO3; 猜想二：NaOH；猜想三：Na2CO3和NaOH。 [實驗2] 小明取溶液M，滴加CaCl2溶液，觀察到有白色沉淀生成。他認為白色沉淀是CaCO3，溶液中一定含有Na2CO3。 小剛提出質(zhì)疑，認為產(chǎn)生的白色沉淀不一定是CaCO3。他的理由是________________________________________________________________________。 [實驗3] 小剛?cè)∪芤篗，滴加稀鹽酸，觀察到___________________，證明溶液中一定含有Na2CO3 ，從而否定了猜想二。Na2CO3與稀鹽酸反應的化學方程式為__________________________________。 [實驗4] 為進一步確定溶液M中是否含有NaOH，他們向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再產(chǎn)生沉淀為止，取上層清液，加入____________，無明顯現(xiàn)象。證明溶液中無NaOH，猜想一正確。 該實驗中用CaCl2溶液而不能用飽和石灰水，原因是 ________________________________________________________________________。 [反思拓展] (1)根據(jù)過碳酸鈉的性質(zhì)，保存時應注意防潮。 (2)檢驗A、B兩種物質(zhì)是否同時存在，一定要考慮二者性質(zhì)互相干擾的問題。 6．【xx徐州】某班學生在老師指導下探究鐵與水蒸氣的反應。 圖T6－6 (1)按圖T6－6裝好藥品、連好裝置(夾持儀器已略去)。其中A裝置的作用是________________________________________________________________________。 (2)加熱一段時間后，灰色鐵粉逐漸變黑，吹泡器連續(xù)吹出氣泡，且氣泡向上飛起；用燃著的木條靠近氣泡，能產(chǎn)生爆鳴聲。該氣體燃燒的化學方程式是__________________________________。 (3)同學們討論后認為：鐵與水蒸氣反應生成的固體是“鐵的一種氧化物”，玻璃管內(nèi)的黑色固體中還可能含有“過量的鐵”。 [查閱資料] 鐵有三種氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)，其中FeO接觸到空氣會立即由黑色變?yōu)榧t棕色；鐵的三種氧化物都不與硫酸銅溶液反應。 [實驗探究] 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 倒出玻璃管中黑色固體，平鋪于白紙上 黑色固體不變色 黑色固體中一定沒有__________(填物質(zhì)名稱) 取上述黑色固體少許，裝入試管，加入足量____________溶液 ________________，且有紅色固體出現(xiàn) 黑色固體中一定含有______________ [探究結(jié)論] 鐵與水蒸氣發(fā)生置換反應，有關(guān)的化學方程式是________________________________________________________________________。 [拓展創(chuàng)新] 同學們利用微型儀器“長柄V形玻璃管”改進了圖T6－6裝置，設(shè)計出圖T6－7裝置，并分別選用濕棉花、濕粉筆、蘆薈葉、芭蕉莖、氫氧化鎂、氫氧化銅等作為供水劑，實驗都獲得成功。 圖T6－7 ①甲、乙裝置相比，乙裝置有很多優(yōu)點，請你寫出一條：________________________________________________________________________。 ②分析上述供水劑的供水原理，其中正確的是______(填字母)。 A．疏松、多孔的物質(zhì)，有良好的吸水性和保水性能 B．新鮮的富水植物，在受熱時水分容易釋放出來 C．本身不含水的固體物質(zhì)，不能用作供水劑 7．【xx江西樣卷一】西藏“茶馬古道”芒康縣鹽井是香格里拉唯一的產(chǎn)鹽區(qū)。鹽田是用紫紅色黏土抹平壓實的曬鹽池，當?shù)厝税邀u水注入鹽田中經(jīng)過日曬風吹，就得到上等且味道很好的紅鹽。為揭秘紅鹽呈紅色的原因，實驗小組進行了如下探究活動。 [提出問題] 紅鹽中存在什么物質(zhì)使鹽呈現(xiàn)紅色？ [查找資料] (1)西藏紫紅色黏土中含大量的氧化鐵(Fe2O3)。 (2)溶液中三價鐵離子(Fe3＋)遇到硫氰化鉀(KSCN)溶液，溶液變?yōu)檠t色。 [作出猜想] 紅鹽中含少量的氧化鐵使鹽呈現(xiàn)紅色。 [實驗探究] 小組同學從一定量的紅鹽中提取少量紅色粉末，進行如下實驗： 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗解釋與 結(jié)論 實驗Ⅰ 步驟①：取少量紅色粉末于試管中，滴加適量稀鹽酸 紅色粉末恰好全部溶解 色粉末中含有______，步驟①涉及反應的化學方程式為_______________ _________________ 步驟②：往①所得溶液中滴入硫氰化鉀(KSCN)溶液 溶液變?yōu)檠t色 實驗Ⅱ 步驟①：如圖所示，將紅色粉末與足量的黑色炭粉混合均勻，裝入玻璃管中，先通一段時間氮氣，再加熱 一段時間后，觀察到澄清石灰水變渾濁，紅色粉末變黑 反應產(chǎn)生的氣體為______；紅色粉末中一定含______元素 步驟②：冷卻后，取出玻璃管中黑色粉末，將磁鐵靠近黑色粉末 黑色粉末部分被吸引 紅色粉末中一定含____元素 [實驗結(jié)論] 猜想_______(填“正確”或“錯誤”)。 [實驗反思] 實驗Ⅱ中能否用CO氣體代替黑色炭粉并說明理由：__________________________________________。 8．【xx龍東】小維與家人聚餐時，對火鍋燃料“固體酒精”產(chǎn)生了好奇，于是他與同學對其成分進行如下探究。 [查閱資料] (1)該固體酒精是用酒精、氯化鈣和氫氧化鈉按一定的質(zhì)量比混合制成的。 (2)氯化鈣、氯化鋇溶液均呈中性。 [提出問題] (1)酒精中是否含有碳元素？ (2)固體酒精中氫氧化鈉是否變質(zhì)？ [作出猜想] 猜想一：酒精中含有碳元素。 猜想二：固體酒精中氫氧化鈉已變質(zhì)。 圖T6－8 [實驗探究] (1)按圖T6－8進行實驗，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水________，可得出酒精中含有碳元素的結(jié)論。 (2)取少量固體酒精于燒杯中，加足量的水充分溶解后靜置，發(fā)現(xiàn)杯底有白色沉淀。取沉淀于試管中加入稀鹽酸，固體溶解并有氣泡產(chǎn)生，則生成氣體的化學方程式為________________________________________________________________________。 [實驗結(jié)論] (1)酒精中含有碳元素。 (2)固體酒精中氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)。 [拓展延伸] 為進一步確定固體酒精中是否還含有氫氧化鈉，小維與同學繼續(xù)探究。 (1)他另取少量固體酒精，加水溶解后，取上層清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液______，于是得出固體酒精中還含有氫氧化鈉。 (2)小維的同學認為他的實驗不能證明固體酒精中一定有氫氧化鈉剩余，理由是________________________________________________________________________。 (3)他們另取上層清液，加入足量的氯化鋇溶液，充分反應后滴加氯化鐵溶液，生成紅褐色沉淀，他們一致認為固體酒精中氫氧化鈉有剩余。 [反思交流] (1)實驗中，加入足量氯化鋇溶液的目的是_________________________________________。 (2)實驗室中氫氧化鈉應________保存。 9．【xx常州】膨松劑是一種食品添加劑，某研究小組對膨松劑進行了如下探究。 [趣味實驗] 實驗1：和面。向20 g面粉中加入10 mL水，制得的面團編為1號；向20 g面粉中加入10 mL水，再加入2 g膨松劑M，制得的面團編為2號。 實驗2：發(fā)面。將和好的2個面團放入微波爐中加熱，幾分鐘后，取出面團，發(fā)現(xiàn)1號面團無明顯脹大，2號面團明顯脹大，且手感比較松軟。 [提出問題] 膨松劑M的成分是什么？ [提出假設(shè)] 假設(shè)1：M是NH4HCO3； 假設(shè)2：M是NaHCO3； 假設(shè)3：M是NH4HCO3和NaHCO3。 [實驗探究1] 序號 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 ① 取少量M于試管中，加熱一段時間 無刺激性氣味，試管內(nèi)壁有水珠，試管內(nèi)有固體剩余 假設(shè)______成立，假設(shè)______不成立 [提出新問題] 實驗①試管中剩余固體是什么？ [實驗探究2] 實驗②：將實驗①所得的固體繼續(xù)加熱，無明顯現(xiàn)象，冷卻，向試管中加水，固體全部溶解，將所得溶液分為2份，向其中一份溶液中滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，將生成的氣體通入澄清石灰水，有白色沉淀；向另1份溶液中滴加足量氯化鈣溶液，有白色沉淀生成，靜置，向上層清液中滴加2滴無色酚酞溶液，溶液不變紅。 [得出結(jié)論] 實驗①試管中剩余固體是________(填化學式)。 [反思提高] (1)NH4HCO3受熱分解的化學方程式是__________________________________。 (2)熱穩(wěn)定性：Na2CO3______(填“>”“<”或“＝”)NaHCO3。 [拓展應用] 某品牌復配膨松劑N的材料為：磷酸二氫鈣、碳酸氫鈉和玉米淀粉，N遇水發(fā)生如下反應：Ca(H2PO4)2＋2NaHCO3===CaHPO4↓＋Na2HPO4＋2CO2↑＋2H2O；利用N和面與發(fā)面(加熱)時，面團都會脹大。下列敘述正確的是______(填序號)。 a. 常溫下的溶解度：Na2HPO4>CaHPO4 b. 碳酸氫鈉在水溶液中遇到酸性物質(zhì)能產(chǎn)生氣體 c. 根據(jù)上述反應，產(chǎn)生0.22 g CO2，至少需要NaHCO3的質(zhì)量為0.42 g 10．【xx綿陽節(jié)選】化學興趣小組的同學發(fā)現(xiàn)實驗臺上有一瓶標簽殘缺的試劑(如圖T6－9)，同學們對此進行了如下探究。 圖T6－9 [提出問題] 這是一瓶什么溶液？ [猜想與假設(shè)] 海天同學的猜想是Na2SO3溶液； 劉浩同學的猜想是Na2SO4溶液； 你的猜想是________________(寫一種)。 [查閱資料] Ⅰ.白色沉淀BaSO3不溶于水，但能溶于稀鹽酸。 Ⅱ.硝酸具有強氧化性，能將BaSO3氧化成BaSO4。 Ⅲ.Na2SO3與稀鹽酸反應產(chǎn)生SO2，SO2能使澄清石灰水變渾濁，也能使品紅溶液褪色。 [進行實驗] Ⅰ.海天同學取適量的該溶液于試管中，滴加稀鹽酸，產(chǎn)生無色氣體，他認為自己的猜想成立，而劉浩同學認為他的結(jié)論不合理，原因是 ________________________________________________________________________。 Ⅱ.劉浩同學為了驗證自己的猜想，做了如下實驗： 取適量的該溶液于試管中，先滴加足量的BaCl2溶液，再滴加過量稀硝酸，現(xiàn)象為___________________________________，劉浩認為自己的猜想成立。 Ⅲ.卓瑪同學對劉浩同學的結(jié)論又提出質(zhì)疑，她認為滴加BaCl2溶液和稀硝酸，Na2SO3也會產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象，為了驗證自己的觀點，做了如下實驗： 步驟 操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 步驟1 取少量該溶液于試管中，滴加足量的BaCl2溶液 ________ 無 步驟2 向步驟1的試管中滴加足量的稀鹽酸 ________ 此溶液不是Na2SO4 步驟3 將步驟2中產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中 品紅褪色 ________ ________ 寫出卓瑪同學實驗過程中的化學方程式：________________________，________________________。 11．【xx株洲】某校九年級“我們愛化學”活動小組的同學，探究了過氧化鈉(Na2O2)與二氧化硫(SO2)反應后所得固體產(chǎn)物的成分，過程如下： [查閱資料] 過氧化鈉與二氧化硫反應的化學方程式為：2SO2＋2Na2O2===2Na2SO3＋O2，2Na2SO3＋O2===2Na2SO4；SO2能使品紅溶液褪色。 [提出猜想] 猜想1：固體成分為Na2SO3； 猜想2：固體成分為Na2SO4； 猜想3：______________________。 [實驗探究] 用如圖T6－10所示的裝置進行實驗。打開A中分液漏斗的活塞，反應發(fā)生(產(chǎn)生足量的SO2)后，用帶火星的木條檢驗從a處導出的氣體，木條復燃。實驗前稱得Na2O2固體的質(zhì)量為78 g，充分反應后稱得生成物固體的質(zhì)量為134 g。 圖T6－10 [實驗結(jié)論] (1)A是制取SO2氣體的裝置，反應的化學方程式與實驗室制取CO2的化學方程式類似，請寫出A中發(fā)生反應的化學方程式：_______________________________________________________________________。 (2)由題中________的實驗現(xiàn)象，可推測猜想2是錯誤的。 (3)裝置B的作用是____________________；裝置D的作用是________________________________________________________________________。 (4)根據(jù)反應前后固體的質(zhì)量，可計算出Na2SO3的質(zhì)量為________g，Na2SO4的質(zhì)量為________g。 [總結(jié)提升] (1)若實驗前稱得Na2O2固體的質(zhì)量為m1g，充分反應后稱得生成物固體質(zhì)量為m2g，則m2的取值范圍是________________(用含m1的關(guān)系式表示)。 (2)請另外設(shè)計一種實驗方案，定性驗證過氧化鈉與二氧化硫反應后所得固體產(chǎn)物的成分：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 類型2　有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)及變化規(guī)律的探究 12．【xx江西】圖T6－11是兩個實驗小組分別進行“加熱硫酸銅和氫氧化鈉溶液反應后生成物”的實驗過程示意圖。 甲組 乙組 圖T6－11 [甲組] 氫氧化鈉與硫酸銅反應的化學方程式為____________________________________，加熱后產(chǎn)生黑色的氧化銅。 [乙組] 為尋找實驗中沒有產(chǎn)生氧化銅的原因，他們進行了以下實驗探究： [查閱資料] 在酸性條件下，氫氧化鈉與硫酸銅在溶液中可發(fā)生如下反應：6NaOH＋4CuSO4===3Na2SO4＋Cu4(OH)6SO4 ↓，生成的堿式硫酸銅是不溶于水的藍白色固體，加熱不易發(fā)生分解。 [提出猜想] 根據(jù)資料分析，同學們針對試管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想： 猜想Ⅰ：硫酸銅溶液呈酸性； 猜想Ⅱ：生成的硫酸鈉使溶液呈酸性。 [實驗與結(jié)論] 實驗①：用pH試紙測定硫酸銅溶液的酸堿度，得出其pH______(填“＞”“＜”或“＝”)7，硫酸銅溶液呈酸性，猜想Ⅰ成立。 實驗②：向盛有硫酸鈉溶液的試管中逐滴滴加石蕊溶液，觀察到溶液顯紫色，硫酸鈉溶液呈______(填“酸”“堿”或“中”)性，猜想Ⅱ不成立。 [交流和反思] (1)乙組同學認真分析甲組實驗后，一致認為不需要通過實驗就能判斷猜想Ⅱ不成立，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在化學反應中，相同的反應物因質(zhì)量比不同可能會導致生成物不同，請另舉一例：____________(寫出反應物即可)。 13．【xx陜西】同學們在實驗室用塊狀大理石和5%的稀鹽酸反應制取CO2，觀察不到氣泡產(chǎn)生時，發(fā)現(xiàn)固體還有剩余，對此進行探究(雜質(zhì)不溶于水且不與酸反應)。 [提出問題] 不再產(chǎn)生氣泡的原因是什么？ [猜想假設(shè)] 猜想一：鹽酸已經(jīng)完全反應； 猜想二：剩余固體中無碳酸鈣； 猜想三：生成物或雜質(zhì)附著在大理石表面，阻礙反應繼續(xù)進行。 [實驗探究一] 反應后溶液中是否有鹽酸。 (1)小亮取上述反應后的清液，測得溶液pH＝2，說明溶液顯______性，由此得出猜想一不成立的結(jié)論。 (2)小慧認為此結(jié)論不夠嚴謹，還應考慮生成物對溶液酸堿度的影響，補充了如下實驗。 ①取潔凈的燒杯，另配制____________溶液，測得溶液pH＝7。 ②取潔凈的試管，加入適量水和紫色石蕊溶液，持續(xù)通入CO2，發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)開_____色。 但小亮認為實驗②不能說明CO2對溶液酸堿度的影響，他重新改進了實驗。 ③另取潔凈的試管，加入適量水，持續(xù)通入CO2至飽和，測得溶液pH＝5.6。 由以上實驗可知，該反應的生成物對溶液酸堿度影響不大，猜想一不成立，反應后的溶液中有鹽酸。 [實驗探究二] 剩余固體中是否有碳酸鈣。 小亮先振蕩反應容器，使剩余固體和液體充分接觸，觀察到仍無氣泡產(chǎn)生。再向容器中滴加少量5%的稀鹽酸，又有氣泡產(chǎn)生。一段時間后，不再產(chǎn)生氣泡，仍有固體剩余。產(chǎn)生氣泡的化學方程式是__________________________________________。 由以上實驗可知，猜想二和猜想三不成立。 [得出結(jié)論] 根據(jù)以上實驗探究，可得出影響反應能否進行的因素之一是________________。 [反思交流] 小慧又提出，也可能是反應太慢，無法觀察到氣泡產(chǎn)生。她設(shè)計了如下對比實驗：取出[實驗探究二]所得的部分清液，放置一段時間后，測得pH為x，同時測得[實驗探究二]容器中剩余清液的pH為y，若x_____(填“＞”“＜”或“＝”)y，則她的猜想成立。 14．實驗室用石灰水而不用氫氧化鈉溶液鑒定二氧化碳。氫氧化鈉能否與二氧化碳反應？ [查閱資料] (1)氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應生成易溶的碳酸鈉；碳酸鈉在二氧化碳過量的條件下，繼續(xù)與水和二氧化碳反應生成碳酸氫鈉。 (2)碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)對比如下表： 操作 NaHCO3溶液 Na2CO3溶液 加入稀鹽酸 產(chǎn)生氣泡 產(chǎn)生氣泡 加入CaCl2溶液 無明顯變化 ____________(填現(xiàn)象) 加熱溶液至沸騰，并將氣體通入澄清石灰水 澄清石灰水變渾濁 澄清石灰水無明顯變化 [進行實驗] 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論及化學方程式 __________ __________ __________ 氫氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式為_____________________________ [實驗反思] (1)學習小組討論，認為產(chǎn)生此實驗現(xiàn)象的原因可能有兩種：一種是NaOH與CO2發(fā)生了反應；另一種是__________________________。 (2)為了進一步驗證CO2與NaOH溶液已經(jīng)發(fā)生反應，請你設(shè)計一個簡單的實驗檢驗生成的新物質(zhì)。 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 解釋與結(jié)論 __________ __________ __________ __________ NaOH與CO2發(fā)生了反應 [實驗拓展] 該小組同學將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，利用數(shù)字化技術(shù)測定溶液pH變化，待完全反應后，觀察到溶液中逸出大量氣泡，pH出現(xiàn)兩段S型變化曲線。 圖T6－12 [實驗分析] (1)AB段變化的原因可能是____________________________；BC段變化的原因可能是___________________________________________。 (2)請設(shè)計實驗驗證反應后的溶液中含有NaHCO3： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 15．【xx沈陽】觀察是學習化學的重要方法。我們可以運用自己的感官，也可以借助儀器通過實驗，觀察物質(zhì)及其變化的條件、現(xiàn)象和結(jié)果。 觀察與思考一：蠟燭在空氣中燃燒。 圖T6－13 觀察與思考二：在密閉容器內(nèi)，蠟燭燃燒過程中O2體積分數(shù)的測定。 實驗1：一定條件下，蠟燭在一瓶空氣中燃燒。某同學利用O2傳感器，測定燃燒過程中O2的體積分數(shù)(如圖T6－14所示)。 圖T6－14 觀察實驗結(jié)果圖，初始時O2的體積分數(shù)是______%，蠟燭熄滅時O2的體積分數(shù)是______%。 實驗2：相同實驗條件下，某同學另取一瓶混有空氣的O2進行測定(初始時O2的體積分數(shù)是30%)。 結(jié)合已有信息，合理猜想：蠟燭熄滅時O2的體積分數(shù)(與實驗1相比較)。 請寫出兩種不同情況并分別說明理由。 [溫馨提示：實驗操作合理，蠟燭相同且量足夠，忽略儀器誤差] 猜想1及理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 猜想2及理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 類型3　反應影響條件或因素的探究 16．【xx廣州】菱錳礦(含有MnCO3)常用稀硫酸來浸出Mn2＋。 (1)浸出Mn2＋發(fā)生的是復分解反應，該化學方程式是________________________________________________________________________。 (2)為探究浸錳的最佳工藝條件，某研究小組首先進行了單因素實驗，數(shù)據(jù)如下： 礦酸比 1∶0.4 1∶0.5 1∶0.6 1∶0.7 1∶0.8 浸出率/% 75.9 83.8 91.8 92.8 93.0 ①礦酸比從1∶0.4到1∶0.8的過程中，稀硫酸的用量________(填“增大”或“減小”)。 ②分析數(shù)據(jù)可知：當?shù)V酸比從1∶0.4變化到1∶0.6時，Mn2＋浸出率__________________。 當?shù)V酸比從1∶0.6變化到1∶0.8時，Mn2＋浸出率__________________。 (3)該研究小組選定兩個因素作為研究條件進行對比實驗，數(shù)據(jù)如下： 礦酸比 溫度/℃ 浸出率/% 1 1∶0.5 60 80.2 2 1∶0.5 80 83.8 3 1∶0.6 60 X 4 1∶0.6 80 91.8 ①表中X最有可能的數(shù)值為________。 A．79.7 B．80.8 C．87.6 D．92.8 ②該工藝的最佳條件：礦酸比為________；溫度為________。 17．【xx湖州】科學探究小組在探究酸的性質(zhì)時，做了如下實驗：向放有少量CuO粉末的試管中加入6 mL鹽酸，觀察到黑色粉末很快溶解，并得到藍色溶液。而向放有少量CuO粉末的試管中加入6 mL硫酸溶液，常溫下無明顯現(xiàn)象。為什么會產(chǎn)生這種差異呢？ [建立猜想] ①兩種酸溶液的pH不同(注：pH相同，則單位體積溶液中H＋數(shù)目相同)。 ②兩種酸溶液中的______________不同。 [實驗過程] 實驗 次數(shù) 試劑 實驗 條件 實驗現(xiàn)象 1 0.2 g CuO粉末＋6 mL pH＝0的鹽酸 常溫 黑色粉末很快溶解，溶液呈藍綠色 2 0.2 g CuO粉末＋6 mL pH＝0的硫酸 常溫 無明顯現(xiàn)象 3 0.2 g CuO粉末＋6 mLpH＝0的硫酸＋0.35 g NaCl 常溫 黑色粉末很快溶解，溶液呈藍綠色 4 0.2 g CuO粉末＋6 mL pH＝0的硫酸＋0.35 g______ 常溫 無明顯現(xiàn)象 [實驗結(jié)論] 常溫下，pH相同的鹽酸和硫酸溶液與CuO反應現(xiàn)象出現(xiàn)差異的原因是由于______促進了反應的進行。 18．【xx蘇州】為了探究相同條件下同種溶質(zhì)在不同溶劑中的溶解性，某興趣小組同學進行如下兩組實驗(本實驗所用汽油與KMnO4、碘均不發(fā)生化學反應)。 [實驗1] KMnO4晶體在不同溶劑中的溶解實驗。 根據(jù)實驗步驟、實驗操作圖示填寫相關(guān)實驗現(xiàn)象。 實驗 步驟 步驟1 步驟2 實驗操作圖示 實驗操作及現(xiàn)象 振蕩后靜置；(1)A試管中晶體全部溶解，溶液呈____色；B試管中晶體不溶解，汽油不變色 將步驟1中A試管內(nèi)溶液倒入B試管中，振蕩后靜置；(2)B試管中觀察到的現(xiàn)象為______________________________ [實驗2] 碘在不同溶劑中的溶解實驗。 根據(jù)實驗操作圖示填寫相關(guān)問題。 實驗 操作 圖示 實驗 結(jié)論 或解釋 (3)由圖②所示現(xiàn)象可知：碘____(填“不”“微”或“易”)溶于水 (4)圖③所示試管中液體分層。上層紫紅色溶液的名稱是______________________。 說明碘在汽油中溶解性比在水中____ (填“強”或“弱”) [反思與應用] (5)①碘易溶于酒精，若[實驗2]中汽油用酒精代替，振蕩后靜置，最終所得液體________(填“分層”或“不分層”)。 ②“從稀碘水中提取碘”是“海帶提碘”工藝中的一個重要步驟，其原理類似[實驗2]中第二步操作，工業(yè)實際生產(chǎn)時使用其他揮發(fā)性液體代替汽油，這種揮發(fā)性液體必須具備的條件是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 19．【xx黃岡】鋁是重要的輕金屬，廣泛應用于航空、電訊和建筑領(lǐng)域。鋁亦有其特殊的性質(zhì)，試根據(jù)以下信息填空。 (1)按金屬的活動性順序，鋁比鋅_______。但是將鋁片和鋅粒分別投入稀硫酸中，鋁片表面產(chǎn)生的氣泡卻比鋅粒少而慢。為了探究鋁與酸反應的規(guī)律，小強用相同質(zhì)量、相同形狀的光亮鋁片設(shè)計如下實驗。 實驗 圖示 實驗一 實驗二 實驗三 實驗四 實驗 現(xiàn)象 鋁表面產(chǎn)生氣泡很小且慢 鋁表面產(chǎn)生大量氣泡 鋁表面產(chǎn)生大量氣泡 鋁表面產(chǎn)生大量氣泡且快　 (2)比較實驗三、實驗四說明鋁與酸反應產(chǎn)生氫氣的速率，與____________有關(guān)。 (3)比較實驗一、實驗二說明鋁與酸反應產(chǎn)生氫氣的速率，可能與________、________(填粒子名稱)有關(guān)。猜測鋁與酸反應產(chǎn)生氫氣的速率還可能和溫度、金屬與酸的接觸面積等多種因素有關(guān)。 (4)寫出實驗二中發(fā)生反應的化學方程式：_____________________________________。 (5)小芳將長條狀鋁片的一端放在酒精燈火焰上灼燒片刻，輕輕搖動鋁條，受熱一端會左右搖晃，卻不像蠟燭那樣滴落。為探究其原因，小芳查閱資料得知：鋁的熔、沸點分別是660 ℃、2460 ℃；氧化鋁的熔、沸點分別為2054 ℃、2980 ℃。 試解釋上述實驗現(xiàn)象：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 類型4　其他類探究 20．【xx江西】小煜同學通過學習知道，乙醇汽油是一種新型車用燃料，于是他對汽油中添加乙醇的目的進行了如下探究。 [猜想] 猜想1：可以減少汽車尾氣的污染； 猜想2：可以產(chǎn)生更多的熱量，增強汽車的動力。 [設(shè)計與實驗] 序號 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 Ⅰ 在兩個蒸發(fā)皿中各加入10 mL冷水，控制相同燃燒條件，分別用乙醇和汽油作為燃料進行加熱，記錄從開始加熱到水沸騰的時間 用乙醇加熱耗時118 s； 用汽油加熱耗時56 s 猜想2____(填“成立”或“不成立”) Ⅱ 實驗Ⅰ停止加熱后，取下蒸發(fā)皿，觀察蒸發(fā)皿的底部 用乙醇加熱的蒸發(fā)皿底部只有極少量炭黑，而用汽油加熱的蒸發(fā)皿底部有大量炭黑 ________(可仿照上格填寫) [分析與討論] (1)實驗Ⅰ是一個對比實驗，實驗過程中不一定要控制的條件是________ (填序號)。 A．水的初始溫度必須相同 B．加熱開始計時點必須相同 C．燃具產(chǎn)生火焰的大小必須相同 D．蒸發(fā)皿的大小必須相同 (2)汽車的發(fā)動機、排氣管等部件易出現(xiàn)積炭，使用乙醇汽油后，這些部件產(chǎn)生的積炭量將________________________________________________________________________。 (3)目前乙醇汽油中乙醇的添加量約為10%，可一定程度節(jié)省石油資源。結(jié)合實驗Ⅰ的結(jié)論分析，如果乙醇的添加量過大，會使汽車動力________ (填“增強”“減弱”或“不變”)。 21．【xx自貢】某研究小組對自動充氣氣球(如圖T6－15所示)進行下列探究。 圖T6－15 [查閱資料] 該氣球充氣原理是：通過擠破液體包，使液體與白色粉末接觸產(chǎn)生二氧化碳氣體，實現(xiàn)氣球自動充氣。 (1)為檢驗氣體是二氧化碳，可選用___________(填試劑名稱)。 探究一：液體包內(nèi)溶液酸堿性的探究 (2)室溫時，用pH試紙測得溶液的pH＝3，則該溶液呈______性。 探究二：白色粉末成分的探究 [猜想與假設(shè)] 甲同學認為是碳酸鈣；乙同學認為是碳酸鈉；丙同學認為是碳酸氫鈉。 [設(shè)計并進行實驗] (3)將少量白色粉末放入水中攪拌，固體全部溶解，說明甲同學的猜想________(填“正確”或“不正確”)。 (4)室溫時，分別向盛有碳酸氫鈉、碳酸鈉和白色粉末樣品的錐形瓶中注入等體積、足量的10%鹽酸(裝置如圖T6－16)，數(shù)據(jù)記錄如下表： 圖T6－16 實驗 編號 錐形瓶內(nèi)的物質(zhì) 最終得到CO2體積/mL 名稱 質(zhì)量 ① 碳酸氫鈉 0.10 V1 ② 碳酸鈉 0.10 V2 ③ 白色粉末 x V1 實驗①的化學方程式為____________________；表中x＝______；V1______(填“>”“<”或“＝”)V2。 [分析并得出結(jié)論] (5)白色粉末是__________。 22．【xx綏化】工業(yè)鐵紅主要成分是Fe2O3，還含有少量的FeO、Fe3O4。 [查閱資料] ①草酸晶體(H2C2O43H2O)在濃硫酸作用下受熱分解，化學方程式為： H2C2O43H2OCO2↑＋CO↑＋4H2O。 ②堿石灰是固體NaOH和CaO的混合物，能吸收水蒸氣和二氧化碳。 ③鐵的常見氧化物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)： 鐵的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 鐵元素的質(zhì)量分數(shù) 77.8% 70.0% 72.4% [問題討論] 為了測定鐵紅中鐵的質(zhì)量分數(shù)，小組同學進行如下實驗(裝置氣密性良好)。 圖T6－17 (1)該實驗為了保證進入E中的氣體是純凈、干燥的CO，則B、C、D中的試劑依次是________(填序號)。 a．濃硫酸 b．澄清石灰水 c．氫氧化鈉溶液 (2)C裝置的作用是________________________________________________________________________。 (3)寫出E裝置中所發(fā)生反應的一個化學方程式： ________________________________________________________________________。 (4)稱取鐵紅樣品10.0 g，用上述裝置進行實驗，測定鐵紅中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)。 ①若E中充分反應后得到鐵粉的質(zhì)量為m g，則______ [拓展應用] abc [解析] [拓展應用] 因為N遇水發(fā)生反應：Ca(H2PO4)2＋2NaHCO3===CaHPO4↓＋Na2HPO4＋2CO2↑＋2H2O，在反應中CaHPO4 以沉淀形式存在，所以常溫下的溶解度Na2HPO4>CaHPO4；碳酸氫鈉可與酸性物質(zhì)反應生成二氧化碳氣體； 根據(jù)化學方程式中各物質(zhì)的質(zhì)量比關(guān)系，設(shè)生成0.22 g二氧化碳需要Ca(H2PO4)2的質(zhì)量為x， 2NaHCO3～2CO2 168 88 x 0.22 g ＝