2022年河南省中考化学总复习寒假阶段考点巩固综合练习第17节探究性实验（word版 含答案）
文档属性
| 名称 | 2022年河南省中考化学总复习寒假阶段考点巩固综合练习第17节探究性实验（word版 含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1020.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-15 11:24:14 | ||
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文档简介
2022年河南省中考化学总复习
寒假阶段考点巩固综合练习
第17节探究性实验
【考点巩固专练】
探究1：粗盐提纯
1．(2020连云港)去除难溶性杂质后的食盐样品中还含有可溶性杂质：CaCl2、MgCl2和Na2SO4。为除去可溶性杂质，将食盐样品溶于水，依次加入稍过量的三种溶液：BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液。充分反应后过滤，得滤渣X，向滤液中加入过量的稀盐酸，搅拌、煮沸，得到氯化钠溶液。下列说法正确的是( )
A．滤渣X中有三种成分
B．“向滤液中加入过量的稀盐酸”目的只是为了除去过量的NaOH
C．除杂过程中有Na2CO3参加的化学反应为复分解反应
D．将氯化钠溶液用题图装置加热蒸发，至水分完全蒸干时停止加热
2．(2020黔南州)某同学为除去食盐水中的Na2SO4杂质，进行了以下实验：
下列有关说法错误的是( )
A．X为BaCl2溶液 B．Y为Na2CO3溶液 C．Z为稀盐酸 D．步骤②与④可交换
3．粗盐样品中含有杂质MgSO4和CaCl2以及泥沙，兴趣小组的同学欲除去其中的杂质，得到纯净的NaCl固体，设计了如下图所示的实验方案：
①X溶液中的溶质属于碱，则X的化学式为 。
②加入过量碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式为(写出一个即可)。
③溶液B中除了NaCl外，还含有哪些杂质？ 请设计实验加以验证，写出简要的实验步骤和现象。 。
4．(2020广东)实验室对含有MgCl2的粗盐进行提纯，步骤如图所示。
(1)步骤①中，称量5.0 g粗盐需补充的主要仪器是 。
(2)步骤②中，玻璃棒的作用是 。
(3)步骤③中，滴加过量NaOH溶液除去MgCl2，反应的化学方程式是 。
(4)步骤⑤中，为中和过量的NaOH，应滴加的“试剂a”是 (填字母)。
A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸
(5)步骤⑥的操作名称是 ；当 时，停止加热。
5．(2020咸宁)在新型冠状病毒肺炎的防疫工作中，“84”消毒液常用于学校环境的消毒灭菌。某校兴趣小组对“84”消毒液的相关知识产生了兴趣，于是在教师的指导下进行如下探究：
【查阅资料】
a．“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠，NaClO为有效成分。
b．次氯酸钠(NaClO)溶液有漂白、杀菌、消毒功效，有腐蚀性。
c．可通过电解氯化钠溶液的方法来制取次氯酸钠。
一、初识“84”消毒液：
【提出猜想】“84”消毒液对有色衣物有漂白作用。
【设计实验】
实验操作 实验现象 实验结论
向有色布条滴加适量该消毒液，放置一段时间 有色布条 (填“褪色”或“不褪色”) 消毒液对有色衣物有漂白作用
二、自制“84”消毒液：同学们在实验室通过电解氯化钠溶液来制取“84”消毒液，其反应的化学方程式是NaCl＋H2ONaClO＋X↑，则X的化学式是 。
三、实验拓展：在教师的指导下，同学们成功制得了“84”消毒液，激发了同学们更大的探究欲望，还设计了粗盐提纯(主要成分是NaCl，还含有可溶性杂质MgCl2、CaCl2等)的实验方案：
实验步骤 实验目的或说明
(1)取一定量的粗盐样品，加入适量水完全溶解，再加入过量的氢氧化钠溶液，充分反应后过滤 完全除去杂质MgCl2，写出反应的化学方程式：
(2)向步骤(1)中滤液加入过量的 (写化学式)溶液，充分反应后过滤 完全除去杂质CaCl2
(3)向步骤(2)中滤液加入过量的稀盐酸 写出所得溶液中含有的阳离子符号：
把步骤(3)中所得溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸发结晶即可得到较纯的食盐。
【实验反思】
a．此方案最终所得NaCl比原粗盐样品中的NaCl多，其原因是 。
b．有同学认为只需要上述实验方案中的步骤(2)，不仅能完全除去杂质CaCl2，还能完全除去杂质MgCl2，你认为正确吗？说明理由： 。
6．(2020长春)粗盐中除了含有NaCl外，还含有少量Na2SO4、CaCl2、MgCl2及泥沙等杂质。如图是常用的粗盐精制操作流程：
请回答下列问题：
(1)操作1相当于实验室中的 操作。
(2)沉淀1的化学式为 。
(3)加入过量试剂1的目的是 。
(4)滤液4中含有的阴离子是 (填离子符号)。
7．(2021怀化)为了培养学生的创新精神和实践能力，落实素质教育，近年来，怀化市大力推进实验教学，于2021年五月举行初中毕业考试实验操作考查。兴趣小组在学校的实验室进行“粗盐的提纯”实验，邀请你一起完成。
Ⅰ.溶解 Ⅱ.过滤 过滤时玻璃棒的作用是 。
小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。
【查阅资料】
a．粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。
b．BaSO4不溶于水、不溶于酸。
【设计实验方案并进行实验】为确认滤液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4的存在，小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液进行以下实验探究。
实验操作 实验现象 实验结论
①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液，充分反应，静置，过滤 滤液中含有MgCl2
②往上述①的滤液中滴加足量的 ，充分反应，静置，过滤 滤液中含有CaCl2
③往上述②的滤液中加入足量的 ，充分反应，静置，过滤 有白色沉淀生成 滤液中含有Na2SO4
【实验反思】小宇同学认为实验③不够严谨，理由是 。老师告诉同学们，可在实验③所得的沉淀中加入足量的 (填“盐酸”或“稀硫酸”)，观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解，则可验证Na2SO4的存在。
【实验结论】小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去，然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶，当观察到 ，就停止加热，利用余热蒸干。小李高兴的宣布：我们得到了纯净的氯化钠。
【实验拓展】小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁，取样品a g，充分溶解，滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀的质量不等于 g(用含a的代数式表示)时，则含有氯化镁。
探究2：NaOH变质
1．(2020成都)忘盖瓶塞的氢氧化钠溶液可能变质。下表中分析与设计错误的是( )
选项 问题 分析与设计
A 为何变质 2NaOH＋CO2=== Na2CO3＋H2O
B 是否变质 取样，加入足量稀盐酸，观察是否产生气泡
C 是否全部变质 取样，加入足量氯化钙溶液，观察产生沉淀多少
D 如何除去杂质 取样，加入适量氢氧化钙溶液，过滤
2．(2020长春)小明想探究家中厨房用的某种洗涤剂的成分，他将洗涤剂的粉末带到学校寻求教师的帮助。在教师指导下，小明讲行了大胆的猜想与实验：
【提出问题】洗涤剂中主要含有哪些物质？
【作出猜想】小明根据所学酸、碱、盐知识作出以下猜想：
猜想一：可能含有CO；猜想二：可能含有 ；猜想三：可能含有CO和OH－。
【进行实验】实验一：取少量粉末，加水溶解得到无色溶液，滴加紫色石蕊溶液后，溶液变为 色，说明洗涤剂的溶液显碱性。
实验二：取少量粉末，滴加足量的稀盐酸，有无色无味气体产生。将生成气体通入澄清石灰水，观察到 ，说明洗涤剂中含有CO。
【查阅资料】小明查阅资料得知(1)该洗涤剂中含有Na2CO3、NaOH等；(2)Na2CO3溶液显碱性。
【小结反思】实验二中产生气体的化学方程式为 。
【实验验证】该洗涤剂中还含有NaOH。
实验三中可选试剂：
A．BaCl2溶液B．Ba(OH)2溶液C．NaCl溶液 D．稀盐酸E．石蕊溶液F．酚酞溶液
实验三：取少量粉末，加水配成溶液，加入稍过量的 (填字母，下同)，产生了白色沉淀，再加几滴 ，溶液变为红色，说明洗涤剂中还含有NaOH。
【实验结论】该洗涤剂中含有Na2CO3和NaOH。
3．成成同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记盖瓶盖。对于该溶液是否变质，成成邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。
(1)【提出问题1】 该溶液是否变质？
【实验探究1】
实验步骤 实验现象 解释与结论
取少量该溶液于试管中，滴加足量稀盐酸 有 产生 说明该溶液已变质。变质的原因是 (用化学方程式表示)
(2)【提出问题2】 该溶液变质程度怎么样？
【提出猜想】
猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含有Na2CO3；
猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有 。
【查阅资料】 氯化钡溶液呈中性。
【实验探究2】
实验步骤 实验现象 结论
先取少量该溶液于试管中，加入过量氯化钡溶液 有 生成 猜想 成立
静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液 上层清液变红
(3)【提出问题3】 怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】
为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如图实验方案。
请回答下列问题：
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作a中玻璃棒的作用为 。
②根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体质量 (填“大于”“小于”或“等于”)变质后样品中氢氧化钠的质量。
(4)【反思交流】
在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是 。
4．兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。
请你与他们一起完成以下探究活动：
【对固体猜想】
猜想Ⅰ：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ：是 。
【实验和推断】
(1)若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是 ，说明氢氧化钠已经变质。
(2)若A是Ca(OH)2溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞溶液变红色，该实验(填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。
(3)若A是CaCl2溶液，当实验现象a为 ，现象b为 ，则猜想Ⅱ成立。
【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是 (用化学方程式表示)。
5．(2021泰安改编)某化学兴趣小组学习了金属、酸、碱、盐的知识后，对金属钠的性质开展了探究活动。
研究主题：钠在空气中燃烧及其产物的性质研究。
相关信息：
①钠贮存在煤油中
②2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2
③2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑
④BaCl2溶液pH＝7
取一小块钠(用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去表面的外皮)放在石棉网上灼烧，金属钠燃烧并产生黄色火焰，最后生成淡黄色固体Na2O2。将淡黄色固体露置于空气中，一段时间后变为白色粉末。同学们经过讨论，认为该白色粉末可能是：Ⅰ.NaOH；Ⅱ.Na2CO3；Ⅲ. 。
为确定该白色粉末的成分，进行如下实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量白色粉末于试管中，加水溶解，滴加过量的 溶液 综合实验现象判断，此白色粉末是Na2CO3
②静止后，向上层清液中滴加少量 溶液 无明显现象
探究3：混合物成分分析
1．(2021眉山)某溶液可能含有盐酸、硫酸、硝酸钾、氯化铜中的一种或几种，为了探究其组成，向一定质量的该溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。下列相关说法正确的是( )
A．反应过程生成的沉淀一定有氢氧化铜，可能有硫酸钡
B．加入氢氧化钡溶液至过量，共发生了三个化学反应
C．该溶液一定含有盐酸、氯化铜，可能含有硝酸钾
D．到达b点时所消耗氢氧化钡溶液中溶质的质量是34.2 g
2．(2021泰安)有一包白色粉末，可能含有Na2CO3、Na2SO4、K2SO4、NaCl、Ba(OH)2中的一种或几种，为了探究其成分，实验过程如图所示：
关于该实验的说法正确的是( )
A．步骤Ⅱ中沉淀部分溶解，则原白色粉末一定有Ba(OH)2、Na2CO3、K2SO4
B．步骤Ⅱ中沉淀部分溶解，则原白色粉末的组成可能有5种情况
C．步骤Ⅱ中沉淀全部溶解，则原白色粉末一定有Ba(OH)2、Na2CO3，可能有NaCl
D．步骤Ⅱ中沉淀不溶解，则原白色粉末一定有K2SO4，一定没有Na2CO3
3．(2020济宁)某未知溶液，可能含有Na＋、Cu2＋、Ba2＋、SO、Cl－中的几种。为确定溶液中含有的离子，实验如下：
①取未知溶液2～3 mL于试管中，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，静置；
②取①中上层清液，滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成；
③另取未知溶液2～3 mL于试管中，滴加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成。
分析实验过程，请回答：
(1)溶液中一定存在的离子是 。
(2)溶液中一定不存在的离子是 。
(3)溶液中可能存在的离子是 。
4．(2021德阳)探究某化工厂固体废物的成分，以便回收有用物质，除掉有害物质。已知固体废物的主要成分是NaCl，还可能含有Na2CO3、K2SO4、NH4NO3、MgSO4、FeCl3，通过以下探究回答下列问题。
(1)气体乙的化学式为 。
(2)无色溶液A中存在的阴离子有 。
(3)反应生成气体甲的化学方程式为 。
(4)原固体废物中一定存在的物质有 。
5．(2021贵港)有一包固体样品可能是由NaOH、CaCO3、K2SO4、CuSO4、MgSO4中的一种或几种组成。某兴趣小组同学为了确定其成分，进行如图实验：
请回答：
(1)白色固体a的成分是 。
(2)固体样品中一定没有 。
(3)生成白色沉淀b的反应的化学方程式为 。
6．(2020襄阳)实验室有一包粉末状固体，老师说可能含硫酸铜、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。某兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
(1)取少量固体于试管中，向其中加入过量稀盐酸，充分反应后，产生气体X，得到无色溶液A。气体X的化学式为 。
(2)取少量无色溶液A于试管中，向其中滴加过量的硫酸镁溶液，产生沉淀，过滤后得到滤液B。根据操作(1)和(2)的现象可知原固体中一定不含 ；若向滤液B中逐滴滴加氢氧化钠溶液至过量，在此过程中观察到的现象是 。
(3)另取少量固体，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤液C，向滤液C中通入少量二氧化碳，有白色沉淀产生，则最终确定样品中一定含有 。
通过实验，兴趣小组的同学确定了该固体的组成。
7．(2021宿迁)有一包白色固体混合物，可能由NaCl、CuSO4、Na2CO3、Na2SO4、BaCl2、NaOH中的一种或几种组成，为确定其组成，兴趣小组同学进行下列实验：
(1)取少量固体溶于足量的水过滤得到白色固体A和无色滤液B，则原固体中一定不含有 。
(2)向白色固体A中加入足量的稀盐酸，固体全部溶解，且有气泡生成，则原固体中一定有 ，一定不含有 。
(3)小红同学取少量滤液B，滴加无色酚酞溶液，溶液变红，她认为原固体中一定含有NaOH。你同意小红的观点吗？ (填“是”或“否”)。
(4)小雪同学另取一份滤液B，加入足量的BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成，再向上层清液中滴加无色酚酞溶液，溶液变红，则原固体中一定含有 。
(5)以上实验不能确定的物质是 。
8．(2020湖州)有一包白色粉末，可能含氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种，为确定其组成，小明称取了9.3 g粉末，向其中加入100 g 7.3%的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳气体完全逸出(忽略其他物质逸出)，所得溶液的质量为107.1 g。用pH试纸检测溶液呈中性。
(1)产生二氧化碳气体的化学方程式为 。
(2)这包白色粉末的成分为 。
(3)求所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程，结果保留一位小数)
探究4：创新实验(含数字化实验)
创新实验题解题的关键是对相关物质性质的分析，同时实验的一些关键现象也常常是解题的重要突破口。
对于探究型实验：要熟悉实验探究的环节和方法，精心设计实验方案，将所学过探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此，进行细心地探究和观察，再通过分析实验现象，推断、总结出该物质的性质或变化规律等。
对于验证型实验：要熟记物质的性质或变化规律，根据给出的实验设计方案，进行实验、分析和探究，并通过观察、记录和分析实验现象，来验证该物质的性质或变化规律等。
对于改良装置的实验：首先要分析原装置的缺点，一般从简便、环保、节能等角度进行考虑，再结合物质的性质，对装置进行改进。
对于数字化实验：数字化实验是利用传感器、数据采集器、计算机及相关数据处理软件等构成的测量、采集、处理设备进行的实验。在初中化学中，连接压强传感器、温度传感器和pH传感器的较多。首先要结合题目要求，明确压强(温度或pH)是增大还是减小，以及导致变化的原因，再结合物质的性质，对曲线的起点、趋势、拐点和终点进行分析。
1．(2020攀枝花)某学习小组设计如下实验验证CO2的性质。
操作步骤：用3个250 mL的烧瓶收集满CO2进行实验。如图1所示，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞；一段时间后，同时振荡三个烧瓶。得到如图2所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。
回答下列问题：
(1)实验步骤中，曲线1、2、3中导致气压快速变小(如cd段)的操作是 。
(2)曲线2对应发生反应的化学方程式为 。
(3)根据图2所示，可以得出的结论是 (填字母)。
A．1体积水中溶解CO2的量约为1体积 B．CO2能与水发生反应生成碳酸
CO2能与NaOH溶液发生反应
D．40%NaOH溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO2
2．(2021郑州一中三模)为探究CO2和NaOH确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计出了如图四种实验装置，请回答下列问题：
(1)图示四种实验装置的设计，在原理上的共同点是 ；
(2)某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是 ；
(3)在A实验基础上，请你设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应。 。
3．(2021成都)某学习小组对铁锈蚀进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？
【查阅资料】
1．氯化钙固体可作干燥剂。
2．一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
3．常温常压，氢气密度是d g/mL。
【设计与实验】
实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表1。
表1
试管 一周后现象
A 铁钉表面有一层铁锈
B 铁钉表面无明显变化
C 铁钉表面无明显变化
D 铁钉表面有较厚铁锈
(1)对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的 发生化学反应。
(2)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。
(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是 。写出除铁锈的化学方程式 。
实验二：定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图2装置，检查气密性，将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。
(4)据图3，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是 。
(5)据图4，对比AB段和BC段说明 ，分析t3时刻后压强突然变大的原因是 。
实验三：测定铁锈含量
将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得m g固体，连接图5装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。
(6)完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为V mL，则该固体中铁锈质量分数表达式为 。
(7)该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是 ，解决方法是 。
【反思与评价】
(8)与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是 。
4．(2020湖北)教材中用图1实验来验证硫能在氧气中燃烧，某化学兴趣小组对该实验进行了改进，改进后的实验装置如图2，请完成实验过程中的相关问题。
(1)根据图2进行实验，操作过程与现象记录如下：
①连接仪器，并在玻璃管中放入湿润的品红试纸及适量硫粉，向广口瓶中加入足量NaOH溶液；
②关闭止水夹，点燃酒精灯，加热，观察到硫粉熔化，并产生微弱的淡蓝色火焰；
③打开止水夹，通入氧气，观察到的现象：a. ，b.品红试纸褪色，c.小气球变大；
④硫粉完全反应后，熄灭酒精灯，继续通入氧气，排尽玻璃管中的SO2；待玻璃管冷却至室温时，关闭止水夹，撤下通入氧气的装置，然后应 ，并同时轻轻振荡广口瓶。
(2)问题讨论：
①图1实验设计中的不足之处是 ；
②硫在氧气中燃烧更剧烈是因为 ；
③反应过程中，玻璃管内湿润的品红试纸褪色，若改放干燥的品红试纸却不褪色，说明使品红试纸褪色的物质是 (提示：SO2与CO2的性质有相似之处)；
④广口瓶中吸收SO2的化学方程式为 。
5．(2020广东)某实验小组探究了溶质的质量分数对H2O2分解速率的影响。实验装置如图1所示，用注射器加入不同溶质质量分数的H2O2溶液(见下表)，实验中使用传感器装置测算生成O2的质量(圆底烧瓶内气压变化在安全范围)，绘制氧气质量随时间变化的曲线，如图2所示。
实验编号 H2O2的质量分数(%) H2O2溶液的体积(mL) 对应曲线
Ⅰ 3.4 10.0 a
Ⅱ 2.4 10.0 b
Ⅲ 1.7 10.0 c(待绘制)
(1)实验前需准备不同浓度的H2O2溶液，若要配制100.0 g质量分数为2.4%的H2O2溶液，需质量分数为30%的H2O2溶液 g。
(2)根据实验探究目的，从曲线a、b中，可得出的结论是 。
(3)计算实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量，并写出具体计算过程(1.5%～5.0% H2O2溶液的密度取1.0 g/mL)。
(4)在如图2中画出曲线c的大致位置及趋势。
2022年河南省中考化学总复习
寒假阶段考点巩固综合练习
第17节探究性实验
【考点巩固专练】
探究1：粗盐提纯
1．(2020连云港)去除难溶性杂质后的食盐样品中还含有可溶性杂质：CaCl2、MgCl2和Na2SO4。为除去可溶性杂质，将食盐样品溶于水，依次加入稍过量的三种溶液：BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液。充分反应后过滤，得滤渣X，向滤液中加入过量的稀盐酸，搅拌、煮沸，得到氯化钠溶液。下列说法正确的是( C )
A．滤渣X中有三种成分
B．“向滤液中加入过量的稀盐酸”目的只是为了除去过量的NaOH
C．除杂过程中有Na2CO3参加的化学反应为复分解反应
D．将氯化钠溶液用题图装置加热蒸发，至水分完全蒸干时停止加热
2．(2020黔南州)某同学为除去食盐水中的Na2SO4杂质，进行了以下实验：
下列有关说法错误的是( D )
A．X为BaCl2溶液 B．Y为Na2CO3溶液 C．Z为稀盐酸 D．步骤②与④可交换
3．粗盐样品中含有杂质MgSO4和CaCl2以及泥沙，兴趣小组的同学欲除去其中的杂质，得到纯净的NaCl固体，设计了如下图所示的实验方案：
①X溶液中的溶质属于碱，则X的化学式为 Ba(OH)2 。
②加入过量碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式为(写出一个即可)。
Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl[或 Na2CO3＋Ba(OH)2=== BaCO3↓＋2NaOH]
③溶液B中除了NaCl外，还含有哪些杂质？ NaOH和Na2CO3 请设计实验加以验证，写出简要的实验步骤和现象。 取样，加入过量的氯化钙溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中有碳酸钠，充分反应后静置，取上层清液，滴入无色酚酞溶液，溶液变红，说明原溶液中有氢氧化钠 。
4．(2020广东)实验室对含有MgCl2的粗盐进行提纯，步骤如图所示。
(1)步骤①中，称量5.0 g粗盐需补充的主要仪器是 托盘天平 。
(2)步骤②中，玻璃棒的作用是 搅拌，加快溶解速率 。
(3)步骤③中，滴加过量NaOH溶液除去MgCl2，反应的化学方程式是 2NaOH＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋2NaCl 。
(4)步骤⑤中，为中和过量的NaOH，应滴加的“试剂a”是 A (填字母)。
A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸
(5)步骤⑥的操作名称是 蒸发 ；当 蒸发皿中出现较多固体 时，停止加热。
5．(2020咸宁)在新型冠状病毒肺炎的防疫工作中，“84”消毒液常用于学校环境的消毒灭菌。某校兴趣小组对“84”消毒液的相关知识产生了兴趣，于是在教师的指导下进行如下探究：
【查阅资料】
a．“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠，NaClO为有效成分。
b．次氯酸钠(NaClO)溶液有漂白、杀菌、消毒功效，有腐蚀性。
c．可通过电解氯化钠溶液的方法来制取次氯酸钠。
一、初识“84”消毒液：
【提出猜想】“84”消毒液对有色衣物有漂白作用。
【设计实验】
实验操作 实验现象 实验结论
向有色布条滴加适量该消毒液，放置一段时间 有色布条 褪色 (填“褪色”或“不褪色”) 消毒液对有色衣物有漂白作用
二、自制“84”消毒液：同学们在实验室通过电解氯化钠溶液来制取“84”消毒液，其反应的化学方程式是NaCl＋H2ONaClO＋X↑，则X的化学式是 H2 。
三、实验拓展：在教师的指导下，同学们成功制得了“84”消毒液，激发了同学们更大的探究欲望，还设计了粗盐提纯(主要成分是NaCl，还含有可溶性杂质MgCl2、CaCl2等)的实验方案：
实验步骤 实验目的或说明
(1)取一定量的粗盐样品，加入适量水完全溶解，再加入过量的氢氧化钠溶液，充分反应后过滤 完全除去杂质MgCl2，写出反应的化学方程式： MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl
(2)向步骤(1)中滤液加入过量的 Na2CO3 (写化学式)溶液，充分反应后过滤 完全除去杂质CaCl2
(3)向步骤(2)中滤液加入过量的稀盐酸 写出所得溶液中含有的阳离子符号： Na＋、H＋
把步骤(3)中所得溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸发结晶即可得到较纯的食盐。
【实验反思】
a．此方案最终所得NaCl比原粗盐样品中的NaCl多，其原因是 除杂过程中有氯化钠生成 。
b．有同学认为只需要上述实验方案中的步骤(2)，不仅能完全除去杂质CaCl2，还能完全除去杂质MgCl2，你认为正确吗？说明理由： 不正确，因为碳酸镁微溶于水，只加碳酸钠不能将杂质氯化镁完全去除 。
6．(2020长春)粗盐中除了含有NaCl外，还含有少量Na2SO4、CaCl2、MgCl2及泥沙等杂质。如图是常用的粗盐精制操作流程：
请回答下列问题：
(1)操作1相当于实验室中的 过滤 操作。
(2)沉淀1的化学式为 Mg(OH)2 。
(3)加入过量试剂1的目的是 除去溶液中的硫酸根离子 。
(4)滤液4中含有的阴离子是 Cl－、OH－、CO (填离子符号)。
7．(2021怀化)为了培养学生的创新精神和实践能力，落实素质教育，近年来，怀化市大力推进实验教学，于2021年五月举行初中毕业考试实验操作考查。兴趣小组在学校的实验室进行“粗盐的提纯”实验，邀请你一起完成。
Ⅰ.溶解 Ⅱ.过滤 过滤时玻璃棒的作用是 引流 。
小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。
【查阅资料】
a．粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。
b．BaSO4不溶于水、不溶于酸。
【设计实验方案并进行实验】为确认滤液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4的存在，小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液进行以下实验探究。
实验操作 实验现象 实验结论
①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液，充分反应，静置，过滤 产生白色沉淀 滤液中含有MgCl2
②往上述①的滤液中滴加足量的 碳酸钠溶液 ，充分反应，静置，过滤 产生白色沉淀 滤液中含有CaCl2
③往上述②的滤液中加入足量的 氯化钡溶液 ，充分反应，静置，过滤 有白色沉淀生成 滤液中含有Na2SO4
【实验反思】小宇同学认为实验③不够严谨，理由是 过量的碳酸钠也能和氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀 。老师告诉同学们，可在实验③所得的沉淀中加入足量的 盐酸 (填“盐酸”或“稀硫酸”)，观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解，则可验证Na2SO4的存在。
【实验结论】小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去，然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶，当观察到 出现较多固体时 ，就停止加热，利用余热蒸干。小李高兴的宣布：我们得到了纯净的氯化钠。
【实验拓展】小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁，取样品a g，充分溶解，滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀的质量不等于 g(用含a的代数式表示)时，则含有氯化镁。
探究2：NaOH变质
1．(2020成都)忘盖瓶塞的氢氧化钠溶液可能变质。下表中分析与设计错误的是( C )
选项 问题 分析与设计
A 为何变质 2NaOH＋CO2=== Na2CO3＋H2O
B 是否变质 取样，加入足量稀盐酸，观察是否产生气泡
C 是否全部变质 取样，加入足量氯化钙溶液，观察产生沉淀多少
D 如何除去杂质 取样，加入适量氢氧化钙溶液，过滤
2．(2020长春)小明想探究家中厨房用的某种洗涤剂的成分，他将洗涤剂的粉末带到学校寻求教师的帮助。在教师指导下，小明讲行了大胆的猜想与实验：
【提出问题】洗涤剂中主要含有哪些物质？
【作出猜想】小明根据所学酸、碱、盐知识作出以下猜想：
猜想一：可能含有CO；猜想二：可能含有 OH－ ；猜想三：可能含有CO和OH－。
【进行实验】实验一：取少量粉末，加水溶解得到无色溶液，滴加紫色石蕊溶液后，溶液变为 蓝 色，说明洗涤剂的溶液显碱性。
实验二：取少量粉末，滴加足量的稀盐酸，有无色无味气体产生。将生成气体通入澄清石灰水，观察到 澄清石灰水变浑浊 ，说明洗涤剂中含有CO。
【查阅资料】小明查阅资料得知(1)该洗涤剂中含有Na2CO3、NaOH等；(2)Na2CO3溶液显碱性。
【小结反思】实验二中产生气体的化学方程式为 Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑ 。
【实验验证】该洗涤剂中还含有NaOH。
实验三中可选试剂：
A．BaCl2溶液B．Ba(OH)2溶液C．NaCl溶液 D．稀盐酸E．石蕊溶液F．酚酞溶液
实验三：取少量粉末，加水配成溶液，加入稍过量的 A (填字母，下同)，产生了白色沉淀，再加几滴 F ，溶液变为红色，说明洗涤剂中还含有NaOH。
【实验结论】该洗涤剂中含有Na2CO3和NaOH。
3．成成同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记盖瓶盖。对于该溶液是否变质，成成邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。
(1)【提出问题1】 该溶液是否变质？
【实验探究1】
实验步骤 实验现象 解释与结论
取少量该溶液于试管中，滴加足量稀盐酸 有 气泡 产生 说明该溶液已变质。变质的原因是 CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O (用化学方程式表示)
(2)【提出问题2】 该溶液变质程度怎么样？
【提出猜想】
猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含有Na2CO3；
猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有 NaOH、Na2CO3 。
【查阅资料】 氯化钡溶液呈中性。
【实验探究2】
实验步骤 实验现象 结论
先取少量该溶液于试管中，加入过量氯化钡溶液 有 白色沉淀 生成 猜想 二 成立
静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液 上层清液变红
(3)【提出问题3】 怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】
为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如图实验方案。
请回答下列问题：
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作a中玻璃棒的作用为 引流 。
②根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体质量 大于 (填“大于”“小于”或“等于”)变质后样品中氢氧化钠的质量。
(4)【反思交流】
在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是 将碳酸钠完全除去 。
4．兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。
请你与他们一起完成以下探究活动：
【对固体猜想】
猜想Ⅰ：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ：是 Na2CO3和NaOH的混合物 。
【实验和推断】
(1)若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是 稀盐酸(或稀硫酸) ，说明氢氧化钠已经变质。
(2)若A是Ca(OH)2溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞溶液变红色，该实验 不能 (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。
(3)若A是CaCl2溶液，当实验现象a为 有白色沉淀产生 ，现象b为 无色酚酞溶液不变红色 ，则猜想Ⅱ成立。
【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是 CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O (用化学方程式表示)。
5．(2021泰安改编)某化学兴趣小组学习了金属、酸、碱、盐的知识后，对金属钠的性质开展了探究活动。
研究主题：钠在空气中燃烧及其产物的性质研究。
相关信息：
①钠贮存在煤油中
②2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2
③2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑
④BaCl2溶液pH＝7
取一小块钠(用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去表面的外皮)放在石棉网上灼烧，金属钠燃烧并产生黄色火焰，最后生成淡黄色固体Na2O2。将淡黄色固体露置于空气中，一段时间后变为白色粉末。同学们经过讨论，认为该白色粉末可能是：Ⅰ.NaOH；Ⅱ.Na2CO3；Ⅲ. NaOH、Na2CO3 。
为确定该白色粉末的成分，进行如下实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量白色粉末于试管中，加水溶解，滴加过量的 氯化钡 溶液 产生白色沉淀 综合实验现象判断，此白色粉末是Na2CO3
②静止后，向上层清液中滴加少量 酚酞 溶液 无明显现象
探究3：混合物成分分析
1．(2021眉山)某溶液可能含有盐酸、硫酸、硝酸钾、氯化铜中的一种或几种，为了探究其组成，向一定质量的该溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。下列相关说法正确的是( C )
A．反应过程生成的沉淀一定有氢氧化铜，可能有硫酸钡
B．加入氢氧化钡溶液至过量，共发生了三个化学反应
C．该溶液一定含有盐酸、氯化铜，可能含有硝酸钾
D．到达b点时所消耗氢氧化钡溶液中溶质的质量是34.2 g
2．(2021泰安)有一包白色粉末，可能含有Na2CO3、Na2SO4、K2SO4、NaCl、Ba(OH)2中的一种或几种，为了探究其成分，实验过程如图所示：
关于该实验的说法正确的是( C )
A．步骤Ⅱ中沉淀部分溶解，则原白色粉末一定有Ba(OH)2、Na2CO3、K2SO4
B．步骤Ⅱ中沉淀部分溶解，则原白色粉末的组成可能有5种情况
C．步骤Ⅱ中沉淀全部溶解，则原白色粉末一定有Ba(OH)2、Na2CO3，可能有NaCl
D．步骤Ⅱ中沉淀不溶解，则原白色粉末一定有K2SO4，一定没有Na2CO3
3．(2020济宁)某未知溶液，可能含有Na＋、Cu2＋、Ba2＋、SO、Cl－中的几种。为确定溶液中含有的离子，实验如下：
①取未知溶液2～3 mL于试管中，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，静置；
②取①中上层清液，滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成；
③另取未知溶液2～3 mL于试管中，滴加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成。
分析实验过程，请回答：
(1)溶液中一定存在的离子是 Cu2＋、SO 。
(2)溶液中一定不存在的离子是 Ba2＋ 。
(3)溶液中可能存在的离子是 Na＋、Cl－ 。
4．(2021德阳)探究某化工厂固体废物的成分，以便回收有用物质，除掉有害物质。已知固体废物的主要成分是NaCl，还可能含有Na2CO3、K2SO4、NH4NO3、MgSO4、FeCl3，通过以下探究回答下列问题。
(1)气体乙的化学式为 CO2 。
(2)无色溶液A中存在的阴离子有 OH－、CO、NO、Cl－ 。
(3)反应生成气体甲的化学方程式为 NH4NO3＋NaOH=== NaNO3＋NH3↑＋H2O 。
(4)原固体废物中一定存在的物质有 NaCl、NH4NO3、Na2CO3 。
5．(2021贵港)有一包固体样品可能是由NaOH、CaCO3、K2SO4、CuSO4、MgSO4中的一种或几种组成。某兴趣小组同学为了确定其成分，进行如图实验：
请回答：
(1)白色固体a的成分是 碳酸钙、氢氧化镁 。
(2)固体样品中一定没有 CuSO4 。
(3)生成白色沉淀b的反应的化学方程式为 Na2SO4＋BaCl2=== BaSO4↓＋2NaCl 。
6．(2020襄阳)实验室有一包粉末状固体，老师说可能含硫酸铜、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。某兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
(1)取少量固体于试管中，向其中加入过量稀盐酸，充分反应后，产生气体X，得到无色溶液A。气体X的化学式为 CO2 。
(2)取少量无色溶液A于试管中，向其中滴加过量的硫酸镁溶液，产生沉淀，过滤后得到滤液B。根据操作(1)和(2)的现象可知原固体中一定不含 硫酸铜、硫酸钠 ；若向滤液B中逐滴滴加氢氧化钠溶液至过量，在此过程中观察到的现象是 刚加入氢氧化钠无明显现象，滴加一段时间后有白色沉淀产生 。
(3)另取少量固体，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤液C，向滤液C中通入少量二氧化碳，有白色沉淀产生，则最终确定样品中一定含有 碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡 。
通过实验，兴趣小组的同学确定了该固体的组成。
7．(2021宿迁)有一包白色固体混合物，可能由NaCl、CuSO4、Na2CO3、Na2SO4、BaCl2、NaOH中的一种或几种组成，为确定其组成，兴趣小组同学进行下列实验：
(1)取少量固体溶于足量的水过滤得到白色固体A和无色滤液B，则原固体中一定不含有 CuSO4 。
(2)向白色固体A中加入足量的稀盐酸，固体全部溶解，且有气泡生成，则原固体中一定有 Na2CO3和BaCl2 ，一定不含有 Na2SO4 。
(3)小红同学取少量滤液B，滴加无色酚酞溶液，溶液变红，她认为原固体中一定含有NaOH。你同意小红的观点吗？ 否 (填“是”或“否”)。
(4)小雪同学另取一份滤液B，加入足量的BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成，再向上层清液中滴加无色酚酞溶液，溶液变红，则原固体中一定含有 NaOH 。
(5)以上实验不能确定的物质是 NaCl 。
8．(2020湖州)有一包白色粉末，可能含氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种，为确定其组成，小明称取了9.3 g粉末，向其中加入100 g 7.3%的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳气体完全逸出(忽略其他物质逸出)，所得溶液的质量为107.1 g。用pH试纸检测溶液呈中性。
(1)产生二氧化碳气体的化学方程式为 Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑ 。
(2)这包白色粉末的成分为 碳酸钠、氢氧化钠 。
(3)求所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程，结果保留一位小数)
解：设碳酸钠质量为x，消耗氯化氢质量为y，生成氯化钠质量为z。
反应生成二氧化碳质量：9.3 g＋100 g－107.1 g＝2.2 g。
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
106 73 117 44
x y z 2.2 g
＝＝＝
解得x＝5.3 g，y＝3.65 g，z＝5.85 g
设氢氧化钠质量为m，反应生成氯化钠质量为n。
用pH试纸检测溶液呈中性，说明过量的盐酸和氢氧化钠反应，即样品中含有氢氧化钠，与氢氧化钠反应的氯化氢质量：100 g×7.3%－3.65 g＝3.65 g。
NaOH＋HCl=== NaCl＋H2O
40 36.5 58.5
m 3.65 g n
＝＝
解得m＝4 g，n＝5.85 g
样品中氯化钠质量：9.3 g－5.3 g－4 g＝0，说明样品中不含有氯化钠，即样品中含有碳酸钠和氢氧化钠。
所得溶液中溶质的质量分数是×100%≈10.9%。
答：所得溶液中溶质的质量分数约是10.9%。
探究4：创新实验(含数字化实验)
创新实验题解题的关键是对相关物质性质的分析，同时实验的一些关键现象也常常是解题的重要突破口。
对于探究型实验：要熟悉实验探究的环节和方法，精心设计实验方案，将所学过探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此，进行细心地探究和观察，再通过分析实验现象，推断、总结出该物质的性质或变化规律等。
对于验证型实验：要熟记物质的性质或变化规律，根据给出的实验设计方案，进行实验、分析和探究，并通过观察、记录和分析实验现象，来验证该物质的性质或变化规律等。
对于改良装置的实验：首先要分析原装置的缺点，一般从简便、环保、节能等角度进行考虑，再结合物质的性质，对装置进行改进。
对于数字化实验：数字化实验是利用传感器、数据采集器、计算机及相关数据处理软件等构成的测量、采集、处理设备进行的实验。在初中化学中，连接压强传感器、温度传感器和pH传感器的较多。首先要结合题目要求，明确压强(温度或pH)是增大还是减小，以及导致变化的原因，再结合物质的性质，对曲线的起点、趋势、拐点和终点进行分析。
1．(2020攀枝花)某学习小组设计如下实验验证CO2的性质。
操作步骤：用3个250 mL的烧瓶收集满CO2进行实验。如图1所示，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞；一段时间后，同时振荡三个烧瓶。得到如图2所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。
回答下列问题：
(1)实验步骤中，曲线1、2、3中导致气压快速变小(如cd段)的操作是 振荡烧瓶 。
(2)曲线2对应发生反应的化学方程式为 CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O 。
(3)根据图2所示，可以得出的结论是 ACD (填字母)。
A．1体积水中溶解CO2的量约为1体积
B．CO2能与水发生反应生成碳酸
C．CO2能与NaOH溶液发生反应
D．40%NaOH溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO2
2．(2021郑州一中三模)为探究CO2和NaOH确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计出了如图四种实验装置，请回答下列问题：
(1)图示四种实验装置的设计，在原理上的共同点是 二氧化碳和氢氧化钠反应，导致压强减小 ；
(2)某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是 二氧化碳能够溶于水 ；
(3)在A实验基础上，请你设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应。 组装与A同样的装置，把氢氧化钠溶液换成等体积的水，最终试管中的液面上升高度比A中低，说明A中氢氧化钠和二氧化碳发生了反应 。
3．(2021成都)某学习小组对铁锈蚀进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？
【查阅资料】
1．氯化钙固体可作干燥剂。
2．一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
3．常温常压，氢气密度是d g/mL。
【设计与实验】
实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表1。
表1
试管 一周后现象
A 铁钉表面有一层铁锈
B 铁钉表面无明显变化
C 铁钉表面无明显变化
D 铁钉表面有较厚铁锈
(1)对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的 水蒸气、氧气 发生化学反应。
(2)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 氯化钠 有关。
(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是 铁锈疏松多孔，能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀 。写出除铁锈的化学方程式 Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O 。
实验二：定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图2装置，检查气密性，将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。
(4)据图3，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是 铁生锈放出的热量小于装置散失的热量 。
(5)据图4，对比AB段和BC段说明 加NaCl溶液前，锈蚀较慢 ，分析t3时刻后压强突然变大的原因是 铁锈蚀消耗氧气，三颈烧瓶内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，铁与盐酸反应放出氢气 。
实验三：测定铁锈含量
将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得m g固体，连接图5装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。
(6)完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为V mL，则该固体中铁锈质量分数表达式为 ×100% 。
(7)该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是 氢气未干燥 ，解决方法是 在乙、丙之间加一个干燥装置 。
【反思与评价】
(8)与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是 使用了铁粉和加入碳粉，加快了铁锈蚀的速率 。
4．(2020湖北)教材中用图1实验来验证硫能在氧气中燃烧，某化学兴趣小组对该实验进行了改进，改进后的实验装置如图2，请完成实验过程中的相关问题。
(1)根据图2进行实验，操作过程与现象记录如下：
①连接仪器，并在玻璃管中放入湿润的品红试纸及适量硫粉，向广口瓶中加入足量NaOH溶液；
②关闭止水夹，点燃酒精灯，加热，观察到硫粉熔化，并产生微弱的淡蓝色火焰；
③打开止水夹，通入氧气，观察到的现象：a. 产生蓝紫色火焰 ，b.品红试纸褪色，c.小气球变大；
④硫粉完全反应后，熄灭酒精灯，继续通入氧气，排尽玻璃管中的SO2；待玻璃管冷却至室温时，关闭止水夹，撤下通入氧气的装置，然后应 挤压小气球 ，并同时轻轻振荡广口瓶。
(2)问题讨论：
①图1实验设计中的不足之处是 装置不密闭，会污染空气 ；
②硫在氧气中燃烧更剧烈是因为 氧气浓度大 ；
③反应过程中，玻璃管内湿润的品红试纸褪色，若改放干燥的品红试纸却不褪色，说明使品红试纸褪色的物质是 亚硫酸 (提示：SO2与CO2的性质有相似之处)；
④广口瓶中吸收SO2的化学方程式为 2NaOH＋SO2=== Na2SO3＋H2O 。
5．(2020广东)某实验小组探究了溶质的质量分数对H2O2分解速率的影响。实验装置如图1所示，用注射器加入不同溶质质量分数的H2O2溶液(见下表)，实验中使用传感器装置测算生成O2的质量(圆底烧瓶内气压变化在安全范围)，绘制氧气质量随时间变化的曲线，如图2所示。
实验编号 H2O2的质量分数(%) H2O2溶液的体积(mL) 对应曲线
Ⅰ 3.4 10.0 a
Ⅱ 2.4 10.0 b
Ⅲ 1.7 10.0 c(待绘制)
(1)实验前需准备不同浓度的H2O2溶液，若要配制100.0 g质量分数为2.4%的H2O2溶液，需质量分数为30%的H2O2溶液 8.0 g。
(2)根据实验探究目的，从曲线a、b中，可得出的结论是 其他条件相同时，过氧化氢溶液溶质质量分数越大，过氧化氢分解速率越快 。
(3)计算实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量，并写出具体计算过程(1.5%～5.0% H2O2溶液的密度取1.0 g/mL)。
解：参与反应的过氧化氢的质量＝10 mL×1.0 g/mL×3.4%＝0.34 g，设生成氧气的质量为n。
2H2O2 2H2O＋O2↑
68 32
0.34 g n
＝
解得n＝0.16 g
答：实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量为0.16 g。
(4)在如图2中画出曲线c的大致位置及趋势。
寒假阶段考点巩固综合练习
第17节探究性实验
【考点巩固专练】
探究1：粗盐提纯
1．(2020连云港)去除难溶性杂质后的食盐样品中还含有可溶性杂质：CaCl2、MgCl2和Na2SO4。为除去可溶性杂质，将食盐样品溶于水，依次加入稍过量的三种溶液：BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液。充分反应后过滤，得滤渣X，向滤液中加入过量的稀盐酸，搅拌、煮沸，得到氯化钠溶液。下列说法正确的是( )
A．滤渣X中有三种成分
B．“向滤液中加入过量的稀盐酸”目的只是为了除去过量的NaOH
C．除杂过程中有Na2CO3参加的化学反应为复分解反应
D．将氯化钠溶液用题图装置加热蒸发，至水分完全蒸干时停止加热
2．(2020黔南州)某同学为除去食盐水中的Na2SO4杂质，进行了以下实验：
下列有关说法错误的是( )
A．X为BaCl2溶液 B．Y为Na2CO3溶液 C．Z为稀盐酸 D．步骤②与④可交换
3．粗盐样品中含有杂质MgSO4和CaCl2以及泥沙，兴趣小组的同学欲除去其中的杂质，得到纯净的NaCl固体，设计了如下图所示的实验方案：
①X溶液中的溶质属于碱，则X的化学式为 。
②加入过量碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式为(写出一个即可)。
③溶液B中除了NaCl外，还含有哪些杂质？ 请设计实验加以验证，写出简要的实验步骤和现象。 。
4．(2020广东)实验室对含有MgCl2的粗盐进行提纯，步骤如图所示。
(1)步骤①中，称量5.0 g粗盐需补充的主要仪器是 。
(2)步骤②中，玻璃棒的作用是 。
(3)步骤③中，滴加过量NaOH溶液除去MgCl2，反应的化学方程式是 。
(4)步骤⑤中，为中和过量的NaOH，应滴加的“试剂a”是 (填字母)。
A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸
(5)步骤⑥的操作名称是 ；当 时，停止加热。
5．(2020咸宁)在新型冠状病毒肺炎的防疫工作中，“84”消毒液常用于学校环境的消毒灭菌。某校兴趣小组对“84”消毒液的相关知识产生了兴趣，于是在教师的指导下进行如下探究：
【查阅资料】
a．“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠，NaClO为有效成分。
b．次氯酸钠(NaClO)溶液有漂白、杀菌、消毒功效，有腐蚀性。
c．可通过电解氯化钠溶液的方法来制取次氯酸钠。
一、初识“84”消毒液：
【提出猜想】“84”消毒液对有色衣物有漂白作用。
【设计实验】
实验操作 实验现象 实验结论
向有色布条滴加适量该消毒液，放置一段时间 有色布条 (填“褪色”或“不褪色”) 消毒液对有色衣物有漂白作用
二、自制“84”消毒液：同学们在实验室通过电解氯化钠溶液来制取“84”消毒液，其反应的化学方程式是NaCl＋H2ONaClO＋X↑，则X的化学式是 。
三、实验拓展：在教师的指导下，同学们成功制得了“84”消毒液，激发了同学们更大的探究欲望，还设计了粗盐提纯(主要成分是NaCl，还含有可溶性杂质MgCl2、CaCl2等)的实验方案：
实验步骤 实验目的或说明
(1)取一定量的粗盐样品，加入适量水完全溶解，再加入过量的氢氧化钠溶液，充分反应后过滤 完全除去杂质MgCl2，写出反应的化学方程式：
(2)向步骤(1)中滤液加入过量的 (写化学式)溶液，充分反应后过滤 完全除去杂质CaCl2
(3)向步骤(2)中滤液加入过量的稀盐酸 写出所得溶液中含有的阳离子符号：
把步骤(3)中所得溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸发结晶即可得到较纯的食盐。
【实验反思】
a．此方案最终所得NaCl比原粗盐样品中的NaCl多，其原因是 。
b．有同学认为只需要上述实验方案中的步骤(2)，不仅能完全除去杂质CaCl2，还能完全除去杂质MgCl2，你认为正确吗？说明理由： 。
6．(2020长春)粗盐中除了含有NaCl外，还含有少量Na2SO4、CaCl2、MgCl2及泥沙等杂质。如图是常用的粗盐精制操作流程：
请回答下列问题：
(1)操作1相当于实验室中的 操作。
(2)沉淀1的化学式为 。
(3)加入过量试剂1的目的是 。
(4)滤液4中含有的阴离子是 (填离子符号)。
7．(2021怀化)为了培养学生的创新精神和实践能力，落实素质教育，近年来，怀化市大力推进实验教学，于2021年五月举行初中毕业考试实验操作考查。兴趣小组在学校的实验室进行“粗盐的提纯”实验，邀请你一起完成。
Ⅰ.溶解 Ⅱ.过滤 过滤时玻璃棒的作用是 。
小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。
【查阅资料】
a．粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。
b．BaSO4不溶于水、不溶于酸。
【设计实验方案并进行实验】为确认滤液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4的存在，小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液进行以下实验探究。
实验操作 实验现象 实验结论
①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液，充分反应，静置，过滤 滤液中含有MgCl2
②往上述①的滤液中滴加足量的 ，充分反应，静置，过滤 滤液中含有CaCl2
③往上述②的滤液中加入足量的 ，充分反应，静置，过滤 有白色沉淀生成 滤液中含有Na2SO4
【实验反思】小宇同学认为实验③不够严谨，理由是 。老师告诉同学们，可在实验③所得的沉淀中加入足量的 (填“盐酸”或“稀硫酸”)，观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解，则可验证Na2SO4的存在。
【实验结论】小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去，然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶，当观察到 ，就停止加热，利用余热蒸干。小李高兴的宣布：我们得到了纯净的氯化钠。
【实验拓展】小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁，取样品a g，充分溶解，滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀的质量不等于 g(用含a的代数式表示)时，则含有氯化镁。
探究2：NaOH变质
1．(2020成都)忘盖瓶塞的氢氧化钠溶液可能变质。下表中分析与设计错误的是( )
选项 问题 分析与设计
A 为何变质 2NaOH＋CO2=== Na2CO3＋H2O
B 是否变质 取样，加入足量稀盐酸，观察是否产生气泡
C 是否全部变质 取样，加入足量氯化钙溶液，观察产生沉淀多少
D 如何除去杂质 取样，加入适量氢氧化钙溶液，过滤
2．(2020长春)小明想探究家中厨房用的某种洗涤剂的成分，他将洗涤剂的粉末带到学校寻求教师的帮助。在教师指导下，小明讲行了大胆的猜想与实验：
【提出问题】洗涤剂中主要含有哪些物质？
【作出猜想】小明根据所学酸、碱、盐知识作出以下猜想：
猜想一：可能含有CO；猜想二：可能含有 ；猜想三：可能含有CO和OH－。
【进行实验】实验一：取少量粉末，加水溶解得到无色溶液，滴加紫色石蕊溶液后，溶液变为 色，说明洗涤剂的溶液显碱性。
实验二：取少量粉末，滴加足量的稀盐酸，有无色无味气体产生。将生成气体通入澄清石灰水，观察到 ，说明洗涤剂中含有CO。
【查阅资料】小明查阅资料得知(1)该洗涤剂中含有Na2CO3、NaOH等；(2)Na2CO3溶液显碱性。
【小结反思】实验二中产生气体的化学方程式为 。
【实验验证】该洗涤剂中还含有NaOH。
实验三中可选试剂：
A．BaCl2溶液B．Ba(OH)2溶液C．NaCl溶液 D．稀盐酸E．石蕊溶液F．酚酞溶液
实验三：取少量粉末，加水配成溶液，加入稍过量的 (填字母，下同)，产生了白色沉淀，再加几滴 ，溶液变为红色，说明洗涤剂中还含有NaOH。
【实验结论】该洗涤剂中含有Na2CO3和NaOH。
3．成成同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记盖瓶盖。对于该溶液是否变质，成成邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。
(1)【提出问题1】 该溶液是否变质？
【实验探究1】
实验步骤 实验现象 解释与结论
取少量该溶液于试管中，滴加足量稀盐酸 有 产生 说明该溶液已变质。变质的原因是 (用化学方程式表示)
(2)【提出问题2】 该溶液变质程度怎么样？
【提出猜想】
猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含有Na2CO3；
猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有 。
【查阅资料】 氯化钡溶液呈中性。
【实验探究2】
实验步骤 实验现象 结论
先取少量该溶液于试管中，加入过量氯化钡溶液 有 生成 猜想 成立
静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液 上层清液变红
(3)【提出问题3】 怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】
为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如图实验方案。
请回答下列问题：
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作a中玻璃棒的作用为 。
②根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体质量 (填“大于”“小于”或“等于”)变质后样品中氢氧化钠的质量。
(4)【反思交流】
在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是 。
4．兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。
请你与他们一起完成以下探究活动：
【对固体猜想】
猜想Ⅰ：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ：是 。
【实验和推断】
(1)若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是 ，说明氢氧化钠已经变质。
(2)若A是Ca(OH)2溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞溶液变红色，该实验(填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。
(3)若A是CaCl2溶液，当实验现象a为 ，现象b为 ，则猜想Ⅱ成立。
【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是 (用化学方程式表示)。
5．(2021泰安改编)某化学兴趣小组学习了金属、酸、碱、盐的知识后，对金属钠的性质开展了探究活动。
研究主题：钠在空气中燃烧及其产物的性质研究。
相关信息：
①钠贮存在煤油中
②2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2
③2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑
④BaCl2溶液pH＝7
取一小块钠(用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去表面的外皮)放在石棉网上灼烧，金属钠燃烧并产生黄色火焰，最后生成淡黄色固体Na2O2。将淡黄色固体露置于空气中，一段时间后变为白色粉末。同学们经过讨论，认为该白色粉末可能是：Ⅰ.NaOH；Ⅱ.Na2CO3；Ⅲ. 。
为确定该白色粉末的成分，进行如下实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量白色粉末于试管中，加水溶解，滴加过量的 溶液 综合实验现象判断，此白色粉末是Na2CO3
②静止后，向上层清液中滴加少量 溶液 无明显现象
探究3：混合物成分分析
1．(2021眉山)某溶液可能含有盐酸、硫酸、硝酸钾、氯化铜中的一种或几种，为了探究其组成，向一定质量的该溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。下列相关说法正确的是( )
A．反应过程生成的沉淀一定有氢氧化铜，可能有硫酸钡
B．加入氢氧化钡溶液至过量，共发生了三个化学反应
C．该溶液一定含有盐酸、氯化铜，可能含有硝酸钾
D．到达b点时所消耗氢氧化钡溶液中溶质的质量是34.2 g
2．(2021泰安)有一包白色粉末，可能含有Na2CO3、Na2SO4、K2SO4、NaCl、Ba(OH)2中的一种或几种，为了探究其成分，实验过程如图所示：
关于该实验的说法正确的是( )
A．步骤Ⅱ中沉淀部分溶解，则原白色粉末一定有Ba(OH)2、Na2CO3、K2SO4
B．步骤Ⅱ中沉淀部分溶解，则原白色粉末的组成可能有5种情况
C．步骤Ⅱ中沉淀全部溶解，则原白色粉末一定有Ba(OH)2、Na2CO3，可能有NaCl
D．步骤Ⅱ中沉淀不溶解，则原白色粉末一定有K2SO4，一定没有Na2CO3
3．(2020济宁)某未知溶液，可能含有Na＋、Cu2＋、Ba2＋、SO、Cl－中的几种。为确定溶液中含有的离子，实验如下：
①取未知溶液2～3 mL于试管中，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，静置；
②取①中上层清液，滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成；
③另取未知溶液2～3 mL于试管中，滴加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成。
分析实验过程，请回答：
(1)溶液中一定存在的离子是 。
(2)溶液中一定不存在的离子是 。
(3)溶液中可能存在的离子是 。
4．(2021德阳)探究某化工厂固体废物的成分，以便回收有用物质，除掉有害物质。已知固体废物的主要成分是NaCl，还可能含有Na2CO3、K2SO4、NH4NO3、MgSO4、FeCl3，通过以下探究回答下列问题。
(1)气体乙的化学式为 。
(2)无色溶液A中存在的阴离子有 。
(3)反应生成气体甲的化学方程式为 。
(4)原固体废物中一定存在的物质有 。
5．(2021贵港)有一包固体样品可能是由NaOH、CaCO3、K2SO4、CuSO4、MgSO4中的一种或几种组成。某兴趣小组同学为了确定其成分，进行如图实验：
请回答：
(1)白色固体a的成分是 。
(2)固体样品中一定没有 。
(3)生成白色沉淀b的反应的化学方程式为 。
6．(2020襄阳)实验室有一包粉末状固体，老师说可能含硫酸铜、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。某兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
(1)取少量固体于试管中，向其中加入过量稀盐酸，充分反应后，产生气体X，得到无色溶液A。气体X的化学式为 。
(2)取少量无色溶液A于试管中，向其中滴加过量的硫酸镁溶液，产生沉淀，过滤后得到滤液B。根据操作(1)和(2)的现象可知原固体中一定不含 ；若向滤液B中逐滴滴加氢氧化钠溶液至过量，在此过程中观察到的现象是 。
(3)另取少量固体，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤液C，向滤液C中通入少量二氧化碳，有白色沉淀产生，则最终确定样品中一定含有 。
通过实验，兴趣小组的同学确定了该固体的组成。
7．(2021宿迁)有一包白色固体混合物，可能由NaCl、CuSO4、Na2CO3、Na2SO4、BaCl2、NaOH中的一种或几种组成，为确定其组成，兴趣小组同学进行下列实验：
(1)取少量固体溶于足量的水过滤得到白色固体A和无色滤液B，则原固体中一定不含有 。
(2)向白色固体A中加入足量的稀盐酸，固体全部溶解，且有气泡生成，则原固体中一定有 ，一定不含有 。
(3)小红同学取少量滤液B，滴加无色酚酞溶液，溶液变红，她认为原固体中一定含有NaOH。你同意小红的观点吗？ (填“是”或“否”)。
(4)小雪同学另取一份滤液B，加入足量的BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成，再向上层清液中滴加无色酚酞溶液，溶液变红，则原固体中一定含有 。
(5)以上实验不能确定的物质是 。
8．(2020湖州)有一包白色粉末，可能含氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种，为确定其组成，小明称取了9.3 g粉末，向其中加入100 g 7.3%的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳气体完全逸出(忽略其他物质逸出)，所得溶液的质量为107.1 g。用pH试纸检测溶液呈中性。
(1)产生二氧化碳气体的化学方程式为 。
(2)这包白色粉末的成分为 。
(3)求所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程，结果保留一位小数)
探究4：创新实验(含数字化实验)
创新实验题解题的关键是对相关物质性质的分析，同时实验的一些关键现象也常常是解题的重要突破口。
对于探究型实验：要熟悉实验探究的环节和方法，精心设计实验方案，将所学过探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此，进行细心地探究和观察，再通过分析实验现象，推断、总结出该物质的性质或变化规律等。
对于验证型实验：要熟记物质的性质或变化规律，根据给出的实验设计方案，进行实验、分析和探究，并通过观察、记录和分析实验现象，来验证该物质的性质或变化规律等。
对于改良装置的实验：首先要分析原装置的缺点，一般从简便、环保、节能等角度进行考虑，再结合物质的性质，对装置进行改进。
对于数字化实验：数字化实验是利用传感器、数据采集器、计算机及相关数据处理软件等构成的测量、采集、处理设备进行的实验。在初中化学中，连接压强传感器、温度传感器和pH传感器的较多。首先要结合题目要求，明确压强(温度或pH)是增大还是减小，以及导致变化的原因，再结合物质的性质，对曲线的起点、趋势、拐点和终点进行分析。
1．(2020攀枝花)某学习小组设计如下实验验证CO2的性质。
操作步骤：用3个250 mL的烧瓶收集满CO2进行实验。如图1所示，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞；一段时间后，同时振荡三个烧瓶。得到如图2所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。
回答下列问题：
(1)实验步骤中，曲线1、2、3中导致气压快速变小(如cd段)的操作是 。
(2)曲线2对应发生反应的化学方程式为 。
(3)根据图2所示，可以得出的结论是 (填字母)。
A．1体积水中溶解CO2的量约为1体积 B．CO2能与水发生反应生成碳酸
CO2能与NaOH溶液发生反应
D．40%NaOH溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO2
2．(2021郑州一中三模)为探究CO2和NaOH确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计出了如图四种实验装置，请回答下列问题：
(1)图示四种实验装置的设计，在原理上的共同点是 ；
(2)某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是 ；
(3)在A实验基础上，请你设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应。 。
3．(2021成都)某学习小组对铁锈蚀进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？
【查阅资料】
1．氯化钙固体可作干燥剂。
2．一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
3．常温常压，氢气密度是d g/mL。
【设计与实验】
实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表1。
表1
试管 一周后现象
A 铁钉表面有一层铁锈
B 铁钉表面无明显变化
C 铁钉表面无明显变化
D 铁钉表面有较厚铁锈
(1)对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的 发生化学反应。
(2)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。
(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是 。写出除铁锈的化学方程式 。
实验二：定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图2装置，检查气密性，将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。
(4)据图3，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是 。
(5)据图4，对比AB段和BC段说明 ，分析t3时刻后压强突然变大的原因是 。
实验三：测定铁锈含量
将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得m g固体，连接图5装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。
(6)完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为V mL，则该固体中铁锈质量分数表达式为 。
(7)该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是 ，解决方法是 。
【反思与评价】
(8)与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是 。
4．(2020湖北)教材中用图1实验来验证硫能在氧气中燃烧，某化学兴趣小组对该实验进行了改进，改进后的实验装置如图2，请完成实验过程中的相关问题。
(1)根据图2进行实验，操作过程与现象记录如下：
①连接仪器，并在玻璃管中放入湿润的品红试纸及适量硫粉，向广口瓶中加入足量NaOH溶液；
②关闭止水夹，点燃酒精灯，加热，观察到硫粉熔化，并产生微弱的淡蓝色火焰；
③打开止水夹，通入氧气，观察到的现象：a. ，b.品红试纸褪色，c.小气球变大；
④硫粉完全反应后，熄灭酒精灯，继续通入氧气，排尽玻璃管中的SO2；待玻璃管冷却至室温时，关闭止水夹，撤下通入氧气的装置，然后应 ，并同时轻轻振荡广口瓶。
(2)问题讨论：
①图1实验设计中的不足之处是 ；
②硫在氧气中燃烧更剧烈是因为 ；
③反应过程中，玻璃管内湿润的品红试纸褪色，若改放干燥的品红试纸却不褪色，说明使品红试纸褪色的物质是 (提示：SO2与CO2的性质有相似之处)；
④广口瓶中吸收SO2的化学方程式为 。
5．(2020广东)某实验小组探究了溶质的质量分数对H2O2分解速率的影响。实验装置如图1所示，用注射器加入不同溶质质量分数的H2O2溶液(见下表)，实验中使用传感器装置测算生成O2的质量(圆底烧瓶内气压变化在安全范围)，绘制氧气质量随时间变化的曲线，如图2所示。
实验编号 H2O2的质量分数(%) H2O2溶液的体积(mL) 对应曲线
Ⅰ 3.4 10.0 a
Ⅱ 2.4 10.0 b
Ⅲ 1.7 10.0 c(待绘制)
(1)实验前需准备不同浓度的H2O2溶液，若要配制100.0 g质量分数为2.4%的H2O2溶液，需质量分数为30%的H2O2溶液 g。
(2)根据实验探究目的，从曲线a、b中，可得出的结论是 。
(3)计算实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量，并写出具体计算过程(1.5%～5.0% H2O2溶液的密度取1.0 g/mL)。
(4)在如图2中画出曲线c的大致位置及趋势。
2022年河南省中考化学总复习
寒假阶段考点巩固综合练习
第17节探究性实验
【考点巩固专练】
探究1：粗盐提纯
1．(2020连云港)去除难溶性杂质后的食盐样品中还含有可溶性杂质：CaCl2、MgCl2和Na2SO4。为除去可溶性杂质，将食盐样品溶于水，依次加入稍过量的三种溶液：BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液。充分反应后过滤，得滤渣X，向滤液中加入过量的稀盐酸，搅拌、煮沸，得到氯化钠溶液。下列说法正确的是( C )
A．滤渣X中有三种成分
B．“向滤液中加入过量的稀盐酸”目的只是为了除去过量的NaOH
C．除杂过程中有Na2CO3参加的化学反应为复分解反应
D．将氯化钠溶液用题图装置加热蒸发，至水分完全蒸干时停止加热
2．(2020黔南州)某同学为除去食盐水中的Na2SO4杂质，进行了以下实验：
下列有关说法错误的是( D )
A．X为BaCl2溶液 B．Y为Na2CO3溶液 C．Z为稀盐酸 D．步骤②与④可交换
3．粗盐样品中含有杂质MgSO4和CaCl2以及泥沙，兴趣小组的同学欲除去其中的杂质，得到纯净的NaCl固体，设计了如下图所示的实验方案：
①X溶液中的溶质属于碱，则X的化学式为 Ba(OH)2 。
②加入过量碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式为(写出一个即可)。
Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl[或 Na2CO3＋Ba(OH)2=== BaCO3↓＋2NaOH]
③溶液B中除了NaCl外，还含有哪些杂质？ NaOH和Na2CO3 请设计实验加以验证，写出简要的实验步骤和现象。 取样，加入过量的氯化钙溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中有碳酸钠，充分反应后静置，取上层清液，滴入无色酚酞溶液，溶液变红，说明原溶液中有氢氧化钠 。
4．(2020广东)实验室对含有MgCl2的粗盐进行提纯，步骤如图所示。
(1)步骤①中，称量5.0 g粗盐需补充的主要仪器是 托盘天平 。
(2)步骤②中，玻璃棒的作用是 搅拌，加快溶解速率 。
(3)步骤③中，滴加过量NaOH溶液除去MgCl2，反应的化学方程式是 2NaOH＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋2NaCl 。
(4)步骤⑤中，为中和过量的NaOH，应滴加的“试剂a”是 A (填字母)。
A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸
(5)步骤⑥的操作名称是 蒸发 ；当 蒸发皿中出现较多固体 时，停止加热。
5．(2020咸宁)在新型冠状病毒肺炎的防疫工作中，“84”消毒液常用于学校环境的消毒灭菌。某校兴趣小组对“84”消毒液的相关知识产生了兴趣，于是在教师的指导下进行如下探究：
【查阅资料】
a．“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠，NaClO为有效成分。
b．次氯酸钠(NaClO)溶液有漂白、杀菌、消毒功效，有腐蚀性。
c．可通过电解氯化钠溶液的方法来制取次氯酸钠。
一、初识“84”消毒液：
【提出猜想】“84”消毒液对有色衣物有漂白作用。
【设计实验】
实验操作 实验现象 实验结论
向有色布条滴加适量该消毒液，放置一段时间 有色布条 褪色 (填“褪色”或“不褪色”) 消毒液对有色衣物有漂白作用
二、自制“84”消毒液：同学们在实验室通过电解氯化钠溶液来制取“84”消毒液，其反应的化学方程式是NaCl＋H2ONaClO＋X↑，则X的化学式是 H2 。
三、实验拓展：在教师的指导下，同学们成功制得了“84”消毒液，激发了同学们更大的探究欲望，还设计了粗盐提纯(主要成分是NaCl，还含有可溶性杂质MgCl2、CaCl2等)的实验方案：
实验步骤 实验目的或说明
(1)取一定量的粗盐样品，加入适量水完全溶解，再加入过量的氢氧化钠溶液，充分反应后过滤 完全除去杂质MgCl2，写出反应的化学方程式： MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl
(2)向步骤(1)中滤液加入过量的 Na2CO3 (写化学式)溶液，充分反应后过滤 完全除去杂质CaCl2
(3)向步骤(2)中滤液加入过量的稀盐酸 写出所得溶液中含有的阳离子符号： Na＋、H＋
把步骤(3)中所得溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸发结晶即可得到较纯的食盐。
【实验反思】
a．此方案最终所得NaCl比原粗盐样品中的NaCl多，其原因是 除杂过程中有氯化钠生成 。
b．有同学认为只需要上述实验方案中的步骤(2)，不仅能完全除去杂质CaCl2，还能完全除去杂质MgCl2，你认为正确吗？说明理由： 不正确，因为碳酸镁微溶于水，只加碳酸钠不能将杂质氯化镁完全去除 。
6．(2020长春)粗盐中除了含有NaCl外，还含有少量Na2SO4、CaCl2、MgCl2及泥沙等杂质。如图是常用的粗盐精制操作流程：
请回答下列问题：
(1)操作1相当于实验室中的 过滤 操作。
(2)沉淀1的化学式为 Mg(OH)2 。
(3)加入过量试剂1的目的是 除去溶液中的硫酸根离子 。
(4)滤液4中含有的阴离子是 Cl－、OH－、CO (填离子符号)。
7．(2021怀化)为了培养学生的创新精神和实践能力，落实素质教育，近年来，怀化市大力推进实验教学，于2021年五月举行初中毕业考试实验操作考查。兴趣小组在学校的实验室进行“粗盐的提纯”实验，邀请你一起完成。
Ⅰ.溶解 Ⅱ.过滤 过滤时玻璃棒的作用是 引流 。
小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。
【查阅资料】
a．粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。
b．BaSO4不溶于水、不溶于酸。
【设计实验方案并进行实验】为确认滤液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4的存在，小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液进行以下实验探究。
实验操作 实验现象 实验结论
①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液，充分反应，静置，过滤 产生白色沉淀 滤液中含有MgCl2
②往上述①的滤液中滴加足量的 碳酸钠溶液 ，充分反应，静置，过滤 产生白色沉淀 滤液中含有CaCl2
③往上述②的滤液中加入足量的 氯化钡溶液 ，充分反应，静置，过滤 有白色沉淀生成 滤液中含有Na2SO4
【实验反思】小宇同学认为实验③不够严谨，理由是 过量的碳酸钠也能和氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀 。老师告诉同学们，可在实验③所得的沉淀中加入足量的 盐酸 (填“盐酸”或“稀硫酸”)，观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解，则可验证Na2SO4的存在。
【实验结论】小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去，然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶，当观察到 出现较多固体时 ，就停止加热，利用余热蒸干。小李高兴的宣布：我们得到了纯净的氯化钠。
【实验拓展】小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁，取样品a g，充分溶解，滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀的质量不等于 g(用含a的代数式表示)时，则含有氯化镁。
探究2：NaOH变质
1．(2020成都)忘盖瓶塞的氢氧化钠溶液可能变质。下表中分析与设计错误的是( C )
选项 问题 分析与设计
A 为何变质 2NaOH＋CO2=== Na2CO3＋H2O
B 是否变质 取样，加入足量稀盐酸，观察是否产生气泡
C 是否全部变质 取样，加入足量氯化钙溶液，观察产生沉淀多少
D 如何除去杂质 取样，加入适量氢氧化钙溶液，过滤
2．(2020长春)小明想探究家中厨房用的某种洗涤剂的成分，他将洗涤剂的粉末带到学校寻求教师的帮助。在教师指导下，小明讲行了大胆的猜想与实验：
【提出问题】洗涤剂中主要含有哪些物质？
【作出猜想】小明根据所学酸、碱、盐知识作出以下猜想：
猜想一：可能含有CO；猜想二：可能含有 OH－ ；猜想三：可能含有CO和OH－。
【进行实验】实验一：取少量粉末，加水溶解得到无色溶液，滴加紫色石蕊溶液后，溶液变为 蓝 色，说明洗涤剂的溶液显碱性。
实验二：取少量粉末，滴加足量的稀盐酸，有无色无味气体产生。将生成气体通入澄清石灰水，观察到 澄清石灰水变浑浊 ，说明洗涤剂中含有CO。
【查阅资料】小明查阅资料得知(1)该洗涤剂中含有Na2CO3、NaOH等；(2)Na2CO3溶液显碱性。
【小结反思】实验二中产生气体的化学方程式为 Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑ 。
【实验验证】该洗涤剂中还含有NaOH。
实验三中可选试剂：
A．BaCl2溶液B．Ba(OH)2溶液C．NaCl溶液 D．稀盐酸E．石蕊溶液F．酚酞溶液
实验三：取少量粉末，加水配成溶液，加入稍过量的 A (填字母，下同)，产生了白色沉淀，再加几滴 F ，溶液变为红色，说明洗涤剂中还含有NaOH。
【实验结论】该洗涤剂中含有Na2CO3和NaOH。
3．成成同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记盖瓶盖。对于该溶液是否变质，成成邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。
(1)【提出问题1】 该溶液是否变质？
【实验探究1】
实验步骤 实验现象 解释与结论
取少量该溶液于试管中，滴加足量稀盐酸 有 气泡 产生 说明该溶液已变质。变质的原因是 CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O (用化学方程式表示)
(2)【提出问题2】 该溶液变质程度怎么样？
【提出猜想】
猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含有Na2CO3；
猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有 NaOH、Na2CO3 。
【查阅资料】 氯化钡溶液呈中性。
【实验探究2】
实验步骤 实验现象 结论
先取少量该溶液于试管中，加入过量氯化钡溶液 有 白色沉淀 生成 猜想 二 成立
静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液 上层清液变红
(3)【提出问题3】 怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】
为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如图实验方案。
请回答下列问题：
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作a中玻璃棒的作用为 引流 。
②根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体质量 大于 (填“大于”“小于”或“等于”)变质后样品中氢氧化钠的质量。
(4)【反思交流】
在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是 将碳酸钠完全除去 。
4．兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。
请你与他们一起完成以下探究活动：
【对固体猜想】
猜想Ⅰ：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ：是 Na2CO3和NaOH的混合物 。
【实验和推断】
(1)若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是 稀盐酸(或稀硫酸) ，说明氢氧化钠已经变质。
(2)若A是Ca(OH)2溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞溶液变红色，该实验 不能 (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。
(3)若A是CaCl2溶液，当实验现象a为 有白色沉淀产生 ，现象b为 无色酚酞溶液不变红色 ，则猜想Ⅱ成立。
【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是 CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O (用化学方程式表示)。
5．(2021泰安改编)某化学兴趣小组学习了金属、酸、碱、盐的知识后，对金属钠的性质开展了探究活动。
研究主题：钠在空气中燃烧及其产物的性质研究。
相关信息：
①钠贮存在煤油中
②2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2
③2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑
④BaCl2溶液pH＝7
取一小块钠(用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去表面的外皮)放在石棉网上灼烧，金属钠燃烧并产生黄色火焰，最后生成淡黄色固体Na2O2。将淡黄色固体露置于空气中，一段时间后变为白色粉末。同学们经过讨论，认为该白色粉末可能是：Ⅰ.NaOH；Ⅱ.Na2CO3；Ⅲ. NaOH、Na2CO3 。
为确定该白色粉末的成分，进行如下实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量白色粉末于试管中，加水溶解，滴加过量的 氯化钡 溶液 产生白色沉淀 综合实验现象判断，此白色粉末是Na2CO3
②静止后，向上层清液中滴加少量 酚酞 溶液 无明显现象
探究3：混合物成分分析
1．(2021眉山)某溶液可能含有盐酸、硫酸、硝酸钾、氯化铜中的一种或几种，为了探究其组成，向一定质量的该溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。下列相关说法正确的是( C )
A．反应过程生成的沉淀一定有氢氧化铜，可能有硫酸钡
B．加入氢氧化钡溶液至过量，共发生了三个化学反应
C．该溶液一定含有盐酸、氯化铜，可能含有硝酸钾
D．到达b点时所消耗氢氧化钡溶液中溶质的质量是34.2 g
2．(2021泰安)有一包白色粉末，可能含有Na2CO3、Na2SO4、K2SO4、NaCl、Ba(OH)2中的一种或几种，为了探究其成分，实验过程如图所示：
关于该实验的说法正确的是( C )
A．步骤Ⅱ中沉淀部分溶解，则原白色粉末一定有Ba(OH)2、Na2CO3、K2SO4
B．步骤Ⅱ中沉淀部分溶解，则原白色粉末的组成可能有5种情况
C．步骤Ⅱ中沉淀全部溶解，则原白色粉末一定有Ba(OH)2、Na2CO3，可能有NaCl
D．步骤Ⅱ中沉淀不溶解，则原白色粉末一定有K2SO4，一定没有Na2CO3
3．(2020济宁)某未知溶液，可能含有Na＋、Cu2＋、Ba2＋、SO、Cl－中的几种。为确定溶液中含有的离子，实验如下：
①取未知溶液2～3 mL于试管中，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，静置；
②取①中上层清液，滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成；
③另取未知溶液2～3 mL于试管中，滴加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成。
分析实验过程，请回答：
(1)溶液中一定存在的离子是 Cu2＋、SO 。
(2)溶液中一定不存在的离子是 Ba2＋ 。
(3)溶液中可能存在的离子是 Na＋、Cl－ 。
4．(2021德阳)探究某化工厂固体废物的成分，以便回收有用物质，除掉有害物质。已知固体废物的主要成分是NaCl，还可能含有Na2CO3、K2SO4、NH4NO3、MgSO4、FeCl3，通过以下探究回答下列问题。
(1)气体乙的化学式为 CO2 。
(2)无色溶液A中存在的阴离子有 OH－、CO、NO、Cl－ 。
(3)反应生成气体甲的化学方程式为 NH4NO3＋NaOH=== NaNO3＋NH3↑＋H2O 。
(4)原固体废物中一定存在的物质有 NaCl、NH4NO3、Na2CO3 。
5．(2021贵港)有一包固体样品可能是由NaOH、CaCO3、K2SO4、CuSO4、MgSO4中的一种或几种组成。某兴趣小组同学为了确定其成分，进行如图实验：
请回答：
(1)白色固体a的成分是 碳酸钙、氢氧化镁 。
(2)固体样品中一定没有 CuSO4 。
(3)生成白色沉淀b的反应的化学方程式为 Na2SO4＋BaCl2=== BaSO4↓＋2NaCl 。
6．(2020襄阳)实验室有一包粉末状固体，老师说可能含硫酸铜、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。某兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
(1)取少量固体于试管中，向其中加入过量稀盐酸，充分反应后，产生气体X，得到无色溶液A。气体X的化学式为 CO2 。
(2)取少量无色溶液A于试管中，向其中滴加过量的硫酸镁溶液，产生沉淀，过滤后得到滤液B。根据操作(1)和(2)的现象可知原固体中一定不含 硫酸铜、硫酸钠 ；若向滤液B中逐滴滴加氢氧化钠溶液至过量，在此过程中观察到的现象是 刚加入氢氧化钠无明显现象，滴加一段时间后有白色沉淀产生 。
(3)另取少量固体，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤液C，向滤液C中通入少量二氧化碳，有白色沉淀产生，则最终确定样品中一定含有 碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡 。
通过实验，兴趣小组的同学确定了该固体的组成。
7．(2021宿迁)有一包白色固体混合物，可能由NaCl、CuSO4、Na2CO3、Na2SO4、BaCl2、NaOH中的一种或几种组成，为确定其组成，兴趣小组同学进行下列实验：
(1)取少量固体溶于足量的水过滤得到白色固体A和无色滤液B，则原固体中一定不含有 CuSO4 。
(2)向白色固体A中加入足量的稀盐酸，固体全部溶解，且有气泡生成，则原固体中一定有 Na2CO3和BaCl2 ，一定不含有 Na2SO4 。
(3)小红同学取少量滤液B，滴加无色酚酞溶液，溶液变红，她认为原固体中一定含有NaOH。你同意小红的观点吗？ 否 (填“是”或“否”)。
(4)小雪同学另取一份滤液B，加入足量的BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成，再向上层清液中滴加无色酚酞溶液，溶液变红，则原固体中一定含有 NaOH 。
(5)以上实验不能确定的物质是 NaCl 。
8．(2020湖州)有一包白色粉末，可能含氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种，为确定其组成，小明称取了9.3 g粉末，向其中加入100 g 7.3%的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳气体完全逸出(忽略其他物质逸出)，所得溶液的质量为107.1 g。用pH试纸检测溶液呈中性。
(1)产生二氧化碳气体的化学方程式为 Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑ 。
(2)这包白色粉末的成分为 碳酸钠、氢氧化钠 。
(3)求所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程，结果保留一位小数)
解：设碳酸钠质量为x，消耗氯化氢质量为y，生成氯化钠质量为z。
反应生成二氧化碳质量：9.3 g＋100 g－107.1 g＝2.2 g。
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
106 73 117 44
x y z 2.2 g
＝＝＝
解得x＝5.3 g，y＝3.65 g，z＝5.85 g
设氢氧化钠质量为m，反应生成氯化钠质量为n。
用pH试纸检测溶液呈中性，说明过量的盐酸和氢氧化钠反应，即样品中含有氢氧化钠，与氢氧化钠反应的氯化氢质量：100 g×7.3%－3.65 g＝3.65 g。
NaOH＋HCl=== NaCl＋H2O
40 36.5 58.5
m 3.65 g n
＝＝
解得m＝4 g，n＝5.85 g
样品中氯化钠质量：9.3 g－5.3 g－4 g＝0，说明样品中不含有氯化钠，即样品中含有碳酸钠和氢氧化钠。
所得溶液中溶质的质量分数是×100%≈10.9%。
答：所得溶液中溶质的质量分数约是10.9%。
探究4：创新实验(含数字化实验)
创新实验题解题的关键是对相关物质性质的分析，同时实验的一些关键现象也常常是解题的重要突破口。
对于探究型实验：要熟悉实验探究的环节和方法，精心设计实验方案，将所学过探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此，进行细心地探究和观察，再通过分析实验现象，推断、总结出该物质的性质或变化规律等。
对于验证型实验：要熟记物质的性质或变化规律，根据给出的实验设计方案，进行实验、分析和探究，并通过观察、记录和分析实验现象，来验证该物质的性质或变化规律等。
对于改良装置的实验：首先要分析原装置的缺点，一般从简便、环保、节能等角度进行考虑，再结合物质的性质，对装置进行改进。
对于数字化实验：数字化实验是利用传感器、数据采集器、计算机及相关数据处理软件等构成的测量、采集、处理设备进行的实验。在初中化学中，连接压强传感器、温度传感器和pH传感器的较多。首先要结合题目要求，明确压强(温度或pH)是增大还是减小，以及导致变化的原因，再结合物质的性质，对曲线的起点、趋势、拐点和终点进行分析。
1．(2020攀枝花)某学习小组设计如下实验验证CO2的性质。
操作步骤：用3个250 mL的烧瓶收集满CO2进行实验。如图1所示，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞；一段时间后，同时振荡三个烧瓶。得到如图2所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。
回答下列问题：
(1)实验步骤中，曲线1、2、3中导致气压快速变小(如cd段)的操作是 振荡烧瓶 。
(2)曲线2对应发生反应的化学方程式为 CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O 。
(3)根据图2所示，可以得出的结论是 ACD (填字母)。
A．1体积水中溶解CO2的量约为1体积
B．CO2能与水发生反应生成碳酸
C．CO2能与NaOH溶液发生反应
D．40%NaOH溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO2
2．(2021郑州一中三模)为探究CO2和NaOH确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计出了如图四种实验装置，请回答下列问题：
(1)图示四种实验装置的设计，在原理上的共同点是 二氧化碳和氢氧化钠反应，导致压强减小 ；
(2)某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是 二氧化碳能够溶于水 ；
(3)在A实验基础上，请你设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应。 组装与A同样的装置，把氢氧化钠溶液换成等体积的水，最终试管中的液面上升高度比A中低，说明A中氢氧化钠和二氧化碳发生了反应 。
3．(2021成都)某学习小组对铁锈蚀进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？
【查阅资料】
1．氯化钙固体可作干燥剂。
2．一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
3．常温常压，氢气密度是d g/mL。
【设计与实验】
实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表1。
表1
试管 一周后现象
A 铁钉表面有一层铁锈
B 铁钉表面无明显变化
C 铁钉表面无明显变化
D 铁钉表面有较厚铁锈
(1)对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的 水蒸气、氧气 发生化学反应。
(2)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与 氯化钠 有关。
(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是 铁锈疏松多孔，能吸附空气中的氧气和水，会加快铁的锈蚀 。写出除铁锈的化学方程式 Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O 。
实验二：定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图2装置，检查气密性，将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。
(4)据图3，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是 铁生锈放出的热量小于装置散失的热量 。
(5)据图4，对比AB段和BC段说明 加NaCl溶液前，锈蚀较慢 ，分析t3时刻后压强突然变大的原因是 铁锈蚀消耗氧气，三颈烧瓶内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，铁与盐酸反应放出氢气 。
实验三：测定铁锈含量
将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得m g固体，连接图5装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。
(6)完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为V mL，则该固体中铁锈质量分数表达式为 ×100% 。
(7)该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是 氢气未干燥 ，解决方法是 在乙、丙之间加一个干燥装置 。
【反思与评价】
(8)与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是 使用了铁粉和加入碳粉，加快了铁锈蚀的速率 。
4．(2020湖北)教材中用图1实验来验证硫能在氧气中燃烧，某化学兴趣小组对该实验进行了改进，改进后的实验装置如图2，请完成实验过程中的相关问题。
(1)根据图2进行实验，操作过程与现象记录如下：
①连接仪器，并在玻璃管中放入湿润的品红试纸及适量硫粉，向广口瓶中加入足量NaOH溶液；
②关闭止水夹，点燃酒精灯，加热，观察到硫粉熔化，并产生微弱的淡蓝色火焰；
③打开止水夹，通入氧气，观察到的现象：a. 产生蓝紫色火焰 ，b.品红试纸褪色，c.小气球变大；
④硫粉完全反应后，熄灭酒精灯，继续通入氧气，排尽玻璃管中的SO2；待玻璃管冷却至室温时，关闭止水夹，撤下通入氧气的装置，然后应 挤压小气球 ，并同时轻轻振荡广口瓶。
(2)问题讨论：
①图1实验设计中的不足之处是 装置不密闭，会污染空气 ；
②硫在氧气中燃烧更剧烈是因为 氧气浓度大 ；
③反应过程中，玻璃管内湿润的品红试纸褪色，若改放干燥的品红试纸却不褪色，说明使品红试纸褪色的物质是 亚硫酸 (提示：SO2与CO2的性质有相似之处)；
④广口瓶中吸收SO2的化学方程式为 2NaOH＋SO2=== Na2SO3＋H2O 。
5．(2020广东)某实验小组探究了溶质的质量分数对H2O2分解速率的影响。实验装置如图1所示，用注射器加入不同溶质质量分数的H2O2溶液(见下表)，实验中使用传感器装置测算生成O2的质量(圆底烧瓶内气压变化在安全范围)，绘制氧气质量随时间变化的曲线，如图2所示。
实验编号 H2O2的质量分数(%) H2O2溶液的体积(mL) 对应曲线
Ⅰ 3.4 10.0 a
Ⅱ 2.4 10.0 b
Ⅲ 1.7 10.0 c(待绘制)
(1)实验前需准备不同浓度的H2O2溶液，若要配制100.0 g质量分数为2.4%的H2O2溶液，需质量分数为30%的H2O2溶液 8.0 g。
(2)根据实验探究目的，从曲线a、b中，可得出的结论是 其他条件相同时，过氧化氢溶液溶质质量分数越大，过氧化氢分解速率越快 。
(3)计算实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量，并写出具体计算过程(1.5%～5.0% H2O2溶液的密度取1.0 g/mL)。
解：参与反应的过氧化氢的质量＝10 mL×1.0 g/mL×3.4%＝0.34 g，设生成氧气的质量为n。
2H2O2 2H2O＋O2↑
68 32
0.34 g n
＝
解得n＝0.16 g
答：实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量为0.16 g。
(4)在如图2中画出曲线c的大致位置及趋势。
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