2024中考 化学 重难点突破 专题四 实验探究题（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024中考 化学 重难点突破 专题四 实验探究题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 786.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-17 19:08:02 | ||
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文档简介
专题四 实验探究题
[微技能突破]
微技能1 实验猜想
考向1 反应后物质成分的猜想
例1 同学们对稀硫酸与氯化钡反应后滤液的成分很感兴趣，于是进行如下探究：
【提出问题】反应后溶液中溶质的成分有哪些？
【猜想假设】猜想一：HCl
猜想二：HCl和BaCl2
猜想三：_______
猜想四：HCl、BaCl2和H2SO4
大家讨论后一致认为猜想________不合理，理由是____________________。
考向2 混合物组成成分的猜想
例2 实验室有一包黑色粉末物质，可能由氧化铜、木炭、二氧化锰中的两种或三种组成。为探究其组成，小组同学进行如下实验：
【提出问题】该黑色粉末的成分是什么？
【猜想与假设】猜想1：木炭和氧化铜
猜想2：木炭和二氧化锰
猜想3：__________
猜想4：氧化铜、木炭和 二氧化锰
例3 某同学在探究金属与酸反应时，发现铜与浓硫酸在加热条件下能够发生反应，并产生大量气体。大家对气体的成分进行如下猜想。
【提出猜想】猜想1：H2
猜想2：SO2
猜想3：H2和SO2
猜想4：SO2和HCl
小华认为猜想4不合理，理由是________________________。
[方法指导] 1.反应后溶液中溶质成分的猜想 写出反应的化学方程式： A＋BC＋D(D为沉淀或气体或水，不需考虑)
物质成分的猜想 ①恰好完全反应C ②A过量C、A ③B过量C、B
错误猜想：A、B在同一猜想中
2.混合物的成分的猜想： 3.根据质量守恒定律(化学反应前后元素种类不变)判断反应后固体或气体成分的猜想。如反应物中没有氯元素，则生成物中没有氯化氢。
微技能2 实验操作、现象与结论的对应关系
例4 碳酸钠是生活中常用的盐，其水溶液呈碱性。某同学在完成“碳酸钠溶液与稀盐酸反应”的实验后(如图)，对所得溶液溶质的成分进行如下探究。
【作出猜想】猜想1：只有NaCl
猜想2：NaCl和HCl
猜想3：NaCl和Na2CO3
【实验与结论】
实验操作 实验现象 实验结论
①取少量溶液于试管中，并向试管中加入一小段镁条 __________ 猜想2不正确
②取少量溶液于试管中，滴加CaCl2溶液 有白色沉淀产生 猜想__________正确
[方法指导] 1.实验操作、现象、结论间的联系 物质＋试剂 现象 结论(有无该物质) 2.常考的形式 (1)根据操作和现象得出实验结论。 (2)根据现象和结论推测实验操作。 (3)根据操作和结论推测实验现象。 (4)根据结论补充实验操作和实验现象。 3.考查内容 主要为物质的检验 (1)陌生物质的检验根据查阅资料等题干中内容获取信息解决。 (2)常见物质的检验结合已有知识解决。常见物质的检验详见本册P80。
微技能3 实验方案的评价、反思与应用
例5 某白色固体可能由硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠中的两种或三种物质组成，某小组对其成分进行如下探究：
【提出问题】白色固体的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想1：Na2SO4、Na2CO3
猜想2：Na2SO4、NaOH
猜想3：NaOH、Na2CO3
猜想4：Na2SO4、Na2CO3、NaOH
【实验设计】将白色固体在烧杯中充分溶解备用：
实验方案 实验现象 实验结论
①取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入无色酚酞溶液 溶液变红 白色固体中含有氢氧化钠
②取①中少量溶液于试管中，加入足量BaCl2溶液 ________ 猜想4成立
【方案评价】(1)小明认为方案①不能证明白色固体中含有氢氧化钠，原因是________________。
(2)小刚认为根据方案②的现象不能证明猜想4成立，原因是__________；于是小组在方案②的基础上补充实验方案，最终证明猜想3成立，请写出实验操作和实验现象__________。
[方法指导] 对试题中的猜想与假设、实验操作、实验现象以及结论等进行分析，结合探究学习活动进行反思，可以从以下两个方面进行分析： (1)科学可行 ①实验原理是否正确、可行； ②实验操作步骤是否简单、科学； ③实验现象是否明显，易于观察、记录； ④实验结果是否与实验目的一致。 (2)绿色化学 ①原料是否无毒无害； ②原料利用率以及生成物的产率是否较高； ③实验过程中是否对环境造成污染； ④实验过程是否安全。
微技能4 物质含量的测定
例6 某校化学兴趣小组同学想探究某产品中碳酸钠的质量分数，经过讨论后设计了如下两种实验方案。
【查阅资料】碱石灰的主要成分是CaO和NaOH。
方案甲：气体质量法
图1
步骤一：按如图1所示连接好装置，检查装置气密性后加入药品。
步骤二：打开止水夹K通入一段时间的氮气后，称量装置C的质量为x g。
步骤三：关闭止水夹K，打开分液漏斗活塞向A装置中注入足量的稀硫酸，关闭活塞。
步骤四：待装置A中无气泡产生后打开止水夹K，再次通入氮气一段时间后，关闭止水夹K，第二次称量装置C的质量为y g。
【分析讨论】
(1)装置A中发生反应的化学方程式为__________。
(2)请根据方案甲中测定的相关数据，求出样品中碳酸钠的质量分数为__________(用含有x、y的代数式表示)。
方案乙：沉淀质量法
图2
【分析讨论】
(1)该流程中相关反应的化学方程式为__________。
(2)请根据方案乙中测定的相关数据，求出样品中碳酸钠的质量分数为__________(用含有m、n的代数式表示)。
[方法指导] 初中常见物质含量测定主要有以下两种方法 1.气体质量法(如方案甲)：通过测定碳酸钠与足量稀硫酸反应后生成二氧化碳的质量，计算样品中碳酸钠的质量分数。 (1)步骤二通入氮气的目的是排除装置中原本含有的二氧化碳对实验的干扰；步骤四再次通入氮气的目的是使反应生成的二氧化碳全部被装置C吸收。 (2)该实验装置B中浓硫酸的作用是吸收二氧化碳中混有的水蒸气。 (3)反应后装置C增加的质量即为生成二氧化碳的质量，根据反应的化学方程式即可求出碳酸钠的质量，进一步求出样品中碳酸钠的质量分数。 (4)装置D的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C，若没有装置D会使得测得的结果偏大。 2.沉淀质量法(如方案乙)：通过测定碳酸钠溶液与过量氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀的质量，计算样品中碳酸钠的质量分数。 由流程图可知生成碳酸钙的质量为n g，依据反应的化学方程式Na2CO3＋CaCl2 === CaCO3↓＋2NaCl，解得样品中碳酸钠的质量为，所以该样品中碳酸钠的质量分数为×100%＝×100%。
[专题分类突破]
类型1 物质成分的探究
1.实验室有一瓶标签残缺的试剂(如图)，已知它是一种初中常用的无色溶液，小强对此产生了好奇，他查看了实验室药品清单，发现药品化学式中含“SO4”的只有硫酸镁、硫酸钾、硫酸铜、硫酸钠和硫酸，于是设计了如下实验进行探究。(实验室温度为20 ℃)
【查阅资料】①硫酸钠溶液显中性。
②20 ℃时，几种物质的溶解度如下表：
物质 硫酸镁 硫酸钾 硫酸铜 硫酸钠 硫酸
溶解度/g 33.7 11.1 20.7 20.2 可与水以任意比例互溶
【初步分析】小强首先排除了硫酸铜，理由是__________；结合【查阅资料】分析，认为该瓶无色液体也不可能是__________，理由是__________。小强继续进行了如下探究确定该无色液体：
【实验探究】
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量溶液于试管中，向其中加入过量______(填化学式)溶液 无明显现象 一定不是硫酸镁
②另取少量溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液 ___________ 一定是硫酸
【实验评价】老师提醒小强有一步操作无法得出相应的结论，你认为是步骤_______(填序号)，原因是__________。
【改进实验】小强另取少量溶液于试管中，向其中滴加2～3滴紫色石蕊溶液，观察到溶液__________，证明该无色溶液一定是硫酸。
【拓展应用】实验结束后，有同学认为还可以加入铁粉检验该溶液为硫酸，写出加入铁粉后发生反应的化学方程式__________。
【实验反思】为防止试剂瓶药品标签出现残缺，在倾倒液体试剂时，注意标签要____________________。
2.侯德榜是我国制碱工业的先驱，为纯碱和氮肥工业的发展作出了杰出贡献。工业纯碱中可能混有少量NaCl，同学们对工业纯碱样品展开探究。
探究一：确定纯碱样品中是否含有NaCl
实验操作 现象 结论
取样品加水溶解，加入过量稀盐酸至反应完全 有__________产生 样品中有NaCl
向上述溶液中继续滴加适量AgNO3溶液 有__________产生
有同学认为该实验方案有错误，正确方案应选用__________(填字母)代替稀盐酸。
a.CaCl2溶液 b.稀硝酸 c.BaCl2溶液
探究二：测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数
【方案1】将样品溶解，加入过量CaCl2溶液，搅拌至反应完全。该反应的化学方程式为__________。过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量，计算Na2CO3的质量分数。
【方案2】如图1所示，取样品于锥形瓶中，加入足量稀盐酸。反应结束后，根据干燥管增重计算Na2CO3的质量分数。若结果大于100%，可能的原因是_______________。
【讨论】上述两个方案中，你认为方案__________更优。
【拓展】图2为Na2CO3和NaCl的溶解度曲线。为提纯含少量NaCl的纯碱样品，将其浓溶液从t1 ℃冷却至t2 ℃，t1～t2的最优范围是__________(填字母)。
a.40～10 b.60～30 c.70～40
【真题溯源教材】 第2题 教材来源：人教下P76资料卡片 改编维度：教材资料卡片拓展探究 以教材上资料“侯德榜制碱”为背景分别用定性和定量的方法探究工业制取纯碱样品的成分。 其他维度拓展：将教材中的资料卡片拓展为流程图形式考查 在设备流程图中考查侯德榜制碱的原理，并围绕该设备流程图进行设问(详见讲解册专题三第2题)。
3.“暖宝宝”是我们日常生活中常用的物品。小孔同学打开一个使用过的“暖宝宝”内包装，发现黑色固体中掺杂有红棕色物质，于是她把这包固体带到实验室，和兴趣小组的同学在老师的指导下对这包固体的成分展开了探究。
【查阅资料】①铁与空气中的氧气、水蒸气等发生缓慢氧化而生锈；②室温下部分盐的溶解性如表1所示；③“暖宝宝”中只有氯化钠含有氯元素。
【初步判断】通过阅读标签(如图1)，大家一致认为打开 “暖宝宝”外包装后，铁粉与空气接触发生缓慢氧化有__________热量的现象；其中出现的红棕色固体是__________。
【提出问题】这包使用过的“暖宝宝”中是否还有铁粉、活性炭、氯化钠？
【进行实验】兴趣小组同学设计如下实验方案并进行实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
实验一 取少量固体于试管中，加入足量稀硫酸 ______________ 固体中有铁粉
实验二 取少量固体放在燃烧匙中，用酒精灯加热，上方罩一个内壁沾有饱和的澄清石灰水的烧杯(如图2) 澄清石灰水变浑浊 固体中有活性炭
实验三 取少量固体于烧杯中，加入足量水溶解，过滤，往滤液中滴加少量_____溶液 产生白色沉淀 固体中有氯化钠
【反思评价】经过反思，小孔同学认为实验二不能得出固体中有活性炭的结论，理由是 __________________(写两点即可)。 小组同学改进装置后，重新实验，得出固体中有活性炭的结论。
【实验拓展】小曾同学认为利用实验三的反应原理还可以测出固体中氯化钠的质量分数。他称取一定质量的固体于烧杯中，加入足量水，__________(填实验操作)， 再加入足量实验三所选的溶液，充分反应后经过系列操作得到固体，并称量质量，最终计算出了氯化钠的质量分数。
类型2 反应后物质成分的探究
4.某学习小组用不同浓度的溶液浇灌植物，研究重金属对植物生长的影响。
(1)该小组首先研究了CuSO4的影响。每次施用的浇灌液均为100 mL，配液方案如下：
(本研究所用溶液很稀，密度均近似看作1g/cm3)
编号 浇灌液中CuSO4的浓度 总体积/mL 5%CuSO4溶液的用量/mL 水的用量/mL
盆1 5% 100 100 0
盆2 3% 100 60 40
盆3 1% 100 a b
盆4 ω 100 c d
①补充盆3的配液数据： a＝__________， b__________。
②为了获得严谨的结论，合理设计盆4的配液方案： ω＝__________，d＝__________。
【解题有策略】 第4(1)题 应用控制变量法的数据分析 第1步：读题干，明确探究目的→探究不同浓度CuSO4溶液对植物生长的影响。 第2步：对比分析各组数据变化规律(相同变量、不同变量、实验目的等)→相同条件下，配制等体积不同浓度CuSO4溶液的方案补充，溶液总体积相等，溶液中溶质质量分数不同做对比。 第3步：结合实验原理对比不同实验组现象等，分析原因或结论。
(2)该小组还研究了BaCl2的影响。研究结束后该小组将未用完的BaCl2溶液和CuSO4溶液直接混合，准备作无害化处理。
①混合后产生大量白色沉淀，反应的化学方程式为__________。
②过滤，所得蓝色滤液中含有的溶质可能是：
假设一：只有CuCl2 假设二：CuCl2和BaCl2 假设三：__________。
③设计实验确定蓝色滤液的成分，完成下表：
实验操作 现象与结论
取少量滤液于试管中，__________。 __________，说明假设二不成立。
__________。 __________，说明假设三成立。
5学习小组同学进行了如图所示的实验，并展开了拓展学习与探究。
【学习交流】(1)上述实验 A中无明显现象，B中溶液颜色呈__________色。
(2)写出 A中发生反应的化学方程式：__________。
【提出问题】反应后 A中溶液的溶质成分是什么？
【做出猜想】猜想一：CaCl2 猜想二：CaCl2、HCl 猜想三：CaCl2、Ca(OH)2
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【讨论交流】在讨论方案时，某些同学认为可以直接将 B中滴了无色酚酞的碳酸钠溶液倒入A中，根据实验现象来验证猜想，其中甲、乙、丙三位同学的观点如下表。
同学 预测实验现象 结论
甲 产生白色沉淀，溶液为无色 猜想一成立
乙 产生无色气泡，溶液为无色 猜想二成立
丙 产生白色沉淀，溶液为红色 猜想三成立
你认为上述__________同学依据预测实验现象得出的结论是不合理的。
【实验验证】丁同学将 B中溶液倒入 A中进行实验，观察到有无色气泡和白色沉淀生成，溶液为红色，与甲、乙、丙三位同学预测的实验现象有所不同。实验中产生的白色沉淀是__________(填化学式)，丁同学的实验现象能证明猜想__________成立。
【反思拓展】大家认为还可以选择其他方案来验证猜想。你认为下列方案可行的是__________(填序号)。
①测A中溶液的 pH ②向A中溶液中通入 CO2气体 ③向A中溶液中滴加 AgNO3溶液
【解题有策略】 第5题 反应后溶液中溶质成分的探究 全国常考考情：常考查反应后溶质成分的判断或设计实验方案检验某种成分存在。 解题对策如下： 第1步：写出反应的化学方程式→本题中试管A中发生的反应为Ca(OH)2＋2HCl=== CaCl2＋2H2O 第2步：对溶质成分进行猜想①恰好完全反应→CaCl2；②Ca(OH)2过量→Ca(OH)2、CaCl2；③HCl过量→HCl、CaCl2。 第3步：确定要检验的物质→本题需检验Ca(OH)2、HCl。 第4步：根据实验现象判断(或设计实验验证)→根据甲乙丙三位同学的实验现象及【实验验证】可判断出，乙同学的现象与结论相符，据此分析出丙同学的结论不合理，最后设计实验方案进一步证明猜想二成立。
6已知H2与菱铁矿(主要成分FeCO3，其他成分不参与反应)反应制成纳米铁粉。某小组进行探究并完成如下实验：
查阅资料：
①H2能与CuO反应生成H2O，H2O能使无水硫酸铜变蓝
②CO2与无水硫酸铜不反应
(1)小白同学探究反应后的气体成分，先将反应后的气体通入无水硫酸铜，无水硫酸铜变蓝，证明气体中含有__________，再通入足量的澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为__________。
(2)对剩余气体成分进行以下猜想：
猜想一：H2 猜想二：__________ 猜想三：CO和H2
浓H2SO4的作用：_______________
甲中现象：____________________ 乙中无水CuSO4变蓝 丙中变浑浊 猜想__________正确
(3)热处理后的纳米铁粉能够除去地下水中的磷元素，450 ℃或者550 ℃热处理纳米铁粉的除磷率以及pH值如图所示，分析__________℃时以及__________(填“酸性”或“碱性”) 条件下处理效果更好。
类型3 实验异常现象的探究(6年2考)
7.某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？
【查阅资料】(1)CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。(2)AgCl不溶于稀硝酸。
【提出猜想】Ⅰ.石灰水已完全变质 Ⅱ.__________ Ⅲ.CO2中混有HCl
【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行探究。制备CO2的化学方程式为_____________。
步骤 实验操作 实验现象 结论及化学方程式
(1) 取少量澄清石灰水于试管中，加入_____溶液 产生白色沉淀 猜想Ⅰ不成立
(2) 将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中 __________ 猜想Ⅱ不成立
(3) 将气体通入盛有__________溶液的试管中，再加稀硝酸 __________ 猜想Ⅲ成立，反应方程式为_______
【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。
【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和__________。
【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是__________(写一点)。
8.某兴趣小组探究镁与稀盐酸的反应。
(1)镁与稀盐酸反应的化学方程式为__________。
(2)实验前，用砂纸打磨镁条的目的是__________。
(3)将打磨后的镁条放入稀盐酸中，一段时间后发现有“灰白色沉淀”产生的异常现象。
【提出问题】灰白色沉淀可能含有什么物质？
【查阅资料】 Mg(OH)2 受热分解生成MgO和H2O；变色硅胶遇水由蓝色变为粉红色；碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]不溶于水，受热易分解生成MgO和HCl气体。
【提出假设】甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl2，你认为原因是__________。
乙同学认为灰白色沉淀中可能含有：
猜想Ⅰ： Mg
猜想Ⅱ： Mg(OH)Cl
猜想Ⅲ： Mg(OH)2
【实验探究】乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后，分别置于编号为①②③的试管中。
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验1 向试管①中加入适量__________(填物质名称) 沉淀消失，无气泡产生 猜想Ⅰ不成立
实验2 加热试管②，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条置于试管口 滤纸条变红 猜想Ⅱ______
实验3 加热试管③， 将产生的气体通过变色硅胶 变色硅胶______ 猜想Ⅲ成立
【讨论分析】实验2中滤纸条变红是由于HCl气体溶于水使溶液呈__________性，生成HCl气体的原因是 __________(用化学方程式表示)。
类型4 项目式学习
9.耕地盐碱化影响粮食安全，盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展，兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。
(1)成因：由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化如图所示，当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时，随着水分蒸发，__________导致土壤盐碱化。
(2)检测：配制土壤样品浸出液，用__________测定，若pH＞7，则浸出液显__________性。
(3)探究：某地土壤盐碱化可能由Na2CO3、Na2SO4中的一种或两种引起，教师提供模拟盐碱化土壤样品浸出液。
【查阅资料】BaCl2易溶于水；BaCO3为白色固体，难溶于水；BaSO4为白色固体，难溶于水和盐酸。
【提出问题】样品中的钠盐是什么？
【作出猜想】
猜想1： Na2CO3
猜想2：__________
猜想3：Na2CO3和Na2SO4
【实验探究】取少量浸出液分别加入试管A、B中：
实验序号 操作 现象 结论
1 向A中滴加少量BaCl2溶液 产生白色沉淀 含Na2SO4
2 向B中滴加过量稀盐酸 __________________ 含Na2CO3
【分析评价】有同学认为实验1结论不够严谨，理由是_______________(用化学方程式解释)。
【补充实验】
实验序号 操作 现象 结论
3 向实验2反应后的溶液中滴加少量BaCl2溶液 ______________ 猜想3成立
(4)交流：应对土壤盐碱化的合理措施有__________(多选，填字母)。
a.合理施肥 b.引海水灌溉 c.用熟石灰改良 d.种植耐盐碱作物
【真题溯源教材】 第9题 教材来源：人教下P81 改编维度：教材素材拓展探究 将教材中“化肥在施用过程中因某些成分的积累、流失或变化，可能引起土壤……”拓展为以项目式学习的形式，围绕土壤盐碱化的成因、检测、探究、交流考查酸碱盐的相关知识。 同一维度拓展：以项目式学习形式围绕土壤酸碱性、酸碱度对植物的影响、酸碱度变化的原因考查相关知识。(详见讲解册第一部分第13讲第9题)
10.兴趣小组同学发现本地种植的富硒小米长势不佳，为探究其原因，开展了如下跨学科实践活动。
【查阅资料】①小米在中性和微酸性土壤中长势最好。
②硫酸铵在种植作物时常作为氮肥施加，可促使枝叶更加旺盛的生长，提高产量。
探究一：土壤的酸碱性检验
【提出问题】影响富硒小米长势不佳的原因是什么？
【作出猜想】同学们认为可能是由于本地区土壤出现较严重的酸化问题，不适合富硒小米的生长。
【实验1】为验证猜想，同学们设计如下实验进行验证：
图1 图2
(1)操作1中静置的目的是____________________________________。
(2)同学们用pH计经过反复测定，得出滤液的酸碱度并记录数据如下表：
次数 第一次 第二次 第三次
测得滤液的pH 5.5 5.4 5.5
根据上述实验数据可以得出该土壤显__________性。
探究二：本地土壤的成分分析
经查阅资料得知，同学们推测土壤酸化的原因是土壤中含有大量的硫酸铵。
【实验2】同学们设计如下实验进行验证：
步骤1：取少量图1操作2后的上层清液于试管中，向溶液中加入少量稀盐酸，搅拌，无明显现象，再向其中加入__________溶液，观察到产生白色沉淀，说明土壤中含有硫酸根离子。
步骤2：同学们按照图2所示进行实验，观察到__________，说明反应产生氨气，即土壤中含有铵根离子。发生反应的化学方程式为__________。
【得出结论】经过上述步骤，同学们确定该土壤中存在硫酸铵。
【拓展提高】(1)酸性土壤的改良在农业上一般使用草木灰或__________(填俗称)。
(2)[新考法][辩论]经过本次跨学科实践活动，同学们也有了自己的收获，但对土壤施用的化肥产生了争执。
正方：农家肥肥效安稳耐久，并且对土壤的污染小，农业生产中只需要施用农家肥即可。
反方：化学肥料有效成分含量高、见效快，农业生产中只需要施用化学肥料即可。
请你选择你支持的一方并阐述自己的理由：________________________________________。
11.在古代，井，代替江河，聚拢着人气和城乡的繁荣。现在仍有一些地方的人们使用井水。化学兴趣小组的同学对当地井水的使用情况、硬度及合理利用进行项目式学习。
任务一：调查井水的使用情况
【问卷调查】调查显示部分家庭还在使用井水，主要用于饮用和菜园的浇灌。
任务二：探究井水的硬度
【实验探究】取适量蒸馏水和井水分别倒入两个烧杯中，向两个烧杯中加入等量的_________________，搅拌。蒸馏水中泡沫较多，井水中泡沫较少，浮渣较多，说明井水为硬水。
【咨询老师】该小组的同学通过咨询知道，当地井水中含有较多的Ca2＋、Mg2＋、HCO等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢，水垢中主要含有Mg(OH)2和CaCO3，还可能含有其他物质。
为确定水垢的成分，同学们继续探究。
【查阅资料】
有关物质在水中的溶解性表(室温)：
物质 Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 Ca(OH)2 Mg(OH)2 CaCO3 MgCO3
溶解性 可溶 可溶 微溶 不溶 不溶 微溶
【推断预测】
根据以上溶解性表推测水垢中还可能含有Ca(OH)2或__________________。
【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，静置一段时间后，取上层清液于两支试管中，分别编号为①和②。向试管①中通入CO2 无白色沉淀 __________
向试管②中加入__________________溶液 产生白色沉淀
【实验结论】同学们通过以上实验，确定了水垢的成分。
【拓展延伸】定量研究也是确定物质成分的一种方法。现有一包白色固体，可能由CaCO3、MgCO3中的一种或两种组成。取10 g该固体，加入足量稀盐酸，充分反应后测得生成的气体质量为4.8 g，说明白色固体的成分是__________。
任务三：井水的合理利用
【小组交流】①有些井水硬度比较高，常年饮用，易患肾结石，所以饮用井水前应将其__________，既可降低硬度还可杀灭水中的细菌。
②今年，云南省大部分地区干旱严重，同学们认为可适当开发地下水以缓解缺水问题，但不能过度开采。地下水过度开采会导致__________(填一条即可)。
【项目总结】通过以上学习，同学们认识到水是人类宝贵的自然资源，应该合理利用。
12.(2023广西)爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时，发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠，而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇，碳酸氢铵不是一种肥料吗？怎么也可以做膨松剂呢？为此，他们进行了如下的探究。
【查阅资料】①NH4HCO3 NH3↑＋H2O＋CO2↑ 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑
②通过控制碳酸氢铵的用量，不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准，还能使食品具有独特的味道。
任务一 初识膨松剂
膨松剂能使食品变松软、蓬松。碳酸氢铵、碳酸氢钠常用作膨松剂。碳酸氢铵别名碳铵，碳酸氢钠俗名是__________。
任务二 比较蓬松效果
步骤 具体操作
称量 10 g面粉、0.5 g碳酸氢钠置于蒸发皿中 10 g面粉、0.5 g碳酸氢铵置于蒸发皿中
和面 加入5 mL水，用玻璃棒搅拌至水被吸干，揉搓成面团，盖上表面皿
烘焙 模拟烘焙过程，用酒精灯加热约3 min，熄灭酒精灯，停止实验
通过以上实验发现，加入碳酸氢铵的面团更大更松软，其原因是_______________________________。
任务三 测定膨松剂中碳酸氢铵的含量
膨松剂中的其他成分受热不分解，为测定膨松剂中碳酸氢铵的含量，同学们分别设计了实验方案。
(1)甲同学提出，加热一定质量的膨松剂，使其完全分解，通过测定反应前后物质的质量差来算出碳酸氢铵的含量。
(2)乙同学认为，膨松剂中可能含有水分，会影响实验结果。他提出可以通过测定反应后生成氨气的质量来达到实验目的，故设计了如图所示实验装置及主要步骤。
实验装置及主要步骤(B、C、D中药品均足量，碱石灰是NaOH与CaO的固体混合物)
步骤1：检查装置气密性，装入药品； 步骤2：从m端通入氮气一段时间后，称量装置C的质量，记录； 步骤3：点燃酒精灯，充分反应后停止加热； 步骤4： …… 步骤5：再次称量装置C的质量，记录，计算。
①步骤4的具体操作是__________， 若没有此操作，会使测量结果__________(填“偏大” 或“偏小”)。
②装置C中发生化合反应，其反应的化学方程式是__________。
③装置D的作用是__________。
(3)丙同学提出，将图中装置B、C对调，也可以达到实验目的，其理由是_________________________。
类型5 教材实验再探究(6年2考)
13.[2022课标·数字化实验](2022广州)某校学生用盐酸和碳酸钙制备CO2，产生了大量废液。兴趣小组通过以下探究制定废液处理方案。
(1)废液成分的确定
①写出制备CO2的化学方程式__________。
②推测废液所含溶质。推测一：__________ 推测二：CaCl2和HCl
③若要用一种药品验证哪种推测成立，可选择的有哪些？__________(填标号)
A.石蕊溶液
B.AgNO3溶液
C.锌粒
D.CuO粉末
(2)废液的处理
实验表明废液中的溶质是CaCl2和HCl，小组决定用Na2CO3除去它们。
【提出问题】如何估算Na2CO3固体的用量？
【进行实验】取100 mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH，实验结果如图所示。
【结果讨论】①a―→b阶段，观察到烧杯中的现象是__________。
②b点后曲线平缓阶段，反应的化学方程式为__________。
③c点时，取少量烧杯中的清液于试管中，滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明处理100 mL废液，所需5.3 %的Na2CO3溶液的体积__________(填“大于”“等于”或“小于”)120 mL。
④将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重，质量为4 g。若处理10 L该废液，理论上需要Na2CO3固体__________g。(实验所用Na2CO3溶液的密度近似看作1g/cm3)
14.兴趣小组对“化学反应前后物质的质量关系”进行探究，实验方案如下：
方案A 红磷燃烧前后质量的测定
【分析交流】方案A中红磷燃烧的现象为__________， 方案B中铁与硫酸铜反应的化学方程式为__________。两个方案反应前后天平均保持平衡，说明上述两个化学反应前后物质的总质量不变。
【发现问题】[新考法][异常现象的探究]方案A中因有氧气参加反应，故采用密闭装置。但方案B中铁与硫酸铜反应，反应物和生成物都没有气体，为什么也要用密闭装置呢？
于是在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH，其数据如图。分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐__________(填“增强”或“减弱”)，那么导致这一现象出现的原因又是什么？
【提出猜想】猜想甲：硫酸铜溶液和铁作用所致；
猜想乙：硫酸铜溶液和空气作用所致；
猜想丙：硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】为验证上述猜想，现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等，实验过程如下表，请完成表格中①②两处填空。
实验序号 实验1 实验2 实验3
实验内容 (部分仪器略去)
实验现象 pH先减小后略增大 pH略增大 pH不变
实验结论 猜想②__________成立
【反思拓展】(1)通过以上探究活动，请分析方案B中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是______________。
(2)蜡烛燃烧后固体质量减小，请设计实验验证该反应是否遵守质量守恒定律。写出你的简明方案：________。
专题四
微技能突破
例1 HCl和H2SO4 四 氯化钡和稀硫酸会发生反应，不能共存
例2 氧化铜和二氧化锰
例3 反应物中不含氯元素，所以反应后不会生成HCl
例4 无明显现象 3
例5 【实验设计】产生白色沉淀，溶液仍呈红色 【方案评价】(1)碳酸钠溶液显碱性，也能使无色酚酞溶液变红 (2)碳酸钠、硫酸钠与氯化钡反应均能产生白色沉淀，氢氧化钠与其中一种单独存在时，也能产生相同现象 向方案②生成的白色沉淀中加入足量稀盐酸，白色沉淀全部溶解(合理即可)
例6 方案甲：【分析讨论】(1)Na2CO3＋H2SO4=== Na2SO4＋H2O＋CO2↑ (2)×100%
方案乙：【分析讨论】(1)Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl (2)×100%
专题分类突破
1.【初步分析】硫酸铜溶液呈蓝色 硫酸钾(或K2SO4)溶液 20 ℃时，硫酸钾饱和溶液的溶质质量分数小于13.0% 【实验探究】①NaOH(或KOH，合理即可) ②无明显现象 【实验评价】② 无色酚酞在酸性和中性溶液中均不变色 【改进实验】变红 【拓展应用】Fe＋H2SO4 === FeSO4＋H2↑ 【实验反思】朝向手心
【解析】【初步分析】CuSO4溶液呈蓝色，题干中描述该溶液为无色溶液，因此该溶液不是硫酸铜，由【查阅资料】可知，20 ℃时硫酸镁、硫酸钾、硫酸钠的溶解度分别为33.7 g、11.1 g、20.2 g，根据饱和溶液的溶质质量分数＝×100%，可知20 ℃时三者饱和溶液的溶质质量分数依次约为25.2%、10.0%、16.8%，而题给溶液的溶质质量分数为13.0%，因此该溶液一定不是硫酸钾溶液。【实验探究】①由【初步分析】排除硫酸铜与硫酸钾溶液后，在可能的几种药品中，剩余的还有硫酸镁、硫酸钠和硫酸，由于实验结论为一定不是硫酸镁，可知该步骤在检验硫酸镁，故可向溶液中加入过量NaOH溶液或KOH溶液，观察到无明显现象；②硫酸显酸性，不能使无色酚酞溶液变红，根据滴加无色酚酞溶液后得出一定是硫酸的结论可知，通过实验步骤和实验结论推测实验现象应为无明显现象。【实验评价】由于无色酚酞在酸性溶液和中性溶液中均不变色，故步骤②的操作无法得出相应的结论，即该溶液也可能是硫酸钠溶液。【改进实验】紫色石蕊溶液在中性溶液中不变色，在酸性溶液中显红色，若该溶液是硫酸，则向其中滴加紫色石蕊溶液时，溶液变为红色。【拓展应用】铁粉与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，据此写出反应的化学方程式。【实验反思】倾倒液体试剂时，为防止药品不慎流出腐蚀标签，标签要朝向手心。
2.探究一：气泡 白色沉淀 b
探究二：【方案1】CaCl2＋Na2CO3 === CaCO3↓＋2NaCl
【方案2】挥发的氯化氢与干燥管内氢氧化钠反应，同时氢氧化钠吸收了装置中或外界的水蒸气，使得干燥管质量增加，最终测定结果大于100%(合理即可)
【讨论】1 【拓展】a
【解析】探究一：纯碱是碳酸钠的俗称，能与稀盐酸反应产生二氧化碳气体，氯化钠与硝酸银反应会产生氯化银白色沉淀，所以向样品中加入过量稀盐酸，会观察到有气泡产生，再加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生。因加入的稀盐酸引入了氯离子，干扰氯化钠中氯离子的验证，所以应将稀盐酸换为稀硝酸，故选b。探究二：【方案1】样品溶解后加入过量氯化钙溶液，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为CaCl2＋Na2CO3 === CaCO3↓＋2NaCl。【方案2】样品与稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有水蒸气，二氧化碳和水蒸气都可被干燥管中的氢氧化钠吸收，同时盐酸挥发出来的氯化氢气体也能与干燥管中的氢氧化钠反应，同时也会吸收外界的水蒸气，所以根据干燥管增重计算出碳酸钠质量分数结果会大于100%。【讨论】因方案2没有对二氧化碳进行干燥，水蒸气或其他来源的二氧化碳及氯化氢气体会影响结果，由此可知，方案1更优。【拓展】碳酸钠的溶解度在40 ℃时最高，低于或高于40 ℃溶解度都会减小，且0～40 ℃时变化趋势大，所以利用冷却结晶的方法提纯纯碱，温度最好在40～10 ℃，故选a。
3.【初步判断】放出 氧化铁(或Fe2O3)
【进行实验】有气泡产生 硝酸银(或AgNO3)
【反思评价】①酒精燃烧也会产生二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊；②温度升高氢氧化钙的溶解度减小，饱和澄清石灰水变浑浊(合理即可)
【实验拓展】充分溶解后过滤，洗涤烧杯和玻璃棒，洗涤滤渣2～3次，洗净后将洗涤液合并到滤液中
【解析】【初步判断】由标签信息，平均温度为53 ℃，最高为63 ℃可知，打开“暖宝宝”外包装后，铁粉与空气接触发生缓慢氧化有放出热量的现象。铁粉与空气中的氧气、水蒸气等发生缓慢氧化后生成的红棕色固体是氧化铁。【进行实验】铁能与稀硫酸反应产生氢气，则取少量固体于试管中，加入足量稀硫酸会观察到有气泡产生。氯化钠能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠，由实验结论固体中含有氯化钠可知，向滤液中滴加少量硝酸银溶液，会产生白色沉淀。【反思评价】实验二中澄清石灰水变浑浊，有两种可能：①二氧化碳使其变浑浊；②氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，饱和澄清石灰水中有氢氧化钙晶体析出。因而小孔同学认为实验二不能得出固体中有活性炭的结论，可能的原因有：①酒精燃烧产生二氧化碳，也能使澄清石灰水变浑浊；②温度升高氢氧化钙的溶解度减小，饱和澄清石灰水中析出氢氧化钙固体而变浑浊；③烧杯在空气中放置时间过长，空气中的二氧化碳使其变浑浊等。【实验拓展】为测出固体中氯化钠的质量分数，需要知道原固体样品的质量和生成的氯化银沉淀的质量。需进行的操作为：称取一定质量的固体于烧杯中，加入足量水，充分溶解后过滤，洗涤烧杯和玻璃棒，洗涤滤渣2～3次，洗净后将洗涤液合并到滤液中，再加入足量实验三所选的硝酸银溶液，充分反应后经过一系列操作得到氯化银固体，并称量氯化银的质量，根据反应的化学方程式NaCl＋AgNO3 === AgCl↓＋NaNO3，利用氯化银的质量计算出氯化钠的质量，氯化钠和样品的质量之比就是氯化钠的质量分数。
4.(1)①20 80 ②0% 100 (2)①BaCl2＋CuSO4 === BaSO4↓＋CuCl2 ②CuCl2和CuSO4
③
实验操作 现象与结论
加入少量Na2SO4溶液(合理即可) 无明显现象
取少量滤液于试管中，加入少量BaCl2溶液(合理即可) 有白色沉淀产生
【解析】(1)所用CuSO4溶液的密度均近似看作1 g/cm3，即实验用不同浓度的CuSO4溶液100 mL，其质量均为100 g。①根据溶液稀释过程中溶质的质量不发生改变可知，盆3要配制100 mL、质量分数为1%的CuSO4溶液时，需5%的CuSO4溶液的质量为：＝20 g，即a＝20，b＝100－20＝80。②为了获得更严谨的结论，需对盆1、盆2和盆3实验作空白对照实验，即浇灌液不含CuSO4，即ω＝0%、c＝0、d＝100。(2)①BaCl2和CuSO4在溶液中发生复分解反应生成BaSO4沉淀和CuCl2，据此写出反应的化学方程式。②反应后所得蓝色滤液中一定含生成物CuCl2；若BaCl2过量，则反应后所得蓝色滤液的溶质是CuCl2和BaCl2；若CuSO4过量，则反应后所得蓝色滤液的溶质是CuCl2和CuSO4；可知假设三为：CuCl2和CuSO4。③已知假设二不成立，即蓝色滤液中不含BaCl2，则向蓝色滤液中滴加Na2SO4等可溶性硫酸盐溶液或稀硫酸时无明显现象；已知假设三成立，即溶液中存在CuSO4，则向其中滴加少量BaCl2(或硝酸钡)等可溶性钡盐溶液时可观察到有白色沉淀产生，由此设计实验方案。
5.【学习交流】(1)红 (2)Ca(OH)2＋2HCl === CaCl2＋2H2O 【讨论交流】丙 【实验验证】CaCO3 二 【反思拓展】①
【解析】【学习交流】(1)碳酸钠溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红，因此B中溶液颜色呈红色。(2)A中氢氧化钙溶液与稀盐酸反应生成氯化钙溶液和水，据此写出反应的化学方程式。【讨论交流】钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀，碳酸根离子与氢离子结合生成水和二氧化碳，酸性、中性溶液均不能使无色酚酞溶液变色。钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀，且碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，不可根据溶液为红色确定含有氢氧化钙，丙同学所得结论不合理。【实验验证】根据前面的分析，可知实验中产生的白色沉淀为碳酸钙。分析实验现象，有无色气泡产生，说明碳酸钠与盐酸发生了反应；有白色沉淀生成，说明碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠；溶液为红色，是因为碳酸钠有剩余，丁同学的实验中有无色气泡产生，说明A中盐酸剩余，也能证明猜想二成立。【反思拓展】通过测A中溶液的pH，可根据pH＜7确定溶液显酸性，含有CaCl2和HCl，pH＝7确定溶液显中性，只有CaCl2，pH>7确定溶液显碱性，含有CaCl2和Ca(OH)2，方案①可行；通入二氧化碳气体，猜想一、二均无明显现象，无法验证是否含有盐酸，方案②不可行；滴加硝酸银溶液，三种猜想的溶液中均含有氯离子，一定会产生氯化银白色沉淀，方案③不可行。
6.(1)水蒸气 CO2＋Ca(OH)2 === CaCO3↓＋H2O
(2)CO 除去剩余气体中及反应生成的水蒸气 黑色固体逐渐变红 三
(3)550 酸性
【解析】(1)化学反应前后各元素种类不变，据此分析，反应物为氢气、碳酸亚铁，则反应生成的气体可能为水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氢气中的一种或几种。无水硫酸铜变蓝，说明反应的气体中含有水蒸气。二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，澄清石灰水变浑浊。(2)根据前面的分析，可知剩余气体可能为氢气、一氧化碳中的一种或两种，据此可知猜想二为CO。浓硫酸具有吸水性，目的是除去剩余气体中及二氧化碳与澄清石灰水反应生成的水蒸气。乙中无水硫酸铜变蓝，丙中澄清石灰水变浑浊，说明甲中反应生成了水和二氧化碳，则甲中氢气、一氧化碳分别与氧化铜发生了反应，观察到甲中黑色固体逐渐变为红色；根据以上分析，可知猜想三正确。(3)分析图像信息可知，550 ℃热处理且溶液pH小于7时除磷率达到100%，处理效果更好。
7.【提出猜想】CO2过量(或石灰水不足)
【实验方案】CaCO3＋2HCl === CaCl2＋H2O＋CO2↑
(1)Na2CO3(合理即可)
(2)无明显现象
(3)AgNO3 产生白色沉淀
AgNO3＋HCl=== AgCl↓＋HNO3
【交流讨论】浓硫酸
【拓展思考】排水过程中除掉了HCl(合理即可)
8.(1)Mg＋2HCl=== MgCl2＋H2↑
(2)去除镁条表面的氧化物及污物
【提出假设】MgCl2易溶于水
【实验探究】实验1：稀盐酸(或稀硫酸) 实验2：成立
实验 3：由蓝色变为粉红色
【讨论分析】酸 Mg(OH)Cl MgO＋HCl↑
【解析】(1)镁的金属活动性位于氢前，能与稀盐酸发生反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为Mg＋2HCl === MgCl2＋H2↑。(2)镁在常温下易与空气中的氧气作用，从而在镁表面生成一层氧化物，在做镁条与稀盐酸的反应时，先用砂纸打磨除去镁条表面的氧化物及污物，使内部的镁与盐酸接触发生反应。【提出假设】由于MgCl2易溶于水，因此灰白色沉淀中不可能含有MgCl2。【实验探究】实验1：镁能与稀酸反应，现象为固体溶解、产生气泡，但向试管①中加入适量稀盐酸或稀硫酸时，观察到沉淀消失、无气泡产生，说明该灰白色固体不可能是镁，猜想Ⅰ不成立；实验2：将灰白色固体加热，将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条置于试管口，观察到滤纸条变红，说明白色固体加热后能产生溶于水生成酸性物质的气体；由题干信息可知，Mg(OH)2受热分解生成氧化镁和水，无酸性气体生成，Mg(OH)Cl 受热分解生成HCl气体，溶于水显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，即猜想Ⅱ成立；实验3：若猜想Ⅲ成立，即灰白色固体含Mg(OH)2，则其受热分解时有水蒸气生成，因此将产生的气体通过变色硅胶后，变色硅胶将由蓝色变为粉红色。【讨论分析】实验2中浸有紫色石蕊溶液的滤纸条变红，是由于Mg(OH)Cl 受热分解产生的HCl气体溶于水形成盐酸，盐酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红；Mg(OH)Cl 受热发生分解反应的化学方程式为Mg(OH)Cl MgO＋HCl↑。
9.(1)盐残留聚集 (2)pH试纸(或pH计) 碱
(3)【作出猜想】Na2SO4 【实验探究】产生气泡 【分析评价】BaCl2＋Na2CO3 === BaCO3↓＋2NaCl 【补充实验】产生白色沉淀 (4)ad
【解析】(1)用含盐的水浇灌农作物时，当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时，随着水分蒸发，残留盐结晶析出导致土壤盐碱化。(2)可用pH试纸或pH计测定土壤浸出液的pH，若pH＞7，则浸出液显碱性。(3)【作出猜想】土壤样品中的钠盐可能是Na2CO3或Na2SO4中的一种或两种，结合猜想1和猜想3可知，猜想2应为：Na2SO4。【实验探究】若土壤浸出液中含Na2CO3，由于稀盐酸和Na2CO3反应时能生成CO2气体，因此可观察到的现象是试管B中产生气泡。【分析评价】氯化钡溶液能与Na2SO4反应生成硫酸钡白色沉淀，也能与Na2CO3反应生成碳酸钡白色沉淀，所以不能证明样品中仅含Na2SO4，因此实验1的结论不够严谨。氯化钡与碳酸钠反应的化学方程式为BaCl2＋Na2CO3=== BaCO3↓＋2NaCl。【补充实验】若猜想3成立，即溶液中含硫酸钠和碳酸钠，则实验2在试管B中加过量稀盐酸除去碳酸钠后，继续向反应后的溶液中滴加少量氯化钡溶液，硫酸钠与氯化钡发生反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化钠，故可观察到试管中产生白色沉淀。(4)应对土壤盐碱化的合理措施有合理施肥，在盐碱地种植耐盐碱作物，a、d正确。
10.【实验1】(1)使不溶性物质充分沉降，加快过滤速率(2)酸 【实验 2】步骤1：氯化钡(合理即可) 步骤2：无色酚酞溶液变红，湿润的红色石蕊试纸变蓝，气球胀大 (NH4)2SO4＋2NaOH Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑ 【拓展提高】(1)熟石灰(或消石灰) (2)正方，因化学肥料长期使用会破坏土壤酸碱性，影响作物的生长，且化学肥料肥效短，所以只需要施用农家肥即可(或反方，农家肥见效慢且有效成分含量低，所以只需要施用化学肥料即可，合理即可)
【解析】【实验1】(1)过滤前静置溶液的目的是使不溶性物质充分沉降，加快过滤速率。(2)根据测得滤液的pH可知，滤液pH均小于7，即该土壤显酸性。【实验2】步骤1：根据实验结论土壤中含有硫酸根离子，因此向溶液中加入稀盐酸后无明显现象，再加入氯化钡(或硝酸钡或氢氧化钡)溶液，产生白色沉淀；步骤2：由于反应生成的氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，可以使无色酚酞溶液变红，湿润的红色石蕊试纸变蓝；装置内气体增多，压强变大，气球胀大；加入氢氧化钠溶液后，氢氧化钠溶液和硫酸铵在加热的条件下反应生成硫酸钠、水和氨气，据此写出反应的化学方程式。【拓展提高】(1)农业上常用草木灰或熟石灰(或消石灰)改良酸性土壤。(2)支持正方观点可从农家肥肥效长、营养成分种类多样、可以改良土壤结构，化学肥料则破坏土壤结构等方面阐述，支持反方观点可从农家肥见效慢且有效成分含量低，而化学肥料则见效快等方面阐述。
11.任务二：【实验探究】肥皂水 【推断预测】MgCO3 【进行实验】NaOH(合理即可) 水垢中不含Ca(OH)2 ，含有MgCO3 【拓展延伸】CaCO3、MgCO3 任务三：【小组交流】①煮沸 ②地面下沉(合理即可)
【解析】任务二：【实验探究】硬水中加入肥皂水，产生浮渣较多，泡沫较少，软水中加入肥皂水，产生浮渣较少、泡沫较多。分析题干信息，可知所加试剂为肥皂水。【推断预测】分析【查阅资料】中的内容，氢氧化钙、碳酸镁均为微溶物质，因此推测水垢中还可能含有氢氧化钙或碳酸镁。【进行实验】根据题干内容，通入二氧化碳后无白色沉淀，可知上层清液中不含氢氧化钙，因此向试管②中所加试剂的目的是检验是否含有碳酸镁，根据镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁白色沉淀，确定试管②中所加试剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液等，根据产生白色沉淀，确定水垢中含有碳酸镁，因此实验结论为：水垢中不含氢氧化钙，含有碳酸镁。【拓展延伸】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应中碳酸钙、二氧化碳质量比为100∶44，若10 g固体全部为碳酸钙，反应生成二氧化碳气体的质量为4.4 g，碳酸镁与稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳，反应中碳酸镁、二氧化碳质量比为84∶44，若10 g固体全部为碳酸镁，反应生成二氧化碳气体的质量约为5.2 g，据此分析题干数据，10 g固体与足量稀盐酸反应生成4.8 g气体，说明白色固体的成分是碳酸钙和碳酸镁。任务三：【小组交流】①煮沸可降低水的硬度，还可杀灭水中的细菌。②地下水过度开采会导致地面下沉、塌陷等。
12.任务一：小苏打 任务二：相同质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠受热分解，放出气体的质量前者大于后者 任务三：(2)①再次从m端通入一段时间氮气 偏小
②H2SO4＋2NH3 === (NH4)2SO4(或NH3＋H2SO4===NH4HSO4) ③吸收空气中的二氧化碳和水蒸气 (3)装置对调后，浓硫酸用来吸收水和氨气，碱石灰用来吸收CO2，通过称量碱石灰增重的质量也能计算出膨松剂中碳酸氢铵的含量(合理即可)
【解析】任务一：碳酸氢钠的俗名是小苏打。(2)任务二：结合碳酸氢铵和碳酸氢钠分解的化学方程式可知，相同质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠受热分解，放出气体的质量前者大于后者，因此加入碳酸氢铵的面团更大更松软。任务三：(2)①膨松剂中碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳，反应中有气体生成，为使装置B、C完全吸收产生的气体，停止加热后应继续通入一段时间氮气，若省略该操作，会使反应生成的气体部分残留在装置中，使测得的气体质量偏小，从而使得测量结果偏小。②装置B中碱石灰能吸收水和二氧化碳，装置C中浓硫酸能吸收氨气，浓硫酸与氨气发生化合反应生成硫酸铵或硫酸氢铵，据此写出任一反应的化学方程式。③装置D中含有碱石灰，可以吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止对装置C中实验数据造成干扰。(3)该实验中，装置B用来吸收反应产生的二氧化碳和水，装置C用来吸收氨气，可根据C装置增重的质量计算出膨松剂中碳酸氢铵的含量；若装置对调，则浓硫酸用来吸收水和氨气，碱石灰用来吸收CO2，通过称量碱石灰增重的质量也能计算出碳酸氢铵的含量。
13.(1)①CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑
②CaCl2 ③ACD
(2)①有气泡产生 ②CaCl2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaCl ③小于 ④530
【解析】(1)①实验室制备二氧化碳利用大理石或石灰石与稀盐酸反应，反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑。②废液中一定有反应生成的氯化钙，氯化氢可能有剩余，则推测一为CaCl2。③石蕊溶液遇稀盐酸呈红色，A正确；硝酸银与氯化钙、稀盐酸都会反应产生白色沉淀，无法验证，B错误；锌粒与稀盐酸反应会产生氢气，C正确；氧化铜粉末与稀盐酸反应形成蓝色溶液，D正确。(2)①a→b段为碳酸钠与稀盐酸的反应，观察到的现象为有气泡产生。②b点后为氯化钙与碳酸钠的反应，反应的化学方程式为 CaCl2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaCl。③c点加入氯化钙溶液有白色沉淀生成，证明碳酸钠过量，说明处理100 mL废液，所需5.3%的碳酸钠溶液的体积小于120 mL。④处理100 mL废液产生碳酸钙质量为4 g，设与氯化钙反应消耗5.3%的碳酸钠溶液质量为x
CaCl2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaCl
106 100
5.3%x 4 g
＝
x＝80 g，由图像可知，与盐酸反应的碳酸钠溶液体积为20 mL，即为20 g，处理100 mL废液所需5.3%的碳酸钠溶液共100 g，则处理10 L废液需碳酸钠固体质量为10 000 g×5.3%＝530 g。
14.【分析交流】产生大量白烟，放出热量 Fe＋CuSO4=== FeSO4＋Cu 【发现问题】增强 【进行实验】①5 ②丙 【反思拓展】(1)因为锥形瓶内有气体参加反应，密封可以防止外界空气进入瓶内(或防止锥形瓶内外发生气体交换，表述合理即可) (2)在密闭装置中点燃蜡烛，并比较(或称量)燃烧前后装置及装置内物质的总质量大小(表述合理即可)
【解析】【分析交流】方案A中红磷燃烧产生大量白烟，放出热量；方案B中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，据此写出反应的化学方程式。【发现问题】分析图像信息，可知溶液pH值逐渐减小，因此该阶段溶液的酸性逐渐增强。【进行实验】①根据实验目的分析猜想内容，确定该实验采用控制变量法设计对比实验，根据实验1、3所用硫酸铜溶液体积，确定实验2中硫酸铜溶液的体积也为5 mL；②实验1中硫酸铜溶液与铁钉、空气接触，pH先减小后略增大，实验2中硫酸铜溶液只与铁钉接触，pH略增大，实验3中硫酸铜溶液只与空气接触，pH不变，据此可分析pH变小的原因是硫酸铜溶液与铁、空气共同作用所致，即猜想丙成立。【反思拓展】(1)根据以上探究可知，锥形瓶内有气体参加反应，密封可以防止外界空气进入瓶内，为验证反应前后物质质量不变，应用橡胶塞塞住锥形瓶口形成密闭装置，防止外界空气进入瓶内，以便准确称量反应前后所有物质质量。(2)蜡烛燃烧有气体参与了反应，因此需在密闭装置进行该实验，据此设计的实验方案为：在密闭装置中点燃蜡烛，并比较(或称量)燃烧前后装置及装置内物质的总质量大小。
[微技能突破]
微技能1 实验猜想
考向1 反应后物质成分的猜想
例1 同学们对稀硫酸与氯化钡反应后滤液的成分很感兴趣，于是进行如下探究：
【提出问题】反应后溶液中溶质的成分有哪些？
【猜想假设】猜想一：HCl
猜想二：HCl和BaCl2
猜想三：_______
猜想四：HCl、BaCl2和H2SO4
大家讨论后一致认为猜想________不合理，理由是____________________。
考向2 混合物组成成分的猜想
例2 实验室有一包黑色粉末物质，可能由氧化铜、木炭、二氧化锰中的两种或三种组成。为探究其组成，小组同学进行如下实验：
【提出问题】该黑色粉末的成分是什么？
【猜想与假设】猜想1：木炭和氧化铜
猜想2：木炭和二氧化锰
猜想3：__________
猜想4：氧化铜、木炭和 二氧化锰
例3 某同学在探究金属与酸反应时，发现铜与浓硫酸在加热条件下能够发生反应，并产生大量气体。大家对气体的成分进行如下猜想。
【提出猜想】猜想1：H2
猜想2：SO2
猜想3：H2和SO2
猜想4：SO2和HCl
小华认为猜想4不合理，理由是________________________。
[方法指导] 1.反应后溶液中溶质成分的猜想 写出反应的化学方程式： A＋BC＋D(D为沉淀或气体或水，不需考虑)
物质成分的猜想 ①恰好完全反应C ②A过量C、A ③B过量C、B
错误猜想：A、B在同一猜想中
2.混合物的成分的猜想： 3.根据质量守恒定律(化学反应前后元素种类不变)判断反应后固体或气体成分的猜想。如反应物中没有氯元素，则生成物中没有氯化氢。
微技能2 实验操作、现象与结论的对应关系
例4 碳酸钠是生活中常用的盐，其水溶液呈碱性。某同学在完成“碳酸钠溶液与稀盐酸反应”的实验后(如图)，对所得溶液溶质的成分进行如下探究。
【作出猜想】猜想1：只有NaCl
猜想2：NaCl和HCl
猜想3：NaCl和Na2CO3
【实验与结论】
实验操作 实验现象 实验结论
①取少量溶液于试管中，并向试管中加入一小段镁条 __________ 猜想2不正确
②取少量溶液于试管中，滴加CaCl2溶液 有白色沉淀产生 猜想__________正确
[方法指导] 1.实验操作、现象、结论间的联系 物质＋试剂 现象 结论(有无该物质) 2.常考的形式 (1)根据操作和现象得出实验结论。 (2)根据现象和结论推测实验操作。 (3)根据操作和结论推测实验现象。 (4)根据结论补充实验操作和实验现象。 3.考查内容 主要为物质的检验 (1)陌生物质的检验根据查阅资料等题干中内容获取信息解决。 (2)常见物质的检验结合已有知识解决。常见物质的检验详见本册P80。
微技能3 实验方案的评价、反思与应用
例5 某白色固体可能由硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠中的两种或三种物质组成，某小组对其成分进行如下探究：
【提出问题】白色固体的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想1：Na2SO4、Na2CO3
猜想2：Na2SO4、NaOH
猜想3：NaOH、Na2CO3
猜想4：Na2SO4、Na2CO3、NaOH
【实验设计】将白色固体在烧杯中充分溶解备用：
实验方案 实验现象 实验结论
①取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入无色酚酞溶液 溶液变红 白色固体中含有氢氧化钠
②取①中少量溶液于试管中，加入足量BaCl2溶液 ________ 猜想4成立
【方案评价】(1)小明认为方案①不能证明白色固体中含有氢氧化钠，原因是________________。
(2)小刚认为根据方案②的现象不能证明猜想4成立，原因是__________；于是小组在方案②的基础上补充实验方案，最终证明猜想3成立，请写出实验操作和实验现象__________。
[方法指导] 对试题中的猜想与假设、实验操作、实验现象以及结论等进行分析，结合探究学习活动进行反思，可以从以下两个方面进行分析： (1)科学可行 ①实验原理是否正确、可行； ②实验操作步骤是否简单、科学； ③实验现象是否明显，易于观察、记录； ④实验结果是否与实验目的一致。 (2)绿色化学 ①原料是否无毒无害； ②原料利用率以及生成物的产率是否较高； ③实验过程中是否对环境造成污染； ④实验过程是否安全。
微技能4 物质含量的测定
例6 某校化学兴趣小组同学想探究某产品中碳酸钠的质量分数，经过讨论后设计了如下两种实验方案。
【查阅资料】碱石灰的主要成分是CaO和NaOH。
方案甲：气体质量法
图1
步骤一：按如图1所示连接好装置，检查装置气密性后加入药品。
步骤二：打开止水夹K通入一段时间的氮气后，称量装置C的质量为x g。
步骤三：关闭止水夹K，打开分液漏斗活塞向A装置中注入足量的稀硫酸，关闭活塞。
步骤四：待装置A中无气泡产生后打开止水夹K，再次通入氮气一段时间后，关闭止水夹K，第二次称量装置C的质量为y g。
【分析讨论】
(1)装置A中发生反应的化学方程式为__________。
(2)请根据方案甲中测定的相关数据，求出样品中碳酸钠的质量分数为__________(用含有x、y的代数式表示)。
方案乙：沉淀质量法
图2
【分析讨论】
(1)该流程中相关反应的化学方程式为__________。
(2)请根据方案乙中测定的相关数据，求出样品中碳酸钠的质量分数为__________(用含有m、n的代数式表示)。
[方法指导] 初中常见物质含量测定主要有以下两种方法 1.气体质量法(如方案甲)：通过测定碳酸钠与足量稀硫酸反应后生成二氧化碳的质量，计算样品中碳酸钠的质量分数。 (1)步骤二通入氮气的目的是排除装置中原本含有的二氧化碳对实验的干扰；步骤四再次通入氮气的目的是使反应生成的二氧化碳全部被装置C吸收。 (2)该实验装置B中浓硫酸的作用是吸收二氧化碳中混有的水蒸气。 (3)反应后装置C增加的质量即为生成二氧化碳的质量，根据反应的化学方程式即可求出碳酸钠的质量，进一步求出样品中碳酸钠的质量分数。 (4)装置D的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C，若没有装置D会使得测得的结果偏大。 2.沉淀质量法(如方案乙)：通过测定碳酸钠溶液与过量氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀的质量，计算样品中碳酸钠的质量分数。 由流程图可知生成碳酸钙的质量为n g，依据反应的化学方程式Na2CO3＋CaCl2 === CaCO3↓＋2NaCl，解得样品中碳酸钠的质量为，所以该样品中碳酸钠的质量分数为×100%＝×100%。
[专题分类突破]
类型1 物质成分的探究
1.实验室有一瓶标签残缺的试剂(如图)，已知它是一种初中常用的无色溶液，小强对此产生了好奇，他查看了实验室药品清单，发现药品化学式中含“SO4”的只有硫酸镁、硫酸钾、硫酸铜、硫酸钠和硫酸，于是设计了如下实验进行探究。(实验室温度为20 ℃)
【查阅资料】①硫酸钠溶液显中性。
②20 ℃时，几种物质的溶解度如下表：
物质 硫酸镁 硫酸钾 硫酸铜 硫酸钠 硫酸
溶解度/g 33.7 11.1 20.7 20.2 可与水以任意比例互溶
【初步分析】小强首先排除了硫酸铜，理由是__________；结合【查阅资料】分析，认为该瓶无色液体也不可能是__________，理由是__________。小强继续进行了如下探究确定该无色液体：
【实验探究】
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量溶液于试管中，向其中加入过量______(填化学式)溶液 无明显现象 一定不是硫酸镁
②另取少量溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液 ___________ 一定是硫酸
【实验评价】老师提醒小强有一步操作无法得出相应的结论，你认为是步骤_______(填序号)，原因是__________。
【改进实验】小强另取少量溶液于试管中，向其中滴加2～3滴紫色石蕊溶液，观察到溶液__________，证明该无色溶液一定是硫酸。
【拓展应用】实验结束后，有同学认为还可以加入铁粉检验该溶液为硫酸，写出加入铁粉后发生反应的化学方程式__________。
【实验反思】为防止试剂瓶药品标签出现残缺，在倾倒液体试剂时，注意标签要____________________。
2.侯德榜是我国制碱工业的先驱，为纯碱和氮肥工业的发展作出了杰出贡献。工业纯碱中可能混有少量NaCl，同学们对工业纯碱样品展开探究。
探究一：确定纯碱样品中是否含有NaCl
实验操作 现象 结论
取样品加水溶解，加入过量稀盐酸至反应完全 有__________产生 样品中有NaCl
向上述溶液中继续滴加适量AgNO3溶液 有__________产生
有同学认为该实验方案有错误，正确方案应选用__________(填字母)代替稀盐酸。
a.CaCl2溶液 b.稀硝酸 c.BaCl2溶液
探究二：测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数
【方案1】将样品溶解，加入过量CaCl2溶液，搅拌至反应完全。该反应的化学方程式为__________。过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量，计算Na2CO3的质量分数。
【方案2】如图1所示，取样品于锥形瓶中，加入足量稀盐酸。反应结束后，根据干燥管增重计算Na2CO3的质量分数。若结果大于100%，可能的原因是_______________。
【讨论】上述两个方案中，你认为方案__________更优。
【拓展】图2为Na2CO3和NaCl的溶解度曲线。为提纯含少量NaCl的纯碱样品，将其浓溶液从t1 ℃冷却至t2 ℃，t1～t2的最优范围是__________(填字母)。
a.40～10 b.60～30 c.70～40
【真题溯源教材】 第2题 教材来源：人教下P76资料卡片 改编维度：教材资料卡片拓展探究 以教材上资料“侯德榜制碱”为背景分别用定性和定量的方法探究工业制取纯碱样品的成分。 其他维度拓展：将教材中的资料卡片拓展为流程图形式考查 在设备流程图中考查侯德榜制碱的原理，并围绕该设备流程图进行设问(详见讲解册专题三第2题)。
3.“暖宝宝”是我们日常生活中常用的物品。小孔同学打开一个使用过的“暖宝宝”内包装，发现黑色固体中掺杂有红棕色物质，于是她把这包固体带到实验室，和兴趣小组的同学在老师的指导下对这包固体的成分展开了探究。
【查阅资料】①铁与空气中的氧气、水蒸气等发生缓慢氧化而生锈；②室温下部分盐的溶解性如表1所示；③“暖宝宝”中只有氯化钠含有氯元素。
【初步判断】通过阅读标签(如图1)，大家一致认为打开 “暖宝宝”外包装后，铁粉与空气接触发生缓慢氧化有__________热量的现象；其中出现的红棕色固体是__________。
【提出问题】这包使用过的“暖宝宝”中是否还有铁粉、活性炭、氯化钠？
【进行实验】兴趣小组同学设计如下实验方案并进行实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
实验一 取少量固体于试管中，加入足量稀硫酸 ______________ 固体中有铁粉
实验二 取少量固体放在燃烧匙中，用酒精灯加热，上方罩一个内壁沾有饱和的澄清石灰水的烧杯(如图2) 澄清石灰水变浑浊 固体中有活性炭
实验三 取少量固体于烧杯中，加入足量水溶解，过滤，往滤液中滴加少量_____溶液 产生白色沉淀 固体中有氯化钠
【反思评价】经过反思，小孔同学认为实验二不能得出固体中有活性炭的结论，理由是 __________________(写两点即可)。 小组同学改进装置后，重新实验，得出固体中有活性炭的结论。
【实验拓展】小曾同学认为利用实验三的反应原理还可以测出固体中氯化钠的质量分数。他称取一定质量的固体于烧杯中，加入足量水，__________(填实验操作)， 再加入足量实验三所选的溶液，充分反应后经过系列操作得到固体，并称量质量，最终计算出了氯化钠的质量分数。
类型2 反应后物质成分的探究
4.某学习小组用不同浓度的溶液浇灌植物，研究重金属对植物生长的影响。
(1)该小组首先研究了CuSO4的影响。每次施用的浇灌液均为100 mL，配液方案如下：
(本研究所用溶液很稀，密度均近似看作1g/cm3)
编号 浇灌液中CuSO4的浓度 总体积/mL 5%CuSO4溶液的用量/mL 水的用量/mL
盆1 5% 100 100 0
盆2 3% 100 60 40
盆3 1% 100 a b
盆4 ω 100 c d
①补充盆3的配液数据： a＝__________， b__________。
②为了获得严谨的结论，合理设计盆4的配液方案： ω＝__________，d＝__________。
【解题有策略】 第4(1)题 应用控制变量法的数据分析 第1步：读题干，明确探究目的→探究不同浓度CuSO4溶液对植物生长的影响。 第2步：对比分析各组数据变化规律(相同变量、不同变量、实验目的等)→相同条件下，配制等体积不同浓度CuSO4溶液的方案补充，溶液总体积相等，溶液中溶质质量分数不同做对比。 第3步：结合实验原理对比不同实验组现象等，分析原因或结论。
(2)该小组还研究了BaCl2的影响。研究结束后该小组将未用完的BaCl2溶液和CuSO4溶液直接混合，准备作无害化处理。
①混合后产生大量白色沉淀，反应的化学方程式为__________。
②过滤，所得蓝色滤液中含有的溶质可能是：
假设一：只有CuCl2 假设二：CuCl2和BaCl2 假设三：__________。
③设计实验确定蓝色滤液的成分，完成下表：
实验操作 现象与结论
取少量滤液于试管中，__________。 __________，说明假设二不成立。
__________。 __________，说明假设三成立。
5学习小组同学进行了如图所示的实验，并展开了拓展学习与探究。
【学习交流】(1)上述实验 A中无明显现象，B中溶液颜色呈__________色。
(2)写出 A中发生反应的化学方程式：__________。
【提出问题】反应后 A中溶液的溶质成分是什么？
【做出猜想】猜想一：CaCl2 猜想二：CaCl2、HCl 猜想三：CaCl2、Ca(OH)2
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【讨论交流】在讨论方案时，某些同学认为可以直接将 B中滴了无色酚酞的碳酸钠溶液倒入A中，根据实验现象来验证猜想，其中甲、乙、丙三位同学的观点如下表。
同学 预测实验现象 结论
甲 产生白色沉淀，溶液为无色 猜想一成立
乙 产生无色气泡，溶液为无色 猜想二成立
丙 产生白色沉淀，溶液为红色 猜想三成立
你认为上述__________同学依据预测实验现象得出的结论是不合理的。
【实验验证】丁同学将 B中溶液倒入 A中进行实验，观察到有无色气泡和白色沉淀生成，溶液为红色，与甲、乙、丙三位同学预测的实验现象有所不同。实验中产生的白色沉淀是__________(填化学式)，丁同学的实验现象能证明猜想__________成立。
【反思拓展】大家认为还可以选择其他方案来验证猜想。你认为下列方案可行的是__________(填序号)。
①测A中溶液的 pH ②向A中溶液中通入 CO2气体 ③向A中溶液中滴加 AgNO3溶液
【解题有策略】 第5题 反应后溶液中溶质成分的探究 全国常考考情：常考查反应后溶质成分的判断或设计实验方案检验某种成分存在。 解题对策如下： 第1步：写出反应的化学方程式→本题中试管A中发生的反应为Ca(OH)2＋2HCl=== CaCl2＋2H2O 第2步：对溶质成分进行猜想①恰好完全反应→CaCl2；②Ca(OH)2过量→Ca(OH)2、CaCl2；③HCl过量→HCl、CaCl2。 第3步：确定要检验的物质→本题需检验Ca(OH)2、HCl。 第4步：根据实验现象判断(或设计实验验证)→根据甲乙丙三位同学的实验现象及【实验验证】可判断出，乙同学的现象与结论相符，据此分析出丙同学的结论不合理，最后设计实验方案进一步证明猜想二成立。
6已知H2与菱铁矿(主要成分FeCO3，其他成分不参与反应)反应制成纳米铁粉。某小组进行探究并完成如下实验：
查阅资料：
①H2能与CuO反应生成H2O，H2O能使无水硫酸铜变蓝
②CO2与无水硫酸铜不反应
(1)小白同学探究反应后的气体成分，先将反应后的气体通入无水硫酸铜，无水硫酸铜变蓝，证明气体中含有__________，再通入足量的澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为__________。
(2)对剩余气体成分进行以下猜想：
猜想一：H2 猜想二：__________ 猜想三：CO和H2
浓H2SO4的作用：_______________
甲中现象：____________________ 乙中无水CuSO4变蓝 丙中变浑浊 猜想__________正确
(3)热处理后的纳米铁粉能够除去地下水中的磷元素，450 ℃或者550 ℃热处理纳米铁粉的除磷率以及pH值如图所示，分析__________℃时以及__________(填“酸性”或“碱性”) 条件下处理效果更好。
类型3 实验异常现象的探究(6年2考)
7.某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？
【查阅资料】(1)CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。(2)AgCl不溶于稀硝酸。
【提出猜想】Ⅰ.石灰水已完全变质 Ⅱ.__________ Ⅲ.CO2中混有HCl
【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2，并进行探究。制备CO2的化学方程式为_____________。
步骤 实验操作 实验现象 结论及化学方程式
(1) 取少量澄清石灰水于试管中，加入_____溶液 产生白色沉淀 猜想Ⅰ不成立
(2) 将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中 __________ 猜想Ⅱ不成立
(3) 将气体通入盛有__________溶液的试管中，再加稀硝酸 __________ 猜想Ⅲ成立，反应方程式为_______
【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。
【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2，需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和__________。
【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO2，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是__________(写一点)。
8.某兴趣小组探究镁与稀盐酸的反应。
(1)镁与稀盐酸反应的化学方程式为__________。
(2)实验前，用砂纸打磨镁条的目的是__________。
(3)将打磨后的镁条放入稀盐酸中，一段时间后发现有“灰白色沉淀”产生的异常现象。
【提出问题】灰白色沉淀可能含有什么物质？
【查阅资料】 Mg(OH)2 受热分解生成MgO和H2O；变色硅胶遇水由蓝色变为粉红色；碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]不溶于水，受热易分解生成MgO和HCl气体。
【提出假设】甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl2，你认为原因是__________。
乙同学认为灰白色沉淀中可能含有：
猜想Ⅰ： Mg
猜想Ⅱ： Mg(OH)Cl
猜想Ⅲ： Mg(OH)2
【实验探究】乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后，分别置于编号为①②③的试管中。
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验1 向试管①中加入适量__________(填物质名称) 沉淀消失，无气泡产生 猜想Ⅰ不成立
实验2 加热试管②，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条置于试管口 滤纸条变红 猜想Ⅱ______
实验3 加热试管③， 将产生的气体通过变色硅胶 变色硅胶______ 猜想Ⅲ成立
【讨论分析】实验2中滤纸条变红是由于HCl气体溶于水使溶液呈__________性，生成HCl气体的原因是 __________(用化学方程式表示)。
类型4 项目式学习
9.耕地盐碱化影响粮食安全，盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展，兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。
(1)成因：由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化如图所示，当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时，随着水分蒸发，__________导致土壤盐碱化。
(2)检测：配制土壤样品浸出液，用__________测定，若pH＞7，则浸出液显__________性。
(3)探究：某地土壤盐碱化可能由Na2CO3、Na2SO4中的一种或两种引起，教师提供模拟盐碱化土壤样品浸出液。
【查阅资料】BaCl2易溶于水；BaCO3为白色固体，难溶于水；BaSO4为白色固体，难溶于水和盐酸。
【提出问题】样品中的钠盐是什么？
【作出猜想】
猜想1： Na2CO3
猜想2：__________
猜想3：Na2CO3和Na2SO4
【实验探究】取少量浸出液分别加入试管A、B中：
实验序号 操作 现象 结论
1 向A中滴加少量BaCl2溶液 产生白色沉淀 含Na2SO4
2 向B中滴加过量稀盐酸 __________________ 含Na2CO3
【分析评价】有同学认为实验1结论不够严谨，理由是_______________(用化学方程式解释)。
【补充实验】
实验序号 操作 现象 结论
3 向实验2反应后的溶液中滴加少量BaCl2溶液 ______________ 猜想3成立
(4)交流：应对土壤盐碱化的合理措施有__________(多选，填字母)。
a.合理施肥 b.引海水灌溉 c.用熟石灰改良 d.种植耐盐碱作物
【真题溯源教材】 第9题 教材来源：人教下P81 改编维度：教材素材拓展探究 将教材中“化肥在施用过程中因某些成分的积累、流失或变化，可能引起土壤……”拓展为以项目式学习的形式，围绕土壤盐碱化的成因、检测、探究、交流考查酸碱盐的相关知识。 同一维度拓展：以项目式学习形式围绕土壤酸碱性、酸碱度对植物的影响、酸碱度变化的原因考查相关知识。(详见讲解册第一部分第13讲第9题)
10.兴趣小组同学发现本地种植的富硒小米长势不佳，为探究其原因，开展了如下跨学科实践活动。
【查阅资料】①小米在中性和微酸性土壤中长势最好。
②硫酸铵在种植作物时常作为氮肥施加，可促使枝叶更加旺盛的生长，提高产量。
探究一：土壤的酸碱性检验
【提出问题】影响富硒小米长势不佳的原因是什么？
【作出猜想】同学们认为可能是由于本地区土壤出现较严重的酸化问题，不适合富硒小米的生长。
【实验1】为验证猜想，同学们设计如下实验进行验证：
图1 图2
(1)操作1中静置的目的是____________________________________。
(2)同学们用pH计经过反复测定，得出滤液的酸碱度并记录数据如下表：
次数 第一次 第二次 第三次
测得滤液的pH 5.5 5.4 5.5
根据上述实验数据可以得出该土壤显__________性。
探究二：本地土壤的成分分析
经查阅资料得知，同学们推测土壤酸化的原因是土壤中含有大量的硫酸铵。
【实验2】同学们设计如下实验进行验证：
步骤1：取少量图1操作2后的上层清液于试管中，向溶液中加入少量稀盐酸，搅拌，无明显现象，再向其中加入__________溶液，观察到产生白色沉淀，说明土壤中含有硫酸根离子。
步骤2：同学们按照图2所示进行实验，观察到__________，说明反应产生氨气，即土壤中含有铵根离子。发生反应的化学方程式为__________。
【得出结论】经过上述步骤，同学们确定该土壤中存在硫酸铵。
【拓展提高】(1)酸性土壤的改良在农业上一般使用草木灰或__________(填俗称)。
(2)[新考法][辩论]经过本次跨学科实践活动，同学们也有了自己的收获，但对土壤施用的化肥产生了争执。
正方：农家肥肥效安稳耐久，并且对土壤的污染小，农业生产中只需要施用农家肥即可。
反方：化学肥料有效成分含量高、见效快，农业生产中只需要施用化学肥料即可。
请你选择你支持的一方并阐述自己的理由：________________________________________。
11.在古代，井，代替江河，聚拢着人气和城乡的繁荣。现在仍有一些地方的人们使用井水。化学兴趣小组的同学对当地井水的使用情况、硬度及合理利用进行项目式学习。
任务一：调查井水的使用情况
【问卷调查】调查显示部分家庭还在使用井水，主要用于饮用和菜园的浇灌。
任务二：探究井水的硬度
【实验探究】取适量蒸馏水和井水分别倒入两个烧杯中，向两个烧杯中加入等量的_________________，搅拌。蒸馏水中泡沫较多，井水中泡沫较少，浮渣较多，说明井水为硬水。
【咨询老师】该小组的同学通过咨询知道，当地井水中含有较多的Ca2＋、Mg2＋、HCO等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢，水垢中主要含有Mg(OH)2和CaCO3，还可能含有其他物质。
为确定水垢的成分，同学们继续探究。
【查阅资料】
有关物质在水中的溶解性表(室温)：
物质 Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 Ca(OH)2 Mg(OH)2 CaCO3 MgCO3
溶解性 可溶 可溶 微溶 不溶 不溶 微溶
【推断预测】
根据以上溶解性表推测水垢中还可能含有Ca(OH)2或__________________。
【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，静置一段时间后，取上层清液于两支试管中，分别编号为①和②。向试管①中通入CO2 无白色沉淀 __________
向试管②中加入__________________溶液 产生白色沉淀
【实验结论】同学们通过以上实验，确定了水垢的成分。
【拓展延伸】定量研究也是确定物质成分的一种方法。现有一包白色固体，可能由CaCO3、MgCO3中的一种或两种组成。取10 g该固体，加入足量稀盐酸，充分反应后测得生成的气体质量为4.8 g，说明白色固体的成分是__________。
任务三：井水的合理利用
【小组交流】①有些井水硬度比较高，常年饮用，易患肾结石，所以饮用井水前应将其__________，既可降低硬度还可杀灭水中的细菌。
②今年，云南省大部分地区干旱严重，同学们认为可适当开发地下水以缓解缺水问题，但不能过度开采。地下水过度开采会导致__________(填一条即可)。
【项目总结】通过以上学习，同学们认识到水是人类宝贵的自然资源，应该合理利用。
12.(2023广西)爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时，发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠，而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇，碳酸氢铵不是一种肥料吗？怎么也可以做膨松剂呢？为此，他们进行了如下的探究。
【查阅资料】①NH4HCO3 NH3↑＋H2O＋CO2↑ 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑
②通过控制碳酸氢铵的用量，不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准，还能使食品具有独特的味道。
任务一 初识膨松剂
膨松剂能使食品变松软、蓬松。碳酸氢铵、碳酸氢钠常用作膨松剂。碳酸氢铵别名碳铵，碳酸氢钠俗名是__________。
任务二 比较蓬松效果
步骤 具体操作
称量 10 g面粉、0.5 g碳酸氢钠置于蒸发皿中 10 g面粉、0.5 g碳酸氢铵置于蒸发皿中
和面 加入5 mL水，用玻璃棒搅拌至水被吸干，揉搓成面团，盖上表面皿
烘焙 模拟烘焙过程，用酒精灯加热约3 min，熄灭酒精灯，停止实验
通过以上实验发现，加入碳酸氢铵的面团更大更松软，其原因是_______________________________。
任务三 测定膨松剂中碳酸氢铵的含量
膨松剂中的其他成分受热不分解，为测定膨松剂中碳酸氢铵的含量，同学们分别设计了实验方案。
(1)甲同学提出，加热一定质量的膨松剂，使其完全分解，通过测定反应前后物质的质量差来算出碳酸氢铵的含量。
(2)乙同学认为，膨松剂中可能含有水分，会影响实验结果。他提出可以通过测定反应后生成氨气的质量来达到实验目的，故设计了如图所示实验装置及主要步骤。
实验装置及主要步骤(B、C、D中药品均足量，碱石灰是NaOH与CaO的固体混合物)
步骤1：检查装置气密性，装入药品； 步骤2：从m端通入氮气一段时间后，称量装置C的质量，记录； 步骤3：点燃酒精灯，充分反应后停止加热； 步骤4： …… 步骤5：再次称量装置C的质量，记录，计算。
①步骤4的具体操作是__________， 若没有此操作，会使测量结果__________(填“偏大” 或“偏小”)。
②装置C中发生化合反应，其反应的化学方程式是__________。
③装置D的作用是__________。
(3)丙同学提出，将图中装置B、C对调，也可以达到实验目的，其理由是_________________________。
类型5 教材实验再探究(6年2考)
13.[2022课标·数字化实验](2022广州)某校学生用盐酸和碳酸钙制备CO2，产生了大量废液。兴趣小组通过以下探究制定废液处理方案。
(1)废液成分的确定
①写出制备CO2的化学方程式__________。
②推测废液所含溶质。推测一：__________ 推测二：CaCl2和HCl
③若要用一种药品验证哪种推测成立，可选择的有哪些？__________(填标号)
A.石蕊溶液
B.AgNO3溶液
C.锌粒
D.CuO粉末
(2)废液的处理
实验表明废液中的溶质是CaCl2和HCl，小组决定用Na2CO3除去它们。
【提出问题】如何估算Na2CO3固体的用量？
【进行实验】取100 mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH，实验结果如图所示。
【结果讨论】①a―→b阶段，观察到烧杯中的现象是__________。
②b点后曲线平缓阶段，反应的化学方程式为__________。
③c点时，取少量烧杯中的清液于试管中，滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明处理100 mL废液，所需5.3 %的Na2CO3溶液的体积__________(填“大于”“等于”或“小于”)120 mL。
④将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重，质量为4 g。若处理10 L该废液，理论上需要Na2CO3固体__________g。(实验所用Na2CO3溶液的密度近似看作1g/cm3)
14.兴趣小组对“化学反应前后物质的质量关系”进行探究，实验方案如下：
方案A 红磷燃烧前后质量的测定
【分析交流】方案A中红磷燃烧的现象为__________， 方案B中铁与硫酸铜反应的化学方程式为__________。两个方案反应前后天平均保持平衡，说明上述两个化学反应前后物质的总质量不变。
【发现问题】[新考法][异常现象的探究]方案A中因有氧气参加反应，故采用密闭装置。但方案B中铁与硫酸铜反应，反应物和生成物都没有气体，为什么也要用密闭装置呢？
于是在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH，其数据如图。分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐__________(填“增强”或“减弱”)，那么导致这一现象出现的原因又是什么？
【提出猜想】猜想甲：硫酸铜溶液和铁作用所致；
猜想乙：硫酸铜溶液和空气作用所致；
猜想丙：硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】为验证上述猜想，现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等，实验过程如下表，请完成表格中①②两处填空。
实验序号 实验1 实验2 实验3
实验内容 (部分仪器略去)
实验现象 pH先减小后略增大 pH略增大 pH不变
实验结论 猜想②__________成立
【反思拓展】(1)通过以上探究活动，请分析方案B中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是______________。
(2)蜡烛燃烧后固体质量减小，请设计实验验证该反应是否遵守质量守恒定律。写出你的简明方案：________。
专题四
微技能突破
例1 HCl和H2SO4 四 氯化钡和稀硫酸会发生反应，不能共存
例2 氧化铜和二氧化锰
例3 反应物中不含氯元素，所以反应后不会生成HCl
例4 无明显现象 3
例5 【实验设计】产生白色沉淀，溶液仍呈红色 【方案评价】(1)碳酸钠溶液显碱性，也能使无色酚酞溶液变红 (2)碳酸钠、硫酸钠与氯化钡反应均能产生白色沉淀，氢氧化钠与其中一种单独存在时，也能产生相同现象 向方案②生成的白色沉淀中加入足量稀盐酸，白色沉淀全部溶解(合理即可)
例6 方案甲：【分析讨论】(1)Na2CO3＋H2SO4=== Na2SO4＋H2O＋CO2↑ (2)×100%
方案乙：【分析讨论】(1)Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl (2)×100%
专题分类突破
1.【初步分析】硫酸铜溶液呈蓝色 硫酸钾(或K2SO4)溶液 20 ℃时，硫酸钾饱和溶液的溶质质量分数小于13.0% 【实验探究】①NaOH(或KOH，合理即可) ②无明显现象 【实验评价】② 无色酚酞在酸性和中性溶液中均不变色 【改进实验】变红 【拓展应用】Fe＋H2SO4 === FeSO4＋H2↑ 【实验反思】朝向手心
【解析】【初步分析】CuSO4溶液呈蓝色，题干中描述该溶液为无色溶液，因此该溶液不是硫酸铜，由【查阅资料】可知，20 ℃时硫酸镁、硫酸钾、硫酸钠的溶解度分别为33.7 g、11.1 g、20.2 g，根据饱和溶液的溶质质量分数＝×100%，可知20 ℃时三者饱和溶液的溶质质量分数依次约为25.2%、10.0%、16.8%，而题给溶液的溶质质量分数为13.0%，因此该溶液一定不是硫酸钾溶液。【实验探究】①由【初步分析】排除硫酸铜与硫酸钾溶液后，在可能的几种药品中，剩余的还有硫酸镁、硫酸钠和硫酸，由于实验结论为一定不是硫酸镁，可知该步骤在检验硫酸镁，故可向溶液中加入过量NaOH溶液或KOH溶液，观察到无明显现象；②硫酸显酸性，不能使无色酚酞溶液变红，根据滴加无色酚酞溶液后得出一定是硫酸的结论可知，通过实验步骤和实验结论推测实验现象应为无明显现象。【实验评价】由于无色酚酞在酸性溶液和中性溶液中均不变色，故步骤②的操作无法得出相应的结论，即该溶液也可能是硫酸钠溶液。【改进实验】紫色石蕊溶液在中性溶液中不变色，在酸性溶液中显红色，若该溶液是硫酸，则向其中滴加紫色石蕊溶液时，溶液变为红色。【拓展应用】铁粉与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，据此写出反应的化学方程式。【实验反思】倾倒液体试剂时，为防止药品不慎流出腐蚀标签，标签要朝向手心。
2.探究一：气泡 白色沉淀 b
探究二：【方案1】CaCl2＋Na2CO3 === CaCO3↓＋2NaCl
【方案2】挥发的氯化氢与干燥管内氢氧化钠反应，同时氢氧化钠吸收了装置中或外界的水蒸气，使得干燥管质量增加，最终测定结果大于100%(合理即可)
【讨论】1 【拓展】a
【解析】探究一：纯碱是碳酸钠的俗称，能与稀盐酸反应产生二氧化碳气体，氯化钠与硝酸银反应会产生氯化银白色沉淀，所以向样品中加入过量稀盐酸，会观察到有气泡产生，再加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生。因加入的稀盐酸引入了氯离子，干扰氯化钠中氯离子的验证，所以应将稀盐酸换为稀硝酸，故选b。探究二：【方案1】样品溶解后加入过量氯化钙溶液，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为CaCl2＋Na2CO3 === CaCO3↓＋2NaCl。【方案2】样品与稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有水蒸气，二氧化碳和水蒸气都可被干燥管中的氢氧化钠吸收，同时盐酸挥发出来的氯化氢气体也能与干燥管中的氢氧化钠反应，同时也会吸收外界的水蒸气，所以根据干燥管增重计算出碳酸钠质量分数结果会大于100%。【讨论】因方案2没有对二氧化碳进行干燥，水蒸气或其他来源的二氧化碳及氯化氢气体会影响结果，由此可知，方案1更优。【拓展】碳酸钠的溶解度在40 ℃时最高，低于或高于40 ℃溶解度都会减小，且0～40 ℃时变化趋势大，所以利用冷却结晶的方法提纯纯碱，温度最好在40～10 ℃，故选a。
3.【初步判断】放出 氧化铁(或Fe2O3)
【进行实验】有气泡产生 硝酸银(或AgNO3)
【反思评价】①酒精燃烧也会产生二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊；②温度升高氢氧化钙的溶解度减小，饱和澄清石灰水变浑浊(合理即可)
【实验拓展】充分溶解后过滤，洗涤烧杯和玻璃棒，洗涤滤渣2～3次，洗净后将洗涤液合并到滤液中
【解析】【初步判断】由标签信息，平均温度为53 ℃，最高为63 ℃可知，打开“暖宝宝”外包装后，铁粉与空气接触发生缓慢氧化有放出热量的现象。铁粉与空气中的氧气、水蒸气等发生缓慢氧化后生成的红棕色固体是氧化铁。【进行实验】铁能与稀硫酸反应产生氢气，则取少量固体于试管中，加入足量稀硫酸会观察到有气泡产生。氯化钠能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠，由实验结论固体中含有氯化钠可知，向滤液中滴加少量硝酸银溶液，会产生白色沉淀。【反思评价】实验二中澄清石灰水变浑浊，有两种可能：①二氧化碳使其变浑浊；②氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，饱和澄清石灰水中有氢氧化钙晶体析出。因而小孔同学认为实验二不能得出固体中有活性炭的结论，可能的原因有：①酒精燃烧产生二氧化碳，也能使澄清石灰水变浑浊；②温度升高氢氧化钙的溶解度减小，饱和澄清石灰水中析出氢氧化钙固体而变浑浊；③烧杯在空气中放置时间过长，空气中的二氧化碳使其变浑浊等。【实验拓展】为测出固体中氯化钠的质量分数，需要知道原固体样品的质量和生成的氯化银沉淀的质量。需进行的操作为：称取一定质量的固体于烧杯中，加入足量水，充分溶解后过滤，洗涤烧杯和玻璃棒，洗涤滤渣2～3次，洗净后将洗涤液合并到滤液中，再加入足量实验三所选的硝酸银溶液，充分反应后经过一系列操作得到氯化银固体，并称量氯化银的质量，根据反应的化学方程式NaCl＋AgNO3 === AgCl↓＋NaNO3，利用氯化银的质量计算出氯化钠的质量，氯化钠和样品的质量之比就是氯化钠的质量分数。
4.(1)①20 80 ②0% 100 (2)①BaCl2＋CuSO4 === BaSO4↓＋CuCl2 ②CuCl2和CuSO4
③
实验操作 现象与结论
加入少量Na2SO4溶液(合理即可) 无明显现象
取少量滤液于试管中，加入少量BaCl2溶液(合理即可) 有白色沉淀产生
【解析】(1)所用CuSO4溶液的密度均近似看作1 g/cm3，即实验用不同浓度的CuSO4溶液100 mL，其质量均为100 g。①根据溶液稀释过程中溶质的质量不发生改变可知，盆3要配制100 mL、质量分数为1%的CuSO4溶液时，需5%的CuSO4溶液的质量为：＝20 g，即a＝20，b＝100－20＝80。②为了获得更严谨的结论，需对盆1、盆2和盆3实验作空白对照实验，即浇灌液不含CuSO4，即ω＝0%、c＝0、d＝100。(2)①BaCl2和CuSO4在溶液中发生复分解反应生成BaSO4沉淀和CuCl2，据此写出反应的化学方程式。②反应后所得蓝色滤液中一定含生成物CuCl2；若BaCl2过量，则反应后所得蓝色滤液的溶质是CuCl2和BaCl2；若CuSO4过量，则反应后所得蓝色滤液的溶质是CuCl2和CuSO4；可知假设三为：CuCl2和CuSO4。③已知假设二不成立，即蓝色滤液中不含BaCl2，则向蓝色滤液中滴加Na2SO4等可溶性硫酸盐溶液或稀硫酸时无明显现象；已知假设三成立，即溶液中存在CuSO4，则向其中滴加少量BaCl2(或硝酸钡)等可溶性钡盐溶液时可观察到有白色沉淀产生，由此设计实验方案。
5.【学习交流】(1)红 (2)Ca(OH)2＋2HCl === CaCl2＋2H2O 【讨论交流】丙 【实验验证】CaCO3 二 【反思拓展】①
【解析】【学习交流】(1)碳酸钠溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红，因此B中溶液颜色呈红色。(2)A中氢氧化钙溶液与稀盐酸反应生成氯化钙溶液和水，据此写出反应的化学方程式。【讨论交流】钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀，碳酸根离子与氢离子结合生成水和二氧化碳，酸性、中性溶液均不能使无色酚酞溶液变色。钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀，且碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，不可根据溶液为红色确定含有氢氧化钙，丙同学所得结论不合理。【实验验证】根据前面的分析，可知实验中产生的白色沉淀为碳酸钙。分析实验现象，有无色气泡产生，说明碳酸钠与盐酸发生了反应；有白色沉淀生成，说明碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠；溶液为红色，是因为碳酸钠有剩余，丁同学的实验中有无色气泡产生，说明A中盐酸剩余，也能证明猜想二成立。【反思拓展】通过测A中溶液的pH，可根据pH＜7确定溶液显酸性，含有CaCl2和HCl，pH＝7确定溶液显中性，只有CaCl2，pH>7确定溶液显碱性，含有CaCl2和Ca(OH)2，方案①可行；通入二氧化碳气体，猜想一、二均无明显现象，无法验证是否含有盐酸，方案②不可行；滴加硝酸银溶液，三种猜想的溶液中均含有氯离子，一定会产生氯化银白色沉淀，方案③不可行。
6.(1)水蒸气 CO2＋Ca(OH)2 === CaCO3↓＋H2O
(2)CO 除去剩余气体中及反应生成的水蒸气 黑色固体逐渐变红 三
(3)550 酸性
【解析】(1)化学反应前后各元素种类不变，据此分析，反应物为氢气、碳酸亚铁，则反应生成的气体可能为水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氢气中的一种或几种。无水硫酸铜变蓝，说明反应的气体中含有水蒸气。二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，澄清石灰水变浑浊。(2)根据前面的分析，可知剩余气体可能为氢气、一氧化碳中的一种或两种，据此可知猜想二为CO。浓硫酸具有吸水性，目的是除去剩余气体中及二氧化碳与澄清石灰水反应生成的水蒸气。乙中无水硫酸铜变蓝，丙中澄清石灰水变浑浊，说明甲中反应生成了水和二氧化碳，则甲中氢气、一氧化碳分别与氧化铜发生了反应，观察到甲中黑色固体逐渐变为红色；根据以上分析，可知猜想三正确。(3)分析图像信息可知，550 ℃热处理且溶液pH小于7时除磷率达到100%，处理效果更好。
7.【提出猜想】CO2过量(或石灰水不足)
【实验方案】CaCO3＋2HCl === CaCl2＋H2O＋CO2↑
(1)Na2CO3(合理即可)
(2)无明显现象
(3)AgNO3 产生白色沉淀
AgNO3＋HCl=== AgCl↓＋HNO3
【交流讨论】浓硫酸
【拓展思考】排水过程中除掉了HCl(合理即可)
8.(1)Mg＋2HCl=== MgCl2＋H2↑
(2)去除镁条表面的氧化物及污物
【提出假设】MgCl2易溶于水
【实验探究】实验1：稀盐酸(或稀硫酸) 实验2：成立
实验 3：由蓝色变为粉红色
【讨论分析】酸 Mg(OH)Cl MgO＋HCl↑
【解析】(1)镁的金属活动性位于氢前，能与稀盐酸发生反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为Mg＋2HCl === MgCl2＋H2↑。(2)镁在常温下易与空气中的氧气作用，从而在镁表面生成一层氧化物，在做镁条与稀盐酸的反应时，先用砂纸打磨除去镁条表面的氧化物及污物，使内部的镁与盐酸接触发生反应。【提出假设】由于MgCl2易溶于水，因此灰白色沉淀中不可能含有MgCl2。【实验探究】实验1：镁能与稀酸反应，现象为固体溶解、产生气泡，但向试管①中加入适量稀盐酸或稀硫酸时，观察到沉淀消失、无气泡产生，说明该灰白色固体不可能是镁，猜想Ⅰ不成立；实验2：将灰白色固体加热，将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条置于试管口，观察到滤纸条变红，说明白色固体加热后能产生溶于水生成酸性物质的气体；由题干信息可知，Mg(OH)2受热分解生成氧化镁和水，无酸性气体生成，Mg(OH)Cl 受热分解生成HCl气体，溶于水显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，即猜想Ⅱ成立；实验3：若猜想Ⅲ成立，即灰白色固体含Mg(OH)2，则其受热分解时有水蒸气生成，因此将产生的气体通过变色硅胶后，变色硅胶将由蓝色变为粉红色。【讨论分析】实验2中浸有紫色石蕊溶液的滤纸条变红，是由于Mg(OH)Cl 受热分解产生的HCl气体溶于水形成盐酸，盐酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红；Mg(OH)Cl 受热发生分解反应的化学方程式为Mg(OH)Cl MgO＋HCl↑。
9.(1)盐残留聚集 (2)pH试纸(或pH计) 碱
(3)【作出猜想】Na2SO4 【实验探究】产生气泡 【分析评价】BaCl2＋Na2CO3 === BaCO3↓＋2NaCl 【补充实验】产生白色沉淀 (4)ad
【解析】(1)用含盐的水浇灌农作物时，当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时，随着水分蒸发，残留盐结晶析出导致土壤盐碱化。(2)可用pH试纸或pH计测定土壤浸出液的pH，若pH＞7，则浸出液显碱性。(3)【作出猜想】土壤样品中的钠盐可能是Na2CO3或Na2SO4中的一种或两种，结合猜想1和猜想3可知，猜想2应为：Na2SO4。【实验探究】若土壤浸出液中含Na2CO3，由于稀盐酸和Na2CO3反应时能生成CO2气体，因此可观察到的现象是试管B中产生气泡。【分析评价】氯化钡溶液能与Na2SO4反应生成硫酸钡白色沉淀，也能与Na2CO3反应生成碳酸钡白色沉淀，所以不能证明样品中仅含Na2SO4，因此实验1的结论不够严谨。氯化钡与碳酸钠反应的化学方程式为BaCl2＋Na2CO3=== BaCO3↓＋2NaCl。【补充实验】若猜想3成立，即溶液中含硫酸钠和碳酸钠，则实验2在试管B中加过量稀盐酸除去碳酸钠后，继续向反应后的溶液中滴加少量氯化钡溶液，硫酸钠与氯化钡发生反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化钠，故可观察到试管中产生白色沉淀。(4)应对土壤盐碱化的合理措施有合理施肥，在盐碱地种植耐盐碱作物，a、d正确。
10.【实验1】(1)使不溶性物质充分沉降，加快过滤速率(2)酸 【实验 2】步骤1：氯化钡(合理即可) 步骤2：无色酚酞溶液变红，湿润的红色石蕊试纸变蓝，气球胀大 (NH4)2SO4＋2NaOH Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑ 【拓展提高】(1)熟石灰(或消石灰) (2)正方，因化学肥料长期使用会破坏土壤酸碱性，影响作物的生长，且化学肥料肥效短，所以只需要施用农家肥即可(或反方，农家肥见效慢且有效成分含量低，所以只需要施用化学肥料即可，合理即可)
【解析】【实验1】(1)过滤前静置溶液的目的是使不溶性物质充分沉降，加快过滤速率。(2)根据测得滤液的pH可知，滤液pH均小于7，即该土壤显酸性。【实验2】步骤1：根据实验结论土壤中含有硫酸根离子，因此向溶液中加入稀盐酸后无明显现象，再加入氯化钡(或硝酸钡或氢氧化钡)溶液，产生白色沉淀；步骤2：由于反应生成的氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，可以使无色酚酞溶液变红，湿润的红色石蕊试纸变蓝；装置内气体增多，压强变大，气球胀大；加入氢氧化钠溶液后，氢氧化钠溶液和硫酸铵在加热的条件下反应生成硫酸钠、水和氨气，据此写出反应的化学方程式。【拓展提高】(1)农业上常用草木灰或熟石灰(或消石灰)改良酸性土壤。(2)支持正方观点可从农家肥肥效长、营养成分种类多样、可以改良土壤结构，化学肥料则破坏土壤结构等方面阐述，支持反方观点可从农家肥见效慢且有效成分含量低，而化学肥料则见效快等方面阐述。
11.任务二：【实验探究】肥皂水 【推断预测】MgCO3 【进行实验】NaOH(合理即可) 水垢中不含Ca(OH)2 ，含有MgCO3 【拓展延伸】CaCO3、MgCO3 任务三：【小组交流】①煮沸 ②地面下沉(合理即可)
【解析】任务二：【实验探究】硬水中加入肥皂水，产生浮渣较多，泡沫较少，软水中加入肥皂水，产生浮渣较少、泡沫较多。分析题干信息，可知所加试剂为肥皂水。【推断预测】分析【查阅资料】中的内容，氢氧化钙、碳酸镁均为微溶物质，因此推测水垢中还可能含有氢氧化钙或碳酸镁。【进行实验】根据题干内容，通入二氧化碳后无白色沉淀，可知上层清液中不含氢氧化钙，因此向试管②中所加试剂的目的是检验是否含有碳酸镁，根据镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁白色沉淀，确定试管②中所加试剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液等，根据产生白色沉淀，确定水垢中含有碳酸镁，因此实验结论为：水垢中不含氢氧化钙，含有碳酸镁。【拓展延伸】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应中碳酸钙、二氧化碳质量比为100∶44，若10 g固体全部为碳酸钙，反应生成二氧化碳气体的质量为4.4 g，碳酸镁与稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳，反应中碳酸镁、二氧化碳质量比为84∶44，若10 g固体全部为碳酸镁，反应生成二氧化碳气体的质量约为5.2 g，据此分析题干数据，10 g固体与足量稀盐酸反应生成4.8 g气体，说明白色固体的成分是碳酸钙和碳酸镁。任务三：【小组交流】①煮沸可降低水的硬度，还可杀灭水中的细菌。②地下水过度开采会导致地面下沉、塌陷等。
12.任务一：小苏打 任务二：相同质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠受热分解，放出气体的质量前者大于后者 任务三：(2)①再次从m端通入一段时间氮气 偏小
②H2SO4＋2NH3 === (NH4)2SO4(或NH3＋H2SO4===NH4HSO4) ③吸收空气中的二氧化碳和水蒸气 (3)装置对调后，浓硫酸用来吸收水和氨气，碱石灰用来吸收CO2，通过称量碱石灰增重的质量也能计算出膨松剂中碳酸氢铵的含量(合理即可)
【解析】任务一：碳酸氢钠的俗名是小苏打。(2)任务二：结合碳酸氢铵和碳酸氢钠分解的化学方程式可知，相同质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠受热分解，放出气体的质量前者大于后者，因此加入碳酸氢铵的面团更大更松软。任务三：(2)①膨松剂中碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳，反应中有气体生成，为使装置B、C完全吸收产生的气体，停止加热后应继续通入一段时间氮气，若省略该操作，会使反应生成的气体部分残留在装置中，使测得的气体质量偏小，从而使得测量结果偏小。②装置B中碱石灰能吸收水和二氧化碳，装置C中浓硫酸能吸收氨气，浓硫酸与氨气发生化合反应生成硫酸铵或硫酸氢铵，据此写出任一反应的化学方程式。③装置D中含有碱石灰，可以吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止对装置C中实验数据造成干扰。(3)该实验中，装置B用来吸收反应产生的二氧化碳和水，装置C用来吸收氨气，可根据C装置增重的质量计算出膨松剂中碳酸氢铵的含量；若装置对调，则浓硫酸用来吸收水和氨气，碱石灰用来吸收CO2，通过称量碱石灰增重的质量也能计算出碳酸氢铵的含量。
13.(1)①CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑
②CaCl2 ③ACD
(2)①有气泡产生 ②CaCl2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaCl ③小于 ④530
【解析】(1)①实验室制备二氧化碳利用大理石或石灰石与稀盐酸反应，反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑。②废液中一定有反应生成的氯化钙，氯化氢可能有剩余，则推测一为CaCl2。③石蕊溶液遇稀盐酸呈红色，A正确；硝酸银与氯化钙、稀盐酸都会反应产生白色沉淀，无法验证，B错误；锌粒与稀盐酸反应会产生氢气，C正确；氧化铜粉末与稀盐酸反应形成蓝色溶液，D正确。(2)①a→b段为碳酸钠与稀盐酸的反应，观察到的现象为有气泡产生。②b点后为氯化钙与碳酸钠的反应，反应的化学方程式为 CaCl2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaCl。③c点加入氯化钙溶液有白色沉淀生成，证明碳酸钠过量，说明处理100 mL废液，所需5.3%的碳酸钠溶液的体积小于120 mL。④处理100 mL废液产生碳酸钙质量为4 g，设与氯化钙反应消耗5.3%的碳酸钠溶液质量为x
CaCl2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaCl
106 100
5.3%x 4 g
＝
x＝80 g，由图像可知，与盐酸反应的碳酸钠溶液体积为20 mL，即为20 g，处理100 mL废液所需5.3%的碳酸钠溶液共100 g，则处理10 L废液需碳酸钠固体质量为10 000 g×5.3%＝530 g。
14.【分析交流】产生大量白烟，放出热量 Fe＋CuSO4=== FeSO4＋Cu 【发现问题】增强 【进行实验】①5 ②丙 【反思拓展】(1)因为锥形瓶内有气体参加反应，密封可以防止外界空气进入瓶内(或防止锥形瓶内外发生气体交换，表述合理即可) (2)在密闭装置中点燃蜡烛，并比较(或称量)燃烧前后装置及装置内物质的总质量大小(表述合理即可)
【解析】【分析交流】方案A中红磷燃烧产生大量白烟，放出热量；方案B中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，据此写出反应的化学方程式。【发现问题】分析图像信息，可知溶液pH值逐渐减小，因此该阶段溶液的酸性逐渐增强。【进行实验】①根据实验目的分析猜想内容，确定该实验采用控制变量法设计对比实验，根据实验1、3所用硫酸铜溶液体积，确定实验2中硫酸铜溶液的体积也为5 mL；②实验1中硫酸铜溶液与铁钉、空气接触，pH先减小后略增大，实验2中硫酸铜溶液只与铁钉接触，pH略增大，实验3中硫酸铜溶液只与空气接触，pH不变，据此可分析pH变小的原因是硫酸铜溶液与铁、空气共同作用所致，即猜想丙成立。【反思拓展】(1)根据以上探究可知，锥形瓶内有气体参加反应，密封可以防止外界空气进入瓶内，为验证反应前后物质质量不变，应用橡胶塞塞住锥形瓶口形成密闭装置，防止外界空气进入瓶内，以便准确称量反应前后所有物质质量。(2)蜡烛燃烧有气体参与了反应，因此需在密闭装置进行该实验，据此设计的实验方案为：在密闭装置中点燃蜡烛，并比较(或称量)燃烧前后装置及装置内物质的总质量大小。
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