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专题19 科学探究题
1．（2025·甘肃省金昌市）唐代《千金翼方》中记载：“枸杞以甘州者为真，叶厚大者是”，首次将甘州(今张掖)枸杞确立为道地药材。为了解张掖种植枸杞的土壤酸碱性及相关成分，某校化学兴趣小组对当地的土壤样本进行了探究。
【实验探究】
任务一：测定土壤酸碱性
(1)选取一定量的土壤样本加入足量蒸馏水，充分搅拌后静置，过滤后得到土壤浸出液。用 测定浸出液，若显碱性，则 (选填“<”“=”“>”)7。
任务二：探究土壤中钠盐的主要成分
张掖年降水量少且蒸发量大，使土壤中较多的可溶性钠盐化合物随水分蒸发而析出。当土壤含盐量较高时，一般含有较多的氯化钠，可能含有碳酸钠。
(2)小组同学为检验土壤样本是否含有碳酸钠(假设不含硫酸钠)，进行如下实验。
实验方法 实验现象 实验结论
方法1：取少量土壤浸出液于试管中，滴加适量的 有气泡产生 含有
方法2：取少量土壤浸出液于试管中，滴加适量的氯化钙溶液 含有
(3)方法2中反应的化学方程式是 ，属于 (填基本反应类型)反应。
【实验结论】
(4)以上探究表明，该土壤含有碳酸钠，显 (选填“酸性”“中性”“碱性”)。该土壤除了种植枸杞，还适合种植下表中的作物有 (填字母序号)。
作物 A．茶树 B．樱桃 C．甘草
适宜的土壤
2．（2025·甘肃省兰州市）围绕“基于碳中和理念设计低碳行动方案”，积极开展跨学科实践活动。
(1)【任务一】从物质的性质和转化角度认识二氧化碳
碳排放——大气中的二氧化碳主要来自于动植物的呼吸、微生物的分解以及化石能源的燃烧，其中化石能源包括煤、 、天然气。
碳吸收——自然界中的植物和岩石都能吸收二氧化碳。但岩石吸收过程中生成的碳酸氢钙能溶于水，这就使许多地区的地下水成为 (填“硬水”或“软水”)。
(2)【任务二】二氧化碳“捕集”的行动方案
碳捕集——二氧化碳的“捕集”可以采用化学吸收法，利用碱性吸收剂与二氧化碳反应。可实现二氧化碳的“捕集与利用”。对“捕集”过程进行如下探究。
步骤Ⅰ：关闭弹簧夹，向装满二氧化碳的锥形瓶中注入足量氢氧化钠溶液。
步骤Ⅱ：一段时间后打开弹簧夹，观察到B中部分液体进入A中， (填实验现象)。
[提出问题]实验结束后锥形瓶的溶液中溶质成分是什么？
[猜想假设]猜想一：NaOH猜想二：NaOH和Ca(OH)2猜想三： 。
[实验过程]
实验 实验操作 实验现象 实验结论
1 取少量反应后的溶液于试管中，向其中加入足量碳酸钠溶液。 无明显现象 猜想二不成立
2 另取少量反应后的溶液于试管中，向其中加入足量 。 有气泡产生 猜想三成立
[交流讨论]
①氢氧化钠溶液“捕集”二氧化碳的化学方程式为 。
②“捕集”二氧化碳的过程中，可循环利用的物质是 。
(3)【任务二】低碳行动是人类应对全球变暖的重要措施
碳减排——为了贯彻低碳生活理念，你能做到的是 (写一条)。
3．（2025·广东省深圳市）回答下列问题。
室温加水 加热
生成溶液 无明显现象
生成溶液 生成二氧化碳
生成溶液和氧气 迅速生成氧气，爆炸
(1)不慎将洗鼻盐撒到稀盐酸中，有气泡产生，小组成员决定探究洗鼻盐的成分，经实验证明，产生的气体无色无味，能使澄清石灰水变浑浊。澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 。
(2)同学认为可以先对洗鼻水进行加热，然后再进行其余检验，另一位认为不对。请你写出认为不对的理由 。
洗鼻盐中另有一类含钠元素的盐类是什么？
(3)猜想一： ；猜想二：；猜想三：。
将洗鼻盐加入蒸馏水中，实验现象为大试管中出现水雾， (填写现象)，得出结论，猜想三是错误的。
(4)碳酸氢钠加热后能生成二氧化碳，把这个洗鼻水放到了大试管中，塞入带导管的橡胶塞， (写实验操作步骤)，证明猜想二是对的。
(5)碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳，请写出化学方程式： 。
(6)用相同浓度的浓盐水配制等质量的0.9%的盐水A和2.6%的盐水B，请问配制成A溶液加的蒸馏水多，还是配制成B溶液加的蒸馏水多？
(7)洗鼻盐在 下保存。
（7）根据以上实验结论可知，洗鼻盐中含有碳酸氢钠，其受热易分解，故需在阴凉干燥处保存，避免高温或潮湿导致变质，故填：干燥阴凉。
4．（2025·广东省）NaCl在生产生活中应用广泛。兴趣小组开展NaCl制备方法的研究，并探究NaCl溶解度的影响因素。
(1)海水晒盐：据图分析，从海水中获得粗盐的方法是 结晶。
(2)精制NaCl
【查阅资料】
ⅰ.一种精制NaCl的方法是将HCl气体通入饱和食盐水中，析出NaCl晶体。
ⅱ.25℃时，100g水中最多能溶解NaCl的质量随通入HCl的质量变化如表。
HCl的质量/g 0.0 5.4 16.8 25.9
NaCl的质量/g 36.0 32.4 25.1 19.4
【交流讨论】25℃时，NaCl的溶解度随HCl质量的增大而 ，原因是NaCl和HCl在水中解离出相同的 （填离子符号）。
(3)探究NaOH对NaCl溶解度的影响
【提出猜想】NaOH在水中能解离出，会降低NaCl的溶解度。
【实施实验】
ⅰ.配制溶液：配制饱和NaCl溶液，如图中不需要用到的玻璃仪器是 （填名称）。
ⅱ.实验探究：向等质量的饱和NaCl溶液中加入不同质量的NaOH固体，测得溶液中NaCl的质量分数（用a表示）如表。
实验序号 温度/℃ NaOH的质量/g NaCl的质量分数
1 25 0.0
2 25 10.0
3 25 30.0
【分析讨论】
ⅰ. （结果精确到0.1%）。
ⅱ.实验证明猜想成立，得出该结论的依据是 （用a的大小关系表示）。
【拓展延伸】科研人员将一定质量的NaOH加入海水中进行电解，发现析出了NaCl晶体，分析原因：
ⅰ.水因电解而减少。电解水的化学方程式为 。
ⅱ. 。
5．（2025·广西）同学们到某蔬菜大棚基地研学，对吊挂式CO2气肥袋(如图所示)产生了浓厚的兴趣，并对气肥袋开展了一系列探究。
查阅资料：吊挂式CO2气肥袋中含有两包试剂，分别是盐和酸，将二者放入带气孔的吊袋中混合即可使用。
I．试剂的选择
(1)实验室提供了盐酸、硫酸、碳酸钙、碳酸氢铵等四种试剂。
已知：2NH4HCO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2CO2↑+2H2O
NH4HCO3+HCl=NH4Cl+CO2↑+H2O
同学们根据所提供的试剂，设计了如下的组合方案。
方案序号 A B C D
组合 盐酸+碳酸钙 硫酸+碳酸钙 盐酸+碳酸氢铵 ___________
D方案的试剂组合是 。同学们排除了B方案，因为该方案不利于CO2的制取。
【盐的选择】
(2)同学们选择A、C方案用如图所示装置进行实验探究。
实验编号 实验操作 实验现象
a 将___________、50mL溶质质量分数为5%的盐酸放入装置内 产生气泡，气球变大
b 将2.0g碳酸氢铵粉末、50mL溶质质量分数为5%的盐酸放入装置内 迅速产生大量气泡，气球变得更大
①补全实验a的内容： 。
②实验说明，使用碳酸氢铵效果更佳，理由是 。
(3)有同学认为，对盐的选择还需考虑价格因素。同学们调查了这两种盐的价格。
盐 碳酸钙 碳酸氢铵
价格(元/kg) 1.0 1.3
每生成88kgCO2，需要碳酸氢铵的费用为 元，其费用比碳酸钙的稍贵。
综合(2)(3)考虑，选择碳酸氢铵更合适。
【酸的选择】
(4)盐酸具有挥发性，挥发出的HCl气体会危害植物的生长和人体的健康。因此，选择 更合适。
II．气肥袋的使用
(5)在使用过程中，同学们发现上图所示的气肥袋有缺陷，于是设计了如图所示的气肥袋。改进后的气肥袋主要优点有 (写出一点即可)。
(6)使用后，气肥袋中的废液应回收利用，列举出其中一种用途 。
III．反思评价
依据以上探究，制取物质需考虑反应进行的可能性、成本高低以及产物利用等因素。
（6）气肥袋中废液主要是反应生成的盐溶液（如硫酸铵），铵盐含有植物生长所需营养元素（氮），所以可用作化肥(合理即可)。
6．（2025·贵州省）在“科普周”活动中，同学们走进某科研机构，了解到光催化转化CO2是一种实现“双碳”目标的途径。在研究员的指导下，参与了光催化转化实验。
任务一：初步了解光催化转化CO2
研究员介绍：在光照条件下，用某纳米笼作催化剂，可将CO2转化为CO、CH4等多种含碳物质；最新研究成果是，向上述纳米笼中添加Cu2O形成“纳米笼-Cu2O”催化剂，反应后生成的含碳物质中CO接近100%，获得的CO可直接用于合成化工产品。
任务二：制备“纳米笼-”催化剂
(1)路径如下：，小组同学认为，用与制取，需检验是否变质。进行下列实验。
实验操作 实验现象或方程式 结论
①取样，溶于水，滴加过量稀 现象 已经变质
②取样，溶于水，加入过量溶液，过滤，向滤液中加入 方程式 部分变质为
取提纯的配制成一定浓度的溶液，依次加入溶液、维生素C，发生反应生成。让纳米颗粒生长在纳米笼上，得到“纳米笼-”。(已知在潮湿的空气中容易发生反应：)
任务三：深度认识光催化转化CO2
(2)小组同学了解转化原理参与实验。先向透明玻璃反应容器中通入，放入“纳米笼-”催化剂，加入，再通入，排尽，反应容器中CO2的质量为，密闭光照。一段时间后，检测到只有气体生成，且生成的含碳物质中接近。实验后反应容器中混合气体的质量为。实验过程中通入的作用是 。
小组同学讨论后，根据所学知识对上述实验进行探究。
【探究目的】
上述容器中CO2是否发生反应，且生成的气体中含碳物质是否只有。
【设计方案】
装置如下图，打开K，通入氩气后，再将上述实验得到的混合气体全部通入装置，充分反应后，又通氩气直至冷却，关闭K。
提示：石棉绒能增大反应物的接融面，不参加反应；产物中的含碳物质与能反应生成、、。
(3)①A装置的作用是 。
②要得出结论，需要收集的实验证据及判断依据是 。
【评价反思】
(4)通过上述探究学习，同学们对催化剂调控化学反应的新认识是 。
(5)同学们讨论认为，从反应条件视角，得出光照条件、“纳米笼-”作催化剂才能使生成的含碳物质中接近的结论，还需补充的实验是 。
7．（2025·河北省）供氧自救器可用于生产生活中遇到有害气体时应急自救，某兴趣小组探究并自制了供氧自救器。
活动I：探究供氧自救器
【分析原理】为防止人体吸入有害气体，使用自救器时夹住鼻子，只用嘴呼吸，使气体在“气囊人体清洁罐气囊”间形成循环(如图1所示)。
【交流讨论】
(1)用氧气瓶为人体提供氧气，是因为氧气能供给 。
(2)氧气经压缩储存于氧气瓶中，从微观角度分析，氧气可被压缩是因为 。
(3)清洁罐中填充有吸收剂。小组同学讨论后认为：氢氧化钠和氢氧化钙均可吸收，理由是 。资料显示：氢氧化钠比氢氧化钙价格高，且具有强烈的腐蚀性。故实际选用氢氧化钙作吸收剂。
活动II：自制简易供氧自救器
小组同学利用化学方法提供氧气，制作简易供氧自救器。
【回忆旧知】
(4)获取氧气的化学方法：
一是加热高锰酸钾，反应的化学方程式为 ；
二是混合过氧化氢溶液和二氧化锰，反应的化学方程式为。
小组同学经讨论选择了第二种方法。
【设计制作】参照图1所示原理，利用透明塑料板、导管等材料，设计并制作了图2所示的简易供氧自救器(鼻夹、排气阀等未画出)。
【分析讨论】使用时，打开开关、，从注液口加入适量过氧化氢溶液，自救器开始工作。
(5)工作时，乙中水的作用是 (写一条即可)。
(6)关闭开关a可使制氧室中的反应基本停止，其原理是 。
【实践应用】小组同学试用了自制的简易供氧自救器，效果很好。
反思拓展：
(7)供氧自救器需要科学维护，应定期检查： (写一条即可)。
8．（2025·黑龙江省大庆市）我市某校化学兴趣小组在老师的指导下进行“黑面包”趣味实验。取20g蔗糖(C12H22O11)放入烧杯中，加少量水润湿，注入10mL浓硫酸，搅拌，蔗糖先变黑后膨胀形成“黑面包”(如图1)，同时还闻到了刺激性气味。
已知：①SO2能使澄清石灰水变浑浊；
②SO2具有还原性，能与酸性高锰酸钾溶液反应；
③SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。
I．变黑的原因：生成了黑色的炭
(1)浓硫酸将蔗糖中氢、氧元素按水的组成比脱去，生成黑色的炭，体现了浓硫酸的 作用。
II．膨胀的原因：生成了气体
【提出问题】气体的成分是什么？
【猜想与假设】猜想一：CO2猜想二：SO2猜想三：CO2和SO2
(2)大家讨论后一致认为猜想一是错误的，原因是 。
(3)为了验证猜想二和猜想三，只需检验 (填化学式)是否存在即可。
【实验探究】对气体成分进行检验，部分实验装置如图2.
(4)A中酸性高锰酸钾溶液的作用是 。
(5)B中品红溶液不褪色，说明 。
(6)C中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 。
【实验结论】
(7)综上所述，猜想 成立。
9．（2025·黑龙江省龙东地区）化学反应常常伴随一些现象，但有些化学反应没有明显现象。某研究小组以“无明显现象的化学反应能否发生”为主题展开学习。
(1)实验一：取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花进行图1实验，该实验证明与发生了反应是根据思维模型 （填序号）。
(2)实验二：图2实验，将注射器中相同体积的氢氧化钠溶液和水同时注入试管中，观察到 的现象，说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。用水作对照实验的目的是 。
(3)实验三：图3是稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的装置，连接pH传感器测得该反应过程的数据变化情况如图4所示，观察到溶液的pH由大于7变化至小于7，说明溶液中 （填物质名称）消失，该化学反应的微观实质是 。
(4)图2和图3实验是根据思维模型 （填序号）证明了反应的发生。
总结提升：通过以上学习，同学们明确了构建和利用模型认识物质变化规律是学习化学的重要方法。
10．（2025·黑龙江省龙东地区）同学们在学校大扫除活动中，发现使用洗涤剂洗的抹布更干净，对这一现象产生了浓厚的兴趣，决定围绕洗涤剂的性质及变迁开展项目式学习活动。
(1)任务一：谈古——古代洗涤剂“灰”
查阅资料1：“灰”是植物秸秆燃烧后得到的草木灰，其主要成分是碳酸钾，占代利用灰汁洗浴、印染。
【提出问题】灰汁是否显碱性？
【实验探究1】第一小组实验：
实验操作 实验现象 实验结论
取一定量草木灰，加适量水浸泡并过滤。取少量滤液于试管中，滴加 溶液 溶液变为红色 草木灰汁显碱性
(2)任务二：论今——现代洗涤剂
同学们调查发现所使用的洗涤剂主要成分是过碳酸钠，遇水后发生分解生成和。
查阅资料2：溶液的碱性越强，去油污效果越好。
【提出问题】溶液和溶液都显碱性，为什么通常选择用作洗涤剂的生产？
【实验探究2】
第二小组测定等浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH分别是11和9，经多次验证后发现，碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液的碱性 （填“强”或“弱”）。
【实验结论】碳酸钠用作洗涤剂的效果比碳酸氢钠好。
【实验探究3】
第三小组实验：如图
实验 现象
立即产生气泡
【提出问题】实验后溶液中的溶质是什么？
【猜想与假设】
猜想Ⅰ．NaCl 猜想Ⅱ．NaCl、 猜想Ⅲ．
【探究过程】
实验操作 实验现象 实验结论
取适量实验后溶液于试管中，滴加 猜想Ⅱ成立
小利意外向2ml碳酸钠溶液中慢慢滴加稀盐酸，开始无明显现象，过一会儿有气泡产生，困惑中查阅到资料：、，请同学们分析开始无明显现象是因为生成了 （填“化学式”）。
【反思交流】小利和第三小组所用试剂种类和浓度均相同，但实验现象不同，主要原因与 有关。通过以上探究，同学们对分析溶液中溶质的成分有了新的认知。
11．（2025·黑龙江省齐齐哈尔市）某化学兴趣小组的同学们在探究酸、碱的化学性质时，进行了如下图所示实验：
(1)向试管中加入过量的稀硫酸，充分反应后观察到的现象是 。
(2)继续向试管中加入一定量的氢氧化钠溶液，观察到生成蓝色沉淀。生成蓝色沉淀所发生反应的化学方程式为 。
静置一段时间后，同学们观察到上层清液呈无色，对其溶质的成分进行如下探究：
【提出问题】上层清液中的溶质是什么？
【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性
【作出猜想】
(3)猜想1：硫酸钠、氢氧化钠 猜想2：硫酸钠、硫酸 猜想3：硫酸钠
同学们讨论后，认为猜想2不成立，其理由是 。
【进行实验】
(4)为验证其余猜想，小明同学用试纸直接蘸取上层清液，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH 7(填“>”、“=”或“<”)。得出猜想1成立的结论。
【拓展反思】
(5)①请指出小明同学操作上的错误 。
②要验证猜想1成立，还可以取样后加入 (填试剂名称)，可观察到的现象是 。
12．（2025·黑龙江省绥化市）《梦溪笔谈》记有从“苦泉水”中获得硫酸铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾。”胆矾是硫酸铜晶体。化学兴趣小组利用炭粉与氧化铜反应后的剩余固体(含Cu、、CuO和C)为原料制备胆矾，操作流程如图所示。
查阅资料：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．受热易分解，完全失去结晶水变成白色粉末状固体。
(1)农业上常用硫酸铜和 (填俗称)来配制农药波尔多液。
(2)操作1的名称是 。
(3)固体N的成分是 (填化学式)。
(4)步骤③中加入过量氢氧化钠溶液的目的是 ，写出其中有沉淀生成的化学方程式 。
(5)溶液乙中存在的离子有 。
(6)从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体不宜采用加热蒸发结晶法，原因是 。
13．（2025·黑龙江省绥化市）某校化学教师为培养学生的自主探究能力，布置了实践性作业：探究某种物质受热分解。同学们利用AI搜索相关内容，得知草酸亚铁晶体受热易分解，决定以“受热分解”为主题展开探究。
查阅资料：Ⅰ．受热分解生成四种氧化物，且反应前后铁元素化合价不变。
Ⅱ．无水硫酸铜是一种白色粉末状固体，遇水会变成蓝色。
【提出问题】受热分解的产物有哪些？
【猜想与假设】
(1)受热分解的产物有CO和 (写化学式)。
【进行实验】该组同学设计了如图所示装置进行实验。
(2)B装置的作用是 。
(3)有同学提出根据D装置中澄清石灰水变浑浊，证明受热分解有生成。有同学认为该结论不准确，理由是 。
(4)从环保角度分析，该实验装置存在的不足之处是 。
(5)实验结束后，小组同学对试管内黑色固体的成分进行验证，向其中加入过量稀盐酸后，发现 现象，说明A装置剩余黑色固体中有单质铁存在，与查阅资料获得信息不符。
(6)同学们对此异常现象进行分析，有单质铁生成的原因可能是 。
【拓展应用】
同学们查阅资料时发现铁的燃烧产物不止一种，继续对铁的燃烧产物进行探究。根据资料内容回答下列问题。
资料内容：
Ⅰ．在燃着的酒精灯火焰上方抖落少量铁粉，观察到火星四射的现象。 Ⅱ．查阅资料发现颗粒直径为的铁粉在空气中会发生自燃。 Ⅲ．铁与氧气反应条件不同，产物也不同，可能生成的氧化物有氧化亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁。
(7)影响铁燃烧的因素有 (写出一点即可)。
(8)若2.8g铁与氧气反应可得ng产物，且铁无剩余，则n的取值范围是 。
14．（2025·湖北省武汉市）一氧化碳与氧化铜反应除生成二氧化碳外，还生成铜、氧化亚铜中的一种或两种。项目小组取4.00g氧化铜，对一氧化碳还原氧化铜的反应展开系列探究。
Ⅰ．利用下图所示装置制取一氧化碳并还原氧化铜
(1)以下为与实验有关的图标，其中提示实验中会用到加热操作的是_______(填标号)。
A． B． C．
(2)装置甲锥形瓶内反应的化学方程式为 。
(3)实验中部分操作及现象如下：
a．加入稀盐酸，观察到二氧化碳传感器示数不断增大至稳定；
b．点燃酒精灯；加热碳粉；
c．点燃酒精灯，加热氧化铜；
d．观察到氧化铜处黑色粉末全部变红；停止加热，收集尾气。
①从安全环保的角度考虑，以上操作正确的顺序为： (填标号)。
②二氧化碳传感器示数不断增大至稳定，说明装置内已充满二氧化碳。若无二氧化碳传感器，检验装置内已充满二氧化碳的实验方法是 (简述实验操作和现象)。
Ⅱ．探究装置丙硬质玻璃管内剩余固体的性质并测定其组成
查阅资料：氧化亚铜为红色粉末，可与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水。
实验Ⅰ结束后将装置丙硬质玻璃管内的剩余固体全部移至烧杯中，加入足量稀硫酸，充分反应，滤出烧杯中的红色固体，洗涤、干燥、称量，其质量为2.56g。
(4)装置丙硬质玻璃管内剩余固体中铜单质的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
15．（2025·湖南省长沙市）皮蛋（又叫松花蛋）是我国传统风味食品。小文同学准备制作皮蛋参加爱心义卖活动，她将皮蛋粉（主要成分为：生石灰、纯碱和食盐）加水调制成糊状，裹在新鲜鸭蛋上，放入罐子中，用塑料膜密封保存。
(1)新鲜鸭蛋中富含的营养物质是 。
(2)小文戴上手套后，将皮蛋粉加水调制成糊状时感觉到烫手，主要原因是生石灰与水反应 热量（填“放出”或“吸收”）。
(3)皮蛋的形成与糊状物质中的成分有关。小文经过思考，去壳的松花蛋认为糊状物质中一定含有NaOH、 （填化学式）。
(4)小文制作的皮蛋中未出现明显的“松花”。她查阅资料，发现不同离子对“松花”出现的影响如下表：
时间 有无“松花”出现 组别及离子 第1组 第2组 第3组 和Mg + 第4组 和
第5天 无 无 无 无
第15天 无 无 无 无
第19天 无 无 有 有
她推测加入有利于“松花”的出现，请你从上表中找出支持她观点的证据 。
(5)小文开展了以下探究实验，过程和结果如下：
甲组实验 乙组实验
注：两组实验使用的NaOH溶液的体积、浓度相同，溶液的体积、浓度相同。
该探究实验的目的是 。
(6)小文还想探究溶液的浓度对“松花”效果的影响，请你结合以上探究实验帮她设计一个实验方案 （必选实验用品：蛋清、NaOH溶液、溶液）。
16．（2025·吉林省长春市）化学小组以NaOH为例，从定性和定量两个维度研究物质及其变化。
维度一：定性认识NaOH及其溶液
(1)NaOH属于“酸”或“碱”中的 。
(2)将NaOH暴露在空气中，可观察到表面潮湿并逐渐溶解。该现象反映出NaOH的性质有 （答一条）。
(3)向稀NaOH溶液中滴加酚酞溶液，振荡。可观察到溶液由无色变为 色。
维度二：定量研究NaOH溶液与不同物质的反应
Ⅰ．酸碱度视角
25℃时，利用装置（图1）测定NaOH溶液与稀盐酸反应过程中pH的变化，测定结果如图2所示（控制反应过程中温度不变）。
(4)烧杯中预先盛装的溶液是 。
(5)当滴入液体的体积为 mL时，烧杯内溶液中的溶质只有NaCl。
Ⅱ．能量视角
(6)利用传感器测定NaOH溶液与反应过程中温度的变化，测定结果如图3所示，水为对照组。由图3可知，NaOH与的反应属于 （选填“放热反应”或“吸热反应”）。
Ⅲ．压强视角
【提出问题】如何通过气体压强变化认识NaOH溶液与的反应？
【查阅资料】
①可以通过反应物的减少或生成物的增加判断反应的发生情况；
②影响密闭体系内气体压强的因素有气体分子数、气体所占体积和温度。
【实施实验】利用气密性良好的装置（图4）进行实验。打开传感器，待压强平稳后将水匀速注入充满的集气瓶中，压强稳定后再匀速注入等体积的NaOH溶液。测得气体压强变化如图5所示。
【分析解释数据】
(7)对比a点、b点及 点压强的大小，可证明NaOH与发生了反应。
(8)结合b点→c点的变化过程，解释b点、c点压强相同的原因： 。
17．（2025·吉林省）在化学学习过程中，我们探索了诸多物质的变化，感受着变化之趣及变化之美。下面我们将对物质的化学变化进行项目式学习。
【项目主题】通过现象识别物质的化学变化
【任务设计与实施】
任务一 感知化学变化
观察思考：
(1)生活中处处存在化学变化。例如水果变质时，常伴随的现象有 。
(2)在以下四个实验过程中，能观察到有发光、放热现象的是___________。
A． B． C． D．
形成结论：感知变化中的显性现象，可以帮助我们判断物质是否发生化学变化。
任务二 探索化学变化
提出问题：将氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后无明显现象，如何证明发生化学变化？
进行实验：如图1，在烧杯中加入稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，然后用滴管慢慢滴入稀盐酸，并不断搅拌溶液。
(3)当观察到溶液由红色变为无色时，可证明发生化学变化。写出该反应的化学方程式 。
改进实验：如图2，小组同学对图1实验进行改进。观察到滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液由红色变为无色，也可证明发生化学变化。
(4)分析图2实验设计，依据浓盐酸的两条性质是 。
数字化实验：用传感器测定向稀氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸过程中的变化。测定结果如图3。
(5)分析A、C两点的pH，说明溶液从碱性变成 性，证明发生化学变化。
(6)B、C两点所对应的溶液中，氯化钠的质量大小关系是 。
形成结论：有些化学变化发生时，并没有明显的现象，需要结合物质性质设计实验，“转化”为明显现象，从而使反应可视化。
任务三 梳理项目成果
汇报展示：小组同学构建思维模型如下
通过现象识别物质的化学变化思维模型
(7)思维模型“”处，应填写的内容是 。
通过对现象的观察、分析，可以帮助我们更好地识别物质的化学变化。
18．（2025·山东省青岛市）“圆梦”小组参观某企业时，发现该企业用到的氢氧化钙都是通过煅烧石灰石制得，他们联想到青岛拥有丰富的贝壳资源，于是在实验室探究用贝壳制取氢氧化钙的可行性。
已知：①贝壳的主要成分是，杂质不与酸反应，且不溶于水
②
【任务一】设计制取方案
小组同学设计以贝壳为原料制取的方案如下：
(1)过程②中反应的化学方程式为 。
【任务二】测定贝壳中碳酸钙的含量
贝壳中含量足够高，才有利用价值。小组同学利用下图装置粗略测定本地贝壳中含量，实验步骤如下：将贝壳洗净、烘干、磨碎，向烧杯中加入贝壳粉和足量稀盐酸后，记录起始总质量为219.96g；待电子秤示数不再改变时，记录最终总质量为216.00g。
(2)将贝壳磨碎的目的是 ；反应生成的质量为 g。
(3)请计算贝壳中的质量分数 。(根据化学方程式计算，写出计算过程)
【任务三】检验贝壳煅烧后固体成分
(4)的分解程度影响的产量。通过分析贝壳煅烧后固体成分，可判断的分解程度。小组同学进行了如下实验，请完成实验报告。
查阅资料：贝壳煅烧后剩余固体中的杂质不与酸反应，且不溶于水
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤Ⅰ：取少量贝壳煅烧后的固体，加入足量水充分溶解，过滤。向滤渣中滴加足量 无气泡生成，有少量固体剩余 贝壳煅烧后固体成分是氧化钙和少量杂质
步骤Ⅱ：向步骤Ⅰ所得滤液中滴加几滴酚酞试液 溶液
【表达与交流】通过上述探究证明：本地贝壳中碳酸钙含量足够高，且碳酸钙能完全分解生成氧化钙，适合用来制取氢氧化钙。
19．（2025·四川省广元市）某化学兴趣小组发现装满碱石灰的塑料瓶已经膨胀破裂，同学们对此产生了兴趣，在老师的指导下进行了以下探究。
【信息】①碱石灰由NaOH和CaO按一定比例混合而成，是一种常用的干燥剂；
②NaCl溶液和溶液都呈中性。
【问题】根据资料及所学知识，同学们认为，这瓶“碱石灰”已经变质。
(1)①碱石灰在空气中易变质的原因是 (用化学方程式表示，写一个即可)；
②这瓶已经变质的“碱石灰”中含有哪些物质？
【预测】
(2)同学们推测，这瓶已经变质的“碱石灰”中可能含有的物质有CaO、NaOH、、 (填化学式)和。
【实验】同学们讨论后根据以下实验方案进行实验
步骤 操作 现象 结论
步骤Ⅰ 取部分样品放入烧杯中，加足量水，搅拌 无放热现象 样品中不含CaO和NaOH
步骤Ⅱ 将步骤Ⅰ烧杯中的物质过滤 滤纸上有白色固体 样品中一定含有
步骤Ⅲ 取步骤Ⅱ滤液加入试管中，向其中滴加过量溶液，振荡，静置 产生白色沉淀 样品中一定含有
步骤Ⅳ 向步骤Ⅲ的上层清液中滴加无色酚酞溶液 溶液变红
【分析与结论】
(3)同学们讨论后得出仅步骤Ⅱ的结论不准确，原因是 (用化学方程式表示)。
(4)步骤Ⅳ中溶液变红的现象说明步骤Ⅲ的上层清液中含有 (填化学式)。
(5)通过上述实验得出：这瓶变质的“碱石灰”中一定含有的物质是 (填化学式)。
20．（2025·四川省宜宾市）标有A和B的两瓶试剂，可能是Ca(OH)2溶液、NaOH溶液、NaCl溶液中的某两种。实验小组对试剂A和试剂B进行了以下实验探究。回答下列问题：
实验一：鉴别试剂A和试剂B
各取5mL试剂进行如下实验，并记录实验现象。
实验现象：①和②中溶液都呈红色；③中有白色沉淀；④中无明显现象。
(1)试剂A中溶质是 (填化学式，下空同)，试剂B中溶质是 。
(2)试管③中发生反应的化学方程式是 。
实验二：探究溶质的成分
实验小组将实验一①~④中的废液倒入烧杯中，充分混合后静置，取上层清液，对其中溶质的成分继续进行探究。
查阅资料：Na2CO3溶液呈碱性，NaHCO3溶液呈弱碱性，CaCl2溶液呈中性，MgCl2溶液呈弱酸性。
【问题】
上层清液中，除酚酞外还含有哪些溶质？
【预测】
预测一：NaOH；预测二：NaOH、Na2CO3；预测三：？
(3)预测三： ，作出预测的理由是 。
【设计实验】
(4)从Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、MgCl2溶液、NaHCO3溶液中选择一种合适的试剂，设计实验方案证明预测二中有NaOH。 。
21．（2025·山东统考）暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。
(1)验证发热包中含有铁粉
将未使用的发热包中原料取出，进行实验。
步骤 操作 现象 结论
I 将磁铁靠近原料 部分黑色粉末被磁铁吸引 原料中含有铁粉
II 将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，加入适量 振荡 黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色
(2)探究发热包的发热原理
打开使用后的发热包，发现其中有红棕色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。
步骤I：组装好仪器后，需进行的操作为 。
步骤II：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水。
步骤III：进行以下操作，测得装置内的体积分数和温度变化如图2，正确的操作顺序为 (用①②③④表示)
①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000s。
②打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的空气，关闭止水夹a、b，静置1000s。
③打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。
④打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。
由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理 (选填“相同”或“不同”)。
(3)拓展应用
另取图1装置，加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内的体积分数降至，由此预测该原料还可用作___________(填标号)。
A．除味剂 B．脱氧剂 C．补铁剂
(4)反思交流
经过本次探究，结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊，我们要辩证地看待问题，让科学更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。 。
22．（2025·山东统考）我国的铜矿产资源比较丰富，需要根据矿石种类的不同选用适当的方法冶炼。
(1)我国古代即有湿法炼铜的技术，南北朝时期又将湿法炼铜中铜盐的范围扩大到所有的可溶性铜盐(如)。铁与氯化铜溶液反应的化学方程式为 。
(2)蓝铜矿的主要成分可溶于稀硫酸。先用稀硫酸浸取矿石，再电解浸取液使铜沉积。电解时能量的主要转化形式为 。
(3)黄铜矿的主要成分为，其冶炼过程大致如下：
①为了增强浮选剂对矿石的富集效果，提高沸腾炉中化学反应的反应速率和原料利用率，需预先对矿石进行的操作为 。
②沸腾炉中，发生反应，X的化学式为 。
③反射炉中，沙子与杂质形成熔渣浮于上层，和FeS熔融生成的“冰铜”沉于下层。中硫元素的化合价为-2，则铜元素的化合价为 。
④转炉中，沙子与杂质形成炉渣，在高温条件下发生的反应过程如下：
判断生成的气体能否直接排放并说明原因 ；的化学方程式为 。
(4)兴趣小组利用如图装置(夹持装置已略去)对我国古代“竖炉炼铜”进行模拟实验，实验原理为。
①依据上述化学方程式计算C与CuO的质量比为 (填最简整数比)，烘干CuO粉末和木炭后，将木炭在研钵中研磨，按此质量比进行实验。效果不佳。
②为获得最佳实验效果，控制C与CuO的总质量一定，按不同质量比进行实验所得反应后物质状态如表，由实验知C和CuO质量比为1：10时实验效果最佳，判断依据是 ，利用数据分析其原因可能是 。
C与CuO的质量比 反应后物质状态(“√”代表有，“”代表无)
红色块状金属 金属光泽 黑色物质
1：9 √ √ 少量
1：10 √ √ 几乎无
1：11 √ × 很少
1：12 √ × 少量
1：13 √ × 较多
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专题19 科学探究题
1．（2025·甘肃省金昌市）唐代《千金翼方》中记载：“枸杞以甘州者为真，叶厚大者是”，首次将甘州(今张掖)枸杞确立为道地药材。为了解张掖种植枸杞的土壤酸碱性及相关成分，某校化学兴趣小组对当地的土壤样本进行了探究。
【实验探究】
任务一：测定土壤酸碱性
(1)选取一定量的土壤样本加入足量蒸馏水，充分搅拌后静置，过滤后得到土壤浸出液。用 测定浸出液，若显碱性，则 (选填“<”“=”“>”)7。
任务二：探究土壤中钠盐的主要成分
张掖年降水量少且蒸发量大，使土壤中较多的可溶性钠盐化合物随水分蒸发而析出。当土壤含盐量较高时，一般含有较多的氯化钠，可能含有碳酸钠。
(2)小组同学为检验土壤样本是否含有碳酸钠(假设不含硫酸钠)，进行如下实验。
实验方法 实验现象 实验结论
方法1：取少量土壤浸出液于试管中，滴加适量的 有气泡产生 含有
方法2：取少量土壤浸出液于试管中，滴加适量的氯化钙溶液 含有
(3)方法2中反应的化学方程式是 ，属于 (填基本反应类型)反应。
【实验结论】
(4)以上探究表明，该土壤含有碳酸钠，显 (选填“酸性”“中性”“碱性”)。该土壤除了种植枸杞，还适合种植下表中的作物有 (填字母序号)。
作物 A．茶树 B．樱桃 C．甘草
适宜的土壤
【答案】(1) pH试纸/酸度计 >
(2) 稀盐酸/稀硫酸 产生白色沉淀
(3) 复分解
(4) 碱性 C
【详解】（1）用pH试纸酸度计，测定浸出液，若显碱性，则，故填：pH试纸/酸度计；>。
（2）碳酸钠和酸，生成盐二氧化碳和水，故滴加适量的稀盐酸或稀硫酸，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，故现象为产生白色沉淀，故填：稀盐酸/稀硫酸；产生白色沉淀。
（3）碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程式：，两种化合物交换成分，生成另外两种化合物，属于复分解反应，故填：；复分解反应。
（4）碳酸钠溶液显碱性，该土壤除了种植枸杞，还适合种植甘草，故填：碱性；C。
2．（2025·甘肃省兰州市）围绕“基于碳中和理念设计低碳行动方案”，积极开展跨学科实践活动。
(1)【任务一】从物质的性质和转化角度认识二氧化碳
碳排放——大气中的二氧化碳主要来自于动植物的呼吸、微生物的分解以及化石能源的燃烧，其中化石能源包括煤、 、天然气。
碳吸收——自然界中的植物和岩石都能吸收二氧化碳。但岩石吸收过程中生成的碳酸氢钙能溶于水，这就使许多地区的地下水成为 (填“硬水”或“软水”)。
(2)【任务二】二氧化碳“捕集”的行动方案
碳捕集——二氧化碳的“捕集”可以采用化学吸收法，利用碱性吸收剂与二氧化碳反应。可实现二氧化碳的“捕集与利用”。对“捕集”过程进行如下探究。
步骤Ⅰ：关闭弹簧夹，向装满二氧化碳的锥形瓶中注入足量氢氧化钠溶液。
步骤Ⅱ：一段时间后打开弹簧夹，观察到B中部分液体进入A中， (填实验现象)。
[提出问题]实验结束后锥形瓶的溶液中溶质成分是什么？
[猜想假设]猜想一：NaOH猜想二：NaOH和Ca(OH)2猜想三： 。
[实验过程]
实验 实验操作 实验现象 实验结论
1 取少量反应后的溶液于试管中，向其中加入足量碳酸钠溶液。 无明显现象 猜想二不成立
2 另取少量反应后的溶液于试管中，向其中加入足量 。 有气泡产生 猜想三成立
[交流讨论]
①氢氧化钠溶液“捕集”二氧化碳的化学方程式为 。
②“捕集”二氧化碳的过程中，可循环利用的物质是 。
(3)【任务二】低碳行动是人类应对全球变暖的重要措施
碳减排——为了贯彻低碳生活理念，你能做到的是 (写一条)。
【答案】(1) 石油 硬水
(2) B 中溶液变浑浊 NaOH和Na2CO3 稀盐酸（合理即可） 氢氧化钠溶液
(3)随手关灯（或多乘坐公共交通工具出行、双面使用纸张等合理答案）
【详解】（1）化石能源是古代生物化石沉积形成的一次能源，主要包括煤、石油、天然气；
硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水。岩石吸收二氧化碳过程中生成的碳酸氢钙能溶于水，使地下水中钙的化合物增多，所以这样的地下水成为硬水。
（2）步骤Ⅱ：A 中二氧化碳与氢氧化钠反应（），使 A 中压强减小，B 中氢氧化钙溶液进入 A 中，与生成的碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀，即，所以会观察到 B 中溶液变浑浊；
猜想假设：氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，若二者恰好完全反应，则溶质成分是NaOH；若Ca(OH)2过量，则溶质成分是NaOH、Ca(OH)2；若碳酸钠过量，则溶质成分是NaOH、Na2CO3，结合猜想一、二，可知猜想三是NaOH和Na2CO3；
实验2：猜想三成立，即溶液中含有NaOH和Na2CO3，碳酸钠与酸反应会生成二氧化碳气体，所以加入足量稀盐酸（或稀硫酸等酸溶液）会有气泡产生；
交流讨论①：氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为。
②在整个 “捕集” 过程中，开始时氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳，后续又可以通过一定方法再生，所以可循环利用的物质是氢氧化钠溶液。
（3）低碳生活是指在生活中要尽力减少所消耗的能量，特别是二氧化碳的排放量，从而低碳，减少对大气的污染，减缓生态恶化。随手关灯可减少能源消耗；多乘坐公共交通工具出行可减少私家车使用，降低燃料燃烧产生的碳排放；双面使用纸张可减少树木砍伐，增强植物对二氧化碳的吸收等，这些做法都符合低碳生活理念。
3．（2025·广东省深圳市）回答下列问题。
室温加水 加热
生成溶液 无明显现象
生成溶液 生成二氧化碳
生成溶液和氧气 迅速生成氧气，爆炸
(1)不慎将洗鼻盐撒到稀盐酸中，有气泡产生，小组成员决定探究洗鼻盐的成分，经实验证明，产生的气体无色无味，能使澄清石灰水变浑浊。澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 。
(2)同学认为可以先对洗鼻水进行加热，然后再进行其余检验，另一位认为不对。请你写出认为不对的理由 。
洗鼻盐中另有一类含钠元素的盐类是什么？
(3)猜想一： ；猜想二：；猜想三：。
将洗鼻盐加入蒸馏水中，实验现象为大试管中出现水雾， (填写现象)，得出结论，猜想三是错误的。
(4)碳酸氢钠加热后能生成二氧化碳，把这个洗鼻水放到了大试管中，塞入带导管的橡胶塞， (写实验操作步骤)，证明猜想二是对的。
(5)碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳，请写出化学方程式： 。
(6)用相同浓度的浓盐水配制等质量的0.9%的盐水A和2.6%的盐水B，请问配制成A溶液加的蒸馏水多，还是配制成B溶液加的蒸馏水多？
(7)洗鼻盐在 下保存。
【答案】(1)
(2)加热可能会发生爆炸
(3) 溶液中没有气泡产生
(4)将导气管通入澄清石灰水中，加热洗鼻水，若澄清石灰水变浑浊
(5)
(6)A溶液
(7)干燥阴凉
【详解】（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为，故填：；
（2）结合表中数据，若含有2Na2CO3 3H2O2，加热会迅速生成氧气，爆炸，故不能先对洗鼻水进行加热，故填：加热可能会发生爆炸；
（3）根据题中信息可知，洗鼻盐中含钠元素的盐类可能是、、，即猜想一为，故填：；
实验结论是猜想三错误，则将洗鼻盐加入蒸馏水中，不会有氧气生成，即无气泡产生，故填：溶液中没有气泡产生；
（4）碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳，证明猜想二是对的，则需在证明有二氧化碳的生成，实验操作为：把这个洗鼻水放到了大试管中，塞入带导管的橡胶塞，将导气管通入澄清石灰水中，加热洗鼻水，若澄清石灰水变浑浊，证明猜想二是对的，故填：将导气管通入澄清石灰水中，加热洗鼻水，若澄清石灰水变浑浊；
（5）碳酸氢钠在加热的条件下分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为，故填：；
（6）设最终配制的盐水质量为m，则盐水A的蒸馏水质量：，盐水B的蒸馏水质量：，因为0.991m>0.974m，所以配制成A溶液加的蒸馏水多，故填：A溶液；
（7）根据以上实验结论可知，洗鼻盐中含有碳酸氢钠，其受热易分解，故需在阴凉干燥处保存，避免高温或潮湿导致变质，故填：干燥阴凉。
4．（2025·广东省）NaCl在生产生活中应用广泛。兴趣小组开展NaCl制备方法的研究，并探究NaCl溶解度的影响因素。
(1)海水晒盐：据图分析，从海水中获得粗盐的方法是 结晶。
(2)精制NaCl
【查阅资料】
ⅰ.一种精制NaCl的方法是将HCl气体通入饱和食盐水中，析出NaCl晶体。
ⅱ.25℃时，100g水中最多能溶解NaCl的质量随通入HCl的质量变化如表。
HCl的质量/g 0.0 5.4 16.8 25.9
NaCl的质量/g 36.0 32.4 25.1 19.4
【交流讨论】25℃时，NaCl的溶解度随HCl质量的增大而 ，原因是NaCl和HCl在水中解离出相同的 （填离子符号）。
(3)探究NaOH对NaCl溶解度的影响
【提出猜想】NaOH在水中能解离出，会降低NaCl的溶解度。
【实施实验】
ⅰ.配制溶液：配制饱和NaCl溶液，如图中不需要用到的玻璃仪器是 （填名称）。
ⅱ.实验探究：向等质量的饱和NaCl溶液中加入不同质量的NaOH固体，测得溶液中NaCl的质量分数（用a表示）如表。
实验序号 温度/℃ NaOH的质量/g NaCl的质量分数
1 25 0.0
2 25 10.0
3 25 30.0
【分析讨论】
ⅰ. （结果精确到0.1%）。
ⅱ.实验证明猜想成立，得出该结论的依据是 （用a的大小关系表示）。
【拓展延伸】科研人员将一定质量的NaOH加入海水中进行电解，发现析出了NaCl晶体，分析原因：
ⅰ.水因电解而减少。电解水的化学方程式为 。
ⅱ. 。
【答案】(1)蒸发
(2) 减小
(3) 漏斗 26.5% NaOH在水中解离出，降低了NaCl在水中的溶解度
【详解】（1）由图可知，氯化钠的溶解度受温度影响较小 ，从海水中获得粗盐，采用蒸发结晶的方法，通过蒸发溶剂使氯化钠结晶析出。
（2）由表格数据可知，25℃时，随着通入HCl质量的增大，100g水中最多能溶解的NaCl质量减小，即NaCl的溶解度随HCl质量的增大而减小；
NaCl在水中解离出Na+和Cl-，HCl在水中解离出H+和Cl-，二者解离出相同的Cl-，使溶液中Cl-浓度增大，抑制NaCl的溶解，导致NaCl溶解度减小。
（3）实施实验：ⅰ、配制饱和溶液，需要进行计算、称量、量取、溶解等操作，用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒等，不需要漏斗。
分析讨论：ⅰ、 25℃时，NaCl的溶解度为36.0g，饱和NaCl溶液中NaCl的质量分数。
ⅱ、猜想是NaOH在水中能解离出Na+，会降低NaCl的溶解度，加入NaOH固体质量越大，NaCl溶解度降低越明显，溶液中NaCl质量分数越小，所以当时，能证明猜想成立。
拓展延伸：ⅰ、水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为。
ⅱ、加入的NaOH在水中解离出Na+，溶液中Na+浓度增大，根据前面探究结论，Na+浓度增大降低了NaCl的溶解度，所以会析出NaCl晶体。
5．（2025·广西）同学们到某蔬菜大棚基地研学，对吊挂式CO2气肥袋(如图所示)产生了浓厚的兴趣，并对气肥袋开展了一系列探究。
查阅资料：吊挂式CO2气肥袋中含有两包试剂，分别是盐和酸，将二者放入带气孔的吊袋中混合即可使用。
I．试剂的选择
(1)实验室提供了盐酸、硫酸、碳酸钙、碳酸氢铵等四种试剂。
已知：2NH4HCO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2CO2↑+2H2O
NH4HCO3+HCl=NH4Cl+CO2↑+H2O
同学们根据所提供的试剂，设计了如下的组合方案。
方案序号 A B C D
组合 盐酸+碳酸钙 硫酸+碳酸钙 盐酸+碳酸氢铵 ___________
D方案的试剂组合是 。同学们排除了B方案，因为该方案不利于CO2的制取。
【盐的选择】
(2)同学们选择A、C方案用如图所示装置进行实验探究。
实验编号 实验操作 实验现象
a 将___________、50mL溶质质量分数为5%的盐酸放入装置内 产生气泡，气球变大
b 将2.0g碳酸氢铵粉末、50mL溶质质量分数为5%的盐酸放入装置内 迅速产生大量气泡，气球变得更大
①补全实验a的内容： 。
②实验说明，使用碳酸氢铵效果更佳，理由是 。
(3)有同学认为，对盐的选择还需考虑价格因素。同学们调查了这两种盐的价格。
盐 碳酸钙 碳酸氢铵
价格(元/kg) 1.0 1.3
每生成88kgCO2，需要碳酸氢铵的费用为 元，其费用比碳酸钙的稍贵。
综合(2)(3)考虑，选择碳酸氢铵更合适。
【酸的选择】
(4)盐酸具有挥发性，挥发出的HCl气体会危害植物的生长和人体的健康。因此，选择 更合适。
II．气肥袋的使用
(5)在使用过程中，同学们发现上图所示的气肥袋有缺陷，于是设计了如图所示的气肥袋。改进后的气肥袋主要优点有 (写出一点即可)。
(6)使用后，气肥袋中的废液应回收利用，列举出其中一种用途 。
III．反思评价
依据以上探究，制取物质需考虑反应进行的可能性、成本高低以及产物利用等因素。
【答案】(1)硫酸+碳酸氢铵
(2) 2.0g碳酸钙粉末 相同条件下，碳酸氢铵与盐酸反应产生二氧化碳的速率更快、量更多(合理即可)
(3)205.4
(4)硫酸
(5)可控制反应速率(或能使反应更平稳等合理优点)
(6)作化肥(合理即可)
【详解】（1）药品选择为盐+酸，根据已经有的组合方案，D方案应是硫酸 + 碳酸氢铵。
（2）①实验目的是对比A、C方案，要控制变量（除盐不同外，其他条件一致），实验b用了2.0g碳酸氢铵粉末，所以实验a应使用2.0g碳酸钙粉末。
②对比实验a（碳酸钙 + 盐酸）和实验b（碳酸氢铵 + 盐酸）现象，实验b“迅速产生大量气泡，气球变得更大”，说明相同条件下，碳酸氢铵与盐酸反应产生二氧化碳的速率更快、量更多(合理即可)。
（3）设生成88kgCO2需碳酸氢铵质量为x；，，解得x=158kg；费用：碳酸氢铵价格1.3元/kg，则费用为158kg×1.3元/kg=205.4元。
（4）盐酸有挥发性，挥发出的HCl危害植物和人体健康；硫酸不挥发（属于难挥发性酸），所以选择硫酸更合适。
（5）改进后的气肥袋有流量调节器，可通过控制酸的滴加速率，控制反应速率(或能使反应更平稳等合理优点) 。
（6）气肥袋中废液主要是反应生成的盐溶液（如硫酸铵），铵盐含有植物生长所需营养元素（氮），所以可用作化肥(合理即可)。
6．（2025·贵州省）在“科普周”活动中，同学们走进某科研机构，了解到光催化转化CO2是一种实现“双碳”目标的途径。在研究员的指导下，参与了光催化转化实验。
任务一：初步了解光催化转化CO2
研究员介绍：在光照条件下，用某纳米笼作催化剂，可将CO2转化为CO、CH4等多种含碳物质；最新研究成果是，向上述纳米笼中添加Cu2O形成“纳米笼-Cu2O”催化剂，反应后生成的含碳物质中CO接近100%，获得的CO可直接用于合成化工产品。
任务二：制备“纳米笼-”催化剂
(1)路径如下：，小组同学认为，用与制取，需检验是否变质。进行下列实验。
实验操作 实验现象或方程式 结论
①取样，溶于水，滴加过量稀 现象 已经变质
②取样，溶于水，加入过量溶液，过滤，向滤液中加入 方程式 部分变质为
取提纯的配制成一定浓度的溶液，依次加入溶液、维生素C，发生反应生成。让纳米颗粒生长在纳米笼上，得到“纳米笼-”。(已知在潮湿的空气中容易发生反应：)
任务三：深度认识光催化转化CO2
(2)小组同学了解转化原理参与实验。先向透明玻璃反应容器中通入，放入“纳米笼-”催化剂，加入，再通入，排尽，反应容器中CO2的质量为，密闭光照。一段时间后，检测到只有气体生成，且生成的含碳物质中接近。实验后反应容器中混合气体的质量为。实验过程中通入的作用是 。
小组同学讨论后，根据所学知识对上述实验进行探究。
【探究目的】
上述容器中CO2是否发生反应，且生成的气体中含碳物质是否只有。
【设计方案】
装置如下图，打开K，通入氩气后，再将上述实验得到的混合气体全部通入装置，充分反应后，又通氩气直至冷却，关闭K。
提示：石棉绒能增大反应物的接融面，不参加反应；产物中的含碳物质与能反应生成、、。
(3)①A装置的作用是 。
②要得出结论，需要收集的实验证据及判断依据是 。
【评价反思】
(4)通过上述探究学习，同学们对催化剂调控化学反应的新认识是 。
(5)同学们讨论认为，从反应条件视角，得出光照条件、“纳米笼-”作催化剂才能使生成的含碳物质中接近的结论，还需补充的实验是 。
【答案】(1) 有气泡产生 酚酞溶液
(2)排尽装置中的空气，避免Cu2O在潮湿环境下与氧气反应生成CuO
(3) 吸收混合气体中的水(合理即可) 方法1：收集证据：反应前后A装置质量；判断依据：若，则生成的气体中含碳物质只有CO，若不相等，则生成的气体中含碳物质不全为CO/方法2：收集证据：反应前后A、C、D装置质量；判断依据：若C、D装置增加的质量等于，则生成的气体中含碳物质只有CO，若不相等，则生成的气体中含碳物质不全为CO
(4)通过对催化剂改良(或添加其他物质)，可控制生成物的种类
(5)增加对照组，实验条件为“光照、纳米笼作催化剂”（合理即可）
【详解】（1）①氢氧化钠变质是因为能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，所以现象是有气泡产生；
②碳酸钠和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：；过滤，向滤液中加入酚酞溶液，溶液变红，说明有氢氧化钠，因此氢氧化钠部分变质；
（2）已知在潮湿的空气中容易发生反应：。所以实验过程中通入的作用是：排尽装置中的空气，避免Cu2O在潮湿环境下与氧气反应生成CuO；
（3）①浓硫酸具有吸水性，所以A装置的作用是吸收混合气体中的水；
②方法1：通过测定反应前后A装置质量变化，然后利用质量守恒定律可得：
若，则生成的气体中含碳物质只有CO，若不相等，则生成的气体中含碳物质不全为CO；
方法2：通过测定反应前后A、C、D装置质量变化（C、D装置增加的质量为一氧化碳和氧化铜反应生成二氧化碳的质量），然后利用质量守恒定律可得：
若C、D装置增加的质量等于，则生成的气体中含碳物质只有CO，若不相等，则生成的气体中含碳物质不全为CO；
（4）由以上实验探究可知，通过对催化剂改良(或添加其他物质)，可控制生成物的种类；
（5）光照条件、“纳米笼-”作催化剂才能使生成的含碳物质中接近。而本实验只是探究在密闭光照、纳米笼-”催化剂的作用下能使生成的含碳物质中接近，所以需要设计对照实验，即增加对照组，实验条件为“光照、纳米笼作催化剂”。
7．（2025·河北省）供氧自救器可用于生产生活中遇到有害气体时应急自救，某兴趣小组探究并自制了供氧自救器。
活动I：探究供氧自救器
【分析原理】为防止人体吸入有害气体，使用自救器时夹住鼻子，只用嘴呼吸，使气体在“气囊人体清洁罐气囊”间形成循环(如图1所示)。
【交流讨论】
(1)用氧气瓶为人体提供氧气，是因为氧气能供给 。
(2)氧气经压缩储存于氧气瓶中，从微观角度分析，氧气可被压缩是因为 。
(3)清洁罐中填充有吸收剂。小组同学讨论后认为：氢氧化钠和氢氧化钙均可吸收，理由是 。资料显示：氢氧化钠比氢氧化钙价格高，且具有强烈的腐蚀性。故实际选用氢氧化钙作吸收剂。
活动II：自制简易供氧自救器
小组同学利用化学方法提供氧气，制作简易供氧自救器。
【回忆旧知】
(4)获取氧气的化学方法：
一是加热高锰酸钾，反应的化学方程式为 ；
二是混合过氧化氢溶液和二氧化锰，反应的化学方程式为。
小组同学经讨论选择了第二种方法。
【设计制作】参照图1所示原理，利用透明塑料板、导管等材料，设计并制作了图2所示的简易供氧自救器(鼻夹、排气阀等未画出)。
【分析讨论】使用时，打开开关、，从注液口加入适量过氧化氢溶液，自救器开始工作。
(5)工作时，乙中水的作用是 (写一条即可)。
(6)关闭开关a可使制氧室中的反应基本停止，其原理是 。
【实践应用】小组同学试用了自制的简易供氧自救器，效果很好。
反思拓展：
(7)供氧自救器需要科学维护，应定期检查： (写一条即可)。
【答案】(1)呼吸
(2)分子之间有间隔，压缩时分子间隔减小
(3)氢氧化钠和氢氧化钙都能与二氧化碳发生化学反应
(4)
(5)湿润氧气（或冷却氧气、观察氧气流速等）
(6)制氧仓中压强增大，将液体逐渐下降到隔板下方，固液分离，从而反应停止
(7)氧气瓶的气密性（开关是否灵活等）
【详解】（1）用氧气瓶为人体提供氧气，是因为氧气能供给呼吸，故填：呼吸；
（2）氧气是由氧分子构成的，氧气经压缩储存于氧气瓶中，氧分子间隔减小；
（3）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，两者都能与二氧化碳反应，故都能用于吸收二氧化碳；
（4）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式为：；
（5）甲中反应产生的氧气，通过乙中的水后排出，通过水将氧气润湿，同时可以通过冒泡速率观察氧气流速（合理即可）；
（6）关闭开关，甲中气体增多，压强增大，将液体逐渐压到多孔隔板下，从而固液分离，反应停止；
（7）供氧自救器需要科学维护，应定期检查氧气瓶的气密性、开关是否灵活、二氧化碳吸收剂是否有效等合理即可。
8．（2025·黑龙江省大庆市）我市某校化学兴趣小组在老师的指导下进行“黑面包”趣味实验。取20g蔗糖(C12H22O11)放入烧杯中，加少量水润湿，注入10mL浓硫酸，搅拌，蔗糖先变黑后膨胀形成“黑面包”(如图1)，同时还闻到了刺激性气味。
已知：①SO2能使澄清石灰水变浑浊；
②SO2具有还原性，能与酸性高锰酸钾溶液反应；
③SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。
I．变黑的原因：生成了黑色的炭
(1)浓硫酸将蔗糖中氢、氧元素按水的组成比脱去，生成黑色的炭，体现了浓硫酸的 作用。
II．膨胀的原因：生成了气体
【提出问题】气体的成分是什么？
【猜想与假设】猜想一：CO2猜想二：SO2猜想三：CO2和SO2
(2)大家讨论后一致认为猜想一是错误的，原因是 。
(3)为了验证猜想二和猜想三，只需检验 (填化学式)是否存在即可。
【实验探究】对气体成分进行检验，部分实验装置如图2.
(4)A中酸性高锰酸钾溶液的作用是 。
(5)B中品红溶液不褪色，说明 。
(6)C中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 。
【实验结论】
(7)综上所述，猜想 成立。
【答案】(1)脱水
(2)二氧化碳不具有刺激性气味
(3)
(4)除去，防止对的检验产生干扰
(5)已除尽
(6)
(7)三
【详解】（1）浓硫酸将蔗糖中氢、氧元素按水的组成比脱去，生成黑色的炭，体现了浓硫酸的脱水作用；
（2）实验过程中闻到了刺激性气味，大家讨论后一致认为猜想一是错误的，原因是二氧化碳不具有刺激性气味；
（3）实验过程中闻到了刺激性气味，二氧化硫具有刺激性气味，二氧化碳无味，因此为了验证猜想二和猜想三，只需检验是否存在即可；
（4）、均能使澄清石灰水变浑浊，因此为了检验是否存在，应先除去，已知具有还原性，能与酸性高锰酸钾溶液反应，则A中酸性高锰酸钾溶液的作用是除去，防止对的检验产生干扰；
（5）已知具有漂白性，能使品红溶液褪色，观察到B中品红溶液不褪色，说明已除尽；
（6）C中澄清石灰水变浑浊，说明产生的气体中含有二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为；
（7）由上述实验可知，产生的气体中含有、，则猜想三成立。
9．（2025·黑龙江省龙东地区）化学反应常常伴随一些现象，但有些化学反应没有明显现象。某研究小组以“无明显现象的化学反应能否发生”为主题展开学习。
(1)实验一：取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花进行图1实验，该实验证明与发生了反应是根据思维模型 （填序号）。
(2)实验二：图2实验，将注射器中相同体积的氢氧化钠溶液和水同时注入试管中，观察到 的现象，说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。用水作对照实验的目的是 。
(3)实验三：图3是稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的装置，连接pH传感器测得该反应过程的数据变化情况如图4所示，观察到溶液的pH由大于7变化至小于7，说明溶液中 （填物质名称）消失，该化学反应的微观实质是 。
(4)图2和图3实验是根据思维模型 （填序号）证明了反应的发生。
总结提升：通过以上学习，同学们明确了构建和利用模型认识物质变化规律是学习化学的重要方法。
【答案】(1)①
(2) U形管内液面左高右低 排除二氧化碳溶于水的干扰，从而证明二氧化碳能和氢氧化钠发生反应
(3) 氢氧化钠 氢离子和氢氧根离子结合生成了水分子（）
(4)②
【详解】（1）取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花进行图1实验，向纸花上喷水，纸花不变色，说明水不能使石蕊变色，将干燥的纸花放入二氧化碳中，纸花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，将纸花喷水后放入二氧化碳中，纸花变红，说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质，是从验证有新物质生成的角度证明二氧化碳与水发生了反应，故是根据思维模型①；
（2）图2实验，将注射器中相同体积的氢氧化钠溶液和水同时注入试管中，氢氧化钠溶液中含水，如果二氧化碳和氢氧化钠不反应，二氧化碳能溶于水，且能与水反应，能导致试管内气体减少，压强减小，则U形管被液面相平，观察到U形管内液面左高右低，说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应；
二氧化碳能溶于水且能与水反应，也能导致试管内气体减少，压强减小，故用水作对照实验的目的是排除二氧化碳溶于水的干扰，从而证明二氧化碳能和氢氧化钠发生反应；
（3）氢氧化钠溶液显碱性，pH大于7，滴入稀盐酸，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，氢氧化钠被消耗，碱性减弱，pH逐渐增大，当恰好完全反应时，pH=7，当稀盐酸过量时，pH小于7，故观察到溶液的pH由大于7变化至小于7，说明溶液中氢氧化钠消失；
氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，该反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子；
（4）由以上分析可知，图2和图3实验均是通过验证反应物消失来证明反应的发生，如图2实验是通过验证二氧化碳消失，图3实验是通过验证氢氧化钠消失，故是根据思维模型②证明了反应的发生。
10．（2025·黑龙江省龙东地区）同学们在学校大扫除活动中，发现使用洗涤剂洗的抹布更干净，对这一现象产生了浓厚的兴趣，决定围绕洗涤剂的性质及变迁开展项目式学习活动。
(1)任务一：谈古——古代洗涤剂“灰”
查阅资料1：“灰”是植物秸秆燃烧后得到的草木灰，其主要成分是碳酸钾，占代利用灰汁洗浴、印染。
【提出问题】灰汁是否显碱性？
【实验探究1】第一小组实验：
实验操作 实验现象 实验结论
取一定量草木灰，加适量水浸泡并过滤。取少量滤液于试管中，滴加 溶液 溶液变为红色 草木灰汁显碱性
(2)任务二：论今——现代洗涤剂
同学们调查发现所使用的洗涤剂主要成分是过碳酸钠，遇水后发生分解生成和。
查阅资料2：溶液的碱性越强，去油污效果越好。
【提出问题】溶液和溶液都显碱性，为什么通常选择用作洗涤剂的生产？
【实验探究2】
第二小组测定等浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH分别是11和9，经多次验证后发现，碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液的碱性 （填“强”或“弱”）。
【实验结论】碳酸钠用作洗涤剂的效果比碳酸氢钠好。
【实验探究3】
第三小组实验：如图
实验 现象
立即产生气泡
【提出问题】实验后溶液中的溶质是什么？
【猜想与假设】
猜想Ⅰ．NaCl 猜想Ⅱ．NaCl、 猜想Ⅲ．
【探究过程】
实验操作 实验现象 实验结论
取适量实验后溶液于试管中，滴加 猜想Ⅱ成立
小利意外向2ml碳酸钠溶液中慢慢滴加稀盐酸，开始无明显现象，过一会儿有气泡产生，困惑中查阅到资料：、，请同学们分析开始无明显现象是因为生成了 （填“化学式”）。
【反思交流】小利和第三小组所用试剂种类和浓度均相同，但实验现象不同，主要原因与 有关。通过以上探究，同学们对分析溶液中溶质的成分有了新的认知。
【答案】(1)无色酚酞
(2) 强 NaCl、HCl 稀盐酸/CaCl2溶液（合理即可） 有气泡冒出/产生白色沉淀（与前面所选试剂对应） NaHCO3##NaHCO3和NaCl 滴加试剂的顺序（反应物的用量）
【详解】（1）酚酞溶液遇碱性溶液变红，所以要检验草木灰汁显碱性，可滴加无色酚酞溶液。
（2）实验探究2：溶液pH越大，碱性越强，等浓度的碳酸钠溶液pH为11，碳酸氢钠溶液pH为9，所以碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液的碱性强。
实验探究3：碳酸钠与稀盐酸反应，可能恰好完全反应，此时溶质是NaCl；可能碳酸钠过量，溶质是NaCl、Na2CO3 ；可能稀盐酸过量，溶质是NaCl、HCl，所以猜想 Ⅲ 是NaCl、HCl；
要验证猜想 Ⅱ 成立，即证明溶液中含有碳酸钠，可加入稀盐酸等，若有气泡产生（），也可加入氯化钙溶液，若产生白色沉淀（），都可以说明含有碳酸钠；
根据资料，盐酸与碳酸钠反应先生成碳酸氢钠和氯化钠，此时无明显现象，所以开始无明显现象是因为生成了NaHCO3和NaCl。
第三小组是将碳酸钠溶液滴入稀盐酸中，稀盐酸过量，立即产生气泡；小利是将稀盐酸慢慢滴入碳酸钠溶液中，碳酸钠过量，开始无明显现象，后来有气泡产生，所用试剂种类和浓度均相同，但实验现象不同，主要原因与试剂的滴加顺序（或反应物的用量）有关。
11．（2025·黑龙江省齐齐哈尔市）某化学兴趣小组的同学们在探究酸、碱的化学性质时，进行了如下图所示实验：
(1)向试管中加入过量的稀硫酸，充分反应后观察到的现象是 。
(2)继续向试管中加入一定量的氢氧化钠溶液，观察到生成蓝色沉淀。生成蓝色沉淀所发生反应的化学方程式为 。
静置一段时间后，同学们观察到上层清液呈无色，对其溶质的成分进行如下探究：
【提出问题】上层清液中的溶质是什么？
【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性
【作出猜想】
(3)猜想1：硫酸钠、氢氧化钠 猜想2：硫酸钠、硫酸 猜想3：硫酸钠
同学们讨论后，认为猜想2不成立，其理由是 。
【进行实验】
(4)为验证其余猜想，小明同学用试纸直接蘸取上层清液，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH 7(填“>”、“=”或“<”)。得出猜想1成立的结论。
【拓展反思】
(5)①请指出小明同学操作上的错误 。
②要验证猜想1成立，还可以取样后加入 (填试剂名称)，可观察到的现象是 。
【答案】(1)固体逐渐溶解消失，溶液由无色变成蓝色
(2)
(3)硫酸和氢氧化铜会发生反应，不能同时存在(合理即可)
(4)>
(5) 用试纸直接蘸取上层清液(合理即可) 硫酸铜溶液 产生蓝色沉淀(合理即可)
【详解】（1）稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水，可观察到固体逐渐溶解消失，溶液由无色变成蓝色；
（2）稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水，加入一定质量的氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为；
（3）硫酸能与氢氧化铜反应生成硫酸铜和水，两者不能共存，所以猜想2不成立；
（4）实验结论是猜想1成立，氢氧化钠溶液呈碱性，pH>7，则小明同学用pH试纸直接蘸取上层清液，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH>7；
（5）①用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH，不能将pH试纸直接伸入待测液中，防止污染试剂。则小明同学操作上的错误用pH试纸直接蘸取上层清液；
②证明猜想1成立，则证明存在氢氧化钠即可，还可以取样后加入硫酸铜溶液（硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠），若观察到有蓝色沉淀生成，即证明溶液中存在氢氧化钠，即证明猜想1成立。
12．（2025·黑龙江省绥化市）《梦溪笔谈》记有从“苦泉水”中获得硫酸铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾。”胆矾是硫酸铜晶体。化学兴趣小组利用炭粉与氧化铜反应后的剩余固体(含Cu、、CuO和C)为原料制备胆矾，操作流程如图所示。
查阅资料：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．受热易分解，完全失去结晶水变成白色粉末状固体。
(1)农业上常用硫酸铜和 (填俗称)来配制农药波尔多液。
(2)操作1的名称是 。
(3)固体N的成分是 (填化学式)。
(4)步骤③中加入过量氢氧化钠溶液的目的是 ，写出其中有沉淀生成的化学方程式 。
(5)溶液乙中存在的离子有 。
(6)从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体不宜采用加热蒸发结晶法，原因是 。
【答案】(1)熟石灰/消石灰/石灰乳
(2)过滤
(3)C
(4) 除去过量稀硫酸并将硫酸铜完全转化为氢氧化铜/将完全转化为
(5)
(6)硫酸铜晶体受热易失去结晶水
【详解】（1）农业上常用硫酸铜和熟石灰（即消石灰、石灰乳）来配制农药波尔多液。
（2）操作 1 是将固体和液体分离，该操作名称是过滤。
（3）剩余固体含Cu、Cu2O、CuO和C，加入过量稀硫酸，发生反应、 ，Cu在有H2O2时与稀硫酸反应，而C不与稀硫酸反应，所以固体N的成分是C。
（4）加入过量氢氧化钠溶液，可以除去溶液甲中过量的稀硫酸，使溶液甲中的硫酸铜完全转化为氢氧化铜沉淀，从而得到纯净的物质丙；
氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，化学方程式为。
（5）溶液甲中含硫酸铜、硫酸等物质，加入过量氢氧化钠溶液后，发生反应、，氢氧化钠过量，所以溶液乙中存在的离子有Na+、OH-、。
（6）由资料 Ⅲ 可知，硫酸铜晶体受热易分解失去结晶水，采用加热蒸发结晶法会导致其分解，不能得到硫酸铜晶体，所以不宜采用。
13．（2025·黑龙江省绥化市）某校化学教师为培养学生的自主探究能力，布置了实践性作业：探究某种物质受热分解。同学们利用AI搜索相关内容，得知草酸亚铁晶体受热易分解，决定以“受热分解”为主题展开探究。
查阅资料：Ⅰ．受热分解生成四种氧化物，且反应前后铁元素化合价不变。
Ⅱ．无水硫酸铜是一种白色粉末状固体，遇水会变成蓝色。
【提出问题】受热分解的产物有哪些？
【猜想与假设】
(1)受热分解的产物有CO和 (写化学式)。
【进行实验】该组同学设计了如图所示装置进行实验。
(2)B装置的作用是 。
(3)有同学提出根据D装置中澄清石灰水变浑浊，证明受热分解有生成。有同学认为该结论不准确，理由是 。
(4)从环保角度分析，该实验装置存在的不足之处是 。
(5)实验结束后，小组同学对试管内黑色固体的成分进行验证，向其中加入过量稀盐酸后，发现 现象，说明A装置剩余黑色固体中有单质铁存在，与查阅资料获得信息不符。
(6)同学们对此异常现象进行分析，有单质铁生成的原因可能是 。
【拓展应用】
同学们查阅资料时发现铁的燃烧产物不止一种，继续对铁的燃烧产物进行探究。根据资料内容回答下列问题。
资料内容：
Ⅰ．在燃着的酒精灯火焰上方抖落少量铁粉，观察到火星四射的现象。 Ⅱ．查阅资料发现颗粒直径为的铁粉在空气中会发生自燃。 Ⅲ．铁与氧气反应条件不同，产物也不同，可能生成的氧化物有氧化亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁。
(7)影响铁燃烧的因素有 (写出一点即可)。
(8)若2.8g铁与氧气反应可得ng产物，且铁无剩余，则n的取值范围是 。
【答案】(1)FeO
(2)验证或证明或检验分解产物中有水蒸气
(3)CO还原CuO也有生成，会使澄清石灰水变浑浊，无法证明受热分解有生成
(4)缺少尾气处理装置或没有尾气处理装置
(5)固体表面有气泡产生
(6)CO和部分FeO在高温条件下反应生成了Fe或CO在高温条件下将部分FeO还原成Fe(合理即可)
(7)氧气浓度或与氧气的接触面积或铁粉颗粒大小
(8)
【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，中含有铁、碳、氧、氢元素，受热分解生成了H2O、CO2，还缺少铁元素，所以产物中应该有FeO；
（2）无水硫酸铜遇水会变成蓝色，B装置中是无水硫酸铜，其作用是检验分解产物中有水蒸气；
（3）C装置中的氧化钙可以吸收水蒸气，但是如果气体通过C装置的速度过快，水蒸气没有被完全吸收，进入D装置的气体中混有的水蒸气与D装置中的澄清石灰水接触，可能会使澄清石灰水表面形成一层白膜（因为氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，水蒸气遇冷放热使局部温度升高，氢氧化钙溶解度变小而析出），从而干扰对CO2的检验，所以仅根据D装置中澄清石灰水变浑浊，不能证明受热分解有CO2生成；
（4）一氧化碳有毒，会污染空气，该反应可能会生成一氧化碳，而实验装置中没有尾气处理装置；
（5）铁能与稀盐酸反应生成氢气，会观察到有气泡产生，向A装置剩余黑色固体中加入过量稀盐酸后，发现有气泡产生现象，说明A装置剩余黑色固体中有单质铁存在；
（6）在加热的条件下，FeO可能会被生成的一氧化碳还原为铁单质，所以会有单质铁生成；
（7）根据资料内容，铁在不同条件下燃烧情况不同，比如资料中提到颗粒直径为20 - 30μm的铁粉在空气中会发生自燃，而在燃着的酒精灯火焰上方抖落少量铁粉观察到火星四射，这表明铁的颗粒大小会影响其燃烧；同时不同的氧气浓度等也可能影响铁燃烧；
（8）设2.8g铁与氧气反应生成FeO的质量为
设2.8g铁与氧气反应生成Fe2O3的质量为
设2.8g铁与氧气反应生成Fe3O4的质量为
因为铁与氧气反应产物可能是氧化亚铁、四氧化三铁、氧化铁中的一种或几种，所以n的取值范围是3.6≤n≤4.0。
14．（2025·湖北省武汉市）一氧化碳与氧化铜反应除生成二氧化碳外，还生成铜、氧化亚铜中的一种或两种。项目小组取4.00g氧化铜，对一氧化碳还原氧化铜的反应展开系列探究。
Ⅰ．利用下图所示装置制取一氧化碳并还原氧化铜
(1)以下为与实验有关的图标，其中提示实验中会用到加热操作的是_______(填标号)。
A． B． C．
(2)装置甲锥形瓶内反应的化学方程式为 。
(3)实验中部分操作及现象如下：
a．加入稀盐酸，观察到二氧化碳传感器示数不断增大至稳定；
b．点燃酒精灯；加热碳粉；
c．点燃酒精灯，加热氧化铜；
d．观察到氧化铜处黑色粉末全部变红；停止加热，收集尾气。
①从安全环保的角度考虑，以上操作正确的顺序为： (填标号)。
②二氧化碳传感器示数不断增大至稳定，说明装置内已充满二氧化碳。若无二氧化碳传感器，检验装置内已充满二氧化碳的实验方法是 (简述实验操作和现象)。
Ⅱ．探究装置丙硬质玻璃管内剩余固体的性质并测定其组成
查阅资料：氧化亚铜为红色粉末，可与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水。
实验Ⅰ结束后将装置丙硬质玻璃管内的剩余固体全部移至烧杯中，加入足量稀硫酸，充分反应，滤出烧杯中的红色固体，洗涤、干燥、称量，其质量为2.56g。
(4)装置丙硬质玻璃管内剩余固体中铜单质的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
【答案】(1)C
(2)
(3) acbd 在丁装置的短导管口放置一根燃着的木条，木条熄灭，说明瓶内已经充满二氧化碳
(4)57.1%
【详解】（1）A、该图标是“护目镜”，提示实验需要保护眼睛，不符合题意；
B、该图标是“排气扇”，提示实验过程中需要换气，不符合题意；
C、该图标是“热烫”，提示实验过程中会用到加热操作，符合题意。
故选C；
（2）装置甲锥形瓶内发生反应为石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
（3）①一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故应先加入稀盐酸，反应生成二氧化碳，观察到二氧化碳传感器示数不断增大至稳定；说明此时装置内空气已经排尽，然后点燃酒精灯，加热氧化铜；防止反应生成的一氧化碳散逸到空气中，污染空气；然后点燃酒精灯，加热碳粉，使碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，观察到氧化铜处黑色粉末全部变红；停止加热，收集尾气；故操作正确的顺序是：acbd；
②二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，则检验装置内已充满二氧化碳的实验方法是：在丁装置的短导管口放置一根燃着的木条，木条熄灭，说明瓶内已经充满二氧化碳；
（4）根据质量守恒定律， 化学反应前后元素的种类和质量不变，如果硬质玻璃管内剩余固体全部是铜，则铜的质量与参加反应的氧化铜中铜元素的质量相等，铜元素的质量为：，铜与稀硫酸不反应，则最后得到红色固体的质量也应是3.2g，最后得到红色固体的质量为2.56g，说明硬质玻璃管内剩余固体中含氧化亚铜，则氧化亚铜与硫酸反应生成的硫酸铜中铜元素的质量为：3.2g-2.56g=0.64g，则生成硫酸铜的质量为：
解：设剩余固体中氧化亚铜的质量为x，反应生成铜的质量为y
x=1.44g
y=0.64g
则剩余固体中铜单质的质量为：2.56g-0.64g=1.92g
则装置丙硬质玻璃管内剩余固体中铜单质的质量分数为：
答：装置丙硬质玻璃管内剩余固体中铜单质的质量分数为57.1%。
15．（2025·湖南省长沙市）皮蛋（又叫松花蛋）是我国传统风味食品。小文同学准备制作皮蛋参加爱心义卖活动，她将皮蛋粉（主要成分为：生石灰、纯碱和食盐）加水调制成糊状，裹在新鲜鸭蛋上，放入罐子中，用塑料膜密封保存。
(1)新鲜鸭蛋中富含的营养物质是 。
(2)小文戴上手套后，将皮蛋粉加水调制成糊状时感觉到烫手，主要原因是生石灰与水反应 热量（填“放出”或“吸收”）。
(3)皮蛋的形成与糊状物质中的成分有关。小文经过思考，去壳的松花蛋认为糊状物质中一定含有NaOH、 （填化学式）。
(4)小文制作的皮蛋中未出现明显的“松花”。她查阅资料，发现不同离子对“松花”出现的影响如下表：
时间 有无“松花”出现 组别及离子 第1组 第2组 第3组 和Mg + 第4组 和
第5天 无 无 无 无
第15天 无 无 无 无
第19天 无 无 有 有
她推测加入有利于“松花”的出现，请你从上表中找出支持她观点的证据 。
(5)小文开展了以下探究实验，过程和结果如下：
甲组实验 乙组实验
注：两组实验使用的NaOH溶液的体积、浓度相同，溶液的体积、浓度相同。
该探究实验的目的是 。
(6)小文还想探究溶液的浓度对“松花”效果的影响，请你结合以上探究实验帮她设计一个实验方案 （必选实验用品：蛋清、NaOH溶液、溶液）。
【答案】(1)蛋白质
(2)放出
(3)CaCO3、NaCl、H2O
(4)第19天第3组、第4组出现了“松花”（合理即可）
(5)探究NaOH溶液和溶液的滴加顺序对“松花”出现的影响
(6)分别在10g蛋清中加入等体积等浓度的NaOH溶液，间隔相同时间后，各加入等体积不同浓度的溶液，相同时间后记录“松花”效果（合理即可）
【详解】（1）新鲜鸭蛋中富含的营养物质是蛋白质，故填：蛋白质；
（2）小文戴上手套后，将皮蛋粉加水调制成糊状时感觉到烫手，主要原因是生石灰与水反应生成氢氧化钙，该反应为放热反应，故填：放出；
（3）皮蛋粉（主要成分为：生石灰、纯碱和食盐）加水调制成糊状，生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠（纯碱）反应生成碳酸钙和氢氧化钠，则糊状物质中一定含有NaOH、CaCO3、NaCl、H2O，故填：CaCO3、NaCl、H2O；
（4）结合表中数据可知，第1组中只有Cu2+时，无“松花”出现、第2组中只有Zn2+时，无“松花”出现；第3组和第4组在第19天时出现了松花”，则可推测出加入MgCl2有利于“松花”的出现，故填：第19天第3组、第4组出现了“松花”（合理即可）；
（5）甲组实验是先加入溶液后加入NaOH溶液，19天后未出现“松花”；乙组实验是先加入NaOH溶液后加入溶液，19天后出现“松花”；两组实验其他条件均相同，只是试剂加入顺序不同，则该探究实验的目的是探究NaOH溶液和溶液的滴加顺序对“松花”出现的影响，故填：探究NaOH溶液和溶液的滴加顺序对“松花”出现的影响；
（6）探究溶液的浓度对“松花”效果的影响，则变量为溶液的浓度，其它条件均相同，则实验方案为分别在10g蛋清中加入等体积等浓度的NaOH溶液，间隔相同时间后，各加入等体积不同浓度的溶液，相同时间后记录“松花”效果（合理即可）。
16．（2025·吉林省长春市）化学小组以NaOH为例，从定性和定量两个维度研究物质及其变化。
维度一：定性认识NaOH及其溶液
(1)NaOH属于“酸”或“碱”中的 。
(2)将NaOH暴露在空气中，可观察到表面潮湿并逐渐溶解。该现象反映出NaOH的性质有 （答一条）。
(3)向稀NaOH溶液中滴加酚酞溶液，振荡。可观察到溶液由无色变为 色。
维度二：定量研究NaOH溶液与不同物质的反应
Ⅰ．酸碱度视角
25℃时，利用装置（图1）测定NaOH溶液与稀盐酸反应过程中pH的变化，测定结果如图2所示（控制反应过程中温度不变）。
(4)烧杯中预先盛装的溶液是 。
(5)当滴入液体的体积为 mL时，烧杯内溶液中的溶质只有NaCl。
Ⅱ．能量视角
(6)利用传感器测定NaOH溶液与反应过程中温度的变化，测定结果如图3所示，水为对照组。由图3可知，NaOH与的反应属于 （选填“放热反应”或“吸热反应”）。
Ⅲ．压强视角
【提出问题】如何通过气体压强变化认识NaOH溶液与的反应？
【查阅资料】
①可以通过反应物的减少或生成物的增加判断反应的发生情况；
②影响密闭体系内气体压强的因素有气体分子数、气体所占体积和温度。
【实施实验】利用气密性良好的装置（图4）进行实验。打开传感器，待压强平稳后将水匀速注入充满的集气瓶中，压强稳定后再匀速注入等体积的NaOH溶液。测得气体压强变化如图5所示。
【分析解释数据】
(7)对比a点、b点及 点压强的大小，可证明NaOH与发生了反应。
(8)结合b点→c点的变化过程，解释b点、c点压强相同的原因： 。
【答案】(1)碱
(2)易潮解（合理即可）
(3)红
(4)氢氧化钠溶液
(5)10
(6)放热反应
(7)d
(8)在b→c的变化过程中：注入NaOH溶液，气体所占体积减小，压强增大； CO2与NaOH溶液反应放热，温度升高，压强增大；CO2与NaOH溶液反应，CO2分子数减少，压强减小。各种因素的影响相互抵消，b点与c点的压强相同。（合理即可）
【详解】（1）NaOH在水溶液中解离出的阴离子全部是氢氧根离子，属于碱。
（2）NaOH暴露在空气中表面潮湿并逐渐溶解，说明NaOH易潮解，具有吸水性。
（3）酚酞溶液遇碱性溶液变红，NaOH溶液显碱性，所以向稀NaOH溶液中滴加酚酞溶液，溶液由无色变为红色。
（4）由图 2 可知，反应开始时pH>7，随着反应进行pH减小，所以烧杯中预先盛装的溶液是NaOH溶液。
（5）NaOH溶液与稀盐酸发生的反应是。当pH=7时，NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，此时滴入液体的体积为 10mL，烧杯内溶液中的溶质只有NaCl。
（6）由图 3 可知，NaOH溶液与CO2反应过程中温度升高，说明该反应属于放热反应。
（7）对比 a 点、b 点及 d 点压强的大小，d 点压强比 a、b 点压强小，可证明NaOH与CO2发生了反应。
（8）在b→c的变化过程中：注入NaOH溶液，气体所占体积减小，压强增大； CO2与NaOH溶液反应放热，温度升高，压强增大；CO2与NaOH溶液反应，CO2分子数减少，压强减小。各种因素的影响相互抵消，导致b点与c点的压强相同。
17．（2025·吉林省）在化学学习过程中，我们探索了诸多物质的变化，感受着变化之趣及变化之美。下面我们将对物质的化学变化进行项目式学习。
【项目主题】通过现象识别物质的化学变化
【任务设计与实施】
任务一 感知化学变化
观察思考：
(1)生活中处处存在化学变化。例如水果变质时，常伴随的现象有 。
(2)在以下四个实验过程中，能观察到有发光、放热现象的是___________。
A． B． C． D．
形成结论：感知变化中的显性现象，可以帮助我们判断物质是否发生化学变化。
任务二 探索化学变化
提出问题：将氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后无明显现象，如何证明发生化学变化？
进行实验：如图1，在烧杯中加入稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，然后用滴管慢慢滴入稀盐酸，并不断搅拌溶液。
(3)当观察到溶液由红色变为无色时，可证明发生化学变化。写出该反应的化学方程式 。
改进实验：如图2，小组同学对图1实验进行改进。观察到滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液由红色变为无色，也可证明发生化学变化。
(4)分析图2实验设计，依据浓盐酸的两条性质是 。
数字化实验：用传感器测定向稀氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸过程中的变化。测定结果如图3。
(5)分析A、C两点的pH，说明溶液从碱性变成 性，证明发生化学变化。
(6)B、C两点所对应的溶液中，氯化钠的质量大小关系是 。
形成结论：有些化学变化发生时，并没有明显的现象，需要结合物质性质设计实验，“转化”为明显现象，从而使反应可视化。
任务三 梳理项目成果
汇报展示：小组同学构建思维模型如下
通过现象识别物质的化学变化思维模型
(7)思维模型“”处，应填写的内容是 。
通过对现象的观察、分析，可以帮助我们更好地识别物质的化学变化。
【答案】(1)水果变色、产生异味、腐烂变软等（合理即可）
(2)C
(3)
(4)挥发性、能与氢氧化钠反应
(5)酸
(6)B=C
(7)新物质
【详解】（1）水果变质是化学变化，通常会有外观颜色改变（如苹果切开后变色）、散发难闻气味、质地从硬变软等表现。
（2）A、二氧化碳通入紫色石蕊溶液，是二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊变色（），无发光、放热，该选项错误；
B、二氧化碳通入澄清石灰水，是生成碳酸钙沉淀[]，无发光、放热，该选项错误；
C、白磷在80℃热水且通入氧气条件下燃烧（），会发光、放热，该选项正确；
D、镁与稀盐酸反应会放热（），但不会发光，该选项错误。
故选C。
（3）酚酞遇碱性物质变红，遇中性物质或酸性物质不变色。氢氧化钠溶液呈碱性，能使酚酞溶液变红，溶液由红色变为无色，是因为氢氧化钠（NaOH）与盐酸（HCl）发生中和反应，生成氯化钠（NaCl）和水（H2O），化学方程式为。
（4）浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体扩散到氢氧化钠溶液中，与氢氧化钠发生反应，使溶液碱性减弱，酚酞褪色，从而证明发生了化学变化。
（5）A 点pH大于 7，溶液呈碱性；C 点pH小于 7，溶液呈酸性，说明随着稀盐酸加入，溶液从碱性变为酸性，证明氢氧化钠和盐酸发生了反应。
（6）B 点pH等于7，稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，B 点到 C 点，稀盐酸过量，反应不再发生，没有氯化钠生成，所以 B 点对应溶液中氯化钠质量等于 C 点。
（7）化学变化的本质特征是有新物质生成，通过判断是否有新物质生成，结合反应物是否消失等情况，来识别化学变化。
18．（2025·山东省青岛市）“圆梦”小组参观某企业时，发现该企业用到的氢氧化钙都是通过煅烧石灰石制得，他们联想到青岛拥有丰富的贝壳资源，于是在实验室探究用贝壳制取氢氧化钙的可行性。
已知：①贝壳的主要成分是，杂质不与酸反应，且不溶于水
②
【任务一】设计制取方案
小组同学设计以贝壳为原料制取的方案如下：
(1)过程②中反应的化学方程式为 。
【任务二】测定贝壳中碳酸钙的含量
贝壳中含量足够高，才有利用价值。小组同学利用下图装置粗略测定本地贝壳中含量，实验步骤如下：将贝壳洗净、烘干、磨碎，向烧杯中加入贝壳粉和足量稀盐酸后，记录起始总质量为219.96g；待电子秤示数不再改变时，记录最终总质量为216.00g。
(2)将贝壳磨碎的目的是 ；反应生成的质量为 g。
(3)请计算贝壳中的质量分数 。(根据化学方程式计算，写出计算过程)
【任务三】检验贝壳煅烧后固体成分
(4)的分解程度影响的产量。通过分析贝壳煅烧后固体成分，可判断的分解程度。小组同学进行了如下实验，请完成实验报告。
查阅资料：贝壳煅烧后剩余固体中的杂质不与酸反应，且不溶于水
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤Ⅰ：取少量贝壳煅烧后的固体，加入足量水充分溶解，过滤。向滤渣中滴加足量 无气泡生成，有少量固体剩余 贝壳煅烧后固体成分是氧化钙和少量杂质
步骤Ⅱ：向步骤Ⅰ所得滤液中滴加几滴酚酞试液 溶液
【表达与交流】通过上述探究证明：本地贝壳中碳酸钙含量足够高，且碳酸钙能完全分解生成氧化钙，适合用来制取氢氧化钙。
【答案】(1)
(2) 增大反应物接触面积，使贝壳粉与稀盐酸反应更充分 3.96
(3)解：贝壳粉质量为10.00g（由图可知）。
设贝壳中CaCO3的质量为x。
解得x=9g
则CaCO3的质量分数=×100%=90%
答：CaCO3的质量分数为90%。
(4) 稀盐酸（或稀硝酸等合理酸） 变红
【详解】（1）过程②是CaO与水反应生成Ca(OH)2，化学方程式为。
（2）将贝壳磨碎的目的：增大反应物接触面积，使贝壳粉与稀盐酸反应更充分；从反应原理看，接触面积越大，反应速率越快、越完全，能让碳酸钙充分与盐酸反应，保证实验数据准确。
根据质量守恒定律，反应前总质量（贝壳粉 + 稀盐酸 + 烧杯等 ）为219.96g，反应后总质量为216.00g，质量差就是生成CO2的质量，即219.96g 216.00g=3.96g。
（3）见答案；
（4）步骤 I：实验结论是贝壳煅烧后固体成分是氧化钙和少量杂质；要检验滤渣中是否含CaCO3（因为若CaCO3未完全分解，滤渣中会有CaCO3）。CaCO3与稀盐酸（或稀硝酸等酸）反应生成CO2，会有气泡；无气泡则说明无CaCO3。所以①处填：稀盐酸（或稀硝酸等合理酸）。
步骤 II：氧化钙与水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2溶液呈碱性，能使酚酞试液变红。所以②处填：变红。
19．（2025·四川省广元市）某化学兴趣小组发现装满碱石灰的塑料瓶已经膨胀破裂，同学们对此产生了兴趣，在老师的指导下进行了以下探究。
【信息】①碱石灰由NaOH和CaO按一定比例混合而成，是一种常用的干燥剂；
②NaCl溶液和溶液都呈中性。
【问题】根据资料及所学知识，同学们认为，这瓶“碱石灰”已经变质。
(1)①碱石灰在空气中易变质的原因是 (用化学方程式表示，写一个即可)；
②这瓶已经变质的“碱石灰”中含有哪些物质？
【预测】
(2)同学们推测，这瓶已经变质的“碱石灰”中可能含有的物质有CaO、NaOH、、 (填化学式)和。
【实验】同学们讨论后根据以下实验方案进行实验
步骤 操作 现象 结论
步骤Ⅰ 取部分样品放入烧杯中，加足量水，搅拌 无放热现象 样品中不含CaO和NaOH
步骤Ⅱ 将步骤Ⅰ烧杯中的物质过滤 滤纸上有白色固体 样品中一定含有
步骤Ⅲ 取步骤Ⅱ滤液加入试管中，向其中滴加过量溶液，振荡，静置 产生白色沉淀 样品中一定含有
步骤Ⅳ 向步骤Ⅲ的上层清液中滴加无色酚酞溶液 溶液变红
【分析与结论】
(3)同学们讨论后得出仅步骤Ⅱ的结论不准确，原因是 (用化学方程式表示)。
(4)步骤Ⅳ中溶液变红的现象说明步骤Ⅲ的上层清液中含有 (填化学式)。
(5)通过上述实验得出：这瓶变质的“碱石灰”中一定含有的物质是 (填化学式)。
【答案】(1)CaO + H2O = Ca(OH)2/2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
(2)Na2CO3
(3)Ca(OH)2+ Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaOH
(4)NaOH
(5)Ca(OH)2、Na2CO3
【详解】（1）碱石灰的主要成分是氧化钙（CaO）和氢氧化钠（NaOH）。氧化钙会与空气中的水反应，化学方程式为CaO + H2O = Ca(OH)2；氢氧化钠会与空气中的二氧化碳反应，化学方程式为2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O。
（2）因为碱石灰中的成分会与空气中物质反应，CaO与水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3，NaOH与CO2反应生成Na2CO3，所以可能含有的物质有CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3和CaCO3。
（3）仅步骤Ⅱ得出样品中一定含有CaCO3不准确，因为若样品中有Ca(OH)2和Na2CO3，它们会反应生成CaCO3沉淀，化学方程式为Ca(OH)2+ Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaOH。
（4） 步骤Ⅳ中向步骤Ⅲ的上层清液中滴加无色酚酞溶液变红，说明溶液显碱性，步骤Ⅲ中加入过量CaCl2溶液将Na2CO3完全反应，此时溶液显碱性是因为含有NaOH。
（5） 结合（3），步骤Ⅰ中无放热现象，说明样品中不含CaO和NaOH；步骤Ⅲ中产生白色沉淀，说明样品中一定含有 Na2CO3 ；步骤Ⅳ中溶液变红，说明步骤Ⅱ过滤后的滤液中有NaOH，而这个NaOH是由Ca(OH)2和Na2CO3反应生成的，所以样品中一定含有Ca(OH)2。所以这瓶变质的“碱石灰”中一定含有的物质是Ca(OH)2、Na2CO3。
20．（2025·四川省宜宾市）标有A和B的两瓶试剂，可能是Ca(OH)2溶液、NaOH溶液、NaCl溶液中的某两种。实验小组对试剂A和试剂B进行了以下实验探究。回答下列问题：
实验一：鉴别试剂A和试剂B
各取5mL试剂进行如下实验，并记录实验现象。
实验现象：①和②中溶液都呈红色；③中有白色沉淀；④中无明显现象。
(1)试剂A中溶质是 (填化学式，下空同)，试剂B中溶质是 。
(2)试管③中发生反应的化学方程式是 。
实验二：探究溶质的成分
实验小组将实验一①~④中的废液倒入烧杯中，充分混合后静置，取上层清液，对其中溶质的成分继续进行探究。
查阅资料：Na2CO3溶液呈碱性，NaHCO3溶液呈弱碱性，CaCl2溶液呈中性，MgCl2溶液呈弱酸性。
【问题】
上层清液中，除酚酞外还含有哪些溶质？
【预测】
预测一：NaOH；预测二：NaOH、Na2CO3；预测三：？
(3)预测三： ，作出预测的理由是 。
【设计实验】
(4)从Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、MgCl2溶液、NaHCO3溶液中选择一种合适的试剂，设计实验方案证明预测二中有NaOH。 。
【答案】(1) Ca(OH)2 NaOH
(2)
(3) NaOH、Ca(OH)2 实验①-④的废液混合后，若反应时Ca(OH)2过量，则上层清液有NaOH和剩余的Ca(OH)2
(4)取少量上层清液于试管中，加入过量CaCl2溶液，若产生白色沉淀，静置，上层清液仍为红色，则证明预测二中有NaOH
【详解】（1）Ca(OH)2溶液、NaOH溶液显碱性，能使酚酞变红，NaCl溶液显中性，不能使酚酞变红，所以试剂 A、B 分别是Ca(OH)2溶液和NaOH溶液其中一种；Ca(OH)2能与Na2CO3反应生成白色沉淀，即，NaOH与Na2CO3不反应，所以试剂 A 是Ca(OH)2溶液，试剂 B 是NaOH溶液。
（2）试管③中是Ca(OH)2与Na2CO3反应，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为。
（3）实验①-④的废液混合后，Ca(OH)2与Na2CO3发生反应，若二者恰好完全反应，则溶质有NaOH；若Na2CO3过量，则溶质有NaOH、Na2CO3；若Ca(OH)2过量，则溶质有NaOH、Ca(OH)2。结合其他预测，预测三是NaOH、Ca(OH)2。
（4）酚酞遇碱性物质变红，遇中性物质或酸性物质不变色。NaOH溶液呈碱性，Na2CO3溶液呈碱性，NaHCO3溶液呈弱碱性，CaCl2溶液呈中性，MgCl2溶液呈弱酸性。CaCl2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀，除去Na2CO3（避免其碱性干扰NaOH检验），若上层清液仍变红，说明有NaOH，具体方案是：取少量上层清液于试管中，加入过量CaCl2溶液，若产生白色沉淀，静置，上层清液仍为红色，则证明预测二中有NaOH。
21．（2025·山东统考）暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。
(1)验证发热包中含有铁粉
将未使用的发热包中原料取出，进行实验。
步骤 操作 现象 结论
I 将磁铁靠近原料 部分黑色粉末被磁铁吸引 原料中含有铁粉
II 将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，加入适量 振荡 黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色
(2)探究发热包的发热原理
打开使用后的发热包，发现其中有红棕色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。
步骤I：组装好仪器后，需进行的操作为 。
步骤II：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水。
步骤III：进行以下操作，测得装置内的体积分数和温度变化如图2，正确的操作顺序为 (用①②③④表示)
①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000s。
②打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的空气，关闭止水夹a、b，静置1000s。
③打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。
④打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。
由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理 (选填“相同”或“不同”)。
(3)拓展应用
另取图1装置，加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内的体积分数降至，由此预测该原料还可用作___________(填标号)。
A．除味剂 B．脱氧剂 C．补铁剂
(4)反思交流
经过本次探究，结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊，我们要辩证地看待问题，让科学更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。 。
【答案】(1)稀硫酸或稀盐酸
(2) 检验装置气密性 ②③④① 相同
(3)B
(4)
铁生锈有利有弊。例如，利：利用铁生锈放热可制作暖宝宝，为人们在寒冷时提供热量；弊：铁制品生锈会导致其损坏，如铁锅生锈会缩短使用寿命，造成资源浪费。
【详解】（1）铁能被磁铁吸引，实验步骤I中部分黑色粉末被磁铁吸引，说明原料中可能含有铁粉。 步骤Ⅱ 铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气，会观察到黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色。所以应向被磁铁吸引的黑色粉末中加入适量稀盐酸或稀硫酸振荡。
（2）步骤I：有气体参与的反应，在实验开始前需要检查装置的气密性，防止装置漏气影响实验结果。所以组装好仪器后，需进行的操作为检查装置的气密性。
步骤III：要探究发热包的发热原理与铁钉生锈原理是否相同，需要先排除其他气体的干扰，所以充满干燥的空气，空气包含多种成分，观察整体情况，即操作②；然后充满干燥的二氧化碳，观察在没有氧气和水时装置内的情况，即操作③；单独探究氧气的影响，即操作④；最后注入蒸馏水，探究水和氧气共同作用的情况，即操作①。所以正确的操作顺序为②③④①；由实验中装置内氧气的体积分数下降且温度升高，这与铁钉生锈时消耗氧气并放热的现象一致，所以发热包的发热原理与铁钉生锈的原理相同。
（3）加入未使用的发热包中原料并注入少量蒸馏水后，装置内O2的体积分数降至2.8%，说明该原料能消耗氧气，因此可作脱氧剂（B）。除味剂一般利用吸附性，该原料不具备此性质；补铁剂需要含有能被人体吸收的铁元素，此处原料并非用于补铁，所以A、C不符合。故选B。
（4）铁生锈有利有弊。例如，利：利用铁生锈放热可制作暖宝宝，为人们在寒冷时提供热量；弊：铁制品生锈会导致其损坏，如铁锅生锈会缩短使用寿命，造成资源浪费。
22．（2025·山东统考）我国的铜矿产资源比较丰富，需要根据矿石种类的不同选用适当的方法冶炼。
(1)我国古代即有湿法炼铜的技术，南北朝时期又将湿法炼铜中铜盐的范围扩大到所有的可溶性铜盐(如)。铁与氯化铜溶液反应的化学方程式为 。
(2)蓝铜矿的主要成分可溶于稀硫酸。先用稀硫酸浸取矿石，再电解浸取液使铜沉积。电解时能量的主要转化形式为 。
(3)黄铜矿的主要成分为，其冶炼过程大致如下：
①为了增强浮选剂对矿石的富集效果，提高沸腾炉中化学反应的反应速率和原料利用率，需预先对矿石进行的操作为 。
②沸腾炉中，发生反应，X的化学式为 。
③反射炉中，沙子与杂质形成熔渣浮于上层，和FeS熔融生成的“冰铜”沉于下层。中硫元素的化合价为-2，则铜元素的化合价为 。
④转炉中，沙子与杂质形成炉渣，在高温条件下发生的反应过程如下：
判断生成的气体能否直接排放并说明原因 ；的化学方程式为 。
(4)兴趣小组利用如图装置(夹持装置已略去)对我国古代“竖炉炼铜”进行模拟实验，实验原理为。
①依据上述化学方程式计算C与CuO的质量比为 (填最简整数比)，烘干CuO粉末和木炭后，将木炭在研钵中研磨，按此质量比进行实验。效果不佳。
②为获得最佳实验效果，控制C与CuO的总质量一定，按不同质量比进行实验所得反应后物质状态如表，由实验知C和CuO质量比为1：10时实验效果最佳，判断依据是 ，利用数据分析其原因可能是 。
C与CuO的质量比 反应后物质状态(“√”代表有，“”代表无)
红色块状金属 金属光泽 黑色物质
1：9 √ √ 少量
1：10 √ √ 几乎无
1：11 √ × 很少
1：12 √ × 少量
1：13 √ × 较多
【答案】(1)
(2)电能转化为化学能
(3) 将矿石粉碎为碎石块以增大接触面积 +1 不能，二氧化硫为污染物并会对人体造成伤害
(4) 3：40 反应后得到的红色块状金属有金属光泽且黑色物质几乎无 质量比不合适时会有未反应完的氧化铜或碳残留，影响实验效果，1：10 时反应能充分进行
【详解】（1）铁与氯化铜溶液反应生成铜和氯化亚铁，反应的化学方程式为Fe+CuCl2=Cu+FeCl2；
（2）电解过程中，电能促使浸取液中的铜离子发生还原反应沉积出来，能量的主要转化形式就是电能转化为化学能；
（3）①为了增强浮选剂对矿石的富集效果，提高沸腾炉中化学反应的反应速率和原料利用率，需预先对矿石进行粉碎操作，因为将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，使反应更加充分，提高原料利用率；
②在反应中，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有2个Cu原子、2个Fe原子、4个S原子、2个O原子，反应后有2个Fe原子、3个S原子、2个Cu原子，所以X中含有1个S原子和2个O原子，则X的化学式为SO2；
③在Cu2S中，硫元素的化合价为-2价，设铜元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得2x+（-2）=0，x=+1，所以铜元素的化合价为+1价；
④Cu2S在高温条件下与氧气反应生成SO2，SO2是一种有毒气体，会污染空气，所以不能直接排放，Cu2S和Cu2O在高温条件下反应生成铜和二氧化硫，反应的化学方程式为；
（4）①依据化学方程式可知，C与CuO的质量比为12：[2×（64+16）]=3：40；
②当C和CuO质量比为 1：10 时，反应后得到的红色块状金属（铜）有金属光泽，且黑色物质几乎无。表明在该质量比下，反应进行得比较完全，生成的铜的质量较多且杂质较少，所以实验效果最佳，原因可能是质量比不合适时会有未反应完的氧化铜或碳残留，影响实验效果，1：10 时反应能充分进行。
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