2023年中考化学热点题型突破-09科学探究题(解析版).docx

2023中考化学专项热点突破专项09 科学探究题1絮凝剂常用于水的净化，实验小组探究用絮凝剂净水时影响净化效果的因素。【查阅资料】絮凝剂溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降，从而达到净水目的。硫酸铁是一种常见的絮凝剂。【进行实验】.配制水样和絮凝剂溶液配制水样：向10L水中加入25g高岭土，搅拌、静置，取上层液作为水样。配制絮凝剂溶液：用100mL水和5g硫酸铁进行配制。.探究影响水样净化效果的因素取水样，向其中加入絮凝剂溶液，搅拌，测定静置不同时间水样的浊度，并计算浊度去除率(浊度去除率越高代表净化效果越好)。实验记录如下：实验序号水样的体积/mL加入絮凝剂溶液的体积/mL静置时间/min 浊度去除率/%20002012.482000.22076.542000.32084.602000.4564.452000.41070.852000.41581.042000.42086.022000.52088.152000.62086.49【解释与结论】(1)配制絮凝剂溶液的操作如下图所示。正确的操作顺序是_(填序号)，B中用玻璃棒搅拌的目的是_。(2)中浊度去除率比高的原因是_。(3)依据得出的结论是_。(4)探究等量水样中加入絮凝剂溶液的体积对净化效果影响的实验是_(填序号)。【反思与评价】(5)依据实验数据，不能得出“静置时间相同时，等量水样中加入絮凝剂溶液的体积越大，净化效果越好”的结论，其证据是_。【答案】(1)     CDAB     加快溶解速度(2)加入了絮凝剂(3)静置时间越长，浊度去除率越高(4)#(5)实验对比得出，两组实验中水样的质量与静置时间都相同，中絮凝剂加入体积较少，浊度去除率较高【详解】（1）配制絮凝剂溶液的操作为：计算出需要溶质的质量及溶剂的体积，先用天平称量出需要的絮凝剂的质量，将絮凝剂倒入烧杯中，用量筒量取需要水的体积，将水倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌加快溶解，待全部溶解后溶液配制成功；故操作顺序为CDAB；玻璃棒搅拌的目的为加快溶解速度；（2）中加入了絮凝剂，中没有絮凝剂，则中浊度去除率比高；（3）实验中等质量的水样中加入的絮凝剂体积也相同，根据表格数据得出静置时间越长，浊度去除率越高；（4）观察表格数据得出实验或者实验中水样的体积相等，静置时间相等，加入絮凝剂的体积不一样，则实验或者实验可以探究等量水样中加入絮凝剂溶液的体积对净化效果影响；（5）观察实验数据可以发现实验与可知，实验中浊度去除率较高，但絮凝剂加入的体积较少，则不能得出结论“静置时间相同时，等量水样中加入絮凝剂溶液的体积越大，净化效果越好”。2CO2/甲酸（HCOOH）循环在氢能的储存/释放方面具有重要应用。I、CO2催化加氢(1)补充完整步骤的化学方程式：_。该反应前后碳元素的化合价_（填“升高”、“降低”或“不变”）。、甲酸分解释氢(2)甲酸在催化剂作用下分解生成H2和CO2，H2和CO2的分子个数比为_。(3)甲酸具有较高的质量储氢密度，理论上甲酸质量储氢密度为_。（甲酸质量储氢密度=×100%；结果用百分数表示，保留一位小数）、甲酸催化分解产物的探究已知：相同条件下，气体的体积比等于分子个数比。甲酸除分解为H2和CO2外，还可能按如下方式分解：(4)根据甲酸分解原理，推测气体产物的成分在常温下有三种可能：H2和CO2；CO；_（填化学式）。(5)常温下，将甲酸催化分解所得气体通过装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶。相同条件下，在氢氧化钠溶液吸收前后，测得气体体积与甲酸分解反应时间的关系如图所示。气体通过氢氧化钠溶液后体积减小的原因是_（用化学方程式表示）。甲酸催化分解所得气体产物的主要成分为_（填化学式）。【答案】(1)     H2O     降低(2)1：1(3)4.3%(4)CO、H2、CO2(5)          H2、CO2【解析】（1）由质量守恒定律可知，反应前后原子种类、原子个数不变，反应前C、H、O、K的原子个数分别为1、3、3、1，反应后C、H、O、K的原子个数分别为1、1、2、1，即空格处物质分子中含有两个氢原子和一个氧原子，则空格处的物质为水，化学式为：H2O；根据化合物中，正负化合价代数和为零。由于氧元素为-2价，氢元素为-1价，钾元素的化合价为+1价，设KHCO3中碳元素化合价为x， ，解得，故KHCO3中碳元素化合价为+4价，设HCOOK中碳元素化合价为y， ，解得，故HCOOK中碳元素化合价为+2价，该反应前后碳元素的化合价降低，故填：降低；（2）根据甲酸分解产生二氧化碳和氢气，该化学方程式为，根据化学方程式可知，H2和CO2的分子个数比为1：1，故填：1：1；（3）根据化学方程式可知，甲酸质量储氢密度=，故填：4.3%；（4）甲酸除分解为H2和CO2外，还可能按如下方式分解：，气体产物的成分在常温下有三种可能：H2和CO2；CO；CO、H2、CO2；故填：CO、H2、CO2；（5）气体通过氢氧化钠溶液后体积减小的原因是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，该化学方程式为：，故填：；常温下，将甲酸催化分解所得气体通过装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶，在氢氧化钠溶液吸收前后，发现气体体积减少的量为二氧化碳的量，由此甲酸催化分解所得气体产物的主要成分为二氧化碳和氢气，故填：H2、CO2。3新冠疫情期间，口罩成为人们与病毒隔离的重要屏障。某实验小组为了弄清口罩的构造和关键材料的化学组成，进行了以下实验探究。、探究口罩的构造取一个医用口罩，用剪刀将其剪开，观察到里面有银白色的金属条，口罩分三层，查阅资料得知内外层为无纺布，中间层为熔喷布，成分均为聚丙烯。用显微镜观察，中间层最致密，测得孔径小于0.5m。(1)大部分飞沫直径集中在0.742.12m。口罩能有效防止病毒通过飞沫传播的原理相当于化学实验中的_（填操作名称）。、探究熔喷布的元素组成聚丙烯属于有机物，含有碳元素，还可能含有氢、氧元素。实验小组取1.4g熔喷布，设计下图所示装置进行实验（部分夹持装置略去），实验过程中观察到装置B中U形管内固体变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。已知：无水CuSO4为白色固体，吸水后变成蓝色晶体。(2)装置B的作用是_。(3)装置C中发生反应的化学方程式是_。(4)实验时，若装置B和C调换位置，对实验产生的影响是_。(5)实验过程中持续通入干燥O2，熔喷布在装置A中完全燃烧，测得装置B质量增加1.8g，装置C、D质量共增加4.4g。通过计算判断：熔喷布中是否含有氧元素？_（填“含有”或“不含有”）。聚丙烯分子中碳原子与氢原子的个数比是_。【答案】(1)过滤(2)检验是否有水生成(3)(4)气体会从C装置中携带出水蒸气，影响水的检验(5)     不含有     1：2【详解】（1）口罩能有效防止病毒通过飞沫传播的原理相当于化学实验中的过滤，可将病毒隔离在外；（2）无水硫酸铜遇水变蓝，故装置B的作用是：检验是否有水生成；（3）装置C中发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；（4）实验时，若装置B和C调换位置，气体会从C装置中携带出水蒸气，影响水的检验；（5）装置B中增加的质量为反应生成水的质量，装置C、D增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，生成物中含C、H、O，故熔喷布中一定含C、H元素，碳元素的质量为：，氢元素的质量为：，1.2g+0.2g=1.4g，故熔喷布中不含有氧元素；聚丙烯分子中碳原子与氢原子的个数比：。4脱氧剂可以延长食品保质期。某脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠。针对该脱氧剂进行如下活动：活动一：验证脱氧剂中含有铁粉和活性炭【进行实验】(1)取脱氧剂样品于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色，说明脱氧剂中含有铁粉，写出该反应的化学方程式_。充分反应后，将试管中的固液混合物过滤、将滤渣洗涤、干燥，得到黑色固体。(2)如图所示，将黑色固体置于坩埚（耐高温容器）内，在电炉上灼烧，最终黑色固体全部消失。灼烧期间，在坩埚上方罩上烧杯，过一会儿，迅速把烧杯倒过来、向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到_的现象，说明脱氧剂中含有活性炭。【反思与评价】(3)用酒精灯替换电炉重复（2）实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论，其原因是_。活动二：探究脱氧剂中氯化钠的作用【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率【进行实验】按下图所示A、B装置进行实验，相同温度下，每隔一段时间测量导管中水面上升高度，实验数据如下表。时间/h01.02.03.0A装置导管中水面上升高度/cm01.25.69.7B装置导管中水面上升高度/cm000.83.5【解释与结论】(4)从化学、物理两个视角综合分析，A、B装置导管中水面上升的原因是_。(5)结合表中数据、得出脱氧剂中氯化钠的作用是_（填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率。【拓展与应用】铁生锈的原理在生活中有诸多应用(6)取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，说明铁生锈是_（填“吸热”或“放热”）反应；(7)写出一种防止铁生锈的具体方法_。【答案】(1)Fe+2HClFeCl2+H2(2)澄清石灰水变浑浊(3)无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧(4)铁与水、氧气反应生锈，烧瓶内气体减少，气压减小，所以大气压将水压入导管(5)加快(6)放热(7)刷漆【解析】（1）铁和盐酸反应生成浅绿色的氯化亚铁溶液和氢气，化学方程式为。（2）碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，说明脱氧剂中含有活性炭。（3）酒精灯的燃料酒精燃烧生成二氧化碳和水，无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧，所以用酒精灯替换电炉重复（2）实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论。（4）导管内水面上升，是因为瓶内气压减小，大气压将烧杯内的水压入导管。铁与水、氧气反应生锈，烧瓶内气体减少，气压减小，所以大气压将水压入导管。（5）从表中数据A装置导管中水面上升开始时间较短，最终高度较大，说明A铁生锈较快，则得出脱氧剂中氯化钠的作用是加快铁生锈的速率。（6）取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，使用时放出热量，所以说明铁生锈是放热反应。（7）铁生锈需要和空气中的氧气、水蒸气接触，所以可以在铁制品表面刷漆防锈。5某探究小组同学对物质的组成进行探究。探究一：探究甲烷的组成(1)设计并实验：点燃甲烷，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，可观察到烧杯壁上的现象为 _。迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 _。结论：甲烷含有氢、碳元素。(2)提出问题：甲烷组成中是否含氧元素？设计并实验：设计如图1装置进行实验。先通一段时间N2，点燃酒精灯，通入甲烷燃烧后的产物（不含甲烷和氧气），反应结束后，再通入一段时间N2。（已知：甲烷质量为a克）结论：甲烷只含碳、氢元素，不含氧元素。B装置的作用是 _。得到此结论，需要收集的实验证据有 _。探究二：探究酸、碱、盐的性质及物质的成分【实验一】(3)向稀盐酸、稀硫酸中分别滴加紫色石蕊溶液，观察到的现象是 _。(4)向盛有氧化铜的试管中加入稀硫酸，加热，反应的化学方程式为 _。【实验二】(5)向镁条中加入稀硫酸，有气体产生，固体全部溶解，取反应后的溶液分别置于A、B烧杯中。向A中逐滴加入NaOH溶液，溶液中溶质质量变化如图2所示。由实验可得溶质的成分为MgSO4和H2SO4。ab段发生反应的化学方程式为 _。向B中滴加足量BaCl2溶液，不断搅拌。实验过程中溶液pH的变化情况是 _。 【实验三】(6)有一包白色粉末，可能含有MgO、Mg（OH）2、MgSO4中的一种或几种。为探究其成分，进行如下实验。取n克白色粉末于烧杯中，向烧杯中加入足量稀硫酸，粉末完全溶解，继续向烧杯中加入过量NaOH溶液，将生成的沉淀过滤、洗涤、干燥，称得固体质量为n克，可以推测白色粉末可能的成分组成情况有 _。(7)由以上实验可知，酸的化学性质有 _。【答案】(1)     水雾     (2)     检验甲烷燃烧是否产生一氧化碳以及氢气等气体     参加反应甲烷的质量、装置A中增加的质量以及装置C中增加的质量(3)溶液变红(4)(5)          变大(6)氢氧化镁、氧化镁与硫酸镁、氢氧化镁与氧化镁与硫酸镁(7)与酸碱指示剂反应、与活泼金属反应、与金属氧化物反应、与碱反应以及盐反应【解析】（1）甲烷燃烧生成水和二氧化碳，点燃甲烷，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，可观察到烧杯壁上的现象为有水雾，说明甲烷燃烧生成水；向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，说明产生了二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为；（2）氧化铜与氢气或者一氧化碳等还原性气体发生反应生成铜，可以观察到氧化铜粉末由黑色变为红色，则B装置的作用是检验甲烷燃烧是否产生一氧化碳以及氢气等气体；得到甲烷只含碳、氢元素，不含氧元素，根据质量守恒定律，元素质量守恒，则需要收集的实验证据有参加反应甲烷的质量、装置A中增加的质量以及装置C中增加的质量；（3）稀盐酸和稀硫酸都呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，则稀盐酸、稀硫酸中分别滴加紫色石蕊溶液，观察到的现象是溶液变红；（4）氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应的化学方程式为；（5）向A中逐滴加入NaOH溶液，由实验可得溶质的成分为MgSO4和H2SO4，氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为，待硫酸完全反应后，氢氧化钠再与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为，所以ab段发生反应的化学方程式为；向B中滴加足量BaCl2溶液，不断搅拌，氯化钡与硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁，氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡和氯化氢，在实验过程中虽然发生两个反应，增加了溶液的质量，将溶液稀释但溶液pH的变化情况是变大；（6）根据质量守恒定律，元素守恒，反应后生成的沉淀为氢氧化镁，说明氢氧化镁的质量为ng，则镁元素的质量为 ，由于白色粉末质量为ng，氧化镁中镁元素的质量分数为 ，氢氧化镁中镁元素的质量分数为 ，硫酸镁中镁元素的质量分数为 ，则测白色粉末可能的成分组成情况有第一种氢氧化镁，第二种氧化镁与硫酸镁，第三种氢氧化镁、氧化镁、硫酸镁；（7）由以上实验可知，酸的化学性质有与酸碱指示剂反应、与活泼金属反应、与金属氧化物反应、与碱反应以及盐反应。6硫酸是世界上产量最大、用途最广的酸，被称为“化学工业之母”。化学兴趣小组同学对硫酸进行了多角度的研究。【物质制备】(1)工业上采用接触法制硫酸：先煅烧黄铁矿得到SO2，再将SO2经过一系列变化得到硫酸。SO2中硫元素的化合价是_。【物质性质】(2)用温度计的水银球一端蘸取浓硫酸，取出后在空气中放置一段时间，观察到温度计示数上升，是因为浓硫酸能吸收_，并放出热量。(3)请利用下图提供的仪器与药品，探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应。取_（填“A”或“B”）中的氢氧化钠溶液5mL加入烧杯中，并插入pH计。从另一试剂瓶中取出稀硫酸逐滴加入的溶液中，并用_（填仪器名称）不断搅拌。反应过程中溶液pH变化的部分数据如下表所示：稀硫酸体积/mL02468溶液pH13.112.812.311.510.4在pH=12.8时，溶液中的溶质是_（填化学式）。滴加稀硫酸过程中，溶液pH不断减小的原因有：a.硫酸与氢氧化钠发生了反应；b._为证明溶液pH从13.1减小到10.4的过程中，中原因a起主要作用，需设计的实验方案是_。【定量研究】(4)某工厂现有含碳酸钠的废水需要处理。为测定废水中碳酸钠的质量分数，化学兴趣小组同学取废水样品100g，加入溶质质量分数为10%的硫酸溶液9.8g，恰好完全反应，反应的化学方程式： （此废水中其他物质不与硫酸反应）。计算废水中碳酸钠的质量分数（写出计算过程）。【答案】(1)+4(2)水蒸气(3)     A     玻璃棒     NaOH、Na2SO4     水稀释氢氧化钠溶液     取等质量的pH=13.1的两烧杯氢氧化钠溶液，一杯加入稀硫酸直至pH=10.4，记录加入稀硫酸的质量。另一杯加入蒸馏水直至pH=10.4，记录加入蒸馏水的质量(4)解：加入硫酸的质量为9.8g×10%=0.98g设废水中碳酸钠的质量为x碳酸钠的质量分数为。答：废水中碳酸钠的质量分数是1.06%。【详解】（1）化合物中各元素正负化合价代数和为0，二氧化硫中氧元素为-2价，所以硫元素为+4价；（2）浓硫酸具有吸水性，浓硫酸稀释放热。所以温度计示数上升，是因为浓硫酸能吸收水蒸气，并放出热量。（3）氢氧化钠呈碱性，瓶塞需使用橡胶塞，所以取A中的氢氧化钠溶液；实验室使用玻璃棒进行搅拌。氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，pH>7呈碱性，有氢氧化钠剩余，所以溶质是NaOH、Na2SO4；除了硫酸和氢氧化钠反应消耗氢氧化钠使碱性减弱，pH减小外，稀硫酸中也有水，水稀释氢氧化钠溶液，碱性减弱，也会使pH减小。判断硫酸和氢氧化钠反应是否起到主要原因，可以设计加入稀硫酸和蒸馏水进行对比。可以比较pH变化相同的量加入稀硫酸和蒸馏水的多少。所以可以设计实验，取等质量的pH=13.1的两烧杯氢氧化钠溶液，一杯加入稀硫酸直至pH=10.4，记录加入稀硫酸的质量。另一杯加入蒸馏水直至pH=10.4，记录加入蒸馏水的质量。（4）见答案。7在初中化学“金属的性质”中有如下实验：将无锈铁钉浸入CuSO4溶液，观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。【提出问题】Al和CuSO4溶液也能发生化学反应吗？(1)预测Al能和CuSO4溶液反应，理由是_。【进行实验】将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液（如图），观察现象。(2)铝丝表面未出现红色物质，原因是_。【实验改进】用砂纸将铝丝表面打磨光亮，将其浸入CuSO4溶液，观察现象。(3)填写实验报告单：序号实验现象结论与解释    铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质CuSO4溶液呈弱酸性，与Al反应产生的气体是_：蓝绿色物质成分待探究    24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质红色物质是_，说明Al能和CuSO4溶液反应，但反应较慢铝丝周围溶液逐渐变成无色，铝丝以下溶液仍为蓝色；两层溶液界面清晰反应生成的A12（SO4）3为无色；Al2（SO4）3溶液的密度_（填“>” 或“<”）CuSO4溶液【深入探究】为研究上述异常现象，同学们查阅了相关资料，继续开展探究。资料：Cu2（OH）2SO4呈蓝绿色，不溶于水；Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率。(4)取出铝丝，将试管中的混合物分离得到蓝绿色固体。加入稀硫酸，固体溶解形成蓝色溶液，该反应的化学方程式为_。(5)欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是_。（填一种即可）【拓展应用】通过探究，同学们提出了铝制品使用的注意事项。(6)下列食品不能长时间用铝制炊具盛放的是 （填序号）。A食醋B食用油C面粉D咸菜【答案】(1)Al比Cu活泼(2)铝丝表面有一层致密的氧化铝膜(3)     H2#氢气     Cu#铜     <(4)(5)NaCl、CuCl2等(6)AD【解析】（1）Al比Cu活泼，活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，所以预测Al能和CuSO4溶液反应。（2）铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，铝丝表面有一层致密的氧化铝膜阻碍铝和硫酸铜溶液接触，所以铝丝表面未出现红色物质。（3）硫酸铜溶液呈弱酸性，则含有氢离子，铝可以和酸反应放出氢气，所以产生的气体是氢气。结论为铝能和硫酸铜反应，铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，且铜是红色的，所以红色物质是铜。硫酸铝为无色，硫酸铜为蓝色，上层为无色下层为蓝色，所以硫酸铝在上层，密度小，故填<。（4）Cu2（OH）2SO4呈蓝绿色，不溶于水。则蓝绿色固体是Cu2（OH）2SO4。加入硫酸生成蓝色溶液，则生成硫酸铜，化学反应前后元素的种类不变及氢离子和氢氧根离子反应可生成水（酸可以和不溶性碱反应），则还有水生成，所以化学方程式为。（5）Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率，所以加入含有氯离子的物质，但加入的物质不能与铝或硫酸铜反应以免干扰铝和硫酸铜的反应。所以可以加入NaCl、CuCl2等。（6）A. 食醋呈酸性，能与铝反应，不能长时间用铝制炊具盛放；B. 食用油不与铝反应，能长时间用铝制炊具盛放；C. 面粉不与铝反应，能长时间用铝制炊具盛放；D. 咸菜含有氯化钠，含有氯离子，根据Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率可知，不能长时间用铝制炊具盛放；故选:AD。8铜制品长期露置在潮湿的空气中会因锈蚀生成“铜绿”【化学式为Cu2(OH)2CO3】而使其表面变成绿色。(1)小花同学根据铜绿成分做出猜想：金属铜锈蚀的条件除了有氧气和水外，还必须有二氧化碳，为了证明“必须有二氧化碳”，需要进行下列实验中的_（选填实验编号）。(2)小花和同学们利用废旧品中锈蚀严重的废铜屑为原料（假设不含其他杂质）设计了两个方案回收铜。【查阅资料】a.；b.。【分析评价】X为碳的氧化物时，步骤中发生反应的化学方程式为_。步骤V过程中观察到的实验现象为_。以上两个方案中，你认为哪一个方案更优越并说明理由_（理由写一点）。【拓展探究】(3)氢气也能将氧化铜还原为铜。小红和小强各取12.0g氧化铜用氢气还原，反应一段时间后，两份固体均全部变红。小红和小强所得红色固体质量分别为9.8g和10.4g。提出问题：红色固体中含有哪些物质？查阅资料：c.氢气还原氧化铜时也可产生氧化亚铜（Cu2O）。d.氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。分析推断：小红得到的红色固体中含有的物质为_（填化学式）。实验检验：请设计简单实验检验小强得到的红色固体的成分_。【答案】(1)bd(2)          固体部分溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色     方案二，操作简单（合理即可）(3)     Cu、Cu2O     取样于试管中，加入氨水振荡，红色固体部分溶解，得到蓝色溶液【分析】【详解】（1）根据化学化学变化过程中元素不变，铜生成“铜绿”【化学式为Cu2(OH)2CO3】，与铜、氧气、水有关，还与二氧化碳有关；为了证明“必须有二氧化碳”，需在控制变量的基础上，选择实验b（有水、氧气、无二氧化碳）和实验d（有水、有氧气、有二氧化碳）作对比实验，故填：bd；（2）由分析可知：X为碳的氧化物时，步骤中发生反应为一氧化碳与氧化铁加热生成铜和二氧化碳，化学方程式为，故填：；由分析可知：步骤V中铜不与稀硫酸反应，与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，所以观察到的现象为固体部分溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，故填：固体部分溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色；由【查阅资料】图示及分析可知：两个方案中回收铜的质量相等，但方案一需要加热，所以方案二因具有操作简单、节能安全等优点，所以更优越，故填：方案二；操作简单（合理即可）；（3）12.0g氧化铜用氢气还原，若红色固体只有铜，则铜的质量为；若红色固体只有氧化亚铜，则，小红得到的红色固体为9.8g（9.6g<9.8g<10.8g），则红色固体为Cu2O和Cu的混合物，故填：Cu、Cu2O；小强同学得到红色固体10.4g（9.6g<9.8g<10.8g），确定红色固体为Cu2O和Cu的混合物；检验红色固体成分，根据查阅资料d可知，取样于试管中加入氨水，铜不溶解，氧化亚铜溶解，得到蓝色溶液，故填：取样于试管中，加入氨水振荡，红色固体部分溶解，得到蓝色溶液。9科学探究是主动获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。、探究敞口久置于空气中的氢氧化钠溶液中溶质的成分。【假设猜想】猜想一：只有氢氧化钠；猜想二：只有_（请补充完整）；猜想三：上述两者都有。【实验探究】甲同学取少量溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞，观察到溶液变红，甲同学认为猜想一成立。【交流评价】乙同学认为甲同学的结论不一定正确，原因是_。于是，乙同学继续进行探究。【实验探究】乙同学在甲同学所做实验后的溶液中，滴入足量的Ba（NO3）2溶液，观察到_，则证明“猜想三”正确。请写出相应的化学反应方程式_。【反思总结】氢氧化钠必须密闭保存。、在实验室利用图所示侯氏制碱法简单工艺流程制备纯碱。【查阅资料】Na2CO3受热不易分解；NaHCO3受热易分解。【交流评价】上述过程中可循环利用的物质是_；操作中玻璃棒的作用是_。【假设猜想】丙同学认为，上述制得的纯碱产品中可能含有NaHCO3。【实验验证】设计如图所示装置进行实验验证。将m1g产品加热一段时间后，观察到_，得出结论：产品中含有NaHCO3。【定量分析】将产品加热至恒重，称量剩余固体质量为m2g，计算产品中NaHCO3的质量分数为_（用含有m1和m2的代数式表示）。【答案】     碳酸钠#Na2CO3     碳酸钠溶液显碱性也能使酚酞变红     有白色沉淀产生，溶液呈红色     Ba（NO3）2+Na2CO3=BaCO3+2NaNO3     CO2#二氧化碳     引流     试管内壁出现水珠，氢氧化钡溶液变浑浊     【详解】.假设猜想：氢氧化钠敞口久置于空气中会和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，因为猜想一是只有氢氧化钠，猜想三是氢氧化钠和碳酸钠两者都有，所以猜想二是：只有碳酸钠（Na2CO3）。交流评价：乙同学认为甲同学的结论不一定正确，原因是碳酸钠溶液呈碱性，也能使无色酚酞变红，不能仅凭无色酚酞溶液变红就判断只有氢氧化钠；实验探究：乙同学在甲同学所做实验后的溶液中，滴入足量的Ba（NO3）2溶液，因为结论是猜想三成立，说明氢氧化钠和碳酸钠两者都有，碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠，碳酸钠反应完之后，剩下的氢氧化钠仍能使无色酚酞变红，所以观察到的现象是：有白色沉淀生成，溶液仍呈红色。反应的化学方程式为：Na2CO3+Ba（NO3）2=BaCO3+2NaNO3。交流评价:由流程图可知，二氧化碳既是反应物又是生成物，所以上述过程中可循环利用的物质是二氧化碳；操作是将固体液体分离，操作名称是过滤，过滤中玻璃棒的作用是：引流。实验验证：设计图2所示装置进行实验验证。将m1g产品加热一段时间后，因为得出的结论是产品中含有NaHCO3，碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳，二氧化碳通入氢氧化钡溶液中会生成碳酸钡沉淀，所以观察到的现象是试管内壁出现水珠，盛有氢氧化钡的多功能瓶中有白色沉淀生成。定量分析：将产品加热至恒重，称量剩余固体质量为m2g，则减少的质量是生成水和二氧化碳的质量和=（m1-m2）g。设：产品中NaHCO3的质量为x。 x= 所以产品中NaHCO3的质量分数为：10科学探究是认识和解决化学问题的重要实践活动。近年来，自热食品种类繁多。只需将撕去塑料膜的发热包放入凉水中，就能享用美食，很受年轻人的追捧。实验小组同学买来一份自热食品进行以下探究。【资料】、发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粒。、铝能和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气，偏铝酸钠溶于水。探究一：发热包的发热原理。（1）小组同学取出发热包，撕去塑料膜，放入适量凉水中，可观察到的现象是_，固体迅速膨胀，同时还可观察到发热包内固体变硬结块，其可能的原因是_（用化学方程式表示）。（2）在使用发热包过程中，禁止明火的理由是_。探究二：反应后混合物中部分成分的探究。根据以上操作和实验现象回答下列问题。（3）操作的名称是_。（4）根据现象得出：滤液A中一定不含的物质是_。根据现象分析得出：固体B中一定含有的物质是_。综合分析得出：现象中产生的气体，其成分的组成可能为_。（5）通过以上探究，同学们进行反思总结，你认为其中正确的是_。A能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料B发热包应密封防潮保存C禁止用湿手接触发热包D使用过程中应保持通风【答案】     剧烈反应，放出大量热，有气体产生          铝粒、铝与氢氧化钠反应生成的氢气，在空气中遇明火燃烧，可能引发火灾或爆炸（其他合理答案均可）     过滤     碳酸钠#Na2CO3     氢氧化钙、碳酸钙     二氧化碳、二氧化碳和氢气     BCD【分析】由【资料】可知：发热包去塑料膜，放入适量凉水中，可能发生的反应如下：（放热）（产生白色沉淀）（有气体产生）【详解】（1）由分析可知：取出发热包，撕去塑料膜，放入适量凉水中，可观察到的现象是剧烈反应，放出大量热，有气体产生，固体迅速膨胀；观察到发热包内固体变硬结块，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙 氢氧化钠，反应的化学方程式为，故填：剧烈反应，放出大量热，有气体产生；（2）由分析可知：在使用发热包过程中，禁止明火的理由：铝粒、铝与氢氧化钠反应生成的氢气，在空气中遇明火燃烧，可能引发火灾或爆炸，故填：铝粒、铝与氢氧化钠反应生成的氢气，在空气中遇明火燃烧，可能引发火灾或爆炸；（3）操作后得到固体和滤液，实现了固液分离，为过滤操作，故填：过滤；（4）由分析可知：滤液A中可能含有的溶质为碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、偏铝酸钠，根据现象无气泡产生，其中碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，可知滤液A中一定不含的物质是碳酸钠，故填：碳酸钠（Na2CO3）；固体B中一定含有碳酸钙，可能含氢氧化钙，铝粉，由现象可知固体B一定含有氢氧化钙，根据现象可知固体B可能含有铝粉，所以固体B中一定含有碳酸钙、氢氧化钙、可能含有铝粉，故填：碳酸钙、氢氧化钙；综合分析得出：现象中产生的气体，其成分的组成可能为二氧化碳、二氧化碳和氢气，故填：二氧化碳、二氧化碳和氢气；（5）A、发热包用于自加热食品，所以发热材料不能有强烈的腐蚀性和毒性，说法错误；B、发热包中物质的主要成分是生石灰与水反应，所以应密封防潮保存，说法正确；C、禁止用湿手接触发热包，避免水与发热包成分反应，造成危险，说法正确；D、使用过程中，发生反应会生成可燃性气体氢气，有限空间内遇明火易发生爆炸，所以使用过程中应保持通风，说法正确。故选BCD。11运用化学知识，开展科学探究。探究一、久置的物质能否继续使用【实验探究】小明家中有久置的食品干燥剂（主要成分为生石灰）和消毒用双氧水（过氧化氢溶液），为探究能否继续使用，在老师指导下，他与同学们在实验室探究如下：食品干燥剂消毒用双氧水操作取样于烧杯中，加适量水取样于烧杯中，加适量二氧化锰现象_没有气泡产生结论还能继续使用_反思与交流：久置的双氧水可能失效，反应的化学方程式为_。探究二、某些酸、碱、盐之间能否发生反应【实验探究】化学小组在实验过程中，部分记录如下表：加了酚酞的氢氧化钠溶液碳酸钠溶液硝酸钡溶液滴加稀硫酸溶液呈红色产生气泡产生白色沉淀反思与交流：（1）有白色沉淀生成的反应化学方程式为_。（2）甲同学认为硫酸与氢氧化钠没有发生反应，其理由是_；乙同学认为它们发生了反应，只需从“试剂用量”角度作实验改进即可证明，其方法是_。【废液处理】实验后的废液需进行无害化处理，使溶液呈中性且不含钡离子等。经讨论，同学们将上述废液按下列步骤进行处理：步骤IV方法将三组废液倒入同一烧杯中静置滴加足量的硫酸钠溶液加过量的X现象浑浊，产生气泡，红色消失分层无明显现象反思与交流：（1）步骤静置后的上层清液中，除酚酞外一定含有的溶质是_（填化学式，下同）：溶质种类最多时，溶质有_。（2）步骤加过量X的目的用化学方程式可表示为_。【答案】     烧杯发热     不能继续使用               溶液颜色无明显变化     继续加稀硫酸至红色消失     NaNO3     NaNO3、Na2SO4、H2SO4、HNO3     ，H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2【详解】