2020中考化学复习方案题型突破之实验探究题试题02.docx

实验探究题1.2019·自贡某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究：提出问题甲烷燃烧后生成哪些物质?查阅资料含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色；CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒。猜想与假设猜想一：CO2、H2O；猜想二：CO、H2O；猜想三：CO2、CO、H2O。实验探究将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图T8-4所示的装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证。图T8-4(1)实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红棕色粉末变成黑色，由此推断猜想 成立。 (2)实验过程中B装置的作用是 ；该反应的化学方程式是 。 (3)D装置中发生反应的化学方程式是 。 (4)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是 。 (5)实验过程中B、C装置的顺序不能颠倒，原因是 。 反思与交流日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止 中毒。 2.2018·江西兴趣小组利用提供的试剂：稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液，探究酸碱盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。图T8-5提出问题刺激性气味的气体是什么?猜想与假设猜想1：可能是二氧化硫；猜想2：可能是氯化氢；猜想3：可能是氨。大家讨论后认为猜想3不合理，依据是 。 查阅资料SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清石灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙反应的化学方程式： 。 实验探究如图T8-5所示，小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到 ，于是他认为猜想2正确。 评价与改进小煜认为小诚的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。实验操作实验现象 如图所示，将产生的气体    结论加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢。拓展应用实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为 (填序号)。 A.加热氯化钠溶液和稀硫酸的混合物B.加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物C.加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物3.2019·大庆某同学将打磨过的铝箔加入氢氧化钠溶液中，结果发现有气泡产生，为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究活动。作出猜想猜想一：氧气；猜想二：氢气；猜想三：氮气。(1)其他同学认为猜想三是错误的，理由是  。 图T8-6进行实验分别进行实验：(2)利用图T8-6中装置进行实验，反应一段时间后观察到 ，则猜想一错误。 (3)利用图装置进行实验，反应一段时间，气体验纯后在尖嘴处点火，观察到 ，猜想二正确。 得出结论(4)氢氧化钠、水、铝能反应，生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气，请写出此反应的化学方程式： 。 (5)铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应，若生成等质量的氢气，消耗掉硫酸与氢氧化钠的质量比为 。 (6)若本实验所用的溶液是在空气中敞口久置的氢氧化钠溶液，则观察不到明显的实验现象，其原因是 (用化学方程式表示)。(7)铝块能制成铝箔是利用了铝的 性，铝在空气中表面形成一层致密薄膜，具有一定的抗腐蚀性，写出相应化学方程式： 。 4.2019·江西样卷二某化学兴趣小组将打磨好的镁条放入饱和碳酸氢钠溶液中，意外发现有大量气泡产生，于是在老师的指导下对此“异常”现象进行探究。提出问题镁条与饱和碳酸氢钠溶液反应产生的气体含有什么?查阅资料无水硫酸铜是白色固体，遇水会变成蓝色。一氧化碳与蓝色氯化钯(PdCl2)溶液反应，生成了黑色的金属钯(Pd)沉淀、二氧化碳和氯化氢，该反应的化学方程式为 。 猜想与假设猜想一：含有一氧化碳；猜想二：含有二氧化碳；猜想三：含有 。 设计实验为了控制镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的发生和停止，应从图T8-7甲中选择装置 (填序号)；然后将产生的气体通入乙装置对其成分进行探究。 图T8-7进行实验实验现象实验结论D中湿润的氯化钯试纸  猜想一错误E中紫色石蕊溶液  猜想三正确G中 ，H中无水硫酸铜变蓝色 交流与反思实验中先通入一段时间生成的气体，再点燃G中的酒精灯，其目的为  。 5.老师从实验室带来了7瓶不同的无色溶液，其中3、7号试剂瓶标签完全破损，4、5号试剂瓶标签部分破损。已知，3、4、5、7号溶液分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液、石灰水、CaCl2溶液中的一种。在老师指导下，同学们进行了下述实验：图T8-10(1)分别取3、4、5、7号溶液于4支试管中，向其中分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红，说明这三种溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。由该实验可确定的溶液为 (写出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。 (2)分别取4号、5号溶液于两支试管中，加入足量的2号溶液，发现均有气泡产生，小组同学利用上述试剂，经过下述实验最终确定了两溶液的成分。操作步骤及现象结论_ 4号溶液是Na2CO3溶液，5号溶液是部分变质的NaOH溶液(3)资料Ca(OH)2+NaHCO3CaCO3+NaOH+H2O；NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O。取3号溶液于试管中，逐滴加入一定量的6号溶液，观察到溶液变浑浊，过滤，则滤液中溶质的组成可能为NaOH；Na2CO3； (将其他情况补充完整)。 6.2019·本溪某校化学兴趣小组同学向盛有一定量生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液，充分反应后冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，得到固体A和溶液B，并对固体A和溶液B的成分展开了探究。上述实验中发生的化学反应有：CaO+H2OCa(OH)2； (写化学方程式)。 探究活动：固体A的成分是什么?猜想假设小雨猜想是CaCO3；小亮猜想是CaCO3和Ca(OH)2。小亮猜想含有Ca(OH)2的理由是  。 实验验证(1)小雨取少量固体A于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生。证明自己的猜想正确。(2)小亮取少量固体A于试管中，加入足量水振荡，静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液，观察到 ，证明自己的猜想正确。 反思评价同学们经过讨论后认为小雨的实验不足以确定固体A的成分，理由是  。 结合两位同学的实验，证明了小亮的猜想是正确的，由此确定了固体A的成分。探究活动：溶液B中溶质的成分是什么?猜想假设猜想一：NaOH；猜想二：NaOH、Na2CO3 ；猜想三： NaOH、Ca(OH)2。讨论交流结合对固体A成分的探究，同学们认为猜想三是正确的，理由是 。 实验验证取少量溶液B于试管中，滴加  溶液， 产生白色沉淀，证明猜想三正确。7.2019·山西冬季雾霾频发。某校社会实践小组的同学们，对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治产生了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。信息检索雾是浮游在空气中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐、铵盐、不溶性有机物、黑炭、金属元素和其他元素。提出问题某地霾的成分是什么?实验准备选择该地重度雾霾天气，用SDLKC-1000型大流量TSP采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物10 g。活动一：探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐。实验方案实验步骤实验现象实验结论方案一 取5 g样品，加少量熟石灰粉末，混合、研磨  含有铵盐方案二 取5 g样品，加适量水，充分溶解后过滤，向滤液中滴加   有白色沉淀生成含有硫酸盐总结反思工业上应加强对污染企业的监管，农业上应合理施用化肥。活动二：探究霾中是否含有黑炭。同学们设计了如图T8-11所示的创新实验(将活动一得到的残渣，干燥后置于中间凹槽内)。图T8-11实验步骤滴入过氧化氢溶液制取O2，排出装置内空气后，再在导管口接上气球。向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水。接通电源，用红热电阻丝点燃残渣。实验现象残渣剧烈燃烧，澄清石灰水变浑浊，气球变大。实验结论霾中含有黑炭。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 。 交流研讨某同学对“霾中含有黑炭”的结论产生质疑，理由是 。 活动三：查阅资料，霾中还含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素，其中的有害元素除Cd外，还有 。 能力发展请你联系实际填写关于雾霾的问卷调查表：项目雾霾频发的成因控制雾霾频发的做法政府采取的应急措施 能源结构不合理 推广太阳能发电人工降雨烧散煤取暖 _向空中或地面洒水 _ 推广新能源汽车私家车限号出行检查进度小组同学没有进行的探究项目是  。 8.2019·常州某品牌苏打饼干的配料和营养成分如下表，研究性学习小组对其成分进行了探究。配料营养成分(每100 g) 小麦粉、食用植物油、洋葱粉、食用盐、碳酸钙、食品添加剂(碳酸氢钠)、香葱、酵母、麦精、食用香精等能量蛋白质脂肪碳水化合物钠钙2 017 kJ8.5 g21.0 g63.5 g500 mg280 mg说明：饼干制作的烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠受热全部分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。.定性判断：饼干中有关成分的确认。取一小包饼干，研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，得到待检液。实验操作和现象实验结论淀粉的检验 取少量待检液于试管中，滴入2滴碘水，观察到溶液   饼干中含有淀粉碳酸盐的检验 另取少量待检液于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡产生；将产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 饼干中含有  (填离子符号) 交流讨论(1)饼干中的 元素可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生，有利于人体健康。 (2)饼干中的碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 。 深入探究如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐?将剩余待检液过滤，用蒸馏水洗涤固体2至3次；将 与稀盐酸反应，根据反应现象，证明饼干中既有碳酸钙，又有碳酸钠。 .定量检测：饼干中碳酸钠质量的测定。实验装置图T8-12实验步骤按图T8-12所示连接好装置，检查气密性；取一小包饼干研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水、用玻璃棒充分搅拌后，过滤，洗涤；将滤液和洗涤液合并后倒入容器A，按图示装入其他药品(试剂X用于吸收挥发出来的HCl，它不与CO2反应)；打开止水夹，向装置中通入一段时间N2后，关闭止水夹；用电子天平称量干燥管的质量，记录数据 m1；逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时，停止滴加；  ；  重复步骤，记录数据m2。交流讨论步骤将滤液和洗涤液合并的原因是   。 数据处理m2m1=0.088 g，则这包饼干中碳酸钠的质量为 g。 9.2019·潍坊小苏打和食盐是厨房中常见物质。现有一包白色固体，可能由碳酸氢钠、氯化钠中的一种或两种物质组成。某科学小组同学展开了系列研究。(一)定性分析实验目的确定白色固体的组成。实验方案图T8-13实验结论小明同学经过上述实验得出结论：该白色固体由碳酸氢钠、氯化钠两种物质组成。(1)步骤发生反应的化学方程式是 。 (2)步骤中的澄清石灰水也可以用其他碱溶液代替，如 。 (3)科学小组认真研究讨论后认为，此方案不能得出小明同学的结论。一致认为将上述方案中使用的一种试剂进行调换，如仍出现上述现象，则小明同学的结论正确。调换措施是 。 (二)定量分析实验目的测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数。实验方案该小组利用如图T8-14所示的实验装置(固定装置已略去，装置气密性良好)进行实验，每一步反应均完全进行。图T8-14(1)首先称取a g该样品放入装置甲中，然后进行有关实验操作，正确的顺序是 (填序号，可重复选择)。 a.称量装置丙的质量b.打开弹簧夹，通入足量的氮气，关闭弹簧夹c.打开分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞(2)如果没有装置乙，会造成测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (3)装置丁的作用是  。 (三)拓展交流经查阅资料：将二氧化碳气体持续通入一定量的氢氧化钠溶液中会先后发生以下两个化学反应：2NaOH+CO2Na2CO3+H2O；Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3。小明同学将5 g二氧化碳气体通入100 g 5%的氢氧化钠溶液中，充分反应后，所得溶液的溶质是 (填化学式)。 10.2019·襄阳我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到800 ，可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金。小明同学在实验室按古代方法将炉甘石、赤铜和木炭粉混合加热一段时间，得到固体混合物A。固体混合物A的成分是什么?他对此进行了实验探究。查阅资料ZnCO3加热可分解为ZnO；Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O。 实验探究步骤 中取混合物A适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，得到滤渣B和蓝色溶液C，同时生成了一种气体，将该气体通入澄清石灰水无明显现象；步骤 在滤渣B中加入足量硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到银和蓝色溶液D。实验分析(1)炉甘石加热分解的化学方程式是 。 (2)若向溶液C中加入过量的锌片，观察到的现象是 。 (3)混合物A中一定含有 (填化学式)。 拓展延伸下列方法可用于鉴别锌铜合金与黄金的是 (填序号)。 A.观察颜色B.在空气中灼烧C.滴加稀硫酸D.滴加硝酸银溶液11.2019·江西调研完成木炭还原氧化铜的实验后，同学们对生成物中的红色固体产生了兴趣，请你和他们一起进行探究。查阅资料木炭与氧化铜反应时不仅会生成铜和二氧化碳气体，还可能会发生如下化学反应：C+4CuO2Cu2O+CO2。氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4CuSO4+H2O+Cu；氧化亚铜能被一氧化碳还原。碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。提出猜想红色固体可能为：猜想一：铜；猜想二： ；猜想三：铜和氧化亚铜。 实验探究(1)同学们取少量红色固体样品于试管中，加入适量稀硫酸振荡，观察到 ，说明猜想一是错误的。 (2)为进一步探究红色固体样品的组成，小薇与小晴分别进行了如下探究：小薇：先称取4 g红色固体样品于试管中，加入足量稀硫酸充分反应，将反应后的混合物经过滤等一系列处理后，称得红色固体质量为2.40 g，则原固体样品中铜、氧元素的质量比为 ，由此可知猜想 是正确的。 小晴：称取4 g固体样品，采用如图T8-15所示实验装置进行实验(夹持装置省略)，请回答下列问题。图T8-15实验开始时，先打开 ，关闭另一弹簧夹，通入一段时间的CO后，将K1、K2调至合适状态再给样品加热； 充分反应后测得装置B增重0.88 g。根据实验数据计算，小晴也得出了与小薇相同的结论。反思与评价下列操作会导致铜、氧元素质量比偏低的是 ； a.撤掉装置Cb.撤掉装置Dc.从实验开始时K1一直处于关闭状态大家一致认为小薇的方案比小晴的更好，理由是 (写一点)。 12.2019·江西样卷一某品牌空气净化剂中含有过氧化钠(Na2O2)，兴趣小组同学对过氧化钠的性质进行如下探究，请你一起参与并解答相关问题。操作现象结论 淡黄色固体溶解，有气泡产生，带火星的木条复燃，用手触摸试管外壁，有发热的感觉 过氧化钠与水反应 (填“放出”或“吸收”)热量，生成物中有  提出问题过氧化钠与水反应后所得溶液的溶质是什么?猜想 猜想一：氢氧化钠；猜想二：碳酸钠。小明认为猜想二不合理，理由是 。 实验验证 小明和你根据碱的不同性质设计方案进行实验。方案现象结论 小明的方案：取反应后所得溶液于试管中，滴加酚酞溶液溶液变红色猜想一正确 你的方案：取反应后所得溶液于试管中，    猜想一正确请根据上述实验写出过氧化钠与水反应的化学方程式： 。 继续探究小组同学按小明的方案进行实验时，发现溶液变成红色一会儿后，又变成了无色，溶液褪色的原因是什么?猜想可能与氢氧化钠的浓度过大有关。设计实验请设计方案证明上述猜想正确：   (写出操作与预期现象)。 13.2016·江西图T8-18是两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”的实验过程示意图。甲组乙组图T8-18甲组氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 ，加热后产生黑色的氧化铜。 乙组为寻找实验中没有产生氧化铜的原因，他们进行了以下实验探究：查阅资料在酸性条件下，氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应：6NaOH+4CuSO43Na2SO4+Cu4(OH)6SO4 ，生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解。提出猜想根据资料分析，同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：猜想：硫酸铜溶液呈酸性；猜想：生成的硫酸钠使溶液呈酸性。实验与结论实验：用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度，得出其pH (填“>”“<”或“=”)7，硫酸铜溶液呈酸性，猜想成立。 实验：向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴滴加石蕊溶液，观察到溶液显紫色，硫酸钠溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性，猜想不成立。 交流和反思(1)乙组同学认真分析甲组实验后，一致认为不需要通过实验就能判断猜想不成立，理由是 。 (2)在化学反应中，相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同，请另举一例： (写出反应物即可)。 14.2019·江西样卷三化学兴趣小组在制取二氧化碳实验探究活动中，观察到碳酸钠与稀盐酸的反应速率比大理石与稀盐酸的反应速率快，有同学提出疑问：影响化学反应速率的因素有哪些?化学兴趣小组运用以下试剂对影响化学反应速率的因素开展探究活动。提供试剂：浓度10%的稀盐酸、浓度20%的稀盐酸、镁粉、铁粉、碳酸钙粉末、块状碳酸钙。提出问题影响化学反应速率的因素有哪些?猜想与假设猜想1：物质的性质；猜想2：反应的温度；猜想3：反应物的浓度；猜想4： 。 实验探究实验实验操作实验现象实验结论1 分别向盛有等质量的 的两支试管中加入等体积、等浓度、等温度的稀盐酸  盛有 的试管加入稀盐酸后产生气泡剧烈  猜想1正确2 分别向盛有等质量的碳酸钙粉末的两支试管中加入等体积浓度10%的稀盐酸，加热其中一支试管 的试管中产生气泡剧烈  猜想2正确3 分别向盛有等质量块状碳酸钙的两支试管中加入   加入 的试管中产生气泡剧烈  猜想3正确4如图T8-20所示 如图T8-20所示 猜想4正确图T8-20反思评价验证猜想1的实验中，反应比较缓慢的试管中发生的反应的化学方程式： 。 根据验证猜想4的实验分析，下列有关说法不正确的是 (填序号)。 A.对比分析a、b点可知，曲线表示块状碳酸钙与稀盐酸反应B.对比分析c、d点可知，相同的气压时，生成的CO2质量相等C.碳酸钙粉末比等质量块状碳酸钙产生的CO2质量多D.a点之后气压几乎不变，表示反应基本完全15.2019·宜春模拟某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈(又称铜绿)。某化学实验小组设计并进行实验，探究铜锈的组成和铜生锈的条件。.探究铜锈的组成查阅资料铜锈受热易分解；硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色。进行实验小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按图T8-21所示装置实验(部分夹持装置已略去)。观察到B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。图T8-21解释与结论(1)C中反应的化学方程式是  。  (2)依据以上现象分析，铜锈中一定含有的元素：Cu和 。 .探究铜生锈的条件提出猜想根据铜锈的组成推测，铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。进行实验实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了如下表所示的4个实验并持续观察。编号实验现象无明显现象无明显现象铜丝表面有绿色物质无明显现象讨论交流(1)实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。 (2)得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是 (填序号)。 (3)对比实验和，得出的结论是 。 (4)为验证猜想，请将实验补充完整，广口瓶中填充物有铜丝和 。 获取结论铜生锈的条件是 。 反思应用结合上述实验，你对保存铜制品的建议是 。 16.2019·威海探究辨真伪。如图T8-22所示，用一次性塑料水杯盛鲜榨果汁时，常用带皮柠檬片作装饰。网上传言，柠檬皮可以溶解这种水杯中的聚苯乙烯，危害人体健康，这种说法是真的吗?为了查明真相，小东用泡沫饭盒(主要成分是聚苯乙烯)和柠檬皮进行探究。图T8-22(1)探究一：柠檬皮真的能溶解聚苯乙烯吗?进行实验 将柠檬皮研磨成酱，取一匙涂在泡沫饭盒上，2分钟后饭盒光滑的表面变得凹凸不平，5分钟后凹凸更加明显，10分钟后出现很多小孔。结论与解释 柠檬皮中含有柠檬烯(C10H16)，柠檬烯是一种 (填“有机”或“无机”)溶剂，可以溶解聚苯乙烯。 反思交流 用一次性塑料水杯喝水时，聚苯乙烯不会进入人体，放了带皮柠檬片后，聚苯乙烯会被溶解而进入人体，这说明物质的溶解性与 有关。 一次性泡沫饭盒、一次性塑料水杯随意丢弃造成的环境问题被称为 ，果汁加工厂的大量柠檬皮被丢弃浪费，对此你有什么建议?   。 (2)探究二：酸性、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗?实验用品：泡沫饭盒、柠檬皮酱、食醋、纯碱溶液、食盐水、水。查阅资料：酸性溶液、碱性溶液均不能溶解聚苯乙烯。进行实验取一匙柠檬皮酱，与2 mL水混合均匀后涂在泡沫饭盒上；取一匙柠檬皮酱，与2 mL (写溶质化学式)混合均匀后涂在泡沫饭盒上； 取一匙柠檬皮酱，与2 mL (写溶质化学式)混合均匀后涂在泡沫饭盒上。 该实验方案中采用了对照实验的方法。请指出其中的对照实验：第一组对照实验 (填实验编号，下同)，第二组对照实验 。 5分钟后观察到三个泡沫饭盒表面的凹凸程度几乎相同，实验结论为  。 (3)探究三：温度对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗?请将下表填写完整(柠檬皮中的成分在实验温度下性质稳定)。实验步骤实验现象实验结论_ 温度越高，越不利于柠檬皮酱溶解聚苯乙烯解释实验结论：  。 17.2019·河北兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡，有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。探究：反应产生的气体是什么?作出猜想小组同学经查阅资料和讨论，根据化学变化过程中元素不变，且反应物中含有 三种元素，作出如下猜想： 氢气；二氧化碳；氢气和二氧化碳。实验1取适量镁条、100 mL Na2CO3溶液于反应装置A中，按图T8-23甲所示方案进行实验。B中石灰水不变浑浊；C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。说明猜想正确。图T8-23(1)反应装置A应选用图乙中的 (填序号)。 (2)小组同学讨论认为，上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证三个猜想，只需在图甲所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是  。 探究：快速产生气体的原因是什么?查阅资料镁与水缓慢反应生成氢气；Na2CO3溶液显碱性，其溶液中除Na+、CO32-外，还有OH-。作出猜想可能是Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。实验2按图T8-24所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡，说明是CO32-而不是Na+、OH-促进了镁与水的反应。图T8-24(1)G中实验的作用是 。 (2)试剂X是 。 探究：反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3?实验3取实验1反应生成的沉淀于试管中，加入试剂Y，根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO3。试剂Y及实验现象为 ；该反应的化学方程式为 。 反思交流：有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发，通过深入研究而实现的。18.2019·安徽某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。(1)比较金属活动性强弱：铝比铜 (填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式： 。 (2)小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：提出假设假设一：含有氯化镁；假设二：含有镁粉；假设三：含有氢氧化镁。查阅资料氯化镁易溶于水；在一定条件下，镁可与冷水缓慢反应。设计并进行实验各取少量灰白色沉淀加入2支试管中，进行如下实验：编号实验操作实验现象实验1加入适量蒸馏水，搅拌沉淀未见减少实验2加入适量稀盐酸 沉淀全部溶解，没有气泡产生得出结论由实验1可知，假设 不成立；由实验2可知，沉淀中不含 。 假设三 (填“成立”“可能成立” 或“不成立”)。实验反思实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，预期的实验现象是 。 (3)为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件，该小组同学进行了如下实验：在小烧杯中加入一定量稀盐酸和去除氧化膜的镁带，观察实验现象，并测量溶液pH的变化。结果见下表：时间/min024812162024溶液pH2.05.37.08.69.39.810.010.0实验现象- 镁带溶解较快，产生大量气泡，无沉淀生成 镁带缓慢溶解，产生气泡速度减慢，溶液变浑浊，烧杯底部有灰白色沉淀根据表中信息回答下列问题。请描述溶液pH变化的规律并解释原因：   。 请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想，并设计实验证明猜想：   。 【参考答案】1.实验探究(1)三 (2)检验CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(4)避免空气中的CO2的干扰(5)NaOH溶液会吸收CO2并无现象，造成没有检验到气体中可能含有的CO2反思与交流CO解析根据质量守恒定律可知，甲烷燃烧可能生成一氧化碳、二氧化碳、水，在证明这些物质是否存在时，先用硫酸铜来证明水，再用澄清石灰水来证明二氧化碳，用氢氧化钠溶液除去二氧化碳，证明一氧化碳时先转化为二氧化碳，再证明生成二氧化碳，最后要尾气处理。所以装置A证明水，B证明二氧化碳，C除去二氧化碳，D将一氧化碳转化为二氧化碳，E证明生成二氧化碳，气球收集尾气。实验探究(1)由A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红棕色粉末变成黑色，可知燃烧后的产物有一氧化碳、水蒸气、二氧化碳，故猜想三成立。(2)B中澄清石灰水的作用是证明燃烧的产物中是否有二氧化碳，其反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O。(3)D装置中是一氧化碳还原氧化铁，其反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。(4)由于空气中含有二氧化碳，所以实验过程中用纯净的O2而不用空气。(5)由于C装置中氢氧化钠吸收二氧化碳，所以B、C装置不能颠倒，若颠倒则不能判断燃烧产物中是否有二氧化碳。反思与交流含碳元素的物质不完全燃烧时会生成一氧化碳，而一氧化碳有毒，所以日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止一氧化碳中毒。2.猜想与假设质量守恒定律(或反应物中无氮元素等)查阅资料SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O实验探究溶液由紫色变为红色(或溶液变红)评价与改进通入澄清石灰水中 无明显现象(或不出现白色沉淀)拓展应用C解析猜想与假设氯化钠溶液、硫酸中含有的元素是钠元素、氯元素、氢元素、硫元素、氧元素，根据化学反应前后元素种类不变可知，不可能生成含有氮元素的NH3。查阅资料二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，二氧化硫和二氧化碳化学性质相似，故二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和水，化学方程式为SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O。实验探究紫色石蕊溶液遇到酸性溶液会变红，氯化氢气体溶于水形成盐酸，溶液显酸性，可以使紫色石蕊溶液变红。评价与改进二氧化硫溶于水形成亚硫酸，同样会使紫色石蕊变红，故小诚的结论不科学。因为二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和水，而氯化氢和氢氧化钙反应生成可溶性的氯化钙和水，实验的结论是气体为氯化氢，故实验操作是将产生的气体通入澄清石灰水中，实验现象是不会观察到明显现象。拓展应用因为氯化氢气体极易溶于水，而A、B都是在稀溶液中反应，稀溶液中含有的水分多，氯化氢气体会溶解，故A、B错误；C中用的是浓硫酸，浓硫酸中水分含量少，故制取氯化氢最适宜的方法是C。3.(1)反应物中没有氮元素，故不可能生成氮气(2)带火星的木条不复燃(3)气体燃烧发出淡蓝色的火焰(4)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2(5)14740(6)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O(7)延展 4Al+3O22Al2O3 解析(1)铝放入氢氧化钠溶液，产生气体，是铝和氢氧化钠、水的反应，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可推知猜想三错误。(2)氧气能使带火星的木条复燃，猜想一错误，说明不是氧气，则带火星木条不复燃。(3)猜想二正确，说明是氢气，则现象是气体燃烧发出淡蓝色火焰。(4)根据反应物是水、氢氧化钠、铝，生成物是偏铝酸钠和氢气，故化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2。(5)铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应，若生成等质量的氢气，设均生成6 g氢气，则需要氢氧化钠的质量为x，硫酸的质量为y。2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2806x6 g806= x=80 g2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H22946y6 g2946= y=294 g根据计算结果可知，生成等质量的氢气消耗硫酸和氢氧化钠的质量比为29480=14740。(6)若本实验所用溶液是在空气中敞口久置的氢氧化钠溶液，则观察不到明显的实验现象，其原因是氢氧化钠和空气中二氧化碳反应生成碳酸钠，氢氧化钠变质的化学方程式为2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。(7)铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性，铝在空气中表面形成一层致密的薄膜，具有一定的抗腐蚀性，该氧化膜为氧化铝，反应的化学方程式为4Al+3O22Al2O3。4.查阅资料CO+PdCl2+H2OPd+2HCl+CO2猜想与假设氢气和二氧化碳设计实验A 进行实验无明显变化 变红色 黑色固体变成红色交流与反思排尽装置中空气，防止加热时发生爆炸5.(1)碱性 3号为石灰水，7号为CaCl2溶液(2)分别取适量4号、5号溶液于两支试管中，加入过量7号溶液，均产生白色沉淀，过滤，分别向滤液中滴入1号溶液，4号滤液无明显变化，5号滤液变成红色(3)NaOH、Ca(OH)2，Na2CO3、NaHCO3，NaOH、Na2CO3 6.Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3猜想假设Ca(OH)2微溶于水，固体A中可能有未完全溶解的Ca(OH)2实验验证溶液由无色变为红色反思评价加入盐酸有气泡，只能证明固体中有CaCO3，不能证明是否含有Ca(OH)2讨论交流固体中含Ca(OH)2，所以溶液B是Ca(OH)2的饱和溶液实验验证碳酸钠解析