1、 专题21 科学探究 基础考点考点58 有关物质组成及成分的探究1.（2019张家界）小华所在的化学兴趣小组同学，在学习燃料的合理利用与开发后，对天然气的主要成分甲烷，燃烧后的气体产物是什么产生了兴趣，他们在老师的指导下进行探究，请你参与探究并回答下列问题。提出问题甲烷燃烧后生成哪些气体物质？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；白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色。猜想假设猜想：CO2、H2O；猜想：CO、H2O；猜想：CO2、CO、H2O实验设计将甲烷在一定量纯净氧气中燃烧的产物依次通过AE装置（部分夹持、固定装置省略）进行实验：观察到的实验现象如下：（1）A中白色粉末变为
2、蓝色；（2）B、E中澄清石灰水变浑浊；（3）D中红色粉末变成黑色。实验结论根据以上实验现象可推断出猜想 成立。反思交流（1）装置B的作用是鉴别是否有CO2生成；装置C的作用是充分吸收CO2。（2）实验过程中用纯净的氧气而不用空气的原因是：空气中含有 影响实验结果。拓展延伸日常生活中使用含碳燃料时，请你说出一条防止一氧化碳中毒的方法： 。2.（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
3、酸盐，铵盐、不溶性有机物、黑碳、金属元素和其它元素。【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-1 000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，加少量熟石灰末，混合、研磨有刺激性气味的气体产生含有铵盐方案二取5 g样品，加适量水，充分溶解后过滤，向滤液中滴加 硝酸钡溶液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碳。同学们设计了如图所示的创新实验。（将活动一得到的残渣，干燥后置于
4、中间凹槽内）【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，用热电阻丝点燃残渣【实验现象】残渣剧烈燃烧，澄清石灰水浑浊，气球变大。【实验结论】霾中含有黑碳。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“霾中含有黑碳”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同推广太阳能发电人工降雨烧散煤取暖集中供暖向空中或地
5、面洒水汽车尾气的排放推广新能源汽车私家车限号出行【检出进度】小组同学没有进行的探究项目是 。3.（2019陕西）一种自加热食品包装中加热包的成分有：生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠、氯化钙、硫酸镁。使用时需向加热包加水，课堂上老师分别取适量加热包中的固体样品进行如图1实验：（1）实验A中，将样品加入水里，触摸烧杯外壁发烫，其原因是 （用化学方程式表示）。（2）实验B中，将一定量稀盐酸加入锥形瓶中，剧烈反应，生成大量气体，学习小组同学对气体成分和锥形瓶内溶液进行探究。、对气体成分进行探究。【作出假设】假设一：只有H2，假设二：只有CO2，假设三：H2和CO2。【实验验证】小明同学设计如图2实验
6、，对气体成分进行探究。当气体通过甲时，澄清石灰水变浑浊，证明假设 不成立。丁中出现 的现象时，证明假设三成立。乙的作用是 。、对锥形瓶内的溶液进行探究。实验后，小萍同学取少量锥形瓶内的溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，开始一段时间无沉淀生成，其原因是锥形瓶内的溶液中存在 。【总结反思】通过以上探究，小林同学做了如下的反思归纳：a加热包应密封防潮保存b向用过的加热包内的固体中，加入过量稀盐酸后过滤，可以回收活性炭c能与水混合放出热量的物质均可用作加热包中的发热材料你认为其中不正确的是 （填字母）。4.（2019咸宁）日常生活中，每位同学都会接触到硬水。咸宁市某校化学兴趣小组的同学在老师的带领
7、下对硬水进行了一些探究和拓展实验。【查阅资料】水的硬度是由水中溶解的可溶性钙和镁化合物引起的，硬水中溶解的钙和镁化合物可分为两类：钙、镁的碳酸氢盐；钙、镁的硫酸盐或氯化物，一般所说的水的硬度是由上述两类化合物引起的。（1）日常生活中常用煮沸的方法将硬水软化，这种方法可靠吗？小组同学设计了如下模拟实验。实验序号实验操作实验现象分别取适量碳酸氢钙溶液和氯化钙溶液于A、B两支试管中，同时加热A试管中产生气泡，有沉淀生成，B试管中无明显现象冷却后，在上述实验后两支试管中，分别滴加几滴肥皂水，振荡 （填“A”或“B”）试管中有较多泡沫，另一支试管中泡沫较少实验结果：用煮沸的方法可以降低水的硬度。（2）小
8、组同学对硬水中为什么含有碳酸氢钙非常感兴趣，于是再次学习九年级化学下册课本中的资料卡片：石笋和钟乳石的形成。知道了当石灰岩遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：小组同学思考：若向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，是否也能生成碳酸氢钠？于是他们对此开始实验探究（不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况）【提出问题】所得溶液中溶质是什么？【提出猜想】猜想一：溶质为Na2CO3；猜想二：溶质为 NaHCO3；猜想三：溶质为 。【设计实验】实验步骤实验现象实验结论a取所得溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液有白色沉淀生成猜想二 （填“成立”或“不成立”）b取实验步骤a中上层清液
9、，滴加适量稀盐酸有气泡冒出猜想一不成立写出实验步骤b中发生反应的化学方程式 。通过实验，小组同学得出了正确结论。（3）热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢，老师说其成分主要是碳酸钙、氢氧化镁等。小组同学认为可使用稀盐酸除去，请写出发生中和反应的化学方程式 。（4）小组同学还对稀盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应进行了如下探究：用pH传感器测得烧杯内溶液的pH变化图象（如图二），同时用温度传感器测得烧杯内温度变化图象（如图三），实验过程中保温良好，忽略热量散失。请分析图三，能得到什么结论 。图三中A点对应溶液的溶质成分是 （填写化学式）。考点59 有关物质变质的探究1.（2019广元）小娟同学发现，
10、上个月做化学实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，小娟和同学们进行了如下探究活动。【提出问题】该瓶氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度？【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。【猜 想】该溶液没有变质；该溶液全部变质；该溶液部分变质。【进行实验】小娟和同学们按如下方案进行了实验。【问题讨论】（1）操作的名称是 。（2）写出产生白色沉淀的化学反应方程式 。由此现象可得出：猜想 （填序号）错误。（3）结合操作和，若“现象X”是溶液不变色，则猜想 （填序号）正确；若“现象X”是 ，则猜想正确。【拓展应用】（1）小娟和同学们通过以上实验探究得出，实验室保存氢氧化钠溶液的方法是 。（2）如果氢氧化钠溶
11、液中混有少量碳酸钠杂质，常加入适量 （填“BaCl2”或“Ba(OH)2”）除去。2.（2019衡阳）宏宏同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，宏宏邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。（1）【提出问题1】该溶液是否变质？【实验探究1】实验步骤实验现象解释与结论取少量该溶液放于试管中，滴加足量稀盐酸有 产生说明该溶液已变质。变质的原因是 （请用化学方程式表示）（2）【提出问题2】该溶液变质程度怎样？【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含Na2CO3猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有 。【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。【实验探究2
12、】实验步骤实验现象结论先取少量该溶液放于试管中，加入过量氯化钡溶液有 生成猜想 成立静置，取上层清液于另一支试管中，加入2-3滴酚酞溶液上层清液变红（3）【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体。【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如图实验方案。请回答下列问题：操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作a中玻璃棒的作用为 。根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体质量 变质后样品中氢氧化钠的质量（填“大于”、“小于”或“等于”）。（4）【反思交流】在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是什么？ 。考点60 有关物质性质的探究1.（2019泸州）已知：Na2
13、O为白色，Na2O2为淡黄色；。某兴趣小组对钠和铜的单质及其化合物的性质进行了如下实验探究。将铜片置于铁架台的铁圈上，用酒精灯加热，观察到铜片表面变黑；趁热将钠置于铜片表面，钠剧烈燃烧，有淡黄色物质生成，将此淡黄色物质转移到试管中待用，再用蒸馏水冲洗铜片，观察到铜片上钠燃烧处出现了光亮的铜斑；向盛装淡黄色物质的试管中滴加蒸馏水，观察到冒气泡，将带火星的木条伸入试管，木条复燃。回答下列问题：（1）步骤产生的黑色物质是 ，步骤淡黄色产物中氧元素的化合价为 价。（2）步骤中产生铜斑反应的另一产物，进一步与氧气反应也转化为淡黄色物质，则产生铜斑反应的化学方程式为 。（3）步骤产生的气体物质为 。（4）
14、猜想步骤还可能有一种常见物质 （填化学式）生成，向反应后的溶液中滴加 溶液（可供选择的试剂：H2SO4、CuSO4、KOH、Na2CO3），观察到 的现象时，即证明了你的猜想。2.（2019贵港）某化学兴趣小组在学习金属知识后，对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣，并进行了以下实验探究。（1）对金属钙的化学性质进行探究【提出问题】金属钙能否与水反应？【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50 mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，往烧杯中滴入无色酚酞试液，溶液变红色。【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步
15、检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 。【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是 。（2）对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应，生成两种氧化物。【实验探究】该小组称取10.0 g干燥剂样品于控温电加热器中，按如图所示装置进行实验（装置气密性良好，装置A、B、C中药品足量，实验操作正确）【实验数据记录】充分反应后，产物被完全吸收，A装置增重0.9 g，B装置增重2.2 g【分析与结论】该包干燥剂的成分有 （填化学式），其中Ca(OH)2的质量为 g。【反思与拓展】停止加热后，需要通入N2一
16、段时间的目的是 。若没有C装置，会导致含量测定结果偏小的成分是 。考点61 有关物质含量的探究1.（2019湘潭）氢化钙（CaH2）是种白色细颗粒状固体，能与水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为：，常用作登山运动员的能源提供剂。某化学实验小组为了探究氢化钙的性质，将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中，立即产生大量气泡，且溶液变浑浊。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣的主要成分是 （填写化学式）。为进步确定滤液中所含溶质的成分，他们进行了以下实验探究。【提出猜想】猜想一：NaOH；猜想二：NaOH和Na2CO3；猜想三： ；猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2经过分析，大家一致认为上
17、述猜想 不需要验证，肯定是错误的，原因是 （用化学方程式表示）。【实验探究】方案一：取一定量的滤液于试管中，往其中滴加少量稀盐酸，无明显实验现象。方案二：取一定量的滤液于另一试管中，往其中滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产生。【讨论交流】根据实验现象，得出猜想 是正确的。请解释方案一中无明显现象的原因是 。【拓展探究】上述小组同学将5 g氢化钙样品（所含杂质不参与反应也不溶于水）加入到50 g碳酸钠溶液中，充分混合后，恰好完全反应。实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4 g。计算：（1）样品中CaH2的质量分数为 。（2）原碳酸钠溶液中溶质的质量为 。（3）反应后溶液中溶质的质量分数为 （计
18、算结果保留一位小数）。考点62 有关实验中异常现象的探究1.（2019湖州）课堂上，老师演示氢气还原氧化铜实验时，试管内壁出现光亮的紫红色。科学兴趣小组重做了这个实验，小明发现试管内壁显砖红色。为什么会出现不同的颜色呢？是否产生了别的物质？小明查阅了相关资料。资料1：氧化亚铜是砖红色不溶于水的固体资料2：氧化亚铜能与硫酸反应，化学方程式为于是，小明往试管中加入一些稀硫酸浸泡一段时间后，根据产生的现象得出结论：附着在试管内壁上的物质中含有氧化亚铜。（1）得出“附着在试管内壁上的物质中含有氧化亚铜”这一结论，依据的现象是 。（2）小明与其他几个兴趣小组的同学进行了交流，发现加热前：第一小组是在潮湿
19、的试管中加氧化铜粉未的；第二小组氧化铜粉末堆积在试管底部；第三小组氧化铜粉末薄薄地平铺在试管内壁。三个小组其他操作都相同且规范。结果是第一、二小组实验后试管内壁都显砖红色，第三小组试管内壁显光亮的紫红色。通过比较分析，试管内壁出现砖红色物质的原因可能是 。（3）第三小组实验虽然很成功，但是实验后试管内壁不容易清洗。老师告诉他们这是由于氧化铜粉末铺在试管内壁上造成的。如何既让实验成功又不会在试管内壁留下难以清洗的铜？小明经过思考重新设计了一个实验：他选择一束光亮的铜丝，对铜丝进行 处理，将处理过的铜丝代替氧化铜粉末进行验，达到了预期的效果。2.（2019通辽）小明在实验室里进行以下实验：他首先取
20、溶质质量分数为30%、密度为1.15 gmL-1的较浓盐酸40 mL与46 g蒸馏水混合配制稀盐酸，再跟石灰石反应制得气体，将此气体通入澄清石灰水，但一直未见浑浊出现。为此，小明请教老师，老师建议他为弄明原因进行实验探究。下面是他探究的过程，请你帮他填答补充完整。【提出问题】为什么制得的气体不能使石灰水变浑浊？【猜想假设】猜想一：盐酸浓度仍过大，气体中有挥发出来的氯化氢气体；猜想二：澄清石灰水已经完全变质【实验探究】实验操作实验现象实验结论将所得气体通入稀硝酸和硝酸银的混合溶液中产生白色沉淀猜想一正确，化学方程式 HCl+AgNO3HNO3+AgCl吸取少量所用澄清石灰水于试管中，滴加 ，振荡
21、溶液变红色猜想二不正确【分析结论】原来所配盐酸浓度达 ，应当将其再进行稀释。【反思拓展】小明的实验证明了澄清石灰水没有完全变质，但是并不能说明澄清石灰水没有变质，理由是 。若除掉二氧化碳中混有的少量氯化氢气体，可选择的最佳试剂是 （填字母序号）。a氢氧化钠溶液b水c饱和的碳酸氢钠溶液d硝酸银溶液考点63 有关生活中实际问题的探究1.（2019常州）装品牌苏打饼干的配料和营养成分如表，研究性学习小组対其成分进行了探究。配料营养成分（每100g）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2017千焦8.5克21.0克
22、63.5克500毫克280毫克说明：饼干制作的烘焙过程中，配料中的破酸氢钠的全部受热分解转化为碳酸钠，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 变蓝色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
23、】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，根据反应的现象，则证明讲干中既有碳酸钙，又有碳酸钠。定量检测：饼干中碳酸钠质量的测定【实验装置】【实验步骤】按如图连接好装置，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HCI，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工的质量，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
24、将滤液和洗涤液合并的原因是 。【数据处理】m2-m1=0.088 g，则这包饼干中碳酸钠的质量为 g。综合考点1.（2019大庆）某同学将打磨过的铝箔加入到氢氧化钠溶液中，结果发现也有气泡产生，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 。【进行实验】分别进行实验：（2）利用图装置进行实验：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 ，则猜想二正确。【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
25、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，则消耗掉硫酸与氢氧化钠的质量比为 。（6）若本实验所用试液是在空气中敞口久置的氢氧化钠稀溶液，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的薄膜，具有一定的抗腐蚀性，写出相应的化学方程式： 。2.（2019株洲）菱铁矿和赤铁矿一样，也是工业上冶炼铁的一种矿物。某种菱铁矿中铁元素的主要存在形式是碱式碳酸亚铁，为测定碱式碳酸亚铁xFeCO3yFe(OH)2zH2O的组成，华雪同学在老师的指导下设计了如图实验装置：【查阅资料】a碱式碳酸亚铁受
26、热会完全分解生成FeO、CO2和H2O。bFeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，可被氧化成四氧化三铁。c石灰是NaOH及CaO的混合物，可以吸收CO2和H2O。【实验步骤】（1）检查装置的 后，准备称取3。40 g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中，连接仪器。（2） ，鼓入一段时间空气，准确称量装置C、D、E的质量。（3）关闭弹簧夹K，加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出，再打开弹簧夹K，缓缓通空气一段时间，这样操作的目的是 。（4）再次准确称量装置C、D、E的质量，所得数据如下：装置C/g装置D/g装置E/g加热前200.00180.00180.00加热后200.36180.88180.
27、00（5）分析表中数据可知：3.40 g碱式碳酸亚铁受热分解过程中生成H2O的质量为 g，CO2的质量为 g，装置E的作用是 。【实验结论】在xFeCO3yFe(OH)2zH2O中，氢原子与氧原子的个数之比为 。【实验反思】（1）装置A的作用是 。（2）实验结束后，装置B中的残留固体可能全部是FeO，也可能全部是Fe3O4，还可能是 。（3）为了得到装置B中残留固体的组成，华雪同学称得装置B中残留固体质量为2.24 g后，通过计算可知：残留固体的组成及各成分的质量为 。3.（2019广东）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
28、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； ；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溶液不变浑浊猜想不成立（3）将气体通入盛有 溶液的试管中，再加稀硝酸产生白色沉淀猜想成立。反应方程式为 【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl
29、，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）。4.（2019南宁）某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣，他们了解到下列化学史及相关信息：I我国化学家侯德榜在吕布兰法和索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法，基本消除废弃物的排放，同时生产 NaHCO3和NH4Cl，请写出碳酸氢钠的一种用途： 。II索尔维法的原理：；氨气（NH3）是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气
30、体。IVNa2CO3与HCl的反应分步进行，首先发生反应：【实验目的】利用如图所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠，进而制得碳酸钠：【实验设计】步骤1：关闭K1，打开K2使氨气进入装置C，调节气流速率，待装置C中气流平稳后，打开K1通入CO2。步骤2：待装置C的锥形瓶内出现较多固体时，关闭K2停止通NH3，一段时间后，关闭K1停止通CO2。步骤3：将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥，即得碳酸氢钠固体。步骤4：将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。【表达交流】（1）装置B中饱和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl，反应的化学方程式为 。（2）装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是
31、（填序号）。A用于添加饱和食盐水 B平衡气压 C冷凝回流CO2（3）步骤2中关闭K2停止通NH3后，还要继续通一段时间CO2，其目的是 。（4）步骤3中“低温干燥”的原因是 。【反思评价】有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是 。【延伸拓展】该小组继续探究碳酸钠的性质，向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸，观察到： 。参考答案专题21 科学探究基础考点考点58 有关物质组成及成分的探究1.实验结论 反思交流 水蒸气、二氧化碳 拓展延伸 提供充足的氧气 【解析】实验结论（1）A中白色粉末变为蓝色，说明反应生成了水；（2）B、E中澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳、一氧化碳；
32、（3）D中红色粉末变成黑色，说明反应生成了一氧化碳；根据以上实验现象可推断出猜想成立；反思交流（2）实验过程中用纯净的氧气而不用空气的原因是：空气中含有水蒸气、二氧化碳影响实验结果；拓展延伸日常生活中使用含碳燃料时，防止一氧化碳中毒的方法：提供充足的氧气，在通风处进行等。2.【实验准备】方案一：有刺激性气味的气体产生；方案二：氯化钡溶液【实验结论】【交流研讨】霾中可能含有不溶性有机物，含有碳元素，与氧气反应也会生成二氧化碳活动三：Pb、Hg【能力发展】集中供暖汽车尾气的排放【检出进度】霾中是否含有硝酸盐【解析】活动一：要探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐，铵根离子会与碱性物质混合产生有刺激性气味的氨
33、气，而硫酸根离子能与钡离子结合产生硫酸钡沉淀；活动二：【实验结论】装置内澄清石灰水变浑浊是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式是；【交流研讨】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑，是因为根据题干提供的信息，霾中可能含有不溶性有机物，含有碳元素，与氧气反应也会生成二氧化碳；活动三：霾中含有的Pb、Hg、Cd等金属元素是有害元素；【能力发展】烧散煤取暖会造成雾霾，可以采用集中供暖的方法，汽车尾气的排放会造成雾霾；【检出进度】根据整个的实验天哪就爱过程可以看出，该小组同学没有进行霾中是否含有硝酸盐的实验探究。3.（1）； （2）I、一；黑色固体变红；吸收CO2；II、盐酸或HCl
34、【总结反思】c【解析】（1）发热主要原理是氧化钙和水反应生成了氢氧化钙，放出大量的热，反应的化学方程式为：；（2）当气体通过甲时，澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有二氧化碳，证明假设一不成立；丁中氧化铜粉末由黑色固体变红，可知气体中含有氢气，证明假设三成立；乙中NaOH溶液的作用是吸收CO2；、实验后，小萍同学取少量锥形瓶内的溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，开始一段时间无沉淀生成，其原因是锥形瓶内的溶液中存在稀盐酸；【总结反思】通过以上探究，小林同学做了如下的反思归纳：加热包应密封防潮保存，故a正确；向用过的加热包内的固体中，加入过量稀盐酸后过滤，可以回收活性炭，故b正确；不是所有能与水混
35、合放出热量的物质均可用作加热包中的发热材料，如浓硫酸具有强腐蚀性，不能用作发热材料，故c错误。故选c。4.A Na2CO3和NaHCO3 不成立稀盐酸和氢氧化钠溶液反应放出热量 NaCl和NaOH【解析】（1）根据实验结果可知，用煮沸的方法可以降低水的硬度，所以A试管中有较多泡沫，另一支试管中泡沫较少；（2）【提出猜想】向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，所得溶液中溶质有以下几种情况：碳酸钠不和二氧化碳、水反应，溶质是碳酸钠；部分碳酸钠和二氧化碳、水反应，溶质是Na2CO3和NaHCO3；全部碳酸钠和二氧化碳、水反应，溶质是碳酸氢钠；故猜想三：溶质为碳酸氢钠和碳酸钠；【设计实验】a取所得溶液少
36、许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定有碳酸钠；猜想二不成立；b取实验步骤a中上层清液，滴加适量稀盐酸，有气泡冒出，说明溶液中含有碳酸氢钠，则猜想一不成立；碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：；（3）氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水是中和反应，化学方程式为；（4）根据图三中的信息，能得到的结论是：稀盐酸和氢氧化钠溶液反应放出热量；图三中A点对应溶液中氢氧化钠过量，溶质是NaCl和NaOH。考点59 有关物质变质的探究1.【问题讨论】（1）过滤 （2）；（3）；溶液变红色【拓展应用】（1）密封保存 （2）Ba(OH)2【解析】问题讨论：（1）
37、操作得到的是固体和液体，故钙操作的名称是过滤；（2）加入的氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，由于有白色沉淀生成，说明含有碳酸钠，故猜想错误；（3）加入酚酞试液，“现象X”是溶液不变色，则说明不含有氢氧化钠，从而说明猜想正确，若是“现象X”是溶液变红，说明含有氢氧化钠，则是猜想正确；拓展应用：（1）由于氢氧化钠能与二氧化碳反应，故需要密封保存；（2）要除去氢氧化钠中的碳酸钠，加入的试剂需要将碳酸根离子反应掉，且不能产生新的杂质，氢氧化钡与碳酸钠反应生成的碳酸钡沉淀和氢氧化钠，而氯化钡与碳酸钠反应生成了氯化钠，有新杂质。2.（1）【提出问题1】气泡；（2）【提出猜想】NaOH；Na2CO
38、3 【实验探究2】白色沉淀；二（3）【提出问题3】搅拌，使反应充分进行；大于（4）【反思交流】将碳酸钠完全除去【解析】（1）【提出问题1】由于氢氧化钠易与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠能与酸反应生成二氧化碳气体；（2）【提出问题2】若氢氧化钠全部变质，则溶液中只有碳酸钠，若部分变质，溶液中是碳酸钠和氢氧化钠的混合物，所以猜想二是：该溶液中溶质含有NaOH、Na2CO3；【实验探究2】要探究溶液中是否含有氢氧化钠，应将碳酸钠除干净；【实验探究3】操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作a中玻璃棒的作用为搅拌，是反映充分进行。根据实验流程和反应的方程式：、可知，最终所得氢氧化钠固体质量大于变
39、质后样品中氢氧化钠的质量；（4）【反思交流】在【实验探究2】氧探究是否含有含有氢氧化钠，应将碳酸钠除去，碳酸钠能与氯化钡反应，所以与中加入过量的氯化钡溶液的目的是将碳酸钠完全除去。考点60 有关物质性质的探究1.（1）氧化铜；-1 （2） （3）氧气 （4）NaOH；CuSO4；产生蓝色沉淀【解析】（1）将铜片置于铁架台的铁圈上，用酒精灯加热，铜与氧气在加热条件下生成氧化铜，步骤产生的黑色物质是氧化铜。步骤淡黄色产物是Na2O2，钠元素显+1价，设氧元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）2+2x=0，则x=-1价。（2）铜片上钠燃烧处出现了光亮的铜斑，是因为氧化铜
40、与钠在加热条件下生成铜和氧化钠，反应的化学方程式为：。（3）将带火星的木条伸入试管，木条复燃，说明产生的气体是氧气。（4）由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，步骤还可能有一种常见物质是氢氧化钠，氢氧化钠能与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，则观察到产生蓝色沉淀，证明猜想正确。2.（1）【实验结论】 【交流与反思】温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解（2）【分析与结论】CaO、Ca(OH)2、CaCO3；3.7【反思与拓展】使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收 氧化钙【解析】（1）【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验，产生的气体能燃烧，由质量守恒定律
41、可知，该气体是氢气，因此钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，反应的化学方程式：；【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解；（2）【分析与结论】A装置增重0.9 g，B装置增重2.2 g，说明氢氧化钙分解生成了0.9 g水，碳酸钙分解生成了2.2 g二氧化碳，反应的化学方程式及其质量关系：74 183.7 g 0.9 g100 445 g 2.2 g干燥剂中氧化钙质量：10.0 g-3.7 g-5 g=1.3 g，该包干燥剂的成分有CaO、Ca(OH)2、CaCO3，其中Ca(OH)2的质量为3.7 g；【反思与拓展】停止加热后，需
42、要通入N2一段时间的目的是使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收；若没有C装置，会导致空气中的部分二氧化碳进入B装置中，导致测定的二氧化碳质量偏大，由于氢氧化钙的测定值不变，因此含量测定结果偏小的成分是氧化钙。考点61 有关物质含量的探究1.CaCO3 【提出猜想】NaOH、Ca(OH)2；四； 【讨论交流】二；稀盐酸的量很少，不足以或恰好和氢氧化钠反应 【拓展探究】（1）84%（2）10.6 g （3）18.3%【解析】滤渣的主要成分是氢氧化钙和碳酸钠反应生成的碳酸钙；【提出猜想】猜想一：氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应时是NaOH；猜想二：碳酸钠过量时是NaOH和Na2CO3；猜想三：氢氧化钙过量时是NaOH、Ca(OH)2；猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2经过分析，大家一致认为上述猜想四不需要验证，肯定是错误的，原因是碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式：；【讨论交流】根据实验现象，得出猜想二是正确的，方案一中无明显现象的原因是稀盐酸的量很少，不足以或恰好和氢氧化钠反应；【拓展探究】（1）设氢化钙质量为x，生成氢氧化钙质量为y42 74 4x y 0.4 g，x=4.2 g，y=7.4 g样品中CaH2的质量分数为：100%=84%；（2
