1、专题22 科学探究1（2021江苏盐城）化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。（1）完成“探究某种盐的性质”实验，填写下表。试管序号甲乙丙实验操作实验现象红色溶液白色沉淀无色气体实验结论该盐是_（选填“NaCl”“Na2CO3”“Na2SO4”），其水溶液呈_性。实验解释丙中发生反应的化学方程式：_。实验计算全班同学完成试管乙实验，共消耗质量分数为10.4%的BaCl2溶液50g，实验后最多收集到_g白色沉淀。（2）处理“CO2的实验室制取与检验”实验废液。全班同学完成该实验共产生1000g含HCl废液（固体已除，大理石中杂质未参加反应），不能直接排放。（实验方案）先测定废液
2、中HCl的质量分数，再用熟石灰处理废液至中性。（实验操作）称量_NaOH固体，溶解，配制30g5%的NaOH溶液。取100mL小烧杯，倒入20g废液样品，插入pH计测定溶液的pH，向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液，实验过程中溶液pH变化如图所示。投入_g熟石灰处理剩余废液（写出计算过程）。（实验反思）有同学提出也可以根据盐酸具有挥发性直接加热废液除去杂质HCl，并得到CaCl2。写出你的观点及理由：_。【答案】Na2CO3 碱 Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O 4.925 1.5g 35.77g 同意，HCl具有挥发性，蒸发后剩余固体是氯化钙 【详解】（1）该盐能使酚酞
3、溶液变红，说明溶液显碱性，能和氯化钡生成沉淀，能和稀盐酸生成气体，该盐是碳酸钠，显碱性，丙中碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠二氧化碳和水，故填：Na2CO3；碱；Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O。实验计算：解：设生成白色沉淀质量为x。 x=4.925g故填：4.925。（2）实验操作配制30g5%的NaOH溶液，需要氢氧化钠30g5%=1.5g，故填：1.5g。解设20g废液中HCl的质量为y，需要氢氧化钙质量为z。 y=0.73g，HCl质量分数 Z=35.77g实验反思同意，HCl具有挥发性，蒸发后剩余固体是氯化钙，故填：同意，HCl具有挥发性，蒸发后剩余固体是氯化钙。2（202
4、1四川南充）（1）如图为实验室制取并收集气体的装置图，请回答下列问题：仪器a的名称是_。若用A装置制取氧气，写出对应的化学方程式_。若需收集一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是_（填装置序号）。若用C装置收集一瓶二氧化碳气体，其验满的方法是_。二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体，比空气的密度大，易溶于水且与水反应。若用F装置收集二氧化硫气体，则气体应从_（填“b”或“c”）端导入。（2）电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠、氯气（Cl2）和氢气，并进而生产具有消毒、漂白作用的漂白液。粗盐中的难溶性杂质可通过溶解、_操作除去，以免破坏电解装置。写出电解饱和食盐水的化学方程式_。某同学想知道某一瓶放置一段
5、时间的漂白液是否变质，设计了下列探究实验。（查阅资料）制取漂白液（有效成分为NaClO）的原理： 在空气中 NaClO易发生反应：，HClO能使有色布条褪色，且HClO含量越高，漂白效果越好；HClO易分解，分解后丧失漂白作用Ca(ClO)2易溶于水（提出问题）放置一段时间的漂白液是否变质？（提出猜想）猜想1：未变质，溶液中主要成分为NaCl、 NaClO猜想2：部分变质，溶液中主要成分为NaCl、 NaClO、Na2CO3猜想3：全部变质，溶液中主要成分为NaCl、 Na2CO3（实验探究）实验操作实验现象实验结论i取适量该溶液于烧杯中，放入有色布条_猜想3不成立ii另取适量该溶液于试管中，
6、滴入适量氯化钙溶液产生白色沉淀猜想_成立写出实验操作中产生白色沉淀的化学方程式_。（拓展应用）由（查阅资料）和如图可知，需控制pH约为_时（填整数），漂白液具有最佳漂白能力。【答案】锥形瓶 E 将燃着的木条平放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳己收集满 c 过滤 有色布条褪色 2 5 【详解】（1）由图可知仪器a为锥形瓶，故填：锥形瓶；氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热条件下生成氯化钾和氧气，可用A作为发生装置，化学方程式，故填：；排水法收集的氧气纯净，若需收集一瓶较纯净的氧气，应选用排水法，故填：E；二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，若用C装置收集一瓶二氧化碳气体，其验满的方法是将燃着的木条平放在集
7、气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳己收集满，故填：将燃着的木条平放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳己收集满；二氧化硫是一种密度比空气大的气体，若用F装置收集二氧化硫气体，则气体应从c导入，故填：c；（2）粗盐中的难溶性杂质可通过溶解、过滤操作除去，以免破坏电解装置，故填：过滤；电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠、氯气（Cl2）和氢气，电解饱和食盐水的化学方程式，故填：； 实验探究取适量该溶液于烧杯中，放入有色布条，有色布条褪色，说明还含有有效成分次氯酸钠，猜想3不成立，另取适量该溶液于试管中，滴入适量氯化钙溶液，产生白色沉淀，说明含有碳酸钠，碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程式，漂白液既
8、有次氯酸钠，又有碳酸钠，猜想2成立，故填：有色布条褪色；2；拓展应用由图可知，pH=5次氯酸质量分数最高，漂白效果最好，故填：5。3（2021湖南邵阳）化学科技小组的同学进行了某探究实验将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。（1）写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是_；（2）探究蓝色滤液的成分（提出问题）蓝色滤液中溶质的成分是什么？（作出猜想）猜想一：Zn（NO3）2；猜想二：Zn（NO3）2和Cu（NO3）2；猜想三：_；上述猜想中，该小组有同学直接判断猜想一不合理，理由是_；（实验设计）为进一步验证上述猜想，科技小组的同学设计了如下实验。实验操作
9、实验现象实验结论相关化学方程式取少量蓝色溶液于试管中，滴加_猜想三成立_（结论分析）猜想三成立，则滤渣中一定含有_。【答案】 Zn（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3 滤液显蓝色，肯定含有硝酸铜 稀盐酸 产生白色沉淀 Ag 【详解】将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后，锌再与相同反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明硝酸铜有剩余。（1）锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是；（2）作出猜想：充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明硝酸铜有剩余，硝酸银可能有剩余，也可能恰好完全反应；则猜想三：Zn（NO3）2、Cu（
10、NO3）2和AgNO3；上述猜想中，猜想一不合理，理由是滤液显蓝色，肯定含有硝酸铜；实验设计：取少量蓝色溶液于试管中，滴加稀盐酸，产生白色沉淀，说明溶液含硝酸银，因为稀盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，猜想三成立；实验操作实验现象实验结论相关化学方程式取少量蓝色溶液于试管中，滴加稀盐酸产生白色沉淀猜想三成立结论分析：猜想三成立，硝酸银部分参加反应，硝酸铜未参加反应，则滤渣中一定含有Ag，且只含有Ag。4（2021湖南常德）学习金属活动性顺序后，老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后，将反应后的无色溶液（以下简称：待测溶液）倒入有水的废液
11、缸中时，发现有白色沉淀析出的“异常现象”。小明设计实验开展了如下探究。请根据要求回答有关问题：（发现问题）小明取一滴管未倒完的待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，依然产生大量白色沉淀（像牛奶一样）。（提出问题）待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生？白色沉淀是什么物质？（查阅资料）（1）AlCl3是一种无色透明晶体，极易与水反应生成难溶于水的Al(OH)3而产生白色沉淀；（2）CuCl是一种不溶于水的白色固体，易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中；CuCl中Cu的化合价为_。（提出猜想）猜想：白色沉淀是Al(OH)3猜想：白色沉淀是CuCl猜想：白色沉淀是A1(OH)3
12、和CuCl的混合物（实验探究）序号实验操作实验现象实验结论取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中无明显实验现象猜想_正确取约2mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的Al条，充分反应有红色固体析出取一滴管实验后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中无明显实验现象（结论与反思）（1）上述实验表明，Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl，第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。请分别写出上述两步反应的化学方程式：第一步：_，第二步：_。（2）待测溶液中含有大量CuCl，为什么它没有以白色沉淀的形式存在？请说明原因：_。（3）设计实验
13、的目的是_。（启示与拓展）通过对Al和CuC12溶液反应的实验探究，使我们认识到，我们不少的传统认识远没有做到细致入微，特别是当观察到有红色固体析出，于是就贸然断定这个反应是个简单的、一步完成的置换反应。实际上还要关注物质变化的过程，通过比较和分析，得出可靠的结论。经过无数次实验证明，有些化学反应看似一步完成，实际上是分步进行的。请根据你所学知识，任举一例反应可能分步进行的实例：_。【答案】+1 待测溶液中氯离子过高 证明溶液中氯化铝没有生成氢氧化铝沉淀 碳燃烧生成二氧化碳可能是碳首先和氧气反应生成一氧化碳、一氧化碳再和氧气生成二氧化碳（合理即可） 【详解】查阅资料：CuCl中氯元素化合价为负
14、一价，设铜元素化合价为x，化合物中正负化合价代数和为零；则x +(-1) =0，x=+1。实验探究：已知，CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中；取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中无明显实验现象，说明没有生成氢氧化铝沉淀，可能生成的CuCl溶于一定浓度的NaCl溶液中；取约2mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的Al条，充分反应，有红色固体析出说明生成了铜单质，排除溶液铜离子的干扰；实验后的溶液中有生成的氯化铝，取一滴管实验后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，无明显实验现象，说明氯化铝没有生成沉淀；综合分析可知，沉淀为
15、铜元素导致的，沉淀为CuCl，故猜想正确。结论与反思：（1）上述实验表明，Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl，第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。上述两步反应的化学方程式分别为： 、。（2）CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中；待测溶液中氯离子过高，导致CuCl没有生成沉淀。（3）设计实验的目的是证明溶液中氯化铝没有生成氢氧化铝沉淀。启示与拓展：碳燃烧生成二氧化碳可能是碳首先和氧气反应生成一氧化碳、一氧化碳再和氧气生成二氧化碳（合理即可）。5（2021甘肃定西）某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质，请你参与他们的探究。（实验过程与分析）实
16、验1实验2实验操作实验现象_无明显现象实验结论氢氧化钠能与硫酸铜反应氢氧化钠不与硫酸反应（1）请写出实验1的实验现象。（实验反思与拓展）（2）实验1发生反应的化学方程式为_。（3）某同学认为实验2的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡，再滴人稀硫酸，观察到溶液由_色变为无色，由此表明氢氧化钠与硫酸确实发生了反应，该反应的化学方程式为_。（4）由实验2联想到：把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象，它们是否发生了化学反应呢？（本实验中忽略CO2溶于水）甲同学设计了如图所示的实验方案，当通过胶头滴管滴加NaOH溶液时，观察到_现象，说明两者发生了化学反应。乙
17、同学重新设计实验方案：取NaOH溶液于试管中，通入少量CO2，然后向所得溶液中加入足量稀盐酸，当观察到_现象时，也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。【答案】产生蓝色沉淀，溶液由蓝色变为无色 红 气球膨胀 有气泡产生 【详解】(1)实验1将氢氧化钠和硫酸铜混合，二者能反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠。所以能观察到的现象是：溶液中有蓝色沉淀产生，溶液由蓝色变为无色；(2)氢氧化钠和硫酸铜混合，反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，；(3)向氢氧化钠溶液中滴加酚酞，由于氢氧化钠溶液显碱性，能够使无色酚酞变红。当向其中加入硫酸后，硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，此时溶液中的碱被消耗，则溶液的碱性变弱
18、至恰好完全反应，溶液呈中性，则此时中性的溶液不能使无色酚酞变色，则能观察到溶液逐渐由红色变为无色；硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，反应方程式为：；(4)滴入氢氧化钠后，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，锥形瓶中的二氧化碳被消耗，则气体减少，锥形瓶内的压强也减小，而外界大气压大于内部大气压，则此时气球会在大气压的作用下不断膨胀，所以当观察到气球膨胀，可以证明氢氧化钠和二氧化碳反应；氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，再滴入足量稀盐酸，碳酸钠和稀盐酸能反应生成氯化钠、水和二氧化碳；该过程中能观察到有气泡产生，当观察到滴入稀盐酸后，溶液中有气泡产生，可以证明有碳酸钠，即可以证明氢氧化钠和二氧化碳
19、反应。6（2021重庆）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。某实验小组利用焦炭和Fe2O3模拟早期炼铁并检验可能的产物，实验装置如下（查阅资料）铁粉为黑色；常温下，Fe、Fe3O4可被磁铁吸引；PdCl2，溶液可用于检验CO，原理是PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl；Fe3O4与硫酸反应 Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O。（实验现象）澄清石灰水变浑浊，PdCl2溶液中产生黑色沉淀，玻璃管内粉末全部变成黑色。冷却后，用磁铁靠近黑色固体，黑色固体被部分吸引。（1）仪器A的名称是_。（2）为了检验气体产物，装置从左到右的接口连接顺序为a_。（3
20、）澄清石灰水变浑浊的化学方程式_。（实验结论）反应生成CO 和CO2，磁铁上的黑色固体可能是 Fe、Fe3O4。（提出猜想）磁铁上的黑色固体是什么？猜想一：Fe猜想二 Fe3O4猜想三 Fe 和Fe3O4（设计实验）设计思路操作现象结论定性实验取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硫酸，充分反应固体完全溶解，产生气泡猜想_不成立定量实验取一定质量的稀硫酸（足量）放入烧杯中，加入5.6g黑色固体，充分反应后称量溶液的质量固体完全溶解，产生气泡，溶液增加的质量为_猜想一成立（归纳总结） 根据实验结论和探究结果C与Fe2O3反应的化学方程式为_。【答案】酒精灯 d e b c 二 5.4g 【详解】（1
21、）由图可知，仪器A的名称是：酒精灯；（2）一氧化碳能与PdCl2、水反应生成Pd、二氧化碳和氯化氢，会影响二氧化碳的检验，故应先用澄清石灰水检验二氧化碳，再用PdCl2溶液检验一氧化碳，且应“长进短出”，这样反应比较充分，现象明显，故装置从左到右的接口连接顺序为adebc；（3）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；设计实验：定性实验：取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硫酸，充分反应，固体完全溶解，产生气泡，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，四氧化三铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，故一定含铁，猜想二不成立；定量实验：结论为猜想一成立，故黑色固体是铁，设铁完
22、全反应生成氢气的质量为xx=0.2g故溶液增加的质量为：5.6g-0.2g=5.4g。归纳总结：由以上分析可知，碳与氧化铁在高温下反应生成了铁、一氧化碳和二氧化碳，该反应的化学方程式为：。7（2021江西）化学社团的同学在探究金属化学性质时，进行了图1 所示的实验。图1 实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面_。锌和稀硫酸反应的化学方程式为_。实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），铜片表面产生了气泡。（提出问题）图2 中铜是否发生了化学反应？产生的气体是什么？（作出猜想）同学们对产生的气体进行了以下猜想：小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。他们作出猜
23、想的理论依据是_。（查阅资料）（1）将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，铜片表面产生气体。该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。（2）二氧化硫能使品红溶液褪色。（设计并进行实验）他们设计了图3 装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4 中的装置连接，验证自己的猜想。实验操作实验现象实验结论小知连接导管a 与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间_小彬的猜想正确小辰选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条木条不复燃小彬连接导管a 与导管_（填序号），收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火气体燃烧，听到轻微的“噗”声（教师释疑）图1 实验中，锌与稀
24、硫酸反应，锌失去电子，酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。（学生感悟）图3 实验中，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得_（选填“锌”或“铜”）失去的电子生成了氢气。（得出结论）图2 中两种金属触碰后铜_（选填“有”或“没有”）发生化学反应。（延伸应用）制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是_。（填序号）A锌 B铜 C银【答案】无明显现象 质量守恒定律 品红溶液不褪色 c 锌 没有 A 【详解】锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，图1 实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面无明显现象。锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为。
25、作出猜想：小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。他们作出猜想的理论依据是质量守恒定律，稀硫酸中含有硫、氢、氧元素。（2）设计并进行实验：连接导管a 与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间，品红溶液不褪色，说明气体不是二氧化硫；选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条，木条不复燃，说明气体不是氧气；该气体应该是氢气，氢气密度比空气小，连接导管a 与导管c，收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火，气体燃烧，听到轻微的“噗”声，说明气体为氢气；学生感悟：图3 实验中，锌失去的电子通过导线转移到铜片上，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得锌失去的电子生成了氢气
26、。得出结论：图2 中两种金属触碰后铜没有发生化学反应，是锌失去的电子形成锌离子。延伸应用：制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属，锌的金属活动性比铁强，铜、银的金属活动性比铁若，这种金属可以是锌；故填：A。8（2021云南）小英设计了探究SO2与AgNO3溶液反应的实验。将SO2通入质量分数为1.7%的AgNO3溶液中，反应后过滤得到无色溶液A和白色沉淀B。对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag2SO3，Ag2SO4或二者混合物。（查阅资料）Ag2SO4为白色固体，微溶于水Ag2SO3为白色固体，难溶于水，溶于过量的Na2SO3溶液（提出问题）白色沉淀B的成
27、分是什么？（猜想与假设）猜想一：仅有Ag2SO4 猜想二：仅有Ag2SO3 猜想三：_（实验探究）实验操作实验现象结论取少量溶液A于试管中，滴加足量Ba（NO3）2溶液无明显现象猜想_成立（实验结论）SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸和沉淀B，反应的化学方程式是_。（拓展延伸）另取溶液A，滴加足量Ba（NO3）2溶液，无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，原因是_。向盛有少量AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量，实验现象是_。【答案】Ag2SO3、Ag2SO4 二 H2O+SO2+2AgNO3= Ag2SO3+2HNO3 溶液A中含有银离子，加入氯化钡后，氯离子和银离子
28、生成氯化银沉淀 开始生成白色沉淀，随着Na2SO3溶液的不断加入沉淀溶解 【详解】猜想与假设：对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag2SO3，Ag2SO4或二者混合物。结合猜想一、二可知，猜想三：Ag2SO3、Ag2SO4实验探究：硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，实验中无明显现象，说明溶液中不存在硫酸根离子，故猜想一、三不成立，猜想二成立。实验结论：由实验探究结论可知，沉淀B为Ag2SO3，反应前后元素种类不变，则SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸为硝酸HNO3，且反应物中还有水参与，故反应的化学方程式是H2O+SO2+2AgNO3= Ag2SO3+2HNO3。拓展延伸：氯离
29、子和银离子生成不溶于酸的氯化银沉淀；另取溶液A，滴加足量Ba（NO3）2溶液，无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，原因是溶液A中含有银离子，加入氯化钡后，氯离子和银离子生成氯化银沉淀。已知：Ag2SO3为白色固体，难溶于水，溶于过量的Na2SO3溶液；向盛有少量AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量，实验现象是开始生成白色沉淀，随着Na2SO3溶液的不断加入沉淀溶解。9（2021四川成都）学习兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。某学习小组对铁锈蚀进行探究。（提出问题）铁锈蚀与哪些因素有关？（查阅资料）（1）氯化钙固体可作干燥剂。（2）一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本
30、身不参加反应。（3）常温常压，氢气密度是dg/mL。（设计与实验）实验一：定性探究铁锈蚀的因素取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表。试管一周后现象A铁钉表面有一层铁锈B铁钉表面无明显变化C铁钉表面无明显变化D铁钉表面有较厚铁锈（1）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的_发生化学反应。（2）对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与_有关。（3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是_，写出除铁锈的化学方程式_。实验二：定量探究铁锈蚀的因素小组设计了如图装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸
31、的注射器插到烧瓶上，采集数据。（4）据图，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是_。（5）据图，对比AB段和BC段说明_分析t3时刻压强突然变大的原因是_。实验三：测定铁锈含量将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得mg固体，连接如图装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。（6）完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为VmL，则该固体中铁锈质量分数表达式为_。（7）该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是_，解决方法是_。（反思与评价）（8）与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是_。【答案】氧气和水蒸气 氯化钠 铁锈疏松多孔，能吸附氧气和水蒸气，会加快铁的锈蚀 Fe2O3+
32、6HCl=2FeCl3+3H2O 铁生锈放出的热量小于装置散失的热量 加氯化钠溶液前，铁锈蚀较慢 铁锈蚀消耗氧气,装置内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，反应产生较多氢气 氢气未干燥，含有水蒸气 在乙、丙装置间加一个干燥装置 使用铁粉和加入碳粉，加快了铁锈蚀的速率 【详解】（1）A铁钉和氧气、水同时接触生锈，B没有氧气不生锈，C没有水不生锈，对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的氧气和水蒸气发生化学反应，故填：氧气和水蒸气；（2）A无氯化钠生锈速度慢，D有氯化钠生锈速度快，说明说明铁锈蚀还与氯化钠有关，故填：氯化钠；（3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是铁锈疏松多孔，能吸附氧气和水
33、蒸气，会加快铁的锈蚀，盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，可用来除锈，化学方程式Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，故填：铁锈疏松多孔，能吸附氧气和水蒸气，会加快铁的锈蚀；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；（4）据图，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是铁生锈放出的热量小于装置散失的热量，故填：铁生锈放出的热量小于装置散失的热量；（5）对比AB段和BC段说明加氯化钠溶液前，铁锈蚀较慢，t3时刻压强突然变大的原因是铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，反应产生较多氢气，故填：加氯化钠溶液前，铁锈蚀较慢；铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，注射器内盐酸被吸入
34、烧瓶，反应产生较多氢气。（6）解：设铁的质量为x。 x= 则该固体中铁锈质量分数表达式 ，故填：。（7）该实验氢气未干燥，含有水蒸气，故得到氢气体积偏大，计算铁质量分数偏大，铁锈质量分数偏小，解决方法在乙、丙装置间加一个干燥装置，故填：氢气未干燥，含有水蒸气；在乙、丙装置间加一个干燥装置；（8）实验1是铁钉，实验二是铁粉，实验二铁锈蚀明显更快的原因是使用铁粉和加入碳粉，加快了铁锈蚀的速率，故填：使用铁粉和加入碳粉，加快了铁锈蚀的速率。10（2021浙江湖州）小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底
35、是什么呢？科学研究小组通过上网查阅资料发现：一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢？科学研究小组设计了如下实验：（1）探究加热棒内是否含有氯化钠将加热棒内的物质放入烧杯中，加入足量的水充分溶解、过滤，得到滤渣和滤液。取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，无明显现象，_（填写正确的实验操作及现象），证明滤液中含有Cl。在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+，从而确定含有氯化钠。（2）探究加热棒内是否含有铁粉小明用磁铁靠近滤渣，发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。小明通过如图装置探究黑色
36、物质是否含有四氧化三铁，该物质鉴定的原理是：Fe3O4+4H23Fe+4H2O。当观察到_这一现象时，排除了四氧化三铁存在的可能性。小英同学认为这还不能确定铁粉的存在，因为除了四氧化三铁外，钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上，进行如下实验：取适量被吸引的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，向试管中加入足量的过氧化氢溶液（能将Fe2+转化为Fe3+），然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色，证明溶液中有Fe2+，得出加热棒中含有铁粉这一结论。（3）探究加热棒内是否含有炭粉点燃不能被吸引的黑色粉末，并将产生的气体通入足量澄清石灰水，石灰水变浑浊，得出加
37、热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式：_、_。综合上述实验，小明验证了加热棒内的主要成分。加热棒为什么能够起到加热作用呢？小明还将进一步探究。【答案】滴加适量硝酸银溶液，产生白色沉淀 无水硫酸铜粉末不变蓝 C+O2CO2 CO2+Ca（OH）2CaCO3+H2O 【分析】（1）根据氯离子的检验方法进行分析；（2）根据氢气还原四氧化三铁的产物进行分析；（3）根据碳粉的燃烧、二氧化碳与石灰水的反应书写方程式。【详解】（1）要证明滤液中含有氯离子，取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，排除硫酸根离子的干扰后，滴入硝酸银溶液，若产生白色的沉淀即氯化银，说明滤液
38、中含有氯离子，故填：滴加适量硝酸银溶液，产生白色沉淀；（2）根据，氢气还原四氧化三铁的产物为铁和水，若黑色固体中含有四氧化三铁，则通入干燥的氢气后会有水和铁生成，但生成铁粉和四氧化三铁均为黑色，无明显现象，生成的水能使无水硫酸铜变蓝；黑色粉末中无四氧化三铁，则无水硫酸铜不变蓝，故填：无水硫酸铜粉末不变蓝；（3）若黑色粉末中含有碳粉，碳粉点燃生成二氧化碳，二氧化碳气体通入澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，石灰水变浑浊，方程式为：C+O2CO2； ，故填： ； 。【点睛】此题难度不大，只是阅读量较大，解题时需要认真读题，从题目中找出解题信息结合所学知识进行解答。11（2021安
39、徽）关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。（任务一）认识燃烧（1）酒精、煤（含硫）、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是_（填字母序号）。A发光 B产生有刺激性气味的气体 C放热 D产生使澄清石灰水变浑浊的气体（2）写出酒精（C2H5OH）完全燃烧的化学方程式_。（任务二）探究燃烧的条件及质量变化（3）该小组同学按下列实验步骤开展探究。步骤1：室温下，按如图组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。步骤2：将锥形瓶浸入80的热水中，观察现象。步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1，和K2，从K1处缓慢通入约50m
40、L氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g。步骤4：将锥形瓶再次浸入80的热水中，观察现象。步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是_。m1、m2、m3的大小关系是_。（任务三）调控燃烧（4）报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议_。（任务四）再探铁的燃烧（5）查阅文献：颗粒直径为2030nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。结合已有知识，回答下列问题：影响铁燃烧的因素有_、_（至少答出2点）。铁与氧气反应的条件不同，产物不同。若56g铁与氧气反应可
41、得ag产物，且铁无剩余，则a的取值范围是_。【答案】B 步骤2中白磷未燃烧，步骤4中白磷燃烧，产生白烟 m1m2=m3 取土填埋，隔绝空气 铁的表面积 氧气的浓度（温度） 7.2a8.0 【详解】（1）酒精、煤（含硫）、天然气燃烧都能发光发热并且产生二氧化碳气体使澄清的石灰水变浑浊，但是只有煤中含有硫会产生有刺激性气味的二氧化硫气体，故选B；（2）酒精在点燃的条件下生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；（3）通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是步骤2中，隔绝氧气，白磷未燃烧，步骤4中，通入氧气，白磷燃烧，产生白烟；一开始锥形瓶充满二氧化碳，步骤3中通入50mL氧气，二氧化碳的密度比空
42、气大，故m1m2，步骤4中白磷燃烧消耗了氧气，但是反应在密闭容器中进行，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，步骤5中恢复室温擦干锥形瓶，故m2=m3，因此m1m2=m3；（4）一旦煤层自燃，取土填埋，隔绝空气；（5）铁在空气中不能燃烧，在氧气中能燃烧，说明影响铁燃烧的因素有氧气的浓度，颗粒直径为2030nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁，说明铁的表面积可以影响铁的燃烧，故影响铁燃烧的因素有：铁的表面积、氧气的浓度或温度；铁与氧气生成FeO时产物的质量最小，设生成的产物为x，解得x=7.2g铁与氧气生成三氧化二铁，产物的质量最大，设生成的产物为y，解得y=8g故a的取值范围是
43、7.2a8.0。12（2021山东潍坊）过氧化氢性质不稳定，易被某些含铜化合物催化分解。某化学兴趣小组探究过氧化氢与氢氧化铜混合产生气体的过程如下：（查阅资料）a过氧化铜（CuO2）为黄褐色固体b（实验过程）步骤一：制备氢氧化铜向盛有5mL溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液的试管中，滴加少量硫酸铜溶液，产生蓝色沉淀。步骤二：氢氧化铜与过氧化氢混合向蓝色沉淀中逐滴滴入溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液直至过量，发现蓝色沉淀变为黄褐色沉淀，随后黄褐色沉淀迅速变为黑色沉淀，产生气泡且越来越快，最终试管中得到黑色沉淀。分析实验过程，请完成下列问题：（1）CuO2中氧元素的化合价为_，请写出产生蓝色沉淀的化学方程式_。为验证该气体是否为氧气，可以使用_进行检验。（提出问题）气泡越来越快的原因是什么？（作出猜想）（2）小组成员作出如下猜想：猜想：Cu（OH）2作为催化剂加快H2O2分解产生O2；猜想：CuO2作为催化剂加快H2O2分解产生O2；猜想：_（填化学式）作为催化剂加快H2O2分解产生O2。（验证猜想）某同学立即否定猜想、，理由是_。简述验证猜想正确的实验方案_。（反思拓展）黄褐色沉淀遇到过氧化氢迅
