专题08 实验探究
实验探究题，是每年中考的必考题型。该题分值高、占比重、灵活性强、难度大，是学生丢分较严重的题型，也是不同层次的学生拉开差距的题型。不少学生畏惧实验探究题，觉得无从下手。究其原因，主要有三个方面：一是有畏难心理，遇到实验探究题就放弃或草草作答了事；二是基础知识薄弱，虽认真阅读，但还是不能准确理解题意；三是知道题意，但是不会作答，或答题的正确率不高。实验探究题的复习是提高总分的关键。那就要了解此类题型的特点、解题方法及强化训练。
题型特点：
1、实验探究题题型较成熟，命题的形式较简单。主要以填空题和实验报告的形式出现；
2、知识面广，从所考查的知识点来看覆盖面广，可以考查初中化学所有的知识；
3、题型新颖，因为命题的素材广泛，可以来自于生活、生产、社会实际、科技前沿、环保等领域；
4、灵活多变，可以多方位多角度多层面的考查，体现灵活多变。
专题训练
一、实验探究（20小题）
1．（2022年广东省广州市中考模拟）小邱同学在医院输液时使用了“一次性输液恒温器”(见图1)，它可以加温进入人体的输液达到30℃左右，并能持续4小时以上。某化学兴趣小组的同学对“一次性输液恒温器”进行了实验探究。
【问题提出】输液恒温器里面的主要成分是什么？为什么能发热？
兴趣小组的同学取了一件“一次性输液恒温器”，拆开里面的包装袋，倒出一堆黑色固体粉末。
【讨论交流】
（1）小亮同学根据图2说明书，设计了图3的实验方案来验证黑色粉末是否含有碳粉。这种方法是否可行？___________，理由是___________。
（2）根据初中化学知识，认为发热原理是“铁粉缓慢氧化”放出热量。其中氯化钠的作用是_________。原料中的活性炭粉能与铁粉形成许多微小的化学反应（原电池），还能吸附氧气和水，使反应更快地进行。
【实验探究】
（3）设计一个实验验证黑色粉末中含有氯化钠
操作 现象 结论
取少量黑色粉末加水溶解后过滤，将滤液置于试管中，依次滴加________和少量___________（均填名称） __________ 含有氯化钠
（4）同学们为了能自制这种发热装置，准备测定这堆混合物中的铁、碳质量比。他们取用了上面实验剩下的黑色粉末，立即进行实验。
【查阅资料】
①2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
②Fe+2FeCl3=3FeCl2
③在HCl和FeCl3的混合溶液中Fe先与FeCl3反应
【实验记录】
【实验结论】请写出浅绿色溶液变为红褐色沉淀的化学方程式________。经该实验测定，输液恒温器中铁粉和碳粉的质量比为________（不需化为最简整数比）。
【答案】（1）不可行 ；酒精燃烧也会产生二氧化碳 ；（2）加快铁的锈蚀 ；（3）稀硝酸 ；硝酸银溶液 ；有白色沉淀生成 ；【实验结论】4FeCl2+8NaOH+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓+8NaCl ；7.28：1.9
【解析】（1）这种方法不可行，理由是酒精燃烧也会产生二氧化碳；（2）其中氯化钠的作用是加快铁的锈蚀；（3）取少量黑色粉末加水溶解后过滤，将滤液置于试管中，滴加少量硝酸银溶液和稀硝酸，产生白色沉淀，是因为硝酸银和氯化钠反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钠；（4）浅绿色溶液变为红褐色沉淀，是因为氯化亚铁和氢氧化钠、氧气、水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的化学方程式：4FeCl2+8NaOH+O2+2H2O═4Fe(OH)3↓+8NaCl；输液恒温器中铁粉质量10.4g×=7.28g，碳粉质量是1.9g，铁粉和碳粉的质量比为7.28g:1.9g=7.28:1.9。
2．（2022年山西省中考模拟百校联考）酸雨是一种常见的环境污染问题。化学兴趣小组的同学们选择了一个下雨天，对酸雨的成因、成分和防治展开了项目式学习。
任务一：分析酸雨的成因
【查阅资料】正常雨水的pH约为5.6，而酸雨是指pH<5.6的雨、雪或其他形式的降水。常见的酸雨有硫酸型、硝酸型和混合型。
【收集证据】同学们收集了一些刚降落的雨水水样，用pH计（测量pH的仪器）每隔五分钟测定一次雨水水样的pH，其数据如下：
测定时间 15：05 15：10 15：15 15：20 15：25 15：30
雨水的pH 4.95 4.95 4.94 4.88 4.86 4.85
【小组交流】
①正常雨水显酸性的原因是______。
②酸雨的形成是因为在降雨过程中，雨水溶解了空气中的______（填一种）等物质，并发生了一系列反应。在上述测定期间，雨水的酸性______（填“增强”“减弱”或“基本不变”）。
任务二：探究酸雨的成分
【查阅资料】当地的酸雨主要含有颗粒物，Na+、K+、、H+和以及少量的等。
【实验计划】验证酸雨中含有和。
【进行实验】同学们将收集到的酸雨按一定比例浓缩，静置，分别取少量上层清液于两只试管中，按如图所示完成下列实验。
方案 实验操作 实验现象 实验结论
1 向A试管中滴加几滴X 产生白色沉淀 含有
2 向B试管中滴加足量浓NaOH溶液，加热 有氨味 含有
【反思评价】
（1）X是______，其发生反应的化学方程式是______。
（2）小明提出：若用足量浓______代替X和浓NaOH溶液，加热，只需进行一次实验即可得出最终结论，这一建议得到了其他同学的一致认可。
（3）同学们认为：酸雨中通常不含，理由是______。
任务三：讨论酸雨的防治
【表达交流】酸雨的危害不容忽视，防治酸雨刻不容缓。如何防治酸雨？请提出你的一条建议：______。
【答案】【小组交流】①雨水与空气中的CO2发生反应 ；②SO2（或NO2） ；增强 ；【反思评价】
（1）BaCl2溶液[或Ba（NO3）2溶液] ；BaCl2+（NH4）2SO4＝BaSO4↓+2NH4Cl[（NH4）2SO4也可以是H2SO4、Na2SO4、K2SO4等] ；（2）Ba（OH）2溶液；（3） 会和H+发生反应 ；【表达交流】开发使用清洁能源（或其他合理答案）
【解析】因雨水中溶解了CO2，CO2和H2O反应生成了H2CO3，所以正常雨水的pH约为5.6，酸雨是指pH<5.6的降水，酸雨分为溶解了SO2的硫酸型、溶解了NO2的硝酸型、SO2和NO2都溶解的混合型；检验SO42-的方法是：将稀盐酸滴入待测液中，再加入BaCl2溶液，若滴加稀盐酸无现象，滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，证明含有SO42-；检验NH4+的方法是：将浓NaOH溶液加入待测液中，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若放出有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明含有NH4+。任务一，根据分析，正常雨水显酸性的原因是雨水中溶解了CO2，CO2和H2O反应生成了H2CO3；雨水中溶解了SO2或NO2，从而使雨水显酸性；根据pH数值越小，酸性越强，由表可知，pH数值逐渐减小，故酸性逐渐增强；任务二，本题中由于没有干扰SO42-检验的离子，故只需加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液即可，反应的化学方程式为BaCl2+（NH4）2SO4＝BaSO4↓+2NH4Cl[（NH4）2SO4也可以是H2SO4、Na2SO4、K2SO4等]；由于检验NH4+需要NaOH溶液，检验SO42-需要加入BaCl2溶液，所以若要加一种物质，一次检验两种离子，只需加入Ba(OH)2溶液即可；酸雨中通常不含CO32-原因是酸雨显酸性，其中含有大量H+，而CO32-可以和H+反应生成CO2和H2O；任务三，造成酸雨主要原因之一是因为化石燃料的燃烧，所以开发使用清洁能源，可以有效防治酸雨。
3．（2022年湖北省黄冈孝感咸宁三市中考一模）实中课外兴趣小组在实验中意外发现：将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡，有白色沉淀生成。小组同学对此反常现象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】小组同学根据质量守恒定律，从反应物中含有的三种元素，作出如下猜想：
①氢气；②二氧化碳；③氢气和二氧化碳。
【实验1】取适量镁条、200 mL Na2CO3溶液于反应装置A中，按如图1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①正确。
（1）反应装置A应选用图2中的______（填写序号）。
（2）小组同学讨论认为，仅从上述实验中“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1所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是在______（填AB或BC）之间添加一个干燥的装置。
探究Ⅱ：快速产生气体的原因是什么？
【查阅资科】镁与水缓慢反应生成氢气：Na2CO3溶液显碱性，其溶液中除Na+、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3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，说明是而不是Na+、OH﹣促进了镁与水的反应。
（1）G中实验的作用是______。
（2）试剂X是______。
探究Ⅲ：A中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。
【答案】D BC 对照实验 NaOH溶液 加入稀盐酸（或稀硫酸）沉淀溶解，有气泡冒出 MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O（或MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O）
【解析】实验1：(1)镁条与Na2CO3溶液反应：反应物为固体和液体，在常温下反应，需要产生大量气体，故选：D；(2)为了除去产生的气体中混有的水蒸气，需要一个干燥装置，气体通过澄清石灰水中也会带出溶液中的水，故干燥装置应该放在石灰水的后面，故选：BC；实验2：(1)G与H两试管中加入的物质一个是水，一个是碳酸钠溶液，两者区别就是是否含有碳酸钠，实现控制单一变量。G实验起到对照作用，故填：对照实验；（2）Na2CO3溶液显碱性，其溶液中除Na+、外，还有OH-。为证明是而不是Na+、OH﹣促进了镁与水的反应，实验设计要控制变量，故要设计只有Na+、OH﹣而没有的时候进行实验，看反应速率，故填：NaOH溶液；实验3：检验碳酸镁就是碳酸盐的检验，碳酸镁与稀盐酸、稀硫酸反应，固体都会溶解，产生气体，故填：加入稀盐酸（或稀硫酸）沉淀溶解，有气泡冒出；碳酸镁与稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳，或碳酸镁与硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳。该反应的化学方程式为：MgCO3+2HCl=MgCl2
+CO2↑+H2O（或MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O）。
4．（2022年安徽省亳州市中考一模）随着人们生活节奏加快，不依赖明火的自热食品越来越受到欢迎，兴趣小组的同学对自嗨锅（自热方便火锅）产生了兴趣，决定对其发热包进行探究。
由说明书可知：自嗨锅主要是由食材、食材锅、锅盖、外锅和发热包组成，发热包由焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、生石灰、盐等组成，主要反应物为生石灰。
（1）硅藻土和活性炭具有疏松多孔的结构，同学们猜测它们都具有_______性，可增大反应物间的接触面积，加快反应速率。
（2）主要反应物为生石灰，则生石灰反应放热的化学方程式为______。
（3）【发现问题】发热包中为什么要加入铝粉？
【查阅资料】①金属粉末遇到碳粉和盐溶液能加快氧化速率；
②铝和氢氧化钙【Ca(OH)2】溶液能反应，生成难溶于水的Ca(A1O2)2和一种气体，同时放出热量。
【提出问题】铝与氢氧化钙溶液反应生成的气体是什么？
【作出猜想】
猜想I：生成的气体可能是氧气：
猜想Ⅱ：生成的气体可能是氢气；
猜想Ⅲ：生成的气体可能是二氧化碳。
大家一致认为猜想________不成立，其理由是________。
【实验验证】同学们将30毫升饱和澄清石灰水加入盛有少量铝粉的锥形瓶中，发现有气泡产生，锥形瓶外壁发热，同时观察到锥形瓶内液体变浑浊。将生成气体用小试管收集，将带火星的木条伸入试管内，木条不复燃；用拇指堵住试管口移近酒精灯火焰，听到轻轻“噗”的声音，证明猜想______成立。
【反思交流】（4）写出铝与氢氧化钙溶液反应的化学方程式：______。
（5）发热包中铁粉、铝粉、活性炭粉都具有可然性，使用不当可能会发生“粉尘爆炸”，请列举一条防止自嗨锅发生粉尘爆炸的措施：______。
【答案】吸附性 Ⅲ 化学反应前后，元素种类不变，反应物中不含有碳元素 Ⅱ 不要在汽车等密闭、狭小环境中食用（合理即可）
【解析】（1）结构决定性质，硅藻土和活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，故填：吸附性；（2）生石灰是氧化钙，与水反应放出大量的热，反应的化学方程式为，故填：；（3）【作出猜想】化学反应前后，元素种类不变，反应物中不含有碳元素，不可能生成二氧化碳，因此猜想Ⅲ不成立，故填：Ⅲ；学反应前后元素种类不变，反应物中不含有碳元素；【实验验证】将生成气体用小试管收集，将带火星的木条伸入试管内，木条不复燃；说明生气气体不是氧气，用拇指堵住试管口移近酒精灯火焰，听到轻轻“噗”的声音，可知生成气体具有可燃性，是氢气，证明猜想Ⅱ成立，故填：Ⅱ；【反思交流】铝、氢氧化钠、与水反应生成Ca(A1O2)2和H2，故填：；可燃性气体或粉尘在有限空间内，遇明火易发生爆炸，发热包中铁粉、铝粉、活性炭粉都具有可然性，因此在使用自热发热火锅前，须阅读产品使用说明，并严格按照提示内容操作，特别是不要在汽车等密闭、狭小环境中使用，在加热过程中将透气孔打开、避免明火，故填：不要在在汽车等密闭、狭小环境中使用。
5．（2022年天津市和平区中考一模）某化学学习小组在完成“利用氯化钡溶液鉴别氯化钠和碳酸钠”的实验后，对废液缸中溶液的溶质成分进行了探究。请完成以下探究过程。
【提出问题】______？
【作出猜想】Ⅰ、溶质仅为氯化钠：Ⅱ、溶质为氯化钡和氯化钠：Ⅲ、______。
【设计方案】
实验操作 现象 结论
取少量废液缸中上层清液，向其中加入一定量的______溶液。（填化学式，限填一种） 无明显现象 猜想I正确
______ 猜想Ⅱ正确
有气泡产生 猜想Ⅲ正确
【交流反思】学习小组经过讨论认为，含有可溶性钡盐的废液可以用碳酸钠溶液进行无害化处理。请写出硝酸钡与碳酸钠反应的化学方程式______。
【答案】 废液缸中溶液的溶质是什么 ；溶质为NaCl和Na2CO3 ；H2SO4 ；产生白色沉淀 ；Ba(NO3)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaNO3
【解析】提出问题：根据“对废液缸中溶液的溶质成分进行了探究”可知，提出的问题是废液缸中溶液的溶质是什么。作出猜想：氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，若恰好完全反应，则溶质仅为氯化钠；若氯化钡过量，则溶质为氯化钡和氯化钠；若碳酸钠过量，则溶质为碳酸钠和氯化钠，故填：溶质为NaCl和Na2CO3；设计方案：溶液中一定含有氯化钠，可能含有碳酸钠或氯化钡。根据有气泡产生猜想Ⅲ正确，则可确定加入的物质是一种酸，碳酸钠和酸反应会生成二氧化碳气体。该物质还需要可以检验是否存在氯化钡，硫酸可以和氯化钡反应生成白色沉淀。所以加入的物质是H2SO4,溶液。如猜想Ⅱ正确，则硫酸和氯化钡反应生成白色的硫酸钡沉淀，所以现象是产生白色沉淀。交流反思：硝酸钡与碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和硝酸钠，反应的化学方程式为Ba(NO3)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaNO3。
6．（2022年河北省初中毕业生升学文化课模拟考试）通过对有机物的学习，知道甲烷是天然气的主要成分，密度小于空气，难溶于水，具有可燃性。同学们对甲烷继续进行探究学习：
探究Ⅰ：甲烷的制取
【查阅资料】实验室通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷。
（1）仪器a的名称是______。
（2）制取甲烷的发生装置应选______（填序号，下同），选用装置C收集甲烷时气体应从______端进入，如果选择装置D收集，其中装满水，则气体应从______端进入。
探究Ⅱ：甲烷的组成元素
（3）点燃甲烷气体，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯（见图E），烧杯内壁有______生成，向烧杯中倒入少量澄清石灰水，振荡，现象为______。由此推断，甲烷中一定含C、H两种元素。
（4）点燃甲烷前，应先验纯，并且将甲烷气体通过盛有______的干燥装置D，目的是______。
（5）同学们通过隔绝空气对甲烷气体加强热，也得出了甲烷的组成元素，反应的化学方程式为：______。
探究Ⅲ：甲烷的化学性质
【提出问题】通过以上探究，甲烷除了具有可燃性、能分解外，还具有什么化学性质？
（6）写出甲烷燃烧的化学方程式______。
【查阅资料】①无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色，②甲烷具有还原性。
【验证实验】该同学按如图装置进行实验：
【实验现象与结论】
甲中黑色固体变为红色，乙中无水硫酸铜变为蓝色，丙中澄清石灰水变浑浊。
（7）根据实验现象，写出甲烷还原氧化铜的化学方程式：______。
【反思与评价】
实验时，要先向装置中通入一段时间的氮气，再通入甲烷加热的目的是______。
【答案】长颈漏斗 A b e 水雾 澄清的石灰水变浑浊 浓硫酸 除去甲烷中的水蒸气，防止对甲烷燃烧产物的验证产生干扰（合理即可） H2
排尽装置内的空气，防止装置发生爆炸
【解析】[查阅资料]（1）根据图示可知，a是长颈漏斗；（2）实验室通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷。反应物为固体反应条件是加热，选择固体加热型发生装置，选：A；装置C有长短导管，甲烷密度比空气小聚集在空气上方，故由短导管即b管口进入；甲烷难溶于水，密度比水小会在水面以上，故由短导管即e管口进入，则水会从长导管排出；（3）甲烷燃烧后有水生成故在烧杯内壁观察到水雾，还有二氧化碳生成，二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，故观察到澄清的石灰水变浑浊；（4）甲烷燃烧后有水生成如点燃之前要先除水，浓硫酸有吸水性可做干燥剂，故先通入浓硫酸，这样避免点燃前的水干扰生成物水的检验；（5）根据质量守恒定律反应前后元素种类，原子个数都不变，由化学方程式可知反应前1个碳原子，4个氢原子，反应后由1个碳原子，还差4个氢原子由化学计量数为2，得化学式为。[提出问题](6)甲烷和氧气点燃生成二氧化碳和水，化学方程式为：。（7）黑色固体变为红色，说明由铜生成，无水硫酸铜变为蓝色，说明有水生成，丙中澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成，据此化学方程式：。[反思与评价]甲烷和空气混合物加热可能发生爆炸，故先通氮气排尽装置内的空气，防止装置发生爆炸。
7．（2022年湖北省荆州市第二次调研质检考试模拟）某学习小组在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液，（如图所示），经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是 NaHCO3，NaOH，Na2CO3，NaCl中的一种，请你对该试剂作出猜想并进行实验探究：
【提出问题】这瓶试剂是什么溶液？
【猜想与假设】
甲猜想：NaHCO3溶液；乙猜想：NaOH溶液；丙猜想：Na2CO3溶液；丁猜想：NaCl溶液
【查阅资料】上述四种物质相关信息如下
物质 NaHCO3 NaOH Na2CO3 NaCl
常温下溶解度/g 9.6 109 21.5 36
常温下稀溶液的pH 9 13 11 7
【实验探究1】取瓶中溶液少许于试管中，滴加几滴酚酞溶液，溶液变红。
【实验探究2】另取瓶中溶液少许于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生生气泡。
【实验分析】通过【实验探究1】可知______同学的猜想一定错误。
甲同学仔细分析四种物质的相关信息表后发现自己的猜想错误，他的理由是______。
丙同学分析【实验探究2】并结合以上同学的实验结论，认为原瓶溶液是NaCO3溶液。
【讨论质疑】乙认为以上同学分析有漏洞，需要进一步实验确定，于是又进行了如下探究。
【实验探究3】在【实验探究1】试管中的红色溶液中滴加过量氯化钙溶液（中性），充分反应后，试管中溶液仍呈红色，但有白色沉淀产生。
【得出结论】通过【实验探究3】可证明这瓶试剂为______溶液，但已经部分变质。
【反思与拓展】写出变质的化学方程式：______，得出了该溶液正确的保存方法。
【答案】丁 常温下，碳酸氢钠溶解度9.6g，溶质质量分数达不到10% NaOH##氢氧化钠 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【解析】[实验分析]通过实验探究1可知，该溶液呈碱性，而氯化钠溶液呈中性，故丁同学的猜想一定错误；由于在该温度下，碳酸氢钠的溶解度是9g，碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数为：＜10%，故甲同学发现自己的猜想错误，故填：丁；常温下，碳酸氢钠溶解度9.6g，溶质质量分数达不到10%。[得出结论]实验探究2中有气泡产生，是碳酸钠和盐酸反应生成了氯化钠、水和二氧化碳，在实验探究1试管中的红色溶液中滴加过量氯化钙溶液（中性），充分反应后，试管中溶液仍呈红色，但有白色沉淀产生说明含有碳酸钠和氢氧化钠，故通过实验探究3可证明这瓶试剂为氢氧化钠溶液，但已经部分变质。故填：氢氧化钠。[反思与拓展]氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠和水，故填：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
8．（2022年江苏省南通中考模拟）钠的化学性质非常活泼，它在空气中很容易变质，可以与冷水发生剧烈反应。某化学兴趣小组的同学，在实验室中发现了一瓶久置金属钠固体样品，该兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行探究。
【资料】金属钠与水反应，会生成氢气和氢氧化钠，并放热。
【提出问题】该金属样品中有哪些成分？
猜想Ⅰ：有Na和NaOH；猜想Ⅱ：只有NaOH；猜想Ⅲ：只有_______；猜想Ⅳ：有NaOH和Na2CO3。
【设计实验】
实验操作 实验现象
步骤①：样品全部溶解，无其他明显现象 步骤②：观察到现象A 步骤③：观察到现象B
【收集证据】X溶液为Ba(NO3)2 溶液，现象A是有白色沉淀生成，则产生沉淀的化学方程式为_______，则证明有_______存在；步骤③中取反应后的上层清液，向其中滴加无色酚酞试液，若观察到溶液呈红色，则证明有_______存在，猜想_______成立。
【定量分析】为了确定变质样品中Na2CO3的质量分数。该兴趣小组的同学取该样品12 g于烧杯中，向烧杯中逐渐加入稀盐酸。加入的稀盐酸的质量与生成二氧化碳的质量如图所示，则该样品中碳酸钠的质量分数为_______(结果精确到0.1%)。
【答案】Na2CO3 Ba(NO3)2 +Na2CO3═BaCO3↓+2NaNO3 Na2CO3 NaOH Ⅳ 88.3%
【解析】[提出问题]金属钠与水反应会生成氢气和氢氧化钠，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故该金属样品中可能有猜想Ⅰ：有Na和NaOH；猜想Ⅱ：只有NaOH；猜想Ⅲ：只有Na2CO3；猜想Ⅳ：有NaOH和Na2CO3。故填：Na2CO3。[收集证据]X溶液为Ba(NO3)2溶液，现象A是有白色沉淀生成，是因为硝酸钡和碳酸钠反应生成白色碳酸钡沉淀和硝酸钠，则产生沉淀的化学方程式为：Ba(NO3）2 +Na2CO3═BaCO3↓+2NaNO3，则证明有碳酸钠存在；步骤③中取反应后的上层清液，向其中滴加无色酚酞试液，若观察到溶液呈红色，则证明有氢氧化钠存在，猜想Ⅳ成立。[定量分析]
设碳酸钠质量为x，
，
则该样品中碳酸钠的质量分数为：
9．（2022年江苏省苏州市中考模拟）下图为某同学所做的实验及现象。
（1）实验1发生反应的化学方程式为________。
（2）实验2生成Ca(HCO3)2。实验3发生反应的化学方程式为________，该实验说明CaCO3比Ca(HCO3)2热稳定性________（选填“强”或“弱”）。
（3）某地区硬水中溶有较多的可溶性Ca(HCO3)2 、Mg(HCO3)2 。
①生活中常用________来区分硬水和软水。
②煮沸硬水可降低水的硬度，同时生成难溶性混合物固体A。
[猜想]固体A中除CaCO3外，还含有：
猜想1：只含MgCO3 猜想2：只含Mg(OH)2 猜想3：MgCO3和Mg(OH)2
[实验]取10.0g干燥的固体A，加入足量的稀盐酸充分反应，产生4.4gCO2气体。
[结论]①猜想1、2错误。其中判断猜想1错误的理由是________。
②猜想3正确。固体A中MgCO3和Mg(OH)2的质量比是________。
[拓展]在100℃时加热溶有较多Ca(HCO3)2 、Mg(HCO3)2的硬水，1小时后得到CaCO3和Mg(OH)2 MgCO3 3H2O的固体混合物。写出Mg(OH)2 MgCO3 3H2O与稀盐酸反应的化学方程式________。
【答案】 CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓+ H2O Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2↑+ H2O 强 肥皂水（或加热煮沸） 若只含MgCO3，则生成的CO2大于4.4g（或MgCO3产生CO2的能力大于CaCO3） 21:4 Mg(OH)2·MgCO3·3H2O + 4HCl == 2MgCl2 + CO2↑+ 6H2O
【解析】二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，碳酸氢钙受热分解生成碳酸钙、水和二氧化碳，利用肥皂水可以区分硬水和软水，稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，和碳酸镁反应生成氯化镁、水和二氧化碳，和氢氧化镁反应生成氯化镁和水；Mg（OH）2 MgCO3 3H2O与稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳。（1）实验1中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式为：Ca（OH）2＋CO2═CaCO3↓＋H2O；（2）实验3中，碳酸氢钙受热分解生成碳酸钙、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：Ca（HCO3）2 CaCO3↓＋H2O＋CO2↑，该实验说明CaCO3比Ca（HCO3）2热稳定性强；（3）向水中加入肥皂水时，如果产生的泡沫较多，是软水，如果产生大量浮渣，是硬水，因此生活中常用肥皂水来区分硬水和软水。（4）
①猜想1、2错误，其中判断猜想1错误的理由是只含有碳酸镁时生成二氧化碳质量大于4.4g。
②如果猜想3正确，10.0g碳酸钙和稀盐酸完全反应生成4.4g二氧化碳，因此固体A中MgCO3和Mg（OH）2的质量比是：8.4g：（10.0g 8.4g）＝21：4；（5）Mg（OH）2 MgCO3 3H2O与稀盐酸反应生成氯化镁和水，反应的化学方程式为：Mg（OH）2 MgCO3 3H2O＋＋4HCl═2MgCl2＋6H2O＋CO2↑。
10．（2022年重庆市缙云教育联盟中考一模）化学兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验如图1.同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在石棉网上得到一些白色固体。
（1）请写出镁条燃烧的化学方程式_______。
（2）同学们通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。小明认为这个反应不遵循质量守恒定律，我___(填“同意”或“不同意”)小明的观点，出现这样实验结果的原因可能是：____。
A．氧气不足 B．部分燃烧产物散逸到空气中
C镁条未反应完 D．部分镁条与除氧气外的另外物质反应生成其他固体
（3）图2中气球的作用是_______。
（4）小红按图2装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体
【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁条能在氮气中燃烧生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体；③氮化镁可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红。
【做出猜想】黄色固体为Mg3N2
【实验探究】
实验操作 实验现象及结论
如图，取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。 现象：________ 结论：燃烧产物中含Mg3N2
【反思与交流】①空气中氮气的含量远大于氧气的含量，可是镁条在空气中燃烧产物氧化镁却远多于氮化镁，合理的解释是__________。
②若在有充足空气的密闭环境中点燃2.4g镁条，并使之完全燃烧，得到的固体质量_______(填“小于”、大于”或“等于”)4.0g。
【答案】 不同意 B 起到缓冲作用，防止气体压强增大时橡皮塞弹出 A中酚酞溶液变红，B中有气体产生 氧气化学性质比氮气活泼 小于
【解析】（1）镁和氧气在点燃的条件下反应生成所准绳镁，反应的化学方程式为：；（2）镁和氧气反应生成白色粉末状固体，一些氧化镁固体小颗粒随热气流逸散到空气中，造成固体质量减少，所以在该反应中，参加反应的镁和参加反应的氧气的质量和等于反应后生成氧化镁的质量，化学反应都遵循质量守恒定律 ，故答案填不同意，原因选B。（3）加热后镁粉燃烧的过程中，放出大量的热，玻璃管内气体受热膨胀，管内气压增大，容易将胶塞弹开，使实验失败，所以气球的作用是：起到缓冲作用，防止气体压强增大时橡皮塞弹出。（4）实验探究：由结论可知，该反应中有氮化镁生成，生成的氮化镁小颗粒溶于水中，生成氨气，氨气易溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色的酚酞溶液变红，所以观察到的现象是：酚酞溶液变红；反思与交流：①因为氧气的化学性质比氮气的活泼，所以镁条在空气中燃烧时更多的是和氧气反应，所以生成的氧化镁会更多；②若镁条燃烧完全转化为氧化镁，生成氧化镁的质量为：，若镁条燃烧完全转化为氮化镁，生成氮化镁的质量为：，由于最终得到的是氧化镁和氮化镁的混合物，因此得到的固体质量要小于4.0g。
11．（2022年天津市和平区中考一模）小红同学进行酸碱中和反应的实验（如图所示）。她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后，想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠的反应程度，她从烧杯中取了少量溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到试管中液体颜色没有变化。于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究：
（1）小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况：
①盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；②氢氧化钠有剩余；③盐酸有剩余
小明同学却判定不可能“氢氧化钠有剩余”，他的理由是___________________________。
（2）他们共同设计了一个实验方案，欲对上述其他两种可能情况进行验证。请根据相关内容填写下表：
实验方法 可能观察到的现象 结论
将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中 如果______________ 则盐酸过量
如果_______________ 则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应
（3）经过讨论，他们认为利用下列几种物质代替锌粒，也可以达到验证目的，你认为其中不正确的是_______（填序号）。
A．生锈的铁钉 B．碳酸钠粉末
C．硫酸钠粉末 D．氢氧化铜
（4）下列曲线能够表示小红所做实验中溶液pH变化趋势的是_______（填序号）。
【答案】观察到加入酚酞试液后不变色，说明溶液一定不显碱性，所以不可能是氢氧化钠有剩余 有气泡冒出 没有气体生成 C C
【解析】（1）向试管中滴加几滴无色酚酞试液，震荡，观察到试管中溶液颜色没有变化，说明溶液一定不显碱性，所以不可能是氢氧化钠有剩余；（2）将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中．如果有气泡冒出，则盐酸过量；如果没有气体生成，则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；（3）A．酸能与生锈的铁钉反应；B．碳酸钠粉末与酸反应产生二氧化碳气体；C．硫酸钠粉末与酸不反应；D．氢氧化铜与盐酸反应产生氯化铜和水，故答案为C。
12．（2022四川省南充市中考一模）根据所学，回答问题
Ⅰ.根据下列装置，结合所学化学知识回答问题：
（1）实验室里用过氧化氢制取氧气，选择的发生装置为________（填字母），反应的化学方程式为___________。
（2）实验室里，用B装置制取氧气。反应的化学方程式为___________。
（3）用装置F收集O2，在F中气体应从导管___________（填“b”或“c”）端通入。
Ⅱ.某化学兴趣的同学向盛有约5mL氢氧化钠溶液的试管中滴加稀硫酸，没有观察到现象，请教老师后，发现在滴加稀硫酸前忘了加入酸碱指示剂，导致无法判断反应情况，于是他们对试管中溶液的溶质成分进行探究（硫酸钠溶液呈中性）。
【实验原理】试管中发生反应的化学方程式为________。
【作出猜想】猜想1：只有硫酸钠。
猜想2：硫酸钠和氢氧化钠。
猜想3：________。
猜想4：硫酸钠，硫酸和氢氧化钠。
【讨论分析】大家一致认为上述猜想4是错误的，原因______。
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
另用试管取该溶液1~2mL，滴入1-2滴无色酚酞溶液，振荡 酚酞溶液______ 猜想2正确
酚酞溶液______ 猜想1或猜想3正确
【分析思考】为进一步确定猜想1或猜想3哪个正确，同学们提出了以下方案：
方案1 用pH试纸测其酸碱度，若pH_____7（选填“>”“<”"或“=”），猜想1正确
方案2 加入金属锌，若产生的实验现象是_______，猜想3正确
【答案】A; ; ; c ; ; 硫酸钠和硫酸（或H2SO4和Na2SO4）; 硫酸和氢氧化钠不能共存; 变红 ;不变色（或无色）或无明显现象 ;= ;有气泡产生
【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应物为固体和液体，不需要加热，选择A为发生装置；反应的化学方程式为：；（2）B为固体加热型装置，加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为：；（3）氧气的密度小于水，气体从c端通入，水从b端排出；实验原理：氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水，化学方程式为：；作出猜想：氢氧化钠与硫酸若恰好完全，只有硫酸钠；也可能氢氧化钠或硫酸有剩余，故猜想3为硫酸钠和硫酸；讨论分析：硫酸和氢氧化钠会继续反应，不能共存；进行实验：氢氧化钠溶液显碱性，硫酸钠溶液显中性，硫酸溶液显酸性，酚酞遇碱性溶液变红，遇中性或酸性溶液不变色；酚酞溶液变红，说明存在氢氧化钠，猜想2正确；若酚酞溶液不变红，则没有氢氧化钠，猜想1或猜想3正确；分析思考：方案1：猜想1只有硫酸钠，溶液显中性，溶液pH=7；方案2：猜想3中有硫酸，加入金属锌，锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，能观察到有气泡产生。
13．（2022年四川省内江市中考一模）某化学兴趣小组同学在探究盐的化学性质时，进行了如图所示的实验。小组的同学们欲探究滤液中溶质的组成。请你一同参与探究并回答有关问题：
【提出问题】反应后的滤液中含有哪些溶质？
【查阅资料】氯化钠、氯化钡溶液显中性。
【猜想与假设】
明明同学猜想：滤液中溶质是NaCl；
亮亮同学猜想：滤液中溶质是NaCl和______（填化学式）的混合物；
红红同学猜想：滤液中溶质是NaCl和Na2CO3的混合物。
【活动与探究】
（1）取少量滤液于试管中，滴加2﹣3滴无色酚酞溶液，振荡，无明显现象。则______猜想不成立。
（2）另取少量滤液于另一支试管中，滴加硫酸钠溶液，若有______现象证明亮亮猜想成立。
【问题讨论】
（1）明明同学认为要证明亮亮猜想成立也可以改用碳酸钠溶液。你认为明明同学______（填“能”或“不能”）达到实验目的。
（2）红红同学认为要证明亮亮成立也可以改用硝酸银溶液。你认为红红同学______（填“能”或“不能”）达到实验目的，原因是______。
【归纳与总结】在分析溶液中溶质成分，需要考虑的是生成物，还需考虑反应物是否有剩余。
【答案】BaCl2 红红 白色沉淀 能 不能 硝酸银和氯化钠反应也能产生白色沉淀，无法证明是否含有氯化钡
【解析】[猜想与假设]氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,过滤后，滤液中一定含有氯化钠，若氯化钡有剩余，则含氯化钡，其化学式为BaCl2；[活动与探究]（1）取少量滤液于试管中，滴加2﹣3滴无色酚酞溶液，振荡，无明显现象，说明溶液不呈碱性，滤液中不含碳酸钠，故红红的猜想不成立；（2）亮亮的猜想成立，滤液中的氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，故填：白色沉淀；[问题讨论]（1）明明同学认为要证明亮亮猜想成立也可以改用碳酸钠溶液，明明能够达到实验目的，这是因为硫酸钠能和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡。（2）红红不能达到实验目的，原因是氯化钠也能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银，无法证明是否含有氯化钡。
15．（2022年安徽省安庆市中考一模）某实验小组在20℃时，将镁条放入饱和的Na2CO3溶液中，观察到持续产生较多气泡，且有白色不溶物生成。对此该小组进行如下探究。
【查阅资料】
①铁能与水缓慢反应生成氢气。
②Na2CO3、K2CO3等溶液均显碱性，其溶液中含有少量OH-。
实险1：探究反应产生的气体
【猜与假设】
Ⅰ、气体是H2Ⅱ、气体是CO2Ⅲ、气体是H2和CO2
【进行实验】取适量镁条、100mL饱和Na2CO3溶液，按下图所示方案进行实验。
编号 1-1 1-2
装置
实验现象 澄清石灰水不浑浊 ______
【解释与结论】（1）依据实验1-1、1-2的现象，可得出猜想1正确，则实验1-2的现象是______。
实验2：探究持续产生较多气体的原因
【猜想与假设】Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应，从而产生较多气体。
猜想1：______（写离子符号）促进了反应：
猜想2：促进了反应；
猜想3：OH-促进了反应。
请设计实验方案验证猜想2。
实验方案 实验现象 实验结论
______ ______ 猜想2正确
【反思与评价】（2）20℃时饱和的Na2CO3溶液的溶质质量分数为______（20℃时碳酸钠的溶解度为20g），某同学在20℃时将镁条放入浓度为5%的碳酸钠溶液中，观察到只有极少量气泡，由此得出的结论是______。
实验3：探究白色不溶物成分小组同学查阅资料分析得知白色不溶物可能是Mg（OH）2和MgCO3中的一种或两种。同学们设计以下实验方案进行验证。
（3）根据实验Ⅰ的现象，写出加热白色不溶物时一定发生的化学反应的方程式______。
（4）实验Ⅱ结束后，称得干燥的晶体质量为m，理论上m的取值范围是______（用含a的表达式表示），证明白色不溶物是Mg（OH）2和MgCO3的混合物。
【答案】 气体被点燃，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有小液滴生成。 取适量镁条加入100mL饱和NaOH溶液 无明显现象 16.7% Na2CO3溶液浓度越大，反应更剧烈。
【解析】（1）依据实验1-1、1-2的现象，可得出猜想1正确，而实验1-2是将产生的气体点燃，氢气燃烧会产生淡蓝色的火焰，且烧杯内壁有小液滴生成，则实验1-2的现象是气体被点燃，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有小液滴生成。Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应，Na2CO3溶液中的存在三种离子、、可能促进了镁与水的反应；Na2CO3溶液中有钠离子、氢氧根离子和碳酸根离子，需要排除两种离子影响，确定是碳酸根离子的影响，因此加入含有钠离子和氢氧根离子的物质，两者现象明显不同，就可以证明是碳酸根离子影响的，因此取适量镁条加入100mL饱和NaOH溶液，实验现象为饱和NaOH溶液中无明显现象。由此可证明猜想二正确。
（2）20℃时碳酸钠的溶解度为20g ，则20℃时饱和的Na2CO3溶液的溶质质量分数为 ；某同学在20℃时将镁条放入浓度为5%的碳酸钠溶液中，观察到只有极少量气泡，而在饱和碳酸钠溶液中持续产生较多气泡，由此得出的结论是实验变量是浓度，其它量必须相同，所以对照实验现象可以得出这一结论。（3）加热白色不溶物时，产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，该白色不溶物为碳酸镁，加热碳酸镁反应生成氧化镁和二氧化碳，故该化学方程式为：（4）证明白色不溶物是Mg（OH）2和MgCO3的混合物。假设白色固体全部是氢氧化镁，设生成的氯化镁的质量为m1。
假设白色固体全部是碳酸镁，设生成的氯化镁的质量为m2。
所以理论上m的取值范围是。
17．（2022年河北省九地市中考模拟考试）不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道：蚊虫叮咬时，能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。
【查阅资料】
（1）蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH：具有酸的化学性质，蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。
（2）无水CuSO4是一种白色晶体，遇水会变成蓝色。
【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？
【实验探究一】探究蚁酸的酸性。
（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成______色，说明蚁酸溶液显酸性；
（2）将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生，该气体是______。
【实验探究二】探究蚁酸分解的产生两种的氧化物。
（1）小芳同学根据蚁酸中含有______元素，推测出生成物中含有水。
（2）小敏猜想另一种生成物是气体。提出了两种猜想：
猜想①：该气体是CO2猜想②：该气体是______。
他们将蚁酸分解产生的气体通过如下装置（铁架台已略去），观察现象。
实验现象与结论：
I、实验时A中白色固体变为______色，说明甲酸分解产生的气体中有水蒸气：
Ⅱ、实验时装置B中无明显变化，则猜想①______（填“成立”或“不成立”）：
Ⅲ、装置C玻璃管中的现象是______，装置D中发生反应的化学方程式为______。
【讨论交流】从环保角度看，该装置的缺陷是______。
【拓展延伸】你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。你不会选择的下面中的______。
A．氢氧化钠溶液 B．食醋
C．肥皂水 D．纯碱（碳酸钠）溶液
【答案】红 氢气##H2 氢 CO##一氧化碳 蓝色 不成立 黑色粉末变为红色
缺少尾气处理装置（合理即可） AB
【解析】实验探究一：探究蚁酸的酸性。（1）酸性能使紫色石蕊试液变红，因此向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成红色，说明蚁酸溶液显酸性，故填：红；（2）锌能与酸反应生成氢气，因此将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生，该气体是是氢气，故填：氢气或H2；实验探究二：探究蚁酸分解的产生两种的氧化物。（1）氧化物是含有两种元素，其中一种为氧元素的化合物，蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物；由质量守恒定律，反应前后元素的种类保持不变，根据蚁酸中含有氢元素和氧元素，推测出生成物中含有水，故填：氢；（2）蚁酸中含有碳元素和氧元素，则另一种气体生成物应该含有碳元素和氧元素，由此提出两种猜想：猜想①：该气体是CO2；猜想②：该气体是CO，故填：CO##一氧化碳；实验现象与结论：I、无水硫酸铜遇水变蓝，因此实验时A中白色固体变为蓝色，说明甲酸分解产生的气体中有水蒸气，故填：蓝；II、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验时装置B中无明显变化，则猜想①不成立，故填：不成立；Ⅲ、一氧化碳与氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，故装置B中可观察到黑色粉末变成红色，装置D中生成的二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为，故填：黑色粉末变成红色；；讨论交流：
CO有毒，扩散到空气中会污染环境，从环保角度看，该装置的缺陷是缺少尾气处理装置，会污染环境，故填：缺少尾气处理装置（合理即可）；拓展延伸：被蚊虫叮咬后，蚊虫叮咬时能在人的皮肤内释放出蚁酸刺激皮肤，在叮咬处涂抹一些碱性物质可减轻痛痒。肥皂水、纯碱（碳酸钠）溶液显弱碱性可以作为选择，氢氧化钠有强烈的腐蚀性，食醋显酸性，都不能用于涂抹蚊虫叮咬处，故选AB。
18．（2022年广西贵港市中考一模）在进行“盐溶液与金属发生置换反应”的实探究时：兴趣小组同学先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中：再切取绿豆大小的钠块投入硫酸铜溶液中，观察到钠浮在水面上，熔化成闪亮小球，有气体和蓝色沉淀生成，没有红色固体析出。充分反应后过滤，得到滤液X。
【查阅资料】①钠是银白色软金属，熔点97.81°C，沸点882.9℃，密度0.97g/cm3.
②钠是种很活泼的金属，易与空气中的O2反应，遇水发生剧烈反应，生成NaOH和H2.
【现象分析】（1）钠熔成小球是因为__________。
（2）生成蓝色沉淀的化学方程式为__________。
【提出问题】钠与硫酸铜溶液反应后滤液X中的溶质的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：Na2SO4；猜想二：Na2SO4和NaOH；猜想三：__________。
【实验探究】
实验 实验步骤 实验现象 实验结论
实验一 取少量滤液X于试管中，观察溶液颜色 溶液为无色 猜想三不成立
实验二 向实验一所取的滤液中滴入氯化钡溶液 __________ 猜想一成立
实验三 另取少量滤液X于试管中，向其中滴加少量的无色酚酞溶液 溶液不变色 猜想一成立
【反思评价】同学们认为实验二不合理，其原因是__________。
【拓展延伸】为了用钠置换硫酸铜中的铜元素，同学们设计了如下实验方案。
方案I：把钠块和无水硫酸铜直接混合，在干燥的空气中加热。
方案Ⅱ：把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热。
选择合理的方案并说明理由：__________。
【答案】钠的熔点低，钠与水反应放出大量的热， 使其熔化; ；
Na2SO4、CuSO4 ; 产生白色沉淀 ；如果溶质为硫酸钠和氢氧化钠，滴加氯化钡溶液，也会产生白色沉淀； 方案Ⅱ，因为钠是种很活泼的金属，易与空气中的O2反应
【解析】现象分析：（1）钠熔成小球是因为钠的熔点低，钠与水反应放出大量的热， 使其熔化；（2）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，故生成蓝色沉淀，该反应的化学方程式为：；猜想假设：钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，如果恰好完全反应，则溶质为硫酸钠，如果硫酸铜过量，则溶质为硫酸钠、硫酸铜，如果氢氧化钠过量，则溶质为氢氧化钠、硫酸钠，故猜想三：Na2SO4、CuSO4；实验探究：实验二：向实验一所取的滤液中滴入氯化钡溶液，氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠，故现象为；产生白色沉淀；反思评价：如果溶质为硫酸钠、氢氧化钠，加入氯化钡溶液，也能生成白色沉淀，故实验二不能得出猜想一成立；拓展延伸：钠是种很活泼的金属，易与空气中的O2反应，故应把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热，故选择方案Ⅱ。
19．（2022年广西壮族自治区北海市中考一模）某化学兴趣小组用石灰石(含有少量Fe2O3和一些不溶于水也不溶于酸的杂质)与足量的稀盐酸制备二氧化碳气体，实验结束后对废液中的溶质成分进行探究(溶解于水中的气体成分忽略不计)。
【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？
【查阅资料】①FeCl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液能够很灵敏的显现出红色：
②FeCl3只能在较强的酸性溶液中存在，若pH>3.8时，FeCl3，会完全与水发生反应生成Fe(OH)3沉淀：
③CaCl2溶液为中性。
【眼设猜想】
（1）该小组同学一致认为废液中一定含有CaCl2，用化学方程式表示其原因是___________。
（2）结合以上资料，该小组同学作出以下四种的猜想。
猜想I：溶质只有CaCl2：
猪想Ⅱ：溶质只有CaC12和HCl：
猜想Ⅲ：溶质只有CaCl2和FeCl3：
猜想IV：溶质有__________。
经讨论，一致认为猜想Ⅲ是错误的，理由是__________。
【实验验证】
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1，取少量过滤后的废液于试管中，滴加______溶液 溶液没有变红 废液的溶质中不含FeC13
步骤2：另取少量过滤后的废液于试管中，加入过量的Na2CO3溶液 __________ 猜想Ⅱ成立
【反思评价】
（3）上述步骤2中，有同学提出可以通过检测废液的pH来判断是否含有HC1，你认为该方案是否合理，理由是__________。
（4）还有同学认为根据实验结论，实验结束后可回收利用CaC12溶液，其正确的操作是：向废液中加入过量的__________(用化学式)，过滤。
【答案】 CaC12、FeC13和HCl 根据资料②FeCl3只能在较强的酸性溶液中存在，有FeC13就一定有HCl 硫氰化钾(KSCN) 先有气泡产生，后产生白色沉淀 合理，因为CaCl2溶液为中性，HCl溶液呈酸性 CaCO3
【解析】[假设猜想]（1）石灰石的主要成分碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；（2）根据题意可知，溶液中的溶质可能有以下几种情况：①溶质只含有CaCl2；②溶质含有CaCl2和HCl；③溶质含有CaCl2、HCl、FeCl3；猜想3是错误的，因为由资料③可知FeCl3只能在较强的酸性溶液中存在，有FeCl3就一定有HCl（或根据题干和资料③可知FeCl3只能和HCl共存于溶液中）；[实验验证]步骤1：取少量过滤后的废液于试管中，滴加硫氰化钾溶液，溶液没有变红，废液中一定不含FeCl3；步骤2：另取少量过滤后的废液于试管中，加入过量到Na2CO3溶液，先产生气泡，后产生沉淀，废液中含有CaCl2和HCl；[反思评价]（1）根据资料④可知，CaCl2溶液为中性，可以通过检测溶液的pH来判断溶液中是否含有HCl；（2）根据实验结论，实验结束后若要回收CaCl2溶液，正确的操作是：向废液中加入过量的碳酸钙，过滤。
20．（2022年河南省新乡市中考一模）早在明代宋应星所著的《天工开物》里就对铁器的生产和使用有所记载，到了现代，炼铁技术得到进一步发展。
(1)下列物品中，主要利用金属导电性的是 （填字母）。
A．铜导线 B．铁锅
C．金项链 D．铝箔
(2)对钢铁制品进行“烤蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，氧化膜能有效防止钢铁锈蚀的原理是什么？_______
(3)利用图所示装置探究锌和银的金属活动性强弱，所用无色溶液可能是________（答出一种即可）。
(4)下图装置是进行“一氧化碳还原氧化铁”及其产物检验的实验。（已知草酸在浓硫酸存在并加热的条件下，可分解生成CO、CO2和H2O）
①装置C中酒精灯加网罩的目的是________。
②写出氧化铁被还原的化学方程式：________。
③实验过程中观察到澄清石灰水没有变浑浊，试分析其原因：_______。
④装置B的作用是除去混合气体中的二氧化碳和水蒸气，实验结束后请你设计实验证明装置B中有NaOH剩余。（写出实验方法、现象和结论）_______
(5)某化学兴趣小组对生锈的废铁锅中铁的含量进行测定。该化学兴趣小组的同学将一废铁锅粉碎后，称取20g碎屑放入烧杯中，缓慢加入50g稀硫酸并不断搅拌（除铁、氧化铁以外的物质都不与稀硫酸反应），充分反应后，溶液呈酸性，烧杯中剩余物质的质量为69.5g。求该废铁锅中铁的质量分数。_______
【答案】(1)A；(2)隔绝空气（或氧气）和隔绝水；(3)稀盐酸（或稀硫酸）；(4)使火焰集中并提高温度 ；；澄清石灰水与空气中的二氧化碳反应而变质； 将B中固体加水溶解后，加入硫酸铜溶液，如果有蓝色沉淀生成，则证明有NaOH剩余，反之则没有
(5)设废铁锅中铁的质量为x，
氢气的质量=20g+50g-69.5g=0.5g，
解得x=14g铁锅中铁的质量分数=70%；
答：废铁锅中铁的质量分数70%。
【解析】(1)铜金属具有良好的导电性，常用作导线；铁锅主要是利用了铁的良好导热性；金项链主要是利用了金的不活泼性，常温下不易反应；铝箔主要是利用了铝的延展性；故A正确；(2)铁和空气中的氧气和水接触会生锈，破坏生锈的条件即可防锈，对钢铁制品进行“烤蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，氧化膜能有效隔绝空气（或氧气）和水，破坏了生锈的条件，从而起到防锈的作用；(3)根据金属活动性顺序表可知，排在H前面的金属比排在H后面的金属活动性强，故我们可以加入稀盐酸（或稀硫酸），观察现象，发现锌跟稀盐酸反应有气泡生成，置换出氢气，而银跟稀盐酸没任何现象，不发生反应，故可以判断锌的活动性强于银的；(4)①氧化铁与一氧化碳要在高温的条件下发生反应，而酒精灯的温度达不到这样的高温，所以需要加上网罩，使火焰集中并提高温度；②氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学反应方程式为：；③实验过程中观察到澄清石灰水没有变浑浊，可能是因为澄清石灰水与空气中的二氧化碳反应而变质导致的；④将B中固体加水溶解后，加入硫酸铜溶液，如果有蓝色沉淀生成，则证明有NaOH剩余，反之则没有；(5)生锈的铁锅与稀硫酸反应的成分是铁和氧化铁，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，溶液呈酸性，说明酸过量，根据质量守恒定律可知，反应前后减少的重量是氢气的质量（因为氢气溢出溶液），可以根据反应方程式求出铁的质量，从而求出废铁锅中铁的质量分数；见答案；答案：（1）A;（2）隔绝空气（或氧气）和隔绝水；（3）稀盐酸（或稀硫酸）；（4）①使火焰集中并提高温度；②；③澄清石灰水与空气中的二氧化碳反应而变质；④将B中固体加水溶解后，加入硫酸铜溶液，如果有蓝色沉淀生成，则证明有NaOH剩余，反之则没有；（5）70%。专题08 实验探究
实验探究题，是每年中考的必考题型。该题分值高、占比重、灵活性强、难度大，是学生丢分较严重的题型，也是不同层次的学生拉开差距的题型。不少学生畏惧实验探究题，觉得无从下手。究其原因，主要有三个方面：一是有畏难心理，遇到实验探究题就放弃或草草作答了事；二是基础知识薄弱，虽认真阅读，但还是不能准确理解题意；三是知道题意，但是不会作答，或答题的正确率不高。实验探究题的复习是提高总分的关键。那就要了解此类题型的特点、解题方法及强化训练。
题型特点：
1、实验探究题题型较成熟，命题的形式较简单。主要以填空题和实验报告的形式出现；
2、知识面广，从所考查的知识点来看覆盖面广，可以考查初中化学所有的知识；
3、题型新颖，因为命题的素材广泛，可以来自于生活、生产、社会实际、科技前沿、环保等领域；
4、灵活多变，可以多方位多角度多层面的考查，体现灵活多变。
专题训练
一、实验探究（20小题）
1．（2022年广东省广州市中考模拟）小邱同学在医院输液时使用了“一次性输液恒温器”(见图1)，它可以加温进入人体的输液达到30℃左右，并能持续4小时以上。某化学兴趣小组的同学对“一次性输液恒温器”进行了实验探究。
【问题提出】输液恒温器里面的主要成分是什么？为什么能发热？
兴趣小组的同学取了一件“一次性输液恒温器”，拆开里面的包装袋，倒出一堆黑色固体粉末。
【讨论交流】
（1）小亮同学根据图2说明书，设计了图3的实验方案来验证黑色粉末是否含有碳粉。这种方法是否可行？___________，理由是___________。
（2）根据初中化学知识，认为发热原理是“铁粉缓慢氧化”放出热量。其中氯化钠的作用是_________。原料中的活性炭粉能与铁粉形成许多微小的化学反应（原电池），还能吸附氧气和水，使反应更快地进行。
【实验探究】
（3）设计一个实验验证黑色粉末中含有氯化钠
操作 现象 结论
取少量黑色粉末加水溶解后过滤，将滤液置于试管中，依次滴加________和少量___________（均填名称） __________ 含有氯化钠
（4）同学们为了能自制这种发热装置，准备测定这堆混合物中的铁、碳质量比。他们取用了上面实验剩下的黑色粉末，立即进行实验。
【查阅资料】
①2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
②Fe+2FeCl3=3FeCl2
③在HCl和FeCl3的混合溶液中Fe先与FeCl3反应
【实验记录】
【实验结论】请写出浅绿色溶液变为红褐色沉淀的化学方程式________。经该实验测定，输液恒温器中铁粉和碳粉的质量比为________（不需化为最简整数比）。
2．（2022年山西省中考模拟百校联考）酸雨是一种常见的环境污染问题。化学兴趣小组的同学们选择了一个下雨天，对酸雨的成因、成分和防治展开了项目式学习。
任务一：分析酸雨的成因
【查阅资料】正常雨水的pH约为5.6，而酸雨是指pH<5.6的雨、雪或其他形式的降水。常见的酸雨有硫酸型、硝酸型和混合型。
【收集证据】同学们收集了一些刚降落的雨水水样，用pH计（测量pH的仪器）每隔五分钟测定一次雨水水样的pH，其数据如下：
测定时间 15：05 15：10 15：15 15：20 15：25 15：30
雨水的pH 4.95 4.95 4.94 4.88 4.86 4.85
【小组交流】
①正常雨水显酸性的原因是______。
②酸雨的形成是因为在降雨过程中，雨水溶解了空气中的______（填一种）等物质，并发生了一系列反应。在上述测定期间，雨水的酸性______（填“增强”“减弱”或“基本不变”）。
任务二：探究酸雨的成分
【查阅资料】当地的酸雨主要含有颗粒物，Na+、K+、、H+和以及少量的等。
【实验计划】验证酸雨中含有和。
【进行实验】同学们将收集到的酸雨按一定比例浓缩，静置，分别取少量上层清液于两只试管中，按如图所示完成下列实验。
方案 实验操作 实验现象 实验结论
1 向A试管中滴加几滴X 产生白色沉淀 含有
2 向B试管中滴加足量浓NaOH溶液，加热 有氨味 含有
【反思评价】
（1）X是______，其发生反应的化学方程式是______。
（2）小明提出：若用足量浓______代替X和浓NaOH溶液，加热，只需进行一次实验即可得出最终结论，这一建议得到了其他同学的一致认可。
（3）同学们认为：酸雨中通常不含，理由是______。
任务三：讨论酸雨的防治
【表达交流】酸雨的危害不容忽视，防治酸雨刻不容缓。如何防治酸雨？请提出你的一条建议：______。
3．（2022年湖北省黄冈孝感咸宁三市中考一模）实中课外兴趣小组在实验中意外发现：将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡，有白色沉淀生成。小组同学对此反常现象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】小组同学根据质量守恒定律，从反应物中含有的三种元素，作出如下猜想：
①氢气；②二氧化碳；③氢气和二氧化碳。
【实验1】取适量镁条、200 mL Na2CO3溶液于反应装置A中，按如图1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①正确。
（1）反应装置A应选用图2中的______（填写序号）。
（2）小组同学讨论认为，仅从上述实验中“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1所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是在______（填AB或BC）之间添加一个干燥的装置。
探究Ⅱ：快速产生气体的原因是什么？
【查阅资科】镁与水缓慢反应生成氢气：Na2CO3溶液显碱性，其溶液中除Na+、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3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，说明是而不是Na+、OH﹣促进了镁与水的反应。
（1）G中实验的作用是______。
（2）试剂X是______。
探究Ⅲ：A中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。
4．（2022年安徽省亳州市中考一模）随着人们生活节奏加快，不依赖明火的自热食品越来越受到欢迎，兴趣小组的同学对自嗨锅（自热方便火锅）产生了兴趣，决定对其发热包进行探究。
由说明书可知：自嗨锅主要是由食材、食材锅、锅盖、外锅和发热包组成，发热包由焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、生石灰、盐等组成，主要反应物为生石灰。
（1）硅藻土和活性炭具有疏松多孔的结构，同学们猜测它们都具有_______性，可增大反应物间的接触面积，加快反应速率。
（2）主要反应物为生石灰，则生石灰反应放热的化学方程式为______。
（3）【发现问题】发热包中为什么要加入铝粉？
【查阅资料】①金属粉末遇到碳粉和盐溶液能加快氧化速率；
②铝和氢氧化钙【Ca(OH)2】溶液能反应，生成难溶于水的Ca(A1O2)2和一种气体，同时放出热量。
【提出问题】铝与氢氧化钙溶液反应生成的气体是什么？
【作出猜想】
猜想I：生成的气体可能是氧气：
猜想Ⅱ：生成的气体可能是氢气；
猜想Ⅲ：生成的气体可能是二氧化碳。
大家一致认为猜想________不成立，其理由是________。
【实验验证】同学们将30毫升饱和澄清石灰水加入盛有少量铝粉的锥形瓶中，发现有气泡产生，锥形瓶外壁发热，同时观察到锥形瓶内液体变浑浊。将生成气体用小试管收集，将带火星的木条伸入试管内，木条不复燃；用拇指堵住试管口移近酒精灯火焰，听到轻轻“噗”的声音，证明猜想______成立。
【反思交流】（4）写出铝与氢氧化钙溶液反应的化学方程式：______。
（5）发热包中铁粉、铝粉、活性炭粉都具有可然性，使用不当可能会发生“粉尘爆炸”，请列举一条防止自嗨锅发生粉尘爆炸的措施：______。
5．（2022年天津市和平区中考一模）某化学学习小组在完成“利用氯化钡溶液鉴别氯化钠和碳酸钠”的实验后，对废液缸中溶液的溶质成分进行了探究。请完成以下探究过程。
【提出问题】______？
【作出猜想】Ⅰ、溶质仅为氯化钠：Ⅱ、溶质为氯化钡和氯化钠：Ⅲ、______。
【设计方案】
实验操作 现象 结论
取少量废液缸中上层清液，向其中加入一定量的______溶液。（填化学式，限填一种） 无明显现象 猜想I正确
______ 猜想Ⅱ正确
有气泡产生 猜想Ⅲ正确
【交流反思】学习小组经过讨论认为，含有可溶性钡盐的废液可以用碳酸钠溶液进行无害化处理。请写出硝酸钡与碳酸钠反应的化学方程式______。
6．（2022年河北省初中毕业生升学文化课模拟考试）通过对有机物的学习，知道甲烷是天然气的主要成分，密度小于空气，难溶于水，具有可燃性。同学们对甲烷继续进行探究学习：
探究Ⅰ：甲烷的制取
【查阅资料】实验室通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷。
（1）仪器a的名称是______。
（2）制取甲烷的发生装置应选______（填序号，下同），选用装置C收集甲烷时气体应从______端进入，如果选择装置D收集，其中装满水，则气体应从______端进入。
探究Ⅱ：甲烷的组成元素
（3）点燃甲烷气体，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯（见图E），烧杯内壁有______生成，向烧杯中倒入少量澄清石灰水，振荡，现象为______。由此推断，甲烷中一定含C、H两种元素。
（4）点燃甲烷前，应先验纯，并且将甲烷气体通过盛有______的干燥装置D，目的是______。
（5）同学们通过隔绝空气对甲烷气体加强热，也得出了甲烷的组成元素，反应的化学方程式为：______。
探究Ⅲ：甲烷的化学性质
【提出问题】通过以上探究，甲烷除了具有可燃性、能分解外，还具有什么化学性质？
（6）写出甲烷燃烧的化学方程式______。
【查阅资料】①无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色，②甲烷具有还原性。
【验证实验】该同学按如图装置进行实验：
【实验现象与结论】
甲中黑色固体变为红色，乙中无水硫酸铜变为蓝色，丙中澄清石灰水变浑浊。
（7）根据实验现象，写出甲烷还原氧化铜的化学方程式：______。
【反思与评价】
实验时，要先向装置中通入一段时间的氮气，再通入甲烷加热的目的是______。
7．（2022年湖北省荆州市第二次调研质检考试模拟）某学习小组在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液，（如图所示），经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是 NaHCO3，NaOH，Na2CO3，NaCl中的一种，请你对该试剂作出猜想并进行实验探究：
【提出问题】这瓶试剂是什么溶液？
【猜想与假设】
甲猜想：NaHCO3溶液；乙猜想：NaOH溶液；丙猜想：Na2CO3溶液；丁猜想：NaCl溶液
【查阅资料】上述四种物质相关信息如下
物质 NaHCO3 NaOH Na2CO3 NaCl
常温下溶解度/g 9.6 109 21.5 36
常温下稀溶液的pH 9 13 11 7
【实验探究1】取瓶中溶液少许于试管中，滴加几滴酚酞溶液，溶液变红。
【实验探究2】另取瓶中溶液少许于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生生气泡。
【实验分析】通过【实验探究1】可知______同学的猜想一定错误。
甲同学仔细分析四种物质的相关信息表后发现自己的猜想错误，他的理由是______。
丙同学分析【实验探究2】并结合以上同学的实验结论，认为原瓶溶液是NaCO3溶液。
【讨论质疑】乙认为以上同学分析有漏洞，需要进一步实验确定，于是又进行了如下探究。
【实验探究3】在【实验探究1】试管中的红色溶液中滴加过量氯化钙溶液（中性），充分反应后，试管中溶液仍呈红色，但有白色沉淀产生。
【得出结论】通过【实验探究3】可证明这瓶试剂为______溶液，但已经部分变质。
【反思与拓展】写出变质的化学方程式：______，得出了该溶液正确的保存方法。
8．（2022年江苏省南通中考模拟）钠的化学性质非常活泼，它在空气中很容易变质，可以与冷水发生剧烈反应。某化学兴趣小组的同学，在实验室中发现了一瓶久置金属钠固体样品，该兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行探究。
【资料】金属钠与水反应，会生成氢气和氢氧化钠，并放热。
【提出问题】该金属样品中有哪些成分？
猜想Ⅰ：有Na和NaOH；猜想Ⅱ：只有NaOH；猜想Ⅲ：只有_______；猜想Ⅳ：有NaOH和Na2CO3。
【设计实验】
实验操作 实验现象
步骤①：样品全部溶解，无其他明显现象 步骤②：观察到现象A 步骤③：观察到现象B
【收集证据】X溶液为Ba(NO3)2 溶液，现象A是有白色沉淀生成，则产生沉淀的化学方程式为_______，则证明有_______存在；步骤③中取反应后的上层清液，向其中滴加无色酚酞试液，若观察到溶液呈红色，则证明有_______存在，猜想_______成立。
【定量分析】为了确定变质样品中Na2CO3的质量分数。该兴趣小组的同学取该样品12 g于烧杯中，向烧杯中逐渐加入稀盐酸。加入的稀盐酸的质量与生成二氧化碳的质量如图所示，则该样品中碳酸钠的质量分数为_______(结果精确到0.1%)。
9．（2022年江苏省苏州市中考模拟）下图为某同学所做的实验及现象。
（1）实验1发生反应的化学方程式为________。
（2）实验2生成Ca(HCO3)2。实验3发生反应的化学方程式为________，该实验说明CaCO3比Ca(HCO3)2热稳定性________（选填“强”或“弱”）。
（3）某地区硬水中溶有较多的可溶性Ca(HCO3)2 、Mg(HCO3)2 。
①生活中常用________来区分硬水和软水。
②煮沸硬水可降低水的硬度，同时生成难溶性混合物固体A。
[猜想]固体A中除CaCO3外，还含有：
猜想1：只含MgCO3 猜想2：只含Mg(OH)2 猜想3：MgCO3和Mg(OH)2
[实验]取10.0g干燥的固体A，加入足量的稀盐酸充分反应，产生4.4gCO2气体。
[结论]①猜想1、2错误。其中判断猜想1错误的理由是________。
②猜想3正确。固体A中MgCO3和Mg(OH)2的质量比是________。
[拓展]在100℃时加热溶有较多Ca(HCO3)2 、Mg(HCO3)2的硬水，1小时后得到CaCO3和Mg(OH)2 MgCO3 3H2O的固体混合物。写出Mg(OH)2 MgCO3 3H2O与稀盐酸反应的化学方程式________。
10．（2022年重庆市缙云教育联盟中考一模）化学兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验如图1.同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在石棉网上得到一些白色固体。
（1）请写出镁条燃烧的化学方程式_______。
（2）同学们通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。小明认为这个反应不遵循质量守恒定律，我___(填“同意”或“不同意”)小明的观点，出现这样实验结果的原因可能是：____。
A．氧气不足 B．部分燃烧产物散逸到空气中
C镁条未反应完 D．部分镁条与除氧气外的另外物质反应生成其他固体
（3）图2中气球的作用是_______。
（4）小红按图2装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体
【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁条能在氮气中燃烧生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体；③氮化镁可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红。
【做出猜想】黄色固体为Mg3N2
【实验探究】
实验操作 实验现象及结论
如图，取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。 现象：________ 结论：燃烧产物中含Mg3N2
【反思与交流】①空气中氮气的含量远大于氧气的含量，可是镁条在空气中燃烧产物氧化镁却远多于氮化镁，合理的解释是__________。
②若在有充足空气的密闭环境中点燃2.4g镁条，并使之完全燃烧，得到的固体质量_______(填“小于”、大于”或“等于”)4.0g。
11．（2022年天津市和平区中考一模）小红同学进行酸碱中和反应的实验（如图所示）。她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后，想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠的反应程度，她从烧杯中取了少量溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到试管中液体颜色没有变化。于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究：
（1）小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况：
①盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；②氢氧化钠有剩余；③盐酸有剩余
小明同学却判定不可能“氢氧化钠有剩余”，他的理由是___________________________。
（2）他们共同设计了一个实验方案，欲对上述其他两种可能情况进行验证。请根据相关内容填写下表：
实验方法 可能观察到的现象 结论
将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中 如果______________ 则盐酸过量
如果_______________ 则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应
（3）经过讨论，他们认为利用下列几种物质代替锌粒，也可以达到验证目的，你认为其中不正确的是_______（填序号）。
A．生锈的铁钉 B．碳酸钠粉末
C．硫酸钠粉末 D．氢氧化铜
（4）下列曲线能够表示小红所做实验中溶液pH变化趋势的是_______（填序号）。
12．（2022四川省南充市中考一模）根据所学，回答问题
Ⅰ.根据下列装置，结合所学化学知识回答问题：
（1）实验室里用过氧化氢制取氧气，选择的发生装置为________（填字母），反应的化学方程式为___________。
（2）实验室里，用B装置制取氧气。反应的化学方程式为___________。
（3）用装置F收集O2，在F中气体应从导管___________（填“b”或“c”）端通入。
Ⅱ.某化学兴趣的同学向盛有约5mL氢氧化钠溶液的试管中滴加稀硫酸，没有观察到现象，请教老师后，发现在滴加稀硫酸前忘了加入酸碱指示剂，导致无法判断反应情况，于是他们对试管中溶液的溶质成分进行探究（硫酸钠溶液呈中性）。
【实验原理】试管中发生反应的化学方程式为________。
【作出猜想】猜想1：只有硫酸钠。
猜想2：硫酸钠和氢氧化钠。
猜想3：________。
猜想4：硫酸钠，硫酸和氢氧化钠。
【讨论分析】大家一致认为上述猜想4是错误的，原因______。
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
另用试管取该溶液1~2mL，滴入1-2滴无色酚酞溶液，振荡 酚酞溶液______ 猜想2正确
酚酞溶液______ 猜想1或猜想3正确
【分析思考】为进一步确定猜想1或猜想3哪个正确，同学们提出了以下方案：
方案1 用pH试纸测其酸碱度，若pH_____7（选填“>”“<”"或“=”），猜想1正确
方案2 加入金属锌，若产生的实验现象是_______，猜想3正确
13．（2022年四川省内江市中考一模）某化学兴趣小组同学在探究盐的化学性质时，进行了如图所示的实验。小组的同学们欲探究滤液中溶质的组成。请你一同参与探究并回答有关问题：
【提出问题】反应后的滤液中含有哪些溶质？
【查阅资料】氯化钠、氯化钡溶液显中性。
【猜想与假设】
明明同学猜想：滤液中溶质是NaCl；
亮亮同学猜想：滤液中溶质是NaCl和______（填化学式）的混合物；
红红同学猜想：滤液中溶质是NaCl和Na2CO3的混合物。
【活动与探究】
（1）取少量滤液于试管中，滴加2﹣3滴无色酚酞溶液，振荡，无明显现象。则______猜想不成立。
（2）另取少量滤液于另一支试管中，滴加硫酸钠溶液，若有______现象证明亮亮猜想成立。
【问题讨论】
（1）明明同学认为要证明亮亮猜想成立也可以改用碳酸钠溶液。你认为明明同学______（填“能”或“不能”）达到实验目的。
（2）红红同学认为要证明亮亮成立也可以改用硝酸银溶液。你认为红红同学______（填“能”或“不能”）达到实验目的，原因是______。
【归纳与总结】在分析溶液中溶质成分，需要考虑的是生成物，还需考虑反应物是否有剩余。
15．（2022年安徽省安庆市中考一模）某实验小组在20℃时，将镁条放入饱和的Na2CO3溶液中，观察到持续产生较多气泡，且有白色不溶物生成。对此该小组进行如下探究。
【查阅资料】
①铁能与水缓慢反应生成氢气。
②Na2CO3、K2CO3等溶液均显碱性，其溶液中含有少量OH-。
实险1：探究反应产生的气体
【猜与假设】
Ⅰ、气体是H2Ⅱ、气体是CO2Ⅲ、气体是H2和CO2
【进行实验】取适量镁条、100mL饱和Na2CO3溶液，按下图所示方案进行实验。
编号 1-1 1-2
装置
实验现象 澄清石灰水不浑浊 ______
【解释与结论】（1）依据实验1-1、1-2的现象，可得出猜想1正确，则实验1-2的现象是______。
实验2：探究持续产生较多气体的原因
【猜想与假设】Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应，从而产生较多气体。
猜想1：______（写离子符号）促进了反应：
猜想2：促进了反应；
猜想3：OH-促进了反应。
请设计实验方案验证猜想2。
实验方案 实验现象 实验结论
______ ______ 猜想2正确
【反思与评价】（2）20℃时饱和的Na2CO3溶液的溶质质量分数为______（20℃时碳酸钠的溶解度为20g），某同学在20℃时将镁条放入浓度为5%的碳酸钠溶液中，观察到只有极少量气泡，由此得出的结论是______。
实验3：探究白色不溶物成分小组同学查阅资料分析得知白色不溶物可能是Mg（OH）2和MgCO3中的一种或两种。同学们设计以下实验方案进行验证。
（3）根据实验Ⅰ的现象，写出加热白色不溶物时一定发生的化学反应的方程式______。
（4）实验Ⅱ结束后，称得干燥的晶体质量为m，理论上m的取值范围是______（用含a的表达式表示），证明白色不溶物是Mg（OH）2和MgCO3的混合物。
17．（2022年河北省九地市中考模拟考试）不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道：蚊虫叮咬时，能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。
【查阅资料】
（1）蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH：具有酸的化学性质，蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。
（2）无水CuSO4是一种白色晶体，遇水会变成蓝色。
【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？
【实验探究一】探究蚁酸的酸性。
（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成______色，说明蚁酸溶液显酸性；
（2）将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生，该气体是______。
【实验探究二】探究蚁酸分解的产生两种的氧化物。
（1）小芳同学根据蚁酸中含有______元素，推测出生成物中含有水。
（2）小敏猜想另一种生成物是气体。提出了两种猜想：
猜想①：该气体是CO2猜想②：该气体是______。
他们将蚁酸分解产生的气体通过如下装置（铁架台已略去），观察现象。
实验现象与结论：
I、实验时A中白色固体变为______色，说明甲酸分解产生的气体中有水蒸气：
Ⅱ、实验时装置B中无明显变化，则猜想①______（填“成立”或“不成立”）：
Ⅲ、装置C玻璃管中的现象是______，装置D中发生反应的化学方程式为______。
【讨论交流】从环保角度看，该装置的缺陷是______。
【拓展延伸】你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。你不会选择的下面中的______。
A．氢氧化钠溶液 B．食醋
C．肥皂水 D．纯碱（碳酸钠）溶液
18．（2022年广西贵港市中考一模）在进行“盐溶液与金属发生置换反应”的实探究时：兴趣小组同学先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中：再切取绿豆大小的钠块投入硫酸铜溶液中，观察到钠浮在水面上，熔化成闪亮小球，有气体和蓝色沉淀生成，没有红色固体析出。充分反应后过滤，得到滤液X。
【查阅资料】①钠是银白色软金属，熔点97.81°C，沸点882.9℃，密度0.97g/cm3.
②钠是种很活泼的金属，易与空气中的O2反应，遇水发生剧烈反应，生成NaOH和H2.
【现象分析】（1）钠熔成小球是因为__________。
（2）生成蓝色沉淀的化学方程式为__________。
【提出问题】钠与硫酸铜溶液反应后滤液X中的溶质的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：Na2SO4；猜想二：Na2SO4和NaOH；猜想三：__________。
【实验探究】
实验 实验步骤 实验现象 实验结论
实验一 取少量滤液X于试管中，观察溶液颜色 溶液为无色 猜想三不成立
实验二 向实验一所取的滤液中滴入氯化钡溶液 __________ 猜想一成立
实验三 另取少量滤液X于试管中，向其中滴加少量的无色酚酞溶液 溶液不变色 猜想一成立
【反思评价】同学们认为实验二不合理，其原因是__________。
【拓展延伸】为了用钠置换硫酸铜中的铜元素，同学们设计了如下实验方案。
方案I：把钠块和无水硫酸铜直接混合，在干燥的空气中加热。
方案Ⅱ：把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热。
选择合理的方案并说明理由：__________。
19．（2022年广西壮族自治区北海市中考一模）某化学兴趣小组用石灰石(含有少量Fe2O3和一些不溶于水也不溶于酸的杂质)与足量的稀盐酸制备二氧化碳气体，实验结束后对废液中的溶质成分进行探究(溶解于水中的气体成分忽略不计)。
【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？
【查阅资料】①FeCl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液能够很灵敏的显现出红色：
②FeCl3只能在较强的酸性溶液中存在，若pH>3.8时，FeCl3，会完全与水发生反应生成Fe(OH)3沉淀：
③CaCl2溶液为中性。
【眼设猜想】
（1）该小组同学一致认为废液中一定含有CaCl2，用化学方程式表示其原因是___________。
（2）结合以上资料，该小组同学作出以下四种的猜想。
猜想I：溶质只有CaCl2：
猪想Ⅱ：溶质只有CaC12和HCl：
猜想Ⅲ：溶质只有CaCl2和FeCl3：
猜想IV：溶质有__________。
经讨论，一致认为猜想Ⅲ是错误的，理由是__________。
【实验验证】
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1，取少量过滤后的废液于试管中，滴加______溶液 溶液没有变红 废液的溶质中不含FeC13
步骤2：另取少量过滤后的废液于试管中，加入过量的Na2CO3溶液 __________ 猜想Ⅱ成立
【反思评价】
（3）上述步骤2中，有同学提出可以通过检测废液的pH来判断是否含有HC1，你认为该方案是否合理，理由是__________。
（4）还有同学认为根据实验结论，实验结束后可回收利用CaC12溶液，其正确的操作是：向废液中加入过量的__________(用化学式)，过滤。
20．（2022年河南省新乡市中考一模）早在明代宋应星所著的《天工开物》里就对铁器的生产和使用有所记载，到了现代，炼铁技术得到进一步发展。
(1)下列物品中，主要利用金属导电性的是 （填字母）。
A．铜导线 B．铁锅
C．金项链 D．铝箔
(2)对钢铁制品进行“烤蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，氧化膜能有效防止钢铁锈蚀的原理是什么？_______
(3)利用图所示装置探究锌和银的金属活动性强弱，所用无色溶液可能是________（答出一种即可）。
(4)下图装置是进行“一氧化碳还原氧化铁”及其产物检验的实验。（已知草酸在浓硫酸存在并加热的条件下，可分解生成CO、CO2和H2O）
①装置C中酒精灯加网罩的目的是________。
②写出氧化铁被还原的化学方程式：________。
③实验过程中观察到澄清石灰水没有变浑浊，试分析其原因：_______。
④装置B的作用是除去混合气体中的二氧化碳和水蒸气，实验结束后请你设计实验证明装置B中有NaOH剩余。（写出实验方法、现象和结论）_______
(5)某化学兴趣小组对生锈的废铁锅中铁的含量进行测定。该化学兴趣小组的同学将一废铁锅粉碎后，称取20g碎屑放入烧杯中，缓慢加入50g稀硫酸并不断搅拌（除铁、氧化铁以外的物质都不与稀硫酸反应），充分反应后，溶液呈酸性，烧杯中剩余物质的质量为69.5g。求该废铁锅中铁的质量分数。_______
