题型六 实验探究题（5年5考）
类型1 反应后物质成分的探究（5年2考）
1．[2022新疆]2021年12月9日，我国“天宫课堂”第一课成功授课。兴趣小组同学对其中的“泡腾片实验”很好奇，于是一起开展如下探究。
【查阅资料】 （1）维生素具有增强机体抵抗力，预防和治疗坏血病等作用。某品牌维生素C泡腾片主要成分如图。
（2）柠檬酸为食用酸类，由碳、氢、氧三种元素组成，可增强体内正常代谢，适当剂量对人体无害。柠檬酸易溶于水，时，其水溶液的为2.1。
（3）碳酸氢钠在医疗上是治疗胃酸过多的药剂之一，写出该反应的化学方程式： 。
【提出问题】维生素泡腾片溶于水后产生的气体是什么？
【猜想与假设】 同学甲认为产生的气体中不可能含有和，因为从药品安全角度考虑，易燃易爆， 有毒 。
同学乙认为产生的气体也不可能含有，因为 根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物中没有氮元素 。
同学丙认为该气体可能含有、中的一种或两种。
【进行实验】
实验编号 实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 将一片维生素C泡腾片放入装有水的试管中 有大量气泡产生
Ⅱ 将带火星的木条伸入试管 带火星的木条没有复燃 该气体中不含
Ⅲ 将气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 该气体中含有
【解释与结论】
（1） 同学丁认为由实验Ⅱ不能确定该气体中不含，理由是 氧气浓度较低也不能使带火星的木条复燃 。同学们经过讨论，设计了更为严谨的实验，最终证明了该气体中不含氧气。
（2） 请你尝试从微粒变化的角度说一说该气体产生的原因 碳酸氢根离子与氢离子结合生成水分子和二氧化碳分子 。
【反思与评价】
（1） 维生素C泡腾片的保存注意事项是 应在阴凉干燥处密封保存 。
（2） 通过本次探究活动，同学们对柠檬酸的用途也充满了兴趣，你觉得柠檬酸还可以用来 ABCD （填字母）。
A. 作碳酸饮料的添加剂 B. 作金属除锈剂
C. 清洗饮水机 D. 作锅炉除垢剂
2．[2020新疆]不用火、不用电，只需拆开发热包倒入凉水，就能享用美食的自热食品，受到消费者的追捧。
【查阅资料】Ⅰ.发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粒。
Ⅱ.铝和强碱溶液反应生成氢气。
探究一：发热包的发热原理
（1） 小明买了一盒自热米饭，取出发热包加入凉水，发生剧烈反应，迅速放出大量的热，写出产生该现象的主要化学反应方程式 ；同时发热包内固体物质变硬、结块，依据观察到的实验现象，小明猜想发热包内的物质可能发生多个化学反应，写出其中一个反应的化学方程式 （或） 。
（2） 发热包上的安全警示图标有“禁止明火”，其原因可能是 发热包产生氢气，遇明火可能会发生爆炸 。
（3） 小明向使用后的发热包中加入稀盐酸，并对产生的气体展开进一步探究。
探究二：确定气体的成分
【猜想与假设】小明认为该气体可能是：
；. ；和的混合气体。
【实验设计】小明同学设计如图实验装置，对气体成分进行探究。
【实验验证】甲装置中的实验现象是 澄清石灰水变浑浊 ，丁装置中黑色的粉末逐渐变为红色，试管口有水珠产生，证明猜想正确。若甲、乙装置交换位置， 不能 （填“能”或“不能”）确定气体中含有，写出化学方程式并说明理由 ，二氧化碳将被氢氧化钠溶液吸收，导致澄清石灰水无明显变化 。
【总结与反思】通过以上探究，小明做出如下反思：
A.发热包应密封防潮保存
B.能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料
C.使用后的发热包应包好按照垃圾分类投放
你认为其中正确的是 （填字母序号）。
3．某同学在家中无意将小苏打和洁厕灵（主要成分为盐酸）混合在一起，观察到有气泡产生，他对二者反应后的成分产生兴趣，于是在学校实验室将一定量的小苏打和稀盐酸混合，充分反应后对产生气体的成分和反应后溶液的溶质成分进行探究。
探究一：产生的气体是什么？
该同学将收集到的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊，该气体是 二氧化碳 。
探究二：反应后溶液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想一：氯化钠；
猜想二：氯化钠、碳酸氢钠；
猜想三：氯化钠、氯化氢。
【查阅资料】碳酸氢钠溶液显碱性。
【实验验证】
实验 实验操作 实验现象 实验结论
1 取少量反应后的溶液于烧杯中，滴加无色酚酞溶液 溶液不变色 猜想二不成立
2 用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液于湿润的试纸上，待显色后，与标准比色卡对照读数 猜想 三 成立
3 取少量反应后的溶液于烧杯，加入 氧化铜（或氢氧化铜） 溶液变为蓝色
实验3中发生反应的化学方程式为 ［或,与所加试剂对应］ 。
【反思交流】（1）有同学指出上述实验操作中存在一处明显错误是 实验2使用湿润的试纸 。
（2）根据洁厕灵的主要成分，判断使用洁厕灵时应注意 不能与碱性物质混用 。
4．某学校组织同学们参观了当地的污水处理厂，大家了解到污水处理厂的调节池可根据污水的酸碱性，加入适量的酸或碱进行调节，使其达到排放标准。同学们回校后围绕“酸碱中和反应”，分成若干小组开展了相关探究活动。请你和他们一起完成以下实验探究。
【演示实验】将一定量稀盐酸加入到氢氧化钙溶液的小烧杯中，该反应的化学方程式是 。
【查阅资料】溶液显中性。
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生疑问：反应后溶液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】针对疑问，甲组同学猜想如下：
猜想Ⅰ：只有；
猜想Ⅱ：有和；
猜想Ⅲ：有 和 ；
猜想Ⅳ：有、和。
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为猜想Ⅳ是错误的，理由是 氢氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水，不能共存 。
为了验证其余猜想，各小组进行了下列三个方案的探究。
【实验探究】
实验方案 滴加紫色石蕊溶液 通入 滴加溶液
实验操作
实验现象 溶液变为蓝色 溶液变浑浊（或产生白色沉淀） 产生白色沉淀
实验结论 溶液中含有 溶液中含有 溶液中含有
【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想Ⅲ是正确的。
【反思评价】（1）丙组同学认为滴加溶液产生白色沉淀，不能证明溶液中一定含有，请你帮助他们说明原因 （用化学方程式表示）。
（2）在分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑 反应物是否过量 。
（3）根据实验探究的结论，同学们认为反应后的废液需经过处理后才能排放，你认为可通过加入适量 稀盐酸（合理即可） 进行处理。
类型2 物质成分的探究（2021.15）
5．化学课上，老师组织学生对家用除湿盒（如图所示）进行了如下探究。
【资料信息】
吸湿区内黑色颗粒是活性炭，白色颗粒是初中化学一种常见物质。 使用一段时间后,集水区内有大量液体和少量固体，且气温越低固体越多
【知识应用】除湿盒内活性炭的作用是除去空气中的异味，利用了其 吸附 性。
【提出问题】白色颗粒是什么物质？
【作出猜想】猜想Ⅰ：氧化钙；猜想Ⅱ：氢氧化钠；猜想Ⅲ：氯化钙。
猜想依据：氧化钙能与水反应，氢氧化钠和氯化钙在空气中容易 吸收 水分。
【交流讨论】从安全性考虑，因为氢氧化钠具有强烈的 腐蚀性 ，所以否定了猜想Ⅱ。
【进行实验】已知氯化钙溶液呈中性，不与空气中的成分反应。小组同学设计并进行了如图所示的实验。
【解释与结论】小组同学依据实验得出结论：白色颗粒是氯化钙。
（1）步骤②的现象是 紫色石蕊溶液不变色 。
（2）步骤③的化学方程式为 ［或等，合理即可］ （写一个）。
【拓展交流】同学们查阅到氯化钙在不同温度下的溶解度如下表：
温度/ 0 10 20 30 40
溶解度/ 100 116
（1）集水区内“气温越低固体越多”的原因是 氯化钙的溶解度随温度降低而减小 。
（2）从绿色化学的角度考虑，除湿盒使用后，对集水区内物质的处理建议是 回收再利用（合理即可） 。
6．“一按一摇一扔”就爆响的“炸包玩具”受到部分中小学生们的追捧，但该“玩具”存在安全风险。在老师的指导下，化学小组对“炸包”展开了项目式探究。
项目1：分析“爆炸”原因
（1） 炸包内有白色粉末和一小袋液体。挤破小袋，两种试剂接触后，在有限的空间内 产生大量气体，使内部压强急速增大 而引发“爆炸”。
项目2：成分检测
（2） 用玻璃棒蘸取液体滴到试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出，呈 酸 性。
（3） 取少量白色粉末于试管中，滴入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，观察到 澄清石灰水变浑浊 ，说明粉末为碳酸盐或碳酸氢盐。
项目3：探究白色粉末的成分
【提出问题】该白色粉末的成分是什么？
【查阅资料】固体受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，固体受热不分解。②柠檬酸为一种有机酸，是常见的食品添加剂。
【作出猜想】猜想；猜想Ⅱ：；猜想Ⅲ：。
（4） 【验证实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
①将少量粉末放入足量水中充分搅拌 粉末 完全溶解 猜想Ⅲ正确
②另取少量粉末于试管中，充分加热后，称量 固体减少
（5） “实验步骤②”发生反应的化学方程式为 。
（6） 【反思拓展】咨询老师得知袋内液体是柠檬酸。选用柠檬酸的原因是 柠檬酸可用作食品添加剂，说明适量使用不会影响人体健康（或柠檬酸是天然的防腐剂和食品添加剂） 。
7．在古代，井，代替江河，聚拢着人气和城乡的繁荣。现在仍有一些地方的人们使用井水。兴趣小组开展了与井水相关的探究活动。
（1） 调研：调查显示部分家庭还在使用井水，井水属于 混合物 （填“混合物”或“纯净物”）。
（2） 探究：当地人如果用井水烧水，一段时间后水壶底部常附着一层水垢。
【查阅资料】井水含较多、等离子，加热时生成碳酸钙和氢氧化镁（均不溶于水）；氢氧化镁溶于酸时无气泡产生，加热至时分解成两种氧化物。
【提出问题】水垢的主要成分是什么？
【作出猜想】猜想；猜想；猜想和 （填化学式）。
【实验探究】取少量水垢洗涤、干燥后，分别置于试管A、B中：
实验序号 操作 现象 结论
1 向试管A中加入足量稀盐酸 固体溶解，产生气泡 猜想 2 不成立
2 加热试管B，且试管口稍向下倾斜 试管口有 水雾 出现 猜想3成立
【讨论分析】实验1产生气泡，化学方程式为 。
（3） 交流：除去水壶中的水垢，可选下列物质中的 （填字母）。
.盐水.料酒.食醋
.洗洁精.苏打水
（4） 【补画】拓展：如图反映烧杯内的水在不同温度下放置时发生变化的微观示意图，请在图中将时对应的微观示意图补充完整。（图中“”表示氧原子，“”表示氢原子）
8．[2021新疆]炎热的夏天，游泳池成了人们消暑健身的热门场所，水质的安全也成为大家关注的话题。小丽和同学们对某室内游泳池的水呈蓝色的原因及水质安全展开了研究。请回答下列问题。
【查阅资料】.水对蓝光的反射和散射作用使水呈现蓝色，水越深，蓝色越明显。
.游泳池的水质常规检验主要项目及限值如下表：
项目 数值
浑浊度
尿素
总大肠菌群 每不得检出
游离性余氯
化合性余氯
水温
【交流与讨论】小丽认为泳池水呈蓝色可能是因为加入了硫酸铜。
【实验探究】
实验步骤 实验现象 实验结论
（1）取少量泳池水于试管中，加足量 氢氧化钠（合理即可） 溶液 无明显现象 泳池水中无
（2）另取少量泳池水于试管中，加稀盐酸，再加足量 氯化钡（或硝酸钡） 溶液 产生白色沉淀 泳池水中含有
【实验结论】泳池水的蓝色是水对蓝光的反射和散射作用引起的。从微观角度分析，水分子本身 没有 （填“有”或“没有”）改变。写出一个步骤（2）中产生白色沉淀可能发生的化学反应方程式 （与所加试剂对应） 。
【实验调查】同学们就泳池水净化问题走访了游泳馆的管理人员，得知：
.泳池水通过循环净化的方式实现再利用，其工艺流程如图所示。
.泳池水常见的水质问题是尿素含量超标。
（1）写出二氧化氯的化学式 。
（2）加药装置中絮凝剂的作用是 吸附悬浮杂质 。
（3）提出一条降低泳池水中尿素含量的建议 不要在泳池里面排尿（合理即可） 。
类型3 原理实质类探究
9．同学们对膨松剂能使油条膨胀这一现象产生了浓厚的兴趣，于是围绕膨松剂的成分和原理进行了如下项目式探究。
【查阅资料】.某膨松剂配料表成分：碳酸氢钠、磷酸二氢钙、玉米淀粉。
.玉米淀粉是一种填充剂，不参与反应。
任务一：探究膨松剂使油条膨胀的气体是如何产生的？
【作出猜想】Ⅰ.碳酸氢钠能与磷酸二氢钙反应产生气体；Ⅱ.碳酸氢钠受热会分解产生气体。
【实验探究】
（1） 设计实验方案并完成如下实验。
序号 实验步骤 实验现象或结果 实验结论
① 取少量磷酸二氢钙固体于试管中，加水充分溶解，测定溶液的 磷酸二氢钙溶液呈 酸 性。 猜想Ⅰ成立
② 向盛有膨松剂的试管中加入水 有大量气泡产生
③ 澄清石灰水变浑浊 猜想Ⅱ成立。 使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为
【实验结论】使油条膨胀的气体既来自发面、醒面过程中碳酸氢钠与磷酸二氢钙的反应，又来自油炸过程中碳酸氢钠的受热分解。
【提出问题】碳酸钠与碳酸氢钠都能与酸反应产生气体，碳酸钠适合作膨松剂吗？
任务二：探究碳酸钠能否作膨松剂。
【实验探究】
（2） 设计实验方案并完成如下实验。（装置气密性良好）
实验步骤 分别取等浓度的溶液和溶液，测定
实验现象或结果 溶液的；溶液的
实验结论 溶液碱性比溶液 强 （填“强”或“弱”），影响食物口感 质量相同时， 碳酸氢钠与盐酸反应产生的二氧化碳更多
【得出结论】碳酸钠不适合作膨松剂。
【讨论交流】
（3） 同学们认为若想得出上述结论，还需要补充的实验是 碳酸钠受热是否能生成气体 。
（4） 存放膨松剂时的注意事项是 保持干燥（合理即可） （写一条）。
类型4 有关影响因素的探究（2023.15⑦⑧）
10．[2024云南改编]［日常生活情境·豆腐制作］在课外实践活动中，同学们学习了豆腐的制作，主要流程如图。
【原料认识】
（1） 黄豆是制作豆腐的主要原料，表中是某黄豆的主要营养成分信息，其中含量最高的是 A （填序号）。
营养成分 糖类 蛋白质 油脂 水
每 含
A. 糖类 B. 蛋白质 C. 油脂 D. 水
【反思总结】同学们经过多次实验，发现以下因素会影响豆腐出品率（制得豆腐与所用黄豆的质量百分比）。
（2） 磨浆时黄豆与水的质量比
实验后，同学们绘制如图图像。由图可知，磨浆时黄豆与水的质量比为 时，豆腐出品率最高。
（3） 点卤时凝固剂与黄豆的质量百分比
实验序号 凝固剂与黄豆的质量百分比 豆腐出品率
1 点卤后形成豆花少，豆腐压制不成型
2 豆腐出品率
3 豆腐出品率
4 豆腐出品率
5 点卤后形成豆花较碎，豆腐不易压制成型
① 有同学认为“凝固剂与黄豆的质量百分比越大，豆腐出品率越高”，根据表中数据分析，这一观点 错误 （填“正确”或“错误”），原因是 凝固剂与黄豆的质量百分比为的豆腐出品率大于凝固剂与黄豆的质量百分比为的豆腐出品率 。
② 把卤水（凝固剂与水的混合物）均匀分散到豆浆中，需进行的操作是 搅拌 。
【拓展延伸】实践基地的凝固剂有和，本次实践使用的是哪一种？
【查阅资料】时，的溶解度是，的溶解度是。
【进行实验】时，取凝固剂于试管中，加入水，充分振荡，完全溶解。
【实验结论】
（4） 本次使用的凝固剂是 （填化学式）。请写出一个能生成该凝固剂的化学方程式 （合理即可） 。
11．[2024广西]氢气是一种对环境友好的清洁能源。以水为原料制备氢气在新能源领域备受关注。某兴趣小组为此开展了电解水的实验探究。
任务一 探究电解水产生的气体
（1） 兴趣小组向图1装置中加入蒸馏水，接通电源后，没有观察到明显现象。查阅课本后，兴趣小组向水中添加少量氢氧化钠溶液，、管很快出现了气泡。管内的气体是 氧气或 。
图1
任务二 探究物质对电解水产生氢气的速率的影响
资料：加入碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠都可以提高水的电解效率。
（2） 甲同学分别取等质量的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液，溶质的质量分数均为，在相同条件下进行实验，产生氢气的速率如图2所示。由此可知，在相同条件下，加入 氢氧化钠或 ，产生氢气的速率最大。
图2
（3） 乙同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液，在相同条件下进行实验，其结果如图3所示。产生氢气速率的变化趋势为 先增大后减小 。
图3
（4） 丙同学从实验室取用了一瓶久置的氢氧化钠固体，在相同条件下进行实验，发现产生氢气的速率比乙同学的小。丙同学猜想速率变小的原因可能是 （用化学方程式解释）。
（5） ［实验方案改进］为了验证猜想，丙同学设计了如图4的实验装置。当他滴加稀硫酸时，观察到饱和澄清石灰水变浑浊，他认为猜想正确。同学们讨论后发现，该设计方案不够严谨，其原因是 饱和澄清石灰水变浑浊可能是由于反应放热（或氢氧化钠固体溶于水放热），饱和澄清石灰水温度升高，导致氢氧化钙析出而变浑浊 。请你在该装置的基础上提出改进方法以达到验证目的，该方法是 将具支试管向上提，脱离与饱和澄清石灰水接触，再滴入稀硫酸，观察澄清石灰水是否变浑浊 。
图4
（6） 基于安全考虑，老师建议电解水时最好选用碳酸钠溶液，因为具有 强烈的腐蚀性 。
类型5 项目式探究（5年2考）
12．[2024新疆]水果、蔬菜等在生长及运输过程中可能会使用到杀虫剂、防腐剂等，食用前需要去除残留，果蔬洗盐能达到此效果。学校兴趣小组同学对某临期果蔬洗盐在成分及含量上是否变质进行研究。
【阅读标签】如图所示：
【查阅资料】
（1）碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应产生白色沉淀。
（2）碳酸氢钠在以上逐渐分解产生二氧化碳、碳酸钠和水；碳酸钠受热不分解。
（3）浓度大于的碳酸氢钠溶液中加入的氯化钙溶液，产生白色沉淀；浓度小于的碳酸氢钠溶液中加入的氯化钙溶液则无现象。室温下，碳酸氢钠饱和溶液的浓度为。
任务一 验证该临期果蔬洗盐的成分
【作出猜想】该临期果蔬洗盐中除了外，可能还有
猜想
猜想2： 和
猜想
【实验验证】
实验操作 实验 现象 实验结论
实验1：取样溶于水，滴加无色酚酞溶液 溶液 变红 溶液呈碱性
实验2：取样加热，将产生的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 含有
实验3：为使现象明显，取样溶于水，并用玻璃棒搅拌形成饱和溶液，加入的溶液 产生白色沉淀 含有
【交流反思】实验3中玻璃棒搅拌的作用是 加速溶解 。小组同学认为实验3中结论不严谨，理由是 浓度较大的碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液也会反应产生白色沉淀，影响对碳酸钠的鉴别 。
【实验验证】为保证实验的严谨性，小组同学进一步探究。
实验操作 实验现象 实验结论
实验4：另取样品与水配制成溶液，向其中滴加的溶液 产生白色沉淀 含有,化学方程式为
【实验结论】猜想2正确
任务二 验证该临期果蔬洗盐的成分含量变化
【实验方案】查阅资料、实验探究、数据分析。
【实验结论】确定该临期果蔬洗盐中碳酸钠的质量分数增大。
【交流反思】由于该样品长期放置在灶台旁受热引起变质。请根据资料信息写出变质所涉及的化学方程式 。
【迁移应用】推测此类果蔬洗盐的贮存条件： 避光阴凉保存（合理即可） 。
【拓展延伸】小明的弟弟比较顽皮，将盛放食盐与果蔬洗盐的容器标签损毁，请借助家庭中的生活用品或食品等设计方案进行区分： 用食醋鉴别，能产生气泡的是果蔬洗盐，无明显现象的则为食盐（合理即可） （写明所选物品、现象及结论）。
13．[2023新疆]蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品，简单实用。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。
【查阅资料】
（1）蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石（保温作用，可以减缓热量散失）、高吸水树脂（良好保水性能，为眼罩提供水蒸气）等。
（2）铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。
任务一 验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉和氯化钠
Ⅰ.甲同学用磁铁吸引了部分发热体内固体粉末，放入试管中，滴加硫酸铜溶液，观察到有红色固体析出，证明发热体内含有铁粉。该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.乙同学另取少量发热体内固体粉末于烧杯中，加入足量水，用玻璃棒搅拌，玻璃棒的作用是 搅拌，加速固体溶解 ，静置后，取上层清液于试管中，加入 硝酸银或 溶液，产生白色沉淀，证明发热体内含有氯化钠。写出该反应的化学方程式： 。
任务二 探究蒸汽眼罩的发热原理
根据“使用方法——打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热”，小组同学进行了以下实验：取发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如图。据图回答：发热体内的物质和空气中的 氧气或 发生了反应，理由是 氧气含量降低，二氧化碳含量几乎不变 。
实验后，同学们观察到部分黑色固体变为红棕色，分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈。有同学提出疑问，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温，这是为什么呢？他们又设计了以下实验方案进行验证。
方案 试剂 1分钟前后氧气含量变化 1分钟前后温度变化
实验1 铁粉、水
实验2 铁粉、水、 氯化钠
实验3 铁粉、水、活性炭
实验4 铁粉、水、氯化钠、活性炭
实验2中应取用氯化钠的质量是 。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与 水、氯化钠、活性炭、氧气 共同作用的结果。
【拓展延伸】工厂在蒸汽眼罩密封装袋时，应确保 快速装袋，避免与空气接触（或装袋后抽真空，或在无氧环境下封装） 。
14．[2024河北]小明观察到敞口水草缸（水草和鱼共存）中不断有气体通入，如图所示，他对此很感兴趣，于是跟小组同学进行了如下探究。
探究Ⅰ：向水草缸中通入的气体是什么？
【作出猜想】可能是空气或。
【实验1】将气体细化器从水中取出，收集一瓶通入的气体，将燃着的木条伸入瓶内，发现木条立即熄灭，说明猜想不成立。
【提出新猜想】可能是或。
【实验2】
（1） 将该气体通入 澄清石灰水 中，根据现象确定通入的气体是。
［跨学科·生物］【交流讨论】
（2） 通入有利于水草进行光合作用。光合作用放出的气体为 氧气或 。
探究Ⅱ：利用生活中的物质自制简易 发生器并应用于水草缸中。
【回忆旧知】
（3） 实验室制取的反应原理为 （用化学方程式表示）。
【选择药品】小组讨论后选择了鸡蛋壳、小苏打和白醋等。
【设计装置】利用塑料瓶、输液管等材料，设计并制作了如图所示的甲、乙两套发生装置（乙中的夹持装置已省略）。
【分析讨论】
（4） 装置甲可随时控制反应的发生与停止。向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳，拧紧瓶塞，使反应发生的具体操作为 挤压塑料瓶下端，使白醋与鸡蛋壳接触 。
（5） 与甲相比，装置乙既可控制反应的速率，又可得到持续稳定的气流，故选择乙与如图所示装置（用于除杂和观察气泡）组装成发生器。下列分析正确的是 AC （选填字母）。
A. 乙中的口应与图中的口相连接
B. 为除去中混有的醋酸，可以是溶液
C. 可根据中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器
【实践应用】
（6） 小组同学用自制的发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好。使用气体细化器的作用是 细化气泡，提高气体的溶解效率 。
【反思拓展】
（7） 发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存，请写出使用时的一条注意事项： 定期维护和检查（或控制二氧化碳浓度、避免与其他化学物质混合等，合理即可） 。
15．[2024青海]［古代科技·造纸工艺］某校兴趣小组从化学视角对我国造纸工艺开展了系列研学活动。
（1） 活动一：了解我国古代造纸技术
【查阅资料】我国古代手工造纸以麻、木材、竹等为原料，经过如下图多道工序而制成。
【分析交流】 古代造纸过程中步骤1加的生石灰与水反应的化学方程式为 ，该反应属于 （填字母）。
A.化合反应 B.分解反应
C.复分解反应 D.置换反应
同学们对黑液成分产生兴趣，将少量黑液带回实验室进行探究。
（2） 活动二：探究黑液成分
【提出问题】黑液中除了有机物还有哪些成分呢？
【查阅资料】①黑液呈碱性；②氢氧化钙与草木灰（主要成分为碳酸钾）反应生成氢氧化钾和碳酸钙。
【提出猜想】猜想一：；猜想二：和；猜想三：和。
【实验方案】 该兴趣小组分别设计如下实验方案进行探究
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取适量黑液于试管中，向其中滴加溶液，观察现象 试管中无明显现象 猜想 二 成立
另取适量黑液于容器中，将二氧化碳传感器置于其中，然后逐滴加入溶液至过量，得到的浓度变化图像 向黑液中加入溶液过程中浓度变化情况（如图所示）
方案二 取适量黑液于试管中，向其中滴加 氯化钙（合理即可） 溶液，观察现象 试管中有 白色沉淀 生成 与方案一的结论一致
【废液处理】造纸会产生碱性废水，加酸调节至接近中性方可排放，生成的盐可用来制备钾肥，促进植物生长，增强抗倒伏能力。
（3） 活动三：展望造纸发展前景
现代壁纸、包装纸要求纸张具有阻燃性，氢氧化铝是常见的阻燃剂，其受热至开始分解生成氧化铝和水，氧化铝覆盖在纸张表面，起到 __隔绝氧气（或阻燃，合理即可）作用。
【成果分享】通过研学实践，同学们认识到造纸术是我国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶，是人类文明史上一项杰出的发明创造，并且在不断创新中传承。
16．[2024吉林]【跨学科实践活动】土壤是植物生长发育的基质，研究土壤酸碱性对种植业及其发展具有重要意义。吉林省西部地区的苏打盐碱地因盐分重、碱化度高，一些作物难以优势生长。化学活动小组对苏打盐碱地的土壤样本进行了项目式探究。
【活动目标】探究苏打盐碱地土壤的酸碱性及开发利用。
【活动设计与实施】
任务一：测定苏打盐碱地土壤酸碱性
实验步骤：（1）选取一定量的土壤样本与蒸馏水，按的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置，过滤后得到土壤浸出液。
（2）取少量土壤浸出液于试管中，滴加无色酚酞溶液，溶液变为 红 色。
（3）用胶头滴管吸取少量土壤浸出液，滴在 试纸 上，与标准比色卡比较。
形成结论：苏打盐碱地土壤呈碱性，，在农业生产中可因地制宜选择或改良作物。结合如表选出该地区适合种植的作物是 海水稻 。
作物 小麦 燕麦 大豆 海水稻
适宜生长的 范围
任务二：探究苏打盐碱地土壤的成分
提出猜想：同学们结合已有知识，猜想苏打盐碱地土壤的成分中可能含有和。
查阅资料：与不反应；与能发生复分解反应，生成难溶于水的。
进行实验：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1：向土壤浸出液中滴加少量溶液，充分反应后过滤，得到滤液 有白色沉淀产生 土壤浸出液中含有
步骤2：向步骤1的滤液中滴加足量稀盐酸 有气泡产生 土壤浸出液中含有
交流反思：
（1） 请写出步骤2中任意一个反应的化学方程式 或 。
（2） 有的同学认为以上实验操作不严谨，应在进行步骤1时滴加 足量的溶液 ，才能确定土壤浸出液中含有。
改进实验：小组同学调整方案后，重新进行了实验。
形成结论：苏打盐碱地土壤中含有和。
任务三：探索苏打盐碱地土壤的治理和综合利用
［连线］治理：结合所学知识将下列苏打盐碱地土壤改良方法与改良原理连线。
综合利用：吉林省推进苏打盐碱地综合利用，曾经颗粒无收的盐碱地变成了沃土良田。
17．[2024山西]氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。
任务一：调查氢能制取方法
【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，知道了氢气可用多种工艺过程制备，方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。
【模型构建】用可再生能源电解水制氢，将是应用广泛、技术成熟的一种手段。过程如下：
【交流讨论】
（1） 近年来，能用来发电的可再生能源有 太阳能（合理即可） 。
（2） 化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处有 造成环境污染（或造成化石能源匮乏，合理即可） 。
任务二：探究氢能应用优势
【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么？
【进行实验】设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验
实验步骤 实验现象 实验结论
①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯 烧杯内壁均有水雾（合理即可） 均有水生成
②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡 罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化 天然气燃烧生成二氧化碳，氢气燃烧不生成二氧化碳
【反思评价】
（1） 通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是 燃烧产物只有水，无污染（合理即可） 。
烧杯内壁均有水雾（合理即可）； 天然气燃烧生成二氧化碳，氢气燃烧不生成二氧化碳
（2） 在理想状态下，小组同学通过图1实验，将测得的实验数据绘制成的图像如图2所示，分析图像，可得出的结论是 等质量的氢气和天然气完全燃烧，氢气放出的热量多（合理即可） 。
图1 图2
任务三：调研氢能储存手段
【查阅资料】我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障，为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是 分子间的间隔 。
任务四：展望氢能发展前景
【市场调研】目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图3所示，发生反应的化学方程式为 ，未来，氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。
图3
成果分享：通过问题探究，大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源，其产业链包括“制—储—输—用”四个主要环节。因此，降本增效、规模化发展氢能源，将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。题型六 实验探究题（5年5考）
类型1 反应后物质成分的探究（5年2考）
1．[2022新疆]2021年12月9日，我国“天宫课堂”第一课成功授课。兴趣小组同学对其中的“泡腾片实验”很好奇，于是一起开展如下探究。
【查阅资料】 （1）维生素具有增强机体抵抗力，预防和治疗坏血病等作用。某品牌维生素C泡腾片主要成分如图。
（2）柠檬酸为食用酸类，由碳、氢、氧三种元素组成，可增强体内正常代谢，适当剂量对人体无害。柠檬酸易溶于水，时，其水溶液的为2.1。
（3）碳酸氢钠在医疗上是治疗胃酸过多的药剂之一，写出该反应的化学方程式： 问 素泡腾片溶于水后产生的气体是什么？
【猜想与假设】 同学甲认为产生的气体中不可能含有和，因为从药品安全角度考虑，易燃易爆， 。
同学乙认为产生的气体也不可能含有，因为 。
同学丙认为该气体可能含有、中的一种或两种。
【进行实验】
实验编号 实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 将一片维生素C泡腾片放入装有水的试管中 有大量气泡产生
Ⅱ 将带火星的木条伸入试管 带火星的木条没有复燃 该气体中不含
Ⅲ 将气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 该气体中含有
【解释与结论】
（1） 同学丁认为由实验Ⅱ不能确定该气体中不含，理由是 。同学们经过讨论，设计了更为严谨的实验，最终证明了该气体中不含氧气。
（2） 请你尝试从微粒变化的角度说一说该气体产生的原因 。
【反思与评价】
（1） 维生素C泡腾片的保存注意事项是 。
（2） 通过本次探究活动，同学们对柠檬酸的用途也充满了兴趣，你觉得柠檬酸还可以用来 （填字母）。
A. 作碳酸饮料的添加剂 B. 作金属除锈剂
C. 清洗饮水机 D. 作锅炉除垢剂
2．[2020新疆]不用火、不用电，只需拆开发热包倒入凉水，就能享用美食的自热食品，受到消费者的追捧。
【查阅资料】Ⅰ.发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粒。
Ⅱ.铝和强碱溶液反应生成氢气。
探究一：发热包的发热原理
（1） 小明买了一盒自热米饭，取出发热包加入凉水，发生剧烈反应，迅速放出大量的热，写出产生该现象的主要化学反应方程式 ；同时发热包内固体物质变硬、结块，依据观察到的实验现象，小明猜想发热包内的物质可能发生多个化学反应，写出其中一个反应的化学方程式 ” 可能是 。
（3） 小明向使用后的发热包中加入稀盐酸，并对产生的气体展开进一步探究。
探究二：确定气体的成分
【猜想与假设】小明认为该气体可能是：
；. ；和的混合气体。
【实验设计】小明同学设计如图实验装置，对气体成分进行探究。
【实验验证】甲装置中的实验现象是 ，丁装置中黑色的粉末逐渐变为红色，试管口有水珠产生，证明猜想正确。若甲、乙装置交换位置， （填“能”或“不能”）确定气体中含有，写出化学方程式并说明理由 。
【总结与反思】通过以上探究，小明做出如下反思：
A.发热包应密封防潮保存
B.能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料
C.使用后的发热包应包好按照垃圾分类投放
你认为其中正确的是 （填字母序号）。
3．某同学在家中无意将小苏打和洁厕灵（主要成分为盐酸）混合在一起，观察到有气泡产生，他对二者反应后的成分产生兴趣，于是在学校实验室将一定量的小苏打和稀盐酸混合，充分反应后对产生气体的成分和反应后溶液的溶质成分进行探究。
探究一：产生的气体是什么？
该同学将收集到的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊，该气体是 。
探究二：反应后溶液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想一：氯化钠；
猜想二：氯化钠、碳酸氢钠；
猜想三：氯化钠、氯化氢。
【查阅资料】碳酸氢钠溶液显碱性。
【实验验证】
实验 实验操作 实验现象 实验结论
1 取少量反应后的溶液于烧杯中，滴加无色酚酞溶液 猜想二不成立
2 用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液于湿润的试纸上，待显色后，与标准比色卡对照读数 猜想 成立
3 取少量反应后的溶液于烧杯，加入 溶液变为蓝色
实验3中发生反应的化学方程式为 。
【反思交流】（1）有同学指出上述实验操作中存在一处明显错误是 。
（2）根据洁厕灵的主要成分，判断使用洁厕灵时应注意 。
4．某学校组织同学们参观了当地的污水处理厂，大家了解到污水处理厂的调节池可根据污水的酸碱性，加入适量的酸或碱进行调节，使其达到排放标准。同学们回校后围绕“酸碱中和反应”，分成若干小组开展了相关探究活动。请你和他们一起完成以下实验探究。
【演示实验】将一定量稀盐酸加入到氢氧化钙溶液的小烧杯中，该反应的化学方程式是 。
【查阅资料】溶液显中性。
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生疑问：反应后溶液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】针对疑问，甲组同学猜想如下：
猜想Ⅰ：只有；
猜想Ⅱ：有和；
猜想Ⅲ：有 ；
猜想Ⅳ：有、和。
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为猜想Ⅳ是错误的，理由是 。
为了验证其余猜想，各小组进行了下列三个方案的探究。
【实验探究】
实验方案 滴加紫色石蕊溶液 通入 滴加溶液
实验操作
实验现象 产生白色沉淀
实验结论 溶液中含有 溶液中含有 溶液中含有
【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想Ⅲ是正确的。
【反思评价】（1）丙组同学认为滴加溶液产生白色沉淀，不能证明溶液中一定含有，请你帮助他们说明原因 2 反应后所得溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑 。
（3）根据实验探究的结论，同学们认为反应后的废液需经过处理后才能排放，你认为可通过加入适量 进行处理。
类型2 物质成分的探究（2021.15）
5．化学课上，老师组织学生对家用除湿盒（如图所示）进行了如下探究。
【资料信息】
吸湿区内黑色颗粒是活性炭，白色颗粒是初中化学一种常见物质。 使用一段时间后,集水区内有大量液体和少量固体，且气温越低固体越多
【知识应用】除湿盒内活性炭的作用是除去空气中的异味，利用了其 性。
【提出问题】白色颗粒是什么物质？
【作出猜想】猜想Ⅰ：氧化钙；猜想Ⅱ：氢氧化钠；猜想Ⅲ：氯化钙。
猜想依据：氧化钙能与水反应，氢氧化钠和氯化钙在空气中容易 水分。
【交流讨论】从安全性考虑，因为氢氧化钠具有强烈的 ，所以否定了猜想Ⅱ。
【进行实验】已知氯化钙溶液呈中性，不与空气中的成分反应。小组同学设计并进行了如图所示的实验。
【解释与结论】小组同学依据实验得出结论：白色颗粒是氯化钙。
（1）步骤②的现象是 。
（2）步骤③的化学方程式为 在 下的溶解度如下表：
温度/ 0 10 20 30 40
溶解度/ 100 116
（1）集水区内“气温越低固体越多”的原因是 。
（2）从绿色化学的角度考虑，除湿盒使用后，对集水区内物质的处理建议是 。
6．“一按一摇一扔”就爆响的“炸包玩具”受到部分中小学生们的追捧，但该“玩具”存在安全风险。在老师的指导下，化学小组对“炸包”展开了项目式探究。
项目1：分析“爆炸”原因
（1） 炸包内有白色粉末和一小袋液体。挤破小袋，两种试剂接触后，在有限的空间内 而引发“爆炸”。
项目2：成分检测
（2） 用玻璃棒蘸取液体滴到试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出，呈 性。
（3） 取少量白色粉末于试管中，滴入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，观察到 ，说明粉末为碳酸盐或碳酸氢盐。
项目3：探究白色粉末的成分
【提出问题】该白色粉末的成分是什么？
【查阅资料】固体受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，固体受热不分解。②柠檬酸为一种有机酸，是常见的食品添加剂。
【作出猜想】猜想；猜想Ⅱ：；猜想Ⅲ：。
（4） 【验证实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
①将少量粉末放入足量水中充分搅拌 粉末 猜想Ⅲ正确
②另取少量粉末于试管中，充分加热后，称量
（5） “实验步骤②”发生反应的化学方程式为 （ 思拓展】咨询老师得知袋内液体是柠檬酸。选用柠檬酸的原因是 。
7．在古代，井，代替江河，聚拢着人气和城乡的繁荣。现在仍有一些地方的人们使用井水。兴趣小组开展了与井水相关的探究活动。
（1） 调研：调查显示部分家庭还在使用井水，井水属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
（2） 探究：当地人如果用井水烧水，一段时间后水壶底部常附着一层水垢。
【查阅资料】井水含较多、等离子，加热时生成碳酸钙和氢氧化镁（均不溶于水）；氢氧化镁溶于酸时无气泡产生，加热至时分解成两种氧化物。
【提出问题】水垢的主要成分是什么？
【作出猜想】猜想；猜想；猜想和 （填化学式）。
【实验探究】取少量水垢洗涤、干燥后，分别置于试管A、B中：
实验序号 操作 现象 结论
1 向试管A中加入足量稀盐酸 固体溶解，产生气泡 猜想 不成立
2 加热试管B，且试管口稍向下倾斜 试管口有 出现 猜想3成立
【讨论分析】实验1产生气泡，化学方程式为 去水壶中的水垢，可选下列物质中的 （填字母）。
.盐水.料酒.食醋
.洗洁精.苏打水
（4） 【补画】拓展：如图反映烧杯内的水在不同温度下放置时发生变化的微观示意图，请在图中将时对应的微观示意图补充完整。（图中“”表示氧原子，“”表示氢原子）
8．[2021新疆]炎热的夏天，游泳池成了人们消暑健身的热门场所，水质的安全也成为大家关注的话题。小丽和同学们对某室内游泳池的水呈蓝色的原因及水质安全展开了研究。请回答下列问题。
【查阅资料】.水对蓝光的反射和散射作用使水呈现蓝色，水越深，蓝色越明显。
.游泳池的水质常规检验主要项目及限值如下表：
项目 数值
浑浊度
尿素
总大肠菌群 每不得检出
游离性余氯
化合性余氯
水温
【交流与讨论】小丽认为泳池水呈蓝色可能是因为加入了硫酸铜。
【实验探究】
实验步骤 实验现象 实验结论
（1）取少量泳池水于试管中，加足量 溶液 无明显现象 泳池水中无
（2）另取少量泳池水于试管中，加稀盐酸，再加足量 溶液 产生白色沉淀 泳池水中含有
【实验结论】泳池水的蓝色是水对蓝光的反射和散射作用引起的。从微观角度分析，水分子本身 （填“有”或“没有”）改变。写出一个步骤（2）中产生白色沉淀可能发生的化学反应方程式 池 题走访了游泳馆的管理人员，得知：
.泳池水通过循环净化的方式实现再利用，其工艺流程如图所示。
.泳池水常见的水质问题是尿素含量超标。
（1）写出二氧化氯的化学式 。
（2）加药装置中絮凝剂的作用是 。
（3）提出一条降低泳池水中尿素含量的建议 。
类型3 原理实质类探究
9．同学们对膨松剂能使油条膨胀这一现象产生了浓厚的兴趣，于是围绕膨松剂的成分和原理进行了如下项目式探究。
【查阅资料】.某膨松剂配料表成分：碳酸氢钠、磷酸二氢钙、玉米淀粉。
.玉米淀粉是一种填充剂，不参与反应。
任务一：探究膨松剂使油条膨胀的气体是如何产生的？
【作出猜想】Ⅰ.碳酸氢钠能与磷酸二氢钙反应产生气体；Ⅱ.碳酸氢钠受热会分解产生气体。
【实验探究】
（1） 设计实验方案并完成如下实验。
序号 实验步骤 实验现象或结果 实验结论
① 取少量磷酸二氢钙固体于试管中，加水充分溶解，测定溶液的 磷酸二氢钙溶液呈 性。 猜想Ⅰ成立
② 向盛有膨松剂的试管中加入水
③ 澄清石灰水变浑浊 猜想Ⅱ成立。 使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为
【实验结论】使油条膨胀的气体既来自发面、醒面过程中碳酸氢钠与磷酸二氢钙的反应，又来自油炸过程中碳酸氢钠的受热分解。
【提出问题】碳酸钠与碳酸氢钠都能与酸反应产生气体，碳酸钠适合作膨松剂吗？
任务二：探究碳酸钠能否作膨松剂。
【实验探究】
（2） 设计实验方案并完成如下实验。（装置气密性良好）
实验步骤 分别取等浓度的溶液和溶液，测定
实验现象或结果 溶液的；溶液的
实验结论 溶液碱性比溶液 （填“强”或“弱”），影响食物口感 质量相同时，
【得出结论】碳酸钠不适合作膨松剂。
【讨论交流】
（3） 同学们认为若想得出上述结论，还需要补充的实验是 。
（4） 存放膨松剂时的注意事项是 （写一条）。
类型4 有关影响因素的探究（2023.15⑦⑧）
10．[2024云南改编]［日常生活情境·豆腐制作］在课外实践活动中，同学们学习了豆腐的制作，主要流程如图。
【原料认识】
（1） 黄豆是制作豆腐的主要原料，表中是某黄豆的主要营养成分信息，其中含量最高的是 （填序号）。
营养成分 糖类 蛋白质 油脂 水
每 含
A. 糖类 B. 蛋白质 C. 油脂 D. 水
【反思总结】同学们经过多次实验，发现以下因素会影响豆腐出品率（制得豆腐与所用黄豆的质量百分比）。
（2） 磨浆时黄豆与水的质量比
实验后，同学们绘制如图图像。由图可知，磨浆时黄豆与水的质量比为 时，豆腐出品率最高。
（3） 点卤时凝固剂与黄豆的质量百分比
实验序号 凝固剂与黄豆的质量百分比 豆腐出品率
1 点卤后形成豆花少，豆腐压制不成型
2 豆腐出品率
3 豆腐出品率
4 豆腐出品率
5 点卤后形成豆花较碎，豆腐不易压制成型
① 有同学认为“凝固剂与黄豆的质量百分比越大，豆腐出品率越高”，根据表中数据分析，这一观点 （填“正确”或“错误”），原因是 。
② 把卤水（凝固剂与水的混合物）均匀分散到豆浆中，需进行的操作是 。
【拓展延伸】实践基地的凝固剂有和，本次实践使用的是哪一种？
【查阅资料】时，的溶解度是，的溶解度是。
【进行实验】时，取凝固剂于试管中，加入水，充分振荡，完全溶解。
【实验结论】
（4） 本次使用的凝固剂是 （填化学式）。请写出一个能生成该凝固剂的化学方程式 。
11．[2024广西]氢气是一种对环境友好的清洁能源。以水为原料制备氢气在新能源领域备受关注。某兴趣小组为此开展了电解水的实验探究。
任务一 探究电解水产生的气体
（1） 兴趣小组向图1装置中加入蒸馏水，接通电源后，没有观察到明显现象。查阅课本后，兴趣小组向水中添加少量氢氧化钠溶液，、管很快出现了气泡。管内的气体是 。
图1
任务二 探究物质对电解水产生氢气的速率的影响
资料：加入碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠都可以提高水的电解效率。
（2） 甲同学分别取等质量的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液，溶质的质量分数均为，在相同条件下进行实验，产生氢气的速率如图2所示。由此可知，在相同条件下，加入 ，产生氢气的速率最大。
图2
（3） 乙同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液，在相同条件下进行实验，其结果如图3所示。产生氢气速率的变化趋势为 。
图3
（4） 丙同学从实验室取用了一瓶久置的氢氧化钠固体，在相同条件下进行实验，发现产生氢气的速率比乙同学的小。丙同学猜想速率变小的原因可能是 （用化学方程式解释）。
（5） ［实验方案改进］为了验证猜想，丙同学设计了如图4的实验装置。当他滴加稀硫酸时，观察到饱和澄清石灰水变浑浊，他认为猜想正确。同学们讨论后发现，该设计方案不够严谨，其原因是 。请你在该装置的基础上提出改进方法以达到验证目的，该方法是 。
图4
（6） 基于安全考虑，老师建议电解水时最好选用碳酸钠溶液，因为具有 。
类型5 项目式探究（5年2考）
12．[2024新疆]水果、蔬菜等在生长及运输过程中可能会使用到杀虫剂、防腐剂等，食用前需要去除残留，果蔬洗盐能达到此效果。学校兴趣小组同学对某临期果蔬洗盐在成分及含量上是否变质进行研究。
【阅读标签】如图所示：
【查阅资料】
（1）碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应产生白色沉淀。
（2）碳酸氢钠在以上逐渐分解产生二氧化碳、碳酸钠和水；碳酸钠受热不分解。
（3）浓度大于的碳酸氢钠溶液中加入的氯化钙溶液，产生白色沉淀；浓度小于的碳酸氢钠溶液中加入的氯化钙溶液则无现象。室温下，碳酸氢钠饱和溶液的浓度为。
任务一 验证该临期果蔬洗盐的成分
【作出猜想】该临期果蔬洗盐中除了外，可能还有
猜想
猜想2：
猜想
【实验验证】
实验操作 实验 现象 实验结论
实验1：取样溶于水，滴加无色酚酞溶液 溶液 溶液呈碱性
实验2：取样加热，将产生的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 含有
实验3：为使现象明显，取样溶于水，并用玻璃棒搅拌形成饱和溶液，加入的溶液 产生白色沉淀 含有
【交流反思】实验3中玻璃棒搅拌的作用是 。小组同学认为实验3中结论不严谨，理由是 。
【实验验证】为保证实验的严谨性，小组同学进一步探究。
实验操作 实验现象 实验结论
实验4：另取样品与水配制成溶液，向其中滴加的溶液 产生白色沉淀 含有,化学方程式为
【实验结论】猜想2正确
任务二 验证该临期果蔬洗盐的成分含量变化
【实验方案】查阅资料、实验探究、数据分析。
【实验结论】确定该临期果蔬洗盐中碳酸钠的质量分数增大。
【交流反思】由于该样品长期放置在灶台旁受热引起变质。请根据资料信息写出变质所涉及的化学方程式 【 推测此类果蔬洗盐的贮存条件： 。
【拓展延伸】小明的弟弟比较顽皮，将盛放食盐与果蔬洗盐的容器标签损毁，请借助家庭中的生活用品或食品等设计方案进行区分： （写明所选物品、现象及结论）。
13．[2023新疆]蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品，简单实用。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。
【查阅资料】
（1）蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石（保温作用，可以减缓热量散失）、高吸水树脂（良好保水性能，为眼罩提供水蒸气）等。
（2）铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。
任务一 验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉和氯化钠
Ⅰ.甲同学用磁铁吸引了部分发热体内固体粉末，放入试管中，滴加硫酸铜溶液，观察到有红色固体析出，证明发热体内含有铁粉。该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.乙同学另取少量发热体内固体粉末于烧杯中，加入足量水，用玻璃棒搅拌，玻璃棒的作用是 ，静置后，取上层清液于试管中，加入 溶液，产生白色沉淀，证明发热体内含有氯化钠。写出该反应的化学方程式： 蒸汽眼罩的发热原理
根据“使用方法——打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热”，小组同学进行了以下实验：取发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如图。据图回答：发热体内的物质和空气中的 发生了反应，理由是 。
实验后，同学们观察到部分黑色固体变为红棕色，分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈。有同学提出疑问，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温，这是为什么呢？他们又设计了以下实验方案进行验证。
方案 试剂 1分钟前后氧气含量变化 1分钟前后温度变化
实验1 铁粉、水
实验2 铁粉、水、 氯化钠
实验3 铁粉、水、活性炭
实验4 铁粉、水、氯化钠、活性炭
实验2中应取用氯化钠的质量是 。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与 共同作用的结果。
【拓展延伸】工厂在蒸汽眼罩密封装袋时，应确保 。
14．[2024河北]小明观察到敞口水草缸（水草和鱼共存）中不断有气体通入，如图所示，他对此很感兴趣，于是跟小组同学进行了如下探究。
探究Ⅰ：向水草缸中通入的气体是什么？
【作出猜想】可能是空气或。
【实验1】将气体细化器从水中取出，收集一瓶通入的气体，将燃着的木条伸入瓶内，发现木条立即熄灭，说明猜想不成立。
【提出新猜想】可能是或。
【实验2】
（1） 将该气体通入 中，根据现象确定通入的气体是。
［跨学科·生物］【交流讨论】
（2） 通入有利于水草进行光合作用。光合作用放出的气体为 。
探究Ⅱ：利用生活中的物质自制简易 发生器并应用于水草缸中。
【回忆旧知】
（3） 实验室制取的反应原理为 程 。
【选择药品】小组讨论后选择了鸡蛋壳、小苏打和白醋等。
【设计装置】利用塑料瓶、输液管等材料，设计并制作了如图所示的甲、乙两套发生装置（乙中的夹持装置已省略）。
【分析讨论】
（4） 装置甲可随时控制反应的发生与停止。向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳，拧紧瓶塞，使反应发生的具体操作为 。
（5） 与甲相比，装置乙既可控制反应的速率，又可得到持续稳定的气流，故选择乙与如图所示装置（用于除杂和观察气泡）组装成发生器。下列分析正确的是 （选填字母）。
A. 乙中的口应与图中的口相连接
B. 为除去中混有的醋酸，可以是溶液
C. 可根据中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器
【实践应用】
（6） 小组同学用自制的发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好。使用气体细化器的作用是 。
【反思拓展】
（7） 发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存，请写出使用时的一条注意事项： 。
15．[2024青海]［古代科技·造纸工艺］某校兴趣小组从化学视角对我国造纸工艺开展了系列研学活动。
（1） 活动一：了解我国古代造纸技术
【查阅资料】我国古代手工造纸以麻、木材、竹等为原料，经过如下图多道工序而制成。
【分析交流】 古代造纸过程中步骤1加的生石灰与水反应的化学方程式为 ，该反应属于 （填字母）。
A.化合反应 B.分解反应
C.复分解反应 D.置换反应
同学们对黑液成分产生兴趣，将少量黑液带回实验室进行探究。
（2） 活动二：探究黑液成分
【提出问题】黑液中除了有机物还有哪些成分呢？
【查阅资料】①黑液呈碱性；②氢氧化钙与草木灰（主要成分为碳酸钾）反应生成氢氧化钾和碳酸钙。
【提出猜想】猜想一：；猜想二：和；猜想三：和。
【实验方案】 该兴趣小组分别设计如下实验方案进行探究
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取适量黑液于试管中，向其中滴加溶液，观察现象 试管中无明显现象 猜想 成立
另取适量黑液于容器中，将二氧化碳传感器置于其中，然后逐滴加入溶液至过量，得到的浓度变化图像 向黑液中加入溶液过程中浓度变化情况（如图所示）
方案二 取适量黑液于试管中，向其中滴加 溶液，观察现象 试管中有 生成 与方案一的结论一致
【废液处理】造纸会产生碱性废水，加酸调节至接近中性方可排放，生成的盐可用来制备 肥，促进植物生长，增强抗倒伏能力。
（3） 活动三：展望造纸发展前景
现代壁纸、包装纸要求纸张具有阻燃性，氢氧化铝是常见的阻燃剂，其受热至开始分解生成氧化铝和水，氧化铝覆盖在纸张表面，起到 __ 作用。
【成果分享】通过研学实践，同学们认识到造纸术是我国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶，是人类文明史上一项杰出的发明创造，并且在不断创新中传承。
16．[2024吉林]【跨学科实践活动】土壤是植物生长发育的基质，研究土壤酸碱性对种植业及其发展具有重要意义。吉林省西部地区的苏打盐碱地因盐分重、碱化度高，一些作物难以优势生长。化学活动小组对苏打盐碱地的土壤样本进行了项目式探究。
【活动目标】探究苏打盐碱地土壤的酸碱性及开发利用。
【活动设计与实施】
任务一：测定苏打盐碱地土壤酸碱性
实验步骤：（1）选取一定量的土壤样本与蒸馏水，按的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置，过滤后得到土壤浸出液。
（2）取少量土壤浸出液于试管中，滴加无色酚酞溶液，溶液变为 色。
（3）用胶头滴管吸取少量土壤浸出液，滴在 上，与标准比色卡比较。
形成结论：苏打盐碱地土壤呈碱性，，在农业生产中可因地制宜选择或改良作物。结合如表选出该地区适合种植的作物是 。
作物 小麦 燕麦 大豆 海水稻
适宜生长的 范围
任务二：探究苏打盐碱地土壤的成分
提出猜想：同学们结合已有知识，猜想苏打盐碱地土壤的成分中可能含有和。
查阅资料：与不反应；与能发生复分解反应，生成难溶于水的。
进行实验：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1：向土壤浸出液中滴加少量溶液，充分反应后过滤，得到滤液 有白色沉淀产生 土壤浸出液中含有
步骤2：向步骤1的滤液中滴加足量稀盐酸 有气泡产生 土壤浸出液中含有
交流反思：
（1） 请写出步骤2中任意一个反应的化学方程式 不严谨，应在进行步骤1时滴加 ，才能确定土壤浸出液中含有。
改进实验：小组同学调整方案后，重新进行了实验。
形成结论：苏打盐碱地土壤中含有和。
任务三：探索苏打盐碱地土壤的治理和综合利用
［连线］治理：结合所学知识将下列苏打盐碱地土壤改良方法与改良原理连线。
综合利用：吉林省推进苏打盐碱地综合利用，曾经颗粒无收的盐碱地变成了沃土良田。
17．[2024山西]氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。
任务一：调查氢能制取方法
【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，知道了氢气可用多种工艺过程制备，方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。
【模型构建】用可再生能源电解水制氢，将是应用广泛、技术成熟的一种手段。过程如下：
【交流讨论】
（1） 近年来，能用来发电的可再生能源有 。
（2） 化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处有 。
任务二：探究氢能应用优势
【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么？
【进行实验】设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验
实验步骤 实验现象 实验结论
①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯 均有水生成
②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡 罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化
【反思评价】
（1） 通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是 。
烧杯内壁均有水雾（合理即可）； 天然气燃烧生成二氧化碳，氢气燃烧不生成二氧化碳
（2） 在理想状态下，小组同学通过图1实验，将测得的实验数据绘制成的图像如图2所示，分析图像，可得出的结论是 。
图1 图2
任务三：调研氢能储存手段
【查阅资料】我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障，为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是 。
任务四：展望氢能发展前景
【市场调研】目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图3所示，发生反应的化学方程式为 ，未来，氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。
图3
成果分享：通过问题探究，大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源，其产业链包括“制—储—输—用”四个主要环节。因此，降本增效、规模化发展氢能源，将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。
