中考化学专题《探究题》综合检测试卷附答案解析

一、中考初中化学科学探究题

1．甲、乙两个化工厂的废液含有硫酸铜、硫酸、碳酸钠和氢氧化钠四种溶质，每个厂各含其中两种。某校社会实践小组的同学对两个厂的废液成分进行探究。

（1）取甲厂的废液观察，废液呈蓝色，结合溶液中物质共存的原理可推知，甲厂废液中的溶质是___________，将所取废液部分倒入试管中并加入足量锌片，观察到的实验现象是_______________。

（2）同学们设计以下实验对乙厂废液中的成分进行了验证。

实验步骤	实验现象	实验结论
实验一：取少量乙厂废液于试管中，滴入足量Ba(NO3)2溶液	产生白色沉淀	乙厂废液中含有___________
实验二：取实验一试管中的上层清液，滴入___________	_______________

①请写出实验一中发生反应的化学方程式______________。

②下列物质可以代替实验一中Ba(NO3)2溶液的是___________。

A稀盐酸  　　B氢氧化钡溶液      C氯化钡溶液  　　D氢氧化钙溶液

【答案】硫酸铜、硫酸 锌片表面覆盖一层红色物质，产生大量气泡 无色酚酞溶液(合理即可) 溶液变红色(与上一空对应) 碳酸钠、氢氧化钠 Ba(NO3)2＋Na2CO3=BaCO3↓＋2NaNO3 C    

【解析】

【分析】

硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，碳酸钠和钡反应生成碳酸钡和钠。

【详解】

（1）甲、乙两个化工厂的废液含有硫酸铜、硫酸、碳酸钠和氢氧化钠四种溶质，取甲厂的废液观察，废液呈蓝色，说明溶液中含有硫酸铜，硫酸和氢氧化钠、碳酸钠均不能共存，故甲厂废液中的溶质是硫酸铜、硫酸，将所取废液部分倒入试管中并加入足量锌片，锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故观察到的实验现象是锌片表面覆盖一层红色物质，产生大量气泡。

（2）乙厂废液中含有碳酸钠和氢氧化钠，碳酸钠和钡反应生成碳酸钡和钠，碳酸钠和氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红色。

实验步骤	实验现象	实验结论
实验一：取少量乙厂废液于试管中，滴入足量Ba(NO3)2溶液	产生白色沉淀	乙厂废液中含有碳酸钠、氢氧化钠
实验二：取实验一试管中的上层清液，滴入无色酚酞溶液	溶液变红色

①实验一中发生反应是碳酸钠和钡反应生成碳酸钡和钠，反应的化学方程式为Ba(NO3)2＋Na2CO3=BaCO3↓＋2NaNO3。

②A、稀盐酸和碳酸钠不能生成沉淀，不能代替实验一中Ba(NO3)2溶液，故A不正确；

B、氢氧化钡溶液和碳酸钠反应生成氢氧化钠，影响实验二的判断，故B不正确；

C、氯化钡溶液和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，氯化钠显中性，可以代替实验一中Ba(NO3)2溶液，故C正确；

D、氢氧化钙溶液和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，氢氧化钠溶液显碱性，影响实验二现象，故D不正确。故选C。

2．2019年5月，187个国家签署了塑料废物交易协定，应对“白色污染”挑战。已知某种塑料的组成元素中有碳、氢两种元素，还可能有氧、氯元素中的一种或两种。为了测定其组成，某化学兴趣小组进行如下的探究。

（查阅资料）①无水氯化钙固体可做干燥剂；②有机物中的氯元素燃烧后通常转化为氯化氢。

（设计实验）兴趣小组设计并进行了如图所示的实验。(装置气密性良好)

实验过程中，在装置C中观察到________现象，证明该塑料样品中含有氯元素，该反应的化学方程式是________。

（记录数据）6.25g样品在A装置中充分燃烧，反应产物被完全吸收后，测得相关实验数据如表。

装置	B	C	D	E
反应后装置增加的质量/g	1.80	3.65	0.09	8.80

（分析与结论）根据以上数据分析与计算，6.25g样品中氢元素的质量为________g，该塑料样品的组成元素是________。

（反思评价）电炉加热前要先通一会儿氧气，目的是________。

【答案】溶液变浑浊 HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 0.3g 碳、氢、氯 排出装置中的空气，以防止影响实验结果    

【解析】

【分析】

氯化氢和银反应生成氯化银沉淀和，盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水。

【详解】

[设计实验]

氯元素在氧气中点燃生成氯化氢，氯化氢和银反应生成氯化银沉淀和，实验过程中，在装置C中观察到溶液变浑浊，证明该塑料样品中含有氯元素，该反应的化学方程式是。

[分析与结论]根据质量守恒定律，反应后氢元素的质量等于生成的氢元素的质量，B中氢元素的质量为，C中氢元素的质量为，氯元素的质量为 ，E中碳元素的质量为，故样品中氢、氯、碳元素的总质量为，故该塑料样品的组成元素是碳、氢、氯，不含氧元素。

[反思评价]电炉加热前要先通一会儿氧气，目的是排出装置中的空气，以防止影响实验结果。

3．化学规律建立在实验基础之上，质量守恒定律可以用许多化学实验加以验证。

（1）小东同学按照课本上的实验进行验证（如图所示）。一段时间后，可以观察到铁钉表面出现_____，其反应的化学反应方程式为__，反应前后天平读数不变，但溶液颜色变化不明显。

（2）小东想既能验证质量守恒定律，又能更快地观察到溶液颜色的变化，提出了以下设想：

（提出设想）设想一：增大硫酸铜溶液的浓度

设想二：用更活泼的金属锌代替铁钉

（实验验证）小东将以上实验进行了如下改进：

	实验内容	实验现象
实验1	烧杯中换成饱和硫酸铜溶液	①几小时后溶液颜色几乎不变 ②天平读数不变 ③铁钉表面有变化
实验2	铁钉换成锌粒	①溶液颜色明显变浅 ②天平读数减小 ③锌粒表面有变化

（实验分析）（3）从以上现象分析，两个设想都不合适，其中按设想_____（填“一”或“二”）进行的实验能够验证质量守恒定律。

（4）实验1中溶液颜色几乎不变的原因可能是_____（填序号）。

A 铁与饱和硫酸铜溶液不反应

B 铁表面形成了一层氧化膜，阻止了反应的进一步进行

C 生成的铜快速沉积在铁表面，阻止了反应的进一步进行

D 水也参与了该反应，但饱和硫酸铜溶液中水太少

（5）实验2虽然很快观察到溶液颜色变化，但出现了反应后总质量减小的情况，老师提醒小东，硫酸铜溶液呈酸性，所以总质量减小的原因可能是____。

（6）小东通过反复实验和探究得出：向实验1的饱和硫酸铜溶液中加入等体积的水，将实验2中的烧杯换成如图所示装置，均能达到实验目的，但该装置中缺少一种物品，请你在装置图中画出____。

【答案】红色的固体  二 C 锌和酸反应放出氢气     

【解析】

【分析】

铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，锌和酸反应生成盐和氢气。

【详解】

（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故一段时间后，可以观察到铁钉表面出现红色的固体，其反应的化学反应方程式为，反应前后天平读数不变，但溶液颜色变化不明显。

[实验分析]

（3）质量守恒定律是化学反应前后反应物的总质量等于生成物的总质量，锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，硫酸铜溶液显蓝色，铁钉换成锌粒，溶液颜色明显变浅，天平读数减小，锌粒表面有变化，说明发生了化学反应，可以验证质量守恒定律，故按设想二进行的实验能够验证质量守恒定律。

（4）A、铁与饱和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，故A不正确；

B、生成的铜快速沉积在铁表面，阻止了反应的进一步进行，而不是铁表面形成了一层氧化膜为氧化铁，阻止了反应的进一步进行，故B错误；

C、生成的铜快速沉积在铁表面，阻止了反应的进一步进行，故C正确；

D、铁和水不反应，则水不参与反应，故D不正确。故选BC。

（5）硫酸铜溶液呈酸性，锌和酸反应生成盐和氢气，所以总质量减小的原因可能是锌和酸反应放出氢气。

（6）硫酸铜溶液呈酸性，锌和酸反应生成盐和氢气，验证质量守恒定律，生成气体，需要在密闭容器中进行，应该用弹簧夹夹住导管，故图为。

【点睛】

质量守恒定律是化学反应前后反应物的总质量等于生成物的总质量，硫酸铜溶液显蓝色。

4．甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，我国是全球最主要的生产国，实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验:

[提出猜想] 甜叶菊苷由什么元素组成?

[进行实验]小晴取适量的甜叶菊苷按图进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。

[讨论交流]其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是____________________________。经改进试验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳，氢元素。

[继续探究]为了进步确定其元素组成。利用下图进行实验。(已知:装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳)

(1)实验前要通一会儿氮气，目的是_________________。

(2)A装置中发生反应的化学方程式为__________________________。

[数据记录]4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7g， E装置增重8.36g。(产物被完全吸收)

[分析与结论]数据分析: 4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为___g，由此可以确定甜叶菊苷是由碳，氢，氧元素组成。

[反思评价]若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是_____________。 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

【答案】酒精燃烧也生成水和二氧化碳 排除装置中的空气 2H2O2  2H2O+O2↑ 1.44g 偏小    

【解析】

[讨论交流]将甜叶菊苷放在酒精灯火焰上灼烧，并进行验证，由于酒精燃烧也生成水和二氧化碳，无法检验甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物有二氧化碳和水；

[继续探究]（1）由于空气中也含有二氧化碳和水蒸气，实验前要通一会儿氮气，目的是排除装置中的空气，防止造成干扰；

（2）A装置中过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，发生反应的化学方程式为2H2O2  2H2O+O2↑

[分析与结论] D装置增重2.7g，说明生成2.7g水，其中氢元素的质量为2.7g× ×100%=0.3g，E装置增重8.36g，说明生成8.36g二氧化碳，其中碳元素的质量为8.36g× ×100%=2.28g，由质量守恒定律可知4.02g甜叶菊苷中氧元素的质量为4.02g-0.3g-2.28g=1.44g；

[反思评价]若没有F装置，空气中的二氧化碳可能被E装置吸收，造成计算碳元素质量变大，使氧元素质量测定结果偏小。

5．某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用下图装置完成表中实验: 

编号	KClO3质量/g	催化剂	催化剂质量/g	收集50mLO2所需时间/s
实验1	5	-	-	171
实验2	5	MnO2	0.5	49
实验3	5	Fe2O3	0.5	58
实验4	5	KCl	0.5	154

(1)设置实验1的目的是___________________

(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是______________

(3)写出KClO3分解的化学方程式:_________________________

(4)由实验1和实验4可知，KCl____（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mLO2，所需时间明显少于171s，解释原因：_____________

(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内____________

【答案】对比实验 MnO2 2KClO32KCl+3O2↑ 有 生成的KCl加快了反应 收集气体的体积    

【解析】

【详解】

（1）实验1中没有加入可能作催化剂的物质，设置实验1的目的与其他组作实验对比，故填对比实验。

（2）收集50mLO2所需时间越短说明催化效果越佳，MnO2用时最短，所以3种催化剂的催化效果最佳的是MnO2，故填MnO2。

（3）KClO3在催化剂的催化作用和加热条件下反应生成氯化钾和氧气，故反应的化学方程式写为：2KClO32KCl+3O2↑。

（4）由表中数据可知，加入0.5gKCl，收集50mLO2所需时间实验1所用时间短一些，说明KCl有催化作用，故填有；

维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mLO2，所需时间明显少于171s是因为氯酸钾分解生成KCl，KCl有催化作用，加快了反应，故填生成的KCl加快了反应。

（5）还可以测量相同时间内收集气体的体积来比较反应速率，故填收集气体的体积。

【点睛】

如果一种变化受多种因素影响，探究其中一种因素的影响方式时，其它因素应保持不变。

6．钙元素是一种重要的金属元素，它形成的物质种类很多。

（1）氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源提供剂。

某实验探究小组的同学通过查阅资料得知：CaH2能与H2O反应生成Ca(OH)2和H2，请你写出该反应的化学方程式                               。

（2）生石灰溶于水可制得熟石灰，该反应过程中能量的变化是          （填“吸热”或“放热”），实验室可以用       测定其溶液的酸碱度。

（3）实验探究小组同学将Na2CO3溶液滴加到Ca(OH)2溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。

（提出问题）滤液中溶质的成分是什么？

（做出猜想）猜想一：NaOH 猜想二：NaOH和Ca(OH)2

猜想三：NaOH和①   猜想四：NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2

经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是②       。

（实验过程）

实验步骤	现象	结论
实验Ⅰ：取滤液，向其中滴入适量Na2CO3溶液	③	猜想二不成立
实验Ⅱ：另取滤液，向其中加入足量④	产生气泡	猜想⑤  成立

（拓展延伸）在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑⑥      。

【答案】（1）CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑。（2）放热，pH试纸。（3）①氢氧化钠和碳酸钠；②Na2CO3和Ca(OH)2会反应而不共存，；③没有白色沉淀生成；④盐酸，猜想三，反应物是否有剩余。

【解析】

【分析】

【详解】

（1）CaH2能与H2O反应生成Ca(OH)2和H2，根绝化学方程式的书写方法，得该反应的化学方程式CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑。

（2）生石灰和水反应生成熟石灰（氢氧化钙），该反应过程中放出大量热，实验室可以用pH试纸测定溶液的酸碱度。

（3）①碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，刚好完全反应时，所得溶液中溶质只有氢氧化钠；碳酸钠过量时溶质为氢氧化钠和碳酸钠；氢氧化钙过量时，溶质为氢氧化钠和氢氧化钙；

②Na2CO3和Ca(OH)2因反应而不共存，所以猜想四不合理；

③碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以如果滴入适量Na2CO3溶液后没有白色沉淀生成，则没有氢氧化钙；

④碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体，产生气泡则说明碳酸钠过量。

在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余。

7．某化学兴趣小组为了探究氢气的实验室制法，进行了一系列实验探索。

（1）小组用锌与稀盐酸反应制取氢气，该反应的化学方程式为_______________。

（2）为了加快锌与稀盐酸的反应速率，老师提示可向反应物中加入少量硫酸铜固体，为了弄明白速率加快的原因，小组同学提出了以下猜想。

猜想一：起促进作用的是硫酸根离子 猜想二：起促进作用的是铜离子

猜想三：生成物质起到促进作用  为了验证上述猜想是否正确。

①小明将硫酸铜换成硫酸钠、发现反应速率几乎没有变化，小明得出猜想_____不正确。

②小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想，小刘认为不需要替换试剂，只需通过观察加入硫酸铜固体后的现象就可以验证，该反应的现象为__________，发生反应的化学方程式为________________。此反应发生后反应速率加快依然较明显，小刘得出猜想_____正确。

（3）小王觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净，原因是____________。

【答案】（1）Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；（2）①一；②有少量红色固体产生，反应速率加快；Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；（3）盐酸具有挥发性，使制取的H2中含有杂质HCl而不纯，硫酸没有挥发性，可以得到纯净的氢气。

【解析】

（1）用锌与稀盐酸反应制取氢气，反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；（2）为了加快锌与稀盐酸的反应速率，老师提示可向反应物中加入少量硫酸铜固体，为了弄明白速率加快的原因，①小明将硫酸铜换成硫酸钠、发现反应速率几乎没有变化，说明硫酸根离子没起到催化作用，故小明得出猜想一是不正确的；②小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想，小刘认为不需要替换试剂，只需通过观察加入硫酸铜固体后的现象就可以验证，该反应的现象为有少量红色固体产生，反应速率加快；发生反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；小刘得出猜想二正确；（3）小王觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净，原因是盐酸具有挥发性，使制取的H2中含有杂质HCl而不纯，硫酸没有挥发性，可以得到纯净的氢气。

8．化学兴趣小组的同学按图示装置及步骤验证氢氧化钠的化学性质。

（实验步骤）

I.将注射器内的液体注入A中的锥形瓶。

II.打开K1,观察到C中部分红色溶液沿导管倒吸入A，片刻后回流停止。

III.打开K2,观察到B中溶液倒吸入A、C中,液面稳定后观察到A中溶液仍为红色,C中溶液变为无色。

同学们对相关问题分组展开如下探究。

探究环节	甲组的探究	乙组的探究
[提出问题]	A中使酚酞变为红色的物质是什么?	C中溶液为什么变成无色?
[做出猜想]	猜想一:Na2CO3 猜想二:Na2CO3和NaOH	猜想一:实验过程中酚酞变质了 猜想二:溶液中的NaOH反应完了
[实验验证]	小鹏取少量A中溶液于试管中,向其中滴加过量BaCl2溶液,若观察到______，证明猜想二成立。小丽认为用Ba(OH)2溶液也可证明猜想二成立,小鹏认为小丽的方案不合理,理由是_______。	(1)取少量C中溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液. 溶液又变为红色，证明猜想一不成立。 (2)用pH试纸测定C中溶液的酸碱度,若pH___7,证明猜想二成立。

（反思交流）(1)甲、乙两组同学的实验证明了NaOH能与稀盐酸、CO2发生反应；A中溶液里一定还存在NaCl。写出NaOH与CO2发生反应的化学方程式_________。

(2)[实验步骤]中的现象_____(填“能”或“不能”)证明NaOH与CO2发生了反应。

（拓展迁移）对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验_____的方法来证明反应发生了。

【答案】（甲组）生成白色沉淀,溶液仍为红色； 向溶液中引入OH-,对NaOH的检验产生干扰。 ≤（或<或=） 2NaOH +CO2= Na2CO3+H2O 不能； 某种反应物消失（或减少）    

【解析】

[实验验证] （甲组）根据Na2CO3与BaCl2溶液会反应生成碳酸钙沉淀，溶液酸碱性不变解答；根据向溶液中引入OH-，对NaOH的检验产生干扰解答；（乙组）根据溶液显酸性或中性，pH≤7解答；【反思交流】(1)根据NaOH与CO2反应生成碳酸钠和水解答；(2)根据是否能够判定有新物质碳酸钠生成解答。【拓展迁移】根据通过检验有新物质生成或检验某种反应物消失（或减少）的方法来证明反应是否发生解答。[实验验证] （甲组）小鹏取少量A中溶液于试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液，若观察到生成白色沉淀，溶液仍为红色，证明猜想二成立。小丽认为用Ba(OH)2溶液也可证明猜想二成立，小鹏认为小丽的方案不合理，理由是向溶液中引入OH-，对NaOH的检验产生干扰；（乙组）(2)用pH试纸测定C中溶液的酸碱度,若pH≤（或<或=）7，证明猜想二成立；【反思交流】(1) NaOH与CO2反应生成Na2CO3和水H2O，反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；(2)[实验步骤] II中的现象说明A装置内压强减小，可能是NaOH与CO2发生了反应，也可能是二氧化碳溶于氢氧化钠；[实验步骤] III中的现象说明A装置内压强比B装置压强小，且A装置内溶于仍然显碱性，故[实验步骤]中的现象不能证明NaOH与CO2发生了反应；【拓展迁移】对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验某种反应物消失（或减少）的方法来证明反应发生了。

9．氢氧化钠露置在空气中会与二氧化碳反应而变质

（提出问题）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应没有明显现象，从哪些视角可以证明 CO2 与NaOH 溶液发生了反应？

（作出猜想）猜想一：从生成物的视角；猜想二：从_________的视角；猜想三：从能量变 化的视角……

（实验探究 1）第一组同学分别取反应后的溶液少许于试管中，按如下四种方案实验：

A．滴加酚酞试液，若变红则说明没发生反应；

B．滴加 BaCl2 溶液，若有白色沉淀生成，则说明发生了反应；

C．滴加澄清石灰水，若有白色沉淀生成，则说明发生了化学反应；

D．滴加足量的稀盐酸，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则说明发生了反应。

①该小组同学通过讨论，一致认为_____方案是不正确的，原因是_____。

②若方案 B 正确，请写出此方案涉及的化学反应方程式_____。

（实验探究 2）第二组同学利用压强传感器和 CO2 传感器设计了如图甲、乙两个实验装置， 并进行实验，得到了压强随时间变化的曲线(如图丙)

①设计图乙实验的目的是 _______________________________________________________ 。

②图丙中曲线______(填 I 或者 II)表示 CO2 和 NaOH 溶液的反应。

（实验探究 3）化学反应常常伴随着能量的变化，第三组同学利用温度传感器获得了实验过 程中温度随时间变化的曲线(如图丁)，曲线 III 为 CO2 与 NaOH 溶液的反应，曲线 IV 为 CO2 与水的反应。由此证明 CO2 与 NaOH 反应是_____反应(填：“吸热”、“放热”)

（拓展延伸）查阅资料，Na2CO3 溶液与 CO2 也会发生反应：Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3

当 10g8%的 NaOH 溶液通入一定体积的 CO2 后，所得溶液中的溶质是 Na2CO3 和 NaHCO3， 则参加反应的 CO2 的体积范围_____(该状况下，CO2 的密度为 2g/L)

（实验探究 4）第四组同学对二氧化碳的性质再探究。实验步骤如下：

(1)图 1 所示装置的气密性良好，三个 250mL 的烧瓶内收集满 CO2 气体，三个注射器内各 装有 85mL 的液体(分别是水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液)。连接好装置和压强传感 器。

(2)三位同学同时迅速将注射器内 85mL 的液体(水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液)注入各自 烧瓶中，关闭活塞。

(3)一段时间后，三位同学同时振荡烧瓶。观察烧 瓶内气压随时间变化的曲线(如图 2)

①导致曲线 1 中 CD 段气压急速减小的操作是___________。在不改变装置和药品的情 况下，进一步降低 E 点的方法是_________ 。

②曲线 2 中发生的反应方程式为______________________________ 。

③曲线 2 与曲线 3 差异较大的原因是__________ 。

④对比曲线 1、2、3，不能得出的结论是__________(填序号)。

A．CO2 能与水发生反应

B．1 体积水约溶解 1 体积 CO2； 

C．CO2 能与 NaOH 溶液发生反应 

D．检验 CO2 用饱和澄清石灰水较合适 

E．吸收 CO2 用 NaOH 溶液较合适

【答案】反应物 A NaOH 溶液与 CO2 反应生成的 Na2CO3 溶液也显碱性，也能使酚酞试液变红，无法证明 NaOH 消失 BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl 作对照，排除水对实验的干扰 Ⅱ 放热 0.22L< V <0.44L 振荡烧瓶 使烧瓶中气体进一步降温 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O Ca(OH)2 溶解度小，饱和石灰水中 Ca(OH)2 的浓度明显小于 40%NaOH 溶液中 NaOH 的浓度，影响了 CO2 的吸收 AD    

【解析】

【作出猜想】根据从反应物的角度分析解答；【实验探究 1】①根据碳酸钠溶液显碱性能使酚酞溶液变红；②根据氯化钡溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡和氯化钠解答；【实验探究 2】①根据对比实验分析解答；根据二氧化碳与氢氧化钠溶液反应压强降低解答；【实验探究 3】根据图中信息解答；【拓展延伸】根据反应的化学方程式分析解答；【实验探究 4】(3) ①根据题中信息分析解答；②根据水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力分析解答；③根据氢氧化钙的溶解度较小分析解答；④根据图中压强的变化分析解答。【作出猜想】猜想二：从反应物的视角；【实验探究 1】①该小组同学通过讨论，一致认为A方案是不正确的，原因是NaOH 溶液与 CO2 反应生成的 Na2CO3 溶液也显碱性，也能使酚酞试液变红，无法证明 NaOH 消失；②氯化钡溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡和氯化钠，反应的化学方程式为BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl；【实验探究 2】①设计图乙实验的目的是作对照，排除水对实验的干扰；②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应压强降低，故图丙中曲线Ⅱ表示 CO2 和NaOH 溶液的反应；【实验探究 3】由题中信息可知曲线 III为 CO2 与 NaOH 溶液的反应，由曲线 III可知，二氧化碳与氢氧化钠反应后温度升高，由此证明 CO2 与 NaOH 反应是放热反应；【拓展延伸】分析两步反应的方程式：2NaOH+CO2= Na2CO3+H2O、 Na2CO3+ H2O + CO2=2 NaHCO3，每 0.8gNaOH 消耗 0.44g CO2可恰好完全反应生成Na2CO3， 若又有 0.44gCO2可恰好完全反应生成 NaHCO3。由于最终得到的溶液中同时存在 Na2CO3 和 NaHCO3，可得 CO2的质量介于 0.44g~0.88g 之间，除以密度即可得体积范围为0.22L< V <0.44L；【实验探究 4】(3) ①个烧瓶中的压强，都是先急剧增大（这是由于液体突然加入，装置内气体迅速被压缩），随后逐渐减小（由于CO2气体逐渐被液体吸收）。对于CD段，气压迅速下降，说明某操作加速了气体被吸收的速率，考虑反应速率的影响因素和题目提示，这种操作极有可能为振荡烧瓶，增大气体和液体之间的接触面积；由图中可以看出，E点与D点基本相平，不改变装置和药品，要使E进一步降低，可以考虑气体压强的其他影响因素，也就是温度，因此可以降低烧瓶内气体的温度；②水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力依次增强。故曲线2表示二氧化碳与氢氧化钙溶液的反应，反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；③曲线2与曲线3差异较大的原因是Ca(OH)2 溶解度小，饱和石灰水中 Ca(OH)2 的浓度明显小于 40%NaOH 溶液中 NaOH 的浓度，影响了 CO2 的吸收；④A、通过实验只能得出，水可以吸收一定量 CO2，但由于没有探究新物质生成，无法证明究竟是二氧化碳溶于水还是与水反应，错误；B、加入了 85mL 水，最终气压与开始时基本没有改变，说明大约有 85mLCO2被吸收，正确；C、将水与NaOH的图像对比可知，NaOH溶液吸收CO2的能力明显强于水，所以证明二者可以发生反应，正确；D、本实验并没有关注石灰水与CO2反应的现象，也就不能说明是否可用饱和澄清石灰水检验 CO2，错误；E、由曲线③可知，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力较强，故吸收 CO2用NaOH溶液较合适，正确。故选AD。

10．某实验小组的甲、乙两同学围绕Na2CO3进行了如图一所示的实验．实验结束后，同学们把A、B两支试管中的物质倒入同一洁净的烧杯中(如图二)，充分混合后发现白色沉淀明显增加。

(1)甲同学的实验完成后，A试管一定有剩余的物质是①_____(水除外)；

(2)乙同学的实验发生的化学方程式是②_____；

小组同学将C中液体过滤后，对所得滤液的主要成分进行了如下探究：

（猜想假设）实验小组的同学对滤液的成分作出了如下猜想：

猜想一：滤液中的溶质是NaCl、Na2CO3

猜想二：滤液中的溶质是NaCl、CaCl2

猜想三：滤液中的溶质是NaCl、CaCl2、HCl

猜想四：滤液中的溶质是NaCl

（讨论交流）通过认真讨论，小组同学排除了猜想三不合理，他们的理由是③_____；

（实验探究）甲同学取少量滤液置于试管中，向试管中滴加银溶液，观察到有白色沉淀生成。

乙同学取少量滤液置于试管中，向试管中滴加氢氧化钙溶液，观察到有白色沉淀生成。

（评价交流）甲同学的实验④____(填“能”或“不能”)得出正确结论。乙同学的实验⑤__________(填“能”或“不能”)得出正确结论，你的理由是⑥___________。

（归纳总结）通过上述实验可以得出：在确定溶液可能存在的离子时，如果待测溶液中含有与待测离子性质相似的离子，在试剂选择上应从⑦______________角度选择试剂。

【答案】碳酸钠 Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl 稀盐酸与碳酸钠能反应，A试管中碳酸钠有剩余说明稀盐酸不存在 不能 能 钙离子与碳酸根离子作用有碳酸钙白色沉淀产生不能，钙离子与氯离子不反应，滴加氢氧化钙有白色沉淀产生说明滤液中含有碳酸根离子，碳酸根离子与钙离子不能共存，从而说明猜想一成立 离子性质的不同点的    

【解析】

（1）将混合液体倒入C烧杯中，沉淀明显增加，说明A试管中有碳酸钠剩余，B试管中有氯化钙剩余；

（2）乙同学进行的是向碳酸钠中加入氯化钙，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应方程式为Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；

（3）将混合液体倒入C烧杯中，沉淀明显增加，说明A试管中有碳酸钠剩余，没有稀盐酸剩余，故最终烧杯中不可能有稀盐酸；

（4）甲同学加入银后有沉淀出现，可能是氯化银沉淀，有可能是碳酸银沉淀，故不能得出正确结论；

（5）乙同学加入氢氧化钙后有白色沉淀出现，说明原来溶液中一定有碳酸钠，故能得出结论；钙离子与碳酸根离子作用有碳酸钙白色沉淀产生不能共存，钙离子与氯离子不反应，滴加氢氧化钙有白色沉淀产生说明滤液中含有碳酸根离子，碳酸根离子与钙离子不能共存，从而说明猜想一成立

（6）在试剂选择上应从离子性质的不同点的角度选择试剂。

11．碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐，通过实验验证、探究它们的化学性质．

（查阅资料）

①Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl

②2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O

③Ca（HCO3）2 易溶于水．

④CaCl2 溶液分别与 NaHCO3、Na2CO3 溶液等体积混合现象（表中的百分数为溶液中溶质的质量分数）：

		NaHCO3			Na2CO3
		0.1%	1%	5%	0.1%
CaCl2	0.1%	无明显现象	有浑浊	有浑浊	有浑浊
	1%	无明显现象	有浑浊	有浑浊，有微小气泡	有沉淀
	5%	无明显现象	有浑浊	有沉淀，有大量气泡	有沉淀

（进行实验）

序号	实验装置	主要实验步骤	实验现象
实验 1		向2支试管中分别加入少 量Na2CO3 和 NaHCO3 溶液，再分别滴加盐酸	2 支试管中均有气泡产生
实验 2		向Ⅱ中加入试剂a，向Ⅰ中 加入少量Na2CO3或 NaHCO3 固体，分别加热一段时间	Na2CO3 受热时Ⅱ中无明 显现象 NaHCO3 受热时Ⅱ中出现浑浊
实验 3		向Ⅱ中加入试剂 a，向Ⅰ中 加入少量 5%的 NaHCO3 溶 液，再滴加 5%的 CaCl2 溶 液	Ⅰ中出现浑浊，有气泡产 生Ⅱ中出现浑浊

（解释与结论）

（1）实验1中，NaHCO3与盐酸反应的化学方程式为_____．

（2）实验2中，试剂a为_____．

（3）实验3中，NaHCO3 与 CaCl2 反应的化学方程式为：2NaHCO3+CaCl2═_____+_____+_____+H2O

（反思与评价）

（1）实验 2 中，加热 NaHCO3后，试管Ⅰ中残留固体成分可能为_____（写出所有可能）．

（2）资料④中，NaHCO3溶液与 CaCl2 溶液混合的现象中，有些只观察到浑浊、未观察到气泡，原因可能是_____．

（3）用2种不同的方法鉴别Na2CO3和NaHCO3 固体，实验方案分别为：

①_____．

②_____．

【答案】 澄清的石灰水 CaCO3↓ 2NaCl CO2↑ Na2CO3； Na2CO3，NaHCO3 CaCl2溶液的溶质质量分数较小，生成的 CO2 量较少，CO2溶于水，因此没有气泡 各取少量 0.1% 的 NaHCO3 和 Na2CO3 加入等质量的 5%的 CaCl2 溶液，若无明显现象，则为 NaHCO3，若观察到浑浊则为 Na2CO3 各取少量 Na2CO3 和 NaHCO3固体于实验 2 装置中，若观察到澄清石灰水变浑浊，固体为 NaHCO3，若观察到无明显现象，固体为 Na2CO3    

【解析】

【分析】

[解释与结论]

（1）用质量守恒定律写碳酸氢钠和盐酸反应的化学方程式；

（2）从装置可看出是检验碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性，再结合二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，分析解答；

（3）用质量守恒定律写NaHCO3 与 CaCl2 反应的化学方程式；

[反思与评价]

（1）根据NaHCO3是否完全分解解答；

（2）根据CaCl2溶液的溶质质量分数较小，生成的 CO2 量较少，CO2溶于水解答；

（3）根据Na2CO3和NaHCO3 固体的性质解答。

【详解】

[解释与结论]

（1）碳酸氢钠和盐酸反应生成水和二氧化碳，故答案：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑．

（2）本实验是为检验碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性．故实验中的实验步骤是加热并将产生的气体通入澄清的石灰水中；

（3）NaHCO3 与 CaCl2 反应的化学方程式2NaHCO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O

[反思与评价]

（1）NaHCO3完全分解时，试管Ⅰ中残留固体成分为Na2CO3，没有完全分解时Na2CO3，NaHCO3；

（2）NaHCO3溶液与 CaCl2 溶液混合的现象中，有些只观察到浑浊、未观察到气泡，原因可能是CaCl2溶液的溶质质量分数较小，生成的 CO2 量较少，CO2溶于水，因此没有气泡；

（3）①各取少量 0.1% 的 NaHCO3 和 Na2CO3 加入等质量的 5%的 CaCl2 溶液，若无明显现象，则为 NaHCO3，若观察到浑浊则为 Na2CO3

②各取少量 Na2CO3 和 NaHCO3固体于实验 2 装置中，若观察到澄清石灰水变浑浊，固体为 NaHCO3，若观察到无明显现象，固体为 Na2CO3

故答案：

[解释与结论]

（1）（2）澄清的石灰水（3）CaCO3↓   2NaCl   CO2↑

[反思与评价]

（1）Na2CO3 ；Na2CO3，NaHCO3；（2）CaCl2溶液的溶质质量分数较小，生成的 CO2 量较少，CO2溶于水，因此没有气泡（3）①各取少量 0.1% 的 NaHCO3 和 Na2CO3 加入等质量的 5%的 CaCl2 溶液，若无明显现象，则为 NaHCO3，若观察到浑浊则为 Na2CO3②各取少量 Na2CO3 和 NaHCO3固体于实验 2 装置中，若观察到澄清石灰水变浑浊，固体为 NaHCO3，若观察到无明显现象，固体为 Na2CO3

【点睛】

典型的实验探究题，熟练掌握元素化合物的知识才能较快解答。

12．学习完“酸、喊、盐的性质”后，老师将两瓶未贴标签的饱和石灰水、饱和碳酸钠溶液摆放在实验桌上，让同学们区分．下面是“雄鹰小组”同学们的探究过程：

（讨论交流）

李壮：区分两种物质的原理是：依据物质的性质，选择一种试剂与两种物质混合，产生两种 （组长）不同的现象。大家椐此来说一说，区分这两种溶液应选用哪种试剂，并说明理由；

王志：我认为可以选择稀盐酸，理由是稀盐酸与碳酸钠反应有气泡产生，稀盐酸与氢氧化钙反应无明显现象。

马凌：我选择的是碳酸钠溶液．理由是_____________________________．

张云：马凌，你说的我没有听懂，你能再给我讲一遍吗？

在大家的帮助下，张云不但弄明白了，还选出了其他两种溶液，如_______溶液和_________溶液，最后得到大家的赞许．

（实验探究）

大家按照王志的方案进行了如图所示的实验：

（1）实验中同学们根据现察到的现象，判断出甲试管中原溶液为碳酸钠溶液，乙试管中原溶液为石灰水．

（2）大家对乙试管中现有溶液的溶质成分产生了探究兴趣．马凌经过认真思考后，又选择碳酸钠溶液作为检验试剂，进行了如下实验：

①马凌从乙试管中取少溶液加入到另一支新试管中，再向此新试管中加入足量的碳酸钠溶液，观察到只有白色沉淀生成。于是，他得出结论：“溶液中的溶质有氢氧化钙”．但组长李壮对这个结论产生质疑，理由是__________________________（用化学方程式表示）

②大家讨论完李壮的质疑后，制定出测定溶液酸碱度的方法来验证他的质疑，并査阅资料得知氯化钙溶液呈中性，大家都鼓励张云来做实验。张云测出乙试管中剩余溶液的pH_____7 （填“＞”、“＜”或“=”），证实了马凌的结论是错误的。

（反思评价）

判断反应后溶液中溶质的成分，除要考虑生成物外，还需考虑________。

探究活动结束了，同学们充分体验到合作探究的乐趣和学习成功的喜悦！

【答案】碳酸钠和氢氧化钙反应会生成白色沉淀 氯化钙 氢氧化钙 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl = 反应物是否有剩余    

【解析】

【分析】

【详解】

讨论交流：碳酸钠能与氢氧化钙反应生成沉淀，故区分饱和石灰水、饱和碳酸钠溶液可选择的是碳酸钠溶液．理由是碳酸钠和氢氧化钙反应会生成白色沉淀；复分解反应发生的实质过程就是离子间相互结合形成沉淀，气体或水，而碳酸钠溶液能与氢氧化钙反应的原因是：碳酸根离子和钙离子相互结合形成碳酸钙沉淀，故还可以选择其他含钙离子的溶液，如氯化钙溶液，钙溶液等或氢氧化钙

实验探究：（2）①根据上面的分析，加入足量的碳酸钠溶液，观察到有白色沉淀生成．只能证明溶液中含有可溶性的钙离子，即原溶液可能是氯化钙或钙，化学方程式为：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl

②氢氧化钙属于碱，溶液显碱性，pH值大于7，所以张云测出乙试管中剩余溶液的pH=7，证实了马凌的结论是错误的

反思评价：判断反应后溶液中溶质的成分，除要考虑生成物外，还需考虑：反应物是否有剩余