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查补易混易错点04 科学探究与化学实验（解析版）
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这是一份查补易混易错点04 科学探究与化学实验（解析版），共41页。试卷主要包含了H2O等内容，欢迎下载使用。
查补易混易错04 科学探究与化学实验
科学探究是获取科学知识、认识和解释科学现象、创新科学应用、改造客观世界的重要途径，也是化学学科的重要研究方法，而化学实验则是科学探究的主要方式。“科学探究与化学实验”主题，突出对学生“科学探究与实践”核心素养的发展；为培养学生“化学观念”和“科学思维”核心素养提供必要的方法和能力基础；体现了发展学生“科学态度与责任”核心素养的教育功能。本主题内容分布于教材各章中。本主题内容包括化学科学本质、科学探究的能力、基本的化学实验技能及化学实验探究的思路与方法等。
实验探究题是中考的热点和难点题目，有很好的区分度。它具有知识面广，命题新颖，思考容量大，综合性强等特点。常从学生身边的事物出发，以某一有价值的问题为切入点，通过设置问题情景，对科学探究的要素进行考查，综合考查学生分析问题和解决问题的能力。一般题目冗长，步骤繁多，容易引起学生视觉疲劳和阅读厌倦，是区分度很好的题型。但往往起点高（阅读量大），落脚点低（有一半分是容易得到的），因此耐心读题，审清题意，明确目的是关键，然后结合题目已知部分的内容，利用所学知识逐步分析，问题便能迎刃而解。实验探究的内容主要有物质性质预测、物质制备、物质成分探究等。
酸碱盐性质的探究题，一般以探究题和实验方案改进的形式出现，可以酸碱盐的性质为突破口。在进行猜想时一定要分析好所提出(或给出)的问题的可能性，或者根据已知的猜想，并结合后面的事实验证中的部分提示，进行科学正确的猜想。在进行实验验证时一定要结合猜想、相关物质的性质知识制定好探究、实验计划或者方案，并进行科学合理地探究、实验，分析、收集证据;还要注意事实验证可以通过实验观察、逻辑推理等等多种手段来完成;实验结论的获得要有依据，不能凭空猜测或臆造。
混合物组成成分的探究题，通常就某一物质成分是什么展开探究，解决这一类问题要明确题干所提供的科学探究步骤，提出合理科学的猜想，不能使猜想进入“死胡同”，要使探究的路宽广，依据离子或元素或的各种物质的性质 (特别是化学性质)，选择可行的物质及方案去探究，并能根据它们的性质来检验、鉴别待测物质，探究所物质的成分。此类探究题较为复杂，一般都会给出实验的产物，产物有固体、液体或气体，主要根据产物的性质提出猜测，设计探究方案，判断物质的成分。如果要检验或鉴别的成分是不熟悉的，那么一般题目中会出现“查阅资料”的重要信息点，此信息点一定要高度重视，它往往会成为解题的关键。
反应产物成分的探究，探究反应后生成物成分时，通常采用的方法有：（1）将物质加水溶解，判断溶解性；（2）向溶解后的溶液中加入酸碱指示剂判断酸碱性；（3）向物质中滴入酸，观察是否产生能使澄清石灰水变浑浊的气体或可燃性气体（是否是碳酸盐或活泼金属），反应后的溶液是否会变色（是否含有铁或铜）；（4）向溶液中加入碱，观察是否产生沉淀；（5）将固体物质加热，观察是否分解；（6）将固体物质与CuO混合加热，或将气体通过灼热的氧化铜，判断是否具有还原性等。（7）应用质量守恒定律判断所缺元素种类。（8）注重剩余物的自身的颜色。
检验、鉴别类探究，这一类题通常提供了药品的部分信息（或其中某种离子），只需检验出另一种离子即可，检验该物质需要掌握常见离子的检验方法。从以下方面入手：
（1）形成溶液的酸碱性具有3种可能性：酸性、中性、碱性；
（2）物质本身性质：特有的物理性质，化学性质(如和非金属氧化物、金属氧化物、酸、碱、盐等发生反应)；
（3）根据物质的摆放顺序判断物质的种类（如酸、碱、盐、单质、氧化物）；
（4）借助破损标签上的名称（元素种类）、化学式（元素符号、下标）或溶质质量分数（饱和溶液的最大溶质质量分数）排除不符合标签的物质；
（5）药品的特性（颜色、气味）；
（6）设计实验或补充实验过程（试剂选择）、反应现象、实验结论。
变质类探究，首先要明白物质变质后会生成什么物质，原物质和生成的物质各具有什么样的性质。氢氧化钠和氢氧化钙变质一般是与空气中的二氧化碳反应生成了相应的碳酸盐。这类问题可从没有变质、部分变质和完全变质这3方面入手。没有变质的成分就是原物质，部分变质后的成分就是原物质和变质后的生成的物质，完全变质后的成分就是变质后生成的物质。物质在空气中变质一般是与空气中的O2、H2O、CO2中的一种或两种或三种同时作用而产生的。常见的有NaOH、Ca（OH）2变质，生石灰变质，碱石灰（氢氧化钠固体与生石灰的混合物）变质等。
1．（2022山东威海中考）（12分）探究与实践——制作松花蛋
松花蛋也叫皮蛋，是人们喜爱的食品。小明看到妈妈用皮蛋粉制作皮蛋时产生了浓厚的兴趣，于是以“皮蛋制作”为主题开展项目式学习。
（1）配制皮蛋粉
在妈妈的指导下，小明将“石灰”、纯碱和食盐按照一定比例混合，制成皮蛋粉。
【提出问题】配料中所用“石灰”是生石灰还是熟石灰？
【查阅资料】相同条件下，生石灰、熟石灰与水混合后均能放出热量，但放出的热量不同。
【实验探究】常温下，将“石灰”、生石灰和熟石灰分别加入水中，测量固体加入前后温度的变化情况。实验过程中需要保持不变的量是 。
【数据分析】根据数据比对，可知配料中的“石灰”为生石灰。
（2）浸鲜蛋
向配制的皮蛋粉中加入一定量的水，充分反应后过滤，所得滤液称为浸出液，将新鲜鸭蛋放入其中浸泡即可。
①向皮蛋粉中加水时，发生反应的化学方程式为 。
②妈妈告诉小明，制作过程中一定要戴上胶皮手套。分析上述过程，小明认为浸出液中一定含有会腐蚀皮肤的物质是 （填化学式）。
③浸出液中还含有哪些溶质？小明进行了如下探究，请完成如表（不考虑生石灰中杂质的影响）
预测假设
实验方案
实验现象
实验结论
浸出液中
含碳酸钠
浸出液中
不含碳酸钠
浸出液中
含氢氧化钙
浸出液中
含有氢氧化钙
④综合分析，确定皮蛋浸出液中的溶质有（写化学式） 。
（3）品皮蛋
制作过程中，碱液会渗入皮蛋使之略带涩味。妈妈告诉小明食用时可以蘸少量食醋去除涩味，该化学反应的微观实质是 ，此反应实质在生产生活中应用广泛，请再列举一例 。
【答案】（1）【实验探究】加入固体的形状、质量和水的量。
（2）①CaO+H2O＝Ca（OH）2、Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH。②NaOH。
③取浸出液加入试管，然后滴加足量稀盐酸；没有气泡产生；取浸出液加入试管，加入碳酸钠溶液；有白色沉淀产生。④NaOH、Ca（OH）2、NaCl。
（3）氢氧根离子与氢离子反应生成水；利用熟石灰改良酸性土壤（答案合理即可）。
【解析】（1）【实验探究】为了确保变量只是物质种类，则加入物质的形状、质量和水的量都需要相同；
故答案为：加入固体的形状、质量和水的量。
（2）①皮蛋粉饱和生石灰、纯碱和食盐，生石灰为氧化钙俗称，纯碱是碳酸钠的俗称，食盐主要为氯化钠，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙可与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为CaO+H2O＝Ca（OH）2、Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；
故答案为：CaO+H2O＝Ca（OH）2、Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH。
②根据发生的反应，可以看出反应后一定存在碱性物质为氢氧化钠，其具有腐蚀性；
故答案为：NaOH。
③不含有碳酸钠，则加入足量稀盐酸，不会生成二氧化碳，因此看不到气泡，所以此时取浸出液加入试管，然后滴加足量稀盐酸，然后看不到气泡产生，证明不含有碳酸钠；含有氢氧化钙，则加入碳酸钠溶液，看到白色沉淀产生，证明含有氢氧化钙；
故答案为：取浸出液加入试管，然后滴加足量稀盐酸；没有气泡产生；取浸出液加入试管，加入碳酸钠溶液；有白色沉淀产生。
④氢氧化钠一定存在，氯化钠不参与反应，也存在，而根据实验现象可知，还有氢氧化钙；
故答案为：NaOH、Ca（OH）2、NaCl。
（3）碱与酸发生中和反应，实质是氢氧根离子与氢离子反应生成水；生活中常用熟石灰改良酸性土壤，也是利用酸碱中和反应，也还有其他其应用，其他答案合理即可；
故答案为：氢氧根离子与氢离子反应生成水；利用熟石灰改良酸性土壤（答案合理即可）。
2. （2022广西梧州中考）茶垢是茶中的有机物经过系列变化形成的，不易清洗。使用茶垢清洁剂可以轻松将茶垢除去。梧州某校化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。
小吴按照说明书将适量茶垢清洁剂放入有茶垢的杯子中，加入热水浸没茶垢，立即产生大量气泡，一段时间后冲洗茶杯，茶杯光亮如新。
【提出问题1】产生的气体是什么?
【查阅资料】茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠(Na2CO4)。
【猜想与假设】同学们对该气体的成分提出了三种猜想。
猜想1：只有O2；猜想2：__________；猜想3：既有O2又有CO2。
【实验验证】小吴按图装置对猜想进行如下验证：
操作
现象
结论
检查气密性后，向A中加入热水，将生成的气体依次通过B、C，向D中插入带火星的木条。
观察到B中_________，D中木条复燃。
猜想1正确。
【拓展实验】小周改用冷水重复上述实验，观察到锥形瓶中有持续的小气泡缓慢放出，带火星的木条没有复燃。该木条不复燃的原因是___________________。
【交流与讨论】老师提示，茶垢清洁剂是利用过碳酸钠与水反应产生具有强氧化性的活性氧，使茶垢分解、剥离、脱落。所以，使用茶垢清洁剂时，加入_________的水， 效果更好。
【提出问题2】过碳酸钠与热水反应后所得溶液E中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】同学们查阅资料后，作出三种猜想。
猜想1：只有Na2CO3；
猜想2：只有NaOH；
猜想3：既有Na2CO3又有NaOH。
【实验验证】小施从下列试剂中选择合适的试剂完成探究：稀盐酸、饱和Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、酚酞溶液、Ba(OH)2溶液。
操作
现象
结论
步骤1：取少量溶液E，滴加____________。
有气泡产生
溶液中一定有 Na2CO3，猜想2不正确。
步骤2：另取少量溶液E，滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，向上层清液中加入______。
无明显现象
溶液中无NaOH，猜想3不正确，猜想1正确。
【交流与讨论】步骤2中选用CaCl2而不用Ca(OH)2的原因是________________。
【总结提升】
(1)根据过碳酸钠的性质，保存茶垢清洁剂应注意________________。
(2)过氧化钠(Na2O2)常用作供氧剂，其与水反应的历程与过碳酸钠类似，即先与水反应生成过氧化氢和一种碱，之后过氧化氢迅速分解。请写出过氧化钠与水反应的总反应方程式________________。
【答案】 ①. 只有CO2 ②. 无明显现象 ③. 温度低时反应缓慢，氧气浓度过低 ④. 温度较高 ⑤. 稀盐酸 ⑥. 酚酞溶液 ⑦. Ca(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH，干扰后续NaOH的检验 ⑧. 密封或防潮或避免高温 ⑨.
【解析】
【提出假设1】根据质量守恒定律可知，过碳酸钠(Na2CO4)与热水反应，该气体可能是二氧化碳，该气体可能氧气，该气体可能是氧气和二氧化碳，故猜想二：只有二氧化碳；
【实验验证】
为验证猜想一成立，该气体是氧气，检查气密性后，向A中加入热水，将生成的气体依次通过B、C，向D中插入带火星的木条，则B、C装置中均为无明显现象，而装置D中带火星的木条复燃；
【拓展实验】
改用冷水重复上述实验，观察到锥形瓶中有持续的小气泡缓慢放出，带火星的木条没有复燃。该木条不复燃的原因是温度低时反应缓慢，氧气浓度过低；
【交流与讨论】
根据分析可知，茶垢清洁剂在热水中，氧化性效果更好，即使用茶垢清洁剂时，加入温度较高的水，效果更好；
【实验验证】
步骤1：稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的实验现象为产生气泡，稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，该反应无明显现象，根据无明显现象，该物质中不含有碳酸钠；
步骤2：另取少量溶液E，滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，向上层清液中加入酚酞溶液，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，由于滴加氯化钙溶液过量，则完全除去溶液中的碳酸钠，溶液中没有氢氧化钠溶液，滴加酚酞溶液，观察到溶液不变红；
【交流与讨论】
步骤2中选用CaCl2而不用Ca(OH)2的原因是Ca(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH，干扰后续NaOH的检验；
【总结提升】
(1)根据以上分析可知，过碳酸钠能与水发生反应，保存茶垢清洁剂应注意密封、防潮、避免高温；
(2)过氧化钠(Na2O2)与水反应生成过氧化氢和氢氧化钠，过氧化氢分解生成水和氧气，过氧化钠与水反应生成氧气和氢氧化钠，该反应的总反应方程式。
3．（2022湖南株州中考）（12分）张老师在课堂上做了这样一个实验：往半瓶矿泉水中加入一片维C泡腾片，立即产生大量气泡，片刻成为一瓶可口的饮料。同学们对此产生了极大的兴趣，在张老师的指导下进行了如下的探究：
【提出问题】该气体的成分是什么？
【查阅资料】维C泡腾片是一种保健药品，其主要成分有维生素C（C6H8O6）、碳酸氢钠（NaHCO3）和柠檬酸（C6H8O7），柠檬酸是一种酸。
【提出猜想】甲同学根据质量守恒定律认为该气体可能是CO2、CO、H2、O2中的一种或几种，而乙同学还从保健药品安全角度考虑，由于CO、H2属于易燃易爆气体，且 （填“CO”或“H2”）有毒，所以不可能含有CO和H2，认为该气体只可能是CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】丙同学将产生的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊。丁同学用带火星的木条检验该矿泉水瓶内的气体，没有观察到带火星的木条复燃。
【得出结论】根据丙同学和丁同学的实验，张老师组织学生讨论后认为：由丙同学的实验可知，该气体中肯定含有CO2，此过程中反应的化学方程式为 ；由于同学的实验不能确定该气体中是否含有O2，理由是 。根据有关资料和实验证明，该气体中只含CO2。
【拓展延伸】为了测定某维C泡腾片中碳酸氢钠的含量，张老师引导学生设计了如下实验装置（仪器固定装置及止水夹等均已略去）并进行实验。有关实验数据为：维C泡腾片2片（每片维C泡腾片的质量为4.00g），盛有碱石灰（碱石灰是一种干燥剂，可吸收CO2气体和水蒸气）的干燥管a质量增加了0.88g。
（1）碳酸氢钠（NaHCO3）俗称 ，可与酸反应产生二氧化碳。NaHCO3与稀盐酸反应的化学方程式为 。
（2）该实验中维C泡腾片反应完毕后通入空气的目的是 ；装置中干燥管b的作用是 。
（3）根据实验数据，可计算出该维C泡腾片中碳酸氢钠的含量为 。
（4）如果撤去装置中盛有浓硫酸的洗气瓶，则测定结果 （填“偏高”“偏低”或“无影响”）
【答案】
【提出猜想】CO。
【得出结论】CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；二氧化碳不支持燃烧，未去除二氧化碳，无法直接利用带火星的木条验证是否含有氧气。
【拓展延伸】（1）小苏打；NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。
（2）排出内部残留的二氧化碳；防止空气中二氧化碳和水蒸气进入a中影响实验结果。
（3）11%。（4）偏高。
【解析】
【提出猜想】一氧化碳可与血红蛋白结合，造成人体中毒；
故答案为：CO。
【得出结论】二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；由于二氧化碳不支持燃烧，因此气体中含有二氧化碳，直接利用带火星的木条无法检验是否含有氧气；
故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；二氧化碳不支持燃烧，未去除二氧化碳，无法直接利用带火星的木条验证是否含有氧气。
【拓展延伸】（1）碳酸氢钠俗称为小苏打；碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；
故答案为：小苏打；NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。
（2）二氧化碳密度比空气大，容易在内部残留，所以需要通入空气排出内部残留的二氧化碳，避免造成实验误差；空气中含有水蒸气和二氧化碳，若不增加b，直接进入a，造成实验结果偏大，影响实验结果；
故答案为：排出内部残留的二氧化碳；防止空气中二氧化碳和水蒸气进入a中影响实验结果。
（3）a增加的质量为生成的二氧化碳的质量，设碳酸氢钠的质量为m，
NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑
84 44
m 0.88g
m＝1.68g，则碳酸氢钠的含量＝＝11%；
故答案为：11%。
（4）不增加浓硫酸，则有水蒸气进入a，造成a的质量增加，使得测量结果偏高；
故答案为：偏高。
4. （2022辽宁大连中考）化学小组同学在超市看到一款自热暖足贴，商品标签显示成分有：铁粉、水、活性炭、蛭石、氯化钠。他们利用所学知识开展“自制暖足贴”项目研究，部分过程如下。
【查阅资料】蛭石是一种耐高温的超级保温材料，难溶于水，不与硫酸铜溶液反应。
任务一：自制暖足贴，并将其发热情况与市售暖足贴比较。
【进行实验】分别取2勺铁粉和活性炭，加入无纺布袋中（与市售暖足贴所用无纺布相同），滴加少量氯化钠溶液，混合均匀制得暖足贴。在相同环境下，利用温度传感器测定自制与市售暖足贴温度随时间的变化，形成图像，如图所示。
（1）通过图像可知自制暖足贴有两点不足，分别是_________、________。
（2）小组同学猜想两种暖足贴发热情况存在差异的原因，除了受暖足贴中各成分的质量及其配比影响外，还可能与_______的特性有关。
任务二：估测市售暖足贴中各成分的质量。
【方案设计】利用市售暖足贴中的全部粉末，设计如下方案。
（1）设计步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是________。固体B的成分是_________。
（2）根据上述方案，确定蛭石质量需要的称量数据最少的一组是_________。
【反思交流】小组同学发现只有打开密封包装，暖足贴才会发热，由此推测暖足贴发热还需要_______参加反应，故密封包装还起到了控制反应发生的作用。
【答案】 ①. 温度过高 ②. 持续时间短 ③. 保温材料 ④. 分离出粉末中氯化钠 ⑤. 铜粉、活性炭、蛭石的混合物 ⑥. 固体B、碳酸钙、蛭石和氧化铜混合物的质量 ⑦. 氧气
【解析】
任务一：
[进行实验]
（1）通过图像曲线分析可知，自制暖足贴中铁粉氧化过快导致温度过高，容易烫伤。持续时间短，不利于使用；
（2）根据加入物质分析，“自制暖足贴”中未加入蛭石，蛭石是一种耐高温的超级保温材料，所以推测除了受暖足贴中各成分的质量及其配比影响外，还可能与保温材料的特性有关；
任务二：
[方案设计]
（1）步骤Ⅰ过滤、Ⅱ蒸发结晶的目的是分离出粉末中氯化钠；粉末加水过滤后，得固体A为铁粉、活性炭、蛭石的混合物，再加入足量硫酸铜溶液，铁粉与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，蛭石难溶于水，不与硫酸铜溶液反应，过滤后得固体B为铜粉、活性炭、蛭石的混合物；
（2）称量碳酸钙质量，通过二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水的方程式，可求出二氧化碳质量，再通过碳与氧气点燃后生成二氧化碳的方程式，可求出碳质量；称量固体B（为铜粉、活性炭、蛭石的混合物）质量，由固体B减去碳质量求出铜粉、蛭石的混合物的质量；称量蛭石和氧化铜混合物的质量，减去铜粉、蛭石的混合物的质量可求出与铜反应的氧气的质量，通过铜和氧气在加热条件下生成氧化铜的方程式，求出铜的质量，最后用固体B的质量减去碳的质量，再减去铜的质量可求出蛭石质量。所以确定蛭石质量需要的称量数据最少的一组是固体B、碳酸钙、蛭石和氧化铜混合物的质量；
[反思交流]只有打开密封包装，暖足贴才会发热，由此推测暖足贴发热还需要氧气参加反应，故密封包装还起到了控制反应发生的作用。
5. （2022辽宁铁岭葫芦岛中考）在某些食品的包装袋内，有一个装有白色颗粒状固体的小纸袋，上面写着“干燥剂，主要成分为生石灰”（如图）。如果将小纸袋拿出来放在空气中，经过一段时间后，会发现纸袋内的白色固体颗粒黏在一起成为块状。同学们在老师的指导下，对纸袋内的物质进行了探究。
【提出问题】白色块状固体的成分是什么
【猜想假设】同学们猜想该固体有CaO、Ca(OH)2中的一种或两种。你认为还可能有_____。
【实验验证】
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
取样品于试管中，加水溶解，用手触摸试管外壁。
试管外壁___，
试管底部有白色固体
样品中一定含有CaO
实验2
将实验1中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中通入____气体。
滤液变浑浊
样品中一定含有Ca(OH)2
实验3
取少量实验2中的滤渣，加入足量的稀盐酸。
______
样品中含有你猜想的物质
【反思评价】同学们经过讨论，认为滤液中一定含有Ca(OH)2，样品中不一定含有Ca(OH)2。理由用化学方程式表示为______。
【拓展应用】（1）若证明实验2滤液中Ca(OH)2的存在，选用下列物质中的_____（填字母）也可达到实验目的。
A.稀硝酸 B.酚酞溶液 C.碳酸钠溶液
（2）实验室中，易与空气中某些物质反应的药品更要_____保存。
【答案】 ①. 碳酸钙或CaCO3 ②. 发热 ③. 二氧化碳或CO2 ④. 固体全溶，有气泡产生 ⑤. CaO+H2O=Ca(OH)2 ⑥. BC ⑦. 密封
【解析】
猜想假设：Ca(OH)2可以和空气中的二氧化碳反应产生碳酸钙和水，则还可能有碳酸钙；
实验验证：实验1：样品中有氧化钙，氧化钙和水反应产生氢氧化钙的同时放出大量的热，则会观察到试管外壁发热；
实验2：氢氧化钙和二氧化碳反应会产生碳酸钙沉淀和水，则滤液变浑浊，则通入的是二氧化碳气体；
实验3：滤渣中有碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳气体，加入的盐酸足量，将碳酸钙完全反应，则会观察到固体全溶，有气泡产生；
反思评价：滤液中的氢氧化钙，有可能是氧化钙和水反应产生的氢氧化钙，方程式是：CaO+H2O=Ca(OH)2，所以样品中不一定含有氢氧化钙；
拓展应用：（1）证明实验2滤液中Ca(OH)2的存在，
A、硝酸和氢氧化钙反应产生硝酸钙和水，没有现象；错误；
B、因为氢氧化钙溶液显碱性，酚酞溶液遇到碱性溶液会变红，如果滴入酚酞溶液后溶液变红，则有氢氧化钙，反之则没有氢氧化钙；正确；
C、碳酸钠和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠，溶液中有氢氧化钙，则会有沉淀产生；反之，则没有沉淀产生；正确；
故选BC；
（2）易与空气中的物质反应的药品，需要将其与空气隔绝，则要密封保存。
6．（2022年湖南省怀化市中考）网红产品自嗨锅和自热米饭深受年轻人喜欢。自嗨锅内有一个发热包，加水后即可加热食物，持续时间长达2小时。怀化某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣，在学校化学实验室对其成分进行探究。
【查阅资料】
a、发热包内的粉末主要由生石灰、铁粉、铝粉、碳粉、氯化钠等组成；
b、铝是一种两性金属，与强酸、强碱溶液反应都能生成H2；
c、AgCl是既不溶于水又不溶于酸的白色沉淀。
【实验探究】为确认发热包中各种成分的存在，兴趣小组的同学们设计了实验方案并进行操作。
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
一
取部分粉末，将磁铁靠近
发现有黑色物质被磁铁吸引
成分中有___________
二
将磁铁充分吸附后的剩余粉末分成两份，其中一份加水溶解，过滤，取滤液测pH
pH试纸变蓝紫色
pH ___________7成分中有生石灰
三
取少量滤液于试管中，先加入过量稀硝酸，再加入少量___________溶液
生成白色沉淀
成分中有___________
四
将另一份粉末放入烧杯，加入适量NaOH溶液
___________
成分中有铝粉
五
将步骤二中过滤得到的滤渣放入硬质玻璃管中___________，将产生的气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
成分中有碳粉
【实验反思】生石灰与水反应放出的热量是发热包主要的热量来源，该反应的化学方程式为___________；自嗨锅注入冷水后可以升温至150℃以上，而蒸汽的温度可达到200℃，反应过程中还会产生大量的气体，操作不当很有可能引发爆炸。用完后的发热包按___________（填“厨余垃圾”、“可回收垃圾”或“其它垃圾”）分类处理。
【答案】 铁粉 大于 硝酸银 氯化钠 生成气体 加热 其它垃圾
【解析】
实验探究：
铁能被磁铁吸引，取部分粉末，将磁铁靠近，发现有黑色物质被磁铁吸引，说明成分中含有铁粉；
pH>7显碱性，pH=7显中性，pH<7显酸性；剩余粉末分成两份，其中一份加水溶解，过滤，取滤液测pH，pH试纸变蓝紫色，说明溶液pH>7，溶液显碱性，含有生石灰，生石灰和水反应生成氢氧化钙；
已知，AgCl是既不溶于水又不溶于酸的白色沉淀。实验现象为生成白色沉淀，则操作为取少量滤液于试管中，先加入过量稀硝酸，再加入少量硝酸银溶液，生成白色沉淀，说明成分中含有氯化钠，氯化钠和硝酸银生成白色氯化银沉淀；
已知，铝是一种两性金属，与强酸、强碱溶液反应都能生成H2；实验结论含有铝粉，则将另一份粉末放入烧杯，加入适量NaOH溶液，观察到生成大量气体，说明存在铝粉；
碳和空气中氧气反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳；则将步骤二中过滤得到的滤渣放入硬质玻璃管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明成分中含有碳粉；
实验反思：
氧化钙和水反应生成氢氧化钙，；用完后的发热包中含有多种化学成分，应该按其它垃圾分类处理。
7. （2023江苏徐州市邳州市一模）空气中氧气含量测定的再认识。
（1）【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1），写出红磷燃烧的化学反应方程式______。如果红磷不足，会导致测定的空气中氧气含量结果______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【原理应用】兴趣小组同学用家用制氧机（如图2）制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。家用制氧机的工作原理是用分子筛分离空气获得氧气，分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，该变化属于______（填“物理”或“化学”）变化。该方法制得的氧气浓度如何？兴趣小组同学设计了如图3所示装置来测定氧气的含量。请将下列实验步骤补充完整：
①检查______。
②加入药品，将装置连接固定。
③打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体，露出白磷后，关闭止水夹a和b．此时，A中水进入到 B中，测得B中水的体积为V1mL。
④用凸透镜聚光引燃白磷，白磷燃烧，产生大量______。
⑤待白磷熄灭并冷却到室温，进行______操作。B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为V2mL。
⑥计算小组同学所带气体中氧气的体积分数。
（2）下列有关这个实验的说法中，正确的有______
A. 步骤③中，仰视量筒读数会使测得的V1数值偏低；
B. 步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b；
C. 步骤⑤中，未冷却至室温会使测得的小组同学所带气体中氧气的含量偏高；
D. 与图1相比，图3装置的优点有：误差减少和污染减少。
（3）经测定 V1=210mL；V2=50mL，则小组同学所带气体中氧气的体积分数为______%（精确到0.1%）
（拓展延伸）为了帮助同学们更好地理解测定氧气含量的实验原理，老师利用传感器技术定时测定了实验装置（如图4）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图5所示。X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示______（填“温度”或“氧气浓度”）的变化趋势。结合Y、Z两条曲线，解释图5中AB段压强变化的原因是______。
【答案】（1） ①. 4P + 5O2 2P2O5 ②. 偏小 ③. 物理 ④. 装置气密性 ⑤. 白烟 ⑥. 打开b
（2）ABD （3） ①. 76.2% ②. 温度 ③. 红磷燃烧放热，使装置内温度升高，气压增大
【解析】
（1）[实验回顾]红磷燃烧为红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，化学反应方程式：4P + 5O2 2P2O5；红磷的量不足时，燃烧时就无法将瓶内氧气全部消耗掉，倒流入集气瓶中的水偏少，导致测定的空气中氧气含量结果偏小；
[原理应用]家用制氧机制氧气的过程中没有生成新物质，属于物理变化；
①实验前，要先检查装置气密性，防止装置漏气造成实验失败；
④用凸透镜聚光引燃白磷，白磷燃烧，白磷燃烧的现象是产生大量白烟；
⑤待白磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹b，B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为V2mL。
（2）A、步骤③中，仰视量筒读数会导致读数偏小，从而会使测得的V1数值偏低，该选项正确；
B、步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b，以防止集气瓶中的气体和外界交换，该选项正确；
C、步骤⑤中，未冷却至室温，装置内气体受热膨胀，会使进入集气瓶中的水偏少，从而使测得的小组同学所带气体中氧气的含量偏低，该选项错误；
D、与图1相比，图3装置的优点有：误差减少和污染减少，该选项说法正确。
故选ABD。
（3）经测定 V1=210mL；V2=50mL，则小组同学所带气体中氧气的体积分数=76.2%；
[拓展延伸]X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示温度变化趋势，这是因为反应放热温度升高，完全反应后温度降低至室温；结合Y、Z两条曲线，解释图5中AB段压强变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高导致压强增大，而消耗氧气又导致压强减小，AB段燃烧放热造成的压强增大大于氧气减少造成的压强减小。
8. （2023安徽芜湖市无为市部分学校二模）某化学兴趣小组的同学在做酸碱中和反应时，将稀盐酸滴加到盛有氢氧化钠溶液的试管中，没有观察到明显现象（氢氧化钠未变质），该小组同学对氢氧化钠溶液与稀盐酸是否发生化学反应产生了兴趣，他们做了如下实验。
【提出猜想】稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应。
【收集证据】小红通过分析实验一、实验二和实验三来验证酸碱发生反应。
（1）实验一：如图1可说明两种物质发生反应的现象是__________；
（2）实验二：如图2所示，M点溶液中溶质为________（填化学式）；
（3）实验三：如图3所示，将氢氧化钠固体放入稀盐酸中，观察到U形管中右侧红墨水液面上升，该现象不能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应，理由是_________。
【反思与评价】
（4）请从微观角度分析稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实质__________；由中和反应得出部分离子在溶液中不能共存，请再写出一组不能共存的离子_____。
【拓展延伸】
（5）实验四：某同学将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，有气泡产生，他认为氢氧化钠溶液已经变质成Na2CO3，该同学用pH传感器测定稀盐酸与碳酸钠溶液反应过程中pH的变化。采集数据得到曲线如图4所示，0-5s时，观察到溶液中并没有想象中的气泡产生，B点溶液pH大于7，是因为_________（填物质名称）的水溶液呈碱性。5-10s时，观察到溶液中有气泡产生，请写出BC段发生反应的化学方程式 ________。
【答案】（1）溶液由红色变成无色
（2）NaCl （3）氢氧化钠固体溶于水放热
（4） ①. 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 ②. Mg2+、OH-
（5） ①. 碳酸氢钠 ②.
【解析】
【分析】本题考查酸碱中和反应的实质探究和稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实质的实验探究。
（1）如图1中，氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，氢氧化钠和稀盐酸完全反应后，溶液显中性或显酸性，溶液由红色变成无色，可说明两种物质发生了反应；
（2）如图2所示，M点溶液pH值等于7溶液呈中性，则氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应，溶质为反应生成的氯化钠，故化学式为NaCl；
（3）如图3所示，观察到U形管中右侧红墨水液面上升，该现象不能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应，理由是氢氧化钠固体溶于水放热，也能够导致U形管中右侧红墨水液面上升；
（4）从微观角度分析可知，稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子；镁离子能和氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀，因此镁离子和氢氧根离子不能共存；
（5）由题干信息可知，0-5s没有看到气泡且溶液呈碱性，是因为AB段发生的反应是碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，化学方程式为：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，故B点溶液呈碱性的原因是因为碳酸氢钠的存在；5-10s时，观察到溶液中有气泡产生，是因为BC段发生的反应是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：；
9. （2023安徽池州市名校二模）某化学兴趣小组对贝壳与盐酸发生的反应及生成气体的性质进行探究。
【查阅资料】①贝壳主要成分为碳酸钙，贝壳中的其它杂质对实验影响可以忽略不计。
②浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体。
设计实验】
实验一：选择药品
分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在如图1的三颈烧瓶中反应，采集数据，形成如图2和图3的图像。
（1）写出贝壳与盐酸发生反应的化学方程式___________。
（2）根据图2对比分析，曲线___________(填“①”或“②”)表示颗粒状贝壳与稀盐酸反应。
（3）结合图3，分析影响实验测定准确性的原因：一是水蒸气含量增加；二是___________。
实验二：探究性质
将生成的二氧化碳经过除杂后进行以下探究
【初步探究】
如图所示，取2支医用注射器分别抽取10mLCO2和蒸馏水，用胶管连接，交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。充分混合后，气、液总体积约为12mL。
（4）由实验可知：在实验室条件下，1体积水最多能溶解___________体积的CO2.
（5）实验中反复交替推动注射器活塞的作用是___________。
【深入探究】
小组同学利用图4装置测量了反应前后圆底烧瓶内压强的变化。
步骤1：某同学检验了图4装置的气密性，得到图5图像，说明装置气密性良好。
步骤2：两瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，注射器内各装有85mL的水和澄清石灰水，连接好装置和压强传感器，打开活塞1和2，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞1，一段时间后，同时振荡烧瓶，观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图6。
（6）图6中，AB段压强上升的原因是___________，最终C点压强大于A点，由此你的解释是___________。
（7）图7是注入澄清石灰水后最终瓶中气体的微观示意图（忽略水的挥发，两活塞关闭状态），请画出符合注入水后瓶中气体的微观示意图。
【答案】（1）
（2）② （3）温度的升高使气体膨胀
（4）0.8 （5）使CO2充分与水充分接触
（6） ①. 将注射器里的液体全部注入烧瓶中造成瓶内气体被压缩，压强增大 ②. 加入水的体积比吸收的二氧化碳的体积大
（7）（图示中注入水后瓶中的二氧化碳的分子数比注入澄清石灰水后瓶中的二氧化碳分子数多即可）
【解析】
（1）贝壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为。
（2）分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在三颈烧瓶中反应，粉末状的贝壳样品与稀盐酸的接触面积大，反应速率快，故曲线②表示颗粒状贝壳与稀盐酸反应。
（3）由图3可知，随着反应的进行，温度升高，说明贝壳与盐酸反应放出热量，温度的升高使气体膨胀，从而影响实验测定的准确性。
（4）取2支医用注射器分别抽取10mLCO2和蒸馏水，用胶管连接，交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。充分混合后，气、液总体积约为12mL，说明10mL水溶解了8mL的二氧化碳，故在实验室条件下，1体积水最多能溶解0.8体积的CO2。
（5）实验中反复交替推动注射器活塞的作用是使CO2充分与水充分接触。
（6）图6中，AB段压强上升的原因是将注射器里的液体全部注入烧瓶中造成瓶内气体被压缩，压强增大；加入水的体积比吸收的二氧化碳的体积大，加入水后压强变大，最终C点压强大于A点。
（7）相同条件下，氢氧化钙吸收二氧化碳的能力比水强；故注入水后瓶中的二氧化碳的含量比注入澄清石灰水后瓶中的二氧化碳的含量多，故注入水后瓶中气体的微观示意图可以为（图示中注入水后瓶中的二氧化碳的分子数比注入澄清石灰水后瓶中的二氧化碳分子数多即可）。
10. （2023四川泸州市龙马潭区一模）超市出现了一种“爆炸盐”的新产品。它的特殊名称让小明对它产生了探究的兴趣。爆炸盐的主要有效成分为过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2），俗称固体双氧水，用热水溶解能迅速产生活性气体，除去衣物、地毯、厨房用具等物品上的顽固污渍。
【查阅资料】
①过碳酸钠不稳定，受热、遇水易分解，兼具Na2CO3和H2O2的双重性质；
②碳酸钠在1744℃时才能分解产生CO2
（1）本产品不伤衣物，无磷是它的一大优点。含磷洗涤剂对环境的危害是______。
探究I：爆炸盐遇热水产生气体的成分
【作出猜想】
（2）小组同学经讨论一致认为“爆炸盐”遇热水产生的气体为O2，不可能为CO2，理由是______。
【实验验证】
（3）取样于试管中，加入适量热水，塞上带导管的橡皮塞，将生成的气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水______，打开橡皮塞_______（填写实验操作和现象），证明猜想正确。
探究Ⅱ：不同物质对过氧化氢分解速率的影响
【实验过程】相同温度下，向过氧化氢溶液中分别加入氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠，一段时间后用传感器测定溶液中溶解氧浓度（一定体积水中所溶解氧气的质量）。
实验序号
①
②
③
④
试剂
100g4%H2O2溶液
100g4%H₂O₂ 溶液1g氯化钠固体
100g4%H₂O₂溶液1g碳酸钠固体
100g4%H₂O₂溶液1g氢氧化钠固体
溶解氧浓度mg/L
6.44
6.44
9.11
10.97
【实验结论】
（4）由实验①②可知，Na+对过氧化氢的分解速率______（选填“有”或“没有”）影响；综上可知，______（选填“碱性”、“中性”或“酸性”）条件下过氧化氢的分解速率更快。
【答案】（1）使水体富营养化
（2）碳酸钠在1744℃时才能分解产生CO2
（3） ①. 不变浑浊 ②. 将带火星的木条伸入，木条复燃
（4） ①. 没有 ②. 碱性
【解析】
（1）含磷洗涤剂会使水体富营养化，污染水资源；
（2）小组同学经讨论一致认为“爆炸盐”遇热水产生的气体为O2，不可能为CO2，理由是碳酸钠在1744℃时才能分解产生CO2，而热水的温度不超过100℃；
（3）取样于试管中，加入适量热水，塞上带导管的橡皮塞，将生成的气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水不变浑浊，因为二氧化碳才能使澄清石灰水变浑浊，氧气和澄清石灰水不反应；氧气具有肋燃性，能使带火星的木条复燃，打开橡皮塞，将带火星的木条伸入，木条复燃，证明猜想正确；
（4）实验①②中，过氧化氢的浓度相同，②中加入1g氯化钠固体，①中没有，但溶解氧浓度都为6.44mg/L，说明Na+对过氧化氢的分解速率没有影响；实验③中加入碳酸钠固体，溶液显碱性，实验④中加入氢氧化钠固体，溶液显碱性，溶解氧浓度大，说明碱性条件下过氧化氢的分解速率更快。
11. （2023四川泸州市龙马潭区一模）金属铬质硬，常被掺进钢里制成既硬又耐腐蚀的合金。其活动性介于锌和铁之间，且性质和铁相似，Cr2+在空气中易被氧气氧化成Cr3+。下表是常见铬化合物的溶解性。
物质
CrCl2
CrCl3
Cr(OH)₃
Cr(SO4)3
Cr2(CO3)3
在水中
溶解性
易溶于水
蓝色溶液
易溶于水
紫色溶液
难溶于水
灰蓝色固体
易溶于水
紫色溶液
难溶于水
蓝绿色固体
（1）往盛有少量金属铬的烧杯中加入一定量的稀盐酸，可观察到固体逐渐溶解完全，溶液先由无色变蓝色，一段时间后，溶液又由蓝色变成______色，在这个过程发生的化学方程式依次为：_______，4CrCl2+4HCl+O2=4CrCl3+2H2O。
（2）铬元素属于重金属元素，如果误食重金属盐会导致______而使人中毒，可以服用适量_______从而达到解毒的目的。
（3）铬重金属元素随意排放会导致环境污染，可以往（1）所得废液中加入适量的氢氧化钠溶液，使溶液pH 刚好为7时，既可除去废液中Cr3+，还可以除去过量的盐酸，在这个过程中可观察到的现象是______。
（4）根据酸的通性，设计两种制备硫酸铬【Cr2（SO4）3】的方案（要求含铬原料分别属于不同的物质类别）。用化学方程式表示：①________；②________。
【答案】（1） ①. 紫 ②.
（2） ①. 体内蛋白质变质 ②. 牛奶、或豆浆等
（3）先无明显现象，后产生灰蓝色沉淀
（4） ①. ②.
【解析】
（1）往盛有少量金属铬的烧杯中加入一定量的稀盐酸，可观察到固体逐渐溶解完全，溶液先由无色变蓝色，说明铬和盐酸反应生成氯化铬和氢气，与空气接触后氯化铬盐酸氧气反应生成氯化铬，氯化铬是紫色的，因此溶液由蓝色又变成紫色；该过程中各和盐酸生成氯化铬和氢气，化学方程式为：；
（2）铬元素属于重金属元素，如果误食重金属盐会导致体内蛋白质变质，而使人中毒，可以服用适量的牛奶豆浆等从而达到解毒的目的；
（3）首先氢氧化钠会和盐酸反应生成氯化钠和水，无明显现象，后再与氯化铬反应生成氢氧化铬灰蓝色沉淀，故现象是：先无明显现象，后产生灰蓝色沉淀；
（4）根据酸的通性能和金属氧化物反应生成盐和水，能和碱反应生成盐和水，因此氧化铬能和硫酸反应生成硫酸铬和水，氢氧化铬能和硫酸反应生成硫酸铬和水，化学方程式分别是：；。
12. 过氧化钙晶体（CaO2•8H2O）较稳定，呈白色，微溶于水，广泛应用于环境杀菌、消毒。以贝壳为原料制备CaO2流程如下：
（1）气体X的名称是______，实验室常用______溶液来吸收；将过氧化钙晶体与溶液分离的方法是______。
（2）反应Y需控制温度在0～2℃，可将反应容器放在______中（A．水B．冰C．冰水混合物D．室温环境），该反应是化合反应，反应产物是CaO2•8H2O，请写出化学方程式______。
（3）获得的过氧化钙晶体中常含有Ca（OH）2杂质，原因是______。
【答案】（1） ①. 二氧化碳##CO2 ②. 氢氧化钠##NaOH ③. 过滤
（2） ①. C ②.
（3）过量的氧化钙和水反应生成微溶于水的氢氧化钙
【解析】
（1）碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，故气体X的名称是二氧化碳；
二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故可用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳；
过滤可实现固液分离，故将过氧化钙晶体和溶液分离的方法是过滤；
（2）冰水混合物的温度是0℃，故控制温度在0～2℃，可以在冰水混合物中进行，故填：C；
该反应的反应物是氧化钙、水和过氧化氢，生成物是CaO2•8H2O，反应的方程式是：；
（3）由于碳酸钙高温分解生成了氧化钙，氧化钙与水化合生成了氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，所以获得的过氧化钙晶体中常含有Ca(OH)2杂质，原因是过量的氧化钙和水反应生成微溶于水的氢氧化钙。
13. （2023江苏泰州市二模）“制氧机”在市场上应用广泛，某兴趣小组对制氧机开展研究。
【活动一】物理制氧
（1）分离液态空气法：通过将空气加压、降温、蒸发可以制得大量氧气。该过程主要利用氮气和氧气的____不同。
（2）膜分离法：在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜（分子筛），可得到富氧空气 。下列说法中错误的是 （填序号）
A. 该过程中氧分子停止了运动
B. 该过程中氧分子浓度增大
C. 该过程中氧分子化学性质发生了改变
【活动二】化学制氧——认识家用“便携式制氧机”
某品牌制氧机通过A、B两种制氧剂产生氧气，其中A剂为白色颗粒（过碳酸钠），B剂为黑色粉末（MnO2）。
资料：过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2），具有Na2CO3和H2O2的双重性质
（3）制氧时，在反应仓中加入适量水，分别加入A剂、B剂。过滤仓中的水除了起到过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到___的作用。
（4）通过对比实验，利用数字化传感器测出5%过氧化氢和过碳酸钠分别产生氧气的曲线如上图，结合图像及药品状态分析，家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢的理由是____和____。
【活动三】过碳酸钠组成探究
兴趣小组利用如图装置进行过碳酸钠组成的测定（实验过程中每步反应均充分）。
【实验步骤】
（5）①实验前，____；
②按如图所示装入药品，先缓慢通入N2一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸；
③A中样品完全反应后继续缓慢通入N2。
（6）写出A中Na2CO3与稀硫酸发生反应的化学方程式____；
（7）装置B的作用是吸收水蒸气，应装入的试剂是____（填名称）；
（8）步骤③通入N2的目的是____；
（9）装置E的作用为____；
（10）实验测得C装置增重1.2g，D装置增重2.2g。则x：y=____。
（11）步骤②若先滴入稀硫酸，再加热铜网，会导致x：y的值____（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1）沸点 （2）AC
（3）使产生的氧气具有一定的湿度（或可以通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率）
（4） ①. 相同时间内，过碳酸钠比5%过氧化氢产生氧气的体积更多（或过碳酸钠比5%过氧化氢产生氧气的速率更快） ②. 过碳酸钠是固体，便于携带、运输或储存
（5）检查装置的气密性
（6）（7）浓硫酸 （8）将装置中残留的氧气、二氧化碳分别鼓入装置C和D中，使其完全吸收
（9）防止空气中二氧化碳和水进入装置D中
（10）2：3 （11）偏大【解析】
（1）分离液态空气法：通过将空气加压、降温、蒸发可以制得大量氧气。该过程主要利用氮气和氧气的沸点不同，氮气的沸点低，氮气先分离出来；
（2）A、该过程中，氧分子仍然在不断运动，符合题意；
B、该过程中，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜（分子筛），可得到富氧空气，氧分子浓度增大，不符合题意；
C、该过程中的氧气还是由氧分子构成，化学性质不变，符合题意。
故选AC；
（3）过滤仓中的水除了起到过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率，或使产生的氧气具有一定的湿度；
（4）由图可知，相同时间内，过碳酸钠比5%过氧化氢产生氧气的体积更多，且过碳酸钠是固体，便于携带、运输或储存，故家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢；
（5）实验前，检查装置的气密性，防止装置漏气，影响实验；
（6）碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
（7）装置B的作用是吸收水蒸气，应装入的试剂是浓硫酸，因为浓硫酸具有吸水性，且与氧气和二氧化碳不反应；
（8）步骤③通入N2的目的是：将装置中残留的氧气、二氧化碳分别鼓入装置C和D中，使其完全吸收；
（9）装置E作用是：吸收空气中的二氧化碳和水，防止空气中的二氧化碳和水进入D装置，影响实验结果；
（10）装置C增加的质量为反应生成氧气的质量，则生成氧气的质量为1.2g，装置D增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为2.2g
解：设样品中碳酸钠的质量为x
x=5.3g设样品中过氧化氢的质量为y
y=2.55g106x：34y=5.3g：2.55g，x：y=2：3；
（11）步骤②若先滴入稀硫酸，再加热铜网，会导致部分氧气不能被铜网吸收，导致测得氧气的质量偏小，计算得出的过氧化氢的质量偏小，从而会导致x：y的值偏大。
14. （2023湖北武汉市洪山实验中学一模）图1和图2是实验室制取气体的常用装置。
（1）写出图1中a仪器的名称 _____。
（2）图3是根据图2设计的简易制氧机简图。推断A剂和B剂是 _____，其化学反应基本类型是 _____。
（3）图4为某兴趣小组探究可燃物燃烧条件的实验：①向装置内依次加入白磷和80℃的水，此时白磷不燃烧；②通入氧气，白磷剧烈燃烧，气球胀大。容器内气体压强 _____（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压强。
（4）对比①②说明可燃物燃烧需要的条件之一是 _____。
【答案】（1）试管 （2） ①. 过氧化氢和二氧化锰 ②. 分解反应 （3）大于
（4）需要氧气（助燃物）
【解析】
（1）由图可知a是试管。
（2）通过观察图2装置可知，该装置可在常温下制取氧气，故装置内装有的制氧气的试剂应为过氧化氢溶液和二氧化锰，该反应是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应。
（3）白磷剧烈燃烧时，气体膨胀，气压增大，容器内气体压强大于大气压强。
（4）①中白磷不燃烧，②通入氧气后白磷燃烧，对比①②说明可燃物燃烧需要的条件之一是需要氧气（助燃物）。
15.（2023年广东省广州市荔湾区中考一模） 摩擦剂是牙膏的重要成分，能有效去除牙垢。化学学习小组围绕“牙膏摩擦剂”展开项目探究，请结合任务回答问题。
【任务一】探究牙膏中摩擦剂成分
某品牌牙膏的摩擦剂中可能有碳酸钙、氢氧化铝中的一种或两种。
【提出问题】该牙膏中的摩擦剂是什么？
【查阅资料】氢氧化铝能与氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠和水。牙膏中除了摩擦剂外，其它物质均不与酸、碱反应。
【实验探究】
（1）取少量牙膏样品，加入足量水，搅拌、过滤，得到沉淀。
操作
现象
结论
①取少量沉淀于试管中，加入足量稀盐酸
产生无色气泡
该牙膏摩擦剂中含有______。
②将步骤①中产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
③另取少量沉淀于试管中，________。
___________。
该牙膏中还含有另一种摩擦剂
【任务二】测定牙膏中碳酸钙含量
【实验测量与计算】
（2）为测定牙膏样品中碳酸钙的含量，小组同学又进一步设计了下图所示的实验方案(装置气密性良好)，准确称取10.0g牙膏样品加入锥形瓶中，其他各装置中试剂皆足量，每步均完全反应或吸收。
反应开始前先通入一段时间的空气，反应结束后继续通入一段时间的空气，测得反应前后装置C增重0.88g，请计算该牙膏样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算步骤)
【实验分析与反思】
（3）装置A的作用是___________。
（4）有同学指出，该装置会导致测定结果偏大，请分析结果偏大的可能原因是___________(写出一条即可)。
【任务三】探秘牙膏摩擦剂碳酸钙的生产
（5）步骤①中，还可得到另外一种生成物，写出该物质的一种用途___________。
（6）上述流程所涉及的反应中，未涉及到的基本反应类型是___________。
（7）步骤③中，还可以选择另一种类别的物质，采用沉淀法制备出高纯度的碳酸钙，其反应原理的化学方程式为___________。
（8）石灰石中原本就含有碳酸钙，为什么还要经历“石灰石→生石灰→石灰水→碳酸钙”的转化过程？
【答案】
（1）碳酸钙或CaCO3 足量的氢氧化钠溶液 沉淀部分溶解
（2）碳酸钙和水反应生成氯化钙、水和二氧化碳；由装置图可知，装置C中增加的重量即为二氧化碳的质量，则可设该牙膏样品中碳酸钙为质量为x，
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.88g
＝
解得x=2g，
则该牙膏样品中碳酸钙的质量分数=×100%＝20%，
答：该牙膏样品中碳酸钙的质量分数为20%。
（3）利用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，防止干扰实验
（4）稀盐酸易挥发，生成的二氧化碳气体带有氯化氢气体（答案不唯一，合理即可）
（5）固态二氧化碳（干冰）可用于人工降雨（答案不唯一，合理即可）
（6）置换反应、复分解反应
（7）Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+H2O（答案不唯一，合理即可）
（8）提高纯度，除去杂质
【解析】
（1）由[实验探究]的反应现象可知，沉淀可与稀盐酸反应反应生成无色气体，且该气体可使澄清石灰水变浑浊，则该摩擦剂中一定含有碳酸钙；碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，有气体生成；二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊；氢氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水，无气体产生，无明显现象，所以暂无法判断是否含有氢氧化铝；
又根据[查阅资料]氢氧化铝能与氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠和水；则另取少量沉淀于试管中，应该加入足量的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液与碳酸钙不反应，氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，则可观察到的现象为沉淀部分溶解，则可得出结论该牙膏中还含有另一种摩擦剂（即为氢氧化铝）。
（2）详见答案。
（3）空气中也含有二氧化碳，所以装置A的作用是利用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，防止干扰实验。
（4）该装置是利用碳酸钙和水反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳被装置C中的氢氧化钠溶液所吸收后，得出二氧化碳的质量，从而利用化学方程式可计算出碳酸钙的质量；导致该装置会导致测定结果偏大原因有以下几条：①稀盐酸易挥发，生成的二氧化碳气体带有氯化氢气体，被装置C中的氢氧化钠溶液吸收后，会导致测得增重偏大（即测得二氧化碳的质量偏大），导致测定结果偏大；②二氧化碳从溶液中逸出处时，携带有水蒸气，未被干燥，导致测得增重偏大（即测得二氧化碳的质量偏大），导致测定结果偏大；③装置C后没有接气体处理装置，空气中的二氧化碳也有可能进入装置C中与氢氧化钠溶液反应，导致测得增重偏大（即测得二氧化碳的质量偏大），导致测定结果偏大。
（5）石灰石的主要成分碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，固态的二氧化碳（干冰），可用于人工降雨；二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧，可用于灭火等（答案合理即可）。
（6）反应①为碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，反应②为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，反应③为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应无法归类于基本反应类型；故未涉及到的基本反应类型是置换反应（定义：一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物）、复分解反应（定义：两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物）。
（7）步骤③中氢氧化钙还能与碳酸钠（或其他可溶性碳酸盐）反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+H2O（答案不唯一，合理即可）。
（8）石灰石的主要成分是碳酸钙，还含有其它杂质，制备高纯度碳酸钙要经历“石灰石(CaCO3)→生石灰→石灰水→CaCO3”的转化过程，其目的是提高纯度，除去杂质。
16． （2023年广东省广州市荔湾区中考一模) 中和反应是重要的化学反应，某小组展开探究。
探究一：多角度认识中和反应
（1）向滴有酚酞的NaOH溶液中逐滴加入稀硫酸至溶液由红色变为无色，该实验从______（填“反应物减少或消失”或“新物质生成”）的角度说明了反应的发生。
（2）用pH传感器测定滴加过程中烧杯内溶液的pH变化（如图1，溶液中溶质的质量分数已标出，搅拌装置已省略），可得到曲线图______（填标号）。当溶液pH=7时，消耗的稀硫酸质量为______g（已知溶液呈中性）（写出详细计算过程）
（3）某同学将NaOH固体加入装有稀硫酸试管中并振荡，试管壁发烫，得出中和反应是放热反应。该同学推理正确吗？你的结论和理由是______。
（4）为探究中和反应的能量变化，向NaOH溶液中匀速加入初温相同的稀硫酸，用温度传感器测得反应后体系温度变化如图2。请在图3中将图2中的A、B两点对应的微观示意图补充完整______。
探究二：中和反应后溶液中溶质的成分
（5）对于NaOH溶液与稀硫酸反应后所得溶液中溶质的成分，同学们提出：
猜想1：只有Na2SO4；
猜想2：Na2SO4和H2SO4；
猜想3：______
为了验证猜想，进行如下实验。
可选试剂：铜片、铁粉、Fe2O3粉末、KOH溶液、酚酞溶液、紫色石蕊溶液。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量反应后的溶液于试管中______
______
猜想2正确
【答案】
（1）反应物减少或消失
（2）b 当pH为7时恰好完全反应，40g5%的氢氧化钠溶液中溶质质量为40g×5%=2g，根据质量守恒定律，解：设稀硫酸中溶质质量为x，
H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O
98 80
x 2g
＝
解得x=2.45g
4.9%的氢氧化钠质量为×100%＝50g，故填：b；50；
（3）错误，氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热
（4）
（5）Na2SO4和NaOH 加入Fe2O3粉末 固体溶解，溶液由无色变为黄色
【解析】
（1）该反应的微观实质为氢离子和氢氧根离子反应生成水，溶液由红色变为无色，说明能使酚酞溶液变红的氢氧根离子消失了，故填：反应物减少或消失；
（2）滴定前烧杯内为氢氧化钠溶液，pH大于7，逐滴加入稀硫酸，pH逐渐减小，可得曲线图b，当pH为7时恰好完全反应，40g5%的氢氧化钠溶液中溶质质量为40g×5%=2g，根据质量守恒定律，
解：设稀硫酸中溶质质量为x，
H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O
98 80
x 2g
＝
解得x=2.45g
4.9%的氢氧化钠质量为×100%＝50g，故填：b；50；
（3）氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热，因此使用氢氧化钠固体和稀硫酸反应放热不能得出中和反应放热的结论，故填：错误，氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热；
（4）向氢氧化钠溶液中匀速加入初温相同的稀硫酸，A点应该还有钠离子和氢氧根离子， B点温度最高，此时氢氧化钠与稀硫酸恰好完全反应，溶液中粒子为钠离子、硫酸根离子和水，故填；
（5）氢氧化钠溶液与稀硫酸反应后所得溶液中溶质的成分，若稀硫酸未将氢氧化钠完全反应，所得中溶质成分为Na2SO4和NaOH，取少量反应后的溶液于试管中加入Fe2O3粉末，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，现象为固体溶解，溶液由无色变为黄色，故填：Na2SO4和NaOH；固体溶解，溶液由无色变为黄色。
17．（2022年南京玄武区二模）化学兴趣小组对某“酸碱灭火器”（如图1所示）进行了相关探究。
查阅资料：
①酸碱灭火器反应原理：内筒中的稀硫酸或稀盐酸与外筒中的碳酸钠或碳酸氢钠的浓溶液发生反应，产生大量的CO2气体。
②常温下，饱和碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液的pH分别为12.3和8.3。
③碳酸氢钠浓溶液与氯化钙浓溶液反应的化学方程式：
2NaHCO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + CO2 ↑+ 2NaCl + H2O。
材质分析：如下图所示，制作喷嘴的塑料属于 ▲ （填字母，下同）；制作外筒的钢属于 ▲ 。
A．合成材料 B．金属材料 C．复合材料
实验探究：
I．内筒试剂
【猜想与假设】猜想一：稀盐酸 ；猜想二：稀硫酸。
【进行实验】分别取少量内筒中的溶液于两支试管中；向一支试管中加入适量的氯化钡溶液，观察到试管中无明显现象；向另一支试管中加入 ▲ 溶液（写名称），观察到试管中 ▲ 。
【实验结论】内筒中盛放的试剂为稀盐酸。
II．外筒试剂
【猜想与假设】猜想一：碳酸钠溶液；猜想二：碳酸氢钠溶液。
【进行实验1】下如图所示，组装好实验装置；取适量外筒中的溶液于仪器a中，向a中滴入氯化钙浓溶液，一段时间后，观察到 ▲ 。
【实验结论】猜想二不成立，猜想一成立。
【进行实验2】取适量外筒中的溶液于烧杯中，插入pH计。测得溶液的 pH为 ▲ 。
【实验结论】外筒中盛放的试剂为饱和碳酸钠溶液。
根据上述实验结论，请写出该“酸碱灭火器”产生二氧化碳的化学方程式 ▲ 。
反思与拓展：
小组同学查阅了化学教材等相关资料，认为可以向样品中持续通入二氧化碳气体，观察溶液中是否出现沉淀来确定外筒盛放的试剂。
【查阅资料】
①
②20℃时，物质在水中的溶解度：
物质
Na2CO3
NaHCO3
溶解度/g
21.5
9.6
【进行实验】在20℃时，小组同学分别取等量饱和Na2CO3、NaHCO3溶液于试管中，持续通入CO2（如下图所示），饱和 Na2CO3溶液中会出现白色沉淀，而饱和NaHCO3溶液中无明显现象。
【实验分析】根据资料推测将二氧化碳气体持续通入饱和碳酸钠溶液中出现白色沉淀的原因 ▲ 。
【实验结论】可以利用向样品中持续通入二氧化碳气体的方法，确定外筒中溶液的成分。
【答案】
材质分析（1）A；B
实验探究Ⅰ
【进行实验】硝酸银溶液 出现白色沉淀
实验探究Ⅱ
【进行实验】a中溶液出现浑浊，b中无明显现象 12.3
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
反思与拓展
【实验分析】碳酸钠与二氧化碳、水反应生成了碳酸氢钠，在20℃时，由于碳酸氢 钠的溶解度比碳酸钠的溶解度小，过多的碳酸氢钠会从溶液中析出，故溶液中出现白色沉淀。
【解析】
材质分析：塑料属于合成材料；制作外筒的钢属于金属材料，故分别选A、B
I．内筒试剂
【进行实验】根据猜想的内容，向一支试管中加入适量的氯化钡溶液，观察到试管中无明显现象；向另一支试管中加入硝酸银溶液（写名称），观察到试管中 出现白色沉淀。
【实验结论】猜想二不成立，猜想一成立。
II．外筒试剂
【进行实验1】如图2所示，组装好实验装置；取适量外筒中的溶液于仪器a中，向a中滴入氯化钙浓溶液，一段时间后，观察到a中溶液出现浑浊，b中无明显现象。
【实验结论】猜想二不成立，猜想一成立。
【进行实验2】因为上述实验已经证明内筒试剂为碳酸钠溶液，取适量外筒中的溶液于烧杯中，插入pH计，根据给定的材料可知该溶液溶液的 pH为12.3。
根据上述实验结论可知，外筒试剂为盐酸，内筒试剂为碳酸钠，所以该“酸碱灭火器”产生二氧化碳的化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
【实验分析】根据资料推测将二氧化碳气体持续通入饱和碳酸钠溶液中出现白色沉淀的原因：碳酸钠与二氧化碳、水反应生成了碳酸氢钠，在20℃时，由于碳酸氢 钠的溶解度比碳酸钠的溶解度小，过多的碳酸氢钠会从溶液中析出，故溶液中出现白色沉淀。
查补易混易错04 科学探究与化学实验
科学探究是获取科学知识、认识和解释科学现象、创新科学应用、改造客观世界的重要途径，也是化学学科的重要研究方法，而化学实验则是科学探究的主要方式。“科学探究与化学实验”主题，突出对学生“科学探究与实践”核心素养的发展；为培养学生“化学观念”和“科学思维”核心素养提供必要的方法和能力基础；体现了发展学生“科学态度与责任”核心素养的教育功能。本主题内容分布于教材各章中。本主题内容包括化学科学本质、科学探究的能力、基本的化学实验技能及化学实验探究的思路与方法等。
实验探究题是中考的热点和难点题目，有很好的区分度。它具有知识面广，命题新颖，思考容量大，综合性强等特点。常从学生身边的事物出发，以某一有价值的问题为切入点，通过设置问题情景，对科学探究的要素进行考查，综合考查学生分析问题和解决问题的能力。一般题目冗长，步骤繁多，容易引起学生视觉疲劳和阅读厌倦，是区分度很好的题型。但往往起点高（阅读量大），落脚点低（有一半分是容易得到的），因此耐心读题，审清题意，明确目的是关键，然后结合题目已知部分的内容，利用所学知识逐步分析，问题便能迎刃而解。实验探究的内容主要有物质性质预测、物质制备、物质成分探究等。
酸碱盐性质的探究题，一般以探究题和实验方案改进的形式出现，可以酸碱盐的性质为突破口。在进行猜想时一定要分析好所提出(或给出)的问题的可能性，或者根据已知的猜想，并结合后面的事实验证中的部分提示，进行科学正确的猜想。在进行实验验证时一定要结合猜想、相关物质的性质知识制定好探究、实验计划或者方案，并进行科学合理地探究、实验，分析、收集证据;还要注意事实验证可以通过实验观察、逻辑推理等等多种手段来完成;实验结论的获得要有依据，不能凭空猜测或臆造。
混合物组成成分的探究题，通常就某一物质成分是什么展开探究，解决这一类问题要明确题干所提供的科学探究步骤，提出合理科学的猜想，不能使猜想进入“死胡同”，要使探究的路宽广，依据离子或元素或的各种物质的性质 (特别是化学性质)，选择可行的物质及方案去探究，并能根据它们的性质来检验、鉴别待测物质，探究所物质的成分。此类探究题较为复杂，一般都会给出实验的产物，产物有固体、液体或气体，主要根据产物的性质提出猜测，设计探究方案，判断物质的成分。如果要检验或鉴别的成分是不熟悉的，那么一般题目中会出现“查阅资料”的重要信息点，此信息点一定要高度重视，它往往会成为解题的关键。
反应产物成分的探究，探究反应后生成物成分时，通常采用的方法有：（1）将物质加水溶解，判断溶解性；（2）向溶解后的溶液中加入酸碱指示剂判断酸碱性；（3）向物质中滴入酸，观察是否产生能使澄清石灰水变浑浊的气体或可燃性气体（是否是碳酸盐或活泼金属），反应后的溶液是否会变色（是否含有铁或铜）；（4）向溶液中加入碱，观察是否产生沉淀；（5）将固体物质加热，观察是否分解；（6）将固体物质与CuO混合加热，或将气体通过灼热的氧化铜，判断是否具有还原性等。（7）应用质量守恒定律判断所缺元素种类。（8）注重剩余物的自身的颜色。
检验、鉴别类探究，这一类题通常提供了药品的部分信息（或其中某种离子），只需检验出另一种离子即可，检验该物质需要掌握常见离子的检验方法。从以下方面入手：
（1）形成溶液的酸碱性具有3种可能性：酸性、中性、碱性；
（2）物质本身性质：特有的物理性质，化学性质(如和非金属氧化物、金属氧化物、酸、碱、盐等发生反应)；
（3）根据物质的摆放顺序判断物质的种类（如酸、碱、盐、单质、氧化物）；
（4）借助破损标签上的名称（元素种类）、化学式（元素符号、下标）或溶质质量分数（饱和溶液的最大溶质质量分数）排除不符合标签的物质；
（5）药品的特性（颜色、气味）；
（6）设计实验或补充实验过程（试剂选择）、反应现象、实验结论。
变质类探究，首先要明白物质变质后会生成什么物质，原物质和生成的物质各具有什么样的性质。氢氧化钠和氢氧化钙变质一般是与空气中的二氧化碳反应生成了相应的碳酸盐。这类问题可从没有变质、部分变质和完全变质这3方面入手。没有变质的成分就是原物质，部分变质后的成分就是原物质和变质后的生成的物质，完全变质后的成分就是变质后生成的物质。物质在空气中变质一般是与空气中的O2、H2O、CO2中的一种或两种或三种同时作用而产生的。常见的有NaOH、Ca（OH）2变质，生石灰变质，碱石灰（氢氧化钠固体与生石灰的混合物）变质等。
1．（2022山东威海中考）（12分）探究与实践——制作松花蛋
松花蛋也叫皮蛋，是人们喜爱的食品。小明看到妈妈用皮蛋粉制作皮蛋时产生了浓厚的兴趣，于是以“皮蛋制作”为主题开展项目式学习。
（1）配制皮蛋粉
在妈妈的指导下，小明将“石灰”、纯碱和食盐按照一定比例混合，制成皮蛋粉。
【提出问题】配料中所用“石灰”是生石灰还是熟石灰？
【查阅资料】相同条件下，生石灰、熟石灰与水混合后均能放出热量，但放出的热量不同。
【实验探究】常温下，将“石灰”、生石灰和熟石灰分别加入水中，测量固体加入前后温度的变化情况。实验过程中需要保持不变的量是 。
【数据分析】根据数据比对，可知配料中的“石灰”为生石灰。
（2）浸鲜蛋
向配制的皮蛋粉中加入一定量的水，充分反应后过滤，所得滤液称为浸出液，将新鲜鸭蛋放入其中浸泡即可。
①向皮蛋粉中加水时，发生反应的化学方程式为 。
②妈妈告诉小明，制作过程中一定要戴上胶皮手套。分析上述过程，小明认为浸出液中一定含有会腐蚀皮肤的物质是 （填化学式）。
③浸出液中还含有哪些溶质？小明进行了如下探究，请完成如表（不考虑生石灰中杂质的影响）
预测假设
实验方案
实验现象
实验结论
浸出液中
含碳酸钠
浸出液中
不含碳酸钠
浸出液中
含氢氧化钙
浸出液中
含有氢氧化钙
④综合分析，确定皮蛋浸出液中的溶质有（写化学式） 。
（3）品皮蛋
制作过程中，碱液会渗入皮蛋使之略带涩味。妈妈告诉小明食用时可以蘸少量食醋去除涩味，该化学反应的微观实质是 ，此反应实质在生产生活中应用广泛，请再列举一例 。
【答案】（1）【实验探究】加入固体的形状、质量和水的量。
（2）①CaO+H2O＝Ca（OH）2、Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH。②NaOH。
③取浸出液加入试管，然后滴加足量稀盐酸；没有气泡产生；取浸出液加入试管，加入碳酸钠溶液；有白色沉淀产生。④NaOH、Ca（OH）2、NaCl。
（3）氢氧根离子与氢离子反应生成水；利用熟石灰改良酸性土壤（答案合理即可）。
【解析】（1）【实验探究】为了确保变量只是物质种类，则加入物质的形状、质量和水的量都需要相同；
故答案为：加入固体的形状、质量和水的量。
（2）①皮蛋粉饱和生石灰、纯碱和食盐，生石灰为氧化钙俗称，纯碱是碳酸钠的俗称，食盐主要为氯化钠，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙可与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为CaO+H2O＝Ca（OH）2、Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；
故答案为：CaO+H2O＝Ca（OH）2、Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH。
②根据发生的反应，可以看出反应后一定存在碱性物质为氢氧化钠，其具有腐蚀性；
故答案为：NaOH。
③不含有碳酸钠，则加入足量稀盐酸，不会生成二氧化碳，因此看不到气泡，所以此时取浸出液加入试管，然后滴加足量稀盐酸，然后看不到气泡产生，证明不含有碳酸钠；含有氢氧化钙，则加入碳酸钠溶液，看到白色沉淀产生，证明含有氢氧化钙；
故答案为：取浸出液加入试管，然后滴加足量稀盐酸；没有气泡产生；取浸出液加入试管，加入碳酸钠溶液；有白色沉淀产生。
④氢氧化钠一定存在，氯化钠不参与反应，也存在，而根据实验现象可知，还有氢氧化钙；
故答案为：NaOH、Ca（OH）2、NaCl。
（3）碱与酸发生中和反应，实质是氢氧根离子与氢离子反应生成水；生活中常用熟石灰改良酸性土壤，也是利用酸碱中和反应，也还有其他其应用，其他答案合理即可；
故答案为：氢氧根离子与氢离子反应生成水；利用熟石灰改良酸性土壤（答案合理即可）。
2. （2022广西梧州中考）茶垢是茶中的有机物经过系列变化形成的，不易清洗。使用茶垢清洁剂可以轻松将茶垢除去。梧州某校化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。
小吴按照说明书将适量茶垢清洁剂放入有茶垢的杯子中，加入热水浸没茶垢，立即产生大量气泡，一段时间后冲洗茶杯，茶杯光亮如新。
【提出问题1】产生的气体是什么?
【查阅资料】茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠(Na2CO4)。
【猜想与假设】同学们对该气体的成分提出了三种猜想。
猜想1：只有O2；猜想2：__________；猜想3：既有O2又有CO2。
【实验验证】小吴按图装置对猜想进行如下验证：
操作
现象
结论
检查气密性后，向A中加入热水，将生成的气体依次通过B、C，向D中插入带火星的木条。
观察到B中_________，D中木条复燃。
猜想1正确。
【拓展实验】小周改用冷水重复上述实验，观察到锥形瓶中有持续的小气泡缓慢放出，带火星的木条没有复燃。该木条不复燃的原因是___________________。
【交流与讨论】老师提示，茶垢清洁剂是利用过碳酸钠与水反应产生具有强氧化性的活性氧，使茶垢分解、剥离、脱落。所以，使用茶垢清洁剂时，加入_________的水， 效果更好。
【提出问题2】过碳酸钠与热水反应后所得溶液E中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】同学们查阅资料后，作出三种猜想。
猜想1：只有Na2CO3；
猜想2：只有NaOH；
猜想3：既有Na2CO3又有NaOH。
【实验验证】小施从下列试剂中选择合适的试剂完成探究：稀盐酸、饱和Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、酚酞溶液、Ba(OH)2溶液。
操作
现象
结论
步骤1：取少量溶液E，滴加____________。
有气泡产生
溶液中一定有 Na2CO3，猜想2不正确。
步骤2：另取少量溶液E，滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，向上层清液中加入______。
无明显现象
溶液中无NaOH，猜想3不正确，猜想1正确。
【交流与讨论】步骤2中选用CaCl2而不用Ca(OH)2的原因是________________。
【总结提升】
(1)根据过碳酸钠的性质，保存茶垢清洁剂应注意________________。
(2)过氧化钠(Na2O2)常用作供氧剂，其与水反应的历程与过碳酸钠类似，即先与水反应生成过氧化氢和一种碱，之后过氧化氢迅速分解。请写出过氧化钠与水反应的总反应方程式________________。
【答案】 ①. 只有CO2 ②. 无明显现象 ③. 温度低时反应缓慢，氧气浓度过低 ④. 温度较高 ⑤. 稀盐酸 ⑥. 酚酞溶液 ⑦. Ca(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH，干扰后续NaOH的检验 ⑧. 密封或防潮或避免高温 ⑨.
【解析】
【提出假设1】根据质量守恒定律可知，过碳酸钠(Na2CO4)与热水反应，该气体可能是二氧化碳，该气体可能氧气，该气体可能是氧气和二氧化碳，故猜想二：只有二氧化碳；
【实验验证】
为验证猜想一成立，该气体是氧气，检查气密性后，向A中加入热水，将生成的气体依次通过B、C，向D中插入带火星的木条，则B、C装置中均为无明显现象，而装置D中带火星的木条复燃；
【拓展实验】
改用冷水重复上述实验，观察到锥形瓶中有持续的小气泡缓慢放出，带火星的木条没有复燃。该木条不复燃的原因是温度低时反应缓慢，氧气浓度过低；
【交流与讨论】
根据分析可知，茶垢清洁剂在热水中，氧化性效果更好，即使用茶垢清洁剂时，加入温度较高的水，效果更好；
【实验验证】
步骤1：稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的实验现象为产生气泡，稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，该反应无明显现象，根据无明显现象，该物质中不含有碳酸钠；
步骤2：另取少量溶液E，滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，向上层清液中加入酚酞溶液，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，由于滴加氯化钙溶液过量，则完全除去溶液中的碳酸钠，溶液中没有氢氧化钠溶液，滴加酚酞溶液，观察到溶液不变红；
【交流与讨论】
步骤2中选用CaCl2而不用Ca(OH)2的原因是Ca(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH，干扰后续NaOH的检验；
【总结提升】
(1)根据以上分析可知，过碳酸钠能与水发生反应，保存茶垢清洁剂应注意密封、防潮、避免高温；
(2)过氧化钠(Na2O2)与水反应生成过氧化氢和氢氧化钠，过氧化氢分解生成水和氧气，过氧化钠与水反应生成氧气和氢氧化钠，该反应的总反应方程式。
3．（2022湖南株州中考）（12分）张老师在课堂上做了这样一个实验：往半瓶矿泉水中加入一片维C泡腾片，立即产生大量气泡，片刻成为一瓶可口的饮料。同学们对此产生了极大的兴趣，在张老师的指导下进行了如下的探究：
【提出问题】该气体的成分是什么？
【查阅资料】维C泡腾片是一种保健药品，其主要成分有维生素C（C6H8O6）、碳酸氢钠（NaHCO3）和柠檬酸（C6H8O7），柠檬酸是一种酸。
【提出猜想】甲同学根据质量守恒定律认为该气体可能是CO2、CO、H2、O2中的一种或几种，而乙同学还从保健药品安全角度考虑，由于CO、H2属于易燃易爆气体，且 （填“CO”或“H2”）有毒，所以不可能含有CO和H2，认为该气体只可能是CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】丙同学将产生的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊。丁同学用带火星的木条检验该矿泉水瓶内的气体，没有观察到带火星的木条复燃。
【得出结论】根据丙同学和丁同学的实验，张老师组织学生讨论后认为：由丙同学的实验可知，该气体中肯定含有CO2，此过程中反应的化学方程式为 ；由于同学的实验不能确定该气体中是否含有O2，理由是 。根据有关资料和实验证明，该气体中只含CO2。
【拓展延伸】为了测定某维C泡腾片中碳酸氢钠的含量，张老师引导学生设计了如下实验装置（仪器固定装置及止水夹等均已略去）并进行实验。有关实验数据为：维C泡腾片2片（每片维C泡腾片的质量为4.00g），盛有碱石灰（碱石灰是一种干燥剂，可吸收CO2气体和水蒸气）的干燥管a质量增加了0.88g。
（1）碳酸氢钠（NaHCO3）俗称 ，可与酸反应产生二氧化碳。NaHCO3与稀盐酸反应的化学方程式为 。
（2）该实验中维C泡腾片反应完毕后通入空气的目的是 ；装置中干燥管b的作用是 。
（3）根据实验数据，可计算出该维C泡腾片中碳酸氢钠的含量为 。
（4）如果撤去装置中盛有浓硫酸的洗气瓶，则测定结果 （填“偏高”“偏低”或“无影响”）
【答案】
【提出猜想】CO。
【得出结论】CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；二氧化碳不支持燃烧，未去除二氧化碳，无法直接利用带火星的木条验证是否含有氧气。
【拓展延伸】（1）小苏打；NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。
（2）排出内部残留的二氧化碳；防止空气中二氧化碳和水蒸气进入a中影响实验结果。
（3）11%。（4）偏高。
【解析】
【提出猜想】一氧化碳可与血红蛋白结合，造成人体中毒；
故答案为：CO。
【得出结论】二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；由于二氧化碳不支持燃烧，因此气体中含有二氧化碳，直接利用带火星的木条无法检验是否含有氧气；
故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；二氧化碳不支持燃烧，未去除二氧化碳，无法直接利用带火星的木条验证是否含有氧气。
【拓展延伸】（1）碳酸氢钠俗称为小苏打；碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；
故答案为：小苏打；NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。
（2）二氧化碳密度比空气大，容易在内部残留，所以需要通入空气排出内部残留的二氧化碳，避免造成实验误差；空气中含有水蒸气和二氧化碳，若不增加b，直接进入a，造成实验结果偏大，影响实验结果；
故答案为：排出内部残留的二氧化碳；防止空气中二氧化碳和水蒸气进入a中影响实验结果。
（3）a增加的质量为生成的二氧化碳的质量，设碳酸氢钠的质量为m，
NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑
84 44
m 0.88g
m＝1.68g，则碳酸氢钠的含量＝＝11%；
故答案为：11%。
（4）不增加浓硫酸，则有水蒸气进入a，造成a的质量增加，使得测量结果偏高；
故答案为：偏高。
4. （2022辽宁大连中考）化学小组同学在超市看到一款自热暖足贴，商品标签显示成分有：铁粉、水、活性炭、蛭石、氯化钠。他们利用所学知识开展“自制暖足贴”项目研究，部分过程如下。
【查阅资料】蛭石是一种耐高温的超级保温材料，难溶于水，不与硫酸铜溶液反应。
任务一：自制暖足贴，并将其发热情况与市售暖足贴比较。
【进行实验】分别取2勺铁粉和活性炭，加入无纺布袋中（与市售暖足贴所用无纺布相同），滴加少量氯化钠溶液，混合均匀制得暖足贴。在相同环境下，利用温度传感器测定自制与市售暖足贴温度随时间的变化，形成图像，如图所示。
（1）通过图像可知自制暖足贴有两点不足，分别是_________、________。
（2）小组同学猜想两种暖足贴发热情况存在差异的原因，除了受暖足贴中各成分的质量及其配比影响外，还可能与_______的特性有关。
任务二：估测市售暖足贴中各成分的质量。
【方案设计】利用市售暖足贴中的全部粉末，设计如下方案。
（1）设计步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是________。固体B的成分是_________。
（2）根据上述方案，确定蛭石质量需要的称量数据最少的一组是_________。
【反思交流】小组同学发现只有打开密封包装，暖足贴才会发热，由此推测暖足贴发热还需要_______参加反应，故密封包装还起到了控制反应发生的作用。
【答案】 ①. 温度过高 ②. 持续时间短 ③. 保温材料 ④. 分离出粉末中氯化钠 ⑤. 铜粉、活性炭、蛭石的混合物 ⑥. 固体B、碳酸钙、蛭石和氧化铜混合物的质量 ⑦. 氧气
【解析】
任务一：
[进行实验]
（1）通过图像曲线分析可知，自制暖足贴中铁粉氧化过快导致温度过高，容易烫伤。持续时间短，不利于使用；
（2）根据加入物质分析，“自制暖足贴”中未加入蛭石，蛭石是一种耐高温的超级保温材料，所以推测除了受暖足贴中各成分的质量及其配比影响外，还可能与保温材料的特性有关；
任务二：
[方案设计]
（1）步骤Ⅰ过滤、Ⅱ蒸发结晶的目的是分离出粉末中氯化钠；粉末加水过滤后，得固体A为铁粉、活性炭、蛭石的混合物，再加入足量硫酸铜溶液，铁粉与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，蛭石难溶于水，不与硫酸铜溶液反应，过滤后得固体B为铜粉、活性炭、蛭石的混合物；
（2）称量碳酸钙质量，通过二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水的方程式，可求出二氧化碳质量，再通过碳与氧气点燃后生成二氧化碳的方程式，可求出碳质量；称量固体B（为铜粉、活性炭、蛭石的混合物）质量，由固体B减去碳质量求出铜粉、蛭石的混合物的质量；称量蛭石和氧化铜混合物的质量，减去铜粉、蛭石的混合物的质量可求出与铜反应的氧气的质量，通过铜和氧气在加热条件下生成氧化铜的方程式，求出铜的质量，最后用固体B的质量减去碳的质量，再减去铜的质量可求出蛭石质量。所以确定蛭石质量需要的称量数据最少的一组是固体B、碳酸钙、蛭石和氧化铜混合物的质量；
[反思交流]只有打开密封包装，暖足贴才会发热，由此推测暖足贴发热还需要氧气参加反应，故密封包装还起到了控制反应发生的作用。
5. （2022辽宁铁岭葫芦岛中考）在某些食品的包装袋内，有一个装有白色颗粒状固体的小纸袋，上面写着“干燥剂，主要成分为生石灰”（如图）。如果将小纸袋拿出来放在空气中，经过一段时间后，会发现纸袋内的白色固体颗粒黏在一起成为块状。同学们在老师的指导下，对纸袋内的物质进行了探究。
【提出问题】白色块状固体的成分是什么
【猜想假设】同学们猜想该固体有CaO、Ca(OH)2中的一种或两种。你认为还可能有_____。
【实验验证】
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
取样品于试管中，加水溶解，用手触摸试管外壁。
试管外壁___，
试管底部有白色固体
样品中一定含有CaO
实验2
将实验1中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中通入____气体。
滤液变浑浊
样品中一定含有Ca(OH)2
实验3
取少量实验2中的滤渣，加入足量的稀盐酸。
______
样品中含有你猜想的物质
【反思评价】同学们经过讨论，认为滤液中一定含有Ca(OH)2，样品中不一定含有Ca(OH)2。理由用化学方程式表示为______。
【拓展应用】（1）若证明实验2滤液中Ca(OH)2的存在，选用下列物质中的_____（填字母）也可达到实验目的。
A.稀硝酸 B.酚酞溶液 C.碳酸钠溶液
（2）实验室中，易与空气中某些物质反应的药品更要_____保存。
【答案】 ①. 碳酸钙或CaCO3 ②. 发热 ③. 二氧化碳或CO2 ④. 固体全溶，有气泡产生 ⑤. CaO+H2O=Ca(OH)2 ⑥. BC ⑦. 密封
【解析】
猜想假设：Ca(OH)2可以和空气中的二氧化碳反应产生碳酸钙和水，则还可能有碳酸钙；
实验验证：实验1：样品中有氧化钙，氧化钙和水反应产生氢氧化钙的同时放出大量的热，则会观察到试管外壁发热；
实验2：氢氧化钙和二氧化碳反应会产生碳酸钙沉淀和水，则滤液变浑浊，则通入的是二氧化碳气体；
实验3：滤渣中有碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳气体，加入的盐酸足量，将碳酸钙完全反应，则会观察到固体全溶，有气泡产生；
反思评价：滤液中的氢氧化钙，有可能是氧化钙和水反应产生的氢氧化钙，方程式是：CaO+H2O=Ca(OH)2，所以样品中不一定含有氢氧化钙；
拓展应用：（1）证明实验2滤液中Ca(OH)2的存在，
A、硝酸和氢氧化钙反应产生硝酸钙和水，没有现象；错误；
B、因为氢氧化钙溶液显碱性，酚酞溶液遇到碱性溶液会变红，如果滴入酚酞溶液后溶液变红，则有氢氧化钙，反之则没有氢氧化钙；正确；
C、碳酸钠和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠，溶液中有氢氧化钙，则会有沉淀产生；反之，则没有沉淀产生；正确；
故选BC；
（2）易与空气中的物质反应的药品，需要将其与空气隔绝，则要密封保存。
6．（2022年湖南省怀化市中考）网红产品自嗨锅和自热米饭深受年轻人喜欢。自嗨锅内有一个发热包，加水后即可加热食物，持续时间长达2小时。怀化某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣，在学校化学实验室对其成分进行探究。
【查阅资料】
a、发热包内的粉末主要由生石灰、铁粉、铝粉、碳粉、氯化钠等组成；
b、铝是一种两性金属，与强酸、强碱溶液反应都能生成H2；
c、AgCl是既不溶于水又不溶于酸的白色沉淀。
【实验探究】为确认发热包中各种成分的存在，兴趣小组的同学们设计了实验方案并进行操作。
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
一
取部分粉末，将磁铁靠近
发现有黑色物质被磁铁吸引
成分中有___________
二
将磁铁充分吸附后的剩余粉末分成两份，其中一份加水溶解，过滤，取滤液测pH
pH试纸变蓝紫色
pH ___________7成分中有生石灰
三
取少量滤液于试管中，先加入过量稀硝酸，再加入少量___________溶液
生成白色沉淀
成分中有___________
四
将另一份粉末放入烧杯，加入适量NaOH溶液
___________
成分中有铝粉
五
将步骤二中过滤得到的滤渣放入硬质玻璃管中___________，将产生的气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
成分中有碳粉
【实验反思】生石灰与水反应放出的热量是发热包主要的热量来源，该反应的化学方程式为___________；自嗨锅注入冷水后可以升温至150℃以上，而蒸汽的温度可达到200℃，反应过程中还会产生大量的气体，操作不当很有可能引发爆炸。用完后的发热包按___________（填“厨余垃圾”、“可回收垃圾”或“其它垃圾”）分类处理。
【答案】 铁粉 大于 硝酸银 氯化钠 生成气体 加热 其它垃圾
【解析】
实验探究：
铁能被磁铁吸引，取部分粉末，将磁铁靠近，发现有黑色物质被磁铁吸引，说明成分中含有铁粉；
pH>7显碱性，pH=7显中性，pH<7显酸性；剩余粉末分成两份，其中一份加水溶解，过滤，取滤液测pH，pH试纸变蓝紫色，说明溶液pH>7，溶液显碱性，含有生石灰，生石灰和水反应生成氢氧化钙；
已知，AgCl是既不溶于水又不溶于酸的白色沉淀。实验现象为生成白色沉淀，则操作为取少量滤液于试管中，先加入过量稀硝酸，再加入少量硝酸银溶液，生成白色沉淀，说明成分中含有氯化钠，氯化钠和硝酸银生成白色氯化银沉淀；
已知，铝是一种两性金属，与强酸、强碱溶液反应都能生成H2；实验结论含有铝粉，则将另一份粉末放入烧杯，加入适量NaOH溶液，观察到生成大量气体，说明存在铝粉；
碳和空气中氧气反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳；则将步骤二中过滤得到的滤渣放入硬质玻璃管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明成分中含有碳粉；
实验反思：
氧化钙和水反应生成氢氧化钙，；用完后的发热包中含有多种化学成分，应该按其它垃圾分类处理。
7. （2023江苏徐州市邳州市一模）空气中氧气含量测定的再认识。
（1）【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1），写出红磷燃烧的化学反应方程式______。如果红磷不足，会导致测定的空气中氧气含量结果______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【原理应用】兴趣小组同学用家用制氧机（如图2）制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。家用制氧机的工作原理是用分子筛分离空气获得氧气，分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，该变化属于______（填“物理”或“化学”）变化。该方法制得的氧气浓度如何？兴趣小组同学设计了如图3所示装置来测定氧气的含量。请将下列实验步骤补充完整：
①检查______。
②加入药品，将装置连接固定。
③打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体，露出白磷后，关闭止水夹a和b．此时，A中水进入到 B中，测得B中水的体积为V1mL。
④用凸透镜聚光引燃白磷，白磷燃烧，产生大量______。
⑤待白磷熄灭并冷却到室温，进行______操作。B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为V2mL。
⑥计算小组同学所带气体中氧气的体积分数。
（2）下列有关这个实验的说法中，正确的有______
A. 步骤③中，仰视量筒读数会使测得的V1数值偏低；
B. 步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b；
C. 步骤⑤中，未冷却至室温会使测得的小组同学所带气体中氧气的含量偏高；
D. 与图1相比，图3装置的优点有：误差减少和污染减少。
（3）经测定 V1=210mL；V2=50mL，则小组同学所带气体中氧气的体积分数为______%（精确到0.1%）
（拓展延伸）为了帮助同学们更好地理解测定氧气含量的实验原理，老师利用传感器技术定时测定了实验装置（如图4）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图5所示。X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示______（填“温度”或“氧气浓度”）的变化趋势。结合Y、Z两条曲线，解释图5中AB段压强变化的原因是______。
【答案】（1） ①. 4P + 5O2 2P2O5 ②. 偏小 ③. 物理 ④. 装置气密性 ⑤. 白烟 ⑥. 打开b
（2）ABD （3） ①. 76.2% ②. 温度 ③. 红磷燃烧放热，使装置内温度升高，气压增大
【解析】
（1）[实验回顾]红磷燃烧为红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，化学反应方程式：4P + 5O2 2P2O5；红磷的量不足时，燃烧时就无法将瓶内氧气全部消耗掉，倒流入集气瓶中的水偏少，导致测定的空气中氧气含量结果偏小；
[原理应用]家用制氧机制氧气的过程中没有生成新物质，属于物理变化；
①实验前，要先检查装置气密性，防止装置漏气造成实验失败；
④用凸透镜聚光引燃白磷，白磷燃烧，白磷燃烧的现象是产生大量白烟；
⑤待白磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹b，B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为V2mL。
（2）A、步骤③中，仰视量筒读数会导致读数偏小，从而会使测得的V1数值偏低，该选项正确；
B、步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b，以防止集气瓶中的气体和外界交换，该选项正确；
C、步骤⑤中，未冷却至室温，装置内气体受热膨胀，会使进入集气瓶中的水偏少，从而使测得的小组同学所带气体中氧气的含量偏低，该选项错误；
D、与图1相比，图3装置的优点有：误差减少和污染减少，该选项说法正确。
故选ABD。
（3）经测定 V1=210mL；V2=50mL，则小组同学所带气体中氧气的体积分数=76.2%；
[拓展延伸]X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示温度变化趋势，这是因为反应放热温度升高，完全反应后温度降低至室温；结合Y、Z两条曲线，解释图5中AB段压强变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高导致压强增大，而消耗氧气又导致压强减小，AB段燃烧放热造成的压强增大大于氧气减少造成的压强减小。
8. （2023安徽芜湖市无为市部分学校二模）某化学兴趣小组的同学在做酸碱中和反应时，将稀盐酸滴加到盛有氢氧化钠溶液的试管中，没有观察到明显现象（氢氧化钠未变质），该小组同学对氢氧化钠溶液与稀盐酸是否发生化学反应产生了兴趣，他们做了如下实验。
【提出猜想】稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应。
【收集证据】小红通过分析实验一、实验二和实验三来验证酸碱发生反应。
（1）实验一：如图1可说明两种物质发生反应的现象是__________；
（2）实验二：如图2所示，M点溶液中溶质为________（填化学式）；
（3）实验三：如图3所示，将氢氧化钠固体放入稀盐酸中，观察到U形管中右侧红墨水液面上升，该现象不能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应，理由是_________。
【反思与评价】
（4）请从微观角度分析稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实质__________；由中和反应得出部分离子在溶液中不能共存，请再写出一组不能共存的离子_____。
【拓展延伸】
（5）实验四：某同学将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，有气泡产生，他认为氢氧化钠溶液已经变质成Na2CO3，该同学用pH传感器测定稀盐酸与碳酸钠溶液反应过程中pH的变化。采集数据得到曲线如图4所示，0-5s时，观察到溶液中并没有想象中的气泡产生，B点溶液pH大于7，是因为_________（填物质名称）的水溶液呈碱性。5-10s时，观察到溶液中有气泡产生，请写出BC段发生反应的化学方程式 ________。
【答案】（1）溶液由红色变成无色
（2）NaCl （3）氢氧化钠固体溶于水放热
（4） ①. 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 ②. Mg2+、OH-
（5） ①. 碳酸氢钠 ②.
【解析】
【分析】本题考查酸碱中和反应的实质探究和稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实质的实验探究。
（1）如图1中，氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，氢氧化钠和稀盐酸完全反应后，溶液显中性或显酸性，溶液由红色变成无色，可说明两种物质发生了反应；
（2）如图2所示，M点溶液pH值等于7溶液呈中性，则氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应，溶质为反应生成的氯化钠，故化学式为NaCl；
（3）如图3所示，观察到U形管中右侧红墨水液面上升，该现象不能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应，理由是氢氧化钠固体溶于水放热，也能够导致U形管中右侧红墨水液面上升；
（4）从微观角度分析可知，稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子；镁离子能和氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀，因此镁离子和氢氧根离子不能共存；
（5）由题干信息可知，0-5s没有看到气泡且溶液呈碱性，是因为AB段发生的反应是碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，化学方程式为：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，故B点溶液呈碱性的原因是因为碳酸氢钠的存在；5-10s时，观察到溶液中有气泡产生，是因为BC段发生的反应是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：；
9. （2023安徽池州市名校二模）某化学兴趣小组对贝壳与盐酸发生的反应及生成气体的性质进行探究。
【查阅资料】①贝壳主要成分为碳酸钙，贝壳中的其它杂质对实验影响可以忽略不计。
②浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体。
设计实验】
实验一：选择药品
分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在如图1的三颈烧瓶中反应，采集数据，形成如图2和图3的图像。
（1）写出贝壳与盐酸发生反应的化学方程式___________。
（2）根据图2对比分析，曲线___________(填“①”或“②”)表示颗粒状贝壳与稀盐酸反应。
（3）结合图3，分析影响实验测定准确性的原因：一是水蒸气含量增加；二是___________。
实验二：探究性质
将生成的二氧化碳经过除杂后进行以下探究
【初步探究】
如图所示，取2支医用注射器分别抽取10mLCO2和蒸馏水，用胶管连接，交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。充分混合后，气、液总体积约为12mL。
（4）由实验可知：在实验室条件下，1体积水最多能溶解___________体积的CO2.
（5）实验中反复交替推动注射器活塞的作用是___________。
【深入探究】
小组同学利用图4装置测量了反应前后圆底烧瓶内压强的变化。
步骤1：某同学检验了图4装置的气密性，得到图5图像，说明装置气密性良好。
步骤2：两瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，注射器内各装有85mL的水和澄清石灰水，连接好装置和压强传感器，打开活塞1和2，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞1，一段时间后，同时振荡烧瓶，观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图6。
（6）图6中，AB段压强上升的原因是___________，最终C点压强大于A点，由此你的解释是___________。
（7）图7是注入澄清石灰水后最终瓶中气体的微观示意图（忽略水的挥发，两活塞关闭状态），请画出符合注入水后瓶中气体的微观示意图。
【答案】（1）
（2）② （3）温度的升高使气体膨胀
（4）0.8 （5）使CO2充分与水充分接触
（6） ①. 将注射器里的液体全部注入烧瓶中造成瓶内气体被压缩，压强增大 ②. 加入水的体积比吸收的二氧化碳的体积大
（7）（图示中注入水后瓶中的二氧化碳的分子数比注入澄清石灰水后瓶中的二氧化碳分子数多即可）
【解析】
（1）贝壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为。
（2）分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在三颈烧瓶中反应，粉末状的贝壳样品与稀盐酸的接触面积大，反应速率快，故曲线②表示颗粒状贝壳与稀盐酸反应。
（3）由图3可知，随着反应的进行，温度升高，说明贝壳与盐酸反应放出热量，温度的升高使气体膨胀，从而影响实验测定的准确性。
（4）取2支医用注射器分别抽取10mLCO2和蒸馏水，用胶管连接，交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。充分混合后，气、液总体积约为12mL，说明10mL水溶解了8mL的二氧化碳，故在实验室条件下，1体积水最多能溶解0.8体积的CO2。
（5）实验中反复交替推动注射器活塞的作用是使CO2充分与水充分接触。
（6）图6中，AB段压强上升的原因是将注射器里的液体全部注入烧瓶中造成瓶内气体被压缩，压强增大；加入水的体积比吸收的二氧化碳的体积大，加入水后压强变大，最终C点压强大于A点。
（7）相同条件下，氢氧化钙吸收二氧化碳的能力比水强；故注入水后瓶中的二氧化碳的含量比注入澄清石灰水后瓶中的二氧化碳的含量多，故注入水后瓶中气体的微观示意图可以为（图示中注入水后瓶中的二氧化碳的分子数比注入澄清石灰水后瓶中的二氧化碳分子数多即可）。
10. （2023四川泸州市龙马潭区一模）超市出现了一种“爆炸盐”的新产品。它的特殊名称让小明对它产生了探究的兴趣。爆炸盐的主要有效成分为过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2），俗称固体双氧水，用热水溶解能迅速产生活性气体，除去衣物、地毯、厨房用具等物品上的顽固污渍。
【查阅资料】
①过碳酸钠不稳定，受热、遇水易分解，兼具Na2CO3和H2O2的双重性质；
②碳酸钠在1744℃时才能分解产生CO2
（1）本产品不伤衣物，无磷是它的一大优点。含磷洗涤剂对环境的危害是______。
探究I：爆炸盐遇热水产生气体的成分
【作出猜想】
（2）小组同学经讨论一致认为“爆炸盐”遇热水产生的气体为O2，不可能为CO2，理由是______。
【实验验证】
（3）取样于试管中，加入适量热水，塞上带导管的橡皮塞，将生成的气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水______，打开橡皮塞_______（填写实验操作和现象），证明猜想正确。
探究Ⅱ：不同物质对过氧化氢分解速率的影响
【实验过程】相同温度下，向过氧化氢溶液中分别加入氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠，一段时间后用传感器测定溶液中溶解氧浓度（一定体积水中所溶解氧气的质量）。
实验序号
①
②
③
④
试剂
100g4%H2O2溶液
100g4%H₂O₂ 溶液1g氯化钠固体
100g4%H₂O₂溶液1g碳酸钠固体
100g4%H₂O₂溶液1g氢氧化钠固体
溶解氧浓度mg/L
6.44
6.44
9.11
10.97
【实验结论】
（4）由实验①②可知，Na+对过氧化氢的分解速率______（选填“有”或“没有”）影响；综上可知，______（选填“碱性”、“中性”或“酸性”）条件下过氧化氢的分解速率更快。
【答案】（1）使水体富营养化
（2）碳酸钠在1744℃时才能分解产生CO2
（3） ①. 不变浑浊 ②. 将带火星的木条伸入，木条复燃
（4） ①. 没有 ②. 碱性
【解析】
（1）含磷洗涤剂会使水体富营养化，污染水资源；
（2）小组同学经讨论一致认为“爆炸盐”遇热水产生的气体为O2，不可能为CO2，理由是碳酸钠在1744℃时才能分解产生CO2，而热水的温度不超过100℃；
（3）取样于试管中，加入适量热水，塞上带导管的橡皮塞，将生成的气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水不变浑浊，因为二氧化碳才能使澄清石灰水变浑浊，氧气和澄清石灰水不反应；氧气具有肋燃性，能使带火星的木条复燃，打开橡皮塞，将带火星的木条伸入，木条复燃，证明猜想正确；
（4）实验①②中，过氧化氢的浓度相同，②中加入1g氯化钠固体，①中没有，但溶解氧浓度都为6.44mg/L，说明Na+对过氧化氢的分解速率没有影响；实验③中加入碳酸钠固体，溶液显碱性，实验④中加入氢氧化钠固体，溶液显碱性，溶解氧浓度大，说明碱性条件下过氧化氢的分解速率更快。
11. （2023四川泸州市龙马潭区一模）金属铬质硬，常被掺进钢里制成既硬又耐腐蚀的合金。其活动性介于锌和铁之间，且性质和铁相似，Cr2+在空气中易被氧气氧化成Cr3+。下表是常见铬化合物的溶解性。
物质
CrCl2
CrCl3
Cr(OH)₃
Cr(SO4)3
Cr2(CO3)3
在水中
溶解性
易溶于水
蓝色溶液
易溶于水
紫色溶液
难溶于水
灰蓝色固体
易溶于水
紫色溶液
难溶于水
蓝绿色固体
（1）往盛有少量金属铬的烧杯中加入一定量的稀盐酸，可观察到固体逐渐溶解完全，溶液先由无色变蓝色，一段时间后，溶液又由蓝色变成______色，在这个过程发生的化学方程式依次为：_______，4CrCl2+4HCl+O2=4CrCl3+2H2O。
（2）铬元素属于重金属元素，如果误食重金属盐会导致______而使人中毒，可以服用适量_______从而达到解毒的目的。
（3）铬重金属元素随意排放会导致环境污染，可以往（1）所得废液中加入适量的氢氧化钠溶液，使溶液pH 刚好为7时，既可除去废液中Cr3+，还可以除去过量的盐酸，在这个过程中可观察到的现象是______。
（4）根据酸的通性，设计两种制备硫酸铬【Cr2（SO4）3】的方案（要求含铬原料分别属于不同的物质类别）。用化学方程式表示：①________；②________。
【答案】（1） ①. 紫 ②.
（2） ①. 体内蛋白质变质 ②. 牛奶、或豆浆等
（3）先无明显现象，后产生灰蓝色沉淀
（4） ①. ②.
【解析】
（1）往盛有少量金属铬的烧杯中加入一定量的稀盐酸，可观察到固体逐渐溶解完全，溶液先由无色变蓝色，说明铬和盐酸反应生成氯化铬和氢气，与空气接触后氯化铬盐酸氧气反应生成氯化铬，氯化铬是紫色的，因此溶液由蓝色又变成紫色；该过程中各和盐酸生成氯化铬和氢气，化学方程式为：；
（2）铬元素属于重金属元素，如果误食重金属盐会导致体内蛋白质变质，而使人中毒，可以服用适量的牛奶豆浆等从而达到解毒的目的；
（3）首先氢氧化钠会和盐酸反应生成氯化钠和水，无明显现象，后再与氯化铬反应生成氢氧化铬灰蓝色沉淀，故现象是：先无明显现象，后产生灰蓝色沉淀；
（4）根据酸的通性能和金属氧化物反应生成盐和水，能和碱反应生成盐和水，因此氧化铬能和硫酸反应生成硫酸铬和水，氢氧化铬能和硫酸反应生成硫酸铬和水，化学方程式分别是：；。
12. 过氧化钙晶体（CaO2•8H2O）较稳定，呈白色，微溶于水，广泛应用于环境杀菌、消毒。以贝壳为原料制备CaO2流程如下：
（1）气体X的名称是______，实验室常用______溶液来吸收；将过氧化钙晶体与溶液分离的方法是______。
（2）反应Y需控制温度在0～2℃，可将反应容器放在______中（A．水B．冰C．冰水混合物D．室温环境），该反应是化合反应，反应产物是CaO2•8H2O，请写出化学方程式______。
（3）获得的过氧化钙晶体中常含有Ca（OH）2杂质，原因是______。
【答案】（1） ①. 二氧化碳##CO2 ②. 氢氧化钠##NaOH ③. 过滤
（2） ①. C ②.
（3）过量的氧化钙和水反应生成微溶于水的氢氧化钙
【解析】
（1）碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，故气体X的名称是二氧化碳；
二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故可用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳；
过滤可实现固液分离，故将过氧化钙晶体和溶液分离的方法是过滤；
（2）冰水混合物的温度是0℃，故控制温度在0～2℃，可以在冰水混合物中进行，故填：C；
该反应的反应物是氧化钙、水和过氧化氢，生成物是CaO2•8H2O，反应的方程式是：；
（3）由于碳酸钙高温分解生成了氧化钙，氧化钙与水化合生成了氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，所以获得的过氧化钙晶体中常含有Ca(OH)2杂质，原因是过量的氧化钙和水反应生成微溶于水的氢氧化钙。
13. （2023江苏泰州市二模）“制氧机”在市场上应用广泛，某兴趣小组对制氧机开展研究。
【活动一】物理制氧
（1）分离液态空气法：通过将空气加压、降温、蒸发可以制得大量氧气。该过程主要利用氮气和氧气的____不同。
（2）膜分离法：在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜（分子筛），可得到富氧空气 。下列说法中错误的是 （填序号）
A. 该过程中氧分子停止了运动
B. 该过程中氧分子浓度增大
C. 该过程中氧分子化学性质发生了改变
【活动二】化学制氧——认识家用“便携式制氧机”
某品牌制氧机通过A、B两种制氧剂产生氧气，其中A剂为白色颗粒（过碳酸钠），B剂为黑色粉末（MnO2）。
资料：过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2），具有Na2CO3和H2O2的双重性质
（3）制氧时，在反应仓中加入适量水，分别加入A剂、B剂。过滤仓中的水除了起到过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到___的作用。
（4）通过对比实验，利用数字化传感器测出5%过氧化氢和过碳酸钠分别产生氧气的曲线如上图，结合图像及药品状态分析，家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢的理由是____和____。
【活动三】过碳酸钠组成探究
兴趣小组利用如图装置进行过碳酸钠组成的测定（实验过程中每步反应均充分）。
【实验步骤】
（5）①实验前，____；
②按如图所示装入药品，先缓慢通入N2一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸；
③A中样品完全反应后继续缓慢通入N2。
（6）写出A中Na2CO3与稀硫酸发生反应的化学方程式____；
（7）装置B的作用是吸收水蒸气，应装入的试剂是____（填名称）；
（8）步骤③通入N2的目的是____；
（9）装置E的作用为____；
（10）实验测得C装置增重1.2g，D装置增重2.2g。则x：y=____。
（11）步骤②若先滴入稀硫酸，再加热铜网，会导致x：y的值____（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1）沸点 （2）AC
（3）使产生的氧气具有一定的湿度（或可以通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率）
（4） ①. 相同时间内，过碳酸钠比5%过氧化氢产生氧气的体积更多（或过碳酸钠比5%过氧化氢产生氧气的速率更快） ②. 过碳酸钠是固体，便于携带、运输或储存
（5）检查装置的气密性
（6）（7）浓硫酸 （8）将装置中残留的氧气、二氧化碳分别鼓入装置C和D中，使其完全吸收
（9）防止空气中二氧化碳和水进入装置D中
（10）2：3 （11）偏大【解析】
（1）分离液态空气法：通过将空气加压、降温、蒸发可以制得大量氧气。该过程主要利用氮气和氧气的沸点不同，氮气的沸点低，氮气先分离出来；
（2）A、该过程中，氧分子仍然在不断运动，符合题意；
B、该过程中，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜（分子筛），可得到富氧空气，氧分子浓度增大，不符合题意；
C、该过程中的氧气还是由氧分子构成，化学性质不变，符合题意。
故选AC；
（3）过滤仓中的水除了起到过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率，或使产生的氧气具有一定的湿度；
（4）由图可知，相同时间内，过碳酸钠比5%过氧化氢产生氧气的体积更多，且过碳酸钠是固体，便于携带、运输或储存，故家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢；
（5）实验前，检查装置的气密性，防止装置漏气，影响实验；
（6）碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
（7）装置B的作用是吸收水蒸气，应装入的试剂是浓硫酸，因为浓硫酸具有吸水性，且与氧气和二氧化碳不反应；
（8）步骤③通入N2的目的是：将装置中残留的氧气、二氧化碳分别鼓入装置C和D中，使其完全吸收；
（9）装置E作用是：吸收空气中的二氧化碳和水，防止空气中的二氧化碳和水进入D装置，影响实验结果；
（10）装置C增加的质量为反应生成氧气的质量，则生成氧气的质量为1.2g，装置D增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为2.2g
解：设样品中碳酸钠的质量为x
x=5.3g设样品中过氧化氢的质量为y
y=2.55g106x：34y=5.3g：2.55g，x：y=2：3；
（11）步骤②若先滴入稀硫酸，再加热铜网，会导致部分氧气不能被铜网吸收，导致测得氧气的质量偏小，计算得出的过氧化氢的质量偏小，从而会导致x：y的值偏大。
14. （2023湖北武汉市洪山实验中学一模）图1和图2是实验室制取气体的常用装置。
（1）写出图1中a仪器的名称 _____。
（2）图3是根据图2设计的简易制氧机简图。推断A剂和B剂是 _____，其化学反应基本类型是 _____。
（3）图4为某兴趣小组探究可燃物燃烧条件的实验：①向装置内依次加入白磷和80℃的水，此时白磷不燃烧；②通入氧气，白磷剧烈燃烧，气球胀大。容器内气体压强 _____（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压强。
（4）对比①②说明可燃物燃烧需要的条件之一是 _____。
【答案】（1）试管 （2） ①. 过氧化氢和二氧化锰 ②. 分解反应 （3）大于
（4）需要氧气（助燃物）
【解析】
（1）由图可知a是试管。
（2）通过观察图2装置可知，该装置可在常温下制取氧气，故装置内装有的制氧气的试剂应为过氧化氢溶液和二氧化锰，该反应是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应。
（3）白磷剧烈燃烧时，气体膨胀，气压增大，容器内气体压强大于大气压强。
（4）①中白磷不燃烧，②通入氧气后白磷燃烧，对比①②说明可燃物燃烧需要的条件之一是需要氧气（助燃物）。
15.（2023年广东省广州市荔湾区中考一模） 摩擦剂是牙膏的重要成分，能有效去除牙垢。化学学习小组围绕“牙膏摩擦剂”展开项目探究，请结合任务回答问题。
【任务一】探究牙膏中摩擦剂成分
某品牌牙膏的摩擦剂中可能有碳酸钙、氢氧化铝中的一种或两种。
【提出问题】该牙膏中的摩擦剂是什么？
【查阅资料】氢氧化铝能与氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠和水。牙膏中除了摩擦剂外，其它物质均不与酸、碱反应。
【实验探究】
（1）取少量牙膏样品，加入足量水，搅拌、过滤，得到沉淀。
操作
现象
结论
①取少量沉淀于试管中，加入足量稀盐酸
产生无色气泡
该牙膏摩擦剂中含有______。
②将步骤①中产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
③另取少量沉淀于试管中，________。
___________。
该牙膏中还含有另一种摩擦剂
【任务二】测定牙膏中碳酸钙含量
【实验测量与计算】
（2）为测定牙膏样品中碳酸钙的含量，小组同学又进一步设计了下图所示的实验方案(装置气密性良好)，准确称取10.0g牙膏样品加入锥形瓶中，其他各装置中试剂皆足量，每步均完全反应或吸收。
反应开始前先通入一段时间的空气，反应结束后继续通入一段时间的空气，测得反应前后装置C增重0.88g，请计算该牙膏样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算步骤)
【实验分析与反思】
（3）装置A的作用是___________。
（4）有同学指出，该装置会导致测定结果偏大，请分析结果偏大的可能原因是___________(写出一条即可)。
【任务三】探秘牙膏摩擦剂碳酸钙的生产
（5）步骤①中，还可得到另外一种生成物，写出该物质的一种用途___________。
（6）上述流程所涉及的反应中，未涉及到的基本反应类型是___________。
（7）步骤③中，还可以选择另一种类别的物质，采用沉淀法制备出高纯度的碳酸钙，其反应原理的化学方程式为___________。
（8）石灰石中原本就含有碳酸钙，为什么还要经历“石灰石→生石灰→石灰水→碳酸钙”的转化过程？
【答案】
（1）碳酸钙或CaCO3 足量的氢氧化钠溶液 沉淀部分溶解
（2）碳酸钙和水反应生成氯化钙、水和二氧化碳；由装置图可知，装置C中增加的重量即为二氧化碳的质量，则可设该牙膏样品中碳酸钙为质量为x，
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.88g
＝
解得x=2g，
则该牙膏样品中碳酸钙的质量分数=×100%＝20%，
答：该牙膏样品中碳酸钙的质量分数为20%。
（3）利用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，防止干扰实验
（4）稀盐酸易挥发，生成的二氧化碳气体带有氯化氢气体（答案不唯一，合理即可）
（5）固态二氧化碳（干冰）可用于人工降雨（答案不唯一，合理即可）
（6）置换反应、复分解反应
（7）Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+H2O（答案不唯一，合理即可）
（8）提高纯度，除去杂质
【解析】
（1）由[实验探究]的反应现象可知，沉淀可与稀盐酸反应反应生成无色气体，且该气体可使澄清石灰水变浑浊，则该摩擦剂中一定含有碳酸钙；碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，有气体生成；二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊；氢氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水，无气体产生，无明显现象，所以暂无法判断是否含有氢氧化铝；
又根据[查阅资料]氢氧化铝能与氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠和水；则另取少量沉淀于试管中，应该加入足量的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液与碳酸钙不反应，氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，则可观察到的现象为沉淀部分溶解，则可得出结论该牙膏中还含有另一种摩擦剂（即为氢氧化铝）。
（2）详见答案。
（3）空气中也含有二氧化碳，所以装置A的作用是利用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，防止干扰实验。
（4）该装置是利用碳酸钙和水反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳被装置C中的氢氧化钠溶液所吸收后，得出二氧化碳的质量，从而利用化学方程式可计算出碳酸钙的质量；导致该装置会导致测定结果偏大原因有以下几条：①稀盐酸易挥发，生成的二氧化碳气体带有氯化氢气体，被装置C中的氢氧化钠溶液吸收后，会导致测得增重偏大（即测得二氧化碳的质量偏大），导致测定结果偏大；②二氧化碳从溶液中逸出处时，携带有水蒸气，未被干燥，导致测得增重偏大（即测得二氧化碳的质量偏大），导致测定结果偏大；③装置C后没有接气体处理装置，空气中的二氧化碳也有可能进入装置C中与氢氧化钠溶液反应，导致测得增重偏大（即测得二氧化碳的质量偏大），导致测定结果偏大。
（5）石灰石的主要成分碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，固态的二氧化碳（干冰），可用于人工降雨；二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧，可用于灭火等（答案合理即可）。
（6）反应①为碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，反应②为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，反应③为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应无法归类于基本反应类型；故未涉及到的基本反应类型是置换反应（定义：一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物）、复分解反应（定义：两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物）。
（7）步骤③中氢氧化钙还能与碳酸钠（或其他可溶性碳酸盐）反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+H2O（答案不唯一，合理即可）。
（8）石灰石的主要成分是碳酸钙，还含有其它杂质，制备高纯度碳酸钙要经历“石灰石(CaCO3)→生石灰→石灰水→CaCO3”的转化过程，其目的是提高纯度，除去杂质。
16． （2023年广东省广州市荔湾区中考一模) 中和反应是重要的化学反应，某小组展开探究。
探究一：多角度认识中和反应
（1）向滴有酚酞的NaOH溶液中逐滴加入稀硫酸至溶液由红色变为无色，该实验从______（填“反应物减少或消失”或“新物质生成”）的角度说明了反应的发生。
（2）用pH传感器测定滴加过程中烧杯内溶液的pH变化（如图1，溶液中溶质的质量分数已标出，搅拌装置已省略），可得到曲线图______（填标号）。当溶液pH=7时，消耗的稀硫酸质量为______g（已知溶液呈中性）（写出详细计算过程）
（3）某同学将NaOH固体加入装有稀硫酸试管中并振荡，试管壁发烫，得出中和反应是放热反应。该同学推理正确吗？你的结论和理由是______。
（4）为探究中和反应的能量变化，向NaOH溶液中匀速加入初温相同的稀硫酸，用温度传感器测得反应后体系温度变化如图2。请在图3中将图2中的A、B两点对应的微观示意图补充完整______。
探究二：中和反应后溶液中溶质的成分
（5）对于NaOH溶液与稀硫酸反应后所得溶液中溶质的成分，同学们提出：
猜想1：只有Na2SO4；
猜想2：Na2SO4和H2SO4；
猜想3：______
为了验证猜想，进行如下实验。
可选试剂：铜片、铁粉、Fe2O3粉末、KOH溶液、酚酞溶液、紫色石蕊溶液。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量反应后的溶液于试管中______
______
猜想2正确
【答案】
（1）反应物减少或消失
（2）b 当pH为7时恰好完全反应，40g5%的氢氧化钠溶液中溶质质量为40g×5%=2g，根据质量守恒定律，解：设稀硫酸中溶质质量为x，
H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O
98 80
x 2g
＝
解得x=2.45g
4.9%的氢氧化钠质量为×100%＝50g，故填：b；50；
（3）错误，氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热
（4）
（5）Na2SO4和NaOH 加入Fe2O3粉末 固体溶解，溶液由无色变为黄色
【解析】
（1）该反应的微观实质为氢离子和氢氧根离子反应生成水，溶液由红色变为无色，说明能使酚酞溶液变红的氢氧根离子消失了，故填：反应物减少或消失；
（2）滴定前烧杯内为氢氧化钠溶液，pH大于7，逐滴加入稀硫酸，pH逐渐减小，可得曲线图b，当pH为7时恰好完全反应，40g5%的氢氧化钠溶液中溶质质量为40g×5%=2g，根据质量守恒定律，
解：设稀硫酸中溶质质量为x，
H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O
98 80
x 2g
＝
解得x=2.45g
4.9%的氢氧化钠质量为×100%＝50g，故填：b；50；
（3）氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热，因此使用氢氧化钠固体和稀硫酸反应放热不能得出中和反应放热的结论，故填：错误，氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热；
（4）向氢氧化钠溶液中匀速加入初温相同的稀硫酸，A点应该还有钠离子和氢氧根离子， B点温度最高，此时氢氧化钠与稀硫酸恰好完全反应，溶液中粒子为钠离子、硫酸根离子和水，故填；
（5）氢氧化钠溶液与稀硫酸反应后所得溶液中溶质的成分，若稀硫酸未将氢氧化钠完全反应，所得中溶质成分为Na2SO4和NaOH，取少量反应后的溶液于试管中加入Fe2O3粉末，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，现象为固体溶解，溶液由无色变为黄色，故填：Na2SO4和NaOH；固体溶解，溶液由无色变为黄色。
17．（2022年南京玄武区二模）化学兴趣小组对某“酸碱灭火器”（如图1所示）进行了相关探究。
查阅资料：
①酸碱灭火器反应原理：内筒中的稀硫酸或稀盐酸与外筒中的碳酸钠或碳酸氢钠的浓溶液发生反应，产生大量的CO2气体。
②常温下，饱和碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液的pH分别为12.3和8.3。
③碳酸氢钠浓溶液与氯化钙浓溶液反应的化学方程式：
2NaHCO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + CO2 ↑+ 2NaCl + H2O。
材质分析：如下图所示，制作喷嘴的塑料属于 ▲ （填字母，下同）；制作外筒的钢属于 ▲ 。
A．合成材料 B．金属材料 C．复合材料
实验探究：
I．内筒试剂
【猜想与假设】猜想一：稀盐酸 ；猜想二：稀硫酸。
【进行实验】分别取少量内筒中的溶液于两支试管中；向一支试管中加入适量的氯化钡溶液，观察到试管中无明显现象；向另一支试管中加入 ▲ 溶液（写名称），观察到试管中 ▲ 。
【实验结论】内筒中盛放的试剂为稀盐酸。
II．外筒试剂
【猜想与假设】猜想一：碳酸钠溶液；猜想二：碳酸氢钠溶液。
【进行实验1】下如图所示，组装好实验装置；取适量外筒中的溶液于仪器a中，向a中滴入氯化钙浓溶液，一段时间后，观察到 ▲ 。
【实验结论】猜想二不成立，猜想一成立。
【进行实验2】取适量外筒中的溶液于烧杯中，插入pH计。测得溶液的 pH为 ▲ 。
【实验结论】外筒中盛放的试剂为饱和碳酸钠溶液。
根据上述实验结论，请写出该“酸碱灭火器”产生二氧化碳的化学方程式 ▲ 。
反思与拓展：
小组同学查阅了化学教材等相关资料，认为可以向样品中持续通入二氧化碳气体，观察溶液中是否出现沉淀来确定外筒盛放的试剂。
【查阅资料】
①
②20℃时，物质在水中的溶解度：
物质
Na2CO3
NaHCO3
溶解度/g
21.5
9.6
【进行实验】在20℃时，小组同学分别取等量饱和Na2CO3、NaHCO3溶液于试管中，持续通入CO2（如下图所示），饱和 Na2CO3溶液中会出现白色沉淀，而饱和NaHCO3溶液中无明显现象。
【实验分析】根据资料推测将二氧化碳气体持续通入饱和碳酸钠溶液中出现白色沉淀的原因 ▲ 。
【实验结论】可以利用向样品中持续通入二氧化碳气体的方法，确定外筒中溶液的成分。
【答案】
材质分析（1）A；B
实验探究Ⅰ
【进行实验】硝酸银溶液 出现白色沉淀
实验探究Ⅱ
【进行实验】a中溶液出现浑浊，b中无明显现象 12.3
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
反思与拓展
【实验分析】碳酸钠与二氧化碳、水反应生成了碳酸氢钠，在20℃时，由于碳酸氢 钠的溶解度比碳酸钠的溶解度小，过多的碳酸氢钠会从溶液中析出，故溶液中出现白色沉淀。
【解析】
材质分析：塑料属于合成材料；制作外筒的钢属于金属材料，故分别选A、B
I．内筒试剂
【进行实验】根据猜想的内容，向一支试管中加入适量的氯化钡溶液，观察到试管中无明显现象；向另一支试管中加入硝酸银溶液（写名称），观察到试管中 出现白色沉淀。
【实验结论】猜想二不成立，猜想一成立。
II．外筒试剂
【进行实验1】如图2所示，组装好实验装置；取适量外筒中的溶液于仪器a中，向a中滴入氯化钙浓溶液，一段时间后，观察到a中溶液出现浑浊，b中无明显现象。
【实验结论】猜想二不成立，猜想一成立。
【进行实验2】因为上述实验已经证明内筒试剂为碳酸钠溶液，取适量外筒中的溶液于烧杯中，插入pH计，根据给定的材料可知该溶液溶液的 pH为12.3。
根据上述实验结论可知，外筒试剂为盐酸，内筒试剂为碳酸钠，所以该“酸碱灭火器”产生二氧化碳的化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
【实验分析】根据资料推测将二氧化碳气体持续通入饱和碳酸钠溶液中出现白色沉淀的原因：碳酸钠与二氧化碳、水反应生成了碳酸氢钠，在20℃时，由于碳酸氢 钠的溶解度比碳酸钠的溶解度小，过多的碳酸氢钠会从溶液中析出，故溶液中出现白色沉淀。
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