题型之一 物质组成成分的探究
1．(2015·云南)有一包白色粉末，可能由CuSO4、Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中的一种或几种组成。为探究其组成，同学们查阅资料得知NaCl、BaCl2溶液呈中性，经过思考设计并进行了以下实验：
请分析实验过程，回答下列问题：
(1)白色粉末中一定不含有CuSO4和Na2SO4；可能含有NaOH。
(2)生成白色沉淀的化学方程式为Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。
(3)为最终确定白色粉末的组成，还需要对无色滤液中呈碱性的物质进行探究。 【提出问题】无色滤液中呈碱性的物质是什么？ 【作出猜想】猜想I：Na2CO3； 猜想Ⅱ：NaOH；
猜想Ⅲ：Na2CO3和NaOH。 【进行实验】 实验步骤 ①取无色滤液少许于试管中，滴加过量的BaCl2溶液 ②在①反应后的试管中滴加酚酞 实验现象 产生白色沉淀 溶液变为红色 实验结论 猜想Ⅱ不成立 猜想Ⅲ成立
【得出结论】白色粉末的成分是Na2CO3、BaCl2、NaOH。
2．(2016·新疆兵团)实验室有一瓶标签受到腐蚀的无色溶液，如图所示。这瓶无色溶液是放在存放盐溶液的柜子里。化学兴趣小组开展探究：
【提出问题】这瓶无色溶液究竟是什么盐的溶液？
【猜想与假设】该无色溶液可能是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中的某一种溶液。 【初步分析】
(1)库尔班同学根据标签上的组成元素认为一定不是氯化钠溶液。
(2)艾力同学提出，碳酸氢钠、硝酸钠的溶液也不可能，他的依据是碳酸氢钠和硝酸钠的化学式中钠元素右下角的数字为1。
【设计实验】为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种溶液，他们设计了如下实验。
实验操作 ①取少量该无色溶液于试管中，慢慢滴加BaCl2溶液； ②静置后，向沉淀中滴加稀盐酸 实验现象 ①产生白色沉淀； ②产生大量气泡，沉淀全部溶解 【实验结论】
(3)该瓶无色溶液的溶质是Na2CO3(填化学式)。生成白色沉淀的化学反应方程式是Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。 【实验反思】
(4)玉素甫同学认为原设计的实验还可简化，同样达到鉴别的目的。该同学设计的实验如下(将实验操作及实验现象填入相应的空格中)：
实验操作 取上述无色溶液少许于试管中，滴加少量的稀盐酸
实验现象 溶液中没有气泡产生(或有气泡产生)，该瓶无色溶液是硫酸钠溶液(或碳酸钠溶液) 1
(5)白燕同学经查阅资料得知：氯化钠、硫酸钠、硝酸钠溶液呈中性，碳酸钠、碳酸氢钠溶液呈碱性，提出测溶液的酸碱性来确定更简便．她采用pH试纸测量溶液的pH值＞(填“＞”“＝”或“＜”)7，则结论与以上同学一致。 3．(2016·临沂)某饮用水中含有较多的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，属于硬水，煮沸时会有水垢生成，实验小组欲探究该水垢的主要成分。
【猜想与分析】分析Ca(HCO3)2与水的元素组成，该水垢的主要成分可能是Ⅲ或Ⅳ。 Ⅰ.CaO Ⅱ.Ca(OH)2
Ⅲ.CaCO3 Ⅳ.Ca(OH)2和CaCO3
小强同学认为该水垢中不会存在CaO，理由是氧化钙能与水反应。 【实验与事实】
实验 将适量的水垢和水装入试管中，充分振荡后静置，用滴管取上层清液于小试管中，然后再向小试管中滴入紫色石蕊溶液 按如图所示方案进行实验 实验二 现象 解释或结论 Ca(OH)2微溶于水，其水溶液显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝色，不变色说明水垢中一定没有Ca(OH)2 实验一 紫色石蕊溶液不变色 反应一段时间后水垢消失，溶液澄清；玻璃片上澄清石灰水变浑浊 石灰水变浑浊，说明有CO2生成，则水垢中一定含有CaCO3 【原理与呈现】请用化学方程式表示实验二中有关反应的化学反应原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。
【实践与应用】使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，长期饮用硬水对人体健康不利，在日常生活中，可使用肥皂水来检测饮用水是硬水还是软水。
4．(2016·河北)蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 【实验验证】
方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。
小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是蔗糖燃烧中有氧气参加反应。
方案二：小刚用下图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。
(1)观察到小烧杯(或玻璃导管)中有水珠出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。
(2)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用上图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下：
实验过程 向小烧杯中加入澄清石灰水，向硬质玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯 实验现象 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；②澄清石灰水变浑浊 点燃
写出上述实验过程中一个反应的化学方程式：C＋O2=====CO2[或CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O]。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。
2
【拓展交流】
(1)方案二中，先通入一会儿氮气的原因排净硬质玻璃管中的空气(或防止氧气参加反应)。
(2)查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11。小红发现：蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致出现这种情况的原因氧的相对原子质量比氢大。
5．(2016·福州)某固体粉末由Mg、MgO和Mg(OH)2中的一种或几种组成。某化学小组为了探究该固体粉末的成分，设计如图所示的装置(固定装置省略)。
【信息资料】本实验条件下，氢气密度为0.09 g/L。 【实验过程】
步骤Ⅰ：检查装置气密性，装入药品并连接仪器。
步骤Ⅱ：倾斜Y形管，使样品充分反应，测定生成气体的体积为55.6 mL。
步骤Ⅲ：拆下装置，往Y形管内残余液中加入氢氧化钠溶液，至不再生产沉淀。经过滤、洗涤和干燥后，称得沉淀质量为2.90 g。 【回答问题】
(1)该套装置气密性的检查方法是把水准管下移一段距离，使水准管和量气管中的水形成一定的液面差，如果一段时间后液面差保持不变，则说明装置不漏气；反之，则表示装置漏气。 (2)①使样品与硫酸充分反应的正确操作是A(填标号)。 A．硫酸溶液转移到样品中 B．样品转移到硫酸溶液中
②判断样品完全反应的现象是Y形管中的固体全部消失。 (3)根据实验结果分析：
①通过步骤Ⅱ推断，样品中一定含有的物质是镁。 通过步骤Ⅲ计算，样品中镁元素的总质量为1.20g。 ②结论：该样品中的成分是Mg、MgO和Mg(OH)2。 【反思】
(4)该化学小组同学经过讨论得到以下结论，正确的有AB(填标号)。 A．利用该实验方案，能计算出样品中各物质的质量
B．实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量，确保样品完全反应
C．仅称量步骤Ⅱ中Y形管内药品减轻的质量，即能计算出样品中各物质的质量
题型之二 反应后物质成分的探究
1．(2016·南充)某化学兴趣小组的同学在做氢氧化钙与盐酸中和反应的实验时，忘记滴加指示剂，因而无法判断酸碱是否恰好完全反应。于是他们对反应后溶质大胆提出猜想，进行了以下探究，请你和他们一起完成下列实验报告。
【提出问题】该溶液中的溶质含有哪些成分？ 【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【猜想与假设】猜想Ⅰ：溶液中的溶质只有CaCl2； 猜想Ⅱ：溶液中的溶质有CaCl2、HCl； 猜想Ⅲ：溶液中的溶质有CaCl2、Ca(OH)2；
猜想Ⅳ：溶液中的溶质有CaCl2、Ca(OH)2、HCl；
3
请写出该反应的化学方程式Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O。经过讨论，同学们直接得出猜想Ⅳ是不正确的。为了验证余下的哪一个猜想是正确的，同学们又做了以下实验。 【进行实验】
实验操作 ①取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞试液 ②再另取少量反应后的溶液于另一支试管中，向里面加入适量CaCO3 实验现象 溶液不变红色 实验结论 理想Ⅲ不正确 猜想Ⅰ不正确； 猜想Ⅱ正确 有气泡生成 有气泡生成的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。 【拓展】还可以单独用下列哪种物质来证明上述猜想是正确的A。 A．CuO B．AgNO3 C．Cu D．NaOH
反应的化学方程式为CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O。
2．(2016·十堰)甲、乙两同学在学习酸的化学性质时做了如图所示实验：
甲同学实验时没有观察到明显现象，乙同学实验时观察到有气泡发生：甲、乙同学将反应完成后试管中的溶液倒入洁净的废液杯中，没有观察到明显现象。 【提出问题】废液杯中溶液的溶质是什么？
【猜想与假设】猜想1：废液中含有的溶质为NaCl、CaCl2； 猜想2：废液中含有的溶质为NaCl、CaCl2、HCl；
猜想3：废液中含有的溶质为NaCl、CaCl2、Ca(OH)2(写化学式)。
【验证与探究】甲同学取少量废液于试管中，加入紫色石蕊试液，溶液变红，则猜想2正确；乙同学取少量的废液于试管中，加入适量氧化铁粉末，发现溶液变黄色，发生反应的化学方程式为Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。
【表达与交流】甲、乙同学都认为将该溶液直接排放会对环境造成危害，你认为处理该废液的最佳方法是加熟石灰中和至中性。
【归纳与总结】确定反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物外，还要考虑生成物是否有剩余。
【拓展与延伸】乙同学在实验完毕后查阅资料得知：少量盐酸与碳酸钠溶液反应能产生碳酸氢钠，反应的化学方程式为Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，那么在【猜想与假设】中存在第4种猜想的可能，则猜想4：废液中含有的溶质为NaCl、CaCl2、NaHCO3(写化学式)。
3．(2016·娄底)某化学兴趣小组的同学在学习九年级《化学》下册中的资料卡片“石笋和钟乳石的形成”时，发现难溶于水的碳酸钙当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，联想到实验室中澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，同学们对长时间向碱溶液中通入CO2反应后溶液中的溶质组成产生了浓厚的兴趣。
【提出问题】一定量CO2与NaOH溶液反应后的溶质组成是什么？
【查阅资料】(1)通入少量CO2反应的化学方程式为：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O。 (2)通入过量CO2，反应的化学方程式为：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3。 (3)碳酸氢盐都是可溶于水的，BaCO3难溶于水。 (4)碳酸氢钠溶液呈碱性。 【提出猜想】(1)溶质为NaOH和Na2CO3；(2)溶质为Na2CO3；(3)溶质为Na2CO3和NaHCO3(填化学式)；(4)溶质为NaHCO3。 【设计实验】
实验步骤
实验现象 实验结论 4
(1)用玻璃棒蘸取反应后溶液，pH＝9 滴在pH试纸上 (2)取反应后溶液少许于试管中，向其中滴加过量的BaCl2溶液 (3)取步骤(2)中的上层清液，滴入稀盐酸 有白色沉淀生成生成 该溶液显碱性 猜想(4)不成立 有气泡冒出 猜想(1)和(2)不成立 【得出结论】猜想(3)成立。 【讨论交流】(1)有同学提出，实验步骤(1)是多余的。你认为该实验设计是否需要？不需要(填“需要”或“不需要”)。
(2)同学们又一次把目光投向了教材，发现遇热或压强变小时：Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，纷纷提出，干粉灭火器中用NaHCO3灭火的反应原理与之相似，试写出NaHCO3受热分解的化学方程式：2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋
H2O。
【反思应用】(1)同学们回忆起实验室检验二氧化碳的情景，心想：如果向澄清石灰水中不断通入二氧化碳，会看到怎样的现象呢？请你描述一下：石灰水先变浑浊，后又变回澄清。
(2)老师投影图片——新化县的梅山龙宫，冷水江市的波月洞，涟源市的藏经阁，双峰县的药王洞…宛如人间仙境的美丽溶洞，竟然是文中两个简单的化学反应创造？！同学们不禁对大自然的鬼斧神工赞不绝口，纷纷表示“娄底那么大，我想去看看”。
4．(2016·乐山)化学兴趣小组的同学将足量的锌粒加入到浓硫酸中，发现有大量的气泡放出，他们对气体的成分进行了探究。
【提出问题】锌粒加入浓硫酸后生成的气体是什么？
【查阅资料】①浓硫酸能与锌反应，但不产生氢气，也不会产生氧气；②SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红(一种红色色素)溶液褪色。
【提出猜想】甲：气体是H2；乙：气体是SO2；丙：气体是SO2和H2。
【实验探究】为了验证上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如下图的装置(部分夹持器材略去，假设每个能发生的反应都完全进行)进行探究：
(1)实验开始后，观察到A中品红溶液褪色，证明气体中含有SO2。 (2)B装置的作用是除去混合气体中的水蒸气。
(3)C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是排出玻璃管中的空气；加热一段时间后，观察到黑色物质变成红色，证明气体中含有H2。
(4)写出D瓶中发生的反应的化学方程式SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。 5．(2016·呼和浩特)某同学将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合，反应完全后(假设反应产生的气体全部逸出)，对反应后溶液中溶质的成分进行如下探究：
【实验用品】pH试纸、Zn片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。 【假设猜想】猜想一：硫酸钠；猜想二：硫酸钠、碳酸氢钠；猜想三：硫酸钠、硫酸。 【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验，请根据现象或结论填空。
实验方案 A B C D 5
实验操作 实验现象 实验结论 无气泡产生 猜想二错误 试纸变色，对照比色卡，pH＞7 猜想三正确 有气泡产生 猜想三正确 产生白色沉淀 猜想三正确 【得出结论】猜想三正确。 【评价反思】老师对同学们能用多种方案进行探究，并且得出正确的实验结论给予了肯定，同时指出探究中存在两处明显错误。分别是：
①方案B中pH试纸浸入溶液中；
②方案D中硫酸钠与氯化钡反应也会产生白色沉淀，不能证明一定有硫酸存在。
【总结提高】依据所给实验用品，你还有什么不同类方案确认猜想三是正确的。请你写出你的实验方案取少量氧化铜粉末于试管中，加入足量反应后的溶液，若氧化铜溶解，溶液变蓝，则猜想三正确。
6．(2016·泰安)实验与探究是化学学习的重要方法和内容，李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹，他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣。 【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，受热易分解； ②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝；
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物，NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水； ④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。
【发现问题】查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成。
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究： 探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分。
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②氧化铜；③碳和氧化铜的混合物。 【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告：
实验操作与现象 取黑色粉末，加入足量稀硫酸，充分反应后，黑色固体全部溶解形成蓝色溶液 探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O。 【进行实验】选择如下图所示装置进行验证。
实验结论 猜想②正确
步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气； 步骤二：依次连接装置A→B→D→C(填“C”或“D”)； 步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热。 【解释与结论】
(1)当观察到C中石灰水变浑浊，D中无水硫酸铜变蓝，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和H2O，写出装置C中反应的化学方程式CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O； (2)写出Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式Cu2(OH)2CO32
CuO＋H2O＋CO2↑。
【反思与评价】
上述装置中A的作用是除去空气中的水分和二氧化碳，防止对产物的检验造成干扰。
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题型之三 物质变质的探究
1．(2016·巴中)生石灰常用作食品干燥剂，其包装上除了表明主要成分为生石灰外，还提醒了人们注意不可食用、不可浸水、不可开袋、儿童勿食。甲、乙两同学想知道刚从食品袋中取出的生石灰的成分，进行了如下探究： 【提出问题】生石灰干燥剂中含有哪些物质？
【猜想与假设】猜想Ⅰ：含有氧化钙(CaO)、氢氧化钙[Ca(OH)2]； 猜想Ⅱ：含有氧化钙(CaO)、碳酸钙(CaCO3)；
猜想Ⅲ：含有氧化钙(CaO)、氢氧化钙[Ca(OH)2]、碳酸钙(CaCO3)。 【活动与探究】甲、乙两同学为了验证猜想，进行如下实验。
甲同学实验：取少量样品于试管中，加入适量的水充分反应后，再滴加几滴无色酚酞试液，可观察到溶液呈红色。 乙同学实验：取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸，有无色无味气体产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊。 【结论与反思】(1)猜想Ⅰ(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)错误。
(2)甲同学实验中发生的反应的方程式：CaO＋H2O===Ca(OH)2，溶液变红色的原因：氢氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红。
(3)乙同学检验气体的方程式：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
(4)乙同学认为甲同学的实验是多余的，因为：乙在有氧化钙的情况下，无法检验是否含有氢氧化钙。
【拓展应用】甲、乙最终无法确定该生石灰干燥剂的成分，实验失败，丙同学认为可以通过定量实验来确定，在定量实验时，一定要用到的实验操作是：称量。
2．(2016·宜宾)为探究一瓶久置的氢氧化钠溶液(原溶质质量分数16%)是否变质，同学们提出了多种方案，其中一种方案设计如下：
【查阅资料】氢氧化钠溶液与空气接触可能发生的反应： 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
NaOH与NaHCO3在溶液中发生反应： NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O
【假设猜想】1.该溶液未变质，溶质成分只有NaOH； 2．该溶液已变质……
【实验探究】向一定质量的洁净烧杯中加入m1 g该氢氧化钠溶液，再加入溶质质量分数为20%硫酸m2 g(硫酸足量)，充分反应、冷却后称量。根据溶液总质量m判断该氢氧化钠溶液是否变质。 试结合该方案，回答下列问题：
(1)进行上述实验使用的称量仪器名称是托盘天平，称量时，烧杯应放在该仪器的左盘。 (2)实验探究中，烧杯内溶液总质量m与氢氧化钠溶液是否变质的对应关系是： m＜(m1＋m2) g，猜想2成立；m＝(m1＋m2) g，猜想1成立。
(3)补充完善猜想2：如果该溶液部分变质，溶质的成分为NaOH、Na2CO3(填化学式，下同)；如果该溶液完全变质，溶质成分可能为Na2CO3或NaHCO3或Na2CO3、NaHCO3。
3．(2016·吉林)兰兰在家里发现了一包过期的海苔，包装内有一个小纸袋，上面写着“石灰干燥剂”(主要成分为CaO)，海苔过期了，石灰干燥剂有没有变质呢？兰兰拿着这包石灰干燥剂约化学老师一起到实验室进行如下探究。 【辨析俗称】“石灰干燥剂”中的石灰是指B(填字母)。 A．消石灰 B．生石灰 C．石灰石
【猜想与假设】猜想一：石灰干燥剂没有变质； 猜想二：石灰干燥剂部分变质； 猜想三：石灰干燥剂完全变质。
【进行实验】兰兰分别取该石灰干燥剂进行如表实验，并记录。
实验目的
实验步骤 实验现象 实验结论 7
实验一：验证有无CaCO3 实验二：验证有无CaO 有气泡出现 猜想一不成立 无明显放热现象 猜想三成立 【异常现象】兰兰整理实验，清洗仪器时，突然发现实验二中的烧杯壁明显发热。
【分析释疑】实验二的结论不准确，请用化学方程式解释烧杯壁明显发热的原因：CaO＋H2O===Ca(OH)2。 【更正结论】该石灰干燥剂部分变质，猜想二成立。 【反思与评价】石灰干燥剂表面的覆盖物，影响了正确结论的得出，兰兰由此联想到生活中有些物质表面的覆盖物，是起保护作用的，试举一例：暖气片上涂银粉(或不粘锅的内衬等)。
【拓展延伸】从确定这包石灰干燥剂成分的角度，请你再提出一个具有探究价值的问题：该石灰干燥剂中是否含有氢氧化钙。
4．(2016·重庆B卷)工业上常用电解饱和食盐水的方法制取烧碱，某化学兴趣小组为了探究久置的工业烧碱的成分，进行了如下实验：
(1)取少量样品于烧杯中，向其中加入过量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明样品中含有碳酸钠，该反应的化学方程式为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，接着又向烧杯中继续加入硝酸银溶液，出现了白色沉淀，甲同学立刻得出结论：样品中还含有氯化钠，乙同学对该结论提出了质疑，认为不一定含有氯化钠，理由是由于事先“向其中加入过量稀盐酸”，无法判断氯离子是来自于盐酸还是原样品。
(2)丙同学认为除了需要确认是否含有氯化钠外，还需要确认样品中是否含有氢氧化钠，于是，大家又进行了以下实验：
①另取少量样品溶解于水，向其中加入过量硝酸钙溶液，产生白色沉淀，然后过滤、洗涤； ②向滤液中加入足量稀硝酸，再滴入硝酸银溶液后产生白色沉淀； ③向滤渣中加少量水后滴入酚酞，溶液变红。
由此判断，滤渣中的物质是CaCO3和Ca(OH)2(填化学式)。 (3)根据以上经验，得出的结论正确的是D(填序号)。 A．样品中无NaCl
B．样品中只有NaOH和Na2CO3 C．样品中无NaOH
D．样品中有Na2CO3、NaOH和NaCl
5．(2016·泰州)“84”消毒液在日常生活中使用广泛，具有漂白、杀菌、消毒的功效。某化学兴趣小组对一瓶敞口久置的“84”消毒液成分产生兴趣，在老师的指导下，展开探究。 【提出问题】该敞口久置的消毒液中溶质有哪些？ 【查阅资料】“84”消毒液主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠。NaClO为有效成分，有腐蚀性并易与空气中二氧化碳反应(2NaClO＋CO2＋H2O===2HClO＋Na2CO3)。NaClO溶液、HClO都具有漂白、杀菌、消毒功效。HClO不稳定，受热或光照会发生分解。
【分析讨论】小组同学经过讨论，认为该消毒液中的溶质一定有NaCl，可能还有NaClO、Na2CO3、HClO中的一种或多种。
【实验过程】Ⅰ：向装入有色布条的试管中加入适量该消毒液试样，布条长时间不褪色。
Ⅱ：另取适量该消毒液试样于试管中，加入足量氯化钙溶液，静置，观察到的现象为产生白色沉淀。 【得出结论】实验过程Ⅰ中有色布条不褪色，说明该消毒液试样中的溶质不含HClO、NaClO。 实验过程Ⅱ中反应的化学方程式为CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl。 综上所述，该消毒液试样中的溶质为NaCl、Na2CO3。 【交流反思】生活中，“84”消毒液储藏时应注意低温，避光保存；一般不用“84”消毒液对水果、蔬菜进行消毒，其原因可能是会氧化水果、蔬菜中的维生素。
【拓展延伸】(1)次氯酸钠与稀硫酸能发生复分解反应，化学方程式为2NaClO＋H2SO4===Na2SO4＋2HClO。
(2)次氯酸钠与盐酸反应可生成有毒的氯气，日常生活中“84”消毒液不能与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用。
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题型之四 物质性质的探究
1．(2016·安徽)氨水和盐酸是常见的化学试剂，可将氨气(NH3)、氯化氢气体分别溶于水制得。 (1)工业上利用氮气和氢气反应制氨气，反应的化学方程式为N2＋3H2===2NH3(不要求注明条件)。 (2)小华为探究氨气溶于水是否发生化学反应，设计并完成如下实验(填写表中空白)：
实验操作 将浸有酚酞溶液的滤纸干燥后，放入盛有干燥氨气的集气瓶中 向上述集气瓶中滤纸上滴入少量水(合理答案即可) 实验现象及结论 无明显现象 滤纸变红，说明二者发生了反应 (3)小明将滴有酚酞的稀氨水加热，观察到溶液颜色变浅，原因可能是氨水受热分解，随温度升高氨气溶解度减小，导致氨水浓度降低(合理答案即可)。
(4)小芳将滴有石蕊的稀盐酸加热，溶液颜色无明显变化。为进一步研究，取稀盐酸分成2份：①未经加热；②加热煮沸一段时间后冷却，分别中和等量的氢氧化钠，消耗二者的质量：①>②，则稀盐酸经加热煮沸后浓度减小(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)为除去氯化钠溶液中的碳酸钠，小林设计了如下方案： 加热蒸馏氯化钠含碳酸钠的加入足量盐酸
――→溶液A――→ 冷却氯化钠溶液溶液
你认为上述方案不合理(填“合理”或“不合理”)，请分析：根据上述实验，加热煮沸无法除去溶液A中混有的过
量氯化氢。改进方案：向含碳酸钠的氯化钠溶液中边逐滴加盐酸，边测定溶液的pH，至溶液呈中性即可(合理答案即可)(如合理，说明原因；如不合理，说明原因并设计改进方案)。
2．(2016·南宁)某校化学兴趣小组，在实验室里用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气并进行有关氯气性质的实验探究(如下图所示)。
回答下列问题：
(1)从分液漏斗中加入的药品是浓盐酸。
(2)从反应物的状态和反应条件考虑，装置A属于固液加热型气体发生装置。
(3)若进入装置D中的氯气是纯净干燥的，则装置B的作用是除氯化氢，装置C中盛有的溶液是浓硫酸。
(4)实验过程中，同学们看到装置D中“石蕊纸花”(用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花，下同)无明显变化，E中湿润的石蕊纸花先变红后褪色。对此，同学们产生了浓厚的兴趣，于是继续进行以下实验探究。
【查阅资料】Ⅰ、氯气(Cl2)是一种黄绿色的有毒气体，能溶于水(溶解性不大)并能与水。反应：Cl2＋H2O===HCl＋HClO(次氯酸)。
Ⅱ、氯气溶于水所得的溶液称为氯水，氯水除了具有消毒作用，还具有漂白作用。 【提出问题】氯水中的什么物质具有漂白作用？ 【提出猜想】猜想1：氯水中的H2O具有漂白作用。 猜想2：氯水中的HCl具有漂白作用。 猜想3：氯水中的HClO具有漂白作用。
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猜想4：氯水中的Cl2具有漂白作用。 【实验探究】
实验操作 ①将石蕊纸花放入水中 ②将石蕊纸花放入稀盐酸中 ③将石蕊纸花放入次氯酸中 实验现象 石蕊纸花不变红 石蕊纸花变红但不褪色 石蕊纸花先变红后褪色 结论 猜想1不成立 猜想2不成立 猜想3成立 【反思交流】①同学们一致认为，不用再做实验对猜想4进行探究，理由是：进行氯气性质的实验探究时，装置D(填装置序号)的现象已证明了Cl2不具有漂白作用。
②钱程同学认为，由于氯气在水中的溶解性不大，用实验装置F中的蒸馏水吸收氯气效果不是很理想，于是将装置F中的蒸馏水换成了氢氧化钠溶液，则最终反应所得溶液中含有的盐类物质是氯化钠和次氯酸钠。
3．(2015·兰州)人被蚊虫叮咬后，蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸，使叮咬处又痛又痒。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。
【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？
【查阅资料】Ⅰ.蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH； Ⅱ.蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物。 【实验探究】
(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红色，说明蚁酸溶液显酸性； (2)小芳同学根据蚁酸中含有氢、氧元素，推测出一种生成物是水； (3)另一种生成的氧化物是气体，小敏提出两种猜想： ①猜想Ⅰ：该气体是CO2；猜想Ⅱ：该气体是CO； 他们将蚁酸分解产生的气体通过下图的装置。
②实验时装置A中无明显变化，则猜想Ⅰ不成立(填“成立”或“不成立”)； ③实验时装置B的作用是干燥(CO)气体； ④实验时装置C中的现象是黑色粉末变红色；
⑤实验时装置D中发生反应的化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
【讨论交流】从环保角度看，该装置存在明显的缺陷，处理方法是在D的导管出口点燃一支酒精灯或用气球收集气体。
【拓展延伸】当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你不会选择的物质是C。 A．苏打水 B．肥皂水 C．食醋 D．氨水
题型之五 影响因素的探究
1．(2015·雅安)研究和控制化学反应条件有重要意义。
(1)同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。
实验 1
30%双氧水 的质量(g) 10 加入的水 的体积(mL) 40 二氧化锰 质量(g) 5 收集时 间(s) 200 10
2 3 20 30 30 20 5 100 67
①取用二氧化锰的仪器是B(选填编号)。
MnO2
②写出上述反应的化学反应方程式2H2O2=====2H2O＋O2↑。
③实验3中，加入的二氧化锰质量为5g。
④相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明相同条件下，反应物浓度越高，反应速率越快。
(2)同学们通过查阅资料得知，双氧水在70 ℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们选择图2装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是氧气中混有较多的水蒸气，同学们分析原因后，采用了排水集气法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气。
2．(2016·泉州)日常生活中，人们利用碳酸钠溶液具有碱性，清洗餐具上的油污，碱性越强，去油污的效果越好，小菁决定对影响碳酸钠溶液碱性的因素展开探究，请你参与。
用不同温度的水，配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的碳酸钠溶液，依次测量溶液的pH，记录数据如下表：
实验编号 a1 a2 2% 40 11.18 a3 2% 60 11.26 b1 6% 20 11.08 b2 6% 50 11.27 b3 6% 60 11.30 c1 10% 20 11.22 c2 10% 40 11.46 c3 10% 70 11.50 溶质质 2% 量分数 水的温 20 度(℃) 溶液pH 10.90 请你分析表中数据回答： (1)溶液碱性最强的是c3(填实验编号)。
(2)要得出碳酸钠溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系的结论，可选择的一组实验是a1、b1、c1(填实验编号)，结论是在水温度相同的条件下，碳酸钠溶液的溶质质量分数越大，溶液pH越大，碱性越强。 (3)在一定温度范围内，温度的变化与碳酸钠溶液的pH变化关系是温度越高，溶液pH越大。 (4)将10%的碳酸钠溶液从20 ℃持续升温到70 ℃，所测得的pH如下表：
温度( ℃) 溶液pH 20 11.22 30 11.35 40 11.46 50 11.48 60 11.50 70 11.50 ①当温度介于20 ℃～40 ℃时，温度对碳酸钠溶液的pH影响比较大(填“大”或“小”)。 ②小菁将适量碳酸钠粉末撒在沾有油污的餐具上，并冲入适量的热水，再进行擦洗，达到较好的洗涤效果，这是因为温度越高，碳酸钠溶液的pH越大，碱性越强，去油污的效果越好。
(5)碳酸钠溶于水，有部分碳酸钠能与水发生反应生成氢氧化钠，致使溶液呈碱性。实验室鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液可选用的试剂是bd(填标号)。 a．酚酞试液 b．稀盐酸
c．氯化钠溶液 d．氯化钙溶液
(6)欲使碳酸钠溶液中的碳酸钠完全转化为烧碱，可在溶液中加入足量的物质(写名称)：熟石灰或生石灰，并充分搅拌，有关反应的化学方程式为Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH(写一个)。
3．(2016·北京)镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件。
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【查阅资料】常温下，亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应。 【猜想与假设】常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。
【进行实验】通过控制与镁条接触的物质，利用如图装置(镁条长度为3 cm，试管容积为20 mL)，分别进行下列5个实验，并持续观察20天。
编号 1 2 3 4 5 主要实验操作 先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气 再加入2 mL浓硫酸 加入2 mL NaOH浓溶液 先加入2 mL浓硫酸 再通入约4 mL CO2 先加入4 mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2 先加入2 mL蒸馏水 再通入约4 mLCO2 实验现象 镁条始终无明显变化 镁条始终无明显变化 镁条始终无明显变化 镁条始终无明显变化 镁条第3天开始变黑 至第20天全部变黑 【解释与结论】 (1)实验1和2中，NaOH浓溶液的作用是2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O(用化学方程式表示)。 (2)实验1的目的是检验只用O2是否会使镁条变黑。
(3)实验3中，试管内的气体主要含有CO2、O2(N2可填写可不填写)。
(4)得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论，依据的两个实验是2、5(填编号)。 (5)由上述实验可推知，镁条变黑的条件是与H2O、CO2、O2同时接触。 【反思与评价】
(6)在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应。
(7)欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需要的试剂是稀盐酸和澄清石灰水。
题型之六 其他探究
1．(2016·济宁)食用碱的主要成分是Na2CO3(常含有少量的NaCl)。课外探究小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量，设计了如图实验装置：
设计思路：用空气将装置B中生成的二氧化碳缓缓吹入装置D中，利用装置D的质量变化测定食用碱中Na2CO3的含量。请结合实验装置和设计思路，回答下面问题：
(1)装置D中发生反应的化学方程式为CO2＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋H2O；
(2)装置A的作用是吸收通入空气中的二氧化碳，装置E的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D中； (3)缓缓通入空气的目的是将B中生成的二氧化碳全部吹入D中，使其被氢氧化钡溶液充分吸收； (4)若撤除装置A，直接通入空气会导致实验结果偏大(填“偏大”“偏小”或“不变”)，若撤除装置C，对实验结果的影响是A、B中少量的水蒸气进入D中，也会使实验结果偏大。
2．(2016·雅安)某化学兴趣小组把金属钠放到硫酸铜溶液中，实验并非如想象的有红色铜析出，而是生成一种蓝
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色沉淀。同学们非常好奇并进行实验探究。
【提出问题】金属钠放到硫酸铜溶液中到底发生了怎样的化学反应？
【查阅资料】钠是非常活泼的金属，能与水发生剧烈反应，并放出气体，生成的溶液显碱性。
【实验探究】实验一：把一小块擦干净的金属钠放到装有少量蒸馏水的试管中，点燃生成的气体，听到“噗”的一声后燃烧起来；说明有氢气(或H2)生成。
实验二：在剩余的溶液中滴加硫酸铜溶液，发现有蓝色沉淀。 【实验总结】实验一中发生反应的化学方程式是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；实验二中发生反应的化学方程式是2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
【实验拓展】兴趣小组又将一小块擦干净的金属钠放入盛有FeCl3溶液的烧杯中，观察到发生了化学反应，该反应总的化学方程式是6Na＋2FeCl3＋6H2O===6NaCl＋2Fe(OH)3↓＋3H2↑。
3．(2016·黄冈)化学兴趣小组的同学在探究碱的化学性质时，完成了如图1所示的两个实验。实验后，小明同学将废液倒入同一废液缸中，发现混合废液浑浊并显红色。请你完成下列问题：
(1)A实验中发生反应的现象为溶液红色变浅直至消失。
(2)B实验中发生反应的化学方程式是Na2CO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓。 【提出问题】废液中，能使酚酞溶液变红的物质可能是哪些呢？
【作出猜想】猜想一：废液中，能使酚酞溶液变红的物质可能是NaOH；猜想二：废液中，能使酚酞试液变红的物质还可能是Na2CO3；猜想三：废液中，能使酚酞溶液变红的物质还可能是Ca(OH)2。
【实验验证】同学们对可能含有的碱性物质进行确定，取一定量的废液过滤，向滤液中逐滴加入稀盐酸，根据反应现象得到如图2所示的图象。
【结论】分析图象数据得出，废液中使酚酞变红的物质一定是碳酸钠和氢氧化钠，一定不是氢氧化钙。 【拓展提高】为了使以上废液实现安全排放，你的做法是滴加适量的稀盐酸。
4．(2016·绥化)叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊，某化学小组同学对其进行下列研究。 【査阅资料】
①NaN3受撞击会生成Na、N2；
②NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成； ③碱石灰是CaO和NaOH的混合物；
④NaN3的制备方法是：将金属钠与液态氨反应制得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和NH3。 【问题探究】
撞击
(1)汽车受撞击后，30毫秒内引发NaN3迅速分解，该反应的化学方程式为2NaN3=====2Na＋3N2↑； (2)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，其原因是2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O(用化学方程式表示)； (3)为测定某工业级NaN3样品中Na2CO3的质量分数，小组同学设计了如图实验装置：
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①小明同学认为通过测定装置I中反应前后B的质量差，再通过相应计算，就可测定Na2CO3的质量分数，小组同学通过讨论认为不可行，其理由可能是浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置B吸收会造成实验结果有误差(答出一种即可)
②小明同学在大家讨论的基础上，又设计了装置Ⅱ，请分析：装置Ⅱ中A的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气。若无装置C，对测定结果造成的影响是偏大(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。装置E的作用是检验二氧化碳是否被D装置完全吸收。
③根据装置Ⅱ，小组同学设计的实验步骤有： a．称量装置D；
b．称量样品，检査装置气密性； c．打开弹簧夹，鼓入空气；
d．关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞和玻璃塞。 其正确的顺序为bcadca(填字母序号，可重复)
④计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定3(填数字)个数据。
5．(2016·内江)某同学在实验室中用盐酸与石灰石反应，将制得的气体通入澄清石灰水中，发现石灰水始终不变浑浊，于是该同学对不变浑浊的原因进行了如下实验探究。
【查阅资料】CO2既不与AgNO3溶液反应，也不与饱和NaHCO3溶液反应。 【提出猜想】①澄清石灰水已经变质； ②制得的气体中除CO2外还含有其他成分。 【实验探究】
活动一：为了验证猜想①，该同学做了一个对照实验：把稀硫酸滴入盛有碳酸钾溶液的试管中，并将产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。则稀硫酸与碳酸钾溶液反应的化学方程式为K2CO3＋H2SO4===K2SO4＋CO2↑＋H2O。由该实验得出的结论是：猜想①不成立(填“成立”或“不成立”)。
活动二：将盐酸与石灰石反应制得的气体通入硝酸银溶液中，观察到有白色沉淀产生，说明制得的气体中含有HCl气体。
【实验反思】制得的气体中混有HCl的原因是盐酸浓度过大，挥发出较多的HCl气体；澄清石灰水始终不变浑浊又是因为Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O(用化学方程式表示)。
【拓展应用】若要除去CO2中混有的HCl和水蒸气，下列装置可以满足要求的是B。
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