实验室有半瓶敞口放置的标签残缺的白色固体(标签如下图)，小明-优题课

实验室有半瓶敞口放置的标签残缺的白色固体(标签如下图)，小明、小亮根据初中所学的知识进行下列探究。

【交流讨论I】(1)小明与小亮一致认为碱石灰的用途能做干燥剂，理由是．
(2)取适量该固体放入烧杯中，加入适量的水充分搅拌，发现烧杯中有白色沉淀，烧杯外壁发热，于是小亮得出结论一定有生石灰。小明认为不一定，小明的理由是。
(3)他俩将(2)烧杯中的混合物过滤，对滤液和白色沉淀的组成情况进行了进一步探究。

【猜测】
(1)小明猜测滤液中的溶质是：
① $N a O H$ ② $C a {(O H)}_{2}$ ③ $N a O H$ 、 $C a {(O H)}_{2}$
④ $C a {(O H)}_{2}$ 、 $N a_{2} C O_{3}$ ④ $N a_{2} C O_{3}$ 、 $N a O H$

【交流讨论Ⅱ】小亮认为小明的猜测中不合理(填序号)，小亮猜测滤液中的溶质还可能是。
【活动探究】小明刘滤液中的溶质的成分进行探究
(资料： $B a C l_{2}$ 溶液显中性， $B a C O_{3}$ 为不溶于水的白色固体)

实验步骤	实验现象	结论
A．取少量滤液加入过量的 $B a C l_{2}$ 溶液	产生白色沉淀	一定有
B．将A中的混合物过滤，向滤液中加		一定有 $N a O H$

(2)小亮猜测白色沉淀是
① $C a C O_{3}$ ② $C a C O_{3}$ 、 $C a {(O H)}_{2}$
【交流讨论Ⅲ】小亮根据小明的实验结论得出自己对白色沉淀的猜测中正确(填序号)。
【启示】药品保存时应注意。

科目化学题型探究题难度中等

知识点：实验探究物质的组成成分以及含量

氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下：

I．氧气的制备：

（1）写出图中有标号仪器的名称：① 　　，② 　　。

（2）写出用KMnO ₄制取O ₂的化学反应方程式　　。该装置中棉花团的作用是　　，图中装置一处明显的错误是　　。

II．氧气的收集：

【实验1】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

【实验2】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

【实验3】用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

实验数据：

	实验1			实验2			实验3
氧气的体积分数（%）	79.7	79.6	79.9	88.4	89.0	87.9	90.0	89.8	89.3
氧气的平均体积分数（%）	79.7			88.4			89.7

数据分析：

（3）由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是　　。

（4）不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是　　。

Ⅲ．铁丝在氧气中燃烧

（5）铁丝在纯净氧气中燃烧的化学反应方程式为　　。

（6）铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是　　（填化学式）。将燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，则原因是　　（用化学反应方程式表示）。

兴趣小组的同学对铝的某些性质进行相关探究。

【实验回顾】

（l）铝与稀盐酸反应。

①用如图1所示装置制取氢气。

铝与稀盐酸反应的化学方程式为。

②用B装置收集氢气的原因是。

（2）在金属活动性顺序里，金属能否置换出盐酸和稀硫酸中的氢，判断的依据是。

【提出问题】

铝能否与水反应生成氢气？

【查阅资料】

物质	钠与水	铝与水	汞与水
能否发生反应	能反应	能反应	不反应

【交流与讨论】

（1）铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，起到保护膜的作用。如生活中可用铝壶烧水。铝与氧气反应的化学方程式为。

（2）除去铝表面氧化铝薄膜的方法（举一例）。除上述方法外，还可以将铝片浸入氯化汞（HgCl ₂）溶液中，形成铝汞齐（铝汞合金）破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成。

【实验探究】

（1）将铝片完全浸入氯化汞（HgCl ₂）溶液中1分钟左右，取出，立即用流水冲洗干净后加入到蒸馏水中（如图2），其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为。

（2）在导管口a处涂肥皂水，发现导管口有气泡形成，当气泡离开导管后，气泡（填"下沉"或"上升"），用燃着的木条点燃气泡，发出爆鸣声。

【实验结论】

铝能与水反应生成氢气。

写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式。

【实验反思】

（1）图2装置内，在铝与水反应的过程中，若关闭导管上的活塞K，反应停止，其原理是。当再次打开活塞K，反应继续，产生气泡。铝未能生成氧化铝，其原因是。

（2）汞有毒，会污染环境，兴趣小组的同学用硫粉处理单质汞，用饱和硫化钠溶液处理使用过的氯化汞废液。

化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液，瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开，这一情况激起了他们浓厚的兴趣，于是展开了如下探究：

【提出问题】瓶口白色固体的成分是什么？

【查找资料】（1）玻璃中含有二氧化硅（SiO ₂），试剂瓶身经抛光处理，不易反应，而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来；

（2）二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应，SiO ₂+2NaOH＝Na ₂SiO ₃+H ₂O；

（3）硅酸钠（Na ₂SiO ₃）是一种白色固体，有很强的粘合性，可溶于水，溶液呈碱性；硅酸钠溶液能与强酸反应，如：Na ₂SiO ₃+2HCl＝2NaCl+H ₂SiO ₃↓（白色）；

硅酸钠溶液能与氯化钙溶液反应：Na ₂SiO ₃+CaCl ₂＝2NaCl+CaSiO ₃↓（白色）。

【作出猜想】白色固体的成分是：

Ⅰ．硅酸钠；

Ⅱ．硅酸钠和碳酸钠；

Ⅲ．硅酸钠、碳酸钠和氢氧化钠

【实验探究】取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液，分组进行如下实验并相互评价：

	实验操作	实验现象	结论与评价
第1组		有气泡冒出且产生白色沉淀		同学们认为猜想① 　　不成立；写出生成气体的反应化学方程式：②
第2组	第一步	产生白色沉淀	第1组同学认为：此步骤还不能准确判断出原固体的成分。
	第二部	③	大家一致认为：猜想II成立。

【反思交流】

（1）有同学认为，第2组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，理由是：④ 　　；

（2）氢氧化钠溶液必须密封保存，且试剂瓶只能用橡胶塞。

某实验小组的同学在学习了铁的冶炼后，想探究炼铁高炉排放出的高炉气体中含有污染环境的气体有哪些，请我们共同参与探究并回答下列问题：

【提出问题】高炉气体中含有污染环境的气体是什么？

【作出猜想】猜想一：只有CO；

猜想二：只有SO ₂；

猜想三：CO和SO ₂都有；

【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊（与CO ₂相似），能使品红溶液褪色，可被酸性高锰酸钾溶液吸收。

【实验探究】该实验小组的同学组装了如图1装置进行实验。

（1）甲同学在实验中发现A中品红溶液褪色，高炉气体中含有气体　　，B中酸性高锰酸钾溶液的作用是　　，C 中品红溶液的作用是　　；

（2）乙同学发现C中品红溶液没有褪色，E中澄清石灰水变浑浊，得出高炉气体中含有CO．丙同学认为乙同学的结论不正确，理由是　　。

（3）该实验小组的同学经过讨论后，改进了实验装置，如图2所示。用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液的优点是　　，写出SO ₂与 NaOH溶液反应的化学方程式　　。

【实验结论】炼铁厂排放的高炉气体中含有有害气体CO和SO ₂，直接排放到空气中会污染环境，需达标后才能排放。

某化学兴趣小组同学，用盐酸和氢氧化钠进行"酸碱中和反应"的探究，进行一段时间后发现没有明显变化，询问老师才知道忘记滴加指示剂。因此，他们停止实验，并在老师的指导下对烧杯内的溶液中的溶质的成分进行探究。

【提出问题】该烧杯内的溶质是什么？

【猜想假设】猜想一：NaCl猜想二：NaCl和HCl

猜想三：NaCl和NaOH猜想四：NaCl、NaOH和HCl

同学们讨论后一致认为猜想四不合理，请你说出不合理的理由　　（用化学方程式表示）。

【查阅资料】NaCl溶液呈中性。

【实验探究】兴趣小组甲、乙、丙三位同学分别设计了如下的实验方案，请你帮助他们完成实验报告的相关内容。

实验方案	实验现象	实验结论
甲同学取少量烧杯内的溶液于试管中，滴入酚酞试液	溶液无变化	猜想一成立
乙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中，加入　　。	有气泡生成	猜想二成立
丙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中，滴加适量的CuSO ₄溶液	没有蓝色沉淀产生	猜想　　不成立

【评价反思】老师看了甲、乙、丙三位同学的实验报告，指出甲同学的实验结论不准确，请你分析甲同学实验结论不准确的原因：　　。

【得出结论】猜想二成立

【拓展延伸】某同学在进行酸碱中和滴定实验时，测得溶液的pH变化如下图1所示，请回答下列问题：

（1）由图1可知，该同学实验操作是　　。

A．将盐酸滴入氢氧化钠溶液中

B．将氢氧化钠溶液滴入盐酸中

（2）由图1可知，在b点处溶液中溶质是　　。

（3）图2为盐酸和氢氧化钠溶液反应的微观过程，从微粒的角度分析，此反应的微观实质　　（合理答案即可）。