某中学化学兴趣小组按照课本的实验方法（如图甲），做木炭与氧化-优题课

某中学化学兴趣小组按照课本的实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。

【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适的反应装置，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？
【猜想与假设】
（1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种氧化物，并猜测它的化学式可能为                。
（2）同学们还认为，通过改变反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况．
【分析与交流】
（1）甲装置中酒精灯火焰处加有铁丝网罩，其作用是                              。
（2）该实验时应注意不能把石灰水变浑浊作为木炭跟氧化铜反应的充分证据，因为试管中还可能发生反应                                       （写化学方程式）。
【实验与结论】
稳定的高温是本实验成功的关键因素之一，实验装置也会影响加热的效率。同学们决定用乙装置替代甲装置进行实验，他们在检验了乙装置的                            后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热。待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后用弹簧夹夹紧胶皮管，让产物自然冷却。若不用弹簧夹夹紧胶皮管，可能出现的后果是                                             ，待产物冷却后，同学们终于观察到了期待已久的紫红色铜，实验获得了圆满成功．

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

[科学探究]

耕地盐碱化影响粮食安全，盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展，兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。

（1）成因：由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化如图所示，当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时，随水分蒸发，__________导致土壤盐碱化。

（2）检测：配制土壤样品浸出液、用_______测定、若 $p H ＞ 7$ 、则浸出液显__________性。

（3）探究：某地土壤碱化可能由 $N a_{2} C O_{3}$ 、 $N a_{2} S O_{4}$ 中的一种两种引起。教师提供模拟盐碱化壤样品浸出液。

[查阅资料] $B a C l_{2}$ 易溶于水； $B a C O_{3}$ 为白色固体，难溶于水； $B a S O_{4}$ 为白色固体，难溶于水和盐酸。

[提出问题]样品中的是什么?

[作出猜想]猜想1： $N a_{2} C O_{3}$

猜想2：_________

猜想3： $N a_{2} C O_{3}$ 和 $N a_{2} S O_{4}$

[实验探究]

（4）取少量出分别加管A、B中

实验序号	操作	现象	结论
1	向A中滴加少量 $B a C l_{2}$ 溶液	产生白色沉淀	含 $N a_{2} S O_{4}$
2	向B中滴加过量稀盐酸	_______	含 $N a_{2} C O_{3}$

[分析评价]

（5）有同学认为实验1不够严谨，理由是______________（用化学方程式解释）

[补充实验]

（6）

实验序号	操作	现象	结论
3	向实验2反应后的溶液中滴加少量 $B a C l_{2}$ 溶液	_______	猜想3成立

（7）交流：应对土壤盐碱化的合理措施有___________（多选，填字母）

合理施肥

引海水灌溉

用熟石灰改良

种植耐盐碱作物

救治新冠患者需要氧气，制氧机制氧是一种途径。某品牌制氧机中有一包白色颗粒和一包黑色粉末，白色颗粒成分为过碳酸钠（化学式为 $2 N a_{2} C O_{3} \cdot 3 H_{2} O_{2}$ ，它是过氧化氢与碳酸钠的化合物，遇水后放出氧气）。某小组设计实验探究其制氧原理。

【探究一】

（1）分别取等质量的白色颗粒和等体积的水加入a、b两支试管，再向b试管中加入黑色粉末。观察到a试管仅有少量气泡，b试管有大量气泡。

①黑色粉末起　　作用。

②欲使a试管产生气泡加快，可加入　　（填序号）。

A． $CuS O_{4}$ 溶液

B． $NaCl$ 溶液

C． $Mn O_{2}$

【探究二】

（2）根据元素守恒，上述反应后溶液中溶质的成分可能为：

①只含 $NaOH$ ②只含 $N a_{2} C O_{3}$ ③ $NaOH$ 和 $N a_{2} C O_{3}$ 的混合物……

甲、乙两同学仅针对前三种可能性，分别设计实验1和实验2进行验证。

序号

操作和现象

实验结论

实验1

取b试管上层清液滴加过量稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体

只含 $N a_{2} C O_{3}$

实验2

第一步：取b试管上层清液滴加过量 $CaC l_{2}$ 溶液，产生白色沉淀并过滤

第二步：在滤液中滴加酚酞，溶液　　（填现象）

只含 $N a_{2} C O_{3}$

【反思评价】

（3）丙同学认为实验1的结论不严谨，理由是　　。

【得出结论】

（4）结合实验现象，该制氧机的制氧原理有两步反应，写出第二步的化学方程式：

① $2 N a_{2} C O_{3} \cdot 3 H_{2} O_{2} \begin{matrix} \underline{\underline{\begin{matrix} 加热 40 ° C \end{matrix}}} \end{matrix} 2 N a_{2} C O_{3} + 3 H_{2} O_{2}$ ；②　　。

【延伸拓展】

（5）制氧机制氧选择过碳酸钠而不选择双氧水的根本原因是　　（填序号）。

A.产物无污染

B.制取成本更低

C.运输储存更方便

在学习二氧化碳性质时，小舟进行如图探究：

【制取气体】用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集时要得到平稳的气流，应选择图甲中的　　（填字母）作为发生装置。

【探究性质】用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后，小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中（如图丙），预期观察到的现象是　　。

小丽和小科在做“金属与酸反应”的实验时，他们分别将镁条投入盛有稀盐酸的试管中，小丽加入少量镁条，而小科加入了足量镁条。一段时间后，小科的试管底部“意外”地出现了灰白色固体。为探究该固体是什么物质，他们开展了如下探究：

【提出问题】足量镁和稀盐酸反应生成的灰白色固体是什么？

【查阅资料】氢氧化镁和碱式氯化镁[ $Mg (OH) Cl$ ]都难溶于水，但都能与稀硝酸反应，后者能生成 $Mg （ N O_{3} ）_{2}$ 和 $HCl$ 。

【建立假设】假设1：未溶解完的氯化镁；假设2：氢氧化镁；假设3：碱式氯化镁；……

【进行实验】将灰白色固体过滤、充分洗涤后进行如下实验：

序号	实验操作	实验现象	实验结论
实验一	取灰白色固体于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡	固体不溶解	假设1
实验二	取灰白色固体于试管中，加入足量稀硝酸，充分振荡	固体溶解	假设2不成立
实验二	往上述溶液中滴加硝酸银溶液		假设2不成立

【评价交流】小丽认为该灰白色固体一定是碱式氯化镁。小科认为上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁，其理由是　　。

【继续探究】……

某校科学研究小组同学开展“二氧化碳的制取与性质”的实验探究。

【实验原理】 $CaC O_{3} + 2 HCl ═ CaC l_{2} + H_{2} O + C O_{2} ↑$

【发生装置】

（1）结合实验原理，图1中发生装置可用于实验室制取 $C O_{2}$ 气体的是：　　（填字母）

【实验探究】

探究Ⅰ.影响因素探究

在制取 $C O_{2}$ 气体时，为了探究影响反应快慢的因素，小组同学进行了四组实验，如表所示

实验组别	甲	乙	丙	丁
大理石的质量/g、颗粒大小	m块状	m块状	m粉末状	m粉末状
盐酸的体积/mL、浓度	V稀盐酸	V浓盐酸	V稀盐酸	V浓盐酸

（2）若探究盐酸的浓度对上述反应的影响，可选择实验甲与　　（选填实验组别）进行对照。

探究Ⅱ.性质探究

做 $C O_{2}$ 与 $NaOH$ 溶液发生反应的验证实验时，同学们将 $NaOH$ 溶液加入到充满 $C O_{2}$ 气体且质地较软的塑料瓶中，观察到塑料瓶变扁，由此得到 $C O_{2}$ 与 $NaOH$ 发生反应的结论。但有同学认为上述现象产生的原因还可能是 $C O_{2}$ 气体溶于水导致气压减小。

为回答该同学的质疑，小科进行了如下实验：在两个250mL的烧瓶中分别充满 $C O_{2}$ 气体，通过注射器同时向两个烧瓶中分别注入同体积的水和 $NaOH$ 溶液，最后得到烧瓶内压强与时间的关系曲线（如图2所示）。由此，小科得出 $C O_{2}$ 气体溶于水会导致塑料瓶变扁，同时 $C O_{2}$ 与 $NaOH$ 也发生了化学反应的结论。

（3）结合图2中A、B曲线变化特点，写出能证明 $C O_{2}$ 与 $NaOH$ 发生了化学反应的证据　　。

【拓展提高】

小组同学完成某石灰石样品中 $CaC O_{3}$ 的质量分数测定，其方法是：将样品与一定量的稀盐酸反应，测定反应后生成的 $C O_{2}$ 质量，再根据 $C O_{2}$ 的质量求出样品中 $CaC O_{3}$ 的质量分数。

小组同学在实验室中组装了相应的实验装置（如图3）。小科利用该实验装置按如下步骤进行实验：

①先通一段时间的空气

②称量D装置的质量为 $m_{1}$

③打开分液漏斗的活塞，将稀盐酸全部加入锥形瓶，待充分反应后，关闭活塞

④再次通空气一段时间

⑤再次称量D装置的质量为 $m_{2}$

（4）有同学指出实验步骤③操作明显不合理，你认为该同学的理由是　　。