学校化学探究小组用HCl与大理石反应研究影响反应剧烈程度的因素。实验温度为25℃、35℃；大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，每次实验取用含碳酸钙60％的大理石10 g；所用HCl溶液的质量分数为9.125％、18.25％，每次实验HCl溶液的用量为20mL(假设两种溶液密度均为1 g／㎝3；大理石中杂质不与盐酸反应)。
【提出问题】：影响HCl与大理石反应的剧烈程度的因素有哪些?
【做出猜想】：
猜想一：大理石规格；猜想二：所用HCl溶液的质量分数；猜想三： 。
【实验探究】：完成以下实验设计方案并实验。
| 实验 编号 |
T／℃ |
大理石 规格 |
HCl的 质量分数 |
完全反应 的时间／s |
实验目的 |
| ① |
25 |
粗颗粒 |
18.25％ |
160 |
(I)实验①和②探究同体积下HCl质量分数对该反应剧烈程度的影响。 (II)实验①和③探究温度对该反应剧烈程度的影响。 (Ⅲ)实验①和④探究大理石规格对该反应剧烈程度的影响。 |
| ② |
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|
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210 |
|
| ③ |
35 |
粗颗粒 |
18.25％ |
60 |
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| ④ |
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|
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100 |
【得出结论】： 。
小明在实验室发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分进行实验探究。
【查阅资料】：①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是 。
②K 2CO 3溶液呈碱性，CaCl 2溶液，KCl溶液呈中性。
【猜想假设】：假设I：只含KOH；假设II：含KOH和K 2CO 3；假设III：只含K 2CO 3。
【进行实验】
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实验操作步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
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（1）取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸 |
有气泡 产生 |
假设 不正确 |
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（2）另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的CaCl 2溶液，振荡，静置 |
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猜想II正确 |
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（3）取②中上层清液，滴加无色的酚酞试液 |
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【拓展应用】：完全变质的KOH也有利用价值，从K 2CO 3的组成或性质看，K 2CO 3在农业上的用途是 （填一种即可）。
某研究小组对自动充气气球（示意图如图1）进行下列探究。
[查阅资料]该气球充气原理是：通过挤破液体包，使液体与白色粉末接触产生二氧化碳气体，实现气球自动充气。
（1）为检验气体是二氧化碳，可选用 （填试剂名称）。
探究一：液体包内溶液酸碱性的探究
（2）室温时，用pH试纸测得溶液的pH＝3，则该溶液呈 性。
探究二：白色粉末成分的探究
[猜想与假设]甲同学认为是碳酸钙；乙同学认为是碳酸钠；丙同学认为是碳酸氢钠。
[设计并进行实验]
（3）将少量白色粉末放入水中搅拌，固体全部溶解，说明甲同学的猜想 （填“正确”或“不正确”）、
（4）室温时，分别向盛有碳酸氢钠、碳酸钠和白色粉末样品的锥形瓶中注入等体积、足量的10%盐酸（装置如图2），记录如表：
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实验编号 |
锥形瓶内物质 |
最终得到CO2体积/mL |
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名称 |
质量/g |
||
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① |
碳酸氢钠 |
0.10 |
V1 |
|
② |
碳酸钠 |
0.10 |
V2 |
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③ |
白色粉末 |
x |
V1 |
实验①的化学方程式为 ；表中x＝ ；V1 V2（填“＞”、“＜”或“＝”）、
[分析并得出结论]
（5）白色粉末是 。
实验室一瓶久置的氢氧化钠溶液可能发生了变质（若发生变质，变质结果是生成了Na2CO3）。现对该瓶氢氧化钠溶液进行分析检测。
[猜测溶质]猜测一：溶液中溶质只有NaOH；
猜测二：溶液中溶质只有Na2CO3；
猜测三：溶液中溶质 。
[查阅资料]①溶液能使无色酚酞变红，则该溶液可能是碱溶液或碱性溶液。
②Na2CO3溶液能使pH试纸变蓝，BaCl2溶液则不能使pH试纸变色。
[实验设计]
[实验结论]
根据实验方案一，你得出的结论是：溶液中的溶质一定有 ，可排除猜测 。
根据实验方案二，你认为该瓶溶液中的溶质是 。
[讨论]
（1）实验方案一不能准确确定溶质一定含有NaOH的原因是 。
（2）实验室为防止NaOH溶液变质，你的措施是 。（答一点即可）
馒头、面包等发面食品的一个特点是面团中有许多小孔，他们使发面食品松软可口。小明学习相关化学知识后，将家里制作馒头用的白色粉末带到实验室与兴趣小组的同学一起进行探究。
【初步探究】取少量白色粉末于试管中，加适量水，测得溶液的 pH＞7，说明溶液呈 性。
【提出问题】白色粉末成分是什么？
【查阅资料】
（1）碳酸钠、碳酸氢钠都可用于制作发面食品。
（2）碳酸氢钠不稳定，受热易分解生成二氧化碳和水等； 碳酸钠很稳定。
【猜想与假设】
猜想Ⅰ：碳酸钠
猜想Ⅱ：碳酸氢钠
【实验探究】甲乙兴趣小组设计不同实验方案进行探究。
甲组方案：如图1，取适量白色粉末于试管中，将导管伸入澄清石灰水，加热，澄清石灰水变浑浊，猜想Ⅱ正确。写出装置B中反应的化学方程式 。
乙组方案：用如图2所示装置作为反应容器，准确测量生成气体的体积以判断白色粉末的成分。
分别向盛有碳酸钠、碳酸氢钠和白色粉末的锥形瓶中，注入等体积、等浓度的足量的稀盐酸，记录如表：
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实验编号 |
锥形瓶内物质[来源 |
最终得到 CO 2体积/mL |
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名称 |
质量/g |
||
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① |
碳酸钠 |
a |
V 1 |
|
② |
碳酸氢钠 |
a |
V 2 |
|
③ |
白色粉末 |
m |
V 3 |
实验①的化学反应方程式为 ； 表中 m＝ g； 根据上表中数据分析，猜想Ⅱ正确，判断的依据是 。
【反思应用】
（1）甲组方案中，无法判断白色粉末是否为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；乙组方案可以判断，如果是两者的混合物，应该满足的条件是 。
（2）家中制作馒头、面包时，将面粉发酵（产生有机酸），再加入适量的碳酸氢钠，可以使馒头、面包松软。原因是 。
某化学兴趣小组的同学利用如图装置制取收集一瓶二氧化碳气体，请和他们一起完 成以下实验探究。
（1）写出标号①的仪器名称 。
（2）实验室制取一瓶二氧化碳气体，应选用的收集装置为 （填序号），反应的化学方程式为 。
（3）化学兴趣小组的同学对反应后废液中溶质的成分进行进一步探究。
【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【猜想与假设】猜想①：废液中的溶质只有氯化钙； 猜想②：废液中的溶质是氯化钙和
（填化学式）。
【设计并进行实验】
I．为验证上面两种猜想哪种正确，甲小组的同学从下面A～E五种药品中选择合适的一种进行实验，证明了猜想②是正确的。他们选择的药品不可能是 。A．紫色石蕊试液 B．无色酚酞试液 C．锌粒 D．氧化铁粉末 E．氢氧化钠溶液
Ⅱ．乙小组用一种钠盐溶液进行实验，也证明了猜想②是正确的，请完成下面的实验报告。
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实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
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取少量反应后的废液于试管中，加入足量 （填化学式）溶液，振荡。 |
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猜想②正确 |
【探究反思】：实验产生的污染深受人们重视，我们要利用恰当的方法对废液进行处理，实行无害化排放，从源头上消除对环境的污染。