【问题情景】某化学实验小组的同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现-优题课

【问题情景】某化学实验小组的同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望：生成了什么气体？
【提出猜想】从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO₂、O₂、H₂。
【查阅资料】SO₂易溶于水，它能与NaOH溶液反应，生成Na₂SO₃。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学认为是O₂，则检验方法是   。
（2）乙同学认为是SO₂，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO₂与NaOH溶液反应的化学方程式   。
（3）实验小组同学合作设计了如图组合实验方案，排除和验证猜想的气体。

如果放出的是O₂和H₂，你认为方案中的安全隐患是   ，丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，然后   ，若听到   ，方可采用上面的装置进行实验；如果听到   ，则不能采用上述装置。
【实验探究】经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减。
（4）结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是   。
（5）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有   。（填物质化学式）
（6）不通过称量，如何判断SO₂与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了下图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO₂与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨，理由是  。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，需要补做的实验是   。

科目化学题型探究题难度较难

知识点：常见污染物的来源、危害及治理生活污水和工业废液的危害实验探究物质的组成成分以及含量

同学们学习了分子、原子、离子是构成物质常见的基本粒子，它们的质量和体积都很小。某化学兴趣小组的同学对粒子体积大小有没有差异进行了如下探究：

【查阅资料】

鸡蛋膜有极其微小的孔隙。

【实验探究】

如图所示：向5个鸡蛋壳内分别加入下表中的物质，放入盛有蒸馏水的小烧杯中，一段时间后取出鸡蛋壳，再向小烧杯中分别加入如表中的物质进行实验。

实验编号	①	②	③	④	⑤
鸡蛋壳内加入的物质	$NaCl$ 溶液	$N a_{2} C O_{3}$ 溶液	$NaOH$ 溶液	淀粉溶液	鸡蛋清
小烧杯中加入的物质	$AgN O_{3}$ 溶液	$CaC l_{2}$ 溶液	$FeC l_{3}$ 溶液	碘水	浓硝酸
小烧杯中的现象	白色沉淀		红褐色沉淀	无现象	无现象

【实验分析】

（1）实验①小烧杯中产生的白色沉淀是　　；实验③小烧杯中产生红褐色沉淀，反应的化学方程式为　　。

（2）通过实验①②③得出的结论是　　。

【实验结论】

综上实验探究可知：构成物质的基本粒子的体积　　。

【反思交流】

小明同学认为上述实验④⑤不能比较分子体积大小差异，还应增加下列对比实验进行完善：将实验④鸡蛋壳内和小烧杯中物质互换，重复上述实验操作，小烧杯中的现象是　　。

【拓展延伸】

科学家设计制造出孔径大小不同的“小筛子”，让体积大小不同的粒子通过，从而分离提纯物质。如天然水的净化、海水淡化。

（1）实验室制取某种气体X，X可能为氢气、氧气或二氧化碳。回答下列问题：

①图中用于加热试管的仪器名称是　　。

②若将装置A和E连接制取气体X，A中反应的化学方程式为　　。

③若用装置B和F制取气体X，装置中a和c相连，则气体X是　　。

（2）长途运输活鱼常向水中加入过氧化钙（ $Ca O_{2}$ ）固体。某探究小组对过氧化钙进行了如下探究活动。

【探究活动1】

①将一定量的过氧化钙加入水中，缓慢产生气泡（经检验该气体能使带火星的木条复燃）；

②取少量反应后的液体于试管中，滴加酚酞试液，溶液变红。据此得出反应的化学方程式为 $2 Ca O_{2} + 2 H_{2} O ═ 2 Ca （ OH ）_{2} + O_{2} ↑$ 。

【探究活动2】

另取①中上层清液，加入 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液，充分反应后有沉淀生成，生成沉淀的化学方程式为　　。过滤，得到滤渣和滤液。

【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？

【作出猜想】猜想一： $NaOH$

猜想二：　　

猜想三： $NaOH$ 、 $N a_{2} C O_{3}$

【实验探究】取少量滤液，向其中加入足量稀盐酸，　　（填写实验现象），猜想三成立。

【反思交流】根据以上探究事实，你认为过氧化钙的用途有　　（写一条即可）。

燃烧与灭火紧密联系着我们的生活。请你依据下列实验探究，回答相关问题。

（1）在空气中点燃镁条，观察到镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光，说明该反应　　（填“放出”或“吸收”）能量，生成白色固体 $MgO$ ，说明镁发生了　　反应（填“氧化”或“还原”）。

（2） $C O_{2}$ 可用于灭火，是否也可熄灭燃着的镁呢？某实验小组进行了如下探究：

①实验探究

取两块大小相同的干冰，在一块干冰中央挖一个小穴，放入一些镁屑，用红热的铁棒点燃镁屑。（见图1）

迅速将另一块干冰盖上，镁在两块干冰间剧烈反应，发出耀眼的白光，像冰块中装入一个明亮的电灯泡一样。（见图2和图3）

取走上面一块干冰，观察到有白色固体产生（见图4），用铁片拨开图4产物的表面（见图5），还观察到的现象是　　，写出该反应的化学方程式　　。

②反思交流

小组实验后讨论，对初中教材中燃烧的条件有了新的认识，请你代为表达。　　。

我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法，为世界制碱工业作出了突出贡献。在工业生产所得的碳酸钠产品中往往会混有少量的氯化钠。某校化学兴趣小组同学想探究某产品中碳酸钠的质量分数，经讨论后设计了如下两种实验方案。

【查阅资料】碱石灰的主要成分是 $CaO$ 和 $NaOH$ 。

【设计与实验】

方案甲：“气体质量法”

（1）按如图所示连接好装置，检查装置气密性后加入一定质量的碳酸钠样品于装置A中。

（2）打开止水夹K通入一段时间的氮气后，称量装置C的质量，并记录。

（3）关闭止水夹K，打开分液漏斗活塞向A装置中注入足量的稀硫酸，关闭活塞。

（4）待装置A中无气泡产生后打开止水夹K，再次通入氮气一段时间后，关闭止水夹K，第二次称量装置C的质量，并记录。

（5）计算。

【分析与讨论】

①装置A中发生反应的化学方程式为　　。

②装置B中浓硫酸的作用是　　。

③步骤（4）中再次通入氮气的目的是　　。

④装置D的作用是　　。

方案乙：“沉淀质量法”

写出上述流程中相关反应的化学方程式：　　。

【得出结论】

同学们经过实验，最终都计算出了样品中碳酸钠的质量分数。

请你根据方案乙中测定的相关数据，求出样品中碳酸钠的质量分数为　　 ×100%（用含有m、n的代数式表示）。

【反思与交流】

同学们经过讨论认为方案乙优于方案甲，理由主要是　　（填字母序号）。

A．	节约能源
B．	操作简便
C．	保护环境

其兴趣小组同学在老师的指导下，进入实验室对碳酸钙进行了一系列探究。回答下列问题：

Ⅰ．碳酸钙与盐酸反应

（1）装置A中仪器a的名称为　　。

（2）装置B中的现象是　　。

（3）装置C若用于检验生成的气体，其中试剂为　　（写名称），发生反应的化学方程式为　　。

Ⅱ.碳酸钙分解

碳酸钙在电炉中高温煅烧一段时间后，对剩余固体进行探究。

【提出问题】剩余固体成分是什么？

【猜想与假设】猜想一：全部是碳酸钙

猜想二：是碳酸钙和氧化钙的混合物

猜想三：全部是氧化钙

【设计并完成实验】

实验操作	实验现象	解释与结论
步骤一：取剩余固体于试管中，加水振荡后静置	底部有白色不溶物	\
步骤二：取上层清液于另一试管中，滴加氯化铜溶液	有	上层清液中一定含有氢氧化钙
步骤三：取部分底部白色不溶物于第三支试管中，滴加过量稀盐酸	有气泡产生	白色不溶物中一定含有

【实验结论】正确的猜想是　　。

【交流与反思】小芳同学认为，步骤二中还可滴加其他试剂用来替代氯化铜溶液，该试剂可以是　　（写一种即可）；小华同学认为，只需完成步骤一和步骤三即可获得相同实验结论，他的依据是　　。

【拓展与分析】查阅资料：生石灰质量的优劣常采用“活性度”来衡量。“活性度”的测定方法：取一定质量的生石灰，加入一定量的水，用一定溶质质量分数的盐酸中和，记录所消耗盐酸的体积（单位为mL）。消耗盐酸的体积数越大，“活性度”越高。

测得煅烧产物（ $CaO$ ）的活性度，数据见如表。

石灰石煅烧的最佳温度范围一般为1100℃～1200℃的证据是　　。