同学们探究影响实验室用过氧化氢溶液制取氧气反应速率的因素，过-优题课

[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）

A．

合理施肥

B．

引海水灌溉

C．

用熟石灰改良

D．

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　　。

化学知识和生活经验	思考
木炭在氧气中燃烧比在空气中更旺	双氧水的浓度可能会影响生成氧气的快慢
夏天，将食品放在冰箱里不容易腐烂	（8）

组别	温度	二氧化锰的质量	双氧水的浓度和体积	观察产生气泡的速率
1	室温	0．5g	5%、50 mL	反应平稳，有大量气泡产生
2	加热	0．5g	w%、50 mL	气泡急速产生，并产生大量白雾
3	室温	0．5g	30%、50 mL	气泡呈爆发式产生，并带出反应液