化学来源于生活，同学们对生活中的一些现象产生兴趣，在老师指导-优题课

化学来源于生活，同学们对生活中的一些现象产生兴趣，在老师指导下开展了系列探究实验活动：

活动一：红砖粉末能做催化剂吗？

实验步骤

实验现象

实验结论和解释

小明

A试管装有5mL的5%过氧化氢溶液

B试管装有5mL的5%过氧化氢溶液，再加入a克的红砖粉末。

A中无明显现象，B中产生大量能使带火星的木条复燃的气体。

（1）产生的气体是　　。

（2）红砖粉末能改变过氧化氢的分解速率。

小红

待反应停止时，向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液。

（1）又产生大量能使带火星的木条复燃的气体。

红砖粉末的　　在反应前后没有发生变化。

【实验反思】小明和小红通过上述实验，一致认为红砖粉末可以做分解过氧化氢溶液的催化剂，但小强认为小明和小红说法不严谨，理由是　　。

活动二：水壶内部的白色固体是什么？

【查阅资料】水在加热或长久放置时，溶于水中的可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀（水垢）。

【假设与猜想】

猜想Ⅰ：CaCO₃

猜想Ⅱ：Mg（OH）₂

猜想Ⅲ：　　（填化学式）

【实验与探究】取少量白色固体样品（不考虑杂质和微溶物对实验的影响）于试管中，向其中加入足量稀盐酸，现象：白色固体溶解，有气泡产生，根据以上现象，小华认为：猜想Ⅰ正确。小雪却认为小华的结论不严谨，经过两人反复讨论，进一步设计了如表实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
取上述实验中的上层清液于试管中，滴加足量NaOH溶液		猜想Ⅰ成立
取上述实验中的上层清液于试管中，滴加足量NaOH溶液	有白色沉淀产生	猜想Ⅲ成立

验证猜想Ⅲ成立时产生白色沉淀的反应化学方程式是　　。

活动三：验证NaOH变质有方法？

【方法归纳】同学们通过实验探究，认为验证氢氧化钠变质可以从验证反应后的生成物入手，例如：加足量稀盐酸等出现气泡，加氯化钙溶液等出现白色沉淀等来判别；也可以通过反应过程中温度、压强等变化来判别。

【学科渗透】按如图所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面　　。

据此，小明同学得出“CO₂与NaOH发生了化学反应”的结论。小红认为小明结论证据不充足，理由是　　。

【再次实验】同学们用压强传感器研究水或等量NaOH溶液分别吸收CO₂的效果，实验装置及测定结果如甲图和乙图所示。图乙中　　（填“Ⅰ”“Ⅱ”）表示等量NaOH溶液吸收CO₂的曲线。

科目化学题型实验题难度较难

知识点：实验探究物质的组成成分以及含量催化剂的特点与催化作用

茶垢是茶中的有机物经过系列变化形成的，不易清洗。使用茶垢清洁剂可以轻松将茶垢除去。梧州某校化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。

小吴按照说明书将适量茶垢清洁剂放入有茶垢的杯子中，加入热水浸没茶垢，立即产生大量气泡，一段时间后冲洗茶杯，茶杯光亮如新。

【提出问题1】产生的气体是什么？

[查阅资料]茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠（ $N a_{2} C O_{4}$ ）。

[猜想与假设]同学们对该气体的成分提出了三种猜想。

猜想1：只有 $O_{2}$ ；猜想2：　　；猜想3：既有 $O_{2}$ 又有 $C O_{2}$ 。

[实验验证]小吴按如图装置对猜想进行如下验证：

操作	现象	结论
检查气密性后，向A中加入热水，将生成的气体依次通过B、C，向D中插入带火星的木条。	观察到B中，D中木条复燃	猜想1正确。

[拓展实验]小周改用冷水重复上述实验，观察到锥形瓶中有持续的小气泡缓慢放出，带火星的木条没有复燃。该木条不复燃的原因是　　。

[交流与讨论]老师提示，茶垢清洁剂是利用过碳酸钠与水反应产生具有强氧化性的活性氧，使茶垢分解、剥离、脱落。所以，使用茶垢清洁剂时，加入　　的水，效果更好。

【提出问题2】过碳酸钠与热水反应后所得溶液E中溶质的成分是什么？

[猜想与假设]同学们查阅资料后，作出三种猜想。

猜想1：只有 $N a_{2} C O_{3}$ ；猜想2：只有 $NaOH$ ；猜想3：既有 $N a_{2} C O_{3}$ 又有 $NaOH$ 。

[实验验证]小施从下列试剂中选择合适的试剂完成探究：稀盐酸、饱和 $Ca （ OH ）_{2}$ 溶液、 $CaC l_{2}$ 溶液、酚酞溶液、 $Ba （ OH ）_{2}$ 溶液。

操作	现象	结论
步骤1：取少量溶液E，滴加	有气泡产生	溶液中一定有 $N a_{2} C O_{3}$ ，猜想2不正确。
步骤2：另取少量溶液E，滴加 $CaC l_{2}$ 溶液至不再产生沉淀为止，向上层清液中加入　　。	无明显现象	溶液中无 $NaOH$ ，猜想3不正确，猜想1正确。

[交流与讨论]步骤2中选用 $CaC l_{2}$ 而不用 $Ca （ OH ）_{2}$ 的原因是　　。

【总结提升】

（1）根据过碳酸钠的性质，保存茶垢清洁剂应注意　　。

（2）过氧化钠（ $N a_{2} O_{2}$ ）常用作供氧剂，其与水反应的历程与过碳酸钠类似，即先与水反应生成过氧化氢和一种碱，之后过氧化氢迅速分解。请写出过氧化钠与水反应的总反应方程式　　。

结合下列实验装置，回答有关问题。

（1）写出图中对应仪器的名称：a 　　，b 　　。

（2）加热氯酸钾和二氧化锰可制备 $O_{2}$ ，应选择的气体发生装置是　　（填字母）。

（3）实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气，该反应的化学方程式为　　，若用装置C收集 $H_{2}$ ，气体应从　　（填“e”或“f”）端进入。

在酸和碱的中和反应中，氢氧化钠与稀盐酸反应现象不明显。为证明两者发生化学反应，在老师指导下开展了系列探究活动，选取以下三组实验方案进行分析讨论，请你参与其中。

[学生实验]

方案	实验方法	实验操作	实验现象	实验分析
一	测定滴加过程中温度变化	室温时，将温度传感器放入氢氧化钠溶液中，然后逐滴加入稀盐酸至过量，得到温度变化图像。		氢氧化钠和稀盐酸发生的反应是　＿＿＿＿＿反应（填写“吸热”或“放热”）。图中＿＿＿＿＿点表示氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应（填写字母）。
二	用酚酞溶液作指示剂检测	反应前向氢氧化钠溶液滴加酚酞溶液。	溶液显＿＿＿＿＿色	氢氧化钠与稀盐酸混合发生反应，其化学方程式＿＿＿＿＿
二	用酚酞溶液作指示剂检测	然后逐步加入稀盐酸至过量。	溶液颜色逐渐变浅至无色	氢氧化钠与稀盐酸混合发生反应，其化学方程式＿＿＿＿＿
三	用pH试纸检测酸碱混合后溶液的酸碱性	用洁净、干燥的玻璃棒蘸取少量混合液滴在干燥的 $p H$ 试纸上，观察颜色变化并与标准比色卡比较。	①若试纸变蓝色	$p H$ ＿＿＿＿＿ $7$ ，溶液呈碱性（填“＞”“＝”或“＜”）。
			②若试纸不变色	$p H ＝ 7$ ，溶液呈中性。
			③若试纸变红色	$p H ＜ 7$ ，溶液呈　＿＿＿＿＿性。
			能证明氢氧化钠和稀盐酸混合恰好完全反应的实验现象是＿＿＿＿＿（填写序号）。

化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题：

（1）实验室用装置A制取氧气时，试管中所盛的药品是＿＿＿＿＿，若用装置D收集产生的氧气，气体应从＿＿＿＿＿（填“a”或“b”）端进入。

（2）实验室用锌与稀硫酸制取氢气时，反应的化学方程式为＿＿＿＿＿，如果用装置E检验氢气，现象是＿＿＿＿＿。

（3）实验室用装置B制取二氧化碳时，反应的化学方程式为＿＿＿＿＿，装置C也可作为实验室制取二氧化碳的发生装置，与装置B相比，选用装置C的优点是＿＿＿＿＿。二氧化碳溶于水形成碳酸，用装置F检验其酸性时的现象是＿＿＿＿＿，图中标有①的仪器名称是＿＿＿＿＿。

脱氧剂可以延长食品保质期。某脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠。针对该脱氧剂进行如下活动：

活动一：验证脱氧剂中含有铁粉和活性炭

【进行实验】

（1）取脱氧剂样品于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色，说明脱氧剂中含有铁粉。写出该反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（2）充分反应后，将试管中的固液混合物过滤，将滤渣洗涤、干燥，得到黑色固体；

（3）如图所示，将黑色固体置于坩埚（耐高温容器）内，在电炉上灼烧，最终黑色固体全部消失。灼烧期间，在坩埚上方罩上烧杯，过一会儿，迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的现象，说明脱氧剂中含有活性炭。

【反思与评价】用酒精灯替换电炉重复（3）实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

活动二：探究脱氧剂中氯化钠的作用

【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理

【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率

【进行实验】按如图所示A、B装置进行实验，相同温度下，每隔一段时间测量导管中水面上升高度，实验数据如下表。

时间/ $h$	$0$	$1.0$	$2.0$	$3.0$
A装置导管中水面上升高度/ $c m$	$0$	$1.2$	$5.6$	$9.7$
B装置导管中水面上升高度/ $c m$	$0$	$0$	$0.8$	$3.5$

【解释与结论】

（1）从化学、物理两个视角综合分析，A、B装置导管中水面上升的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（2）结合表中数据，得出脱氧剂中氯化钠的作用是＿＿＿＿＿（填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率。

【拓展与应用】铁生锈的原理在生活中有诸多应用

（1）取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，说明铁生锈是＿＿＿＿＿填“吸热”或“放热”）反应；

（2）写出一种防止铁生锈的具体方法＿＿＿＿＿。