备考2023中考真题题型分类-实验探究题：专题八 猜想与假设类（含解析）

专题八 猜想与假设类实验探究题
1．（2022·北部湾）纯碱是一种重要的化工原料，广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开展项目式学习。
（1）任务一 了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体，生成碳酸氢钠和氯化铵（NH4Cl），再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
纯碱属于　 　（填“酸”“碱”或“盐”）。
（2）饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是____（填字母序号）。
A．Cl2 B．NH3 C．SO2 D．CO2
（3）任务二 探究纯碱的性质——Na2CO3溶液呈碱性
【查阅资料】①溶液呈碱性，是因为溶液中存在较多的OH-。
②Na2CO3在水中全部解离出Na+和。
③CaCl2溶液呈中性，Ca2+、Cl-对溶液的酸碱性没有影响。
【提出猜想】猜想一：H2O单独起作用，产生较多的OH-，使溶液呈碱性。
猜想二：Na+与H2O作用，产生较多的OH-，使溶液呈碱性。
猜想三：　 　。
（4）【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
①向试管中加入一定量的蒸馏水，滴入2滴酚酞溶液 溶液无明显变化 猜想一不成立
②向试管中加入一定量的NaCl溶液，滴入2滴酚酞溶液 溶液无明显变化 猜想二不成立
③①向试管中加入一定量的Na2CO3溶液，滴入2滴酚酞溶液,②往①所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量 ①溶液由无色变红色 ②　 　 猜想三成立
（5）【解释与结论】同学们和老师交流，得知和H2O作用，产生较多的OH-和另一种阴离子。
【拓展与延伸】结合任务二的所有信息和结论，运用初中化学所学知识，经过分析推理可得出：Na2CO3溶液中含有的阴离子是　 　。
（6）任务三 探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂
【查阅资料】Na2CO3可用于生产洗涤剂。Na2CO3溶液呈碱性，可清洗油污，溶液碱性越强，去油污效果越好。
【实验探究】兴趣小组继续对影响Na2CO3溶液去油污效果的因素进行探究。
用不同温度的水，配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的Na2CO3溶液，并测定溶液pH，记录数据如下表：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
溶质质量分数 2% 2% 2% 6% 6% 6% 10% 10% 10%
溶液温度（℃） 20 40 60 20 50 60 20 40 70
溶液pH 10.90 11.18 11.26 11.08 11.27 11.30 11.22 11.46 11.50
【解释与结论】
①实验①、②、③对比，可得出的结论是　 　。
②要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系，可选择的3个实验的编号是　 　。
（7）【拓展与应用】下列物质可用于去油污的是____（填字母序号）。
A．NaCl B．NaOH C．K2CO3 D．CaCO3
2．（2022·衡阳）某课外化学兴趣小组发现木炭与浓硫酸加热后产生了气体，该气体有刺激性气味，能使澄清的石灰水变浑浊。同学们在老师的指导下对该气体成分进行了探究。
（1）【提出问题】该气体的成分是什么？
【提出猜想】猜想一：该气体是CO2；猜想二：该气体是SO2；猜想三：该气体是　 　。
（2）【查阅资料】
①SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应，使其褪色。
②
【实验设计】
【现象与分析】
①装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，说明气体中含有　 　。装置B中高锰酸钾溶液必须足量的原因是　 　。
②装置C中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有CO2，请写出反应的化学方程式　 　。
【实验结论】猜想三成立。
（3）【反思交流】
若装置B与装置C位置互换，该实验设计是否合理　 　，理由是　 　。
（4）有同学认为，木炭与浓硫酸加热后生成的产物中，除上述已验证的物质外，至少还有一种产物，理由是　 　。
3．（2022·通辽）人类研发使用可降解塑料，是防治“白色污染"的重要途径之一。某化学兴趣小组查阅资料得知，以聚乳酸为原料加工而成的一种餐具能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水。该小组对这种餐具组成元素进行探究。请回答下列问题。
（1）【提出问题】这种餐具的组成元素是什么？
【提出猜想】猜想1：这种餐具由碳、氢元素组成，猜想2：这种餐具由　 　元素组成。
（2）【查阅资料】硫酸铜粉末吸水由白色变为蓝色。
【实验验证】检查装置气密性后，装入餐具碎片，按图连接各仅器（夹特装置已略去），开始实验……
【解释与结论】
①装置A中发生反应的化学方程式为　 　。
②根据　 　的现象，可证明这种餐具中含有氢元素和碳元素。
③实验过程中通N2的作用是　 　。
④测得装置C中餐具碎片的起始质量为0.72g，反应后装置C中硬质玻璃管内无固体残留。装置D增重0.36g，装置E和F一共增重1.32g。经计算确认猜想　 　成立。
（3）【评价与改进】小组内有同学指出餐具碎片可能未完全燃烧，产物为CO，CO2，H2O的混合物，从而影响对其组成元素的测定，建议　 　。
4．（2022·广安）某课外化学兴趣小组到华蓥山石林研学旅行，震惊于溶洞内千姿百态的石笋、钟乳石。回校后查阅教材，知道溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中。石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙，其反应方程式为：CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2.当溶有碳酸氢钙的水遇热或压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来。
【提出问题】兴趣小组在研究溶洞成因后提出：
在碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体也会发生类似的反应吗？
推测反应方程式为：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
（1）【猜想与假设】同学们做出了如下猜想：
猜想一：碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。
猜想二：　 　。
（2）【查阅资料】①碳酸氢钠受热会分解产生碳酸钠、水和二氧化碳；
②碳酸钠与碳酸氢钠相互不反应。
【实验方案设计】
第一步：制备检测样品。向盛有Na2CO3溶液的烧杯中通入一定量的二氧化碳后，通过系列的操作制得了固体，并干燥固体待用。
第二步：将第一步制得的固体加热，以检验固体中是否有碳酸氢钠。
实验装置如图一所示，在加药品前应先检查装置　 　。
完成上述操作后，将固体样品放入试管并加热。
（3）【证据和推理】一段时间后，观察到烧杯内澄清石灰水变浑浊，这说明猜想　 　成立。请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式　 　。
（4）【实验反思】同学们实验后讨论认为此实验设计不严密，使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳或许来自碳酸钠分解。于是补充设计了图二的实验装置进行探究。
同学们在大试管里放碳酸钠（直接受热），小试管里放碳酸氢钠（间接受热）。一段时间后，出现　 　（选填下列选项中编号）的现象，则证明碳酸氢钠受热分解，碳酸钠受热不分解。由此推出图一装置产生的二氧化碳来自于碳酸氢钠的分解。
A．烧杯A中澄清石灰水变浑浊，烧杯B中澄清石灰水不变浑浊
B．烧杯A中澄清石灰水不变浑浊，烧杯B中澄清石灰水变浑浊
C．烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均变浑浊
D．烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均不变浑浊
【探究结论】碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。
5．（2022·自贡）某化学兴趣小组将镁条用砂纸打磨后按图Ⅰ所示方案进行实验。A中缓慢产生气泡，B、C中快速产生较多气泡，且C中有白色不溶物产生。
（1）图Ⅰ实验中取用镁条的仪器是 　 　（填“药匙”或“镊子”）。
（2）同学们经过讨论获知：水能解离出少量H+、OH﹣，且镁与稀盐酸反应的化学方程式为：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，则A中反应的化学方程式为 　 　。
同学们接着对C中产生的白色不溶物的成分进行了以下探究。
（3）【提出问题】 C中产生的白色不溶物是什么呢？
【查阅资料】
①Mg（OH）2和MgCO3均为白色不溶物。
②Mg（OH）2和MgCO3均可与盐酸发生复分解反应。
③Mg（OH）2和MgCO3加热均易分解，分别生成两种氧化物。
④Mg（HCO3）2可溶于水，且不稳定，易分解为MgCO3、H2O、CO2。
⑤白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
【提出猜想】
猜想一：白色不溶物是纯净的Mg（OH）2。
猜想二：白色不溶物是纯净的 　 　。
猜想三：白色不溶物是Mg（OH）2、MgCO3的混合物。
（4）【实验验证】
取该白色不溶物加足量的稀盐酸，发现不溶物全部溶解，并有气体产生，则猜想 　 　不成立。再取干燥的该白色不溶物加热分解，并将所产生的气体通过无水硫酸铜，发现无水硫酸铜变蓝，由这两个小实验得出猜想 　 　成立。
（5）【拓展探究】
如图Ⅱ，称取干燥的该白色不溶物70.4克于热分解装置中，充分加热至不再产生气体，使分解产生的气体依次通过装置D、E，并使分解产生的气体全部被装置D、E吸收，实验后测得装置D增重3.6克，装置E增重30.8克，若该白色不溶物的组成用xMg（OH）2 yMgCO3表示，则x：y＝　 　。
（6）装置F的作用是 　 　。
6．（2022·凉山）农场需用熟石灰改良酸性土壤，为了确保改良效果，需要对库存的熟石灰是否变质进行检测。农场实验室取了一定量的熟石灰样品，对其成分进行如下探究。
（1）[提出问题]熟石灰样品的成分是什么？
[作出猜想]
猜想一：　 　 猜想二：CaCO3和Ca(OH)2 猜想三：CaCO3
（2）[资料查阅]氢氧化钙微溶于水
[实验步骤与现象]
步骤 操作 现象
1 取lg样品于试管中，加入10mL蒸馏水充分振荡 得到上层清液和下层固体
2 向步骤1后的试管中滴加几滴酚酞 溶液变红
3 向步骤2后的试管中逐滴滴加稀盐酸 溶液由红色变为无色，固体物质消失，并产生气泡
[实验分析]
①实验人员根据步骤I认为猜想三正确。其实该结论并不严密，请说明理由　 　。
②解释步骤3有气泡产生的原因(用化学方程式表示)　 　。
[实验结论]通过以上实验可以知道猜想　 　正确。
[评价与反思]熟石灰存放时应密封保存。农业上使用库存较久的熟石灰时要检测其成分。
7．（2022·黔西）小苏打在日常生活中常用于浸泡蔬菜以杀死虫卵，清除农药等。小苏打不稳定，受热易分解而变质（2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑）。小明对厨房里的小苏打取样探究。
（1）【做出猜想】
猜想1：该样品是 　 　；
猜想2：该样品是Na2CO3；
猜想3：该样品是NaHCO3、Na2CO3的混合物。
（2）【查阅资料】①Na2CO3受热不分解；②溶液中BaCl2与NaHCO3不反应。
【定量探究】取该样品m1g在一试管中充分加热至质量不再变化，冷却至初始温度称量，试管中物质质量为m2g。
【讨论交流】测得m1＞m2，可以确定猜想 　 　（填“1”“2”或“3”）不成立。
（3）【定性探究】i．另取一定量该样品于烧杯中，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀；
ii.待上述物质充分反应后过滤，向滤液中加入稀盐酸，产生气泡。
【反思与评价】
①实验i证明该样品中一定有 　 　，所发生反应的基本类型为 　 　。
②根据实验i、ii，可以断定最初猜想 　 　（填“1”“2”或“3”）正确，实验ii有关反应的化学方程式为 　 　。
③实验中涉及过滤操作，下列有关说法正确的是 　 　（填选项字母）。
a.使漏斗下段管口正对烧杯中央 b.玻璃棒末端斜靠在三层滤纸的一边
c.漏斗中滤纸边缘高于漏斗边缘 d.过滤器中的液面始终低于滤纸边缘
8．（2022·武威）竹麻通过生石灰，草木灰（主要成分是K2CO3）浸泡以及打浆、抄纸等步骤可制得纸张。某兴趣小组模拟古代造纸技术，他们将一定量的生石灰、K2CO3用足量的水溶解后。过滤得到澄清溶液。澄清溶液中溶质是什么，请你参与他们的探究。
（1）【猜想假设】
猜想一：只含有KOH； 猜想二：含有KOH、　 　； 猜想三：KOH、Ca（OH）2
（2）【设计实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
①取溶液少许于试管中，滴加过量稀盐酸 　 　 猜想二不正确
②取溶液少许于试管中，滴加少许　 　溶液 　 　 猜想三正确
（3）【交流反思】
①步骤2中发生反应的化学方程式为　 　。
②含有KOH、Ca（OH）2的废水直接排放会造成水体污染。某小组同学对废水做如下处理（见下图）。C烧杯中出现　 　现象时。说明水中已无KOH、Ca（OH）2。
9．（2022·桂林）实验室里有一瓶未盖瓶塞的碱石灰，某学习小组的同学在老师的指导下，以“碱石灰成分和性质”为主题开展项目式学习。
（1）任务一：查阅资料认识碱石灰
Ⅰ、制碱石灰的流程：
Ⅱ、Ca（OH）2的分解温度是580℃；NaOH受热不分解。
煅烧石灰石发生反应的化学方程式是　 　。
（2）上述制得的碱石灰主要含有NaOH、　 　和少量水。
（3）任务二：探究未盖瓶塞的“碱石灰”样品的成分
【作出猜想】样品中的成分可能有下列几种：
猜想1：Ca（OH）2、NaOH 猜想2：CaCO3、Ca（OH）2、NaOH
猜想3：CaCO3、NaOH、Na2CO3 猜想4：CaCO3、Na2CO3
【实验探究】该小组同学设计并进行了如下实验（已知BaCl2溶液呈中性）。
实验步骤 现象 结论
①取5 g“碱石灰”样品于烧杯中，加入50 g水，充分搅拌后，静置 烧杯底部有白色固体 猜想1不正确
②取①烧杯中上层清液少许，加入试剂X 无明显现象 猜想2不正确
③取①烧杯中上层清液少许，滴2滴酚酞溶液 溶液变红 猜想3正确，而猜想4不正确
④取③变红的溶液，加入过量BaCl2溶液 　 　
（4）【反思评价】
实验①方案不严密，理由是　 　。
（5）试剂X可选用____（填字母序号）。
A．氯化铁溶液 B．稀盐酸 C．碳酸钠溶液
（6）任务三：测定未盖瓶塞的“碱石灰”样品中各成分的含量。小组同学另取 “碱石灰”样品10.00g，加入100.00g水，充分搅拌、过滤后，按如图进行实验。
实验记录如下表。
滤渣质量 活塞关闭时整个装置总质量（仪器+药品） 打开瓶塞和活塞反应完成后整个装置总质量（仪器+药品）
8.00 g 442.64g 442.20g
【结论与评价】根据数据可计算原样品中各成分的含量，其中NaOH的质量分数是　 　。
（7）该小组同学按上述实验规范操作，测得样品中Na2CO3的质量分数偏小，原因是　 　。
10．（2022·梧州）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。
（1）【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(Na2CO4)。
【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O2；猜想2：　 　；猜想3：既有O2又有CO2。
（2）【实验验证】小吴按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。
（3）【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　 　。
（4）【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。
（5）【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Na2CO3；
猜想2：只有NaOH；
猜想3：既有Na2CO3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、CaCl2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 Na2CO3，猜想2不正确。
步骤2：另取少量溶液E，滴加CaCl2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。
（6）【交流与讨论】步骤2中选用CaCl2而不用Ca(OH)2的原因是　 　。
（7）【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(Na2O2)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　 　。
11．（2022·百色）在校园“消防日”活动中，老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。化学兴趣小组收集灭火后残留的白色固体，探究其成分。(不考虑杂质的影响)
【查阅资料】
①干粉灭火器的主要成分为NaHCO3。
②NaHCO3受热分解生成Na2CO3、二氧化碳和水；Na2CO3受热不分解。
③NaHCO3溶液呈碱性，且不与BaCl2溶液发生反应。
（1）【提出猜想】
猜想一：固体成分为NaHCO3；
猜想二：固体成分为　 　；
猜想三：固体成分为NaHCO3和Na2CO3。
（2）【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
小东同学取少量白色固体于试管中，加水溶解，再滴入无色酚酞溶液 无色酚酞溶液变红 猜想一成立
【提出质疑】小玫认为小东得出的结论不准确，理由是　 　。
（3）【实验探究】兴趣小组的同学继续进行实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
①　 　。 澄清石灰水变浑浊 固体中含有 NaHCO3
②另取少量白色固体于试管中，加水使之完全溶解，再滴加BaCl2溶液。 　 　 发生反应的化学方程式 为　 　 固体中含有Na2CO3
【实验结论】猜想三正确。
（4）【拓展延伸】上述实验步骤②　 　(填“能”或“不能”)用 Ba(NO3)2溶液代替BaCl2溶液，理由是：　 　。
12．（2022·恩施）“神舟上九天揽月，蛟龙下五洋捉鳖”，充分展现了中国科技实力。航天员王亚平在“天宫课堂”上向同学们演示了“泡腾片太空溶解实验”—“太空水球”内产生大量气泡等奇妙现象，凸显了化学等自然科学的魅力。某化学兴趣小组的同学根据老师提供的泡腾片、蒸馏水、相关实验仪器，结合图1泡腾片说明书，进行实验与探究，请你参与。
【提出问题】泡腾片太空实验中产生的气体是什么？产生该气体的反应原理是什么？
【作出猜想】兴趣小组的同学们作出了如下猜想：
①氧气 ②二氧化碳 ③氢气 ④一氧化碳 ⑤氮气
大家一致认为作为药品，因一氧化碳有毒，应无一氧化碳。
（1）为保证太空实验安全，小智同学认为不可能为氢气，理由是　 　。
（2）大家通过认真阅读和分析泡腾片的说明书，认为无氮气，理由是　 　。
（3）【实验验证】图2是制取气体的常用装置，按要求完成猜想①和②的相关实验。
①图2中仪器a的名称是　 　。
②若要随时取用①或②气体，其发生装置应选用图2中的　 　（填装置序号）；用G装置干燥该气体，气体应从　 　端（填m或n）通入，收集该气体应选用图2中的　 　（填装置序号）。
③同学们利用上述装置收集了两瓶该气体，作如下验证实验。
检验猜想 实验步骤 实验现象 实验结论
①或② 将带火星的木条伸入其中一瓶中。 猜想①不正确 泡腾片放入水中产生的气体为二氧化碳。
向另一瓶中注入适量的澄清石灰水，振荡。 猜想②正确
（4）【深入探究】图2是柠檬酸与碳酸氢钠反应的微观示意图。结合上述实验结论回答问题。
①泡腾片溶于水的过程中，柠檬酸（H3Ci）与碳酸氢钠反应的化学方程式　 　。
②从图3分析H3Ci和NaHCO3反应的微观实质是　 　。
专题八 猜想与假设类实验探究题
本节课重点讲解及训练内容
实验探究物质的组成成分以及含量、金属的化学性质、根据化学反应方程式的计算、质量守恒定律及其应用、药品是否变质的探究、化学反应的实质、物质的相互转化和制备、碱的化学性质
制取气体的反应原理的探究、气体制取装置的探究、实验室常见的仪器及使用
实验探究物质的性质或变化规律、氧气的检验和验满
对应中考真题
1．（2022·北部湾）纯碱是一种重要的化工原料，广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开展项目式学习。
（1）任务一 了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体，生成碳酸氢钠和氯化铵（NH4Cl），再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
纯碱属于　 　（填“酸”“碱”或“盐”）。
（2）饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是____（填字母序号）。
A．Cl2 B．NH3 C．SO2 D．CO2
（3）任务二 探究纯碱的性质——Na2CO3溶液呈碱性
【查阅资料】①溶液呈碱性，是因为溶液中存在较多的OH-。
②Na2CO3在水中全部解离出Na+和。
③CaCl2溶液呈中性，Ca2+、Cl-对溶液的酸碱性没有影响。
【提出猜想】猜想一：H2O单独起作用，产生较多的OH-，使溶液呈碱性。
猜想二：Na+与H2O作用，产生较多的OH-，使溶液呈碱性。
猜想三：　 　。
（4）【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
①向试管中加入一定量的蒸馏水，滴入2滴酚酞溶液 溶液无明显变化 猜想一不成立
②向试管中加入一定量的NaCl溶液，滴入2滴酚酞溶液 溶液无明显变化 猜想二不成立
③①向试管中加入一定量的Na2CO3溶液，滴入2滴酚酞溶液,②往①所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量 ①溶液由无色变红色 ②　 　 猜想三成立
（5）【解释与结论】同学们和老师交流，得知和H2O作用，产生较多的OH-和另一种阴离子。
【拓展与延伸】结合任务二的所有信息和结论，运用初中化学所学知识，经过分析推理可得出：Na2CO3溶液中含有的阴离子是　 　。
（6）任务三 探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂
【查阅资料】Na2CO3可用于生产洗涤剂。Na2CO3溶液呈碱性，可清洗油污，溶液碱性越强，去油污效果越好。
【实验探究】兴趣小组继续对影响Na2CO3溶液去油污效果的因素进行探究。
用不同温度的水，配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的Na2CO3溶液，并测定溶液pH，记录数据如下表：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
溶质质量分数 2% 2% 2% 6% 6% 6% 10% 10% 10%
溶液温度（℃） 20 40 60 20 50 60 20 40 70
溶液pH 10.90 11.18 11.26 11.08 11.27 11.30 11.22 11.46 11.50
【解释与结论】
①实验①、②、③对比，可得出的结论是　 　。
②要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系，可选择的3个实验的编号是　 　。
（7）【拓展与应用】下列物质可用于去油污的是____（填字母序号）。
A．NaCl B．NaOH C．K2CO3 D．CaCO3
【答案】（1）盐 （2）B；D （3）与H2O作用，产生较多的OH-，使溶液呈碱性
（4）产生白色沉淀 （5）、OH- （6）温度越高，碳酸钠溶液碱性越强；①④⑦
（7）B；C
【解析】（1）纯碱是碳酸钠的俗名，根据其化学式Na2CO3可知，由金属阳离子和酸根阴离子构成，故属于盐。
（2）氯化钠溶液吸收两种气体生成碳酸氢钠和氯化铵（NH4Cl），根据质量守恒定律中化学变化前后元素种类不变可知，反应物氯化钠溶液中只有钠元素、氯元素、氢元素，生成物中多出了氮元素、氢元素和碳元素。故吸收的两种气体中一定含有氮元素和碳元素，四个选项中含有氮元素和碳元素的气体分别为BD。
（3）[提出猜想]
碳酸钠在水中全部电离生成钠离子和碳酸根离子，则猜想三为碳酸根离子和水作用，使溶液呈碱性。
（4）[实验探究]
向试管中加入一定量的Na2CO3溶液滴入2滴酚酞溶液，由于碳酸钠溶液呈碱性，故加入酚酞后溶液变红，继续滴加入CaCl2溶液，氯化钙会与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，则现象为产生白色沉淀。
（5）[拓展与延伸]
经上述分析可知Na2CO3溶液显碱性，含有的阴离子是、OH-。
（6）[解释与结论]
① 实验①、②、③，溶质质量分数相同，温度逐渐升高的同时溶液pH也在逐渐增大，则可得出温度越高，碳酸钠溶液碱性越强。
② 要得出碳酸钠溶液的溶质质量分数变化与pH变化的关系的结论，溶质质量分数是变量，则其它变量应完全一致，
故选择相同温度即可，根据表中信息，溶质质量分数不同、温度相同的实验的编号是①④⑦。
（7）[拓展与应用]
由题目信息可知碱性溶液可以去油污，四个选项中氯化钠是盐，其溶液呈中性；氢氧化钠是碱，其溶液呈碱性；碳酸钾是盐，其溶液也呈碱性；碳酸钙是不溶于水的盐，为中性且无法形成溶液。
故答案为：BC。
2．（2022·衡阳）某课外化学兴趣小组发现木炭与浓硫酸加热后产生了气体，该气体有刺激性气味，能使澄清的石灰水变浑浊。同学们在老师的指导下对该气体成分进行了探究。
（1）【提出问题】该气体的成分是什么？
【提出猜想】猜想一：该气体是CO2；猜想二：该气体是SO2；猜想三：该气体是　 　。
（2）【查阅资料】
①SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应，使其褪色。
②
【实验设计】
【现象与分析】
①装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，说明气体中含有　 　。装置B中高锰酸钾溶液必须足量的原因是　 　。
②装置C中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有CO2，请写出反应的化学方程式　 　。
【实验结论】猜想三成立。
（3）【反思交流】
若装置B与装置C位置互换，该实验设计是否合理　 　，理由是　 　。
（4）有同学认为，木炭与浓硫酸加热后生成的产物中，除上述已验证的物质外，至少还有一种产物，理由是　 　。
【答案】（1）CO2和SO2
（2）二氧化硫或SO2；使SO2完全除去，排除对CO2检验的干扰；
（3）不合理；SO2也会与Ca(OH)2反应生成沉淀
（4）根据质量守恒定律，反应物中有氢元素，反应产物中一定有氢元素，则至少还有一种产物
【解析】（1）提出猜想：根据题干信息，该气体具有刺激性气味，且能使澄清石灰水变浑浊，二氧化硫具有刺激性气味，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故该气体还可能是二氧化碳和二氧化硫的混合物；
（2）现象与分析：① SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应，使其褪色，装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，说明气体中含有二氧化硫；
② 二氧化硫能与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水，也能使澄清石灰水变浑浊，故装置B中高锰酸钾溶液必须足量的原因是：使SO2完全除去，排除对CO2检验的干扰；
二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；
（3）反思交流：由于二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，如果装置B与装置C位置互换，无法确定是否含二氧化碳，故该实验设计不合理；
（4）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含C、H、S、O元素，生成物中含S、C、O元素，故生成物中还应含氢元素，故除上述已验证的物质外，至少还有一种产物。
3．（2022·通辽）人类研发使用可降解塑料，是防治“白色污染"的重要途径之一。某化学兴趣小组查阅资料得知，以聚乳酸为原料加工而成的一种餐具能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水。该小组对这种餐具组成元素进行探究。请回答下列问题。
（1）【提出问题】这种餐具的组成元素是什么？
【提出猜想】猜想1：这种餐具由碳、氢元素组成，猜想2：这种餐具由　 　元素组成。
（2）【查阅资料】硫酸铜粉末吸水由白色变为蓝色。
【实验验证】检查装置气密性后，装入餐具碎片，按图连接各仅器（夹特装置已略去），开始实验……
【解释与结论】
①装置A中发生反应的化学方程式为　 　。
②根据　 　的现象，可证明这种餐具中含有氢元素和碳元素。
③实验过程中通N2的作用是　 　。
④测得装置C中餐具碎片的起始质量为0.72g，反应后装置C中硬质玻璃管内无固体残留。装置D增重0.36g，装置E和F一共增重1.32g。经计算确认猜想　 　成立。
（3）【评价与改进】小组内有同学指出餐具碎片可能未完全燃烧，产物为CO，CO2，H2O的混合物，从而影响对其组成元素的测定，建议　 　。
【答案】（1）碳、氢、氧
（2）；D装置中硫酸铜粉末变蓝，E装置中澄清石灰水变浑浊；使反应生成的水和二氧化碳全部被D、E、F装置吸收；2
（3）在C、D装置间增加一个盛有足量灼热氧化铜的装置
【解析】（1）提出猜想：这种餐具能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含C、H、O元素，故该餐具中一定含碳、氢元素，可能含氧元素，故猜想2：这种餐具由碳、氢、氧元素组成；
（2）解释与结论：①装置A中发生反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：；
②D装置中硫酸铜粉末变蓝，说明反应生成了水，说明这种餐具中含氢元素，E装置中澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳，说明这种餐具中含碳元素；
③实验过程中通入氮气的作用是：使反应生成的水和二氧化碳全部被D、E装置吸收，防止影响实验结果；
④装置D增加的质量为反应生成水的质量，装置E和F增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，这种餐具中氢元素的质量为：，碳元素的质量为：，0.36g+0.04g=0.4g小于0.72g，故该餐具中含有氧元素，故猜想2成立；
（3）评价与改进：一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成二氧化碳和铜，故可在C、D装置间增加一个盛有足量灼热氧化铜的装置，将一氧化碳完全转化为二氧化碳，防止产生误差。
4．（2022·广安）某课外化学兴趣小组到华蓥山石林研学旅行，震惊于溶洞内千姿百态的石笋、钟乳石。回校后查阅教材，知道溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中。石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙，其反应方程式为：CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2.当溶有碳酸氢钙的水遇热或压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来。
【提出问题】兴趣小组在研究溶洞成因后提出：
在碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体也会发生类似的反应吗？
推测反应方程式为：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
（1）【猜想与假设】同学们做出了如下猜想：
猜想一：碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。
猜想二：　 　。
（2）【查阅资料】①碳酸氢钠受热会分解产生碳酸钠、水和二氧化碳；
②碳酸钠与碳酸氢钠相互不反应。
【实验方案设计】
第一步：制备检测样品。向盛有Na2CO3溶液的烧杯中通入一定量的二氧化碳后，通过系列的操作制得了固体，并干燥固体待用。
第二步：将第一步制得的固体加热，以检验固体中是否有碳酸氢钠。
实验装置如图一所示，在加药品前应先检查装置　 　。
完成上述操作后，将固体样品放入试管并加热。
（3）【证据和推理】一段时间后，观察到烧杯内澄清石灰水变浑浊，这说明猜想　 　成立。请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式　 　。
（4）【实验反思】同学们实验后讨论认为此实验设计不严密，使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳或许来自碳酸钠分解。于是补充设计了图二的实验装置进行探究。
同学们在大试管里放碳酸钠（直接受热），小试管里放碳酸氢钠（间接受热）。一段时间后，出现　 　（选填下列选项中编号）的现象，则证明碳酸氢钠受热分解，碳酸钠受热不分解。由此推出图一装置产生的二氧化碳来自于碳酸氢钠的分解。
A．烧杯A中澄清石灰水变浑浊，烧杯B中澄清石灰水不变浑浊
B．烧杯A中澄清石灰水不变浑浊，烧杯B中澄清石灰水变浑浊
C．烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均变浑浊
D．烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均不变浑浊
【探究结论】碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。
【答案】（1）碳酸钠、二氧化碳和水不会发生反应 （2）气密性
（3）一；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O （4）B
【解析】（1）猜想与假设：
猜想一：碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应；
猜想二：碳酸钠、二氧化碳和水不会发生反应；
（2）实验方案设计：
实验装置如图一所示，在加药品前应先检查装置气密性；完成上述操作后，将固体样品放入试管并加热。
（3）证据和推理：一段时间后，观察到烧杯内澄清石灰水变浑浊，这说明猜想一成立；　二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（4）实验反思：
同学们在大试管里放碳酸钠（直接受热），小试管里放碳酸氢钠（间接受热）。一段时间后，出现烧杯A中澄清石灰水不变浑浊，烧杯B中澄清石灰水变浑浊的现象，则证明碳酸氢钠受热分解，碳酸钠受热不分解。
故答案为：B。
5．（2022·自贡）某化学兴趣小组将镁条用砂纸打磨后按图Ⅰ所示方案进行实验。A中缓慢产生气泡，B、C中快速产生较多气泡，且C中有白色不溶物产生。
（1）图Ⅰ实验中取用镁条的仪器是 　 　（填“药匙”或“镊子”）。
（2）同学们经过讨论获知：水能解离出少量H+、OH﹣，且镁与稀盐酸反应的化学方程式为：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，则A中反应的化学方程式为 　 　。
同学们接着对C中产生的白色不溶物的成分进行了以下探究。
（3）【提出问题】 C中产生的白色不溶物是什么呢？
【查阅资料】
①Mg（OH）2和MgCO3均为白色不溶物。
②Mg（OH）2和MgCO3均可与盐酸发生复分解反应。
③Mg（OH）2和MgCO3加热均易分解，分别生成两种氧化物。
④Mg（HCO3）2可溶于水，且不稳定，易分解为MgCO3、H2O、CO2。
⑤白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
【提出猜想】
猜想一：白色不溶物是纯净的Mg（OH）2。
猜想二：白色不溶物是纯净的 　 　。
猜想三：白色不溶物是Mg（OH）2、MgCO3的混合物。
（4）【实验验证】
取该白色不溶物加足量的稀盐酸，发现不溶物全部溶解，并有气体产生，则猜想 　 　不成立。再取干燥的该白色不溶物加热分解，并将所产生的气体通过无水硫酸铜，发现无水硫酸铜变蓝，由这两个小实验得出猜想 　 　成立。
（5）【拓展探究】
如图Ⅱ，称取干燥的该白色不溶物70.4克于热分解装置中，充分加热至不再产生气体，使分解产生的气体依次通过装置D、E，并使分解产生的气体全部被装置D、E吸收，实验后测得装置D增重3.6克，装置E增重30.8克，若该白色不溶物的组成用xMg（OH）2 yMgCO3表示，则x：y＝　 　。
（6）装置F的作用是 　 　。
【答案】（1）镊子 （2）Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑ （3）MgCO3 （4）一；三
（5）2：7 （6）防止空气中二氧化碳和水加入D装置，影响实验结果
【解析】(1)镁条是块状固体，应用镊子取用；
(2)由题干可知：水能解离出少量H+、OH-，则A中镁与水反应生成氢氧化镁和氢气，反应的化学方程式为：Mg+2H2O＝Mg（OH）2+H2↑；
(3)C中产生的白色不溶物是猜想一：白色不溶物是纯净的Mg（OH）2；
猜想三：白色不溶物是Mg（OH）2、MgCO3的混合物；
因此猜想二：白色不溶物是纯净的MgCO3；
(4)碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳，取该白色不溶物加足量的稀盐酸，发现不溶物全部溶解，并有气体产生，说明有碳酸镁，则猜想一不成立；
氢氧化镁和碳酸镁受热分解生成两种氧化物，则氢氧化镁受热分解生成氧化镁和水，碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳，再取干燥的该白色不溶物加热分解，并将所产生的气体通过无水硫酸铜，发现无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，则有氢氧化镁，由这两个小实验得出猜想三成立；
(5)设碳酸镁的质量为x，氢氧化镁的质量为y
x＝58.8g
y＝11.6g
则xMg（OH）2 yMgCO3中x：y==2：7；
(6)装置F中的生石灰与碱石灰的混合物的作用是防止空气中二氧化碳和水加入D装置，影响实验结果。
6．（2022·凉山）农场需用熟石灰改良酸性土壤，为了确保改良效果，需要对库存的熟石灰是否变质进行检测。农场实验室取了一定量的熟石灰样品，对其成分进行如下探究。
（1）[提出问题]熟石灰样品的成分是什么？
[作出猜想]
猜想一：　 　 猜想二：CaCO3和Ca(OH)2 猜想三：CaCO3
（2）[资料查阅]氢氧化钙微溶于水
[实验步骤与现象]
步骤 操作 现象
1 取lg样品于试管中，加入10mL蒸馏水充分振荡 得到上层清液和下层固体
2 向步骤1后的试管中滴加几滴酚酞 溶液变红
3 向步骤2后的试管中逐滴滴加稀盐酸 溶液由红色变为无色，固体物质消失，并产生气泡
[实验分析]
①实验人员根据步骤I认为猜想三正确。其实该结论并不严密，请说明理由　 　。
②解释步骤3有气泡产生的原因(用化学方程式表示)　 　。
[实验结论]通过以上实验可以知道猜想　 　正确。
[评价与反思]熟石灰存放时应密封保存。农业上使用库存较久的熟石灰时要检测其成分。
【答案】（1）氢氧化钙或Ca(OH)2
（2）氢氧化钙微溶于水，下层固体也有可能是没有溶解的氢氧化钙；；二
【解析】（1）[作出猜想]猜想一为没有变质，全是是氢氧化钙。
（2）[实验分析]① 根据资料信息可知氢氧化钙微溶于水，根据步骤I不能认定固体全部是碳酸钙，也有可能是没有完全溶解的氢氧化钙。
② 在固体中滴加稀盐酸，现象为溶液由红色变为无色，固体物质消失并产生气泡，原因是稀盐酸先与溶液中的氢氧化钙发生中和反应，酚酞由红色变为无色，稀盐酸再与碳酸钙固体反应生成二氧化碳，则有气泡产生的化学方程式为。
[实验结论]通过以上探究可知固体中既有氢氧化钙又有碳酸钙，则猜想二正确。
7．（2022·黔西）小苏打在日常生活中常用于浸泡蔬菜以杀死虫卵，清除农药等。小苏打不稳定，受热易分解而变质（2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑）。小明对厨房里的小苏打取样探究。
（1）【做出猜想】
猜想1：该样品是 　 　；
猜想2：该样品是Na2CO3；
猜想3：该样品是NaHCO3、Na2CO3的混合物。
（2）【查阅资料】①Na2CO3受热不分解；②溶液中BaCl2与NaHCO3不反应。
【定量探究】取该样品m1g在一试管中充分加热至质量不再变化，冷却至初始温度称量，试管中物质质量为m2g。
【讨论交流】测得m1＞m2，可以确定猜想 　 　（填“1”“2”或“3”）不成立。
（3）【定性探究】i．另取一定量该样品于烧杯中，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀；
ii.待上述物质充分反应后过滤，向滤液中加入稀盐酸，产生气泡。
【反思与评价】
①实验i证明该样品中一定有 　 　，所发生反应的基本类型为 　 　。
②根据实验i、ii，可以断定最初猜想 　 　（填“1”“2”或“3”）正确，实验ii有关反应的化学方程式为 　 　。
③实验中涉及过滤操作，下列有关说法正确的是 　 　（填选项字母）。
a.使漏斗下段管口正对烧杯中央 b.玻璃棒末端斜靠在三层滤纸的一边
c.漏斗中滤纸边缘高于漏斗边缘 d.过滤器中的液面始终低于滤纸边缘
【答案】（1）碳酸氢钠或 （2）2
（3）碳酸钠或；复分解反应；3；；bd
【解析】做出猜想
小苏打是碳酸氢钠的俗称，根据猜想2和猜想3可以判断猜想1是碳酸氢钠，故填：碳酸氢钠或；
讨论交流
根据题意，该样品m1g在一试管中充分加热至质量不再变化，冷却至初始温度称量，试管中物质质量为m2g，测得m1＞m2，说明加热后固体的质量减少，由资料可知，碳酸钠受热不分解；而碳酸氢钠加热后会分解为碳酸钠、水和二氧化碳，二氧化碳是气体因此会逸出到空气中，是固体质量减少，由此判断该样品一定含有碳酸氢钠，因此猜想2即该样品是碳酸钠不成立，故填：2；
反思与评价
（1）根据样品加入氯化钡之后反应生成沉淀，而由资料可知碳酸氢钠不能与氯化钡反应，碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，故此判断样品中一定有碳酸钠，该反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应属于复分解反应，故填：碳酸钠或Na2CO3；复分解反应；
（2）由实验i可知样品中一定含有碳酸钠，加入足量氯化钡之后碳酸钠完全反应，生成的氯化钠不能与稀盐酸反应而实验ii向滤液中加入稀盐酸生成气体说明滤液中还含有碳酸氢钠，碳酸氢钠与稀盐酸反能生成氯化钠、水和二氧化碳，由此判断该样品是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，则猜想3成立，实验ii涉及的化学方程式为：；故填：3；；
（3）a、过滤时要求漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁，选项不正确；
b、过滤时要求玻璃棒要斜靠在三层滤纸的一边，以防戳破滤纸，选项正确；
c、过滤时要求，漏斗中滤纸边缘始终低于漏斗边缘，防止滤液直接流下造成过滤失败，选项不正确；
d、过滤时要求，过滤器中的液面始终低于滤纸边缘，选项正确；
故答案为：bd。
8．（2022·武威）竹麻通过生石灰，草木灰（主要成分是K2CO3）浸泡以及打浆、抄纸等步骤可制得纸张。某兴趣小组模拟古代造纸技术，他们将一定量的生石灰、K2CO3用足量的水溶解后。过滤得到澄清溶液。澄清溶液中溶质是什么，请你参与他们的探究。
（1）【猜想假设】
猜想一：只含有KOH； 猜想二：含有KOH、　 　； 猜想三：KOH、Ca（OH）2
（2）【设计实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
①取溶液少许于试管中，滴加过量稀盐酸 　 　 猜想二不正确
②取溶液少许于试管中，滴加少许　 　溶液 　 　 猜想三正确
（3）【交流反思】
①步骤2中发生反应的化学方程式为　 　。
②含有KOH、Ca（OH）2的废水直接排放会造成水体污染。某小组同学对废水做如下处理（见下图）。C烧杯中出现　 　现象时。说明水中已无KOH、Ca（OH）2。
【答案】（1）K2CO3 （2）无明显现象；K2CO3；产生白色沉淀
（3）；溶液由红色变为无色
【解析】猜想假设：溶质的成分可能包括生成的氢氧化钾和没有反应完的碳酸钾。
设计实验：1、碳酸钾与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体，结论说明猜想二不正确，则溶质中不含碳酸钾，那么加入稀盐酸后不会看到气泡产生，故现象为无明显现象。
2、氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，结论说明猜想三正确，则溶质中含有氢氧化钙，要验证氢氧化钙的存在，一般加入的试剂与氢氧化钙产生沉淀即可判断，故可以选择加入碳酸钾溶液等可溶性碳酸盐，现象为产生白色沉淀。
交流反思：（1）步骤2中发生的反应为氢氧化钙和碳酸钾生成碳酸钙和氢氧化钾，化学方程式为。
（2）A烧杯中含有的溶质为KOH、Ca（OH）2，B烧杯中加入酚酞后溶液遇碱变红，C烧杯中加入稀硫酸会与KOH、Ca（OH）2发生酸碱中和反应，溶液的红色会逐渐变淡，当溶液由红色完全变为无色时，说明水中已无KOH、Ca（OH）2。
9．（2022·桂林）实验室里有一瓶未盖瓶塞的碱石灰，某学习小组的同学在老师的指导下，以“碱石灰成分和性质”为主题开展项目式学习。
（1）任务一：查阅资料认识碱石灰
Ⅰ、制碱石灰的流程：
Ⅱ、Ca（OH）2的分解温度是580℃；NaOH受热不分解。
煅烧石灰石发生反应的化学方程式是　 　。
（2）上述制得的碱石灰主要含有NaOH、　 　和少量水。
（3）任务二：探究未盖瓶塞的“碱石灰”样品的成分
【作出猜想】样品中的成分可能有下列几种：
猜想1：Ca（OH）2、NaOH 猜想2：CaCO3、Ca（OH）2、NaOH
猜想3：CaCO3、NaOH、Na2CO3 猜想4：CaCO3、Na2CO3
【实验探究】该小组同学设计并进行了如下实验（已知BaCl2溶液呈中性）。
实验步骤 现象 结论
①取5 g“碱石灰”样品于烧杯中，加入50 g水，充分搅拌后，静置 烧杯底部有白色固体 猜想1不正确
②取①烧杯中上层清液少许，加入试剂X 无明显现象 猜想2不正确
③取①烧杯中上层清液少许，滴2滴酚酞溶液 溶液变红 猜想3正确，而猜想4不正确
④取③变红的溶液，加入过量BaCl2溶液 　 　
（4）【反思评价】
实验①方案不严密，理由是　 　。
（5）试剂X可选用____（填字母序号）。
A．氯化铁溶液 B．稀盐酸 C．碳酸钠溶液
（6）任务三：测定未盖瓶塞的“碱石灰”样品中各成分的含量。小组同学另取 “碱石灰”样品10.00g，加入100.00g水，充分搅拌、过滤后，按如图进行实验。
实验记录如下表。
滤渣质量 活塞关闭时整个装置总质量（仪器+药品） 打开瓶塞和活塞反应完成后整个装置总质量（仪器+药品）
8.00 g 442.64g 442.20g
【结论与评价】根据数据可计算原样品中各成分的含量，其中NaOH的质量分数是　 　。
（7）该小组同学按上述实验规范操作，测得样品中Na2CO3的质量分数偏小，原因是　 　。
【答案】（1）CaCO3CaO+CO2↑ （2）Ca（OH）2或氢氧化钙
（3）有白色沉淀生成，溶液仍为红色（答全才给分） （4）Ca（OH）2微溶于水，白色固体可能是Ca（OH）2 （5）C （6）9.4% （7）装置中有CO2残留（或浓硫酸吸收了空气中的水）
【解析】任务一：
（1）煅烧石灰石，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，该反应方程式为：；
（2）碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙加入氢氧化钠溶液，其中氧化钙与水反应生成氢氧化钙，故上述制得的碱石灰主要含有NaOH、氢氧化钙和少量水；
任务二：
实验探究： 由结论猜想3正确，而猜想4不正确，即为①烧杯中上层清液含有碳酸钠和氢氧化钠，步骤③取①烧杯中上层清液少许，滴2滴酚酞溶液，溶液变红，说明溶液显碱性，步骤④取③变红的溶液，加入过量BaCl2溶液，氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，氢氧化钠与氯化钡不反应，溶液仍然显碱性，故现象为有白色沉淀生成，溶液仍为红色，即可证明猜想3正确，而猜想4不正确；
反思与评价：
（4）实验①取5 g“碱石灰”样品于烧杯中，加入50 g水，充分搅拌后，静置，烧杯底部有白色固体，说明猜想1不正确，该方案不严密，因为Ca（OH）2微溶于水，白色固体可能是Ca（OH）2；
（5）由结论猜想2不正确，说明溶液中不含有氢氧化钙，含有碳酸钠，②取①烧杯中上层清液少许，加入试剂X，无明显现象，则
A、若X为氯化铁溶液，氯化铁中的铁离子会与氢氧根离子反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，实验现象不是无明显现象，不正确；
B、若X为稀盐酸溶液，稀盐酸溶液会与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，实验现象不是无明显现象，不正确；
C、若X为碳酸钠溶液，碳酸钠溶液会与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，实验现象是无明显现象，说明不含氢氧化钙，正确。
故答案为：C；
任务三：
结论与评价：
（6）由 上述实验可得出猜想3正确，即“碱石灰”中有 CaCO3、NaOH、Na2CO3，故取 “碱石灰”样品10.00g，加入100.00g水，充分搅拌、过滤后，由于碳酸钙难溶于水，氢氧化钠与氢氧化钙能溶于水，则滤渣即为碳酸钙的质量，加入足量的稀盐酸，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故整个装置的总质量减少的即为生成二氧化碳的质量，所以生成二氧化碳的质量为442.64g-442.20g=0.44g，设碳酸钠的质量为x，
解得x=1.06g，则氢氧化钠的质量为10g-8g-1.06g=0.94g，
故原样品中NaOH的质量分数是；
（7）该小组同学按上述实验规范操作，测得样品中Na2CO3的质量分数偏小，即为计算得出二氧化碳的质量偏小，可能是因为浓硫酸吸收了空气中的水，使得反应完成后整个装置总质量偏大，则生成二氧化碳质量偏小，碳酸钠质量分数偏小；若装置中有CO2残留，也会使反应完成后整个装置总质量偏大，则生成二氧化碳质量偏小，碳酸钠质量分数偏小。
10．（2022·梧州）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。
（1）【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(Na2CO4)。
【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O2；猜想2：　 　；猜想3：既有O2又有CO2。
（2）【实验验证】小吴按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。
（3）【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　 　。
（4）【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。
（5）【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Na2CO3；
猜想2：只有NaOH；
猜想3：既有Na2CO3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、CaCl2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 Na2CO3，猜想2不正确。
步骤2：另取少量溶液E，滴加CaCl2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。
（6）【交流与讨论】步骤2中选用CaCl2而不用Ca(OH)2的原因是　 　。
（7）【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(Na2O2)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　 　。
【答案】（1）只有CO2 （2）无明显现象 （3）温度低时反应缓慢，氧气浓度过低
（4）温度较高 （5）稀盐酸；酚酞溶液
（6）Ca(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH，干扰后续NaOH的检验
（7）密封、防潮、避免高温；
【解析】【提出假设1详解】
根据质量守恒定律可知，过碳酸钠(Na2CO4)与热水反应，该气体可能是二氧化碳，该气体可能氧气，该气体可能是氧气和二氧化碳，故猜想二：只有二氧化碳；
【实验验证详解】
为验证猜想一成立，该气体是氧气，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，则B、C装置中均为无明显现象，而装置D中带火星的木条复燃；
【拓展实验详解】
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温度低时反应缓慢，氧气浓度过低；
【交流与讨论详解】
根据分析可知，茶垢清洁剂在热水中，氧化性效果更好，即使用茶垢清洁剂时，加入温度较高的水，效果更好；
【实验验证详解】
步骤1：稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的实验现象为产生气泡，稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，该反应无明显现象，根据无明显现象，该物质中不含有碳酸钠；
步骤2：另取少量溶液E，滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，向上层清液中加入酚酞溶液，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，由于滴加氯化钙溶液过量，则完全除去溶液中的碳酸钠，溶液中没有氢氧化钠溶液，滴加酚酞溶液，观察到溶液不变红；
【交流与讨论详解】
步骤2中选用CaCl2而不用Ca(OH)2的原因是Ca(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH，干扰后续NaOH的检验；
【总结提升详解】
①根据以上分析可知，过碳酸钠能与水发生反应，保存茶垢清洁剂应注意密封、防潮、避免高温；
②过氧化钠(Na2O2)与水反应生成过氧化氢和氢氧化钠，过氧化氢分解生成水和氧气，过氧化钠与水反应生成氧气和氢氧化钠，该反应的总反应方程式。
11．（2022·百色）在校园“消防日”活动中，老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。化学兴趣小组收集灭火后残留的白色固体，探究其成分。(不考虑杂质的影响)
【查阅资料】
①干粉灭火器的主要成分为NaHCO3。
②NaHCO3受热分解生成Na2CO3、二氧化碳和水；Na2CO3受热不分解。
③NaHCO3溶液呈碱性，且不与BaCl2溶液发生反应。
（1）【提出猜想】
猜想一：固体成分为NaHCO3；
猜想二：固体成分为　 　；
猜想三：固体成分为NaHCO3和Na2CO3。
（2）【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
小东同学取少量白色固体于试管中，加水溶解，再滴入无色酚酞溶液 无色酚酞溶液变红 猜想一成立
【提出质疑】小玫认为小东得出的结论不准确，理由是　 　。
（3）【实验探究】兴趣小组的同学继续进行实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
①　 　。 澄清石灰水变浑浊 固体中含有 NaHCO3
②另取少量白色固体于试管中，加水使之完全溶解，再滴加BaCl2溶液。 　 　 发生反应的化学方程式 为　 　 固体中含有Na2CO3
【实验结论】猜想三正确。
（4）【拓展延伸】上述实验步骤②　 　(填“能”或“不能”)用 Ba(NO3)2溶液代替BaCl2溶液，理由是：　 　。
【答案】（1）碳酸钠或Na2CO3
（2）Na2CO3溶液呈碱性，也能使无色酚酞变红
（3）取少量固体放入试管并加热，把生成的气体通入澄清的石灰水；产生白色沉淀；
（4）能；Ba(NO3)2也能跟Na2CO3反应生成白色沉淀
【解析】（1）提出猜想：碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，故该固体可能是碳酸钠，也可能是碳酸氢钠，也可能是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，故猜想二：固体成分为：Na2CO3；
（2）提出质疑：碳酸钠溶液也显碱性，也能使无色酚酞试液变红，故小东的结论不正确；
（3）实验探究：①实验结论为固体中含有碳酸氢钠，现象为澄清石灰水变浑浊，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，故实验步骤为：取少量固体放入试管并加热，把生成的气体通入澄清的石灰水；
②另取少量白色固体于试管中，加水使之完全溶解，再滴加BaCl2溶液，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，产生白色沉淀，说明含碳酸钠，该反应的化学方程式为：；
（4）拓展延伸：硝酸钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和硝酸钠，产生白色沉淀，也能得出固体中含碳酸钠，故能用硝酸钡代替氯化钡溶液。
12．（2022·恩施）“神舟上九天揽月，蛟龙下五洋捉鳖”，充分展现了中国科技实力。航天员王亚平在“天宫课堂”上向同学们演示了“泡腾片太空溶解实验”—“太空水球”内产生大量气泡等奇妙现象，凸显了化学等自然科学的魅力。某化学兴趣小组的同学根据老师提供的泡腾片、蒸馏水、相关实验仪器，结合图1泡腾片说明书，进行实验与探究，请你参与。
【提出问题】泡腾片太空实验中产生的气体是什么？产生该气体的反应原理是什么？
【作出猜想】兴趣小组的同学们作出了如下猜想：
①氧气 ②二氧化碳 ③氢气 ④一氧化碳 ⑤氮气
大家一致认为作为药品，因一氧化碳有毒，应无一氧化碳。
（1）为保证太空实验安全，小智同学认为不可能为氢气，理由是　 　。
（2）大家通过认真阅读和分析泡腾片的说明书，认为无氮气，理由是　 　。
（3）【实验验证】图2是制取气体的常用装置，按要求完成猜想①和②的相关实验。
①图2中仪器a的名称是　 　。
②若要随时取用①或②气体，其发生装置应选用图2中的　 　（填装置序号）；用G装置干燥该气体，气体应从　 　端（填m或n）通入，收集该气体应选用图2中的　 　（填装置序号）。
③同学们利用上述装置收集了两瓶该气体，作如下验证实验。
检验猜想 实验步骤 实验现象 实验结论
①或② 将带火星的木条伸入其中一瓶中。 猜想①不正确 泡腾片放入水中产生的气体为二氧化碳。
向另一瓶中注入适量的澄清石灰水，振荡。 猜想②正确
（4）【深入探究】图2是柠檬酸与碳酸氢钠反应的微观示意图。结合上述实验结论回答问题。
①泡腾片溶于水的过程中，柠檬酸（H3Ci）与碳酸氢钠反应的化学方程式　 　。
②从图3分析H3Ci和NaHCO3反应的微观实质是　 　。
【答案】（1）氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中不含氮元素
（3）试管；C；m；E；带火星的木条不复燃；澄清石灰水变浑浊
（4）；氢离子和碳酸氢根离子结合生成二氧化碳分子和水分子
【解析】作出猜想：（1）氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故为保证太空实验安全，该气体不可能为氢气；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中不含氮元素，故该气体不可能是氮气；
实验验证：①图2中仪器a的名称是试管；
②若要随时取用①或②气体，其发生装置应选用图2中的C装置，该装置可将固体置于多孔隔板上，关闭止水夹，通过长颈漏斗添加液体，固液接触，生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开止水夹，气体导出，固液接触，反应开始，该装置可控制反应的发生和停止，可随时取用气体；
用G装置干燥该气体，洗气应“长进短出”，这样干燥的充分，故气体从m端通入；
氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，故收集装置可选E；
（3）实验结论为：泡腾片放入水中产生的气体为二氧化碳。二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，故将带火星的木条伸入其中一瓶中，带火星的木条不复燃；
向另一瓶中注入适量的澄清石灰水，振荡，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故现象为：澄清石灰水变浑浊；
深入探究：①柠檬酸与碳酸氢钠反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
②由图可知，H3Ci和NaHCO3反应的微观实质是氢离子和碳酸氢根离子结合生成二氧化碳分子和水分子。