初中化学探究题

如图是两个实验小组分别进行"加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物"的实验过程示意图：

【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 　　，加热后产生黑色的氧化铜。

【乙组】为寻找实验中没有产生氧化铜的原因，他们进行了以下实验探究：

【查阅资料】在酸性条件下，氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应：

6NaOH+4CuSO ₄═3Na ₂SO ₄+Cu ₄（OH） ₆SO ₄↓，生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解。

【提出猜想】根据资料分析，同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：

猜想Ⅰ：硫酸铜溶液呈酸性；      

猜想Ⅱ：生成的硫酸钠使溶液呈酸性。

【实验与结论】

实验①：用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度，得出其pH 　　7（填"＞"、"＜"或"＝"），硫酸铜溶液呈酸性，猜想Ⅰ成立。

实验②：向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加石蕊溶液，观察到溶液显紫色，硫酸钠溶液呈 　　（填"酸"、"中"或"碱"）性，猜想Ⅱ不成立。

【交流和反思】（1）乙组同学认真分析甲组实验后，一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立，理由是 　　氢氧化钠与硫酸铜反应会生成蓝白色沉淀；

（2） 在化学反应中， 相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同， 请另举一列 　　（写出反应物即可）。

海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用 $C{O}_2$在水等溶剂中的溶解性来吸收 $C{O}_2$。某小组开展如下探究。

【活动一】探究 $C{O}_2$在水和食盐水（模拟海水）中的溶解情况

相同条件下，该小组分别用排水法、排食盐水法收集 $C{O}_2$（如图1），待收集 $100mLC{O}_2$后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内 $C{O}_2$体积。重复实验，所测数据平均值如下表。

时间/ $h$	$0$	$0.5$	$6$	$12$	$24$	$48$
排水法时 $C{O}_2$体积/ $mL$	$100$	$98.5$	$85.5$	$77$	$66$	$59$
排食盐水法时 $C{O}_2$体积/ $mL$	$100$	$99$	$93$	$90.5$	$89$	$88$

（1）图1发生装置中反应的化学方程式为＿＿＿＿＿，反应类型是＿＿＿＿＿。

（2）由上表数据分析：

①能用排水法收集 $C{O}_2$的理由是＿＿＿＿＿。

②相同条件下，等体积水和食盐水吸收 $C{O}_2$更多的是＿＿＿＿＿（填“水”或“食盐水”）。

（3）海洋封存 $C{O}_2$可能带来的危害是＿＿＿＿＿（写出1点即可）。

【活动二】探究植物油隔离对 $C{O}_2$在水中溶解情况的影响

（4）小芳设计并完成以下对照实验：用两个量筒分别收集 $100mLC{O}_2$倒置于水槽中，向其中一个量筒内注入少量植物油，使 $C{O}_2$与水被植物油隔开（ $C{O}_2$与植物油不反应）。测得量筒内 $C{O}_2$体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是＿＿＿＿＿。

【活动三】深度探究【活动二】中 $C{O}_2$的溶解情况

（5）①小松用图3表示无植物油隔离时，量筒内气体中存在的 $C{O}_2$分子的微观示意图。请参照图3的表示方式，在图4方框中画出有植物油隔离时，量筒内植物油和水中存在的分子的微观示意图（植物油分子用表示）。

②为检验有植物油隔离时 $C{O}_2$是否会进入水中，请设计实验方案：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

要探究碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分，请你参与华雪同学的探究：

【查阅资料】①碳酸亚铁（FeCO ₃）具有还原性，在空气中灼烧生成的氧化物和CO ₂气体．

②FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，就迅速被氧化成四氧化三铁，四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水．

③FeCl ₂能使高锰酸钾溶液褪色，而FeCl ₃不能；FeCl ₃溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，FeCl ₂溶液中滴加KSCN溶液，溶液不出现红色．

【猜想与假设】猜想1：固体成分是氧化铁；

猜想2：固体成分是四氧化三铁；

猜想3： 　　．

【活动与探究】连接仪器、装好药品如图所示（加热和固定装置已省略），打开止水夹K，通入氧气，加热玻璃管X．当Y瓶中产生的沉淀不再增加时，停止加热，继续通入氧气至玻璃管冷却．

取玻璃管里的少量固体于试管中，滴加盐酸，微热，固体完全溶解．将所得溶液分成甲、乙两份进行实验．

实验编号	实验步骤	实验现象
a	向甲溶液中滴加KSCN溶液	溶液变红色
b	向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液	高锰酸钾溶液的紫红色不消失

【结论与反思】（1）由上述实验现象可知，FeCO ₃在氧气中高温灼烧得到的固体产物是 　　，因此，猜想 　　（填"1"或"2"或"3"）是正确的．

（2）FeCO ₃在氧气中高温灼烧的化学方程式为 　．

（3）上述实验 　   （填"a"或"b"）是多余的，因为 　　．

【总结与提升】（1）若实验结束时观察到Y瓶中仍然是澄清的，可能的原因是澄清石灰水的量不足，导致生成的碳酸钙转变成了可溶于水的碳酸氢钙．碳酸氢钙的化学式为 　　．

（2）CO ₂使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 　　．

（3）华雪同学经过反思，觉得该实验设计还存在问题，因为如果在实验b中观察到 　　，就不能确定哪个猜想是正确的．所以华雪同学又对该实验进行了定量探究：取11.6g纯净的碳酸亚铁固体，在空气中高温灼烧至恒重，称得固体质量净减3.6g．通过计算即可确定：FeCO ₃和氧气充分反应后的固体成分是 　　．

某地区有盐碱地分布，化学兴趣小组针对盐碱地成分展开探究。

【猜想与假设】在老师的指导下，同学们认为盐碱地土壤中可能含有：

①碳酸钠②碳酸氢钠③氢氧化钠

【查阅资料】

（1）碳酸氢钠受热容易分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳；

（2）氯化钙溶液呈中性；

（3）碳酸氢钙可溶于水。

【设计与实验一】甲同学取少量盐碱地土壤于烧杯中，加入适量的蒸馏水，充分搅拌混合后过滤，将所得滤液分成三等份，依次编号为1号、2号和3号，进行如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
取1号滤液滴加足量稀盐酸	﹣﹣﹣	滤液里可能含有碳酸钠，也可能含有碳酸氢钠
取2号滤液滴加 　 　溶液		滤液里一定含有碳酸钠。 相关化学方程式是

实验结论：盐碱地土壤中含有碳酸钠。

【设计与实验二】乙同学设计如图所示装置并实验。

实验结论：盐碱地土壤中不含碳酸氢钠。得出该结论所依据的实验现象是 　 　。

【设计与实验三】丙同学设计实验如下。

实验步骤	实验现象	实验结论
取3号滤液		盐碱地土壤中不含氢氧化钠

【反思与交流】丁同学经过思考，认为盐碱地土壤长期暴露在空气中不可能含有氢氧化钠，他的理由是

　 　（用化学方程式表示）。

某化学兴趣小组的同学在学习九年级《化学》下册中的资料卡片"石笋和钟乳石的形成"时，发现难溶于水的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：CaCO ₃+CO ₂+H ₂O═Ca（HCO ₃） ₂，联想到实验室中澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙：Ca（OH） ₂+CO ₂═CaCO ₃↓+H ₂O，对长时间向碱溶液中通入CO ₂反应后溶液中的溶质组成产生了浓度的兴趣。

【提出问题】一定量CO ₂与NaOH溶液反应后的溶质组成是什么？

【查阅资料】（1）通入少量CO ₂反应的化学方程式为： 　　。

（2）通入过量CO ₂，反应的化学方程式为：Na ₂CO ₃+CO ₂+H ₂O═2NaHCO ₃。

（3）碳酸氢盐都是可溶于水的。BaCO ₃难溶于水。

（4）碳酸氢钠溶液呈碱性。

【提出猜想】(1）溶质为NaOH和Na ₂CO ₃；（2）溶质为Na ₂CO ₃；

（3）溶质为 　　（填化学式）；（4）溶质为NaHCO ₃。

【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）用玻璃棒蘸取反应后溶液，滴在pH试纸上	pH＝9	该溶液显碱性
（2）取反应后溶液少许于试管中，向其中滴加过量的BaCl 2溶液	有 　　生成	猜想（4）不成立
（3）取步骤（2）中的上层清液，滴入稀盐酸	有气泡冒出	猜想（1）和（2）不成立

【得出结论】猜想（3）成立。

【讨论交流】(1）有同学提出，实验步骤（1）是多余的。你认为该实验设计是否需要？ 　　（填"需要"或"不需要"）。

（2）同学们又一次把目光投向了教材，发现遇热或压强变小时：Ca（HCO ₃） ₂＝CaCO ₃↓+CO ₂↑+H ₂O，纷纷提出，干粉灭火器中用NaHCO ₃灭火的反应原理与之相似，试写出NaHCO ₃受热分解的化学方程式： 　 。

【反思应用】（1）同学们回忆起实验室检验二氧化碳的情景，心想：如果向澄清石灰水中不断通入二氧化碳，会看到怎样的现象呢？请你描述一下： 　　。

（2）老师投影图片﹣新化县的梅山龙宫，冷水江市的波月洞，涟源市的藏经阁，双峰县的药王洞…宛如人间仙境的美丽溶洞，竟然是文中两个简单的化学反应创造？!同学们不禁对大自然的鬼斧神工咋不决口，纷纷表示"娄底那么大，我想去看看"。

实验探究物质的组成成分以及含量 ； 碱的化学性质 ； 盐的化学性质 ； 书写化学方程式、文字表达式、电离方程式 ．

竹麻通过生石灰、草木灰（主要成分是 $K_{2}C{O}_3$）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、 $K_{2}C{O}_3$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。

【猜想假设】

猜想一：只含有 $KOH$

猜想二：含有 $KOH$、＿＿＿＿

猜想三：含有 $KOH$、 $Ca（OH{）}_2$

【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
＿＿＿＿＿＿＿＿	猜想三正确

【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（见如图）。C烧杯中出现 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿现象时，说明废水中已无 $KOH$、 $Ca（OH{）}_2$。

实验探究是科学探究的重要形式，请参与以下探究活动并回答问题：

（一）测定空气里氧气的含量

（1）A装置是人教版教材设计的"测量空气里氧气的含量"的实验装置，教材实验所需试剂是水和 　　（填物质名称），实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为五等分，该操作中一定要使用的仪器是 　　；

（2）小华用A装置测定的氧气含量偏低，可能的原因是 　　（任答一点）

（3）B装置也可用于测量空气中氧气的含量，其实验原理用化学方程式可表示为 　　；

（4）使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是 　　，实验结束后移开酒精灯，恢复到室温后读数即可计算出氧气含量，B装置的优点是 　　（任写一点）

（二）实验异常现象探究

在学校实验室开放日，小明用氯化钙、碳酸钠、碳酸氢钠的饱和溶液与稀盐酸等药品设计了复分解反应发生条件的验证实验，请参与他的实验过程。

【查阅资料】20℃时部分物质的溶解度：NaHCO ₃9.6g；Ca（HCO ₃） ₂16.6g

【实验设计】小明用稀盐酸和上述三种饱和溶液设计出如图所示的四个验证实验

【实验预测】小明依据所学的"复分解反应发生条件"的规律预测，在Ⅰ～Ⅳ四个实验操作中能发生复分解反应的共有 　　（填数字）个。

【发现问题】小明在实验Ⅱ中的操作中发现产生了白色沉淀X？

【提出假设】小明认为X可能是Ca（HCO ₃） ₂、 　　、 　　（填化学式）中的一种或几种；

【理论计算】小明依据化学反应方程式经理论计算发现，X不可能是Ca（HCO ₃） ₂；

【实验探究】将实验Ⅱ中的白色沉淀X过滤后，取少量X固体于试管中并加适量水振荡，再滴入几滴酚酞试液，观察到溶液颜色无变化，说明X一定不是 　　（填化学式）；另取少量X固体滴加稀盐酸产生的无色气体能使澄清石灰水变浑浊，则X一定是 　　（填化学式）

【拓展延伸】小明查询得知：高浓度的碳酸氢钠溶液可与氯化钙溶液反应生成白色沉淀，许多化学反应事实也证实；在不同条件下（如浓度、温度、颗粒物大小等），物质可能体现出不同的化学性质，请举例说明 　　。

做“酸碱中和反应”实验时，甲同学向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加了一定量的稀盐酸后，发现忘记加入酸碱指示剂，于是停止了实验。

【提出问题】

乙同学提出疑问：反应后烧杯中溶液的溶质是什么？

【提出猜想】

丙同学提出了四种猜想：

猜想一：只有 　 　（填化学式）

猜想二：有 $\mathit{NaCl}$和 $\mathit{HCl}$

猜想三：有 $\mathit{NaCl}$和 $\mathit{NaOH}$

猜想四：有 $\mathit{NaCl}$、 $\mathit{HCl}$和 $\mathit{NaOH}$

丁同学认为猜想四不合理，用化学方程式说明原因 　 　。

【实验探究】

为进一步验证其余三种猜想，甲、乙、丙三位同学分别进行了如下探究实验：

①甲同学取少量烧杯中溶液于试管，然后向其中滴加少量 $\mathit{AgN}{O}_3$溶液，观察到产生白色沉淀。因此，甲同学认为溶液中含 $\mathit{HCl}$。

②乙同学取少量烧杯中溶液于试管，然后向其中滴加少量 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液，观察发现无明显现象。因此，乙同学认为溶液中不含 $\mathit{HCl}$。

③丙同学取少量烧杯中溶液于试管，然后向其中滴加少量 $\mathit{CuS}{O}_4$溶液，观察到有蓝色沉淀生成。因此，丙同学认为溶液中含 $\mathit{NaOH}$。

【讨论分析】

丁同学对三位同学的探究实验进行了分析评价，他认为甲同学的结论不正确。你认为丁同学的理由是：　 　。

【继续探究】

丁同学用pH试纸测得烧杯中溶液的pH＞7，说明溶液显 　 　性。

【得出结论】

通过探究和讨论，最终大家一致认为猜想 　 　是正确的。

【交流思考】

为防止污染环境，你认为烧杯中的废液应如何处理：　 　。

硼（ $B$）是制造火箭耐热合金的原料。镁还原法生产硼的主要工艺流程如图。

（1）脱水炉中，硼酸发生分解反应，配平该反应的化学方程式。

＿＿＿＿＿＿＿ $H_{3}B{O}_3$ $1B_2{O}_3$+＿＿＿＿＿＿＿ $H_{2}O$

（2）还原炉中，发生反应的基本反应类型为 ＿＿＿＿＿＿＿。

（3）酸煮罐中，加入盐酸的目的是 ＿＿＿＿＿＿＿。

大自然的鬼斧神工造就出千沟万壑、千瀑万洞的“喀斯特地貌”，贵州双河溶洞是全球白云岩喀斯特典型的范例，某小组同学开展了研究性学习。

任务一：调查溶洞概况

小组同学通过实地勘察，绘制部分洞穴剖面图如图1。

（1）溶洞岩石以白云岩为主，其中的 $\mathrm{CaC}{\mathrm{O}}_3$、 ${\mathrm{MgCO}}_3$两种化合物的类别属于＿＿＿＿＿（选填“酸”“碱”或“盐”）。

（2）岩石裂缝渗水以及洞内地下水对白云岩不断侵蚀，形成千姿百态的溶洞地貌。测得A处渗水的 $\mathit{pH}<7$，显＿＿＿＿＿性。

任务二：探究白云岩溶蚀与钟乳石的形成

【资料显示】当 ${\mathrm{CaCO}}_3$遇到溶有 ${\mathrm{CO}}_2$的水时，会生成溶解性较大的 $\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2$，发生反应① ${\mathrm{CaCO}}_3+{\mathrm{CO}}_2+{\mathrm{H}}_{2}O=\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2$；溶有 $\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2$的水遇热或压强变小时，就会分解，重新形成 ${\mathrm{CaCO}}_3$沉积下来，发生反应② $\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2={\mathrm{CaCO}}_3\downarrow +{\mathrm{CO}}_2\uparrow +{\mathrm{H}}_{2}O$。

【探究活动1】用 ${\mathrm{CaCO}}_3$模拟白云岩的溶蚀

（1）设计方案制取 ${\mathrm{CaCO}}_3$

白云岩中除 ${\mathrm{CaCO}}_3$、 ${\mathrm{MgCO}}_3$外，还含有多种成分。小组同学设计两种不同反应原理的方案制取 ${\mathrm{CaCO}}_3$模拟溶蚀过程，完成下表。

序号	试剂	反应原理（化学方程式）
方案一	${\mathrm{CO}}_2$、氢氧化钙固体、蒸馏水	＿＿＿＿＿
方案二	＿＿＿＿＿	＿＿＿＿＿

（2）进行溶蚀模拟实验

实验一：用方案一进行实验，向盛有一定量氢氧化钙固体的烧杯中加入蒸馏水，搅拌，过滤，得到饱和澄清石灰水。取 $15\mathit{mL}$饱和澄清石灰水于烧杯中，通入一定量 ${\mathrm{CO}}_2$，观察到溶液立即变浑浊，继续通入过量 ${\mathrm{CO}}_2$，浑浊液未变澄清。

【表达交流】根据资料显示中的反应①，应观察到浑浊液变澄清，现象与预期不符。经过讨论、分析，为达到实验目的，改进实验如下。

实验二：另取 $15\mathit{mL}$饱和澄清石灰水于烧杯中，加入 $35\mathit{mL}$蒸馏水，搅拌，通入一定量 ${\mathrm{CO}}_2$，溶液逐渐变浑浊，继续通入过量 ${\mathrm{CO}}_2$，浑浊液变澄清。

【分析与解释】改进后现象与预期相符。加入 $35\mathit{mL}$蒸馏水的作用是＿＿＿＿＿，浑浊液变澄清的原因是＿＿＿＿＿。

小组同学用其它的方法，证明了白云岩中的 ${\mathrm{MgCO}}_3$也能在酸性条件下发生溶蚀。

【探究活动2】模拟钟乳石的形成

取实验二反应后的溶液，静置，放于低压环境，一段时间以后发现澄清溶液中出现浑浊现象，实验成功。

【迁移应用】图1中，滴水从B处下落的过程中，产生 ${\mathrm{CO}}_2$的原因可能是＿＿＿＿＿。

任务三：模拟洞内地下水对白云岩的溶蚀

洞内地下水中富含钙离子、锶离子、硫酸根离子等，小组同学用四种盐溶液进行地下水对白云岩的溶蚀实验，测得白云岩溶蚀率（溶蚀率：白云岩减少的质量与白云岩总质量的比值。）随时间变化的关系如图2。下列说法正确的是＿＿＿＿＿（填字母序号）。

A．	白云岩的溶蚀率随时间的增加而增大
B．	锶离子含量越多，越能促进白云岩的溶蚀
C．	混合溶液会增大白云岩的溶蚀率
D．	白云岩的溶蚀受钙离子、锶离子的影响

【项目总结】沉积物是“时间胶囊”，可反映出它们形成时的地质环境，极具科研价值。

燃烧是常见的化学变化。科学利用和控制燃烧为人类服务，可推动社会的可持续发展。

（1）蜡烛燃烧

用燃着的火柴将图1中相同大小的两支蜡烛点燃。

①用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是＿＿＿＿＿。

②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是＿＿＿＿＿。

③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，你还想探究的问题是＿＿＿＿＿。

（2）氢气燃烧

高压2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧液氢作为推进剂，火箭发动机运行简示图如图2。

①火箭升空时，燃烧室里反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是＿＿＿＿＿。

[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 $pH＞7$、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] $BaC{l}_2$易溶于水； $BaC{O}_3$为白色固体，难溶于水； $BaS{O}_4$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 $BaC{l}_2$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 $BaC{l}_2$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

同学们为提升化学实验操作技能，在实验室练习如下实验：

实验完毕后，小明误将A试管中的物质倒入B试管中，充分振荡后，观察到混合后溶液为无色。小明对该无色溶液的成分产生兴趣并展开探究（温馨提示：本题中序号①～⑤为答题卡上的序号）。

【提出问题】混合后无色溶液的溶质除酚酞外还有什么？

【查阅资料】 $\mathit{NaCl}$溶液、 $\mathit{CaC}{l}_2$溶液显中性。

【猜想与假设】猜想一： $\mathit{NaCl}$、 $\mathit{CaC}{l}_2$；

猜想二： $\mathit{NaCl}$、 $\mathit{CaC}{l}_2$、 $\mathit{HCl}$；

猜想三： $\mathit{NaCl}$、 $\mathit{CaC}{l}_2$、 $\mathit{Ca}（\mathit{OH}{）}_2$；

经分析猜想三错误，其理由是①　 　。

【设计并进行实验】为了验证其余猜想，小明进行了如下实验：

实验操作	实验现象	解释与结论
取少量混合后的无色溶液于试管中，加入锌粒	②	解释实验现象：③　 　（用化学方程式表示） 得出实验结论：猜想二正确

【反思与拓展】

Ⅰ.有同学提议将上表操作中的锌粒换成另一种药品或用品：④　 　（除金属外），也可得出猜想二正确的实验结论。

Ⅱ.小明误倒后，如果观察到试管底部有白色沉淀，上层清液为红色，则上层清液中一定有的阴离子是⑤　 　（填写离子符号）。

某“自加热食品”发热包的主要成分为生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠和氯化钙，其使用说明（如图1所示）：

某化学兴趣小组对发热包进行了如下探究。

探究Ⅰ：发热包的发热原理

将发热包中固体倒入烧杯中，加入适量的水，发生剧烈反应，水很快沸腾。反应结束后，烧杯底部有大量固体，继续加水搅拌，过滤、洗涤、干燥，得到固体混合物。

（1）发热包中的某种物质与水反应放出大量的热，该物质的化学式是 　 　。

探究Ⅱ：固体混合物的成分

【查阅资料】单质铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，并产生氢气。

小组同学认为固体混合物的成分可能是：活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙。为进一步探究其成分，小组同学设计并进行如下实验：

（2）取少量固体混合物于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为 　 　色，证明该固体混合物中含有氢氧化钙。

（3）另取少量固体混合物于锥形瓶中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止（如图2所示），反应停止后瓶底有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。

①反应停止后，瓶底的黑色固体为 　 　，判断依据是 　 　。

②若观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊，证明该固体混合物中含有 　 　，对应此现象的化学反应方程式是 　 　。

（4）设计实验方案证明该固体混合物中含有铝粉 　 　。

（包含实验步骤、产生现象和结论。可供选择的试剂：稀盐酸、 $\mathit{NaOH}$溶液、 $\mathit{AgN}{O}_3$溶液）。

新冠疫情期间，口罩成为人们与病毒隔离的重要屏障。某实验小组为了弄清口罩的构造和关键材料的化学组成，进行了以下实验探究。

Ⅰ.探究口罩的构造

取一个医用口罩，用剪刀将其剪开，观察到里面有银白色的金属条，口罩分三层。查阅资料得知内外层为无纺布，中间层为熔喷布，成分均为聚丙烯。用显微镜观察，中间层最致密，测得孔径小于 $0.5\mu m$。

（1）大部分飞沫直径集中在 $0.74～2.12\mu m$。口罩能有效防止病毒通过飞沫传播的原理相当于化学实验中的 ＿＿＿＿＿（填操作名称）。

Ⅱ.探究熔喷布的元素组成

聚丙烯属于有机物，含有碳元素，还可能含有氢、氧元素。实验小组取 $1.4g$熔喷布，设计如图所示装置进行实验（部分夹持装置略去），实验过程中观察到装置B中 $U$形管内固体变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。

已知：无水 $CuS{O}_4$为白色固体，吸水后变成蓝色晶体。

（2）装置B的作用是 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）装置C中发生反应的化学方程式是 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）实验时，若装置B和C调换位置，对实验产生的影响是 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）实验过程中持续通入干燥 $O_2$，熔喷布在装置A中完全燃烧，测得装置B质量增加 $1.8g$，装置C、D质量共增加 $4.4g$。通过计算判断：

①熔喷布中是否含有氧元素？＿＿＿＿＿（填“含有”或“不含有”）。

②聚丙烯分子中碳原子与氢原子的个数比是 ＿＿＿＿＿。