兴趣小组同学为了弄清沼气池中气体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动（已知氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体）：
【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（见右图），然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖。这种方法属于 集气法。
【对气体猜想】
猜想Ⅰ．全部是CH4； 猜想Ⅱ．全部是CO；
猜想Ⅲ．全部是CO2； 猜想Ⅳ．是CH4和CO2的混合气体。
【实验和推断】
（1）若“现象a”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有 气体。
（2）步骤②的目的是 ；步骤③“注水装置”应选右图中的 （填序号）。
（3）若“现象b”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反应方程式为：
。另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是 ；要排除这种干扰可采取的措施是 。
（4）采取（3）中的排除干扰措施后，若“现象a、c”均为石灰水变浑浊，“现象b”为杯壁有水雾，则证明“猜想 ”成立（填序号）。
硬水加热时易产生水垢，很多工业用水需要对硬水进行软化处理。小组同学利用1.5%的肥皂水比较水的硬度。
【查阅资料】硬水含较多可溶性钙、镁化合物；软水不含或含较少可溶性钙、镁化合物。
Ⅰ、探究水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系
【进行实验】向蒸馏水中加入CaCl2和MgCl2的混合溶液，配制两种不同硬度的硬水。
用蒸馏水和两种硬水完成三组实验，记录如下：
组别 |
第1组 |
第2组 |
第3组 |
||||||
实验操作 |
|
|
|||||||
实验序号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
混合溶液用量/滴 |
0 |
0 |
0 |
1 |
x |
1 |
2 |
2 |
2 |
肥皂水用量/滴 |
5 |
10 |
20 |
5 |
10 |
20 |
5 |
10 |
20 |
产生泡沫量 |
少 |
多 |
很多 |
无 |
少 |
多 |
无 |
无 |
少 |
【解释与结论】
（1）对比②和⑧可知，肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是 。
（2）设计第2组实验时，为控制水的硬度相同，⑤中x应为 。
（3）第2组实验的目的是 。
（4）由上述三组实验得到的结论是 。
Ⅱ、比较不同水样的硬度
【进行实验】用四种水样完成实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。
实验操作 |
水样 |
肥皂水用量/滴 |
|
市售纯净水 |
2 |
煮沸后的自来水 |
6 |
|
自来水 |
9 |
|
湖水 |
14 |
【解释与结论】
（5）硬度最大的水样是 。
（6）由上述实验可知，能将自来水硬度降低的方法有 。
（7）继续实验，发现山泉水的硬度大于自来水的硬度，其实验方案为 。
化学是一门以实验为基础的自然科学。实验室有如图装置：
（1）仪器a的名称 ；仪器b的名称 。
（2）实验室要制取和收集较纯净的氢气，现有镁条、锌粒、铁丝、铜片、稀硫酸（10%）、稀盐酸（10%），请你选择适当的药品和装置完成下列问题：
①制取氢气的化学方程式为 ，选用该原理的依据有 。
A．原料廉价易得
B．反应速率适中
C．制得的气体要纯净
D．实验条件易于控制
②选用的装置有 （填装置字母）。
（3）用装置C制二氧化碳时，关闭开关，多孔隔板处依次观察到的现象是 （用字母e、f、g对如图所示现象进行排序）。
（4）小英同学在做金属与盐溶液的反应时，发现锌片与硫酸铜溶液反应生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出，生成的是什么气体呢？（提示：反应只生成一种气体）
【提出猜想】产生的气体可能是SO2、O2或H2中的一种。
【查阅资料】SO2易溶于水，化学性质与二氧化碳相似，它能使澄清石灰水变浑浊。
【设计并进行实验】（请在空白处写上对应问题的答案）
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①向盛满该气体的试管中，插入带火星的木条 |
无明显变化 |
产生的气体不是O2 |
②将该气体通入澄清石灰水中 |
|
产生的气体不是SO2 |
③将该气体净化后通过表面含CuO的铜网（如图）
|
|
产生的气体是H2 |
【实验反思】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有 。
【拓展视野】氢能是未来最理想能源，如图是利用ZnO和Fe2O3为催化剂制取氧气的一种方法。
“循环制氢体系”涉及的能量转化是由太阳能转化为 能，请写出该体系制取氢气的化学方程式 。
十堰某中学化学兴趣小组为鉴定某工厂排出的无色污水成分，他们查阅工厂的有关资料，推测出污水中可能含有盐酸、硫酸钠和氢氧化钠中的一种或几种物质，小组同学取污水进行了探究：
【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性
【实验探究】
实验一：小组同学用pH试纸测得的污水的pH＝2，由此得出污水中一定不含 ，原理是： （用化学方程式表示）。
实验二：为检测污水中可能含有的成分，甲同学做了如下实验：
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量污水于一支洁净试管中，向其中滴加少量的
|
有白色沉淀生成 |
污水中一定含有硫酸钠 |
实验二中生成白色沉淀的化学方程式为 。
【得出结论】兴趣小组确定了污水的成分。
【反思与评价】乙同学经过思考后，用物理方法也得到了甲同学的实验结论，他的实验操作及实验现象是： 。
燃烧是一种发光、放热的剧烈的化学反应。认识燃烧，科学地利用和控制燃烧，使燃烧为人类服务是十分重要的。
[查阅资料]物质燃烧一般需要同时满足三个条件，物质具有可燃性是燃烧的首要条件，发生燃烧的另外两个条件分别是__________________；_____________ _。
[实验目的]验证木炭发生燃烧的另外两个条件中，缺少任何一个条件都不能燃烧（两个条件须分别验证）。
[实验设计与操作]下面是验证燃烧条件的实验装置图（可通过开启、关闭活塞控制液体）。
在完成气密性检查后加入药品，并已设法在整个装置中充满了氮气。若要求实验过程中不得拆、装仪器，请设计后续的实验步骤，并按要求填表。
| 步骤 |
操作 |
预计现象及得出的结论 |
| ① |
在活塞关闭的状态下，点燃酒精灯加热 |
|
| ② |
盖灭酒精灯，待仪器恢复到常温 |
 |
| ③ |
|
|
| ④ |
|
|
[反思评价]实验过程中，装置B的作用可能是 。
为了培养学生的创新精神和实践能力，落实素质教育，近年来，怀化市大力推进实验教学，于2021年五月举行初中毕业考试实验操作考查。兴趣小组在学校的实验室进行【粗盐的提纯】实验，邀请你一起完成。
Ⅰ.溶解
Ⅱ.过滤
过滤时玻璃棒的作用是 。
小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。
【查阅资料】
a.粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。
b.BaSO4不溶于水、不溶于酸。
【设计实验方案并进行实验】为确认滤液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4的存在，小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液进行以下实验探究。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液，充分反应，静置，过滤 |
|
滤液中含有MgCl2 |
②往上述①的滤液中滴加足量的 ，充分反应，静置，过滤 |
|
滤液中含有CaCl2 |
③往上述②的滤液中加入足量的 ，充分反应，静置，过滤 |
有白色沉淀生成 |
滤液中含有Na2SO4. |
【实验反思】小宇同学认为实验③不够严谨，理由是 。老师告诉同学们，可在实验③所得的沉淀中加入足量的 （填“盐酸”或“稀硫酸”），观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解，则可验证Na2SO4的存在。
【实验结论】小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去，然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶，当观察到 ，就停止加热，利用余热蒸干。小李高兴的宣布：我们得到了纯净的氯化钠。
【实验拓展】小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁，取样品ag，充分溶解，滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀的质量不等于 g（用含a的代数式表示）时，则含有氯化镁。
学习金属活动性顺序后，老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后，将反应后的无色溶液（以下简称：待测溶液）倒入有水的废液缸中时，发现有白色沉淀析出的“异常现象”。小明设计实验开展了如下探究。请根据要求回答有关问题：
【发现问题】
小明取一滴管未倒完的待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，依然产生大量白色沉淀（像牛奶一样）。
【提出问题】
待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生？白色沉淀是什么物质？
【查阅资料】
（1）AlCl3是一种无色透明晶体，极易与水反应生成难溶于水的Al（OH）3而产生白色沉淀；
（2）CuCl是一种不溶于水的白色固体，易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含Cl﹣的溶液中；CuCl中Cu的化合价为 。
【提出猜想】
猜想Ⅰ：白色沉淀是Al（OH）3
猜想Ⅱ：白色沉淀是CuCl
猜想Ⅲ：白色沉淀是Al（OH）3和CuCl的混合物
【实验探究】
序号 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
① |
取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中 |
无明显实验现象 |
猜想 正确 |
② |
取约2mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的Al条，充分反应 |
有红色固体析出 |
|
③ |
取一滴管实验②后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中 |
无明显实验现象 |
【结论与反思】
（1）上述实验表明，Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl，第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。请分别写出上述两步反应的化学方程式：第一步： ，第二步： 。
（2）待测溶液中含有大量CuCl，为什么它没有以白色沉淀的形式存在？请说明原因： 。
（3）设计实验③的目的是 。
【启示与拓展】
通过对Al和CuCl2溶液反应的实验探究，使我们认识到，我们不少的传统认识远没有做到细致入微，特别是当观察到有红色固体析出，于是就贸然断定这个反应是个简单的、一步完成的置换反应。实际上还要关注物质变化的过程，通过比较和分析，得出可靠的结论。经过无数次实验证明，有些化学反应看似一步完成，实际上是分步进行的。请根据你所学知识，任举一例反应可能分步进行的实例： 。
某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：
Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；
（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 ；
（2）实验结束时，应 （填写下列操作代号）。
①先撤出导管，再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯，再撤出导管
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：
已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。
（3）仪器B中所盛试剂为 ，其作用为 。
（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有： 。
（5）实验前，需检查 ；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为 。
（6）请指出上述实验中的一项缺陷 。
（7）将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成 g CO。
Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu2O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。
（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O：
。
利用物质性质，开展物质鉴别。
活动探究一：现有一瓶蒸馏水和一瓶稀氯化钾溶液，设计实验进行鉴别。
实验操作 |
实验现象和结论 |
方法一：各取一滴滴在洁净的玻璃片上晾干 |
观察到 的是氯化钾溶液。 |
方法二：各取少量于两支试管中，分别滴加少量硝酸银溶液。 |
观察到 的是蒸馏水。 |
【实验分析】方法二中反应的化学方程式是 。
【方法感悟】鉴别物质时，要依据性质差异，选择恰当方法，产生不同现象，达成鉴别目的。
活动探究二：老师提供了五瓶无色溶液，分别是碳酸钠溶液、稀盐酸、氯化钾溶液、硫酸钠溶液和氢氧化钡溶液。为鉴别它们，同学们进行了如下探究：
【探究性质】五种溶液两两之间能否发生反应？请写出符合条件的化学方程式各一个：
（1）有沉淀生成 ；
（2）有气体生成 。
【实验探究】他们将五瓶溶液分别编号为A、B、C、D、E，然后将B、C、D、E四种溶液分别取少量，并两两混合观察现象。
实验一 |
操作 |
B、C混合 |
D、E混合 |
现象 |
无明显现象 |
无明显现象 |
|
实验二 |
操作 |
B、D混合 |
C、E混合 |
现象 |
产生白色沉淀 |
无明显现象 |
|
实验三 |
操作 |
B、E混合 |
C、D混合 |
现象 |
无明显现象 |
【实验结论】
①通过实验一、实验二可以确定溶液A不可能是哪一种溶液？ （填溶液中的化学式，下同）。
②分析实验三中溶液B、E混合的可能现象，综合三个实验可以得出不同的结论：
③若B、E混合产生白色沉淀，则可推知下列三种溶液分别是A： ；B： ；C 。
④若B、E混合有气泡产生，则可推知五种溶液的组合是A： ；B： ；C ；D ；E 。
⑤若B、E混合无明显现象，则可推知五种溶液可能的组合有 种。
化学小组同学在加热二氧化锰样品时，发现有气泡产生（如图一所示），于是他们对这个异常现象进行了探究。
（1）对气体成分的探究：加热二氧化锰样品，用燃着的木条靠近试管口，木条熄灭。将气体通入澄清的石灰水，发现石灰水变浑浊，产生的气体是 。
（2）对气体来源的探究：
【假设1】甲同学认为：该气体来自于试管中的空气，请你设计实验证明该假设不成立
| 实验步骤及现象 |
结论 |
| |
假设不成立。 |
【假设2】乙同学认为：二氧化锰样品中可能混有炭粉，炭粉发生反应生成了该气体。他设
计了如图二所示的实
验进行研究，其中B装置的作用是检验A中反应是否完全，B中的试剂
是 ，实验中观察到D处澄清石灰水变浑浊。他又用氮气代替空气（氮
气不参与该实验中的任何反应），重复上述实验，发现D处澄清的石灰水也变浑浊。
【结论】通过乙同学的实验证明，二氧化锰中混有炭粉，炭粉与 反应产生了这种气体。
亚硝酸钠（NaNO2）是一种外观极像食盐，且具有与食盐一样咸味的有毒物质，因此，这种工业盐常被冒充食盐掺假或被误作食盐使用，导致多起中毒事故发生。某校化学实验室有一瓶标签破损的试剂瓶，盛放的药品可能是氯化钠固体，也可能是亚硝酸钠固体，该校化学小组同学通过实验手段确定该瓶盛放的药品的成分。
其主要探究过程如下：
【提出假设】该药品的成分是NaCl。
【查阅资料】
| |
亚硝酸钠 |
氯化钠 |
| 溶解性 |
15℃时溶解度为81.5g |
15℃时溶解度为35.8g |
| 熔点 |
271℃ |
801℃ |
| 沸点 |
320℃时发生分解有氧气等气体产生 |
1413℃ |
【实验过程】化学小组同学根据自己的假设，设计实验验证。请你帮助他们完成实验报告。
（1）小华同学设计的实验如下：
| 实验装置 |
实验主要过程 |
 |
①检查装置气密性。操作如下：先将导管伸入液面下，用手紧握试管，观察到 ，松开手后，导管口有液面上升。 ②加入药品，加热，导管口有大量气泡生成。 ③收集气体。 ④停止加热。熄灭酒精灯前，应 ，目的是 。 |
（2）小明同学根据小华的实验判断该药品的成分是 。他又结合两物质的溶解性知识，设计了另一种实验方案，得到了同样的结论。其实验方案是 。
对实验装置的改进与创新，能够提高学习化学
的兴趣和能力。某兴趣小组同学进行了以下实验设计（注：图中部分固定装置省略，a为活塞，b为支管口。由分液漏斗滴入内置试管的液体量如图所示）。
⑴ 甲同学设计了如图1所示装置。向内置试管中滴入足量浓氨水，一段时间后，观察到酚酞溶液变为红色，此现象说明分子具有的性质是 。
⑵ 乙同学设计了如图2所示装置。向内置试管中滴入足量稀硫酸，与碳酸钠充分反应，化学方程式为：H2SO4 + Na2CO3 ="=" Na2SO4 + H2O + CO2↑。
①通过仔细观察，可看到两条试纸出现的相同现象是 ，不同现象是 。
②将燃着的木条放在支管口处，可观察到的现象是 。
③综合分析①和②现象，能够总结出二氧化碳的性质有 。
⑶ 丙同学设计了如图3所示装置。向内置试管中滴入足量溶液A，一段时间后，观察到水中锌粒表面有气泡，出现该现象的原因可能是 。
甲同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。她想到在学过的金属活
动性顺序中并没有金属铬，为比较铬与常见金属铁、铜的活动性强弱，她和同学们在应用所学知识进行分析的基础上，提出了以下猜想，并进行了实验探究。
【作出猜想】
猜想1. Cr>Fe>Cu； 
猜想2. Fe>Cu >Cr； 猜想3.你的猜想是 。
【查阅资料】
①铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。
②铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。
【实验药品】
铁片、铬片、铜片、稀硫酸、CuSO4溶液、CrSO4溶液、FeSO4溶液。（溶液均为新制）
【甲同学实验】甲同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别放入等量的稀硫酸。
| 实验 |
实验操作 |
实验现象 |
结论与解释 |
| 试管1 |
  |
铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色。 |
（1）实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。 （2）甲同学得到的结论是猜想 正确。 |
| 试管2 |
 |
铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色。 |
|
| 试管3 |
 |
。 |
【乙同学实验】乙同学为验证甲同学的结论，又设计了以下实验。
| 实验 |
实验操作 |
实验现象 |
结论与解释 |
| 试管4 |
  |
|
（1）甲同学的结论正确。 （2）请写出铬与硫酸铜反应的化学方程式 。 |
| 试管5 |
 |
【实验反思】
（1）你认为乙同学没有必要做的实验是 。
（2）请你结合所给的实验药品再设计一个实验，验证甲同学的结论。
| 实验操作和实验现象 |
结论与解释 |
| 。 |
甲同学的结论正确。 |
（每空2分，共12分）化学课后，化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：
[提出问题1] 该氢氧化钠溶液是否变质了呢？
[实验探究1]
| 实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
| 取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加稀盐酸，并不断振荡。 |
有气泡冒出。 |
氢氧化钠溶液一定变质了。 |
[提出问题2] 该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？
[猜想与假设]
猜想1：氢氧化钠溶液部分变质。
猜想2：氢氧化钠溶液全部变质。
[查阅资料] （1）氯化钙溶液呈中性。
（2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
[实验探究2]
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| （1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，并不断振荡。 |
有 生成。 |
明原溶液中一定有碳酸钠。 |
（2）取步骤（1）试管中的少 量上层清液，滴加酚酞溶液。 |
溶液变红色。 |
说明原溶液中一定有 。 |
[实验结论] 该氢氧化钠溶液 （填“部分”或“全部”）变质。
[反思与评价] （1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式： 。
（2）在上述[实验探究2]中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案
（填“可行”或“不可行”）。
[理解与应用]氢氧化钠溶液容易变质，必须密封保存。实验室必须密封保存的药品还有很多，试另举一例：
今年地球日主题为：“珍惜地球资源，转变发展方式”。为减少化石燃料的使用，降低污染，各国都在积极进行技术创新。
（1）美国科学家发明了一种“发电叶子”，将这种叶子放入水中，在太阳光照射下，叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中，再转化为电能，供家庭用电需求。
①整个过程中都发生了哪些形式的能量转化： 。
②“发电叶子”产生氢气、氧气的化学方程式为 。
（2）我国积极改进风电技术，扩大风电使用，并配套大型储能设备——“全钒液流”储能电池，以保证稳定供电。
①与煤炭火力发电相比，风力发电的优点是 。
②“全钒液流”储能电池在充电时，电池中的VO2+会变成VO2+，这个过程中钒元素（V）的化合价由 价变为 价。
（3）为了降低汽车排放的尾气对空气的污染，现在的大部分汽车都安装了催化式排气净化器。下图列举的是几种气体在净化器中转换前后的变化。
①根据下图所提供的信息，举例说明催化式排气净化器是如何降低汽车尾气污染的：
。
②气体在催化式排气净化器里面发生了化学变化。请用原子、分子的知识概括化学变化的实质： 。
③为了使汽车尾气的污染更小，研究催化式排气净化器的专家们还要注意什么问题：
。
粤公网安备 44130202000953号