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专题22科学探究考点1有关物质组成及成分的探究1.（2020年辽宁抚顺中考）在学习了酸的化学性质之后，某实验小组选用稀盐酸做了如下图所示实验。请回答下列问题：（1）A烧杯中，铜不与稀盐酸发生反应的原因是________。（2）能产生气泡的是_______（填字母序号）。（3）写出C烧杯中反应的化学方程式_______。（4）D烧杯中，溶液由红色变为______色，说明盐酸与氢氧化钠发生了反应。同学们进一步对D烧杯中反应后的溶液进行探究，对其溶质的成分（除酚酞外）做出如下猜想。猜想一：只含有一种溶质；猜想二：含有两种溶质。为了验证上述猜想，进行如下实验，请完成下列表格。实验操作测定结果得出结论用玻璃棒蘸取D烧杯中反应后的溶液，滴在pH试纸上，与标准比色卡比较pH7猜想_____正确，溶液中的溶质是________。小组同学选用稀硫酸代替稀盐酸重复实验，证明了硫酸与盐酸具有相似的化学性质。酸有一些相似的化学性质，是因为在不同的酸溶液中都含有相同的_______。【答案】(1)在金属活动性顺序表中铜排在氢的后面(2)BE(3)2332FeO+6HCl=2FeCl+3HO(4)无(5)二(6)NaCl、HCl（或氯化钠、氯化氢）(7)H+（或氢离子）【解析】（1）金属活动性顺序表氢前金属可以和稀盐酸反应生成氢气，铜在氢后和稀盐酸不反应，故填：在金属活动性顺序表中铜排在氢的后面。（2）A铜和稀盐酸不反应，B镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，C氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，D稀盐酸和氢氧化钠生成氯化钠和水，E碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠二氧化碳和水，故生成气体的是BE，故填：BE。（3）C氧化铁和稀盐酸反应生成氯化和水，化学方程式为2332FeO+6HCl=2FeCl+3HO，故填：2332FeO+6HCl=2FeCl+3HO。（4）D烧杯中，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，溶液由红色变为无色，说明盐酸与氢氧化钠发生了反应，可能恰好完全反应，溶质是氯化钠，可能酸过量溶质是氯化钠和氯化氢，用玻璃棒蘸取D烧杯中反应后的溶液，滴在pH试纸上，与标准比色卡比较，pH7呈酸性，说明溶质是氯化氢和氯化钠，猜想二正确。酸有一些相似的化学性质，是因为在不同的酸溶液中都含有相同的H+，故填：二；NaCl、HCl（或氯化钠、氯化氢）；H+（或氢离子）。2.（2020年青海中考）陈东同学在做“盐酸中和氢氧化钠”的实验时，实验前忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，导致无法判断中和反应进行的程度，于是他对反应后溶液的酸碱性进行了探究。【探究目的】确定反应后溶液的酸碱性【猜想与假设】反应后溶液可能呈碱性，也可能呈________，也可能呈_______。【实验验证】实验操作实验现象实验结论取反应后溶液少许，滴加几滴酚酞溶液______溶液呈酸性或中性【继续验证】可以设计多种方案进行验证实验操作实验现象实验结论方案1：取反应后溶液少许，加入少量氧化铜粉末若粉末部分或全部溶解，溶液变为蓝色溶液呈______若粉末不溶解，溶液不变色溶液呈_____方案2：取反应后溶液少许，加入少量______若有气体放出，溶液变为浅绿色溶液呈酸性，反应的化学方程式是_______若______溶液呈中性【答案】(1)酸性(2)中性（和上一空顺序可颠倒）(3)不变色(4)酸性(5)中性(6)铁(7)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑(8)无明显现象【解析】[猜想与假设]氢氧化钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠和水，可能恰好完全反应，也可能是稀盐酸有剩余，也可能是氢氧化钠有剩余，故假设可能呈酸性或中性；[实验验证]向反应后的溶液中滴加无色酚酞溶液，实验结论是呈酸性或中性，则无色酚酞溶液不变色；[继续实验]方案1：加入氧化铜后，现象为粉末部分或全部溶解，溶液变为蓝色，是因为盐酸能与氧化铜反应生成氯化铜和水，说明溶液呈酸性；若粉末不溶解，溶液不变色，说明溶液显中性；方案2：根据实验现象“气体放出，溶液变为浅绿色”，实验结论“呈酸性”说明加入的物质是铁粉，铁和稀盐酸反应生成浅绿色的氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；铁和氯化钠不反应，若无明显现象，则溶液呈中性。3.（2020年新疆中考）不用火不用电，只需拆开发热包倒入凉水，就能享用美食的自热食品，受到消费者的追捧。[查阅资料]I.发热包中物质的主要成分是生石灰，碳酸钠、铝粒。Ⅱ.铝和强碱溶液反应生成氢气。探究一:发热包的发热原理（1）小明买了一盒自热米饭，取出发热包加入凉水，发生剧型反应，迅速放出大量的热，写出产生该现象的主要化学反应方程式_____________；同时发热包内固体物质变硬、结块，依据观察到的实验现象，小明猜想发热包内的物质可能发生多个化学反应，写出其中一个反应的化学方程式______。（2）发热包上的安全警示图标有“禁止明火”,其原因可能是_______________。（3）小明向使用后的发热包中加入稀盐酸，并对产生的气体展开进一步探究。探究二:确定气体的成分[猜想与假设]小明认为该气体可能是a.H2;b.___;c.CO2,和H2的混合气体。[实验设计]小明同学设计下图实验装置，对气体成分进行探究。[实验验证]甲装置中的实验现象是____.丁装置中黑色的粉末逐渐变为红色，试管口有水珠产生,证明猜想c正确。若甲、乙装置交换位置，____（填“能或不能”）确定气体中含有CO2,写出化学方程式并说明理由______。[总结与反思]通过以上探究,小明做出如下反思:a.发热包应密封防潮保存b.能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料c.使用后的发热包应包好按照垃级分类投放你认为其中正确的是_______。【答案】(1)22CaO+HO=Ca(OH)(2)2323NaCO+Ca(OH)=CaCO+2NaOH(3)铝粉在空气中遇明火会燃烧，容易诱发火灾(4)CO2(5)澄清石灰水变浑浊；(6)不能(7)22322NaOH+CONaCO+H=O，二氧化碳会被氢氧化钠吸收，澄清石灰水不能变浑浊(8)ac【解析】探究一：（1）发热包中含有生石灰，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，反应放出大量的热，该反应的化学方程式为：22CaO+HO=Ca(OH)；氧化钙与水反应生成氢氧化钙，反应生成的氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，使发热包变硬，该反应的化学方程式为：2323NaCO+Ca(OH)=CaCO+2NaOH；（2）发热包中含有铝，铝在空气中遇明火，会发生燃烧，容易诱发火灾，故填：铝粉在空气中遇明火会燃烧，容易诱发火灾；探究二：猜想与假设：由以上分析可知，发热包中含有铝，使用过的发热包中可能含有碳酸钙，加入稀盐酸，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，故生成的气体可能是氢气、二氧化碳或氢气和二氧化碳的混合物，故填：CO2；实验验证：结论为：猜想c成立，故生成的气体是氢气和二氧化碳的混合物，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故甲中的实验现象是：澄清石灰水变浑浊；若甲、乙装置交换位置，乙中的氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，二氧化碳被氢氧化钠吸收，且该反应无明显现象，澄清石灰水也不能变浑浊，故不能确定气体中含有CO2；氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为：22322NaOH+CONaCO+H=O，理由是：二氧化碳会被氢氧化钠吸收，澄清石灰水不能变浑浊；总结与反思：a、发热包中含有氧化钙，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，且发热包中的铝容易与空气中的氧气反应生成氧化铝，故发热包应密封防潮保存，符合题意；b、浓硫酸能与水混合放出热量，但是浓硫酸腐蚀性强，不可做发热包的发热材料，不符合题意；c、使用后的发热包，含有强碱等物质，会对环境造成污染，应包好按照垃级分类投放，符合题意。故选ac。4.（2020年黑龙江大庆中考）某白色固体可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、Fe3O4中的一种或几种物质组成。同学们为了确定该白色固体的成分，进行了如下实验探究：（资料卡片）BaCl2溶液显中性。（初步结论）（1）甲同学根据固体的描述确定样品中肯定没有_____（填化学式），原因是_____。（初步探究）同学们设计的实验过程及现象如图所示。（交流讨论）（2）同学们认为：无色溶液M中一定含有_____（填化学式），无色溶液M加入酚酞试液后变红色，说明溶液M显碱性，需对溶液M继续探究。（提出问题）使溶液M显碱性的物质是什么？（猜想与假设）猜想一：是氢氧化钠；猜想二：是碳酸钠；猜想三：。（3）请将猜想三补充完整：_____。（探究与结论）（4）乙同学取无色溶液M于试管中，加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置，观察到_____，证明无色溶液M中含有碳酸钠，此过程发生反应的化学方程式为_____。（5）丙同学为进一步证明无色溶液M中的成分，取乙同学实验所得上层清液少许于试管中，加入_____，观察到_____，证明猜想三成立。综合分析，乙同学加入过量氯化钡溶液的作用：①证明无色溶液M中含有碳酸钠，②_____。（实验结论）（6）原白色固体中一定有的物质是_____（填化学式）。【答案】（1）Fe3O4四氧化三铁是黑色固体（2）NaCl（3）是氢氧化钠和碳酸钠（4）产生白色沉淀BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl（5）酚酞试液溶液变红色除尽碳酸钠，防止对检验氢氧化钠产生影响（6）BaCl2、NaOH、Na2CO3【解析】（1）甲同学根据固体的描述确定样品中肯定没有Fe3O4，原因是四氧化三铁是黑色固体。（2）同学们认为：无色溶液M中一定含有氯化钠，是因为白色沉淀中加入足量稀盐酸，产生气泡，沉淀全部溶解，说明白色沉淀是氯化钡和碳酸钠反应生成的碳酸钡，同时生成氯化钠。（3）碳酸钠和氢氧化钠都显碱性，结合其它猜想，猜想三补充完整：是氢氧化钠和碳酸钠。（4）乙同学取无色溶液M于试管中，加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置，观察到产生白色沉淀，证明无色溶液M中含有碳酸钠，此过程中碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，发生反应的化学方程式为：BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl。（5）丙同学为进一步证明无色溶液M中的成分，取乙同学实验所得上层清液少许于试管中，加入酚酞试液，观察到溶液变红色，说明溶液中含有氢氧化钠，证明猜想三成立；综合分析，乙同学加入过量氯化钡溶液的作用：①证明无色溶液M中含有碳酸钠，②除尽碳酸钠，防止对检验氢氧化钠产生影响。（6）原白色固体中一定有的物质是BaCl2、NaOH、Na2CO3。5.（2020年黑龙江牡丹江中考）某研究小组利用如图所示装置进行探究实验．已知：①碳酸镁加热分解MgCO3ΔMgO+CO2↑②氢氧化钠溶液常用于吸收二氧化碳气体（1）装置B中发生的反应______________（用化学方程式表示）．（2）装置C中盛有足量的氢氧化钠溶液，它的作用_________（3）装置D中无水氯化钙的作用__________．（4）装置E中发生反应后可观察到的现象是______________．（5）从环保角度看，该装置有明显不足之处是______．（6）图中装置F是安全瓶，能防倒吸，从实验安全角度考虑，本实验还应该在装置_____和_____之间添加装置F．【答案】（1）2C+CO2CO高温（2）除去二氧化碳（3）干燥气体（4）红色粉末逐渐变成黑色（5）无尾气处理装置（6）BC【解析】碳和二氧化碳高温生成一氧化碳，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，氧化铁和一氧化碳高温生成铁和二氧化碳。（1）装置B中发生的反应是炭粉和二氧化碳高温生成一氧化碳，故反应的化学方程式表示为2C+CO2CO高温。（2）装置C中盛有足量的氢氧化钠溶液，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故它的作用除去二氧化碳。（3）无水氯化钙能吸收水分，故装置D中无水氯化钙的作用干燥气体。（4）氧化铁和一氧化碳高温生成铁和二氧化碳，故装置E中发生反应后可观察到的现象是红色粉末逐渐变成黑色。（5）炭粉和二氧化碳生成的一氧化碳有毒，需要