押南京卷非選擇題第21題科學探究異常現象及其原因的探究，物質性質的探究，有關反應影響因素的探究考點/年份2021202220232024年一模2024年考向預測異常現象及其原因的探究，物質性質的探究T21T21T21T212024年南京中考第21題探究題考查物質性質的探究，異常現象及其原因的探究等1．（2023?南京·21T）請你參加某興趣小組進行科學探究的過程。【實驗探究1】同學們利用如圖所示裝置，模擬不同堿溶液“捕捉”二氧化碳的過程。（1）甲同學用稀鹽酸和大理石反應，將產生的氣體通入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中。寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式：。乙同學用濃鹽酸與大理石反應，將產生的氣體通入盛有澄清石灰水的燒杯中，沒有觀察到明顯現象。【提出問題】乙同學實驗的燒杯中沒有觀察到明顯的渾濁現象的原因是什么？【查閱資料】①碳酸鈣遇溶有二氧化碳的水時，化合生成溶解性較大的碳酸氫鈣。②溶有碳酸氫鈣的水遇熱時，溶解在水里的碳酸氫鈣會分解，重新生成碳酸鈣。【進行猜想】猜想一：氫氧化鈣轉變成氯化鈣

猜想二：氫氧化鈣轉變成碳酸氫鈣猜想三：氫氧化鈣變成了氯化鈣和碳酸氫鈣【實驗探究2】（2）根據提出的猜想，乙同學設計了如下的實驗方案進行探究。請完成相關內容。實驗操作實驗現象實驗結論取少量乙同學實驗后燒杯中的液體于試管中，加熱猜想二、三均不成立【實驗探究3】丙同學在老師的指導下，利用氯離子傳感器對猜想一進行了探究。兩個燒杯中各加入75mL蒸餾水，分別將兩個氯離子傳感器探頭浸沒于蒸餾水中，同時攪拌并采集數據：用等量的濃鹽酸和稀鹽酸與等量的大理石(顆粒大小相同)反應，將產生的氣體同時分別通入兩個燒杯的蒸餾水中。采集數據如下圖所示。已知：曲線a表示濃鹽酸與大理石反應產生的氣體通入蒸餾水前后采集到的數據；曲線b表示稀鹽酸與大理石反應產生的氣體通入蒸餾水前后采集到的數據。【實驗分析】（3）由上圖可知，一段時間后，兩個燒杯中的液體里都檢測到了氯離子，請從微觀角度解釋液體里產生氯離子的原因：。（4）該實驗條件下，400s時曲線a對應燒杯中的液體pH7(填“>”“<”或“=”)。【得出結論】（5）根據上述實驗分析，猜想一成立，寫出乙同學實驗的燒杯中生成氯化鈣的化學方程式：。【交流反思】（6）結合【實驗探究3】的數據，說明實驗室制取二氧化碳一般用稀鹽酸而不用濃鹽酸的理由：。2．（2022?南京·21T）某學習小組的同學對物質的酸堿性進行探究。【設計實驗】在兩支試管中分別加入少量白醋、肥皂水，各滴入2滴無色酚酞溶液。【預測現象】滴入無色酚酞溶液的白醋呈色，滴入無色酚酞溶液的肥皂水呈紅色。【提出問題】實驗發現，肥皂水未能使無色酚酞溶液變紅，產生疑惑。【猜想與驗證1】（1）甲同學提出，可能是因為所用的無色酚酞溶液變質了。在試管中加入少量氫氧化鈉溶液，然后滴人兩滴無色酚酞溶液，溶液呈色，說明甲同學的猜想不成立。（2）乙同學提出，可能是因為所用的肥皂水不顯堿性。用pH計測定肥皂水的酸堿度，測得pH為7.8，說明乙同學的猜想不成立。【猜想與驗證2】丙同學提出，可能是因為所用的pH為7.8的肥皂水堿性較弱，不足以使無色酚酞溶液變紅。學習小組同學討論后，繼續探究。向800mL、600mL、400mL、300mL蒸餾水中分別加入0.5g某種肥皂，充分攪拌后，取樣，各滴人兩滴無色酚酞溶液，觀察現象并用pH計測定酸堿度（實驗結果如表）。肥皂的質量/g0.50.50.50.5蒸餾水的體積/mL800600400300酚酞顯示的顏色無色淺紅色紅色紅色pH7.98.59.410.1表中pH為時，肥皂水不能使無色酚酞溶液變紅，說明丙同學的猜想成立，由表中信息可知，肥皂水的濃度越，pH越，其堿性越強。【得出結論】根據上述探究可知，無色酚酞溶液在中性液體、液體、液體中顏色不發生變化。【查閱資料】學習小組同學通過查閱資料，證明上述結論成立。【拓展探究1】取三份相同體積相同濃度的氫氧化鈉溶液，分別滴入兩滴無色酚酞溶液，再以相同的速度同時滴加不同濃度的鹽酸，得到溶液的pH隨時間變化的曲線如圖。（1）從微觀角度分析，氫氧化鈉與鹽酸反應的實質是：。（2）在a、b、c三種曲線所示的實驗中，所用鹽酸的濃度由大到小的順序為；溶液顏色最先褪去的是，20分鐘時溶液的酸性強弱順序是。【拓展探究2】取三份相同質量、相同濃度的稀鹽酸，分別與溶質質量分數為1%、2%、3%的氫氧化鈉溶液發生反應，恰好完全反應時，消耗溶質質量分數為1%、2%、3%的氫氧化鈉溶液的質量比為：。3．（2021?南京·21T）某興趣小組的同學對二氧化碳的制取和相關性質進行探究。【氣體制取】（1）實驗室用大理石與稀鹽酸（1：2）制取二氧化碳的化學方程式為。（2）稀鹽酸（1：2）是指濃鹽酸與水按體積比1：2進行混合所得的鹽酸。已知所用濃鹽酸中溶質的質量分數為37%，密度為1.19g/cm3；水的密度為1g/cm3。計算所得稀鹽酸中溶質的質量分數（計算結果保留一位小數）（寫出計算過程）。【實驗探究】用實驗證明碳酸型飲料（如汽水）中含有二氧化碳。興趣小組同學用如圖所示的裝置進行實驗：打開汽水瓶蓋，立即塞上帶導管的橡皮塞，將導管另一端伸入裝有試劑的試管中、甲、乙兩位同學分別用不同的試劑進行實驗。甲同學在試管中加入少量澄清石灰水，觀察到試管內，由此得到結論：該汽水中含有二氧化碳。乙同學在試管中加入少量紫色石蕊溶液，觀察到試管內。乙同學認為也能得到甲同學的結論。【評價反思】興趣小組的同學對甲、乙兩位同學的實驗方案進行評價。（1）丙同學認為甲同學的方案比較合理，其試管中發生反應的化學方程式為。（2）丁同學質疑乙同學的方案不夠嚴密，認為也可能是該汽水中的檸檬酸隨氣體進入試管，而引起紫色石蕊溶液的變色。興趣小組的同學針對丁同學提出的質疑進行了如下探究：①查閱資料：檸檬酸為無色晶體，易溶于水和酒精；常溫穩定，熔點153℃，熔化后沸騰前分解，分解溫度約為175℃；檸檬、柑橘等水果中含有檸檬酸。②乙同學在自己實驗的基礎上，未增加任何試劑，接著進行了一步實驗操作，該操作是，可觀察到，該反應的化學方程式為。可以確認不是因為檸檬酸而引起紫色石蕊溶液的變色。知識必備一、有關物質組成成分的探究第1步：作出猜想——根據題目提供的物質，分析混合物中含有的成分是所提供的一部分還是全部，確定混合物可能含有的物質，然后根據題干將所給的物質自由組合，如可能含有A、B、C三種物質中的兩種或三種，則可能的組合有：AB、AC、BC、ABC(注意：必須排除組內能夠直接發生反應的物質組合)。第2步：探究驗證——設計實驗方案，檢驗各物質是否存在。第3步：根據實驗操作(試劑選擇)、實驗現象、實驗結論中的一種或兩種互相確定混合物的成分。【解題技巧】（1）探究某物質中是否含有某種酸(或堿或鹽)，常通過該酸(或堿或鹽)的陰、陽離子的特征性質確定是否存在，兩種離子均存在時，才說明存在該物質。（2）探究某物質中是否含有某種金屬時，可以利用該金屬與酸反應產生氣體、與鹽溶液反應后是否析出晶體及溶液的顏色變化來判斷。（3）判斷某物質中是否含有某一種氣體時，常結合該氣體的性質，通常為與其他物質反應產生的明顯現象(如沉淀、遇酸堿指示劑變色等)。二、有關反應后物質成分的探究1．恰好完全反應，則反應后所得物質成分只有生成物。2．若沒有說明恰好完全反應，則反應后所得物質成分除了生成物，還可能有過量的反應物。【解題技巧】（1）對于陌生的反應，一定要根據質量守恒定律，即化學反應前后的元素種類不變，來推測反應后可能存在的生成物。（2）確定所要檢驗的物質＋試劑→現象→結論→確定有無該物質。三、有關物質性質的探究1．物質的酸堿性探究。2．常見物質的化學性質探究，如酸與活潑金屬單質、金屬氧化物、鹽、堿等反應；碳酸氫鈉的熱不穩定性；CO的還原性、可燃性等。【解題技巧】物質的特征化學性質的探究需選擇合適的試劑與該物質反應，且有明顯的現象，如產生沉淀、氣體或顏色變化等。四、有關影響因素的探究一般包括以下幾點：催化劑的探究；燃燒條件的探究；金屬生銹條件的探究；影響化學反應速率的因素的探究等。【解題技巧】用控制變量法探究問題時，必須保持其他條件不變，只改變一個因素，進而探究該因素的影響。分析問題時，要先找出對比實驗中哪些條件相同，哪些條件不同，進而分析改變的條件產生的影響，并得出結論。五、無明顯現象反應的探究兩種物質混合或接觸后沒有明顯現象反應是否發生判斷方法：（1）對生成物進行檢驗。（2）證明反應物減少或消失了。（3）證明反應過程中氣體壓強、溫度或溶液的酸堿性(度)等發生了改變。1．（2024?鼓樓區模擬）化學實驗小組同學針對教材中提出的“硫酸銅溶液對過氧化氫的分解具有催化作用”進行相關探究。【探究一】（1）要證明CuSO4溶液對H2O2分解具有催化作用，除需證明CuSO4溶液能改變過氧化氫分解的速率外，還需證明CuSO4在化學反應前后的質量和不變。（2）為探究CuSO4在反應前后的質量是否發生改變，實驗小組同學設計了如下實驗：向一定量的H2O2溶液中滴入含mgCuSO4的溶液，取充分反應后的全部溶液繼續進行實驗（流程如下圖）。①上述實驗步驟中，若白色沉淀過濾后未經“洗滌”就直接“干燥”，則最終計算出的的質量會（填“偏大”或“偏小”或“無影響”）。②藍色沉淀加熱后變成黑色固體，該反應的化學方程式為。③若CuSO4在化學變化前后質量未改變，則該實驗需滿足的定量關系為：m=（用a、b表示）。【探究二】為進一步探究CuSO4溶液中起催化作用的是哪種微觀粒子，實驗小組同學設計了如圖所示的對比實驗。（3）若觀察到甲中迅速產生大量氣泡，乙、丙中無明顯現象，可說明CuSO4溶液中起催化作用的是（填粒子符號）。【延伸拓展】取16.0gCuSO4置于坩堝中加熱，固體質量隨溫度變化的曲線如圖所示。（4）650℃時，CuSO4開始發生分解反應，生成CuO和另一種氧化物X，則X的化學式為。（5）升溫至1000℃，CuO開始分解。t℃時8.0gCuO完全反應得到7.2g固體，請寫出該反應的化學方程式。2．（2024?江寧區模擬）研究二氧化碳氣體的制備及相關性質。Ⅰ．制取二氧化碳氣體（1）寫出實驗室用石灰石與稀鹽酸反應制取二氧化碳的化學方程式。用向上排空氣法收集二氧化碳的原因是。（2）實驗室制取氣體的一般思路和方法：①選擇適當的反應，包括；②選擇合適的；③驗證所制得的氣體。（3）小明為驗證制得的氣體是二氧化碳，將反應生成的氣體通入盛有少量澄清石灰水的試管中，觀察到澄清石灰水沒有變渾濁，小明猜想可能是鹽酸具有，制取的二氧化碳中常混有少量氣體（填名稱）。為使驗證實驗成功，可將氣體先通過足量的（填字母），再通入少量澄清石灰水中，觀察到預期的現象，證明是二氧化碳。A．氫氧化鈉溶液

B．碳酸氫鈉溶液

C．硝酸銀溶液Ⅱ．實驗結束清洗儀器，小明同學發現試管中變渾濁的石灰水又澄清了這一異常現象。【查閱資料】①二氧化碳與水、碳酸鈣能通過化合反應生成碳酸氫鈣，碳酸氫鈣可溶于水。②電導率傳感器用于測量溶液的導電性強弱，相同溫度下同種溶液離子濃度越大，電導率越大。③濁度傳感器用于測量溶液中懸浮物的多少，懸浮物越多則透光率越小，濁度值越小，溶液透明時濁度值（透光率）為100%。【實驗驗證】該同學將制得的二氧化碳持續通入少量澄清石灰水中，用電導率傳感器采集數據，如圖所示。【分析推理】（4）實驗中0～10s澄清石灰水變渾濁、溶液電導率降低的原因是（用化學方程式表示）。（5）10s后渾濁的液體又逐漸變澄清、溶液的電導率上升，是因為。【實驗再探究】若同時使用濁度傳感器測定反應過程中澄清石灰水混濁的情況，反應過程中溶液濁度與時間變化的曲線如圖，下列說法不正確的是（填字母）。A．AB段溶液濁度變小是因為有氫氧化鈣固體析出B．BC段濁度上升，此過程發生的反應與AB段的不同C．最終溶液并未完全澄清3．（2024?秦淮區模擬）了解溶液的酸堿性對于生活、生產具有重要意義。【知識回顧】（1）指示劑遇酸或堿的溶液顯示不同的顏色。例如，酚酞溶液遇鹽酸顯色，石蕊溶液遇氫氧化鈉溶液顯色。【實驗探究】（2）將一定量稀鹽酸與稀氫氧化鈉溶液混合，取混合后的溶液，分別進行表中所示實驗。實驗操作實驗現象實驗1取少量混合后的溶液于試管里，向其中加入少量鐵粉產生無色氣體實驗2取少量混合后的溶液于試管里，向其中加入少量硫酸銅溶液無明顯變化實驗3取少量混合后的溶液于試管里，向其中加入少量硝酸銀溶液（3）由表中信息可知，混合后的溶液中溶質是(寫化學式)。（4）從微觀角度分析，鹽酸與氫氧化鈉反應的實質是。【實踐活動】土壤酸堿性對植物生長影響的模擬實驗。（5）取5只燒杯，分別倒入pH為5、6、7、8、9的溶液各50mL，向其中各放入3粒綠豆，在一周時間內定時觀察、測量，記錄結果如表所示。時間不同pH的溶液中綠豆的生長情況pH=5pH=6pH=7pH=8pH=9第3天3粒發芽芽長2mm3粒發芽芽長3~4mm3粒發芽芽長3~4mm3粒發芽芽長3-4mm3粒發芽芽長2mm第5天芽長3~4mm芽長3~4mm芽長4~5mm芽長4~5mm芽長3~4mm第7天芽長3~4mm芽長3~5mm芽長5~6mm芽長5~6mm芽長3~5mm由表中信息可知，最適宜綠豆種子萌發和生長的溶液pH是_______(填字母)。A．5~6 B．6~7 C．7~8 D．8~9【查閱資料】（6）調節土壤的pH是改良土壤的方法之一。實驗表明，硫酸亞鐵、硫酸銨和磷酸二氫鉀能夠有效降低堿性土壤的pH。以改良1m3某處堿性土壤(pH為8.6)為例，實驗數據如表所示。土壤pH調節劑用量(kg)單價(元kg)總價(元)施用60天后pH降低幅度硫酸亞鐵41.66.40.41-2.28硫酸銨51.57.50.45-2磷酸二氫鉀69.839.20.21-0.69由表中信息可知，硫酸亞鐵、硫酸銨和磷酸二氫鉀中，是最好的土壤pH調節劑；除了用于降低堿性土壤的pH，還可用作復合肥料。【拓展提升】向一定量稀氫氧化鈉溶液中非常緩慢地逐滴加入稀硫酸亞鐵溶液(配制該硫酸亞鐵溶液時需加入幾滴稀硫酸)，利用磁力攪拌器不斷攪拌，得到溶液的pH隨時間變化的曲線如圖所示。（7）請寫出發生反應的化學方程式。①；②；③4Fe(OH)2(白色沉淀)+O2+2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色沉淀)。（8）對于圖中a、b、c、d點對應的溶液，請仿照示例完成相關比較。示例：堿性a＞b＞c＞d①氫氧根離子的濃度。②鈉離子的個數。③硫酸根離子的個數。4．（2024?南京聯合體模擬）金屬鐵及其化合物在生產和生活中的應用極為廣泛。Ⅰ.鐵及其化合物的性質（1）生活中常用鐵制成鐵鍋烹飪食物，主要是利用了鐵的延展性和性。（2）鐵的化合物在許多領域發揮著重要作用，其中碳酸亞鐵可作補血劑，寫出碳酸亞鐵的化學式并標出碳元素的化合價。（3）用砂紙打磨干凈的鐵釘浸入硫酸銅溶液中，發生反應的化學方程式為，觀察到實驗現象是。Ⅱ.鐵的冶煉（4）煉鐵的主要原料是赤鐵礦、焦炭、空氣、石灰石，其主要轉化流程如圖所示。寫出上述流程中②和③反應的化學方程式②，③。III．測定某鐵粉的組成該鐵粉中含有Fe和少量的FexCy，某研究小組同學在老師的指導下進行以下實驗。【資料】①Fe，FexCy在加熱時與O2反應能生成相應氧化物。②FexCy不與酸反應。③堿石灰的主要成分是氧化鈣與氫氧化鈉的固體混合物。【實驗1】取14.76g樣品，加入足量稀H2SO4，充分反應后生成0.5gH2。【實驗2】另取14.76g樣品，按如圖所示進行實驗。通入足量的O2充分反應。實驗后A中固體全部變為紅棕色，裝置B的質量增加了0.22g。（5）實驗2反應結束后要繼續通一段時間O2目的是。（6）FexCy中，x∶y=(填最簡整數比)。Ⅳ.鐵的銹蝕（7）連接實驗裝置如圖1所示，分別在瓶①、瓶②中加入對應藥品，利用氧氣傳感器采集數據，得到圖像如圖2所示，同時觀察，發現瓶①中鐵粉沒有生銹，瓶②中鐵粉已生銹。該實驗可得出：鐵生銹需要與水和氧氣接觸。請簡要分析通過上述實驗得出該結論的依據。5．某學習小組對鐵銹蝕進行相關探究。【知識回顧】（1）鐵銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的等發生化學反應的過程。（2）用稀鹽酸除去鐵銹的化學方程式為。（3）一氧化碳將氧化鐵中的鐵還原出來的化學方程式為。【查閱資料】①一定條件下，碳可加快鐵的銹蝕。但碳本身不參加反應。②。【實驗一】定量探究鐵銹蝕的因素小組設計了圖1裝置（氣密性良好），將鐵粉和碳粉加入三頸燒瓶，時刻加入飽和溶液后，再將一只裝有稀鹽酸的注射器插到燒瓶上，采集數據。（4）據圖2，時刻后反應并未停止溫度卻開始降低，原因是。（5）據圖3，對比AB段和BC段說明，分析時刻后壓強突然變大的原因是。【實驗二】測定鐵銹樣品組成學習小組稱取的鐵銹樣品（顏色為紅褐色），按照圖4裝置進行實驗（氣密性良好）。假定該鐵銹樣品中只有和兩種成分，和不發生反應，實驗過程中每步均完全吸收或反應。（6）實驗中，A裝置的玻璃管中現象是。（7）充分反應后冷卻、稱量，裝置A的玻璃管中剩余固體的質量為，裝置B增重，則中，鐵銹樣品中單質鐵的質量分數為（計算結果保留一位小數）。（8）通過測定玻璃管中剩余固體質量和裝置C的增重，（填“能”、“不能”）計算出中x的數值。6．化學興趣小組探究金屬的性質時，將一段去除氧化膜的鎂條放入一定量的稀鹽酸中，有氣泡產生，后又發現試管中有灰白色沉淀。I.灰白色沉淀是什么物質？【猜想】小彤認為灰白色沉淀為脫落的鎂粉細顆粒。小宇認為由于反應后氯化鎂的生成量偏多，灰白色沉淀為不能再溶解的氯化鎂固體。【探究】（1）操作現象結論取少量灰白色沉淀，加入足量稀鹽酸沒有氣泡冒出小彤猜想（填“正確”或“錯誤”）取試管中的上層清液，加入小宇猜想錯誤Ⅱ.繼續研究【查閱資料】①鎂與水常溫下可以緩慢反應生成氫氧化鎂沉淀。②足量的鎂與稀鹽酸反應時，溶液會經歷從酸性到堿性且堿性逐步增強的過程，從而生成堿式氯化鎂【Mg(OH)Cl】沉淀。堿式氯化鎂受熱易分解產生氯化氫氣體。【探究】（2）取少量灰白色沉淀（填操作和現象），確定灰白色沉淀不是氫氧化鎂。Ⅲ.灰白色沉淀產生的原因是什么？【探究】進行了足量去除氧化膜的鎂條與稀硫酸的反應，發現不出現灰白色沉淀。又取足量去除氧化膜的鎂條與稀鹽酸反應，觀察實驗現象，并測定反應過程中溶液的pH，實驗記錄如下表。時間/min024812162024溶液pH2.05.87.48.69.39.810.010.0實驗現象鎂帶溶解較快，產生大量氣泡，無沉淀生成鎂帶緩慢溶解，氣泡量減少，試管底部出現灰白色沉淀【分析】（3）灰白色沉淀產生和（填離子符號）有關。（4）溶液pH變化的規律為，產生這種變化的原因是。（5）為保證鎂與稀鹽酸反應產生大量氫氣，鎂條的用量宜少不宜多。試計算2.4g鎂與過量稀鹽酸充分反應最多可產生多少克氫氣（寫出計算過程）。7．某工廠對印刷電路板刻蝕廢液(主要成分為CuCl2和HCl)進行資源化利用。（1）探究銅的性質。步驟I、向裝有銅片的試管A中加入稀鹽酸，無明顯現象，原因是。步驟Ⅱ、向試管A中繼續滴入H2O2溶液，溶液變為藍色，反應的化學方程式為。步驟Ⅲ、向試管A中再次滴入H2O2溶液，快速產生氣泡，原因可能是。（2）刻蝕廢液與Na2CO3溶液混合制備殺菌劑堿式碳酸銅。制備裝置如圖-1所示。①為減少副產物Cu(OH)2的生成，合適的加料方式為：將M溶液緩慢滴入N溶液中。則M溶液為(填“刻蝕廢液”或“Na2CO3溶液”)。②堿式碳酸銅中會含有一定量的Cl-而影響產品純度，反應的pH對產品中銅和氯元素質量分數的影響如圖-2所示。要獲得較高純度的產品，適宜的pH為。（3）堿式碳酸銅【Cux(OH)y(CO3)z】加熱到220℃會分解為三種常見的氧化物。取堿式碳酸銅固體充分加熱，將生成氣體依次用足量的濃硫酸和堿石灰充分吸收。①實驗測得濃硫酸增重0.36g，堿石灰增重1.76g。則堿式碳酸銅的化學式為。②若堿石灰吸收了空氣中的水蒸氣和CO2，則測得的化學式中x值(選填“偏大”、“不變”或“偏小”)。8．學習小組同學進行了如圖所示的實驗。實驗結束后，將甲、乙試管中的溶液同時倒入潔凈的廢液缸中，發現廢液呈紅色，大家繼續展開了拓展學習與探究。【學習交流】（1）甲試管中出現現象時，說明酸和堿發生了反應，寫出該反應的化學方程式。【提出問題】廢液缸的廢液中含有的溶質是什么?(除酚酞外)【做