押武漢卷非選擇題第31題綜合實驗探究題題號/年份20212022202320224年三調2024年考向預測T31考點科室實驗探究：物質組成成分及含量科學探究：測定空氣里氧氣含量的探究科學探究：物質的組成成分及含量科學探究：一氧化碳還原氧化鐵2024年武漢中考第31題科學實驗探究題，物質的組成成分以及含量；過濾的原理、方法及其應用；金屬的化學性質，酸堿鹽的化學性質等是考查的重點考點科學實驗探究1．（2024?武漢四調31T）化學興趣小組利用自動化機器人的工作原理設計了如圖所示裝置模擬工業煉鐵。其中Arduino主機能實時讀取氧氣傳感器的數據，自動控制“CO的抽入”和“空氣的排出”，并判斷裝置內CO的濃度是否安全，在屏幕上顯示“危險”或“安全”。（裝置氣密性良好；單向閥可以防止氣體逆向流動），部分實驗步驟如下：Ⅰ.轉動三通閥，將其連接到CO儲氣袋，CO被抽入裝置中，裝置中空氣被排出。Ⅱ.實驗開始時，屏幕上顯示“安全”，持續通入CO。當屏幕上再次顯示“安全”時，點燃酒精噴燈對氧化鐵進行加熱。Ⅲ.觀察到明顯現象后，熄滅酒精噴燈，繼續通入一段時間CO。Ⅳ.冷卻后，通入一段時間空氣。回答下列問題：（1）儀器甲的名稱為（填“鐵架臺”或“三腳架”）。（2）實驗過程中裝置會自動不斷開啟電子點火器，其作用是。（3）硬質玻璃管中發生反應的化學方程式為。（4）步驟Ⅳ冷卻后，通入一段時間空氣的目的是。（5）已知：一氧化碳的爆炸極限（體積分數）為12.5%～74.2%。當裝置內氧氣的體積分數為x時，屏幕上顯示“安全”，則x的范圍是。【答案】（1）鐵架臺；（2）點燃一氧化碳，防止污染空氣；（3）；（4）排盡裝置內一氧化碳，防止打開裝置，一氧化碳污染空氣；（5）大于17.5%或小于5.16%【解析】（1）由圖可知，儀器甲的名稱為鐵架臺；（2）一氧化碳有毒，所以實驗過程中裝置末端會自動不斷開啟電子點火器，其作用是點燃一氧化碳，防止污染空氣；（3）硬質玻璃管中一氧化碳和氧化鐵高溫反應生成鐵和二氧化碳，化學方程式為；（4）步驟Ⅳ冷卻后，通入一段時間空氣的目的是排盡裝置內一氧化碳，防止打開裝置，一氧化碳污染空氣；（5）一氧化碳的爆炸極限（體積分數）為12.5%～74.2%，一氧化碳的體積分數小于12.5%或大于74.2%時，裝置處于安全模式，氧氣體積分數x的范圍是大于（1﹣12.5%）×＝17.5%或小于（1﹣74.2%）×＝5.16%。2．（2023?武漢31T）分類回收塑料制品是環境保護的重要研究課題。化學興趣小組利用過氧化氫溶液制取氧氣，并用燃燒法探究塑料的組成。Ⅰ.設計氧氣的發生裝置（1）圖1中儀器X的名稱為（填“集氣瓶”或“錐形瓶”）。（2）圖2中鉑絲可催化過氧化氫分解產生氧氣。實驗過程中，若觀察到安全管內液面上升，說明裝置內壓強過大，此時可以采取的安全措施是。Ⅱ.探究某塑料的組成某塑料含有碳、氫元素，可能還含有氧和氯元素中的一種或兩種。該塑料充分燃燒除生成二氧化碳和水蒸氣外，還可能生成氯化氫氣體。取mg該塑料樣品與足量干燥的氧氣充分反應，用圖3所示裝置吸收生成的氣體。實驗過程中，觀察到裝置乙溶液中產生白色沉淀。當氣體被充分吸收后，測得裝置甲、乙、丙的質量在反應前后分別增加m1g、m2g和m3g。（無水氯化鈣可作干燥劑，裝置氣密性良好，裝置甲、乙、丙、丁中試劑均足量）（3）裝置乙溶液中產生白色沉淀，說明該塑料含有氯元素，產生白色沉淀的化學方程式為。（4）該塑料樣品中氫元素的質量為（用代數式表示）。（5）關于該實驗，下列說法正確的是（填標號）。A.該塑料中碳原子與氯原子的個數比為73m3：88m2B.若+m2+＝m，則該塑料不含氧元素C.若將裝置乙與丙互換，也能夠達到實驗目的D.若去除裝置丁，則對測定氫元素的質量無影響【答案】（1）錐形瓶；（2）移動鉑絲與溶液脫離或打開止水夾；（3）AgNO3+HCl＝AgCl↓+HNO3；（4）g+g；（5）ABD【解析】（1）儀器X的名稱為錐形瓶；（2）實驗過程中，若觀察到安全管內液面上升，說明裝置內壓強過大，此時可以采取的安全措施是將鉑絲抽離H2O2溶液，使反應停止或打開止水夾，讓多余的氣體從止水夾逸出，從而減小瓶內壓強；（3）裝置乙溶液中產生白色沉淀，說明該塑料含有氯元素，即塑料充分燃燒后生成氯化氫氣體，氯化氫與硝酸銀反應生成氯化銀沉淀和硝酸，反應的化學方程式為AgNO3+HCl＝AgCl↓+HNO3；（4）由圖可知，甲裝置的作用是吸收生成的水，乙裝置的作用是吸收生成的氯化氫氣體，丙裝置的作用是吸收生成的二氧化碳氣體，根據題干的信息可知，生成的水、氯化氫、二氧化碳質量分別為m1g、m2g、m3g，則塑料樣品中氫元素的質量為m1g××100%+m2g××100%＝g+g；（5）A、m3g二氧化碳中碳元素質量為m3g××100%＝g，m2g氯化氫中氯元素的質量為m2g××100%＝g，根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，則塑料中碳原子與氯原子的個數比為：＝73m3：88m2，故A正確；B、反應后生成的二氧化碳、水、氯化氫中碳元素、氫元素和氯元素的質量和（也可以是二氧化碳中的碳元素質量、水中的氫元素質量和氯化氫的質量和）為+g+m2g，根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，若+m2+＝m，則說明該塑料不含氧元素，故B正確；C、裝置乙與丙不能互換，原因是氯化氫、二氧化碳都能與氫氧化鈉反應，有氯化氫存在的情況下，氯化氫先與氫氧化鈉反應，使硝酸銀無法檢驗氣體中是否含有氯化氫，即無法確定塑料中是否含有氯元素，故C不正確；D、實驗中甲裝置將反應中生成的水、乙裝置將反應中生成的氯化氫氣體已經全部吸收，因此去除裝置丁，對測定氫元素的質量無影響，故D正確。故選：ABD。3．（2022?武漢31T）某學習小組仿照拉姆塞發現稀有氣體的實驗原理，用如圖所示裝置測定空氣中氧氣的質量分數，并制備少量氮化鎂。（堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物，裝置氣密性良好，夾持裝置已略去，忽略氣體密度變化）已知：①點燃或加熱時，鎂與氮氣反應生成氮化鎂固體（其中氮元素為﹣3價）。②裝置丁內收集到氣體的密度為ρg/mL。部分實驗步驟：Ⅰ．裝入藥品，連接裝置，點燃甲處酒精燈，通入一段時間空氣。Ⅱ．點燃丙處酒精燈，繼續通入一段時間空氣。Ⅲ．停止通入空氣，熄滅酒精燈，冷卻至室溫。實驗測得數據：裝置甲、丙硬質玻璃管內固體質量分別增加m1g、m2g；裝置乙質量增加m3g；最終裝置戊量筒里水的體積為VmL。回答問題：（1）空氣中能供給呼吸的氣體是（填化學式）。（2）裝置甲硬質玻璃管內觀察到的實驗現象是。（3）裝置丙硬質玻璃管內發生反應的化學方程式為。（4）步驟Ⅰ中點燃甲處酒精燈，通入一段時間空氣的目的是。（5）空氣中氧氣的質量分數為（用m1、m2、m3、ρ、V的代數式表示）。【答案】（1）O2；（2）紅色粉末逐漸變黑；（3）3Mg+N2Mg3N2；（4）排出裝置內的氧氣，防止鎂與氧氣反應；（5）【解析】（1）空氣的氧氣能供給呼吸，故答案為：O2；（2）在加熱的條件下，銅與空氣中的氧氣反應生成氧化銅，銅是紅色粉末，氧化銅是黑色粉末，因此實驗中觀察到紅色粉末逐漸變黑；（3）足量的銅粉除去了空氣中的氧氣，足量的堿石灰除去了空氣中的二氧化碳和水蒸氣，剩余的主要是氮氣，在加熱的條件下，鎂和氮氣反應生成氮化鎂，化學方程式為3Mg+N2Mg3N2；（4）整套裝置內充滿了空氣，步驟Ⅰ中點燃甲處酒精燈，通入一段時間空氣的目的是排出裝置內的氧氣，防止鎂與氧氣反應；（5）裝置甲增重的質量即為空氣中氧氣的質量，丙增重的質量為空氣中氮氣的質量，乙增重的質量為空氣中二氧化碳與水蒸氣的質量，最終裝置戊量筒里水的體積為VmL，則丁裝置收集到氣體的體積為VmL，該氣體的密度為ρg/mL，因此該氣體的質量為ρVg。空氣中氧氣的質量分數為。4．（2021?武漢31T）實驗室有一包白色固體，其成分為氫氧化鈉、碳酸鈉和氯化鈉。某興趣小組為測定固體中各成分的質量分數，進行了以下實驗。【探究一】測量樣品與鹽酸反應得到氯化鈉的質量如圖1所示，取3.00g樣品置入錐形瓶中，加適量水溶解。逐滴加入過量的稀鹽酸，用pH傳感器等電子設備采集信息形成圖像。將錐形瓶中最終所得溶液蒸發、結晶得到全部固體，其質量為3.48g。（1）a點溶液呈（填“酸性”“堿性”或“中性”）。（2）ab段溶液pH降低，發生反應的化學方程式為（寫一個即可）。（3）蒸發時除使用蒸發皿、鐵架臺（帶鐵圈）外，還需要用到的儀器有。【探究二】測量樣品與硫酸反應生成二氧化碳的體積如圖2所示，另取3.00g樣品與足量稀硫酸混合，測得生成二氧化碳的體積為220mL（該條件下二氧化碳的密度為2.00g/L；裝置氣密性良好且忽略二氧化碳的溶解）。（4）結合探究一計算出樣品中氯化鈉的質量分數為（精確到0.1%）。（5）下列因素會導致所測樣品中氯化鈉的質量分數偏小的是（填標號）。A.探究一中加入的稀鹽酸量不足B.探究一中蒸發時有液體濺出C.探究二中俯視讀取量筒中水的體積D.探究二實驗后生成氣體在錐形瓶中仍有滯留【答案】（1）堿性；（2）NaOH+HCl═NaCl+H2O或Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；（3）玻璃棒、酒精燈；（4）38.0%；（5）C【解析】（1）a點溶液pH大于7，呈堿性。（2）ab段溶液pH降低，是因為稀鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，發生反應的化學方程式為：NaOH+HCl═NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑。（3）蒸發時除使用蒸發皿、鐵架臺（帶鐵圈）外，還需要用到的儀器有玻璃棒、酒精燈。（4）設碳酸鈉質量為x，與稀鹽酸反應生成氯化鈉質量為y，氫氧化鈉質量為z，Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑，10644x2.00g/L×0.22L＝，x＝1.06g，Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，1061171.06gy＝，y＝1.17g，固體質量增大：1.17g﹣1.06g＝0.11g，則氫氧化鈉和稀鹽酸反應后固體質量增大：3.48g﹣3.00g﹣0.11g＝0.37g，NaOH+HCl═NaCl+H2O，固體質量增大4058.5﹣40＝18.5z0.37g＝，z＝0.8g，樣品中氯化鈉的質量分數為：×100%＝38.0%。（5）A.探究一中加入的稀鹽酸量不足，導致固體質量增大幅度減小，進一步導致計算的氯化鈉質量偏大，從而導致氯化鈉質量分數偏大；B.探究一中蒸發時有液體濺出，導致部分氯化鈉損失，導致固體質量增大幅度減小，進一步導致計算的氯化鈉質量偏大，從而導致氯化鈉質量分數偏大；C.探究二中俯視讀取量筒中水的體積，導致二氧化碳體積偏大，進一步導致碳酸鈉質量偏大，從而導致氯化鈉質量分數偏小；D.探究二實驗后生成氣體在錐形瓶中仍有滯留，不影響氯化鈉質量分數，是因為殘留的二氧化碳體積與排入圖2中的空氣體積相等。故填：C。5．（2020?武漢31T）實驗室有一包久置的生鐵粉末（成分為碳、鐵和氧化鐵）。為測定各組分的質量分數，小怡取兩份質量均為m的生鐵粉末樣品，分別進行如圖實驗。Ⅰ．測定碳的含量已知：過氧化氫溶液能將Fe2+轉化為Fe3+。（1）步驟①的具體實驗操作中包括過濾，此操作中玻璃棒的作用是。（2）生成濾渣丙的化學方程式為。Ⅱ．測定氧化鐵的質量分數如圖所示裝置氣密性良好。在硬質玻璃管中放入樣品2，打開止水夾K，在球形干燥管出口處檢驗氫氣純凈后，點燃酒精燈，待充分反應后，熄滅酒精燈，冷卻至室溫，關閉止水夾K。（3）打開止水夾K，觀察到裝置甲中的實驗現象是。（4）若無裝置乙，會導致測得氧化鐵的質量分數（填“偏大”“偏小”或“不變”）。（5）實驗過程中無污染性氣體生成，且實驗結束，硬質玻璃管中剩余固體為單質鐵，丁裝置中濃硫酸質量比實驗前增重了0.54g。則m＝g。【答案】（1）引流；（2）Fe2（SO4）3+6NaOH═2Fe（OH）3↓+3Na2SO4；（3）長頸漏斗中液面下降，試管中液面上升浸沒固體，固體逐漸溶解，有氣泡產生；（4）偏大；（5）10.76【解析】（1）步驟①的具體實驗操作中包括過濾，此操作中玻璃棒的作用是引流。（2）生成濾渣丙，是因為硫酸鐵和氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵沉淀和硫酸鈉，反應的化學方程式為：Fe2（SO4）3+6NaOH═2Fe（OH）3↓+3Na2SO4。（3）打開止水夾K，鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，觀察到長頸漏斗中液面下降，試管中液面上升浸沒固體，固體逐漸溶解，有氣泡產生。（4）若無裝置乙，氫氣中的水蒸氣會進入丁中，導致丁中測定的水的質量偏大，進一步導致通過化學方程式計算的氧化鐵質量偏大，會導致測得氧化鐵的質量分數偏大。（5）碳和氧化鐵反應的化學方程式及其質量關系：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2，320363.2g0.36g由以上質量關系可知，與碳反應的氧化鐵質量是3.2g，丁裝置中濃硫酸質量比實驗前增重了0.54g，說明反應生成了0.54g水，水中氧元素來自于氧化鐵，因此氧化鐵質量：0.54g×÷＝1.6g，則氧化鐵質量：3.2g+1.6g＝4.8g，其中鐵元素質量：4.8g×＝3.36g，濾渣丙是氫氧化鐵，17.12g氫氧化鐵中鐵元素質量：17.12g×＝8.96g，樣品中鐵質量：8.96g﹣3.36g＝5.6g，則m＝5.6g+4.8g+0.36g＝10.76g。知識必備一、酸的化學性質化學性質鹽酸（HCl）、硫酸（H2SO4）與酸堿指示劑的作用紫色石蕊溶液變紅色；無色酚酞溶液不變色與活潑金屬的反應（置換反應）酸+活潑金屬→鹽+氫氣：Mg+2HCl==MgCl2H2↑；Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Fe+2HCl==FeCl2H2↑；Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑與金屬氧化物的反應（復分解反應）酸+金屬氧化物→鹽+水：Fe2O3+6HCl==2FeCl3H2O（除鐵銹）；Fe2O3+3H2SO4==Fe2（SO4）3H2O（除鐵銹）；CuO+2HCl==2CuCl2H2O；CuO+H2SO4==CuSO4H2O與堿反應（復反解反應）酸+堿→鹽+水：NaOH+HCl==NaClH2O;2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O;22HCl==CaCl22H2O與鹽反應（復分解反應）酸+鹽→新鹽+新酸：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑Na2CO3+2H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑二、常見堿的化學性質化學性質氫氧化鈉（NaOH）、氫氧化鈣Ca（OH）2與酸堿指示劑的作用紫色石蕊溶液變藍；無色酪酥溶液變紅與非金屬氧化物的反應堿+非金屬氧化物→鹽+水；2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O2+CO2==CaCO3+H2O（用于檢驗CO2）；2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O與酸反應堿+酸→鹽+水與鹽反應堿+鹽→新鹽+新堿：==2+Na2CO3==CaCO3+2NaOH三、鹽的化學性質反應物通性反應類型金屬與鹽溶液反應通式→置換反應化學方程式FeCuSO4==CuFeSO4Cu==Cu與酸反應通式→復分解反應化學方程式2CO32HCl==2NaClH2OCO2↑CaCO32HCl==CaCl2H2OCO2↑（有氣泡產生）NaHCO3HCl==NaClH2O2↑AgNO3HCl==AgCl↓HNO3（有白色沉淀產生）與堿反應通式→復分解反應化學方程式CuSO42NaOH==Cu（OH）2↓2SO4（有藍色沉淀）Na2CO3Ca（OH）2==2NaOHCO3↓（有白色沉淀）與鹽反應通式→化學方程式Na2CO3CaCl2==CaCO3↓ClBaCl2Na2SO4==BaSO4↓Cl（有白色沉淀）AgNO3NaCl==AgCl↓（有白色沉淀）四、復分解反應種化合物的反應。2.反應表示為AB十CD→AD十CB。；；只有當兩種化合物互相交換成分，生成物中有才可發生。【解題技巧】1．通讀試題，審題，一是明確探究的目的及反應原理，二是明確要求，提煉相關信息。2.帶著問題再讀試題，將題中的信息與所學的知識進行整合（試題提供的資料一定要充分利用），大膽假設（合理猜想）；做題中順滕摸瓜（分析推理）。圍繞實驗目的思考選擇適當的實驗方法，選擇適當的儀器與藥品，設計合理的實驗裝置和實驗步驟。實驗方案要求科學、可行、安全、簡約，設計實驗方案首先要考慮控制變量思想，其次是應用對比法，如果已知實驗結論，可從實驗結論入手進行反應推，設計相應的方案。3.根據實驗操作、實驗現象和結論間的邏輯關系，完成實驗的解答。1．（2024?武漢模擬）實驗室現有一包含少量銅和水的氧化銅粉末。某化學小組同學利用鋅粒和稀硫酸制備氫氣，再用干燥的氫氣測定該氧化銅粉末中各組分的含量（已知：裝置氣密性良好；濃硫酸具有吸水性，可用于干燥氫氣）。Ⅰ制備氫氣（1）下列能用于制備氫氣的發生裝置是（填標號）。（2）發生裝置中產生氫氣的化學方程式為。Ⅱ測定氧化銅粉末中各組分的含量（3）利用選定的發生裝置和如圖所示裝置完成實驗，則如圖所示裝置的連接順序應該是（裝置不重復使用，填標號）。（4）取用質量為m1g的樣品進行實驗，實驗結束后測得：消耗鋅粒的質量為m2g，裝置丙玻璃管中固體質量為m3g，裝置戊中濃硫酸的質量增加了m4g。樣品中氧化銅的質量分數為（填表達式）。（5）關于該實驗說法正確的是（填標號）。A．實驗時應先點燃裝置丙處的酒精燈，再通入氫氣B．裝置戊中生石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣被濃硫酸吸收C．樣品中單質銅的質量為（m3﹣m2）gD．若無裝置丁，則測得樣品中水的質量分數偏小【答案】（1）乙；（2）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；（3）丁→丙→戊；（4）；（5）BD【解析】（1）實驗室通常用鋅粒與稀硫酸反應制取氫氣，屬于固液不加熱反應，發生裝置可選乙；（2）產生氫氣的反應為鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，反應化學方程式為：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；（3）用干燥的氫氣測定該氧化銅粉末中各組分的含量，故發生裝置應先連接丁裝置，用濃硫酸干燥氫氣，然后連接丙裝置，使氫氣和氧化銅在加熱的條件下反應生成銅和水，然后連接戊裝置，用足量濃硫酸吸收水，故順序是：丁→丙→戊；（4）反應后，裝置丙玻璃管中固體的質量為反應生成銅的質量和原本樣品中銅的質量的和，裝置戊中增加的質量為反應生成水的質量與原本樣品中水的質量的和。設樣品中氧化銅的質量為ag，反應生成銅的質量為x，反應生成水的質量為y，則：H2+CuOCu+H2O806418agxyx＝0.8ag，y＝0.225ag則樣品中銅的質量為：m3g﹣0.8ag，樣品中水的質量為：m4g﹣0.225ag，則ag+m3g﹣0.8ag+m4g﹣0.225ag＝m1g，a＝40（m3+m4﹣m1）g，則樣品中氧化銅的質量分數為：；（5）A、氫氣具有可燃性，混有一定量的空氣，遇到明火，容易發生爆炸，故實驗時應先通入氫氣，將裝置內空氣排盡，然后點燃裝置丙處的酒精燈，防止發生爆炸，不符合題意；B、生石灰是氧化鈣的俗稱，氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，故裝置戊中生石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣被濃硫酸吸收，影響實驗結果，符合題意；C、該實驗中，需要先通入氫氣，將裝置內空氣排盡，然后點燃酒精燈，使反應發生，且反應結束后，需要繼續通入氫氣，防止銅高溫下被氧化，也可以防止液體倒吸，也可使水被戊裝置完全吸收，故通入氫氣的質量大于參加反應的氫氣的質量，故不能根據消耗鋅粒的質量計算銅的質量，不符合題意；D、由以上分析可得，樣品中水的質量為：m4g﹣0.225ag＝m4g﹣0.225×40（m3+m4﹣m1）g＝（9m1﹣9m3﹣8m4）g，若無裝置丁，氫氣會從發生裝置中攜帶出水蒸氣，從而使測得m4的質量偏大，則測得樣品中水的質量偏小，樣品中水的質量分數偏小，符合題意。2．（2024?漢陽區模擬）某校實驗室有一包潮濕的銅粉末樣品（其中還含有少量炭粉）。小軒同學對該樣品中銅的含量進行了測定，他按如圖所示裝置進行實驗（裝置氣密性良好，部分固定裝置已略去，堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物）。實驗步驟如下：Ⅰ.稱取mg潮濕的樣品裝入裝置C的玻璃管中；Ⅱ.通入O2，一段時間后，稱量各裝置的質量；Ⅲ.點燃C處的酒精燈，反應充分后熄滅酒精燈，繼續通入O2；Ⅳ.停止通入O2，一段時間后，稱量各裝置的質量。裝置ACDEF反應前后質量差值/gm1m2m3m4m5回答下列問題：（1）試劑X的名稱是。（2）裝置E中發生反應的化學方程式為。（3）裝置G的作用是。（4）該樣品中銅的質量分數的表達式為。（5）若沒有裝置B，會使最終的測量結果。（填“偏大”或“偏小”或“無影響”）【答案】（1）硫酸；（2）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；（3）防止空氣中的二氧化碳和水進入裝置中，影響實驗結果（4）（5）偏小【解析】（1）根據裝置圖和實驗步驟可知，銅和氧氣加熱生成氧化銅，碳和氧氣點燃生成二氧化碳，裝置B中的試劑X可以吸收水分，干燥氧氣，防止裝置A中進入C裝置中，影響實驗結果，故X試劑為濃硫酸；（2）裝置E中二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，發生反應的化學方程式為：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；（3）裝置G中為堿石灰，堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物，可以防止空氣中的二氧化碳和水進入裝置中，影響實驗結果；（4）裝置D中的X試劑為硫酸，可以吸收水分，裝置D增加的質量即為樣品中水分的質量，即為m2g，裝置E中二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，裝置E增加的質量為生成二氧化碳的質量，根據碳元素質量守恒，則碳的質量為：m4g×＝g，氧化銅中氧元素的質量為m3g﹣m2g+g，則氧化銅中銅元素的質量為（m3g﹣m2g+g）×，則該樣品中銅的質量分數的表達式為（m3g﹣m2g+g）×4÷（（m3g﹣m2g+g）×÷）＝；；（5）若沒有裝置B，會導致D中水分的質量增大，進而導致銅的質量偏小，則使最終的測量結果偏小。3．（2024?江岸區模擬）實驗室里有一瓶未蓋瓶塞的堿石灰，某化學實驗小組的同學在老師的指導下，以“堿石灰成分探究”為主題開展項目式學習。任務一：查閱資料①堿石灰是氧化鈣和固體氫氧化鈉的混合物，常用作干燥劑，極易與空氣中的水蒸氣、二氧化碳反應而變質。②BaCl2溶液呈中性，Na2CO3溶液呈堿性。任務二：探究未蓋瓶塞的“堿石灰”樣品的成分【提出猜想】樣品中可能含有：猜想1：Ca（OH）2、NaOH猜想2：CaCO3、Ca（OH）2、NaOH猜想3：CaCO3、Na2CO3、NaOH猜想4：CaCO3、Na2CO3【實驗探究】Ⅰ、取少量堿石灰樣品于燒杯中，加入足量的水并攪拌，過濾后得到濾渣和溶液E。Ⅱ、向濾渣中滴加過量稀鹽酸，產生氣泡并得到溶液F。（1）Ⅲ、取少量溶液E于試管中并滴加酚酞溶液，再滴加過量BaCl2溶液，觀察到的實驗現象是。【實驗結論】綜合以上結論，證明猜想4正確。【探究拓展】（2）化學實驗小組取一定量的溶液F于燒杯中，向其中逐滴滴加溶液E，測得燒杯內溶液的pH與所加溶液E的質量關系如圖所示，則BC段發生反應的化學方程式為，圖中（填“A”或“B”或“C”或“D”）點對應的溶液中所含溶質的種類最少。任務三：探究未蓋瓶塞的“堿石灰”樣品中各成分的含量小組同學另取“堿石灰”樣品30.6g，加入足量稀鹽酸。按如圖進行實驗，實驗數據如下：活塞關閉時整個裝置總質量（儀器+藥品）442.2g打開瓶塞和活塞反應完成后整個裝置總質量（儀器+藥品）429.0g（3）根據數據可計算原樣品中各成分的含量，其中CaCO3的質量分數是。（結果精確到0.1%）（4）小組其他同學提出：還可以用更簡單的方法測出“堿石灰”樣品中各成分的含量，請簡述該方案的實驗操作步驟：。【答案】（1）開始加入酚酞溶液變紅，加入氯化鋇溶液后產生白色沉淀，溶液變為無色；（2）CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl；C；（3）98.0%；（4）加水溶解過濾，稱量濾渣質量，根據碳酸鈣質量進行相關計算【解析】（1）由題干信息猜想4正確，取少量堿石灰樣品于燒杯中，加入足量的水并攪拌，過濾后得到濾渣和溶液E，可知濾渣為碳酸鈣，溶液E為碳酸鈉溶液；碳酸鈉溶液呈堿性，滴加酚酞溶液，溶液變紅，再滴加過量BaCl2溶液，BaCl2與碳酸鈉反應生成碳酸鋇白色沉淀和氯化鈉，氯化鈉溶液和氯化鋇溶液為中性，則酚酞又變為無色。所以觀察到的現象為開始加入酚酞溶液變紅，加入氯化鋇溶液后產生白色沉淀，溶液變為無色；（2）向濾渣中滴加過量稀鹽酸，碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，產生氣泡并得到溶液F，可知溶液F中溶質為氯化鈣和過量的氯化氫；取一定量的溶液F于燒杯中，向其中逐滴滴加溶液E。從圖像可知最終溶液為堿性則加入溶液E為堿性，AB段pH上升則E可以和鹽酸反應，BC段pH不變說明E可以和氯化鈣反應，則E可以是碳酸鈉。碳酸鈉先與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，有氣泡產生，溶液酸性減弱，pH變大，恰好完全反應時，得到含有氯化鈉和氯化鈣的溶液，pH等于7；再加入碳酸鈉，碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，則BC段發生反應的化學方程式為CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl；A點為F溶液，溶質為氯化鈣和氯化氫，B點溶質為氯化鈉和氯化鈣，C點溶質為氯化鈉，D點溶質為氯化鈉和過量的碳酸鈉，則圖中C點對應的溶液中所含溶質的種類最少。（3）生成二氧化碳的質量為：442.2g﹣429.0g＝13.2g，設碳酸鈣的質量為x，CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑10044x13.2gx＝30g其中CaCO3的質量分數是：。（4）可以確定該堿石灰的成分是碳酸鈉和碳酸鈣，碳酸鈣不溶于水，碳酸鈉溶于水，所以加水溶解過濾，稱量濾渣質量，根據碳酸鈣質量進行相關計算即可得出各成分的含量。4．（2023?蔡甸區校級模擬）銅及銅的化合物在生產、生活中有著廣泛的應用。銅生銹會生成堿式碳酸銅，而工業上所制得的堿式碳酸銅種類較多，其組成表示為：xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O。為了測定某種產品的組成，某興趣小組準確稱量了25.8g的樣品，設計了如圖所示裝置并進行實驗：【資料】①堿石灰可吸收水和二氧化碳；②各試劑都足量，能充分吸收；③xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O加熱至200℃時會分解得到氧化銅、二氧化碳和水。實驗數據記錄如表：B中溶液質量/gC中溶液質量/gD中固體質量/g反應前100.0100.0100.0反應后105.4104.4100.0請完成下列問題：（1）實驗前應該先，再鼓入一段時間氮氣后稱量B、C、D的質量。（2）停止鼓入氮氣，調控溫電加熱200℃持續加熱，觀察到裝置B中時表明堿式碳酸銅已經完全分解。（3）寫出裝置C中發生反應的化學方程式。（4）反應結束后，再緩緩鼓入一段時間氮氣的目的是。（5）該堿式碳酸銅的化學式是。【答案】（1）檢查裝置氣密性；（2）不出現氣泡；（3）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；（4）使反應生成的水、二氧化碳全部被濃硫酸、氫氧化鈉吸收；（5）CuCO3?Cu（OH）2?2H2O【解析】（1）實驗前應該先檢查裝置氣密性，再鼓入一段時間氮氣后稱量B、C、D的質量；（2）停止鼓入氮氣，調控溫電加熱200℃持續加熱，觀察到裝置B中不出現氣泡時表明堿式碳酸銅已經完全分解；（3）裝置C中氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，發生反應的化學方程式：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；（4）反應結束后，再緩緩鼓入一段時間氮氣的目的是使反應生成的水、二氧化碳全部被濃硫酸、氫氧化鈉吸收；（5）反應生成二氧化碳質量：104.4g﹣100.0g＝4.4g，反應生成水的質量：105.4g﹣100.0g＝5.4g，反應生成氧化銅質量：25.8g﹣4.4g﹣5.4g＝16g，碳酸銅質量：4.4g×÷＝12.4g，氫氧化銅質量：（16g×﹣12.4g×）÷＝9.8g，結晶水質量：（5.4g×﹣9.8g×）÷＝3.6g，根據題意有：：：＝x：y：z，x：y：z＝1：1：2，該堿式碳酸銅的化學式是CuCO3?Cu（OH）2?2H2O。5．（2023?江岸區模擬）某化學興趣小組對鐵與水蒸氣的反應中所得產物展開探究。查閱資料：①常見鐵的氧化物有關信息如表：鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4顏色、狀態黑色粉末紅棕色粉末黑色粉末能否被磁鐵吸引否否能②鐵的氧化物不與硫酸銅溶液反應（1）取一定量的鐵粉與濕棉花（棉花的成分不參加反應）于反應裝置A中。按如圖所示進行實驗，觀察到C處管口有淡藍色火焰，燒杯內壁有水霧。說明鐵與水蒸氣反應產生的氣體是。（2）甲同學發現A中剩余固體仍為黑色，能全部被磁鐵吸引。準確稱取mgA中剩余固體，加入過量硫酸銅溶液，出現紅色固體且有黑色固體殘留，則發生的化學反應方程式為。A中剩余固體含有。（3）乙同學取（2）中實驗后的剩余物過濾、洗滌、干燥，稱得固體質量為ng，則A中剩余固體中鐵單質的質量分數為（用含有m和n的式子表示）。（4）若將（2）中實驗后的剩余物置于空氣中加熱烘干，則計算出A中剩余固體中鐵單質的質量分數將。（“變大”，“變小”，“不變”）【答案】（1）氫氣；（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；Fe、Fe3O4；（3）×100%；（4）偏大【解析】（1）根據質量守恒定律，反應前后元素的種類不變，則生成的氣體所含元素只能為鐵、氫、氧，觀察到C處管口有淡藍色火焰，燒杯內壁有水霧，說明鐵與水蒸氣反應產生的氣體是氫氣；（2）鐵和四氧化三鐵都能被磁鐵吸引，甲同學發現A中剩余固體仍為黑色，能全部被磁鐵吸引，則可能含有鐵和四氧化三鐵中的一種或兩種，加入過量硫酸銅溶液，出現紅色固體，說明含有鐵，原因是鐵將硫酸銅中的銅置換出來，有黑色固體殘留，說明有不和硫酸銅反應的四氧化三鐵，故發生的反應是鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學反應方程式為Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，A中剩余固體含有Fe、Fe3O4；（3）由Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu知，每56份質量鐵可置換出64份質量的銅，固體質量增加64﹣56＝8，所以鐵單質的質量為×（n﹣m）g＝7（n﹣m）g，則A中剩余固體中鐵單質的質量分數為×100%；（4）（2）中實驗后的剩余固體物質是銅和四氧化三鐵，將（2）中實驗后的剩余物置于空氣中加熱烘干，銅和氧氣在加熱的條件下生成氧化銅，則稱得固體質量偏大，則計算出參與反應的鐵的質量偏大，故計算出A中剩余固體中鐵單質的質量分數將偏大。6．（2024?蔡甸區模擬）某化學興趣小組對鐵及其氧化物感興趣，查閱資料后做了兩組探究實驗。資料：①常見鐵的氧化物有關信息如表：鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4顏色、狀態黑色粉末紅棕色粉末黑色粉末能否被磁鐵吸引否否能②鐵的氧化物不與硫酸銅溶液反應實驗一：對鐵與水蒸氣的反應中所得產物展開探究。（1）取一定量的鐵粉與濕棉花（棉花的成分不參加反應）于反應裝置A中。按如圖所示進行實驗，觀察到C處管口有淡藍色火焰，燒杯內壁有水霧。說明鐵與水蒸氣反應產生的氣體是。（2）若甲同學發現A中剩余固體仍為黑色，能全部被磁鐵吸引。準確稱取mgA中剩余固體，加入過量硫酸銅溶液，出現紅色固體且有黑色固體殘留，則發生的化學反應方程式為。A中剩余固體含有。實驗二：用如圖裝置測定FeO和Fe2O3固體混合物中各成分的質量分數，D裝置的硬質雙通玻璃管中固體物質是FeO和Fe2O3的混合物，其質量為m1g。已知：稀鹽酸受熱會揮發出氯化氫氣體；氫氧化鈉溶液能吸收氯化氫氣體；濃硫酸可以吸收水蒸氣；所用試劑均足量且裝置氣密性良好。（3）為了達到實驗目的，B、C裝置中的試劑依次是（填標號）。①濃硫酸、氫氧化鈉溶液②氫氧化鈉溶液、濃硫酸（4）若反應完全后，E裝置中增加的質量為m2g，則混合物中Fe2O3的質量為（用m1、m2的代數式表示）。（5）關于該實驗，下列說法正確的是（填標號）。A.裝置A的優點是可以控制反應的發生與停止B.實驗時應先加熱固體，后打開止水夾aC.若無裝置C，測得Fe2O3的質量分數偏小D.若無干燥管F，測得FeO的質量分數偏小【答案】（1）氫氣；（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；Fe、Fe3O4；（3）②；（4）g；（5）AD【解析】（1）根據質量守恒定律，反應前后元素的種類不變，則生成的氣體所含元素只能為鐵、氫、氧，觀察到C處管口有淡藍色火焰，燒杯內壁有水霧，說明鐵與水蒸氣反應產生的氣體是氫氣；（2）鐵和四氧化三鐵都能被磁鐵吸引，甲同學發現A中剩余固體仍為黑色，能全部被磁鐵吸引，則可能含有鐵和四氧化三鐵中的一種或兩種，加入過量硫酸銅溶液，出現紅色固體，說明含有鐵，原因是鐵將硫酸銅中的銅置換出來，有黑色固體殘留，說明有不和硫酸銅反應的四氧化三鐵，故發生的反應是鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學反應方程式為Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，A中剩余固體含有Fe、Fe3O4；（3）為了達到實驗目的，應該先除去氯化氫氣體，然后在吸收水蒸氣，故B、C裝置中的試劑依次是氫氧化鈉溶液、濃硫酸；（4）反應完全后裝置E中質量增加為m2g為反應生成水的質量，其物質的量為m2g÷18g/mol；設FeO、Fe2O3的物質的量分別為xmol、ymol，則有x+3y＝m2g÷18g/mol；l72x+160y＝m1求得y＝mol故混合物中氧化鐵的質量為：mol×160g/mol＝g；（5）A、裝置A可以通過a的打開和關閉來控制固體和液體的接觸和分離，從而控制反應的發生和停止，則裝置A可以控制反應的發生與停止，故A正確；B、實驗時應打開止水夾a，后加熱固體，排盡裝置內的空氣，防止加熱時發生爆炸，故B錯誤；C、若無裝置C，E裝置中增加的質量為m2g偏大，則混合物中氧化鐵的質量偏大，測得氧化鐵的質量分數偏大，故C錯誤；D、若無干燥管F，空氣中的水蒸氣被E吸收，所測得生成水的質量偏大，氧化鐵的質量偏大，測得氧化鐵的質量分數偏大，故測得氧化亞鐵的質量分數偏小，故D正確。故選：AD。7．（2023?武漢模擬）過氧化鈉（Na2O2）常作漂白劑、殺菌劑、消毒劑，過氧化鈉保存不當容易吸收空氣中CO2而變質。某課外活動小組為了粗略測定過氧化鈉的純度，他們稱取ag樣品，用如圖所示裝置來測定過氧化鈉的質量分數。已知：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑均為放熱反應；（1）將儀器連接好以后，必須進行的第一步操作是。（2）寫出裝置B中發生反應的化學方程式。（3）B裝置出來的氣體是否需要干燥。（填“是”或“否”）（4）讀出量筒內水的體積后，折算成氧氣的質量為mg，則樣品中過氧化鈉的質量分數為。（5）下列因素會導致所測樣品中過氧化鈉的質量分數偏小的是（填標號）。A．沒有冷卻到室溫就讀取量筒內水的體積B．俯視讀取量筒內水的體積C．裝置E中有少量氧氣溶解D．實驗完成后E到F之間導管內有水殘留【答案】（1）檢查裝置氣密性；（2）NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；（3）否；（4）%；（5）CD【解析】（1）為了防止裝置漏氣，將儀器連接好以后，必須進行的第一步操作是檢查裝置氣密性；（2）裝置B發生的反應為碳酸氫鈉和氯化氫反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，該反應的化學方程式為NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；（3）①過氧化鈉既能與水反應的化學方程式為2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，又能和二氧化碳反應的化學方程式為2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2，存在關系式為2Na2O2～O2，則無論是否干燥，所產生氧氣的質量相同的，故B裝置出來的氣體不需要干燥；（4）讀出量筒內水的體積后，折算成氧氣的質量為mg；設過氧化鈉的質量為x，2Na2O2～O215632xmg＝，x＝g，即過氧化鈉的質量為g；故樣品中過氧化鈉的質量分數為g÷ag×100%＝%；（5）A、沒有冷卻到室溫就讀取量筒內水的體積，溫度高，分子之間的間隔變大，使讀取水的體積偏大，導致所測樣品中過氧化鈉的質量分數偏大，故A不符合題意；B、俯視讀取量筒內水的體積，造成讀數偏大，導致所測樣品中過氧化鈉的質量分數偏大，故B不符合題意；C、裝置E中有少量氧氣溶解，則排出量筒內的水減少，導致所測樣品中過氧化鈉的質量分數偏小，C符合題意；D、實驗完成后E到F之間導管內有水殘留，則排入量筒內的水減少，導致所測樣品中過氧化鈉的質量分數偏小，D符合題意。故選：CD。8．（2024?武漢一模）燒堿具有較好的殺菌消毒作用且廉價易得，但工業燒堿中常含有雜質碳酸鈉。某科學學習小組同學圍繞工業燒堿樣品純度測定問題，展開了討論與探究。（原理思路）利用Na2CO3與稀H2SO4反應產生CO2，通過CO2質量的測定，確定樣品中碳酸鈉的質量，從而計算樣品純度。（實驗方案）小華同學根據以上思路，設計了如圖的實驗方案（固定裝置省略）。（交流討論）（1）小明認為如圖實驗方案的設計有缺陷，會導致難以避免的誤差。你認為下列哪些因素會導致實驗結果偏高（填序號）。①加入的稀硫酸量不足②裝置內空氣中的CO2沒有排出③反應產生的CO2未被完全吸收④干燥管與空氣直接相通（方案改進）為減少誤差，使CO2質量的測定更準確，該小組同學根據以上討論，對如圖方案進行改進，設計了如圖的實驗方案（固定裝置省略）。（2）裝置B中樣品在與稀硫酸反應前和停止反應后，都要通過量的空氣。反應前通空氣時a、b、c三個彈簧夾的控制方法是。（3）寫出裝置A中發生反應的化學方程式：。（數據分析）（4）若反應過程中，裝置B中滴加稀硫酸的速度太快，則燒堿的純度將（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。（5）若原樣品共Ag，實驗結束測得C裝置增重Bg，D裝置增重Cg，則原樣品純度（質量分數）為。（拓展延伸）（6）D裝置用裝有氫氧化鈉固體的U形管，而不用裝有澄清石灰水的洗氣瓶原因：。（7）實驗結束后，小華、小明一起探討時，發現按目前所學知識還有其它實驗方案測定工業燒堿樣品純度，方法是：取樣品溶于水，滴加入過量的氯化鋇溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量的質量，再計算出碳酸鈉的質量，最后計算出其純度。【答案】（1）①③；（2）關閉c、打開a、b；使生成的二氧化碳被氫氧化鈉完全吸收（3）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；（4）偏高；（5）；（6）氫氧化鈣微溶于水，所以石灰水可能無法將生成的二氧化碳完全吸收；（7）沉淀【解析】（1）①加入的稀硫酸量不足、③反應產生的CO2未被完全吸收這三種情況會導致二氧化碳質量偏低，計算出的碳酸鈉質量偏小，而造成計算出的燒堿的純度結果偏高；②裝置內空氣中的CO2沒有排出，會使得二氧化碳偏多，從而碳酸鈉含量偏大，使得燒堿含量偏小；④干燥管與空氣直接相通，氫氧化鈉還會吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，造成計算出的碳酸鈉的質量偏大，導致計算出的燒堿純度結果偏低；（2）反應前通空氣時，關閉c、打開a、b，可以把B、C裝置中的二氧化碳排出，使實驗結果更準確。停止反應后，通過量的空氣的目的是使生成的二氧化碳被氫氧化鈉完全吸收；（3）空氣通過氫氧化鈉溶液時，空氣中的二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水；（4）若反應過程中，裝置B中滴加稀硫酸的速度太快，在生成的二氧化碳就不能被氫氧化鈉固體完全吸收，造成計算出的碳酸鈉的質量偏小，那么則燒堿的純度將偏高；（5）D裝置增重Cg，即生成了Cg的二氧化碳，設需要碳酸鈉的質量為x，則：Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑10644xCgx＝g則原樣品的純度（質量分數）為：＝；故答案為：；（5）氫氧化鈣微溶于水，所以石灰水可能無法將生成的二氧化碳完全吸收，所以D裝置用裝有氫氧化鈉固體的U形管，而不用裝有澄清石灰水的洗氣瓶；故答案為：氫氧化鈣微溶于水，所以石灰水可能無法將生成的二氧化碳完全吸收；（6）還可以采用沉淀法來測定樣品的純度，即取一定量的燒堿樣品完全溶解于水中，然后向溶液中逐滴加入氯化鋇溶液，直到不再產生沉淀為止，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀的質量，然后利用生成的碳酸鋇沉淀的質量，利用化學方程式Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl計算出碳酸鈉的質量，最后根據燒堿樣品的質量即可計算出其純度；故填：取一定量的燒堿樣品完全溶解于水中，然后向溶液中逐滴加入氯化鋇溶液，直到不再產生沉淀為止，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀的質量，然后利用生成的碳酸鋇沉淀的質量，利用化學方程式Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl計算出碳酸鈉的質量，最后根據燒堿樣品的質量即可計算出其純度。9．（2024?江岸區七一中學模擬）實驗室里有一瓶未蓋瓶塞的堿石灰，某化學實驗小組的同學在老師的指導下，以“堿石灰成分探究”為主題開展項目式學習。任務一：查閱資料①堿石灰是氧化鈣和固體氫氧化鈉的混合物，常用作干燥劑，極易與空氣中的水蒸氣、二氧化碳反應而變質。②BaCl2溶液呈中性，Na2CO3溶液呈堿性。任務二：探究未蓋瓶塞的“堿石灰”樣品的成分【提出猜想】樣品中可能含有：猜想1：Ca（OH）2、NaOH猜想2：CaCO3、Ca（OH）2、NaOH猜想3：CaCO3、Na2CO3、NaOH猜想4：CaCO3、Na2CO3【實驗探究】Ⅰ、取少量堿石灰樣品于燒杯中，加入足量的水并攪拌，過濾后得到濾渣和溶液E。Ⅱ、向濾渣中滴加過量稀鹽酸，產生氣泡并得到溶液F。（1）Ⅲ、取少量溶液E于試管中并滴加酚酞溶液，再滴加過量BaCl2溶液，觀察到的實驗現象是。【實驗結論】綜合以上結論，證明猜想4正確。【探究拓展】（2）化學實驗小組取一定量的溶液F于燒杯中，向其中逐滴滴加溶液E，測得燒杯內溶液的pH與所加溶液E的質量關系如圖所示，則BC段發生反應的化學方程式為，圖中（填“A”或“B”或“C”或“D”）點對應的溶液中所含溶質的種類最少。任務三：探究未蓋瓶塞的“堿石灰”樣品中各成分的含量小組同學另取“堿石灰”樣品30.6g，加入足量稀鹽酸。按如圖進行實驗，實驗數據如下：活塞關閉時整個裝置總質量（儀器+藥品）442.2g打開瓶塞和活塞反應完成后整個裝置總質量（儀器+藥品）429.0g（3）根據數據可計算原樣品中各成分的含量，其中CaCO3的質量分數是。（結果精確到0.1%）（4）小組其他同學提出：還可以用更簡單的方法測出“堿石灰”樣品中各成分的含量，請簡述該方案的實驗操作步驟：。【答案】（1）開始加入酚酞溶液變紅，加入氯化鋇溶液后產生白色沉淀，溶液變為無色；（2）CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl；C；（3）98.0%；（4）加水溶解過濾，稱量濾渣質量，根據碳酸鈣質量進行相關計算【解析】（1）由題干信息猜想4正確，取少量堿石灰樣品于燒杯中，加入足量的水并攪拌，過濾后得到濾渣和溶液E，可知濾渣為碳酸鈣，溶液E為碳酸鈉溶液；碳酸鈉溶液呈堿性，滴加酚酞溶液，溶液變紅，再滴加過量BaCl2溶液，BaCl2與碳酸鈉反應生成碳酸鋇白色沉淀和氯化鈉，氯化鈉溶液和氯化鋇溶液為中性，則酚酞又變為無色。所以觀察到的現象為開始加入酚酞溶液變紅，加入氯化鋇溶液后產生白色沉淀，溶液變為無色；（2）向濾渣中滴加過量稀鹽酸，碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，產生氣泡并得到溶液F，可知溶液F中溶質為氯化鈣和過量的氯化氫；取一定量的溶液F于燒杯中，向其中逐滴滴加溶液E。從圖像可知最終溶液為堿性則加入溶液E為堿性，AB段pH上升則E可以和鹽酸反應，BC段pH不變說明E可以和氯化鈣反應，則E可以是碳酸鈉。碳酸鈉先與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，有氣泡產生，溶液酸性減弱，pH變大，恰好完全反應時，得到含有氯化鈉和氯化鈣的溶液，pH等于7；再加入碳酸鈉，碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，則BC段發生反應的化學方程式為CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl；A點為F溶液，溶質為氯化鈣和氯化氫，B點溶質為氯化鈉和氯化鈣，C點溶質為氯化鈉，D點溶質為氯化鈉和過量的碳酸鈉，則圖中C點對應的溶液中所含溶質的種類最少。（3）生成二氧化碳的質量為：442.2g﹣429.0g＝13.2g，設碳酸鈣的質量為x，CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑10044x13.2g，x＝30g，其中CaCO3的質量分數是：。（4）可以確定該堿石灰的成分是碳酸鈉和碳酸鈣，碳酸鈣不溶于水，碳酸鈉溶于水，所以加水溶解過濾，稱量濾渣質量，根據碳酸鈣質量進行相關計算即可得出各成分的含量。10．（2023?武漢模擬）思維模型的建構既方便于問題的解決，又能促進深度學習。某科學研究小組同學，在研究了氣體檢驗專題內容后，認為氣體檢驗的關鍵是干擾氣體的界定，判斷標準是對后續實驗是否會產生干擾。于是在老師的指導下對解決“氣體檢驗“類問題建構了如下思維模型。氣體檢驗→氣體凈化→氣體轉化→氣體檢驗→尾氣處理【模型應用】同學們為檢驗天然氣燃燒后的氣體產物成分，應用思維模型設計了如圖甲實驗方案（固定裝置未畫出），將天然氣在氧氣中燃燒后得到的氣體產物通過該方案進行實驗。（1）實驗過程中觀察到A裝置中的無水硫酸銅變藍，B、F裝置中的澄清石灰水均變渾濁。D裝置中的澄清石灰水不變渾濁，由此可得出該氣體產物的成分為，B中發生的反應的方程式為。（2）圖甲實驗方案中，裝置E歸屬于上述思維模型中的。【改進創新】小金同學認為原氣體產物中的CO2對CO的檢驗不會產生干擾，于是從簡約裝置、節約實驗藥品的角度出發，對圖甲方案進行了改進與創新，去掉B、C、D裝置，替換F、G裝置，改用圖乙所示的裝置對該氣體產物的成分進行探究。在實驗中，小金先從A處通一段時間混合氣體，再點燃E處酒精燈加熱，觀察現象，也實現了氣體產物成分的檢驗。（3）實驗中，小金在加熱前先通一段時間的混合氣體，其目的是。（4）實驗中，裝置H能起到的作用有（填字母標號）。A.檢驗原氣體產物中是否有CO2B.檢驗原氣體產物中是否有COC.吸收一定量的CO2D.收集CO，防止CO污染空氣【答案】（1）水、二氧化碳、一氧化碳；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（2）氣體轉化；（3）排盡裝置內的空氣，防止爆炸，且還可以檢驗混合氣體中是否有二氧化碳；（4）ACD【解析】（1）A裝置中的無水硫酸銅變藍，說明混合氣體中有水，B裝置中的澄清石灰水變渾濁，說明合氣體中有二氧化碳，D裝置中的澄清石灰水不變渾濁，F裝置中的澄清石灰水變渾濁，說明有氣體還原氧化銅生成了二氧化碳，則混合氣體中還有一氧化碳，由此可得出該氣體產物的成分為水、二氧化碳、一氧化碳，B中是二氧化碳與澄清石灰水反應生成白色沉淀碳酸鈣和水，反應的化學方程式為CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。（2）裝置E的作用是把一氧化碳轉化為二氧化碳，故裝置E歸屬于上述思維模型中的氣體轉化；（3）若混合氣體中有可燃性氣體，可燃性氣體與空氣混合加熱時會發生爆炸，在加熱前先通一段時間的混合氣體可以排盡裝置內的空氣，防止爆炸，且還可以檢驗混合氣體中是否有二氧化碳；（4）A、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則裝置H能檢驗原氣體產物中是否有CO2，故A符合題意；B、檢驗原氣體產物中是否有CO是根據黑色氧化銅是否變紅來判斷的，則裝置H不能起到檢驗原氣體產物中是否有CO的作用，故B不符合題意；C、二氧化碳與澄清石灰水反應生成白色沉淀碳酸鈣和水，則裝置H能起到吸收一定量的CO2的作用，故C符合題意；D、由裝置的特點可知，未反應的CO進入H裝置不會逸散到空氣中，則裝置H能起到收集CO，防止CO污染空氣的作用，故D符合題意。故選：ACD。11．（2024?武昌區模擬）某興趣小組完成“稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應”的實驗后，把廢液收集到一個燒杯中，對其組成進行了如下探究。查閱資料：Na2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2NaCl（放熱反應）；Na2SO4溶液呈中性。活動1：定性探究廢液的組成（1）廢液中的溶質可能為：①Na2SO4；②Na2SO4、H2SO4；③。（2）取樣，（填操作及現象），說明廢液中的溶質為）Na2SO4、H2SO4。活動2：定量探究廢液的組成取50.0g廢液樣品于三頸燒瓶中，向其中逐滴加入質量分數為8.0%的氫氧化鈉溶液，至恰好完全反應，溶液pH隨加入氫氧化鈉溶液質量的變化關系如圖2所示。冷卻到室溫，再逐滴加入質量分數為20.8%的氯化鋇溶液，溶液溫度隨加入氯化鋇溶液質量的變化關系如圖3所示。（3）氫氧化鈉與硫酸反應的化學方程式為