题目内容
（10分）将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体。某研究性学习
小组对蓝色固体的成分进行了如下探究。请完成下列各题：
Ⅰ.猜想与假设：
猜想一：固体为CuCO3，理由：___________________（用化学反应方程式表示）。
猜想二：固体为Cu(OH)2，理由：Na2CO3溶液呈______（填“酸”或“碱”）性。
猜想三：固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
Ⅱ.资料查阅：
①Cu(OH)2和CuCO3晶体均不带结晶水；无水硫酸铜是白色固体，遇水会变成蓝色的硫酸铜晶体。
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物。
Ⅲ.设计与实验：
㈠固体的获取：
⑴将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、低温烘干得蓝色固体。
⑵判断固体已洗净的方法及现象_______________________________________。
㈡用下图所示装置，定性探究固体的成分。
⑶小组同学将装置按 A、______、______（填“B”、“C”）的顺序组合进行实验，验证出猜想三是正确的，实验中：A中的现象为_________________________，C中的现象为______________________。
结论：固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
㈢固体成分定量测定：
已知Cu(OH)2的分解温度为66℃～68℃，CuCO3的分解温度为
200℃～220℃。设固体的组成为aCu(OH)2?bCuCO3。小组同学
用热分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量
变化与分解温度的关系如下图，请根据图示回答下列问题：
⑷写出AB、CD段发生反应的化学方程式：
AB段：___________________________________；
CD段：___________________________________；
⑸通过计算可得：a:b＝________。（请写出计算过程）
Ⅰ．猜想与假设
Na2CO3 +CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4（1分） 碱（1分）
Ⅲ.设计与实验
⑵取最后洗涤液少量，滴加适量的稀盐酸（硝酸、硫酸），无气泡产生；或滴加BaCl2 [或Ba(OH)2、Ba(NO3)2]或CaCl2[或Ca(OH)2、Ca(NO3)2]溶液，无沉淀产生。（其它合理答案均给分）（1分）
⑶C B（共1分） 蓝色固体逐渐变成黑色（1分） 白色固体变蓝（1分）
⑷Cu(OH)2△CuO + H2O （1分） CuCO3△CuO + CO2 ↑ （1分）
⑸2 : 1 （2分）
解析试题分析：Ⅰ．猜想与假设：依据质量守恒定律和物质的性质可得，Na2CO3 +CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4；因为， Na2CO3溶液呈碱性，故溶液中含有氢氧根；Ⅲ.设计与实验：⑵因为是碳酸钠和硫酸铜的反应，二者可能恰好反应，或者剩余二者之一，依据性质检测是否洗净即可：检测碳酸根或者硫酸根或者铜离子；⑶因为检测二氧化碳要经过澄清石灰水，会干扰生成水的检测，故，应先通过C变蓝检测有水生成，再通过B看变浑浊检测有二氧化碳的生成；氢氧化铜蓝色，氧化铜黑色，蓝色固体逐渐变成黑色；硫酸铜白色粉末，与水反应生成蓝色晶体，故白色固体变蓝色；（4）AB和CD段固体质量减少，故反应方程式为：Cu(OH)2△CuO + H2O，CuCO3△CuO + CO2 ↑；
（5）由题意可知AB段生成水的质量为32.0g—28.4g = 3.6g，
CD段生成二氧化碳的质量为28.4g—24.0g = 4.4g
则生成水和二氧化碳的分子个数比为3.6g/18:4.4g/44=2:1
再结合化学方程式的系数比，可知a:b=2:1
考点：实验设计与数据分析，物质的物理性质和化学性质；常见离子的检测；化学方程式的书写；
（7分）嫩肉粉的主要成分是碳酸氢钠（NaHCO3），可破坏肉质纤维结构、促进肉类吸收水分，从而使肉质松软，达到鲜嫩爽滑的目的。小明发现将拌了嫩肉粉的肉类放到锅中加入食醋调味烧煮时产生了大量气体，她对此颇感兴趣，决定对其进行探究。
I． 小明对气体的成分进行了猜测：气体中除了醋酸气体和水蒸气之外，还可能含有气体A，A是 。
Ⅱ． 小明对气体A的来源做了两种猜测：
猜测1： ；
猜测2：气体A可能是由碳酸氢钠受热分解产生的。
针对以上猜测，小明设计了以下实验：
| | 实验步骤 | 实验现象 |
| 实验1 | | |
| 实验2 | 取碳酸氢钠样品少许加入试管中，加热使之充分反应，并把产生的气体通入澄清石灰水 | 试管口出现小水珠，澄清石灰水变浑浊 |
Ⅲ．实验2中，小明发现充分反应后，试管中仍留有一些白色粉末，他猜测可能是氢氧化钠或碳酸钠，请用物理、化学方法各一种进行鉴别。
（1）物理方法： 。
（2）化学方法： 。
（9分）某化学实验小组的同学对实验室2瓶氢氧化钠固体产生了兴趣，为探究其成分进行了有关实验。请你参与他们进行的探究活动：
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么？
【猜想与假设】猜想Ⅰ：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ： 。
【实验与探究】
（1）实验如下：
| 实验操作步骤 | 实验现象 | 结论及解释 |
| 实验一：取其中一瓶的少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的稀盐酸。 | 实验过程中始终没有气泡产生。 | 则证明此瓶中猜想 成立。 |
| 实验二：取另一瓶中的少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加氯化钡溶液。 | 实验过程中产生 。 | 则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。 此过程中发生反应的化学方程式为 。 |
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，通过查阅资料知道，氯化钡溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈 性（填“酸”或“碱”），能使酚酞变红，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是 。
【反思与交流】久置的固体氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示) 。
（6分）化学兴趣小组的同学对实验室一瓶没有标签的银白色金属X，展开探究活动。
【实验目的】X金属活动性顺序中的相对位置关系。
【实验探究】取形状、大小相同的X、Cu 、Zn三种金属薄片，用砂纸打磨光亮，分别放入三份等体积、等质量分数的稀硫酸溶液中，观察现象。
| 实验 | X放入稀硫酸中 | Zn放入稀硫酸中 | Cu放入稀硫酸中 |
| 实验现象 | 金属X表面产生气泡缓慢 | 金属锌表面产生气泡较快 | 金属铜表面无气泡 |
【问题与思考】用砂纸打磨金属片的目的是 。
【拓展探究】
⑴ 兴趣小组的同学将锌片放入一定量和混合溶液中，反应一段时间后，过滤，对蓝色滤液的组成进行探究。
⑵ 猜想：①滤液中的溶质为硝酸锌和硝酸铜；
②滤液中的溶质为硝酸锌、硝酸铜和硝酸银。
⑶ 请你完成下面实验，验证猜想②成立。
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量的滤液于试管中，在滤液中加入 。 | | 猜想②成立 |
小明同学根据NaCl+AgNO3=AgCl↓（白）+NaNO3这一反应原理，对一瓶生理盐水进行分析时，不知道加入的硝酸银溶液与氯化钠溶液是否恰好完全反应，于是他设计了一个实验方案进行探究。请你帮他完善该实验方案。
| 探究步骤 | 可能观察到的现象 | 结论 |
| （1）取反应后的上层清液于试管中，滴加 溶液 | 若有白色沉淀生成 | 氯化钠溶液过量 |
| 若无白色沉淀生成 | 还需进行下一步探究 | |
| （2）另取反应后的上层清液于试管中，滴加 溶液 | | |
| | 说明硝酸银溶液与氯化钠溶液恰好完全反应 |
。他们依照钢铁生锈的探究方法设计如下实验（下图3所示）。请回答：
为了解决环境因素对维生素C含量的影响，从而更好地保存有关食物，某兴趣小组同学根据维生素C可使高锰酸钾(KMnO4)溶液褪色的原理，进行了如下表所示的实验。
| 编号 | 维生素C溶液的处理方法 | 使40毫升高锰酸钾(KMnO4)溶液褪色的滴数 |
| 1 | 放置于室内暗处0.5小时 | 15 |
| 2 | 阳光强烈直射5小时后，放置于室内暗处0.5小时 | 22 |
| 3 | 煮沸10分钟后，放置于室内暗处0.5小时 | 21 |
(1)他们探究了 对维生素C含量的影响。
(2)他们的探究对我们的启示是：在贮存富含维生素C的食物时，应 ，以防止其中的维生素C过量流失，降低食物的营养价值。
(3)为了解维生素C的化学性质，他们用pH试纸测得该维生素C溶液的pH在1至2之间，说明维生素C具有 性。
学习氢氧化钠的性质之后，知道氢氧化钠溶液中含有H2O、Na+、OH—，能使无色酚酞试液变红色，某科技小组想进一步探究是哪一种粒子使无色酚酞试液变红色。
【提出猜想】猜想①：可能是H2O； 猜想②：可能是Na+； 猜想③：可能是OH—。
【实验验证】
| 实 验 操 作 | 实 验 现 象 | 结 论 |
| ①用试管取少量蒸馏水，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡 | 试管内溶液仍为无色 | 水分子不能使无色酚酞试液变红色 |
| ②用试管取少量氯化钠溶液，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡 | | |
| ③用试管取少量氢氧化钠溶液，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡 | | |
【讨论反思】有同学认为猜想①不需要实验验证就可以排除，你认为该同学的理由是 。