题目内容
4．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动，以下是教学片断，请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）．【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中．
【学生板演】该反应的化学方程式：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O．
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？
【假设猜想】针对疑问，大家纷纷提出猜想．甲组同学的猜想如下，请你补上猜想四．
猜想一：只有Na2SO4 猜想二：有Na2SO4和H2SO4
猜想三：有Na2SO4、H2SO4和NaOH 猜想四：有Na2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的．不合理的猜想是猜想三，理由是H2SO4和NaOH在溶液中不能共存．
【实验探究】
（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有NaOH．
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用了老师提供的pH试纸、Na2CO3溶液、BaCl2溶液，进行如下三个方案的探究．
| 实验方案 | 测溶液的pH | 滴加Na2CO3溶液 | 滴加BaCl2溶液 |
| 实验操作 |  |  |  |
| 实验现象 | 试纸变色，对比比色卡，pH＜7 | 有气泡产生 | 产生白色沉淀 |
| 实验结论 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 |
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予了肯定．同时指出（2）中存在两处明显错误，请大家反思．同学们经过反思发现了如下两处错误：
①实验操作中的错误是pH试纸浸入溶液中．
②实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是Na2SO4与BaCl2反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有H2SO4存在．
分析 【学生板演】硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，注意化学式的写法和配平；
【假设猜想】根据酸碱不能共存判断不合理的猜想；
【实验探究】根据碳酸钠和硫酸反应能生成二氧化碳气体解答；
【评价反思】（1）根据图示操作判断，检测溶液的pH时，pH试纸不能伸入溶液中；
（2）检验一种物质时要排除其他物质的干扰，硫酸钠也能与氯化钡反应生成白色沉淀．
解答 解：【学生板演】硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，化学方程式为H2SO4+2NaOH═Na2SO4 +2H2O；
【假设猜想】硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，酸或碱可能过量，当氢氧化钠过量时，反应后溶液中的溶质为硫酸钠和氢氧化钠，故猜想三为氢氧化钠和硫酸钠，酸碱过量，但不能同时过量，因为酸碱不能共存，会继续反应，故猜想三不合理；
【实验探究】（1）硫酸铜和氢氧化钠反应能生成氢氧化铜蓝色沉淀，因此溶液中滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，说明溶液中一定没有氢氧化钠．
（2）溶液中有硫酸，滴加碳酸钠后，碳酸钠会和硫酸反应生成二氧化碳气体，因此会看到产生气泡．
【评价反思】（1）根据图示操作判断，检测溶液的pH时，pH试纸不能伸入溶液中，应用玻璃棒蘸取少量溶液涂到pH试纸上；
（2）检验一种物质时要排除其他物质的干扰，硫酸钠也能与氯化钡反应生成白色沉淀，故不能证明溶液中一定存在硫酸；
故答案为：【学生板演】H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；
【假设猜想】有Na2SO4和NaOH；猜想三；H2SO4和NaOH在溶液中不能共存；
【实验探究】（1）NaOH；（2）有气泡产生；
【评价反思】①pH试纸浸入溶液中；②Na2SO4与BaCl2反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有H2SO4存在．
点评 此题通过中和反应考查了化学方程式的书写，实验方案设计、实验操作以及实验方案的评价，解答时要全面审题，认真解答．
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14．
“双吸剂”是一种常见袋装食品的保鲜剂，能吸收空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气等．化学兴趣小组的同学在某食品袋中发现一包“双吸剂”，其标签如图所示．同学们对这包久置的“双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究．
【提出问题】久置“双吸剂”固体的成分是什么？
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁：
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3．
【实验探究1】下表是小明设计的实验方案和记录的实验报告，请你补充完整．
【实验质疑】小组同学通过讨论认为实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论，理由是：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O、Fe+2FeCl3=3FeCl2（用化学方程式表示）．
为进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分迸行如下定量实验．
【实验探究2】取3g样品研碎，并用磁铁充分吸引后，得到剩余固体2.6g，按照下图流程进行实验：
（1）操作一、操作二为相同的操作，该操作为过滤；
（2）固体C的成分是CaCO3和Fe2O3（填化学式，下同）；
（3）溶液A中加入碳酸钠溶液反应方程式为Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH，检验所加碳酸钠溶液是否过量的方法是：静置向上层清夜中加Na2CO3溶液（或碳酸钾溶液），若无沉淀生成，则已过量；
（4）确定固体E是否洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液加BaCl2或CaCl2或稀盐酸或无色酚酞试液等，如无现象，则已洗净；
（5）依据实验探究1、2中现象的分析及数据计算判断出这包久置“双吸剂”固体的成分是Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3．
【实验反思】下列对实验探究1、2的反思，不正确的是D（填字母序号）．
A．对物质成分的探究有时需要定性与定量实验的结合
B．实验探究2溶液B中的溶质为Na2CO3和NaOH
C．实验探究1、2中都有气体产生，但生成的气体成分不同
D．在原样品中加入足量稀盐酸有4个反应发生．
“双吸剂”是一种常见袋装食品的保鲜剂，能吸收空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气等．化学兴趣小组的同学在某食品袋中发现一包“双吸剂”，其标签如图所示．同学们对这包久置的“双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究．【提出问题】久置“双吸剂”固体的成分是什么？
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁：
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3．
【实验探究1】下表是小明设计的实验方案和记录的实验报告，请你补充完整．
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量样品放入试管中，滴加一定量的 稀盐酸，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口，导管另一端伸入澄清石灰水中 | 试管中固体逐渐溶解，有大量气泡产生，得到浅绿色溶液，澄清石灰水变浑浊． | 样品中一定含有 Fe、CaCO3， 不含Fe2O3． |
| ②取少量样品放入试管中，加水，静置向上层清液中滴加无色酚酞试液 | 放出大量的热量，试管底部有不溶物，酚酞试液由无色变为红色． | 样品中含有 氧化钙或氢氧化钙或二者都有． |
为进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分迸行如下定量实验．
【实验探究2】取3g样品研碎，并用磁铁充分吸引后，得到剩余固体2.6g，按照下图流程进行实验：
（1）操作一、操作二为相同的操作，该操作为过滤；
（2）固体C的成分是CaCO3和Fe2O3（填化学式，下同）；
（3）溶液A中加入碳酸钠溶液反应方程式为Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH，检验所加碳酸钠溶液是否过量的方法是：静置向上层清夜中加Na2CO3溶液（或碳酸钾溶液），若无沉淀生成，则已过量；
（4）确定固体E是否洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液加BaCl2或CaCl2或稀盐酸或无色酚酞试液等，如无现象，则已洗净；
（5）依据实验探究1、2中现象的分析及数据计算判断出这包久置“双吸剂”固体的成分是Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3．
【实验反思】下列对实验探究1、2的反思，不正确的是D（填字母序号）．
A．对物质成分的探究有时需要定性与定量实验的结合
B．实验探究2溶液B中的溶质为Na2CO3和NaOH
C．实验探究1、2中都有气体产生，但生成的气体成分不同
D．在原样品中加入足量稀盐酸有4个反应发生．
，在化学反应中易得到电子（选填“得到”或“失去”），形成S2-（填 粒子符号）．
19．某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物，并测定样品中草酸晶体的质量分数（假设杂质不参与反应）．已知：浓硫酸可作为干燥剂；草酸晶体（H2C2O4•2H2O ）的性质见表：
（1）图 1 是加热装置．最适宜的加热分解草酸晶体装置是C．若选装置 a 可能会造成的后果是固体药品熔化后会流到试管口；若选装置B可能会造成的后果是冷凝水会倒流到试管底，造成试管破裂．
（2）图 2 是验证热分解产物中含 CO、CO2的装置．
①装置 A 的作用是除去草酸蒸气，防止对二氧化碳的检验产生干扰，气囊的作用是收集未反应的一氧化碳，防止空气污染．
②证明存在 CO2的现象是B装置内的澄清石灰水变浑浊，证明存在 CO 的现象是D装置中黑色固体变红．
（3）为测定样品中草酸晶体的质量分数，设计如下方案：称取一定量样品，用上述装置进行实验，称量装置D反应前后的质量差．由此计算出的实验结果比实际值偏低，排除仪器和操作因素，其可能原因：一氧化碳没有全部与氧化铜反应．
| 熔点 | 沸点 | 热稳定性 | 其他 |
| 101℃～102℃ | 150℃～160℃升华 | 100.1℃分解出水，175℃分解成CO2、CO、H2O | 与 Ca（OH）2反应产生白色沉淀（CaC2O4） |
（2）图 2 是验证热分解产物中含 CO、CO2的装置．
①装置 A 的作用是除去草酸蒸气，防止对二氧化碳的检验产生干扰，气囊的作用是收集未反应的一氧化碳，防止空气污染．
②证明存在 CO2的现象是B装置内的澄清石灰水变浑浊，证明存在 CO 的现象是D装置中黑色固体变红．
（3）为测定样品中草酸晶体的质量分数，设计如下方案：称取一定量样品，用上述装置进行实验，称量装置D反应前后的质量差．由此计算出的实验结果比实际值偏低，排除仪器和操作因素，其可能原因：一氧化碳没有全部与氧化铜反应．
13．已知工业上用电解氧化铝的方法制取单质铝的化学方程式为：2Al2O3$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O2↑对于解答：“电解10t氧化铝最多可生产多少吨铝？”一题，
小倩和小明两位同学分别采用下面两种不同解法：
请回答下列问题：
①你认为他们的解题思路和方法都正确吗？并说明理由．
②对“34g过氧化氢完全分解产生氧气质量为多少克？”一题，你认为也能用上述两种方法解答吗？并说明理由．
③请你把②的正确解法写出来．
小倩和小明两位同学分别采用下面两种不同解法：
| 小倩同学的解法 | 小明同学的解法 |
| 解：设生成的铝质量为X 2Al2O3$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O2↑ 204108 10t X $\frac{204}{108}$=$\frac{10t}{X}$ X=5.3t 答：最多可生产5.3t铝 | 解：氧化铝中铝元素的质量分数为 $\frac{Al的相对原子质量}{A{l}_{2}{O}_{2}的相对分子质量}$×100% $\frac{27×2}{27×2+16×3}$×100%=53% 铝的质量为10t×53%=5.3t 答：最多可生产5.3t铝 |
①你认为他们的解题思路和方法都正确吗？并说明理由．
②对“34g过氧化氢完全分解产生氧气质量为多少克？”一题，你认为也能用上述两种方法解答吗？并说明理由．
③请你把②的正确解法写出来．
14．请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题：
发现问题：小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；小茜发现自己的铜质眼睛框表面出现了绿色的铜锈；小玲发现苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，好像生了“锈”一般．
提出问题：这三种物质“生锈”的原因是什么？
收集证据：（1）回忆已有知识：铁生锈的条件是与氧气和水同时接触．
（2）查阅有关资料：“铜锈”主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称铜绿）；苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质．
（3）实验探究：将四小块铜片分别按如图所示放置一个月，观察现象如下：
由实验可知：铜生锈是铜与水、氧气、二氧化碳等物质共同作用的结果．
（4）反思与应用：利用所得结论进行填空：
①写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法保持金属制品表面的洁净和干燥．
②请你提出一条延长食品保质期的建议将食品进行真空包装等．
发现问题：小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；小茜发现自己的铜质眼睛框表面出现了绿色的铜锈；小玲发现苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，好像生了“锈”一般．
提出问题：这三种物质“生锈”的原因是什么？
收集证据：（1）回忆已有知识：铁生锈的条件是与氧气和水同时接触．
（2）查阅有关资料：“铜锈”主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称铜绿）；苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质．
（3）实验探究：将四小块铜片分别按如图所示放置一个月，观察现象如下：
| 实验 装置 |  |  |  |  |
| 实验 现象 | 铜片不生锈 | 铜片不生锈 | 铜片不生锈 | 铜片生锈且水面 附近锈蚀最严重 |
（4）反思与应用：利用所得结论进行填空：
①写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法保持金属制品表面的洁净和干燥．
②请你提出一条延长食品保质期的建议将食品进行真空包装等．