题目内容
（8分）小明家有包开启了的小苏打，久置在灶台上方，可能因受热而变质。小明为此开展了探究，请分析其过程完成填空。
【查阅资料】
① 2NaHCO3
Na2CO3＋ CO2 ↑ ＋ H2O
② NaHCO3＋ NaOH ＝ Na2CO3＋ H2O
③ 2NaHCO3＋ Ca(OH)2＝ CaCO3 ↓ ＋ Na2CO3＋ 2H2O
④ Ca(HCO3)2＋ Na2CO3＝ CaCO3 ↓ ＋ 2 NaHCO3
⑤ Na2CO3受热不分解，NaHCO3、Ca(HCO3)2都能溶与水。
【假设猜想】
假设一：小苏打没有变质，化学成分为 NaHCO3；
假设二：小苏打完全变质，化学成分为 ；
假设三：小苏打部分变质，化学成分为 。
【实验方案】
可选药品：①Ca(OH)2溶液 ②CaCl2溶液 ③NaOH溶液 ④稀盐酸
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 操作一：取小苏打样品少量溶于足 量水后，加入过量的 （填药品编 号，下同）,观察，如有沉淀，则继续进行下一步操作。 操作二：待操作一中反应充分后过 滤，并在滤液中加入过量的 ，观察。 | 操作一中无沉淀出现 | 假设一成立 |
| | 假设二成立 | |
| | 假设三成立 |
有同学认为，取一定量样品直接加热，再将产生的气体通入澄清石灰水，根据实验现象，对上述三种假设的每一种是否成立都能进行判断。请评价这种方案是否合理 （填“是”或“否”），理由是 。
Na2CO3 ；NaHCO3和Na2CO3 ；②；操作一中有沉淀出现；①；操作二中有沉淀出现
否；不能判断是部分还是完全变质的情况
解析
（10分）像科学家一样做科学
——探究胡萝卜汁对过氧化氢分解的催化作用
体育课上，小华不慎擦伤了皮肤，她用过氧化氢溶液对皮肤进行消毒时，惊奇地发现有嘶嘶的响声，并产生大量气泡。
小华通过查阅文献获得以下信息：
信息Ⅰ：人体皮肤细胞中存在一种叫做过氧化氢酶的物质，能加快过氧化氢分解反应的速率。
信息Ⅱ：胡萝卜汁等植物细胞中也含有过氧化氢酶。
信息Ⅲ：酶是动植物体内活细胞产生的具有催化作用的生物大分子，其催化作用受温度影响。
信息Ⅳ：在没有催化剂时，60℃以下，温度对过氧化氢的分解基本没有影响。
请你在小华探究的基础上，完成以下探究活动。
（1）胡萝卜汁对过氧化氢的分解是否有催化作用？
请完成下表中的实验报告（实验步骤中应包括使用的仪器、药品和实验过程）。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| | | 胡萝卜汁对过氧化氢的分解有催化作用。 反应的化学方程式 |
药品：3%过氧化氢溶液、新鲜胡萝卜汁、不同温度的水（0℃、20℃、35℃、55℃）。
仪器：15mm×150mm试管8支，250mL烧杯4只、10mL量筒、秒表、温度计、刻度尺。
实验：如图所示，用提供的仪器和药品，按如下步骤进行实验：
①两支试管中分别盛有胡萝卜汁和3%过氧化氢溶液；
②将①中的试管放入盛有0℃水的烧杯中，恒定试管及反应物的温度；
③5min以后，把过氧化氢溶液倒入装有胡萝卜汁的试管中，稍微振荡，使胡萝卜汁跟过氧化氢溶液均匀混合；
④将③中的试管放回原烧杯，恒温6min；
⑤用刻度尺测量试管中泡沫状混合物的高度；
⑥按上述步骤进行实验，分别测定20℃、35℃、55℃时泡沫状混合物的高度。
每个温度下的实验重复3次，取平均值，得到如下数据：
| 实验编号 | 反应物的温度 | 混合恒温6min时，泡沫的高度（cm） |
| A | 0℃ | 1．7 |
| B | 20℃ | 3．8 |
| C | 35℃ | 6．5 |
| D | 55℃ | 2．1 |
①为了测定实验准确性，该实验过程中还需要控制的条件有 。
②请你在下面的直角坐标系中，绘制出泡沫的高度随温度变化而变化的曲线。
（要求：需表示出横坐标和纵坐标表示的数量级单位）
③关于温度对胡萝卜汁的催化作用的影响，你的结论是 。
(10分)科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”、“释放CO2”，实现碳循环(如图所示)。
某化学小组的同学对此非常感兴趣，在老师的指导下，设计如下装置探究上述设想的反应原理是否可行。
（1）能证明装置A“释放CO2”的现象是 ；
（2）装置B在实验结束撤掉酒精喷灯时的作用是 ；
（3）上述反应结束后，小组同学对D中固体的成分进行探究，以证明是否“捕捉”到CO2。
【猜想与假设】
D中的固体可能为：I．只有氧化钙；Ⅱ．氧化钙与碳酸钙；Ⅲ．只有碳酸钙
【进行实验】
①甲同学从D中取一定量的固体于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立，其理由是 。
②乙同学从D中取一定量的固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁，感觉发热；继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立，理由是 。
③丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠，他用水、酚酞试液和
稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立，请完成他的实验报告。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| | | 猜想Ⅱ成立 |
有 (填字母序号)。
A．原料易得 B．充分利用太阳能 C．释放出的CO2可作为资源加以利用
有一种神奇的蜡烛，点一任你怎么吹也吹不灭，而且看上去和普通的蜡烛一模一样，那么到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧？请你一起参与探究．
查阅资料：普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成，而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末，打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点只有150℃，当蜡烛燃烧时，金属并不燃烧；但当蜡烛吹灭后，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃．
老师告诉同学们，蜡烛芯内打火石中的某种金属可能是镁、铁或铜中的一种，为确定该金属的成分，大家设计了以下实验方案，请你填空和回答有关问题（注：不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响）．
| 实验 | 操作步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 1 | 切开蜡烛，取出打火石，用砂纸打磨 | 打火石呈银白色 | 该金属一定不是 ． |
| 2 | 取少量打磨后的打火石于试管中，滴加稀盐酸 | 有无色气体产生， | 该金属一定不是铁，而是镁 |
（1）实验2中反应的化学方程式为 ．
（2）这种蜡烛燃烧时，蜡烛芯里的金属为什么不燃烧？
（3）这种“吹不灭”的蜡烛实际上也可以熄灭，你采用的方法是 ．
（15分）实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，观察发现，样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【提出问题】该样品中含有那些物质？
【提出猜想】通过分析，提出如下猜想：
猜想Ⅰ：已完全变质，该样品中只含Na2CO3；
猜想Ⅱ：部分变质，该样品中含有NaOH和Na2CO3。
则NaOH变质反应的化学方程式为 。
【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应；
②CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。
【实验探究1】为确定该样品的成分，小明设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告。
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| （1）取少量样品溶于水，加入 ； | 白色沉淀产生 | 该反应的化学方程式： ； |
| （2）将上述反应后的混合物过滤，取滤液加入 。 | 。 | 证明猜想Ⅱ正确 |
【实验探究2】小红同学设计如下图所示装置（铁架台略去），实验在27℃，101kPa下进行，步骤如下：
①按图连接好装置；
②用托盘天平准确称取该样品2g，放入A中试管内，向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处；
③向分液漏斗中加入稀硫酸，打开活塞，让稀硫酸滴入试管中至过量，关闭活塞。反应结束后，量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液220mL。
请回答下列问题：
（1）在实验步骤①和②之间，还缺少一实验步骤，该实验步骤是 ；
（2）B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，其理由是 ；
（3）试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响？ （填“有”或“没有”）
（4）变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为 。（在27℃，101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L）（计算结果精确至1%）
【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，小亮设计了如下图所示的实验流程。
请回答下列问题：
（1）操作①、②、③的名称分别为 ，为了使样品充分溶解，操作①中还要用到的玻璃仪器是 ；
（2）该实验中发生反应的化学方程式为 ；
（3）最终所得氢氧化钠固体质量 变质后样品中氢氧化钠的质量（填“小于”、“等于”或“大于”）。
【实验反思】
（1）通过本题，你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质样品中某成分的含量，以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果，探究过程中你需要思考的问题有 （填数字序号）；
①选择试剂种类 ②确定试剂用量 ③试剂产地 ④实验装置与步骤的设计 ⑤实验安全环保 ⑥测量中减少误差
（2）实验探究Ⅰ中的检验和实验探究3中的除杂都将碳酸钠进行了转化，但二者目的不同，分别是 。
