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05实验探究题&工艺流程题-江苏省苏州市五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编（共19题）
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这是一份05实验探究题&工艺流程题-江苏省苏州市五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编（共19题），共41页。试卷主要包含了制取少量氧气，阅读科普短文，回答相关问题等内容，欢迎下载使用。
江苏省苏州市五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编
05实验探究题&工艺流程题
一．实验探究物质的性质或变化规律（共1小题）
1．（2018•苏州）探究碳酸氢钠、碳酸钠分别与稀盐酸反应，研究小组进行如下两个实验：
（1）【实验1】同时将足量的稀盐酸倒入锥形瓶甲和锥形瓶乙中。
反应至5s生成气体的速率：碳酸氢钠 碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
【实验2】分别将足量的稀盐酸逐滴滴入试管甲和试管乙中，边滴边振荡。
现象为：
①试管甲中的溶液开始时显浅红色，逐滴滴入稀盐酸立即产生大量气泡，浅红色逐渐消失。
②试管乙中的溶液开始时显红色，滴入稀盐酸没有气泡产生，溶液颜色逐渐变为浅红色后，继续滴加稀盐酸有大量气泡产生，浅红色逐渐消失。
（2）【反思1】在【实验2】碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，为何刚开始没有大量气泡产生？研究小组查阅资料，绘制出微观示意图。
①碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，依次发生反应的化学方程式为 、 。
②相同浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性：碳酸氢钠 碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
（3）【反思2】为何【实验1】中碳酸氢钠最终产生气体的体积较大？
请你列式计算：【实验1】中两种固体完全反应后产生气体的质量各是多少（写出计算过程，结果保留到0.1g）？
二．实验探究物质的组成成分以及含量（共1小题）
2．（2022•苏州）市售纯碱主要成分是碳酸钠，还含少量氯化钠等杂质。某实验小组对市售纯碱样品进行定性检验和定量测定。
已知：①部分银盐的溶解性如下表
NO3﹣
Cl﹣
CO32﹣
Ag+
溶
不
不
②氯化银不溶于稀硝酸。
（1）验证样品中含有氯化钠
实验Ⅰ.取纯碱样品，加水溶解得溶液X，测得溶液pH 约为12。
实验Ⅱ.取溶液X，滴加过量试剂Y，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
实验Ⅲ.向实验Ⅱ后所得溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成。
结论：样品中含有氯化钠。
①测定溶液pH的操作：用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，与 相比较。
②实验Ⅱ中所加的试剂Y应选用 （填字母）。
a.稀盐酸
b.稀硝酸
c.氢氧化钠溶液
d.氯化钙溶液
③由上述实验推断，溶液X中含有的阴离子除Cl﹣外，还有 （填离子符号）。
（2）测定样品中碳酸钠含量
准确称取2.000g干燥纯碱样品，加水溶解，逐滴加入溶质质量分数为3.65%的稀盐酸，边滴加边搅拌，当两者恰好完全反应时（含碳物质全部转化为CO2），消耗盐酸体积为37.00mL。（该盐酸的密度近似等于1g•mL﹣1，杂质不与盐酸反应）
①通过计算判断该纯碱样品的等级。（写出计算过程）
无水碳酸钠等级规定如下：
优等品
一等品
合格品
碳酸钠质量分数
≥99.2%
≥98.8%
≥98.0%
②实验发现，当滴入盐酸体积略少于37.00mL时，溶液pH就降至7以下（约为5），溶液pH小于7的原因是 。将此时的溶液煮沸，pH会略有升高，其原因是 。
三．化学实验方案设计与评价（共1小题）
3．（2018•苏州）（1）控制变量，设计对比试验是实验探究的重要方法。
编号
实验内容（均在室温环境下进行）
实验结论
A
B
①
同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞，观察锥形瓶中反应情况。
会影响过氧化氢的分解速率
②
会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速率
同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水，观察烧杯中液体颜色变化快慢。
（2）观察是学习化学的重要方法。
研究小组进行如下实验，发现均有红棕色二氧化氮气体产生。
【实验1】
【实验2】
【实验3】
查阅资料：4HNO3O2↑+4NO2↑+2H2O
C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O
①【实验1】中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是 。
②【实验2】中有红棕色气体产生，能否证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应？请做出判断，并说明理由： 。
③【实验3】中发现红热的木炭表面有红棕色气体产生，且生成的气体产物中检测出二氧化碳（体积分数大于0.03%），能否证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应？请做出判断，并说明理由： 。
四．一定溶质质量分数的溶液的配制（共1小题）
4．（2021•苏州）实验室常用溶质质量分数为6%的H2O2溶液（MnO2作催化剂）制取少量氧气。
（1）配制6%的H2O2稀溶液
①计算：市售H2O2溶液溶质质量分数通常为30%。配制100g 6%的H2O2溶液，需要30%的H2O2溶液质量为 g。
②配制：量取所需H2O2溶液和水于烧杯中，用 （填仪器名称）搅拌，充分混合。
（2）制取氧气（可能用到的部分装置如图）
①实验室用H2O2制取氧气的化学方程式为 ，可选择的发生装置为 （填字母）。
②若用C装置干燥氧气，则C中盛放的试剂为 。
③若用D装置收集氧气，则气体应从导管 （填“a”或“b”）端通入。
（3）拓展延伸
若直接用30%的H2O2溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置能达到最佳效果的是 （填字母）。
五．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共1小题）
5．（2018•苏州）化学是一门以实验为基础的科学，化学实验和科学探究离不开实验装置。
制取气体的常用装置
A
B
C
收集气体的常用装置
D
E
F
干燥气体的常用装置
G
H
（1）制取气体实验时，首先要对发生的装置进行气密性检查，确保装置不漏气，装置C气密性检查的方法是 。
（2）收集某种气体的方法，主要取决于这种气体的性质，装置E所示的收集方法是 ，被收集的气体密度 空气密度（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
（3）实验室用大理石与稀盐酸制取并收集一瓶干燥的二氧化碳，所选装置正确的连接顺序是 → → （填装置编号）。
（4）如图所示一氧化碳与氧化铁的反应装置中，虚线方框内装置的作用有 。
六．氧气的制取装置（共2小题）
6．（2019•苏州）实验室常用高锰酸钾制取氧气，可能用到的装置如图所示。
（1）本实验可选用的发生和收集装置为 （填字母）。
（2）①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式： 。
②上述反应的理论产氧率为 [产氧率＝×100%，结果精确到0.1%]。
③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有 （测定过程中产生的误差可忽略）。
（3）某同学进行该实验并用排水法收集O2．下列操作正确的是 （填字母）。
a．未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体
b．当导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气
c．集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面
d．气体收集完毕后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
（4）实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响，做了以下实验：采用不同质量的MnO2粉末做催化剂，每次均用30mL 10%的双氧水（其他实验条件均相同），测定收集500mL氧气所用的时间，结果如表：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MnO2用量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
所用时间/s
17
8
6
3
2
2
2
2
2
①写出上述反应的化学方程式： 。
②该实验可得出的结论是 。
7．（2020•苏州）某兴趣小组制取氧气，并尝试回收部分药品。可能用到的部分装置如图1。
（1）如图1中仪器a的名称是 。
（2）用双氧水和MnO2制氧气。发生反应的化学方程式为 ，收集氧气的装置可选用 （填字母）。
（3）加热KClO3固体制氧气（1.5g MnO2作催化剂），并对KClO3完全分解后的残留固体进行分离。（已知反应原理为：2KClO32KCl+3O2↑）
①发生装置应选用 （填字母）。
②KCl的溶解度曲线如图2所示。将残留固体冷却至室温（20℃），称得其质量为4.8g。欲将KCl全部溶解。至少应加入该温度下蒸馏水的体积约 （填字母）。
a．5mL
b．10mL
c．20mL
d．30mL
③对溶解所得混合物进行过滤，滤渣经处理得MnO2，从滤液中获得KCl晶体的最佳方法是 。
七．电解水实验（共1小题）
8．（2019•苏州）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。
（1）1766年，英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”，他所说的“可燃空气”成分是 （填化学式）。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水，可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
（2）1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为 。该反应若生成1g氢气，则理论上铁制枪管应增重 g。实验发现枪管实际增重比理论数值大，其可能的原因是 。
（3）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液，至充满管A和管B（Na2SO4溶液呈中性且不参与反应）。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中，溶液呈无色。
①下列说法正确的是 （填字母）。
a．硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣，可增强水的导电性
b．电解过程中化学能转化为电能
c．电极N与电源负极相连
②电解后，管A中生成的微粒有 （填微粒符号）。
（4）当温度、压强分别超过临界温度（374.2℃）和临界压强（22.1MPa）时的水称为超临界水。现代研究表明：超临界水能够与氧气以任意比例互溶，由此发展了超临界水氧化技术。550℃时，测得乙醇（C2H6O）的超临界水氧化结果如图3所示。
注：δ（分布分数）表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。
如δ（CO）＝
图中CO的分布分数先增后降的原因是 。
八．金属元素的存在及常见的金属矿物（共1小题）
9．（2021•苏州）阅读科普短文，回答相关问题。
钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。
19世纪初，英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。
钠是一种银白色金属，质软，密度为0.97g•cm﹣3，熔点为97.8℃。金属钠的性质很活泼，能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中，与氧气反应生成氧化钠（Na2O），钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）；钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。因此，实验室常将钠保存在煤油中。
金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低，常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性，在一定条件下可以将钛（Ti）、锆（Zr）等稀有金属从其氯化物中置换出来。
工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。
（1）自然界中钠元素以 （填“单质”或“化合物”）形式存在。
（2）钠保存在煤油中，是为了防止钠与空气中的 反应而变质。
（3）过氧化钠中的阴离子为O22﹣，1个O22﹣离子含有的电子数为 。
（4）钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂，利用钠钾合金良好的 （填字母）。
a.导电性 b.导热性 c.延展性
（5）写出高温下钠与四氯化钛反应的化学方程式： 。
九．复分解反应及其发生的条件（共1小题）
10．（2019•苏州）某同学设计如下几组实验，探究某些酸、碱、盐之间的复分解反应能否发生。
已知：BaSO4是白色固体，难溶于水，也不与盐酸反应。
【第一组】选取5种溶液，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管A和B中无明显现
象，不能确定反应是否
发生。
/
（1）试管C中产生 （填实验现象）。复分解反应已发生。
（2）试管C中减少的微粒是 （填微粒符号）
试管D中有白色沉淀产生。复分解反应已发生。
（3）反应的化学方程式为
【第二组】对试管A和B中是否发生反应再探究，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管E中，滴加酚酞试液
后，溶液由无色变为红色；
滴加一定量稀硫酸后，溶
液由红色变为无色。
复分解反应已发生。
（4）从微观粒子变化的角
度分析试管E中反应的实
质是 。
试管F中始终无明显现象，
不能确定反应是否发生。
/
【第三组】对试管B中是否发生反应继续探究，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管G中溶液变红
（5）该实验的目的是为了检验试管G的溶液中存在 （填微粒符号）。
（6）向试管H中滴加 （填“试剂X”的化学式）溶液后，有白色
沉淀产生。
溶液中有SO42﹣存在。
结论
NaCl溶液与稀硫酸不发生复分解反应。
一十．根据化学反应方程式的计算（共2小题）
11．（2019•苏州）维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片（以下称“本品”）的主要成分如图1所示。
（1）下列关于维生素C的说法正确的是 （填字母）。
a．维生素C由C、H、O三种元素组成
b．维生素C的相对分子质量为176g
C．维生素C由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成
d．维生素C中C、H、O元素的质量比为9：1：12
（2）阅读本品的营养成分表：每100g维C泡腾片含钠5750mg（1mg＝10﹣3g）。已知本品其他成分不含钠元素，则本品中碳酸氢钠的质量分数为 。
（3）维C泡腾片水溶液酸碱性的测定：将本品一片投入蒸馏水中，有气泡产生，反应原理为：H3C6H5O7+3NaHCO3＝Na3C6H5O7+3CO2↑+3 （填化学式）。
待不再产生气体后，测得溶液呈酸性。
（4）维C泡腾片中碳酸氢钠质量分数的测定：称量相关实验用品质量，将本品一片投入蒸馏水中，待不再产生气体后，称量锥形瓶及瓶内所有物质的总质量。装置如图2所示。
相关数据如表：
物品
反应前
反应后
锥形瓶
蒸馏水
维C泡腾片
锥形瓶及瓶内所有物质
质量/g
71.75
50.00
4.00
125.53
①根据以上数据计算本品中碳酸氢钠的质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%）。
②实验测定结果与题（2）计算结果相比有明显偏差，其可能原因是 。
12．（2020•苏州）碳酸钠俗称纯碱或苏打，在生活、生产和实验研究中均有广泛应用。
【配制溶液】配制溶质质量分数分别为1%、2%和4%的Na2CO3溶液
（1）若配制50g溶质质量分数为4%的Na2CO3溶液，下列操作正确的是 （填字母）。
a．用托盘天平称取2g Na2CO3固体
b．选用50mL量筒量取所需体积的水
c．选用带玻璃塞的广口试剂瓶，将配好的溶液装瓶并贴标签
（2）分别测定25℃时，上述3种溶液的pH，记录数据如下：
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
III
溶质质量分数
1%
2%
4%
溶液pH
11.62
11.76
11.90
分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组数据可得出的结论是 。
【制备物质】用Na2CO3溶液和FeSO4溶液发生复分解反应制备FeCO3
[已知溶液pH大于8.8时，Fe2+完全生成Fe（OH）2沉淀]
（3）在烧杯中制备FeCO3沉淀时，应选用的加料方式是 （填字母）。
a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到烧杯中
b．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中
c．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的烧杯中
（4）潮湿的FeCO3固体置于空气中易变质，反应如下：4FeCO3+6H2O+O2═4X+4CO2．则X的化学式为 。
【标定浓度】标定待测盐酸的溶质质量分数
（5）将Na2CO3固体在270℃干燥至恒重，准确称取0.212g无水Na2CO3于锥形瓶中，加入50mL蒸馏水溶解，滴入待测盐酸，当两者恰好完全反应时，消耗盐酸的体积为20.00mL（该盐酸的密度近似等于1g•mL﹣1，反应中Na2CO3所含的碳元素全部转化为CO2）。
①列式计算待测盐酸的溶质质量分数（结果用百分数表示，保留两位小数）。
②若上述测定过程中Na2CO3固体未经充分干燥，则测出盐酸的溶质质量分数将 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
一十一．物质的相互转化和制备（共7小题）
13．（2019•苏州）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgO和SiO2）为原料制备MgCO3•3H2O．其主要实验过程如图：
已知：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
（1）“酸溶”时发生反应的化学方程式为 和 。
（2）“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 （填离子符号）。
（3）“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。 （填“能”或“否”），理由是 。
（4）“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是 。
14．（2018•苏州）从大理石（主要杂质是氧化铁）中提纯碳酸钙的一种实验流程如下：
（1）反应池I中用硝酸不用稀硫酸的主要原因是 。
（2）反应池Ⅱ中加入氨水的目的是 。
（3）反应池Ⅲ用生成碳酸钙的化学方程式是 。
（4）过滤Ⅱ中所得滤液在农业生产中的一种用途是 。
15．（2020•苏州）阅读下面的科普短文，回答相关问题。
氨是一种重要的化学物质，可用于制造硝酸和氮肥，氨主要来自于人工合成。1909年，弗里茨•哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨。工业合成氨的流程如图1所示。
为了找到合成氨反应合适的催化剂，人们做了6500多次实验，发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨，当容器中氨的含量不再发生变化时（平衡时），测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。
1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨，其中大约85%的氨用于生产氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
（1）工业上可用 方法获得合成氨的原料N2。
（2）甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2，该反应的化学方程式为 。
（3）从“合成塔”中出来的气体是 （填“纯净物”或“混合物”）。
（4）科学家研究合成氨反应催化剂的目的是 。
（5）按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是 （填字母）。
a．200大气压、300℃
b．200大气压、500℃
c．400大气压、300℃
d．400大气压、500℃
16．（2020•苏州）硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如图：
已知：硝酸会挥发、受热会分解。
（1）气体X为 （填化学式）。
（2）“制浆”所得的混合物属于 （填字母）。
a．溶液 b．悬浊液 c．乳浊液
（3）写出“中和”步骤主要反应的化学方程式： 。
（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和 。
（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致 。
（6）若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低，同时会产生污染气体NOx．产生NOx的原因是 。
17．（2021•苏州）碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：
已知：“合成”步骤中发生的反应为N2+3H22NH3。
（1）碳酸氢铵属于化肥中的 肥。
（2）“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有 （写一条即可）。
（3）“碳酸化”步骤的化学方程式为 。该步骤在较低温度下进行的原因是 。
（4）“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 。
（5）“循环”的目的是 。
18．（2022•苏州）二氧化碳的捕集和资源化利用是碳中和领域研究热点。
碳捕集 捕捉烟气中CO2，将其再释出可实现资源化利用，相关物质转化如下：
（1）“颗粒反应室”中反应的化学方程式为 。
（2）上述流程中可循环使用的物质有 （填化学式）。
碳的资源化利用 中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成，主要过程如下：
CO2甲醇甲醛→…→葡萄糖…→淀粉
（3）检验淀粉的常用试剂是 （填名称）。
（4）绿色植物实现CO2到葡萄糖的转化过程称为 。
（5）阶段Ⅰ反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式： 。
（6）阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
①推测分子中氢原子数目：甲醇 甲醛（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充H2O2。理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比≥ 。
19．（2022•苏州）锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物，其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰（MnSO4）制备Mn3O4的流程如下：
（1）“沉淀”反应是MnSO4+2NH3•H2O═Mn（OH）2↓+（NH4）2SO4。该反应的基本类型为 。
（2）写出“过滤”所得滤液的一种用途： 。
（3）将Mn（OH）2，加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是 。
（4）“氧化“时，Mn（OH）2，与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4，该反应的化学方程为 。
（5）通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化“所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。
①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4。推出该结论的依据是 。
②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是 。
参考答案与试题解析
一．实验探究物质的性质或变化规律（共1小题）
1．（2018•苏州）探究碳酸氢钠、碳酸钠分别与稀盐酸反应，研究小组进行如下两个实验：
（1）【实验1】同时将足量的稀盐酸倒入锥形瓶甲和锥形瓶乙中。
反应至5s生成气体的速率：碳酸氢钠 ＞ 碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
【实验2】分别将足量的稀盐酸逐滴滴入试管甲和试管乙中，边滴边振荡。
现象为：
①试管甲中的溶液开始时显浅红色，逐滴滴入稀盐酸立即产生大量气泡，浅红色逐渐消失。
②试管乙中的溶液开始时显红色，滴入稀盐酸没有气泡产生，溶液颜色逐渐变为浅红色后，继续滴加稀盐酸有大量气泡产生，浅红色逐渐消失。
（2）【反思1】在【实验2】碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，为何刚开始没有大量气泡产生？研究小组查阅资料，绘制出微观示意图。
①碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，依次发生反应的化学方程式为 Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl 、 NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑ 。
②相同浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性：碳酸氢钠 ＜ 碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
（3）【反思2】为何【实验1】中碳酸氢钠最终产生气体的体积较大？
请你列式计算：【实验1】中两种固体完全反应后产生气体的质量各是多少（写出计算过程，结果保留到0.1g）？
【解答】解：（1）【实验1】相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠中滴加等质量的盐酸后气球胀大的程度，碳酸氢钠胀大的程度大，所以反应至5s生成气体的速率：碳酸氢钠＞碳酸钠；
（2）①碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，依次发生反应的化学方程式为：Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；
②碳酸氢钠溶液的试管中滴加酚酞溶液显浅红色，碳酸钠溶液的试管中滴加酚酞溶液显红色，所以相同浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性：碳酸氢钠＜碳酸钠；
（3）【反思2】设碳酸钠生成的二氧化碳质量为x，碳酸氢钠生成的质量为y，
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
2g x
＝
x＝0.8g
NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑
84 44
2g y
＝
y＝1.0g
故答案为：（1）【实验1】＞；
（2）①Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；
②＜；
（3）【反思2】0.8g，1.0g。
二．实验探究物质的组成成分以及含量（共1小题）
2．（2022•苏州）市售纯碱主要成分是碳酸钠，还含少量氯化钠等杂质。某实验小组对市售纯碱样品进行定性检验和定量测定。
已知：①部分银盐的溶解性如下表
NO3﹣
Cl﹣
CO32﹣
Ag+
溶
不
不
②氯化银不溶于稀硝酸。
（1）验证样品中含有氯化钠
实验Ⅰ.取纯碱样品，加水溶解得溶液X，测得溶液pH 约为12。
实验Ⅱ.取溶液X，滴加过量试剂Y，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
实验Ⅲ.向实验Ⅱ后所得溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成。
结论：样品中含有氯化钠。
①测定溶液pH的操作：用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，与 标准比色卡 相比较。
②实验Ⅱ中所加的试剂Y应选用 b （填字母）。
a.稀盐酸
b.稀硝酸
c.氢氧化钠溶液
d.氯化钙溶液
③由上述实验推断，溶液X中含有的阴离子除Cl﹣外，还有 CO32﹣ （填离子符号）。
（2）测定样品中碳酸钠含量
准确称取2.000g干燥纯碱样品，加水溶解，逐滴加入溶质质量分数为3.65%的稀盐酸，边滴加边搅拌，当两者恰好完全反应时（含碳物质全部转化为CO2），消耗盐酸体积为37.00mL。（该盐酸的密度近似等于1g•mL﹣1，杂质不与盐酸反应）
①通过计算判断该纯碱样品的等级。（写出计算过程）
无水碳酸钠等级规定如下：
优等品
一等品
合格品
碳酸钠质量分数
≥99.2%
≥98.8%
≥98.0%
②实验发现，当滴入盐酸体积略少于37.00mL时，溶液pH就降至7以下（约为5），溶液pH小于7的原因是 生成的二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，使溶液pH小于7 。将此时的溶液煮沸，pH会略有升高，其原因是 碳酸受热分解生成水和二氧化碳 。
【解答】解：（1）①测定溶液pH的操作：用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，与标准比色卡相比较；
②纯碱是碳酸钠的俗名，取溶液X，滴加过量试剂Y，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明试剂Y是酸，由于要检验有无氯化钠，故不能是盐酸，加盐酸引入氯离子，干扰氯化钠的检验，故选稀硝酸，即选：b；
③由实验Ⅲ.向实验Ⅱ后所得溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成。说明有氯化钠，溶液X中含有碳酸钠和氯化钠，故溶液X中含有的阴离子除Cl﹣外，还有CO32﹣；
（2）①当两者恰好完全反应时，消耗盐酸质量为37.00mL×1g•mL﹣1×3.65%＝1.3505g
设样品中有碳酸钠质量为x
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
x 1.3505g
x＝1.961g
碳酸钠的质量分数为＝98.05%
98.0%＜98.05%＜98.8%
故为合格品；
②实验发现，当滴入盐酸体积略少于37.00mL时，溶液pH就降至7以下（约为5），溶液pH小于7的原因是生成的二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸呈酸性，使溶液pH小于7；将此时的溶液煮沸，pH会略有升高，其原因是碳酸受热分解生成水和二氧化碳。
故答案为：（1）①标准比色卡；
②b；
③CO32﹣；
（2）①合格品；
②生成的二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，使溶液pH小于7；碳酸受热分解生成水和二氧化碳。
三．化学实验方案设计与评价（共1小题）
3．（2018•苏州）（1）控制变量，设计对比试验是实验探究的重要方法。
编号
实验内容（均在室温环境下进行）
实验结论
A
B
①
同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞，观察锥形瓶中反应情况。
过氧化氢溶液的浓度 会影响过氧化氢的分解速率
②
温度 会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速率
同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水，观察烧杯中液体颜色变化快慢。
（2）观察是学习化学的重要方法。
研究小组进行如下实验，发现均有红棕色二氧化氮气体产生。
【实验1】
【实验2】
【实验3】
查阅资料：4HNO3O2↑+4NO2↑+2H2O
C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O
①【实验1】中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是 加热 。
②【实验2】中有红棕色气体产生，能否证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应？请做出判断，并说明理由： 不能证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应，因为是红热的木炭，浓硝酸受热分解也会生成红棕色气体 。
③【实验3】中发现红热的木炭表面有红棕色气体产生，且生成的气体产物中检测出二氧化碳（体积分数大于0.03%），能否证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应？请做出判断，并说明理由： 不能证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应；实验中二氧化碳浓度升高，有可能是红热的木炭与氧气发生反应生成二氧化碳，虽然生成了红棕色的二氧化氮，也不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，所以该现象不能证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应。 。
【解答】解：（1）①同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞，观察锥形瓶中反应情况，装置B中的气泡比A多，过氧化氢溶液的浓度会影响过氧化氢的分解速率；②同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水，观察烧杯中液体颜色变化快慢，结论是：温度会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速率故答案为：①过氧化氢溶液的浓度；②温度；
（2）观察是学习化学的重要方法，①【实验1】中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是加热作用；②【实验2】中有红棕色气体产生，不能证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应，因为是红热的木炭，浓硝酸受热分解也会生成红棕色气体；③【实验3】中二氧化碳浓度升高，有可能是红热的木炭与氧气发生反应生成二氧化碳；虽然生成了红棕色的二氧化氮，也不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，所以该现象不能证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应；故答案为：①加热；②不能证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应，因为是红热的木炭，浓硝酸受热分解也会生成红棕色气体；③不能证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应；实验中二氧化碳浓度升高，有可能是红热的木炭与氧气发生反应生成二氧化碳，虽然生成了红棕色的二氧化氮，也不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，所以该现象不能证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应。
四．一定溶质质量分数的溶液的配制（共1小题）
4．（2021•苏州）实验室常用溶质质量分数为6%的H2O2溶液（MnO2作催化剂）制取少量氧气。
（1）配制6%的H2O2稀溶液
①计算：市售H2O2溶液溶质质量分数通常为30%。配制100g 6%的H2O2溶液，需要30%的H2O2溶液质量为 20 g。
②配制：量取所需H2O2溶液和水于烧杯中，用 玻璃棒 （填仪器名称）搅拌，充分混合。
（2）制取氧气（可能用到的部分装置如图）
①实验室用H2O2制取氧气的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ ，可选择的发生装置为 B （填字母）。
②若用C装置干燥氧气，则C中盛放的试剂为 浓硫酸 。
③若用D装置收集氧气，则气体应从导管 a （填“a”或“b”）端通入。
（3）拓展延伸
若直接用30%的H2O2溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置能达到最佳效果的是 G （填字母）。
【解答】解：（1）①溶液稀释前后溶质的质量不变，则配制100g 6%的H2O2溶液，需要30%的H2O2溶液质量为＝20g，故填：20；
②为了让溶液混合均匀，用玻璃棒进行搅拌，故填：玻璃棒；
（2）①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，方程式为：2H2O22H2O+O2↑，发生装置应该选择固液不加热型，即B装置，故填：2H2O22H2O+O2↑；B；
②由于浓硫酸具有吸水性，常用来干燥气体；故填：浓硫酸；
③由于氧气的密度比空气大，用D装置收集时，气体应该从a端通入，故填：a；
（3）为获得平稳的气流，可选用分液漏斗，并且将过氧化氢溶液滴入水中，可以起到稀释作用，减缓反应速率，因此能达到最佳效果的是G，故填：G。
五．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共1小题）
5．（2018•苏州）化学是一门以实验为基础的科学，化学实验和科学探究离不开实验装置。
制取气体的常用装置
A
B
C
收集气体的常用装置
D
E
F
干燥气体的常用装置
G
H
（1）制取气体实验时，首先要对发生的装置进行气密性检查，确保装置不漏气，装置C气密性检查的方法是 先把导管的一端放入水中，然后两手紧握试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出 。
（2）收集某种气体的方法，主要取决于这种气体的性质，装置E所示的收集方法是 向上排空气法 ，被收集的气体密度 ＞ 空气密度（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
（3）实验室用大理石与稀盐酸制取并收集一瓶干燥的二氧化碳，所选装置正确的连接顺序是 B或C → G → E （填装置编号）。
（4）如图所示一氧化碳与氧化铁的反应装置中，虚线方框内装置的作用有 收集一氧化碳、检验二氧化碳 。
【解答】解：（1）装置C气密性检查的方法是：先把导管的一端放入水中，然后两手紧握试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出；故答案为：先把导管的一端放入水中，然后两手紧握试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出；
（2）装置E所示的收集方法是：向上排空气法；被收集的气体密度大于空气的密度；故答案为：向上排空气法；＞；
（3）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；二氧化碳可以用浓硫酸干燥；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；故答案为：B或C；G；E；
（4）如图所示一氧化碳与氧化铁的反应装置中，虚线方框内装置的作用有：收集一氧化碳、检验二氧化碳；故答案为：收集一氧化碳、检验二氧化碳；
六．氧气的制取装置（共2小题）
6．（2019•苏州）实验室常用高锰酸钾制取氧气，可能用到的装置如图所示。
（1）本实验可选用的发生和收集装置为 AE （填字母）。
（2）①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式： 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
②上述反应的理论产氧率为 10.1% [产氧率＝×100%，结果精确到0.1%]。
③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有 K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气 （测定过程中产生的误差可忽略）。
（3）某同学进行该实验并用排水法收集O2．下列操作正确的是 bc （填字母）。
a．未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体
b．当导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气
c．集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面
d．气体收集完毕后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
（4）实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响，做了以下实验：采用不同质量的MnO2粉末做催化剂，每次均用30mL 10%的双氧水（其他实验条件均相同），测定收集500mL氧气所用的时间，结果如表：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MnO2用量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
所用时间/s
17
8
6
3
2
2
2
2
2
①写出上述反应的化学方程式： 2H2O22H2O+O2↑ 。
②该实验可得出的结论是 其他条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢分解的速率 。
【解答】解：（1）高锰酸钾制取氧气，需要加热，发生装置可选A；氧气不易溶于水，收集装置可选用E；
（2）①高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
②根据化学方程式理论上氧气的产率＝＝10.1%；
③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有：K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气；
（3）a．要先检查装置的气密性，再装药品，故a错误；
b．防止收集到的气体不纯，等导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气，故b正确；
c．集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面，故c正确；
d．为了防止水槽中水沿导管进入试管使试管炸裂，要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，故d错误；
（4）①双氧水的二氧化锰的催化作用下加热生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；
②通过题干和表格中提供的信息可知，其他条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢分解的速率。
故答案为：
（1）AE；
（2）①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
②10.1%；
③K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气；
（3）bc；
（4）①2H2O22H2O+O2↑；
②其他条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢分解的速率。
7．（2020•苏州）某兴趣小组制取氧气，并尝试回收部分药品。可能用到的部分装置如图1。
（1）如图1中仪器a的名称是 分液漏斗 。
（2）用双氧水和MnO2制氧气。发生反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ ，收集氧气的装置可选用 D或F （填字母）。
（3）加热KClO3固体制氧气（1.5g MnO2作催化剂），并对KClO3完全分解后的残留固体进行分离。（已知反应原理为：2KClO32KCl+3O2↑）
①发生装置应选用 A （填字母）。
②KCl的溶解度曲线如图2所示。将残留固体冷却至室温（20℃），称得其质量为4.8g。欲将KCl全部溶解。至少应加入该温度下蒸馏水的体积约 b （填字母）。
a．5mL
b．10mL
c．20mL
d．30mL
③对溶解所得混合物进行过滤，滤渣经处理得MnO2，从滤液中获得KCl晶体的最佳方法是 蒸发结晶 。
【解答】解：（1）图1中仪器a的名称是分液漏斗；故填：分液漏斗；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，氧气的密度比空气大，不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法来收集；故填：2H2O22H2O+O2↑；D或F；
（3）①加热KClO3固体制氧气属于固体加热型，选择装置A来制取；故填：A；
②20℃时，氯化钾的溶解度为34g，残留固体中氯化钾的质量为4.8g﹣1.5g＝3.3g，设完全溶解3.3g氯化钾至少需要水的质量为x
x≈9.7g
水的体积合9.7mL
故选b；
③由氯化钾的溶解度表可知，氯化钾的溶解度受温度的影响不大，所以从氯化钾溶液中获取氯化钾晶体的方法是蒸发结晶；故填：蒸发结晶。
七．电解水实验（共1小题）
8．（2019•苏州）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。
（1）1766年，英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”，他所说的“可燃空气”成分是 H2 （填化学式）。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水，可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
（2）1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 。该反应若生成1g氢气，则理论上铁制枪管应增重 8 g。实验发现枪管实际增重比理论数值大，其可能的原因是 枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重 。
（3）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液，至充满管A和管B（Na2SO4溶液呈中性且不参与反应）。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中，溶液呈无色。
①下列说法正确的是 ac （填字母）。
a．硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣，可增强水的导电性
b．电解过程中化学能转化为电能
c．电极N与电源负极相连
②电解后，管A中生成的微粒有 O2和H+ （填微粒符号）。
（4）当温度、压强分别超过临界温度（374.2℃）和临界压强（22.1MPa）时的水称为超临界水。现代研究表明：超临界水能够与氧气以任意比例互溶，由此发展了超临界水氧化技术。550℃时，测得乙醇（C2H6O）的超临界水氧化结果如图3所示。
注：δ（分布分数）表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。
如δ（CO）＝
图中CO的分布分数先增后降的原因是 在超临界水氧化过程中，乙醇先氧化成CO，CO再氧化成CO2 。
【解答】解：（1）由“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水可知，“可燃空气”是氢气，化学式为：H2；
（2）水和铁在高温的条件下生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2；
设生成1g氢气，理论上铁制枪管应增重的质量为x。
3Fe+4H2OFe3O4+4H2 质量差
168 232 8 232﹣168＝64
1g x
x＝8g
实验发现枪管实际增重比理论数值大，其可能的原因是枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重；
（3 ）①a．水中加入少量的稀Na2SO4溶液以增强水的导电性，故a正确；
b．电解过程中是电能转化为化学能，故b错误；
c．与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是氢气，气体体积约是氧气的2倍，故c正确；
②电解后，管A中生成物质是氧气和未来得及转移到B管的氢离子，管A中生成的微粒有：O2和H+；
（4）根据题干和图示所提供的信息可知，图中CO的分布分数先增后降的原因是：在超临界水氧化过程中，乙醇先氧化成CO，CO再氧化成CO2。
故答案为：
（1）H2；
（2）3Fe+4H2OFe3O4+4H2； 8；枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重；
（3）①ac；
②O2和H+；
（4）在超临界水氧化过程中，乙醇先氧化成CO，CO再氧化成CO2。
八．金属元素的存在及常见的金属矿物（共1小题）
9．（2021•苏州）阅读科普短文，回答相关问题。
钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。
19世纪初，英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。
钠是一种银白色金属，质软，密度为0.97g•cm﹣3，熔点为97.8℃。金属钠的性质很活泼，能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中，与氧气反应生成氧化钠（Na2O），钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）；钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。因此，实验室常将钠保存在煤油中。
金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低，常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性，在一定条件下可以将钛（Ti）、锆（Zr）等稀有金属从其氯化物中置换出来。
工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。
（1）自然界中钠元素以 化合物 （填“单质”或“化合物”）形式存在。
（2）钠保存在煤油中，是为了防止钠与空气中的 氧气和水 反应而变质。
（3）过氧化钠中的阴离子为O22﹣，1个O22﹣离子含有的电子数为 18 。
（4）钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂，利用钠钾合金良好的 b （填字母）。
a.导电性
b.导热性
c.延展性
（5）写出高温下钠与四氯化钛反应的化学方程式： 4Na+TiCl4Ti+4NaCl 。
【解答】解：（1）钠常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在，故自然界中钠元素以化合物形式存在，故填：化合物；
（2）钠与水和氧气易发生化学反应，故保存在煤油中，是为了防止钠与空气中的氧气和水反应而变质，故填：氧气和水；
（3）1个O22﹣离子含有的电子数为：2×8+2＝18，故填：18；
（4）钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂，利用钠钾合金良好的导热性，故填：b；
（5）高温下钠与四氯化钛反应生成钛和氯化钠，化学方程式为4Na+TiCl4Ti+4NaCl，故填：4Na+TiCl4Ti+4NaCl。
九．复分解反应及其发生的条件（共1小题）
10．（2019•苏州）某同学设计如下几组实验，探究某些酸、碱、盐之间的复分解反应能否发生。
已知：BaSO4是白色固体，难溶于水，也不与盐酸反应。
【第一组】选取5种溶液，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管A和B中无明显现
象，不能确定反应是否
发生。
/
（1）试管C中产生 气泡 （填实验现象）。复分解反应已发生。
（2）试管C中减少的微粒是 CO32﹣ （填微粒符号）
试管D中有白色沉淀产生。复分解反应已发生。
（3）反应的化学方程式为 H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl
【第二组】对试管A和B中是否发生反应再探究，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管E中，滴加酚酞试液
后，溶液由无色变为红色；
滴加一定量稀硫酸后，溶
液由红色变为无色。
复分解反应已发生。
（4）从微观粒子变化的角
度分析试管E中反应的实
质是 氢氧根离子与氢离子结合生成了水分子 。
试管F中始终无明显现象，
不能确定反应是否发生。
/
【第三组】对试管B中是否发生反应继续探究，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管G中溶液变红
（5）该实验的目的是为了检验试管G的溶液中存在 H+ （填微粒符号）。
（6）向试管H中滴加 BaCl2 （填“试剂X”的化学式）溶液后，有白色
沉淀产生。
溶液中有SO42﹣存在。
结论
NaCl溶液与稀硫酸不发生复分解反应。
【解答】解：（1）由于稀硫酸与碳酸钠反应生成了硫酸钠、二氧化碳和水，所以3号试管中的实验现象是：有气泡产生；
（2）试管C中反应实质碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水，所以试管C中减少的是碳酸根离子，符号为CO32﹣；
（3）试管D中发生复分解反应是稀硫酸与氯化钡反应生成了硫酸钡沉淀和盐酸，反应的化学方程式为：H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl；
（4）从微观粒子变化的角度分析，该反应的实质是：氢氧根离子与氢离子结合生成了水分子；
（5）由于稀硫酸电离出的氢离子能使石蕊试液变成红色，所以该实验的目的是为了检验试管G的溶液中存在H+；
（6）钡离子与硫酸根离子会产生白色的硫酸钡沉淀，故向H试管中滴加BaCl2溶液检验溶液中是否有SO42﹣存在；
故答案为：（1）气泡；（2）CO32﹣；（3）H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl；（4）氢氧根离子与氢离子结合生成了水分子（写离子化学式也可）；（5）H+；（6）BaCl2。
一十．根据化学反应方程式的计算（共2小题）
11．（2019•苏州）维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片（以下称“本品”）的主要成分如图1所示。
（1）下列关于维生素C的说法正确的是 ad （填字母）。
a．维生素C由C、H、O三种元素组成
b．维生素C的相对分子质量为176g
C．维生素C由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成
d．维生素C中C、H、O元素的质量比为9：1：12
（2）阅读本品的营养成分表：每100g维C泡腾片含钠5750mg（1mg＝10﹣3g）。已知本品其他成分不含钠元素，则本品中碳酸氢钠的质量分数为 21% 。
（3）维C泡腾片水溶液酸碱性的测定：将本品一片投入蒸馏水中，有气泡产生，反应原理为：H3C6H5O7+3NaHCO3＝Na3C6H5O7+3CO2↑+3 H2O （填化学式）。
待不再产生气体后，测得溶液呈酸性。
（4）维C泡腾片中碳酸氢钠质量分数的测定：称量相关实验用品质量，将本品一片投入蒸馏水中，待不再产生气体后，称量锥形瓶及瓶内所有物质的总质量。装置如图2所示。
相关数据如表：
物品
反应前
反应后
锥形瓶
蒸馏水
维C泡腾片
锥形瓶及瓶内所有物质
质量/g
71.75
50.00
4.00
125.53
①根据以上数据计算本品中碳酸氢钠的质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%）。
②实验测定结果与题（2）计算结果相比有明显偏差，其可能原因是 装置内有残余的二氧化碳 。
【解答】解：
（1）
a．维生素C由C、H、O三种元素组成。正确；
b．维生素C的相对分子质量为176，单位是1而非g。错误；
C．维生素C由维生素C分子构成，而不是原子直接构成。错误；
d．维生素C中C、H、O元素的质量比为（12×6）：（1×8）：（16×6）＝9：1：12．正确。
故选：ad。
（2）阅读本品的营养成分表：每100g维C泡腾片含钠5750mg（1mg＝10﹣3g）即5.75g。已知本品其他成分不含钠元素，则本品中碳酸氢钠的质量分数为×100%＝21%。
（3）根据H3C6H5O7+3NaHCO3＝Na3C6H5O7+3CO2↑+3（ ） 可知，反应前：碳原子9个，氢原子11个，氧原子16个，钠原子3个；反应后，现有钠原子3个，碳原子9个，氢原子5个，氧原子13个；缺少氢原子6个，氧原子3个，分布在3个分子中，所以对应的是H2O。
（4）①根据质量守恒定律可得，生成的二氧化碳的质量为71.75g+50.00g+4.00g﹣125.53g＝0.22g
设本品中碳酸氢钠的质量分数为x
H3C6H5O7+3NaHCO3＝Na3C6H5O7+3CO2↑+3 H2O
252 132
4.00gx 0.22g
＝
x＝10.5%
②实验测定结果与题（2）计算结果相比有明显偏差，其可能原因是装置内有残余的二氧化碳。
故答案为：
（1）ad。
（2）21%。
（3）H2O。
（4）①10.5%。
②装置内有残余的二氧化碳。
12．（2020•苏州）碳酸钠俗称纯碱或苏打，在生活、生产和实验研究中均有广泛应用。
【配制溶液】配制溶质质量分数分别为1%、2%和4%的Na2CO3溶液
（1）若配制50g溶质质量分数为4%的Na2CO3溶液，下列操作正确的是 ab （填字母）。
a．用托盘天平称取2g Na2CO3固体
b．选用50mL量筒量取所需体积的水
c．选用带玻璃塞的广口试剂瓶，将配好的溶液装瓶并贴标签
（2）分别测定25℃时，上述3种溶液的pH，记录数据如下：
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
III
溶质质量分数
1%
2%
4%
溶液pH
11.62
11.76
11.90
分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组数据可得出的结论是 25℃时，碳酸钠溶液中溶质的质量分数越大，碱性越强 。
【制备物质】用Na2CO3溶液和FeSO4溶液发生复分解反应制备FeCO3
[已知溶液pH大于8.8时，Fe2+完全生成Fe（OH）2沉淀]
（3）在烧杯中制备FeCO3沉淀时，应选用的加料方式是 b （填字母）。
a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到烧杯中
b．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中
c．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的烧杯中
（4）潮湿的FeCO3固体置于空气中易变质，反应如下：4FeCO3+6H2O+O2═4X+4CO2．则X的化学式为 Fe（OH）3 。
【标定浓度】标定待测盐酸的溶质质量分数
（5）将Na2CO3固体在270℃干燥至恒重，准确称取0.212g无水Na2CO3于锥形瓶中，加入50mL蒸馏水溶解，滴入待测盐酸，当两者恰好完全反应时，消耗盐酸的体积为20.00mL（该盐酸的密度近似等于1g•mL﹣1，反应中Na2CO3所含的碳元素全部转化为CO2）。
①列式计算待测盐酸的溶质质量分数（结果用百分数表示，保留两位小数）。
②若上述测定过程中Na2CO3固体未经充分干燥，则测出盐酸的溶质质量分数将 偏大 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
【解答】解：（1）碳酸钠的质量为：50g×4%＝2g，水的质量为：50g﹣2g＝48g，即48mL。
a．用托盘天平称取2g Na2CO3固体，操作正确；
b．选用50mL量筒量取所需体积的水，操作正确；
c．选用带橡皮塞的细口试剂瓶，将配好的溶液装瓶并贴标签，操作错误。
（2）由表中数据可得出的结论是25℃时，碳酸钠溶液中溶质的质量分数越大，碱性越强。
（3）在烧杯中制备FeCO3沉淀时，由于碳酸钠溶液的碱性较强，避免生成氢氧化亚铁沉淀，应选用的加料方式将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中。
（4）由质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变可知，在4FeCO3+6H2O+O2═4X+4CO2中反应前铁、碳、氧、氢原子的个数分别是4、4、20、12，在反应后铁、碳、氧、氢原子的个数分别是0、4、8、0，可推出X的化学式为：Fe（OH）3。
（5）①设稀盐酸中溶质质量为x
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
0.212g x
解得：x＝0.146g
待测盐酸的溶质质量分数为：＝0.73%。
②因为0.212g碳酸钠未充分干燥，有水，用0.212g碳酸钠代入计算出的盐酸质量分数比实际消耗的盐酸的质量分数要偏大。
故答案为：（1）ab。
（2）25℃时，碳酸钠溶液中溶质的质量分数越大，碱性越强。
（3）b。
（4）Fe（OH）3。
（5）①0.73%；②偏大。
一十一．物质的相互转化和制备（共7小题）
13．（2019•苏州）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgO和SiO2）为原料制备MgCO3•3H2O．其主要实验过程如图：
已知：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
（1）“酸溶”时发生反应的化学方程式为 MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O 和 MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑ 。
（2）“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 Na+、SO42﹣、CO32﹣ （填离子符号）。
（3）“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。 否 （填“能”或“否”），理由是 导致产品不纯 。
（4）“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是 避免制备产品消耗更多的碳酸钠 。
【解答】解：
（1）“酸溶”时是氧化镁以及碳酸镁与硫酸反应，对应的化学方程式为 MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和 MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑。
（2）滤液I为生成的硫酸以及生成的硫酸镁的混合溶液，和过量碳酸钠反应，生成硫酸钠以及碳酸镁，还剩余碳酸钠，所以“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 Na+、SO42﹣、CO32﹣。
（3）“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。不能，因为导致得到的产品因为混有二氧化硅而不纯。
（4）“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是过量的硫酸需要加入碳酸钠进行去除，所以是避免制备产品消耗更多的碳酸钠。
故答案为：
（1）MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和；MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑。
（2）Na+、SO42﹣、CO32﹣。
（3）否；导致产品不纯。
（4）避免制备产品消耗更多的碳酸钠。
14．（2018•苏州）从大理石（主要杂质是氧化铁）中提纯碳酸钙的一种实验流程如下：
（1）反应池I中用硝酸不用稀硫酸的主要原因是 稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙 。
（2）反应池Ⅱ中加入氨水的目的是 除去过量的硝酸，将硝酸铁转化成氢氧化铁沉淀 。
（3）反应池Ⅲ用生成碳酸钙的化学方程式是 （NH4）2CO3+Ca（NO3）2═CaCO3↓+2NH4NO3 。
（4）过滤Ⅱ中所得滤液在农业生产中的一种用途是 作氮肥 。
【解答】解：（1）根据硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面，阻碍反应的继续进行，所以反应池I中用硝酸不用稀硫酸；
（2）反应I中加入的硝酸是过量的，反应II后得到了氢氧化铁沉淀，所以反应池II中加入氨水的目的是：除去过量的硝酸，将硝酸铁转化成氢氧化铁沉淀；
（3）碳酸铵和硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸铵，化学方程式为：（NH4）2CO3+Ca（NO3）2═CaCO3↓+2NH4NO3；
（4）氨水和硝酸铁反应生成氢氧化铁沉淀和硝酸铵，所以过滤II中所得滤液中含有硝酸铵，在农业生产中的一种用途是作氮肥。
故答案为：（1）稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙；
（2）除去过量的硝酸，将硝酸铁转化成氢氧化铁沉淀；
（3）（NH4）2CO3+Ca（NO3）2═CaCO3↓+2NH4NO3；
（4）作氮肥。
15．（2020•苏州）阅读下面的科普短文，回答相关问题。
氨是一种重要的化学物质，可用于制造硝酸和氮肥，氨主要来自于人工合成。1909年，弗里茨•哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨。工业合成氨的流程如图1所示。
为了找到合成氨反应合适的催化剂，人们做了6500多次实验，发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨，当容器中氨的含量不再发生变化时（平衡时），测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。
1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨，其中大约85%的氨用于生产氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
（1）工业上可用 分离液态空气 方法获得合成氨的原料N2。
（2）甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2，该反应的化学方程式为 CH4+H2OCO+3H2 。
（3）从“合成塔”中出来的气体是 混合物 （填“纯净物”或“混合物”）。
（4）科学家研究合成氨反应催化剂的目的是 加快反应速率 。
（5）按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是 c （填字母）。
a．200大气压、300℃
b．200大气压、500℃
c．400大气压、300℃
d．400大气压、500℃
【解答】解：（1）工业上可用分离液态空气方法获得合成氨的原料N2。
故填：分离液态空气。
（2）甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2，该反应的化学方程式为：CH4+H2OCO+3H2。
故填：CH4+H2OCO+3H2。
（3）从“合成塔”中出来的气体中含有氨气、氮气、氢气等，是混合物。
故填：混合物。
（4）科学家研究合成氨反应催化剂的目的是加快反应速率。
故填：加快反应速率。
（5）由图中信息可知，按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是400大气压、300℃。
故填：c。
16．（2020•苏州）硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如图：
已知：硝酸会挥发、受热会分解。
（1）气体X为 CO2 （填化学式）。
（2）“制浆”所得的混合物属于 b （填字母）。
a．溶液 b．悬浊液 c．乳浊液
（3）写出“中和”步骤主要反应的化学方程式： Ca（OH）2+2HNO3═Ca（NO3）2+2H2O 。
（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和 溶液pH＝7 。
（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致 结晶时能耗过大 。
（6）若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低，同时会产生污染气体NOx．产生NOx的原因是 氧化钙和稀硝酸反应放热，导致硝酸分解生成NOx 。
【解答】解：（1）气体X为碳酸钙分解生成的CO2。
故填：CO2。
（2）“制浆”所得的混合物，是氢氧化钙悬浮在液体中形成的悬浊液。
故填：b。
（3）“中和”步骤主要反应是氢氧化钙和稀硝酸反应生成硝酸钙和水，反应的化学方程式：Ca（OH）2+2HNO3═Ca（NO3）2+2H2O。
故填：Ca（OH）2+2HNO3═Ca（NO3）2+2H2O。
（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和溶液pH＝7。
故填：溶液pH＝7。
（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致结晶时能耗过大。
故填：结晶时能耗过大。
（6）产生NOx的原因是氧化钙和稀硝酸反应放热，导致硝酸分解生成NOx。
故填：氧化钙和稀硝酸反应放热，导致硝酸分解生成NOx。
17．（2021•苏州）碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：
已知：“合成”步骤中发生的反应为N2+3H22NH3。
（1）碳酸氢铵属于化肥中的 氮 肥。
（2）“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有 将煤粉碎（或升高温度或加入催化剂） （写一条即可）。
（3）“碳酸化”步骤的化学方程式为 NH3+CO2+H2O═NH4HCO3 。该步骤在较低温度下进行的原因是 防止碳酸氢铵分解，减少氨水的挥发 。
（4）“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 吸收二氧化碳，分离出氮气和氢气 。
（5）“循环”的目的是 提高氮气、氢气的利用率，节约资源 。
【解答】解：（1）碳酸氢铵中含有氮元素，属于氮肥；
（2）将煤粉碎增大反应物接触面积，升高温度或加入催化剂都可以加快反应速率；
（3）反应物是氨气、水和二氧化碳，生成物是碳酸氢铵，所以方程式是：NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；碳酸氢铵受热易分解生成氨气、水和二氧化碳，所以在较低温度下进行的原因是：防止碳酸氢铵分解，减少氨水的挥发；
（4）由图示可知“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和吸收二氧化碳，分离出氮气和氢气；
（5）循环可以提高氮气、氢气的利用率，节约资源。
故答案为：（1）氮；
（2）将煤粉碎（或升高温度或加入催化剂）；
（3）NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；防止碳酸氢铵分解，减少氨水的挥发；
（4）吸收二氧化碳，分离出氮气和氢气；
（5）提高氮气、氢气的利用率，节约资源，。
18．（2022•苏州）二氧化碳的捕集和资源化利用是碳中和领域研究热点。
碳捕集 捕捉烟气中CO2，将其再释出可实现资源化利用，相关物质转化如下：
（1）“颗粒反应室”中反应的化学方程式为 Ca （OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH 。
（2）上述流程中可循环使用的物质有 NaOH、CaO （填化学式）。
碳的资源化利用 中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成，主要过程如下：
CO2甲醇甲醛→…→葡萄糖…→淀粉
（3）检验淀粉的常用试剂是 碘 （填名称）。
（4）绿色植物实现CO2到葡萄糖的转化过程称为 光合作用 。
（5）阶段Ⅰ反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式： CH3OH 。
（6）阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
①推测分子中氢原子数目：甲醇 ＞ 甲醛（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充H2O2。理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比≥ 。
【解答】解：（1）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，“颗粒反应室”中是碳酸钠与氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙，化学方程式为Ca （OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；
（2）上述流程中NaOH、CaO既是反应物，又是生成物，可循环使用；
（3）淀粉遇碘变蓝色是检验淀粉的常用方法；
（4）绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳和水生成葡萄糖和氧气；
（5）根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，反应前6个氢原子、2个氧原子、1个碳原子，反应后有1个氧原子、2个氢原子，故甲醇中有1个碳原子、4个氢原子、1个氧原子，化学式为CH3OH；
（6）①根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，反应a中四种物质的化学计里数均为1，反应前1个碳原子、4个氢原子、3个氧原子，反应后2个氢原子、2个氧原子，故甲醛分子中1个碳原子，2个氢原子、1个氧原子，故分子中氢原子数目：甲醇＞甲醛；
②反应a化学方程式为CH3OH+O2＝CH2O+H2O2；反应化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；由方程式可知理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比≥。
故答案为：
（1）Ca （OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；
（2）NaOH、CaO；
（3）碘；
（4）光合作用；
（5）CH3OH；
（6）①＞；②。
19．（2022•苏州）锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物，其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰（MnSO4）制备Mn3O4的流程如下：
（1）“沉淀”反应是MnSO4+2NH3•H2O═Mn（OH）2↓+（NH4）2SO4。该反应的基本类型为 复分解反应 。
（2）写出“过滤”所得滤液的一种用途： 用作氮肥 。
（3）将Mn（OH）2，加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是 增大了氢氧化锰与氧气的接触面积 。
（4）“氧化“时，Mn（OH）2，与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4，该反应的化学方程为 6Mn（OH）2+O22Mn3O4+6H2O 。
（5）通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化“所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。
①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4。推出该结论的依据是 锰元素的氧化物中，Mn3O4中锰元素的质量分数最接近72%，通空气8小时左右，所得固体中锰元素质量分数最接近72%，因此几乎全部为Mn3O4 。
②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是 Mn3O4被继续氧化成MnO2、Mn2O3等物质 。
【解答】解：（1）“沉淀”反应是MnSO4+2NH3•H2O═Mn（OH）2↓+（NH4）2SO4。该反应的基本类型为复分解反应。
故答案为：复分解反应。
（2）“过滤”所得滤液中含有硫酸铵，硫酸铵中含有氮元素，可以用作氮肥。
故答案为：用作氮肥。
（3）将Mn（OH）2，加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是增大了氢氧化锰与氧气的接触面积。
故答案为：增大了氢氧化锰与氧气的接触面积。
（4）“氧化“时，Mn（OH）2，与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4，该反应的化学方程为6Mn（OH）2+O22Mn3O4+6H2O。
故答案为：6Mn（OH）2+O22Mn3O4+6H2O。
（5）①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4。推出该结论的依据是锰元素的氧化物中，Mn3O4中锰元素的质量分数最接近72%，通空气8小时左右，所得固体中锰元素质量分数最接近72%，因此几乎全部为Mn3O4。
故答案为：锰元素的氧化物中，Mn3O4中锰元素的质量分数最接近72%，通空气8小时左右，所得固体中锰元素质量分数最接近72%，因此几乎全部为Mn3O4。
②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是Mn3O4被继续氧化成MnO2、Mn2O3等物质。
故答案为：Mn3O4被继续氧化成MnO2、Mn2O3等物质。
江苏省苏州市五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编
05实验探究题&工艺流程题
一．实验探究物质的性质或变化规律（共1小题）
1．（2018•苏州）探究碳酸氢钠、碳酸钠分别与稀盐酸反应，研究小组进行如下两个实验：
（1）【实验1】同时将足量的稀盐酸倒入锥形瓶甲和锥形瓶乙中。
反应至5s生成气体的速率：碳酸氢钠 碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
【实验2】分别将足量的稀盐酸逐滴滴入试管甲和试管乙中，边滴边振荡。
现象为：
①试管甲中的溶液开始时显浅红色，逐滴滴入稀盐酸立即产生大量气泡，浅红色逐渐消失。
②试管乙中的溶液开始时显红色，滴入稀盐酸没有气泡产生，溶液颜色逐渐变为浅红色后，继续滴加稀盐酸有大量气泡产生，浅红色逐渐消失。
（2）【反思1】在【实验2】碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，为何刚开始没有大量气泡产生？研究小组查阅资料，绘制出微观示意图。
①碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，依次发生反应的化学方程式为 、 。
②相同浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性：碳酸氢钠 碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
（3）【反思2】为何【实验1】中碳酸氢钠最终产生气体的体积较大？
请你列式计算：【实验1】中两种固体完全反应后产生气体的质量各是多少（写出计算过程，结果保留到0.1g）？
二．实验探究物质的组成成分以及含量（共1小题）
2．（2022•苏州）市售纯碱主要成分是碳酸钠，还含少量氯化钠等杂质。某实验小组对市售纯碱样品进行定性检验和定量测定。
已知：①部分银盐的溶解性如下表
NO3﹣
Cl﹣
CO32﹣
Ag+
溶
不
不
②氯化银不溶于稀硝酸。
（1）验证样品中含有氯化钠
实验Ⅰ.取纯碱样品，加水溶解得溶液X，测得溶液pH 约为12。
实验Ⅱ.取溶液X，滴加过量试剂Y，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
实验Ⅲ.向实验Ⅱ后所得溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成。
结论：样品中含有氯化钠。
①测定溶液pH的操作：用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，与 相比较。
②实验Ⅱ中所加的试剂Y应选用 （填字母）。
a.稀盐酸
b.稀硝酸
c.氢氧化钠溶液
d.氯化钙溶液
③由上述实验推断，溶液X中含有的阴离子除Cl﹣外，还有 （填离子符号）。
（2）测定样品中碳酸钠含量
准确称取2.000g干燥纯碱样品，加水溶解，逐滴加入溶质质量分数为3.65%的稀盐酸，边滴加边搅拌，当两者恰好完全反应时（含碳物质全部转化为CO2），消耗盐酸体积为37.00mL。（该盐酸的密度近似等于1g•mL﹣1，杂质不与盐酸反应）
①通过计算判断该纯碱样品的等级。（写出计算过程）
无水碳酸钠等级规定如下：
优等品
一等品
合格品
碳酸钠质量分数
≥99.2%
≥98.8%
≥98.0%
②实验发现，当滴入盐酸体积略少于37.00mL时，溶液pH就降至7以下（约为5），溶液pH小于7的原因是 。将此时的溶液煮沸，pH会略有升高，其原因是 。
三．化学实验方案设计与评价（共1小题）
3．（2018•苏州）（1）控制变量，设计对比试验是实验探究的重要方法。
编号
实验内容（均在室温环境下进行）
实验结论
A
B
①
同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞，观察锥形瓶中反应情况。
会影响过氧化氢的分解速率
②
会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速率
同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水，观察烧杯中液体颜色变化快慢。
（2）观察是学习化学的重要方法。
研究小组进行如下实验，发现均有红棕色二氧化氮气体产生。
【实验1】
【实验2】
【实验3】
查阅资料：4HNO3O2↑+4NO2↑+2H2O
C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O
①【实验1】中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是 。
②【实验2】中有红棕色气体产生，能否证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应？请做出判断，并说明理由： 。
③【实验3】中发现红热的木炭表面有红棕色气体产生，且生成的气体产物中检测出二氧化碳（体积分数大于0.03%），能否证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应？请做出判断，并说明理由： 。
四．一定溶质质量分数的溶液的配制（共1小题）
4．（2021•苏州）实验室常用溶质质量分数为6%的H2O2溶液（MnO2作催化剂）制取少量氧气。
（1）配制6%的H2O2稀溶液
①计算：市售H2O2溶液溶质质量分数通常为30%。配制100g 6%的H2O2溶液，需要30%的H2O2溶液质量为 g。
②配制：量取所需H2O2溶液和水于烧杯中，用 （填仪器名称）搅拌，充分混合。
（2）制取氧气（可能用到的部分装置如图）
①实验室用H2O2制取氧气的化学方程式为 ，可选择的发生装置为 （填字母）。
②若用C装置干燥氧气，则C中盛放的试剂为 。
③若用D装置收集氧气，则气体应从导管 （填“a”或“b”）端通入。
（3）拓展延伸
若直接用30%的H2O2溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置能达到最佳效果的是 （填字母）。
五．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共1小题）
5．（2018•苏州）化学是一门以实验为基础的科学，化学实验和科学探究离不开实验装置。
制取气体的常用装置
A
B
C
收集气体的常用装置
D
E
F
干燥气体的常用装置
G
H
（1）制取气体实验时，首先要对发生的装置进行气密性检查，确保装置不漏气，装置C气密性检查的方法是 。
（2）收集某种气体的方法，主要取决于这种气体的性质，装置E所示的收集方法是 ，被收集的气体密度 空气密度（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
（3）实验室用大理石与稀盐酸制取并收集一瓶干燥的二氧化碳，所选装置正确的连接顺序是 → → （填装置编号）。
（4）如图所示一氧化碳与氧化铁的反应装置中，虚线方框内装置的作用有 。
六．氧气的制取装置（共2小题）
6．（2019•苏州）实验室常用高锰酸钾制取氧气，可能用到的装置如图所示。
（1）本实验可选用的发生和收集装置为 （填字母）。
（2）①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式： 。
②上述反应的理论产氧率为 [产氧率＝×100%，结果精确到0.1%]。
③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有 （测定过程中产生的误差可忽略）。
（3）某同学进行该实验并用排水法收集O2．下列操作正确的是 （填字母）。
a．未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体
b．当导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气
c．集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面
d．气体收集完毕后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
（4）实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响，做了以下实验：采用不同质量的MnO2粉末做催化剂，每次均用30mL 10%的双氧水（其他实验条件均相同），测定收集500mL氧气所用的时间，结果如表：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MnO2用量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
所用时间/s
17
8
6
3
2
2
2
2
2
①写出上述反应的化学方程式： 。
②该实验可得出的结论是 。
7．（2020•苏州）某兴趣小组制取氧气，并尝试回收部分药品。可能用到的部分装置如图1。
（1）如图1中仪器a的名称是 。
（2）用双氧水和MnO2制氧气。发生反应的化学方程式为 ，收集氧气的装置可选用 （填字母）。
（3）加热KClO3固体制氧气（1.5g MnO2作催化剂），并对KClO3完全分解后的残留固体进行分离。（已知反应原理为：2KClO32KCl+3O2↑）
①发生装置应选用 （填字母）。
②KCl的溶解度曲线如图2所示。将残留固体冷却至室温（20℃），称得其质量为4.8g。欲将KCl全部溶解。至少应加入该温度下蒸馏水的体积约 （填字母）。
a．5mL
b．10mL
c．20mL
d．30mL
③对溶解所得混合物进行过滤，滤渣经处理得MnO2，从滤液中获得KCl晶体的最佳方法是 。
七．电解水实验（共1小题）
8．（2019•苏州）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。
（1）1766年，英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”，他所说的“可燃空气”成分是 （填化学式）。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水，可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
（2）1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为 。该反应若生成1g氢气，则理论上铁制枪管应增重 g。实验发现枪管实际增重比理论数值大，其可能的原因是 。
（3）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液，至充满管A和管B（Na2SO4溶液呈中性且不参与反应）。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中，溶液呈无色。
①下列说法正确的是 （填字母）。
a．硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣，可增强水的导电性
b．电解过程中化学能转化为电能
c．电极N与电源负极相连
②电解后，管A中生成的微粒有 （填微粒符号）。
（4）当温度、压强分别超过临界温度（374.2℃）和临界压强（22.1MPa）时的水称为超临界水。现代研究表明：超临界水能够与氧气以任意比例互溶，由此发展了超临界水氧化技术。550℃时，测得乙醇（C2H6O）的超临界水氧化结果如图3所示。
注：δ（分布分数）表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。
如δ（CO）＝
图中CO的分布分数先增后降的原因是 。
八．金属元素的存在及常见的金属矿物（共1小题）
9．（2021•苏州）阅读科普短文，回答相关问题。
钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。
19世纪初，英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。
钠是一种银白色金属，质软，密度为0.97g•cm﹣3，熔点为97.8℃。金属钠的性质很活泼，能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中，与氧气反应生成氧化钠（Na2O），钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）；钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。因此，实验室常将钠保存在煤油中。
金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低，常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性，在一定条件下可以将钛（Ti）、锆（Zr）等稀有金属从其氯化物中置换出来。
工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。
（1）自然界中钠元素以 （填“单质”或“化合物”）形式存在。
（2）钠保存在煤油中，是为了防止钠与空气中的 反应而变质。
（3）过氧化钠中的阴离子为O22﹣，1个O22﹣离子含有的电子数为 。
（4）钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂，利用钠钾合金良好的 （填字母）。
a.导电性 b.导热性 c.延展性
（5）写出高温下钠与四氯化钛反应的化学方程式： 。
九．复分解反应及其发生的条件（共1小题）
10．（2019•苏州）某同学设计如下几组实验，探究某些酸、碱、盐之间的复分解反应能否发生。
已知：BaSO4是白色固体，难溶于水，也不与盐酸反应。
【第一组】选取5种溶液，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管A和B中无明显现
象，不能确定反应是否
发生。
/
（1）试管C中产生 （填实验现象）。复分解反应已发生。
（2）试管C中减少的微粒是 （填微粒符号）
试管D中有白色沉淀产生。复分解反应已发生。
（3）反应的化学方程式为
【第二组】对试管A和B中是否发生反应再探究，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管E中，滴加酚酞试液
后，溶液由无色变为红色；
滴加一定量稀硫酸后，溶
液由红色变为无色。
复分解反应已发生。
（4）从微观粒子变化的角
度分析试管E中反应的实
质是 。
试管F中始终无明显现象，
不能确定反应是否发生。
/
【第三组】对试管B中是否发生反应继续探究，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管G中溶液变红
（5）该实验的目的是为了检验试管G的溶液中存在 （填微粒符号）。
（6）向试管H中滴加 （填“试剂X”的化学式）溶液后，有白色
沉淀产生。
溶液中有SO42﹣存在。
结论
NaCl溶液与稀硫酸不发生复分解反应。
一十．根据化学反应方程式的计算（共2小题）
11．（2019•苏州）维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片（以下称“本品”）的主要成分如图1所示。
（1）下列关于维生素C的说法正确的是 （填字母）。
a．维生素C由C、H、O三种元素组成
b．维生素C的相对分子质量为176g
C．维生素C由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成
d．维生素C中C、H、O元素的质量比为9：1：12
（2）阅读本品的营养成分表：每100g维C泡腾片含钠5750mg（1mg＝10﹣3g）。已知本品其他成分不含钠元素，则本品中碳酸氢钠的质量分数为 。
（3）维C泡腾片水溶液酸碱性的测定：将本品一片投入蒸馏水中，有气泡产生，反应原理为：H3C6H5O7+3NaHCO3＝Na3C6H5O7+3CO2↑+3 （填化学式）。
待不再产生气体后，测得溶液呈酸性。
（4）维C泡腾片中碳酸氢钠质量分数的测定：称量相关实验用品质量，将本品一片投入蒸馏水中，待不再产生气体后，称量锥形瓶及瓶内所有物质的总质量。装置如图2所示。
相关数据如表：
物品
反应前
反应后
锥形瓶
蒸馏水
维C泡腾片
锥形瓶及瓶内所有物质
质量/g
71.75
50.00
4.00
125.53
①根据以上数据计算本品中碳酸氢钠的质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%）。
②实验测定结果与题（2）计算结果相比有明显偏差，其可能原因是 。
12．（2020•苏州）碳酸钠俗称纯碱或苏打，在生活、生产和实验研究中均有广泛应用。
【配制溶液】配制溶质质量分数分别为1%、2%和4%的Na2CO3溶液
（1）若配制50g溶质质量分数为4%的Na2CO3溶液，下列操作正确的是 （填字母）。
a．用托盘天平称取2g Na2CO3固体
b．选用50mL量筒量取所需体积的水
c．选用带玻璃塞的广口试剂瓶，将配好的溶液装瓶并贴标签
（2）分别测定25℃时，上述3种溶液的pH，记录数据如下：
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
III
溶质质量分数
1%
2%
4%
溶液pH
11.62
11.76
11.90
分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组数据可得出的结论是 。
【制备物质】用Na2CO3溶液和FeSO4溶液发生复分解反应制备FeCO3
[已知溶液pH大于8.8时，Fe2+完全生成Fe（OH）2沉淀]
（3）在烧杯中制备FeCO3沉淀时，应选用的加料方式是 （填字母）。
a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到烧杯中
b．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中
c．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的烧杯中
（4）潮湿的FeCO3固体置于空气中易变质，反应如下：4FeCO3+6H2O+O2═4X+4CO2．则X的化学式为 。
【标定浓度】标定待测盐酸的溶质质量分数
（5）将Na2CO3固体在270℃干燥至恒重，准确称取0.212g无水Na2CO3于锥形瓶中，加入50mL蒸馏水溶解，滴入待测盐酸，当两者恰好完全反应时，消耗盐酸的体积为20.00mL（该盐酸的密度近似等于1g•mL﹣1，反应中Na2CO3所含的碳元素全部转化为CO2）。
①列式计算待测盐酸的溶质质量分数（结果用百分数表示，保留两位小数）。
②若上述测定过程中Na2CO3固体未经充分干燥，则测出盐酸的溶质质量分数将 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
一十一．物质的相互转化和制备（共7小题）
13．（2019•苏州）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgO和SiO2）为原料制备MgCO3•3H2O．其主要实验过程如图：
已知：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
（1）“酸溶”时发生反应的化学方程式为 和 。
（2）“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 （填离子符号）。
（3）“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。 （填“能”或“否”），理由是 。
（4）“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是 。
14．（2018•苏州）从大理石（主要杂质是氧化铁）中提纯碳酸钙的一种实验流程如下：
（1）反应池I中用硝酸不用稀硫酸的主要原因是 。
（2）反应池Ⅱ中加入氨水的目的是 。
（3）反应池Ⅲ用生成碳酸钙的化学方程式是 。
（4）过滤Ⅱ中所得滤液在农业生产中的一种用途是 。
15．（2020•苏州）阅读下面的科普短文，回答相关问题。
氨是一种重要的化学物质，可用于制造硝酸和氮肥，氨主要来自于人工合成。1909年，弗里茨•哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨。工业合成氨的流程如图1所示。
为了找到合成氨反应合适的催化剂，人们做了6500多次实验，发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨，当容器中氨的含量不再发生变化时（平衡时），测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。
1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨，其中大约85%的氨用于生产氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
（1）工业上可用 方法获得合成氨的原料N2。
（2）甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2，该反应的化学方程式为 。
（3）从“合成塔”中出来的气体是 （填“纯净物”或“混合物”）。
（4）科学家研究合成氨反应催化剂的目的是 。
（5）按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是 （填字母）。
a．200大气压、300℃
b．200大气压、500℃
c．400大气压、300℃
d．400大气压、500℃
16．（2020•苏州）硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如图：
已知：硝酸会挥发、受热会分解。
（1）气体X为 （填化学式）。
（2）“制浆”所得的混合物属于 （填字母）。
a．溶液 b．悬浊液 c．乳浊液
（3）写出“中和”步骤主要反应的化学方程式： 。
（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和 。
（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致 。
（6）若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低，同时会产生污染气体NOx．产生NOx的原因是 。
17．（2021•苏州）碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：
已知：“合成”步骤中发生的反应为N2+3H22NH3。
（1）碳酸氢铵属于化肥中的 肥。
（2）“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有 （写一条即可）。
（3）“碳酸化”步骤的化学方程式为 。该步骤在较低温度下进行的原因是 。
（4）“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 。
（5）“循环”的目的是 。
18．（2022•苏州）二氧化碳的捕集和资源化利用是碳中和领域研究热点。
碳捕集 捕捉烟气中CO2，将其再释出可实现资源化利用，相关物质转化如下：
（1）“颗粒反应室”中反应的化学方程式为 。
（2）上述流程中可循环使用的物质有 （填化学式）。
碳的资源化利用 中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成，主要过程如下：
CO2甲醇甲醛→…→葡萄糖…→淀粉
（3）检验淀粉的常用试剂是 （填名称）。
（4）绿色植物实现CO2到葡萄糖的转化过程称为 。
（5）阶段Ⅰ反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式： 。
（6）阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
①推测分子中氢原子数目：甲醇 甲醛（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充H2O2。理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比≥ 。
19．（2022•苏州）锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物，其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰（MnSO4）制备Mn3O4的流程如下：
（1）“沉淀”反应是MnSO4+2NH3•H2O═Mn（OH）2↓+（NH4）2SO4。该反应的基本类型为 。
（2）写出“过滤”所得滤液的一种用途： 。
（3）将Mn（OH）2，加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是 。
（4）“氧化“时，Mn（OH）2，与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4，该反应的化学方程为 。
（5）通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化“所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。
①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4。推出该结论的依据是 。
②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是 。
参考答案与试题解析
一．实验探究物质的性质或变化规律（共1小题）
1．（2018•苏州）探究碳酸氢钠、碳酸钠分别与稀盐酸反应，研究小组进行如下两个实验：
（1）【实验1】同时将足量的稀盐酸倒入锥形瓶甲和锥形瓶乙中。
反应至5s生成气体的速率：碳酸氢钠 ＞ 碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
【实验2】分别将足量的稀盐酸逐滴滴入试管甲和试管乙中，边滴边振荡。
现象为：
①试管甲中的溶液开始时显浅红色，逐滴滴入稀盐酸立即产生大量气泡，浅红色逐渐消失。
②试管乙中的溶液开始时显红色，滴入稀盐酸没有气泡产生，溶液颜色逐渐变为浅红色后，继续滴加稀盐酸有大量气泡产生，浅红色逐渐消失。
（2）【反思1】在【实验2】碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，为何刚开始没有大量气泡产生？研究小组查阅资料，绘制出微观示意图。
①碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，依次发生反应的化学方程式为 Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl 、 NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑ 。
②相同浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性：碳酸氢钠 ＜ 碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
（3）【反思2】为何【实验1】中碳酸氢钠最终产生气体的体积较大？
请你列式计算：【实验1】中两种固体完全反应后产生气体的质量各是多少（写出计算过程，结果保留到0.1g）？
【解答】解：（1）【实验1】相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠中滴加等质量的盐酸后气球胀大的程度，碳酸氢钠胀大的程度大，所以反应至5s生成气体的速率：碳酸氢钠＞碳酸钠；
（2）①碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，依次发生反应的化学方程式为：Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；
②碳酸氢钠溶液的试管中滴加酚酞溶液显浅红色，碳酸钠溶液的试管中滴加酚酞溶液显红色，所以相同浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性：碳酸氢钠＜碳酸钠；
（3）【反思2】设碳酸钠生成的二氧化碳质量为x，碳酸氢钠生成的质量为y，
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
2g x
＝
x＝0.8g
NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑
84 44
2g y
＝
y＝1.0g
故答案为：（1）【实验1】＞；
（2）①Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；
②＜；
（3）【反思2】0.8g，1.0g。
二．实验探究物质的组成成分以及含量（共1小题）
2．（2022•苏州）市售纯碱主要成分是碳酸钠，还含少量氯化钠等杂质。某实验小组对市售纯碱样品进行定性检验和定量测定。
已知：①部分银盐的溶解性如下表
NO3﹣
Cl﹣
CO32﹣
Ag+
溶
不
不
②氯化银不溶于稀硝酸。
（1）验证样品中含有氯化钠
实验Ⅰ.取纯碱样品，加水溶解得溶液X，测得溶液pH 约为12。
实验Ⅱ.取溶液X，滴加过量试剂Y，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
实验Ⅲ.向实验Ⅱ后所得溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成。
结论：样品中含有氯化钠。
①测定溶液pH的操作：用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，与 标准比色卡 相比较。
②实验Ⅱ中所加的试剂Y应选用 b （填字母）。
a.稀盐酸
b.稀硝酸
c.氢氧化钠溶液
d.氯化钙溶液
③由上述实验推断，溶液X中含有的阴离子除Cl﹣外，还有 CO32﹣ （填离子符号）。
（2）测定样品中碳酸钠含量
准确称取2.000g干燥纯碱样品，加水溶解，逐滴加入溶质质量分数为3.65%的稀盐酸，边滴加边搅拌，当两者恰好完全反应时（含碳物质全部转化为CO2），消耗盐酸体积为37.00mL。（该盐酸的密度近似等于1g•mL﹣1，杂质不与盐酸反应）
①通过计算判断该纯碱样品的等级。（写出计算过程）
无水碳酸钠等级规定如下：
优等品
一等品
合格品
碳酸钠质量分数
≥99.2%
≥98.8%
≥98.0%
②实验发现，当滴入盐酸体积略少于37.00mL时，溶液pH就降至7以下（约为5），溶液pH小于7的原因是 生成的二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，使溶液pH小于7 。将此时的溶液煮沸，pH会略有升高，其原因是 碳酸受热分解生成水和二氧化碳 。
【解答】解：（1）①测定溶液pH的操作：用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，与标准比色卡相比较；
②纯碱是碳酸钠的俗名，取溶液X，滴加过量试剂Y，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明试剂Y是酸，由于要检验有无氯化钠，故不能是盐酸，加盐酸引入氯离子，干扰氯化钠的检验，故选稀硝酸，即选：b；
③由实验Ⅲ.向实验Ⅱ后所得溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成。说明有氯化钠，溶液X中含有碳酸钠和氯化钠，故溶液X中含有的阴离子除Cl﹣外，还有CO32﹣；
（2）①当两者恰好完全反应时，消耗盐酸质量为37.00mL×1g•mL﹣1×3.65%＝1.3505g
设样品中有碳酸钠质量为x
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
x 1.3505g
x＝1.961g
碳酸钠的质量分数为＝98.05%
98.0%＜98.05%＜98.8%
故为合格品；
②实验发现，当滴入盐酸体积略少于37.00mL时，溶液pH就降至7以下（约为5），溶液pH小于7的原因是生成的二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸呈酸性，使溶液pH小于7；将此时的溶液煮沸，pH会略有升高，其原因是碳酸受热分解生成水和二氧化碳。
故答案为：（1）①标准比色卡；
②b；
③CO32﹣；
（2）①合格品；
②生成的二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，使溶液pH小于7；碳酸受热分解生成水和二氧化碳。
三．化学实验方案设计与评价（共1小题）
3．（2018•苏州）（1）控制变量，设计对比试验是实验探究的重要方法。
编号
实验内容（均在室温环境下进行）
实验结论
A
B
①
同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞，观察锥形瓶中反应情况。
过氧化氢溶液的浓度 会影响过氧化氢的分解速率
②
温度 会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速率
同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水，观察烧杯中液体颜色变化快慢。
（2）观察是学习化学的重要方法。
研究小组进行如下实验，发现均有红棕色二氧化氮气体产生。
【实验1】
【实验2】
【实验3】
查阅资料：4HNO3O2↑+4NO2↑+2H2O
C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O
①【实验1】中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是 加热 。
②【实验2】中有红棕色气体产生，能否证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应？请做出判断，并说明理由： 不能证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应，因为是红热的木炭，浓硝酸受热分解也会生成红棕色气体 。
③【实验3】中发现红热的木炭表面有红棕色气体产生，且生成的气体产物中检测出二氧化碳（体积分数大于0.03%），能否证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应？请做出判断，并说明理由： 不能证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应；实验中二氧化碳浓度升高，有可能是红热的木炭与氧气发生反应生成二氧化碳，虽然生成了红棕色的二氧化氮，也不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，所以该现象不能证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应。 。
【解答】解：（1）①同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞，观察锥形瓶中反应情况，装置B中的气泡比A多，过氧化氢溶液的浓度会影响过氧化氢的分解速率；②同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水，观察烧杯中液体颜色变化快慢，结论是：温度会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速率故答案为：①过氧化氢溶液的浓度；②温度；
（2）观察是学习化学的重要方法，①【实验1】中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是加热作用；②【实验2】中有红棕色气体产生，不能证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应，因为是红热的木炭，浓硝酸受热分解也会生成红棕色气体；③【实验3】中二氧化碳浓度升高，有可能是红热的木炭与氧气发生反应生成二氧化碳；虽然生成了红棕色的二氧化氮，也不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，所以该现象不能证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应；故答案为：①加热；②不能证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应，因为是红热的木炭，浓硝酸受热分解也会生成红棕色气体；③不能证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应；实验中二氧化碳浓度升高，有可能是红热的木炭与氧气发生反应生成二氧化碳，虽然生成了红棕色的二氧化氮，也不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，所以该现象不能证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应。
四．一定溶质质量分数的溶液的配制（共1小题）
4．（2021•苏州）实验室常用溶质质量分数为6%的H2O2溶液（MnO2作催化剂）制取少量氧气。
（1）配制6%的H2O2稀溶液
①计算：市售H2O2溶液溶质质量分数通常为30%。配制100g 6%的H2O2溶液，需要30%的H2O2溶液质量为 20 g。
②配制：量取所需H2O2溶液和水于烧杯中，用 玻璃棒 （填仪器名称）搅拌，充分混合。
（2）制取氧气（可能用到的部分装置如图）
①实验室用H2O2制取氧气的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ ，可选择的发生装置为 B （填字母）。
②若用C装置干燥氧气，则C中盛放的试剂为 浓硫酸 。
③若用D装置收集氧气，则气体应从导管 a （填“a”或“b”）端通入。
（3）拓展延伸
若直接用30%的H2O2溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置能达到最佳效果的是 G （填字母）。
【解答】解：（1）①溶液稀释前后溶质的质量不变，则配制100g 6%的H2O2溶液，需要30%的H2O2溶液质量为＝20g，故填：20；
②为了让溶液混合均匀，用玻璃棒进行搅拌，故填：玻璃棒；
（2）①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，方程式为：2H2O22H2O+O2↑，发生装置应该选择固液不加热型，即B装置，故填：2H2O22H2O+O2↑；B；
②由于浓硫酸具有吸水性，常用来干燥气体；故填：浓硫酸；
③由于氧气的密度比空气大，用D装置收集时，气体应该从a端通入，故填：a；
（3）为获得平稳的气流，可选用分液漏斗，并且将过氧化氢溶液滴入水中，可以起到稀释作用，减缓反应速率，因此能达到最佳效果的是G，故填：G。
五．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共1小题）
5．（2018•苏州）化学是一门以实验为基础的科学，化学实验和科学探究离不开实验装置。
制取气体的常用装置
A
B
C
收集气体的常用装置
D
E
F
干燥气体的常用装置
G
H
（1）制取气体实验时，首先要对发生的装置进行气密性检查，确保装置不漏气，装置C气密性检查的方法是 先把导管的一端放入水中，然后两手紧握试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出 。
（2）收集某种气体的方法，主要取决于这种气体的性质，装置E所示的收集方法是 向上排空气法 ，被收集的气体密度 ＞ 空气密度（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
（3）实验室用大理石与稀盐酸制取并收集一瓶干燥的二氧化碳，所选装置正确的连接顺序是 B或C → G → E （填装置编号）。
（4）如图所示一氧化碳与氧化铁的反应装置中，虚线方框内装置的作用有 收集一氧化碳、检验二氧化碳 。
【解答】解：（1）装置C气密性检查的方法是：先把导管的一端放入水中，然后两手紧握试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出；故答案为：先把导管的一端放入水中，然后两手紧握试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出；
（2）装置E所示的收集方法是：向上排空气法；被收集的气体密度大于空气的密度；故答案为：向上排空气法；＞；
（3）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；二氧化碳可以用浓硫酸干燥；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；故答案为：B或C；G；E；
（4）如图所示一氧化碳与氧化铁的反应装置中，虚线方框内装置的作用有：收集一氧化碳、检验二氧化碳；故答案为：收集一氧化碳、检验二氧化碳；
六．氧气的制取装置（共2小题）
6．（2019•苏州）实验室常用高锰酸钾制取氧气，可能用到的装置如图所示。
（1）本实验可选用的发生和收集装置为 AE （填字母）。
（2）①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式： 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
②上述反应的理论产氧率为 10.1% [产氧率＝×100%，结果精确到0.1%]。
③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有 K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气 （测定过程中产生的误差可忽略）。
（3）某同学进行该实验并用排水法收集O2．下列操作正确的是 bc （填字母）。
a．未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体
b．当导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气
c．集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面
d．气体收集完毕后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
（4）实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响，做了以下实验：采用不同质量的MnO2粉末做催化剂，每次均用30mL 10%的双氧水（其他实验条件均相同），测定收集500mL氧气所用的时间，结果如表：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MnO2用量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
所用时间/s
17
8
6
3
2
2
2
2
2
①写出上述反应的化学方程式： 2H2O22H2O+O2↑ 。
②该实验可得出的结论是 其他条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢分解的速率 。
【解答】解：（1）高锰酸钾制取氧气，需要加热，发生装置可选A；氧气不易溶于水，收集装置可选用E；
（2）①高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
②根据化学方程式理论上氧气的产率＝＝10.1%；
③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有：K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气；
（3）a．要先检查装置的气密性，再装药品，故a错误；
b．防止收集到的气体不纯，等导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气，故b正确；
c．集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面，故c正确；
d．为了防止水槽中水沿导管进入试管使试管炸裂，要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，故d错误；
（4）①双氧水的二氧化锰的催化作用下加热生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；
②通过题干和表格中提供的信息可知，其他条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢分解的速率。
故答案为：
（1）AE；
（2）①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
②10.1%；
③K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气；
（3）bc；
（4）①2H2O22H2O+O2↑；
②其他条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢分解的速率。
7．（2020•苏州）某兴趣小组制取氧气，并尝试回收部分药品。可能用到的部分装置如图1。
（1）如图1中仪器a的名称是 分液漏斗 。
（2）用双氧水和MnO2制氧气。发生反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ ，收集氧气的装置可选用 D或F （填字母）。
（3）加热KClO3固体制氧气（1.5g MnO2作催化剂），并对KClO3完全分解后的残留固体进行分离。（已知反应原理为：2KClO32KCl+3O2↑）
①发生装置应选用 A （填字母）。
②KCl的溶解度曲线如图2所示。将残留固体冷却至室温（20℃），称得其质量为4.8g。欲将KCl全部溶解。至少应加入该温度下蒸馏水的体积约 b （填字母）。
a．5mL
b．10mL
c．20mL
d．30mL
③对溶解所得混合物进行过滤，滤渣经处理得MnO2，从滤液中获得KCl晶体的最佳方法是 蒸发结晶 。
【解答】解：（1）图1中仪器a的名称是分液漏斗；故填：分液漏斗；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，氧气的密度比空气大，不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法来收集；故填：2H2O22H2O+O2↑；D或F；
（3）①加热KClO3固体制氧气属于固体加热型，选择装置A来制取；故填：A；
②20℃时，氯化钾的溶解度为34g，残留固体中氯化钾的质量为4.8g﹣1.5g＝3.3g，设完全溶解3.3g氯化钾至少需要水的质量为x
x≈9.7g
水的体积合9.7mL
故选b；
③由氯化钾的溶解度表可知，氯化钾的溶解度受温度的影响不大，所以从氯化钾溶液中获取氯化钾晶体的方法是蒸发结晶；故填：蒸发结晶。
七．电解水实验（共1小题）
8．（2019•苏州）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。
（1）1766年，英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”，他所说的“可燃空气”成分是 H2 （填化学式）。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水，可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
（2）1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 。该反应若生成1g氢气，则理论上铁制枪管应增重 8 g。实验发现枪管实际增重比理论数值大，其可能的原因是 枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重 。
（3）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液，至充满管A和管B（Na2SO4溶液呈中性且不参与反应）。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中，溶液呈无色。
①下列说法正确的是 ac （填字母）。
a．硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣，可增强水的导电性
b．电解过程中化学能转化为电能
c．电极N与电源负极相连
②电解后，管A中生成的微粒有 O2和H+ （填微粒符号）。
（4）当温度、压强分别超过临界温度（374.2℃）和临界压强（22.1MPa）时的水称为超临界水。现代研究表明：超临界水能够与氧气以任意比例互溶，由此发展了超临界水氧化技术。550℃时，测得乙醇（C2H6O）的超临界水氧化结果如图3所示。
注：δ（分布分数）表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。
如δ（CO）＝
图中CO的分布分数先增后降的原因是 在超临界水氧化过程中，乙醇先氧化成CO，CO再氧化成CO2 。
【解答】解：（1）由“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水可知，“可燃空气”是氢气，化学式为：H2；
（2）水和铁在高温的条件下生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2；
设生成1g氢气，理论上铁制枪管应增重的质量为x。
3Fe+4H2OFe3O4+4H2 质量差
168 232 8 232﹣168＝64
1g x
x＝8g
实验发现枪管实际增重比理论数值大，其可能的原因是枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重；
（3 ）①a．水中加入少量的稀Na2SO4溶液以增强水的导电性，故a正确；
b．电解过程中是电能转化为化学能，故b错误；
c．与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是氢气，气体体积约是氧气的2倍，故c正确；
②电解后，管A中生成物质是氧气和未来得及转移到B管的氢离子，管A中生成的微粒有：O2和H+；
（4）根据题干和图示所提供的信息可知，图中CO的分布分数先增后降的原因是：在超临界水氧化过程中，乙醇先氧化成CO，CO再氧化成CO2。
故答案为：
（1）H2；
（2）3Fe+4H2OFe3O4+4H2； 8；枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重；
（3）①ac；
②O2和H+；
（4）在超临界水氧化过程中，乙醇先氧化成CO，CO再氧化成CO2。
八．金属元素的存在及常见的金属矿物（共1小题）
9．（2021•苏州）阅读科普短文，回答相关问题。
钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。
19世纪初，英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。
钠是一种银白色金属，质软，密度为0.97g•cm﹣3，熔点为97.8℃。金属钠的性质很活泼，能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中，与氧气反应生成氧化钠（Na2O），钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）；钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。因此，实验室常将钠保存在煤油中。
金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低，常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性，在一定条件下可以将钛（Ti）、锆（Zr）等稀有金属从其氯化物中置换出来。
工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。
（1）自然界中钠元素以 化合物 （填“单质”或“化合物”）形式存在。
（2）钠保存在煤油中，是为了防止钠与空气中的 氧气和水 反应而变质。
（3）过氧化钠中的阴离子为O22﹣，1个O22﹣离子含有的电子数为 18 。
（4）钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂，利用钠钾合金良好的 b （填字母）。
a.导电性
b.导热性
c.延展性
（5）写出高温下钠与四氯化钛反应的化学方程式： 4Na+TiCl4Ti+4NaCl 。
【解答】解：（1）钠常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在，故自然界中钠元素以化合物形式存在，故填：化合物；
（2）钠与水和氧气易发生化学反应，故保存在煤油中，是为了防止钠与空气中的氧气和水反应而变质，故填：氧气和水；
（3）1个O22﹣离子含有的电子数为：2×8+2＝18，故填：18；
（4）钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂，利用钠钾合金良好的导热性，故填：b；
（5）高温下钠与四氯化钛反应生成钛和氯化钠，化学方程式为4Na+TiCl4Ti+4NaCl，故填：4Na+TiCl4Ti+4NaCl。
九．复分解反应及其发生的条件（共1小题）
10．（2019•苏州）某同学设计如下几组实验，探究某些酸、碱、盐之间的复分解反应能否发生。
已知：BaSO4是白色固体，难溶于水，也不与盐酸反应。
【第一组】选取5种溶液，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管A和B中无明显现
象，不能确定反应是否
发生。
/
（1）试管C中产生 气泡 （填实验现象）。复分解反应已发生。
（2）试管C中减少的微粒是 CO32﹣ （填微粒符号）
试管D中有白色沉淀产生。复分解反应已发生。
（3）反应的化学方程式为 H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl
【第二组】对试管A和B中是否发生反应再探究，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管E中，滴加酚酞试液
后，溶液由无色变为红色；
滴加一定量稀硫酸后，溶
液由红色变为无色。
复分解反应已发生。
（4）从微观粒子变化的角
度分析试管E中反应的实
质是 氢氧根离子与氢离子结合生成了水分子 。
试管F中始终无明显现象，
不能确定反应是否发生。
/
【第三组】对试管B中是否发生反应继续探究，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管G中溶液变红
（5）该实验的目的是为了检验试管G的溶液中存在 H+ （填微粒符号）。
（6）向试管H中滴加 BaCl2 （填“试剂X”的化学式）溶液后，有白色
沉淀产生。
溶液中有SO42﹣存在。
结论
NaCl溶液与稀硫酸不发生复分解反应。
【解答】解：（1）由于稀硫酸与碳酸钠反应生成了硫酸钠、二氧化碳和水，所以3号试管中的实验现象是：有气泡产生；
（2）试管C中反应实质碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水，所以试管C中减少的是碳酸根离子，符号为CO32﹣；
（3）试管D中发生复分解反应是稀硫酸与氯化钡反应生成了硫酸钡沉淀和盐酸，反应的化学方程式为：H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl；
（4）从微观粒子变化的角度分析，该反应的实质是：氢氧根离子与氢离子结合生成了水分子；
（5）由于稀硫酸电离出的氢离子能使石蕊试液变成红色，所以该实验的目的是为了检验试管G的溶液中存在H+；
（6）钡离子与硫酸根离子会产生白色的硫酸钡沉淀，故向H试管中滴加BaCl2溶液检验溶液中是否有SO42﹣存在；
故答案为：（1）气泡；（2）CO32﹣；（3）H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl；（4）氢氧根离子与氢离子结合生成了水分子（写离子化学式也可）；（5）H+；（6）BaCl2。
一十．根据化学反应方程式的计算（共2小题）
11．（2019•苏州）维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片（以下称“本品”）的主要成分如图1所示。
（1）下列关于维生素C的说法正确的是 ad （填字母）。
a．维生素C由C、H、O三种元素组成
b．维生素C的相对分子质量为176g
C．维生素C由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成
d．维生素C中C、H、O元素的质量比为9：1：12
（2）阅读本品的营养成分表：每100g维C泡腾片含钠5750mg（1mg＝10﹣3g）。已知本品其他成分不含钠元素，则本品中碳酸氢钠的质量分数为 21% 。
（3）维C泡腾片水溶液酸碱性的测定：将本品一片投入蒸馏水中，有气泡产生，反应原理为：H3C6H5O7+3NaHCO3＝Na3C6H5O7+3CO2↑+3 H2O （填化学式）。
待不再产生气体后，测得溶液呈酸性。
（4）维C泡腾片中碳酸氢钠质量分数的测定：称量相关实验用品质量，将本品一片投入蒸馏水中，待不再产生气体后，称量锥形瓶及瓶内所有物质的总质量。装置如图2所示。
相关数据如表：
物品
反应前
反应后
锥形瓶
蒸馏水
维C泡腾片
锥形瓶及瓶内所有物质
质量/g
71.75
50.00
4.00
125.53
①根据以上数据计算本品中碳酸氢钠的质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%）。
②实验测定结果与题（2）计算结果相比有明显偏差，其可能原因是 装置内有残余的二氧化碳 。
【解答】解：
（1）
a．维生素C由C、H、O三种元素组成。正确；
b．维生素C的相对分子质量为176，单位是1而非g。错误；
C．维生素C由维生素C分子构成，而不是原子直接构成。错误；
d．维生素C中C、H、O元素的质量比为（12×6）：（1×8）：（16×6）＝9：1：12．正确。
故选：ad。
（2）阅读本品的营养成分表：每100g维C泡腾片含钠5750mg（1mg＝10﹣3g）即5.75g。已知本品其他成分不含钠元素，则本品中碳酸氢钠的质量分数为×100%＝21%。
（3）根据H3C6H5O7+3NaHCO3＝Na3C6H5O7+3CO2↑+3（ ） 可知，反应前：碳原子9个，氢原子11个，氧原子16个，钠原子3个；反应后，现有钠原子3个，碳原子9个，氢原子5个，氧原子13个；缺少氢原子6个，氧原子3个，分布在3个分子中，所以对应的是H2O。
（4）①根据质量守恒定律可得，生成的二氧化碳的质量为71.75g+50.00g+4.00g﹣125.53g＝0.22g
设本品中碳酸氢钠的质量分数为x
H3C6H5O7+3NaHCO3＝Na3C6H5O7+3CO2↑+3 H2O
252 132
4.00gx 0.22g
＝
x＝10.5%
②实验测定结果与题（2）计算结果相比有明显偏差，其可能原因是装置内有残余的二氧化碳。
故答案为：
（1）ad。
（2）21%。
（3）H2O。
（4）①10.5%。
②装置内有残余的二氧化碳。
12．（2020•苏州）碳酸钠俗称纯碱或苏打，在生活、生产和实验研究中均有广泛应用。
【配制溶液】配制溶质质量分数分别为1%、2%和4%的Na2CO3溶液
（1）若配制50g溶质质量分数为4%的Na2CO3溶液，下列操作正确的是 ab （填字母）。
a．用托盘天平称取2g Na2CO3固体
b．选用50mL量筒量取所需体积的水
c．选用带玻璃塞的广口试剂瓶，将配好的溶液装瓶并贴标签
（2）分别测定25℃时，上述3种溶液的pH，记录数据如下：
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
III
溶质质量分数
1%
2%
4%
溶液pH
11.62
11.76
11.90
分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组数据可得出的结论是 25℃时，碳酸钠溶液中溶质的质量分数越大，碱性越强 。
【制备物质】用Na2CO3溶液和FeSO4溶液发生复分解反应制备FeCO3
[已知溶液pH大于8.8时，Fe2+完全生成Fe（OH）2沉淀]
（3）在烧杯中制备FeCO3沉淀时，应选用的加料方式是 b （填字母）。
a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到烧杯中
b．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中
c．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的烧杯中
（4）潮湿的FeCO3固体置于空气中易变质，反应如下：4FeCO3+6H2O+O2═4X+4CO2．则X的化学式为 Fe（OH）3 。
【标定浓度】标定待测盐酸的溶质质量分数
（5）将Na2CO3固体在270℃干燥至恒重，准确称取0.212g无水Na2CO3于锥形瓶中，加入50mL蒸馏水溶解，滴入待测盐酸，当两者恰好完全反应时，消耗盐酸的体积为20.00mL（该盐酸的密度近似等于1g•mL﹣1，反应中Na2CO3所含的碳元素全部转化为CO2）。
①列式计算待测盐酸的溶质质量分数（结果用百分数表示，保留两位小数）。
②若上述测定过程中Na2CO3固体未经充分干燥，则测出盐酸的溶质质量分数将 偏大 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
【解答】解：（1）碳酸钠的质量为：50g×4%＝2g，水的质量为：50g﹣2g＝48g，即48mL。
a．用托盘天平称取2g Na2CO3固体，操作正确；
b．选用50mL量筒量取所需体积的水，操作正确；
c．选用带橡皮塞的细口试剂瓶，将配好的溶液装瓶并贴标签，操作错误。
（2）由表中数据可得出的结论是25℃时，碳酸钠溶液中溶质的质量分数越大，碱性越强。
（3）在烧杯中制备FeCO3沉淀时，由于碳酸钠溶液的碱性较强，避免生成氢氧化亚铁沉淀，应选用的加料方式将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中。
（4）由质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变可知，在4FeCO3+6H2O+O2═4X+4CO2中反应前铁、碳、氧、氢原子的个数分别是4、4、20、12，在反应后铁、碳、氧、氢原子的个数分别是0、4、8、0，可推出X的化学式为：Fe（OH）3。
（5）①设稀盐酸中溶质质量为x
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
0.212g x
解得：x＝0.146g
待测盐酸的溶质质量分数为：＝0.73%。
②因为0.212g碳酸钠未充分干燥，有水，用0.212g碳酸钠代入计算出的盐酸质量分数比实际消耗的盐酸的质量分数要偏大。
故答案为：（1）ab。
（2）25℃时，碳酸钠溶液中溶质的质量分数越大，碱性越强。
（3）b。
（4）Fe（OH）3。
（5）①0.73%；②偏大。
一十一．物质的相互转化和制备（共7小题）
13．（2019•苏州）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgO和SiO2）为原料制备MgCO3•3H2O．其主要实验过程如图：
已知：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
（1）“酸溶”时发生反应的化学方程式为 MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O 和 MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑ 。
（2）“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 Na+、SO42﹣、CO32﹣ （填离子符号）。
（3）“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。 否 （填“能”或“否”），理由是 导致产品不纯 。
（4）“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是 避免制备产品消耗更多的碳酸钠 。
【解答】解：
（1）“酸溶”时是氧化镁以及碳酸镁与硫酸反应，对应的化学方程式为 MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和 MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑。
（2）滤液I为生成的硫酸以及生成的硫酸镁的混合溶液，和过量碳酸钠反应，生成硫酸钠以及碳酸镁，还剩余碳酸钠，所以“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 Na+、SO42﹣、CO32﹣。
（3）“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。不能，因为导致得到的产品因为混有二氧化硅而不纯。
（4）“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是过量的硫酸需要加入碳酸钠进行去除，所以是避免制备产品消耗更多的碳酸钠。
故答案为：
（1）MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和；MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑。
（2）Na+、SO42﹣、CO32﹣。
（3）否；导致产品不纯。
（4）避免制备产品消耗更多的碳酸钠。
14．（2018•苏州）从大理石（主要杂质是氧化铁）中提纯碳酸钙的一种实验流程如下：
（1）反应池I中用硝酸不用稀硫酸的主要原因是 稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙 。
（2）反应池Ⅱ中加入氨水的目的是 除去过量的硝酸，将硝酸铁转化成氢氧化铁沉淀 。
（3）反应池Ⅲ用生成碳酸钙的化学方程式是 （NH4）2CO3+Ca（NO3）2═CaCO3↓+2NH4NO3 。
（4）过滤Ⅱ中所得滤液在农业生产中的一种用途是 作氮肥 。
【解答】解：（1）根据硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面，阻碍反应的继续进行，所以反应池I中用硝酸不用稀硫酸；
（2）反应I中加入的硝酸是过量的，反应II后得到了氢氧化铁沉淀，所以反应池II中加入氨水的目的是：除去过量的硝酸，将硝酸铁转化成氢氧化铁沉淀；
（3）碳酸铵和硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸铵，化学方程式为：（NH4）2CO3+Ca（NO3）2═CaCO3↓+2NH4NO3；
（4）氨水和硝酸铁反应生成氢氧化铁沉淀和硝酸铵，所以过滤II中所得滤液中含有硝酸铵，在农业生产中的一种用途是作氮肥。
故答案为：（1）稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙；
（2）除去过量的硝酸，将硝酸铁转化成氢氧化铁沉淀；
（3）（NH4）2CO3+Ca（NO3）2═CaCO3↓+2NH4NO3；
（4）作氮肥。
15．（2020•苏州）阅读下面的科普短文，回答相关问题。
氨是一种重要的化学物质，可用于制造硝酸和氮肥，氨主要来自于人工合成。1909年，弗里茨•哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨。工业合成氨的流程如图1所示。
为了找到合成氨反应合适的催化剂，人们做了6500多次实验，发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨，当容器中氨的含量不再发生变化时（平衡时），测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。
1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨，其中大约85%的氨用于生产氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
（1）工业上可用 分离液态空气 方法获得合成氨的原料N2。
（2）甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2，该反应的化学方程式为 CH4+H2OCO+3H2 。
（3）从“合成塔”中出来的气体是 混合物 （填“纯净物”或“混合物”）。
（4）科学家研究合成氨反应催化剂的目的是 加快反应速率 。
（5）按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是 c （填字母）。
a．200大气压、300℃
b．200大气压、500℃
c．400大气压、300℃
d．400大气压、500℃
【解答】解：（1）工业上可用分离液态空气方法获得合成氨的原料N2。
故填：分离液态空气。
（2）甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2，该反应的化学方程式为：CH4+H2OCO+3H2。
故填：CH4+H2OCO+3H2。
（3）从“合成塔”中出来的气体中含有氨气、氮气、氢气等，是混合物。
故填：混合物。
（4）科学家研究合成氨反应催化剂的目的是加快反应速率。
故填：加快反应速率。
（5）由图中信息可知，按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是400大气压、300℃。
故填：c。
16．（2020•苏州）硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如图：
已知：硝酸会挥发、受热会分解。
（1）气体X为 CO2 （填化学式）。
（2）“制浆”所得的混合物属于 b （填字母）。
a．溶液 b．悬浊液 c．乳浊液
（3）写出“中和”步骤主要反应的化学方程式： Ca（OH）2+2HNO3═Ca（NO3）2+2H2O 。
（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和 溶液pH＝7 。
（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致 结晶时能耗过大 。
（6）若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低，同时会产生污染气体NOx．产生NOx的原因是 氧化钙和稀硝酸反应放热，导致硝酸分解生成NOx 。
【解答】解：（1）气体X为碳酸钙分解生成的CO2。
故填：CO2。
（2）“制浆”所得的混合物，是氢氧化钙悬浮在液体中形成的悬浊液。
故填：b。
（3）“中和”步骤主要反应是氢氧化钙和稀硝酸反应生成硝酸钙和水，反应的化学方程式：Ca（OH）2+2HNO3═Ca（NO3）2+2H2O。
故填：Ca（OH）2+2HNO3═Ca（NO3）2+2H2O。
（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和溶液pH＝7。
故填：溶液pH＝7。
（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致结晶时能耗过大。
故填：结晶时能耗过大。
（6）产生NOx的原因是氧化钙和稀硝酸反应放热，导致硝酸分解生成NOx。
故填：氧化钙和稀硝酸反应放热，导致硝酸分解生成NOx。
17．（2021•苏州）碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：
已知：“合成”步骤中发生的反应为N2+3H22NH3。
（1）碳酸氢铵属于化肥中的 氮 肥。
（2）“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有 将煤粉碎（或升高温度或加入催化剂） （写一条即可）。
（3）“碳酸化”步骤的化学方程式为 NH3+CO2+H2O═NH4HCO3 。该步骤在较低温度下进行的原因是 防止碳酸氢铵分解，减少氨水的挥发 。
（4）“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 吸收二氧化碳，分离出氮气和氢气 。
（5）“循环”的目的是 提高氮气、氢气的利用率，节约资源 。
【解答】解：（1）碳酸氢铵中含有氮元素，属于氮肥；
（2）将煤粉碎增大反应物接触面积，升高温度或加入催化剂都可以加快反应速率；
（3）反应物是氨气、水和二氧化碳，生成物是碳酸氢铵，所以方程式是：NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；碳酸氢铵受热易分解生成氨气、水和二氧化碳，所以在较低温度下进行的原因是：防止碳酸氢铵分解，减少氨水的挥发；
（4）由图示可知“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和吸收二氧化碳，分离出氮气和氢气；
（5）循环可以提高氮气、氢气的利用率，节约资源。
故答案为：（1）氮；
（2）将煤粉碎（或升高温度或加入催化剂）；
（3）NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；防止碳酸氢铵分解，减少氨水的挥发；
（4）吸收二氧化碳，分离出氮气和氢气；
（5）提高氮气、氢气的利用率，节约资源，。
18．（2022•苏州）二氧化碳的捕集和资源化利用是碳中和领域研究热点。
碳捕集 捕捉烟气中CO2，将其再释出可实现资源化利用，相关物质转化如下：
（1）“颗粒反应室”中反应的化学方程式为 Ca （OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH 。
（2）上述流程中可循环使用的物质有 NaOH、CaO （填化学式）。
碳的资源化利用 中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成，主要过程如下：
CO2甲醇甲醛→…→葡萄糖…→淀粉
（3）检验淀粉的常用试剂是 碘 （填名称）。
（4）绿色植物实现CO2到葡萄糖的转化过程称为 光合作用 。
（5）阶段Ⅰ反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式： CH3OH 。
（6）阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
①推测分子中氢原子数目：甲醇 ＞ 甲醛（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充H2O2。理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比≥ 。
【解答】解：（1）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，“颗粒反应室”中是碳酸钠与氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙，化学方程式为Ca （OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；
（2）上述流程中NaOH、CaO既是反应物，又是生成物，可循环使用；
（3）淀粉遇碘变蓝色是检验淀粉的常用方法；
（4）绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳和水生成葡萄糖和氧气；
（5）根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，反应前6个氢原子、2个氧原子、1个碳原子，反应后有1个氧原子、2个氢原子，故甲醇中有1个碳原子、4个氢原子、1个氧原子，化学式为CH3OH；
（6）①根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，反应a中四种物质的化学计里数均为1，反应前1个碳原子、4个氢原子、3个氧原子，反应后2个氢原子、2个氧原子，故甲醛分子中1个碳原子，2个氢原子、1个氧原子，故分子中氢原子数目：甲醇＞甲醛；
②反应a化学方程式为CH3OH+O2＝CH2O+H2O2；反应化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；由方程式可知理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比≥。
故答案为：
（1）Ca （OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；
（2）NaOH、CaO；
（3）碘；
（4）光合作用；
（5）CH3OH；
（6）①＞；②。
19．（2022•苏州）锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物，其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰（MnSO4）制备Mn3O4的流程如下：
（1）“沉淀”反应是MnSO4+2NH3•H2O═Mn（OH）2↓+（NH4）2SO4。该反应的基本类型为 复分解反应 。
（2）写出“过滤”所得滤液的一种用途： 用作氮肥 。
（3）将Mn（OH）2，加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是 增大了氢氧化锰与氧气的接触面积 。
（4）“氧化“时，Mn（OH）2，与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4，该反应的化学方程为 6Mn（OH）2+O22Mn3O4+6H2O 。
（5）通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化“所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。
①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4。推出该结论的依据是 锰元素的氧化物中，Mn3O4中锰元素的质量分数最接近72%，通空气8小时左右，所得固体中锰元素质量分数最接近72%，因此几乎全部为Mn3O4 。
②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是 Mn3O4被继续氧化成MnO2、Mn2O3等物质 。
【解答】解：（1）“沉淀”反应是MnSO4+2NH3•H2O═Mn（OH）2↓+（NH4）2SO4。该反应的基本类型为复分解反应。
故答案为：复分解反应。
（2）“过滤”所得滤液中含有硫酸铵，硫酸铵中含有氮元素，可以用作氮肥。
故答案为：用作氮肥。
（3）将Mn（OH）2，加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是增大了氢氧化锰与氧气的接触面积。
故答案为：增大了氢氧化锰与氧气的接触面积。
（4）“氧化“时，Mn（OH）2，与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4，该反应的化学方程为6Mn（OH）2+O22Mn3O4+6H2O。
故答案为：6Mn（OH）2+O22Mn3O4+6H2O。
（5）①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4。推出该结论的依据是锰元素的氧化物中，Mn3O4中锰元素的质量分数最接近72%，通空气8小时左右，所得固体中锰元素质量分数最接近72%，因此几乎全部为Mn3O4。
故答案为：锰元素的氧化物中，Mn3O4中锰元素的质量分数最接近72%，通空气8小时左右，所得固体中锰元素质量分数最接近72%，因此几乎全部为Mn3O4。
②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是Mn3O4被继续氧化成MnO2、Mn2O3等物质。
故答案为：Mn3O4被继续氧化成MnO2、Mn2O3等物质。
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