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科学探究题 较难0.4 引用1 组卷62
某校化学实验兴趣小组的同学对氢氧化钠与稀硫酸反应后溶液中的溶质成分进行了以下探究。
【提出问题】溶液中的溶质是什么物质？
【作出猜想】
①甲同学认为溶液中的溶质一定不能是Na2SO4、_______和_______三种物质共同存在。
②乙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和_______两种物质。
③丙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH两种物质。
④丁同学认为溶液中的溶质只有Na2SO4一种物质。
【查阅资料】
①Na2SO4溶液显中性。
②A1与强碱NaOH溶液(NaOH和H2O)反应生成偏铝酸钠(NaA1O2)和一种单质。
【实验验证】
实验操作实验现象实验结论
乙同学实验取反应后的溶液少量于试管中，将表面反复打磨后的铝片放入试管的溶液中铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出，收集气体点燃，火焰呈淡蓝色猜想②成立
丙同学实验另取反应后的溶液少量于试管中，向试管中滴加几滴无色_______溶液溶液变_______色猜想③成立
【总结反思】
丁同学根据乙、丙两位同学的实验现象，首先肯定自己的猜想④不成立。经过进一步分析，丁同学认为猜想②也不成立，他的理由是_______。兴趣小组的同学经过充分讨论，一致认为猜想③成立。
【知识拓展】
①生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液？_______。(填“能”或“不能”)
②请根据实验后的总结反思写出乙同学的实验中铝与溶液中的物质发生反应的化学方程式___。
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知识点：酸的通性碱的通性无明显现象的中和反应的判断设计实验探究物质的成分 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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化学兴趣小组同学用如图所示实验探究铝与盐酸的反应。实验时观察到刚开始无明显现象，一段时间后产生大量气泡，同时出现灰色沉淀。

【实验一】数字化实验探究铝和稀盐酸的反应
化学兴趣小组将未打磨的铝箔和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中温度和压强的变化，结果如下图所示。


（1）图中0s～50s温度和压强均无明显变化的原因是______（用文字表示），50s～100s压强增大的原因是______。
（2）图中A点溶液中的溶质为______（填化学式）。
【实验二】探究灰色固体的成分
【查阅资料】
①铝粉在颗粒较小时呈灰黑色：铝能与氢氧化钠和水共同反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气。
②氯化铝固体为白色颗粒或粉末，易溶于水和乙醇。
【提出猜想】猜想1：灰色固体是铝；
猜想2：灰色固体是氯化铝；
猜想3：灰色固体是______。
【实验探究】将反应后的残留物过滤、洗涤、干燥后，完成如下实验。
实验序号1234
实验操作
实验现象有微量气泡产生，固体溶解有少量气泡产生，固体溶解
固体部分溶解
【解释与结论】
（3）实验2中滴加NaOH溶液产生少量气泡的化学方程式为______；结合实验1和2可以判断灰色固体中含有______。
（4）由实验3和4可以判断灰色固体中还含有氯化铝，则实验3的现象是______。
综合上述分析，猜想3正确。
【实验三】探究盐酸浓度对灰色固体产生量的影响
取0.09g铝箔和5mL不同浓度的稀盐酸反应，观察实验现象。记录如下：
实验序号123
盐酸浓度4.0%2.8%1.4%
灰色固体产生量出现灰色沉淀出现少量灰色沉淀出现极少量的灰色沉淀
【解释与结论】
（5）实验三的结论是______。
【交流与反思】
（6）为了进一步探究灰色沉淀的出现是否与盐酸中的Cl-有关，请你设计实验方案进行探究：______。
在学习盐酸的化学性质时，甲、乙两位同学分别做了稀盐酸和碳酸钠溶液反应的实验（如图1）。

【实验现象】甲同学的实验中溶液有气泡冒出，乙同学的实验中溶液无气泡冒出。
（1）写出甲同学实验的化学反应方程式：_____________。
【提出问题】乙同学的实验中溶液为什么没有气泡冒出？
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应不仅可以生成二氧化碳还可以生成碳酸氢钠
【实验】同学们设计并进行了如图2所示的实验（装置气密性良好）。
实验编号实验步骤实验现象
①Ⅰ．用注射器1向小药瓶中缓慢注入少量的稀盐酸，边注入边振荡细玻璃管中液柱略微升高
Ⅱ．换注射器2从瓶中缓慢抽取气体澄清石灰水无明显变化
②Ⅰ．用注射器1向小药瓶中继续注入稀盐酸至较多气泡产生
Ⅱ．换注射器2从瓶中缓慢抽取气体澄清石灰水变浑浊

（2）细玻璃管在实验中的主要作用是________；实验①中细玻璃管中液柱略微升高的原因___________。
（3）实验②中Ⅰ的现象是_________；实验①、②中步骤Ⅱ：注射器2必须缓慢地从瓶中抽取气体的原因是_________________。
【实验反思】此反应说明反应物的量不同，产物可能不同，试另举一例：____________。
【若正确回答下列问题加4分，总分不超过60分】
在老师的帮助下，同学们利用pH传感器对相同浓度的碳酸钠溶液（pH为12）、碳酸氢钠溶液（pH为8.2）与稀盐酸反应时，pH的变化与盐酸体积的关系进行了测定，并做了如下所示的对比图：

图中各线段实验现象如下表：
溶液线段实验现象
Na2CO3AB无气泡
BC有少量气泡
CD有大量气泡
DE几乎无气泡
NaHCO3MN立即有大量气泡
NE几乎无气泡

（4）在AB段，溶液中的溶质有_________。
（5）分析图表，体现碳酸钠与稀盐酸反应分两步：
第一步反应：Na2CO3 +HCl=NaCl+NaHCO3
第二步反应的化学方程式为：__________。
下图是以石灰石为原料的部分工业流程。将石灰石煅烧一段时间后得到“初品”，再向“初品”中加入NaOH浓溶液，充分反应并干燥后制得“半成品”。
   
(1)煅烧石灰石发生反应的化学方程式是______；
【提出问题】“半成品”的成分都含有哪些物质呢？
【作出猜想】“半成品”中的成分可能有下列几种
猜想1：、NaOH                    
猜想2：CaCO3、、NaOH
猜想3：、NaOH、        
猜想4：CaCO3、
【实验探究】
(2)同学们取少量“半成品”于烧杯中，加入少量水，充分搅拌并静置观察，然后再由四位同学分别继续完成探究实验。
实验步骤现象结论
甲仔细观察烧杯底部有白色沉淀猜想1错误
乙取烧杯的上层清液，加入试剂X无明显现象猜想2正确
丙另取烧杯的上层清液，先滴入酚酞溶液，再加入过量BaCl2溶液溶液先变红，_______猜想3错误
丁另取烧杯的上层清液，先加入过量CaCl2溶液，再滴入石蕊溶液溶液呈_____色猜想4错误

【反思评价】
(3)同学们讨论后，认为同学甲的方案不严谨，理由是______；
(4)试剂X可选用______(填序号)；
A．氯化铁溶液B．稀盐酸C．碳酸钠溶液D．硫酸铜溶液
(5)经过探究确定猜想2正确，进一步测定“半成品”中各成分的含量。
①另取“半成品”ag，加入足量水充分溶解过滤得到bg滤渣和一定质量的滤液；
②将适量CO2气体通入滤液中充分反应，最多得到沉淀c g；
则“半成品”中NaOH的质量分数为______(请用含字母的代数式表示)。

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