專題19實驗探究題

考點實驗探究題

考點實驗探究題

1．（2024·內(nèi)蒙古包頭）鹽堿地是重要的土地資源之一，土壤的鹽堿化影響糧食產(chǎn)量。某地土壤鹽堿化可能

由Na2CO3、Na2SO4、NaCl中的一種或幾種物質(zhì)引起，興趣小組的同學開展了與該地土壤鹽堿化成分的探究

活動。

【查閱資料】Na2SO4溶液呈中性

【設(shè)計實驗】

(1)取土壤樣品于燒杯中．用水充分浸泡、過濾，得到土壤浸出液，測酸堿度。若測得土壤浸出液的pH為

8.5，該土壤中一定含有的物質(zhì)是。

(2)取少量土壤浸出液于試管中，滴加足量的稀鹽酸，再加入適量的氧化鋇溶液，若觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，

土壤中一定還含有的物質(zhì)是。

(3)若以上兩種物質(zhì)均存在，為進一步確定土壤鹽堿地的成分．請你設(shè)計實驗方案：（寫出實驗操

作、現(xiàn)象及結(jié)論）。

【拓展延伸】

(4)在鹽堿地改良的眾多方法中，以下方法中你認為合理的是________（填序號）。

A．施加有機腐殖酸B．施撒熟石灰C．發(fā)展水灌排鹽降堿D．科

學合理施肥

【答案】(1)Na2CO3/碳酸鈉

(2)Na2SO4/硫酸

(3)實驗操作：新量土壤浸出液于試管中，滴加過量硝酸鋇溶液，充分反應，靜置，取生成清液，再滴適量

硝酸銀溶液，實驗現(xiàn)象：滴加硝酸銀溶液有白色沉淀生成，實驗結(jié)論：土壤鹽堿地的成分：含有氯化鈉。

(4)ACD

【解析】（1）若測得土壤浸出液的pH為8.5，pH＞7，溶液顯堿性，碳酸鈉溶液顯堿性，硫酸鈉、氯化鈉溶

液顯中性，該土壤中一定含有的物質(zhì)是碳酸鈉。

（2）取少量土壤浸出液于試管中，滴加足量的稀鹽酸，稀鹽酸與碳酸鈉溶液反應，除去碳酸鈉，再加入適

量的氧化鋇溶液，若觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，硫酸鈉與氯化鋇溶液反應有白色沉淀生成，土壤中一定還含

有的物質(zhì)是硫酸鈉。

（3）若以上兩種物質(zhì)均存在，為進一步確定土壤鹽堿地的成分，只需判斷有無氯化鈉，重新量土壤浸出液

于試管中，首先使碳酸根、硫酸根離子完全沉淀下來，加入過量的硝酸鋇溶液，碳酸根離子、硫酸根離子

與鋇離子結(jié)合生成沉淀，再滴加適量硝酸銀，硝酸銀溶液與氯化鈉反應有白色沉淀生成，據(jù)此判斷有無氯

化鈉。實驗操作：新量土壤浸出液于試管中，滴加過量硝酸鋇溶液，充分反應，靜置，取生成清液，再滴

適量硝酸銀溶液，實驗現(xiàn)象：滴加硝酸銀溶液有白色沉淀生成，實驗結(jié)論：土壤鹽堿地的成分：含有氯化

鈉。

（4）A、施加有機腐殖酸，可中和堿性物質(zhì)，符合題意；

B、施撒熟石灰，可中和酸性物質(zhì)，但鹽堿地土壤為堿性，不符合題意；

C、發(fā)展水灌排鹽降堿，可降低碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉等鹽的濃度，可改善鹽堿地，符合題意；

D、科學合理施肥，可改善鹽堿地，符合題意；

故選：ACD。

2．（2024·湖南長沙）碳中和是指碳的排放與吸收達到平衡，基本實現(xiàn)碳的零排放：碳“捕集”是助力碳中和

的重要途徑。為此，興趣小組同學圍繞著CO2的吸收進行了實驗探究。

活動一：尋找吸收CO2的試劑

【設(shè)計與實驗】

(1)甲、乙、丙三組分別利用所提供的實驗用品設(shè)計了如下方案并進行實驗：

組

實驗方案現(xiàn)象結(jié)論

別

甲向一個集滿CO2的軟塑料瓶中加入適量的水，立即旋緊瓶軟塑料瓶變

CO2能被水吸收

組蓋，振蕩癟

乙

向盛有飽和的澄清石灰水的試管中。通入適量的CO2CO2能被澄清石灰水吸收

組

丙CO2不能被氫氧化鈉溶液

向盛有氫氧化鈉溶液的試管中，通入適量的CO2無明顯現(xiàn)象

組吸收

【解釋與分析】

(2)甲組實驗中軟塑料瓶變癟，是因為瓶內(nèi)氣壓；

(3)小禮同學對丙組的實驗結(jié)論提出質(zhì)疑，為了證明CO2與氫氧化鈉發(fā)生了反應，他向丙組所得溶液中滴加

足量的。觀察到有氣泡產(chǎn)生，從而證明CO2能與氫氧化鈉反應。

【得出結(jié)論】水、飽和石灰水和氫氧化鈉溶液均能吸收CO2。

活動二：比較吸收CO2的效果

【提出問題】水、飽和石灰水和氫氧化鈉濃溶液，哪個吸收CO2的效果更好？

【討論交流】

(4)飽和石灰水、水吸收CO2的效果差不多，從物質(zhì)的溶解性的角度分析，原因是。同學們一致認

為，只需要比較氫氧化鈉濃溶液、水吸收CO2的效果。

【設(shè)計方案】

(5)請你利用下列提供的實驗用品，幫助他們設(shè)計實驗并寫出實驗方案：。

（實驗用品：氫氧化鈉濃溶液、水、裝滿CO2的軟塑料瓶若干個，其它儀器自選）

【實驗與結(jié)論】通過實驗，同學們得出氫氧化鈉濃溶液吸收CO2的效果比水的好。

【遷移應用】SO2氣體排放到空氣中也會造成環(huán)境問題。同學們查閱資料．并利用下圖所示裝置和用品進行

實驗，來比較氫氧化鈉濃溶液、水吸收SO2的效果。

(6)請你分析，該實驗能否達到實驗目的。并闡述理由（已知實驗裝置氣密性良好且操作均正確）。

【表達與交流】通過以上探究，同學們認識到科學探究需要嚴謹?shù)乃季S。

【答案】(1)澄清石灰水變渾濁

(2)減小

(3)稀鹽酸/稀硫酸

(4)常溫下，氫氧化鈣微溶于水

(5)將相同體積的水和NaOH濃溶液，分別加入兩個充滿二氧化碳且容積相同的軟塑料瓶中，比較軟塑料瓶

變癟的程度

(6)不能，倒吸進入瓶中的水，會繼續(xù)吸收瓶內(nèi)剩余的SO2，最終充滿整個集氣瓶

【解析】（1）乙組：實驗方案向盛有飽和的澄清石灰水的試管中，通入適量的CO2，實驗結(jié)論：CO2能被

澄清石灰水吸收，二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和水，實驗現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁。

（2）向一個集滿CO2的軟塑料瓶中加入適量的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩，軟塑料瓶變癟，是因為瓶內(nèi)氣壓

變小，大氣壓將軟塑料瓶壓癟。

（3）向盛有氫氧化鈉溶液的試管中，通入適量的CO2，無明顯現(xiàn)象，為了證明CO2與氫氧化鈉發(fā)生了反應，

他向丙組所得溶液中滴加足量的某種溶劑，觀察到有氣泡產(chǎn)生，從而證明CO2能與氫氧化鈉反應，則加入

的某種溶劑是稀鹽酸或稀硫酸。

（4）飽和石灰水、水吸收CO2的效果差不多，從物質(zhì)的溶解性的角度分析，原因是氫氧化鈣微溶于水，水

中溶解氫氧化鈣的質(zhì)量較少，氫氧化鈣溶液和水吸收二氧化碳效果差不多。

（5）我們知道二氧化碳可以和氫氧化鈉溶液反應，也可以和氫氧化鈉溶液中的水反應，二氧化碳也能溶于

水，設(shè)計實驗驗證氫氧化鈉、水對二氧化碳的吸收效果，可以利用對比實驗記性驗證，實驗變量是氫氧化

鈉溶液、水，其它都是常量，實驗方案：將相同體積的水和NaOH濃溶液，分別加入兩個充滿二氧化碳且

容積相同的軟塑料瓶中，比較軟塑料瓶變癟的程度。

（6）不能，通常狀況下，1體積的水約能溶解40體積的二氧化硫，注射器注入5mL的水，約溶解200mL

二氧化硫氣體，此時倒吸進入瓶中的水，會繼續(xù)吸收瓶內(nèi)剩余的SO2，最終充滿整個集氣瓶。

3．（2024·甘肅蘭州）學習小組同學對洗衣劑的變遷產(chǎn)生了興趣，開展探究性活動。

任務一：談古——古代洗衣劑“灰”

【資料卡片】

資料一：“灰”就是草木灰，其主要成分為碳酸鉀。

資料二：堿性溶液可清洗油污，堿性越強，去油污效果越好。

活動一：獲得草木灰

【小組實驗】在實驗室里焚燒秸稈，獲得草木灰。

活動二：了解草木灰

【實驗準備】稱取a克草木灰，用一定溫度的熱水浸泡并過濾，將濾液平均分成兩份。

【探究實驗一】

(1)草木灰浸出液的酸堿性。

實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

取少量濾液于試管中，滴加溶液溶液變紅色草木灰浸出液顯堿性

【探究實驗二】草木灰中碳酸鉀的含量。

對另一份濾液進行了實驗，部分實驗過程如下圖所示：

【實驗反思】

(2)為了干燥氣體，B裝置中盛放的試劑是（填名稱）。

(3)實驗測定C裝置質(zhì)量增重了b克，原因是吸收了。

(4)查閱資料分析，發(fā)現(xiàn)測得的草木灰中碳酸鉀的含量偏低，可能的原因是________（填字母序號）。

A．用濃鹽酸代替稀硫酸進行了實驗

B．裝置中殘留的二氧化碳沒有被吸收

C．氫氧化鈉溶液與空氣直接接觸

【拓展延伸】

小組同學對常見的不同植物制得的草木灰都進行了測定，最終得知向日葵秸稈灰中碳酸鉀含量較高，更適

合作為洗衣劑使用。

任務二：論今——現(xiàn)代洗衣劑“爆炸鹽”

超市出售的爆炸鹽洗衣劑能輕松洗去頑固污漬，小組同學繼續(xù)進行探究。

【查閱資料】

爆炸鹽是一種含有過碳酸鈉的洗滌用品，過碳酸鈉遇水后發(fā)生分解，生成過氧化氫和一種碳酸鹽，洗滌效

果與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)相關(guān)。

(5)根據(jù)以上信息，寫出碳酸鹽中的陽離子（用符號表示）。

(6)為了驗證生成的過氧化氫，進行如下實驗：

實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

取適量爆炸鹽于試管中，加水、振蕩。將少量二氧化錳加入上述試管有氣泡產(chǎn)爆炸鹽遇水后有過

中，并將帶火星的木條伸入試管內(nèi)。生，且氧化氫生成

【交流討論】

(7)寫出實驗操作中過氧化氫分解的化學方程式。

爆炸鹽應該密封存放。

【答案】(1)無色酚酞

(2)濃硫酸

(3)二氧化碳/CO2

(4)B

(5)Na+

(6)木條復燃

MnO2

(7)2H2O22H2O+O2

【解析】（1）根據(jù)實驗結(jié)論草木灰浸出液顯堿性，堿性溶液遇無色酚酞溶液變紅，則取少量濾液于試管中，

滴加無色酚酞溶液，溶液變紅色，說明草木灰浸出液顯堿性；

（2）稀硫酸與碳酸鉀反應生成硫酸鉀、二氧化碳和水，濃硫酸具有吸水性且不與二氧化碳反應，則為了干

燥氣體，B裝置中盛放的試劑是濃硫酸；

（3）實驗測定C裝置質(zhì)量增重了b克，原因是吸收了二氧化碳，氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；

（4）A、用濃鹽酸代替稀硫酸進行了實驗，濃鹽酸具有揮發(fā)性，會揮發(fā)出氯化氫氣體，氫氧化鈉能與氯化

氫反應生成氯化鈉和水，會導致C裝置增重的質(zhì)量偏大，則根據(jù)增重的質(zhì)量計算出的草木灰中碳酸鉀的含

量偏高，不符合題意；

B、裝置中殘留的二氧化碳沒有被吸收，使得C裝置增重的質(zhì)量偏小，則根據(jù)增重的質(zhì)量計算出的草木灰中

碳酸鉀的含量偏低，符合題意；

C、氫氧化鈉溶液與空氣直接接觸，氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，會導致C裝置增

重的質(zhì)量偏大，則根據(jù)增重的質(zhì)量計算出的草木灰中碳酸鉀的含量偏高，不符合題意。

故選：B；

（5）過碳酸鈉遇水后發(fā)生分解，生成過氧化氫和碳酸鈉，則碳酸鈉中的陽離子是鈉離子，其離子符號為Na+；

（6）根據(jù)實驗結(jié)論爆炸鹽遇水后有過氧化氫生成，則取適量爆炸鹽于試管中，加水、振蕩，將少量二氧化

錳加入上述試管中，并將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，

氧氣能使帶火星的木條復燃，故實驗現(xiàn)象為有氣泡產(chǎn)生，且木條復燃；

MnO2

（7）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，化學方程式為2H2O22H2O+O2。

4．（2024·吉林長春）自熱食品中的發(fā)熱包浸泡在水中即可發(fā)熱。同學們開展了“探秘發(fā)熱包”實踐探究活動。

【查閱資料】

資料一：發(fā)熱包發(fā)熱溫度能保持在72℃以上10~15分鐘。

資料二：發(fā)熱包中發(fā)熱粉的主要成分為Al粉、CaO及Na2CO3，加水后發(fā)生反應的化學方程式為：

反應ⅠCaO+H2O=Ca(OH)2；

反應ⅡCa(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH；

反應Ⅲ2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2。

問題1：上述哪個反應是使發(fā)熱包溫度達到72℃以上的主要原因？

【進行實驗】分別取3g不同樣品，各加10mL水，其溫度與時間變化的曲線如下圖。

【分析討論】

(1)通過曲線b可知，反應(填序號)不能使溫度達到72℃以上。

(2)甲同學認為，通過曲線c可知，主要是反應Ⅲ使發(fā)熱包溫度達到72℃以上；乙同學認為此結(jié)論不準確，

曲線c對應實驗中使用了NaOH固體，溫度較高的原因也可能與有關(guān)；對此，甲同學補充說明，

通過曲線d可知，反應Ⅲ是發(fā)熱包溫度達到72℃以上的主要原因，請說明他得出此結(jié)論的理由。

問題2：能否只用Al粉和NaOH作發(fā)熱粉？

【分析討論】大家認為，可從經(jīng)濟、安全、發(fā)熱效果等視角進行分析。

(3)經(jīng)調(diào)查，CaO-420元/千克，Na2CO3-450元/千克，NaOH-1130元/千克。

根據(jù)NaOH的來源不同，計算可知：

若直接用8千克NaOH作發(fā)熱粉原料，成本為9040元。

若用CaO和Na2CO3原料制取8千克NaOH，理論上，所需CaO的成本為2352元，則CaO和Na2CO3的總

成本為元，成本更低。

(4)針對問題2，請你先做出判斷，再分別從物質(zhì)性質(zhì)和曲線變化趨勢兩個角度說出判斷理由。

問題3：發(fā)熱粉能持續(xù)發(fā)熱10~15分鐘的原因是什么？

【分析討論】

(5)對比曲線a、c、d可知，發(fā)熱粉持續(xù)發(fā)熱的原因可能是：反應(填序號)能夠逐漸地產(chǎn)生NaOH，

產(chǎn)生的NaOH再與Al粉反應，持續(xù)放出熱量。

(6)曲線a對應樣品比曲線d對應樣品先開始發(fā)熱的原因是。

【總結(jié)提升】可通過控制反應物的成分來調(diào)控化學反應的路徑，以滿足生產(chǎn)生活的需要。

【拓展延伸】

(7)使用發(fā)熱包時，撕開外包裝塑料袋，檢查裝有發(fā)熱粉的無紡布袋無破損后，放入涼水中。使用后妥善處

理發(fā)熱包。試推測無紡布應具備的性質(zhì)(答一條即可)。

【答案】(1)Ⅰ

(2)NaOH固體溶解時放出大量的熱通過曲線d可知，與Al粉反應的氫氧化鈉是由氫氧化鈣與碳

酸鈉反應生成的，與NaOH固體溶解時放出熱量無關(guān)

(3)7122

(4)不能只用Al粉和NaOH作發(fā)熱粉，理由是氫氧化鈉具有強烈的腐蝕性，使用不當，發(fā)生危險；通過曲線

c變化趨勢可以看出，發(fā)熱包溫度達到72℃以上后，持續(xù)時間較短，溫度下降快，發(fā)熱包發(fā)熱溫度不能保

持在72℃以上10~15分鐘

(5)Ⅱ

(6)氧化鈣先與水反應放出大量的熱

(7)導熱性好

【解析】（1）通過曲線b可知，只用氧化鈣作為發(fā)熱粉，氧化鈣與水反應放熱即反應Ⅰ不能使溫度達到72℃

以上。故填：Ⅰ。

（2）由于NaOH固體溶解時放出大量的熱，所以甲同學結(jié)論不準確；通過曲線d可知，由于與Al粉反應

的氫氧化鈉是由氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成的，與NaOH固體溶解時放出熱量無關(guān)，所以反應Ⅲ是發(fā)熱包

溫度達到72℃以上的主要原因。故填：NaOH固體溶解時放出大量的熱；通過曲線d可知，與Al粉反應的

氫氧化鈉是由氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成的，與NaOH固體溶解時放出熱量無關(guān)。

（3）設(shè)：制取8千克NaOH需要Na2CO3質(zhì)量為x。

Na2CO3CaOH2CaCO32NaOH

10680

x8千克

106x

808千克

x10.6千克

Na2CO3的成本=10.6千克×450元/千克=4770元。所以CaO和Na2CO3的總成本=2352元+4770元=7122元。

故填：7122。

（4）由于氫氧化鈉具有強烈的腐蝕性，使用不當，發(fā)生危險；且通過曲線c變化趨勢可以看出，發(fā)熱包溫

度達到72℃以上后，持續(xù)時間較短，溫度下降快，發(fā)熱包發(fā)熱溫度不能保持在72℃以上10~15分鐘，所以

不能只用Al粉和NaOH作發(fā)熱粉。故填：不能只用Al粉和NaOH作發(fā)熱粉，理由是氫氧化鈉具有強烈的

腐蝕性，使用不當，發(fā)生危險；通過曲線c變化趨勢可以看出，發(fā)熱包溫度達到72℃以上后，持續(xù)時間較

短，溫度下降快，發(fā)熱包發(fā)熱溫度不能保持在72℃以上10~15分鐘。

（5）由于反應ⅡCa(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH及曲線a、c、d可知，發(fā)熱粉持續(xù)發(fā)熱的原因可能

是：反應Ⅱ能夠逐漸地產(chǎn)生NaOH，產(chǎn)生的NaOH再與Al粉反應，持續(xù)放出熱量。故填：Ⅱ。

（6）曲線a的發(fā)熱粉在含有氧化鈣，由于氧化鈣先與水反應放出大量的熱，所以線a對應樣品比曲線d對

應樣品先開始發(fā)熱。故填：氧化鈣先與水反應放出大量的熱。

（7）為了快速提高食品溫度，所以無紡布應具備氯化鈉的導熱性。故填：導熱性好。

5．（2024·廣東深圳）思考樂小麗同學想制作防齲齒牙膏，探究乳酸的化學性質(zhì)。

(1)小麗發(fā)現(xiàn)齲齒會影響葡萄糖在嘴中轉(zhuǎn)化為乳酸，如下圖，在第分鐘時，葡萄糖全轉(zhuǎn)化為乳酸，

齲齒越嚴重pH越。

、

(2)

甲：向NaHCO3溶液中加入乳酸，

乙：向NaOH溶液溶液中加入乳酸，無明顯變化

丙：向Zn粉中加入乳酸，有氣泡產(chǎn)生

(3)Zn與HCl反應也有氣泡產(chǎn)生，請你寫出化學反應方程式；

(4)乳酸與金屬氧化物也會反應，請寫出金屬氧化物（化學式）

(5)乳酸是否與NaOH溶液反應，請寫出具體操作，并使實驗現(xiàn)象明顯。

具體操作：；

現(xiàn)象：；

結(jié)論：。

【答案】(1)20小

(2)產(chǎn)生氣泡

(3)Zn+2HCl=ZnCl2H2

(4)ZnO（合理即可）

(5)向滴有無色酚酞的NaOH溶液滴加過量的乳酸溶液由紅色變無色乳酸能與NaOH溶液反

應

【解析】（1）乳酸呈酸性，葡萄糖在嘴中轉(zhuǎn)化為乳酸，酸性增強，pH降低。根據(jù)圖象，第20分鐘時，pH

最小，說明在第20分鐘時，葡萄糖全轉(zhuǎn)化為乳酸，同時，齲齒越嚴重pH越小。

（2）NaHCO3能與酸反應生成鈉鹽、二氧化碳、水，所以向NaHCO3溶液中加入乳酸，產(chǎn)生氣泡。

（3）Zn與HCl反應生成ZnCl2、H2，化學方程式為：Zn+2HCl=ZnCl2H2。

（4）能與乳酸反應的金屬氧化物有：ZnO、CuO、Fe2O3、Fe3O4等。

（5）無色酚酞溶液遇堿變紅，遇中性或酸性物質(zhì)不變色。NaOH溶液呈堿性，能使無色酚酞溶液變紅，乳

酸與NaOH溶液反應生成鹽和水，會導致溶液堿性減弱。驗證乳酸是否能與NaOH溶液反應的一種方案是：

向滴有無色酚酞的NaOH溶液滴加過量的乳酸，若溶液由紅色變無色，說明乳酸能與NaOH溶液反應。

故填：向滴有無色酚酞的NaOH溶液滴加過量的乳酸；溶液由紅色變無色；乳酸能與NaOH溶液反應。

6．（2024·黑龍江牡丹江）興趣小組對一瓶久置的NaOH固體的變質(zhì)情況進行了實驗探究。

【提出問題】NaOH變質(zhì)了嗎？

【作出猜想】①沒有變質(zhì)②已經(jīng)變質(zhì)

(1)請用化學方程式表示NaOH能變質(zhì)的原因。

任務一定性實驗探究該NaOH固體是否變質(zhì)

【實驗活動1】

(2)興趣小組設(shè)計方案進行如下實驗

實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

猜想②成立

取少量該NaOH固體樣品完全溶于水，加入過量稀鹽酸

依據(jù)是（用化學方程式表示）

【反思評價】有的同學提出此實驗無法確定該NaOH固體變質(zhì)程度。

任務二定量實驗探究該NaOH固體變質(zhì)程度

【實驗活動2】

(3)興趣小組利用控制變量的方法進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表所示。

實

驗分別向左右容器內(nèi)加入下溫度升高值溶液

實驗裝置

序列物質(zhì)/CpH

號

11.0gNaOH固體31.5213.69

2agNa2CO3固體a的數(shù)值為10.0311.92

31.0g該NaOH固體樣品15.71m

【實驗結(jié)論】

(4)小組同學分析溫度升高值數(shù)據(jù)，確定該NaOH固體變質(zhì)程度是，請推測m的取值范圍是。

任務三計算該NaOH固體的變質(zhì)率

【實驗活動3】實驗步驟：稱量1．0g該NaOH固體樣品于小燒杯中備用：量取10．0mL12%的稀鹽酸：用電

子秤稱量反應前儀器和藥品的質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)：將稀鹽酸加入小燒杯內(nèi)，待完全反應，再次稱量儀器和反

應后溶液的質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)。

反應前質(zhì)量/g反應后質(zhì)量/g質(zhì)量差/g

105.32105.020.30

(5)興趣小組結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，計算出該NaOH固體的變質(zhì)率為（結(jié)果保留至1%）。

溫馨提示：變質(zhì)率=（已經(jīng)變質(zhì)的NaOH的質(zhì)量/未變質(zhì)前NaOH的總質(zhì)量）×100%

【反思評價】興趣小組充分認識到定量研究在化學實驗中的重要作用。

【拓展延伸】

(6)生活中的管道疏通劑和爐具清潔劑成分中都含有NaOH，包裝標簽上應注明的注意事項是（寫一

條）。

【答案】(1)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O

(2)產(chǎn)生氣泡Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2

(3)1.0/1

(4)部分變質(zhì)11.92<m<13.69

(5)66%

(6)密封保存

【解析】（1）氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，從而變質(zhì)，該反應的化學方程式為：

CO22NaOH=Na2CO3H2O；

（2）碳酸鈉能與稀鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，產(chǎn)生氣泡，說明含碳酸鈉，說明氫氧化鈉已經(jīng)變

質(zhì)，該反應的化學方程式為：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2；

（3）該實驗的目的是探究氫氧化鈉固體變質(zhì)程度，根據(jù)控制變量法，加入物質(zhì)的種類不同，其它因素相同，

故加入碳酸鈉固體的質(zhì)量也應是1.0g，即a的數(shù)值為1.0；

（4）由表中數(shù)據(jù)可知，相同條件下，該氫氧化鈉固體樣品的溫度升高值介于氫氧化鈉固體和碳酸鈉固體之

間，說明該NaOH固體變質(zhì)程度是部分變質(zhì)；

該氫氧化鈉固體部分變質(zhì)，即該氫氧化鈉固體樣品中含氫氧化鈉和碳酸鈉，故其溶液的pH值應介于實驗1

和實驗2之間，即m的取值范圍是：11.92＜m＜13.69；

（5）反應前后的質(zhì)量差為反應生成二氧化碳的質(zhì)量，則生成二氧化碳的質(zhì)量為0.30g

解：設(shè)該氫氧化鈉固體樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2

10644

x0.30g

106x

x≈0.72g

440.30g

設(shè)該樣品中變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量為y

CO22NaOHNa2CO3H2O

80106

y0.72g

80y

y≈0.54g

1060.72g

0.54g

故該NaOH固體的變質(zhì)率為：100%66%

0.54g1.00.72g

答：該NaOH固體的變質(zhì)率為66%；

（6）生活中的管道疏通劑和爐具清潔劑成分中都含有NaOH，氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應，故

包裝標簽上應注明的注意事項是：密封保存。

7．（2024·黑龍江龍江地區(qū)）同學們在學習堿的化學性質(zhì)時，進行了如圖所示的實驗。

【實驗探究1】

(1)實驗A中酚酞的作用是。

(2)實驗B中氣球的變化情況是，理由是（用文字表述）。

(3)實驗C中發(fā)生反應的化學方程式為：。

【實驗探究2】

(4)實驗結(jié)束后，將A、B、C三個實驗的濾液倒入同一個干凈的燒杯D中，發(fā)現(xiàn)燒杯底部產(chǎn)生白色沉淀，

上層清液呈紅色。

提出問題：燒杯上層清液中含有哪些溶質(zhì)（指示劑除外）？

猜想與假設(shè)：小芳：、；小莉：、、；小明：。

NaClNaOHNaClNaOHCaOH2

進行實驗：為了驗證小明的猜想，同學們設(shè)計以下實驗方案，請你幫助他們完成探究過程。

實驗過程實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

甲同學取少量上層清液于試管中，滴加適量溶液小明的猜想成立

CaOH2

乙同學取少量上層清液于試管中，滴加少量稀鹽酸無明顯現(xiàn)象小明的猜想不成立

反思與交流：你認為乙同學的結(jié)論是否正確（填“是”或“否”），理由是。

【答案】(1)作指示劑，判斷反應是否發(fā)生

(2)變大二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，二氧化碳被消耗，裝置內(nèi)氣體減少，壓強減

小

(3)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH

(4)NaCl、NaOH、Na2CO3產(chǎn)生白色沉淀否少量的稀鹽酸可能被氫氧化鈉完全消耗，

未與碳酸鈉反應

【解析】（1）實驗A中，氫氧化鈉溶液顯堿性，能使無色酚酞試液變紅，加入稀鹽酸，氫氧化鈉和稀鹽酸

反應生成氯化鈉和水，氯化鈉顯中性，稀鹽酸顯酸性，均不能使無色酚酞試液變紅，故溶液由紅色變?yōu)闊o

色，說明氫氧化鈉和稀鹽酸發(fā)生了反應，故酚酞的作用是：作指示劑，判斷反應是否發(fā)生；

（2）實驗B中二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，二氧化碳被消耗，裝置內(nèi)氣體減少，壓強減小，

故氣球變大；

（3）實驗C中發(fā)生反應為碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，該反應的化學方程式為：

Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH；

（4）猜想與假設(shè)：實驗A中氫氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，實驗B中二氧化碳和氫氧化鈉反應生

成碳酸鈉和水，實驗C中碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，實驗結(jié)束后，將A、B、C三個實

驗的濾液倒入同一個干凈的燒杯D中，發(fā)現(xiàn)燒杯底部產(chǎn)生白色沉淀，說明實驗C中氫氧化鈣過量，混合后，

氫氧化鈣和B中的碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，上層清液呈紅色，說明溶液顯堿性，則溶液中一定

不含鹽酸，因為鹽酸能與堿性物質(zhì)反應，不能共存，碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成了氫氧化鈉，故上層清液

中一定含氫氧化鈉，如果氫氧化鈣和碳酸鈉恰好完全反應，則上層清液中的溶質(zhì)為：氯化鈉、氫氧化鈉，

如果碳酸鈉過量，則溶質(zhì)為：氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉，如果氫氧化鈣過量，則溶質(zhì)為：氯化鈉、氫氧

化鈉、氫氧化鈣，故小明：NaCl、NaOH、Na2CO3；

進行實驗：取少量上層清液于試管中，滴加適量氫氧化鈣溶液，氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氫

氧化鈉，產(chǎn)生白色沉淀，說明含碳酸鈉，則小明的猜想正確；

反思與交流：由于燒杯上層清液中一定含氫氧化鈉，加入稀鹽酸，氫氧化鈉先與稀鹽酸反應生成氯化鈉和

水，待氫氧化鈉完全反應后，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，少量的稀鹽酸可能被氫氧化

鈉完全消耗，故滴加少量稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，不能得出小明的猜想不成立，故填：否，少量的稀鹽酸可

能被氫氧化鈉完全消耗，未與碳酸鈉反應。

8．（2024·黑龍江大慶）氫氧化鈣Ca（OH）2是常見的堿，是一種白色粉末狀物質(zhì)。我市某化學興趣小組在

實驗室研究CO2的性質(zhì)時偶然發(fā)現(xiàn)，澄清石灰水升溫時有固體析出（不考慮水的蒸發(fā)），為探究析出固體的

成分，該小組同學提出以下猜想。

【猜想與假設(shè)】析出的固體是Ca（OH）2。

(1)你認為提出此猜想的依據(jù)是。

【探究與結(jié)論】

(2)為驗證此猜想，小慶同學提出實驗方案：將固體過濾出，重新加水溶解配成飽和溶液，測定溶液的pH。

經(jīng)測定，室溫下溶液的pH為12，小慶同學認為固體中存在Ca（OH）2。

小娜同學提出另一種實驗方案：將升溫后變渾濁的石灰水恢復至原溫度，若溶液恢復澄清則證明猜想成立。

但在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象與猜想不一致，她觀察到。因此得出實驗結(jié)論：析出的固體中除了

Ca（OH）2還混有少量CaCO3。你認為存在CaCO3的原因是（用化學方程式表示）。

(3)上述實驗過程中使用pH試紙測定溶液酸堿度的操作為：在玻璃片上放一小片pH試紙，滴到pH

試紙上，與標準比色卡比較，讀出溶液的pH；實驗過程中發(fā)現(xiàn)過濾速率慢，可能的原因為（填字母）。

a．濾紙沒緊貼漏斗內(nèi)壁b．固體顆粒堵塞了濾紙孔隙c．濾紙破損

【答案】(1)氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小

＝

(2)石灰水中仍有少量白色固體CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O

(3)用玻璃棒蘸取待測液ab

【解析】（1）氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，所以澄清石灰水升溫時會有氫氧化鈣固體析出；

（2）小娜同學提出另一種實驗方案：將升溫后變渾濁的石灰水恢復至原溫度，若溶液恢復澄清則證明猜想

成立。但在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象與猜想不一致，即觀察到溶液中仍然有部分白色固體存在；因此得

出實驗結(jié)論：析出的固體中除了Ca（OH）2還混有少量CaCO3，是因為氫氧化鈣能與空氣中的二氧化碳反

＝

應生成碳酸鈣和水，方程式為：CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O；

（3）使用pH試紙測定溶液酸堿度的操作為：在玻璃片上放一小片pH試紙，用玻璃棒蘸取待測液滴到pH

試紙上，與標準比色卡比較，讀出溶液的pH；

a.濾紙沒緊貼漏斗內(nèi)壁，造成濾紙過濾面積減小，會造成過濾速率慢，符合題意；

b.固體顆粒堵塞了濾紙孔,會造成過濾速率慢,符合題意；

c.濾紙破損,會使過濾速率變快，過濾液仍渾濁，不符合題意；

故選：ab。

9．（2024·貴州）大自然的鬼斧神工造就出千溝萬壑、千瀑萬洞的“喀斯特地貌”，貴州雙河溶洞是全球白云

巖喀斯特典型的范例，某小組同學開展了研究性學習。

任務一：調(diào)查溶洞概況

小組同學通過實地勘察，繪制部分洞穴剖面圖如圖1。

(1)溶洞巖石以白云巖為主，其中的CaCO3、MgCO3兩種化合物的類別屬于（選填“酸”“堿”或“鹽”）。

(2)巖石裂縫滲水以及洞內(nèi)地下水對白云巖不斷侵蝕，形成千姿百態(tài)的溶洞地貌。測得A處滲水的pH7，

顯性。

任務二：探究白云巖溶蝕與鐘乳石的形成

【資料顯示】當遇到溶有的水時，會生成溶解性較大的，發(fā)生反應

CaCO3CO2CaHCO32

①；溶有的水遇熱或壓強變小時，就會分解，重新形成

CaCO3CO2H2OCaHCO32CaHCO32CaCO3

沉積下來，發(fā)生反應②。

CaHCO32CaCO3CO2H2O

【探究活動1】用CaCO3模擬白云巖的溶蝕

(3)設(shè)計方案制取CaCO3

白云巖中除CaCO3、MgCO3外，還含有多種成分。小組同學設(shè)計兩種不同反應原理的方案制取CaCO3模擬

溶蝕過程，完成下表。

序號試劑反應原理（化學方程式）

方案一CO2、氫氧化鈣固體、蒸餾水

方案二

(4)進行溶蝕模擬實驗

實驗一：用方案一進行實驗，向盛有一定量氫氧化鈣固體的燒杯中加入蒸餾水，攪拌，過濾，得到飽和澄

清石灰水。取15mL飽和澄清石灰水于燒杯中，通入一定量CO2，觀察到溶液立即變渾濁，繼續(xù)通入過量CO2，

渾濁液未變澄清。

【表達交流】根據(jù)資料顯示中的反應①，應觀察到渾濁液變澄清，現(xiàn)象與預期不符。經(jīng)過討論、分析，為

達到實驗目的，改進實驗如下。

實驗二：另取15mL飽和澄清石灰水于燒杯中，加入35mL蒸餾水，攪拌，通入一定量CO2，溶液逐漸變渾

濁，繼續(xù)通入過量CO2，渾濁液變澄清。

【分析與解釋】改進后現(xiàn)象與預期相符。加入35mL蒸餾水的作用是，渾濁液變澄清的原因是。

小組同學用其它的方法，證明了白云巖中的MgCO3也能在酸性條件下發(fā)生溶蝕。

【探究活動2】模擬鐘乳石的形成

取實驗二反應后的溶液，靜置，放于低壓環(huán)境，一段時間以后發(fā)現(xiàn)澄清溶液中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，實驗成功。

【遷移應用】圖1中，滴水從B處下落的過程中，產(chǎn)生CO2的原因可能是。

任務三：模擬洞內(nèi)地下水對白云巖的溶蝕

洞內(nèi)地下水中富含鈣離子、鍶離子、硫酸根離子等，小組同學用四種鹽溶液進行地下水對白云巖的溶蝕實

驗，測得白云巖溶蝕率（溶蝕率：白云巖減少的質(zhì)量與白云巖總質(zhì)量的比值。）隨時間變化的關(guān)系如圖2。

下列說法正確的是（填字母序號）。

A．白云巖的溶蝕率隨時間的增加而增大

B．鍶離子含量越多，越能促進白云巖的溶蝕

C．混合溶液會增大白云巖的溶蝕率

D．白云巖的溶蝕受鈣離子、鍶離子的影響

【項目總結(jié)】沉積物是“時間膠囊”，可反映出它們形成時的地質(zhì)環(huán)境，極具科研價值。

【答案】(1)鹽

(2)酸

＝

(3)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O碳酸鈉溶液、氫氧化鈣溶液

＝

Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH

(4)增加溶劑的量，增加碳酸氫鈣溶解的量碳酸鈣和二氧化碳和水反應生成可溶于水的碳酸氫鈣

壓強變小，碳酸氫鈣分解ACD

【解析】（1）CaCO3、MgCO3都是由金屬離子和碳酸根離子構(gòu)成的，屬于鹽；

（2）pH<7的溶液顯酸性，pH=7的溶液顯中性，pH>7的溶液顯堿性；

＝

（3）方案一：氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O；

方案二：可有碳酸鈉溶液和氫氧化鈣溶液制取碳酸鈣，碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，

＝

化學方程式為Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH；

（4）分析與解釋：根據(jù)反應①，反應中要消耗水，若水的量不足，碳酸氫鈣不能全部溶解，故加入35mL

蒸餾水，可以增加碳酸氫鈣溶解的量；繼續(xù)通入過量CO2，渾濁液變澄清，碳酸鈣和二氧化碳和水反應生

成可溶于水的碳酸氫鈣；

遷移應用：圖1中，滴水從B處下落的過程中，溶有較多碳酸氫鈣的地下水從巖石層滲進溶洞時遭遇壓強

變小，碳酸氫鈣逐漸轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，同時放出二氧化碳并生成水；

任務三：

A、根據(jù)圖像可看出，時間越長，白云巖的溶蝕率越大，故A正確；

B、根據(jù)圖像可看出，水中只有硫酸鍶時，白云巖的溶蝕率越小，故B錯誤；

C、根據(jù)圖像可看出，水中含有硫酸鈣、硫酸鍶時，會增大白云巖的溶蝕率，故C正確；

D、根據(jù)圖像可看出，水中含有不同量的鈣離子、鍶離子時，白云巖的溶蝕率不同，因此白云巖的溶蝕受鈣

離子、鍶離子的影響，故D正確。

故選ACD。

10．（2024·黑龍江牡丹江）興趣小組的同學為證明無明顯現(xiàn)象反應的發(fā)生，進行了如下創(chuàng)新實驗。（裝置氣

密性良好，藥品充足，部分儀器省略）

溫馨提示：

①單向閥只允許氣體、液體單向流動

②無水氯化鈣干燥HCl氣體

③常溫下幾種物質(zhì)在乙醇中的溶解度為

【實驗1】

(1)用裝有少量含酚酞的NaOH溶液的注射器，抽取適量濃鹽酸，能證明反應發(fā)生的實驗現(xiàn)象是，發(fā)

生反應的化學方程式為。

【實驗2】

(2)在廣口瓶內(nèi)裝入50mL的濃鹽酸，瓶內(nèi)會充滿HCl氣體的原因是。按圖示連接實驗裝置，打開彈簧

夾K和單向閥a、b，緩慢拉動注射器的活塞，抽取HCl氣體過程中，觀察到廣口瓶中的濃鹽酸底部有氣泡

產(chǎn)生，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是。關(guān)閉彈簧夾K和單向閥b，打開單向閥c，推動注射器的活塞，片刻后

觀察到試管中出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象是，可證明反應發(fā)生。

【表達交流】無明顯現(xiàn)象的反應可以從不同角度進行證明。

【答案】(1)溶液由紅色變?yōu)闊o色NaOH+HClNaCl+H2O

(2)濃鹽酸有揮發(fā)性，揮發(fā)出氯化氫氣體氣體的溶解度隨壓強的減小而減小白色沉淀

【解析】（1）氫氧化鈉顯堿性，能使無色酚酞溶液變紅色，用裝有少量含酚酞的NaOH溶液的注射器，抽

取適量濃鹽酸，當觀察到溶液由紅色變?yōu)闊o色，說明氫氧化鈉被消耗，則可證明發(fā)生反應，即鹽酸和氫氧

化鈉反應生成氯化鈉和水，化學方程式為：HCl+NaOH＝NaCl+H2O；

（2）在廣口瓶內(nèi)裝入50mL的濃鹽酸，瓶內(nèi)會充滿HCl氣體的原因是濃鹽酸有揮發(fā)性，揮發(fā)出氯化氫氣

體；

按圖示連接實驗裝置，打開彈簧夾K和單向閥a、b，緩慢拉動注射器的活塞，抽取HCl氣體過程中，壓

強減小，觀察到廣口瓶中的濃鹽酸底部有氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生該現(xiàn)象，是因為氣體的溶解度隨壓強的減小而減

??；

根據(jù)提示中，氯化鈉在乙醇中的溶解度為17.3g，氯化氫在乙醇中的溶解度為41.6g，而氯化鈉在乙醇中的

溶解度為0.065g，關(guān)閉彈簧夾K和單向閥b，打開單向閥c，推動注射器的活塞，鹽酸和片刻后觀察到試管

中出現(xiàn)白色沉淀，則可證明反應發(fā)生，即氫氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水，生成的氯化鈉在乙醇中的

溶解度最小，會析出。

11．（2024·廣東）鹽湖蘊藏著豐富的資源。興趣小組圍繞鹽湖展開相關(guān)的探究活動。

(1)探源鹽文化

i.《說文解字》云：“鹽，鹵也”。甲骨文中的“鹵”(如圖1)蘊含的獲取鹽的方法是。

ii.夏天曬“鹽”得到的NaCl的用途有(寫一種)，冬天撈“堿”得到的Na2CO3的俗稱是。

(2)探秘冬天撈“堿”

據(jù)圖2分析，冬天適合撈“堿”的原因是。將含Na2CO3和NaCl的模擬鹽湖水降溫結(jié)晶，檢驗得到的

晶體中是否含有NaCl。

【查閱資料】AgCl為白色固體，不溶于水和稀硝酸；Ag2SO4為白色固體，微溶于水。

(3)【方案研討】

方方案設(shè)計評價交流

案

取樣，溶解，滴加少量AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色教師指出該方案不嚴謹，原因是Ag2CO3也為白

1

沉淀，則含有NaCl色沉淀

取樣，溶解，先滴加過量稀鹽酸，再滴加少量AgNO3滴加稀鹽酸發(fā)生反應的化學方程式為；有

2

溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有NaCl同學提出該方案也不嚴謹，原因是

【方案優(yōu)化】

(4)將方案2中的稀鹽酸換成。

a.CaCl2溶液b.稀硝酸c.稀硫酸

【實驗及結(jié)果】實施優(yōu)化后的方案，結(jié)果表明含有NaCl。

【廢液處理】

(5)提出合理處理實驗廢液的措施：(寫一條)。

【答案】(1)蒸發(fā)結(jié)晶作調(diào)味品、腌制食物、醫(yī)療配制生理鹽水、農(nóng)業(yè)選種純堿、蘇打

(2)溫度降低，碳酸鈉的溶解度減小而析出晶體

(3)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2加入過量稀鹽酸，引入了氯離子，無法驗證得到的晶體中

是否含有NaCl

(4)b

(5)加入適量的氫氧化鈉溶液來中和廢液中的硝酸，再將處理后的廢液倒入指定的廢液缸中

【解析】（1）由圖1可知，甲骨文中的“鹵”蘊含的獲取鹽的方法是蒸發(fā)結(jié)晶；

夏天曬“鹽”得到的NaCl的用途有作調(diào)味品、腌制食物、醫(yī)療配制生理鹽水、農(nóng)業(yè)選種等；冬天撈“堿”得到

的Na2CO3的俗稱是純堿、蘇打；

（2）由圖2可知，冬天適合撈“堿”的原因是溫度降低，碳酸鈉的溶解度減小而析出晶體；

（3）取樣溶解，先滴加過量稀鹽酸，再滴加少量AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有NaCl，滴加稀鹽

酸是為了除去碳酸鈉，發(fā)生的反應是碳酸鈉與稀鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，化學方程式為

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2；有同學提出該方案也不嚴謹，原因是加入過量稀鹽酸，引入了氯離子，

無法驗證得到的晶體中是否含有NaCl；

（4）a、CaCl2溶液中含有氯離子，會影響氯化鈉的驗證，不符合題意；

b、稀硝酸與碳酸鈉反應生成硝酸鈉、二氧化碳和水，能除去碳酸鈉且不會引入氯離子，不會影響氯化鈉的

驗證，符合題意；

c、稀硫酸與碳酸鈉反應生成硫酸鈣、二氧化碳和水，硫酸鈣微溶于水，硫酸根離子與銀離子結(jié)合生成微溶

于水的白色固體硫酸銀，會影響氯化鈉的驗證，不符合題意。

故選：b；

（5）實驗廢液中含有過量的稀硝酸，則處理實驗廢液的措施可以是加入適量的氫氧化鈉溶液來中和廢液中

的硝酸，再將處理后的廢液倒入指定的廢液缸中。

12．（2024·廣西）氫氣是一種對環(huán)境友好的清潔能源。以水為原料制備氫氣在新能源領(lǐng)域備受關(guān)注。某興趣

小組為此開展了電解水的實驗探究。

任務一探究電解水產(chǎn)生的氣體

(1)興趣小組向圖裝置中加入蒸餾水，接通電源后，沒有觀察到明顯現(xiàn)象。查閱課本后，興趣小組向水中添

加少量氫氧化鈉溶液，a、b管很快出現(xiàn)了氣泡。b管內(nèi)的氣體是。

任務二探究物質(zhì)對電解水產(chǎn)生氫氣的速率的影響

資料：加入碳酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉都可以提高水的電解效率。

(2)甲同學分別取等質(zhì)量的碳酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉溶液，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)均為12%，在相同條件下進行

實驗，產(chǎn)生氫氣的速率如圖所示。由此可知，在相同條件下，加入，產(chǎn)生氫氣的速率最大。

(3)乙同學取不同質(zhì)量分數(shù)的氫氧化鈉溶液，在相同條件下進行實驗，其結(jié)果如圖所示。產(chǎn)生氫氣速率的變

化趨勢為。

(4)丙同學從實驗室取用了一瓶久置的氫氧化鈉固體，在相同條件下進行實驗，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氫氣的速率比乙同

學的小。丙同學猜想速率變小的原因可能是(用化學方程式解釋)。

(5)為了驗證猜想，丙同學設(shè)計了如圖的實驗裝置。當他滴加稀硫酸時，觀察到飽和澄清石灰水變渾濁，他

認為猜想正確。同學們討論后發(fā)現(xiàn)，該設(shè)計方案不夠嚴謹，其原因是。請你在該裝置的基礎(chǔ)上提出

改進方法以達到驗證目的，該方法是。

(6)基于安全考慮，老師建議電解水時最好選用碳酸鈉溶液，因為NaOH具有。

【答案】(1)氧氣/O2

(2)氫氧化鈉/NaOH

(3)先增大后減小

(4)CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O

(5)飽和澄清石灰水變渾濁可能是由于反應放熱，飽和澄清石灰水溫度升高，導致氫氧化鈣析出而變渾

濁，不一定是由碳酸鈉與稀硫酸反應生成的二氧化碳與澄清石灰水反應產(chǎn)生的，不能確定樣品中一定存在

碳酸鈉將具支試管向提，脫離與飽和澄清石灰水接觸，再滴入稀硫酸，觀察澄清石灰水是否變渾濁

(6)強烈的腐蝕性

【解析】（1）水通電時，負極產(chǎn)生氫氣，正極產(chǎn)生氧氣，體積比為2：1，b管與電源的正極相連，管內(nèi)的

氣體是氧氣（或O2）；

（2）根據(jù)圖像可知，在相同條件下，加入氫氧化鈉（NaOH）時，產(chǎn)生氫氣的速率最大；

（3）由圖像可知，產(chǎn)生氫氣速率的變化趨勢為先增大后減小；

（4）久置的氫氧化鈉固體可能會吸收空氣中的二氧化碳而變質(zhì)，生成碳酸鈉，導致產(chǎn)生氫氣的速率變小，

化學方程式為：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；

（5）若樣品中存在氫氧化鈉，氫氧化鈉與硫酸發(fā)生的反應是中和反應，該反應是放熱反應，氫氧化鈣的溶

解度隨溫度的升高而減小，飽和澄清石灰水變渾濁可能是由于反應放熱，飽和澄清石灰水溫度升高，導致

氫氧化鈣析出而變渾濁，不一定是由碳酸鈉與稀硫酸反應生成的二氧化碳與澄清石灰水反應產(chǎn)生的，不能

確定樣品中一定存在碳酸鈉；改進方法：將具支向提，脫離與飽和澄清石灰水接觸，再滴入稀硫酸，觀察

澄清石灰水是否變渾濁；

（6）基于安全考慮，老師建議電解水時最好選用碳酸鈉溶液，因為NaOH具有強烈的腐蝕性。

13．（2024·四川廣元）實驗室有兩瓶試劑，分別為待測液A、待測液B，已知一瓶是稀鹽酸或稀硫酸，另一

瓶是NaOH溶液或Ca(OH)2溶液。同學們對待測液的成分進行了探究。

(1)小芳用玻璃棒蘸取待測液A滴于pH試紙上，測出待測液A的pH約為3，則待測液A是溶

液(填“酸”或“堿”)。

(2)為進一步確定溶液中溶質(zhì)成分，小芳又做了四組實驗。請你幫助她完善如表并分析：

實驗序號實驗一實驗二實驗三實驗四

所加試劑鋅粒BaCl2溶液紫色石蕊溶液Na2CO3溶液

待測液A產(chǎn)生白色沉淀變紅產(chǎn)生氣泡

現(xiàn)象

待測液B無明顯現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀變藍無明顯現(xiàn)象

根據(jù)實驗現(xiàn)象，可推測出待測液A是(填化學式)溶液。以上四組實驗中，只根據(jù)其中一組的實

驗現(xiàn)象即可證明待測液B為NaOH溶液的是(填實驗序號)。

【質(zhì)疑討論】

(3)小強對實驗二中待測液B產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象提出質(zhì)疑，經(jīng)過討論，大家一致認為待測液B已變質(zhì)，寫

出待測液B變質(zhì)的化學方程式。

【提出問題】NaOH溶液變質(zhì)后，溶質(zhì)的成分是什么？

【猜想假設(shè)】

(4)猜想一：NaOH、Na2CO3；猜想二：。

【設(shè)計實驗】

(5)小強設(shè)計了如下實驗，請你幫助他完善下表，得出正確結(jié)論。

實驗方案及操作步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

步驟一：取少量變質(zhì)后的NaOH溶液于試管中，加入過量BaCl2溶液充分反應，產(chǎn)生白色沉

猜想一成

過濾。淀

立

步驟二：取少量步驟一中的濾液于試管中，向其中滴加。溶液變紅

【反思拓展】

(6)解決同一個問題的方法有很多種，上表步驟二還可以用下列(填字母代號)方案代替，產(chǎn)生其

他的現(xiàn)象后，也能得到相同的結(jié)論。

a．滴加CuCl2溶液b．滴加MgSO4溶液c．通入CO2

【答案】(1)酸

(2)產(chǎn)生氣泡H2SO4實驗四

(3)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

(4)Na2CO3/碳酸鈉

(5)

2～3滴無色滴酚酞溶液

(6)ab

【解析】（1）pH<7，溶液呈酸性，小芳用玻璃棒蘸取待測液A滴于pH試紙上，測出待測液A的pH約為3，

則待測液A是酸溶液，