15、科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学以酸为专题，对酸的五种化学性质进行探究、总结及应用，请回答有关问题：

酸的化学性质①﹣﹣酸与酸碱指示剂的作用。

酸能使紫色石蕊溶液变成红色，不能使无色酚酞溶液变色。

酸的化学性质②

图1中M所代表的物质类别是　        　。黄金是一种常见饰品，现实生活中，少数商贩用黄铜冒充黄金出售，可以用化学的方法加以鉴别。某同学为了测定黄铜（铜锌合金）样品的成分，将60g稀HCl分三次加入到盛有10g该样品的烧杯中，所得数据如下表，则该黄铜样品中含锌的质量分数为　      　。

酸的化学性质③﹣﹣酸与金属氧化物的反应。

盐酸可用于金属制品表面除锈等。

酸的化学性质④﹣﹣酸碱中和反应。

该校化学兴趣小组的同学重点以“酸碱中和反应”为课题进行探究。小宇同学向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸，一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂，于是他停止滴加稀硫酸。同学们纷纷对实验烧杯溶液中含有哪些溶质展开了讨论。

【提出问题】实验的烧杯中溶质含有哪些物质？

【提出猜想】猜想一：溶质中只有Na₂SO₄

猜想二：溶质中可能是Na₂SO₄和NaOH

猜想三：溶质中可能是　                       　。

【查阅资料】Na₂SO₄溶液呈中性

【实验探究】小宇同学设计如下的实验方案

【方案评价】同学们对小宇上述的方案讨论后认为：

①方案一存在缺陷，该方案不能证明猜想一是正确的，其原因是　                      　。

②方案二也不能证明猜想三是正确的，理由是　                               　。

③同学们经过讨论，一致认为方案三能够证明猜想三是正确的，并讨论除此方案外，还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属、碳酸盐等物质进行证明。

【实验反思】在分析化学反应后所得物质成分时，还需考虑反应物的用量。

【学科渗透】如图2所示，小宇同学在进行溶液导电性的实验时，将电极两端插入稀H₂SO₄溶液中，闭合开关，小灯泡正常发光，然后逐滴向稀H₂SO₄中加入Ba(OH)₂溶液至过量，请推测小灯泡的发光情况为　                               　；发生反应的化学方程式是　                                        　。

酸的化学性质⑤﹣﹣酸与盐的反应

利用图3所示装置来验证CO₂气体的性质，要证明CO₂与NaOH溶液能够发生反应，可先加氢氧化钠溶液，再加盐酸，气球的变化是　                        　。

【方法感悟】在化学实验中，可通过验证反应后生成物的存在，来验证某化学反应的发生。

16、无论在化学世界里，还是在日常生活中，酸是广泛存在而又非常重要的物质。下面对常见的酸——硫酸的部分性质进行探究。

(1)浓硫酸的特性

①向一个烧杯中加入一定质量的浓硫酸，总质量为m₁;敞口放置在空气中一段时间后，总质量为m₂，那么m₁          (填“>”“=”或“<”) m₂。

②如图1所示，将水滴入装有浓硫酸的锥形瓶中(锥形瓶和木板用熔化的石蜡粘在一起)，观察到液滴四溅。据图1分析，下列关于浓硫酸的叙述正确的是         。

A.稀释浓硫酸时，一定要将浓硫酸缓慢注入水中

B.稀释浓硫酸时，一定要将水缓慢注入浓硫酸中

C.浓硫酸充分溶于水后，可以将锥形瓶从木板上轻轻提离

(2)与金属反应

向装有镁、铁、铜的A、B、C三支试管中(如图2)，分别加入等质量等质量分数的稀硫酸，不能观察到明显现象的是         (填序号);请写出反应最剧烈的试管中发生反应的化学方程式                          。

(3)与非金属反应

将冷的浓硫酸加入装有碳粉的圆底烧瓶中，无明显现象;加热该混合物，有大量气泡产生，现对导出的气体成分进行验证。

【查阅资料】

①碳与浓硫酸在加热时，除了生成水之外，还生成二氧化硫和碳的一种氧化物;

②二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，其中，二氧化硫还能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色。

【实验验证】某化学兴趣小组在老师指导下设计了如图3实验装置进行验证。

温馨提示:丁装置的A、B、C中均装有紫红色的酸性高锰酸钾溶液。

①为了完成对导出气体的验证.请将上述装置进行正确的连接:甲→        →       

→丙        (填序号)

②请完成如表中的相关内容:

【获得结论】碳与浓硫酸加热反应的化学方程式                           。

【知识拓展】化学反应的进行与反应物的溶质质量分数、反应条件都有一定关系。酸不仅仅能与某些金属反应，还能与某些非金属单质在一定条件下反应。

17、科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验，向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO₂，未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO₂能否反应进行验证，并对废液的成分进行探究。

活动一

同学们经过讨论，设计了甲装置并进行实验，请你把实验现象补充完整。

活动二

兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验

（1）取软塑料瓶中的液体于三支试管中，三位同学分别完成如图所示实验。

（2）同学们观察到A试管中有气泡冒出，B、C试管中均有白色沉淀生成。请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式　                           　。

（3）以上三个实验均能证明CO₂与NaOH发生了反应。请写出甲装置中发生反应的化学方程式　                    　。

活动三

实验结束后，同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中（如图），充分搅拌、静置，观察到烧杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。请你分析烧杯上层溶液中一定不含有的离子是　   　（填离子符号）。小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行如下探究。

【提出问题】烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子？

【猜想与假设】上层溶液中可能含有OH^﹣、CO₃^2﹣、Ca²⁺中的一种或几种。

【进行实验】

【反思评价】

（1）经过综合分析，最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有　             （填离子符号）。

（2）将烧杯内的物质过滤，滤渣回收，向滤液中加入适量的　   　（填名称）进行处理后再排放，可以有效防止水体污染。

18. 小杨往NaOH溶液中滴加稀硫酸，溶液无明显变化，他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究，请回答下列问题。

【实验一】

（1）向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液，振荡，再滴入稀硫酸，观察到溶液由　   　色变为无色，该反应的化学方程式为　                                       　。

（2）继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液，不断振荡，如果观察到　              现象，证明了滴加的稀硫酸过量。

【实验二】按照“证明反应后NaOH消失了”这个角度，同学们又设计了实验二，利用NaOH溶液、CuSO₄溶液、稀盐酸同样证明了酸和碱能发生反应，其中试剂丙是　   　。

【拓展延伸】CO₂通入NaOH溶液中也无明显现象，CO₂与NaOH溶液能否发生化学反应呢？小组同学对此继续探究。

【查阅资料】常温下NaOH、Na₂CO₃在水、乙醇中的溶解性如下表所示：

【实验三】

小组同学设计了多角度验证CO₂与NaOH溶液反应的实验，如实验三图所示（装置已连接好，气密性良好，止水夹a和b已关闭，部分仪器已略去）。

【温馨提示】CO₂与乙醇不反应，本实验条件下CO₂在乙醇中的溶解忽略不计。

（1）把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO₂的三口烧瓶中，轻轻振荡，观察到的现象是　                     。

写出该反应的化学方程式　                              　。

（2）把导管d移出石灰水，打开止水夹a、b，再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N₂，目的是　               　。过了一段时间后，先把导管d放入澄清石灰水中，接着关闭止水夹a，再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内，观察到三口烧瓶中产生气泡，烧杯中的澄清石灰水变浑浊。此实验从　    　角度证明了CO₂与NaOH溶液发生了反应。

【总结归纳】对于无明显现象的反应，可以通过改变实验装置，创设新的情境，观察到明显的反应现象，从而判断反应的发生。

19、过氧化钙（CaO₂）是一种环境友好型供氧剂，可用于鱼类养殖、农作物栽培等，实验室有一瓶放置一段时间的过氧化钙样品，某兴趣小组对其成分展开了如下探究。

[查阅资料）CaO₂能与水反应最终生成Ca(OH)₂和O₂也能与CO₂反应得到 CaCO₃和O₂．过氧化氢溶液具有漂白性。

[提出问题]该固体样品的成分是什么？

[猜想假设]可能是CaO₂、Ca(OH)₂、CaCO₃中的一种或几种。

[实验探究]

[得出结论]

（1）由实验1、2可知，白色固体中肯定有　             　；

（2）实验2中所加试剂X可以是　 　（填字母序号）。

A．稀硫酸    B．稀盐酸    C．稀硝酸    D．水

（3）根据实验3　   　（填“能”或者“不能”）判断原固体样品中含有Ca(OH)₂理由是　                                                         　。

[反思交流]

（4）过氧化钙敞口放置在空气中，最终会变质为　  　（填化学式），原因是　                                                                          　。

（5）该兴趣小组在老师指导下，用装置甲进行少量过氧化钙样品与足量水反应的实验，实验时加入过氧化钙样品与足量水，迅速密闭装置，开始测氧气浓度。滴入几滴酚酞试液，观察到三颈烧瓶中溶液先变红后慢慢褪色。620秒时，将气球内二氧化锰加入三颈烧瓶中，瓶内氧气浓度随反应时间变化如图乙。

①AB段氧气浓度几乎不变的原因可能是　                                 　；

②滴入酚酞试液后，三颈烧瓶中溶液变红后会慢慢褪色的原因可能是　      　；

③写出BC段可能发生反应的化学方程式                　。

20、碘化钾（KI）是一种白色固体，常用于预防和治疗地方性甲状腺肿，放置在空气中很容易变质（出现泛黄现象），为了探究碘化钾变质的原因，某化学小组开展以下实验：

【提出猜想】对于碘化钾变质的原理，有两种不同的猜想：

猜想Ⅰ：4KI+O₂+2CO₂═2K₂CO₃+2I₂

猜想Ⅱ：4KI+O₂+2H₂O═4KOH+2I₂

【查阅资料】KOH能与CO₂反应生成K₂CO₃，K₂CO₃的化学性质与CaCO₃类似

【实验过程】实验1：取适量碘化钾固体暴露于空气中一段时间，观察到固体泛黄，往泛黄的固体中加入足量的稀盐酸，产生无色无味的气体，将气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。

①使澄清石灰水变浑浊的化学方程式是　                                　

②据此现象，　 　（填“能”或“不能”）得出“猜想Ⅰ是造成碘化钾变质的原因”的结论。

实验2：按如图1、图2所示装置进行实验，数日后，观察到图1中碘化钾固体无泛黄现象，据此现象，可得出的结论是：猜想　 　不成立，图2中碘化钾固体也无泛黄现象，据此现象，可得出的结论是：猜想　  　不成立。

实验3：查阅文献可知，常温下某些气体和固体的反应须在潮湿环境中进行，化学小组据此改进实验，化学小组得出结论：碘化钾固体泛黄变质是碘化钾与水、　   　和　   　共同作用的结果。

【继续探究】影响碘化钾变质快慢的因素有哪些（只要求提出假设和实验方案）？

假设　   　。实验方案：　                                             　。

21、某无色溶液甲，可能含有硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠；某白色固体乙中可能含有硝酸钡、氯化钠。某化学兴趣小组为探究其成分做了以下实验：

Ⅰ．取少量溶液甲于试管中，滴加酚酞溶液，观察到溶液呈红色；

Ⅱ．取一定量白色固体乙于烧杯中，逐渐加入溶液甲并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入溶液甲的质量的变化如图中折线ABC所示；

Ⅲ．继续向烧杯中滴加过量的稀硝酸并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如图中CD所示；

Ⅳ．再继续向烧杯中滴加硝酸银溶液，烧杯内固体的质量随加入硝酸银溶液的质量的变化如图中DE所示。

请回答下列问题：

（1）溶液甲的pH　   　（填“小于”或“等于”、“大于”）7；

（2）溶液甲中一定含有　             　，固体乙中一定含有　        。

（3）D点时，烧杯中溶液一定含有的溶质是　                          　。

（4）根据步骤IV不能确定溶液甲中某种物质一定存在，理由是　            　。要证明甲中该物质的存在，需要补充的实验操作是　                       　。

22、已知:2Na₂O₂+2CO₂＝2Na₂CO₃+O₂;2Na₂O₂+2H₂O＝4NaOH+O₂↑。为了证明过氧化钠(Na₂O₂)固体可在呼吸面具和潜水艇中作供氧剂,某化学兴趣小组的同学利用如下图所示实验装置进行探究活动(铁架台等已略去)。

(1)A装置中所发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 

(2)请将如下图方框中A装置的长颈漏斗和玻璃导管补画完整。

(3)D装置的作用是　　　　　　;E装置中可能发生的有关反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)为了达到实验的目的,以上装置导管接口正确的连接顺序为a接　 、　接　、接　、　接b。 

(5)氧气可采用B装置收集并用带火星的木条检验,这是利用了氧气的哪些性质?　　　　　　　　　　。 

(6)实验结束后,取C装置中固体溶于水,无气泡产生。请设计实验,检验C装置中固体的成分:                                                          

  (简要写出实验步骤、现象和结论)。

（图文来源网络，版权归原作所有）

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