类型2 混合物成分的探究
考向1 固体成分的探究
6. [2025·福建中考]
博物院油画馆的讲解员告知同学们，油画若保存不当，其中的红铅颜料在空气中会缓慢变成白色。为探究红铅（\ce{Pb_{3}O_{4}}）的变色原因，研究性学习小组开展实践活动。
[查阅资料]
①\ce{Pb_{3}O_{4}}是难溶于水的红色固体，暴露在空气中可转化为\ce{PbCO_{3}}、\ce{Pb(OH)_{2}}中的一种或两种。
②\ce{PbCO_{3}}、\ce{Pb(OH)_{2}}均为难溶于水的白色固体，均能与稀硝酸（\ce{HNO_{3}}）发生复分解反应。
[活动1]探究红铅变色与光照强度的关系
在3支洁净试管中分别加入\ce{Pb_{3}O_{4}}粉末，控制单一变量进行实验（如下表所示）。
试管编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
光照强度 弱 较强 强
实验现象 无明显变化 红色粉末少量变白 红色粉末变白
(1) 实验过程中，试管应保持敞口状态的理由是________________________。
(2) 该实验可以得出的结论是________________________。
(3) 一定条件下，\ce{Pb_{3}O_{4}}分解有\ce{O_{2}}产生。检验\ce{O_{2}}的方法是________________________。
[活动2]探究白色固体的组成
取上述试管Ⅲ中的白色固体进行如下实验：
\text{白色固体M} \xrightarrow[\text{足量}]{\text{稀硝酸}} \begin{cases} \text{气体A(能使澄清石灰水变浑浊)} \\ \text{溶液B} \end{cases}
(4) 由白色固体M生成气体A的化学方程式为________________________。
(5) 依据上述实验的现象，无法确定白色固体M中是否还含有\ce{Pb(OH)_{2}}，其理由是________________________。
(6) 将溶液B中的铅元素完全转化为\ce{PbCO_{3}}沉淀，并依据\ce{PbCO_{3}}沉淀的质量(x)和白色固体M的质量(y)的关系，可以确定白色固体M是否含有\ce{Pb(OH)_{2}}。若含有\ce{Pb(OH)_{2}}，则xy（选填“>”“<”或“=”）。
(7) 基于上述探究，为了更好地保护油画，请你为参观人员提出一条合理的建议：__________________。
考向2 溶液成分的探究
7. [2024·烟台中考]
《天工开物》中记载了古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄纸、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。
[查阅资料]
①\ce{BaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} = BaCO_{3}↓ + 2NaCl}；
②\ce{BaCl_{2}}溶液呈中性；
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。
任务一：废液成分分析
[提出猜想] 推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种。
[实验设计与实施]
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液 ________________________ 废液中有
步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中，________________________ ________________________ 废液中有
任务二：废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如图所示的实验，取100 g废液样品放入装置A的锥形瓶中。先通入一会儿\ce{N_{2}}，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿\ce{N_{2}}后，测得装置C、D分别增重2.1 g和0.1 g。
(1) 锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿\ce{N_{2}}，其原因是________________________。
(2) 装置C中反应的化学方程式是________________________。
(3) 废液中碳酸钠的质量分数是________________________。
(4) 如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量______（选填“偏大”或“偏小”）。
任务三：废液的处理
(5) 为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式是________________________。
考向3 气体成分的探究
8. [2025·日照中考]
探究木炭和氧化铜反应生成的气体。兴趣小组将氧化铜粉末和木炭粉以质量比13.3:1混合进行实验（\ce{2CuO + C\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}）。将生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，试管中溶液先浑浊后变澄清。实验结束后称量，混合固体减少的质量大于试管增加的质量。
[查阅资料] \ce{CaCO_{3} + CO_{2} + H_{2}O = Ca(HCO_{3})_{2}}，\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}可溶于水。
(1) 任务一：探究固体减少的质量和试管增加的质量不相等的原因
[作出猜想] 木炭和氧化铜反应生成的气体：
①猜想一：只有\ce{CO_{2}}；猜想二：只有\ce{CO}；猜想三：。
②甲同学提出，猜想二不成立，依据是。
[实验探究1] 乙同学使用足量澄清石灰水，重复上述实验，发现固体减少的质量仍然大于试管增加的质量。
[实验结论1] ③猜想______不成立。
[实验探究2] 丙同学将氧化铜粉末与木炭粉以质量比13.3:1混合，称取0.4 g混合粉末放入W形玻璃管a处，在b处放入0.2 g氧化铜粉末，如图。a、b两处同时加热，一段时间后，发现a处固体变红，b处有少量红色固体产生。
④写出b处发生反应的化学方程式：________________________。
[实验结论2] 猜想三成立。
(2) 任务二：探究CO的来源
[作出猜想] 可能发生的化学反应：
猜想四：\ce{2CuO + C\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}，\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}；
猜想五：\ce{CuO + C\xlongequal{高温} Cu + CO↑}。
[实验探究3] 丁同学在两个大试管中分别装入氧化铜和木炭质量比为13.3:1和13.3:2的混合粉末0.3 g。向两个大试管中先通入足量氦气，然后同时加热两个大试管。利用传感器测定产生\ce{CO}、\ce{CO_{2}}的浓度（单位：ppm）。实验结果如图所示。
①先通入氦气的目的是排除装置中的空气，能否用氢气代替氦气？（选填“是”或“否”）。
②由图可知，反应先生成（填化学式）气体；增加固体混合物中木炭的质量分数，\ce{CO}的浓度______（选填“不变”“变大”或“变小”）。
[实验结论3] ③\ce{CO}的来源：猜想______成立。
类型3 物质组成成分的探究
9. [2025·深圳中考]
据下表回答下列问题。
物质 室温加水 加热
形成溶液 无明显现象
形成溶液 生成二氧化碳
形成溶液，生成氧气 迅速生成氧气，爆炸
(1) 世伟同学不慎将洗鼻盐撒到稀盐酸中，有气泡产生，小组成员利梅同学决定探究洗鼻盐的成分，经萧扬同学实验证明，产生的气体无色无味，能使澄清石灰水变浑浊。澄清石灰水变浑浊的化学方程式是________________________。
(2) 再良同学认为可以先对洗鼻水进行加热，然后再进行其余检验，浩浩同学认为不对。请你写出浩浩认为不对的理由：。
(3) 洗鼻盐中有一类含钠元素的盐类是什么？
猜想一：；猜想二：\ce{NaHCO_{3}}；猜想三：\ce{2Na_{2}CO_{3}·3H_{2}O_{2}}。
家乐同学将洗鼻盐加入蒸馏水中，实验现象为大试管中出现水雾，（填写现象），爱俊同学得出结论，猜想三是错误的。
(4) 碳酸氢钠加热后能生成二氧化碳，曼妮同学已经把这个洗鼻水放到了大试管中，塞入带导管的橡皮塞，（写实验操作步骤），证明猜想二是对的。
(5) 碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳，请帮助苑婷同学写出化学方程式：。
(6) 用相同浓度的浓盐水配制等质量的0.9\%的盐水A和2.6\%的盐水B，请问配制成A溶液加的蒸馏水多，还是配制成B溶液加的蒸馏水多？。
(7) 洗鼻盐在______条件下保存。
类型4 物质性质的探究
10. [2025·甘肃中考]
唐代《千金翼方》中记载了“枸杞以甘州者为真，叶厚大者是”，首次将甘州（今张掖）枸杞确立为道地药材。为了解张掖种植枸杞的土壤酸碱性及相关成分，某校化学兴趣小组对当地的土壤样本进行了探究。
[实验探究]
任务一：测定土壤酸碱性
(1) 选取一定量的土壤样本加入足量蒸馏水，充分搅拌后静置，过滤后得到土壤浸出液。用________________________测定浸出液的pH，若显碱性，则pH______7（选填“<”“=”或“>”）。
任务二：探究土壤中钠盐的主要成分
张掖年降水量少且蒸发量大，使土壤中较多的可溶性钠盐化合物随水分蒸发而析出。当土壤含盐量较高时，一般含有较多的氯化钠，可能含有碳酸钠。
(2) 小组同学为检验土壤样本是否含有碳酸钠（假设不含硫酸钠），进行如下实验。
实验方法 实验现象 实验结论
方法1：取少量土壤浸出液于试管中，滴加适量的________________________ 有气泡产生 含有
方法2：取少量土壤浸出液于试管中，滴加适量的氯化钙溶液 ________________________ 含有
(3) 方法2中反应的化学方程式是________________________，属于________________________（填基本反应类型）反应。
[实验结论]
(4) 以上探究表明，该土壤含有碳酸钠，显________________________（选填“酸性”“中性”或“碱性”）。该土壤除了种植枸杞，还适合种植的下表中的作物有______（填字母）。
作物 A. 茶树 B. 樱桃 C. 甘草
适宜的土壤pH 4.5~5.5 5.6~7.0 7.2~8.5
11. [2025·江西中考]
化学社团探究金属的化学性质时进行了如图所示实验。
(1) 用砂纸打磨铁片的目的是________________________。
(2) 铁与硝酸银溶液发生置换反应的化学方程式为________________________，证明铁的金属活动性比银______。
[查阅资料] 室温下，氯化银是难溶于水的白色固体；粉末状的银为黑色。
[提出问题] 在水中，铁能与溶于水的硝酸银反应，是否也能与难溶于水的氯化银反应？
[作出猜想] 猜想Ⅰ：能反应；猜想Ⅱ：不能反应。
[实验预测]
(3) 若猜想Ⅰ正确，则可观察到反应后溶液的颜色为______。
[进行实验]
(4) 取少量氯化银于烧杯中，加入蒸馏水，再加入过量的铁粉，充分搅拌，静置后液体颜色无明显变化。甲同学据此认为猜想Ⅱ正确，乙同学认为影响液体颜色变化的因素很多，液体颜色无明显变化不能说明反应没有发生。于是他们将烧杯中的物质过滤，继续实验。请完成表格中①~③处填空。
实验操作 实验现象 实验分析与结论
a. 取少量滤液于试管中，滴加硝酸银溶液 ①________________________ 滤液中含有氯化亚铁，滤渣的成分为③________________________。猜想Ⅰ正确
b. 取滤渣于另一支试管中，向其中加入足量②________________________，振荡 产生气泡，试管内有黑色固体剩余
[反思提升] 科学探究中，我们要敢于质疑、收集证据、修正错误观点，提高科学思维能力。
类型5 影响因素的探究
12. [2025·安徽中考]
学习了“常见的酸、碱、盐”后，某化学兴趣小组为探究\ce{NaHCO_{3}}和\ce{NaOH}的性质，设计并进行了如下实验。
[实验一]探究\ce{NaHCO_{3}}固体的稳定性
该小组用如图1所示装置进行实验。
(1) 实验进行一段时间后，观察到甲中________________________（填实验现象）时，证明有水生成；乙中澄清石灰水变浑浊，原因是________________________（用化学方程式表示）。
实验结论：\ce{NaHCO_{3}}固体受热能分解。
[实验二]探究\ce{NaHCO_{3}}溶液的酸碱性
取少量\ce{NaHCO_{3}}溶于试管中，向其中滴加1~2滴酚酞溶液，溶液变为红色。
(2) 实验结论：\ce{NaHCO_{3}}溶液呈______性。
[实验三]探究\ce{NaHCO_{3}}溶液的稳定性
常温下，在密闭容器（如图2）中放入盛有100 mL蒸馏水的烧杯，开启\ce{CO_{2}}传感器，测得容器内\ce{CO_{2}}浓度基本不变；将蒸馏水换成100 mL\ce{NaHCO_{3}}的稀溶液，开启\ce{CO_{2}}传感器，测得容器内\ce{CO_{2}}浓度增大。
(3) 用100 mL蒸馏水做实验的目的是________________________。
(4) 实验三的结论是________________________。
[实验四]数字化实验探究\ce{NaOH}的性质
常温下，取一定量的\ce{NaOH}溶液，分成两等份。
向一份\ce{NaOH}溶液中滴入稀盐酸，用pH传感器测定该过程中溶液的pH变化，测定结果如图3中曲线M。
向另一份\ce{NaOH}溶液中先通入一定量的\ce{CO_{2}}，充分反应后得到溶液X。再向溶液X中滴入相同质量分数的稀盐酸，同时用pH传感器测定pH变化，得到溶液的pH随盐酸体积（mL）变化曲线N（未在图3中画出）。
(5) 溶液X的pH______（选填“大于”“小于”或“等于”）A点的pH。
(6) 曲线N上横坐标为10时，对应溶液中的溶质是________________________（填化学式）。
13. [2025·山东中考]
暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂（具有吸水、保水功能）、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。
(1) 验证发热包中含有铁粉
将未使用的发热包中原料取出，进行实验。
步骤 操作 现象 结论
Ⅰ 将磁体靠近原料 部分黑色粉末被磁体吸引
Ⅱ 将磁体吸引的黑色粉末加入试管内，加入适量________________________，振荡 黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色 原料中含有铁粉
(2) 探究发热包的发热原理
打开使用后的发热包，发现其中有红色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉（含Fe、C等）生锈的原理相同。利用图1所示装置（夹持装置已略去）进行实验。
步骤Ⅰ：组装好仪器后，需进行的操作为________________________。
步骤Ⅱ：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水。
步骤Ⅲ：进行以下操作，测得装置内\ce{O_{2}}的体积分数和温度变化如图2所示，正确的操作顺序为________________________（用①②③④表示）。
①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000 s。
②打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的空气，关闭止水夹a、b，静置1000 s。
③打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的\ce{CO_{2}}，关闭止水夹a、b，静置1000 s。
④打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的\ce{O_{2}}，关闭止水夹a、b，静置1000 s。
由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理________________________（选填“相同”或“不同”）。
