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1、类型 4有关反应实质、变化现象及变化原因问题的探究1为探究 CO2与 NaOH 溶液是否发生反应，某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。【查阅资料】.20 时，几种物质在水中的溶解度见下表：物质Na2CO3NaHCO3Ca(OH)2Ba(OH)2溶解度/g21.59.60.1653.89.本实验条件下，Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的 pH 分别约为 11.0 和 8.5。【实验探究】(1)实验一：小雨取一个充满 CO2的矿泉水瓶，加入一定量的水，立即拧紧瓶盖，振荡，发现瓶子变瘪，小雨另取一个相同的充满 CO2的矿泉水瓶，向其中加入与水等体积的 NaOH 溶液，立即拧紧瓶盖，振荡，得到溶液
2、 X，此时观察到的现象是_，实验中，小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是_。(2)实验二：为检验 CO2与 NaOH 溶液反应的产物，小亮取实验一所得溶液 X 少许，向其中滴加 BaCl2溶液，有白色沉淀产生，该反应的化学方程式为_，实验中不宜将 BaCl2溶液换成 CaCl2溶液的原因是_。(3)实验三：小华取实验一所得溶液 X 少许，向其中加入过量的 BaCl2溶液，振荡，静置，取上层清液，滴入 1 滴酚酞试液，发现溶液呈_色，证明溶液 X 中有 NaOH 剩余。实验中，小华没有直接向少量溶液 X 中滴入酚酞试液，理由是_。(4)实验四：兴趣小组将 CO2持续通入一定浓度一定量的 NaO
3、H 溶液中，用数字化实验技术测定反应过程中溶液的 pH 和温度变化，结果如图所示：图 1 中，BC 段发生反应的化学方程式为_；图 2 中，DE 段温度变化的原因是_。再举一例，其反应过程中温度变化也符合 DE 段的化学方程式：_。【反思感悟】(5)实验从 CO2减少、NaOH 减少、Na2CO3生成等物质的变化，以及_转化等视角多维度探究 CO2与 NaOH 发生了反应，对于现象不明显的化学反应，可以通过现代技术手段进行数据测定，实现反应过程的“可视化”。2某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。(1)请写出镁条与氧气反应的化学方程式：_。(2)某兴趣小组实验时，发现镁条完
4、全燃烧后，称量石棉网上的燃烧产物质量比反应前镁条质量大，小霖认为此实验不符合质量守恒定律，我_(选填“同意”或“不同意”)她的观点，我的理由是_。(3)由此实验可知，如反应过程中有气体参加或生成，需要在_容器中进行。【改进实验】兴趣小组按如图 1 装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有一些黄色固体。【提出问题】黄色固体是什么呢？【查阅资料】氧化镁为白色固体；镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁(化学式为 Mg3N2)固体；氮化镁可与水反应生成氨气，氨气极易溶于水形成氨水；氨水能使酚酞试液变红。【作出猜想】黄色固体为氮化镁。【实验探究】实验操作：如图 2，取燃烧产物于烧杯中，加入适量水，然
5、后用大烧杯罩住。(4)实验现象：_。实验结论：黄色固体为氮化镁。【反思交流】(5)根据你所学过的知识，写出镁与氮气燃烧生成 Mg3N2的化学方程式：_。(6)空气中N2与O2的体积比大约是_，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于 Mg3N2，可见镁更容易和氧气反应。作出合理的解释：_。(7)如果用图 1 装置(气密性良好)和药品(足量)测定空气中氧气含量，该实验所测得的氧气体积分数_15(选填“大于”“小于”或“等于”)。【拓展延伸】(8)人们对燃烧的认识是不断发展的，通过镁在空气中的燃烧实验，你对于燃烧的条件又有什么新的认识？_。3粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯
6、化钙)。某实验小组的同学在粗盐提纯实验中，并把少量可溶性杂质 CaCl2、MgCl2一并除去，设计如下实验方案，请回答问题：(1)实验操作 A 的名称是_；(2)写出步骤中发生反应的主要化学方程式_；沉淀 b 中含有物质_(填化学式)；(3)实验中某同学对溶液 b 的成分进行了探究。【提出问题】溶液 b 中除了含有水和氯化钠外，还含有哪些物质？【提出猜想】根据实验的操作后，作出如下猜想。猜想一：还含有碳酸钠；猜想二：还含有氢氧化钠；猜想三：还含有碳酸钠和氢氧化钠。【验证猜想】步骤实验操作实验现象推断1取少量溶液 b 于试管中，加入过量的氯化钙溶液，振荡，静置_溶液 b 中还含有_溶质2取步骤1
7、反应后的混合液过滤后，取滤液少量于试管中加入_(填指示剂)_溶液 b 中还含有氢氧化钠【实验结论】经过兴趣小组的实验分析，判断猜想_是正确的。【反思与拓展】为了使制得的精盐水只含有水和氯化钠，步骤的作用是除去杂质，请写出其中一个反应的化学方程式：_。4海水通过晒制可得粗盐，粗盐中除 NaCl 外，还含有 MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是实验室模拟粗盐制备精盐的过程。(1)步骤一：去除粗盐中的泥沙称取粗盐样品 10.0 g，用蒸馏水充分溶解；过滤去除泥沙得溶液 A；以上两步操作中均需要使用到玻璃棒，过滤时玻璃棒的作用是_。(2)步骤二：去除粗盐中的可溶性杂质加入“过量
8、Na2CO3溶液”时，发生反应的化学方程式是_。理论上用过量的_溶液(填一种物质)代替 NaOH 和 BaCl2两种溶液，也可以达到相同的实验目的。为了证明所加的盐酸已过量，某同学取少量溶液 B，向其中加入_(填一种试剂)，若产生_(填实验现象)，则证明盐酸已过量。(3)步骤三；获得产品将溶液 B 注入_(填仪器名称)中。在不断搅拌下加热，观察到_，停止加热，利用余热蒸干。最终得到精盐 9.4 g。(4)步骤四：数据处理该粗盐样品中，氯化钠的质量分数为 94%。【结果与反思】实验操作、试剂和装置均不存在问题，老师却指出该样品中氯化钠的质量分数不是 94%，原因是_。5同学们在探究酸的化学性质时
9、，小石将一根生锈的铁钉放入盛有稀硫酸的试管中，过一会儿取出铁钉后，发现试管中的溶液呈浅黄色。【提出问题】试管中浅黄色溶液的溶质是什么？【猜想假设】同学们都认为溶质中一定含有 Fe2(SO4)3，理由是(1)_，然后提出如下猜想：猜想溶质是 Fe2(SO4)3；猜想溶质是 Fe2(SO4)3和 FeSO4；猜想溶质是 Fe2(SO4)3和 H2SO4；猜想溶质是 Fe2(SO4)3、H2SO4和(2)_(填化学式)。【查阅资料】FeSO4溶液能使酸性 KMnO4溶液的紫红色褪去；H2SO4溶液和 Fe2(SO4)3溶液均不能使酸性 KMnO4溶液的紫红色褪去。【实验探究】同学们分组合作进行如下实验探究。组次实验操作现象与结论小组同学相互评价第1组现象：产生大量气泡，结论：溶质中一定含有H2SO4，猜想或成立第 2 组同学认为：此结论正确。产生大量气泡的化学反应方程式为(3)_第2组现象：(4)_结论：结合第 1 组的实验现象，推理出猜想成立第 1 组同学认为：此结论正确【实验反思】上述实验探究说明，在用稀硫酸或稀盐酸除铁制品上的铁锈时，应该注意的事项是(5)_。