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12．甲、乙兩同學在學完酸的化學性質后，做了如下實驗：

【觀察與討論1】甲同學在做實驗時觀察到的明顯現象是懸濁液變澄清．再滴加無色酚酞溶液，無明顯現象（已知CaCl₂溶液呈中性）．
【觀察與討論2】乙同學在做實驗時開始沒有觀察到氣泡產生，于是對碳酸鈉能否與鹽酸反應表示懷疑．甲同學通過查閱資料得知：在碳酸鈉溶液中滴加少量稀鹽酸，先發生反應Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃，繼續滴加稀鹽酸，再發生反應NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑．所以甲同學認為，乙同學實驗時還應繼續加入稀鹽酸，才能觀察到有氣泡產生．
【觀察與討論3】甲同學先將廢液緩慢倒入一潔凈的廢液杯中，乙同學在觀察到氣泡產生后，也將實驗廢液緩慢倒入該廢液杯中，沒有觀察到明顯現象．經過討論確定，甲同學的試管中廢液含有的溶質一定有CaCl₂，乙同學的試管中廢液含有的溶質一定有NaCl（均寫化學式）．
為了處理實驗后產生的廢液，甲、乙同學決定對廢液杯中最終廢液溶質的成分進行探究．
【提出問題】最終廢液中含有什么溶質？
【猜想與假設】猜想1：廢液中含有CaCl₂、NaCl（寫化學式）兩種溶質．
猜想2：廢液中含有CaCl₂、NaCl、HCl（寫化學式）三種溶質．
猜想3：廢液中含有NaHCO₃、CaCl₂、NaCl三種溶質．
【活動與探究】甲、乙同學為了驗證猜想，進行了如下實驗：
甲同學實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加鹽酸，無氣泡產生．
乙同學實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加紫色石蕊試液，溶液變紅色．
【結論與反思】（1）猜想2（填“1”或“2”或“3”）正確．
（2）要得到相同的結論，還可采用很多種方法．如加入氧化鐵粉末，可觀察到溶液呈黃色，該反應的化學方程式為Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
【表達與交流】甲、乙同學確認了最終廢液中溶質的成分，若直接排放，可能造成的危害是腐蝕下水道，你認為處理該廢液的方法是將廢液中和至中性再排放．

11．氫化鈣固體是登山運動員常用的能源提供劑．某探究小組的同學通過查閱資料得知，氫化鈣（CaH₂）遇水反應生成氫氧化鈣和氫氣．探究小組的同學把一定量的CaH₂加入Na₂CO₃溶液中，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液．經檢驗濾渣的成分是碳酸鈣．
【提出問題】濾液中溶質的成分是什么？
【猜想與假設】
猜想一：NaOH　　　　　　　　　　 猜想二：NaOH、Ca（OH）₂
猜想三：NaOH、Na₂CO₃　　　　猜想四：NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂
經過討論，大家一致認為猜想四不合理，請用化學方程式說明原因Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
【實驗驗證】

實驗	現象	結論
實驗一：取濾液，向其中滴入少量碳酸鈉溶液	無明顯現象	猜想二不成立
實驗二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸	先無變化后產生氣泡	猜想三成立

【反思與拓展】
（1）氫化鈣與水反應的化學方程式為CaH₂+2H₂O=2H₂↑+Ca（OH）₂；
（2）若向NH₄Cl的溶液中加一定量CaH₂，充分反應，產生的氣體是氫氣、氨氣；
（3）登山運動員常用CaH₂作為能源提供劑，與氫氣相比，其優點是攜帶安全．

10．同學們在實驗室發現了兩瓶失去標簽的黑色粉末藥品，并確定了這兩瓶黑色粉末是木炭、鐵粉、氧化銅、高錳酸鉀中的兩種．他們由此進行了實驗探究：
【討論分析】小聰同學認為一定不是高錳酸鉀，原因是高錳酸鉀是暗紫色不是黑色的；
【實驗探究一】

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取一種黑色粉末少許，加入到稀硫酸中	黑色粉末溶解，溶液顏色變藍色	此粉末是氧化銅
②取另一種黑色粉末少許，加入到稀硫酸中	黑色粉末不溶解，沒看到氣體產生	此粉末一定不是鐵粉

結論：根據上述分析和實驗可得出另一黑色粉末是木炭粉；
【實驗探究二】
進一步確認固體成分
將兩種黑色粉末混合按如圖裝置進行實驗，預想的實驗現象為：黑色粉末逐漸變紅色，澄清石灰水變渾濁．寫出兩種黑色粉末發生反應的化學方程式2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．

9．某混合氣體可能含有一氧化碳、氫氣及少量的二氧化碳和水蒸氣和甲烷，某興趣小組為驗證混合的成分，設計了如圖所示的裝置，進行有關的實驗探究【提示：假定每步均完全反應或吸收】．請回答有關問題：
（1）A裝置的目的是檢驗是否含有水．
（2）B中的澄清石灰水變渾濁說明混合氣體中含有二氧化碳．
（3）C裝置的作用是除去原來的二氧化碳氣體．
（4）D裝置的作用是除去水蒸氣．
（5）同學們對通過D后的可燃氣體繼續進行探究．若F中無水硫酸銅白色粉末不變藍，G中的澄清石灰水變渾濁，則可燃氣體中一定含有一氧化碳．若F中無水硫酸銅白色粉末變藍，G中的澄清石灰水不變渾濁，則可燃氣體中一定含有甲烷．若F中無水硫酸銅白色粉末變藍，G中的澄清石灰水變渾濁，請用表中實驗數據進行分析，可燃氣體的組成有2種．

稱量項目	反應前	反應后
F玻璃管及所盛固體的質量	86.3g	89.9g
G洗氣瓶和所盛石灰水的質量	284.2g	293.0g

8．某學習小組進行如圖1所示電解飽和食鹽水的實驗．一段時間后，關閉電源，從K處導出一定量的溶液作為待測液進行如下探究．（老師提示：I．電解飽和食鹽水的化學方程式：2NaCl+2H₂O═2NaOH+H₂↑+Cl₂↑Ⅱ．忽略其他可能發生的反應對本實驗的影響．）

（1）若選用某種酸堿指示劑對待測液進行檢驗，請你填寫表．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
		待測液中含有氫氧化鈉．

（2）甲同學稱取一定質量的待測液于燒杯中，加水稀釋，用帶有刻度的滴管逐滴加入一定溶質質量分數的稀鹽酸，邊加邊振蕩，用pH計測定溶液的pH，所得數據如下：

加入稀鹽酸的體積/mL	0	2.0	4.0	6.0	8.0	9.8
燒杯中溶液的pH	13.0	12.9	12.8	12.6	12.3	7.0

則氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應時稀鹽酸的體積為9.8mL．
（3）乙同學查閱資料發現：氫氧化鈉能與氯化鎂在溶液中發生反應：
2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl．
乙同學按如圖2實驗步驟進行實驗：
步驟②加入的氯化鎂溶液必需足量，其目的是使氫氧化鈉完全反應．滴加一定量氯化鎂溶液后，判斷所加氯化鎂溶液是否足量的具體操作：靜置，取上層清液于試管中，向試管中滴加氫氧化鈉溶液，產生白色沉淀，氯化鎂已經過量（寫出實驗步驟、現象和結論）．步驟③過濾出的沉淀物是氫氧化鎂，利用沉淀物的質量計算氫氧化鈉的質量分數，若缺少步驟④的操作，所測定氫氧化鈉的質量分數將偏大（選填“偏大”、“偏小”或“沒影響”）

7．某化學課堂圍繞“酸堿中和反應”，將學生分成若干小組，在老師引導下開展探究活動，以下是教學片段，請內壁參與學習并幫助填寫空格．
【演示實驗】將一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小燒杯中．
【學生板演】該反應的化學方程式H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄ +2H₂O．
【提出問題】實驗中未觀察到明顯現象，部分同學產生了疑問：反應后溶液中溶質是什么呢？
【假設猜想】針對疑問，太家紛紛提出猜想．甲組同學的猜想如下：
猜想一：只有Na₂SO₄ 　         猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄
猜想三：有Na₂SO₄和NaOH 　猜想四：有Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH
乙組同學對以上猜想提出質疑，認為有一種猜想是不合理的．不合理的猜想是猜想四．
【實驗探究】（1）丙組同學取燒杯中的溶液少量于試管中，滴加幾滴CuSO₄溶液，無明顯變化，溶液中一定沒有NaOH，則不合理的猜想是猜想三．
（2）為了驗證其余猜想，各學習小組利用利用燒杯中的溶液，并選用老師提供的pH試紙、銅片、BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液，進行如下三個方案的探究．

實驗方案	測溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
實驗操作
實驗現象	試紙變色，對比比色卡，pH＜7	有氣泡產生	產生白色沉淀
實驗結論	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

【得出結論】通過探究，全班同學一致確定猜想二是正確的．
【評價反思】老師對同學們能用多種方法進行探究，并且得出正確結論給予肯定．同時指出【實驗探究】（2）中存在兩處明顯錯誤，請大家反思．同學們經過反思發現了這兩處錯誤：
（1）實驗操作中的錯誤是pH試紙浸入溶液中．
（2）實驗方案中也有一個是錯誤的，錯誤的原因是BaCl₂與Na₂SO₄反應也會生成白色沉淀，不能證明一定有H₂SO₄存在．

6．紅軍長征第一山--瑞金云石山，擁有豐富的石灰石資源．近年來，石灰石產業迅速發展，生石灰是其中一種重要產品，俗稱“石灰”．工業上通過在石灰窯中煅燒石灰石制得“石灰”，其反應原理是：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．興趣小組的同學對某地剛出窯的“石灰”的成分進行探究．
【查閱資料】（1）生石灰還是常用的食品干燥劑，請你用化學方程式表示其原理：H₂O+CaO═Ca（OH）₂；
（2）石灰漿的主要成分為氫氧化鈣，氫氧化鈣的溶解性為微溶．
【提出問題】剛出窯的“石灰”有哪些成分？
【猜想】Ⅰ．只有氧化鈣Ⅱ．只有碳酸鈣Ⅲ．既有氧化鈣也有碳酸鈣
【實驗探究】
（1）甲同學從樣品中取一定量的固體于試管中，并加入一定量的水，振蕩，有白色不溶物．甲同學據此認為試管中的固體為碳酸鈣，即猜想Ⅱ成立．乙同學認為上述實驗不足以證明猜想Ⅱ成立，其理由是沉淀也可能是未溶解的氫氧化鈣．
（2）乙同學通過如表實驗證明了猜想Ⅲ成立，請完成他的實驗報告．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①取一定量的樣品于試管中，加入一定量的水，觸摸試管外壁	發燙	猜想Ⅲ成立
繼續向試管加入足量的 稀鹽酸	有氣泡產生

【實驗反思】使用“石灰”的建筑工地上常有一個大的石灰池，使用“石灰”時，先將生石灰倒入池內水中，一段時間后，再取用其中的石灰漿使用．長期使用的石灰池內壁會逐漸增厚，其主要原因是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．（請用化學方程式表示）．

5．某化學小組查閱資料得知：在不同溫度下，甲烷（CH₄）可將氧化鐵（Fe₂O₃）還原為Fe、Fe₃O₄中的一種或兩種．他們為探究甲烷與氧化鐵反應后產物（黑色粉末）的成分，進行了如圖實驗：

（1）按圖1裝置連接好儀器，檢查裝置的氣密性后，往裝置中添加藥品．
①往黑色粉末中滴加稀硫酸，觀察到有氣泡產生，則黑色粉末中含有Fe．
②導管b的作用是防止滴加稀硫酸時生成的氣體從分液漏斗逸出．
（2）按圖2裝置連接好儀器（圖中夾持設備已略去）檢查裝置的氣密性，往裝置中添加藥品，打開止水夾K通入含有少量二氧化碳的一氧化碳，持續一段時間后再點燃裝置C處的酒精噴燈．
①持續一段時間后再點燃裝置C處的酒精噴燈的原因是防止CO與空氣的混合氣加熱時發生爆炸，D裝置的作用是防止E中的石灰水被倒吸進玻璃管．
②實驗中觀察到裝置E中石灰水變渾濁，則黑色粉末中含有Fe₃O₄，此實驗還應有尾氣處理．

4．同學們用高錳酸鉀制氧氣，制取結束清洗儀器，發現加熱高錳酸鉀的試管內壁有用水洗刷不掉的黑色固體．
問題一：黑色固體是什么？
【交流討論】同學們結合實驗現象和對高錳酸鉀及其分解產物的了解．進行分析判斷．

判斷	依據
不是KMNO4	KMNO4能溶于水形成紫紅色溶液
不是K2MnO4（填化學式）	沖洗試管時出現深綠色溶液，說明該物質能溶于水
是MnO2	其他實驗用過MnO2，知道它是不溶于水的黑色固體

【實驗驗證】向未洗凈的試管中加入某種液體，產生能使帶火星木條復燃的氣體．證明上述判斷正確．加入的液體是過氧化氫溶液．
問題二：用什么洗掉MnO₂？
【交流討論】MnO₂與BaCO₃、Mg（OH）₂、Fe₂O₃、P₂O₅、Cu中的某一種物質組成最相近，理由是都是金屬氧化物．這種物質能與稀鹽酸反應，化學方程式為Fe₂O₃+6HCl=3H₂O+2FeCl₃，由此推測MnO₂也能與稀鹽酸反應．
【實驗驗證】向未洗凈的試管中加入稀鹽酸，黑色固體沒有變化．
【交流討論】實驗說明同一類物質的化學性質不一定相同．MnO₂有什么化學性質，用什么試劑清洗呢？同學們請教老師后決定用草酸（H₂C₂O₄）溶液試一試．
【實驗驗證】向未洗凈的試管中加入草酸溶液，黑色固體果然被除去，同時發現產生許多氣泡．
問題三：生產了什么氣體？
【交流討論】化學變化過程中元素不變，因為質量守恒定律，反應物中的元素只有碳、氫、氧，所以產生的氣體可能為CO₂、CO、H₂、O₂等．
【實驗驗證】經檢驗，產生的氣體是CO₂，檢驗CO₂氣體的操作和現象是：將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說明該氣體是二氧化碳．
【反思提高】以上探究活動中，清除試管內壁附著的難溶物的思路是：先了解其物理性質，尤其是否溶于水，再了解其化學性質，然后選擇合適試劑進行清洗．

3．在濃硫酸的催化作用下，固體草酸（H₂C₂O₄）受熱分解生成碳的氧化物和水，某化學課外興趣小組對生成物中碳的氧化物種類進行了如圖實驗探究：

【提出問題】生成物中有哪種碳的氧化物？
【猜測】

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有CO2	含有CO和CO2

【設計實驗】基于猜想3，依據CO和CO₂的性質，興趣小組同學設計了如下實驗：
【實驗探究】
（1）觀察到A裝置（填序號）中的澄清石灰水變渾濁，證明草酸分解有CO₂氣體生成．
（2）有兩種實驗現象都能分別證明草酸分解的氣體中含有CO：
①C裝置中澄清石灰水不變渾濁，F裝置中澄清石灰水變渾濁；
②E裝置中出現黑色粉末變紅的現象；
【實驗結論】通過實驗探究證明：猜想3成立．
草酸分解的化學方程式是C₂H₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+H₂O．
【問題討論】
（1）B裝置的作用是除去生成的二氧化碳氣體；
（2）裝置末端酒精燈的作用是將一氧化碳點燃生成二氧化碳，防止形成空氣污染．