題型16 項目式探究題（4大類型）（解析版）

題型16項目式探究題內容概覽內容概覽題型綜述中考練場類型01教材知識延伸探究類型02生活物品探究類型03環保、能源、資源探究類型04研學探究項目式學習試題是近年來中考的新題型，是科學探究題的一種新考法，以填空題和科學探究題等形式呈現。項目式學習，是從真實情境出發，以任務(或問題)驅動的方式，引導學生通過自主探究和小組合作，在解決實際問題的過程中主動建構知識體系，從而促進學生深度學習。項目情境是項目式學習試題的問題載體，具有真實性、適切性，應緊密聯系學生的學習和生活實際。在理解科學、技術、社會、環境相互關系的基礎上，逐步形成對化學促進社會可持續發展的正確認識，以及所表現的責任擔當、化學觀念和科學思維。類型01教材知識延伸探究1．化學興趣小組以“認識水”為主題開展項目式學習。【任務一】認識水的蒸發（1）如圖是兩杯等體積的水在不同溫度下放置時發生變化的微觀示意圖，已知兩杯水的水溫分別是20℃和50℃，則溫度為20℃的水為（填序號）。【任務二】探究水的電解（2）興趣小組A自制如圖1所示裝置，興趣小組B則采用如圖2所示裝置完成探究水的組成步驟一：檢查裝置氣密性，用燒杯向廣口瓶中加入500mL1%的氫氧化鈉溶液，將導線穿過橡膠塞與自制紅銅電極連接，將塑料管套在紅銅電極上，上端插入橡膠塞上。塞緊膠塞，將橡膠管與50mL的注射器3連接好。步驟二：取下注射器1，用注射器3向瓶中打氣，使溶液進入塑料管中，直到剛有溶液溢出再安上注射器1；取下注射器2，進行同上操作后，安裝注射器2。步驟三：將導線與24V的學生電源相連，打開開關，大約2min后可觀察到注射器1與注射器2收集到的氣體體積比約為，正極電源（填實驗現象），關閉電源。步驟四：取下注射器2，點火，推動注射器2的活塞，產生的現象是。寫出電解水的化學方程式。【任務三】探究不同電壓和不同濃度NaOH溶液對電解水速率的影響（3）電解純水速率較慢，小組同學進行多次實驗，測得產生20mL氫氣所需時間如圖，電解5%的NaOH溶液時，改變電壓對電解水速率的影響是。上述實驗中，電解水速率最快的條件是。【答案】（1）A（2）1：2變黑氣體燃燒，發出淡藍色火焰2H2O2H2↑+O2↑（3）電壓越高，電解水的速率越快10%的NaOH溶液，12V電壓【解析】（1）分子之間有間隔，溫度越高，分子之間的間隔越大，由圖示可知，A中水分子的間隔較小，水的溫度較低，故溫度為20℃的水為A。（2）步驟三：在電解水的實驗中，正極產生的是氧氣，負極產生的是氫氣，二者的體積比為1：2，由圖示可知，注射器1中收集的是氧氣，注射器2中收集的是氫氣，故大約2min后可觀察到注射器1與注射器2收集到的氣體體積比約為1：2，氧氣和銅在加熱條件下反應生成氧化銅，氧化銅為黑色固體，故若觀察到正極電源變黑，說明注射器1中的氧氣已收集滿，可以關閉電源，停止實驗。步驟四：注射器2與電源的負極相連，收集的氣體是氫氣，氫氣具有可燃性，故取下注射器2，點火，推動注射器2的活塞，產生的現象是氣體燃燒，發出淡藍色火焰。水在通電的條件反應生成氫氣和氧氣，該反應的化學方程式為2H2O2H2↑+O2↑。（3）觀察上圖中的數據，當氫氧化鈉溶液濃度為5%時，隨著電壓的增大，產生20mL氫氣所需的時間逐漸縮短，這說明改變電壓對電解水速率的影響是：隨著電壓升高，電解水速率越快。為了找出電解水速率最快的條件，我們需要比較不同電壓和不同濃度氫氧化鈉溶液下的電解水速率，觀察上圖中的數據，當電壓為12V且氫氧化鈉溶液濃度為10%時，產生20mL氫氣所需的時間最短，因此，電解水速率最快的條件是10%氫氧化鈉溶液，電壓12V。2．（2024·黑龍江牡丹江）興趣小組對一瓶久置的固體的變質情況進行了實驗探究。【提出問題】變質了嗎？【作出猜想】①沒有變質

②已經變質（1）請用化學方程式表示能變質的原因。任務一

定性實驗探究該固體是否變質【實驗活動1】（2）興趣小組設計方案進行如下實驗實驗方案實驗現象實驗結論取少量該固體樣品完全溶于水，加入過量稀鹽酸猜想②成立依據是（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固體變質程度。任務二

定量實驗探究該固體變質程度【實驗活動2】（3）興趣小組利用控制變量的方法進行實驗，實驗數據如下表所示。實驗裝置實驗序號分別向左右容器內加入下列物質溫度升高值/溶液

1固體31.5213.692固體a的數值為10.0311.923該固體樣品15.71m【實驗結論】（4）小組同學分析溫度升高值數據，確定該固體變質程度是，請推測m的取值范圍是。任務三計算該固體的變質率【實驗活動3】實驗步驟：稱量該固體樣品于小燒杯中備用：量取的稀鹽酸：用電子秤稱量反應前儀器和藥品的質量，記錄數據：將稀鹽酸加入小燒杯內，待完全反應，再次稱量儀器和反應后溶液的質量，記錄數據。反應前質量/g反應后質量/g質量差/g105.32105.020.30（5）興趣小組結合實驗數據，計算出該固體的變質率為（結果保留至1%）。溫馨提示：變質率=（已經變質的的質量/未變質前的總質量）×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，包裝標簽上應注明的注意事項是（寫一條）。【答案】（1）（2）產生氣泡（3）1.0/1（4）部分變質（5）（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，該反應的化學方程式為：；（2）碳酸鈉能與稀鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，產生氣泡，說明含碳酸鈉，說明氫氧化鈉已經變質，該反應的化學方程式為：；（3）該實驗的目的是探究氫氧化鈉固體變質程度，根據控制變量法，加入物質的種類不同，其它因素相同，故加入碳酸鈉固體的質量也應是1.0g，即a的數值為1.0；（4）由表中數據可知，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固體變質程度是部分變質；該氫氧化鈉固體部分變質，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）反應前后的質量差為反應生成二氧化碳的質量，則生成二氧化碳的質量為0.30g解：設該氫氧化鈉固體樣品中碳酸鈉的質量為x

x≈0.72g設該樣品中變質的氫氧化鈉的質量為yy≈0.54g故該NaOH固體的變質率為：答：該NaOH固體的變質率為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。3．某化學興趣小組對過氧化氫溶液制取氧氣進行項目式學習活動。（1）項目一：探究紅磚粉末能否做過氧化氫分解的催化劑。實驗步驟實驗現象實驗結論1、將帶火星的木條伸入盛有過氧化氫溶液的試管中木條不復燃常溫下過氧化氫分解很慢或不分解2、向上述試管中加入紅磚粉末，再將帶火星的木條伸入試管中木條復燃紅磚粉末能（填“加快”或“減慢”）過氧化氫分解的速率，反應的化學方程式為。3、待上述試管中的反應停止后，重新加入過氧化氫溶液，并伸入帶火星的木條在化學反應前后，紅磚粉末的化學性質（填“不變”或“改變”）小芳認為：僅憑上述三個實驗還不能證明紅磚粉末為過氧化氫分解的催化劑，還需要探究它在化學反應前后不變。（2）項目二：探究溶液的質量分數、溫度對反應速率的影響。設計下表實驗方案：實驗序號過氧化氫溶液的體積過氧化氫溶液的質量分數二氧化錳質量/g溫度/℃相同時間內收集氣體的體積110%0.520210%0.52535%0.5X實驗3與實驗2對照，表格中X=，實驗目的是探究溶液質量分數對反應速率的影響。（3）項目三：探究制取氧氣的適宜催化劑將二氧化錳、氧化銅、氧化鐵三種催化劑分別制成含等質量催化劑、大小相同的微球，采用圖1裝置進行實驗，得到錐形瓶內壓強隨時間變化的曲線，見圖2。i.從實驗曲線看，催化效果較好、反應溫和的催化劑是。ii.下列關于催化劑的說法正確的是（填字母）。a.同一個化學反應可以有多種催化劑b.催化劑能改變化學反應速率c.催化劑能增加生成物的質量【答案】（1）加快木條復燃不變質量（2）25（3）/氧化銅ab【解析】（1）步驟1將帶火星的木條伸入盛有過氧化氫溶液的試管中，木條不復燃；步驟2向上述試管中加入紅磚粉末，再將帶火星的木條伸入試管中，木條復燃，說明紅磚粉末能加快過氧化氫分解的速率；過氧化氫在紅磚粉末的催化作用下分解生成水和氧氣，化學方程式為；步驟3待上述試管中的反應停止后，重新加入過氧化氫溶液，并伸入帶火星的木條，木條復燃，說明在化學反應前后，紅磚粉末的化學性質不變；催化劑能改變反應速率，但其質量和化學性質在反應前后不發生變化，因此僅憑上述三個實驗還不能證明紅磚粉末為過氧化氫分解的催化劑，還需要探究它在化學反應前后質量不變；（2）實驗3與實驗2對照，實驗目的是探究溶液質量分數對反應速率的影響，則變量為溶液質量分數，其他條件相同，則表格中X=25；（3）由圖2可知，相同時間內，用二氧化錳作催化劑時產生的壓強最高，用氧化鐵作催化劑時產生的壓強最低，用氧化銅作催化劑時產生的壓強適中，說明利用二氧化錳時反應速率太快、利用氧化鐵時反應速率太慢，因此催化效果較好、反應溫和的催化劑是氧化銅；a、同一個化學反應可以有多種催化劑，如二氧化錳、氧化銅、氧化鐵等都能作為過氧化氫分解的催化劑，說法正確，符合題意；b、催化劑能改變化學反應速率，說法正確，符合題意；c、催化劑不能增加生成物的質量，說法錯誤，不符合題意。故選：ab。4．（2024·云南楚雄·三模）某品牌威化餅干的配料如圖所示，研究性學習小組對其部分成分進行相關探究。【查閱資料】①餅干制作烘焙過程中，配料中的碳酸氫鈉全部受熱分解轉化為碳酸鈉，而碳酸鈉不分解。②堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物。【實驗準備】稱取質量為m的餅干樣品放入燒杯中，加入適量蒸餾水，充分溶解后過濾，將濾液通過半透膜滲析（除去蛋白質等有機物），得到待檢液，將待檢液平均分為甲、乙兩等份。任務一：定性驗證餅干樣品中的有關成分【實驗驗證】（1）請完善下面的表格：實驗步驟實驗現象實驗結論Ⅰ．取少許待檢液甲于試管中，滴入過量稀硝酸有產生餅干中含有碳酸鈉Ⅱ．向步驟①反應后溶液中滴入少量硝酸銀溶液有白色沉淀產生餅干中含有【交流討論】（2）小組有同學認為可以把步驟I中的稀硝酸改為稀鹽酸。經討論后，大家一致認為不可行，理由是。任務二：定量測定餅干樣品中碳酸鈉的質量分數【實驗探究】小組同學用待檢液乙進行如下實驗。主要步驟：①檢查裝置氣密性后裝入藥品；②通入一段時間N2；③稱量裝置C的質量為m1；④滴加稀硫酸充分反應；⑤再通入一段時間N2；⑥稱量裝置C的質量為m2。【實驗分析】（3）裝置C中發生反應的化學方程式為。【實驗結論】（4）該餅干樣品中碳酸鈉的質量分數為（用m、m1、m2表示）。【答案】（1）氣泡氯化鈉/NaCl（2）稀鹽酸中含有氯離子，對后續氯化鈉的檢驗產生干擾（3）（4）【解析】（1）I、實驗步驟取少許待檢液甲于試管中，滴入過量稀硝酸，根據實驗結論餅干中含有碳酸鈉，碳酸鈉與硝酸反應生成硝酸鈉、二氧化碳和水，實驗現象：有氣泡產生；Ⅱ、向步驟①反應后溶液中滴入少量硝酸銀溶液，有白色沉淀產生，該白色沉淀為不溶于硝酸的氯化銀沉淀，說明餅干中含有氯化鈉或NaCl。（2）若把步驟I中的稀硝酸改為稀鹽酸，稀鹽酸中含有氯離子，對后續氯化鈉的檢驗產生干擾，所以該方法是不可行的。（3）裝置C中氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，該反應的化學方程式為。（4）根據實驗裝置以及實驗步驟，裝置C增重的質量即為生成二氧化碳的質量m2-m1，然后根據二氧化碳的質量即可計算出碳酸鈉的質量，進而計算出碳酸鈉的質量分數，設碳酸鈉的質量為，則有根據題干信息可知，該餅干樣品中碳酸鈉的質量分數=。5．（2024·廣東深圳·三模）某興趣小組以“尋找治療胃酸過多的方法”為主題開啟探究之旅。任務一：調查何為胃酸（1）胃酸的主要成分是(填名稱)，胃酸在人體的消化吸收中發揮著重要作用，胃酸過多會刺激胃黏膜，導致胃部不適。任務二：尋找治療胃酸過多的合適藥物【查閱資料】胃蛋白酶是胃中的消化性蛋白酶，當pH為3～5時活性較好，當pH超過6時，因變性而失去活性。【設計實驗】（2）同學們在調查市面上常見的治療藥物后，選取了實驗室中的MgO、NaHCO3和Al(OH)3模擬藥物與胃酸反應，并測定實驗過程中pH的變化。實驗序號所使用藥物實驗步驟實驗現象①MgO取等量該藥品粉末置于試管中，分別加入5mL稀鹽酸模擬胃液固體消失②NaHCO3③Al(OH)3固體消失【實驗分析與結論】（3）實驗③中反應的化學方程式為。（4）三種藥品與稀鹽酸反應后的pH變化如圖所示。結合資料信息，推斷三種藥品中，治療效果較好的物質是，理由是。（5）結合以上分析，請你結合示例，為如何選用治療胃酸過多的藥物提出建議：示例：藥物能與胃酸反應，降低胃液酸性。你的建議是。任務三：改善飲食和生活習慣（6）從合理膳食的角度，胃酸過多的患者不宜食用的食物是_______(填序號)。A．檸檬水 B．蘇打餅干 C．醋溜魚【答案】（1）鹽酸（2）固體消失，有氣泡生成（3）（4）碳酸氫鈉碳酸氫鈉與稀鹽酸反應后pH大于4、小于6，此時胃蛋白酶活性較好（5）藥物能與胃酸反應，對身體沒有傷害（6）AC【解析】（1）胃酸的主要成分是鹽酸；（2）碳酸氫鈉與稀鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，實驗現象為固體消失，有氣泡生成；（3）實驗③中發生的反應是氫氧化鋁與稀鹽酸反應生成氯化鋁和水，化學方程式為；（4）治療胃酸過多是需要消耗過多胃酸，而不是使胃酸完全消失，胃蛋白酶是胃中的消化性蛋白酶，當pH為3～5時活性較好，當pH超過6時，因變性而失去活性；由圖可知，氧化鎂與稀鹽酸反應后pH大于7呈堿性，此時胃蛋白酶失去活性，破壞了胃酸的成分；氫氧化鋁與稀鹽酸反應后的pH變化不大且pH小于3，此時胃蛋白酶活性不好；碳酸氫鈉與稀鹽酸反應后pH大于4、小于6，此時胃蛋白酶活性較好，則治療效果較好的物質是碳酸氫鈉，理由是碳酸氫鈉與稀鹽酸反應后pH大于4、小于6，此時胃蛋白酶活性較好；（5）如何選用治療胃酸過多的藥物的建議：藥物能與胃酸反應，對身體沒有傷害；（6）A、檸檬水呈酸性，胃酸過多的患者不宜食用，符合題意；B、蘇打餅干呈堿性，胃酸過多的患者可以食用，不符合題意；C、醋溜魚呈酸性，胃酸過多的患者不宜食用，符合題意。故選：AC。6．酸是化學中重要的一類物質，某小組以“探究酸的性質”為主題開展項目式學習。請你一同分析并回答下列問題。【項目一】酸的物理性質。（1）酸通常為混合物，一般具有揮發性，如。（2）濃硫酸是一種重要的化工原料，將其敞口放置，濃度會變小，原因是；將濃硫酸稀釋的方法是。【項目二】酸的化學性質。下圖是某同學總結的稀鹽酸五條化學性質。（3）物質Q的名稱為。（4）符合性質②的反應有哪些？如除銹，寫出該反應化學方程式。【項目三】定量探究酸的化學性質。甲、乙兩組同學為探究氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應過程中的變化，按下左圖所示裝置進行實驗，測出溶液變化如下右圖所示。（5）Y溶液為。（6）乙組實驗變化對應的曲線是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。（7）M點、N點對應溶液中氯離子數量的多少關系是M點N點(填“>”、“<”或“=”)。【答案】（1）鹽酸(答案合理即可)（2）濃硫酸具有吸水性，會吸收空氣中的水蒸氣，使溶液中的溶劑增多，溶質質量不變，從而導致濃度變小將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，使熱量盡快散發出去（3）某些金屬（4）（5）氫氧化鈉溶液（6）I（7）=【解析】（1）鹽酸具有揮發性，會揮發出氯化氫；（2）濃硫酸是一種重要的化工原料，將其敞口放置，濃度會變小，原因是：濃硫酸具有吸水性，會吸收空氣中的水蒸氣，使溶液中的溶劑增多，溶質質量不變，從而導致濃度變小；稀釋濃硫酸：將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，使熱量盡快散發出去；（3）酸能與酸堿指示劑、某些金屬氧化物、堿、部分鹽、某些金屬反應，故物質Q的名稱是：某些金屬；（4）鐵銹的主要成分是氧化鐵，氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，該反應的化學方程式為：；（5）由圖可知，一開始pH大于7，隨著反應的進行，pH逐漸減小，故Y溶液為氫氧化鈉溶液；（6）氫氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，稀鹽酸的濃度越大，反應速率越快，故乙組實驗pH變化對應的曲線是Ⅰ；（7）N、M點時pH=7，此時氫氧化鈉和稀鹽酸均恰好完全反應，氫氧化鈉溶液的體積和溶質質量分數相等，則消耗氯化氫的質量相同，則M點、N點對應溶液中氯離子數量的多少關系是M點=N點。7．（2024·內蒙古呼和浩特·二模）科學探究愛吃餅干的同學在查看餅干配料表時，發現有些餅干的膨松劑含有碳酸氫鈉，而有些餅干的膨松劑含有碳酸氫銨。同學們深感好奇，碳酸氫銨不是一種肥料嗎？怎么也可以做膨松劑呢？為此，他們進行了如下的探究。【查閱資料】①；②通過控制碳酸氫銨的用量，不僅使殘留在食品中的氨氣含量符合食品安全標準，還能使食品具有獨特的味道。任務一初識膨松劑（1）膨松劑能使食品變松軟、蓬松。碳酸氫銨、碳酸氫鈉常用作膨松劑。碳酸氫銨別名碳銨，碳酸氫鈉俗名是。任務二比較蓬松效果步驟具體操作稱量10%面粉、0.5g碳酸氫鈉置于蒸發皿中10%面粉、0.5g碳酸氫銨置于蒸發皿中和面加入5mL水，用玻璃棒攪拌至水被吸干，揉搓成面團，蓋上表面皿烘焙模擬烘焙過程，用酒精燈加熱約3min，熄滅酒精燈，停止實驗（2）通過以上實驗發現，加入碳酸氫銨的面團更大更松軟，其原因是。任務三測定膨松劑中碳酸氫銨的含量（3）膨松劑中的其他成分受熱不分解，為測定膨松劑中碳酸氫銨的含量。同學們分別設計了實驗方案。①甲同學提出，加熱一定質量的膨松劑，使其完全分解。通過測定反應前后物質的質量差來算出碳酸氫銨的含量。②乙同學認為，膨松劑中可能含有水分，會影響實驗結果。他提出可以通過測定反應后生成氨氣的質量來達到實驗目的，故設計了如圖所示實驗裝置及主要步驟。實驗裝置及主要步驟(B、C、D中藥品均足量，堿石灰是NaOH與CaO的固體混合物)

步驟1：檢查裝置氣密性，裝入藥品；步驟2：從m端通入氮氣一段時間后，稱量裝置C的質量，記錄；步驟3：點燃酒精燈，充分反應后停止加熱；步驟4：…步驟5：再次稱量裝置C的質量，記錄，計算。a．步驟4的具體操作是，若沒有此操作，會使測量結果(填“偏大”或“偏小”)。b．裝置D的作用是。【答案】（1）小蘇打（2）相同質量的碳酸氫銨和碳酸鈉受熱放出的二氧化碳，前者大于后者（3）從m端通入氮氣一段時間偏小吸收空氣中的水分和二氧化碳【解析】（1）碳酸氫鈉俗名是小蘇打。故填：小蘇打。（2）由題意可知，膨松劑能使食品變松軟、蓬松是因為受熱時產生二氧化碳氣體，故加入碳酸氫銨的面團更大更松軟，根據化學方程式可知，相同質量的碳酸氫銨和碳酸氫鈉受熱放出的二氧化碳，前者大于后者。故填：相同質量的碳酸氫銨和碳酸鈉受熱放出的二氧化碳，前者大于后者。（3）a、實驗結束后，為了使產生的氨氣全部被濃硫酸吸收，需要繼續通入氮氣將裝置內殘留的氨氣全部通入C中被吸收，故步驟4的具體操作是從m端通入氮氣一段時間；若沒有此操作，會使產生的氨氣沒有被C裝置完全吸收，則氨氣的質量偏小，根據氨氣通過方程式的計算得出的碳酸氫銨的質量也偏小，故若沒有此操作，會使測量結果偏小。故填：從m端通入氮氣一段時間；偏小。b、濃硫酸具有吸水性，會吸收空氣中的水蒸氣，為了使裝置C增加的質量一定為產生的氨氣的質量，就不能讓裝置C吸收到空氣中的水蒸氣，堿石灰是NaOH與CaO的固體混合物，故可以吸收水蒸氣和二氧化碳，故裝置D的作用是吸收空氣中的水分和二氧化碳，防止對實驗結果產生影響。故填：吸收空氣中的水分和二氧化碳。8．（2024山東煙臺）《天工開物》記載古法造紙術的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。興趣小組根據記載，利用回收的廢紙進行“制造再生紙”跨學科實踐活動，在蒸煮時加入了氫氧化鈉。造紙后，為處理剩余的廢液進行如下探究活動。【查閱資料】①BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl；②BaCl2溶液呈中性；③堿石灰是氫氧化鈉與氧化鈣的固體混合物，能吸收水和二氧化碳。【任務一】廢液成分分析【提出猜想】推測廢液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉中的一種或兩種【實驗設計與實施】（1）實驗操作實驗現象實驗結論步驟1：取少量廢液于試管中，加入足量的氯化鋇稀溶液。廢液中有Na2CO3步驟2：取少量步驟1中的上層清液于試管中，。廢液中有NaOH【任務二】廢液中碳酸鈉含量測定興趣小組設計了如下圖所示的實驗，取100g廢液樣品放入裝置A的錐形瓶中，先通入一會兒N2，然后稱量裝置C、D的質量，再向錐形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再產生氣體，繼續通一會兒N2后，測得裝置C、D分別增重2.1g和0.1g。（2）錐形瓶中不再產生氣體后，需要繼續通一會兒N2，其原因是。（3）裝置C中反應的化學方程式是。（4）廢液中碳酸鈉的溶質質量分數是（保留到0.1%）。（5）如果缺少裝置B，會使測定的碳酸鈉含量（填“偏大”或“偏小”）。【任務三】廢液的處理（6）為使廢液中的碳酸鈉轉化為氫氧化鈉循環利用，需根據廢液中碳酸鈉的含量，加入一定量的某種物質，該物質與碳酸鈉反應的化學方程式是。【答案】（1）產生白色沉淀加入適量無色酚酞試液溶液變紅（2）使反應生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分氣體殘留在裝置中，影響實驗結果（3）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O（4）5.3%（5）偏大（6）Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH【解析】（1）步驟1：取少量廢液于試管中，加入足量的氯化鋇稀溶液，氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇和氯化鈉，產生白色沉淀，說明廢液中含碳酸鈉，且足量的氯化鋇溶液能將碳酸鈉除盡；步驟2：氫氧化鈉溶液顯堿性，能使無色酚酞試液變紅，故取少量步驟1中的上層清液于試管中，加入適量無色酚酞試液，溶液變紅，說明廢液中含氫氧化鈉；（2）錐形瓶中不再產生氣體后，需要繼續通一會兒氮氣，原因是：使反應生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分氣體殘留在裝置中，影響實驗結果；（3）裝置C中發生反應為二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，該反應的化學方程式為CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；（4）裝置C、D中增加的質量為反應生成二氧化碳的質量，則生成二氧化碳的質量為：2.1g+0.1g=2.2g解：設廢液中碳酸鈉的溶質質量分數是x

x=5.3%答：廢液中碳酸鈉的溶質質量分數是5.3%；（5）如果缺少裝置B，氣體從A裝置中攜帶出的水蒸氣會被D裝置吸收，導致測得的二氧化碳的質量偏大，則計算出的碳酸鈉的含量偏大；（6）氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，故可加入適量的氫氧化鈣溶液將碳酸鈉轉化為氫氧化鈉循環利用，該反應的化學方程式為Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。類型02生活物品探究9．（2024·江蘇常州）興趣小組利用某種脫氧劑開展項目式學習。任務一：成分初探（1）完成下表內容。實驗步驟實驗現象結論與解釋①取樣，用磁鐵吸引樣品中有黑色固體能被吸引脫氧劑中含有鐵單質。發生的反應方程式：②③②取被磁鐵吸出的固體于試管中，加入適量稀鹽酸固體逐漸減少，，溶液變成淺綠色③取被磁鐵吸出的固體于試管中，加入溶液固體表面出現紅色固體任務二：效果檢驗（2）同學們利用一個軟塑料瓶設計如圖所示實驗，觀察到現象，完成了脫氧效果的檢驗。這是從(選填“反應物消失”或“新物質生成”)的視角，驗證了該反應的發生。（3）同學們觀測到食物在缺氧環境下霉菌菌落的數目比富氧條件下少，由此可知，脫氧劑能延長食物保質期的原因是：消耗氧氣能。任務三：回收設計已知使用過的脫氧劑中含有氧化鐵、氯化鈉、碳酸鈉、硅藻土、碳、鐵。甲同學設計了以下回收鐵的流程。資料卡：i.硅藻土不溶于水和酸。ii.溶液與Fe、Zn均能反應生成。（4）步驟②中氧化物發生反應的化學方程式為。（5）乙同學認為上述回收流程可以省略步驟①，原因是。【答案】（1）硫酸銅有氣泡產生（2）軟塑料瓶變癟反應物消失（3）防止食物腐敗（4）（5）這是回收鐵的流程，步驟①用磁鐵吸引出來的鐵又要加入溶液中，經過一系列反應，最終形成回收的鐵，所以可以省略步驟①，讓磁鐵吸引出來的鐵直接在溶液中參與這些反應，效果是一樣的【解析】（1）根據結論②中是鐵與稀鹽酸反應，生成氯化亞鐵和氫氣，故實驗現象為固體逐漸減少，有氣泡產生，溶液變成淺綠色；③中固體表面出現紅色固體，再根據結論脫氧劑中含有鐵單質，結合金屬與鹽溶液的反應，固體表面出現紅色固體應為被鐵置換出來的銅，故加入硫酸銅溶液（其它合理答案均可），鐵與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學方程式為：；（2）軟塑料瓶中放一整袋脫氧劑，脫氧劑中鐵單質與軟塑料瓶中氧氣、水蒸氣反應產生鐵銹，瓶內氣體體積減小，壓強減小，故觀察到軟塑料瓶變癟現象，這是從反應物消失的視角，驗證了該反應的發生；（3）同學們觀測到食物在缺氧環境下霉菌菌落的數目比富氧條件下少，由此可知，脫氧劑能延長食物保質期的原因是：消耗氧氣能防止食物腐敗；（4）脫氧劑樣品中只有氧化鐵為氧化物，故步驟②中氧化物發生反應為氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵和水，化學方程式為：；（5）這是回收鐵的流程，步驟①用磁鐵吸引出來的鐵又要加入溶液中，經過一系列反應，最終形成回收的鐵，所以可以省略步驟①，讓磁鐵吸引出來的鐵直接在溶液中參與這些反應，效果是一樣的。10．（2024·甘肅蘭州）學習小組同學對洗衣劑的變遷產生了興趣，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。實驗操作實驗現象實驗結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裝置質量增重了b克，原因是吸收了。（4）查閱資料分析，發現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的性質相關。（5）根據以上信息，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：實驗操作實驗現象實驗結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中，并將帶火星的木條伸入試管內。有氣泡產生，且爆炸鹽遇水后有過氧化氫生成【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）（6）木條復燃（7）【解析】（1）根據實驗結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，濃鹽酸具有揮發性，會揮發出氯化氫氣體，氫氧化鈉能與氯化氫反應生成氯化鈉和水，會導致C裝置增重的質量偏大，則根據增重的質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裝置增重的質量偏小，則根據增重的質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裝置增重的質量偏大，則根據增重的質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；（6）根據實驗結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，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，故實驗現象為有氣泡產生，且木條復燃；（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。11．自然界并不缺少“鎂”，而是缺少發現“鎂”的眼睛。某化學興趣小組開啟尋“鎂”之旅，現邀請你一起進行項目式學習。任務一：發現“鎂”（1）1792年，科學家首次發現通過加熱苦土（MgO）和木炭的混合物可制得金屬鎂，同時生成CO2。該反應的化學方程式為。任務二：制備“鎂”（2）海水淡化所得的濃鹽水中含大量MgCl2，可制備金屬鎂，流程如圖所示：①寫出生成Mg（OH）2的反應化學方程式。②圖中未涉及的反應基本類型是（填字母）。A．化合反應

B．分解反應

C．置換反應

D．復分解反應③根據流程圖，下列說法正確的是（填字母）。A．步驟1通過一步反應即可實現，并且制備石灰乳而非石灰水B．步驟2和步驟3的目的是提純MgCl2C．步驟4中一般使用到氬氣，目的是防止鎂被氧化D．圖中Cl2是可循環使用的物質④已知海水MgCl2含量4940mg·L－1，若從1L的海水中提取鎂，理論上需要貝殼（以CaCO3計算）的質量是g。（寫出計算過程）任務三：探究“鎂”（3）鎂條在空氣中放置一段時間后表面形成黑色。查閱資料得知該黑色固體的主要成分是Mg2（OH）2CO3，這可能是Mg與空氣中的O2、CO2和（填化學式）反應生成的。（4）設計實驗方案如圖，一段時間后，A中鎂條表面變黑，B、C、D中鎂條均無明顯變化。①探究鎂條表面形成Mg2（OH）2CO3與CO2有關，依據的實驗是A和（填字母）。②將A中鎂條表面的黑色物質用小刀刮下，向其中加入稀硫酸有氣泡產生。某同學提出有氣泡產生并不能說明黑色物質就是Mg2（OH）2CO3，可能是Mg與酸反應產生氣泡，要證明黑色固體中有Mg2（OH）2CO3，還需補充的實驗操作為。【答案】（1）（2）CBCD5.21L的海水中含有氯化鎂的質量為：設需要碳酸鈣的質量為x（3）H2O（4）D將產生的氣體通入澄清石灰水中，觀察澄清石灰水是否變渾濁【解析】（1）加熱苦土（MgO）和木炭的混合物可制得金屬鎂，同時生成CO2，方程式為：；（2）①由圖可知，生成氫氧化鎂的反應為氫氧化鈣與濃鹽水中的氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，方程式為：；②化合反應由兩種或兩種以上物質反應生成一種物質；分解反應由一種物質反應生成兩種或兩種以上物質；置換反應由單質與化合物反應生成新的單質與化合物；復分解反應由兩種化合物交換成分生成兩種新的化合物。步驟1中，CaCO3不能直接反應生成Ca(OH)2，通常其轉化分為兩步：CaCO3在高溫條件下分解生成CaO、CO2，屬于分解反應，CaO與H2O反應生成Ca(OH)2，屬于化合反應；步驟2中MgCl2與Ca(OH)2反應生成Mg(OH)2、CaCl2，屬于復分解反應；步驟3中Mg(OH)2與HCl反應生成MgCl2、H2O，屬于復分解反應；步驟4中MgCl2在通電條件下分解產生Mg、Cl2，屬于分解反應；另外，Cl2、H2在一點條件下反應生成HCl，屬于化合反應。綜上所述，圖中未涉及的反應基本類型是置換反應，故選：C。③A、根據②的分析，步驟1不能通過一步反應實現，A選項錯誤；B、海水淡化所得的濃鹽水中含大量MgCl2，也含有其它雜質，而步驟3獲得的是相對純凈的MgCl2，所以步驟2和步驟3的目的是提純MgCl2，B選項正確；C、鎂的化學性質比較活潑，容易被空氣中的氧氣氧化變成氧化鎂，步驟4中一般使用到氬氣，目的是防止鎂被氧化，C選項正確；D、根據流程圖，MgCl2通電可以生成Cl2，生成的Cl2與H2反應生成HCl，重新回到流程中，所以圖中Cl2是可循環使用的物質，D選項正確。故選：BCD。④碳酸鈣高溫煅燒生成氧化鈣，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與氯化鎂反應生成氫氧化鎂和氯化鈣，根據方程式可以確定反應過程中碳酸鈣和氯化鎂的質量關系，從而進行計算，具體過程見答案；（3）根據質量守恒定律，化學反應前后，元素種類不變，黑色固體的主要成分是Mg2(OH)2CO3，含有Mg、O、H、C這4種元素，而Mg、O2、CO2這三種物質中只含有Mg、O、C這3種元素，所以另外的反應物一定含有H元素，空氣中含有H元素的物質是H2O；（4）①A中鎂條與氧氣、二氧化碳、水同時接觸，會變黑；B中鎂條與二氧化碳、水接觸，不會變黑；C中干燥劑可以吸收水分，鎂條與氧氣、二氧化碳接觸，不會變黑；D中鎂條與氧氣、水接觸，不會變黑。探究鎂條表面形成Mg2(OH)2CO3與CO2有關，則實驗變量是CO2，依據的實驗是A和D；②Mg與稀硫酸反應生成硫酸鎂、氫氣，而Mg2(OH)2CO3能與稀硫酸反應生成硫酸鎂、水、二氧化碳，要證明黑色固體中有Mg2(OH)2CO3，則需證明生成的氣體中含有二氧化碳。二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，而氫氣不能使澄清石灰水變渾濁，可用澄清石灰水檢驗生成的氣體中是否含有二氧化碳，因此需補充的實驗操作為：將產生的氣體通入澄清石灰水中，觀察澄清石灰水是否變渾濁。12．（2024·山東濰坊）銅制品久置在戶外容易生銹，失去金屬光澤，需要定期除銹、拋光。某化學興趣小組對銅銹成分及拋光過程進行以下探究。任務一

分析銅銹的成分【查閱文獻】常見的銅銹成分為、或兩者的混合物。【實驗探究】（1）取少量銅銹，加入足量稀硝酸，銅銹溶解，有氣泡產生，再加入硝酸銀溶液，有白色沉淀產生，說明銅銹成分為______（填字母序號）。A． B． C．、任務二

模擬的生成【查閱文獻】銅在的環境中生成CuCl，CuCl最終會轉化為。【實驗探究】向蒸餾水中加入CuCl粉末，每隔2min測一次pH，結果如圖。【討論分析】CuCl轉化為分兩個階段：（2）①前10分鐘：CuCl與水生成Cu2O，化學方程式為。②第10~20分鐘：部分Cu2O在酸性溶液中，吸收常見氣體（填化學式）生成。任務三

探究化學拋光原理除銹、打磨后的銅器表面仍有許多微小凸起（銅），某環保型化學拋光液中含有和，能夠有效除去凸起的銅，使表面平整。【查閱文獻】拋光總反應為【實驗探究】實驗操作及現象如下：試管試劑現象①銅絲+1mL稀無明顯現象②鋼絲+10mL30%的銅絲表面產生棕色氧化膜（主要成分為CuO③鋼絲+10mL30%的+1mL稀銅絲表面變光亮，溶液變藍【討論分析】拋光過程包含過程1和過程2，（3）過程1產生氧化膜。反應的化學方程式為。過程2：除去氧化膜。除去氧化膜的物質為（填化學式）。任務四

探究拋光過程中，濃度對分解速率的影響【查閱文獻】易分解，分解速率與溫度、（催化劑）和的濃度有關。【實驗探究】探究溫度和濃度一定時，不同濃度的對分解速率的影響。向兩支試管中分別加入如下試劑（見表），置于40℃水浴中，測量各時間段生成的速率，實驗結果記錄如下：試管相同試劑不同試劑各時間段生成的速率（mL/min）第3min第6min第9min第12min④10mL30%的、1mL14%的溶液1mL30%的3.03.53.63.6⑤10mL30%的、1mL14%的溶液1mL10%的2.02.32.42.4【得出結論】（4）不同濃度的對分解速率的影響是。【反思改進】（5）某同學認為，為了更明顯地觀察濃度對分解速率的影響，還需要增加試管⑥實驗，除了在40℃水浴中以及加入10mL30%的、1mL14%的溶液之外，還應該加入的試劑為（填用量和試劑名稱）。【答案】（1）C（2）O2（3）（4）相同條件下，硫酸濃度越大，過氧化氫溶液分解速率越快（5）1mL50%的硫酸（合理即可）【解析】（1）常見的銅銹成分為、或兩者的混合物。取少量銅銹，加入足量稀硝酸，銅銹溶解，有氣泡產生，說明銅銹中含有碳酸根，再加入硝酸銀溶液，有白色沉淀產生，說明銅銹中含有氯離子，銅銹成分為、；故選：C。（2）①前10分鐘：依據質量守恒定律可知：CuCl與水生成Cu2O和HCl，該反應化學方程式為。②依據質量守恒定律可知：化學變化前后元素的種類不變，第10~20分鐘：部分Cu2O在酸性溶液中，吸收常見氣體氧氣生成。（3）拋光過程包含過程1和過程2，過程1產生氧化膜，是指銅和過氧化氫溶液反應生成氧化銅和水，該反應化學方程式：。過程2：除去氧化膜。過氧化氫溶液與銅反應生成氧化銅和水，硫酸和氧化銅反應生成可溶于水的硫酸銅和水，除去氧化膜的物質為。（4）分析實驗④和⑤，過氧化氫溶液、硫酸銅溶液體積相同，濃度相等，硫酸溶液體積相等，濃度不同，變量是硫酸的濃度，硫酸濃度越大，過氧化氫溶液分解生成氧氣的速率越快，不同濃度的對分解速率的影響是相同條件下，硫酸濃度越大，過氧化氫溶液分解速率越快。（5）為了更明顯地觀察濃度對分解速率的影響，還需要增加試管⑥實驗，除了在40℃水浴中以及加入10mL30%的、1mL14%的溶液之外，此時變量是硫酸的濃度，相同條件下，硫酸濃度越高，反應速率越快，為了使觀察更直觀，反應速率要始終，可使實驗⑤和⑥作對比，比較硫酸濃度對過氧化氫分解速率的影響，還應該加入的試劑為1mL50%的硫酸（合理即可）。類型03環保、能源、資源探究13．（2024·湖南）2024年5月1日，我國利用船舶加裝的碳捕捉系統回收首罐液態二氧化碳的卸船，標志著遠洋航行船舶從燃油消耗到二氧化碳回收利用形成閉環。同學們對“二氧化碳回收利用形成閉環”非常感興趣，開展有關二氧化碳的項目式學習。任務一：調查空氣中二氧化碳含量增加的原因（1）同學們調查到空氣中二氧化碳含量增加的原因有很多，你認為有（寫一種即可）。任務二：討論空氣中二氧化碳含量減少的方法（2）同學們討論了空氣中二氧化碳含量減少的方法，知道低碳生活方式可以減少二氧化碳排放，你的一種低碳生活方式是。有同學想到二氧化碳能使澄清石灰水（填實驗現象），補充了可以利用有堿溶液或水吸收二氧化碳。任務三：探究實驗室中不同試劑吸收二氧化碳的效果實驗室提供4種試劑：水、飽和石灰水、質量分數為0.165%的NaOH溶液、質量分數為40%的NaOH溶液。【提出問題】上述4種試劑吸收二氧化碳的效果如何？【查閱資料】①室溫下，飽和石灰水中氫氧化鈣的質量分數約為0.165%②利用壓強傳感器及信息處理終端可將實驗數據進行記錄、呈現和分析【進行實驗】步驟1：各裝置氣密性良好（夾持裝置已省略），同學們用4只250mL燒瓶集滿純凈的二氧化碳氣體。步驟2：用4支注射器分別取60mL上述提供的4種試劑，將燒瓶分別連接壓強傳感器和注射器（如圖1所示）。步驟3：待燒瓶內氣壓平穩后，迅速將4支注射器內試劑分別全部注入相對應的燒瓶中，關閉止水夾，觀察壓強變化。一段時間后，振蕩燒瓶，繼續觀察壓強變化。小組合作完成實驗，并展示燒瓶內壓強隨時間變化的曲線圖（如圖2所示）【分析討論】（3）根據40%NaOH溶液對應的曲線，分析時間段曲線變化的原因是。【得出結論】（4）結合圖2數據，從壓強和吸收效果兩個角度對比分析，得到的結論是。任務四：形成二氧化碳閉環的意識（5）在老師指導下，知道上述實驗中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后，氫氧化鈉有剩余。為了達到零碳排放和對環境無污染，形成二氧化碳閉環的意識。現處理上述實驗中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液體，你設計的實驗方案是。師生對其他燒瓶中的物質也進行了科學處理。【拓展思維】我國已經實現了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和負碳纖維等，“二氧化碳回收利用形成閉環”是未來碳科學和技術發展的探索方向。【答案】（1）化石燃燒的燃燒（合理即可）（2）乘坐公共交通工具出行（合理即可）變渾濁（3）二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，二氧化碳氣體體積減少，使燒瓶內壓強減少，振蕩，40%的氫氧化鈉溶液與二氧化碳充分接觸，反應速率更快（合理即可）（4）相同條件下，40%的氫氧化鈉溶液壓強變化最大，吸收二氧化碳效果最好（5）向待處理的液體中逐滴加入氯化鈣溶液，直至不再產生白色沉淀，過濾，再向溶液中逐滴加入稀鹽酸，直到溶液呈中性（合理即可）【解析】（1）空氣中二氧化碳含量增加的原因有很多，如化石燃燒的燃燒、含碳物質的燃燒以及人和動植物的呼吸等，故填：化石燃燒的燃燒（合理即可）；（2）低碳生活方式很多，如乘坐公共交通工具出行、隨手關燈等；二氧化碳能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，因此二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故填：乘坐公共交通工具出行（合理即可）；變渾濁；（3）根據40%NaOH溶液對應的曲線可知，時間段二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，二氧化碳氣體體積減少，使燒瓶內壓強減少；時間段壓強變化更大，是因為振蕩燒瓶，40%的氫氧化鈉溶液與二氧化碳充分接觸，反應速率更快，故填：二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，二氧化碳氣體體積減少，使燒瓶內壓強減少，振蕩，40%的氫氧化鈉溶液與二氧化碳充分接觸，反應速率更快（合理即可）；（4）根據圖2數據，可得出的結論是相同條件下，40%的氫氧化鈉溶液壓強變化最大，吸收二氧化碳效果最好，故填：相同條件下，40%的氫氧化鈉溶液壓強變化最大，吸收二氧化碳效果最好。（5）二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，且氫氧化鈉有剩余，說明待處理的液體中含有碳酸鈉、氫氧化鈉，為了達到零碳排放和對環境無污染，設計的實驗方案是向待處理的液體中逐滴加入氯化鈣溶液，直至不再產生白色沉淀，過濾，再向溶液中逐滴加入稀鹽酸，直到溶液呈中性，故填：向待處理的液體中逐滴加入氯化鈣溶液，直至不再產生白色沉淀，過濾，再向溶液中逐滴加入稀鹽酸，直到溶液呈中性（合理即可）。14．隨著我國“資源節約型”與“環境友好型”社會的建設,家用燃料的變遷改變著人們的生活。某校化學興趣小組帶著極大的興趣對家用燃料的變遷、合理使用燃料及對未來燃料的展望展開了項目式學習。任務一：調查家用燃料的變遷【調查研究】同學們通過走訪與調查了解到當地燃料的變遷主要經歷了以下幾個階段:

木材

→

煤

→煤氣(主要成分為CO、H2)

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天然氣【分析交流】（1）從是否可再生的角度分析,煤屬于能源。（2）為了及時發現煤氣泄漏,常在煤氣中加入少具有特殊氣味的乙硫醇。從微觀角度分析,煤氣泄漏時能聞到特殊氣味的原因:。（3）天然氣的主要成分充分燃燒的化學方程式為。【查閱資料】常用燃料匯總：燃料調控組成及主要成分熱值木材需要頻繁地添加木材碳、氫、氧等元素約1.2×107J/kg煤需提前點燃，過程復雜碳、氫、硫、氮等元素約2.9×107J/kg煤氣隨用隨開一氧化碳和氫氣約1.7×107J/m3天然氣隨用隨開甲烷約8.4×107J/m3【交流討論】（4）試推測家用煤氣或天然氣代替煤的原因:(寫出2點即可),煤氣和天然氣的安全使用注意事項有(寫出1個即可)。任務二：了解如何合理使用燃料（5）柴火灶的內部結構如圖所示。①從燃燒條件分析，木柴屬于。②柴火灶中通風口的作用是。③下列關于柴火灶中煙囪的說法正確的是(填字母序號)。a.排走煙氣，改善燃燒條件b.若排煙口中出現濃黑煙，則說明燃燒不充分c.煙囪建高就可以消除污染（6）20世紀80年代前后,居民家中主要采用蜂窩煤做燃料，將煤塊制成蜂窩煤的目的是。（7）日常生活中,有時做飯時燃氣灶的火焰呈現黃色或橙色,鍋底出現黑色物質,此時需要進行的調整是(填字母序號)A．調大進風(空氣)口 B．調小進風(空氣)口C．調大進風(燃氣)口 D．調小進風(燃氣)口任務三：對未來燃料的展望當前我國氫能按照如圖規劃發展：（8）氫氣是理想的清潔燃料，寫出氫氣燃燒的化學方程式：；目前，氫能未能廣泛應用的原因是。(9)利用反應：C（紅熱）+H2O（蒸汽）CO+H2，制得的氫氣屬于(填“灰氫”“藍氫”或“綠氫”)。【答案】（1）不可再生（2）分子在不斷運動（3）（4）煤氣或天然氣燃燒易調控/煤燃燒會產生污染性氣體/煤氣或天然氣更容易與氧氣接觸充分燃燒注意通風/定期檢查管道（5）可燃物為燃燒提供充足的氧氣ab（6）增大煤與氧氣的接觸面積，使燃燒更充分（7）AD（8）氫氣大量制取和儲運成本較高(9)灰氫【解析】（1）煤在短時間內不能從自然界中得到補充，屬于不可再生能源；（2）從微觀角度分析，煤氣泄漏時能聞到特殊氣味的原因是分子在不斷運動；（3）天然氣主要成分是甲烷，甲烷在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和水，化學方程式為；（4）從表格可以看出煤氣和天然氣可以隨開隨用，比煤更容易調控；煤氣和天然氣充分燃燒的產物都是二氧化碳和水，而煤中含有硫元素和氮元素，燃燒時會產生、等污染性氣體；煤氣和天然氣是氣態，更容易與氧氣接觸，充分燃燒，而煤是固體，燃燒時需要考慮增大與氧氣的接觸面積，使煤充分燃燒；故家用煤氣或天然氣代替煤的原因是：煤氣或天然氣燃燒易調控；煤燃燒會產生污染性氣體；煤氣或天然氣更容易與氧氣接觸充分燃燒等；煤氣和天然氣是可燃性氣體，儲存和使用時要防止泄露和保持室內通風，故煤氣和天然氣的安全使用注意事項有注意通風或定期檢查管道等；（5）①從燃燒條件分析，木柴屬于可燃物；②柴火灶中通風口的作用是為燃燒提供充足的氧氣；③a、柴火灶中木柴燃燒會產生二氧化碳、水、煙塵等，所以需要排走煙氣，改善燃燒條件，說法正確，符合題意；b、若排煙口中出現濃黑煙，則說明燃燒不充分，說法正確，符合題意；c、煙囪排出的是木材燃燒的產物，建高煙囪只能將產物排入高空，不能改變燃燒的產物，所以不能消除污染，說法錯誤，不符合題意。故選：ab；（6）煤是固體燃料，燃燒時需要增大與氧氣的接觸面積，使煤燃燒更充分，故將煤塊制成蜂窩煤的目的是：增大煤與氧氣的接觸面積，使燃燒更充分；（7）燃氣燃燒火焰呈黃色或者橙色，鍋底出現黑色物質，是燃料燃燒不充分的現象，所以從燃料和氧氣的角度分析，可以調小燃氣進風口或調大空氣進風口，以增大燃氣與氧氣的接觸面積，使燃氣充分燃燒，故選：AD；（8）氫氣在氧氣中燃燒生成水，化學方程式為；目前氫氣的制取主要是利用水通電分解產生，大量制取需要消耗大量的電能，并且氫氣是可燃性氣體，儲存和運輸成本都較高，故氫能未能廣泛應用的原因是：氫氣大量制取和儲運成本較高；（9）該反應利用高溫下碳和水蒸氣反應生成氫氣，是煤炭氣化制得的，屬于灰氫。15．（2024·山西）氫能作為極具發展潛力的多元化能源，在我國經濟發展中具有重要的地位。某校實踐小組的同學們對此產生了濃厚的興趣，他們對氫氣的制取方法、應用優勢、儲存手段和發展前景等展開了項目式問題探究。任務一：調查氫能制取方法【咨詢專家】小組同學通過數字化平臺向專家進行咨詢，知道了氫氣可用多種工藝過程制備，方法有電解水制氫和工業副產品制氫等。【模型構建】用可再生能源電解水制氫，將是應用廣泛、技術成熟的一種手段。過程如圖：【交流討論】（1）近年來，能用來發電的可再生能源有。（2）化石燃料也可用于氫的制取，但不足之處有。任務二：探究氫能應用優勢【提出問題】氫氣作為理想能源的原因是什么？【進行實驗】（3）設計純凈氫氣與天然氣燃燒的對比實驗實驗步驟實驗現象實驗結論①分別在帶尖嘴的導管口點燃氫氣和天然氣，在火焰上方罩一個干冷的小燒杯均有水生成②迅速把①中的燒杯倒過來，分別注入少量澄清石灰水，振蕩罩在天然氣火焰上方燒杯內的澄清石灰水變渾濁，而氫氣火焰上方的燒杯內無變化【反思評價】（4）通過上述實驗對比，氫氣作為燃料的優點是。（5）在理想狀態下，小組同學通過圖1實驗，將測得的實驗數據繪制成的圖像如圖2所示，分析圖像，可得出的結論是。任務三：調研氫能儲存手段【查閱資料】（6）我國綠氫規模化儲存是商業化應用的基本保障，為了進行大量儲存，通常將氫氣轉化為液氫，從微觀角度分析，發生改變的是。任務四：展望氫能發展前景【市場調研】（7）目前，氫燃料電池在公共交通中應用已較為成熟，其工作原理如圖3所示，發生反應的化學方程式為，未來，氫能將在航空、航天、電力和建筑領域大力推廣。成果分享：通過問題探究，大家對氫能有了較為全面的認識。氫氣作為一種理想的新型能源，其產業鏈包括“制—儲—輸—用”四個主要環節。因此，降本增效、規模化發展，將是我國經濟增長和服務民生的一項重要舉措。【答案】（1）太陽能等（合理即可）（2）會產生大量污染物（3）燒杯內壁均有水霧生成氫氣燃燒不生成二氧化碳，天然氣燃燒生成二氧化碳（4）燃燒產物只有水，不會對環境造成污染（5）相同質量的可燃物，氫氣燃燒的熱值比天然氣高（6）分子間的間隔（7）【解析】（1）近年來，能用來發電的可再生能源有太陽能等（合理即可）；（2）化石燃料也可用于氫的制取，但不足之處為會產生大量污染物，污染環境；（3）①分別在帶尖嘴的導管口點燃氫氣和天然氣，在火焰上方罩一個干冷的小燒杯，燒杯內壁均有水霧產生，則說明氫氣和天然氣燃燒均有水生成；②迅速把①中的燒杯倒過來，分別注入少量澄清石灰水，振蕩罩在天然氣火焰上方燒杯內的澄清石灰水變渾濁，而氫氣火焰上方的燒杯內無變化，說明天然氣燃燒生成了二氧化碳，氫氣燃燒不生成二氧化碳；（4）通過上述實驗對比，氫氣作為燃料的優點是只生成水，不會對環境造成污染；（5）分析圖像，相同質量的可燃物，氫氣燃燒的熱值比天然氣高；（6）為了進行大量儲存，通常將氫氣轉化為液氫，從微觀角度分析，發生改變的是分子間的間隔；（7）根據圖示，氫氣和氧氣在催化劑的作用下反應生成水，化學方程式為：。16．（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的吸收進行了實驗探究。活動一：尋找吸收的試劑【設計與實驗】（1）甲、乙、丙三組分別利用所提供的實驗用品設計了如下方案并進行實驗：組別實驗方案現象結論甲組向一個集滿的軟塑料瓶中加入適量的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩軟塑料瓶變癟能被水吸收乙組向盛有飽和的澄清石灰水的試管中。通入適量的能被澄清石灰水吸收丙組向盛有氫氧化鈉溶液的試管中，通入適量的無明顯現象不能被氫氧化鈉溶液吸收【解釋與分析】（2）甲組實驗中軟塑料瓶變癟，是因為瓶內氣壓；（3）小禮同學對丙組的實驗結論提出質疑，為了證明與氫氧化鈉發生了反應，他向丙組所得溶液中滴加足量的。觀察到有氣泡產生，從而證明能與氫氧化鈉反應。【得出結論】水、飽和石灰水和氫氧化鈉溶液均能吸收。活動二：比較吸收的效果【提出問題】水、飽和石灰水和氫氧化鈉濃溶液，哪個吸收的效果更好？【討論交流】（4）飽和石灰水、水吸收的效果差不多，從物質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、水吸收的效果。【設計方案】（5）請你利用下列提供的實驗用品，幫助他們設計實驗并寫出實驗方案：。（實驗用品：氫氧化鈉濃溶液、水、裝滿的軟塑料瓶若干個，其它儀器自選）【實驗與結論】通過實驗，同學們得出氫氧化鈉濃溶液吸收的效果比水的好。【遷移應用】氣體排放到空氣中也會造成環境問題。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的思維。【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，會繼續吸收瓶內剩余的，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，實驗結論：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，實驗現象：澄清石灰水變渾濁。（2）向一個集滿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，無明顯現象，為了證明與氫氧化鈉發生了反應，他向丙組所得溶液中滴加足量的某種溶劑，觀察到有氣泡產生，從而證明能與氫氧化鈉反應，則加入的某種溶劑是稀鹽酸或稀硫酸。（4）飽和石灰水、水吸收的效果差不多，從物質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，會繼續吸收瓶內剩余的，最終充滿整個集氣瓶。類型05研學探究17．（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、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地下水對白云巖不斷侵蝕，形成千姿百態的溶洞地貌。測得A處滲水的，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，發生反應①；溶有的水遇熱或壓強變小時，就會分解，重新形成沉積下來，發生反應②。【探究活動1】用模擬白云巖的溶蝕（3）設計方案制取白云巖中除、外，還含有多種成分。小組同學設計兩種不同反應原理的方案制取模擬溶蝕過程，完成下表。序號試劑反應原理（化學方程式）方案一、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，觀察到溶液立即變渾濁，繼續通入過量，渾濁液未變澄清。【表達交流】根據資料顯示中的反應①，應觀察到渾濁液變澄清，現象與預期不符。經過討論、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，溶液逐漸變渾濁，繼續通入過量，渾濁液變澄清。【分析與解釋】改進后現象與預期相符。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，證明了白云巖中的也能在酸性條件下發生溶蝕。【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，放于低壓環境，一段時間以后發現澄清溶液中出現渾濁現象，實驗成功。【遷移應用】圖1中，滴水從B處下落的過程中，產生的原因可能是。任務三：模擬洞內地下水對白云巖的溶蝕洞內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：白云巖減少的質量與白云巖總質量的比值。）隨時間變化的關系如圖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】沉積物是“時間膠囊”，可反映出它們形成時的地質環境，極具科研價值。【答案】（1）鹽（2）酸（3）碳酸鈉溶液、氫氧化鈣溶液（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；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；（4）分析與解釋：根據反應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，碳酸氫鈣逐漸轉化為碳酸鈣，同時放出二氧化碳并生成水；任務三：A、根據圖像可看出，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