12．甲、乙两同学在学完酸的化学性质后，做了如下实验：

【观察与讨论1】甲同学在做实验时观察到的明显现象是悬浊液变澄清．再滴加无色酚酞溶液，无明显现象（已知CaCl₂溶液呈中性）．
【观察与讨论2】乙同学在做实验时开始没有观察到气泡产生，于是对碳酸钠能否与盐酸反应表示怀疑．甲同学通过查阅资料得知：在碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸，先发生反应Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃，继续滴加稀盐酸，再发生反应NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑．所以甲同学认为，乙同学实验时还应继续加入稀盐酸，才能观察到有气泡产生．
【观察与讨论3】甲同学先将废液缓慢倒入一洁净的废液杯中，乙同学在观察到气泡产生后，也将实验废液缓慢倒入该废液杯中，没有观察到明显现象．经过讨论确定，甲同学的试管中废液含有的溶质一定有CaCl₂，乙同学的试管中废液含有的溶质一定有NaCl（均写化学式）．
为了处理实验后产生的废液，甲、乙同学决定对废液杯中最终废液溶质的成分进行探究．
【提出问题】最终废液中含有什么溶质？
【猜想与假设】猜想1：废液中含有CaCl₂、NaCl（写化学式）两种溶质．
猜想2：废液中含有CaCl₂、NaCl、HCl（写化学式）三种溶质．
猜想3：废液中含有NaHCO₃、CaCl₂、NaCl三种溶质．
【活动与探究】甲、乙同学为了验证猜想，进行了如下实验：
甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加盐酸，无气泡产生．
乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加紫色石蕊试液，溶液变红色．
【结论与反思】（1）猜想2（填“1”或“2”或“3”）正确．
（2）要得到相同的结论，还可采用很多种方法．如加入氧化铁粉末，可观察到溶液呈黄色，该反应的化学方程式为Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
【表达与交流】甲、乙同学确认了最终废液中溶质的成分，若直接排放，可能造成的危害是腐蚀下水道，你认为处理该废液的方法是将废液中和至中性再排放．

11．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂．某探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙（CaH₂）遇水反应生成氢氧化钙和氢气．探究小组的同学把一定量的CaH₂加入Na₂CO₃溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液．经检验滤渣的成分是碳酸钙．
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想一：NaOH　　　　　　　　　　 猜想二：NaOH、Ca（OH）₂
猜想三：NaOH、Na₂CO₃　　　　猜想四：NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂
经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
【实验验证】

实验	现象	结论
实验一：取滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液	无明显现象	猜想二不成立
实验二：另取滤液，向其中加入足量稀盐酸	先无变化后产生气泡	猜想三成立

【反思与拓展】
（1）氢化钙与水反应的化学方程式为CaH₂+2H₂O=2H₂↑+Ca（OH）₂；
（2）若向NH₄Cl的溶液中加一定量CaH₂，充分反应，产生的气体是氢气、氨气；
（3）登山运动员常用CaH₂作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是携带安全．

10．同学们在实验室发现了两瓶失去标签的黑色粉末药品，并确定了这两瓶黑色粉末是木炭、铁粉、氧化铜、高锰酸钾中的两种．他们由此进行了实验探究：
【讨论分析】小聪同学认为一定不是高锰酸钾，原因是高锰酸钾是暗紫色不是黑色的；
【实验探究一】

实验操作	实验现象	实验结论
①取一种黑色粉末少许，加入到稀硫酸中	黑色粉末溶解，溶液颜色变蓝色	此粉末是氧化铜
②取另一种黑色粉末少许，加入到稀硫酸中	黑色粉末不溶解，没看到气体产生	此粉末一定不是铁粉

结论：根据上述分析和实验可得出另一黑色粉末是木炭粉；
【实验探究二】
进一步确认固体成分
将两种黑色粉末混合按如图装置进行实验，预想的实验现象为：黑色粉末逐渐变红色，澄清石灰水变浑浊．写出两种黑色粉末发生反应的化学方程式2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．

9．某混合气体可能含有一氧化碳、氢气及少量的二氧化碳和水蒸气和甲烷，某兴趣小组为验证混合的成分，设计了如图所示的装置，进行有关的实验探究【提示：假定每步均完全反应或吸收】．请回答有关问题：
（1）A装置的目的是检验是否含有水．
（2）B中的澄清石灰水变浑浊说明混合气体中含有二氧化碳．
（3）C装置的作用是除去原来的二氧化碳气体．
（4）D装置的作用是除去水蒸气．
（5）同学们对通过D后的可燃气体继续进行探究．若F中无水硫酸铜白色粉末不变蓝，G中的澄清石灰水变浑浊，则可燃气体中一定含有一氧化碳．若F中无水硫酸铜白色粉末变蓝，G中的澄清石灰水不变浑浊，则可燃气体中一定含有甲烷．若F中无水硫酸铜白色粉末变蓝，G中的澄清石灰水变浑浊，请用表中实验数据进行分析，可燃气体的组成有2种．

称量项目	反应前	反应后
F玻璃管及所盛固体的质量	86.3g	89.9g
G洗气瓶和所盛石灰水的质量	284.2g	293.0g

8．某学习小组进行如图1所示电解饱和食盐水的实验．一段时间后，关闭电源，从K处导出一定量的溶液作为待测液进行如下探究．（老师提示：I．电解饱和食盐水的化学方程式：2NaCl+2H₂O═2NaOH+H₂↑+Cl₂↑Ⅱ．忽略其他可能发生的反应对本实验的影响．）

（1）若选用某种酸碱指示剂对待测液进行检验，请你填写表．

实验步骤	实验现象	实验结论
		待测液中含有氢氧化钠．

（2）甲同学称取一定质量的待测液于烧杯中，加水稀释，用带有刻度的滴管逐滴加入一定溶质质量分数的稀盐酸，边加边振荡，用pH计测定溶液的pH，所得数据如下：

加入稀盐酸的体积/mL	0	2.0	4.0	6.0	8.0	9.8
烧杯中溶液的pH	13.0	12.9	12.8	12.6	12.3	7.0

则氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应时稀盐酸的体积为9.8mL．
（3）乙同学查阅资料发现：氢氧化钠能与氯化镁在溶液中发生反应：
2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl．
乙同学按如图2实验步骤进行实验：
步骤②加入的氯化镁溶液必需足量，其目的是使氢氧化钠完全反应．滴加一定量氯化镁溶液后，判断所加氯化镁溶液是否足量的具体操作：静置，取上层清液于试管中，向试管中滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，氯化镁已经过量（写出实验步骤、现象和结论）．步骤③过滤出的沉淀物是氢氧化镁，利用沉淀物的质量计算氢氧化钠的质量分数，若缺少步骤④的操作，所测定氢氧化钠的质量分数将偏大（选填“偏大”、“偏小”或“没影响”）

7．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动，以下是教学片段，请内壁参与学习并帮助填写空格．
【演示实验】将一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中．
【学生板演】该反应的化学方程式H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄ +2H₂O．
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？
【假设猜想】针对疑问，太家纷纷提出猜想．甲组同学的猜想如下：
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
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的．不合理的猜想是猜想四．
【实验探究】（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO₄溶液，无明显变化，溶液中一定没有NaOH，则不合理的猜想是猜想三．
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液，进行如下三个方案的探究．

实验方案	测溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象	试纸变色，对比比色卡，pH＜7	有气泡产生	产生白色沉淀
实验结论	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的．
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定．同时指出【实验探究】（2）中存在两处明显错误，请大家反思．同学们经过反思发现了这两处错误：
（1）实验操作中的错误是pH试纸浸入溶液中．
（2）实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是BaCl₂与Na₂SO₄反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有H₂SO₄存在．

6．红军长征第一山--瑞金云石山，拥有丰富的石灰石资源．近年来，石灰石产业迅速发展，生石灰是其中一种重要产品，俗称“石灰”．工业上通过在石灰窑中煅烧石灰石制得“石灰”，其反应原理是：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．兴趣小组的同学对某地刚出窑的“石灰”的成分进行探究．
【查阅资料】（1）生石灰还是常用的食品干燥剂，请你用化学方程式表示其原理：H₂O+CaO═Ca（OH）₂；
（2）石灰浆的主要成分为氢氧化钙，氢氧化钙的溶解性为微溶．
【提出问题】刚出窑的“石灰”有哪些成分？
【猜想】Ⅰ．只有氧化钙Ⅱ．只有碳酸钙Ⅲ．既有氧化钙也有碳酸钙
【实验探究】
（1）甲同学从样品中取一定量的固体于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物．甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想Ⅱ成立．乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅱ成立，其理由是沉淀也可能是未溶解的氢氧化钙．
（2）乙同学通过如表实验证明了猜想Ⅲ成立，请完成他的实验报告．

实验步骤	实验现象	实验结论
①取一定量的样品于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁	发烫	猜想Ⅲ成立
继续向试管加入足量的 稀盐酸	有气泡产生

【实验反思】使用“石灰”的建筑工地上常有一个大的石灰池，使用“石灰”时，先将生石灰倒入池内水中，一段时间后，再取用其中的石灰浆使用．长期使用的石灰池内壁会逐渐增厚，其主要原因是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．（请用化学方程式表示）．

5．某化学小组查阅资料得知：在不同温度下，甲烷（CH₄）可将氧化铁（Fe₂O₃）还原为Fe、Fe₃O₄中的一种或两种．他们为探究甲烷与氧化铁反应后产物（黑色粉末）的成分，进行了如图实验：

（1）按图1装置连接好仪器，检查装置的气密性后，往装置中添加药品．
①往黑色粉末中滴加稀硫酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末中含有Fe．
②导管b的作用是防止滴加稀硫酸时生成的气体从分液漏斗逸出．
（2）按图2装置连接好仪器（图中夹持设备已略去）检查装置的气密性，往装置中添加药品，打开止水夹K通入含有少量二氧化碳的一氧化碳，持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯．
①持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是防止CO与空气的混合气加热时发生爆炸，D装置的作用是防止E中的石灰水被倒吸进玻璃管．
②实验中观察到装置E中石灰水变浑浊，则黑色粉末中含有Fe₃O₄，此实验还应有尾气处理．

4．同学们用高锰酸钾制氧气，制取结束清洗仪器，发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体．
问题一：黑色固体是什么？
【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解．进行分析判断．

判断	依据
不是KMNO4	KMNO4能溶于水形成紫红色溶液
不是K2MnO4（填化学式）	冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水
是MnO2	其他实验用过MnO2，知道它是不溶于水的黑色固体

【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体．证明上述判断正确．加入的液体是过氧化氢溶液．
问题二：用什么洗掉MnO₂？
【交流讨论】MnO₂与BaCO₃、Mg（OH）₂、Fe₂O₃、P₂O₅、Cu中的某一种物质组成最相近，理由是都是金属氧化物．这种物质能与稀盐酸反应，化学方程式为Fe₂O₃+6HCl=3H₂O+2FeCl₃，由此推测MnO₂也能与稀盐酸反应．
【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化．
【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同．MnO₂有什么化学性质，用什么试剂清洗呢？同学们请教老师后决定用草酸（H₂C₂O₄）溶液试一试．
【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气泡．
问题三：生产了什么气体？
【交流讨论】化学变化过程中元素不变，因为质量守恒定律，反应物中的元素只有碳、氢、氧，所以产生的气体可能为CO₂、CO、H₂、O₂等．
【实验验证】经检验，产生的气体是CO₂，检验CO₂气体的操作和现象是：将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳．
【反思提高】以上探究活动中，清除试管内壁附着的难溶物的思路是：先了解其物理性质，尤其是否溶于水，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗．

3．在浓硫酸的催化作用下，固体草酸（H₂C₂O₄）受热分解生成碳的氧化物和水，某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如图实验探究：

【提出问题】生成物中有哪种碳的氧化物？
【猜测】

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有CO2	含有CO和CO2

【设计实验】基于猜想3，依据CO和CO₂的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：
【实验探究】
（1）观察到A装置（填序号）中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO₂气体生成．
（2）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：
①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中澄清石灰水变浑浊；
②E装置中出现黑色粉末变红的现象；
【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立．
草酸分解的化学方程式是C₂H₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+H₂O．
【问题讨论】
（1）B装置的作用是除去生成的二氧化碳气体；
（2）装置末端酒精灯的作用是将一氧化碳点燃生成二氧化碳，防止形成空气污染．