1．某化学实验小组同学将铝粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出．生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究．探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种．
【提出猜想】生成的气体可能是SO₂或O₂或H₂或CO₂．
甲同学经过仔细思考后，觉得CO₂不可能含有，因为根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应前不含碳元素，反应后也不会有．
【查阅资料】①SO₂与二氧化碳化学性质相似，如它也能使澄清石灰水变浑浊．
②浓硫酸具有强烈的吸水性，可做气体的干燥剂．
③H₂与CO均可以还原金属氧化物．
【方案设计】甲同学设计了如下实验方案，验证猜想的气体．

甲认为：若观察到A中石灰水变浑浊，则气体为SO₂．若观察到C中红色的铜网变黑，则气体为O₂．
【实验探究】
①实验开始时，应先将收集到的气体从a处通入一段时间后，再点燃 C 处酒精灯．
这样操作的目的是排尽装置内的空气，防止气体不纯发生爆炸．
②实验过程中发现 A 装置中溶液不变浑浊，C 装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，试管壁上有水滴生成；
【实验结论】①铝粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是氢气．写出铝放入硫酸铜溶液中所发生的一个反应的化学方程式2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
或2Al+3CuSO₄=Al₂（SO₄）₃+3Cu．
【实验反思】
乙同学发现铝放入硫酸铜溶液时，先开始的反应速度很慢，原因可能是铝片表面有氧化铝膜，乙同学认为甲同学的实验方案操作复杂，他只需一盒火柴即可确定该气体成分．你认为乙同学的实验方案是收集一瓶气体，将燃着的火柴伸入瓶中，若火柴熄灭，则为SO₂；若火柴燃烧更旺，则为O₂；若气体被点燃，则为H₂．

20．某化学兴趣小组进行研究性学习，探究热水壶中的水垢．
【查阅资料】①天然水中一般都含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-等离子，在加热时，这些离子反应生成溶解度更小的物质-水垢[Mg（OH）₂和CaCO₃]．②碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物．
【实验设计】
（一）按图组装仪器，将10.8g水垢样品放入装置B中，在装置D中加入一定量的稀盐酸溶液；
（二）将稀盐酸溶液缓缓滴入装置B中，与水垢充分反应；
（三）待实验不再产生气泡时，打开AB间活塞，从左端缓缓鼓入一定量的空气；
（四）吹扫一段时间后，测定到装置E质量增重了2.2g．
【分析数据】
（1）仪器a的名称分别是锥形瓶；
（2）鼓入空气的目的是产生的气体向右流动与装置C、E充分接触；装置A的作用是吸收空气中的CO₂；装置C中体现浓硫酸的吸水性；
（3）写出实验中产生气体的化学反应方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）水垢中Mg（OH）₂的质量为5.8g．

19．做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小明同学有两个疑惑不解的问题，于是他进行了以下探究活动，请你一同参与．
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
[查阅资料1]
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃两种（FeO极易被氧化为Fe₂O₃）；
（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
[实验探究]
将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入稀盐酸溶液，观察到的现象是产生气泡，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？
[查阅资料2]
（1）Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见表：

	Fe3O4	Fe2O3	铁
分解温度/℃	1538	1400	-
熔点/℃	-	-	1535

（2）Fe₂O₃高温时分解成Fe₃O₄．
[理论探讨]
根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在1400℃～1538℃之间，在此温度范围内Fe₂O₃已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe₃O₄．
[拓展延伸]
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须在集气瓶底部铺一层细沙，或加入适量的水．
（2）Fe₂O₃高温时会分解成Fe₃O₄和一种气体，请写出此反应的化学方程式6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑．
（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色由黑色变成红棕色，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．

18．钠盐种类较多．在实验室里，钠盐通常都摆放在同一药品柜中．化学兴趣小组在整理药品柜时，发现某试剂瓶外壁两边贴上了新旧两个标签，分别是“Na₂SO₄溶液”、“Na₂CO₃溶液”，小组同学认为可能存在没看清试剂标签的情况下，将两瓶试剂混合清理，立即对溶液的成分进行了探究．请你完成以下探究过程，并将①～⑤处的答
案填入答题卡相应位置．
【提出问题】该试剂瓶内溶质的化学成分是什么？
【提出猜想】猜想I：溶质仅为Na₂SO₄；
猜想II：溶质仅为Na₂CO₃；
猜想III：溶质为Na₂SO₄和Na₂CO₃；．
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
1、取少量样品于一支洁净试管中，加入足量稀硫酸．	有气泡产生	猜想I不成立．
2、取少量样品于另一只洁净试管中，向其中加入过量的BaCl2溶液，过滤，向所得沉淀中加入足量稀硝酸．	先产生白色沉淀；加入稀硝酸后，有气泡产生，白色沉淀部分溶解．	猜想Ⅲ成立．

【问题讨论】试写出加入过量的BaCl₂溶液后，生成不溶于硝酸的白色沉淀的化学方程式BaCl₂+Na₂SO₄═BaSO₄↓+2NaCl．

17．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下实验探究：
【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物？
【猜测】

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有	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）观察到装置A（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成红色的现象．
【实验结论】通过实验探究证明：猜测3成立．
草酸分解的化学方程式是H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂O．
【问题讨论】
（1）B装置的作用是除去气体中的二氧化碳，避免对气体中一氧化碳的检验造成干扰，；D装置的作用是除去混合气中的水蒸气．
（2）装置末端酒精灯的作用是点燃尾气中一氧化碳，防止污染空气．

16．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	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H₂O₂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．已知这种物质能与稀盐酸反生成氯化物和水（反应前后化合价不变），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（H ₂C₂O₄）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，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，
【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．

15．盛装NaOH的试剂瓶的瓶口常会出现白色粉末．某实验小组为了探究这种白色粉末的成分，进行如下的实验探究，请你参与并回答问题：
【提出猜想】白色粉末可能是：Ⅰ、NaOH；Ⅱ、Na₂CO₃；Ⅲ、NaOH和Na₂CO₃．
取一些上述白色粉末，加适量蒸馏水溶解，得到无色溶液，再进行如下实验：
（1）根据实验现象推测，A气体是CO₂，B沉淀是CaCO₃．
（2）在溶液2中滴加适量氯化钡溶液的目的是除尽Na₂CO₃．
（3）写出生成蓝色絮状沉淀F的化学方程式：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
【结论】由实验现象可知，猜测Ⅲ是正确的．

14．某兴趣小组的同学对一包在空气中敞口放置了一段时间的碱石灰产生了好奇，于是他们对这包碱石灰的成分展开了探究．
【提出问题】他们要探究的问题是这包久置的碱石灰样品的成分是什么？．
【查阅资料】①碱石灰是由CaO和NaOH固体混合而成，通常用于吸收二氧化碳及干燥气体．②熟石灰固体溶解度小，溶于水放出的热量少，可以忽略不计．
【提出猜想】该碱石灰的主要成分可能含有CaO、NaOH、Ca（OH）₂、CaCO₃和Na₂CO₃．
【实验探究】小组的同学设计实验并进行验证，过程如下：
①小明取部分该碱石灰样品于试管中，加少量水后无放热现象，说明这包碱石灰样品中不含CaO、NaOH．继续加足量水，振荡，静置后有白色沉淀，小明认为碱石灰样品中一定含有CaCO₃，小美认为他的结论不准确，原因是Ca（OH）₂+Na₂CO₃=2NaOH+CaCO₃↓．（用化学方程式表示）
②从小明的试管中取少量上层清液于另一试管中，向其中滴加过量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成．
③把过程②所得物质过滤，向滤液中滴加无色酚酞溶液，溶液变红色．
【解释与结论】根据以上探究：
①你认为该包碱石灰样品一定含有的物质是Na₂CO₃、Ca（OH）₂可能含有的物质是CaCO₃．
②实验探究过程③所得溶液中除酚酞外还含有的溶质是NaCl、NaOH、BaCl₂．
【迁移应用】下列气体①氢气②氧气③一氧化碳④氯化氢⑤二氧化硫⑥氨气，不能用碱石灰干燥的是C（填字母序号）．
A．①②③B．④⑤⑥C．④⑤D．⑤⑥

13．小刚在化学实验室发现，盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末．小刚叫来小军和小红，共同探究这种白色粉末的成分，他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分做了如下猜想：
①可能是NaOH；②可能是Na₂CO₃ ；③可能是NaOH与Na₂CO₃ 的混合物．为了验证猜想，他们分别做了如下实验：
（1）小刚取少量白色粉末，滴加稀盐酸，有气泡生成，由此小刚认为白色粉末是Na₂CO₃．请判断小刚所得结论是否正确，并简述理由．不正确；NaOH和Na₂CO₃ 的混合物加入盐酸也能产生气泡．
（2）小军取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色，由此小军认为白色粉末为NaOH．请判断小军所得结论是否正确，并简述理由．不正确；碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞试液变红色
（3）小红取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加BaCl₂试液，有白色沉淀产生，由此判断白色粉末中含有Na₂CO₃ ．为了验证猜想③，小红继续向溶液中滴加BaCl₂试液至不再产生沉淀，然后过滤，她接下来还有进行的实验是向滤液中加入无色酚酞试液，看是否变成红色．
（4）在小红所做的实验中，若把BaCl₂溶液换成Ba（OH）₂溶液是否可行？

12．据有关资料介绍：将贝壳（主要成分是碳酸钙）灼烧后与草木灰（主要成分是碳酸钾）在水中作用，可以得到氢氧化钾．某科学课外小组的同学们为了制取氢氧化钾，将少量碳酸钙充分灼烧后的固体放入烧杯中，再向其中加入一定量10%的碳酸钾溶液，充分反应冷却后过滤、洗涤得到固体A和溶液B，操作步骤如图所示．请你与小组同学共同完成以下探究：

【提出问题1】固体A中的成分是什么？
【猜想与假设】甲同学：只有CaCO₃；乙同学：CaCO₃、Ca（OH）₂
【实验与探究】甲、乙同学为了验证各自的猜想，分别进行了实验：

实验内容	实验现象	实验结论
甲同学：取少量固体于试管中，向其中加入稀盐酸．	有气泡产生	自己的猜 想正确
乙同学：取少量固体于试管中，加水充分溶解、过滤， 向滤液中滴加酚酞试液．	溶液由无色 变为红色	自己的猜 想正确

【反思与评价】小组同学讨论后认为，甲同学的实验不能证明他的猜想，理由是加入稀盐酸有气泡只能证明有碳酸钙，不能证明有无氢氧化钙；而乙同学的实验能证明他的猜想，因此小组同学确定了固体A的成分．
【提出问题2】溶液B中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】丙同学：KOH、K₂CO₃  丁同学：KOH、Ca（OH）₂
【表达与交流】结合对固体成分的探究，同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确，理由是固体中含有氢氧化钙，说明溶液中的碳酸钾已完全反应．为了得到纯净的氢氧化钾，需要向溶液B中滴加适量的一种溶液，发生反应的化学方程式为K₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2KOH，小组同学通过相应的实验操作最终制得了氢氧化钾．