学进去

某化学兴趣小组对复分解反应进行了如下探究。
【探究主题】水溶液中复分解反应的实质。
【查阅资料】
I.室温下，各物质的电导率数值如下表（稀硫酸、Ba（OH）₂溶液的浓度相同，设为c）。

物质	蒸馏水	稀硫酸	Ba（OH）2溶液	BaSO4悬浊液
电导率（μS/cm）	3	3921	3273	3

Ⅱ.离子浓度越大，溶液的导电性越强，电导率越大。
Ⅲ.Ba（OH）₂与NaOH具有相似的化学性质，BaCO₃属于难溶物：硫酸钠溶液呈中性。
【实验设计与操作】
实验一：NaOH溶液与稀硫酸反应
往烧杯中加入一定量的NaOH溶液，滴入几滴酚酞试剂，再逐滴滴入稀硫酸。测得溶液的pH变化曲线如图所示。

（1）a点溶液显_______（填“酸性”、“碱性”或“中性”），c点所示的溶液中，含有的溶质是________（填化学式）。
（2）写出该反应的化学方程式_______。
（3）a、b、c三点所示溶液呈无色的是______（填字母序号）。
（4）从a点到b点溶液的导电性逐渐_______（填“增强”，“减弱”或“不变”），其原因是________。
实二：Ba（OH）₂溶液与稀硫酸反应
按下图所示装连接好仪器，在烧杯中加入浓度为c的Ba（OH）₂溶液。开启磁力搅拌器，逐滴滴加相同浓度的稀硫酸，测得溶液的电导率变化曲线如下图。

（5）实验开始前，测得Ba（OH）₂溶液的电导率低于3273μS/cm的原因是______（用化学方程
式解释）。
（6）随着稀硫酸的滴入，溶液电导率下降后又升高，其原因是_______。
（7）反应过程中，电导率没有下降到0，说明_______。
（8）稀硫酸过量后，溶液导电性增强，但电导率没有增加到3900μS/cm左右，其原因是______。
【实验结论】
（9）结合已学知识可知，溶液中复分解反应的实质是参与反应的离子，结合生成了沉淀、气体或水，导致其浓度_______（填“增大”或“减小”）。

定性检测和定量测定是化学学习中经常用到的方法，请完成以下探究。
【定性检测】为检测久置于空气中的氢氧化钠是否变质，某兴趣小组设计并进行了如下实验：

（1）能达到实验目的的是试管___________(填试管序号)中的实验。
（2）若要判断该氢氧化钠是部分变质还是全部变质，可以从上述实验后的三支试管中选择某一试管中的液体继续实验，请完成表。

试管的编号	实验现象	实验结论
选择试管_____(填试管序号)，加入酚酞溶液	____	该氢氧化钠部分变质

【定量测定】为了测定20g该氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数，设计了如下实验方案：
【提示】碱石灰可以吸收水和二氧化碳

【实验步骤和数据】
①组装装置，检查气密性；②加入药品，称量C处装置质量为100g，再向A处装置中滴入足量稀硫酸：
③完全反应后通入N₂；④称量C处装置质量为104.4g。
【实验分析】
（3）利用实验数据可得该部分变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为_________。
（4）完全反应后通入N₂的目的是____，若没有装置D，则测出的碳酸钠的质量分数将_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)

碳酸钙是初中阶段化学学习中的常见物质，某化学兴趣小组围绕此物质展开探究。

【实验探究Ⅰ】测石灰石中碳酸钙的含量，石灰石中其它成分对实验影响忽略不计。
实验一，选择药品。分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的盐酸在三颈烧瓶中反应，采集数据。

（1）据图2分析，选择粉末状样品的依据是___________。
（2）据图3分析，影响实验测定准确性的原因：一是水蒸气含量增加；二是___________。为提高实验的准确性，小组成员将盐酸换成稀硫酸后，利用图4装置进行测定。打开活塞，将稀硫酸滴入试管，反应结束后读数，读数前调节U型管左右液面相平，需要进行的操作是___________（填“上移水准管”或“下移水准管”）。
实验二：优化装置。在老师指导下，小组优化并设计了图5装置进行测定
资料：室温时，CaSO₄微溶于水。

（3）试剂a是___________。
（4）加入足量稀硫酸，一段时间后反应停止。再加入氯化铵溶液，发现又产生气泡，推测加入氯化铵的作用是___________。
（5）实验二中，样品质量为mg，加入稀硫酸体积为V₁mL，加入氯化铵溶液体积为V₂mL，右侧针筒最后读数为VmL，该实验条件下CO₂密度为dg/mL，则样品碳酸钙质量分数表达式为___________。
【实验探究Ⅱ】测碳酸钙悬浊液的酸碱性
己知：电导率传感器可用于测定溶液的导电性强弱，在其他条件相同下，溶液中离子浓度越大；溶液的电导率越大。
（6）在相同实验条件下，用电导率传感器测得水的电导率为8.5，碳酸钙悬浊液电导率为74。碳酸钙悬浊液中有部分碳酸钙溶于水，形成碳酸钙的___________（填“饱和”或“不饱和）溶液。
继续探究碳酸钙悬浊液的酸碱性，做了下面的对照实验：用pH传感器分别测得在常温下五种混合体系的pH，如下表所示。

混合体系	①Na2CO3溶液	②NaCl溶液	③CaCl2溶液	④K2CO3溶液	⑤CaCO3悬浊液
pH	11.6	7.0	7.0	11.6	10.1

（7）结合上面数据分析可知，Na₂CO₃溶液显碱性与碳酸钠组成中___________离子（填离子符号）有关。查阅资料可知碳酸钠能与水发生一定程度的反应生成一种钠盐和一种碱，试写出此反应中生成的钠盐和碱的化学式：___________、___________，结合⑤的数据分析，碳酸钙悬浊液显碱性的原因与碳酸钠溶液显碱性本质上是一致的。
（8）进一步探究，加热碳酸钙悬浊液，测得pH减小。联系所学知识，对此现象产生的原因猜测合理的是___________（填字母）。
A. 碳酸钙的溶解度随着温度的升高而降低
B. 温度升高增大了某离子与水作用的速率，碱性增强
C. 加热时部分碳酸钙发生了分解反应
（9）将上述悬浊液过滤后，立即把碳酸钙平均分为两等分，分别加热，如图6曲线表示固体质量随时间的变化曲线。曲线a用酒精灯作为加热工具，曲线b用酒精喷灯作为加热工具。（酒精灯加热温度400-500℃：酒精喷灯加热温度800~1200℃）

①取曲线a固体产物放入盛有水的烧杯中，滴加酚酞，溶液不变红。根据固体在试管中加热时，试管口需略向下倾斜的原因，可推测出实验中减少的物质主要是___________。
②2分钟后曲线b固体质量减少速率明显增大，原因是___________，曲线b实验进行到8分钟时固体的成分及各成分的质量___________。（写出计算过程）

某无色溶液甲可能含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钙中的一种或几种溶质。某无色溶液乙可能含有硝酸钡与氯化钠。

(1)白色沉淀D是___________。
(2)通过上述操作可知，溶液甲中一定没有_______。(填化学式)
(3)若观察到_____的现象，则证明甲中存在氢氧化钠。
(4)滤液C中除指示剂外一定含有的离子是______。
(5)通过上述操作不能确定无色溶液甲中某种物质一定存在，若要证明甲中该物质的存在，需要补充的实验操作是_____。

某气体中可能含有CO₂、O₂、N₂中的一种或几种，将该气体依次通过：①炽热的焦炭；②足量灼热的氧化铜；③足量的碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物)。每一步均充分反应，最终得到的气体为纯净物。气体的分子数目随时间的变化如下图所示。

下列说法正确的是

A．a点气体中一定含有N2和CO2，可能含有O2	B．b点气体中CO和N2的分子数目比为2：1
C．b点气体可能由三种分子构成	D．该过程中发生了化合反应、置换反应和复分解反应

研究二氧化碳气体的制备及相关性质。
Ⅰ．制取二氧化碳气体
（1）写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式________。用向上排空气法收集二氧化碳的原因是__________。
（2）实验室制取气体的一般思路和方法：
①选择适当的反应，包括_________；
②选择合适的_________；
③验证所制得的气体。
（3）小明为验证制得的气体是二氧化碳，将反应生成的气体通入盛有少量澄清石灰水的试管中，观察到澄清石灰水没有变浑浊，小明猜想可能是盐酸具有________，制取的二氧化碳中常混有少量________气体（填名称）。为使验证实验成功，可将气体先通过足量的________（填字母），再通入少量澄清石灰水中，观察到预期的现象，证明是二氧化碳。
A. 氢氧化钠溶液        B. 碳酸氢钠溶液       C. 硝酸银溶液
Ⅱ．实验结束清洗仪器，小明同学发现试管中变浑浊的石灰水又澄清了这一异常现象。
【查阅资料】
①二氧化碳与水、碳酸钙能通过化合反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙可溶于水。
②电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱，相同温度下同种溶液离子浓度越大，电导率越大。
③浊度传感器用于测量溶液中悬浮物的多少，悬浮物越多则透光率越小，浊度值越小，溶液透明时浊度值（透光率）为100%。
【实验验证】
该同学将制得的二氧化碳持续通入少量澄清石灰水中，用电导率传感器釆集数据，如图所示。

【分析推理】
（1）实验中0～10 s澄清石灰水变浑浊、溶液电导率降低的原因是________（用化学方程式表示）。
（2）10 s后浑浊的液体又逐渐变澄清、溶液的电导率上升，是因为_________。
【实验再探究】
若同时使用浊度传感器测定反应过程中澄清石灰水浑浊的情况，反应过程中溶液浊度与时间变化的曲线如图，下列说法不正确的是_______（填字母）。

A．AB段溶液浊度变小是因为有氢氧化钙固体析出
B．BC段浊度上升，此过程发生的反应与AB段的不同
C．最终溶液并未完全澄清

A、B、C、D、E是初中化学常见的物质。其中A与E是组成元素相同的气态化合物，D可用来制洗涤剂、制玻璃，B是组成元素质量比为4:1的黑色固体。它们的相互关系如图所示（图中“—”表示两端的物质能发生化学反应，“→”表示物质间的转化关系，部分反应物、生成物及反应条件已略去）。下列说法错误的是

A．E的化学式为CO2

B．C的物质类别一定是酸

C．B→E只能通过置换反应来实现转化

D．A+B，C+D反应都能生成E

取氯化钙和盐酸的混合溶液51.88g，逐滴滴加10.6%的碳酸钠溶液。所加入碳酸钠溶液的质量和混合溶液pH变化关系如图所示，回答下列问题：
（可能用到的相对分子质量：CaCl₂﹣111 HCl﹣36.5 Na₂CO₃﹣106   NaCl﹣58.5 CaCO₃﹣100   CO₂﹣44 H₂O﹣18）
（1）BC段反应的化学方程式为_____。
（2）CD段溶液pH＞7的原因是_____。
（3）计算充分反应至C点时所得溶液中溶质的质量分数（写出计算过程，计算结果精确至0.1%）。

碱石灰是氧化钙和固体氢氧化钠的混合物，常用作干燥剂。实验室现有一瓶久置的碱石灰，同学们决定对其成分进行探究，同学们按照如下操作对样品进行了预处理。

(1)操作 X 为_________。
(2)实验：探究溶液 M 的溶质成分，同学们提出如下猜想：
猜想 I：NaOH；
猜想 II：Na₂CO₃
猜想 III：Ca(OH)₂
猜想 IV：______。
猜想 V：NaOH 和 Na₂CO₃
(3)通过分析：同学们发现猜想 III 不合理，原因是 ______。
(4)进行实验：取少量溶液 M 于试管中，先滴加酚酞溶液，观察到溶液变成红色，再滴加过量氯化钙溶液，观察到_____，证明猜想 II 正确。
(5)综合分析：该碱石灰样品的成分为_______。
【拓展】
(6)乙同学向固体甲中加盐酸至固体完全溶解，得到溶液 N；然后将剩余的溶液 M 逐滴滴入溶液 N 中，测得烧杯内溶液的 pH 与所加溶液 M 的质量的关系如图所示，下列分析正确的是          。

A．溶液 N 中的溶质有 HCl 和 CaCl2	B．实验过程中先观察到气泡后出现白色沉淀
C．B 点对应的溶液中溶质种类最少	D．溶液中氯化钠的质量不断增大

某实验探究小组用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应的实验探究（如图一），请你回答下列问题。

(1)兴趣小组用pH探测仪测得烧杯内溶液pH的变化（如图二），则实验中胶头滴管所加入的X溶液是___________（填名称），当加入的X溶液质量为50g时，向所得溶液中加入紫色石蕊溶液变为___________色。
(2)实验小组同学绘制了实验过程中温度变化图像（如图三）（实验过程中保温良好，热量散失忽略不计）。该图说明该中和反应___________（“吸热”或者“放热”）。实验中各同学所得温度变化图像不同的原因可能是___________。
(3)若完全中和50g稀硫酸溶液，恰好消耗溶质质量分数10%的氢氧化钠溶液80g。试计算该稀硫酸的溶质质量分数。（2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O）（请写出计算过程）
【拓展研究】
(4)电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量，在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子数）成正比，上图图一反应的整个过程中溶液的电导率曲线如图所示。那么，N点溶液中的离子个数___________（填“大于”、“等于”或“小于”）P点。N点对应溶液中的阴离子为___________（填符号）。