学进去

有一包固体粉末，可能是CaCO₃、Na₂SO₄、CuSO₄、Na₂CO₃中的一种或多种，某实验小组对其组成成分进行了以下探究活动。
【思考与交流】（1）上述物质中，不溶于水的是_______(填化学式，下同)。
（2）能溶于水，其水溶液呈蓝色的是__________。
【资料查阅】Na₂CO₃溶液与CuSO₄溶液混合能产生蓝色沉淀。
【活动与探究】取一定量上述固体粉末，加足量水溶解。在溶解过程中一定要用到的玻璃仪器有_________和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是___________。
【现象与结论】经上述操作，得到蓝色澄清溶液，则原固体粉末中一定没有___和___（填化学式）。
【探索与拓展】为进一步确定原固体粉末的组成，该实验小组同学先用托盘天平称取46.2g该粉末，溶于水配成174.6g溶液，再往其中加入溶质质量分数为8%的NaOH溶液，发生如下反应：CuSO₄+2NaOH = Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓，产生沉淀的质量与所加NaOH溶液质量的关系如图所示。据图回答：（结果保留小数点后一位）
（3）计算产生最大沉淀量时所加NaOH溶液的质量_______。
（4）通过计算确定46.2g固体粉末的组成_________。（回答出物质名称和其质量）
（5）计算A点所示溶液中溶质的质量分数__________。

某同学在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液（如图甲所示），经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃中的一种，为确认溶液中的溶质，他设计并进行了如下探究活动。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
常温下的溶解度/g	36	109	21.5	9.6
常温下稀溶液的pH	7	13	11	9

请回答下列问题：
【实验探究1】

如图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则实验现象应是______；在进行操作②时有无色无味气体产生，由此又可排除的物质是______。
【探究结论】分析四种物质的相关信息，你认为该溶液中的溶质可能是上述四种物质中的______若上述探究结论是正确的，操作②发生反应的化学方程式为______。
【讨论质疑】有同学认为以上分析不严密，需要进一步实验确定，于是又进行了如下探究。
【实验探究2】向操作①后试管中的溶液中滴加过量CaCl₂溶液（中性），充分反应后，试管中溶液颜色不变但有白色沉淀产生。
【得出结论】通过实验探究2可确定原瓶溶液中的溶质应该是______。
【进行总结】造成该溶液出现上述实验现象的原因是______（用化学方程式表示）。
【拓展与迁移】称取NaCl和Na₂CO₃的固体混合物11.1g，加入100.0g水配成溶液后，向其中逐渐加入一定浓度的CaCl₂溶液。所加CaCl₂溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示。

（1）恰好完全反应时生成CaCO₃的质量是______g。
（2）所用CaCl₂溶液中溶质的质量分数是多少？______（写出具体的解题过程）
（3）当恰好完全反应时，计算所得溶液中溶质的质量分数。______（写出计算过程）

回答下列问题
(1)通过学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关知识。请结合如图回答。

①仪器甲的名称是___________；
②实验室加热高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置为___________（填字母），若选B装置作为实验室制取氧气的发生装置，反应的化学方程式为：___________。
③实验室可用B或C装置制二氧化碳，选用C相对于B装置的主要优点是___________。
④某同学用E、F装置收集一定量的氢气，装置接口连接的顺序为___________（填接口字母）。
(2)碱石灰是CaO和NaOH固体的混合物，在实验室里常用作某些气体的干燥剂。碱石灰在空气中久置会变质。某实验小组为确定一瓶久置的碱石灰样品的成分，设计了如图所示实验。

请回答：
①干燥下列气体中，可使用碱石灰的是___________（填序号）
A．HCl             B．O₂                    C．H₂                    D．NH₃             E。CO₂
②固体A中一定含有的物质是___________；
③对溶液B的成分进行如下探究：

实验步骤	实验现象	实验结论
第一步：取少量溶液B于试管中，加入过量的CaCl2溶液； 第二步：过滤，向滤液中滴加CuCl2溶液。	第一步：产生白色沉淀； 第二步：产生蓝色沉淀。	结合两步实验进行分析，推出溶液B中的溶质为___________。

第一步中，需要向溶液B中加入CaCl₂溶液，且要过量，这样做的目的是___________；
下列试剂中，能够用于替代CaCl₂溶液的试剂有___________（填序号）；
A．BaCl₂溶液       B．Ca（OH）₂溶液       C．稀盐酸       D．Ca（NO₃）₂溶液       E．Ba（NO₃）₂溶液
④实验中同学们发现向样品加水时，有热量放出，这说明该碱石灰是___________（填“有效”或“失效”）的。

化学兴趣小组收集到某水垢样品，其成分为氢氧化镁和碳酸钙。已知氢氧化镁受热易分解，化学方程式为。小组同学取22.9克该水垢样品进行实验，加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化关系如图所示。请回答下列问题：

(1)容易产生水垢的水是____。(填“硬水”或“软水”)
(2)分析图像可知，开始加热到t₁时，固体质量没有发生变化的原因是_____。
(3)b点对应固体的成分是_____。
(4)m的值是_____。
(5)样品中氢氧化镁的质量分数为_____。(结果保留一位小数)
(6)n是cd(不包括c、d两点)上的任意一点，n点对应的固体中含有氧元素的质量分数用x表示，则x值的范围是____。(结果保留一位小数)
(7)取3.2克e点对应的固体于烧杯中，加入100克溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，充分反应后，固体全部溶解，将所得溶液蒸发结晶，得到干燥固体6.5克(不含结晶水)，反应过程中生成水的质量为_____g。

《后汉书》记载“后汉张衡字平子，造候风地动仪。以精铜铸之…”表明我国很早就掌握炼铜及使用铜制造工具的技能。我省阳春市素有“中国孔雀石之乡”的美誉，孔雀石又称蓝宝翡翠，是一种比较珍稀的铜矿石，其主要成分是Cu₂(OH)₂CO₃和SiO₂混合物，某学校《孔雀石成分研究》项目式学习小组利用孔雀石制取金属铜流程如下：

(1)操作I是_______，其中玻璃棒的作用是_______。
(2)步骤“①碱浸”用到的是常见的一种碱，它是_______(填化学式)。
(3)步骤“②足量酸浸”的作用一是除去步骤①残留的碱，二是和Cu₂(OH)₂CO₃反应。请写该酸和Cu₂(OH)₂CO₃反应的化学方程式_______。
(4)X代表某种气体单质，请写出步骤③的化学方程式_______。
(5)步骤④体现了绿色化学的理念，该理念的优点有_______(答一点即可)。
(6)该小组同学在研究中还发现，铜与空气中的_______反应也会生成Cu₂(OH)₂CO₃。

在生活、生产中改良酸性土壤、中和废水、治疗胃酸过多等均是酸碱中和反应原理的具体体现。在实验课上，发现有部分中和反应现象并不明显。
【提出问题】以氢氧化钠溶液与盐酸为例，如何证明它们发生中和反应了呢？
【设计实验】
方案一：甲同学利用酸碱指示剂的变色来证明两者反应，进行了下列操作。
（1）步骤一：取一定量的氢氧化钠溶液于小烧杯中，滴加2-3滴无色酚酞试液；
步骤二：用胶头滴管吸取稀盐酸，逐滴滴入烧杯中，边滴边用玻璃棒搅拌，直至看到_____现象时，甲同学认为两者恰好完全反应了，溶液pH______7(填“>”或“=”或“<”)。
【实验反思】
（2）乙同学取适量甲同学实验后的溶液于试管中继续探究，下列方法能说明两者是否恰好完全反应的是______。(填字母)
A.再滴一滴稀盐酸，溶液呈无色
B.再滴一滴稀盐酸，溶液呈红色
C.再滴一滴氢氧化钠溶液，溶液呈红色
D.再滴一滴氢氧化钠溶液，溶液呈无色
方案二：有同学认为，可以通过检验是否有氯化钠生成来证明氢氧化钠溶液与盐酸的反应，于是用玻璃棒蘸取甲同学实验后的溶液放在酒精灯上蒸干，发现有白色固体析出，从而得出结论：氢氧化钠溶液确实与盐酸反应生成了氯化钠。
【提出质疑】
（3）同学们立即表示反对，因为_______，大家经过商量决定将白色固体溶解于少量水中，再检验白色固体成分，下列药品可行的是______。(填字母)
A.CuSO₄溶液               B.稀盐酸 C.FeCl₃溶液               D.稀硫酸
【拓展延伸】还有同学想到中和反应生成盐和水，于是利用水的生成来说明酸和碱反应。
【查阅资料】Ⅰ.变色硅胶吸水后由蓝色变为红色。
Ⅱ.无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。
同学们经过讨论设计了下列三个实验：

（4）证明无水醋酸与氢氧化钠反应的现象是______。
（5）造成丙中U形管左侧液面降低、右侧液面升高的原因有：氢氧化钠固体溶于水放热或者____。
【反思总结】
（6）在老师的指导下，同学们终于找到了证明中和反应发生的方法，主要通过两条途径：a、证明反应物被反应掉了；b、______。

用数字化实验探究铁粉型“暖宝宝”的发热原理。
【查阅资料】①某品牌暖宝宝的主要成分为铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂和食盐。
②蛭石是一种铁镁质铝硅酸盐矿物，是很好的保温材料。
③吸水性树脂是一种新型高分子材料，它能够吸收自身重量几百倍至千倍的水分，吸水能力、保水能力特强，并且可反复释水、吸水。
【探究一】暖宝宝的发热原理与铁的锈蚀本质是否一致

实验装置如图 1 所示。将拆除包装的暖宝宝放入三颈烧瓶中，用数据采集器检测三颈烧瓶内温度、氧气浓度、湿度随时间的变化曲线如图 2、图 3、图 4 所示。

（1）从______（填“图 2”“图 3”或“图 4”）的变化趋势可以判断暖宝宝取暖过程中能量转化的主要方式。
（2）铁的锈蚀需消耗氧气和水，暖宝宝发热过程中______（填“图 3”或“图 4”）的变化趋势与铁发生锈蚀时氧气和水的变化“不一致”。结合暖宝宝各成分性质，出现“不一致”可能与暖宝宝中的______（填“活性炭”“吸水树脂”“食盐”或“蛭石”）有关。
（3）利用气体压强传感器测定暖宝宝发热过程中三颈烧瓶的气体压强从 102 kPa下降到 85 kPa。仅由该实验能否证明暖宝宝的发热原理和铁的锈蚀本质一致？______（填“能”或“不能”），理由是______。
【探究二】暖宝宝快速放热的原理
按表 1 的 6 组实验对暖宝宝快速放热原理进行探究。用温度传感器检测体系中温度随时间的变化曲线如图 5 所示。
表 1

序号	实验药品
①	5 g 铁粉（还原铁粉，下同）
②	5 g 铁粉、1.5 mL 水
③	5 g 铁粉、1 g 氯化钠
④	5 g 铁粉、1 g 氯化钠、1.5 mL 水
⑤	5 g 铁粉、1 g 氯化钠、1.5 mL 水、0.5 g 活性炭粉
⑥	5 g 暖宝宝

（4）分析实验②和实验④，可知氯化钠的作用是______。
（5）研究表明活性炭的加入对暖宝宝快速放热有利。能论证上述结论的实验组合是实验______和______（填“①”“②”“③”“④”“⑤”或“⑥”）。
（6）实验⑥暖宝宝的铁粉质量在上述 6 组实验中最少，但温度变化却是 6 组实验中最大，研究表明这与暖宝宝中的蛭石、吸水树脂有关。请参考表 1，设计一组实验探究蛭石或吸水树脂的存在对铁锈蚀放热的影响（注意：先任选其中一个探究因素，再在下表中填写对应的“实验药品”即可）

探究因素	实验药品
______的存在	______
	______

（7）暖宝宝快速放热的原因是铁的锈蚀速率加快。加快铁锈蚀反应速率的因素除了铁粉、活性炭、食盐水构成原电池外，还有蛭石的保温作用、吸水树脂的反复释水和活性炭的______结构保证铁粉与其它物质充分接触。

在生活生产中，含锰物质的应用较为广泛。
（一）含锰物质的有关知识
（1）植物生长需微量的锰，这里的锰是指_____（选填序号）。
a 原子
b 单质
c 元素
（2）实验室用双氧水制氧气，须在其中加MnO₂，其作用是_____。
（3）普通锌﹣锰干电池是由锌筒、电解质层、炭包、炭棒、铜帽、封口剂、电池盖和商标、热塑套（或铁皮）等组成。以上叙述中不涉及到_____（选填序号）。
A 金属材料
B 无机非金属材料
C 合成材料
D 复合材料
（4）四氧化三锰是制金属锰的原料，在空气中灼烧主要成分为MnCO₃的菱锰矿（其它成分不含锰）可生产四氧化三锰，该反应的化学方程式为_____。
（二）制取硫酸锰铵晶体
软锰矿主要成分为MnO₂（含少量Fe₂O₃、SiO₂等），可用于制备硫酸锰铵晶体。
（1）取经粉碎软锰矿先后加硫酸、草酸溶液，得MnSO₄、Fe₂(SO₄)₃混合溶液，加适量MnCO₃消耗多余硫酸并将Fe₂(SO₄)₃转化为沉淀，再趁热过滤得MnSO₄溶液。
①将软锰矿粉碎的目的是_____。
②MnCO₃和硫酸发生复分解反应的化学方程式为_____。
（2）用以上热MnSO₄溶液和过量(NH₄)₂SO₄并采用冰水浴制硫酸锰铵晶体，反应装置如图1．


①下列说法正确是_____（选填序号）。
a用过量(NH₄)₂SO₄能提高晶体产率
b采用冰水浴可加速晶体形成
②从制备装置中分离出的晶体须经洗涤、滤纸吸干。
选用酒精洗涤晶体，其优点是_____。
（三）硫酸锰铵晶体的热分解实验
取12.27g硫酸锰铵晶体[(NH₄)₂SO₄•MnSO₄•7H₂O]，用图2装置进行热分解实验。


【查阅资料】371℃时，(NH₄)₂SO₄•MnSO₄•7H₂O（相对分子质量409）完全失去结晶水。剩余物质在850℃完全分解为锰的某氧化物、NH₃、H₂O、SO₂、SO₃。
（1）装配好实验装置后，先要_____。
（2）加热前后及过程中均通入N₂，停止加热后继续通N₂的目的是防止倒吸和_____。控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B和C中的质量变化如下表、剩余固体质量随温度的变化如图3所示。

温度/℃	室温	371	850
B装置/g	200.00	203.78	208.96
C装置/g	200.00	200.00	201.02

①图中m₁的值为_____，m₂的值为_____。
②F点对应固体的化学式为_____。
③将图中H点固体在空气中充分加热，发现固体增加0.32g后质量不再改变，写出此过程中发生反应的化学方程式_____。

有一包白色粉末，可能含有硫酸铜、硫酸钡、碳酸钾、氯化铵和氢氧化钡中的一种或几种。取少量粉末加氢氧化钠溶液共热，无明显现象；另取一定量该粉末加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色沉淀和无色溶液。
小明同学认为，白色粉末中一定含有硫酸钡；
小意同学认为小明的结论不准确；
针对上述两位同学的观点，小燕同学进一步设计如图实验方案进行探究：

(1)白色固体中一定不含有_______（填化学式，下同）；
(2)步骤③中，加入酚酞溶液后，若溶液E为无色，则原白色粉末的组成是________；步骤③中，加入酚酞溶液后，若溶液E为红色，则滤液A中一定含有的溶质是________，原白色粉末的可能组成是______或_______；
(3)小鹏同学认为，只需取少量滤渣B，加入过量的稀硝酸，若看到的现象是______，就足以说明原白色粉末中只含有碳酸钾和氢氧化钡。

阅读下列科普短文，回答相关问题。
“碳中和”是指人类活动的碳排放通过森林碳汇和人工手段加以捕集、利用和封存，使排放到大气中的温室气体净增量为零。高效的CO₂捕集和封存技术会为我国2060年实现“碳中和”目标作出巨大贡献。
目前，CO₂捕集技术的关键是将CO₂从排放物中分离出来。分离方法主要分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法中的一种是用甲醇作溶剂进行吸收；另一种是用活性炭、沸石等对CO₂进行吸附性吸收。化学吸收法中的吸收剂主要有氨水吸收剂、钙基吸收剂等。用氨水（NH₃·H₂O）吸收剂时，温度控制在30℃左右，采用喷氨技术吸收CO₂生成碳酸氢铵；用钙基吸收剂时，先将吸收剂在吸热反应器中（870℃）热解成CaO，同时将产生的二氧化碳回收利用，CaO进入放热反应器（560~700℃）捕捉化石燃料燃烧产生的CO₂。钙基吸收过程如图甲所示：

分离后的CO₂可以用来制取甲醇（CH₃OH）。在实际生产中，CH₃OH的产率除受浓度、温度、压强等因素影响外，还受催化剂CuO质量分数的影响（如图乙所示）。
我国科学家们撰文提出“液态阳光”概念，即将太阳能转化为可稳定存储并且可输出的燃料，实现燃料零碳化。随着科学技术的发展，今后的世界，每天的阳光将为我们提供取之不尽、用之不竭的热、电，还有可再生燃料！
(1)采用喷氨技术吸收CO₂时，控制在30℃左右进行，温度不宜太高的原因是______。
(2)钙基吸收过程，放热反应器中发生反应的化学方程式是______。
(3)由图乙可知，当浓度、温度、压强等条件一定时， CuO质量分数为______时，甲醇的产率最高。
(4)下列说法正确的是______（填字母序号）。

A．“碳中和”中的“碳”指的是碳单质	B．控制化石燃料的使用可减少碳排放
C．“碳中和”指的是没有碳排放	D．“液态阳光”将实现燃料零碳化