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专题四 实验探究题
1．(2015，株洲)生石灰常用作食品干燥剂，其包装袋上除了标明主要成分为生石灰外，还提醒人们注意：不可食用，不可浸水，不可开袋，儿童勿碰。
Ⅰ.华雪同学通过探究发现，某食品包装袋中的生石灰干燥剂已经变质失效。他采用的探究方法是：取少量样品于试管中，加入少量水，用手触摸试管外壁，没有明显的放热现象。此实验中加入的水必须是少量的，理由是__水太多时会吸收较多热量，从而使放热现象不明显__。
Ⅱ.甲、乙同学想知道刚从食品袋中取出的生石灰干燥剂的成分，进行了如下探究： 【提出问题】生石灰干燥剂中含有哪些物质？
【查阅资料】工业上用高温煅烧石灰石的方法来制取生石灰。 【猜想与假设】猜想1：含有氧化钙、氢氧化钙； 猜想2：含有氧化钙、碳酸钙；
猜想3：含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙。
【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：取少量样品于试管中，加入适量水充分反应后，再滴加几滴无色酚酞溶液，可观察到溶液呈红色。
乙同学实验：取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸，有无色无味的气体产生，该气体能使澄清的石灰水变浑浊。
【结论与反思】
(1)猜想__1__(选填“1”“2”或“3”)错误。
(2)甲同学实验中，发生反应的化学方程式是__CaO＋H2O===Ca(OH)2__，溶液呈红色的原因是__氢氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红__。
(3)乙同学实验中产生气体的化学方程式是__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。
(4)乙同学认为甲同学的实验是多余的，因为__在有氧化钙的情况下，无法检验是否含有氢氧化钙__。 【总结与提升】
(1)甲、乙同学最终无法确定该生石灰干燥剂的成分，实验失败。华雪同学认为，可以通过定量实验来确定。在定量实验时一定要用到的实验操作是__称量__。
(2)打开食品包装袋后，生石灰干燥剂不宜继续与食品放在一起，因为__生石灰吸收空气中的水__，会加速食品变质。
高温
(3)请写出工业上制生石灰的化学方程式__CaCO3=====CaO＋CO2↑__。
2．(2013，遵义)氧化铜能与多种物质反应，能否与氨气(NH3)反应呢？在老师的指导下，某同学进行了探究。(注：无水硫酸铜遇水变蓝)
【实验设计】按图设计组装好仪器，检查气密性，装入药品。 【进行实验】(1)A中氧化铜全部转化成光亮的红色固体。 (2)B中U形管内物质变蓝。
(3)C中集气瓶内收集到一种无色气态单质，该气体用排水法收集的理由是__该气体不易溶于水且不和水反应__。
(4)从C中水槽里取适量液体于试管内，向试管里滴入无色酚酞试液，溶液呈__红__色，原因是__未反应的氨
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气溶于水，显碱性，能够使无色酚酞试液变成红色__。
△
【实验结论】氧化铜和氨气发生反应，化学方程式是：__2NH3＋3CuO=====3Cu＋N2＋3H2O__。 【继续探究】(1)测得有关数据如下表：
质量 氧化铜粉末＋玻璃管 实验前 65.6 g 实验后 59.2 g (2)A中玻璃管内的反应证明，氨气的化学性质与__CO(合理即可)__(填物质化学式)有相似之处。
3．(2016，连云港)已知Mg能在CO2中燃烧生成碳和一种白色固体物质。某化学兴趣小组用如图所示装置制备CO2并对Mg在CO2中燃烧生成的白色固体物质进行探究。
【实验过程】
连接好装置并检查装置的气密性，装入药品。打开活塞，让A中产生的气体依次通过B、C，待气体充满集气瓶后，用坩埚钳夹住8～10 cm长的用砂纸打磨干净的镁条，将镁条点燃后迅速插入到正不断通入CO2的集气瓶中，待剧烈反应平息后，关闭活塞，即可看到集气瓶内壁和底部有白色固体和黑色固体物质出现。
【查阅资料】
①饱和NaHCO3溶液可以吸收HCl而不吸收CO2； ②MgO、Mg(OH)2、MgCO3均为白色固体。 (1)仪器a的名称是__长颈漏斗__。
(2)装置B中发生反应的化学方程式是__HCl＋NaHCO3===NaCl＋H2O＋CO2↑__；装置C的作用是__干燥CO2(或除去CO2中的水蒸气)__。
(3)检验D中集气瓶已经充满CO2的方法是__将燃着的小木条放在集气瓶口，若小木条熄灭说明已集满__。 (4)白色固体物质是什么？甲同学提出了三种猜想： 猜想Ⅰ：白色固体物质是MgO 猜想Ⅱ：白色固体物质是Mg(OH)2 猜想Ⅲ：白色固体物质是MgCO3
①上述猜想中，你认为不合理的猜想是__Ⅱ__(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)，理由是__反应物中无氢元素(或元素不守恒等，合理即可)__。
②乙同学取D中的白色固体于试管中，向其中加入足量的稀硫酸，固体溶解，无气泡产生。据此可知猜想点燃
__Ⅰ__(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)是合理的，则镁在D中发生反应的化学方程式是__2Mg＋CO2=====2MgO＋C__。
4．(2016，泰安)实验与探究是化学学习的重要方法和内容，李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹，他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣。
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，受热易分解； ②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝；
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物，NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水； ④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。 【发现问题】
查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成。
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：
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探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分。
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②__氧化铜(或CuO)__；③碳和氧化铜的混合物。 【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告：
实验操作与现象 __取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硫酸，振荡，黑色固体全部溶解形成蓝色溶液__ 探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O。 【进行实验】选择如图所示装置进行验证。
步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气；
步骤二：关闭活塞，依次连接装置A→B→__D__→__C__(选填“C”或“D”)； 步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热。 【解释与结论】
①当观察到__C中澄清石灰水变浑浊，D中无水硫酸铜变蓝__，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和H2O，写出装置C中反应的化学方程式__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__。
△
②写出Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式__Cu2(OH)2CO3=====2CuO＋H2O＋CO2↑__。 【反思与评价】
上述装置中A的作用是__除去空气中的水分和二氧化碳，防止对产物的检验造成干扰__。
5．现有银、铜、铁三种金属，某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序，设计了三个实验：Ⅰ.将铁片浸入稀硫酸中；Ⅱ.将银片浸入稀硫酸中；Ⅲ.将铁片浸入硫酸铜溶液中。
(1)实验Ⅰ的现象是：有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色。反应的化学方程式为__Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑__。
(2)上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请你补充一个实验来达到实验目的__将铜片插入硝酸银的溶液中，铜的表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色__(写出实验操作和现象)。
根据以上探究，三种金属的活动性由强到弱的顺序是__Fe>Cu>Ag__。
(3)将银、铜、铁中的两种金属分别放入__硫酸铜__溶液中，即可验证这三种金属的活动性强弱。 (4)将铜片加热，铜片表面变黑。同学们设计如下实验证明此黑色物质是氧化铜。
实验操作 剪下一片变黑的铜片，放入试管中，加入足量的__稀硫酸__溶液 而变质。某同学对一瓶久置的碱石灰进行了如下探究：
【猜想与假设】
猜想一：没有变质，只含有氧化钙和氢氧化钠； 猜想二：部分变质；
猜想三：完全变质，含有__碳酸钙__和__碳酸钠__。
则氢氧化钠变质的化学反应方程式是__2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O__。 【进行实验】 实验如图所示： 【解释与结论】
实验现象 铜片表面的黑色物质全部消失，露出红色的铜，溶液变为__蓝__色 实验结论 猜想②正确 6.实验室常用的干燥剂“碱石灰”是氧化钙和固体氢氧化钠的混合物，易与空气中的水蒸气和二氧化碳反应
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