科学探究题
25．（2019·泰安）在整理实验室时，同学发现7瓶不同的无色溶液（见如图所示），其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损，4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知，2、3、4、5、7号溶液分别是10% NaOH溶液、饱和石灰水、10% Na2CO3溶液、10% CaCl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。
【实验目的】①给试剂瓶贴上正确的标签；②探究部分溶液混合发生的反应。 【查阅资料】①CaCl2溶液呈中性，能与Na2CO3发生复分解反应；
②Ca（OH）2+NaHCO3═CaCO3↓+NaOH+H2O NaOH+NaHCO3═Na2CO3+H2O 【实验探究】
（1）分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中，向其中分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红色，说明这3种溶液呈______（填“酸性”、“碱性”或“中性”），由该实验可确定的溶液为______（写出试剂瓶编号及相应的溶液名称）；
（2）分别取2号5.55g和7号3.65g溶液，混合均匀后，逐滴加入5号溶液。首先观察到有气泡冒出，然后有沉淀析出。加入5号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图1所示，加入5号溶液的质量与溶液pH的变化关系如图2所示。根据图示完成下列问题：
①7号溶液是______（填名称）； ②图1中b点数据为______g；
③图2中h→k段发生反应的化学方程式为______。
（3）取3号溶液于试管中，逐滴加入一定量的6号溶液，观察到溶液变浑浊，过滤，则滤液中含有的溶质可能为①NaOH；②Na2CO3；③NaOH、Na2CO3；④NaOH、Ca（OH）2；⑤______。 【实验反思】分析上述实验，下列说法不正确的是______（填字母序号）。 A．5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液
B．该实验无法确定各种试剂，没有完成实验目的①
C．图1中b→c段反应过程中溶液的pH变化情况可用图2中h→k段表示 D．碳酸氢钠既能与碱反应，又能与酸反应
解析（1）无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色，遇碱性溶液变红，分别滴加1号溶液，发现3、4、5号溶液变红色，说明这3种溶液呈碱性。氢氧化钠、碳酸钠溶液、饱和石灰水显碱性，由该实验可确定的溶液为3号溶液，为饱和石灰水。（2）①分别取2号5.55g和7号3.65g溶液，混合均匀后，逐滴加入5号溶液。首先观察到有气泡冒出，然后有沉淀析出。由碳酸钠溶液能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，碳酸钠溶液能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，则5号溶液是碳酸钠溶液，7号溶液是稀盐酸。②设需要碳酸钠溶
1
液的质量为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ 106 44
10%x 0.22g
x=5.3g
③图2中h→k段，溶液的pH等于7，发生的是碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
（3）取3号溶液于试管中，逐滴加入一定量的6号溶液，观察到溶液变浑浊，是因为发生了Ca（OH）2+NaHCO3═CaCO3↓+NaOH+H2O，同时可能发生了NaOH+NaHCO3═Na2CO3+H2O，则滤液中含有的溶质可能为氢氧化钠；氢氧化钠和氢氧化钙；碳酸钠；氢氧化钠和碳酸钠；还可能是Na2CO3、NaHCO3。
（4）5号试剂不可能是部分变质的氢氧化钠溶液，若是部分变质的氢氧化钠溶液，不可能出现h→k段pH等于7这种情况；由上述分析，该实验可以确定各种试剂，可以完成实验目的①；图1中b→c段反应过程，即碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，溶液的pH变化情况可用图2中h→k段表示；Ca（OH）2+NaHCO3═CaCO3↓+NaOH+H2O，碳酸氢钠能与酸反应，则碳酸氢钠既能与碱反应，又能与酸反应。 答案【实验探究】（1）碱性；3号饱和石灰水
（2）①稀盐酸②5.3③Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl （3）Na2CO3、NaHCO3 【实验反思】AB 24.（2019·滨州）钙元素是一种重要的金属元素，它可组成氯化钙、氢氧化钙等多种物质。 （1）氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源提供剂。某实验探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙在常温下能与水反应生产氢氧化钙和氢气，请你写出该反应的化学方程式______。
（2）该实验探究小组将Na2CO3溶液滴加到Ca（OH）2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和Ca（OH）2 猜想三：NaOH和______；
猜想四：NaOH、Na2CO3和Ca（OH）2
经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是______。 [实验过程] 实验步骤 现象 结论 猜想二不成立 猜想 ______ 成立 步骤I：取滤液，向其中滴入______ 适量Na2CO3溶液 步骤II：另取滤液，向其中产生气泡 加入足量 ______ 溶液 【拓展延伸】
在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑______。
2
【解析】（1）氢化钙（CaH2）在常温下和水反应生成氢氧化钙和氢气，化学方程式为：CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑； （2）【猜想与假设】
滤液中溶质的成分可能有如下几种情况：①Na2CO3和Ca（OH）2恰好完全反应，滤液中的溶质是NaOH；
②当Na2CO3过量时，滤液中的溶质是：Na2CO3和NaOH；③当氢氧化钙过量时，滤液中的溶质是：Ca（OH）经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是Na2CO3和Ca（OH）2和NaOH；
2
不能共存；
[实验过程]
步骤I：因为猜想二不成立，滤液中没有氢氧化钙，取滤液，向其中滴入适量Na2CO3溶液，无明显现象；
步骤II：因为现象是有气泡产生，另取滤液，向其中加入足量的盐酸，根据现象可知滤液中含有Na2CO3和NaOH； 【拓展延伸】
在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑反应物是否过量。 答案（1）CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑ （2）【提出问题】
Na2CO3 Na2CO3和Ca（OH）2不能共存 [实验过程] 步骤I：无明显现象 步骤II：盐酸 三 【拓展延伸】 反应物是否过量
22．（2019·聊城）聊城市某学校2019年实验操作模拟训练的一个题目是：鉴别稀硫酸，稀盐酸和氢氧化钠三种无色溶液。小组的同学把标有序号1、2、3的三种溶液分别滴入标有对应序号的三支试管中，向三支试管中滴加酚酞试液，如甲图，鉴别出1号溶液，再向另两支试管中滴加BaCl2溶液，如乙图。
3
请回答：
（1）1号试管中是 溶液。
（2）乙图中2号试管发生化学反应的实质是 （填微粒名称）结合生成白色沉淀。把该试管反应后的物质进行过滤，得到滤液。
【提出问题】除含有酚酞外，滤液中溶质的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：HCl；猜想二：HCl和 ；猜想三：HCl和BaCl2。 【进行实验】①取一定量的滤液于试管中，向试管中滴加Na2SO4溶液，有白色沉淀生成，猜想 正确。
②为了验证该滤液的酸碱性，将一片pH试纸放在干燥的玻璃片上，用 蘸取该滤液，滴到试纸上，立即将试纸显示的颜色与pH标准比色卡进行对照，读出pH＝5。 【交流拓展】2号试管中滤液显酸性，要将该滤液调至中性，可向滤液中加入适量 （填序号）。
A．铁粉 B．氯化钙溶液 C．石灰石 答案（1）氢氧化钠（或NaOH）（2）钡离子和硫酸根离子 【猜想假设】H2SO4（或硫酸） 【进行实验】①三②玻璃棒 【交流拓展】AC
解析（1）无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色，遇碱性溶液变红，1号试管颜色变红色，说明显碱性，1号试管中是氢氧化钠溶液。
（2）乙图中2号试管中氯化钡溶液能与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀，发生化学反应
4