2 . 纯碱是种重要的化 工原料,广泛用于玻璃造纸、纺织和洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开展项目式学习。
【任务一】了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”
(1)“侯氏制碱法”主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵(NH₄Cl)，再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是CO₂和______ (填字母序号)。

A．Cl2

B．NH3

C．SO2

【任务二】探究纯碱的性质——Na₂CO₃溶液呈碱性
【查阅资料】①溶液呈碱性，是因为溶液中存在较多的OH^-；②Na₂CO₃在水中全部解离出Na⁺和；③CaCl₂溶液呈中性。
【提出猜想】
(2)猜想：H₂O 单独起作用，产生较多的OH^-，使溶液呈碱性；猜想二：Na⁺与H₂O作用，产生较多的OH^-，使溶液呈碱性；猜想三：___________，使溶液呈碱性。
【实验探究】
(3)

实验操作	实验现象	实验结论
向试管中加入一定量的蒸馏水，滴入2滴酚酞溶液	溶液无明显变化	猜想一不成立
向试管中加入一定量的NaCl溶液，滴入2滴酚酞溶液	溶液无明显变化	猜想二不成立
①向试管中加入定量的Na2CO3溶液，滴入2滴酚酞溶液 ②往①所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量	①溶液由无色变红色 ②________________	猜想三成立

【反思与交流】
(4)写出②中发生反应的化学方程式： ______。
【任务三】探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂
【查阅资料】Na₂CO₃可用于生产洗涤剂，用来清洗油污。Na₂CO₃溶液碱性越强，去油污效果越好。
【实验探究】兴趣小组继续对影响Na₂CO₃溶液去油污效果的影响因素进行探究。
用不同温度的水，配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的Na₂CO₃溶液，并测定溶液pH，记录数据如下表：

实验编号	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧	⑨
溶质质量分数	2%	2%	2%	6%	6%	6%	10%	10%	10%
溶液温度(℃)	20	40	60	20	50	60	20	40	70
溶液pH	10.90	11.18	11.26	11.08	11.27	11.30	11.22	11.46	11.50

【解释与结论】
(5)实验①、②、③对比，可得出的结论是_____________。
(6)要探究Na₂CO₃溶液的溶质质量分数与去油污效果的关系，可选择的3个实验的编号是_________。
(7)已知稀盐酸和石灰石反应后废液中的溶质是CaCl₂和HCl，小组同学决定用Na₂CO₃除去它们。取100mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3%的Na₂CO₃溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验结果如图所示。
   
【结果讨论】
①a→b阶段，观察到烧杯中的现象是______________。
②c点时，取少量烧杯中的清液于试管中，滴加CaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明处理100 mL废液，所需5.3%的Na₂CO₃溶液的体积_________120 mL(填“大于”、“等于”或“小于”)。
③将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥称重，质量为4 g，若处理1 L该废液，理论上需要Na₂CO₃固体___g(实验所用Na₂CO₃溶液的密度近似看作1 g/cm³)。

3 . 化学小组在将NaOH溶液滴入CuSO₄溶液的过程中， 观察到产生不同颜色的沉淀。
【查阅资料】
(1) 在酸性条件下， NaOH与CuSO₄在溶液中可反应生成Na₂SO₄和Cu₄(OH)₆SO₄(碱式硫酸铜) 。
(2) Cu₄(OH)₆SO₄为不溶于水的绿色物质， 加热不易分解， 与酸反应有CuSO₄和水生成。
(3)Cu(OH)₂在80℃以上时可分解生成CuO。
(4) BaSO₄是一种不溶于酸的白色沉淀
【探究一】探究产生沉淀的成分。
【作出猜想】Ⅰ.Cu(OH)₂；Ⅱ. ____；Ⅲ.Cu(OH)₂和Cu₄ (OH)₆SO₄
【进行实验一】过滤、洗涤沉淀备用。

操作	现象	结论及化学方程式
取少许沉淀于试管中，加热至100℃	产生______色固体	沉淀中含有Cu(OH)2猜想Ⅱ不成立，写出NaOH与CuSO4在溶液中反应的化学方程式______
另取少许沉淀于试管中，加入足量稀硝酸，再滴加______溶液	沉淀先溶解，后又产生白色浑浊	沉淀中含有______,猜想Ⅲ成立

【探究二】利用传感技术揭示NaOH与CuSO₄在溶液中反应的过程。
【进行实验二】取10mL 1.6%的CuSO₄ 溶液于烧杯中，逐滴滴加0.4%的NaOH溶液， 实验现象记录如表，用pH传感器测得烧杯中溶液pH的变化如图。
   

NaOH溶液的体积/mL	实验现象
	绿色沉淀	蓝色沉淀	上层清液颜色
0.00~2.00	产生	无	蓝色
2.00~15.00	增加	无	浅蓝色
15.00~18.00	减少	产生	无色
18.00~20.00	更少	增加	无色

【结论与分析】由上述表和图推知， CuSO₄溶液显_____性(填“酸”“中”或“碱”)，与NaOH反应产生蓝色沉淀的pH范围是______，Cu₄(OH)₆SO₄可与______反应。

4 . 某兴趣小组在探究CO₂与NaOH溶液反应的实验中，先用铝制易拉罐收集满一罐CO₂气体，然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液，立即将易拉罐口封闭（不漏气），轻轻摇动易拉罐，发现易拉罐很快变瘪，但过一段时间后，易拉罐又重新鼓起来（反应过程中温度的变化忽略不计）。
【讨论交流】
(1)易拉罐变瘪原因是_________________（用化学方程式表示）。
【提出问题】易拉罐重新鼓起的原因是又生成了气体，该气体的成分是什么？
【猜想假设】
(2)a、该气体可能是CO₂             
b、该气体可能是___________。
【信息提示】①Na₂CO₃具有较强的热稳定性，只有在高温条件下才会分解；
②常温下，金属铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO₂）和一种气体。
【设计方案并进行实验】
(3)

实验操作	实验现象	实验结论
实验一：将易拉罐口打开，迅速将______________伸入罐口。	发出“噗”的一声，产生淡蓝色火焰，片刻后熄灭。	猜想b成立。
实验二：取少量铝片于试管中，加适量的氢氧化钠溶液。	观察到___________。	说明铝能与氢氧化钠溶液反应。写出化学方程式：_____________。
实验三：取少量易拉罐中反应后的溶液于试管中，加入过量的____________________。	有气体产生，将产生的气体通入澄清的石灰水，观察到_________。	说明原CO2气体被NaOH溶液吸收。

【反思与应用】
(4)在生活中铝制容器不能用来盛装酸性物质，也不能盛装______物质。

5 . 小谢同学利用图 1 装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程，并用 pH 传感器和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况，如图 2、图 3 所示。

(1)图 1 发生反应的化学方程式为________。
(2)溶液 A 中的溶质是_______（填化学式）。
(3)下列有关图 2 的说法正确的是       （填标号）。

A．b 点溶液中滴入酚酞试液会变红色	B．c 点溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C．d 点溶液中的溶质种类比 c 点少	D．一段时间后，溶液 pH 会变为 0

(4)由图 3 可知，中和反应是_______反应（填“放热”或“吸热”），图中 V 的数值最接近_____（选填“6”“12”或“16”）。
(5)下列图象能正确反映图 1 反应变化关系的是       （填标号）。

A．

B．

C．

D．

【实验拓展】小莹同学向氢氧化钠溶液中滴加一定量的稀盐酸，为了判断反应程度，继续向其中加入酚酞试液，溶液呈无色。小婷同学认为此时溶液中的溶质可能有以下两种情况。
【猜想假设】
(6)猜想①：NaCl 猜想②：_________。
【查阅资料】①金属钴（Co）的活动性位于 H 前；② CoCl₂溶液呈粉红色。
【设计实验】
(7)她们共同设计了如下实验方案进行探究。

实验	实验步骤	实验现象	实验结论
①	取反应后剩余液体，加入适量金属钴	_________	猜想②成立
②	取反应后剩余液体，加入适量的________	固体溶解溶液变蓝

6 . 某研究性学习小组在探究“锌与硫酸反应快慢的影响因素”时，发现一个意外现象：硫酸中混有硫酸铜溶液时，产生氢气的速率更快。

【提出问题】是什么离子导致产生氢气的速率加快？
【猜想假设】甲同学：可能与铜离子有关；                                        
乙同学：可能与硫酸根离子有关；……
丙同学认为乙的猜想不科学，理由是__________________。
【实验验证】写出仪器①的名称______________。用A、B两组仪器进行实验：
步骤一：检查装置气密性。连接AB，用拇指堵住导管口，从长颈漏斗加水至一定高度，静置，观察液面不下降，即为气密性良好。
步骤二：量取2份质量分数为20%的稀硫酸各20mL，第一份加入质量分数为10%的硫酸铜溶液1mL，第二份加入质量分数为10%的硫酸锌溶液1mL。称取2份形状相同锌粒各1g，分别与以上溶液反应。反应装置如图A所示。用此装置实验时，长颈漏斗下端要插入液面以下，目的是________________。
步骤三：用B收集气体，分别记录收集一瓶气体（集气瓶规格均为125mL）所需的时间（如下表），什么时间开始收集气体？___________________。

编号	20%的稀硫酸各20mL	锌粒	收集1瓶氢气所需的时间
①	加入质量分数为10%的硫酸铜溶液1mL	1g	2分10秒
②	加入质量分数为10%的硫酸锌溶液1mL	1g	3分01秒

锌与硫酸反应的化学方程式是______________________________________。
【得出结论】硫酸中混有硫酸铜溶液时，产生氢气的速率加快与__________有关。实验②中加入质量分数为10%的硫酸锌溶液1mL的作用是________________________________。
【注意：本题回答正确将奖励4分，但化学试卷总分不超过60分。】
【反思质疑】丁同学认为：锌与混有硫酸铜的硫酸溶液反应时，产生氢气的速率较快可能与铜单质有关，他质疑的理由是___________________________________。
【继续探究】请你设计一个实验方案验证丁同学的观点是否正确。

编号	实验步骤	实验现象比较	实验结论
①	取1g锌粒于锥形瓶中， 加入20mL 20%的稀硫酸	______________	产生氢气的速率较快与铜单质有关
②	__________________

7 . 金属材料在生产、生活中广泛应用，有许多性质等内容需要探究。
（1）下表提供了在一定条件下，水能否与一些金属发生反应的信息。
①请根据金属活动性顺序和表中的已知信息，将表格填写完整。

物质	钠与冷水	镁与冷水	镁与水蒸气	铁与冷水	铁与水蒸气
能否发生反应	剧烈反应	缓慢反应	____________	不反应	加热条件下能反应

②虽然铁在常温下与水不反应，但铁制品在潮湿的环境中很容易生锈。某同学进行了如右图所示实验。一周以后发现铁钉表面锈蚀。在右图中a、b、c三处， 锈蚀情况最严重的是 ___________ （填字母）。
   
（2）镁条在空气中久置表面会变黑，某小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件。
【查阅资料】①常温下，亚硫酸钠（Na₂SO₃）可与O₂发生化合反应；
②浓硫酸具有吸水性。
【猜想与假设】常温下，镁条变黑可能与O₂、CO₂、水蒸气有关。
【进行实验】通过控制与镁条接触的物质，利用如图装置（镁条长度为3cm，试管容积为20mL），分别进行下列5个实验， 并持续观察20天。
   

编号	主要实验操作	实验现象
1	先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气； 再加入2mL浓硫酸	镁条始终无明显变化
2	加入2mLNaOH浓溶液	镁条始终无明显变化
3	先加入2mL浓硫酸； 再通入约4mLCO2	镁条始终无明显变化
4	先加入4mL饱和Na2SO3溶液； 再充满CO2	镁条始终无明显变化
5	先加入2mL蒸馏水； 再通入约4mLCO2	镁条第3天开始变黑， 至20天全部变黑

【解释与结论】
①实验1和2中，NaOH浓溶液的作用是 ___________________ （用化学方程式表示）。
②实验1的目的是 ______________ 。
③实验3中，试管内的气体主要含有CO₂、 _______________ 。
④得出“镁条变黑一定与CO₂有关”的结论，依据的两个实验是 _________ （填编号）。
⑤由上述实验可推知，镁条变黑的条件是 _________________ 。
【反思与评价】
⑥在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N₂无关，其理由是 ________________ 。
⑦欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需试剂是 _________________ 。