（10分）天然氣的主要成分是甲烷（CH₄)，某校化學興趣小組的同學對甲烷燃燒的產物
產生了興趣，請你參與：
【提出問題】：甲烷燃燒后生成哪些物質？
【查閱資料】：含碳元素的物質完全燃燒生成CO₂，不完全燃燒生成CO；無水CuSO₄遇水變藍。
【猜想與假設】：甲：CO₂ 、H₂O ；          乙： CO、H₂O；
丙： NH₃ 、CO₂ 、H₂O；   �。� CO₂ 、CO、H₂O 。
你認為      同學的猜想是錯誤的，理由是                       。
【實驗探究】：為了驗證上述猜想與假設，將甲烷在一定量的O₂中燃燒的產物依次通過下列
裝置：
 
（1）A、B裝置的順序能否顛倒？（填“能”或“否”）       ；
（2）實驗中用純凈O₂而不用空氣的原因是                                ；
（3）實驗中觀察到A中無水CuSO₄變藍，B、D中澄清石灰水變渾濁，C中黑色粉末變成紅色，由此推斷   同學猜想成立；
（4）請寫出B中澄清石灰水變渾濁、C中黑色粉末變成紅色的化學反應方程式：
                                   、                                    。

（11分）實驗室有一瓶保管不當的試劑（如圖），其殘缺的標簽中只剩下“Na”和“10%”字樣。已知它是無色液體，是初中化學常用的試劑。小強和小華同學很感興趣，決定對其成分進行探究：

【提出問題】這瓶試劑可能是什么溶液呢？
【交流討論】根據受損標簽的情況判斷，這瓶試劑不可能是   。
A．酸       B．堿     C．鹽
【查閱資料】
Ⅰ．初中化學常見的含鈉化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃。
Ⅱ． Na₂CO₃和NaHCO₃溶液都呈堿性。
Ⅲ．測定室溫（20℃）時，四種物質的溶解度的數據如下:

物質	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	36	109	215	9．6

【得出結論】小華根據試劑瓶標注的溶質質量分數10%和上表中的溶解度的數據判斷，
這瓶試劑不可能是     。
【作出猜想】①可能是    溶液；②可能是Na₂CO₃溶液；③可能是NaCl。
【設計并實驗】
（1）小強用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液滴在pH試紙上，測得pH>7，這瓶試劑不可能是。
（2）小強為了檢驗該溶液是NaOH溶液還是Na₂CO₃溶液，他又進行了如下實驗：

操作步驟	實驗現象	結論及化學方程式
取樣于試管中， 滴加氫氧化鈣溶液		猜想②正確 相關的化學方程式

【實驗反思】
小華同學用上述溶液對實驗室制取CO₂氣體的廢液進行后續(xù)探究，他向100克的廢液中逐滴加入上述Na₂CO₃溶液。實驗過程中加入Na₂CO₃溶液質量與產生沉淀或氣體的質量關系如圖1所示；加入Na₂CO₃溶液的質量與溶液的PH變化關系如圖2所示

（3）小華同學所取廢液中的溶質含            
（4）圖1中b→c段反應過程中溶液的PH變化情況可用圖2中   段表示
（5）圖1中b和x的值分別為  克和 克

（9分）優(yōu)質珍珠粉和廉價“珍珠粉”價格相差很大，但外觀、手感沒有明顯差異，某化學興趣小組同學對二者成分的不同進行了探究。
【查閱資料】
①優(yōu)質珍珠粉由珍珠加工而成，含有一定量的碳酸鈣、氨基酸等；氨基酸大部分能溶解于水，遇到濃硝酸并加熱會呈現黃色或黑色。
②廉價“珍珠粉”由貝殼加工而成，加工過程中會用到氫氧化鈉；貝殼的主要成分是碳酸鈣。
③優(yōu)質珍珠粉和廉價“珍珠粉”中，除碳酸鈣外，其他成分均不能與鹽酸反應生成二氧化碳。
【提出猜想】優(yōu)質珍珠粉和廉價“珍珠粉”的區(qū)別可能有：
①廉價“珍珠粉”中含有         。
②廉價“珍珠粉”中不含氨基酸。
③優(yōu)質珍珠粉和廉價“珍珠粉”中碳酸鈣的質量分數不同。
【實驗Ⅰ】將少量優(yōu)質珍珠粉和廉價“珍珠粉”分別放入兩只燒杯中，加少量水溶解，靜置一段時間后過濾，取兩種濾液備用。

操作	現象	結論
取少量兩種濾液分別于兩支試管中，滴加少量	優(yōu)質珍珠粉的濾液沒有變色；廉價“珍珠粉”的濾液變紅	猜想①成立
取少量兩種濾液分別于兩支試管中，加入一定量       ，加熱至沸騰	優(yōu)質珍珠粉的濾液有黃色出現，局部變黑；廉價“珍珠粉”的濾液沒有明顯現象	猜想②成立

【實驗Ⅱ】將10.00g優(yōu)質珍珠粉和廉價“珍珠粉”分別放入兩只燒杯中，逐滴加入稀鹽酸，邊滴加邊振蕩，直至恰好完全反應。數據記錄如下：

	優(yōu)質珍珠粉	廉價“珍珠粉”
固體粉末的質量	10.00 g	10.00 g
加入稀鹽酸的質量	46.00 g	50.13 g
反應后燒杯中物質的質量	52.00 g	55.77 g

數據處理：通過上表數據計算廉價“珍珠粉”中碳酸鈣的質量分數。
（請寫出計算過程，結果保留至0.1%）
得出結論：廉價“珍珠粉”中碳酸鈣的質量分數     優(yōu)質珍珠粉（選填“高于”、“低于”或“等于”）。
【反思與評價】已知實驗Ⅱ中所用稀鹽酸的質量分數為14.6% 。小明提出：用加入稀鹽酸的質量乘以其質量分數，求出參加反應的氯化氫的質量，進而利用化學方程式也能求出廉價“珍珠粉”中碳酸鈣的質量。你認為小明的思路是否可行？         （選填“可行”或“不可行”）。你的理由是                                     。

(6分)某化學興趣小組的同學設計了如圖所示的裝置，探究影響化學反應速率的因素。

（1） 下圖裝置中使用注射器的優(yōu)點是                  ，觀察量筒中液體的體積時視線要與                              。
（2）下面是用上述裝置實驗時，收集的相關數據：

實驗 序號	H2O2溶液 的濃度/%	H2O2溶液 的體積/mL	MnO2的 用量/g	溫度/℃	收集O2的體積/mL	反應所需 的時間/s
①	5	2	0．1	20	4	18
②	10	2	0．1	20	4	6
③	30	8	/	40	2	64
④	30	8	/	60	2	25

由實驗①和②對比可知．化學反應速率與                             有關；
由實驗③和④對比可知．化學反應速率與溫度的關系是                         ；
（3）化學反應的實質是構成物質的微觀粒子相互碰撞、結合的結果．化學反應速率與微觀粒子的概率有關。試從微觀角度解釋“反應物濃度越大，化學反應速率越快”的原因：
                                                                     。
（4）發(fā)現問題：實驗時溫度最難控制，反應一段時間后溶液的溫度總是比起始時溫度高，說明反應
        熱量。
（5）繼續(xù)探究：
除了該實驗小組探究過的因素以外，你若還有其他影響反應速率的因素及探究方法．請寫在下面。若正確．本題另獎勵4分，本試卷總分不超過60分。

某研究性學習小組的同學在一次探究活動中，對一份純堿樣品（含有少量氯化鈉）的純度進行測定，請你參與并回答有關問題。

⑴ 甲同學進行如下操作：
① 組裝好如圖儀器，并檢查___________ ；
② 取6.0g試樣放入錐形瓶中，加入少量蒸餾水溶解，并在其他裝置中加入相應的藥品；
③ 稱量盛有新制澄清石灰水的裝置C的質量；
④ 打開分液漏斗旋塞滴入鹽酸，直到不再產生氣泡為止；
⑤ 再次稱量裝置C 的總質量；
⑥ 計算出樣品中碳酸鈉的質量分數。
⑵ 上圖B裝置的作用是______________； D裝置的作用是__________________________。
【意外發(fā)現】C瓶中石灰水沒有變渾濁，同學們感到驚奇并產生了探究的欲望。
【提出猜想】原因猜想：
①是生成的氣體中混有鹽酸揮發(fā)出來的HCl；
②是生成的氣體流速太快，與石灰水反應產生了可溶性物質[經查資料分析可溶性物質是Ca(HCO₃)₂，它能與酸反應生成CO₂等物質]。
【實驗探究】
甲同學取少量實驗后C瓶溶液于試管中，向其中依次滴加足量稀HNO₃和AgNO₃溶液，無氣泡但有沉淀產生。據此判斷只有猜想  __（填“①”或“②”）成立。
【交流討論】
對于如何改進實驗，乙同學認為：應將鹽酸換成稀硫酸，新制的澄清石灰水換成足量NaOH溶液；丙同學認為：應在裝置A和B中間插入一個盛有飽和NaHCO₃溶液的洗氣裝置以吸收HCl（CO₂不溶于飽和NaHCO₃溶液，也不與其反應），并將新制的澄清石灰水換成足量NaOH溶液 。
大家討論后認為：乙同學的方案可行而丙同學的方案不可行。
【請你評價】
丙同學方案不可行的原因是                                               。
【教師點撥】
即便換成稀硫酸和NaOH溶液，反應前后裝置中存在的CO₂也會使測定出的樣品純度不準確。
【請你改進】
在上述基礎上，你的措施是                                                。
同學們仍稱取6.0g試樣，用改進完善后的方案重新實驗。
【數據處理】
裝置C實驗前后兩次稱量的質量差為2.2g，則樣品的純度為           _。（列出計算過程）
【實驗反思】
若不用上述方法，而用生成沉淀的方法來測定試樣中純堿的質量分數，可選用的試劑是                    。

電池是日常必備用品之一，但它也是環(huán)境污染的一個重要來源。下面是某興趣小組利用廢舊鋅錳干電池作為原料，并進行相關探究的過程。
【知識儲備】
（1）鋅錳電池的構造和組成（見圖）。

（2）結晶水合物的特殊性質：在逐步升高溫度條件下，
結晶水合物能失去部分或者全部結晶水，如藍色的膽礬
晶體（CuSO₄ ?5H₂O）受熱時可失去結晶水變?yōu)榘咨�的無
水硫酸銅粉末（CuSO₄）。     
（Ⅰ）制備皓礬晶體（ZnSO₄?xH₂O）
小組同學參觀了某回收廢舊鋅錳電池的工廠，其回收工藝流程如圖：

將濾液2蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶可得到皓礬晶體（ZnSO₄?xH₂O)，蒸發(fā)時要用要用玻璃棒不斷攪拌，目的是防止                 引起液滴飛濺。
（Ⅱ）興趣拓展——回收二氧化錳
實驗（Ⅰ）中部分步驟可回收較純凈的二氧化錳固體。

（1）小王同學認為試劑a為水，你認為能不能實現實驗目的？答：                    。
（2）在空氣中充分灼燒的目的是                                。
（Ⅲ）皓礬晶體中結晶水含量的測定
小組同學將部分皓礬晶體（ZnSO₄?xH₂O）帶回實驗室，用下圖裝置測定晶體中結晶水的含量（圖中半透膜可讓氣體通過又可防止固體粉末進入導管）。

測定方法：稱取28．7g晶體置于C裝置的硬質玻璃管中，加熱至完全失去結晶水:
（ZnSO₄?xH₂O ZnSO₄  + xH₂O），冷卻至常溫后，稱量玻璃管中固體其質量為16．1g。
（1）B中的試劑可從下列物質中選取，你的選擇是                 。

A．濃硫酸

B．硝酸銀溶液

C．飽和碳酸鈉溶液

D．澄清石灰水

（2） 實驗過程中若不通入CO₂測得的結果將       （填“偏大”、 “偏小”或“無影響”）。
（3）根據實驗結果，計算皓礬晶體中結晶水的x值為             。

（6分）某化學實驗活動小組的同學為了探究實驗室中久置的氫氧化鈉固體的成分，進行了有關實驗。請你參與他們進行的探究活動：
【提出問題】久置氫氧化鈉固體的成分是什么？
【猜想與假設】
猜想Ⅰ：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na₂CO₃；猜想Ⅲ：                 。
【實驗與探究】
（1）實驗如下：

實驗操作步驟	實驗現象	結論及解釋
步驟一：取少量固體樣品于試管中，加蒸餾水完全溶解，然后加入足量的稀鹽酸。	實驗過程中始終沒有氣泡產生。	則證明猜想     成立。
步驟二：另取少量固體樣品于試管中，加蒸餾水完全溶解，然后滴加氯化鋇溶液。	實驗過程中產生      。	則證明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。

（2）為了進一步的驗證猜想結果，小明同學提出如下實驗方案：繼續(xù)步驟二的實驗，過濾，然后向濾液中滴加無色酚酞試液，若酚酞變紅，則猜想Ⅲ成立；若酚酞不變紅，則猜想Ⅱ成立。
小華同學立即對小明同學的方案提出了質疑，通過查閱資料知道，氯化鋇溶液呈中性，不能使無色酚酞試液變紅，但碳酸鈉溶液呈       性（填“酸”或“堿”），能使酚酞變紅，因此他認為該方案的操作步驟中應該改進的是              。
【反思與交流】久置的固體氫氧化鈉變質的原因是(用化學方程式表示)           。

有一種神奇的蠟燭，點燃后任你怎么吹也吹不滅，而且看上去和普通的蠟燭一模一樣，
到底是什么玄機能讓蠟燭持續(xù)燃燒？請你一起參與探究。

【查閱資料】普通蠟燭由石蠟和蠟燭芯制成的，而吹不滅的蠟燭是在蠟燭芯上包裹一層打火石的粉末。打火石是由某種金屬摻入少量稀土元素制成的合金，它的著火點只
有150℃。當蠟燭燃燒時，金屬并不燃燒；但當蠟燭吹滅后，未冷卻的金屬接觸到氧氣就發(fā)生燃燒，從而使蠟燭復燃。
【探究與反思】這種蠟燭燃燒時，蠟燭芯里的金屬為什么不燃燒？        ，這種蠟燭也可以熄滅，你采用的方法是                   。
【實驗探究】吹不滅的蠟燭芯內的金屬可能是鎂、鋁、鐵或銅中的一種，為確定該金屬的成分，請你繼續(xù)探究并完成下列有關問題：（注：不考慮打火石中稀土元素對探究金屬性質的影響）

實驗	操作步驟	現象	結論
1	切開蠟燭，取出打火石，用砂紙打磨	打火石是銀白色
2			該金屬一定不是鐵
3	取少量打磨后的打火石于試管中，滴加硫酸銅溶液。	有紅色物質析出	該金屬一定是鎂

【分析思考】
（1）請寫出“實驗3”中可能涉及到的化學方程式                         。
（2）有同學認為通過“實驗3”中現象不能證明燭芯內的金屬一定是鎂，因為               。
（3）針對以上實驗，請你設計一個合理的實驗方案來進一步驗證這種金屬，

操作步驟	現象	結論

（6分)
做完酸、堿、鹽相關性質實驗后，某實驗小組不小心把稀硫酸、氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液混合在一起，看到有大量氣泡生成。他們對反應后溶液中溶質的成分很好奇，請你與他們一起進行探究。
【提出問題】反應后溶液中溶質的成為是什么？
【猜想假設】猜想① Na₂SO₄、Na₂CO₃             猜想② Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaOH
猜想③ Na₂SO₄、H₂SO₄、Na₂CO₃ 猜想④ Na₂SO₄、 H₂SO₄
猜想⑤ Na₂SO₄
上述猜想中，你認為不合理的是猜想   （填序號）。
【實驗探究】（1）甲同學取少量該溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞，發(fā)現溶液顏色無變化，據此，他認為猜想⑤是正確的。你認為他的結論是   （填“合理”或“不合理”）的，理由是   。
（2）乙同學向盛有一根生銹的鐵釘的試管中加入適量該溶液，過一會兒取出鐵釘，用水洗凈，觀察到鐵銹消失，鐵釘變得光亮，溶液變黃。該反應的化學方程式是   。
【實驗結論】根據上述實驗探究，你認為猜想   （填序號）是正確的。
【拓展應用】工廠與實驗室的酸性廢水必須處理至中性再排放，這樣做的意義是  （答一點即可）。

（7分）有一包白色固體樣品，可能是碳酸鈉、硫酸鋇、氫氧化鈉、氯化鋇中的一種或幾種。為探究其成分，小燕老師取用一定量樣品，加足量水溶解，過濾得到白色沉淀甲和無色濾液乙。
寫出上述操作中可能發(fā)生反應的化學方程式：           。
過濾時用到玻璃棒，玻璃棒的作用是          。
【探究活動一】 奮進小組探究白色沉淀甲的成分。

實驗操作	實驗現象	結 論
取白色沉淀甲，滴加足量的稀硝酸	沉淀部分消失	白色沉淀甲中一定含有

【探究活動二】 智慧小組探究白色固體樣品中可能含有       ，設計了如下實驗。

實驗操作		實驗現象	結論
實驗Ⅰ	取適量無色濾液乙，加入碳酸鈉溶液	無明顯現象	無色濾液乙中一定不含
實驗Ⅱ	步驟①：取適量無色濾液乙，加入過量的       溶液，過濾	生成白色沉淀	原白色固體樣品中一定存在該物質
	步驟②：取步驟①中的濾液，滴加       溶液

【反思】 實驗Ⅱ中步驟①加入過量試劑的目的是       。
【結論】 通過兩個小組的共同探究，得出了原白色固體樣品含有的成分。