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三、实验探究题(每空2分,共14分)
15. [2025绍兴段考]某兴趣小组开展利用紫甘蓝制作酸碱指示剂的项目化学习,他们经历了制取试剂、检验试剂和应用试剂三个环节的探索。
① 用小刀将紫甘蓝叶片切成小块
② 将紫蓝小块放入研钵中,加入适量的75%的酒精,反复捣碎
③ 将步骤②中的物质倒入纱布中,在烧杯中得到紫甘蓝汁液
(第15题图)
【制取试剂】(1) 步骤③中物质分离的原理类似于
【检验试剂】(2) 小科将紫甘蓝汁液滴入4种物质中,现象如下表所示,下列选项中,能证明紫甘蓝汁可以作为酸碱指示剂的理想组合是
实 验 ① ② ③ ④
物 质 水 食盐水 石灰水 白醋
颜 色 紫色 紫色 蓝色 红色
A.①②③
B.①③④
C.②④
【应用试剂】(3) 将自制的紫甘蓝汁液滴入碳酸钠溶液中,预期的实验现象是
15. [2025绍兴段考]某兴趣小组开展利用紫甘蓝制作酸碱指示剂的项目化学习,他们经历了制取试剂、检验试剂和应用试剂三个环节的探索。
① 用小刀将紫甘蓝叶片切成小块
② 将紫蓝小块放入研钵中,加入适量的75%的酒精,反复捣碎
③ 将步骤②中的物质倒入纱布中,在烧杯中得到紫甘蓝汁液
(第15题图)
【制取试剂】(1) 步骤③中物质分离的原理类似于
过滤
(填“沉淀”或“过滤”)。【检验试剂】(2) 小科将紫甘蓝汁液滴入4种物质中,现象如下表所示,下列选项中,能证明紫甘蓝汁可以作为酸碱指示剂的理想组合是
B
。实 验 ① ② ③ ④
物 质 水 食盐水 石灰水 白醋
颜 色 紫色 紫色 蓝色 红色
A.①②③
B.①③④
C.②④
【应用试剂】(3) 将自制的紫甘蓝汁液滴入碳酸钠溶液中,预期的实验现象是
溶液变蓝色
。答案
15.(1) 过滤 (2) B (3) 溶液变蓝色 解析:(1) 由图示可以看出,步骤③是将紫甘蓝汁液与渣子分离,类似于实验室的过滤操作。(2) 酸碱指示剂是在酸性和碱性溶液中显示不同颜色的物质,根据表中提供的现象,紫甘蓝汁液在水中和食盐水中为紫色,在石灰水中为蓝色,在白醋溶液中为红色,说明其可以作为酸碱指示剂,根据选项提供的组合,最佳组合是①③④。(3) 碳酸钠溶液显碱性,将自制的紫甘蓝汁液滴入碳酸钠溶液中,预期的实验现象是溶液变蓝色。
解析
【分析】
本题围绕紫甘蓝制作酸碱指示剂的实验展开，分三个小问逐步分析：
1. 第(1)问：需明确步骤③的操作目的是分离固体残渣和液体汁液，对应实验室的分离操作，判断类似过滤还是沉淀；
2. 第(2)问：先回忆酸碱指示剂的定义——在酸性、碱性、中性溶液中显示不同颜色，再结合表格中各物质的酸碱性及紫甘蓝汁的变色情况，筛选出能证明其可作指示剂的组合；
3. 第(3)问：先判断碳酸钠溶液的酸碱性，再对应检验环节中碱性溶液的变色现象，得出预期现象。
【解析】
(1) 步骤③的操作是将紫甘蓝中的不溶性固体残渣与紫甘蓝汁液分离，实验室中过滤操作的作用就是分离固体和液体混合物，因此该步骤的分离原理类似于过滤。
(2) 酸碱指示剂的核心特征是在酸性、碱性、中性溶液中呈现不同颜色。分析表格：水（中性）、食盐水（中性）遇紫甘蓝汁均为紫色；石灰水（碱性）为蓝色；白醋（酸性）为红色。要证明紫甘蓝汁可作酸碱指示剂，需涵盖酸、碱、中性三种溶液的变色情况，选项中①（中性）、③（碱性）、④（酸性）符合要求，故选B。
(3) 碳酸钠属于强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性；根据检验环节的结果，碱性溶液能使紫甘蓝汁液变为蓝色，因此将紫甘蓝汁滴入碳酸钠溶液中，预期现象为溶液变蓝色。
【答案】
(1) 过滤 (2) B (3) 溶液变蓝色
【知识点】
酸碱指示剂、过滤操作、溶液酸碱性
【点评】
本题以项目化学习的实验为载体，考查基础实验操作、酸碱指示剂的定义及应用，贴近生活实际，注重对学生实验分析能力的考查，属于初中化学的基础题型。
【难度系数】
0.7
本题围绕紫甘蓝制作酸碱指示剂的实验展开，分三个小问逐步分析：
1. 第(1)问：需明确步骤③的操作目的是分离固体残渣和液体汁液，对应实验室的分离操作，判断类似过滤还是沉淀；
2. 第(2)问：先回忆酸碱指示剂的定义——在酸性、碱性、中性溶液中显示不同颜色，再结合表格中各物质的酸碱性及紫甘蓝汁的变色情况，筛选出能证明其可作指示剂的组合；
3. 第(3)问：先判断碳酸钠溶液的酸碱性，再对应检验环节中碱性溶液的变色现象，得出预期现象。
【解析】
(1) 步骤③的操作是将紫甘蓝中的不溶性固体残渣与紫甘蓝汁液分离，实验室中过滤操作的作用就是分离固体和液体混合物，因此该步骤的分离原理类似于过滤。
(2) 酸碱指示剂的核心特征是在酸性、碱性、中性溶液中呈现不同颜色。分析表格：水（中性）、食盐水（中性）遇紫甘蓝汁均为紫色；石灰水（碱性）为蓝色；白醋（酸性）为红色。要证明紫甘蓝汁可作酸碱指示剂，需涵盖酸、碱、中性三种溶液的变色情况，选项中①（中性）、③（碱性）、④（酸性）符合要求，故选B。
(3) 碳酸钠属于强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性；根据检验环节的结果，碱性溶液能使紫甘蓝汁液变为蓝色，因此将紫甘蓝汁滴入碳酸钠溶液中，预期现象为溶液变蓝色。
【答案】
(1) 过滤 (2) B (3) 溶液变蓝色
【知识点】
酸碱指示剂、过滤操作、溶液酸碱性
【点评】
本题以项目化学习的实验为载体，考查基础实验操作、酸碱指示剂的定义及应用，贴近生活实际，注重对学生实验分析能力的考查，属于初中化学的基础题型。
【难度系数】
0.7
16. 在探究酸碱盐性质的实验中，有同学偶然将CaCl₂溶液滴入一瓶NaOH溶液中，发现产生了白色沉淀。白色沉淀是什么？同学们开展探究。
【查阅资料】① 20 ℃时，部分物质的溶解性如下表所示。
② CaCl₂溶液呈中性；Ca(OH)₂的溶解度随温度升高而降低。
【进行实验】用热水洗涤白色沉淀2～3次后，取少量于试管中，加入适量蒸馏水，振荡后静置。取上层清液，分别进行如图所示的操作。观察到试管①中溶液由无色变为红色，试管②中出现白色沉淀。
【分析及结论】
（1）Na₂CO₃溶液呈
（2）上述操作中，用热水洗涤的目的是
（3）滴加CaCl₂溶液后产生的白色沉淀一定含有
【查阅资料】① 20 ℃时，部分物质的溶解性如下表所示。
② CaCl₂溶液呈中性；Ca(OH)₂的溶解度随温度升高而降低。
【进行实验】用热水洗涤白色沉淀2～3次后，取少量于试管中，加入适量蒸馏水，振荡后静置。取上层清液，分别进行如图所示的操作。观察到试管①中溶液由无色变为红色，试管②中出现白色沉淀。
【分析及结论】
（1）Na₂CO₃溶液呈
碱
（填“酸”“碱”或“中”）性，试管②中出现的白色沉淀是CaCO₃(或碳酸钙)
。（2）上述操作中，用热水洗涤的目的是
除去沉淀表面附着的易溶性杂质,同时降低氢氧化钙的溶解度,减少其溶解,避免对后续实验造成干扰
。（3）滴加CaCl₂溶液后产生的白色沉淀一定含有
Ca(OH)₂
。答案
16.(1) 碱 CaCO₃(或碳酸钙) (2) 除去沉淀表面附着的易溶性杂质,同时降低氢氧化钙的溶解度,减少其溶解,避免对后续实验造成干扰 (3) Ca(OH)₂ 解析:(1) 碳酸钠溶液呈碱性;试管②中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀,说明上层清液中含有钙离子,钙离子与碳酸钠溶液中的碳酸根离子结合,生成难溶性的碳酸钙沉淀。(2) Ca(OH)₂的溶解度随温度升高而降低,用热水洗涤既能洗去沉淀表面的可溶性杂质,也能减少Ca(OH)₂的溶解,防止其影响后续对沉淀成分的检验。(3) 试管①中溶液由无色变为红色,说明该溶液呈碱性;试管②中该溶液与碳酸钠反应出现白色沉淀,说明该白色沉淀能溶,且含有Ca²⁺;结合两个实验可知,滴加CaCl₂溶液后产生的白色沉淀一定含有微溶的氢氧化钙Ca(OH)₂。
解析
【分析】
要探究CaCl₂滴入NaOH溶液产生的白色沉淀成分，需结合酸碱盐的性质和物质溶解性分析：NaOH溶液可能变质生成Na₂CO₃，CaCl₂与Na₂CO₃反应会生成CaCO₃沉淀；同时Ca(OH)₂是微溶物，当溶液中Ca²+和OH⁻浓度较大时也会析出。实验中用热水洗涤沉淀，利用Ca(OH)₂溶解度随温度升高而降低的特点，既能洗去可溶性杂质，又能减少Ca(OH)₂溶解，避免干扰后续实验。上层清液加酚酞变红说明含OH⁻（碱性），加Na₂CO₃产生白色沉淀说明含Ca²+，据此可推断沉淀成分。
【解析】
（1）碳酸钠是强碱弱酸盐，水溶液呈碱性；试管②中上层清液含Ca²+，加入Na₂CO₃后，Ca²+与CO₃²⁻结合生成难溶性的CaCO₃白色沉淀。
（2）Ca(OH)₂溶解度随温度升高而降低，热水洗涤可除去沉淀表面的可溶性杂质，同时降低Ca(OH)₂的溶解度，减少其溶解，避免干扰后续实验。
（3）上层清液加酚酞变红说明溶液呈碱性（含OH⁻），加Na₂CO₃产生白色沉淀说明含Ca²+，结合白色沉淀为微溶的Ca(OH)₂，因此滴加CaCl₂后产生的白色沉淀一定含Ca(OH)₂。
【答案】
(1) 碱；CaCO₃(或碳酸钙) (2) 除去沉淀表面附着的易溶性杂质，同时降低氢氧化钙的溶解度，减少其溶解，避免对后续实验造成干扰 (3) Ca(OH)₂
【知识点】
酸碱盐性质、物质溶解性、实验探究
【点评】
本题以实验探究为载体，考查酸碱盐性质、物质溶解性规律，要求学生结合实验现象进行逻辑推理，明确实验操作的目的，注重考查学生的分析推理能力和实验探究能力，是一道典型的学科综合探究题。
【难度系数】
0.5
要探究CaCl₂滴入NaOH溶液产生的白色沉淀成分，需结合酸碱盐的性质和物质溶解性分析：NaOH溶液可能变质生成Na₂CO₃，CaCl₂与Na₂CO₃反应会生成CaCO₃沉淀；同时Ca(OH)₂是微溶物，当溶液中Ca²+和OH⁻浓度较大时也会析出。实验中用热水洗涤沉淀，利用Ca(OH)₂溶解度随温度升高而降低的特点，既能洗去可溶性杂质，又能减少Ca(OH)₂溶解，避免干扰后续实验。上层清液加酚酞变红说明含OH⁻（碱性），加Na₂CO₃产生白色沉淀说明含Ca²+，据此可推断沉淀成分。
【解析】
（1）碳酸钠是强碱弱酸盐，水溶液呈碱性；试管②中上层清液含Ca²+，加入Na₂CO₃后，Ca²+与CO₃²⁻结合生成难溶性的CaCO₃白色沉淀。
（2）Ca(OH)₂溶解度随温度升高而降低，热水洗涤可除去沉淀表面的可溶性杂质，同时降低Ca(OH)₂的溶解度，减少其溶解，避免干扰后续实验。
（3）上层清液加酚酞变红说明溶液呈碱性（含OH⁻），加Na₂CO₃产生白色沉淀说明含Ca²+，结合白色沉淀为微溶的Ca(OH)₂，因此滴加CaCl₂后产生的白色沉淀一定含Ca(OH)₂。
【答案】
(1) 碱；CaCO₃(或碳酸钙) (2) 除去沉淀表面附着的易溶性杂质，同时降低氢氧化钙的溶解度，减少其溶解，避免对后续实验造成干扰 (3) Ca(OH)₂
【知识点】
酸碱盐性质、物质溶解性、实验探究
【点评】
本题以实验探究为载体，考查酸碱盐性质、物质溶解性规律，要求学生结合实验现象进行逻辑推理，明确实验操作的目的，注重考查学生的分析推理能力和实验探究能力，是一道典型的学科综合探究题。
【难度系数】
0.5
四、综合题(26分)
17. 常温下,在用稀盐酸和氢氧化钡溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液酸碱度变化及相关数据如图所示。
（1）根据此变化曲线,你认为实验操作是将
（2）当加入溶液的质量是a g时,滴入无色酚酞试液,溶液呈红色,此时溶液中溶质是
（3）求恰好完全反应时溶液中溶质的质量(需写出计算过程)。
17. 常温下,在用稀盐酸和氢氧化钡溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液酸碱度变化及相关数据如图所示。
（1）根据此变化曲线,你认为实验操作是将
盐酸
滴加到另一种溶液中。（2）当加入溶液的质量是a g时,滴入无色酚酞试液,溶液呈红色,此时溶液中溶质是
Ba(OH)₂和BaCl₂
(填化学式)。（3）求恰好完全反应时溶液中溶质的质量(需写出计算过程)。
答案
17.(1) 盐酸 (2) Ba(OH)₂ 和 BaCl₂ (3) 设恰好完全反应时溶液中溶质的质量为x。
Ba(OH)₂ + 2HCl = BaCl₂ + 2H₂O
73 208
200 g×7.3% x
73/208 = (200 g×7.3%)/x x=41.6 g
解析:(1) 开始时溶液的pH大于7,说明溶液呈碱性,为碱溶液,所以实验操作是将稀盐酸滴加到氢氧化钡溶液中。(2) 当加入溶液的质量是a g时,溶液的pH大于7,呈碱性,滴入无色酚酞试液溶液呈红色,此时说明盐酸和一部分氢氧化钡溶液反应,氢氧化钡溶液有剩余,此时溶液中溶质是Ba(OH)₂和BaCl₂。
Ba(OH)₂ + 2HCl = BaCl₂ + 2H₂O
73 208
200 g×7.3% x
73/208 = (200 g×7.3%)/x x=41.6 g
解析:(1) 开始时溶液的pH大于7,说明溶液呈碱性,为碱溶液,所以实验操作是将稀盐酸滴加到氢氧化钡溶液中。(2) 当加入溶液的质量是a g时,溶液的pH大于7,呈碱性,滴入无色酚酞试液溶液呈红色,此时说明盐酸和一部分氢氧化钡溶液反应,氢氧化钡溶液有剩余,此时溶液中溶质是Ba(OH)₂和BaCl₂。
解析
【分析】
首先观察pH曲线，初始溶液pH＞7，说明原溶液呈碱性，为氢氧化钡溶液；随着加入溶液质量增加，pH逐渐减小至7以下，说明加入的是酸性溶液（盐酸），因此判断实验操作是将盐酸滴加到氢氧化钡溶液中。当加入溶液质量为a g时，溶液pH仍大于7，呈碱性，说明氢氧化钡未完全反应，此时溶质为剩余的氢氧化钡和反应生成的氯化钡。恰好完全反应时，加入盐酸质量为200g，根据盐酸的质量和化学方程式可计算生成氯化钡的质量。
【解析】
（1）初始溶液pH＞7，呈碱性，说明原溶液是氢氧化钡溶液，加入溶液后pH降低，说明加入的是酸性的盐酸，因此实验操作是将盐酸滴加到氢氧化钡溶液中；
（2）当加入溶液质量为a g时，溶液pH＞7，呈碱性，说明氢氧化钡过量，盐酸完全反应生成氯化钡，此时溶液中溶质为未反应的$\ce{Ba(OH)_{2}}$和生成的$\ce{BaCl_{2}}$；
（3）恰好完全反应时，加入盐酸的质量为200g，其中$\ce{HCl}$的质量为$200\ \mathrm{g}×7.3\% =14.6\ \mathrm{g}$。设恰好完全反应时生成$\ce{BaCl_{2}}$的质量为$x$，根据化学方程式：
$\ce{Ba(OH)_{2} + 2HCl = BaCl_{2} + 2H_{2}O}$
$\begin{array}{ll}73&208\\14.6\ \mathrm{g}&x\end{array}$
$\dfrac{73}{208}=\dfrac{14.6\ \mathrm{g}}{x}$
解得：$x=\dfrac{14.6\ \mathrm{g}×208}{73}=41.6\ \mathrm{g}$
【答案】
（1）盐酸；（2）$\ce{Ba(OH)_{2}}$、$\ce{BaCl_{2}}$；（3）$41.6\ \mathrm{g}$
【知识点】
中和反应、化学方程式计算、溶液pH与酸碱性
【点评】
本题结合pH曲线考查酸碱中和反应的判断、反应后溶质分析及化学方程式计算，核心是根据pH变化确定反应试剂和反应程度，计算时需找准恰好反应时的盐酸质量，步骤清晰即可正确解答。
【难度系数】
0.5
首先观察pH曲线，初始溶液pH＞7，说明原溶液呈碱性，为氢氧化钡溶液；随着加入溶液质量增加，pH逐渐减小至7以下，说明加入的是酸性溶液（盐酸），因此判断实验操作是将盐酸滴加到氢氧化钡溶液中。当加入溶液质量为a g时，溶液pH仍大于7，呈碱性，说明氢氧化钡未完全反应，此时溶质为剩余的氢氧化钡和反应生成的氯化钡。恰好完全反应时，加入盐酸质量为200g，根据盐酸的质量和化学方程式可计算生成氯化钡的质量。
【解析】
（1）初始溶液pH＞7，呈碱性，说明原溶液是氢氧化钡溶液，加入溶液后pH降低，说明加入的是酸性的盐酸，因此实验操作是将盐酸滴加到氢氧化钡溶液中；
（2）当加入溶液质量为a g时，溶液pH＞7，呈碱性，说明氢氧化钡过量，盐酸完全反应生成氯化钡，此时溶液中溶质为未反应的$\ce{Ba(OH)_{2}}$和生成的$\ce{BaCl_{2}}$；
（3）恰好完全反应时，加入盐酸的质量为200g，其中$\ce{HCl}$的质量为$200\ \mathrm{g}×7.3\% =14.6\ \mathrm{g}$。设恰好完全反应时生成$\ce{BaCl_{2}}$的质量为$x$，根据化学方程式：
$\ce{Ba(OH)_{2} + 2HCl = BaCl_{2} + 2H_{2}O}$
$\begin{array}{ll}73&208\\14.6\ \mathrm{g}&x\end{array}$
$\dfrac{73}{208}=\dfrac{14.6\ \mathrm{g}}{x}$
解得：$x=\dfrac{14.6\ \mathrm{g}×208}{73}=41.6\ \mathrm{g}$
【答案】
（1）盐酸；（2）$\ce{Ba(OH)_{2}}$、$\ce{BaCl_{2}}$；（3）$41.6\ \mathrm{g}$
【知识点】
中和反应、化学方程式计算、溶液pH与酸碱性
【点评】
本题结合pH曲线考查酸碱中和反应的判断、反应后溶质分析及化学方程式计算，核心是根据pH变化确定反应试剂和反应程度，计算时需找准恰好反应时的盐酸质量，步骤清晰即可正确解答。
【难度系数】
0.5
