2020-2021全国各地中考模拟试卷化学分类：探究题综合题汇编

一、中考初中化学科学探究题
1．灰某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。

（查阅资料）蜡烛的主要成分是石蜡，石蜡由碳、氢两种元素组成。

（作出猜想）蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。

（实验验证）（1）用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，观察到__________________，证明有水生成。

（2）用涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上，石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成。

二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为________________________________________。

小明提出质疑：石灰水变浑浊不一定是生成碳酸钙，还可能是饱和石灰水受热后
__________，析出了氢氧化钙。

同学们又用右上图所示的装置进行实验，1分钟后，提起锥形瓶，翻转后注入20mL饱和石灰水，加塞、振荡，观察到石灰水变浑浊，确定有二氧化碳生成。

实验中小明观察到一个意外现象：锥形瓶内壁上有少量黑色物质。

（交流讨论）经分析，同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的____________。

由此他们猜想还可能生成一氧化碳。

为验证一氧化碳，他们设计了如下图所示的实验。

（实验验证）（1）实验前，先在玻璃管的中部放入一团棉花，其目的是
___________________。

（2）将a端插入蜡烛的焰心。

（3）用酒精灯加热b端的氧化铜与水调和的糊状物，一段时间后，观察到黑色物质变成红色，证明蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成。

（4）为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色，接下来的操作是：
________________。

（拓展应用）含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质，浪费资源，且污染空气。

为使其充分燃烧，应采取的措施是______________________________________（答一条即
可）。

【答案】烧杯内壁有水雾 CO2 +Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O 氢氧化钙溶解度减小（或水蒸发）碳黑阻挡炭黑，防止炭黑与氧化铜发生反应先撤酒精灯，稍后再撤蜡烛提供充足的空（氧）气（或增大燃料与氧气的接触面积）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，若烧杯内壁出现小水珠，说明蜡烛燃烧生成了水。

（2）二氧化碳与氢氧化钙反应生成的是碳酸钙和水CO2 + Ca(OH)2= CaCO3↓+ H2O；氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，故加热也会使氢氧化钙溶液中的氢氧化钙析出产生沉淀。

[交流讨论]蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳，说明蜡烛中含有氢元素和碳元素，而碳不完全燃烧会生成炭黑。

[实验验证](1)由于碳具有还原性，故要检验一氧化碳的存在，要排除碳的干扰，故实验前，先在玻璃管的中部放入一团棉花，其目的是阻挡炭黑，防止炭黑与氧化铜发生反应。

(4) 为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色，那么熄灭酒精灯后要继续通一氧化碳，即先撤酒精灯，稍后再撤蜡烛；
[拓展应用]要使燃料充分燃烧要注意两点：要有足够多的氧气和可燃物与氧气要由足够大的接触面积,故应采取的措施是提供充足的空（氧）气（或增大燃料与氧气的接触面积）。

2．兴趣小组的利用提供的试剂:稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液。

探究酸碱盐的性质。

小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。

[提出问题]刺激性气味的气体是什么?
[猜想与假设]猜想1.可能是二氧化硫猜想2.可能是氯化氢
猜想3.可能是氨气
大家讨论后认为猜想3不合理，依据是_____________________。

[查阅资料] SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清灰水变浑浊。

写出二氧化硫和氢氧化钙的反应的化学方程式:____________________________。

[实验探究]如图所示，小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到_________，于是他认为猜想2正确。

[评价与改进]小煜认为小诚的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。

[结论]加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢
[拓展应用]实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。

请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为________________(填序号)。

A．加热氯化钠溶液和稀硫酸的混合物 B．加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物
C．加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物
【答案】反应物中没有氮元素，所以无法生成氨气SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O溶液变红
通入澄清石灰水中无明显现象C
【解析】
[猜想与假设]根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，反应物中没有氮元素，所以无法生成氨气；
[查阅资料] SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清灰水变浑浊。

二氧化硫和氢氧化钙的反应生成亚硫酸钙和水，化学方程式为SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O；
[实验探究]氯化氢溶于水形成盐酸，盐酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红；
[评价与改进]验证猜想2正确，还可以验证猜想1错误，利用SO2和CO2的化学性质相似，都能使澄清灰水变浑浊的特性，如图所示，将产生的气体通入澄清石灰水中，如果无明显现象，证明猜想1错误，猜想2正确。

[拓展应用]实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水，所以制取时不要用氯化钠溶液，同时用浓硫酸起到吸水作用，故填C。

3．某化学兴趣小组为了探究氢气的实验室制法，进行了一系列实验探索。

（1）小组用锌与稀盐酸反应制取氢气，该反应的化学方程式为_______________。

（2）为了加快锌与稀盐酸的反应速率，老师提示可向反应物中加入少量硫酸铜固体，为了弄明白速率加快的原因，小组同学提出了以下猜想。

猜想一：起促进作用的是硫酸根离子猜想二：起促进作用的是铜离子
猜想三：生成物质起到促进作用为了验证上述猜想是否正确。

①小明将硫酸铜换成硫酸钠、发现反应速率几乎没有变化，小明得出猜想_____不正确。

②小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想，小刘认为不需要替换试剂，只需通过观察加入硫酸铜固体后的现象就可以验证，该反应的现象为__________，发生反应的化学方程式为________________。

此反应发生后反应速率加快依然较明显，小刘得出猜想_____正确。

（3）小王觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净，原因是____________。

【答案】（1）Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；（2）①一；②有少量红色固体产生，反应速率加快；Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；（3）盐酸具有挥发性，使制取的H2中含有杂质HCl而不纯，硫酸没有挥发性，可以得到纯净的氢气。

【解析】
（1）用锌与稀盐酸反应制取氢气，反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；（2）为了加快锌与稀盐酸的反应速率，老师提示可向反应物中加入少量硫酸铜固体，为了弄明白速率加快的原因，①小明将硫酸铜换成硫酸钠、发现反应速率几乎没有变化，说明硫酸根离子没起到催化作用，故小明得出猜想一是不正确的；②小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想，小刘认为不需要替换试剂，只需通过观察加入硫酸铜固体后的现象就可以验证，该反应的现象为有少量红色固体产生，反应速率加快；发生反应的化学方程式为
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；小刘得出猜想二正确；（3）小王觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净，原因是盐酸具有挥发性，使制取的H2中含有杂质HCl而不纯，硫酸没有挥发性，可以得到纯净的氢气。

4．以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与探究并帮忙填写空格（包括表中的空格）。

（提出问题）化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
（猜想与假设）猜想1：不相等；猜想2：相等。

（实验探究）甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。

甲组乙组
实验
方案
（反应后
略）
实验现象有气泡产生，
天平指针向右偏转
铁钉表面有红色物质析出，
溶液颜色发生改变，
天平指针没有偏转
结论猜想1正确
反应的化学方程式：________
猜想2正确
（反思评价）究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体溢出，导致指针向右偏转。

得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡是有气体生成或参加的反应一定要在___________中进行。

（优化装置）同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进，你认为最佳装置是
____（填序号），从另外两种装置中任选一种指出其不足_____________。

（得出结论）同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究，均得出猜想二正确。

进一步分析发现，反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变，
最终得出结论是：_________________________的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。

（解释应用）解释：化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变，所以质量守恒。

应用：某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则该固体物质一定由____种元素组成。

【答案】Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑密闭容器（或封闭体系等合理答案） B A装置中反应产生气体，气球膨胀，浮力增大，导致称量结果不准或C装置中反应产生气体，瓶内气压增大，可能导致瓶塞迸出（其它合理答案也可）。

参加化学反应（或参加反应）四（或4或C、H、O、Cu四）
【解析】
【分析】
【详解】
实验探究：反应的化学方程式是：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
反思评价：在密闭容器中进行化学反应，对探究质量守恒定律实验无影响
优化装置：最佳装置是：B ；另外两种装置的不足：A装置中反应产生气体，气球膨胀，浮力增大，导致称量结果不准或C装置中反应产生气体，瓶内气压增大，可能导致瓶塞迸出。

得出结论：质量守恒定律的概念是：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和
解释应用：反应前后元素的种类不变，生成物中含有C、H、O、Cu四种元素，故反应物中也应该含有C、H、O、Cu四种元素。

5．硫酸氢钠( NaHSO4)溶于水形成无色溶液，请预测其化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证。

限选试剂是：NaHSO4溶液、BaCl2溶液、FeSO4溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、稀盐酸、酚酞溶液、紫色石蕊溶液、镁条、碳粉、氧化铜。

预测预测的依据验证预测的实验操作与预期现象
①能够与含Ba2+的盐反应__________
取少量 NaHSO4溶液于试管中,滴入BaCl2
溶液,如果观察到__________，则预测成立
②能够与
__________(填物质类别)反应_________________
_________________，如果观察到
____________，则预测成立。

③能够与
___________(填物质类别)反应________________
________________，如果观察到
_____________，则预测成立。

【答案】NaHSO4电离出SO42—有白色沉淀产生碳酸盐 NaHSO4电离出H+取少量NaHSO4溶液于试管中，滴入Na2CO3溶液，有气泡产生指示剂 NaHSO4电离出H+取少量NaHSO4溶液于试管中，滴入紫色石蕊溶液，石蕊溶液变红色
【解析】
①NaHSO4电离出SO42—，硫酸根离子和Ba2+结合生成硫酸钡沉淀，取少量 NaHSO4溶液于试管中,滴入BaCl2溶液,如果观察到有白色沉淀生成，则预测成立；②能够与碳酸盐反应，因为NaHSO4电离出H+，氢离子和碳酸根离子结合生成水、二氧化碳，如果观察到有气泡产生，则预测成立；③能够与指示剂反应，理由是NaHSO4电离出H+，溶液显酸性，验证方法是：取少量NaHSO4溶液于试管中，滴入紫色石蕊溶液，如果观察到石蕊溶液变红色，则预测成立。

6．某固体粉末由Mg、MgO、Mg (OH)2中的一种或几种组成。

某化学小组为了探究该固体粉末的成分，设计如图所示的装置（固定装置省略）。

（信息资料）本实验条件下，氢气密度为0.09g/L。

（实验过程）
步骤Ⅰ：检查装置气密性，装入药品并连接仪器。

步骤Ⅱ：倾斜Y形管，使样品充分反应，测的生成气体的探究为55.6mL。

步骤Ⅲ：拆下装置，往Y形管内残余液中加入氢氧化钠溶液，至不再生成沉淀。

经过滤、洗涤和干燥后，称得沉淀质量为2.90g。

（回答问题）
（1）该套装置气密性的检验方法是___________________。

（2）①使样品与硫酸充分反应的正确操作是________（填标号）。

A．硫酸溶液转移到样品中 B．样品转移到硫酸溶液中
②判断样品完全反应的现象是__________________________。

（3）根据实验结果分析：
①通过步骤Ⅱ推断，样品中一定含有的物质是_____________。

通过步骤Ⅲ计算，样品中镁元素的总质量为_____________。

②结论：该样品中的成分是_______________________。

（反思）
（4）该化学小组同学经过讨论得出以下结论，正确的是________（填标号）。

A．利用该实验方案，能计算出样品中各物质的质量
B．实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量，确保样品完全反应
C．仅称量步骤Ⅱ中Y形管内药品减轻的质量，即能计算出样品中各物质的质量
【答案】把水准管下移一段距离，使水准管和量气管中的水形成一定的液面差，如果一段时间后液面差保持不变，则说明装置不漏气；反之，则表示装置漏气 A Y形管中的固体全部消失 Mg 1.20g Mg、MgO和Mg(OH)2 AB
【解析】
【详解】
（1）该套装置气密性的检验方法是把水准管下移一段距离，使水准管和量气管中的水形成一定的液面差，如果一段时间后液面差保持不变，则说明装置不漏气；反之，则表示装置漏气。

（2）①使样品与硫酸充分反应的，因为硫酸过量，故将硫酸溶液转移到样品中答案选择A；②判断样品完全反应的现象是Y形管中的固体全部消失；
（3）根据实验结果分析：①通过步骤Ⅱ推断，样品中一定含有的物质是金属镁，因为产生一定量的氢气；通过步骤Ⅲ计算，样品中镁元素的总质量为2.90g×24/58=1.2g；②设混合物中金属镁的质量为x
Mg + H2SO4 =MgSO4+ H2↑
24 2
X 55.6mL÷1000L/mL×0.09 g/L
24/2=X/（55.6mL÷1000L/mL×0.09 g/L0
X=0.6g
由其他物质提供的金属镁的质量为：1.2g-0.6g=0.6g；镁元素的质量分数为：0.6g/（2g-
0.6g）×100%=42%
该质量分数大于氢氧化镁中的镁的质量分数，小于氧化镁中的质量分数；得到结论：该样品中的成分是Mg、MgO和Mg(OH)2的混合物；
（4）该化学小组同学经过讨论得出以下结论，正确的是A．利用该实验方案，能计算出样品中各物质的质量B．实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量，确保样品完全反应。

7．实验探究和证推理是提升认知的重要手段。

某同学将氢氧化钠溶液加入到一定量的稀氯化铜溶液中，出现蓝绿色不溶于水的固体。

该同学对生成蓝绿色而不是蓝色体的现象产生疑惑。

（资料）
（1）.CuCl2溶液与NaOH溶液反应可生成值色体（ Cu（OH）2）．在氢氧化钠较少的情况下会生成蓝绿色碱式氯化铜（Cu（OH）Cl）．其不溶于水，能与酸反应。

（2）Cu（OH）2在60℃开始分解生成两种氧化物，100℃分解完全，碱式氯化铜在300℃开始分解生成氧化铜、水和氯化氢，在400℃分解完全，
（猜想）蓝绿色固体可能是：①Cu（OH）2②Cu（OH）Cl晶体：③_________________。

猜想①的理由是：________________ （用化学方程式表示）。

（实验）该同学取31.25g蓝绿色固体，加热至100℃出现黑色固体，则猜想______不正确。

继续加热到400℃至质量不再改变，并使产生的气体全部缓缓通过如图所示装置（装置中药品足量）
已知实验所得数据
①最终得到剩余固体24.00g;
②与硝酸银溶液反应得到的沉淀经过滤、洗涤和低温烘干，得到固体14.35g
完成下列问题：
（1）判断固体已洗净的方法是：取最后一次洗液，滴加______溶液，无现象
（2）过上述实验数据计算蓝绿色固体中铜元素和氯元素的质量比_________________。

（结论）猜想③成立
（延伸）
（1）碱式氯化铜常作为动物词料的添加剂，则该碱式氯化铜与胃液发生反应的化学方程式为_______________。

（2）如果欲使HCl和CuCl2的混合溶液中的溶质只有CuCl2，可向其中加入过量的___（填序号）
A CuO
B Cu（OH）2
C Cu
D Cu（NO3）2
（3）为使实验中生成蓝色固体，少出现蓝绿色固体，应作______改进（选填序号）
A 实验中将氯化铜溶液滴加到氢氧化钠溶液中
B 实验中应提供足量、较浓的氢氧化钠溶液
C 实验应该在80℃的水浴中进行
【答案】Cu（OH）2和Cu（OH）Cl晶体的混合物 CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl②
稀盐酸 384:71 Cu（OH）Cl+HCl= CuCl2+H2O A B AB
【解析】
【分析】
[猜想]蓝绿色固体可能是二者的混合物：③ Cu（OH）2和Cu（OH）Cl晶体的混合物；猜想①的理由是氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氯化钠。

Cu（OH）2在60℃开始分解生成两种氧化物，100℃分解完全，该同学取31.25g蓝绿色固体，加热至100℃出现黑色固体，则猜想②不正确。

①最终得到剩余固体氧化铜24.00g，
②与硝酸银溶液反应得到的沉淀经过滤、洗涤和低温烘干，得到固体氯化银14.35g
（1）硝酸银和稀盐酸反应生成氯化银沉淀，判断固体已洗净即判定是否有硝酸银。

（2）过上述实验数据计算蓝绿色固体中铜元素质量为24.00g×64
100%
80
⨯=19.2g，氯化银
中氯元素的质量为14.35g×
35.5
100%
143.5
⨯=3.55g。

[延伸]
（1）碱式氯化铜常作为动物词料的添加剂，则该碱式氯化铜与胃液发生反应生成氯化铜和水。

（2）如果欲使HCl和CuCl2的混合溶液中的溶质只有CuCl2，可向其中加入过量的氧化铜和氢氧化铜，多余的氧化铜和氢氧化铜过滤除去；
（3）为使实验中生成蓝色固体，少出现蓝绿色固体，实验中将氯化铜溶液滴加到氢氧化钠溶液，实验中应提供足量、较浓的氢氧化钠溶液。

【详解】
[猜想]蓝绿色固体可能是：③ Cu（OH）2和Cu（OH）Cl晶体的混合物；
猜想①的理由是氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氯化钠，
CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl。

Cu（OH）2在60℃开始分解生成两种氧化物，100℃分解完全，该同学取31.25g蓝绿色固体，加热至100℃出现黑色固体，则猜想②不正确。

①最终得到剩余固体氧化铜24.00g，
②与硝酸银溶液反应得到的沉淀经过滤、洗涤和低温烘干，得到固体氯化银14.35g
（1）硝酸银和稀盐酸反应生成氯化银沉淀，判断固体已洗净的方法是：取最后一次洗液，滴加稀盐酸溶液，无现象。

（2）过上述实验数据计算蓝绿色固体中铜元素质量为24.00g×64
100%
80
⨯=19.2g，氯化银
中氯元素的质量为14.35g×
35.5
100%
143.5
⨯=3.55g,铜元素和氯元素的质量比为19.2g：
3.55g=384:71。

[延伸]
（1）碱式氯化铜常作为动物词料的添加剂，则该碱式氯化铜与胃液发生反应生成氯化铜和水，化学方程式为Cu（OH）Cl+HCl= CuCl2+H2O。

（2）如果欲使HCl和CuCl2的混合溶液中的溶质只有CuCl2，可向其中加入过量的氧化铜和氢氧化铜，多余的氧化铜和氢氧化铜过滤除去；铜和硝酸铜都不能除去盐酸。

故选A B。

（3）为使实验中生成蓝色固体，少出现蓝绿色固体，实验中将氯化铜溶液滴加到氢氧化钠溶液，实验中应提供足量、较浓的氢氧化钠溶液，故选AB。

8．为验证氢氧化钠与盐酸反应，化学小组同学用各自实验台上提供的药品做了如图所示的实验。

（1）甲组同学向滴有酚酞溶液的稀盐酸中滴加NaOH溶液，振荡后溶液仍为无色，此现象_____（填“能”或“不能”）证明氢氧化钠与盐酸发生了反应。

（2）乙组同学进行实验时，发现试管中出现了“怪现象”﹣有气泡产生。

同学们通过讨论一致认为乙组同学所用的NaOH溶液已变质，写出产生气泡的化学方程式_____。

（提出问题）变质的NaOH溶液中含有哪些溶质？
作出猜想）猜想一：_____；
猜想二：NaOH、Na2CO3
查阅资料）CaCl2溶液显中性。

（进行实验）
①操作I的名称是_____
②滴加酚酞溶液后的现象为_____，证明猜想二成立。

③小丹同学用CuSO4溶液代替酚酞溶液也证明了猜想二成立，写出此反应的化学方程式
_____
（反思交流）实验室的化学药品应密封保存。

【答案】能Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3过滤溶液B变成红色
CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4
【解析】
【分析】
（1）根据碱性溶液能使酚酞变红色进行分析；
（2）根据碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行分析；
（3）根据氢氧化钠可能部分变质，可能全部变质进行分析；①根据过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来进行分析；②根据酚酞遇碱性溶液变红色进行分析；③根据氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠进行分析。

【详解】
（1）碱性溶液能使酚酞变红色，所以甲组同学向滴有酚酞溶液的稀盐酸中滴加NaOH溶液，振荡后溶液仍为无色，此现象能证明氢氧化钠与盐酸发生了反应；
（2）碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；
（3）氢氧化钠可能部分变质，可能全部变质，所以猜想一：Na2CO3；①过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以操作I的名称是过滤；②酚酞遇碱性溶液变红色，所以滴加酚酞溶液后的现象为溶液B变成红色，证明猜想二成立；③氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，化学方程式为CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4。

【点睛】
合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。

9．二氧化锰因在工业生产中应用广泛而备受关注，制备二氧化锰是一项有意义的工作，某研究性小组对此展开了系列研究。

Ⅰ.用高锰酸钾制备
资料一:3K2MnO4+2H2SO4=2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2H2O， K2MnO4易溶于水
(1)实验室加热高锰酸钾制氧气，反应的化学方程式为_____。

将反应后的固体剩余物用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO2。

用稀硫酸而不用水浸取的原因是____。

Ⅱ.用硫酸锰制备
(2)电解MnSO4溶液可制得活性MnO2，同时生成氢气和硫酸，该反应的化学方程式为
_____，一段时间后溶液的pH将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

Ш.用废锂电池制备
资料二:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
用废锂电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)制备纳米MnO2，并进行锂资源回收，流程如下:
请回答下列问题:
(3)“滤液”中溶质的主要成分是_________(填化学式)。

(4)在实验室进行“过滤”操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、_______和_________。

(5) MnO2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO2:
①222MnO +C 2MnO+CO 高温 ②MnO+H 2SO 4=MnSO 4+H 2O
③3MnSO 4+2KMnO 4+2H 2O=5MnO 2↓+K 2SO 4+2H 2SO 4
上述涉及元素化合价变化的反应有___________(填序号)。

IV.用碳酸锰制备
控制一定的温度，焙烧MnCO 3制取MnO 2的装置如下:
(6)实验中观察到澄清石灰水变浑浊，写出石英管中发生反应的化学方程式
(7) MnCO 3在空气中加热易转化为锰的不同氧化物，其残留固体质量随温度的变化如上图所示。

图中A 点(300， 75.65)对应固体成分的化学式为____________。

【答案】 2KMnO 4△ K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑ 使锰酸钾转化得到二氧化锰，获得更多的二氧化锰；
变小 NaAlO 2 漏斗和玻璃棒 ①③
MnO 2
【解析】(1) 根据高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气解答；根据稀硫酸能与锰酸钾反应生成二氧化锰解答；(2)根据硫酸锰溶液在通电的条件下分解生成氢气、硫酸和二氧化锰解答；(3)根据题中信息分析解答；(4)根据过滤操作需要用到的仪器解答；(5)根据反应的化学方程式分析解答；(6)根据氧气与碳酸锰在一定温度下反应生成二氧化碳和二氧化锰解答；(7)根据图中信息计算解答。

(1)高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO 4△K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑；根据信息提示“3K 2MnO 4+2H 2SO 4═2KMnO 4+MnO 2↓+2K 2SO 4+H 2O ”，将反应后的固体剩余物（锰酸钾和二氧化锰的混合物）用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO 2，使锰酸钾转化得到二氧化锰，获得更多的二氧化锰，所以用稀硫酸而不用水浸取；；(2)硫酸锰溶液在通电的条件下分解生成氢气、硫酸和二氧化锰，反应的化学方程式为2H 2O+MnSO 4通电H 2↑+H 2SO 4+MnO 2↓，由于水越来越少，硫酸越来越多，也就是酸的质量分数变大，所以酸性越来越强，而pH 越来越小，所以一段时间后溶液的pH 将 变小；(3) 滤液中存在可溶性物质，而废旧锂电池正极材料和氢氧化钠溶液反应，根据信息“2Al+2NaOH+2H 2O═2NaAlO 2+3H 2↑”，可知生成了偏铝酸钠，所以溶质的主要成分是 NaAlO 2；(4) 在实验室进行“过滤”操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 玻璃棒；(5) MnO 2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO 2：①2MnO 2+C 高温2MnO+CO 2↑，有单质参与反应，所以有化合价改变；②MnO+H 2SO 4═MnSO 4+H 2O ，为复分解反应，无化合价改变；③3MnSO 4+2KMnO 4+2H 2O═5MnO 2↓+K 2SO 4+2H 2SO 4，硫酸锰中的锰元素有+2变化+4。