初中化学实验探究物质的性质或变化规律试题

某学习小组在实验室制取CO ₂气体的过程中，不慎用到了浓盐酸，导致制得的CO ₂气体中混有氯化氢气体，他们设计了如下除去氯化氢气体并探究CO ₂与过氧化钠（Na ₂O ₂）反应的实验。

查阅资料得知：过氧化钠（Na ₂O ₂）是一种淡黄色固体，能与CO ₂、H ₂O发生反应：

2Na ₂O ₂+2CO ₂═2Na ₂CO ₃+O ₂

2Na ₂O ₂+2H ₂O═4NaOH+O ₂↑

请回答下列问题：

（1）装置A的作用是 　　。

（2）为确定反应后装置B硬质玻璃管中固体的成分，小组同学取适量固体于试管中，加入足量的蒸馏水溶解形成溶液M，无气泡产生，则该固体中不含 　　，该小组同学继续进行探究。

【提出问题】反应后硬质玻璃管中固体的成分是什么？

【做出猜想】猜想一：Na ₂CO ₃猜想二：NaOH          猜想三：Na ₂CO ₃和NaOH

经过讨论，大家一致认为猜想 　　不合理，理由是 　　。

【实验验证】小组同学取上述形成的溶液M于试管中，向其中加入过量的 　　溶液，若产生白色沉淀，过滤，向滤液中滴加几滴酚酞试液，溶液变红，则证明猜想三成立。

【交流反思】小组中有同学认为，将上述滤液中滴加的酚酞试液换成硝酸铜溶液，也能得出同样的结论，你认为该同学的观点 　　（填"正确"或"错误"），理由是 　　。

【拓展延伸】在盛有氯化铵（NH ₄Cl）浓溶液的试管中，加入足量的过氧化钠（Na ₂O ₂）固体，有气泡产生，产生的气体是 　　。

实验与探究是化学学习的重要方法和内容，李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹，他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣．

[查阅资料]

₂₂₃]，受热易分解；

②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝；

₂反应生成碳酸钠固体和水

④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中．

[发现问题]

查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成．

为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：

探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分．

[猜想与假设]该黑色固体可能是①碳粉；②　　；③碳和氧化铜的混合物．

[设计方案]请帮助该同学完成下述实验报告：

实验操作与现象	实验结论
	猜想②正确

₂₂O．

[进行实验]选择如下图所示装置进行验证

步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气；

步骤二：点燃酒精灯，依次连接装置A→B→　　→　　（填“C”，“D”）；

步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热

[解释与结论]

①当观察到　　₂₂O，写出装置C中反应的化学方程式　　；

₂₂₃受热分解的化学方程式　　．

[反思与评价]

上述装置中A的作用是　　．

用砂纸打磨过的镁条与稀盐酸反应时，现象为：反应剧烈，产生大量气泡，且试管明显发热，但是，在分组实验中，部分小组除观察到上述现象外还看到：出现白色不溶物。

【提出问题】分组试验中，为什么有的小组出现白色不溶物？

【实验探究一】在4支试管中加入等量、同浓度的稀盐酸，加入宽窄相同、用砂纸打磨过的镁条，反应后静置观察，结果如下表：

试管	A	B	C	D
镁条长度	1cm	2cm	3cm	4cm
不溶物	无	少量	较多	很多

【实验结论】出现白色不溶物是因为 　　。

【提出问题二】分组实验中，出现的白色不溶物是什么？

【查阅资料】

①在MgCl ₂溶液中，MgCl ₂能发生微弱水解，反应为：MgCl ₂+2H ₂O＝Mg（OH） ₂+2HCl或MgCl ₂+H ₂O＝Mg（OH）Cl+HCl；加热能促进水解反应的进行。

②AgNO ₃与可溶性氯化物在溶液中可发生复分解反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl，该性质可以用来检验溶液中是否含有氯化物。

③Mg（OH） ₂和Mg（OH）Cl均为白色固体，不溶于水，能与盐酸、硝酸等反应。

【猜想与假设】

Ⅰ． 　　；Ⅱ．镁用量增多使生成的MgCl ₂增多而析出晶体

Ⅲ．生成了Mg（OH） ₂白色沉淀；Ⅳ．生成了Mg（OH）Cl白色沉淀

【实验探究二】过滤【实验探究一】D试管中的物质，将得到的白色不溶物分成三份，进行实验：

（1）取第一份白色不溶物于试管中，加入稀盐酸，现象为没有气泡产生。

结论：假设Ⅰ不成立。

（2）取第二份白色不溶物于试管中，加入适量蒸馏水，充分振荡后，不溶物没有减少。

结论：假设Ⅱ 　　。

（3）取第三份白色不溶物于试管中，加入适量稀硝酸，发现不溶物立即溶解，向所得无色溶液中加入几滴硝酸银溶液，出现白色沉淀。

结论：白色不溶物中一定含有 　　元素，由此推出假设Ⅳ 　　成立（填"一定不"、"一定"或"可能"，下同），假设Ⅲ 　　成立。

【实验反思】

（1）甲同学对上述实验（3）的结论提出疑问，他认为实验（3）的设计不严密，要验证假设Ⅳ是否成立，在进行实验（3）之前应该 　　。

（2）在老师的帮助下，实验小组最终确定白色不溶物为Mg（OH）Cl，试写出镁与盐酸反应生成Mg（OH）Cl的化学反应方程式 　 　；为避免镁与盐酸反应生成Mg（OH）Cl，请你提出一条合理化建议 　　。

实验小组在向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸进行中和反应操作时，忘记预先在氢氧化钠溶液中加入酚酞试液，为判断反应进行的程度，决定对反应后溶液的性质进行以下探究：

【猜想假设】猜想①盐酸不足量； 猜想②恰好完全中和 猜想③盐酸过量

【方案设计】（并填写表中的空格）

实验方案	实验操作	实验现象	实验结论
方案一	取适量反应后的溶液于试管中，滴加几滴无色的酚酞试液，振荡	溶液变红色	猜想①正确
方案二	用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液滴在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照	pH＝7
方案三	取适量锌粒于试管中，加入适量反应后的溶液		猜想③正确

【评价反思】 甲同学按方案一进行实验， 观察到溶液未变色， 则甲同学可以得出的结论是 　　（填字母序号）

A、猜想②正确     B、猜想③正确     C、猜想②或③正确

理由是 　　．

小红同学进行酸碱中和反应的实验（如图所示）。她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后，想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂，为了确定盐酸与氢氧化钠的反应程度，她从烧杯中取了少量溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到试管中溶液颜色没有变化。于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究：

（1）小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况：

①盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；②氢氧化钠有剩余；③盐酸过量。

小明同学却断定不可能"氢氧化钠有剩余"，他的理由是： 　                                                 ；

（2）他们共同设计了一个实验方案，欲对上述其他两种可能情况进行验证。请根据相关内容填写如表：

试验方法	可能观察到的现象	结论
将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中。	如果	则盐酸过量
	如果	则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应

（3）经过讨论，他们认为利用下列几种物质代替锌粒，也可以达到验证目的。你认为其中不正确的是 　   （填序号）。

A．生锈的铁钉       B．碳酸钠粉末      C．硫酸钠粉末       D．氢氧化铜

（4）如图曲线能够表示小红所做试验中溶液pH变化趋势的是 　   （填序号）。

某化学兴趣小组的同学在学习盐的化学性质时，做了如下实验：向一定量的NaHCO₃溶液中加入一定量的稀HCl，反应的化学方程式是：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，待完全反应后（假设反应产生的气体全部逸出），对反应后溶液的溶质成分进行如下探究。请完成猜想，并根据问题填空：

[假设与猜想]

猜想1：　　　　猜想2：NaCl、NaHCO₃　　猜想3：NaCl、HCl

猜想4：NaCl、NaHCO₃、HCl

同学们经过讨论一致认为猜想4不成立，原因是　　。

[实验探究]

实验用品	pH试纸、镁片、稀盐酸、AgNO3溶液、氧化铜粉末、石蕊溶液
实验方案	实验操作	实验现象	实验结论
①	取反应后溶液，加入稀盐酸	无气泡产生	猜想　　不成立
②	取反应后溶液，滴在pH试纸上	试纸变色，对照比色卡，pH＜7	猜想3成立
③	取反应后溶液，加入氧化铜粉末	固体溶解，溶液由无色变为蓝色	猜想3成立，写出反应的化学方程式 ：
④	取反应后溶液，滴加AgNO3溶液	产生白色沉淀	猜想3成立

[得出结论]猜想3正确。

[评价与反思]老师对同学们的探究过程给予了肯定，同时指出探究中存在着一处明显的错误，原因是　　。

[总结提高]依据所给的实验用品，你还有什么不同的方案确认猜想3是正确的。请写出一种实验方案：　　。

央视频道《是真的吗？》栏目中有一段视频：将"锡纸"剪成一段两头宽中间窄的纸条，然后两头分别连接电池的正负极，观察到"锡纸"立即燃烧．据此，小晟同学取某种"锡纸"进行了探究：

（1）"锡纸"燃烧的原因："锡纸"两端接入电池两极后造成短路致使"锡纸"燃烧，从燃烧的条件分析：开始"锡纸"不燃烧但短路后却能燃烧的原因是 　　（填"与氧气接触"或"温度达到着火点"）．

（2）探究"锡纸"中金属的成分："锡纸"中的金属是锡吗？

【查阅资料】①"锡纸"是锡箔或铝箔和纸粘合而成；

②锌粉是一种深灰色固体

③锡（Sn）与酸或盐溶液反应生成+2价的锡盐

【提出猜想】猜想Ⅰ："锡纸"中的金属是锡；     猜想Ⅱ："锡纸"中的金属是铝；

【进行实验】设计方案并进行实验

实验操作	实验现象	实验分析与结论
取打磨后的"锡纸"片放入试管中，滴加氯化锌溶液	"锡纸"表面有深灰色固体析出	根据实验现象，结合金属活动性顺序 可知猜想 　　（填"Ⅰ"或"Ⅱ"） 成立；反应的化学方程式为 　  ．

【交流讨论】①实验中打磨"锡纸"的目的是 　；

②下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是 　　（填序号）．

A．氯化铜       B．硝酸银      C．硫酸钠      D．硫酸亚铁

【拓展应用】电器短路会引起火灾，我们要严加防范．如果电器着火应该采取的灭火方法是 　　．

如图是两个实验小组分别进行"加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物"的实验过程示意图：

【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 　　，加热后产生黑色的氧化铜。

【乙组】为寻找实验中没有产生氧化铜的原因，他们进行了以下实验探究：

【查阅资料】在酸性条件下，氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应：

6NaOH+4CuSO ₄═3Na ₂SO ₄+Cu ₄（OH） ₆SO ₄↓，生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解。

【提出猜想】根据资料分析，同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：

猜想Ⅰ：硫酸铜溶液呈酸性；      

猜想Ⅱ：生成的硫酸钠使溶液呈酸性。

【实验与结论】

实验①：用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度，得出其pH 　　7（填"＞"、"＜"或"＝"），硫酸铜溶液呈酸性，猜想Ⅰ成立。

实验②：向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加石蕊溶液，观察到溶液显紫色，硫酸钠溶液呈 　　（填"酸"、"中"或"碱"）性，猜想Ⅱ不成立。

【交流和反思】（1）乙组同学认真分析甲组实验后，一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立，理由是 　　氢氧化钠与硫酸铜反应会生成蓝白色沉淀；

（2） 在化学反应中， 相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同， 请另举一列 　　（写出反应物即可）。

如图是两个实验小组分别进行"加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物"的实验过程示意图：

【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 　　，加热后产生黑色的氧化铜．

【乙组】为寻找实验中没有产生氧化铜的原因，他们进行了以下实验探究：

【查阅资料】在酸性条件下，氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应：

6NaOH+4CuSO ₄═3Na ₂SO ₄+Cu ₄（OH） ₆SO ₄↓，生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解．

【提出猜想】根据资料分析，同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：

猜想Ⅰ：硫酸铜溶液呈酸性；      猜想Ⅱ：生成的硫酸钠使溶液呈酸性．

【实验与结论】

实验①：用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度，得出其pH 　　（填"＞"、"＜"或"﹦"），硫酸铜溶液呈酸性，猜想Ⅰ成立．

实验②：向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加石蕊溶液，观察到溶液显紫色，硫酸钠溶液呈 　　（填"酸"、"中"或"碱"）性，猜想Ⅱ不成立．

【交流和反思】（1）乙组同学认真分析甲组实验后，一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立，理由是 　　；

（2） 在化学反应中， 相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同， 请另举一列 　　（写出反应物即可）．

同学们在学习金属与盐溶液的反应时，老师强调："金属K、Ca、Na必须除外．"化学兴趣小组的同学们对此产生了兴趣，并在老师的指导下，进行如下探究：

【提出问题】将金属钠投入到硫酸铜溶液中，结果会怎样？

【查找资料】（1）少量钠通常保存在煤油中；

（2）钠是银白色的软金属，可用小刀切割，熔点97.81℃，沸点882.9℃，密度为0.97g/cm ³

（3）钠是一种很活泼的金属，遇水发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气．

【做出猜想】猜想Ⅰ：放出气体，生成蓝色沉淀，能置换出铜；

         猜想Ⅱ：放出气体，生成蓝色沉淀，不能置换出铜．

【实验探究】

实验操作	实验现象
①取10ml一定溶质质量分数的硫酸铜溶液，倒入50ml的烧杯里 ②取一块钠，用滤纸吸干表面煤油，再切取绿豆大小的一块，投入溶液中	钠浮在液面上，熔化成闪亮小球，钠球游动，发出"嘶嘶"的声响，析出蓝色沉淀

【现象分析】（1）钠熔成小球是因为 　　．

（2）钠球游动，发出"嘶嘶"声响说明有气体产生．

（3）析出蓝色沉淀是因为 　　（用化学方程式表示）

【继续探究】有部分同学认为置换出的铜可能被蓝色沉淀掩盖，于是他们进一步探究：

实验操作	实验现象	结论
取烧杯中少许沉淀于试管中，再向其中加入过量的稀硫酸	沉淀全部溶解，溶液变蓝色

【实验结论】在金属活动性顺序里，位于前面的金属（K、Ca、Na必须除外）能把位于后面的金属从它们盐的溶液里置换出来．K、Ca、Na必须除外是因为 　　．

某化学兴趣小组对酸、碱、盐的部分性质进行探究。

[探究一]氢氧化钠与二氧化碳反应

甲同学设计实验方案如图1所示

（1）实验现象为　　，甲同学由此判断氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。

（2）小组内其他同学认为甲同学方案不完善，理由是　　。

[探究二]氢氧化钠和盐酸发生中和反应时放出热量。

乙同学向一定量10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸，滴加过程中温度变化如表

加入盐酸体积V/mL	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
混合溶液温度 T/℃	15.2	19.6	22.0	26.0	28.2	26.7	25.7	24.7	23.7	22.9

（3）反应的化学方程式为　　。

（4）根据表中数据分析混合溶液温度变化的原因　　。

（5）小组内其他同学提出“将10%的盐酸直接滴入氢氧化钠固体中也能得出相同结论”，你认为是否合理并说明理由　　。

（6）丙同学将甲同学和乙同学实验后的溶液混合，未发现明显现象。现将混合液中的氯化钠进行提纯，具体的操作为　　。

[探究三]碳酸钠溶液与稀盐酸的分步反应

[查阅资料]向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸的反应是分步反应，第一步反应生成碳酸氢钠和氯化钠，当碳酸钠反应完后才发生第二步反应。

丁同学向106g质量分数为10%的碳酸钠溶液中逐滴加入质量分数为3.65%的稀盐酸，生成二氧化碳的质量变化如图2所示（不考虑CO₂的溶解）。

（7）A→C段发生反应的化学方程式为　　。

（8）若B点横坐标为150，则其纵坐标为　　。

某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO₂，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。

[提出问题]澄清石灰水为什么没有变浑浊？

[查阅资料]（1）CO₂过量时，CaCO₃沉淀会转化为可溶于水的Ca（HCO₃）₂

（2）AgCl不溶于稀硝酸

[提出猜想]Ⅰ．石灰水已完全变质Ⅱ．　　Ⅲ．CO₂中混有HCl

[实验方案]兴趣小组用原药品继续制取CO₂，并进行探究。制备CO₂的化学方程式为　　。

步骤	实验操作	实验现象	结论及化学方程式
（1）	取少量澄清石灰水于试管中，加入 　　溶液。	产生白色沉淀。	猜想Ⅰ不成立。
（2）	将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中。		猜想Ⅱ不成立。
（3）	将气体通入盛有　　溶液的试管中，再加稀硝酸。		猜想Ⅲ成立。反应方程式为　　。

[实验结论]制取的CO₂气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。

[交流讨论]若要收集到纯净、干燥的CO₂，需将混合气体依次通入饱和 NaHCO₃溶液和　　。

【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO₂，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是　　（写一点）。

“鱼浮灵”是常用的化学增氧剂，主要成分是过氧碳酸钠（2Na₂CO₃•3H₂O₂），溶于水能迅速增加水体溶氧量，提高鱼苗及活鱼运输成活率。某化学兴趣小组对“鱼浮灵”的化学性质、增氧原理进行了探究。

[查阅资料]1．过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质，其水溶液中含有Na⁺、OH^﹣、CO₃^2﹣、H₂O₂。

2．Na⁺不能催化过氧化氢分解。

3．相同温度下，pH相同的溶液，OH^﹣的浓度也相同。

探究一   过氧碳酸钠的化学性质

实验步骤	实验现象	实验解释（化学方程式）
1．取样，溶于水，滴加　　溶液	有白色沉淀生成	/
2．取样，溶于水，加入二氧化锰粉末

探究二“鱼浮灵”增氧原理

[提出问题]过氧碳酸钠溶液中的哪种微粒对过氧化氢分解有催化作用？

[猜想假设]猜想一：CO₃^2﹣   猜想二：OH^﹣猜想三：　　

[实验过程]相同温度下，进行H₂O₂溶液以及H₂O₂溶液中分别加Na₂CO₃、NaOH的实验，测定相同时间内溶液的pH、溶解氧含量（mg/L），数据如下：

实验序号	1	2	3	4
试剂	H2O2	H2O2+Na2CO3	H2O2+NaOH	H2O2+NaOH
pH	6.01	8.14	8.14	9.26
溶解氧	6.44	9.11	9.11	10.97

[实验结论]对比实验数据，证明猜想　　正确。

[反思交流]设计实验2、3的目的是　　。

可燃冰是一种新型能源，在我国南海储量很高，其主要成分为甲烷（CH ₄）

（1）纯净的CH ₄气体在空气中燃烧的化学反应方程式为 　　

（2）CH ₄能还原CuO，某化学兴趣小组同学设计实验探究CH ₄还原CuO的反应。

[提出问题]CH ₄还原CuO的反应产物是什么？

[查阅资料]白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝色。

[实验探究]

①在点燃B处酒精灯之前先通入甲烷气体的作用 　　

②点燃酒精灯一段时间后B装置内的现象 　　，证明有铜生成；

③反应过程中，C装置中的现象 　　，证明有水生成；

④D装置内澄清石灰水变浑浊，证明有 　　生成；

⑤请根据以上信息写出CH ₄还原CuO的化学反应方程式 　　。

以下是有关氨气（NH ₃）性质的趣味实验．

（1）如图圆底烧瓶中充满氨气，当挤压胶头滴管并打开止水夹时，烧杯中的水迅速进入烧瓶，形成"红色喷泉"，推测氨气具有哪些性质？

（2）氨气与酸反应可生成铵盐．将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒接近（不接触），就有大量白烟产生，请解释白烟产生的原因．