初中化学实验探究物质的性质或变化规律试题

氢氧化钾是一种常见的碱．某化学兴趣小组的同学依据绿色化学的核心及原则，利用所学的化学知识，设计了制备氢氧化钾的方案，同时还可制得纯碱等物质，具体流程如图所示（部分反应、条件和产物已经略去）：

【提出问题1】溶液C中的溶质除氢氧化钾外，还含有什么？

【猜想与假设1】猜想1：K₂CO₃   猜想2：Ca（OH）₂

【实验与探究1】小林同学设计了如下实验对猜想进行探究

实验操作	实验现象	实验结论
取少量溶液C于试管中，滴加稀盐酸		猜想1错误

同学们经过讨论分析后认为小林的实验结论不严密，理由是　　．

【提出问题2】固体D中的成分是什么？

【猜想与假设2】小军同学经分析认为一定含有CaCO₃，原因是　　（用化学方程式表示）；可能还含有　　．

【实验与探究2】请你设计一个简单可行的实验方案，证明固体D中存在猜想与假设2中可能还含有的物质　　（所用试剂只能为溶液）．

【表达与交流】由反应①和反应②原理制备纯碱的方法就是我国著名的“侯氏制碱法”，请写出反应①的化学方程式　　．

【反思与评价】请你写出以上物质制备流程方案中体现绿色化学的核心及原则的一点　　．

孔雀石主要成分为Cu₂（OH）₂CO₃ （难溶于水），还含有少量SiO₂（难溶于水、不与稀硫酸反应）、Fe₂O₃等杂质。现以孔雀石为原料制取胆矾（CuSO₄•5H₂O）的部分工艺流程如图。

请回答：

（1）滤渣b的化学式为　　。

（2）溶液c中的溶质有（写化学式）：H₂SO₄、　　、　　。

（3）盐溶液d的颜色为　　；实验室蒸发溶液时用到的玻璃仪器有　　（写1种）

（4）在气体a生成CaCO₃的过程中，发生反应：CO₂+CaCl₂+2NH₃+H₂O＝CaCO₃↓+2X，X的名称为　　；孔雀石与稀硫酸反应生成气体a的化学方程式为　　。

某同学进行如图两个实验：

（l）甲实验中反应的化学方程式为　　；

（2）乙实验观察到的现象是　　，溶液由蓝色变成无色

（3）把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯，发现有白色沉淀生成。他决定对白色沉淀的成分进行探究。

[查阅资料]硫酸钡不溶于酸。

[提出猜想]白色沉淀为：Ⅰ．　　；Ⅱ．Mg（OH）₂和BaSO₄；Ⅲ．Mg（OH）₂和MgCO₃。

[实验方案]

实验操作	实验现象与结论
过滤、洗涤白色沉淀备用；向白色沉淀中加入盐酸至过量	①若沉淀全部溶解，且无其它现象；猜想Ⅰ成立；其化学反应方程式为　　。 ②若　　且无气体产生，猜想Ⅱ成立。 ③若沉淀完全溶解，　　，猜想Ⅲ成立。

[拓展与思考]如果猜想Ⅲ成立，产生此结果的原因是做甲实验时　　；上述白色沉淀的成分不可能出现的组合是Mg（OH）₂、MgCO₃和BaSO₄，原因是　　。

过碳酸钠（化学式为2Na₂CO₃▪3H₂O₂）俗名固体双氧水。溶于水可看作是Na₂CO₃溶液和H₂O₂溶液混合。为了方便保存，过碳酸钠样品可能添加少量的MgSO₄和硅酸镁中的一种或二种作为稳定剂。已知①双氧水可用于供氧、消毒和漂白；②硅酸镁不溶于水。

（1）过碳酸钠的用途不合理的是　　。

A．鱼池供氧剂   B．消毒剂   C．干燥剂   D．漂白剂

（2）取少量过碳酸钠样品于烧杯中，加入足量蒸馏水，有不溶于水的固体产生。判断样品中　　有硅酸镁。（填写“可能”或“一定”）

（3）利用实验室限选试剂，设计实验确定该样品中是否添加少量的MgSO₄。

限选试剂：稀盐酸、稀H₂SO₄、BaCl₂溶液、蒸馏水、AgNO₃溶液

实验操作	预期现象和必要结论
步骤：1：取少量样品于烧杯中，缓慢加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤。
步骤2：取少量步骤1所得的滤液于试管中，加入　　，振荡后静置。	。
步骤3：取少量步骤2所得的溶液于试管中，　　。	，说明样品中有MgSO4。 　　，说明样品中没有MgSO4．

小明在课外阅读中得知：氢氧化铜受热会分解生成氧化铜Cu（OH）₂═CuO+X，于是用CuSO₄溶液与KOH溶液反应制取氢氧化铜，并对氢氧化铜进行加热。

（1）生成物X的化学式为　　。

（2）制取氢氧化铜的化学方程式为　　。

（3）小明在加热氢氧化铜时，发现蓝色固体先变成黑色；继续高温灼烧黑色固体变成红色，同时有气体产生。为弄清这种红色固体的成份，进行了如下的探究：

[查阅资料]Cu和Cu₂O均为红色固体，且Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O。

[提出猜想]红色固体是：Ⅰ．CuⅡ．Cu₂OⅢ．　　。

[进行实验]

操作	现象	结论
①取灼烧后的红色固体1.44g于试管中，加入足量稀硫酸，加热并充分震荡，静置。	溶液由无色变蓝色，固体减少。	1.44g红色固体一定有：
②过滤、洗涤、干燥。	得红色固体

[结论分析]

①据上述实验现象，小明认为猜想Ⅲ正确。但有同学认为小明的判断不严谨，因为猜想　　也有相同现象。

②氧化铜高温灼烧由黑色变成红色的化学方程式为：　　。

③如要确定1.44g红色固体成分，还需要补充的操作是　　，再通过　　得出结论。

皮蛋是我国传统的蛋制品，深受人们喜爱，由少量NaCl、CaO和过量Na₂CO₃混合得到的粉末状混合物A是腌制皮蛋的配方之一。

（1）某化学兴趣小组从市场获取少量混合物A于烧杯中，缓慢加入足量的蒸馏水，边加边搅拌，静置，过滤得滤液。

①该过程发生反应的化学方程式为　　，　　。

②滤液中除含有Cl^﹣、OH^﹣外，还含有的阴离子是　　。

（2）在混合物A中加入少量ZnSO₄可改善皮蛋品质，该兴趣小组获得某样品，探究在混合物A中是否添加了少量ZnSO₄。

设计实验方案，完成如表表格。

限选用品与试剂：稀盐酸、pH试纸、BaC1₂溶液、蒸馏水、AgNO₃溶液。

实验操作	预期现象和必要结论
步骤1：取少量样品于烧杯中，缓慢加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤	/
步骤2：取少量步骤1所得的滤液于试管中，　　。
步骤3：　　。	，说明样品中有ZnSO4； 　　，说明样品中没有ZnSO4．

[题干]在一支试管中放入一小段镁条（已擦去氧化膜），再向试管中加入一定量的盐酸，镁条表面有 　　产生，反应的化学方程式是 　　．

[发现问题]为了再次观察上述反应现象，小林同学用较长的镁条重做上述实验，但发现了异常现象，试管中出现了白色沉淀．

[实验验证1]小林同学针对两次实验的不同，设计对比实验方案，探究出现异常现象的原因．

试管（盛有同体积同浓度的盐酸）	①	②	③	④
镁条长度	1cm	2cm	3cm	4cm
相同的实验现象（省略题干现象）	快速反应，试管发热，镁条全部消失
沉淀量差异（恢复至20℃）	无	少量	较多	很多

[得出结论]镁条与盐酸反应产生白色沉淀与 　　有关．

[追问]白色沉淀是什么物质？

[查阅资料]①20℃时，100g水中最多能溶解氯化镁54.8g．

②镁能与热水反应产生一种碱和氢气；

③氯化银既不溶于水也不溶于稀硝酸．

[做出猜想]猜想一：镁；猜想二：氯化镁；猜想三：氢氧化镁，猜想的依据是 　　（用化学方程式表示）．

[实验验证2]将白色沉淀洗涤干净，分别取少量沉淀于A、B、C试管中，进行如表实验：

试管	操作	现象	结论
A	加入足量盐酸	，白色沉淀	猜想一不正确，但这种白色沉淀能溶于盐酸
B	加入足量水	白色沉淀	猜想二不正确
C	加入适量稀硝酸	白色沉淀消失	原白色沉淀中含有的离子是： Mg ^2+、
	继续滴加几滴硝酸银溶液	出现大量白色沉淀

[拓展延伸]足量镁与盐酸反应过程中，溶液会经历从酸性到碱性并且碱性逐渐增强的过程，从而促使白色碱式氯化镁的生成．

日常生活中，人们利用碳酸钠溶液具有碱性，清洗餐具上的油污，碱性越强，去油污的效果越好，小菁决定对影响碳酸钠溶液碱性的因素展开探究，请你参与．

用不同温度的水，配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的碳酸钠溶液，依次测量溶液的pH，记录数据如下表：

实验编号	a 1	a 2	a 3	b 1	b 2	b 3	c 1	c 2	c 3
溶质质量分数	2%	2%	2%	6%	6%	6%	10%	10%	10%
水的温度（℃）	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

请你分析表中数据回答：

（1）溶液碱性最强的是       （填实验编号）．

（2）要得出碳酸钠溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系的结论，可选择的一组实验是       （填实验编号），结论是       ．

（3）在一定温度范围内，温度的变化与碳酸钠溶液的pH变化关系是       ．

（4）将10%的碳酸钠溶液从20℃持续升温到70℃，所测得的pH如下表：

温度（℃）	20	30	40	50	60	70
溶液pH	11.22	11.35	11.46	11.48	11.50	11.50

①当温度介于20℃～40℃时，温度对碳酸钠溶液的pH影响比较       （选填"大"或"小"）．

②小菁将适量碳酸钠粉末洒在沾有油污的餐具上，并冲入适量的热水，再进行擦洗，达到较好的洗涤效果，这是因为     ．

（5）碳酸钠溶于水，有部分碳酸钠能与水发生反应生成氢氧化钠，致使溶液呈碱性．实验室鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液可选用的试剂是      （填标号）．

a．酚酞试液 b．稀盐酸 c．氯化钠溶液 d．氯化钙溶液

（6）欲使碳酸钠溶液中的碳酸钠完全转化为烧碱，可在溶液中加入足量的物质（写名称）：      或      ，并充分搅拌，有关反应的化学方程式为         （写一个）．

二氧化碳与二氧化硫均为非金属氧化物，某兴趣小组用类比法对SO ₂进行如下探究：

探究一   二氧化硫和二氧化碳性质的比较

[查阅资料]二氧化硫具有漂白性，能与某些有色物质（如品红溶液）反应生成无色物质。

操作现象装置	实验Ⅰ：通入二氧化碳	实验Ⅱ：通入二氧化硫
A	紫色变成红色	？
B	无明显变化	红色褪为无色
C	白色浑浊	白色浑浊

由实验可知：

（1）将SO ₂通入装置A中的现象为               说明二氧化硫也能与水反应生成相应的酸。

（2）二氧化碳能与澄清石灰水反应，生成亚硫酸钙（CaSO ₃）和水，写出该反应的化学方程式                   。

（3）鉴别CO ₂和SO ₂的方法是                     。

（4）从环保角度指出上述装置的不足之处：                   。

探究二 测定工业废气中的SO ₂含量

[查阅资料]①二氧化硫与溴水反应的化学方程式为：Br ₂+SO ₂+2H ₂O＝H ₂SO ₄+2HBr

②我省规定工业排放的废气中SO ₂含量不得超0.4mg/m ³。

探究小组进行如下实验

测定步骤：

Ⅰ．向试管中加入10mL溶质的质量分数为0.1%的溴水（其密度可近视看做1g/cm ³）

Ⅱ．在指定地点抽取工业废气注入上述溴水中（如图2）。

Ⅲ．当注入溴水中的工业废气总量达5m ³时，溶液恰好由黄色变成无色。

（1）由实验可知该废气中SO ₂含量为 　　mg/m ³， 　　（填"符合"或"不符合"）排放标准（SO ₂、Br ₂的相对分子质量分别为：64、160）

（2）排放到空气中的SO ₂气体主要来自 　　的燃烧。

如图“黑面包”实验中，蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁）变黑，体积膨胀，变成疏松的炭，放出有刺激性气味的气体。

[提出问题]改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢？

[进行实验]分别取5g糖粉进行实验，根据前2min的现象对实验效果进行评分，记录如下：表1实验记录。

实验	糖	浓硫酸体积/mL	水的滴数	温度/℃	效果得分
1	蔗糖	4	5	22	65
2	蔗糖	5	10	30	81
3	蔗糖	6	15	50	93
4	冰糖	4	10	50	91
5	冰糖	5	15	22	88
6	冰糖	a	5	30	75
7	葡萄糖	4	15	30	0
8	葡萄糖	5	5	50	0
9	葡萄糖	6	10	22	0

[处理数据]分析表1，计算效果得分均值，结果如下：

表2效果得分均值

因素	糖	浓硫酸体积/mL	水的滴数	温度/℃
	蔗糖	冰糖	葡萄糖	4	5	6	5	10	15	22	30	50
均值	79.7	84.7	0	52.0	56.3	56.0	46.7	57.3	60.3	51.0	52.0	61.3

依据均值推断最佳实验方案，均值越高，效果越好。

[解释与结论]

（1）蔗糖变成黑色的炭，发生了　 　（填“物理”或“化学”）变化。

（2）推测放出的气体含SO₂，从元素守恒角度说明理由：　                       　。

（3）实验6中，a为　　mL。

（4）根据表2推断，“黑面包”实验最好选择5g冰糖、5mL浓硫酸、　 　滴水和50℃。

[反思与评价]

（5）表2中，22℃对应的均值为51.0，计算该值所依据的3个数据分别是　             　。

（6）综合分析，使实验3的效果得分高于实验4的因素有　                  　。

为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，用木炭粉和氧化铜的干燥混合物1～2.5g进行系列实验。

[查阅资料]①氧化铜（CuO）为黑色固体。

②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜；氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O+Cu。

[进行实验]

实验1：取质量比1：11的木炭粉和氧化铜混合物1.3g，进行实验。

序号	1﹣1	1﹣2
装置
反应后物质的颜色、状态	黑色粉末中混有少量红色固体	红色固体有金属光泽，混有极少量黑色物质

实验2：取一定量的混合物，用1﹣2装置进行实验。

序号	木炭粉与氧化铜的质量比	反应后物质的颜色、状态
2﹣1	1：9	红色固体有金属光泽	混有少量黑色物质
2﹣2	1：10		混有很少量黑色物质
2﹣3	1：11		混有极少量黑色物质
2﹣4	1：12		无黑色物质
2﹣5	1：13		混有较多黑色物质

【解释与结论】

（1）配平化学方程式：　 　C+　 　CuO $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$　 　Cu+　 　CO₂↑。

（2）实验1﹣2中，证明产生了CO₂的现象是　 　。

（3）实验1的目的是　                  　。

（4）实验2的结论是　                                               　。

[反思与评价]

（5）实验2没有进行质量比为1：14的实验，理由是　                    　。

（6）为检验2﹣4的红色固体中是否含Cu₂O，所需试剂是　       　。

高锰酸钾在生产、生活中有广泛应用。实验小组对高锰酸钾的某些性质进行研究。

Ⅰ．不稳定性

（1）如图所示进行实验，KMnO ₄受热分解的化学方程式为                ，3.16g KMnO ₄产生O ₂的质量为           g。

（2）用向上排空气法收集O ₂的原因是                                     。

Ⅱ．腐蚀性

[查阅资料]KMnO ₄溶液呈中性、有腐蚀性

[进行实验]

实验1：将新鲜鸡皮在不同浓度的KMnO ₄溶液中浸泡相同时间，现象如表

KMnO 4溶液浓度	0.002%	0.01%	0.1%	1%
鸡皮的变化	无明显变化	边缘部分变为棕黄色	全部变为棕色	全部变为黑色

实验2：将铜片分别浸泡在4种浸泡相同时间，现象如下表。

编号	①	②	③	④
实验	25mL0.1%KMnO 4溶液	25mL0.1%KMnO 4溶液+10滴浓硫酸	25mL蒸馏水+10滴浓硫酸	25mL1%KMnO 4溶液+10滴浓硫酸
铜片 质量/g	实验前	0.54	0.54	0.54	0.54
	18小时后	0.54	0.52	0.54	0.43

[解释与结论]

（3）实验1的目的是                   。

（4）实验2中通过对比②和④，得出的结论是                。

（5）实验2中，欲得出"KMnO ₄和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性"的结论，需要对比          （填编号）                       。

（6）实验2中，铜片被腐蚀的反应如下，补全该反应的化学方程式。

5Cu+2KMnO ₄+8H ₂SO ₄＝5CuSO ₄+2MnSO ₄+K ₂SO ₄+                。

小金做了如下实验：将4.2克铁粉和4.0克氧化铜粉末均匀混合，然后一次性投入盛有200克9.8%稀硫酸的大烧杯中。观察到如下现象：立即出现红色固体，前阶段没有明显的气泡产生，后阶段产生大量无色气泡，充分反应后上层清液是浅绿色。由此小金作出下列判断，其中不合理的是（　　）

A．	"立即出现红色固体"是由于很快发生了如下转化：CuO CuSO 4 Cu
B．	"产生大量无色气泡"是由于发生了如下反应：Fe+H 2SO 4═FeSO 4+H 2↑
C．	该实验条件下，硫酸铜比稀硫酸更容易跟铁粉发生反应
D．	在不同浓度的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中投入铁粉，都是硫酸铜先跟铁粉反应

科学兴趣小组在探究酸的性质时，做了如图实验：向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升盐酸，观察到黑色粉末很快溶解，并得到蓝绿色溶液，而向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升硫酸溶液，常温下无明显现象，为什么会产生这种差异呢？

【建立猜想】①两种酸溶液的pH不同。（注：pH相同，则单位体积溶液中H ⁺数目相同）

②两种酸溶液中的 　　不同。

【实验过程】

实验次数	试剂	实验条件	实验现象
1	0.2克CuO粉末+6毫升pH＝0的盐酸	常温	黑色粉末很快溶解，溶液呈蓝绿色
2	0.2克CuO粉末+6毫升pH＝0的硫酸	常温	无明显现象
3	0.2克CuO粉末+6毫升pH＝0的硫酸+0.35克NaCl	常温	黑色粉末很快溶解。溶液呈蓝绿色
4	0.2克CuO粉末+6毫升pH＝0的硫酸+0.35	常温	无明显现象

【实验结论】常温下，pH相同的盐酸和硫酸溶液于CuO反应现象出现差异的原因是由于 　　促进了反应的进行。

根据提供的实验装置回答问题。

（1）写出仪器名称：a为　　；b为　　

（2）实验室用B装置制取O₂，发生反应的化学方程式为　　。

（3）实验室制取CO₂的发生和收集装置是　　（填字母序号），CO₂通过E装置可观察到的实验现象是　　。小明在实验中用C装置收集到一瓶CO₂，为了弄清其中道理，他采取的科学态度和方法是　　（填数字序号）。

①置之不理   ②查阅资料 ③交流讨论 ④请教老师

（4）CO₂能与NaOH发生反应。

[实验过程]检查装置气密性，如图2所示连接好装置，进行实验。

序号	操作步骤	实验现象
Ⅰ	打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2、K3、K4．将20mL水注入锥形瓶F中，关闭弹簧夹K1，振荡瓶F，打开弹簧夹K2	无明显现象
Ⅱ	关闭弹簧夹K2，打开弹簧夹K4，将20mL NaOH溶液注入锥形瓶H中，关闭弹簧夹K4，振荡瓶H，打开弹簧夹K3	锥形瓶G中的热水剧烈沸腾

[实验分析]锥形瓶G在热水剧烈沸腾的原因是　　。

[实验反思]有观点认为只需要进行实验操作Ⅱ，即可说明CO₂与NaOH发生反应。你对该观点的看法是　　（选填“赞同”或“不赞同”），理由是　　。