初中化学实验探究物质的性质或变化规律试题

某班同学为验证碳酸钠的化学性质，向盛有碳酸钠的试管中加入一定量的稀盐酸，迅速用带导气管的橡胶塞塞紧试管口，并将导管另一端通入盛有澄清石灰水的试管中（如图所示）。请回答下列问题：

（1）右侧试管中澄清石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式 　　。

（2）实验结束后，将两支试管中的所有物质倒入同一个废液缸中，充分反应后得到澄清溶液。同学们对废液中溶质的成分进行如下探究（忽略二氧化碳的影响）：

【提出问题】

废液中溶质的成分是什么？

【做出猜想】

猜想一：CaCl ₂、NaCl和HCl

猜想二：CaCl ₂、NaCl和Na ₂CO ₃

猜想三： 　　；

【进行讨论】

经过讨论，同学们一致认为猜想 　　是错误的。

【设计实验】请完成实验报告

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量废液于试管中，加入 　　；		猜想一成立

【反思拓展】

最终同学们确认了废液中溶质的成分。若将废液直接排入铸铁管道引起的危害是 　　，你认为该废液的处理方法是 　　。

为了探究物质的化学性质，某兴趣小组做了如图1所示实验。实验结束后，小组同学将A、B两支试管中的上层清液倒进一洁净的烧杯中，观察到一会儿后才有气泡产生，然后有白色沉淀生成（如图2）。

请回答下列问题：

（1）Na₂CO₃溶液呈　　性。

（2）B试管中出现的现象是　　。

（3）A试管中的物质充分反应后，所得溶液的溶质有　　。

（4）写出烧杯中有气泡产生的反应的化学方程式　　。

（5）小组同学将烧杯内的物质进行过滤。为了确定滤液中溶质的成分，小组同学进行了如下探究。

【作出猜想】猜想Ⅰ：NaCl

猜想Ⅱ：NaCl、NaOH

猜想Ⅲ：NaCl、BaCl₂

【评价交流】你认为以上猜想　　不合理，理由是　　。

则你的猜想为　　。

【实验验证】小组同学取少量滤液于试管中，只加入一种溶液，就确定了滤液的溶质成分，加入的溶液是　　。

【总结归纳】可溶性物质反应后，所得溶液中溶质的组成最简单的情况是：反应物　　。

某化学兴趣小组在学习金属知识后，对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣，并进行了以下实验探究。

（1）对金属钙的化学性质进行探究

【提出问题】金属钙能否与水反应？

【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，往烧杯中滴入无色酚酞试液，溶液变红色。

【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 　　。

【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是 　　。

（2）对久置于空气中的"生石灰"干燥剂的组成成分及含量进行探究

【查阅资料】Ca（OH） ₂加热到一定温度时会发生分解反应，生成两种氧化物。

【实验探究】该小组称取10.0g干燥剂样品于控温电加热器中，按如图所示装置进行实验（装置气密性良好，装置A、B、C中药品足量，实验操作正确）

【实验数据记录】充分反应后，产物被完全吸收，A装置增重0.9g，B装置增重2.2g

【分析与结论】该包干燥剂的成分有 　　（填化学式），其中Ca（OH） ₂的质量为 　　g。

【反思与拓展】

①停止加热后，需要通入N ₂一段时间的目的是 　　。

②若没有C装置，会导致含量测定结果偏小的成分是 　　。

某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣，他们了解到下列化学史及相关信息：

I．我国化学家侯德榜在吕布兰法和索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法，基本消除废弃物的排放，同时生产 NaHCO₃和NH₄Cl，请写出碳酸氢钠的一种用途：　　。

II．索尔维法的原理：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O＝NaHCO₃↓+NH₄Cl

2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

Ⅲ．氨气（NH₃）是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气体。

IV．Na₂CO₃与HCl的反应分步进行，首先发生反应：Na₂CO₃+HCl＝NaHCO₃+NaCl

【实验目的】利用如图所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠，进而制得碳酸钠。

【实验设计】

步骤1：关闭K₁，打开K₂使氨气进入装置C，调节气流速率，待装置C中气流平稳后，打开K₁通入CO₂。

步骤2：待装置C的锥形瓶内出现较多固体时，关闭K₂停止通NH₃，一段时间后，关闭K₁停止通CO₂。

步骤3：将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥，即得碳酸氢钠固体。

步骤4：将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。

【表达交流】

（1）装置B中饱和 NaHCO₃溶液的作用是除去CO₂中混有的HCl，反应的化学方程式为　　。

（2）装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是　　 （填序号）。

A．用于添加饱和食盐水 B．平衡气压 C．冷凝回流CO₂

（3）步骤2中关闭K₂停止通NH₃后，还要继续通一段时间CO₂，其目的是　　。

（4）步骤3中“低温干燥”的原因是　　。

【反思评价】有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是　　。

【延伸拓展】该小组继续探究碳酸钠的性质，向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸，观察到：　　。

电子工业中常用覆铜板（以绝缘体为基材，表面覆以铜箔）为基础材料制作印刷电路板（如图所示）。印刷电路板广泛应用于电视机、计算机、手机等电子产品中。

某校初中科技小组的同学对于覆铜板制作印刷电路的原理很感兴趣，决定进行探究，请你随他们一起进行探究。

【查阅资料]

（1）覆铜板制作印刷电路的原理，是把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物质覆盖，然后将覆铜板浸泡到FeCl ₃溶液中，利用FeCl ₃溶液将不需要的铜腐蚀掉，留下来的就是印刷电路。

（2）FeCl ₃溶液呈酸性，在与铜单质反应后Fe ³⁺变为Fe ²⁺，反应后有Cu ²⁺产生。

【提出问题】FeCl ₃溶液为什么能将铜腐蚀掉？

【猜想假设】

（1）小明同学从资料中获知FeCl ₃溶液呈酸性，用石蕊试纸检验FeCl ₃溶液，试纸变 　　色，他认为一定是溶液中的H ⁺与Cu发生反应，将Cu腐蚀掉，但大家用 　　（填物质的化学式）不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。

（2）小文同学认为可能是FeCl ₃溶液与铜发生了置换反应，Fe ³⁺将铜置换成可溶于水的Cu ²⁺，大家也否定他的观点，因为置换反应原理是 　　，而不是一种离子置换另一种离子。

（3）根据查阅的信息，小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应，写出反应的化学方程式 　　。

【原理分析】根据信息和上述反应的化学方程式，得知铁元素由+3价下降为+2价的特点，从化合价的角度，小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点：① 　　；② 　　。

【拓展研究】考虑到使用后的腐蚀液富含Cu ²⁺，具有很高的回收再利用价值，小组同学继续进行回收探究。在100mL反应后的废液中投入足量的锌粉，析出0.64gCu（若废液中仍有FeCl ₃剩余，则锌粉先与FeCl ₃反应，再与氯化铜反应），则说明原来配制的FeCl ₃溶液浓度至少是 　　g/L（g/L是质量体积浓度的单位，表示的是在每升溶液中所含溶质的质量）。

【交流讨论】经思考，小丽同学推断FeCl ₃溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应。

请写出她的推断依据： 　　。

一班的同学在探究金属镁的化学性质时发现，将镁条放到盛有冷水的试管中，没有明显的现象，然后将试管放在酒精灯上加热，发现试管中有气泡产生。

（1）小明认为，据此现象可断定加热时镁能和水反应，小强认为小明的结论不正确，理由是　　。

（2）小明向加热的试管中滴入酚酞溶液，溶液显红色，证明镁在加热时　　（填“能”或“不能”）与水发生反应

（3）小明将加热后的试管放置在空气中一段时间后，同学们发现溶液中的红色消失了。

在确定酚酞溶液没有变质的情况下，请你根据初中所学化学知识，对溶液中红色消失的原因做出合理猜想。

猜想一：　　

猜想二：　　

请设计实验方案，对其中一种猜想进行验证　　。（只需答出实验方案，不需要回答现象和结论）

化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。某化学兴趣小组在一次活动中进行了如图所示的探究实验。

【实验探究】

【收集证据】A烧杯中发生反应的化学方程式（1） 　　。根据C试管中的现象能得出B烧杯的溶液中一定没有的离子是（2） 　　（填符号）。滴加氢氧化钡溶液的实验现象（3） 　　。

【结论应用】通过上述实验现象可以得出，在此过程中（4） 　　（从宏观角度回答）。根据这个结论，若向C试管溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，则B烧杯的溶液中一定含有的离子是（5） 　　（填符号）。

【归纳总结】经讨论我们能够总结出，根据明显的实验现象可以得出许多结论。一般来说，常根据（6） 　　，证明物质发生了化学变化。

小杨往NaOH溶液中滴加稀硫酸，溶液无明显变化，他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究，请回答下列问题。

【实验一】

（1）向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液，振荡，再滴入稀硫酸，观察到溶液由　　色变为无色，该反应的化学方程式为　　。

（2）继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液，不断振荡，如果观察到　　现象，证明了滴加的稀硫酸过量。

【实验二】按照“证明反应后NaOH消失了”这个角度，同学们又设计了实验二，利用NaOH溶液、CuSO₄溶液、稀盐酸同样证明了酸和碱能发生反应，其中试剂丙是　　。

【拓展延伸】CO₂通入NaOH溶液中也无明显现象，CO₂与NaOH溶液能否发生化学反应呢？小组同学对此继续探究。

【查阅资料】常温下NaOH、Na₂CO₃在水、乙醇中的溶解性如下表所示：

溶质 溶解性 溶剂	氢氧化钠	碳酸钠
水	极易溶	易溶
乙醇	易溶	微溶

【实验三】

小组同学设计了多角度验证CO₂与NaOH溶液反应的实验，如实验三图所示（装置已连接好，气密性良好，止水夹a和b已关闭，部分仪器已略去）。

【温馨提示】CO₂与乙醇不反应，本实验条件下CO₂在乙醇中的溶解忽略不计。

（1）把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO₂的三口烧瓶中，轻轻振荡，观察到的现象是　　。

写出该反应的化学方程式　　。

（2）把导管d移出石灰水，打开止水夹a、b，再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N₂，目的是　　。过了一段时间后，先把导管d放入澄清石灰水中，接着关闭止水夹a，再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内，观察到三口烧瓶中产生气泡，烧杯中的澄清石灰水变浑浊。此实验从　　角度证明了CO₂与NaOH溶液发生了反应。

【总结归纳】对于无明显现象的反应，可以通过改变实验装置，创设新的情境，观察到明显的反应现象，从而判断反应的发生。

梧州市某中学化学兴趣小组的同学查资料知道，乙醇（分子式为C ₂H ₆O）俗称酒精，通常情况下化学性质稳定，在一定条件下能与氧气反应。现对乙醇与氧气反应进行探究。

【探究活动一】

同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯的外焰上灼烧到通红，取出铜丝，发现表面变黑，趁热插入装有无水乙醇的试管中（如图），铜丝很快变为红色，并闻到刺激性气味。重复上述操作多次，得到A溶液；经称量，实验前后铜丝质量不变。

铜丝灼烧后生成的黑色物质是 　　，铜丝除了给反应加热外，还起到 　　作用。

【提出问题】生成的刺激性气味的气体是什么？

【猜想与假设】有同学提出刺激性气味的气体可能是：

猜想一：SO ₂

猜想二：CO ₂

猜想三：醋酸（C ₂H ₄O ₂）

【讨论与结论】同学们讨论后发表看法：

小吴认为猜想一不正确，判断的依据是 　　

小周认为猜想二也不正确，判断的依据是 　　

小施认为猜想三有可能正确，原因是醋酸具有挥发性，并有刺激性气味。

【探究活动二】

小施同学设计实验验证后，发现猜想三也不正确。请补充完成小施的实验操作和现象：取少量A溶液加入试管中，然后 　　。

【讨论与结论】

老师提示这种刺激性气味气体来源于易挥发的B物质，其相对分子质量为44，且含有C、H、O三种元素（氢元素的质量分数不超过20%），由此可推知物质B的分子式为 　　。

【拓展活动】

（1）同学们再取少量A溶液加入试管中，加少量无水硫酸铜固体，变蓝色（已知：乙醇、B物质遇无水硫酸铜均不显蓝色），说明乙醇在一定条件下与氧气的反应有 　　生成。

（2）乙醇在微生物（醋酸菌）作用下与氧气反应能生成醋酸，写出该反应的化学方程式 　　。

某校化学兴趣小组将Cu块加入到盛稀H ₂SO ₄溶液的试管中，Cu块不溶解，不发生化学反应。再向此试管中加入KNO ₃溶液，发现Cu块逐渐溶解，有无色气体产生，该气体与空气接触后变成红棕色的气体，最后Cu块完全溶解，变成蓝色溶液。

【提出问题】Cu块与什么物质发生了化学反应，产生的气体是H ₂吗？

小军同学认为产生的气体一定不是H ₂，你认为他作出此判断的合理理由是 　　。

【查阅资料】他们通过查阅资料知道：NO是一种无色气体，与空气接触后生成红棕色的NO ₂气体。请写出此气体颜色发生变化的化学方程式 　　。

【提出猜想】

猜想一：Cu块与KNO ₃溶液发生了化学反应；

猜想二：Cu块与K ₂SO ₄溶液发生了化学反应；

猜想三：Cu块与 　　溶液发生了化学反应。

【设计实验】

实验步骤	实验现象	解释或结论
①将Cu块加入KNO 3溶液中。	Cu块不溶解	说明猜想一是错误的
②将Cu块加入到 　　溶液中	Cu块不溶解	说明猜想二是错误的
③将Cu块加入到稀HNO 3溶液中	Cu块溶解，有无色气体产生，该气体与空气接触后变成红棕色的气体，溶液变成蓝色	说明猜想三是正确的

【实验结论】猜想三成立。请写出Cu块加入到稀HNO ₃溶液中发生反应的化学方程式 　　。

【讨论交流】实验结束后，同学们在一起进行交流。从复分解反应的角度分析，H ₂SO ₄和KNO ₃ 　　（填"能"或"不能"）发生化学反应。Cu块是如何与稀HNO ₃溶液发生化学反应的呢？他们带着这个问题去请教老师，老师告诉他们：H ₂SO ₄溶液解离出H ⁺和SO ₄ ^{2 ﹣}，KNO ₃溶液解离出 　　，可以间接地看成有HNO ₃溶液。老师还告诉大家：Ag也能与稀HNO ₃溶液反应。请写出将Ag粉加入到HCl和NaNO ₃混合溶液中所产生的实验现象 　　。

某化学兴趣小组同学学习海水"制碱"知识后，到实验室做实验，小华实验：先取2mL Na ₂CO ₃溶液于试管中，再用胶头滴管滴入少量稀盐酸，无明显现象；小红实验：先取2mL稀盐酸于试管中，再用胶头滴管滴入少量Na ₂CO ₃溶液，却马上观察到有气泡产生，两人实验所用的Na ₂CO ₃溶液、稀盐酸均相同，却观察到不同的实验现象，他们为了查明原因，查阅资料：

①HCl和Na ₂CO ₃反应时其实是分步进行的，即：

Na ₂CO ₃+HCl═NaCl+NaHCO ₃（先），NaHCO ₃+HCl═NaCl+H ₂O+CO ₂↑（后）。

②NaHCO ₃溶液与足量澄清石灰水混合会变浑浊。

③Ca（HCO ₃） ₂溶于水

请回答：（1）NaHCO ₃俗称 　　；

（2）NaHCO ₃在医疗上是治疗 　　的药剂之一。

【提出问题】小华实验后溶液中的溶质是什么？

【猜想与假设】猜想①NaCl；②NaCl、NaHCO ₃；③NaCl、Na ₂CO ₃；④NaCl、Na ₂CO ₃、NaHCO ₃

【提出质疑】小红认为猜想 　　一定不正确。

【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
取适量小华实验后的溶液于试管中，滴入澄清石灰水	溶液变浑浊	猜想④成立

【交流与反思】（1）大家一致认为上面实验探究结论不正确，原因是 　　（用化学方程式表示）。

（2）小红认为，小华实验后的溶液应该继续慢慢滴入稀盐酸，若一开始无明显现象，一会后观察到有气泡产生，则猜想 　　成立。

【归纳与总结】小华实验与小红实验现象不同的主要原因与 　　有关。

某化学兴趣小组的同学在进行"活泼金属与酸的反应"实验时，对铝和铝的化合物的性质进行了探究。

【查阅资料】铝是一种活泼金属，在空气中表现出良好的抗腐蚀性，是由于铝与氧气作用形成一层致密的氧化膜覆盖在铝的表面。

【性质探究】（1）金属的活动性

甲同学将用砂纸打磨过的铝片放入氯化镁溶液中，看到的现象是 　 　，说明铝的金属活动性排在镁的 　 　。

（2）金属与酸的反应

①铝片与稀硫酸反应产生氢气的速度与时间的关系如图1所示，单质铝与稀硫酸反应的化学方程式为 　 　。图中从a点到c点曲线上升的原因可能是 　 　。

②将铝片与pH相同的足量稀硫酸、稀盐酸反应，结果是生成氢气的速度前者比后者慢很多。

甲同学认为，可能是两片铝片的大小、质地等不一致的原因，于是将某铝片从中间切成两等份，再分别放入pH相同的稀硫酸和稀盐酸中，观察反应现象，结果仍是生成氢气的速度前者比后者慢得多。此实验方法是 　 　。

乙同学提出，可能是与稀硫酸反应的铝片表面有氧化膜的原因，大家一致表示反对，因为 　 　。

丙同学对比盐酸和硫酸的化学式之后，认为可能是盐酸中的氯离子对反应产生促进作用，你认为还存在另一种可能是 　 　。

【验证猜想】为了验证是"盐酸中的氯离子对反应产生促进作用"的猜想，大家一起设计了如图2所示的实验。如果该实验能证明猜想，则加入的两种溶液的溶质化学式分别为A 　 　，B 　 　。

某初中化学兴趣小组的四位同学。往氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液时。发现溶液变成了红色，可是过了一会儿，红色就消失了，溶液恢复为无色，溶液的红色为什么会变成无色呢？他们对这一现象进行了探究，请你和他们一起完成下边的探究历程。

【提出猜想】

甲：可能是酚酞变质造成的；

乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故；

丙：可能是酚酞与空气中的氧气发生反应，使红色消失；

丁：可能与氢氧化钠溶液浓度大小有关。

【理论分析】

（1）对于甲同学的猜想，你认为　　（ 填“合理”或“不合理”）．请写出你的理由：　　。

（2）对于乙同学的猜想，大家认为是不正确的，因为氢氧化钠溶液虽然与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，但碳酸钠水溶液显碱性，由于溶液中有自由移动的　　（写离子符号），所以红色不会消失。

【查阅资料】为了排除是酚酞溶液导致的原因，同学们决定重新配制酚酞溶液进行试验，他们在网络上查阅了资料，百度百科中对酚酞的描述如下表。

中文名	酚酞	结构式
外观	白色至微黄色结晶性粉末
常温下溶解性	＜0.1g/100mL（水中） ＞5g/100mL（乙醇中）
化学式	C20H14O4

（3）由上表可知，配制酚酞溶液的溶剂是　　（选填“水”或“乙醇”）．在检测溶液剂酸碱性的实验中，往待测溶液中滴入1﹣﹣2滴酚酞溶液即可，滴入过多的酚酞有可能出现白色沉淀的现象，该现象产生的原因是　 。

【实验验证】

（4）如图，为了验证丙同学的猜想，四位同学在一支密封的装有NaOH 溶液的试管中，先通入密度比空气大的稀有气体，将试管内的空气排尽，随后注入新配制的酚酞溶液，观察到的现象依然是溶液先变成红色，过了一会儿红色消失，如图稀有气体应由导管口　　（选填“a”或“b”）处通入。

（5）若丁同学的猜想正确，请你完成下列实验设计

实验方法	实验现象和结论

【应用拓展】

（6）从查阅百度百科资料知道，酚酞（H₂In表示）其实是一种极弱的酸，其遇碱变红的变化表达式为：

H₂In In^2﹣（红色）

根据上述信息，请写出H₂In遇NaOH溶液变红的化学方程式：　　。

氯气（Cl ₂）是黄绿色气体，水溶液叫氯水，把品红试纸（染有品红的纸）伸入氯水中，品红褪色．

【发现问题】氯水中的哪些成分能使品红褪色呢？

【查阅资料】氯气溶于水，部分与水反应，方程式为Cl ₂+H ₂O＝HCl+HClO．其中，HClO的名称叫次氯酸，是一种弱酸，具有强氧化性．

【做出猜想】

猜想1：是氯水中的水使品红褪色的；

猜想2：是氯水中的 　　　使品红褪色的；

猜想3：是氯水中的盐酸使品红褪色的；

猜想4：是氯水中的次氯酸使品红褪色的．

【试验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
①把品红试纸伸入水中	没有褪色	猜想1
②把品红试纸伸入干燥的氯气中	没有褪色	猜想2不成立
③	没有褪色	猜想3不成立

【实验结论】

综合分析判断：氯水中的 　　（填化学式）使品红褪色，具有漂白作用（能使品红等有色物质褪色）．

【反思】

（1）HClO中氯元素的化合价为 　　价．

（2）氯水中加入AgNO ₃溶液有白色沉淀生成，化学方程式为 　 　．

（3）向氯水中滴加紫色石蕊试液，观察到的现象是 　　．

实验室进行有关碳及其氧化物的实验，装置如图（图中夹持仪器已略去）。请根据题意回答问题并填写相应的空格。

（1）实验过程如下：

①连接好装置；②检查装置气密性；③装入药品并在装置中充满二氧化碳；

④打开止水夹，缓缓通入CO₂，先点燃　　（填A或B）处的酒精喷灯，加热一段时间，木炭粉减少，D中有气泡产生且　　；

⑤点燃另一处酒精喷灯，一段时间后，硬质玻璃管内出现　　现象时，说明CO具有　　（填“氧化”或“还原”）性；

⑥关闭止水夹，熄灭两处的酒精喷灯，C中的现象为　　。

（2）有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要？　　（填“是”或“否”），说明理由：　　。

（3）写出硬质玻璃管中发生的所有反应的化学方程式　　。