初中化学实验探究物质的性质或变化规律试题

学校化学兴趣小组的同学对酸碱中和反应进行探究：

[提出问题]氢氧化钠与盐酸能否发生反应？

[查阅资料]NaCl溶液显中性。

[进行实验]甲、乙两组同学分别进行实验，甲组同学先向试管中加入约2mL氢氧化钠溶液，再滴入酚酞溶液，溶液变红，然后逐滴滴入稀盐酸，边滴加边振荡，直到溶液恰好变为无色。

[实验结论]氢氧化钠与盐酸 　能　（填"能"或"不能"）发生反应。

[发现问题]乙组同学在滴入稀盐酸的过程中，观察到有气泡产生，所以确定本组所用氢氧化钠溶液已变质，其变质的原因是 　             （用化学方程式表示）。

[猜想与假设]同学们对变质的氢氧化钠溶液的溶质成分进行探究。

猜想Ⅰ：只有碳酸钠

猜想Ⅱ： 　                 

[查阅资料]CaCl ₂溶液、Ca（NO ₃） ₂溶液都呈中性。

[进行实验]实验过程如图：

回答下列问题：

（1）适合操作（一）的X溶液是 　　。

A．Ca（OH） ₂溶液

B．CaCl ₂溶液

C．Ba（OH） ₂溶液

（2）根据（1）中所选的X溶液，生成沉淀C的化学方程式为 　　。

（3）过滤操作中玻璃棒的作用是 　　。

（4）操作（二）可以为：取少许溶液D于试管中，滴加酚酞溶液，若溶液 　　则猜想Ⅱ成立。

[实验反思]通过本实验同学们认识到，氢氧化钠溶液必须 　　保存。

学习了酸、碱、盐的相关知识后，某兴趣小组同学在老师的指导下开展了以下探究活动。

实验一：验证酸、碱、盐之间能发生化学反应。

【进行实验】为了验证硫酸与碳酸钠能发生化学反应，小明做了如图1所示实验，观察到试管中的现象为　　，则证明两种物质发生了化学反应，该反应的化学方程式为　　。

【设计实验】为了验证硫酸与氢氧化钠能发生化学反应，小刚设计了如下实验方案。

实验操作	预期实验现象	实验结论
步骤一：将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中并振荡	溶液呈无色	硫酸与氢氧化钠能发生化学反应
步骤二：向步骤一所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液	溶液呈无色

请你评价小刚设计的实验方案是否可行，并说明理由　　。

【反思提高】证明无色溶液之间能发生化学反应的方法有很多，请你举出一个通过生成沉淀来证明发生化学反应的实例　　（只要求写出两种反应物）。

实验二：利用酸、碱溶于水放热的性质探究燃烧条件。

【进行实验】如图2所示，实验过程中，观察到滴水之前白磷不燃烧，滴水之后白磷燃烧。由此可推出可燃物燃烧需要的条件之一是　　。写出白磷燃烧的化学方程式　　。

【拓展延伸】有同学想利用图2装置，并且将部分药品进行更换（如图3所示），也来探究燃烧条件，你认为此实验方案是否可行并说明理由　　。

不用火，不用电，只需拆开发热包倒入凉水，就能享用美食的自热食品，受到消费者的追捧。

[查阅资料]Ⅰ．发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粉。

Ⅱ．铝和强碱溶液反应生成氢气。

探究一：发热包的发热原理

（1）小明买了一盒自热米饭，取出发热包加入凉水，发生剧烈反应，迅速放出大量的热，写出产生该现象的主要化学反应方程式　　；同时发热包内固体物质变硬、结块。依据观察到的实验现象，小明猜想发热包内的物质可能发生多个化学反应，写出其中一个反应的化学方程式　　。

（2）发热包上的安全警示图标有“禁止明火”，其原因可能是　　。

（3）小明向使用后的发热包中加入稀盐酸，并对产生的气体展开进一步探究。

探究二：确定气体的成分

[猜想与假设]小明认为该气体可能是：a．H₂； b．　　； c．CO₂和H₂的混合气体。

[实验设计]小明同学设计如图实验装置，对气体成分进行探究。

[实验验证]甲装置中的实验现象是　　，丁装置中黑色的粉末逐渐变为红色，试管口有水珠产生，证明猜想c正确。若甲、乙装置交换位置，　　（填“能”或“不能”）确定气体中含有CO₂，写出化学方程式并说明理由　　。

[总结与反思]通过以上探究，小明做出如下反思：

A．发热包应密封防潮保存

B．能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料

C．使用后的发热包应包好按照垃圾分类投放

你认为其中正确的是　　。

可燃冰的外观像冰，主要成分是甲烷水合物（甲烷分子和水分子组成）。某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计了如下实验进行探究：

[提出问题]甲烷燃烧后生成哪些物质？

[查阅资料]①含碳元素的物质完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；②白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色；③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。

[猜想与假设]猜想一：CO₂、H₂O；猜想二：　　；猜想三：CO₂、CO、H₂O。

[实验探究]将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图所示的A～E装置（部分夹持、固定装置省略）进行验证：

（1）根据题设信息和查阅的资料推测猜想二的物质可能是　　。

（2）实验过程中观察到A中白色粉末变成蓝色，证明甲烷燃烧产物中有　　；稍后观察到B、E中澄清石灰水均变浑浊，D中红色粉末变成黑色，由此推断猜想　　成立。

（3）装置C的作用是　　；实验过程中A、B的装置顺序不能颠倒，原因是　　。

[反思与交流]

（4）日常生活中，使用含碳燃料时一定要注意通风，防止　　中毒。

K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体。小李和小赵同学在老师的指导下探究K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O的热分解产物。

[查阅资料]①碱石灰可用于吸收CO₂、水蒸气

②含有Fe²⁺的盐溶液可与K₃[Fe（CN）₆]发生反应产生蓝色沉淀

③含有Fe³⁺的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液

[提出问题]样品完全分解后，除水蒸气外还生成哪些产物？

[猜想与假设]猜想一：气体产物中含有CO

猜想二：气体产物中含有CO₂

猜想三：气体产物中含有　　

[实验探究]

（1）探究气体产物。

小李同学对气体产物进行探究，设计如图实验（夹持装置及部分装置省略）：

实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，装置D中的固体变为红色。由此判断猜想　三　正确。

（2）探究固体产物。

小赵同学对固体产物进行如表探究：取K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O热分解后的固体产物（经实验证明无磁性）于试管中，加水充分溶解、过滤，再进行如表实验：

实验	现象	结论
取滤液加入硫酸	①	固体中含有K2CO3
取滤渣加入硫酸溶解后，分成两份	一份中加入K3[Fe（CN）6]	②	固体中含有FeO
	另一份中加入KSCN	溶液变为红色	固体中含有③　氧化铁

[实验结论]K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O的热分解产物有　　种。

[拓展延伸]晒制蓝图时，用K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O作感光剂，其光解反应有FeC₂O₄生成。432g FeC₂O₄在一定条件下分解可以得到一种具有磁性的黑色固体和两种含有相同元素的气体，则两种气体质量的最简整数比为　　。

某班同学取用相同总质量的木炭粉和氧化铜的混合物，按图示装置进行实验。实验过程中发现有的小组“黑色固体变红色”这一实验现象不明显。小组同学对此异常现象进行如下探究。

[知识回忆]碳和氧化铜反应的化学方程式为C+2CuO $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$2Cu+CO₂↑，理论上碳和氧化铜的质量比为　　。

[作出猜想]产生异常现象可能与所取用木炭粉和氧化铜的质量比有关。

[实验探究]小组同学用总质量相同但质量比不同的木炭粉和氧化铜的混合物（不考虑其中杂质），分别进行实验，部分实验现象记录如下：

实验序号	m（C）：m（CuO）	实验后A处试管中固体颜色	C处导管口的现象
1	1：8	红色固体中有少量黑色固体	尾气燃烧
2	1：9	红色固体中有较少量黑色固体	尾气燃烧
3	1：10	红色固体中有很少量黑色固体	尾气不燃烧
4	1：11	红色固体中有极少量黑色固体
5	1：12	红色固体中无黑色固体	尾气不燃烧
6	1：13	红色固体中有较多黑色固体	尾气不燃烧

[交流讨论]

（1）推测实验4中“C处导管口的现象”是　　。

（2）上述探究可得出，实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在1：10～1：12之间，可观察到黑色固体明显变红，同时还可减少　　（填化学式）排放，防止空气污染。

（3）检验实验6反应后A处试管中黑色固体物质，可滴加的试剂是　　，观察到的现象是　　。

[反思评价]分析发现，实验5中m（C）：m（CuO）比值与理论值不符，实验后却无黑色固体残留。请用化学方程式解释实验中过量的黑色固体消失的原因：　　（写一个即可）。

某同学对碳酸钠、碳酸氢钠的组成及某些性质进行探究。

[认识组成]（1）由化学式Na₂CO₃、NaHCO₃可知，两者含有的元素差别是　　；从构成离子的层次看，酸根离子分别是CO₃^2﹣、HCO₃^﹣，依据酸根离子它们都可统称为　　（填“碳酸盐”或“钠盐”）。

[比较性质]（2）为比较室温是20℃时Na₂CO₃、NaHCO₃与水混合的变化，按图1进行实验，先向两支试管中分别加入各约1g Na₂CO₃、NaHCO₃，再分别滴入几滴水，振荡后将温度计插入其中，发现盛有Na₂CO₃的试管中温度计的示数高于20℃，盛有NaHCO₃的试管中温度计的示数低于20℃；再向两试管中各加入约5mL水和2滴酚酞试液，振荡后液体均呈红色。则NaHCO₃与水混合时　　（填“放出”或“吸收”）热量，NaHCO₃溶液显　　（填“酸性”或“碱性”）。

[提出问题]（3）Na₂CO₃、NaHCO₃还有什么不同性质？

[查阅资料]NaHCO₃受热易分解生成Na₂CO₃、H₂O和CO₂．Na₂CO₃受热不易分解。可用图2装置验证。

[进行实验]按图2连接装置，检查气密性后，分别装入相关药品（试管甲、乙中的固体质量应相等）。后续实验均按规范要求进行，完成实验。

①若要使实验效果更理想，则甲中应装入　　（填“Na₂CO₃”或“NaHCO₃”）。

②完成实验后，待试管冷却至室温，若甲、乙试管里剩余固体的质量分别用m（甲）、m（乙）表示，则m（甲）　　（填“＞”或“＝”或“＜”）m（乙）。

[拓展应用]（4）若把碳酸和NaHCO₃比较，受热容易分解的是　　（填“碳酸”或“NaHCO₃”）。除去Na₂CO₃粉末中混有的少量NaHCO₃的方法是　　。

（5）研究表明，Na₂CO₃在水中溶解时能生成自由移动的离子，且Na₂CO₃溶液中还含有很少的HCO₃^﹣，在Na₂CO₃溶液中存在的带负电荷的离子有HCO₃^﹣、　　、　　（填离子符号）。

铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。

Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀

取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。

试管	a	b	c	d
实验现象	铁钉表面无明显变化	铁钉表面无明显变化	蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀	食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀

（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是　　。

（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是　　。

（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是　　。

Ⅱ探究盐酸除锈时的反应

步骤1 将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。

步骤2 将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。

[提出问题]①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？

②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？

[查阅资料]①铁锈中主要含有Fe₂O₃；

②FeCl₃溶液呈黄色，FeCl₂溶液呈浅绿色；

③K₃[Fe（CN）₆]溶液为黄色，FeCl₃溶液遇K₃[Fe（CN）₆]溶液不变色，FeCl₂溶液遇K₃[Fe（CN）₆]溶液会生成蓝色沉淀。

[实验分析]铁锈消失是因为Fe₂O₃与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为　　。

[提出猜想]对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：

猜想1：溶液变色是FeCl₃与铁钉表面产生的气体反应所致；

猜想2：溶液变色是FeCl₃与铁钉反应所致。

[实验验证1]对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。

（1）仪器X的名称为　　。

（2）实验是验证　　（填气体的化学式）与溶液中的FeCl₃是否发生反应。

[实验验证2]请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）：　　。（实验中必须用到K₃[Fe（CN）₆]溶液、FeCl₃溶液和铁钉）

化学兴趣小组的同学对“天气瓶”（如图）是否可预测天气很好奇。他们自制了“天气瓶”，并对其晶体析出的影响因素展开了探究。

步骤：（1）称取10.0g樟脑丸溶解于40.0mL无水酒精中得溶液a。

（2）向35.0g水中依次加入2.5gKNO₃和2.5gNH₄Cl，制得溶液b。

（3）将a、b两种溶液倒入容器中混合，密封即制得“天气瓶”。

（4）模拟不同的天气情况，将制得的“天气瓶”置于不同的温度和大气压的环境中，并记录析出晶体情况如下：

	0℃	20℃	40℃
101.3kPa
100.5kPa
99.7kPa

根据以上信息回答下列问题：

（1）配制溶液a时，为加快樟脑丸的溶解，可以采用搅拌、微热、　　等方法。溶液a中的溶质以分子形式分散，所以该溶液　　（选填“能”或“不能”）导电。

（2）溶液b中NH₄Cl的质量分数是　　。

（3）为进一步探究析出的晶体中是否含有铵盐，需要的实验用品有　　（填序号）。

a．稀盐酸

b．氢氧化钠溶液

c．蓝色石蕊试纸

d．红色石蕊试纸

（4）从表格信息中可知，　　条件对“天气瓶”晶体析出的影响较大。

在学习复分解反应发生的条件后，同学们利用已学知识，对稀硫酸与下表中的四种化合物的溶液之间能否发生反应作出判断，并进行实验验证：

物质	NaOH溶液	NaCl溶液	K2CO3溶液	Ba（NO3）2溶液
能否反应	能	不能	能	能
实验现象	无明显现象	无明显现象	产生气泡	产生白色沉淀

（1）判断NaOH溶液与稀硫酸能发生反应的依据是生成物中有　　生成。

[提出问题]对于没有明显现象的反应，如何设计实验进行证明？

[设计实验]在老师的指导下，同学们向少量稀硫酸中逐滴加入过量NaOH溶液，并进行了如下分组实验：

组号	操作	实验现象	结论
1	用pH试纸测定实验前后溶液的pH	pH由1变至9	能反应
2	向反应后的溶液中加入适量Ba（NO3）2溶液	溶液产生白色沉淀	不能反应
3	向反应后的溶液中加入适量K2CO3溶液		能反应

（2）若开始时将pH试纸用蒸馏水润湿。则测得的稀硫酸的pH将　　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（3）请你判断第2小组同学得出的结论是否正确，并说明理由　　。

（4）第3小组的实验现象为　　。

[实验结论]对于无明显现象的反应，我们可以分析比较反应物和生成物的性质，从多个角度设计实验进行证明。

[实验反思]向NaOH溶液中通入少量CO₂．再向其中加入　　，有气泡产生，即可证明NaOH与CO₂发生了反应。

[拓展提升]稀硫酸与NaCl溶液不能发生反应，请你设计实验进行证明　　（写出实验操作与现象）。

某化学兴趣小组在探究氢氧化钠的化学性质时，将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的大试管中，如图所示，结果同学们没有观察到明显现象，于是他们展开了如下探究。

探究一：二氧化碳是否与氢氧化钠溶液发生了化学反应？

取少量大试管中的液体，滴加足量的稀盐酸，观察到　　，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。

探究二：反应后大试管中溶液所含溶质的成分是什么？

[查阅资料]

1、CO₂与碳酸钠溶液反应：Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃

2、NaHCO₃溶液呈碱性，能与NaOH反应，且与澄清石灰水反应生成白色沉淀

3、BaC1₂溶液呈中性，与Na₂CO₃反应生成白色沉淀，与NaHCO₃不发生反应

小组成员经过分析讨论，一致认为溶质的成分为Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH中的一种成几种。

[猜想假设]

猜想一：NaOH、Na₂CO₃

猜想二：Na₂CO₃

猜想三：　　

猜想四：NaHCO₃

[实验探究]

序号	实验操作	实验现象
①	取一定量大试管中的溶液于试管中，加入足量的BaCl2溶液	产生白色沉
②	过滤	/
③	取一定量的滤液于试管中，加入澄清石灰水	没有明显现象
④	取一定量的滤液于另一支试管中，滴加适量酚酞溶液

[实验结论]

根据观察到的实验现象得出猜想　　成立。

[实验反思]

化学反应是否发生，可以借助反应过程中伴随的实验现象来判断：也可以借生成物的性质来判断。

端午节是我国人民重要的传统节日之一。永州江永粽子远近闻名。制作粽子时常用到草木灰，已知草木灰的主要成分是碳酸钾，为探究碳酸钾的化学性质，某化学兴趣小组做了如下实验

请根据实验回答下列问题：

（1）A试管中溶液变红色，说明碳酸钾溶液呈　　性。

（2）B试管中观察到的实验现象为　　，说明碳酸钾能与盐酸反应。

（3）C试管中有白色沉淀产生，请写出该反应的化学方程式　　。

（4）实验结束后，同学们将三支试管中的所有物质倒入同一个洁净烧杯中，静置一段时间后，观察到烧杯底部有白色沉淀，上层为无色透明的溶液。

[提出问题]无色溶液中除酚酞外，还有哪些溶质？

[分析讨论]同学们对烧杯中出现的现象进行了分析与讨论，最后得出了一致结论。

[反思评价]无色溶液中一定含有的溶质是　　（填化学式，下同），可能还有的溶质是　　。

同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究。请参与探究并回答下列问题。

[探究目的]二氧化碳溶于水是否与水反应

[探究思路]

（1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是　　，观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有　　；

（2）CO₂溶于水无明显现象，　　（填“能”或“不能”）用观察的方法判断是否发生反应；

（3）“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是：生成物和反应物的性质差异。

[提出猜想]

猜想一：二氧化碳溶于水不与水反应；

猜想二：　　。

[实验设计]用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验：

序号	实验设计
①	向第一朵纸花喷稀醋酸
②	？
③	将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中
④	将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中

（1）“实验设计①”中的稀醋酸还可用　　（填物质名称）代替；

（2）“实验设计②”的具体内容是　　；

（3）“实验设计③”的目的是　　。

[进行实验]观察记录实验现象，进行实验探究。

[实验结论]猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是　　。

[反思交流]

（1）实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有　　（填字母序号）；

A．设计对比实验

B．控制实验条件

C．获取事实证据

D．逻辑推理判断

（2）将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中没有明显实验现象，判断两者混合是否发生化学反应的具体方法是　　（任写1条）。

某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现，有些化学反应发生时没有伴随明显的现象，他们就此进行了以下探究。

[提出问题]

怎样证明NaOH溶液分别与CO₂及稀盐酸发生了反应？

[分析讨论]

同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。

思路Ⅰ：验证有　　；思路Ⅱ：验证反应物减少或消失。

[实验探究]同学们分两组分别设计方案进行探究。

组别	第一组	第二组
实验示意图

[实验结论]

（1）第一组同学将充满CO₂气体的试管倒扣在NaOH溶液中，观察到试管内液面升高，认为NaOH溶液与CO₂发生了反应。但有同学指出，还应进行CO₂与　　反应的对比实验才能得出这一结论。

（2）第二组的小文同学向丙中滴入无色酚酞溶液后，观察到溶液颜色　　，得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO₃溶液后，观察到有白色沉淀生成，由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl．你认为小亮的结论是　　的（填“合理”或“不合理”）。

（3）第二组同学进一步讨论后认为，如果将乙中的溶液蒸发结晶，再将得到的晶体溶于水，若在室温下测得该溶液的pH　　（填“＞”、“＜”或“＝”）7时，则能证明有NaCl生成。

[拓展应用]第一组同学向反应后的溶液中加入某无色溶液，观察到有白色沉淀生成，也得出了NaOH溶液与CO₂发生了反应的结论。生成白色沉淀的化学方程式为　　（只写一个）。

在一次实践活动中，某小组同学对游泳馆内清澈湛蓝的池水产生了浓厚的兴趣，他们对池水呈现蓝色的原因、溶质成分、池水处理方法和对环境的影响，展开了连续性问题探究。

活动一：查阅相关资料，寻找池水呈现蓝色的原因。

[查阅资料]水对蓝光的反射作用使水呈现蓝色，水越深蓝色越深。

[交流讨论]光反射引起池水呈现蓝色，从微观角度分析，水分子本身　　改变。有同学质疑：池水呈现蓝色可能加入了硫酸铜。

活动二：检验泳池水中是否加入硫酸铜。

实验步骤	实验现象	实验结论
1．取少量泳池水于试管中，滴加几滴	有蓝色沉淀产生	池水中含有Cu^2+
2．另取少量泳池水于试管中，满加足量稀盐酸，无明显现象，再滴加几滴	产生白色沉淀	池水中含有的离子是　　（用符号表示）

[实验小结]泳池水中含有硫酸铜。步骤1发生反应的化学方程式为　　。

[实验调查]同学们咨询了泳馆的管理人员，得知：

①池水是定期净化再利用的。

②池水中硫酸铜起到抑制藻类繁殖等作用。

活动三：设计泳池水净化模拟实验装置（如图）。

[进行实验]小组同学取一定量的泳池污水于水槽中，再加入适量的絮凝剂（聚合氯化铝），10分钟后，打开水泵使水循环，在此过程中石英砂的作用是　　。

[归纳提升]①为保证净化后的池水安全、卫生，还应增加的一个净水步骤是　　。

②从爱护水资源角度分析，池水净化再利用的好处是　　。