初中化学实验探究物质的性质或变化规律解答题

某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图实验装置，以研究铜酸钠（NaCuO₂）跟H₂的反应，实验中观察到如下现象：①固体中出现紫红色物质，②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。

回答：

（1）经检验紫红色物质是一种金属单质，完成下列反应的化学方程式：

2NaCuO₂+3H₂ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$2NaOH+　　+　　。

（2）若实验过程中包含下列步骤（没有根据操作顺序排列）：①停止通H₂；②通纯净H₂排净装置里空气；③点燃酒精灯加热；④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是　　。

（3）根据题干中给出的实验现象　　（选填“①”或“②”），可直接判断氢气发生了化学变化。

（4）完全反应后，为了测定固体产物中Cu的质量，要用蒸馏水多次洗涤后晾干、称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是　　。

某兴趣小组做了如下实验：

①在止水夹K₁、K₂处于关闭状态时，将针筒A中溶液挤入试管B中，接着打开止水夹K₁，发现D中的部分溶液被吸入试管B中，充分反应后，试管B留下的溶液也显红色；

②打开止水夹K₂，风哨振动鸣叫，C中的部分溶液被吸入B和D中，反应后B、D中溶液都变为无色。

回答：

（1）步骤①中，充分反应后，试管B里的CO₂最终转化为　（填化学式）和水。

（2）解释步骤②中“风哨振动鸣叫”的原因　　。

（3）实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为：a%　　b%（选填“＞”“＝”“＜”）

某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究：

[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CuSO₄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：CO、H₂O；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装置（部分夹持、固定装置省略）进行验证：

（1）实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红棕色粉末变成黑色，由此推断猜想　　成立。

（2）实验过程中B装置的作用是　　；该反应的化学方程式是　　。

（3）D装置中发生反应的化学方程式是　　。

（4）实验过程中用纯净O₂而不用空气的原因是　　。

（5）实验过程中B、C装置的顺序不能颠倒，原因是　　。

[反思与交流]日常生活中，使用含碳燃料定要注意通风，防止　　中毒。

某化学兴趣小组用实验室常用药品（或溶液）对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。

[知识卡片]：氯化钠溶液显中性，氯化铜易溶于水。

[实验探究]：

（1）方案Ⅰ：某同学先向试管中加入约2mLNaOH溶液，再滴入几滴酚酞溶液，溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为无色。

①实验结论　　。

②从微观的角度分析，该反应的实质是　　。

③在滴入稀盐酸的过程中，若观察到有少量气泡出现。请分析产生气泡的可能原因　　（用化学方程式表示）。

（2）方案Ⅱ：

实验步骤	实验现象	结论
取2mLNaOH溶液于试管中，滴入一定量的稀盐酸，振荡后加入镁条	若	稀盐酸过量
	若没有明显现象	NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应

[实验反思]：

（3）另有同学提出方案Ⅱ不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，其原因是　　。

（4）除以上方案外，下列哪些物质单独使用，也能证明“NaOH 溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”　　 （填序号）。

A．铜片 B．pH试纸 C．氧化铜 D．紫色石蕊试液

某同学在学习了氢氧化钠的性质后发现，将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，没有观察到明显的现象，对反应是否发生产生了疑问？为此他进行了下列探究活动。

[提出问题]①二氧化碳与氢氧化钠溶液是否发生反应？②若发生反应，则可能生成什么产物？

[查阅资料]①将二氧化碳缓慢的通入氢氧化钠溶液中，先后发生如下反应：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O Na₂CO₃+H₂O+CO₂═2NaHCO₃

②NaHCO₃溶液呈碱性，能使酚酞试液变红，Ba（HCO₃）₂易溶于水。

[实验探究]

实验Ⅰ：将二氧化碳气体缓慢的通入一定量的氢氧化钠溶液。

实验Ⅱ：取Ⅰ中溶液少许与试管中，滴加2～3滴酚酞试液，溶液变红。

实验Ⅲ：再分别取Ⅰ中溶液少许于A、B两支试管中，向试管A中滴加足量的稀盐酸，有气泡产生，向试管B中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成。

实验Ⅳ：为了进一步确定溶质的成分，将Ⅰ中剩余溶液低温蒸干，得到白色固体，取白色固体与试管中加热，将产生的气体通入足量的澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。

[实验分析与结论]

实验Ⅱ中：该同学　　（填“能”或“不能”） 确定二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。

实验Ⅲ中：写出产生白色沉淀的化学方程式　　，由实验Ⅲ得出的结论是　　；

实验Ⅳ中：涉及的化学反应方程式为　　，CO₂+Ca（OH）₂＝CaCO₃↓+H₂O．综上所述实验探究可知，实验Ⅰ所得溶液中溶质的成分为　　；

[反思交流]

通常检验二氧化碳时，常选用澄清石灰水，而不用氢氧化钠溶液的原因是　　。

已知：Na₂O为白色，Na₂O₂为淡黄色；Na₂O+H₂O＝2NaOH．某兴趣小组对钠和铜的单质及其化合物的性质进行了如下实验探究。

①将铜片置于铁架台的铁圈上，用酒精灯加热，观察到铜片表面变黑；

②趁热将钠置于铜片表面，钠剧烈燃烧，有淡黄色物质生成，将此淡黄色物质转移到试管中待用，再用蒸馏水冲洗铜片，观察到铜片上钠燃烧处出现了光亮的铜斑；

③向盛装淡黄色物质的试管中滴加蒸馏水，观察到冒气泡，将带火星的木条伸入试管，木条复燃。

回答下列问题：

（1）步骤①产生的黑色物质是　　，步骤②淡黄色产物中氧元素的化合价为　　价。

（2）步骤②中产生铜斑反应的另一产物，进一步与氧气反应也转化为淡黄色物质，则产生铜斑反应的化学方程式为　　。

（3）步骤③产生的气体物质为　　。

（4）猜想步骤③还可能有一种常见物质　　 （填化学式）生成，向反应后的溶液中滴加　　溶液（可供选择的试剂：H₂SO₄、CuSO₄、KOH、Na₂CO₃），观察到　　的现象时，即证明了你的猜想。

蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤，课外小组同学决定对蚁酸进行探究。

[查阅资料]

1、蚁酸化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH

2、蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物

3、白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝

[提出问题]蚁酸的酸碱性及分解产物是什么？

[猜想与假设]

猜想①：蚁酸的分解产物是水和二氧化碳；

猜想②：蚁酸的分解产物是水和一氧化碳；

猜想③：蚁酸的分解产物是一氧化碳和二氧化碳。

经讨论，小组同学认为猜想③是错误的，理由是　　。

[实验探究]

1、探究蚁酸的酸碱性。

用pH试纸测得蚁酸溶液的pH值　　7（填“＞、＜或＝”），证明蚁酸溶液呈酸性。

2、探究蚁酸分解的两种产物。

为了确认蚁酸分解的所有产物，小组同学设计实验，将蚁酸分解的产物通入如图所示的实验装置，并观察现象。

[现象与结论]

实验中观察到A中无水硫酸铜变蓝，B中澄清石灰水未变浑浊，D中黑色粉末逐渐变红，E中澄清的石灰水变浑浊。

（1）写出E中发生的反应的化学方程式　　；

（2）通过对实验现象的分析，上述猜想　　正确。

[实验反思]

（3）从环保的角度考虑，上述实验装置设计上存在的不足之处是　　。

[拓展应用]

（4）人们被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒，下列物质中你会选择的物质是　　。

A．NaOH溶液 B．食醋 C．食盐水 D．肥皂水

实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。

（1）仪器a的名称是　　。

（2）实验室用氯酸钾制取氧气时，选用的发生装置是　　（填字母序号）。若改用图1装置收集氧气，则气体应从　　端进（填“a”或“b”）。

（3）实验小组同学取一定浓度的盐酸与石灰石反应制取气体，反应的化学方程式为　　；将生成的气体通入澄清石灰水中，未见变浑浊。为探究其原因，小组同学讨论后做出如下猜想：

[作出猜想]A．石灰水已经完全变质；B．气体中有挥发出来的HCl气体

[实验探究]

小组同学设计了如下实验来验证。请你帮助完成实验，填写以下表格：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量石灰水于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡		猜想A不成立
②将生成的气体通入 　　溶液中	产生白色沉淀	气体中有HCl猜想B成立

[查阅资料]

碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应：Na₂CO₃+CO₂+H₂O＝2NaHCO₃

[拓展延伸] 如果用上述原料制取一瓶干燥纯净的二氧化碳气体，所选仪器的连接顺序为B→　    →　　→C（填字母序号）。

某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。

（1）分别在盛有少量碳酸钠（俗称　　）、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸，观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式为　　。

[提出问题]

碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢是否相同？

[设计与实验]

（2）甲设计的实验如图1所示，实验时，两注射器中的稀盐酸应　　（填操作），观察到图2所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。

（3）乙对甲的实验提出了质疑：

①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈，通过观察很难判断产生气体的快慢；

②　　，他认为，应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠，若碳酸钠的质量仍为0.318g，应称取　　g碳酸氢钠。

（1）小组同学在老师指导下设计了图3所示的实验。

①连通管的作用是　　。

②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液（各滴2滴酚酞溶液），以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如表1．广口瓶内压强随时间变化如图4所示。

表1：

	滴入酚酞溶液	滴入稀盐酸，溶液颜色变化
碳酸钠溶液	红色	红色→浅红色→无色
碳酸氢钠溶液	浅红色	淺红色→无色

[实验结论]

（5）分析图4所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下，　　和稀盐酸反应产生二氧化碳较快，理由是　　。

[反思与应用]（6）小组同学分析表1实验现象和图：4数据，得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是　　（请用必要的文字和化学方程式说明）。

（7）通过以上探究与分析，小组同学设计了只用试管和胶头滴管鉴別碳酸钠溶液和稀盐酸的实验。

操作	现象与结论
未知溶液分別编号为a、b，取适量a于试管中，用胶头滴管逐滴滴入b并振荡

某化学兴趣小组用大理石和稀盐酸反应制取CO₂，当观察不到气泡产生时发现固体仍有剩余，同学们对此进行了探究（杂质不溶于水且不与酸反应）。请你参加探究并回答相关问题：

[提出问题]不再产生气泡的原因是什么？

[猜想假设]

猜想一：　　；

猜想二：生成物或杂质附着在大理石表面阻碍反应继续进行；

猜想三：剩余固体中无碳酸钙。

[实验探究一：验证猜想一]

（1）甲同学取上述反应后的溶液，测得溶液pH＝2；甲同学的结论：猜想一不成立；反应前稀盐酸的pH　　（填“＜”“＞”或“＝”）2。

（2）乙同学认为甲的实验设计和结论不严谨并补充了如下两个实验：

实验①配制　　（填物质名称或化学式）溶液，测得该溶液pH＝7； 实验②在试管中加入适量水和紫色石蕊溶液后持续通入CO₂，溶液变为　　色；乙同学的结论：猜想一成立，他的依据是　　。

（3）丙同学认为甲、乙的实验结论均不严谨或有错误并再次改进和补充了实验：实验③向试管中加入适量水后持续通入CO₂ 至饱和，测得溶液pH＝5.6；丙同学的结论：猜想一不成立，他的依据是　　。

[实验探究二：验证猜想二]

（4）丁同学不断振荡反应容器观察到仍无任何气泡产生；丁同学的结论：猜想二　　（填“成立”或“不成立”）。

[实验探究三：验证猜想三]

（5）戊同学实验后得出结论：猜想三不成立，他设计的实验是　　。探究活动结束后，老师进行了点评，同时启发同学们针对此探究还可以进一步反思。

[反思拓展]

（6）该实验探究活动说明：反应物相互接触后能否反应的影响因素有　　。

（7）根据所学化学知识，任写一例该因素影响化学反应的实例：　　。

某化学活动小组同学发现，不同物质在发生变化时，即使实验现象相同，其变化的实质也可能存在着本质的区别。

同学们利用如图所示的装置进行了以下两个实验。

实验Ⅰ：在集气瓶底部放入一定量的硝酸铵固体，再将注射器中的水注入瓶中，振荡。

实验Ⅱ：向充满二氧化碳的集气瓶中注入一定量的氢氧化钠溶液，振荡。

[现象分析]上述两个实验过程中，U形管中液面均出现　　（填“左高右低”或“左低右高”）现象，其中实验Ⅰ没有发生化学变化，实验Ⅱ发生了化学变化，其反应的化学方程式为　　。

[归纳总结]相同的实验现象既可以由物理变化引起，也可以由化学变化引起。

[拓展延伸]在探究白色固体的组成时，也需考虑相同现象是否存在着本质区别。

有一包白色固体，可能含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙中的一种或几种。为了探究白色固体的成分，同学们做了以下实验。

步骤1：甲同学取一定量的白色固体于试管中，加入一定量的水后振荡，触摸试管外壁，没有感觉到放热现象，说明白色固体中没有　　。

试管底部有白色不溶物，甲同学认为白色固体中一定含有碳酸钙，乙同学认为上述现象不足以证明碳酸钙的存在，其理由是　　。

步骤2：为进一步得出准确的结论，他们进行了下面所示实验。

实验操作	实验现象	实验现象
（1）将步骤1试管中物质过滤，向滤液中滴加　　。	溶液由无色 变成红色	白色固体中 含有
（2）向滤出的固体中加入足量的　　。	有气泡产生

学习了碳酸钠的性质后，小莹和小雨各取三支试管做了如下实验。

（1）试管A中酚酞溶液变为红色，说明碳酸钠溶液显　　性。

（2）试管B中的实验现象为　　。

（3）试管C中发生反应的化学方程式为　　。

实验结束后，小莹和小雨将各自三支试管中的物质分别倒入①号、②号烧杯中，静置一段时间后观察到如下实验现象，请分析：

编号	实验现象	实验分析
①号烧杯	溶液呈红色，且有白色沉淀	溶液中的溶质一定有　　（填除指示剂外的全部溶质，下同）
②号烧杯	溶液呈无色，没有白色沉淀	溶液中的溶质一定有　　，可能有HCl

为了确定②号烧杯中可能含有的溶质是否存在，小雨同学继续进行探究。

[实验验证]

取②号烧杯中的溶液于试管中，加入锌粒后，观察到　　，说明溶质中含有HCl。

[讨论交流]

下列试剂中可以代替锌粒达到探究目的的是　　（填字母序号）。

A．Fe₂ O₃ B、CO₂ C、Cu

[实验反思]

两位同学讨论后一致认为，两烧杯中出现不同现象的原因是反应物的用量不同。

某班同学在实验室完成实验探究后得到废液A，其中含有稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜。老师将同学们分成甲乙两组，继续进行如下实验，请完成下列相关问题：

[甲组任务]将废液转化成硫酸亚铁晶体。实验流程如图

（1）滤液B中的溶质来自于哪几个部分？

（2）写出上述流程中的一个化学反应方程式：　　。

[乙组任务]利用废液来探究金属铝的化学性质。实验流程如图：

（3）滤渣C中一定没有　　。

（4）滤液D中一定含有的溶质是　　（填化学式，下同），可能含有的溶质是　　。

如图所示，某兴趣小组的同学为了探究酸碱盐之间能否发生反应做了以下几组实验。回答下列问题：

（1）向硫酸铜溶液中滴入氢氧化钠溶液，观察到的现象为　　，该反应的化学方程式为　　，继续滴加稀盐酸，通过稀盐酸与　　反应的现象证明了酸能与碱发生反应。

（2）B试管中无明显现象，不能发生复分解反应，理由是　。

（3）观察到C试管中有　　生成，于是得出结论：稀盐酸能与碳酸钾发生反应。

（4）在D试管中有白色沉淀生成，于是得出结论：稀盐酸能与硝酸银发生反应。反应的化学方程式为　　。

（5）同学们对反应后C试管中溶液的溶质成分进行分析，得出以下结论

结论一：KCl

结论二：KCl、HCl；

结论三：　　。

某同学通过以下两种方法验证结论二是正确的。

实验操作	实验现象	实验结论
方法一：取C中溶液少许，加入足量的AgNO3溶液	产生白色沉淀	结论二正确
方法二：取C中溶液少许，加入适量的　　。	溶液颜色变红

（6）有些同学对方法一提出质疑，认为方法一不正确，理由是　　。当我们对反应后所得溶液的溶质成分进行猜想时，除了考虑生成物外，还要考虑　　。

化学兴趣小组的同学在老师的指导下，研究金属与盐溶液反应，他们将一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中，观察到有蓝色沉淀和气泡产生。充分反应后静置，上层清液为无色。他们对此产生了浓厚的兴趣。

[查阅资料]（1）钠是一种活泼金属常温下能与水反应生成氢氧化钠和氢气。

（2）Na₂SO₄溶液显中性

结合信息请你写出产生蓝色沉淀的反应的化学方程式：　 。

[提出问题]上层清液中溶质的成分是什么？

[提出猜想]猜想一：Na₂SO₄；猜想二：Na₂SO₄；CuSO₄；猜想三：　　。

请分析：猜想二　　（填“合理”或“不合理”），理由是　　。

[实验验证]

实验操作	实验现象	实验结论
取上层清液少许于试管中，　　；		猜想一成立

[拓展延伸]金属活动性顺序表中钠及前面的金属　　（填“能”或“不能”）把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。