初中化学实验探究物质的性质或变化规律解答题

新型洗涤剂过氧碳酸钠（Na ₂CO ₄）固体，能瞬间清除衣服上的汗渍、果汁渍等顽固污渍。它与水反应生成碳酸钠和其他化合物，某学习小组对产生的其他化合物进行探究。

实验1：溶解样品。取适量洗涤剂样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，使之完全溶解，有气泡产生并形成无色溶液a。产生的气体能使带火星的木条复燃。

[提出问题]过氧碳酸钠与水反应生成的其他化合物是什么？

[猜想与假设]猜想一：H ₂O ₂

猜想二：NaOH

猜想三：H ₂O ₂、NaOH

猜想一、二、三除了遵循质量守恒定律外，猜想H ₂O ₂的其他理由是 　　。

实验2：验证

实验步骤	实验现象	分析与结论
①取适量溶液a于小烧杯中，加入稍过量的氯化钙溶液，过滤，得到清液b	产生白色沉淀	加入稍过量氯化钙的目的是 　　。
②取适量清液b于试管中，加入过量二氧化锰，振荡		证明过氧碳酸钠与水反应有H 2O 2生成
③将步骤②所得混合物静置，取少量清液于试管中，滴加氯化铁溶液	无明显现象

[实验结论]猜想 　　正确。写出过氧碳酸钠与水反应的化学方程式： 　　。

[反思与评价]该洗涤剂保存时应密封、防潮。

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

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　　。

在新型冠状病毒肺炎的防疫工作中，“84”消毒液常用于学校环境的消毒灭菌。某校兴趣小组对“84”消毒液的相关知识产生了兴趣，于是在老师的指导下进行如下探究：

【查阅资料】

a．“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠（NaClO）和氯化钠，NaClO为有效成分。

b．次氯酸钠（NaClO）溶液有漂白、杀菌、消毒功效，有腐蚀性。

c．可通过电解氯化钠溶液的方法来制取次氯酸钠。

一、初识“84”消毒液：

【提出猜想】“84”消毒液对有色衣物有漂白作用。

【设计实验】

实验操作	实验现象	实验结论
向有色布条滴加适量该消毒液，放置一段时间。	有色布条　　（填“褪色”或“不褪色”）。	消毒液对有色衣物有漂白作用。

二、自制“84”消毒液：同学们在实验室通过电解氯化钠溶液来制取“84”消毒液，其反应的化学方程式是NaCl+H₂O $\frac{\underset{¯}{\mathit{通电}}}{}$NaClO+X↑，则X的化学式是　　。

三、实验拓展：在老师指导下，同学们成功制得了“84”消毒液，激发了同学们更大的探究欲望，于是还设计了提纯粗盐（主要成分是NaCl，还含有可溶性杂质MgCl₂、CaCl₂等）的实验方案：

实验步骤	实验目的或说明
（1）取一定量的粗盐样品，加入适量水完全溶解，再加入过量的氢氧化钠溶液，充分反应后过滤。	完全除去杂质MgCl2，写出反应的化学方程式：　　。
（2）往步骤（1）中滤液加入过量的　　（写化学式）溶液，充分反应后过滤。	完全除去杂质CaCl2．
（3）往步骤（2）中滤液加入过量的稀盐酸。	写出所得溶液中含有的阳离子符号：　　。

把步骤（3）中所得溶液倒入蒸发血中，用酒精灯加热蒸发结晶即可得到较纯的食盐。

【实验反思】

a．此方案最终所得NaCl比原粗盐样品中的NaCl多，其原因是　　。

b．有同学认为只需要上述实验方案中的步骤（2），不仅能完全除去杂质CaCl₂．还能完全除去杂质MgCl₂，你认为正确吗？说明理由：　　。

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

陈东同学在做“盐酸中和氢氧化钠”的实验时，实验前忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，导致无法判断中和反应进行的程度，于是他对反应后溶液的酸碱性进行了探究。

[探究目的]确定反应后溶液的酸碱性

[猜想与假设]反应后溶液可能呈碱性，也可能呈　　，也可能呈　　。

[实验验证]

实验操作	实验现象	实验结论
取反应后溶液少许，滴加几滴酚酞溶液		溶液呈酸性或中性

[继续验证]可以设计多种方案进行验证

实验操作	实验现象	实验结论
方案1：取反应后溶液少许，加入少量氧化铜粉末	若粉末部分或全部溶解，溶液变为蓝色	溶液呈
	若粉末不溶解，溶液不变色	溶液呈
方案2：取反应后溶液少许，加入少量	若有气体放出，溶液变为浅绿色	溶液呈酸性，反应的化学方程式是
	若	溶液呈中性

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　　。

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。

化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。

[联想与实验]模仿二氧化碳与水反应进行如图一所示实验：

[问题与猜想]亚硫酸不稳定，为什么红色液体微热后不变为紫色？其原因可能为：

猜想1．加热不够充分        猜想2．与空气中氮气有关       猜想3．与空气中氧气有关

[探究与验证]填写表格中的空格。

编号	操作	现象	结论
1	将图一中红色液体继续加热至沸腾	仍为红色	猜想1不成立
2	如图二所示，先通入适量SO2，然后用酒精灯微热	先变红后变紫	猜想2不成立
3	如图二所示，先通入适量SO2，再改通入氮气，最后用酒精灯微热
4	如图二所示，先通入适量SO2，再改通入　　，最后用酒精灯微热		猜想3成立

[分析与结论]红色液体微热后不变为紫色的原因是：H₂SO₃在空气中会被氧化生成另一种酸，进一步实验证明是硫酸。

【应用与拓展】收集某硫酸厂（生产过程中产生SO₂）附近刚降到地面的雨水水样，用pH计测得每隔十分钟数据如下表：

测定时间	5：05	5：15	5：25	5：35	5：45
pH	4.95	4.94	4.86	4.85	4.85

（1）分析表中数据，5：15至5：25时间段内水样中主要酸性溶质有　；

（2）实验社团提出一种处理废气的方案如图三所示，利用CaCO₃粉末、空气为原料在高温下吸收SO₂，写出该反应的化学方程式：　　。

足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇，并对其成分进行如下探究。

[查阅资料]①嗅盐是由一种盐类物质和香料（不参与下列探究中的任何反应）组成，能释放出氨味气体，对人体神经会产生强烈的刺激作用，但过量吸入会危害健康。

②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。

③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。

[提出问题]嗅盐中盐类物质是什么？

[实验探究]填写表中空格。

实验	小军的实验	小英的实验
方案	嗅盐与　　（填一种物质）混合研磨
现象	闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝
结论	嗅盐中含有NH4^+	嗅盐中含CO3^2^﹣	确认了小军的实验结论
	证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵

[质疑]小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验（方案见上表），进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有　　离子的可能性。

[继续探究]同学们利用如图装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。

反应原理：（NH₄）₂CO₃+2NaOH $\frac{\underset{¯}{△}}{}$X+2NH₃↑+2H₂O，其中X的化学式为　　。

[数据记录]实验称取样品质量为m₁，反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m₂和m₃，反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m₄和m₅。

[数据处理]通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。

[反思与评价]关于该实验的说法正确的是　　（填序号，双选）。

A．嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为： $\frac{48(m_3-m_2)}{17m_1}\times$100%

B．倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸

C．可以用浓硫酸替代稀硫酸

D．停止加热后要通入一段时间空气，否则测定结果会偏小

草酸（H₂C₂O₄）是一种酸，易溶于水。

（一）草酸的化学性质

（1）草酸溶液的pH　　7（选填“＞”“＜”或“＝”）。

（2）草酸溶液中加入石灰水，生成草酸钙（CaC₂O₄）固体，该反应的化学方程式为　　。

（二）CaC₂O₄热分解探究

资料：CaC₂O₄ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$CaCO₃+CO↑

兴趣小组称一定量的CaC₂O₄固体，在老师的指导下用如图装置进行实验。

实验一：先通入N₂，再加热相应固体，一段时间后停止加热，缓缓通入N₂至试管冷却。

（1）装置B增重6.6g，装置B中发生反应的化学方程式为　　。

（2）装置C中观察到　　的现象，说明反应生成CO。

实验二：取出实验一后装置A试管中的剩余固体，按图①﹣③进行实验。

（3）②中温度升高，则剩余固体中含有　　，③中产生2.2g气体。

（4）将③中溶液蒸发得CaCl₂固体22.2g。

结论：（1）取用的CaC₂O₄固体的质量为　　g。

（2）本实验中CaC₂O₄分解的总反应化学方程式为　　。

某化学兴趣小组同学用玻璃棒蘸取饱和FeCl₃溶液在酒精灯火焰上灼烧时，随着加热时间的持续，在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为：黄色、红褐色、红棕色、黑色。同学们对此现象产生了疑问，于是他们对FeCl₃溶液加热，灼烧的变化进行了探究活动。

【查阅资料】

①酒精（C₂H₅OH）具有还原性，加热条件下能与Fe₂O₃反应；

②Fe与Fe₃O₄易被磁铁吸引，FeO是一种黑色固体，不能被磁铁吸引。

【实验一】

将大约20mL饱和FeCl₃溶液在蒸发皿中加热蒸发，沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色浑浊。

由此得出结论：

①FeCl₃溶液呈黄绿色是因为溶液中含有　　（用离子符号表示）。

②加热饱和FeCl₃溶液时，FeCl₃易与水反应生成红褐色固体和盐酸，反应的化学方程式为　　。

③由实验可知：FeCl₃溶液通过蒸发结晶的方式　　（填“能”或“不能”）获得FeCl₃固体。

【实验二】

将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧，颜色由红褐色变为红棕色，此过程发生分解反应：2Fe（OH）₃ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$　　+3H₂O。

【实验三】

同学们对玻璃棒上产生的黑色物质继续探究：联系酒精的可燃性、还原性等相关性质，对黑色物质的成分提出了猜想，经讨论认为，可能是C、Fe、FeO、Fe₃O₄四种物质中的一种或几种。

为了测定黑色物质的成分，收集黑色物质，进行了如下表实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取黑色粉末，用磁铁吸引，观察现象	黑色粉末全部被磁铁吸引	黑色粉末中不含的物质是
②向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸，充分反应，观察现象	固体逐渐溶解，但无气泡产生	综合①②实验现象判断，此黑色物质成分是

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　　。

科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片断，请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）。

活动一

甲组同学向盛有一定量的氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀盐酸，一会儿后发现有气泡产生，于是，他们停止了滴加稀盐酸。经询问老师得知该氢氧化钠溶液已变质，请你用化学方程式表示其变质的原因　　。

活动二

乙组同学向盛有一定量的氢氧化钙溶液的烧杯中滴加稀盐酸，一会儿后发现忘记了滴加指示剂，因此，他们停止了滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究：

【提出问题】溶液中的溶质含有什么物质？

【作出猜想】猜想一：溶质只有CaCl₂

猜想二：溶质有CaCl₂和Ca（OH）₂

猜想三：溶质有　　

【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。

【方案设计】

方案	方法步骤	实验现象	实验结论
方案一	取少量烧杯内的溶液于试管中，加入无色酚酞溶液	酚酞不变色	猜想一正确
		酚酞变红色	猜想二正确
方案二	取少量烧杯内的溶液于试管中，加入		猜想三正确

【方案评价】小组同学通过讨论后认为：

（1）方案一能证明猜想二正确，但不能证明猜想一正确。

（2）方案二可行，但小组同学在记录时未记录完整，请你替他们补充完整。

【方案反思】（1）方案一不能证明猜想一正确的理由是酚酞在中性和酸性溶液中都不变色；

（2）某同学提出将方案一中酚酞溶液换成　　（填写一种试剂即可）同样可以得出猜想二正确。

活动三

甲、乙两组同学将各自烧杯内的剩余物倒入同一个洁净的大烧杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀出现。将大烧杯中的混合物过滤，得到滤渣和滤液。同学们对滤液中溶质成分进行再探究。

大家经过讨论一致认为滤液中一定含有的溶质是　　，为了进一步验证可能存在的溶质，请你帮助设计实验并进行验证（任写一种可能情况）：

你的猜想	实验步骤	实验现象	实验结论
滤液中可能含有			猜想正确，滤液中含有该物质