初中化学实验探究物质的性质或变化规律试题

某项目学习小组进行了如下探究。

【查阅资料】

电导率越大，溶液导电性越强，离子浓度越大。

鸡蛋壳主要成分是CaCO₃，其它成分对实验影响忽略不计。

鸡蛋壳与牙齿和含氟牙膏反应的化学原理相似。

【实验一】鸡蛋沉浮

将一个新鲜的鸡蛋放在盛有足量稀盐酸的烧杯中，可观察到鸡蛋一边冒气泡一边沉到底，一会儿又慢慢上浮，到接近液面时又下沉。

（1）冒气泡的原因　　（化学方程式表示）。

（2）接近液面时又下沉的原因　　。

【实验二】鸡蛋壳溶解

在烧杯中加入蒸馏水，插入电导率传感器，加入蛋壳粉，搅拌，测得电导率随时间的变化如图1。

（3）搅拌的目的是　　。

（4）图1中，a﹣b段电导率变化的原因　　。b﹣c段电导率基本不变的原因　　。

【实验三】鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿

（5）查资料知，含氟牙膏（含氟成分为NaF）与蛋壳反应在表面生成氟化钙保护层。反应的化学方程式为　　。

（6）先检查图2装置气密性，方法是　　。再称取0.50g“牙膏处理过的蛋壳（用牙膏浆液浸泡、洗涤、晾干）”于锥形瓶中，用注射器抽取20mL3.5%的盐酸（模拟形成龋齿的酸环境），连接好装置，打开开关，将盐酸快速压人锥形瓶，关闭开关，测得压强随时间的变化如图3所示。用“未用牙膏处理的蛋壳”重复上述实验。

（7）图3中x﹣y段压强增大的主要原因　　。

（8）根据实验三的数据分析，含氟牙膏　　（填“能”或“不能”）预防龋齿，理由是　　。

焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一是碳酸氢钠。某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行探究：

【探究实验一】碳酸氢钠溶液的酸碱性：用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为10．由此得出的结论是碳酸氢钠溶液显　　。

【探究实验二】碳酸氢钠的热稳定性：取一定量的碳酸氢钠放在铜片上加热，如图所示。

【查阅资料】碳酸氢钠受热易分解，生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。

（1）加热一段时间后观察烧杯内壁有水珠。

（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，加入适量的澄清石灰水，振荡，观察到　　。

（3）该兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na₂CO₃。

①他们猜想的依据是　　。

②请设计实验，检验反应后的固体产物是NaOH或Na₂CO₃，并完成如表。

限选试剂及仪器：稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管。

序号	实验操作	预期现象	结论
Ⅰ	取少量加热后的固体产物放入试管A中，加入适量蒸馏水，充分振荡溶解，加入足量　氯化钙溶液　，振荡，静置	产生白色沉淀	产物含Na2CO3
Ⅱ	取Ⅰ操作后的上层清液于试管B中，滴加酚酞溶液		产物不含NaOH

3月16日，沙尘暴席卷我国西北地区，次日多地又遇到降雨。该地某校环境监测实践小组的同学们，对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及雨水酸碱度的异常变化产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，他们紧急立项，开启了项目性学习的探究之旅。

任务一：监测沙尘暴的成因

同学们参与当地环境监测。他们在10米高台上，利用“风向风速器”，测得风速为10m/s时，有大量的沙尘被卷入空中，能见度迅速降低。引发这一自然现象的根本原因是

　             　（写1条）。

任务二：分析沙尘暴的危害

当人暴露于沙尘天气中时，含有各种有毒的化学物质、病菌等的尘土可进入到口、鼻、眼、耳中引发各种疾病。除此之外沙尘暴还会产生的危害是 　            　（写1条）。

任务三：探究沙尘暴的成分

【信息检索】我国西北地区，含有大量钠盐的干涸盐湖和盐碱地总面积约有50万平方公里，为沙尘暴的形成埋下隐患。

【猜想假设】此次沙尘暴中可能含有碳酸钠等碱性物质。

【进行实验】取少量盐碱地的土壤与蒸馏水按1：5的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置，取上层清液，用如图装置完成如下实验。

项耳	实验步骤	实验现象	实验结论
方案	①挤压胶头滴管a，滴入	产生白色沉淀	沙尘暴中含有Na2CO3，不含NaOH
	②挤压胶头滴管b，滴入几滴酚酞溶液	酚酞溶液不变色

【反思评价】

（1）步骤①中发生反应的化学方程式为 　                   　。

（2）自然界的土壤中通常不含NaOH，理由是 　                 　。

（3）若加入的X是 　        　（填化学式），则只能证明沙尘暴中含有Na₂CO₃，而不能确定是否含有NaOH。

任务四：评价雨水pH异常的原因

【数据监测】小组同学在老师的帮助下，从环保部门获得了当地雨水的pH数据。

测定时间	3月5日	3月17日	3月28日	3月31日
pH	5.57	5.73	5.60	5.59

【表达交流】3月17日，雨水pH出现异常的原因是 　                         　。

【检查进度】该项目性学习还没有进行的探究项目是 　                  　。

化学课堂上，老师做了如图一的实验（网罩的作用是集中火焰，提高温度）。

（1）随着不断加热，试管①里逐渐有红色固体产生，化学方程式为C+2CuO $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$ 2Cu+CO₂↑，该反应的基本反应类型属于　　。同时试管②里的现象是　　，化学方程式为　　。

（2）小明发现通入试管②里的气体有逸出液面的现象，怀疑试管①里还有其它气体生成，比如一氧化碳。老师首先赞扬小明有科学的质疑精神，建议在化学兴趣小组的活动中展开探究。请你也参与其中，一起探究。

[提出问题]碳还原氧化铜的反应还有一氧化碳生成吗？

[猜想与假设]猜想一：没有一氧化碳生成；猜想二：还有一氧化碳生成

[设计方案]在老师的帮助下，小明设计出如图二实验。为了提高实验效果，小明加大了反应物的用量。老师提示：先将两个开关都打开，再加热，反复挤压气球一会儿。老师这样提示的目的是　　。

[进行实验]

实验操作	实验现象	实验结论
先按老师的提示操作，加热一会儿后，关闭开关2．待充分反应，关闭开关1，停止加热。		逸出液面的气体不是二氧化碳
		逸出液面的气体是一氧化碳。猜想二成立。

[交流与提高]同学们通过对以上实验的讨论与分析，认为一氧化碳的产生至少源自两个反应：一是试管内反应物直接反应生成；二是生成物又发生反应而生成。请你写出其中一个化学方程式　　。

实验中生成的二氧化碳被氢氧化钠浓溶液吸收没有明显现象，同学们想进一步检验该反应的生成物，可选用的药品有　　（填序号）。

①酚酞溶液   ②氢氧化钙溶液   ③稀盐酸   ④锌粒   ⑤氯化钙溶液

[评价与反思]经过本次活动，同学们感到，正是因为小明具有　　精神，我们这次活动才有了更多、更新的收获。

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．

亚硝酸钠是一种工业用盐，外形与食盐相似，有咸味，有毒。人若误食会引起中毒，甚至致人死亡。已知亚硝酸钠的水溶液呈碱性，食盐水溶液呈中性。

（1）鉴别亚硝酸钠和氯化钠，你会选用什么试剂？　　，如何操作？　　。

（2）某实验小组成员李雷从人教版普通高中教科书《化学1》中得知碳酸钠的水溶液也呈碱性。该组成员就碳酸钠溶液呈碱性的原因进行了如下初探：

【查阅资料】

Ⅰ．大多数可溶性的盐溶解在水中会完全解离，产生自由移动的阴阳离子。如Na₂CO₃、KCl等。

Ⅱ．难溶性物质在水中解离出的阴阳离子极少，忽略不计。如CaCO₃、BaCO₃等。

Ⅲ．CaCl₂的水溶液呈中性。

【猜想与假设】猜想Ⅰ：碱性是由溶液中解离出的Na⁺引起的；

猜想Ⅱ：碱性是由溶液中解离出的CO₃^2﹣引起的；

………………

【实验设计】

实验步骤	实验现象
向1支洁净的小试管中加入3mL饱和碳酸钠溶液，滴入3滴酚酞溶液，振荡，再逐滴滴入氯化钙溶液至过量	试管中溶液颜色先由无色变为红色，然后逐渐变浅至消失

写出上述实验步骤中滴入CaCl₂溶液后红色变浅至消失的原因　　（用化学方程式解释）。

【实验结论】　　。

【实验拓展】据此判断下列物质的水溶液可能使酚酞溶液变红的是　　（填字母）。

A．CaCl₂

B．CaCO₃

C．H₂SO₄

D．K₂CO₃

【总结反思】该组同学善于发现问题，并设计实验探究问题。通过本次探究，他们认识到，并不是碱溶液才显碱性，盐溶液也可能呈碱性。他们还会进一步查阅资料探寻碳酸钠溶液呈碱性的本质原因和基本规律。

兴趣小组的同学对铝的某些性质进行相关探究。

【实验回顾】

（l）铝与稀盐酸反应。

①用如图1所示装置制取氢气。

铝与稀盐酸反应的化学方程式为      。

②用B装置收集氢气的原因是      。

（2）在金属活动性顺序里，金属能否置换出盐酸和稀硫酸中的氢，判断的依据是              。

【提出问题】

铝能否与水反应生成氢气？

【查阅资料】

物质	钠与水	铝与水	汞与水
能否发生反应	能反应	能反应	不反应

【交流与讨论】

（1）铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，起到保护膜的作用。如生活中可用铝壶烧水。铝与氧气反应的化学方程式为      。

（2）除去铝表面氧化铝薄膜的方法（举一例）      。除上述方法外，还可以将铝片浸入氯化汞（ HgCl ₂）溶液中，形成铝汞齐（铝汞合金）破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成。

【实验探究】

（1）将铝片完全浸入氯化汞（HgCl ₂）溶液中1分钟左右，取出，立即用流水冲洗干净后加入到蒸馏水中（如图2），其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为      。

（2）在导管口a处涂肥皂水，发现导管口有气泡形成，当气泡离开导管后，气泡      （填"下沉"或"上升"），用燃着的木条点燃气泡，发出爆鸣声。

【实验结论】

铝能与水反应生成氢气。

写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式      。

【实验反思】

（1）图2装置内，在铝与水反应的过程中，若关闭导管上的活塞K，反应停止，其原理是                。当再次打开活塞K，反应继续，产生气泡。铝未能生成氧化铝，其原因是        。

（2）汞有毒，会污染环境，兴趣小组的同学用硫粉处理单质汞，用饱和硫化钠溶液处理使用过的氯化汞废液。

为研究“不同物质在敞口容器久置后的质量变化”，某科学兴趣小组将10.00克下列物质分别盛放于相同的烧杯中，将它们敞口放置在恒温实验室。一段时间后测得烧杯中物质减小的质量情况见下表。

放置时间 （小时）	烧杯中物质减小的质量（克）
	水	饱和氯化钠溶液	饱和硝酸钾溶液	7.3%的稀盐酸
24	1.85	0.61	0.72	1.35
48	3.70	？	1.44	2.80

请回答：

（1）表格中“？”的值是　　克；

（2）与原饱和硝酸钾溶液相比较，敞口放置24小时的硝酸钾溶液溶质质量分数　　（填“变大”“变小”或“不变”）；

（3）分析上表中水、饱和硝酸钾溶液和稀盐酸敞口放置后的质量减小程度随时间变化不一样，为进一步研究稀盐酸在敞口容器久置后的溶质质量分数变化，小丽进行了下列操作：取敞口放置时间48小时的稀盐酸5.00克于锥形瓶中，滴入两滴指示剂，用溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液逐滴滴入稀盐酸中，至恰好完全反应，共消耗了5.50克氢氧化钠溶液。

通过计算，确定敞口放置48小时的稀盐酸溶质质量分数是“变大”、“变小”还是“不变”？并对变化的原因作出解释。

了解常见物质重要的物理及化学性质，有利于我们系统地学习并应用知识解决问题。碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物，常用来干燥某些气体。某化学兴趣小组的同学对放置在空气中一段时间的碱石灰产生了探究兴趣。

[实验步骤]

步骤一：现将放置在空气中一段时间的碱石灰放入烧杯中，加足量水溶解，烧杯底部有白色沉淀生成；

步骤二：一段时间后过滤，取滤液，加入一定量的碳酸钠溶液，发现没有白色沉淀生成。

据此信息请你参与探究完成下列问题：

[实验探究]

（1）碱石灰中的氧化钙可做某些气体干燥剂的原因是　　（用化学方程式表示）。

（2）步骤一向烧杯内的样品加足量的水溶解时，产生的白色沉淀是　　。

[实验反思]

（3）固体氢氧化钠曝露在空气中，容易吸收空气中的水分而潮解；同时吸收空气中的　　而变质，因此氢氧化钠固体必须密封保存。

（4）综合以上信息，向烧杯内的样品加足量的水溶解时，溶液中溶质组成的情况可能有　　（有几种情况就写几种，用化学式表示）。

溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习小组的同学对溶液的性质进行探究。

[引发思考]

生理盐水是医疗上常用的一种溶液，100mL生理盐水（其密度可近似看做lg/cm³）中含有0.9g医用氯化钠，该溶液中溶质的质量分数为　　。一瓶合格的生理盐水密封放置一段时间后，不会出现浑浊现象，原因是　　。

[提出问题]

溶液的某些性质是否可以通过定量实验进行验证？

[查阅资料]

电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱：一定条件下，电导率的大小能反映离子浓度的大小。

[实验探究1]

氯化钠溶于水形成溶液的过程中氯离子浓度电导率的测定。

第一步：读取室温为26℃，取100mL蒸馏水，加入烧杯中，放入磁力搅拌器磁珠；

第二步：校准传感器，组装仪器，设定搅拌档位；

第三步：用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，迅速将定质量的氯化钠加入烧杯中。实验数据如图1所示。

分析图1实验数据：

（1）a～b段曲线呈这种形态的原因是　　。

（2）请说明实验过程中液体的电导率变化的原因　　。

[交流反思1]

如何通过实验验证氯化钠溶液是均一的？请简要说明。　　。

[实验探究2]用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，向一定体积、一定浓度的氯化钠溶液中慢慢加入等体积、一定浓度的硝酸银溶液，恰好完全反应。部分实验数据如图2所示。

[交流反思2]

推测c点时溶液的电导率是否为零，并说明理由。　　。

化学课堂上，同学们分小组合作探究碳酸钠的性质，请你参与探究并填空。

【实验记录与分析】

	实验一	实验二	实验三	实验四
实验操作
实验现象	溶液由无色变为红色		生成白色沉淀	生成白色沉淀
实验结论	碳酸钠溶液显 　　性	碳酸钠能与盐酸发生反应	碳酸钠能与氢氧化钙发生反应

【反思与拓展】

（1）甲同学分析实验一得出：盐溶液 　　（选填"一定"或"不一定"）显中性。

（2）乙同学用稀硫酸代替实验二中的稀盐酸进行探究，发现实验现象相同。从微观角度分析，这是因为稀盐酸和稀硫酸中都含有 　　。

（3）丙同学对比实验三和实验四的现象，从微观角度分析，两个反应的实质相同，溶液中相互结合的离子都是 　　。

碳酸钠在生产和生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质，进行了如下实验。

向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂，实验现象记录如下：

试管编号	1	2	3	4
加入试剂	无色酚酞试液	稀盐酸	澄清石灰水	氯化钡溶液
实验现象		有气泡产生	有白色沉淀产生	有白色沉淀产生

试管1中的实验现象是 　　。

试管2中发生反应的化学方程式 　　。

化学兴趣小组的同学们对反应后试管中的溶质进一步探究：某一小组将试管3、4中的物质分别过滤，得到滤液A和B。

甲、乙两同学对滤液A中溶质的成分进行探究：

【提出问题】滤液A中溶质的成分是什么？

【猜想假设】猜想一：NaOH 猜想二：NaOH和Na ₂CO ₃猜想三： 　　

【进行实验】

实验操作	实验现象	实验结论
甲：取少量滤液A于试管中，加入过量稀盐酸	有气泡生成	猜想 　　成立
乙：	有白色沉淀生成

【实验结论】通过实验，甲、乙两同学均验证猜想 　　成立。乙同学的实验操作为 　　。

【实验拓展】丙同学取一定量的滤液A和B于小烧杯中混合，有白色沉淀生成，该反应的实质是 　　（从离子相互结合的角度分析）。

【反思与评价】

1、碳酸钠溶液呈碱性，可以和盐酸、氢氧化钙和氯化钡等物质发生反应。

2、要验证反应后物质的成分，既要验证生成物，还应考虑反应物。

小嘉用H₂O₂溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO₂，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H₂O₂溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H₂O₂溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。

【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？

【建立假设】水可以降低H₂O₂溶液浓度，从而减缓反应速度。

【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H₂O₂溶液进行实验，观察并比较。

【实验结论】加水降低了H₂O₂溶液的浓度，使反应速度变慢。

【交流反思】

（1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H₂O₂溶液的 　 　相同。

（2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较 　                  　。

【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H₂O₂溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 　                         　。

（1）除探究要素不同之外，其它条件都应该是相同的，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H₂O₂溶液进行实验，为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H₂O₂溶液的速度相同。

（2）图中实验，用量筒收集生成的氧气，判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较相同时间内收集到氧气的体积。

（3）利用如图装置，用3%的H₂O₂溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验，控制的变量是温度不同，进行该实验所基于的假设是水可以降低温度，减缓反应的速率。

故答案为：

某实验探究小组为验证氢气的还原性，在教师指导下：

【查询资料】Ⅰ．反应原理：CuO+H₂ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$Cu+H₂O

Ⅱ．无水硫酸铜是白色粉末状固体，遇水变蓝色

【实验过程】

分析实验过程，回答：

①仪器a的名称是　　仪器b的名称是　　；

②写出A装置中发生反应的化学方程式　　；

③装置D处硬质玻璃管中观察到的实验现象是　　；

④装置B的作用是　　，装置E的作用是　　；

⑤氢气是一种可燃性气体，为确保实验安全。实验中，需要持续通入一段时间氢气，再点燃D处酒精灯，这样操作的目的是　　。