初中化学还原反应探究题

化学课后，化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：
【提出问题1】该氢氧化钠溶液是否变质了呢？
【实验探究1】

实验操作	实验现象	实验结论
取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加            ， 并不断振荡．	有           产生．	氢氧化钠溶液一定变质了．

【提出问题2】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？
【猜想与假设】
猜想1：氢氧化钠溶液部分变质．
猜想2：氢氧化钠溶液全部变质．
【查阅资料】
（1）氯化钙溶液呈中性．
（2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
【实验探究2】

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的          溶液，并不断振荡．	有        生成．	说明原溶液中一定有碳酸钠．
（2）取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液．	溶液变红色．	说明原溶液中一定有          ．

【实验结论】该氢氧化钠溶液            （填“部分”或“全部”）变质．
【反思与评价】
（1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式：                 ．
（2）在上述[实验探究2]中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案           （填“可行”或“不可行”）．

某化学兴趣小组探究常温下碳酸钠饱和溶液的酸碱度．
[猜想与假设]溶液的pH可能是（填入你的猜想与假设）：
①pH＞7；②pH            ；③pH            ．
[设计与实验]小方、小钟、小陈三位同学进行了如下实验：
小方：取pH试纸于玻璃片上，用玻璃棒蘸取碳酸钠溶液沾在pH试纸上，测得pH＞7．
小钟：取pH试纸于玻璃片上，先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用玻璃棒蘸取碳酸钠溶液沾在pH试纸上，测得pH＞7．
小陈：取pH试直接浸入碳酸钠溶液中，测得pH＞7．
[评价]以上三位同学中操作规范的是         同学，其余两位同学操作上的错误是
                        ；                       ．

【问题提出】怎样证明NaOH溶液与稀盐酸能发生化学反应？
【查阅资料】根据化学反应的本质：有新物质生成。可从两个方面设计实验证明：一是设计实验证明反应物的消失；二是设计实验证明有新物质生成。
【实验探究】方案一：①向烧杯中加入10ml氢氧化钠溶液，并滴入几滴酚酞溶液，溶液颜色变为        ；②再用滴管慢慢滴入稀盐酸，并用         不断搅拌，当观察到       时， 即可确定二者发生了化学反应，该反应的化学方程式为          。

方案二：在10ml NaOH溶液滴加盐酸的过程中，用pH试纸不断测量溶液的酸碱度，当pH ＜7即可确定二者发生了化学反应。实验测得其图象如图1。
（1）测定pH的操作方法为         ；
（2） b点表示溶液中的溶质是         ；
（3）强调“pH ＜7时”作为判断发生化学反应的理由是         ；
（4）对上述过程采用微观模型加以认识，如图2：当滴加盐酸过程中，氢氧化钠溶液中减少的离子是    （填离子符号）；
（5）将图2中缺少的粒子补充完整              （填离子符号）。

在工业制得的烧碱中常常会混有三种杂质：氯化钠、硫酸钠、碳酸钠。现有一份工业烧碱样品，为了研究它的组成，某小组同学将其配成溶液后，做如下探究，请你也参与其中。
【探究实验1】
根据实验现象，写出一个产生沉淀的化学方程式（1）_____________________；
【提出猜想】同学们根据上面实验猜测该烧碱样品中可能含有的杂质为：
小冰：碳酸钠
小城：硫酸钠
小美：碳酸钠和硫酸钠
【探究实验2】为了弄清组成，同学们进一步探究，
小冰对滤渣A展开探究，向滤渣A中滴加足量的稀盐酸，观察（2）_________________的现象，证明自己的猜想正确。
【评价与交流】小城提出若将盐酸替换成稀硫酸也可以对上述猜想做出正确判断，请你评价小城的观点（3）___________________________
【探究实验3】小美对滤液B展开探究，取样，向其中滴加酚酞试液，实验看到的现象是（4）__________________；她又向其中滴加（5）_______________，观察到了预测的现象，证明溶液中含有氯化钠。
【归纳与总结】回顾整个探究过程。大家认为在探究溶液中溶质的组成时，我们选择试剂要注意（6）_______________________。

【2015年陕西省】下图是甲、乙两位同学一起在实验室进行的氢氧化钠与盐酸中和反应的实验。

（说明：图中A₁、A₂、A₃、B₁、B₂、B₃均为溶液编号）
根据上图实验，请你与甲、乙同学一起完成下列探究：

探究环节	甲同学的探究	乙同学的探究
提出问题	A3溶液为什么不变红？	B3溶液中溶质成分是什么？（酚酞不计）
作出猜想	实验过程中，酚酞变质了。	猜想一：NaCl  猜想二：NaCl、HCl
实验验证	（1）取少量A3溶液于另一试管中，向其中滴加NaOH溶液，溶液变红，说明甲同学的猜想        （填“成立”或“不成立”）。 （2）你认为，在常温下A2溶液测出的pH应       （填“＞”、“＝”或“＜”）7。	取少量B3溶液加入盛有少量铁粉的试管中，观察到有无色气泡产生，固体逐渐减少，溶液由无色变为          。据此，你认为乙同学的猜想         （填“一”或“二”）成立。
交流反思	（1）甲、乙同学的实验中，反应均涉及到的化学方程式是                      。 （2）A3溶液未变红，你认为原因是A2溶液中             较多，加入的NaOH溶液未将其完全中和。 （3）甲、乙同学经过实验对比探究，一致认为做化学实验时应注意药品用量的控制。

 

某班同学用氧化钠溶液和稀盐酸进行中和反应实验：
（1）甲同学实验操作如图：

在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液，滴入几滴无色酚酞溶液，此时溶液呈色．
接着用滴管滴入一定量的稀盐酸，再用玻璃棒，发现溶液为无色，于是甲同学得出两者恰好中和的结论，反应的化学方程式为．
（2）乙同学对甲同学的结论提出了质凝，并对反应后溶液中的溶质成分进行探究．
【实验探究】
反应后溶液中的溶质是什么？
猜想一：只有 $NaCl$

猜想二： $NaCl$和 $HCl$

猜想三： $NaCl$和 $NaOH$

以上猜想中，你觉得不合理的是．
为了验证另外两种猜想，乙同学设计如下实验方案：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量反应后的溶液于试管中滴入 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液		猜想二成立

【反思交流】
实验结束后，废液处理方法正确的是（填序号）．
A．倒入下水道        B．倒入废液缸      C．带出实验室．

酸溶液和碱溶液混合会发生怎样的变化呢？某班级同学开展如图1所示相关的实验。下面是两个小组的实验记录与分析．请根据要求回答问题：

（1）甲组同学往一定体积10%的氢氧化钠溶液样品中滴加10%的盐酸（室温下），反应中溶液温度的变化记录如下：

加入盐酸的体积 $\left(V\right)/ml$	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
溶液温度上升 $(△t)/{}^{°}C$	5.6	9.8	12.1	16.3	18.5	17.1	15.2	14.6	13.5	12.6

根据上表数据分析：
①当加入盐酸体积为 $ml$时，表明 $NaOH$与 $HCl$恰好完全反应．此判断的依据是。
②当加入6 $ml$盐酸时，烧杯中溶液仍然呈红色，该溶液中含有的溶质有酚酞和。
③教材指出：酸与碱中和反应的结果是酸和碱各自的特性都消失．图2描述的是氢氧化钠与盐酸反应的微观实质，请从微观的角度分析，甲、乙处应填入的化学符号依次是、。
（2）请你参与完成乙组同学的实验记录与分析．

实验操作	实验现象	分析与结论
步骤一：往装有氢氧化钠溶液样品的试管中先滴加2～3滴的酚酞试液，再逐滴加入稀盐酸	现象一：有气泡产生 现象二：	1．该氢氧化钠溶液样品已变质 2．溶液碱性消失
步骤二：取步骤一反应后的溶液，然后逐滴加入该氢氧化钠溶液样品	现象一：有气泡产生 现象二：溶液开始不变色，后逐渐变成红色	1．产生"气泡"这一现象对应的化学方程式为        2．所取的步骤一反应后的溶液 $pH$7（填"＜"、"="或"＞"）

将0.4%的氢氧化钠溶液滴加到2 $ml$0.4%的盐酸中，测得混合液的 $pH$变化曲线如图。某学习小组对加入0- $Vml$氢氧化钠过程中，所得混合液 $pH$增大原因进行了如下探究：

【猜想假设】
猜想Ⅰ： $pH$增大是因为；
猜想Ⅱ： $pH$增大是因为发生了反应，写出反应方程式。
【实验探究】
为验证猜想Ⅱ，请你帮助该小组完成下列实验。（可供选择的实验用品有： $pH$计、0.4%的氢氧化钠溶液、0.4%的盐酸、水。）
（1）向2 $ml$0.4%的盐酸中加入 $Vml$0.4%的氢氧化钠溶液，用pH计测得混合液的 $pH$＝7。
（2）向2 $ml$0.4%的盐酸中加入 $Vml$，用pH计测得混合液的 $pH$7（填"＞"、"＝"或"＜"）。综合（1）和（2）证明猜想Ⅱ成立。

某食品包装袋中有一个小纸袋，上面写"生石灰干燥剂，请勿食用"。该食品已放置两月有余。请你对下列问题进行探究。
（1）小纸袋中的物质能否继续作干燥剂？

实验步骤	实验现象	结论
取足量的小纸袋中的固体放入烧杯中，加入适量的水，触摸杯壁		可继续作干燥剂

（2）猜想：小纸袋中的物质除含有 $CaO$外，还可能含有 $Ca(OH{)}_2$和；
（3）请设计实验证明（2）中你所填的物质是否存在。

( 6分）氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱。李红同学将两种碱的溶液分别装人试管A 、B 中，并进行了如下图所示的三组实验。

（1）实验l 中，两支试管的溶液都变成           色。
（2）实验2中，若B 盛装的是NaOH 溶液，发生反应的化学方程式为              ，该反应的墓本类型是               反应。
（3）实验3中，李红同学向两支试管吹气，A 中有白色沉淀生成，发生反应的化学方程式为                       。B 中无现象，为了探究吹气后B 中溶质的成分，李红进行了如下探究。
提出猜想：
猜想1 ：溶质只有氢氧化钠
猜想2 ：溶质只有碳酸钠
猜想3 ：溶质有氢氧化钠和碳酸钠
……
实验和结论：

实验	实验现象	结论
取B 中少量溶液，加人澄清石灰水至不再 产生沉淀为止，过滤后取上层清液， 向其中加几滴酚酞试液。	产生白色沉淀 溶液呈现红色	猜想3成立

反思与评价：
老师评价李红得出的结论不正确，是因为猜想                   （填数字）也会产生相同的现象。如果要验证“猜想3成立”，必须要换试剂，将       溶液换成    溶液。

中和反应是一类重要的反应。根据要求回答问题：
（1）许多物质在溶液中以离子形式存在。下图表示HCl、NaOH溶液及两者混合后溶质在溶液中的存在情况。

①盐酸具有酸的特性，是因为盐酸溶液中含有          （填微粒符号）。
②对比分析盐酸与氢氧化钠溶液混合前后溶液离子存在情况，可知两者反应时不会减少的离子是      。
③教材指出：酸与碱中和反应的结果是酸和碱各自的特性都消失。请结合上图并从微粒的角度分析，盐酸与氢氧化钠反应时，为何酸、碱各自的特性都消失？答：                    。
（2）日常生活中，凡是使酸的酸性消失或碱的碱性消失的反应均被称为“中和”。如使用碳酸氢钠（其溶液显碱性）治疗胃酸（主要成分为盐酸）过多症，就因碳酸氢钠能使胃酸的酸性消失，而称为碳酸氢钠“中和”了过多的胃酸。现有碳酸氢钠溶液、酚酞溶液和盐酸溶液，设计实验证明碳酸氢钠溶液与盐酸反应时，碳酸氢钠溶液的碱性、盐酸的酸性都将各自消失。

操作	现象	结论
实验1：往装有碳酸氢钠溶液的试管中先加入2-3滴酚酞溶液，再逐滴加入盐酸直至恰好完全反应	滴入酚酞时的现象：         ； 逐滴加入盐酸的现象： ________________。	两者反应时，碳酸氢钠溶液碱性消失
实验2：		两者反应时，盐酸溶液酸性消失

 

某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时，发现一个意外现象：将酚酞试液滴入某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失。
【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色？
【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想：
甲同学：可能是酚酞与O₂发生了反应；
乙同学：可能是NaOH溶液与空气中的CO₂发生了反应；
丙同学：可能与               大小有关；
【设计实验】三位同学分别设计实验验证自己的猜想：
（1）甲同学设计了如下实验，请你填写下表。

实验步骤	设计这一步骤的目的	实验现象	实验结论
①将NaOH溶液加热煮沸	①	溶液变红，过一会儿红色消失	甲同学猜想___________（填“正确”或不正确”）新课
②向冷却后的溶液中滴人酚酞，并滴一些植物油在其上方	②

（2）乙同学设计如图一装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，于是认定自己的猜想正确。写出CO₂与NaOH溶液反应的化学方程式：                                   。
甲同学认为乙同学的实验不够严谨，理由是：                                     。
（3）丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色。他在a、b、c三个比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的NaOH溶液，然后各滴加2滴酚酞试液。溶液颜色的变化曲线如图[说明：溶液无色时色度值（透过率）为100%]。请你观察图二写出规律性结论：_____________________                。

某校兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究，请同学们一起参与此次探究之旅。
（1）探究一：判断氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和？
【方案设计】小亮、小丽、小林三位同学设计了如下方案进行探究：

方案 设计者	方案步骤	方案预估现象	方案 预估结论
小亮	取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡	酚酞试液 不变色	恰好完全中和
小丽	用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照	pH=7	恰好完全中和
小林	取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液	有白色沉淀生产	盐酸过量，没有完全中和

【方案评价】请判断以上设计的三个方案中，      同学的方案是正确的。
【方案反思】请分析另外两个方案中任意一个错误的原因       。
（2）探究二：氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】小亮猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH；小丽猜想：溶质只有NaCl；
小林猜想：溶质有NaCl、HCl；你的猜想：溶质有          （填化学式）。
小丽认为小亮的猜想是错误的，她的理由是                               。
【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整：

实验操作	实验现象	实验结论
取反应后的溶液于试管中，加入碳酸钠溶液		小林猜想正确
	有蓝色沉淀生成	你的猜想正确

 

化学兴趣小组同学将铝丝插入硫酸铜溶液中时，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成了什么气体？同学们决定进行探究。
【提出猜想】放出的气体可能是SO₂、O₂、H₂的一种或几种，提出猜想的依据是                    。
【查阅资料】SO₂易溶于水，化学性质与二氧化碳有相似之处，它能使澄清石灰水变浑浊，生成CaSO₃。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学认为是O₂，则检验方法是_____________________________________。经检验不是O₂。
（2）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。

【实验探究】实验开始时，先将收集到的气体从a通入一段时间后，再点燃C处酒精灯；这样操作的目的是                                    。
实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色。
结论：铝丝与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_________________。该气体与氧化铜的反应的化学方程式为                                  。
【思维拓展】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有____________。
注意：答对（3）（4）奖励4分，但化学试卷总分不超过60分。
（3）丙同学用砂纸将截下的一段铝丝长时间用力反复打磨，然后将打磨后的铝丝放入硫酸铜溶液中，在横截面处现象明显，但在铝丝表面无明显现象，请问可能的原因是
（4）丁同学用试管取2ml硫酸铜溶液，向试管中滴加氢氧化钠溶液，刚开始并未发现预料中的蓝色沉淀现象，其原因是                                                。

某化学兴趣小组围绕“酸和碱的中和反应”的学习，进行了如下实验。
实验一：5mL氢氧化钠溶液于烧杯中，滴入几滴酚酞溶液，可观察到现象为______，然后加入稀盐酸，用玻璃棒搅拌，溶液褪为无色，有关的反应方程式为                                      ．
实验二：对实验一反应后溶液中的溶质进行探究．
【提出猜想】
猜想一：只有NaCl
猜想二：有NaCl和NaOH
猜想三：有NaCl和HCl
你认为猜想______不合理，其理由是                                 ．
【设计实验】

实验操作	实验现象	实验结论
取反应后的溶液于试管中，加入_____    _		猜想三成立

【拓展应用】我国土壤的酸碱性有“南酸北碱”之说法，你认为需向酸性土壤中加入       进行改良．