初中化学还原反应探究题

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
                        ；                       ．

小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度。于是他对所得溶液的酸碱性进行探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性
【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，还可能呈中性。
【实验验证】

实验操作	实验现象	结论
用试管取该溶液1-2mL，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡	无色酚酞试液变	溶液呈碱性
无色酚酞试液不变色	溶液呈

【分析与思考】
（1）若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是      （填写微粒符号）。
（2）若无色酚酞试液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出了以下方案：
方案一：取样，加入碳酸钠溶液，若观察到      ，则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。
方案二：取样，加入金属锌，若有所泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为                   ；若无明显现象，则呈中性。

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．

在盐酸除铁锈的实验中，我们常会发现生锈的铁钉表面有一些气泡产生，气泡是怎么产生的？针对这一问题，同学们提出了有关假设，并设计了如图甲所示的实验方案惊醒探究，实验时，观察到放有铁的试管中有气泡产生，而另一试管中没有，从而验证了自己的假设是成立的．
（1）分析上述实验，你认为同学们建立的建设是．
（2）有同学认为上述实验不够严谨，溶液中的水可能会对实验产生影响．于是他们又进行了对照试验，请你在答题卷的虚线框中用图示的形式将图乙的对照试验补充完整．
（3）还有同学想：气泡会不会是铁锈与水反应产生的？他认为还要补充一个铁锈与水反应的实验，你觉得有没有必要？．

( 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。

小王和小张两位同学对实验探究有一定的心得，以下是他们探究盐酸和氢氧化钠溶液的实录，请你参与探究并完成相关的问题：小王根据下图的操作进行实验：

（1）A的现象是                     ；
（2）B中随着稀盐酸的滴加左面图象能正确表示这个变化过程的是     (填字母序号)；

（3）小王认为，当B中溶液颜色刚好变成无色时，说明盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应，此时溶液呈中性。
（4）小张实验：先向氢氧化钠溶液中滴加一定量的稀盐酸，再滴入酚酞试液，酚酞试液不变色，小张认为盐酸和氢氧化钠刚好完全反应。小干认为小张的实验设计思路不合理，理由是                                                          。

【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）。

在一堂化学实验课上，老师为每组同学分别提供了一瓶氢氧化钠溶液，让他们用10%的稀盐酸来测定其溶质的质量分数。以下是几组同学的设想及做法：
（1）甲组同学的实验如下图所示:在烧杯中加入10g氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴入10%的稀盐酸，并不断搅拌，至溶液颜色恰好变为无色为止。

请回答：
①酚酞溶液的作用是       ；
②边滴加稀盐酸，边要用玻璃棒不断搅拌的目的是     。
③当溶液颜色恰好变为无色时，共用去了稀盐酸14．6g，则甲组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数
为       （用百分数表示）。
（2）乙组同学的设想是：在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液，用滴管慢慢滴入10%的稀盐酸，并不断搅拌，通过用pH试纸多次测定溶液pH的办法，达到实验目的。
①下列使用pH试纸的方法正确的是        (填字母）。

A．将pH试纸剪成几段节约使用

B．将pH试纸直接插入待测液中

C．将pH试纸放在干净的白瓷板上，用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上

D．将pH试纸润湿后放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上

②由于用pH试纸需多次测定，较繁琐，且所测数值不够精确。在老师指导下，乙组同学取了10g氢氧化钠溶液进行了数字化实验，由计算机描绘出了整个实验过程中溶液pH的变化图像（简单表示为下图所示）。
请回答：图中a点表示的含义是     ；b点溶液中含有的阳离子有     （填离子符号）；乙组同学要计算出本组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数，除了要用到已有数据外，你认为还需要的数据是          。

（3）丙组同学在滴加稀盐酸一段时间后，发现溶液中有少量气泡产生。这一“异常现象”激起了他们的探究欲望，通过实验证明：该组用的这瓶氢氧化钠溶液已经部分变质。请用化学方程式表示其变质的原因             ；若要除去溶液中变质生成的杂质，请简要写出你的实验方案：                  。

小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度，于是他对所得的溶液的酸碱性进行了探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性
【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈       性，还可能呈       性。
【实验验证】

实 验 操 作	实 验 现 象	结 论
用试管取该溶液1 mL～2 mL， 滴入1滴～2滴无色酚酞试液， 振荡	无色酚酞试液变	溶液呈碱性
无色酚酞试液不变色	溶液呈

 
【分析与思考】
(1)若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是     (填写微粒符号)，为避免碱性溶液污染环境，小亮对所得溶液进行了如下处理：向溶液中逐滴加入     溶液，直到不再产生沉淀为止。然后过滤，把滤液倒入蒸发皿中加热，得到氯化钠晶体，该过程涉及的化学反应的方程式为                                             。
(2)若无色酚酞试液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出以下方案：
方案一：取样，加入碳酸钠溶液，若观察到                           ，
则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。
方案二：取样，加入金属锌，若有气泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为             ；若无明显现象，则呈中性。

实验室有四瓶失去标签的溶液，现标为A、B、C、D，分别是碳酸钾溶液、氢氧化钠溶液、硫酸镁溶液和稀盐酸中的一种。
【提出问题】如何区分出四种溶液?
【进行实验】甲同学取少量A溶液于试管中，加入一定量氢氧化钡溶液，观察到无明显现象，由此甲同学认为A一定不是（1）          ，甲同学继续向实验后的溶液中滴加酚酞溶液，酚酞溶液由无色变为红色，则甲同学得出结论：A是氢氧化钠溶液。
【表达与交流】乙同学不同意甲同学的结论，乙同学的理由是（2）                   。
于是乙同学另取少量A于试管中，向其中滴加一种试剂是（3）          溶液，观察到的明显现象是（4）                  ，由此证明了甲同学的结论是错误的，同时确定了A。
同学们继续实验：取B、C、D三种溶液置于试管中，分别依次滴加氯化钡溶液和稀硝酸，观察现象。
【收集证据】观察到C中产生白色沉淀，滴加稀硝酸后，沉淀溶解，产生气泡；D中产生白色沉淀，滴加稀硝酸后，沉淀不溶解；B中无明显现象。
【解释与结论】写出D中发生反应的化学方程式（5）                     。
同学们最终通过实验区分出了四种溶液。

某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式：                。
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】猜想一：可能是CaCl₂和Ca（OH）₂；
猜想二：可能只有CaCl₂；
猜想三：                     。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】实验步骤1：取少量烧杯内溶液加入试管中，滴加几滴酚酞溶液，振荡。
实验现象1：             。结论：猜想一不正确。
实验步骤2：取少量烧杯内溶液加入另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量。
实验现象2：             。结论：猜想二不正确，猜想三正确。
【反思与拓展】
（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑           。
（2）验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，
下列哪些物质或方法单独使用也能完成该实验？     （填序号）
a．pH试纸        b．检查导电性        c．镁条      d．硝酸银溶液
（3）要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的         。

(9分)为探究碱的性质，进行如下实验。

（1）如图甲所示．加入一定量的盐酸后，溶液红色褪去，溶液温度       (填“升高”“降低”或“不变”)。(2分)
（2）如图乙和丙所示，同时将两支充满CO₂的相同试管分别倒扣在等体积的水和 NaOH溶液中。一段时间后．甲中液面高于乙．说明NaOH与CO₂发生了反应．该反应的化学方程式为_______________(3分)。实验中乙的作用是__________________________(2分)。
（3）实验结束后，进行废液处理。将丙所得溶液全部倒入一大烧杯中．再将甲所得溶液缓慢加入。全部加入后测得溶液pH为3．调节PH接近7．达到排放标准。将甲所得溶液缓慢加入的过程中．大烧杯内可观察到的现象是__________________________(2分)

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"＞"）