初中化学还原反应探究题

某化学兴趣小组学习酸、碱、盐性质后，通过实验对碱的化学性质进行验证和总结，如图所示（已知：CaCl₂溶液呈中性，）。  

（1）甲同学将酚酞试液滴入Ca(OH)₂溶液中，观察到溶液变红，得出结论：Ca(OH)₂溶液呈________________（填“酸性”、“碱性”或“中性”）；
（2）乙同学将过量的稀盐酸加入到甲同学所得溶液中，观察到红色褪去，此时所得溶液中含有的溶质有________________（酸碱指示剂除外）；   
（3）丙同学根据反应③得出结论：实验室存放碱溶液时需________________；
（4）丁同学将Na₂CO₃溶液加入溶液中，充分反应后，与乙同学所得溶液混合，静置后发现：上层为无色透明的溶液，底部有白色沉淀。则上层溶液中一定含有的溶质是________________（酸碱指示剂除外），可能含有的溶质是________________；为验证可能含有的溶质，应该补充的实验操作是________________。

学习了酸、碱、盐的性质后，化学兴趣小组的同学在杨老师的帮助下，对有关“碱性物质”的知识进行整理和探究。以下是本次活动的部分内容：
【验证实验】小全同学往盛有氨水溶液的试管中滴加了两滴酚酞溶液，结果发现试管中的溶液变     色,说明该溶液的pH      7。（填“＞”“＜”“=”）
【查阅资料】像KOH那样，凡是在水溶液中解离出的阴离子全部是OH^-的化合物就是碱。碱、酸、盐的解离过程都可用电离方程式来表示，例如：KOH=K⁺+OH^-、Ca(OH)₂=Ca²⁺+2OH^-。氨水（NH₃•H₂O）是碱，请参照例子写出它的电离方程式：                       。
【提出问题】纯碱（Na₂CO₃）是盐不是碱，却因其水溶液显碱性而得名。那么，为什么Na₂CO₃溶液显碱性呢？对此，化学兴趣小组的同学进行了探讨：
【猜想与讨论】
（1）小唐说：“因为Na₂CO₃本身在水溶液中也能解离出OH^-。”对于小唐的说法，大家一致表示反对。请你从化学基本原理的角度说出大家反对的理由：                   。
（2）小强说：“可能是部分Na₂CO₃与水反应，生成了能解离出OH^-的化合物。”对此，在场参与大家讨论的杨老师给予了肯定，并提示Na₂CO₃与水反应生成一种常见的碱和一种常见的化合物。请你根据杨老师的提示写出生成碱的化学式：         ，并写出Na₂CO₃与水反应的化学方程式                     。
【解释与结论】小林组长说：“碱的水溶液一定显碱性，但水溶液显碱性的化合物不一定是碱。只有解离时产生的阴离子全部是OH^-的化合物才是碱……”

如图所示的三个实验均可验证酸与碱能发生反应：
（1）根据实验一回答：
①加稀盐酸前，一定能观察到的实验现象是；
②该实验通过稀盐酸与反应的现象，验证了酸与碱能发生反应．
（2）实验二通过两只试管中的现象对比，可以判断稀盐酸与Ca（OH）₂能反应，该实验除需控制所加水和稀盐酸的温度、体积相同外，还需控制相同．
（3）实验三中，加入X可验证稀硫酸与碱能发生反应，符合此条件的X是下列物质中的

A．

酚酞

B．

$CuO$

C．

$N{a}_{2}C{O}_3$

D．

$Ba{\left(N{O}_3\right)}_2$

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。

(4分)某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展探究活动，请你和同学们一起进行实验探究。
【演示实验】将一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【知识梳理】该反应的化学方程式为（1）　            ；
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？
【猜想与假设】
甲组：只有Na₂SO₄    乙组：有Na₂SO₄和H₂SO₄ 丙组：有Na₂SO₄和NaOH         
【收集证据】丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴酚酞试液溶液，无明显变化，溶液中一定没有（2）            。
【表达与交流】为了验证其余猜想，甲组同学的实验方案是取少量试液于试管中，滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀产生。你认为他们的实验方案（3）        （填“正确”或“不正确”），你的理由是（4）                。
乙组同学取少量试液于试管中，加入（5）______             溶液，振荡，观察到（6）___________________________，证明自己的猜想是正确的。
【反思与评价】为回收硫酸钠，应取剩余试液于烧杯中，加入（7）______ 溶液，充分搅拌，蒸发即可得到纯净的硫酸钠。

（9分)某化学学习小组在进行烧碱性质的实验活动。请你加入其中参与探究：
【提出问题】烧碱具有哪些性质呢？
【实验探究I】将少量烧碱放在表面皿上，放置一会儿后，可观察到烧碱表面潮湿，由此可知，烧碱易（1）          ，可用作某些气体的干燥剂。再放置一段时间后，取此烧碱样品a适量放入小药瓶中，用注射器注入蒸馏水，进行A→B→C的实验。

【收集证据】请将由A→B气球的变化补充在B图中（2）         ，由B→C气球变化的原因是温度降低，（3）                   ，在压强差的作用下，（4）                   ，最终C中气压等于外界大气压，C与A气球大小相同。小药瓶中得到溶液b。
【实验探究II】同学们取少量上述所得溶液b，进行如图D所示的实验。
【解释与结论】开始滴加稀硫酸时无明显变化，此时溶液中的阴离子有（5）           （填离子符号），继续滴加稀硫酸一段时间后，产生气泡，最终（6）            。
根据现象，秦思推断出烧碱样品a的成分。
【表达交流】石建认为如图E所示实验也能推断出烧碱样品a的成分。
【反思评价】经过思考，你不同意他的观点，你的理由是（7）         。
经过讨论,石建同学将E中的试剂分别改成与澄清的石灰水和无色酚酞溶液不同类别
的（8）        和          ，成功地完成了实验。
【总结归纳】通过上述探究过程，善于反思的你发现，在鉴别物质的成分时，为避免产生干扰，需要考虑的因素是（9)                             。

某化学兴趣活动小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如下图所示实验，并对反应后锥形瓶中残留废液进行探究（不考虑发泡剂等类物质）。

【提出问题】废液中所含溶质是什么物质？
【猜想与假设】
猜想1：废液中的溶质可能是NaCl、Na₂CO₃和HCl；
猜想2：废液中的溶质只有NaCl；
猜想3：废液中的溶质是NaCl和HCl；
猜想4：废液中的溶质是__________________。
【讨论与交流】小明认为猜想1无需验证就知道是错误的。他的理由是             。
【实验与结论】
(1)为验证猜想2，甲同学取少量废液装入试管中，然后滴入AgNO₃溶液，产生白色沉淀，滴加稀硝酸沉淀不溶解。于是甲认为猜想2正确。甲同学的实验________（填“能”或“不能”）验证猜想2的正确性，原因是________________________________。
(2)乙同学为验证猜想3，选锌粒做试剂。假设猜想3是正确的，验证时反应的化学方程式       。
(3)若猜想4正确，且最终欲得到纯净的氯化钠溶液需加入_____溶液。
【拓展与应用】
若废液中的溶质是NaCl和HCl，根据HCl的性质，无需另加试剂，只要对废液进行_________操作即可从废液中得到NaCl固体。此方法的缺点是_________________。

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                                                。

已知：常温下，CO₂、水都能与过氧化钠（化学式 Na₂O₂）反应产生 O₂，其中CO₂ 与 Na₂O₂ 反应的化学方程式为 2CO₂ + 2Na₂O₂ =2Na₂CO₃ +O₂。某校化学活动小组为探究 CO2与Na₂O₂反应的产物的性质，设计了如下图所示的实验装置。

⑴仪器 a 的名称是：                    。
⑵装置 B 的作用是                            。
⑶装置 A 中，发生反应的化学方程式                                        。
⑷装置 D 玻璃管中，可以观察到的现象是                                                               ，该反应的化学方程式为                                                                          。
⑸反应后，将装置 C 中的固体物质溶于水配成溶液，然后向该溶液中加入              （选填“盐酸”、“CaCl2 溶液”、“石蕊试液”之一），会出现                       的现象。
⑹反应完毕后，测得装置 C 的总质量增加了 14g，则产生 O2 的质量为   g。

某实验小组的同学从不同角度对稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应进行了探究，请填写下列空白。
（1）如何用实验验证稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应？
方案一： ________________________________________

实验步骤	实验现象	结论
先用pH试纸测定稀盐酸的pH，再逐渐滴加氢氧化钠溶液，并不断振荡，同时测定混合液的pH	pH逐渐变大，最后pH7	稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应

分析上述方案中，为什么强调只有测得pH 7才能证明反应发生了？
方案二：如下图向盛有NaOH溶液的烧杯中先滴加酚酞试液，后滴加稀盐酸至过量，观察到的现象是____________________；

结论：稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为____________________。上述两个方案在设计思路上的相同点是____________________。
（2）探究稀盐酸与氢氧化钠溶液是否恰好完全反应？

实验步骤	实验现象	结论及化学方程式
取少量方案二反应后的溶液于试管中，滴加硫酸铜溶液	若生成蓝色沉淀	氢氧化钠有剩余，反应的化学方程式为_______________
若没有明显现象	二者恰好完全反应

小明同学对此提出质疑，没有明显现象也不能证明稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应，理由是：______________________________。为此他认为还需要补充下列实验：

	实验操作	实验现象	结论及化学方程式
补充方案	取上述少量方案二所得溶液于试管，加入________（填一种试剂的名称），观察现象	____________	二者恰好完全反应

 

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。

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．

小明和他的同学在实验室发现上一次实验后忘记塞上瓶塞的氢氧化钠溶液的试剂瓶瓶口周围有一些白色固体。他们怀疑氢氧化钠溶液已经变质，于是进行了如下实验探究。
【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质？
【提出猜想】
①该氢氧化钠溶液没有变质；②该氢氧化钠溶液部分变质；③该氢氧化钠溶液全部变质。
【实验验证】

【讨论】小明同学认为，根据上述实验（1）（2）可推断，猜想②正确。而小张则认为猜想③也可能正确，理由是                                                     。
于是小王又设计了如下补充实验：
（1）取原溶液少量于试管中，逐滴加入BaCl₂溶液至                。静置，分层。
（2）取上层清液，向其中加入CuSO₄溶液，若有蓝色沉淀产生，则说明氢氧化钠溶液部分变质，化学方程式：                                       。反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。
【反思】该氢氧化钠溶液变质的原因可能是（用化学方程式示）：                         。
由此，同学们建议实验室保存氢氧化钠时应注意密封保存。药品密封保存的原因很多，请你写出浓硫酸需要密封保存的原因                                         。为了除去氢氧化钠溶液中变质产生的碳酸钠，你认为可选用下列物质中的      （填序号）。

A．稀盐酸

B．氢氧化钙溶液

C．氯化钙溶液

D．氯化钠溶液

(8分)实验与探究是化学学习的重要方法和内容。
（1）今年4月，我市各学校进行了实验操作考查。小张同学进行的实验考查是“用稀盐酸鉴别氢氧化钠（NaOH）溶液和碳酸钠（Na₂CO₃）溶液，
①小张同学的实验记录如下表，请补充完整：

（2）在实验台上有三瓶未贴标签的溶液，已知分别是碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液和稀盐酸。为区别这三种溶液，在老师指导下，兴趣小组的同学把这三种溶液按A、B、C进行编号，然后分别各取适量作为样品加入到三支试管中，进行了如下图所示的探究活动：

步骤一中，C无明显现象，A、B溶液的颜色变成红色；
步骤二中，A、B溶液的颜色由红色变成无色，且B溶液中有气泡冒出。
①根据上述实验现象可知，A、B、C溶液分别是              、      ________、                   
②某小组同学在进行步骤一实验时出现异常现象：往A溶液中加入酚酞试液时，溶液颜色先变成红色，振荡后迅速变成无色。老师指出这是因为溶液浓度过大造成的。接着，老师往该试管的溶液中加入适量盐酸，观察到A溶液的颜色又变成红色，此时溶液中含有的溶质主要是_________________________（酚酞除外）。