初中化学还原反应探究题

甲为初中化学常见物质，请根据下列叙述回答问题。
（1）若甲可以用于灭火，将甲通入紫色石蕊试液中，观察到试液变红色，发生反应的化学
方程式为__________。
（2）若甲是一种红色固体氧化物，将甲放入过量的稀盐酸中，观察到固体消失，       。
反应后所得溶液的溶质为__________。
（3）若甲含有4种元素且能与稀盐酸反应产生气泡。向甲的溶液中加入过量氢氧化钠溶液，发生反应生成乙和水，但无明显现象；向反应后的溶液中逐滴滴加稀盐酸，一段时间后产生气泡。甲与氢氧化钠溶液的反应方程式为___________。
（4）若一定量的甲与乙在一定条件下发生反应，下列情况与图像的对应关系正确的是       __________ (填序号)。

	甲	乙	y轴含义
A	生石灰	水	固体质量
B	铜锌合金粉末	硫酸铜溶液	溶液质量
C	工业炼铁的尾气	氢氧化钠溶液	气体质量
D	密闭容器中的空气	红磷	反应过程中容器内压强

二氧化硫与二氧化碳具有某些相似的化学性质。为研究二氧化硫的性质，化学小组同学用如图所示装置进行实验。

关闭K₁、K₂，将燃烧匙中硫粉在空气中点燃，迅速伸入如图所示瓶中，可以观察到火焰呈蓝紫色，则瓶内的气体是     ，硫燃烧反应的化学方程式是     。瓶内的石蕊溶液由紫色变为红色，原因是     。
（1）若只打开K₁，烧杯内的兵乓球被吸在漏斗口，原因是     。
（2）若注射器中盛有溶液A，只打开K₂，可观察到的现象是     ，瓶内溶液变为蓝色，溶液A一定具有的性质是     。
（3）若注射器中盛有澄清石灰水，打开K₁、K₂，向外拉注射器，可观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式是     。

同学们在学习Ca(OH)₂的化学性质时，对Ca(OH)₂溶液和Na₂CO₃溶液反应后过滤得到的滤液的成分进行探究。请你一同探究并回答下列问题：

【提出问题】 滤液中的溶质是什么物质？
【猜想假设】 猜想Ⅰ：只含有NaOH；         
猜想Ⅱ：可能含有                 ；
猜想Ⅲ：可能含有NaOH  Na₂CO₃；
猜想Ⅳ：可能含有NaOH  Ca(OH)₂  Na₂CO₃；
【分析讨论】经分析和讨论，全体同学认为猜想      肯定不合理，理由是          。
【实验设计】现实验室仅提供稀盐酸、氯化钙溶液、酚酞溶液和必要的仪器，设计一个实验来验证猜想Ⅲ是正确的。请在空格内写出实验操作、预计现象和结论。通过查阅资料知道：①氯化钙溶液呈中性；②碳酸钠（俗名纯碱）的水溶液呈碱性。

实验操作	预期现象和结论

某化学课堂围绕，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动．以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式　                                     　。
【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？
【假设猜想】针对疑问，太家纷纷提出猜想．甲组同学的猜想如下：
猜想一：只有Na₂SO₄               猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄
猜想三：有Na₂SO₄和NaOH         猜想四：有Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的．不合理的猜想是　    　。
【实验探究】（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO₄溶液，无明显变化，溶液中一定没有　                                      　。
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC1₂溶液、Na₂CO₃溶液，进行如下三个方案的探究．

实验方案	测溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象	试纸变色，对比比色卡，pH＜7	。	产生白色沉淀
实验结论	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定．同时指出【实验探究】（2）中存在两处明显错误，请大家反思．同学们经过反思发现了这两处错误：
（1）实验操作中的错误是　                                           　。
（2）实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是　                         　。

同学们在学习碱的化学性质时，进行了如下图所示的实验。

（1）写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式                         。
（2）乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现象是                       。
（3）丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。
（4）实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，最终看到废液浑浊并呈红色，产生疑问。
【提出问题】废液中含有哪些物质？
【交流讨论】①一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和        (写物质名称)。
②还含有能使废液呈碱性的物质．能使废液呈碱性的物质是什么？同学们有如下猜想。
小云认为：只有碳酸钠；小红认为：只有氢氧化钙；小林认为：是氢氧化钠和碳酸钠
【实验设计】小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想。查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性，并设计如下实验。请你将小方的实验设计补充完整。

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置。	①有白色沉淀，溶液呈红色。	小林的猜想正确。
②                        。	小云的猜想正确。
③没有白色沉淀，溶液呈红色。	小红的猜想正确。

【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑        。

某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后（用石灰石和稀盐酸制取），对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣，他们继续进行了以下实验探究。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理，可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。若剩余溶液显酸性（含有H⁺），说明含有氯化氢。
【查阅资料】碳酸钙不溶于水，氢氧化钙微溶于水，氯化钙溶液呈中性。
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中，微热后冷却到室温。请设计三种实验方案，用三种不同类别的物质检验烧杯中的溶液是否含有氯化氢，并根据实验过程完成下表需填写的内容。

	实验操作	实验现象	实验结论
方案一	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中滴加2至3滴紫色石蕊试液		溶液显酸性（含有H^+）；溶质中有氯化氢。
方案二		有气泡产生
方案三

 【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体，同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的____________（填化学式），经____________、蒸发等操作后即可完成。

红枣包装中常使用一种“504双吸剂”，其成分为铁粉、生石灰等。实验小组同学对一包使用过的“504双吸剂”进行了如下探究。
【提出问题】使用后固体的成分是什么？
【查阅资料】Fe + 2FeCl₃ === 3FeCl₂
【进行猜想】固体成分可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂和CaCO₃。
【进行实验】
甲同学的实验记录：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体放入试管中，滴加一定量的     ，用带导管的单孔塞塞紧试管口，导管另一端伸入澄清石灰水中。	试管中固体逐渐减少，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，澄清石灰水变浑浊。	固体中一定含有   ， 不含Fe2O3。
取少量固体放入试管中，加水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液。	试管底部有不溶物，      。	固体中含有氧化钙和氢氧化钙。

实验质疑：你认为甲同学得出的实验结论是否正确，并阐述理由：     。
乙同学的实验：
       
综合上述实验过程和数据回答问题：
① 加足量碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式为       。
②“504双吸剂”使用后固体的成分是     。
【反思与评价】
依据甲、乙同学的实验，得出的下列结论中，正确的是     （填字母序号）。
A．甲同学实验中得到的浅绿色溶液中溶质一定有FeCl₂、CaCl₂
B．乙同学实验过程中共有3个反应发生
C．乙同学实验中得到的黄色溶液中溶质为FeCl₃、CaCl₂
D．甲、乙两位同学实验中都有气体产生，但生成的气体成分不同

依据表中的元素所组成初中化学常见的物质，回答下列问题。

元素名称	氢	碳	氧	氯	钠	钙
元素符号	H	C	O	Cl	Na	Ca

 
（1）A、B组成元素相同，一定条件下可发生反应A→B+C，则C物质是______。
（2）D、E、F含有相同的金属元素，F俗称小苏打，已知在溶液中D与F反应生成E和B，则该反应的化学方程式为_____________________。
（3）向某红色溶液中滴加D溶液，溶液颜色经历红色→紫色→蓝色的变化过程，且无气体、无沉淀产生。则原红色溶液中的溶质是_______________，D物质是______________。
（4）向X物质的饱和溶液中加入物质Y，溶液变浑浊，在向其中加入足量稀盐酸，溶液变澄清、无气体产生。则溶液变浑浊的原因是__________[填序号]。
①X是Ca(OH)₂、加入的物质Y是CO₂，二者发生反应生成CaCO₃；
②X是Na₂CO₃、加入的物质Y是Ca(OH)₂，二者发生反应生成CaCO₃；
③X是Ca(OH)₂、加入的物质Y是CaO，CaO与水反应消耗溶剂使Ca(OH)₂析出；
④X是Ca(OH)₂、加入的物质Y是CaO，CaO与水反应生成的Ca(OH)₂不能再溶解；
⑤X是Ca(OH)₂、加入的物质Y是CaO，CaO与水反应放热使Ca(OH)₂溶解度减小而析出；

(8分)化学小组在老师的指导下，完成了一个兴趣实验。向包有Na₂O₂的脱脂棉中吹气，发现脱脂棉剧烈燃烧起来。于是他们决定探究脱脂棉燃烧的原因。请你参与他们的探究。
【提出问题】脱脂棉为什么会燃烧?
【查阅资料】
1. Na₂O₂是一种淡黄色固体，常温下能与CO₂、H₂O、HCl气体等物质发生反应，不能与N₂发生反应。
2. 人呼出的气体的主要成分及含量：N₂：74%；O₂：16%；水蒸气：6%；CO₂：4%
3. CO₂既不与NaHCO₃反应，也不溶于饱和的NaHCO₃溶液。
【猜想与假设】
1. 可能是CO₂与Na₂O₂反应产生了O₂，释放出热量。
2. 可能是H₂O与Na₂O₂反应产生了O₂，释放出热量。
3. 可能是_______与Na₂O₂反应产生了O₂，释放出热量。
【实验验证】
实验I：验证CO₂与Na₂O₂反应产生了O₂，释放出热量。
甲小组同学用图1所示装置（部分夹持装置略去）制取并收集了一瓶CO₂气体，将包有Na₂O₂的脱脂棉放在燃烧匙中，伸入集气瓶，观察到脱脂棉剧烈燃烧。得出结论，猜想1成立。乙小组同学认为上述实验不足以证明CO₂与Na₂O₂反应产生了O₂，理由是__________。

图 1
同学们经过讨论，对上述实验方案进行了改进，用图2所示的装置（部分夹持装置略去）进行实验验证猜想1成立。打开止水夹K，鼓入纯净、干燥的氮气一段时间后，关闭止水夹K。注入稀盐酸，观察到脱脂棉剧烈燃烧。

【解释与结论】
1．装置A中发生反应的化学方程式为________________。
2．装置B的作用是__________________。
3．装置C中盛放的药品是___________，作用是__________________。
实验II：验证H₂O与Na₂O₂反应产生了O₂，释放出热量。
请你设计一个实验方案，验证H₂O与Na₂O₂反应产生了O₂，释放出热量（写出实验步骤、现象及结论）___________。

资料表明：在不同温度下，CO可将Fe₂O₃还原为Fe、Fe₃O₄中的一种或两种。为探究温度对该反应产物的影响，进行如下实验。
【查阅资料】
Ⅰ．Fe₃O₄与盐酸反应，得到FeCl₂和FeCl₃的混合溶液
Ⅱ．用溶质质量分数一定的FeCl₂和FeCl₃溶液进行如下实验，为方案设计提供参考

	FeCl2溶液	FeCl3溶液
加入Fe	无明显变化	溶液变成浅绿色
加试剂A	无明显变化	溶液变成红色

【实验过程】
甲、乙两组同学分别用酒精灯和酒精喷灯作为热源进行CO还原Fe₂O₃的实验，检验得到的黑色固体的成分，实验记录如下。

实验操作	实验现象	结论与解释
①取少量的黑色固体于试管中，滴加适量的______ ②向步骤①所得的溶液中，滴加试剂A	甲组： 固体溶解，无气泡冒出 加试剂A后，溶液变成红色	黑色固体的成分是______ 甲组用CO还原Fe2O3反应的化学方程式是______
乙组： 固体溶解，              加试剂A后，溶液颜色无明显变化	黑色固体的成分是Fe

【实验反思】
（1）结合此次探究活动，你认为下列说法正确的是______（填序号）。
a．温度会影响反应的产物
b．试剂A用于检验FeCl₃溶液
c．进行CO还原Fe₂O₃的实验时，一定要进行尾气处理
d．得到的黑色固体的质量一定小于参加反应的Fe₂O₃的质量
（2）有人认为乙组的实验结论有欠缺，你是否认同此观点，其理由是                            。

课外小组同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色液体（下图），想通过探究确定其成分，以便重新利用。

【初步分析】操作不规范可能造成标签破损，能造成标签破损的不当操作有         （写一点）。根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是       （填字母代号）。
A．酸               B．碱             C．盐
【查阅资料】初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃。有关四种物质的信息如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
20^oC溶解度/g	36	109	21．5	9．6
水溶液的pH	7	14	11	9

【实验探究】为确定该溶液的成分，小芳设计了如图乙所示的实验过程：
      
（1）实验①观察到紫色石蕊试液变蓝，由此得出结论是         。
（2）实验②观察到有气泡产生，还有可能观察到的现象是         。
【得出结论】通过以上活动，小刚认为不能确定瓶中试剂的成分，小芳认为可以，小芳的理由是         。
【拓展应用】通过以上探究活动，小组同学联想到二氧化碳与氢氧化钠的反应，设计了如图丙所示实验，观察到的现象是         。

某同学用如下实验装置探究CO₂与NaOH溶液能否反应。锥形瓶中的溶液为氢氧化钠溶液或澄清石灰水（均为200mL）。
【查阅资料】通常状况下，1体积水能溶解1体积二氧化碳

①A中的溶液是（15）,B中的溶液是（16），证明氢氧化钠溶液可以与二氧化碳反应的现象是（17）。
②请判断V（18）200mL（填“＞”、“＜”或“=”）。
③如果不用B装置，实验后向锥形瓶A中的溶液中加入（19），如出现（20），该现象也能证明二氧化碳和氢氧化钠溶液反应。

我国著名的闽籍制碱专家侯德榜，在纯碱制造方面做出了重大贡献。用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质，化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究，在老师的指导下，他们设计了下列两种实验方案进行试验。
资料摘要：碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳。
[方案一]样品与氯化钙溶液反应,测定Na₂CO₃的质量分数
（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：

实验操作	实验现象	实验结论
取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加足量的CaCl2溶液。	产生白色沉淀	反应的化学方程式：

 
（2）分析滴加的CaCl₂溶液要足量的原因：                      。
（3）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量。利用沉淀物质量计算Na₂CO₃的质量分数为91%。如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于91%，这是因为         。
[方案二] 样品与稀盐酸反应,测定Na₂CO₃的质量分数利用下图所示实验装置（铁架台略去）和试剂，通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO₂气体的质量，计算Na₂CO₃的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的）。

（4）打开止水夹K，先对装置A和B（已连接）通入已除去CO₂的空气一会儿，以排尽装置A和B中含有的    ，再接上装置C和D。
（5）关闭止水夹K，加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应）。待装置A中的反应结束后，再一次打开止水夹K，继续往装置通入已除去CO₂的空气一会儿，目的是                   。装置   （填标号）在反应前后的质量差就是产生CO₂的质量，由此计算出该样品中Na₂CO₃的质量分数。若没有装置D，将会使测定结果   （选填“偏大”或“偏小”）。
（6）某纯碱样品中含有杂质NaCl，为测定该样品中Na₂CO₃的质量分数，称取纯碱样品6 g，放入20 g水中使其完全溶解，再加入稀盐酸26.2 g，恰好完全反应，反应后溶液的总质量为50 g。试计算：①生成二氧化碳的质量；②样品中Na₂CO₃的质量分数。（写出计算过程，结果保留一位小数）

老师发现实验室有一瓶学生忘记盖瓶塞的氢氧化钠溶液(以下简称试液)，于是老师因势利导提出了这样可能会使药品变质的问题，请你和同学们一起进行实验探究。
[猜想与假设]学生甲：试液已经变质。
学生乙：试液没有变质。
学生甲猜想试液已经变质的依据是（1）                          (写化学方程式)。
[收集证据]学生甲取少量试液于试管中，滴加稀盐酸观察到有（2）                          。
[解释与结论]根据实验现象学生们确定甲同学的猜想是正确的。
[反思与评价]由此学生们认识到取用药品后应（3）                          。
[表达与交流]甲提出问题：如何证明试液部分变质?
乙回答：应取少量试液于试管中，加入（4）     溶液，振荡，过滤，向滤液中加入无色的（5）           溶液，振荡，观察到（6）                          ，证明试
液部分变质。
乙提出问题：如何除去试液中的杂质?
甲回答：应取剩余试液于烧杯中，加入（7）      溶液，充分搅拌，过滤即可得到纯净的氢氧化钠溶液。

小明对家里月饼包装中袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如图所示，对固体的成分产生了兴趣。

于是和同学一起，设计实验进行探究：
[提出问题]久置固体的成分是什么？
[查阅资料]铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
[作出猜想]久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂和CaCO₃。
[实验探究1]甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
（1）取少量固体放于试管中，加足量蒸馏水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液	固体溶解时试管外壁发烫，试管底部有不溶物，溶液变红。	固体中一定含有       和氢氧化钙．此过程的化学方程式                。
（2）另取少量固体放于试管中，滴加足量的稀盐酸	固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液。	固体中一定含有         ，一定不含           。
（3）将步骤（2）中产生的气体通入到澄清的石灰水中		固体中一定含有CaCO3

 
[交流与反思]
（1）乙同学认为甲同学的实验中不能得出一定含Ca(OH)₂的结论，理由是                                 。
（2）丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论，理由是                             。