初中化学还原反应探究题

某化工厂生产过程中的残液含有硝酸银，取少量该残液样品，分别盛在 $A$、 $B$两支试管中，再分别加入不同质量的黄铜片（铜锌合金），充分反应后过滤，分别取滤渣工滤液进行下表所示实验．请你参与实验探究：
（1）用化学式填写下列实验报告中的空格：

实验操作	实验现象	分析与结论
①将 $A$试管滤出的滤渣洗涤后，取样，再加入稀盐酸	有无色气泡产生	从 $A$试管得到的滤渣的成分是
②取少量 $B$试管得到的滤液，滴加少量稀盐酸	无明显现象	从 $B$试管得到的滤液中的溶质一定有，可能有

（2）若要验证 $B$试管得到的滤液中可能含有的溶质，可以采用的物理方法是；可以采用的化学方法是向滤液中加入（填写一种物质的化学式），并观察现象．

如图所示，某实验小组进行以下实验：

（1）上述实验进行对比的目的是　                      ．
（2）实验后，将A、B两试管中的溶液倒入同一个洁净的烧杯中，溶液无色．再向其中加入一定量的碳酸钠溶液（提示：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl），所得混合物中溶液的溶质成分有四种情况，请补充完整（酚酞省略不写）：①NaCl；②　        　；③　          　；④　         　．若该混合物中溶液无色，选用一种试剂即可确定溶质成分是哪种情况，写出所加试剂，预期现象和结论．

甲同学为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液，设计了如下图所示的四组实验方案。

（1）其中能达到实验目的的是________________
（2）在C组实验中发生的化学方程式为________________________________
（3）实验结束后，甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中，看到溶液变浑浊，该现象说明有________________物质生成（填化学式），滴入酚酞后溶液呈红色。
（4）滴入酚酞后溶液呈红色，说明溶液呈碱性。使溶液呈碱性的物质是什么呢？甲同学进一步推测：溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和________________三种物质中的一种，或是三种物质两两混合组成的混合物。
（5）为了验证推测，甲同学查阅资料，获悉氯化钡溶液呈中性，并设计如下实验加以验证。请根据要求完成下列空白：

实验内容	预测现象	结论
取少量容器中的上层溶液于试管中，加入过量的氯化钡溶液，静置	①若有白色沉淀，溶液呈无色	物质是碳酸钠
②若无沉淀生成，溶液呈红色	物质是氢氧化钙
③若有白色沉淀，溶液呈红色	____________________

（6）乙同学认为甲同学第②部验证的结论不严密，原因是________________；________________。

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________________。

中和反应是中学化学中重要的学习内容，其在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。

（1）上图表示盐酸和氢氧化钠溶液发生反应过程中溶液的pH的变化曲线。
请从曲线图中获取信息，回答下列问题：
①图1图象表示盐酸和氢氧化钠溶
液发生反应过程中溶液的pH变化。进行该反应的实验操作是按照图2中的_______（填甲或乙）图所示进行的。
②曲线上M点表示盐酸和氢氧化钠溶液反应的情况是_______。
③向烧杯中倾倒20 g（滴有2滴酚酞试液）质量分数为4.0%的氢氧化钠溶液，振荡，再逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸，边滴边振荡，直至溶液刚好变为_______色为止，共用去稀盐酸10 g，则反应后溶液中溶质质量分数为_______。要使反应后的溶液变成20℃时的饱和溶液，需要加入氯化钠固体的质量是_______g(结果精确到0.1 g)。已知：20℃时氯化钠的溶解度为36.0 g。
（2）为证明中和反应是放热反应，某小组进行了如图所示的实验操作：

根据图示实验，甲同学认为：NaOH与稀盐 酸发生的中和反应是放热反应。乙同学认为：甲同学得出这个结论的依据不科学，理由是__________。
（3）为探究影响中和反应放出热量多少的因素，他们又进行了如下实验：在编号为A、B、C、D、E的五只烧杯中各装入36.5 g溶质质量分数分别为5%、10%、15%、20%、25%的盐酸，再向上述五只烧杯中分别加入40 g 20%的氢氧化钠溶液，最后测量其温度，数据记录如下：

实验结论：影响该中和反应放出热量多少的因素是_______。

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．

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

某实验小组对实验室制取氢气的反应原理进行探究。
【知识回顾】能产生氢气的化学反应有： ①水电解     ②活泼金属与酸反应
【讨论交流】反应①的化学方程式；同学们讨论后认为该反应不适用于实验室制取氢气。
【实验探究】为了探究哪种物质更适合用于实验室制取氢气，大家设计了如下实验：

【分析与结论】填写实验报告。

实验	实验现象	实验结论
A	剧烈反应，迅速产生大量气泡，试管外壁	反应速率过快，气体不便收集，不能用于实验室制取氢气
B	缓慢产生少量气泡	反应速率过慢,不能用于实验室制取氢气
C	较快产生大量气泡，试管外壁发热

通过实验得出，适合实验室制取氢气的化学反应方程式为；
【知识拓展】（1）确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑诸多因素，如反应的快慢、收集的难易、等。
（2）用稀盐酸制取氢气时，制得的气体中可能会增加的杂质为。

(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。

(4分)某同学用如图所示的装置探究二氧化碳气体与氢氧化钠的反应（装置气密性良好）。请回答下列问题：

（1）向B中反应后的液体中滴加氢氧化钙溶液，能观察到的现象是           ；
（2）B中气球体积变大的原因是             ；
（3）通过对比A、B中气球体积变化不同，可以说明的结论是             。

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_________________。

在一次化学实验课上，各小组同学用不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳，小明发现，相邻小组气体产生的速率比自己小组的快，于是对此现象进行探究：
此反应的化学方程式为                                         。
【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么？
【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同；②所用盐酸的溶质质量分数不同；
③还可能是…………
【设计实验】（1）验证猜想①是否成立，设计的实验是：分别取大小相同、质量相同、                    的石块，加入质量相同、溶质质量分数相同的稀盐酸进行实验。
（2）验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是                                。
【拓展延伸】上述实验中，小明采用了                   的研究方法。

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：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡
实验现象：       结论：猜想一不正确
实验步骤：实验步骤取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量
实验现象：         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）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？      （填序号）

A．pH试纸

B．铜

C．紫色石蕊溶液

D．硝酸银溶液

（3）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是     （写一条）。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        。

某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中（如下图），有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损，于是决定对这瓶溶液进行实验探究：

提出问题】这瓶溶液是什么溶液？
【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
【提出猜想】这瓶溶液是：猜想一：氯化钠溶液；猜想二：氢氧化钠溶液；猜想三：碳酸钠溶液。
【实验推断】
（1）小丽取样滴加无酚酞试液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是       溶液，
（2）小刚另取样滴加稀盐酸有         产生，反应的化学方程式为                ，
小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。
（3）小青认为小刚的结论不完全正确， 小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：
【继续探究】另取样加入过量的CaCl₂溶液，观察到有           产生，静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是                      。
【探究启示】实验取完药品后应                。
【拓展迁移】若该溶液与盐酸发生中和反应，恰好完全反应的微观过程如图所示，反应的实质表达式为：H⁺ + OH^- = H₂O，则反应后溶液中存在的阴、阳离子是               （填符号）。

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。

(11分)实验设计中常通过放大、转化等方式使化学反应现象显现出来，从而达到实验目的。
【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：在NaOH溶液中滴入几滴酚酞后再滴加盐酸，当观察到         时，即可确定二者发生了化学反应。其中和反应方程式为              。
方案二：在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。实验测得其图象如下图。

（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”作为判断的理由是        
方案三：NaOH溶液与稀盐酸反应放热，若混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应。某同学将不同溶质质量分数的盐酸和NaOH溶液各10 mL混合，用温度计测定室温下混合前后温度的变化，并记录了每次混合前后温度的升高值△t（如表1）

（1）表中x约为      。
（2）某同学在没使用温度计的情况下，通过图1所示装置完成了实验。则该同学根据    判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。但有同学认为单凭此现象不足以说明该反应放热，其理由是        。
（3）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）。
【拓展应用】下列几个方案中一定能证明CO₂与NaOH溶液反应的是      。