初中化学还原反应探究题

氯气是自来水厂常用的消毒剂，某校化学兴趣小组的同学对它的性质很感兴趣，查阅下列有关资料并进行相关实验的探究：
【资料1】：氯气的某些化学性质与氧气相似。
【猜想一】：氯气有助燃性
【实验探究Ⅰ】：点燃，把燃着的氢气放入装满氯气的集气瓶中，氢气能继续燃烧，生成一种有刺激性气味的无色气体，反应的化学方程式为：                           。
由此可知【猜想一】                 （填“成立”或“不成立”）
【资料2】：氯气能与水发生化学反应：Cl₂ + H₂O  =  HCl  +  HClO。
其中次氯酸（HClO）中氯元素的化合价为                     。
【猜想二】： 氯气可用于消毒是因为与水反应生成的盐酸，还是次氯酸（HClO）能消毒？
【资料3】：某些物质能用于杀菌消毒是因为能分解出氧气。
某同学根据已有知识和阅读【资料3】后能够确定消毒的物质肯定不是                。
【实验探究Ⅱ】： 他将氯气通入装有适量水的试管中充分反应后，把试管放在阳光下照射，将带火星的木条伸入试管中时，发现木条能复燃。
【实验结论】：氯气与水反应生成的                    有杀菌消毒的作用
【拓展应用】;次氯酸在水溶液中能离解为H⁺和ClO^-，请问次氯酸能否与烧碱溶液发生中和反应？若能则写出相关的化学方程式                  （若不能则可不写化学方程式.）

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                                                。

油条是人们喜欢的早点，中国油条的传统加工配方是用明矾（KAl（SO₄）₂）作为膨松剂，明矾常引起铝残留影响人体健康问题，现在的膨松剂常用臭粉（碳酸氢铵）、小苏打。
（1）油条中的主要营养素是油脂和       
（2）“铝残留影响人体健康”中的铝是指     （选填“原子”或“元素”或“单质”）
（3）已知某膨松剂含碳酸氢铵、碳酸氢钠中的一种或两种，兴趣小组对该膨松剂进行如下探究：
【查阅资料】① 2NaHCO₃ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑； NH₄HCO₃ NH₃↑+H₂O+CO₂↑。
②氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。浓硫酸可用于吸收氨气。
③ 碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，能作干燥剂，和二氧化碳反应，不与氨气反应。
实验I：探究膨松剂的成分
按下图所示连接好装置。

实验记录

实验操作	主要实验现象	实验结论 及解释
①	检查装置的气密性		装置的气密性良好
②	点燃酒精灯。	试管中白色固体减少，红色石蕊试纸   ，澄清石灰水变浑浊。	有二氧化碳和氨气生成
③	继续充分 加热	试管中仍有固体。

 
得出结论：该膨松剂的成分为             （写出化学式）。
实验II：探究产生气体的量
①测定二氧化碳的质量：如下图所示装置（气密性良好，各装置中的试剂为足量）。

将8g膨松剂装入装置B中，加热前，先对已连接好的装置A、B和C通一段时间的空气，再连接装置D、E；加热过程中，装置C的作用是             ；停止加热后，继续通入一段时间的空气，目的是          。实验中，测定实验前后装置          （填字母序号）的质量，其质量差即为样品产生的二氧化碳气体的质量。若没有装置A，可能会造成测定结果         （填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
②测定氨气的质量：将上图装置中          （填字母序号） 的连接顺序为对调。另取8g膨松剂装入装置B中，通过测定实验前后盛有浓硫酸的试管质量，其质量差即为样品产生的氨气的质量。若该装置的质量增加了1.36g，则同时共产生二氧化碳质量是多少？ （有计算过程，结果精确到0.01）

(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）___________。

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________________。

在研究酸和碱的化学性质时，某小组同学想证明：稀硫酸与NaOH溶液混合后，虽然仍为无色溶液，但确实发生了化学反应。请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。
(1)方案一：①测定稀硫酸与NaOH溶液混合前后的pH。测定某NaOH溶液的pH，pH       7(选填“＜”“＞”或“＝”)。
②将一定量的稀硫酸加入该NaOH溶液中，混合均匀后测定其pH，pH＜7。
③结论：稀硫酸与NaOH溶液发生了化学反应，并且       过量。
(2)方案二：观察       。(根据图示实验步骤，概括方案要点)

结论：稀硫酸与NaOH溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为                             。
(3)上述两个方案在设计思想上的相同点是                            。

（1）化学与生活密切相关．妈妈为了给小明增加营养，制定了如表所示的食谱．

主食	米饭
副食	红烧肉、糖醋鱼、排骨汤
饮料	加钙牛奶

 
a．米饭中主要含有的营养素是   （填“糖类”或“油脂”）．为了使营养均衡，你建议应该增加的食物是   （填“蔬菜”或“火腿肠”）
b．小明妈妈在厨房用到的下列物品中，主要材料属于合成材料的是   （填序号）
①铁锅         ②棉布围裙           ③塑料手套．
c．在某活动中，小明同学不小心被蚂蚁咬了（蚂蚁毒液呈酸性），很痒，用下列物质涂抹可以减轻痛苦的是（填字母）   
A．食醋          B．肥皂液        C．汽水
（2）小明在查阅资料时看到这样一段话：“二氧化硫能使紫红色KMnO₄溶液变成无色溶液，反应方程式为：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2．
①方程式中最后一种物质的化学式印刷不清楚，小明根据上下文了解到该物质是一种常见的酸，请根据已学知识推测其化学式：        ，高锰酸钾中Mn元素化合价为    ，5SO₂中“5”的含义是           。
②信息提示：硫酸钾是由K⁺和SO₄^2-构成．硫酸钾溶液呈无色，盐溶液的颜色通常是由构成它的离子决定的．根据资料及信息提示，KMnO₄溶液呈现的紫红色可能是由   （填离子符号）离子表现出来的．
（3）现将H₂SO₄、Ba(OH)₂、Na₂CO₃三种物质同时加入到足量的水中，充分反应后过滤，得白色沉淀B和无色溶液A，经测定溶液pH＜7．
信息：⑴硫酸钡不溶于水也不溶于酸     ⑵碳酸钡不溶于水，但能溶于酸

据此判断：溶液A中一定存在粒子有            白色固体B属于        （填“纯净物”或“混合物”）．

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．

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

小明在实验室发现一瓶氢氧化钠固体没有塞上瓶塞，于是他和他的同学一起对这瓶氢氧化钠固体展开探究，请你与他们一起进行探究。
【提出问题】这瓶氢氧化钠固体是否变质？
【查阅资料】CaCl₂溶液呈中性。
【猜想与假设】
①氢氧化钠没有变质；②该氢氧化钠部分变质；③该氢氧化钠       。
【设计实验】取氢氧化钠固体样品溶于水配成溶液A，进行如下实验：

实验步骤	实验现象	结论及解释
（1）取少量溶液A于试管中，向其中滴加足量的稀盐酸；	有气泡产生	猜想         不成立
（2）另取少量溶液A于试管中，向其中滴加足量的氯化钙溶液；	产生	反应的化学方程式为：
（3）将步骤（2）所得的混合液静置，向上层清液中滴加无色的酚酞溶液。	溶液呈红色	猜想        成立

 
【反思与交流】
久置的氢氧化钠变质的原因是（用化学方程式表示）                  ，因此，氢氧化钠应        保存。
【探索与拓展】为进一步探究氢氧化钠的变质程度，小明称取18.6g氢氧化钠固体样品放入烧杯中，向其中逐滴加入稀盐酸，到不再产生气泡为止，共消耗稀盐酸100g，反应后称得烧杯中溶液的质量为114.2g。试计算：
（1）该样品中碳酸钠的质量为               ；
（2）该氢氧化钠的变质程度（即变质的氢氧化钠占变质前的氢氧化钠的质量分数）为              。

在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂，因而无法确定盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应．为了证明这两种物质是否恰好完全反应，从烧杯中取了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，观察到酚酞试液不变色．于是得出“两种物质已恰好完全中和”的结论．
（1）你认为此结论是否正确？        ，理由是                                      ；
（2）写出该中和反应的化学方程式                          ；
（3）请你另设计一个实验，探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和，填写下表：

实验操作	实验现象	结论
从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加碳酸钠溶液		（填“是”、“不是”）恰好完全反应

 
（4）写出（3）中可能发生反应的化学方程式                             

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                            。

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．

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         。

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．