初中化学还原反应探究题

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。

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.）

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。

CO₂通入NaOH溶液中没有明显现象，CO₂与NaOH是否发生了化学反应呢？某化学兴趣小组的同学们对此进行了探究。
【查阅资料】①通常情况下，1体积水溶解1体积的CO₂。
②在一定浓度的溶液中，有微溶物生成的复分解反应也能发生。
【实验探究】小红同学设计了下图所示的实验装置（锥形瓶内充满CO₂），并进行实验。

打开瓶塞和活塞，使NaOH溶液快速滴入锥形瓶中，立即关闭活塞（漏斗中仍有溶液剩余），观察到U形管左侧的红墨水液面______（填“升高”、“降低”或“不移动”），小红根据现象判断CO₂和NaOH发生了反应，理由是___________。请根据初中化学知识写出CO₂与NaOH溶液反应的化学方程式：____________。
【反思与评价1】小明认为小红的实验方案不严密，理由是_______________________。
【拓展实验】兴趣小组的同学们为此又设计了下表所示的两种方法，进一步探究。请填写表中的空格。

实验方法	操作过程	现象	实验结论
方法一	取小红实验后锥形瓶内的溶液适量，加入足量CaCl2溶液	有白色沉淀生成	CO2与NaOH发生了反应
方法二	取小红实验后锥形瓶内的溶液适量，加入足量稀硫酸	______________

【反思与评价2】同学们经过讨论，认为【拓展实验】的______（填“方法一”或“方法二”）依然不严密，理由是___________________________（用化学方程式表示）。

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……”

中和反应是一类重要的反应。根据要求回答问题：
（1）许多物质在溶液中以离子形式存在。下图表示HCl、NaOH溶液及两者混合后溶质在溶液中的存在情况。

①盐酸具有酸的特性，是因为盐酸溶液中含有          （填微粒符号）。
②对比分析盐酸与氢氧化钠溶液混合前后溶液离子存在情况，可知两者反应时不会减少的离子是      。
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。请结合上图并从微粒的角度分析，盐酸与氢氧化钠反应时，为何酸、碱各自的特性都消失？答：                    。
（2）日常生活中，凡是使酸的酸性消失或碱的碱性消失的反应均被称为“中和”。如使用碳酸氢钠（其溶液显碱性）治疗胃酸（主要成分为盐酸）过多症，就因碳酸氢钠能使胃酸的酸性消失，而称为碳酸氢钠“中和”了过多的胃酸。现有碳酸氢钠溶液、酚酞溶液和盐酸溶液，设计实验证明碳酸氢钠溶液与盐酸反应时，碳酸氢钠溶液的碱性、盐酸的酸性都将各自消失。

操作	现象	结论
实验1：往装有碳酸氢钠溶液的试管中先加入2-3滴酚酞溶液，再逐滴加入盐酸直至恰好完全反应	滴入酚酞时的现象：         ； 逐滴加入盐酸的现象： ________________。	两者反应时，碳酸氢钠溶液碱性消失
实验2：		两者反应时，盐酸溶液酸性消失

 

甲、乙、丙三位同学为一家化工厂的污水设计排污方案，请你就他们的探究过程回答有关问题．
Ⅰ．首先用pH试纸检测污水的酸碱性．三位同学分别进行如下实验：
甲：取pH试纸于玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸行，测得pH＜7；
乙：取pH试纸于玻璃片上，先用蒸馏水湿润，再用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，测得pH＜7；
丙：取pH试纸直接浸入待测液中，测得pH＜7．
（1）以上三位同学中操作规范的是     ，污水显       ．
Ⅱ．利用中和反应原理测定污水中污染物（设为盐酸）的质量分数．
甲、乙两同学设计的方案如图甲、乙所示：
（2）甲同学取少量反应后的溶液于试管中，滴加几滴无色酚酞试液，酚酞变红色，于是得出“两种物质已恰好中和”的结论．你认为他的结论是否正确？                  ，
理由是                                          ．
（3）乙同学当观察到                             现象时即恰好完全反应，若此时消耗NaOH溶液2g，则污水中HCl的质量分数为               ．
（4）实验过程中，NaOH溶液必须用胶头滴管逐滴加入，且要用玻璃棒不断搅拌，目的是           ．
（5）除去污水中的盐酸，你建议选用的原料是      ．

A．NaOH

B．Ca（OH）2

C．CuO

D．Fe

（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)                             。

某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时，发现一个意外现象：将酚酞试液滴入某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失。
【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色？
【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想：
甲同学：可能是酚酞与O₂发生了反应；
乙同学：可能是NaOH溶液与空气中的CO₂发生了反应；
丙同学：可能与               大小有关；
【设计实验】三位同学分别设计实验验证自己的猜想：
（1）甲同学设计了如下实验，请你填写下表。

实验步骤	设计这一步骤的目的	实验现象	实验结论
①将NaOH溶液加热煮沸	①	溶液变红，过一会儿红色消失	甲同学猜想___________（填“正确”或不正确”）新课
②向冷却后的溶液中滴人酚酞，并滴一些植物油在其上方	②

（2）乙同学设计如图一装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，于是认定自己的猜想正确。写出CO₂与NaOH溶液反应的化学方程式：                                   。
甲同学认为乙同学的实验不够严谨，理由是：                                     。
（3）丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色。他在a、b、c三个比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的NaOH溶液，然后各滴加2滴酚酞试液。溶液颜色的变化曲线如图[说明：溶液无色时色度值（透过率）为100%]。请你观察图二写出规律性结论：_____________________                。

某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图1）溶于水，有许多气泡产生（如图2）。该小组同学进行如下探究。

探究一：该气体的成分。
【猜想与假设】小华说：该气体可能是CO₂、O₂、CO、H₂、N₂。
小明说：不可能含有N₂，因为_________________________。
小芳说：不可能含有CO和H₂，因为从药品安全角度考虑，H₂易燃易爆，CO有毒。
该小组同学认为：该气体可能含有CO₂、O₂中的一种或两种。
【进行实验】

实验编号	实验操作	实验现象
①	将气体通入澄清的石灰水中	澄清石灰水变浑浊
②	将带火星的木条伸入该气体中	带火星的木条没有复燃

【得出结论】（1）由实验①可知，该气体中肯定含有_________，写出该反应的化学方程式_____________________________________________________。
（2）由实验②              （填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气。
探究二：维C泡腾片溶液的酸碱性。
向维C泡腾片溶液中滴加石蕊试液，溶液变红，说明溶液显       性。

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

 

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

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                                                。

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．