初中化学还原反应探究题

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。

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．

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．

同学们运用对比的学习方法探究碱的性质。



（1）由上图实验一、二可知，氢氧化钠会吸收空气的           ，因此要密封保存。
（2）实验三中可观察到三个软塑料瓶变瘪的程度大小为A＞B＞C， A瓶内发生反应的化学方程式为         ，对比A瓶与           （选填“B”或“C”)瓶的实验现象可证明CO₂能与NaOH发生反应。
（3）同学们设计如下两种方案鉴别氢氧化钠溶液与氢氧化钙溶液（分别编号为A、B）。

方案一	方案二	分析
	微热（不考虑水分蒸发）	两种方案中均观察到A试管内出现白色浑浊，A中试剂为                ； 方案二的设计原理是利用了               。

 
（4）同学们看到盛有NaOH的试剂瓶上标注着“NaOH含量不少于96.0%”，开始如下探究：
【提出问题】氢氧化钠中含有什么杂质？
【查阅资料】工业制取NaOH的反应原理是：2NaCl + 2H₂O2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑，
然后蒸发溶剂获得NaOH固体（在化工生产中，原料往往不能完全转化为产品）。
【提出猜想】杂质为碳酸钠和氯化钠。
【实验探究】取样溶于水，并分成两份。
步骤①：向一份溶液中滴加酚酞试剂；
步骤②：向另一份溶液中滴加过量稀硝酸；
步骤③：向②所得溶液中继续滴加硝酸银溶液。
【实验结论】猜想正确。
请分析：
Ⅰ．步骤①中可观察到液体变                   色；
Ⅱ．步骤②所得溶液中的溶质除NaCl外，还有               ；
Ⅲ．写出步骤③中发生反应的化学方程式              ；
Ⅳ．上述实验中步骤               （填写序号）是没有必要进行的。

请你参与实验室用生石灰制取氢氧化钠固体的研究。将一定量的生石灰加入一只洁净的
烧杯中，加入碳酸钠溶液，充分反应后冷却到室温，通过过滤、洗涤、干燥得到固体A和
溶液B，请回答以下问题。
【查阅资料】NaOH 、Ca(OH)₂的溶解度

温度(℃)	0	20	40	60	80	100
NaOH的溶解度(g/100g水)	42	109	129	174	314	347
Ca(OH)2的溶解度(g/100g水)	0．18	0．16	0．14	0． 12	0．09	0．07

 
（1）固体A中的成分是什么？
【猜想与假设】
甲同学认为是：CaCO₃   乙同学认为是：CaCO₃，Ca(OH)₂
乙同学猜想可能含有Ca(OH)₂的理由是                          （用化学方程式表示）。
【实验与探究】为了验证各自的猜想，甲、乙同学分别进行了实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
甲同学：用一支洁净的试管取少量固体A，再加入过量稀盐酸。	有气泡产生	自己的猜想 正确
乙同学：用一支洁净的试管取少量固体A，加水，充分振荡，向上层清液中滴加             。	上层清液由无色变为红色	自己的猜想 正确

 
【反思与评价】同学讨论后认为，甲同学的实验          （填“能”或“不能”）证明固体A的成分，理由是                     ；
结合甲、乙两位同学的实验证明了乙同学的猜想是正确的，因此确定了固体A的成分。
（2）溶液B中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】丙同学认为是：NaOH、Na₂CO₃   
丁同学认为是：NaOH、Ca(OH)₂    
戊同学认为是：NaOH
【表达与交流】
①结合对固体成分的探究，同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确，理由是           ；
②同学们欲将溶液B加热浓缩，加热不久，溶液出现浑浊，只好停止加热，请解释加热时溶液出现浑浊的原因是                                ；
③同学们立即变换方案，向B溶液中加入适量的          ，过滤，将滤液加热浓缩至饱和，        、过滤、洗涤、烘干得到比较纯净的氢氧化钠固体。
④取少量制取的氢氧化钠固体溶解，进行焰色反应，观察到火焰呈        色。

如图所示，某兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验探究时，向烧杯中氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记滴加指示剂，甲同学从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色。

请写出该中和反应方程式：                  。
（1）猜想与假设：
猜想一：甲同学：“两种物质已恰好完全中和，溶液呈中性”；
猜想二：乙同学：“反应后氢氧化钠过量，溶液呈碱性”；
猜想三：丙同学：                       。
甲、丙两位同学经过讨论后觉得乙同学的猜想不正确，两位同学的理由是：                        。
（2）设计并进行实验：
①为了验证自己的猜想，甲同学设计了以下实验方案：

实验步骤	实验现象	实验结论
用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在干燥的pH试纸上，观察颜色变化并与标准比色卡对比。	pH   （填“＞”、“=”或“＜”）7	猜想一不成立

 
②请你设计另一个实验（与甲同学方案不同）方案，验证丙同学的猜想，并填写下表：

实验步骤	实验现象	实验结论

 
（3）拓展探究：你还能设计不同的实验方案来验证丙同学的猜想吗？

实验步骤	实验现象	实验结论

 

实验课上，张影同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入过量的碳酸钠溶液，生成白色沉淀，过滤后得到无色溶液，他说：“我制得了氢氧化钠溶液！”
（1）余承骏同学却说：“这种无色溶液中不一定含有氢氧化钠。”他做了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
用试管取无色溶液少许，滴入2滴无色酚酞试液	无色酚酞试液变红	无色溶液中含有氢氧化钠

 
宋楷认为余承骏的实验方案不严密，不能证实无色溶液中一定含有氢氧化钠，理由是：                                                                     。
（2）宋楷设计了另一个实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量样品于试管中，加入足量的CaCl2溶液 ②过滤，向滤液中滴加几滴硫酸铜溶液	③                           ④有蓝色沉淀生成	无色溶液中确实含有氢氧化钠

 
（3）宋楷的实验可靠性高的原因是                                      。

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        。

某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，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】将一定量的稀硫酸加入到盛有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，大家纷纷提出猜想。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、BaCl₂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_____________________。

某研究性学习小组学习了工业“侯氏制碱法”的原理后，知道如下反应：
NaCl ＋ NH₃ ＋ CO₂ ＋ H₂O = NaHCO₃↓＋ NH₄Cl 。
【提出问题】能否在实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO₃的过程呢？
【实验验证】如下图是该学习小组进行模拟实验时所用到的部分主要装置和药品。

请回答下列问题：
⑴ 检验A装置气密性的方法是：塞紧带长颈漏斗的橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，若                                        ，说明装置不漏气。
⑵该实验中用B装置制取的气体是              （填化学式），B装置中盛装浓氨水的仪器名称为          ，本实验中使用该仪器的优点是                                           。
⑶D是连接在装置A与装置C之间的气体净化装置，进气口是       （填a或b），D的作用是除去HCl气体，反应的化学方程式为                                   。
⑷实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH₃（溶液显碱性），再通入足量的CO₂，其原因是              （填写序号）。
① 使CO₂更易被吸收   ② NH₃比CO₂更易制取    ③ CO₂的密度比NH₃大
⑸用                        的方法将生成的NaHCO₃晶体从混合物中分离出来。
【得出结论】利用“侯氏制碱法”在实验室可以制取NaHCO₃ 。

同学们在学习了酸碱盐的性质后，萌生了用身边的物质来制取新物质并研究物质性质的想法。请你参与其中，体验实验探究的快乐吧。
【粗产品制备】
课外化学兴趣小组的同学利用家里的纯碱溶液和贝壳为原料制备烧碱，按图所示流程进行实验，请你参与讨论并回答相关问题。

（1）贝壳高温煅烧时，发生反应的化学方程式是　                      　；
（2）操作Ⅰ是____________,该过程中用到的玻璃仪器有烧杯、　    　、玻璃棒；
（3）得到烧碱时发生反应的化学方程式为                     ；
（4）得到的溶液存放在如图所示的      的瓶中（填A 或B）。

【粗产品成分分析】
将溶液蒸发结晶得到固体C，固体C中的成分有哪些呢？
甲同学认为：只含有NaOH；         乙同学认为：只含有NaOH  Ca(OH)₂；            
丙同学认为：含有NaOH  Ca(OH) ₂  Na₂CO₃；  丁认为可能含有             。
【分析讨论】：丁同学认为      同学的猜想肯定是不合理的，理由是             ；
（5）甲取少量固体C，加水溶解，向其中滴加3滴酚酞试剂，溶液变为红色，立即得出结论甲的说法正确，你认为甲的结论     （填“正确”、“错误”或“无法确定”），理由是              　；
（6）丁取适量固体C溶于水，滴加Ba(NO₃)₂溶液出现白色浑浊，发生反应的化学方程式为                                  ；结论：由上述实验，你认为__________同学的实验结论是正确。
【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，还需要虑                                     。
【定量分析】
（7）另称取10g上述样品C，放入盛有100g7.3%的稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，反应后将所得溶液蒸发，求得到的氯化钠固体质量（写出过程2分）。

小军同学在学习酸碱盐有关知识时，对一些沉淀物质的颜色产生了兴趣。老师告诉他氢氧化铜是蓝色、氢氧化铁是红褐色，让他自己探究氢氧化亚铁的颜色。下面请你和他一起探究。
【查阅资料】
（1）铁有两种氢氧化物，它们可以分别由相对应的可溶性盐与碱溶液反应而制得。
（2）氢氧化亚铁在空气中立即被氧化。
（3）硫酸铜溶液是蓝色，硫酸亚铁溶液是浅绿色。
【提出猜想】
氢氧化亚铁是浅绿色。
【实验过程】
在2支试管里分别加入少量FeCl₃和FeSO₄溶液，然后滴入NaOH溶液，观察现象。请补充完成下表：

	FeCl3溶液	FeSO4溶液
滴入NaOH溶液的现象	生成红褐色沉淀	先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀。
化学方程式	①	FeSO4+2NaOH = Fe(OH)2↓+Na2SO4 Fe(OH)2 +   ②  +  H2O =   ③   (完成并配平此化学方程式)

【学习交流】
（1）氢氧化亚铁是     ①      色而不是浅绿色。
（2）小军联系到CO₂与C的反应，认为FeCl₃溶液可以转化为FeCl₂溶液。你认为小军的理由是           ①                               。

实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和固体NaOH的混合物，极易与空气中水蒸汽和CO₂反应而变质。某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究：
（1）猜想：
猜想Ⅰ：没有变质，“碱石灰”只含有CaO、固体NaOH；
猜想Ⅱ：已完全变质，“碱石灰”全部变成了CaCO₃和Na₂CO₃。
则CaO与水反应的反应方程式为                                            。
（2）实验：如图所示：

（3）判断：
a． 若Ca（OH）₂、CaCO₃和Na₂CO₃投入到水中不会放热，则由操作②现象判断：猜想Ⅱ
                    （填：成立、不成立）
b． 操作④发生化学反应的方程式为                ；由操作⑤⑥的现象判断：滤液中含有
                    （写化学式）；由此判断猜想Ⅰ          （填：成立、不成立）。
c． 综合a和b的结论，判断该样品变质情况为                      。
（4）拓展：由上述实验说明，实验室中“碱石灰”应          保存；操作③中玻棒的作用是        。