初中化学还原反应探究题

某化学实验小组欲探究盐酸、氢氧化钙两种物质的化学性质，取8支试管分别用A～H编号后，做如下实验。

(1)实验中观察到有气泡出现的试管是      ，有沉淀生成的试管是      。
(2)写出实验中无明显现象产生的试管中发生反应的化学方程式           。
(3)实验后某试管中为红色溶液，当向其中加入过量的      后，溶液变为蓝色。由此推断，该试管中最初盛有的物质是           。
(4)实验后某试管的底部有白色固体，过滤后向滤液中滴加稀盐酸，一段时间后有气泡出现，则该滤液中的溶质是          。

小王和小张两位同学对实验探究有一定的心得，以下是他们探究盐酸和氢氧化钠溶液的实录，请你参与探究并完成相关的问题：小王根据下图的操作进行实验：

（1）A的现象是                     ；
（2）B中随着稀盐酸的滴加左面图象能正确表示这个变化过程的是     (填字母序号)；

（3）小王认为，当B中溶液颜色刚好变成无色时，说明盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应，此时溶液呈中性。
（4）小张实验：先向氢氧化钠溶液中滴加一定量的稀盐酸，再滴入酚酞试液，酚酞试液不变色，小张认为盐酸和氢氧化钠刚好完全反应。小干认为小张的实验设计思路不合理，理由是                                                          。

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                                      。

实验室有四瓶失去标签的溶液，现标为A、B、C、D，分别是碳酸钾溶液、氢氧化钠溶液、硫酸镁溶液和稀盐酸中的一种。
【提出问题】如何区分出四种溶液?
【进行实验】甲同学取少量A溶液于试管中，加入一定量氢氧化钡溶液，观察到无明显现象，由此甲同学认为A一定不是（1）          ，甲同学继续向实验后的溶液中滴加酚酞溶液，酚酞溶液由无色变为红色，则甲同学得出结论：A是氢氧化钠溶液。
【表达与交流】乙同学不同意甲同学的结论，乙同学的理由是（2）                   。
于是乙同学另取少量A于试管中，向其中滴加一种试剂是（3）          溶液，观察到的明显现象是（4）                  ，由此证明了甲同学的结论是错误的，同时确定了A。
同学们继续实验：取B、C、D三种溶液置于试管中，分别依次滴加氯化钡溶液和稀硝酸，观察现象。
【收集证据】观察到C中产生白色沉淀，滴加稀硝酸后，沉淀溶解，产生气泡；D中产生白色沉淀，滴加稀硝酸后，沉淀不溶解；B中无明显现象。
【解释与结论】写出D中发生反应的化学方程式（5）                     。
同学们最终通过实验区分出了四种溶液。

水和二氧化碳而变质。某实验小组为确定一瓶久置的碱石灰样品的成分，设计了如图所示实验流程。

请你参与探究过程：
(1)为了使样品充分溶解，操作一还要用到的玻璃仪器是       ；操作二的名称是       。
(2)固体A中一定含有       。
(3)溶液B成分的探究：
【查阅资料】①Ca(OH)₂、Na₂CO₃溶于水无明显的温度变化；
②Na₂CO₃溶液呈碱性，能使酚酞试液变红；
③CaCl₂溶液呈中性。
【猜想】溶液B中的溶质可能为：①NaOH ②Na₂CO₃
③NaOH和Na₂CO₃④Ca(OH)₂和           (填化学式)。
【设计方案并进行实验】甲、乙同学分别设计如下方案并进行探究：
甲同学：取少量溶液B于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量气泡，则溶液B中的溶质是Na₂CO₃。
乙同学：取少量溶液B于试管中，滴加几滴酚酞试液，溶液变成红色，则溶液B中的溶质一定含有NaOH。
【反思与评价】丙同学认真分析上述两位同学的实验，认为他们的结论均有不足之处，并且做出了正确的判断。他认为溶液B中的溶质一定含有Na₂CO₃，可能含有NaOH。为进一步确认溶液B中是否含NaOH，他做了如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量溶液B于试管中，加入足量CaCl2溶液 ②过滤，在滤液中滴加酚酞试液	①有白色沉淀生成 ②溶液由无色变为红色	猜想③正确

 
实验步骤①中发生的化学反应方程式是                            ，其实验目的是                                                     。
(4)实验过程中，同学们发现向样品中加水时还放出大量的热，综合以上探究，下列对样品成分分析正确的是       (填序号)。
A.一定有NaOH
B.一定有Na₂CO₃
C.一定有CaO
D.至少有NaOH、CaO中的一种

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        。

已知某种治疗胃病药品的主要成份是铝碳酸镁片，化学式为Al_aMg_b(OH)₁₆CO₃·4H₂O，假设药品中的其它成份受热不分解、不溶于水且不与稀硫酸反应。某研究性学习小组设计了如下实验探究铝碳酸镁片的组成。

【实验一】取m g该药片，研成粉末放入硬质玻璃管中，加热，充分反应后测得装置C增重2.16g，装置D增重0.44g。
（1）铝碳酸镁片加热分解的产物为Al₂O₃、MgO、CO₂和水，则为分别测定CO₂和水的质量，装置C和D中盛放的药品应选择：C           D        （填序号）。
①浓硫酸        ②碱石灰          ③氯化钙         ④纯碱
（2）实验开始前先通入一定量空气，其操作方法是关闭弹簧夹         ，打开弹簧夹         ，目的是         。
（3）一段时间后，打开弹簧夹         ,关闭弹簧夹         ,点燃酒精灯加热，充分反应后，停止加热，继续通入空气至玻璃管冷却的目的是        （填序号）。
①排净空气防爆炸
②防止空气中水和二氧化碳进入C、D影响测定
③使生成水和二氧化碳进入C、D被充分吸收
【实验二】另取m g该药片，加入100 g  9.8%的稀硫酸，充分反应后滤去不溶物，得到含有MgSO₄和Al₂（SO₄）₃等溶质的滤液，向滤液中逐渐加入足量的稀NaOH溶液，产生沉淀的物质的质量与加入NaOH质量的关系如图。

已知：MgSO₄+2NaOH=Mg(OH)₂↓+Na₂SO₄
Al₂(SO₄)₃+6NaOH=2Al(OH)₃↓+3Na₂SO₄
Al(OH)₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O,
Mg(OH)₂不溶于NaOH， NaAlO₂可溶于水。
（1）图中NaOH加入0.80g,仍没有沉淀，说明滤液中含         。当加入NaOH的质量到x时，生成的沉淀有         和         ，其中Al(OH)₃的质量是         g，则x=         g。
（2）有医生建议患有严重胃溃疡的患者最好慎用该药，试用你所学的知识解释这样建议的理由是         。
（3）试确定铝碳酸镁的化学式为         。

小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度，于是他对所得的溶液的酸碱性进行了探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性
【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈       性，还可能呈       性。
【实验验证】

实 验 操 作	实 验 现 象	结 论
用试管取该溶液1 mL～2 mL， 滴入1滴～2滴无色酚酞试液， 振荡	无色酚酞试液变	溶液呈碱性
无色酚酞试液不变色	溶液呈

 
【分析与思考】
(1)若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是     (填写微粒符号)，为避免碱性溶液污染环境，小亮对所得溶液进行了如下处理：向溶液中逐滴加入     溶液，直到不再产生沉淀为止。然后过滤，把滤液倒入蒸发皿中加热，得到氯化钠晶体，该过程涉及的化学反应的方程式为                                             。
(2)若无色酚酞试液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出以下方案：
方案一：取样，加入碳酸钠溶液，若观察到                           ，
则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。
方案二：取样，加入金属锌，若有气泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为             ；若无明显现象，则呈中性。

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              。

小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度。于是他对所得溶液的酸碱性进行探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性
【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈        性，还可能呈        性。
【实验验证】

实验操作	实验现象	结论
用试管取该溶液1-2mL，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡	无色酚酞试液变	溶液呈碱性
无色酚酞试液不变色	溶液呈

 
【分析与思考】
（1）若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是          （填写微粒符号），为避免碱性溶液污染环境，小亮对所得溶液进行了如下处理：向溶液中逐滴加入          溶液，直到不再产生沉淀为止。然后过滤，把滤液倒入蒸发皿中加热，得到氯化钠晶体，该过程涉及的化学方程式为                   。
（2）若无色酚酞试液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出了以下方案：
方案一：取样，加入碳酸钠溶液，若观察到                    ，则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。
方案二：取样，加入金属锌，若有所泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为      
                                    ；若无明显现象，则呈中性。

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                            。

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）。

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