初中化学实验探究物质的性质或变化规律试题

某化学兴趣小组对酸、碱、盐的部分性质进行探究。

[探究一]氢氧化钠与二氧化碳反应

甲同学设计实验方案如图1所示

（1）实验现象为　　，甲同学由此判断氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。

（2）小组内其他同学认为甲同学方案不完善，理由是　　。

[探究二]氢氧化钠和盐酸发生中和反应时放出热量。

乙同学向一定量10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸，滴加过程中温度变化如表

加入盐酸体积V/mL	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
混合溶液温度 T/℃	15.2	19.6	22.0	26.0	28.2	26.7	25.7	24.7	23.7	22.9

（3）反应的化学方程式为　　。

（4）根据表中数据分析混合溶液温度变化的原因　　。

（5）小组内其他同学提出“将10%的盐酸直接滴入氢氧化钠固体中也能得出相同结论”，你认为是否合理并说明理由　　。

（6）丙同学将甲同学和乙同学实验后的溶液混合，未发现明显现象。现将混合液中的氯化钠进行提纯，具体的操作为　　。

[探究三]碳酸钠溶液与稀盐酸的分步反应

[查阅资料]向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸的反应是分步反应，第一步反应生成碳酸氢钠和氯化钠，当碳酸钠反应完后才发生第二步反应。

丁同学向106g质量分数为10%的碳酸钠溶液中逐滴加入质量分数为3.65%的稀盐酸，生成二氧化碳的质量变化如图2所示（不考虑CO₂的溶解）。

（7）A→C段发生反应的化学方程式为　　。

（8）若B点横坐标为150，则其纵坐标为　　。

某化学兴趣小组学习了金属、酸、碱、盐的知识后，对金属钠的性质开展了探究活动。

研究主题：钠与水反应、钠在空气中燃烧及其产物的性质研究。

相关信息：

①钠贮存在煤油中

②2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂

③2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑

④BaCl₂溶液pH＝7

（1）实验一：在盛有水的烧杯中滴入几滴酚酞试液，把一块绿豆大小的金属钠（用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去表面的外皮）投入烧杯中。观察到钠浮在水面上，熔化成闪亮的小球且在水面上迅速游动，发出“嘶嘶”的响声，反应后溶液呈红色。

①从实验现象可知，钠的物理性质有：A.固体；B.硬度小；C.密度比水小；D.　    　。

②烧杯中的溶质除酚酞外还含有　   　（填化学式）。

③取少量烧杯中的溶液于试管中，然后向试管中滴加某溶液至红色恰好消失（无其它现象），所得溶液中溶质不能与其它物质发生复分解反应，则滴加的是　   　（填化学式）溶液。

（2）实验二：另取一小块钠（如实验一处理）放在石棉网上灼烧，金属钠燃烧并产生黄色火焰，最后生成淡黄色固体Na₂O₂。将淡黄色固体露置于空气中，一段时间后变为白色粉末。同学们经过讨论，认为该白色粉末可能是：Ⅰ.NaOH；Ⅱ.Na₂CO₃；Ⅲ.　       　。

为确定该白色粉末的成分，进行如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量白色粉末于试管中，加水溶解，滴加过量的 　   　溶液		综合实验现象判断，此白色粉末是Na2CO3
②静止后，向上层清液中滴加少量　   　溶液	无明显现象

“鱼浮灵”是常用的化学增氧剂，主要成分是过氧碳酸钠（2Na₂CO₃•3H₂O₂），溶于水能迅速增加水体溶氧量，提高鱼苗及活鱼运输成活率。某化学兴趣小组对“鱼浮灵”的化学性质、增氧原理进行了探究。

[查阅资料]1．过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质，其水溶液中含有Na⁺、OH^﹣、CO₃^2﹣、H₂O₂。

2．Na⁺不能催化过氧化氢分解。

3．相同温度下，pH相同的溶液，OH^﹣的浓度也相同。

探究一   过氧碳酸钠的化学性质

实验步骤	实验现象	实验解释（化学方程式）
1．取样，溶于水，滴加　　溶液	有白色沉淀生成	/
2．取样，溶于水，加入二氧化锰粉末

探究二“鱼浮灵”增氧原理

[提出问题]过氧碳酸钠溶液中的哪种微粒对过氧化氢分解有催化作用？

[猜想假设]猜想一：CO₃^2﹣   猜想二：OH^﹣猜想三：　　

[实验过程]相同温度下，进行H₂O₂溶液以及H₂O₂溶液中分别加Na₂CO₃、NaOH的实验，测定相同时间内溶液的pH、溶解氧含量（mg/L），数据如下：

实验序号	1	2	3	4
试剂	H2O2	H2O2+Na2CO3	H2O2+NaOH	H2O2+NaOH
pH	6.01	8.14	8.14	9.26
溶解氧	6.44	9.11	9.11	10.97

[实验结论]对比实验数据，证明猜想　　正确。

[反思交流]设计实验2、3的目的是　　。

某兴趣小组制取气体并进行探究活动。

（1）如图1为实验室制备气体的常用装置。实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置是　　（填字母），反应的化学方程式为　　。实验室制取二氧化碳应选用的发生装置是　　（填字母）。

（2）二氧化碳的用途之一是灭火，但当钠燃烧时，二氧化碳不仅不能灭火，反而会使燃烧更加剧烈。

【查阅资料】钠燃烧会生成过氧化钠（Na₂O₂），过氧化钠是一种淡黄色固体，常温下与二氧化碳或水都能发生反应。

【提出题】为什么燃烧会更加剧烈？二氧化碳和过氧化钠反应生成了什么物质？

【实验探究】将上述二氧化碳发生装置与如图2装置（气密性良好）连接。制备二氧化碳，过一段时间后，G烧杯中澄清石灰水变浑浊，a处带火星的小木条复燃。

【实验分析】

①装置E的作用是除去CO₂中的HCl气体，装置F的作用是 　。

②G烧杯中澄清石灰水变浑浊的原因是　　。

【实验结论】二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气能使燃烧更加剧烈。结合所学知识得出CO₂与Na₂O₂反应的生成物为　 　（填字母）。

a，Na₂O和O₂ b．NaOH和O₂    c．Na₂CO₃和O₂    d．NaHCO₃和O₂

【总结提高】二氧化碳可用于灭火，但不是所有可燃物失火都可以用二氧化碳来扑灭。

以下是有关氨气（NH ₃）性质的趣味实验．

（1）如图圆底烧瓶中充满氨气，当挤压胶头滴管并打开止水夹时，烧杯中的水迅速进入烧瓶，形成"红色喷泉"，推测氨气具有哪些性质？

（2）氨气与酸反应可生成铵盐．将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒接近（不接触），就有大量白烟产生，请解释白烟产生的原因．

在学习复分解反应发生的条件后，同学们利用已学知识，对稀硫酸与下表中的四种化合物的溶液之间能否发生反应作出判断，并进行实验验证：

物质	NaOH溶液	NaCl溶液	K2CO3溶液	Ba（NO3）2溶液
能否反应	能	不能	能	能
实验现象	无明显现象	无明显现象	产生气泡	产生白色沉淀

（1）判断NaOH溶液与稀硫酸能发生反应的依据是生成物中有　　生成。

[提出问题]对于没有明显现象的反应，如何设计实验进行证明？

[设计实验]在老师的指导下，同学们向少量稀硫酸中逐滴加入过量NaOH溶液，并进行了如下分组实验：

组号	操作	实验现象	结论
1	用pH试纸测定实验前后溶液的pH	pH由1变至9	能反应
2	向反应后的溶液中加入适量Ba（NO3）2溶液	溶液产生白色沉淀	不能反应
3	向反应后的溶液中加入适量K2CO3溶液		能反应

（2）若开始时将pH试纸用蒸馏水润湿。则测得的稀硫酸的pH将　　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（3）请你判断第2小组同学得出的结论是否正确，并说明理由　　。

（4）第3小组的实验现象为　　。

[实验结论]对于无明显现象的反应，我们可以分析比较反应物和生成物的性质，从多个角度设计实验进行证明。

[实验反思]向NaOH溶液中通入少量CO₂．再向其中加入　　，有气泡产生，即可证明NaOH与CO₂发生了反应。

[拓展提升]稀硫酸与NaCl溶液不能发生反应，请你设计实验进行证明　　（写出实验操作与现象）。

小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题，于是和化学兴趣小组的同学对此进行了探究。

[查阅产品说明]小明同学根据图1所示产品说明书中的　　和硫酸铵的组成，推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气，使肥效降低。

[探究1]土壤的酸碱性

实验1：按图2所示溶解土样，玻璃棒搅拌的目的是　　；用pH试纸测量土样浸出液的pH约为4，说明土壤呈酸性。

[探究II]硫酸铵具有哪些性质

实验2：25℃时，将30g硫酸铵加入50g水中，完全溶解，此时所得溶液对应图3中　　（选填序号）点的状态，测得其pH约为5。

实验3：为证明硫酸铵受热分解生成了氨气，小组同学进行了图4所示的实验，观察到的实验现象为：①硫酸铵固体减少；②用酚酞溶液浸湿的滤纸　　。③小气球变大。

小明依据现象①和②，小红只依据③，都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。小组同学认为小红的依据不合理，小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分解”的结论，还需继续进行观察，若　　，才能得出这一结论。

实验4：按图5所示进行实验，闻到刺激性气味，说明硫酸铵能与熟石灰发生反应。

[拓展应用]

（1）为保证铵态氮肥的肥效，不能高温暴晒，不能　　。

（2）硫酸铵中氮元素被植物吸收后，剩余的硫酸使得土壤酸化，可用熟石灰进行改良，反应的化学方程式为　　。

某化学兴趣小组用大理石和稀盐酸反应制取CO₂，当观察不到气泡产生时发现固体仍有剩余，同学们对此进行了探究（杂质不溶于水且不与酸反应）。请你参加探究并回答相关问题：

[提出问题]不再产生气泡的原因是什么？

[猜想假设]

猜想一：　　；

猜想二：生成物或杂质附着在大理石表面阻碍反应继续进行；

猜想三：剩余固体中无碳酸钙。

[实验探究一：验证猜想一]

（1）甲同学取上述反应后的溶液，测得溶液pH＝2；甲同学的结论：猜想一不成立；反应前稀盐酸的pH　　（填“＜”“＞”或“＝”）2。

（2）乙同学认为甲的实验设计和结论不严谨并补充了如下两个实验：

实验①配制　　（填物质名称或化学式）溶液，测得该溶液pH＝7； 实验②在试管中加入适量水和紫色石蕊溶液后持续通入CO₂，溶液变为　　色；乙同学的结论：猜想一成立，他的依据是　　。

（3）丙同学认为甲、乙的实验结论均不严谨或有错误并再次改进和补充了实验：实验③向试管中加入适量水后持续通入CO₂ 至饱和，测得溶液pH＝5.6；丙同学的结论：猜想一不成立，他的依据是　　。

[实验探究二：验证猜想二]

（4）丁同学不断振荡反应容器观察到仍无任何气泡产生；丁同学的结论：猜想二　　（填“成立”或“不成立”）。

[实验探究三：验证猜想三]

（5）戊同学实验后得出结论：猜想三不成立，他设计的实验是　　。探究活动结束后，老师进行了点评，同时启发同学们针对此探究还可以进一步反思。

[反思拓展]

（6）该实验探究活动说明：反应物相互接触后能否反应的影响因素有　　。

（7）根据所学化学知识，任写一例该因素影响化学反应的实例：　　。

某同学对收集满二氧化碳气体的集气瓶需要正放的必要性进行了探究。实验步骤如下：

①将有底的空纸筒盖上硬纸板，在电子秤上称得质量为5.39克；

②将该纸筒先后两次收集满二氧化碳气体，盖上硬纸板，分别正放、倒放在电子秤上，如图甲和图乙，观察并记录读数变化；

③将两次的读数变化绘制成图丙，并得出结论。

回答下列问题：

（1）检验二氧化碳收集满的操作是 　                      　。

（2）纸筒正放时，电子秤读数变小的原因是 　                       　。

（3）结合图丙推测，若纸筒内收集满的是氢气，请在图丁中画出纸筒正放、倒放时电子秤读数随时间的大致变化情况并标注。（纸筒收集满氢气后的质量为5.30克）

化学是一门以实验为基础的科学。根据如图回答问题。

（1）仪器a的名称是 　    　。

（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学反应方程式为 　      　，若用F装置收集氧气，当观察到 　          　的现象时再开始收集。

（3）甲烷是一种没有颜色、没有气味、难溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用加热碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体的混合物）和醋酸钠固体制取甲烷气体，应选用的发生装置是 　 　（填标号，下同），若用G装置收集时，则气体要从 　   　端通入。

（4）A、B装置都可以制取氧气、二氧化碳和氢气，若要控制液体滴加速率，获得平稳气流，应选择的发生装置是 　   　。

（5）生活中常用草酸溶液除铁锈和瓷砖上的污渍。草酸晶体加热会发生如下反应：H₂C₂O₄•2H₂OCO₂↑+CO↑+3H₂O。为检验分解后的产物，小赵设计了如图所示实验。回答下列问题。（白色的无水硫酸铜遇水变蓝）

①实验中证明有水生成的现象是 　           　。

②乙中澄清石灰水的作用是 　           　。

③要证明有CO生成，在不连接其他装置的情况下，可进行的操作是 　       　。

已知Mg能在CO ₂中燃烧，根据金属活动性顺序表，Na的金属活动性比Mg强，说明Na也能在CO ₂中燃烧。为了验证，实验小组进行了以下实验探究：

【查阅资料】

①金属钠性质活泼，常温下，金属钠极易与氧气反应，生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应，放出氢气。

②Na ₂CO ₃溶液显碱性；CaCl ₂溶液显中性。

【实验探究一】

步骤1：打开活塞，让A装置中产生的气体依次通过B、C，收集一瓶纯净的CO ₂气体。

步骤2：将燃烧的钠迅速伸入集气瓶中，观察到钠在CO ₂中继续燃烧，发光放热，冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质。

【问题讨论】

（1）为获得纯净的CO ₂，可利用装置B除去CO ₂中混有的 　 　；装置C中盛放的试剂是 　    　。

（2）步骤2中生成的黑色固体成分是 　 　。

【初步结论】Na能在CO ₂中燃烧。

【提出问题】白色物质是什么？

【猜想与假设】猜想一：氧化钠；

猜想二：碳酸钠；

猜想三：氧化钠和碳酸钠的混合物；

猜想四：氢氧化钠。

（3）大家讨论后一致认为猜想四是错误的，理由是 　                                　。

【实验探究二】对白色物质是什么进行实验探究，方案设计如下：

方案1：取该样品少量于试管中，加入适量的水。振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色。结论：白色物质中一定有氧化钠。

方案2：取该样品少量于试管中，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出。

结论：白色物质中一定有 　    　。

方案3：取该样品少量于试管中，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的氯化钙溶液，出现白色沉淀，过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液，无明显现象。

【反思与评价】

（4）甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确，其理由是 　                 　。

（5）请将方案2结论补充完整： 　           。（填化学式）

（6）方案3中加入过量CaCl ₂溶液的目的是 　           　。写出此反应的化学方程式 　                    　。

【实验结论】

（7）综上所述，你认为猜想 　 　成立。

（8）请写出Na在CO ₂中燃烧的化学方程式 　                      　。

某实验探究小组为验证氢气的还原性，在教师指导下：

【查询资料】Ⅰ．反应原理：CuO+H₂ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$Cu+H₂O

Ⅱ．无水硫酸铜是白色粉末状固体，遇水变蓝色

【实验过程】

分析实验过程，回答：

①仪器a的名称是　　仪器b的名称是　　；

②写出A装置中发生反应的化学方程式　　；

③装置D处硬质玻璃管中观察到的实验现象是　　；

④装置B的作用是　　，装置E的作用是　　；

⑤氢气是一种可燃性气体，为确保实验安全。实验中，需要持续通入一段时间氢气，再点燃D处酒精灯，这样操作的目的是　　。

学校化学兴趣小组的同学对酸碱中和反应进行探究：

[提出问题]氢氧化钠与盐酸能否发生反应？

[查阅资料]NaCl溶液显中性。

[进行实验]甲、乙两组同学分别进行实验，甲组同学先向试管中加入约2mL氢氧化钠溶液，再滴入酚酞溶液，溶液变红，然后逐滴滴入稀盐酸，边滴加边振荡，直到溶液恰好变为无色。

[实验结论]氢氧化钠与盐酸 　能　（填"能"或"不能"）发生反应。

[发现问题]乙组同学在滴入稀盐酸的过程中，观察到有气泡产生，所以确定本组所用氢氧化钠溶液已变质，其变质的原因是 　             （用化学方程式表示）。

[猜想与假设]同学们对变质的氢氧化钠溶液的溶质成分进行探究。

猜想Ⅰ：只有碳酸钠

猜想Ⅱ： 　                 

[查阅资料]CaCl ₂溶液、Ca（NO ₃） ₂溶液都呈中性。

[进行实验]实验过程如图：

回答下列问题：

（1）适合操作（一）的X溶液是 　　。

A．Ca（OH） ₂溶液

B．CaCl ₂溶液

C．Ba（OH） ₂溶液

（2）根据（1）中所选的X溶液，生成沉淀C的化学方程式为 　　。

（3）过滤操作中玻璃棒的作用是 　　。

（4）操作（二）可以为：取少许溶液D于试管中，滴加酚酞溶液，若溶液 　　则猜想Ⅱ成立。

[实验反思]通过本实验同学们认识到，氢氧化钠溶液必须 　　保存。

某班同学用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验。

（1）甲同学在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液，滴入几滴无色酚酞溶液，此时溶液呈 　  色，接着用滴管滴入一定量的稀硫酸，再用玻璃棒搅拌，发现溶液变为无色，该反应的化学方程式为 　 　。

（2）甲、乙、丙同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。

[猜想与假设]反应后溶液中的溶质是什么？

猜想一：只Na ₂SO ₄

猜想二： 　　

猜想三：Na ₂SO ₄和NaOH

以上猜想中，可以直接排除的是 　　，理由 　　。

[实验探究]

为了验证另外两种猜想，甲、乙、丙同学设计如下实验方案：

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学方案	取少量反应后的溶液于试管中，向试管中滴加BaCl 2溶液	白色沉淀产生	猜想二成立
乙同学方案	取少量反应后的溶液于试管中，向试管中加入	气泡产生	猜想二成立
丙同学方案	取少量反应后的溶液于试管中，向试管中加入生锈的铁钉		猜想二成立

老师认为甲同学方案不合理，你认为理由是 　 　。

[反思交流]实验结束后，废液处理方法正确的是 　 　（填序号）。

A．倒入下水道

B．倒入废液缸

C．带出实验室

以下是初中化学一些基本实验，请根据实验内容回答下列问题：

（1）利用如图1进行粗盐中难溶性杂质去除和配制一定质量分数氯化钠溶液的实验。

①粗盐中难溶性杂质去除的主要操作顺序是　　（填字母序号）；

②配制11%的氯化钠溶液100g。如按如图进行称量和量取，其它操作均规范无误，最终导致配制的氯化钠溶液的溶质质量分数　　（填“大于”、小于”或“不能确定”）11%。

（2）如图为某小组探究金属化学性质的两组实验。

实验I	实验Ⅱ

①实验I中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是　　；

②写出实验Ⅱ中C试管内反应的化学方程式　　；

③实验Ⅱ中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是　　（填字母序号）。