初中化学实验探究物质的性质或变化规律解答题

碳还原氧化铜的实验装置如图甲、乙所示。甲图中酒精灯上网罩的作用是 　　。

[提出问题]碳燃烧时可能生成CO ₂也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？

[作出猜想]猜想Ⅰ：CO；猜想Ⅱ：CO ₂；猜想Ⅲ： 　　。

[设计方案]实验装置如图乙所示。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通入一段时间氮气。

方案一：从定性观察角度判断

（1）实验时装置A处的现象是 　　。

（2）若B中无明显现象，D处的气体能点燃，则猜想 　　（填序号）成立。

方案二：从定量计算角度判断

取一定量碳粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：

	反应前的质量	反应后的质量
A（玻璃管+固体）	m 1	m 2
B+C（广口瓶+混合液）	m 3	m 4

（3）若猜想Ⅱ成立，则理论上（m ₄﹣m ₃） 　（m ₁﹣m ₂）（填"＞""＜"或"＝"）。

（4）若猜想Ⅲ成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳粉的质量m的取值范围是 　[交流反思]实验开始前缓缓通入氮气的目的是 　　。

结合某校师生线上“互动探究”活动，回答有关问题。

[学习目标]了解生活中常见的几种盐的化学性质。

[实验用品]教师用品：NaCl溶液、Na₂CO₃溶液、酚酞溶液、CaCl₂溶液、KNO₃溶液等。

学生用品：洁厕灵（主要成分稀盐酸，不考虑其它成分）Ca（OH）₂溶液（用生石灰干燥剂制备）、纯碱（Na₂CO₃）溶液、小苏打（NaHCO₃）溶液、注射器、废塑料瓶、吸管等。

[互动探究]

探究目的	探究过程	主要现象	解释或结论
探究一：盐溶液是否一定显中性	教师实验： 向分别盛有NaCl溶液、Na2CO3溶液的两支试管中滴加　　溶液	所加溶液遇NaCl溶液不变色，遇Na2CO3溶液变红色	盐溶液不一定显中性
探究二：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能否与某些酸溶液反应		有　　产生，Ca（OH）2溶液变浑浊	Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能与某些酸溶液反应
探究三：Na2CO3 溶液能否与某些　　溶液反应		产生白色沉淀	写出化学方程式
探究四：Na2CO3溶液能否与某些盐溶液反应	教师实验： （1）取少量KNO3溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液 （2）取少量CaCl2溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液	（1）无明显现象 （2）	Na2CO3溶液能与某些盐溶液反应

[拓展延伸]“垃圾是放错了位置的资源”，对下列物质的利用，正确的是　　。

A．“探究一”中剩余溶液的混合液，可用于检验“探究二”中洁厕灵是否过量

B．“探究二”中生成的这种气体，可以作为气体肥料

C．“探究三”中生成的这种固体，可以作食品干燥剂

D．“探究四”中剩余溶液的混合液，可以除去NaNO₃溶液中混入的Ca（NO₃）₂

某化学研究性学习小组的同学自学了金属的化学性质后，对金属钠和硫酸铜溶液发生的反应产生了兴趣。他们把一颗绿豆大的金属钠投入到硫酸铜稀溶液中，并未观察到红色固体，而是看到了蓝色絮状沉淀产生。为此，他们开展了实验探究。

[提出问题]金属钠投入到硫酸铜溶液中发生了怎样的化学反应？

[查阅资料]钠是一种性质非常活泼的金属，能跟氧气反应，还能与水发生剧烈反应。

[做出猜想]

猜想1：钠与水反应生成氢气和碱，生成的碱再与硫酸铜溶液反应。

猜想2：钠与水反应生成氧气和碱，生成的碱再与硫酸铜溶液反应。

[进行实验]

序号	实验操作	实验现象	实验结论或解释
实验一	用小刀切一颗绿豆大的金属钠投入到装有少量蒸馏水的烧杯中	金属钠漂浮于水面上并迅速移动，伴有嘶嘶的响声及白雾。不规则钠慢慢熔化成一个光亮的小球，随后逐渐变小，最后消失。将盛满水的试管倒扣在金属钠上，收集到一种气体，点燃时产生轻微的爆鸣声	①金属钠的密度比水的　　（填“大”或“小”） ② 反应放热， 金属钠的熔点　　（填“高”或“低”） ③生成了氢气
实验二	取少量反应后的溶液于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液	溶液变红	④反应后的溶液呈　　 （填“酸性”“中性”或“碱性”） ⑤钠与水反应的化学方程式为
实验三	取少量反应后的溶液于试管中，滴加几滴蓝色的硫酸铜溶液	试管中出现蓝色絮状沉淀	⑥反应的化学方程式为

[实验结论]猜想1成立。

[拓展思考]金属钠通常保存在煤油中，其目的是隔绝　　。

某化学兴趣小组的同学对酸、碱和盐的性质进行探究，请你参与。

[查阅资料]CO₂+Na₂CO₃+H₂O═2NaHCO₃；

20℃时，部分物质的溶解度。

物质	Ca（OH）2	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	0.16	109	21.8	9.6

探究一：探究氢氧化钙的性质

20℃时，在盛有5g Ca（OH）₂固体的A烧杯中加入40mL水，用玻璃棒搅拌，静置，取上层部分清液于B烧杯中。

（1）向A烧杯中滴加几滴酚酞溶液，观察到的现象是　　，再加入过量稀盐酸，反应的化学方程式为　　。

（2）向B烧杯中通入CO₂，观察到澄清石灰水变浑浊。

（3）由上述实验可知氢氧化钙的性质有　　。

[实验拓展]

（4）向上述（1）反应后的A烧杯中滴加碳酸钠溶液，测得其pH随反应时间的变化如图1．AB段的实验现象是　　，BC段发生反应的化学方程式为　　。

探究二：二氧化碳通入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液中溶质成分的探究

[设计和实验]20℃时，甲、乙两组同学设计如图2装置分别进行实验。

甲组：从a端缓慢通入CO₂，一段时间后Ⅱ中变浑浊，停止通CO₂，Ⅰ中溶质为X．打开活塞，滴加足量稀盐酸。

[解释与结论]（1）经分析X是NaHCO₃．实验过程中，Ⅰ中产生的现象是　　。

乙组：从a端缓慢通入CO₂，一段时间后Ⅱ中无明显现象，停止通CO₂，Ⅰ中溶质为Y．打开活塞，滴加足量稀盐酸，Ⅱ中变浑浊。

[解释与结论]（2）乙组同学认为Y只有Na₂CO₃．你认为该结论是否合理，结合分析Y的成分说明理由　　。Ⅰ中一定发生反应的化学方程式为　　。

在《探究酸、碱的化学性质》实验课上，某同学向盛有约2mL氢氧化钠溶液的试管中滴加稀硫酸，没有观察到现象。请教老师后，他发现自己在滴加稀硫酸前忘了加入酸碱指示剂，导致无法判断反应情况，于是他对试管中溶液的中和程度进行探究。

[探究目的]探究试管中溶液的中和程度。

[实验原理]试管中发生反应的化学方程式为　　。

[做出猜想]猜想l：氢氧化钠未完全反应，溶液呈碱性。

猜想2：氢氧化钠和硫酸恰好完全反应，溶液呈中性。

猜想3：氢氧化钠完全反应、硫酸过量，溶液呈酸性。

[进行实验]

实验操作	实验现象	实验结论
另用试管取该溶液1～2mL，滴入1～2滴无色酚酞溶液，振荡	溶液变	溶液呈碱性
	溶液不变色	溶液呈酸性或中性

[分析思考]（1）若溶液呈碱性，向试管里的溶液中逐滴加入FeCl₃溶液，将产生红褐色沉淀，反应的化学方程式为　　。

（2）若滴入酚酞后溶液不变色，为进一步确定溶液的酸碱性，该同学提出了以下方案：

方案1	用pH试纸测其酸碱度，若pH　　7（选填“＞”“＜”或“＝”），则溶液呈酸性
方案2	加入金属锌，若有气泡产生，则溶液呈酸性，该反应的化学方程式为　　。

某化学兴趣小组的同学对酸、碱和盐的性质进行探究，请你参与。

[查阅资料]CO₂+Na₂CO₃+H₂O═2NaHCO₃；

20℃时，部分物质的溶解度。

物质	Ca（OH）2	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	0.16	109	21.8	9.6

探究一：探究氢氧化钙的性质

20℃时，在盛有5g Ca（OH）₂固体的A烧杯中加入40mL水，用玻璃棒搅拌，静置，取上层部分清液于B烧杯中。

（1）向A烧杯中滴加几滴酚酞溶液，观察到的现象是　　，再加入过量稀盐酸，反应的化学方程式为　　。

（2）向B烧杯中通入CO₂，观察到澄清石灰水变浑浊。

（3）由上述实验可知氢氧化钙的性质有　　。

[实验拓展]

（4）向上述（1）反应后的A烧杯中滴加碳酸钠溶液，测得其pH随反应时间的变化如图1．AB段的实验现象是　　，BC段发生反应的化学方程式为　　。

探究二：二氧化碳通入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液中溶质成分的探究

[设计和实验]20℃时，甲、乙两组同学设计如图2装置分别进行实验。

甲组：从a端缓慢通入CO₂，一段时间后Ⅱ中变浑浊，停止通CO₂，Ⅰ中溶质为X．打开活塞，滴加足量稀盐酸。

[解释与结论]（1）经分析X是NaHCO₃．实验过程中，Ⅰ中产生的现象是　　。

乙组：从a端缓慢通入CO₂，一段时间后Ⅱ中无明显现象，停止通CO₂，Ⅰ中溶质为Y．打开活塞，滴加足量稀盐酸，Ⅱ中变浑浊。

[解释与结论]（2）乙组同学认为Y只有Na₂CO₃．你认为该结论是否合理，结合分析Y的成分说明理由　　                                      。Ⅰ中一定发生反应的化学方程式为　　                         。

某校甲、乙兴趣小组同学在学习酸、碱、盐、金属的化学性质后，分别做了A、B、C三组实验：

甲、乙小组同学都观察到C组实验的现象为　　。实验结束后，甲、乙小组同学分别同时将三组实验反应后的物质各倒入一个洁净的烧杯中，都观察到有气泡产生。甲、乙小组同学分别对气体成分及充分反应后烧杯中溶液的溶质成分进行探究。

[查阅资料]

①2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑

②NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓

③Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O

[实验探究]

	实验操作		实验现象	实验结论
甲组	甲取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入紫色石蕊溶液		紫色石蕊溶液变红色	气体为CO2、H2；溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、　 　、HCl
乙组	分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中	往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液，再滴入无色酚酞溶液	只观察到溶液变红色	气体为H2；溶液中溶质一定含有NaAlO2、NaCl、NaOH
		往另一支试管中不断滴入稀盐酸

[交流与反思]（1）乙小组同学讨论后认为，甲组同学得出气体成分的结论不严谨，其理由是　                                　。

（2）甲、乙小组同学所做实验相同，得出的实验结论却不同，原因是　　。

[拓展与应用]

只用一条化学方程式表示AlCl₃与过量NaOH在溶液中的反应：　　。

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

常温下，铁在潮湿的空气中容易生锈，产物主要为Fe₂O₃•nH₂O；铁丝在氧气中燃烧，产物为黑色Fe₃O₄．

【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时，是否与空气中氧气发生反应？产物是什么？

【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种：FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄，其中Fe₃O₄是磁性物质。

②FeCl₃溶液呈黄色，FeCl₂溶液呈浅绿色。

【探究】①按图连接实验装置，检查★。向试管内加入铁粉，针筒活塞停在A刻度。

②加热铁粉的过程中，活塞发生移动。停止加热后，活塞逐渐向左移动，最终停在B刻度。

③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末，发现没有粉末被铁钉吸上来。

④向试管内加入盐酸，发现有气泡产生，溶液立即出现黄色。

⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内，发现有气泡产生，溶液变为浅绿色。经检验，步骤④、⑤产生的气体相同。

【实验结论与反思】

（1）步骤①中“★”处应填：　　。

（2）步骤④、⑤中产生的气体是　　。

（3）本实验探究的结论是：铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应，产物是　　。

（4）结合已学知识和本次探究分析可得，铁与氧气反应的产物受反应温度，氧气的　　等因素影响。

某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图实验装置，以研究铜酸钠（NaCuO₂）跟H₂的反应，实验中观察到如下现象：①固体中出现紫红色物质，②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。

回答：

（1）经检验紫红色物质是一种金属单质，完成下列反应的化学方程式：

2NaCuO₂+3H₂ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$2NaOH+　　+　　。

（2）若实验过程中包含下列步骤（没有根据操作顺序排列）：①停止通H₂；②通纯净H₂排净装置里空气；③点燃酒精灯加热；④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是　　。

（3）根据题干中给出的实验现象　　（选填“①”或“②”），可直接判断氢气发生了化学变化。

（4）完全反应后，为了测定固体产物中Cu的质量，要用蒸馏水多次洗涤后晾干、称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是　　。

某兴趣小组做了如下实验：

①在止水夹K₁、K₂处于关闭状态时，将针筒A中溶液挤入试管B中，接着打开止水夹K₁，发现D中的部分溶液被吸入试管B中，充分反应后，试管B留下的溶液也显红色；

②打开止水夹K₂，风哨振动鸣叫，C中的部分溶液被吸入B和D中，反应后B、D中溶液都变为无色。

回答：

（1）步骤①中，充分反应后，试管B里的CO₂最终转化为　（填化学式）和水。

（2）解释步骤②中“风哨振动鸣叫”的原因　　。

（3）实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为：a%　　b%（选填“＞”“＝”“＜”）

某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究：

[提出问题]甲烷燃烧后生成哪些物质？

[查阅资料]①含碳元素的物质完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；②白色无水CuSO₄粉末遇水变蓝色；③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。

[猜想与假设]猜想一：CO₂、H₂O；猜想二：CO、H₂O；猜想三：CO₂、CO、H₂O

[实验探究]将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图装置（部分夹持、固定装置省略）进行验证：

（1）实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红棕色粉末变成黑色，由此推断猜想　　成立。

（2）实验过程中B装置的作用是　　；该反应的化学方程式是　　。

（3）D装置中发生反应的化学方程式是　　。

（4）实验过程中用纯净O₂而不用空气的原因是　　。

（5）实验过程中B、C装置的顺序不能颠倒，原因是　　。

[反思与交流]日常生活中，使用含碳燃料定要注意通风，防止　　中毒。

某化学兴趣小组用实验室常用药品（或溶液）对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。

[知识卡片]：氯化钠溶液显中性，氯化铜易溶于水。

[实验探究]：

（1）方案Ⅰ：某同学先向试管中加入约2mLNaOH溶液，再滴入几滴酚酞溶液，溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为无色。

①实验结论　　。

②从微观的角度分析，该反应的实质是　　。

③在滴入稀盐酸的过程中，若观察到有少量气泡出现。请分析产生气泡的可能原因　　（用化学方程式表示）。

（2）方案Ⅱ：

实验步骤	实验现象	结论
取2mLNaOH溶液于试管中，滴入一定量的稀盐酸，振荡后加入镁条	若	稀盐酸过量
	若没有明显现象	NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应

[实验反思]：

（3）另有同学提出方案Ⅱ不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，其原因是　　。

（4）除以上方案外，下列哪些物质单独使用，也能证明“NaOH 溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”　　 （填序号）。

A．铜片 B．pH试纸 C．氧化铜 D．紫色石蕊试液

某同学在学习了氢氧化钠的性质后发现，将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，没有观察到明显的现象，对反应是否发生产生了疑问？为此他进行了下列探究活动。

[提出问题]①二氧化碳与氢氧化钠溶液是否发生反应？②若发生反应，则可能生成什么产物？

[查阅资料]①将二氧化碳缓慢的通入氢氧化钠溶液中，先后发生如下反应：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O Na₂CO₃+H₂O+CO₂═2NaHCO₃

②NaHCO₃溶液呈碱性，能使酚酞试液变红，Ba（HCO₃）₂易溶于水。

[实验探究]

实验Ⅰ：将二氧化碳气体缓慢的通入一定量的氢氧化钠溶液。

实验Ⅱ：取Ⅰ中溶液少许与试管中，滴加2～3滴酚酞试液，溶液变红。

实验Ⅲ：再分别取Ⅰ中溶液少许于A、B两支试管中，向试管A中滴加足量的稀盐酸，有气泡产生，向试管B中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成。

实验Ⅳ：为了进一步确定溶质的成分，将Ⅰ中剩余溶液低温蒸干，得到白色固体，取白色固体与试管中加热，将产生的气体通入足量的澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。

[实验分析与结论]

实验Ⅱ中：该同学　　（填“能”或“不能”） 确定二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。

实验Ⅲ中：写出产生白色沉淀的化学方程式　　，由实验Ⅲ得出的结论是　　；

实验Ⅳ中：涉及的化学反应方程式为　　，CO₂+Ca（OH）₂＝CaCO₃↓+H₂O．综上所述实验探究可知，实验Ⅰ所得溶液中溶质的成分为　　；

[反思交流]

通常检验二氧化碳时，常选用澄清石灰水，而不用氢氧化钠溶液的原因是　　。

已知：Na₂O为白色，Na₂O₂为淡黄色；Na₂O+H₂O＝2NaOH．某兴趣小组对钠和铜的单质及其化合物的性质进行了如下实验探究。

①将铜片置于铁架台的铁圈上，用酒精灯加热，观察到铜片表面变黑；

②趁热将钠置于铜片表面，钠剧烈燃烧，有淡黄色物质生成，将此淡黄色物质转移到试管中待用，再用蒸馏水冲洗铜片，观察到铜片上钠燃烧处出现了光亮的铜斑；

③向盛装淡黄色物质的试管中滴加蒸馏水，观察到冒气泡，将带火星的木条伸入试管，木条复燃。

回答下列问题：

（1）步骤①产生的黑色物质是　　，步骤②淡黄色产物中氧元素的化合价为　　价。

（2）步骤②中产生铜斑反应的另一产物，进一步与氧气反应也转化为淡黄色物质，则产生铜斑反应的化学方程式为　　。

（3）步骤③产生的气体物质为　　。

（4）猜想步骤③还可能有一种常见物质　　 （填化学式）生成，向反应后的溶液中滴加　　溶液（可供选择的试剂：H₂SO₄、CuSO₄、KOH、Na₂CO₃），观察到　　的现象时，即证明了你的猜想。