初中化学实验探究物质的性质或变化规律解答题

某校化学课外兴趣小组的同学模仿物理课上学到的“串联电路”，设计了如下气体制备与性质验证的组合实验，试看图回答问题：

资料卡片：①红磷的着火点为250℃；②饱和NaHCO₃溶液可用于吸收HCl气体；③20℃时，碳酸钠在乙醇中几乎不溶解；④氯化钙溶液呈中性．

（1）装置A可作为氧气或二氧化碳的发生装置是因为　　且反应条件均不需要加热；

（2）反应开始后，B中充满氧气，但红磷仍未燃烧，原因是　　；

（3）装置G中有干和湿的pH试纸各一张，当通入二氧化碳一段时间后，湿的pH试纸显示pH约为5，干的pH试纸显示pH为7，同学们可得到的结论是　　．

（4）若装置H中溶液为饱和状态，反应一段时间后出现的现象是　　．

（5）反应完成后同学们对装置D中所得溶液的溶质成分展开探究：

[提出问题]装置D中溶液的溶质是什么？

[猜想与假设]小滨认为溶质只有CaCl₂；

小崔认为除CaCl₂外，可能还含有　　；

[实验与结论]小滨取反应后装置D中部分溶液于试管中，滴加酚酞试液，发现溶液颜色呈无色，于是小滨认为自己的猜想是正确的．

[反思与评价]小崔认为小滨的实验方案是错误的，理由是　　，为验证后一种物质是否存在，小崔同学可采用　　（填字母序号）：

A．碳酸钠溶液    B．石蕊试液    C．锌粒来代替酚酞试液．

碳酸钠在生产和生活中有着广泛的用途。某校化学兴趣小组的同学们为了学习碳酸钠的化学性质，开展了如下探究活动。

[设计与实验]

同学们分别取适量的碳酸钠溶液于4支试管中，完成如图所示的实验。

（1）实验一中，同学们观察到溶液变为蓝色

（2）实验二中，当小婧观察到不再产生气泡时，溶液中存在的阴离子是　　（填化学符号）。

（3）实验三中，反应的化学方程式为　　。

（4）实验四中，小辉看到有白色沉淀产生，该化学反应的基本类型是　　。

[得出结论]

根据以上实验，兴趣小组的同学们得出了碳酸钠的化学性质，即：碳酸钠能与　　反应、能与酸反应、能与某些碱反应，能与某些　　反应。

[反思与提高]

（1）小亮在完成实验三时没有看到明显的实验现象，可能的原因是　　。

（2）小明发现草木灰的主要成分碳酸钾在组成上与碳酸钠有相似之处，于是对草木灰的主要成分进行了检验，其实验操作、现象和结论是　                             

　。草木灰是一种常用的钾肥，对农作物的生长所起的作用是　　，不能与　　混合施用。

某学习小组在实验室制取CO ₂气体的过程中，不慎用到了浓盐酸，导致制得的CO ₂气体中混有氯化氢气体，他们设计了如下除去氯化氢气体并探究CO ₂与过氧化钠（Na ₂O ₂）反应的实验。

查阅资料得知：过氧化钠（Na ₂O ₂）是一种淡黄色固体，能与CO ₂、H ₂O发生反应：

2Na ₂O ₂+2CO ₂═2Na ₂CO ₃+O ₂

2Na ₂O ₂+2H ₂O═4NaOH+O ₂↑

请回答下列问题：

（1）装置A的作用是 　　。

（2）为确定反应后装置B硬质玻璃管中固体的成分，小组同学取适量固体于试管中，加入足量的蒸馏水溶解形成溶液M，无气泡产生，则该固体中不含 　　，该小组同学继续进行探究。

【提出问题】反应后硬质玻璃管中固体的成分是什么？

【做出猜想】猜想一：Na ₂CO ₃猜想二：NaOH          猜想三：Na ₂CO ₃和NaOH

经过讨论，大家一致认为猜想 　　不合理，理由是 　　。

【实验验证】小组同学取上述形成的溶液M于试管中，向其中加入过量的 　　溶液，若产生白色沉淀，过滤，向滤液中滴加几滴酚酞试液，溶液变红，则证明猜想三成立。

【交流反思】小组中有同学认为，将上述滤液中滴加的酚酞试液换成硝酸铜溶液，也能得出同样的结论，你认为该同学的观点 　　（填"正确"或"错误"），理由是 　　。

【拓展延伸】在盛有氯化铵（NH ₄Cl）浓溶液的试管中，加入足量的过氧化钠（Na ₂O ₂）固体，有气泡产生，产生的气体是 　　。

实验与探究是化学学习的重要方法和内容，李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹，他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣．

[查阅资料]

₂₂₃]，受热易分解；

②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝；

₂反应生成碳酸钠固体和水

④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中．

[发现问题]

查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成．

为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：

探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分．

[猜想与假设]该黑色固体可能是①碳粉；②　　；③碳和氧化铜的混合物．

[设计方案]请帮助该同学完成下述实验报告：

实验操作与现象	实验结论
	猜想②正确

₂₂O．

[进行实验]选择如下图所示装置进行验证

步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气；

步骤二：点燃酒精灯，依次连接装置A→B→　　→　　（填“C”，“D”）；

步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热

[解释与结论]

①当观察到　　₂₂O，写出装置C中反应的化学方程式　　；

₂₂₃受热分解的化学方程式　　．

[反思与评价]

上述装置中A的作用是　　．

用砂纸打磨过的镁条与稀盐酸反应时，现象为：反应剧烈，产生大量气泡，且试管明显发热，但是，在分组实验中，部分小组除观察到上述现象外还看到：出现白色不溶物。

【提出问题】分组试验中，为什么有的小组出现白色不溶物？

【实验探究一】在4支试管中加入等量、同浓度的稀盐酸，加入宽窄相同、用砂纸打磨过的镁条，反应后静置观察，结果如下表：

试管	A	B	C	D
镁条长度	1cm	2cm	3cm	4cm
不溶物	无	少量	较多	很多

【实验结论】出现白色不溶物是因为 　　。

【提出问题二】分组实验中，出现的白色不溶物是什么？

【查阅资料】

①在MgCl ₂溶液中，MgCl ₂能发生微弱水解，反应为：MgCl ₂+2H ₂O＝Mg（OH） ₂+2HCl或MgCl ₂+H ₂O＝Mg（OH）Cl+HCl；加热能促进水解反应的进行。

②AgNO ₃与可溶性氯化物在溶液中可发生复分解反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl，该性质可以用来检验溶液中是否含有氯化物。

③Mg（OH） ₂和Mg（OH）Cl均为白色固体，不溶于水，能与盐酸、硝酸等反应。

【猜想与假设】

Ⅰ． 　　；Ⅱ．镁用量增多使生成的MgCl ₂增多而析出晶体

Ⅲ．生成了Mg（OH） ₂白色沉淀；Ⅳ．生成了Mg（OH）Cl白色沉淀

【实验探究二】过滤【实验探究一】D试管中的物质，将得到的白色不溶物分成三份，进行实验：

（1）取第一份白色不溶物于试管中，加入稀盐酸，现象为没有气泡产生。

结论：假设Ⅰ不成立。

（2）取第二份白色不溶物于试管中，加入适量蒸馏水，充分振荡后，不溶物没有减少。

结论：假设Ⅱ 　　。

（3）取第三份白色不溶物于试管中，加入适量稀硝酸，发现不溶物立即溶解，向所得无色溶液中加入几滴硝酸银溶液，出现白色沉淀。

结论：白色不溶物中一定含有 　　元素，由此推出假设Ⅳ 　　成立（填"一定不"、"一定"或"可能"，下同），假设Ⅲ 　　成立。

【实验反思】

（1）甲同学对上述实验（3）的结论提出疑问，他认为实验（3）的设计不严密，要验证假设Ⅳ是否成立，在进行实验（3）之前应该 　　。

（2）在老师的帮助下，实验小组最终确定白色不溶物为Mg（OH）Cl，试写出镁与盐酸反应生成Mg（OH）Cl的化学反应方程式 　 　；为避免镁与盐酸反应生成Mg（OH）Cl，请你提出一条合理化建议 　　。

实验小组在向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸进行中和反应操作时，忘记预先在氢氧化钠溶液中加入酚酞试液，为判断反应进行的程度，决定对反应后溶液的性质进行以下探究：

【猜想假设】猜想①盐酸不足量； 猜想②恰好完全中和 猜想③盐酸过量

【方案设计】（并填写表中的空格）

实验方案	实验操作	实验现象	实验结论
方案一	取适量反应后的溶液于试管中，滴加几滴无色的酚酞试液，振荡	溶液变红色	猜想①正确
方案二	用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液滴在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照	pH＝7
方案三	取适量锌粒于试管中，加入适量反应后的溶液		猜想③正确

【评价反思】 甲同学按方案一进行实验， 观察到溶液未变色， 则甲同学可以得出的结论是 　　（填字母序号）

A、猜想②正确     B、猜想③正确     C、猜想②或③正确

理由是 　　．

小红同学进行酸碱中和反应的实验（如图所示）。她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后，想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂，为了确定盐酸与氢氧化钠的反应程度，她从烧杯中取了少量溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到试管中溶液颜色没有变化。于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究：

（1）小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况：

①盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；②氢氧化钠有剩余；③盐酸过量。

小明同学却断定不可能"氢氧化钠有剩余"，他的理由是： 　                                                 ；

（2）他们共同设计了一个实验方案，欲对上述其他两种可能情况进行验证。请根据相关内容填写如表：

试验方法	可能观察到的现象	结论
将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中。	如果	则盐酸过量
	如果	则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应

（3）经过讨论，他们认为利用下列几种物质代替锌粒，也可以达到验证目的。你认为其中不正确的是 　   （填序号）。

A．生锈的铁钉       B．碳酸钠粉末      C．硫酸钠粉末       D．氢氧化铜

（4）如图曲线能够表示小红所做试验中溶液pH变化趋势的是 　   （填序号）。

某化学兴趣小组的同学在学习盐的化学性质时，做了如下实验：向一定量的NaHCO₃溶液中加入一定量的稀HCl，反应的化学方程式是：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，待完全反应后（假设反应产生的气体全部逸出），对反应后溶液的溶质成分进行如下探究。请完成猜想，并根据问题填空：

[假设与猜想]

猜想1：　　　　猜想2：NaCl、NaHCO₃　　猜想3：NaCl、HCl

猜想4：NaCl、NaHCO₃、HCl

同学们经过讨论一致认为猜想4不成立，原因是　　。

[实验探究]

实验用品	pH试纸、镁片、稀盐酸、AgNO3溶液、氧化铜粉末、石蕊溶液
实验方案	实验操作	实验现象	实验结论
①	取反应后溶液，加入稀盐酸	无气泡产生	猜想　　不成立
②	取反应后溶液，滴在pH试纸上	试纸变色，对照比色卡，pH＜7	猜想3成立
③	取反应后溶液，加入氧化铜粉末	固体溶解，溶液由无色变为蓝色	猜想3成立，写出反应的化学方程式 ：
④	取反应后溶液，滴加AgNO3溶液	产生白色沉淀	猜想3成立

[得出结论]猜想3正确。

[评价与反思]老师对同学们的探究过程给予了肯定，同时指出探究中存在着一处明显的错误，原因是　　。

[总结提高]依据所给的实验用品，你还有什么不同的方案确认猜想3是正确的。请写出一种实验方案：　　。

某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO₂，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。

[提出问题]澄清石灰水为什么没有变浑浊？

[查阅资料]（1）CO₂过量时，CaCO₃沉淀会转化为可溶于水的Ca（HCO₃）₂

（2）AgCl不溶于稀硝酸

[提出猜想]Ⅰ．石灰水已完全变质Ⅱ．　　Ⅲ．CO₂中混有HCl

[实验方案]兴趣小组用原药品继续制取CO₂，并进行探究。制备CO₂的化学方程式为　　。

步骤	实验操作	实验现象	结论及化学方程式
（1）	取少量澄清石灰水于试管中，加入 　　溶液。	产生白色沉淀。	猜想Ⅰ不成立。
（2）	将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中。		猜想Ⅱ不成立。
（3）	将气体通入盛有　　溶液的试管中，再加稀硝酸。		猜想Ⅲ成立。反应方程式为　　。

[实验结论]制取的CO₂气体中混入了HCl，所以澄清石灰水没有变浑浊。

[交流讨论]若要收集到纯净、干燥的CO₂，需将混合气体依次通入饱和 NaHCO₃溶液和　　。

【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水法收集一瓶CO₂，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是　　（写一点）。

“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　　。

生命的孕育和维系需要水，科学研究离不开水。请你完成下列探究。

探究一：用水作溶剂。在盛有5ml水和5ml汽油的两只试管中各加入1～2小粒高锰酸钾，可观察到的现象是　　，结论：同一种物质在不同溶剂中的溶解性不同。

探究二：用水区别物质。自选两种白色固体，用水区别它们，设计实验完成下表内容。

两种白色固体	主要操作、现象和结论

探究三：溶质在水中的溶解与结晶。

[查阅资料]20℃时，五种物质的溶解度如下表。

物质	NaCl	NH4HCO3	NH4Cl	NaHCO3	Na2CO3
溶解度/g	36.0	21.0	37.2	9.6	21.5

相同温度下，不同溶质同时溶解在同一溶剂中，溶解度不同。

[提出问题]20℃时，将11.7gNaCl和15.8gNH₄HCO₃同时放入盛有100g水的烧杯中，充分搅拌，静置，有晶体析出（温度仍为20℃）。析出的晶体是什么？

[设计实验]设计方案，并进行实验。

（1）取少量晶体与熟石灰粉末混合、研磨，无明显现象。实验目的是　　。

（2）取少量晶体于试管中，加入　　，现象为　　。

[实验结论]（3）析出的晶体是　　，晶体的质量为　　g。

[实验拓展]（4）析出晶体的原因是　　。

将一小块银白色的金属钠放置在空气中会发生下列变化：

钠（Na） 钠的氧化物 氢氧化钠溶液 白色固体

[提出问题]：常温下钠与氧气反应，产物有哪些？

[查阅资料]：（1）钠的氧化物，除氧化钠（Na₂O）外还有过氧化钠（Na₂O₂），氧化钠与过氧化钠都能与水发生反应，其反应的方程式如下：

Na₂O+H₂O＝2NaOH；2Na₂O₂+2H₂O＝4NaOH+O₂↑

（2）CaCl₂溶液呈中性

[作出猜想]：常温下钠与氧气反应的产物可能为．

猜想1：①　　     猜想2：Na₂O₂，猜想3：Na₂O₂和NaOH

[实验探究一]：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水	②	猜想1正确

[继续探究]：钠在空气中放置较长时间发生反应生成的白色固体

[作出猜想]生成的白色固体可能是1是：Na₂CO₃ 2是：Na₂CO₃和NaOH

[实验探究二]：

实验操作	实验现象	实验结论
1．取少量白色固体配成溶液，加入适量CaCl2溶液	③	白色固体成分为Na2CO3和NaOH
2．将上述反应后的溶液过滤，取少量滤液滴加④	⑤

[反思拓展]

1．也可以用稀盐酸区别Na₂O与Na₂O₂，Na₂O₂与稀盐酸的化学反应方程式为：2Na₂O₂+4HCl＝4NaCl+2H₂O+X↑，X的化学式为⑥　　．

2．实验结束后，废液缸中溶液显碱性，请你设计一个实验方案处理废液⑦　　．

化学活动课上同学们对金属的性质及合金的成份进行了探究，请你参与。

（1）取等质量的金属，分别加入足量稀硫酸，完成如表四组实验。

药品/序号	A	B	C	D
金属	铜粉	锌粉	锌粉	镁粉
稀硫酸	9.8%硫酸	19.6%硫酸	9.8%硫酸	9.8%硫酸

①写出实验中一个反应的化学方程式　　。

②根据表中　　实验（选填序号），即可判断Mg、Cu、Zn三种金属的活动性顺序。

（2）探究合金的成份，某合金可能由Mg、Cu、Zn、Al四种金属中的两种组成。

[提出问题]合金由哪两种金属组成？

[实验探究]①取该合金m₁g，在足量氧气中反应，生成固体质量为m₂g，m₁和m₂的关系如图所示，则（m₂﹣m₁）g表示的意义是　　。

②再向m₂g的固体中加入稀硫酸，微热，固体全部溶解，得溶液M，继续进行如下实验，补充完成内容。

实验操作	实验现象	结论和化学方程式
向M中加入ag铁粉、搅拌		化学方程式：　　 M中的溶质：
过滤，把所得固体洗涤、干燥，称其质量也为ag，并向此固体中加入稀硫酸	无明显现象

[分析结论]③若m₁＝4，m₂＝7.2，结合上述实验分析，合金的成份是　　。

（3）根据上述实验总结金属的化学性质　　。

氯化钙在生活中常用作干燥剂、融雪剂。下图是某探究小组用含有MgCO₃、MgSO₄、Al₂O₃杂质的石灰石样品制取氯化钙的流程（所加入的试剂均为适量）。回答：

（1）氯化钙中钙元素的化合价为　　。

（2）①中共发生了　　个化学反应。

（3）②中除去的杂质离子是　　。

（4）③中一个反应的化学方程式为　　。

（5）滤渣的成分有氢氧化镁、　　和　　。

某校化学兴趣小组，在实验室里用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气并进行有关氯气性质的实验探究（如图所示）。

回答下列问题：

（1）从分液漏斗中加入的药品是　　。

（2）从反应物的状态和反应条件考虑，装置A属于　　型气体发生装置。

（3）若进入装置D中的氯气是纯净干燥的，则装置B的作用是　　，装置C中盛有的溶液是　　。

（4）实验过程中，同学们看到装置D中“石蕊纸花”（用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花，下同）无明显变化，E中湿润的石蕊纸花先变红后褪色。对此，同学们产生了浓厚的兴趣，于是继续进行以下实验探究。

【查阅资料】Ⅰ．氯气（Cl₂）是一种黄绿色的有毒气体，能溶于水（溶解性不大），并能与水反应：Cl₂+H₂O═HCl+HClO（次氯酸）。

Ⅱ．氯气溶于水所得的溶液成为氯水，氯水除了具有消毒作用，还具有漂白作用。

【提出问题】氯水中的什么物质具有漂白作用？

【提出猜想】猜想1：氯水中的H₂O具有漂白作用。

猜想2：氯水中的HCl具有漂白作用。

猜想3：氯水中的HClO具有漂白作用。

猜想4：氯水中的Cl₂具有漂白作用。

【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
①将石蕊纸花放入水中	石蕊纸花	猜想1不成立
②将石蕊纸花放入 　　中	石蕊纸花变红但不褪色	猜想2不成立
③	石蕊纸花先变红后褪色	猜想3

【反思交流】①同学们一致认为，不用再做实验对猜想4进行探究，理由是：进行氯气性质的实验探究时，装置　 　（填装置序号）的现象已证明了Cl₂不具有漂白作用。

②钱程同学认为，由于氯气在水中的溶解性不大，用实验装置F中的蒸馏水吸收氯气效果不是很理想，于是将装置F中的蒸馏水换成了氢氧化钠溶液，则最终反应所得溶液中含有的盐类物质是　　。