初中化学实验探究物质的性质或变化规律解答题

对比归纳是学习化学的重要方法。请你参与下列探究活动并回答问题。

【探究活动一】探究影响木炭燃烧剧烈程度的因素

木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，说明了影响木炭燃烧剧烈程度的因素是　　。

【探究活动二】探究影响物质溶解性的因素

①同学们做了A试管和B试管的对比实验，发现 B试管中固体可溶，A试管中固体几乎不溶。该对比实验说明了影响物质溶解性的因素是　　。 ②同学们又补充了C试管所示实验，他们想探究的影响因素是　　。

【探究活动三】探究二氧化碳能否与碱溶液反应

①分别振荡三个软质塑料瓶，观察到塑料瓶变瘪 的程度由大到小的顺序为　　。 ②对比A瓶与　　瓶的实验现象，可证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应。

（1）某研究性学习小组为验证“氨气还原氧化铜”的实验，认真阅资料并做出以下准备。

资料准备：

I．氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，溶液呈碱性。

Ⅱ．氨气还原氧化铜的化学反应原理：2NH₃+3CuO3Cu+N₂+3H₂O。

实验准备：

请回答：

①为达成“氨气还原氧化铜”的实验目的，装置A、B、D、E的正确连接顺序　　；（填序号）

②装置A中发生反应的化学方程式　　；

③装置B观察到的现象　　，装置E的作用　　；

④将装置A产生的气体通入装置C中，石蕊试液浸泡的纸花变蓝色，原因是　　。

（2）小凡同学利用氯化钡和氢氧化钠两种试剂，从硫酸钠、硫酸镁和氯化镁三瓶未贴标签的无色溶液中鉴别出硫酸镁溶液，设计并进行以下实验。请你补齐实验内容；

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取三支洁净试管，分别倒入三种无色溶液，然后滴加　　，振荡，观察现象；
（2）

在学习“酸和碱”后，瑞娟同学对“硫在氧气中燃烧”实验进行再探究。想到实验生成的二氧化硫是非金属氧化物，提出疑问：二氧化硫能否与水反应生成酸？

为此，瑞娟同学做了如下实验：将点燃的硫伸入盛有氧气的集气瓶（有少量的水）中，反应中产生刺激性气味的气体；反应后，盖紧集气瓶口的玻璃片，振荡集气瓶；再打开玻璃片，仍能闻到刺激性气味；随后向其中滴入几滴紫色的石蕊试液，瓶中液体变为红色。

瑞娟同学产生许多困惑：这种能使石蕊试液变红色的物质是什么？怎样防止二氧化硫排放到空气中去？

瑞娟询问老师，老师告知：在涉及的反应中，二氧化硫与二氧化碳的性质相似；二氧化硫与水反应生成“亚硫酸”（化学式为H₂SO₃）；亚硫酸还可进一步与氧气反应生成硫酸。

请你帮助瑞娟同学解答下列问题：

（1）请结合如图图示中所给实验用品，设计一个实验用来验证：二氧化硫不能使石蕊变红色。

实验操作：　　。

（2）分别写出生成亚硫酸、硫酸的两个化学方程式：①　　；②　　。

（3）以上两个化学反应都属于　　反应（填基本反应类型）；亚硫酸中硫元素的化合价为　　价。

（4）亚硫酸、硫酸、盐酸和碳酸都能使石蕊试液变红色，从微观角度分析原因是　　；

（5）为更多的吸收二氧化硫，防止二氧化硫散发至空气中。有以下试剂，你认为用来代替集气瓶中的水最为合适的是　　（填序号）。

①饱和氢氧化钙溶液；   ②饱和氯化钠溶液；   ③浓盐酸；    ④饱和氢氧化钠溶液

水垢是日常生活中常见的物质，某兴趣小组收集了一部分水垢[主要成分CaCO₃和Mg（OH）₂，不考虑其他成分对实验的影响]并对其进行实验探究。

[查阅资料]①Mg（OH）₂受热易分解，生成MgO和H₂O；

②无水硫酸铜是白色固体，遇水变蓝色。

[探究活动一]验证水垢中的CaCO₃和Mg（OH）₂

（1）小斌取一定量水垢样品，高温灼烧，将生成的气体依次通过澄清石灰水和无水硫酸铜，观察到澄清石灰水变浑浊、无水硫酸铜变　　色。

得出结论：水垢中含CaCO₃和Mg（OH）₂。

（2）小红提出小斌的实验方案存在明显缺陷，小红的理由是　　。

[探究活动二]分离水垢中的CaCO₃和Mg（OH）₂

小林设计了如下实验流程（部分产物已略去）：

（1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和　　。

（2）滤液A中的溶质有　　 （用化学式表示）。

（3）加入MgCl₂溶液时，发生反应的化学方程式是　　。

（4）操作II的实验步骤是　　。

研究小组同学对铝和稀盐酸的反应进行了探究。如图1所示实验，先检查装置气密性，再将橡皮塞连接气体压力传感器，烧瓶中放入铝片和稀盐酸，塞紧瓶塞并打开仪器，一段时间后，得到如图2所示的气体压强与时间的关系曲线图。

（1）铝与稀盐酸反应的化学方程式为　　。

（2）AB段气体压力变化不明显的原因是　　；CD段气体压力逐渐下降的原因是　　。

（3）从BC段看反应的速率是先变快后变慢，导致变慢的因素有　　（填序号）

a．铝片的表面积

b．盐酸的浓度

c．温度

在小英家的仓库里，堆放着一袋袋化肥一一碳酸氢铵（ NH₄HCO₃）。过了一个夏天，小英发现这种化肥所持有的刺激性气味变得更浓烈了，有些化肥袋里碳酸氢铵变少了，检查发现变少的化肥包装袋没有密封，化肥也没有撒落在地上，更没有人进过仓库开袋使用。

为了探究这些化肥减少的原因，小英在实验室取了一些碳酸氢铵粉末，放在蒸发皿中加热，过一会儿观察到粉末完全消失，同时也闻到了这种刺激性气味。粉末为什么会消失呢？

（1）【提出问题】碳酸氢铵粉末消失的原因是什么？

（2）【猜想】①碳酸氢铵粉末在不加热或加热条件下由固态变成它的气态。②碳酸氢铵在不加热或加热条件下发生分解反应，可能产生的物质有氨气和一些氧化物。

（3）【查阅资料】①碳酸氢铵属于氨肥，不具有升华的性质，说明上述猜想　　 （填序号）不成立；②氨气（化学式NH₃）具有特殊的刺激性气味，极易溶于水，其水溶液是碱性，但干燥的氨气不能使干燥的红色石蕊试剂变蓝；③NO₂为红棕色气体。NO为无色气体，在空气中易发生反应：2NO+O₂═2NO₂

（4）【实验操作，现象与结论】

实验操作	实验现象	实验结论
①取适量碳酸氢铵于试管中加热，如图一所示，将干燥的红色石蕊试纸接近导管口	产生强烈的刺激性气味，试管壁上有无色液滴且试纸变蓝，但未见红棕色气体	分解产物中有　　，没有
②按如图二所示装置继续实验，直到反应完全	澄清石灰水变浑浊	分解产物中有

（5）【应用】①利用氨气的化学性质，请写出实验室检验氨气的方法（写出实验操作、现象、结论）：　              

②如果你家里有碳酸氢铵化肥，你应该如何保存？　　。

某同学取一定浓度盐酸与石灰石反应，将生成的气体通入澄清石灰水中，始终未见浑浊。为了弄清原因，他设计以下方案，进行探究、验证，请你帮他补充完整以下内容。

问题猜想	实验步骤	实验现象	实验结论
原因一：石灰水已完全变质	取少量未通入CO 2的澄清石灰水 于试管中，向试管中滴加 　　试剂。	溶液 　　色	猜想的结论正确
原因二：产生的CO 2中带有HCl气体	将盐酸与石灰石反应生成的气体 通入 　　 试剂中。	有 　　沉淀产生

粮食、蔬菜、肉类、豆制品等食物是我们日常营养的主要来源。菠菜营养丰富，豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盐等，但民间有“菠菜、豆腐不宜同食”的说法。某化学兴趣小组针对此说法进行探究。

[查阅资料]①菠菜含有丰富的铁、草酸盐、碳酸盐等；②草酸钙（CaC₂O₄）不溶于水，不易被人体吸收；③醋酸不与草酸钙反应，但能与碳酸钙反应生成可溶性盐等。

[提出猜想]“菠菜、豆腐不宜同食”的原因可能是　　。

[实验探究]

（1）加入足量CaCl₂溶液的目的是　　。

（2）已知气体C能使澄清石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式　　。

（3）醋酸的化学式可简写为HAc．写出步骤④发生的化学反应方程式　　。

（4）白色沉淀B的主要成分是　　（填化学式）。可见菠菜中的草酸盐能与钙盐反应生成草酸钙。

[反思与应用]家庭中常常将菠菜放在开水中烫过后再烹饪，其目的是　　。

超市出现了一种含“污渍爆炸盐”的新产品（如图），能清除衣服上难以清洗的汗渍、果汁渍。它的特殊的名称让小明对它产生了探究的兴趣。

（1）小明在超市的　　区域购买了此产品。

（2）阅读产品标签：“污渍爆炸盐”是一种衣物助洗剂，主要成分是过碳酸钠，能在瞬间去除洗衣液难以除去的多种顽固污渍………，本产品不伤衣物，无磷是它的一大优点。含磷洗涤剂对环境的危害是　　。

（3）查阅资料：过碳酸钠（Na₂CO₄）是白色结晶颗粒，溶于水会产生碳酸盐和其它化合物。

（4）合理猜想其它化合物为：

i．NaOH；ii．H₂O₂；iii．NaOH和H₂O₂；小明做出以上猜想的理论依据是　　

（5）实验设计：探究“污渍爆炸盐”水溶液的成分，完成下列表格。

实验步骤	实验现象	实验结论
步骤 1：取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中，加入足 量蒸馏水，充分搅拌。	固体完全溶解，形成无色溶液	/
步骤 2：取少量步骤1 形成的溶液于试管中，再加 入　　，振荡，静置。	白色沉淀	含有 Na2CO3
步骤 3：取少量步骤 2 试管中的上层清液于另一支 试管中，再滴加少量MgCl2 溶液，振荡。	无明显现象
步骤 4：另取一支试管，加入少量步骤 1 形成的溶 液，再加入　　，将带火星木条伸入试管中。		含有 H2O2

（6）实验结论：猜想　　正确。写出过碳酸钠与水反应的化学方程式：　　。

2017年5月，我国在南海海域成功开采可燃冰。可燃冰外观像冰，主要成份是甲烷水合物（甲烷分子和水分子组成），可表示为 CH₄•nH₂O，在开采过程中，若甲烷泄漏会导致严重的温室效应。

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C﹣G装置（部分夹持、固定装置省略）进行验证：

（1）装置A、B中标有数字的仪器名称 ①　　，②　　。

若选用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气，应选用的发生装置是　　；该反应的化学方程式为　　；

（2）实验过程中观察到C中白色粉末变为蓝色，D、G中澄清石灰水变浑浊，F中红色粉末变成黑色，由此推断猜想　　成立。

（3）实验过程中D装置的作用是　　；该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C、D装置的顺序不能颠倒，原因是　　。

[反思与交流]日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止　　中毒。

对比实验是化学研究中经常采用的方法。化学兴趣小组的同学在研究CO₂通入NaOH溶液是否发生了反应，设计了下列两组实验，请和化学兴趣小组的同学一起探究并回答问题。

[设计与实验]

实验 序号	实验 步骤一	实验 步骤二	实验 序号	实验 步骤一	实验 步骤二
实 验 Ⅰ			实 验 Ⅱ

[探究与结论]

（1）实验Ⅰ中步骤一看不到明显现象，步骤二产生的现象是　　；

（2）实验Ⅱ中步骤二看到有白色沉淀析出，则发生反应的化学方程式　　；

（3）在实验Ⅱ的步骤一中CO₂与NaOH溶液一定发生了化学反应，但却看不到明显的现象，原因是　　。

[拓展延伸]现有资料卡片中的信息：

请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上信息再设计实验Ⅲ，证明CO₂确实与NaOH发生了化学反应。实验Ⅲ的操作为　　；看到的现象是　　。

[交流反思]根据该资料卡片所提供的信息，你能总结出的规律是　　。

探究白酒燃烧的奥秘

在诊所里，小华同学看到老中医用“酒火疗法”为患者治疗，发现白酒竟然能够被点燃。老中医告诉她：只有酒精体积分数较大（即度数较高）的白酒才能被点燃。好奇并喜欢探究的小华用体积分数为75%的酒精溶液（指每100mL酒精水溶液中含75mL酒精）

代替白酒进行了系列探究。

【提出问题】能被点燃的酒精溶液的最小体积分数是多少？

【查阅资料】

①酒精（ C₂H₅OH）是一种无色液体，易挥发，易燃烧，可任意比例与水互溶。

②两种液体混合时，分子间隔不同对混合后的总体积有影响，但对本实验的影响很小，

忽略不计。

【实验探究】

实验用品：75%酒精溶液、蒸馏水、小烧杯、胶头滴管、量筒（20mL、10mL）、蒸发皿、玻璃棒、火柴。

（1）实验时，用75%酒精溶液配制10mL 60%的酒精溶液。

①最好选用　　 mL量筒，使用量筒量取液体读数时应注意　　。

②配制该溶液的操作方法是　　。

（2）在室温（20℃）时，小华按上述方法配制了体积分数为50%、40%、30%、20%的酒精溶液各l0mL，分别倒入蒸发皿中，点燃，观察。实验结果如下表

酒精体积分数	50%	40%	30%	20%
观察到的现象	可燃	可燃	不可燃	不可燃

酒精完全燃烧的化学方程式为　　。

（3）室温（20℃），在小华实验探究的基础上，要想更精确测定能被点燃的酒精溶液的最小体积分数，请你补充进一步探究的实验方案　　。

（4）拓展应用

①未盖灯帽且久置不用的酒精灯，常常不能被点燃。其原因是　　。

②因酒精含量低而不能燃烧的酒精溶液，要分离出其中的酒精，可采用的方法是　　。

某小组同学在实验室研究铝与氯化铜溶液的反应，过程如下：

实验操作	实验现象
	①铝片表面附着一层红色固体 ②铝片表面逸出大量无色气体，放出大量的热 ③烧杯底部出现红色固体和白色沉淀

（1）打磨铝片的目的是　　。

（2）现象①③中的红色固体是同种物质，请写出现象①的化学方程式　　。

（3）经检验，现象②中的无色气体为氢气。甲同学猜测可能是氯化铜溶液显酸性，经pH计检验，pH　　7，证实了甲的猜想。

（4）探究现象③中白色沉淀的化学成分。

乙同学通过查阅资料认为白色沉淀可能是氯化亚铜（CuCl）。

₃₂^+﹣₃₂⁺在空气中易被氧化变为蓝色。

[进行实验]①取烧杯底部的白色沉淀，充分洗涤。洗涤的目的是　　。

②向白色沉淀中加入浓氨水，沉淀溶解得到无色溶液，将无色溶液分为两份，进行实验：

操作步骤	实验现象	实验结论
3溶液	产生白色沉淀	该溶液中含有
Ⅱ．将另一份溶液置于空气中一段时间		32^+

[得出结论]通过实验可以确定，该白色沉淀是CuCl。

₂溶液反应为什么会出现CuCl呢。

₂₂₂₂₂₂溶液反应能生成CuCl，改进的方法是　　，试写出该反应的化学方程式　　。

II．丁同学认为丙同学的实验还不够严谨，还应考虑　　₂溶液反应的影响。

（1）某实验小组利用如图实验装置探究二氧化碳的化学性质：

请根据实验装置和实验内容，回答下面问题：

①探究二氧化碳与碱反应时，将装置A生成的二氧化碳气体通入装置D未出现浑浊，原因是　　；可将二氧化碳先通过装置　　，再通入装置D，理由是　　（用化学方程式表示）；

②探究二氧化碳与水反应时，实验分两步进行：首先将二氧化碳通过石蕊溶液浸泡的干燥纸花，再将二氧化碳通过石蕊溶液浸泡的湿润纸花，这样做的目的是　　；结合上面实验，装置正确的连接顺序是　　（填序号）

（2）家庭生活中食品制作（如面条、馒头等）经常用到食用碱，食用碱的主要成分是碳酸钠，可能含有少量氯化钠．小莉将家中食用碱带到实验室进行探究，请设计实验验证小莉提供的食用碱样品是否含有氯化钠．

实验步骤	实验现象	结论与解释
1．取一定量的食用碱样品放入试管，加入蒸馏水、振荡	样品溶解	食用碱溶于水
2．
3．

[实验回顾]18世纪末，英国科学家普利斯特里和卡文迪许把“易燃空气”与空气或氧气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时，发出震耳的爆鸣声，且玻璃瓶内壁上出现了液滴．一年之后，拉瓦锡重复了他们的实验，并做了一个相反的实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，得到了“易燃空气”，这里的“易燃空气”是指　 　（填化学式），通过上述实验得到的结论是               。

[实验重现]某化学兴趣小组的同学在创新的基础上，在实验室中重做上述两个实验，做法如下：

实验1：水的通电分解实验

如图1所示，打开活塞b，用燃着的木条在玻璃管尖嘴口检验反应产生的气体，看到的现象是　　，证明该气体为　　．

实验2：“易燃空气”与氧气混合后的点燃实验

实验室现有过氧化氢溶液、氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、锌粒，如图2是实验室常用部分仪器：

（1）指出图中仪器的名称：D　　．

（2）利用上述仪器和药品制取少量氧气，其简易发生装置应选择的仪器有　　（填序号），反应的化学方程式为　　．

（3）利用上述仪器和药品制取较多量的“易燃空气”，且可以随时补充液体，你选择的仪器有　　（填序号），药品是　　．该兴趣小组的同学把“易燃空气”与氧气按一定比例混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，用电火花点火，顺利完成上述实验．

（4）该兴趣小组的同学决定利用制得的“易燃空气”和空气继续进行探究，他们取7支试管，依次盛水90%（体积分数），80%…再用排水集气法收集“易燃空气”，而后分别把试管口移近酒精灯的火焰，实验结果如表所示：

序号	1	2	3	4	5	6	7
“易燃空气”体积分数（%）	90	80	70	50	20	10	5
空气体积分数（%）	10	20	30	50	80	90	95
点燃现象	安静燃烧	安静燃烧	弱的爆鸣声	强的爆鸣声	强的爆鸣声	弱的爆鸣声	不燃烧 不爆鸣

分析表中信息，完成下列问题：

①在混合气体爆炸范围内，“易燃空气”的体积分数约为　　．

②你对燃烧或燃烧条件的新认识是　　．