初中化学实验探究物质的性质或变化规律解答题

市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠，俗称小苏打，具有以下性质。

性质一：2NaHCO ₃ Na ₂CO ₃+H ₂O+CO ₂↑（NaHCO ₃在50℃以上开始逐渐分解）

性质二：NaHCO ₃+HCl═NaCl+H ₂O+CO ₂↑

（1）苏打气泡水中含有大量二氧化碳，瓶盖一打开就有大量气泡产生，所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳，但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳，主要是利用了碳酸氢钠的性质 　     　（选填"一"或"二"），理由是 　                   　。

（2）小明查阅了相关资料想自制苏打水，于是购买了一袋小苏打，包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗？小明取了10克小苏打样品放入装置，逐次加入稀硫酸进行实验，得到相关数据。请通过计算帮助小明判断包装袋上的标注是否准确。（2NaHCO ₃+H ₂SO ₄═Na ₂SO ₄+2H ₂O+2CO ₂↑）

序号	反应前	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
加入稀硫酸溶液质量/克	0	10	10	10	10	10
C装置中溶液总质量/克	100.0	101.1	102.2	103.3	104.4	105.0

（3）如果去掉装置B，测量结果将会 　 　（选填"偏大"或"偏小"）。

亚硝酸钠是一种工业用盐，外形与食盐相似，有咸味，有毒。人若误食会引起中毒，甚至致人死亡。已知亚硝酸钠的水溶液呈碱性，食盐水溶液呈中性。

（1）鉴别亚硝酸钠和氯化钠，你会选用什么试剂？　　，如何操作？　　。

（2）某实验小组成员李雷从人教版普通高中教科书《化学1》中得知碳酸钠的水溶液也呈碱性。该组成员就碳酸钠溶液呈碱性的原因进行了如下初探：

【查阅资料】

Ⅰ．大多数可溶性的盐溶解在水中会完全解离，产生自由移动的阴阳离子。如Na₂CO₃、KCl等。

Ⅱ．难溶性物质在水中解离出的阴阳离子极少，忽略不计。如CaCO₃、BaCO₃等。

Ⅲ．CaCl₂的水溶液呈中性。

【猜想与假设】猜想Ⅰ：碱性是由溶液中解离出的Na⁺引起的；

猜想Ⅱ：碱性是由溶液中解离出的CO₃^2﹣引起的；

………………

【实验设计】

实验步骤	实验现象
向1支洁净的小试管中加入3mL饱和碳酸钠溶液，滴入3滴酚酞溶液，振荡，再逐滴滴入氯化钙溶液至过量	试管中溶液颜色先由无色变为红色，然后逐渐变浅至消失

写出上述实验步骤中滴入CaCl₂溶液后红色变浅至消失的原因　　（用化学方程式解释）。

【实验结论】　　。

【实验拓展】据此判断下列物质的水溶液可能使酚酞溶液变红的是　　（填字母）。

A．CaCl₂

B．CaCO₃

C．H₂SO₄

D．K₂CO₃

【总结反思】该组同学善于发现问题，并设计实验探究问题。通过本次探究，他们认识到，并不是碱溶液才显碱性，盐溶液也可能呈碱性。他们还会进一步查阅资料探寻碳酸钠溶液呈碱性的本质原因和基本规律。

溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习小组的同学对溶液的性质进行探究。

[引发思考]

生理盐水是医疗上常用的一种溶液，100mL生理盐水（其密度可近似看做lg/cm³）中含有0.9g医用氯化钠，该溶液中溶质的质量分数为　　。一瓶合格的生理盐水密封放置一段时间后，不会出现浑浊现象，原因是　　。

[提出问题]

溶液的某些性质是否可以通过定量实验进行验证？

[查阅资料]

电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱：一定条件下，电导率的大小能反映离子浓度的大小。

[实验探究1]

氯化钠溶于水形成溶液的过程中氯离子浓度电导率的测定。

第一步：读取室温为26℃，取100mL蒸馏水，加入烧杯中，放入磁力搅拌器磁珠；

第二步：校准传感器，组装仪器，设定搅拌档位；

第三步：用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，迅速将定质量的氯化钠加入烧杯中。实验数据如图1所示。

分析图1实验数据：

（1）a～b段曲线呈这种形态的原因是　　。

（2）请说明实验过程中液体的电导率变化的原因　　。

[交流反思1]

如何通过实验验证氯化钠溶液是均一的？请简要说明。　　。

[实验探究2]用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据，向一定体积、一定浓度的氯化钠溶液中慢慢加入等体积、一定浓度的硝酸银溶液，恰好完全反应。部分实验数据如图2所示。

[交流反思2]

推测c点时溶液的电导率是否为零，并说明理由。　　。

了解常见物质重要的物理及化学性质，有利于我们系统地学习并应用知识解决问题。碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物，常用来干燥某些气体。某化学兴趣小组的同学对放置在空气中一段时间的碱石灰产生了探究兴趣。

[实验步骤]

步骤一：现将放置在空气中一段时间的碱石灰放入烧杯中，加足量水溶解，烧杯底部有白色沉淀生成；

步骤二：一段时间后过滤，取滤液，加入一定量的碳酸钠溶液，发现没有白色沉淀生成。

据此信息请你参与探究完成下列问题：

[实验探究]

（1）碱石灰中的氧化钙可做某些气体干燥剂的原因是　　（用化学方程式表示）。

（2）步骤一向烧杯内的样品加足量的水溶解时，产生的白色沉淀是　　。

[实验反思]

（3）固体氢氧化钠曝露在空气中，容易吸收空气中的水分而潮解；同时吸收空气中的　　而变质，因此氢氧化钠固体必须密封保存。

（4）综合以上信息，向烧杯内的样品加足量的水溶解时，溶液中溶质组成的情况可能有　　（有几种情况就写几种，用化学式表示）。

为研究“不同物质在敞口容器久置后的质量变化”，某科学兴趣小组将10.00克下列物质分别盛放于相同的烧杯中，将它们敞口放置在恒温实验室。一段时间后测得烧杯中物质减小的质量情况见下表。

放置时间 （小时）	烧杯中物质减小的质量（克）
	水	饱和氯化钠溶液	饱和硝酸钾溶液	7.3%的稀盐酸
24	1.85	0.61	0.72	1.35
48	3.70	？	1.44	2.80

请回答：

（1）表格中“？”的值是　　克；

（2）与原饱和硝酸钾溶液相比较，敞口放置24小时的硝酸钾溶液溶质质量分数　　（填“变大”“变小”或“不变”）；

（3）分析上表中水、饱和硝酸钾溶液和稀盐酸敞口放置后的质量减小程度随时间变化不一样，为进一步研究稀盐酸在敞口容器久置后的溶质质量分数变化，小丽进行了下列操作：取敞口放置时间48小时的稀盐酸5.00克于锥形瓶中，滴入两滴指示剂，用溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液逐滴滴入稀盐酸中，至恰好完全反应，共消耗了5.50克氢氧化钠溶液。

通过计算，确定敞口放置48小时的稀盐酸溶质质量分数是“变大”、“变小”还是“不变”？并对变化的原因作出解释。

为研究“不同物质在敞口容器久置后的质量变化”，某科学兴趣小组将10.00克下列物质分别盛放于相同的烧杯中，将它们敞口放置在恒温实验室。一段时间后测得烧杯中物质减小的质量情况见下表。

放置时间 （小时）	烧杯中物质减小的质量（克）
	水	饱和氯化钠溶液	饱和硝酸钾溶液	7.3%的稀盐酸
24	1.85	0.61	0.72	1.35
48	3.70	？	1.44	2.80

请回答：

（1）表格中“？”的值是　　克；

（2）与原饱和硝酸钾溶液相比较，敞口放置24小时的硝酸钾溶液溶质质量分数　　（填“变大”“变小”或“不变”）；

（3）分析上表中水、饱和硝酸钾溶液和稀盐酸敞口放置后的质量减小程度随时间变化不一样，为进一步研究稀盐酸在敞口容器久置后的溶质质量分数变化，小丽进行了下列操作：取敞口放置时间48小时的稀盐酸5.00克于锥形瓶中，滴入两滴指示剂，用溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液逐滴滴入稀盐酸中，至恰好完全反应，共消耗了5.50克氢氧化钠溶液。

通过计算，确定敞口放置48小时的稀盐酸溶质质量分数是“变大”、“变小”还是“不变”？并对变化的原因作出解释。

某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。

（1）分别在盛有少量碳酸钠（俗称　　）、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸，观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式为　　。

[提出问题]

碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢是否相同？

[设计与实验]

（2）甲设计的实验如图1所示，实验时，两注射器中的稀盐酸应　　（填操作），观察到图2所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。

（3）乙对甲的实验提出了质疑：

①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈，通过观察很难判断产生气体的快慢；

②　　，他认为，应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠，若碳酸钠的质量仍为0.318g，应称取　　g碳酸氢钠。

（1）小组同学在老师指导下设计了图3所示的实验。

①连通管的作用是　　。

②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液（各滴2滴酚酞溶液），以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如表1．广口瓶内压强随时间变化如图4所示。

表1：

	滴入酚酞溶液	滴入稀盐酸，溶液颜色变化
碳酸钠溶液	红色	红色→浅红色→无色
碳酸氢钠溶液	浅红色	淺红色→无色

[实验结论]

（5）分析图4所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下，　　和稀盐酸反应产生二氧化碳较快，理由是　　。

[反思与应用]（6）小组同学分析表1实验现象和图：4数据，得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是　　（请用必要的文字和化学方程式说明）。

（7）通过以上探究与分析，小组同学设计了只用试管和胶头滴管鉴別碳酸钠溶液和稀盐酸的实验。

操作	现象与结论
未知溶液分別编号为a、b，取适量a于试管中，用胶头滴管逐滴滴入b并振荡

水产养殖的速效增氧剂“鱼浮灵”的主要成分是过氧碳酸钠（aNa₂CO₃•bH₂O₂）。

某化学研究小组对“鱼浮灵”的制备、成分测定及增氧原理进行了如下探究。

【查阅资料】①过氧碳酸钠有Na₂CO₃和H₂O₂的双重性质；50℃开始分解。

②过氧碳酸钠在异丙醇（有机溶剂）中的溶解度较低。

Ⅰ．“鱼浮灵”的制备。

实验室用Na₂CO₃与稳定剂的混合溶液和30%的H₂O₂溶液反应制备过氧碳酸钠，实验装置如图所示。

（1）反应温度不能超过20℃的原因是　　。

（2）反应结束后，停止搅拌，向反应液中加入异丙醇，静置过滤、洗涤、干燥，获得过氧碳酸钠固体。加入异丙醇的目的　　。

Ⅱ．“鱼浮灵”的成分测定。

【定性检测】检测过氧碳酸钠溶液中的成分。

（3）请补充完成下列实验报告中的相关内容。

实验序号	实验步骤	实验现象	解释或结论
①	取样，加入MnO2粉末，用带火星的木条伸入试管内	木条复燃	反应的化学方程式
②			溶液中含有Na2CO3

【定量研究】测定“鱼浮灵”中过氧碳酸钠的组成。

实验③：称取一定质量的“鱼浮灵”样品于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量Ba（OH）₂溶液，过滤、洗涤、干燥，得到碳酸钡（BaCO₃）固体3.94g。

实验④：另称取相同质量的“鱼浮灵”样品于锥形瓶中，加入足量稀硫酸，再逐滴加入高锰酸钾溶液，充分反应，消耗KMnO₄的质量为1.896g，该反应的原理是：2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O。

（4）计算确定过氧碳酸钠（aNa₂CO₃•bH₂O₂）的化学式（写出计算过程）。

Ⅲ．“鱼浮灵”的增氧原理。

研究小组通过测定常温下相同时间内水溶液中溶解氧的变化，探究CO₃^2﹣、OH^﹣对H₂O₂分解速率的影响，设计了对比实验，实验数据记录如下表。

编号	①	②	③	④	⑤
试剂	H2O	4%H2O2溶液	Na2CO3固体 4%H2O2溶液	NaOH溶液 4%H2O2溶液	NaOH溶液 4%H2O2溶液
pH	6.96	6.01	8.14	8.15	9.26
溶解氧 （mg•L^﹣^1）	5.68	6.44	9.11	9.12	10.97

（5）由实验②可知，常温下，过氧化氢水溶液呈　　（填“酸性”“中性”或“碱性”）。

（6）过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是　　。

科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验，向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO₂，未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO₂能否反应进行验证，并对废液的成分进行探究。

活动一

同学们经过讨论，设计了甲装置并进行实验，请你把实验现象补充完整。

实验步骤	实验现象	猜测
如图甲，向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液，振荡		①CO2溶于NaOH溶液中 ②CO2与NaOH反应

活动二

兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验

（1）取软塑料瓶中的液体于三支试管中，三位同学分别完成如图所示实验。

（2）同学们观察到A试管中有气泡冒出，B、C试管中均有白色沉淀生成。请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式　　。

（3）以上三个实验均能证明CO₂与NaOH发生了反应。请写出甲装置中发生反应的化学方程式　　。

活动三

实验结束后，同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中（如图），充分搅拌、静置，观察到烧杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。请你分析烧杯上层溶液中一定不含有的离子是　　（填离子符号）。小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行如下探究。

[提出问题]烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子？

[猜想与假设]上层溶液中可能含有OH^﹣、CO₃^2﹣、Ca²⁺中的一种或几种。

[进行实验]

实验步骤	实验现象	实验结论
①取烧杯内无色溶液少许于试管中，滴加　滴加过量的氯化钙溶液　，静置	有白色沉淀生成	有CO3^2^﹣、无Ca^2+
②取①中反应后的上层清液少许于试管中，滴加　硫酸铜溶液　（指示剂除外）	蓝色沉淀生成	有OH^﹣

[反思评价]

（1）经过综合分析，最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有　　（填离子符号）。

（2）将烧杯内的物质过滤，滤渣回收，向滤液中加入适量的　　（填名称）进行处理后再排放，可以有效防止水体污染。

探究碳酸氢钠、碳酸钠分别与稀盐酸反应，研究小组进行如下两个实验：

（1）[实验1]同时将足量的稀盐酸倒入锥形瓶甲和锥形瓶乙中。

反应至5s生成气体的速率：碳酸氢钠　　碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。

[实验2]分别将足量的稀盐酸逐滴滴入试管甲和试管乙中，边滴边振荡。

现象为：

①试管甲中的溶液开始时显浅红色，逐滴滴入稀盐酸立即产生大量气泡，浅红色逐渐消失。

②试管乙中的溶液开始时显红色，滴入稀盐酸没有气泡产生，溶液颜色逐渐变为浅红色后，继续滴加稀盐酸有大量气泡产生，浅红色逐渐消失。

（2）[反思1]在[实验2]碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，为何刚开始没有大量气泡产生？研究小组查阅资料，绘制出微观示意图。

①碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，依次发生反应的化学方程式为　　、　　。

②相同浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性：碳酸氢钠　　碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。

（3）[反思2]为何[实验1]中碳酸氢钠最终产生气体的体积较大？

请你列式计算：[实验1]中两种固体完全反应后产生气体的质量各是多少（写出计算过程，结果保留到0.1g）？

某研究性学习小组通过查阅资料获知以下信息：将二氧化碳气体慢慢地通入一定量的氢氧化钠溶液中，在溶液中先后发生以下两个化学反应：

₂₂₃₂O （先发生反应）

₂₃₂₂₃ （后发生反应）

同学们开展了下列探究活动：

【提出问题】将二氧化碳气体慢慢地通入一定量的氢氧化钠溶液中，反应后所得溶液中溶质的成分有哪些？

₂₃；

₂₃；

Ⅲ．　　；

Ⅳ．　　．

【实验探究】将二氧化碳气体慢慢地通入一定量的某氢氧化钠溶液中，再将反应后所得溶液按下列流程进行实验并测出相关数据：

₃₃₂易溶．

【获得结论】根据上述信息，分析反应后所得溶液中溶质的成分并计算溶质的质量，将结

果填入下表：

溶质的化学式	溶质的质量/g

填表说明：①不写计算过程，计算结果保留一位小数．

②如果溶质的成分只有一种，请填写在第一行；如果溶质的成分有两种，请分别在两行中各填写一种物质．

化学课堂上，老师做了如图一的实验（网罩的作用是集中火焰，提高温度）。

（1）随着不断加热，试管①里逐渐有红色固体产生，化学方程式为C+2CuO $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$ 2Cu+CO₂↑，该反应的基本反应类型属于　　。同时试管②里的现象是　　，化学方程式为　　。

（2）小明发现通入试管②里的气体有逸出液面的现象，怀疑试管①里还有其它气体生成，比如一氧化碳。老师首先赞扬小明有科学的质疑精神，建议在化学兴趣小组的活动中展开探究。请你也参与其中，一起探究。

[提出问题]碳还原氧化铜的反应还有一氧化碳生成吗？

[猜想与假设]猜想一：没有一氧化碳生成；猜想二：还有一氧化碳生成

[设计方案]在老师的帮助下，小明设计出如图二实验。为了提高实验效果，小明加大了反应物的用量。老师提示：先将两个开关都打开，再加热，反复挤压气球一会儿。老师这样提示的目的是　　。

[进行实验]

实验操作	实验现象	实验结论
先按老师的提示操作，加热一会儿后，关闭开关2．待充分反应，关闭开关1，停止加热。		逸出液面的气体不是二氧化碳
		逸出液面的气体是一氧化碳。猜想二成立。

[交流与提高]同学们通过对以上实验的讨论与分析，认为一氧化碳的产生至少源自两个反应：一是试管内反应物直接反应生成；二是生成物又发生反应而生成。请你写出其中一个化学方程式　　。

实验中生成的二氧化碳被氢氧化钠浓溶液吸收没有明显现象，同学们想进一步检验该反应的生成物，可选用的药品有　　（填序号）。

①酚酞溶液   ②氢氧化钙溶液   ③稀盐酸   ④锌粒   ⑤氯化钙溶液

[评价与反思]经过本次活动，同学们感到，正是因为小明具有　　精神，我们这次活动才有了更多、更新的收获。

过碳酸钠（化学式为2Na₂CO₃▪3H₂O₂）俗名固体双氧水。溶于水可看作是Na₂CO₃溶液和H₂O₂溶液混合。为了方便保存，过碳酸钠样品可能添加少量的MgSO₄和硅酸镁中的一种或二种作为稳定剂。已知①双氧水可用于供氧、消毒和漂白；②硅酸镁不溶于水。

（1）过碳酸钠的用途不合理的是　　。

A．鱼池供氧剂   B．消毒剂   C．干燥剂   D．漂白剂

（2）取少量过碳酸钠样品于烧杯中，加入足量蒸馏水，有不溶于水的固体产生。判断样品中　　有硅酸镁。（填写“可能”或“一定”）

（3）利用实验室限选试剂，设计实验确定该样品中是否添加少量的MgSO₄。

限选试剂：稀盐酸、稀H₂SO₄、BaCl₂溶液、蒸馏水、AgNO₃溶液

实验操作	预期现象和必要结论
步骤：1：取少量样品于烧杯中，缓慢加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤。
步骤2：取少量步骤1所得的滤液于试管中，加入　　，振荡后静置。	。
步骤3：取少量步骤2所得的溶液于试管中，　　。	，说明样品中有MgSO4。 　　，说明样品中没有MgSO4．

皮蛋是我国传统的蛋制品，深受人们喜爱，由少量NaCl、CaO和过量Na₂CO₃混合得到的粉末状混合物A是腌制皮蛋的配方之一。

（1）某化学兴趣小组从市场获取少量混合物A于烧杯中，缓慢加入足量的蒸馏水，边加边搅拌，静置，过滤得滤液。

①该过程发生反应的化学方程式为　　，　　。

②滤液中除含有Cl^﹣、OH^﹣外，还含有的阴离子是　　。

（2）在混合物A中加入少量ZnSO₄可改善皮蛋品质，该兴趣小组获得某样品，探究在混合物A中是否添加了少量ZnSO₄。

设计实验方案，完成如表表格。

限选用品与试剂：稀盐酸、pH试纸、BaC1₂溶液、蒸馏水、AgNO₃溶液。

实验操作	预期现象和必要结论
步骤1：取少量样品于烧杯中，缓慢加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤	/
步骤2：取少量步骤1所得的滤液于试管中，　　。
步骤3：　　。	，说明样品中有ZnSO4； 　　，说明样品中没有ZnSO4．

[题干]在一支试管中放入一小段镁条（已擦去氧化膜），再向试管中加入一定量的盐酸，镁条表面有 　　产生，反应的化学方程式是 　　．

[发现问题]为了再次观察上述反应现象，小林同学用较长的镁条重做上述实验，但发现了异常现象，试管中出现了白色沉淀．

[实验验证1]小林同学针对两次实验的不同，设计对比实验方案，探究出现异常现象的原因．

试管（盛有同体积同浓度的盐酸）	①	②	③	④
镁条长度	1cm	2cm	3cm	4cm
相同的实验现象（省略题干现象）	快速反应，试管发热，镁条全部消失
沉淀量差异（恢复至20℃）	无	少量	较多	很多

[得出结论]镁条与盐酸反应产生白色沉淀与 　　有关．

[追问]白色沉淀是什么物质？

[查阅资料]①20℃时，100g水中最多能溶解氯化镁54.8g．

②镁能与热水反应产生一种碱和氢气；

③氯化银既不溶于水也不溶于稀硝酸．

[做出猜想]猜想一：镁；猜想二：氯化镁；猜想三：氢氧化镁，猜想的依据是 　　（用化学方程式表示）．

[实验验证2]将白色沉淀洗涤干净，分别取少量沉淀于A、B、C试管中，进行如表实验：

试管	操作	现象	结论
A	加入足量盐酸	，白色沉淀	猜想一不正确，但这种白色沉淀能溶于盐酸
B	加入足量水	白色沉淀	猜想二不正确
C	加入适量稀硝酸	白色沉淀消失	原白色沉淀中含有的离子是： Mg ^2+、
	继续滴加几滴硝酸银溶液	出现大量白色沉淀

[拓展延伸]足量镁与盐酸反应过程中，溶液会经历从酸性到碱性并且碱性逐渐增强的过程，从而促使白色碱式氯化镁的生成．