初中化学实验探究物质的性质或变化规律解答题

草酸（H₂C₂O₄）是一种酸，易溶于水。

（一）草酸的化学性质

（1）草酸溶液的pH　　7（选填“＞”“＜”或“＝”）。

（2）草酸溶液中加入石灰水，生成草酸钙（CaC₂O₄）固体，该反应的化学方程式为　　。

（二）CaC₂O₄热分解探究

资料：CaC₂O₄ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$CaCO₃+CO↑

兴趣小组称一定量的CaC₂O₄固体，在老师的指导下用如图装置进行实验。

实验一：先通入N₂，再加热相应固体，一段时间后停止加热，缓缓通入N₂至试管冷却。

（1）装置B增重6.6g，装置B中发生反应的化学方程式为　　。

（2）装置C中观察到　　的现象，说明反应生成CO。

实验二：取出实验一后装置A试管中的剩余固体，按图①﹣③进行实验。

（3）②中温度升高，则剩余固体中含有　　，③中产生2.2g气体。

（4）将③中溶液蒸发得CaCl₂固体22.2g。

结论：（1）取用的CaC₂O₄固体的质量为　　g。

（2）本实验中CaC₂O₄分解的总反应化学方程式为　　。

某兴趣小组对氨气（NH₃）的某些性质进行探究。

【实验回顾】（1）按图1所示，在小烧杯A中盛有少量浓氨水，小烧杯B中盛有少量含酚酞试液的蒸馏水，几分钟后，B中溶液变红，原因是浓氨水挥发出的氨分子进入溶液中产生了　　（填离子符号）。若取少许B中变红后的溶液在试管中加热，你认为溶液颜色会　　（填“变深”“变浅”或“不变”）。

（2）图2是该小组对图1装置的改进，和图1相比，其优点有　　（任写一条）。

【提出问题】氨气在水中的溶解性如何？

【查阅资料】常温常压下，氨气极易溶于水，可用图3装置验证。

【进行实验】步骤1：按图3连接装置，检查气密性。

步骤2：在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入少量水）的胶塞，把玻璃管插入烧杯的水中。

步骤3：打开橡皮管上的止水夹，　　（填具体操作），使少量水进入烧瓶，观察到的现象是　　，产生该现象的原因是　　。

实验完毕，向烧瓶内的氨水中加入少量稀H₂SO₄将其转化为可用作氮肥的（NH₄）₂SO₄，该反应的化学方程式为　　。

【反思拓展】实验后请教老师知道，氨水中的NH₃大部分与H₂O结合成一水合氨（NH₃•H₂O），则氨水中含有的分子有H₂O、　　、　　（都填化学式）。

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　　。

我国海水晒盐的历史悠久。学习小组对粗盐进行提纯，并利用氯化钠进行实验探究。

Ⅰ．粗盐的提纯

粗盐中含有不溶性泥沙、可溶性CaCl₂、MgCl₂等杂质。学习小组设计了如下方案提纯粗盐：

（1）用化学方程式表示Na₂CO₃溶液的作用：　　。

（2）“过滤”中玻璃棒的作用为　　；“操作X”的名称为　　。

Ⅱ．探究氨盐水与二氧化碳的反应

步骤1 取50mL浓氨水于锥形瓶中，加入NaCl晶体至不再溶解，制得氨盐水。

步骤2 向烧瓶中加入20mL氨盐水和约16g干冰，塞紧瓶盖，振荡、静置。一段时间后溶液中析出细小晶体，过滤、用冷水洗涤晶体并低温干燥。

【提出问题】晶体的成分是什么？

【实验探究1】①经甲同学检验，晶体中不含铵盐。甲同学的实验操作及现象是　　。

②乙同学取晶体少许，加入稀硝酸，晶体溶解并产生无色气体，再滴加几滴AgNO₃溶液，未见明显现象，说明晶体中不含有　　离子。

【提出猜想】晶体的成分为Na₂CO₃或NaHCO₃或两者的混合物。

【查阅资料】Na₂CO₃受热不分解；

NaHCO₃受热易分解：2NaHCO₃ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑。

【实验探究2】称取m₁ g晶体，利用如图装置（夹持仪器略）探究晶体的成分。

【实验现象】反应一段时间后，试管口凝结了少量小液滴，Ba（OH）₂溶液变浑浊。

【实验分析】①晶体中一定含有　　（填化学式）。

②将晶体加热至残留固体的质量不再改变，测得残留固体的质量为m₂ g．若m₁：m₂＝　　，说明晶体为NaHCO₃。

【拓展延伸】①氨盐水与二氧化碳反应所得铵盐的用途为　　。

②丙同学认为通过测定装置B中沉淀的质量，经计算分析也可确定晶体的组成。请对丙同学的观点进行评价：　　。

超市出现了一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤新产品，能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。

[阅读标签]本产品不含　　，环保。

[查阅资料]①“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠（Na₂CO₄），它是一种白色结晶

颗粒，易溶于水，且能与水反应，生成碳酸盐和其他化合物。

②氢氧化镁是不溶于水的白色固体。

[提出问题]“污渍爆炸盐”水溶液的成分是什么呢？

[作出猜想]猜想一：Na₂CO₃和H₂O₂猜想二：Na₂CO₃和NaOH

猜想三：Na₂CO₃、H₂O₂和NaOH。

[实验探究]

序号	实验步骤	实验现象	实验结论
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	/
②	取适量①的溶液于试管中，先向其中加入少量二氧化锰粉末，再将带火星的木条置于试管口	有大量气泡产生，木条复燃	含有
③	取适量①的溶液于试管中，向其中加入足量　　，振荡、静置。	有白色淀产生	含有碳酸钠
④	取适量③的上层清液于试中，向其中滴加少量氯化镁溶液，振荡	清液中	不含氢氧化钠

[得出结论]猜想　　正确。

请写出过碳酸钠与水反应的化学方程式：　　。

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。

（1）为测定空气中氧气的含量，某课外活动小组对课本上的实验做了如下改进：如图1所示，在一个注射器和装有较多铜丝的硬质玻璃管内共封闭80mL空气，然后给硬质玻璃管加热，并缓慢向右推动注射器的活塞，至硬质玻璃管内铜丝变黑且较长时间内无进一步变化时停止加热，待剩余气体冷却至室温，请回答：

①实验前，检查本装置气密性的一种方法是：先固定注射器的活塞，再用酒精灯加热硬质玻璃管，可观察到 　　，说明气密性良好。

②实验结束后，注射器内气体的体积减少了约 　　mL，这是因为 　　。

①甲方案的玻璃管中实验现象是 　　。乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是 　　。

②甲方案实验过程中，操作步骤正确的是 　　（填序号）。

A．实验开始时，先通入CO，再加热；实验结束时，先停止加热，再停止通入CO

B．实验开始时，先加热，再通入CO；实验结束时，先停止加热，再停止通入CO

C．实验开始时，先通入CO，再加热；实验结束时，先停止通入CO，再停止加热

D．实验开始时，先加热，再通入CO；实验结束时，先停止通入CO，再停止加热

③两种方案相比，乙方案更好，其原因是 　　。

足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇，并对其成分进行如下探究。

[查阅资料]①嗅盐是由一种盐类物质和香料（不参与下列探究中的任何反应）组成，能释放出氨味气体，对人体神经会产生强烈的刺激作用，但过量吸入会危害健康。

②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。

③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。

[提出问题]嗅盐中盐类物质是什么？

[实验探究]填写表中空格。

实验	小军的实验	小英的实验
方案	嗅盐与　　（填一种物质）混合研磨
现象	闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝
结论	嗅盐中含有NH4^+	嗅盐中含CO3^2^﹣	确认了小军的实验结论
	证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵

[质疑]小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验（方案见上表），进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有　　离子的可能性。

[继续探究]同学们利用如图装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。

反应原理：（NH₄）₂CO₃+2NaOH $\frac{\underset{¯}{△}}{}$X+2NH₃↑+2H₂O，其中X的化学式为　　。

[数据记录]实验称取样品质量为m₁，反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m₂和m₃，反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m₄和m₅。

[数据处理]通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。

[反思与评价]关于该实验的说法正确的是　　（填序号，双选）。

A．嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为： $\frac{48(m_3-m_2)}{17m_1}\times$100%

B．倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸

C．可以用浓硫酸替代稀硫酸

D．停止加热后要通入一段时间空气，否则测定结果会偏小

化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。

[联想与实验]模仿二氧化碳与水反应进行如图一所示实验：

[问题与猜想]亚硫酸不稳定，为什么红色液体微热后不变为紫色？其原因可能为：

猜想1．加热不够充分        猜想2．与空气中氮气有关       猜想3．与空气中氧气有关

[探究与验证]填写表格中的空格。

编号	操作	现象	结论
1	将图一中红色液体继续加热至沸腾	仍为红色	猜想1不成立
2	如图二所示，先通入适量SO2，然后用酒精灯微热	先变红后变紫	猜想2不成立
3	如图二所示，先通入适量SO2，再改通入氮气，最后用酒精灯微热
4	如图二所示，先通入适量SO2，再改通入　　，最后用酒精灯微热		猜想3成立

[分析与结论]红色液体微热后不变为紫色的原因是：H₂SO₃在空气中会被氧化生成另一种酸，进一步实验证明是硫酸。

【应用与拓展】收集某硫酸厂（生产过程中产生SO₂）附近刚降到地面的雨水水样，用pH计测得每隔十分钟数据如下表：

测定时间	5：05	5：15	5：25	5：35	5：45
pH	4.95	4.94	4.86	4.85	4.85

（1）分析表中数据，5：15至5：25时间段内水样中主要酸性溶质有　；

（2）实验社团提出一种处理废气的方案如图三所示，利用CaCO₃粉末、空气为原料在高温下吸收SO₂，写出该反应的化学方程式：　　。

兴趣小组利用提供的试剂：稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液。探究酸碱盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象，而将混合溶液加热一段时间后，意外地闻到刺激性气味。

[提出问题]刺激性气味的气体是什么？

[猜想与假设]猜想1．可能是二氧化硫     猜想2．可能是氯化氢

猜想3．可能是氨气

大家讨论后认为猜想3不合理，依据是　　。

[查阅资料]SO₂和CO₂的化学性质相似，都能使澄清石灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙的反应的化学方程式：　　。

[实验探究]如图所示，小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中，观察到　　，于是他认为猜想2正确。

[评价与改进]小煜认为小诚的结论不科学，于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。

实验操作	实验现象
如图所示，将产生的气体

[结论]加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢

[拓展应用]实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体，已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为　　（填序号）。

A．加热氯化氢溶液和稀硫酸的混合物

B．加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物

C．加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物

为探究酸、碱、盐的化学性质，某兴趣小組做了如下实验。

试回答下列问题

（1）试管A中的现象是 　　。

（2）试管B中反应的化学方程式为 　　。

（3）甲同学把反应后的C、D试管中的废液倒入一只洁净的烧杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成；过滤后得到白色沉淀和无色滤液。甲同学欲探究无色滤液中溶质的成分。

[提出问题]无色滤液中的溶质是什么？

[作出猜想]

猜想I    NaCl

猜想I I   NaCl和CaCl ₂

猜想ⅢNaCl 和Na ₂CO ₃

猜想IV：NaCl、CaCl ₂和Na ₂CO ₃

小明认为猜想IV定不成立，其原因是 　　（用化学方程式表示）。

[进行实验]

实验步骤	实验现象	实验结论
i．取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液	无明显现象	猜想 　　成立
ⅱ．取少量滤液于试管中，滴加少量	有气泡产生

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）。

[查阅资料]CuCl可与浓氨水反应生成无色的Cu（NH₃）₂⁺和Cl^﹣，Cu（NH₃）₂⁺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
Ⅰ．用试管取其中一份溶液，滴加适量AgNO3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		该溶液中含有Cu（NH3）2^+

[得出结论]通过实验可以确定，该白色沉淀是CuCl。

[反思与评价]Al和CuCl₂溶液反应为什么会出现CuCl呢。

I．丙同学猜测：可能是Cu与CuCl₂溶液反应生成了CuCl．为了验证猜想，他取Cu与15%的CuCl₂溶液混合，结果无白色沉淀产生。他又分析了Al和CuCl₂溶液反应的实验现象，再次将打磨过的Al片插入盛有15%的CuCl₂溶液的试管，并将试管置于冰水中，发现白色沉淀明显减少。于是他将Cu与15%的CuCl₂溶液的实验进行了改进，从而证明了Cu与CuCl₂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　　对Cu与CuCl₂溶液反应的影响。

兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究碳的氧化物的性质（固定装置略）

（1）写出装置B中发生的化学方程式　　。

（2）反应一段时间后，装置D的玻璃管中观察到的现象是　　，写出反应的化学方程式　　。

（3）从保护环境的角度分析，装置F需要改进的是　　。

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

如图装置可用于多次连续进行氧气的制取和性质的实验。

（1）仪器Y的名称是　　。

（2）水泥负载二氧化锰小球用于实验时的主要优点是　　。该实验中收集氧气的方法是　　。

（3）做氧气的性质实验时，实验不同，Z的作用不同。

①铁丝燃烧。Z为水，其作用是　　。

②硫粉燃烧。Z为NaOH溶液，其作用是　　。

③蜡烛燃烧。Z为　　，其作用是验证蜡烛中含有碳元素。

（4）实验时需要1.6g氧气，至少需要加入多少克5%的过氧化氢溶液。（写出计算过程）