初中化学实验探究物质的性质或变化规律解答题

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

新型洗涤剂过氧碳酸钠（Na ₂CO ₄）固体，能瞬间清除衣服上的汗渍、果汁渍等顽固污渍。它与水反应生成碳酸钠和其他化合物，某学习小组对产生的其他化合物进行探究。

实验1：溶解样品。取适量洗涤剂样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，使之完全溶解，有气泡产生并形成无色溶液a。产生的气体能使带火星的木条复燃。

[提出问题]过氧碳酸钠与水反应生成的其他化合物是什么？

[猜想与假设]猜想一：H ₂O ₂

猜想二：NaOH

猜想三：H ₂O ₂、NaOH

猜想一、二、三除了遵循质量守恒定律外，猜想H ₂O ₂的其他理由是 　　。

实验2：验证

实验步骤	实验现象	分析与结论
①取适量溶液a于小烧杯中，加入稍过量的氯化钙溶液，过滤，得到清液b	产生白色沉淀	加入稍过量氯化钙的目的是 　　。
②取适量清液b于试管中，加入过量二氧化锰，振荡		证明过氧碳酸钠与水反应有H 2O 2生成
③将步骤②所得混合物静置，取少量清液于试管中，滴加氯化铁溶液	无明显现象

[实验结论]猜想 　　正确。写出过氧碳酸钠与水反应的化学方程式： 　　。

[反思与评价]该洗涤剂保存时应密封、防潮。

（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．

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　　。

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．

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 　　。

蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤，课外小组同学决定对蚁酸进行探究。

[查阅资料]

1、蚁酸化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH

2、蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物

3、白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝

[提出问题]蚁酸的酸碱性及分解产物是什么？

[猜想与假设]

猜想①：蚁酸的分解产物是水和二氧化碳；

猜想②：蚁酸的分解产物是水和一氧化碳；

猜想③：蚁酸的分解产物是一氧化碳和二氧化碳。

经讨论，小组同学认为猜想③是错误的，理由是　　。

[实验探究]

1、探究蚁酸的酸碱性。

用pH试纸测得蚁酸溶液的pH值　　7（填“＞、＜或＝”），证明蚁酸溶液呈酸性。

2、探究蚁酸分解的两种产物。

为了确认蚁酸分解的所有产物，小组同学设计实验，将蚁酸分解的产物通入如图所示的实验装置，并观察现象。

[现象与结论]

实验中观察到A中无水硫酸铜变蓝，B中澄清石灰水未变浑浊，D中黑色粉末逐渐变红，E中澄清的石灰水变浑浊。

（1）写出E中发生的反应的化学方程式　　；

（2）通过对实验现象的分析，上述猜想　　正确。

[实验反思]

（3）从环保的角度考虑，上述实验装置设计上存在的不足之处是　　。

[拓展应用]

（4）人们被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒，下列物质中你会选择的物质是　　。

A．NaOH溶液 B．食醋 C．食盐水 D．肥皂水

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　　。

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　　。

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）。

如图是实验室制取气体的常用装置：

（1）仪器甲的名称是　　。

（2）若选B装置作为实验室制取氧气的发生装置，反应的化学方程式为：　　。

（3）实验小组同学取一定浓度的盐酸和石灰石反应制取气体，反应的化学方程式为：　　。将生成的气体通入澄清石灰水中，未见变浑浊。为探究其原因，小组同学讨论后作出如下探究：

[提出猜想]A．石灰水完全变质；B．气体中有挥发出来的HCl气体。

[实验探究]小组同学设计了如下实验来探究。请你帮助完成实验，填写表中空格：

实验步骤	实验现象	实验结论
Ⅰ．取少量石灰水于试管中，并向试管中滴加几滴 　　试液，振荡	试液变红	石灰水未完全变质猜想A不成立
Ⅱ．将生成的气体通入硝酸银溶液中		气体中有HCl猜想B成立

写出步骤Ⅱ中反应的化学方程式　　。

[拓展延伸]实验室用上述药品和装置制取并收集一瓶纯净干燥的二氧化碳气体，装置接口连接顺序为：a→　　。（按顺序填装置接口对应的字母，全对才得分）

某化学兴趣小组同学用玻璃棒蘸取饱和FeCl₃溶液在酒精灯火焰上灼烧时，随着加热时间的持续，在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为：黄色、红褐色、红棕色、黑色。同学们对此现象产生了疑问，于是他们对FeCl₃溶液加热，灼烧的变化进行了探究活动。

【查阅资料】

①酒精（C₂H₅OH）具有还原性，加热条件下能与Fe₂O₃反应；

②Fe与Fe₃O₄易被磁铁吸引，FeO是一种黑色固体，不能被磁铁吸引。

【实验一】

将大约20mL饱和FeCl₃溶液在蒸发皿中加热蒸发，沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色浑浊。

由此得出结论：

①FeCl₃溶液呈黄绿色是因为溶液中含有　　（用离子符号表示）。

②加热饱和FeCl₃溶液时，FeCl₃易与水反应生成红褐色固体和盐酸，反应的化学方程式为　　。

③由实验可知：FeCl₃溶液通过蒸发结晶的方式　　（填“能”或“不能”）获得FeCl₃固体。

【实验二】

将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧，颜色由红褐色变为红棕色，此过程发生分解反应：2Fe（OH）₃ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$　　+3H₂O。

【实验三】

同学们对玻璃棒上产生的黑色物质继续探究：联系酒精的可燃性、还原性等相关性质，对黑色物质的成分提出了猜想，经讨论认为，可能是C、Fe、FeO、Fe₃O₄四种物质中的一种或几种。

为了测定黑色物质的成分，收集黑色物质，进行了如下表实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取黑色粉末，用磁铁吸引，观察现象	黑色粉末全部被磁铁吸引	黑色粉末中不含的物质是
②向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸，充分反应，观察现象	固体逐渐溶解，但无气泡产生	综合①②实验现象判断，此黑色物质成分是

不用火，不用电，只需拆开发热包倒入凉水，就能享用美食的自热食品，受到消费者的追捧。

[查阅资料]Ⅰ．发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粉。

Ⅱ．铝和强碱溶液反应生成氢气。

探究一：发热包的发热原理

（1）小明买了一盒自热米饭，取出发热包加入凉水，发生剧烈反应，迅速放出大量的热，写出产生该现象的主要化学反应方程式　　；同时发热包内固体物质变硬、结块。依据观察到的实验现象，小明猜想发热包内的物质可能发生多个化学反应，写出其中一个反应的化学方程式　　。

（2）发热包上的安全警示图标有“禁止明火”，其原因可能是　　。

（3）小明向使用后的发热包中加入稀盐酸，并对产生的气体展开进一步探究。

探究二：确定气体的成分

[猜想与假设]小明认为该气体可能是：a．H₂； b．　　； c．CO₂和H₂的混合气体。

[实验设计]小明同学设计如图实验装置，对气体成分进行探究。

[实验验证]甲装置中的实验现象是　　，丁装置中黑色的粉末逐渐变为红色，试管口有水珠产生，证明猜想c正确。若甲、乙装置交换位置，　　（填“能”或“不能”）确定气体中含有CO₂，写出化学方程式并说明理由　　。

[总结与反思]通过以上探究，小明做出如下反思：

A．发热包应密封防潮保存

B．能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料

C．使用后的发热包应包好按照垃圾分类投放

你认为其中正确的是　　。

科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片断，请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）。

活动一

甲组同学向盛有一定量的氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀盐酸，一会儿后发现有气泡产生，于是，他们停止了滴加稀盐酸。经询问老师得知该氢氧化钠溶液已变质，请你用化学方程式表示其变质的原因　　。

活动二

乙组同学向盛有一定量的氢氧化钙溶液的烧杯中滴加稀盐酸，一会儿后发现忘记了滴加指示剂，因此，他们停止了滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究：

【提出问题】溶液中的溶质含有什么物质？

【作出猜想】猜想一：溶质只有CaCl₂

猜想二：溶质有CaCl₂和Ca（OH）₂

猜想三：溶质有　　

【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。

【方案设计】

方案	方法步骤	实验现象	实验结论
方案一	取少量烧杯内的溶液于试管中，加入无色酚酞溶液	酚酞不变色	猜想一正确
		酚酞变红色	猜想二正确
方案二	取少量烧杯内的溶液于试管中，加入		猜想三正确

【方案评价】小组同学通过讨论后认为：

（1）方案一能证明猜想二正确，但不能证明猜想一正确。

（2）方案二可行，但小组同学在记录时未记录完整，请你替他们补充完整。

【方案反思】（1）方案一不能证明猜想一正确的理由是酚酞在中性和酸性溶液中都不变色；

（2）某同学提出将方案一中酚酞溶液换成　　（填写一种试剂即可）同样可以得出猜想二正确。

活动三

甲、乙两组同学将各自烧杯内的剩余物倒入同一个洁净的大烧杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀出现。将大烧杯中的混合物过滤，得到滤渣和滤液。同学们对滤液中溶质成分进行再探究。

大家经过讨论一致认为滤液中一定含有的溶质是　　，为了进一步验证可能存在的溶质，请你帮助设计实验并进行验证（任写一种可能情况）：

你的猜想	实验步骤	实验现象	实验结论
滤液中可能含有			猜想正确，滤液中含有该物质