初中化学实验探究物质的性质或变化规律填空题

兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入Na₂CO₃溶液中，快速产生较多气泡，有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。

探究1：反应产生的气体是什么？

[作出猜想] 小组同学经查阅资料和讨论，根据化学变化过程中元素不变，且反应物中含有　　三种元素，作出如下猜想：

①氢气；②二氧化碳；③氢气和二氧化碳。

[实验1]取适量镁条、100 mL Na₂CO₃溶液于反应装置A中，按如图1所示方案进行实验，B中石灰水不变浑浊；C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。

（1）反应装置A应选用图2中的　　（填写序号）。

（2）小组同学讨论认为，上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证三个猜想，只需在图1所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是　　。

探究Ⅱ：快速产生气体的原因是什么？

[查阅资料]镁与水缓慢反应生成氢气：Na₂CO₃溶液显碱性，其溶液中除Na⁺、CO₃^2﹣外，还有OH^﹣。

[作出猜想]可能是Na₂CO₃溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。

[实验2]按图3所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡，说明是CO₃^2﹣而不是Na⁺、OH^﹣促进了镁与水的反应。

（1）G中实验的作用是　　。

（2）试剂X是　　。

探究Ⅲ：反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO₃？

[实验3]取实验1反应生成的沉淀于试管中，加入试剂Y，根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO₃．试剂Y及实验现象为　　，该反应的化学方程式为　　。

反思交流：有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发，通过深入研究而实现的。

小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题，于是和化学兴趣小组的同学对此进行了探究。

[查阅产品说明]小明同学根据图1所示产品说明书中的　　和硫酸铵的组成，推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气，使肥效降低。

[探究1]土壤的酸碱性

实验1：按图2所示溶解土样，玻璃棒搅拌的目的是　　；用pH试纸测量土样浸出液的pH约为4，说明土壤呈酸性。

[探究II]硫酸铵具有哪些性质

实验2：25℃时，将30g硫酸铵加入50g水中，完全溶解，此时所得溶液对应图3中　　（选填序号）点的状态，测得其pH约为5。

实验3：为证明硫酸铵受热分解生成了氨气，小组同学进行了图4所示的实验，观察到的实验现象为：①硫酸铵固体减少；②用酚酞溶液浸湿的滤纸　　。③小气球变大。

小明依据现象①和②，小红只依据③，都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。小组同学认为小红的依据不合理，小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分解”的结论，还需继续进行观察，若　　，才能得出这一结论。

实验4：按图5所示进行实验，闻到刺激性气味，说明硫酸铵能与熟石灰发生反应。

[拓展应用]

（1）为保证铵态氮肥的肥效，不能高温暴晒，不能　　。

（2）硫酸铵中氮元素被植物吸收后，剩余的硫酸使得土壤酸化，可用熟石灰进行改良，反应的化学方程式为　　。

探究酸、碱和盐的性质及应用．

（1）NaOH溶液和稀硫酸反应，向滴有酚酞的NaOH溶液中加入稀硫酸，现象为　　，反应的化学方程式为　　．

（2）为除去NaCl中混有的少量Na₂SO₄，某探究小组设计了如图所示方案进行实验．

①Ⅰ、Ⅱ两步都有过滤操作，过滤中要用到的玻璃仪器有　　．

②甲、乙同学选用的X分别为BaCl₂溶液、Ba（OH）₂溶液，写出Ⅰ、Ⅱ两步中发生的任意一个反应的化学方程式　　，甲、乙同学的实验中，可能发生的相同反应的化学方程式为　　，乙的实验中，步骤Ⅲ涉及的操作和现象是　　．

③丙同学认为甲的实验比乙的实验更合理，理由是　　．

工业上采用氨碱法生产纯碱，主要流程如下图，请据图回答相关问题．

（1）氨碱法生产所得产品为纯碱，向纯碱水溶液中滴入无色酚酞试液显　　色．

（2）从步骤①提取粗盐常用　　（填“蒸发结晶”或“降温结晶”）方法．

（3）从酸碱反应的角度分析，步骤④中通入氨气的作用是　　．

（4）步骤⑤所得的碳酸氢钠在生产和生活中有许多重要用途，请写出它的一种途径　　．

（5）步骤⑥中发生反应的化学方程式为　　，该反应类型属于　　反应．

二氧化碳与二氧化硫均为非金属氧化物，某兴趣小组用类比法对SO ₂进行如下探究：

探究一   二氧化硫和二氧化碳性质的比较

[查阅资料]二氧化硫具有漂白性，能与某些有色物质（如品红溶液）反应生成无色物质。

操作现象装置	实验Ⅰ：通入二氧化碳	实验Ⅱ：通入二氧化硫
A	紫色变成红色	？
B	无明显变化	红色褪为无色
C	白色浑浊	白色浑浊

由实验可知：

（1）将SO ₂通入装置A中的现象为               说明二氧化硫也能与水反应生成相应的酸。

（2）二氧化碳能与澄清石灰水反应，生成亚硫酸钙（CaSO ₃）和水，写出该反应的化学方程式                   。

（3）鉴别CO ₂和SO ₂的方法是                     。

（4）从环保角度指出上述装置的不足之处：                   。

探究二 测定工业废气中的SO ₂含量

[查阅资料]①二氧化硫与溴水反应的化学方程式为：Br ₂+SO ₂+2H ₂O＝H ₂SO ₄+2HBr

②我省规定工业排放的废气中SO ₂含量不得超0.4mg/m ³。

探究小组进行如下实验

测定步骤：

Ⅰ．向试管中加入10mL溶质的质量分数为0.1%的溴水（其密度可近视看做1g/cm ³）

Ⅱ．在指定地点抽取工业废气注入上述溴水中（如图2）。

Ⅲ．当注入溴水中的工业废气总量达5m ³时，溶液恰好由黄色变成无色。

（1）由实验可知该废气中SO ₂含量为 　　mg/m ³， 　　（填"符合"或"不符合"）排放标准（SO ₂、Br ₂的相对分子质量分别为：64、160）

（2）排放到空气中的SO ₂气体主要来自 　　的燃烧。

如图“黑面包”实验中，蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁）变黑，体积膨胀，变成疏松的炭，放出有刺激性气味的气体。

[提出问题]改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢？

[进行实验]分别取5g糖粉进行实验，根据前2min的现象对实验效果进行评分，记录如下：表1实验记录。

实验	糖	浓硫酸体积/mL	水的滴数	温度/℃	效果得分
1	蔗糖	4	5	22	65
2	蔗糖	5	10	30	81
3	蔗糖	6	15	50	93
4	冰糖	4	10	50	91
5	冰糖	5	15	22	88
6	冰糖	a	5	30	75
7	葡萄糖	4	15	30	0
8	葡萄糖	5	5	50	0
9	葡萄糖	6	10	22	0

[处理数据]分析表1，计算效果得分均值，结果如下：

表2效果得分均值

因素	糖	浓硫酸体积/mL	水的滴数	温度/℃
	蔗糖	冰糖	葡萄糖	4	5	6	5	10	15	22	30	50
均值	79.7	84.7	0	52.0	56.3	56.0	46.7	57.3	60.3	51.0	52.0	61.3

依据均值推断最佳实验方案，均值越高，效果越好。

[解释与结论]

（1）蔗糖变成黑色的炭，发生了　 　（填“物理”或“化学”）变化。

（2）推测放出的气体含SO₂，从元素守恒角度说明理由：　                       　。

（3）实验6中，a为　　mL。

（4）根据表2推断，“黑面包”实验最好选择5g冰糖、5mL浓硫酸、　 　滴水和50℃。

[反思与评价]

（5）表2中，22℃对应的均值为51.0，计算该值所依据的3个数据分别是　             　。

（6）综合分析，使实验3的效果得分高于实验4的因素有　                  　。

某同学向FeSO ₄溶液中滴加NaOH溶液时，发现生成的白色沉淀表面总是慢慢出现红褐色。为获得稳定的白色沉淀，该同学进行了以下实验。

【查阅资料】

Ⅰ．Fe（OH） ₂为难溶于水的白色固体，Fe（OH） ₃为难溶于水的红褐色固体；

Ⅱ．Fe ²⁺易与氧气反应生成Fe ³⁺；

Ⅲ．Fe ₂（SO ₄） ₃+Fe═3FeSO ₄；

Ⅳ．FeSO ₄溶液遇KSCN溶液不显红色，Fe ₂（SO ₄） ₃溶液遇KSCN溶液显红色；

Ⅴ．植物油不溶于水且密度比水小。

（1）FeSO ₄溶液与NaOH溶液反应的化学方程式是 　　。

【提出问题】在无氧气的环境中，Fe（OH） ₂能否稳定存在？

【进行实验】

Ⅰ．配制FeSO ₄溶液

（2）取少量FeSO ₄固体溶于水，加入少量铁粉，振荡，加入铁粉的目的是 　　；取少量新配制的FeSO ₄溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，未变红色，说明溶液中不含 　　（填化学式）。

Ⅱ．制取Fe（OH） ₂

（3）如图①：挤压胶头让NaOH溶液与FeSO ₄溶液接触，产生白色沉淀，并能较长时间保持白色，硫酸亚铁溶液上方植物油的作用是 　　。

（4）如图②：组装好仪器，检查气密性，加入试剂，打开止水夹，待a口收集的氢气纯净后，关闭止水夹，此时观察到图②中出现的现象是 　　。白色沉淀能较长时间保持，该实验中氢气的作用是 　　。

【实验结论】

无氧气的环境中，Fe（OH） ₂能稳定存在。

（5）有氧气存在时，Fe（OH） ₂易与氧气反应生成Fe（OH） ₃．请完成下列化学方程式：

4Fe（OH） ₂+O ₂+ 　 　═4Fe（OH） ₃。