初中化学实验探究物质的性质或变化规律实验题

研究小组对氯水（氯气的水溶液）进行探究．

（1）测定氯水的酸性：取少量，向其中滴加（选填指示字母） 　　，一开始应观察到滴加的指示剂在氯水中 　　色．

a．无色酚酞试液    b．紫色石蕊试液

（2）氯水具有漂白性，请你参与"氯水使品红试纸褪色"的研究．

【提出问题】氯水中的什么成分使品红试纸褪色？

【猜想】

猜想1：氯水中的水使品红试纸褪色．

猜想2：氯水中的Cl ₂使品红试纸褪色．

猜想3：氯水中的HCl使品红试纸褪色．

猜想4：氯水中的 　　（填化学式）使品红试纸褪色．

【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
①用水润湿品红试纸，观察		猜想1不成立
②把品红试纸放入干燥的氯气中，观察	试纸不褪色	猜想2不成立
③ 　　，观察	试纸不褪色	猜想3不成立

【结论】通过探究，找到了氯水中使水使品红试纸褪色的原因．

【思考】实验（1）向氯水中滴加几滴所选指示剂后，最终观察到的现象是 　　．

科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu₂（OH）₂CO₃]的性质进行实验探究，并基于证据进行推理分析。

Ⅰ.探究碱式碳酸铜受热的变化

【设计实验】学习小组设计了如图装置（夹持仪器已略去），并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。

注：无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝。

【实验过程】①在装置丙导管a处连接一导管，并插入水中，微热试管，观察到 　                   　，说明整套装置的气密性良好。

②按图示加入样品和试剂，加热一段时间后，试管中固体变黑，澄清石灰水变浑浊。

【实验分析】（1）装置乙中的现象是 　                  　。

（2）装置丙中发生反应的化学方程式为 　                          　。

（3）根据现象可知，碱式碳酸铜受热可分解，分解产物有CO₂、CuO、　        　。

（4）装置乙、丙位置不能互换的理由是 　                              　。

Ⅱ.探究碱式碳酸铜与酸的作用

【实验过程】取少量样品于试管中，加水，固体不溶解。继续加入足量稀硫酸，有气泡产生，得到蓝色溶液。

【实验结论】碱式碳酸铜能与硫酸发生反应，生成的盐为 　   　。

【拓展延伸】碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝[Al₂（OH）Cl₅]是一种高效净水剂。已知碱式氯化铝与盐酸发生反应生成盐和常见的溶剂，则此反应的化学方程式为：　                         　。

某学习小组用下列装置进行CO₂的制取及性质探究实验。

资料卡片：20℃时，碳酸钠在乙醇中几乎不溶解，氢氧化钠在乙醇中的溶解度为17.3g。20℃时，碳酸钠、碳酸氢钠在水中的溶解度分别为21.8g和9.6g。请根据如图回答下列问题：

（1）图中装置A是用大理石制CO₂的装置，仪器a的名称是　　；装置A中发生反应的化学方程式是　　，在b处检验是否有CO₂逸出的操作是　　。

（2）装置C中放有干和湿的pH试纸各一张，当通入CO₂一段时间后，湿pH试纸显示pH约为6，干pH试纸显示pH仍为7，实验结论是　　。

（3）当通入CO₂一段时间后，装置D中观察到溶液中有白色沉淀（NaHCO₃）出现，则反应的化学方程式是　　

（4）当通入CO₂一段时间后，装置E中观察到的实验现象是　　，则发生反应的化学方程式是　　。

某化学兴趣小组的同学发现，不同物质的变化常伴随着相同的实验现象。但从化学的角度去研究，会发现其本质的区别。

【现象分析】

实验一：如图所示向盛有一定量氧化钙固体的试管里加入一定量的水，迅速用带导管的橡皮塞塞紧试管口，并将导管的另一端通入盛有水的试管中，发现A试管的管壁发热，B试管中导管口有气泡冒出。请写出反应的化学方程式 　　。

实验二：用氢氧化钠固体代替氧化钙重复一次上述实验，同样发现了上述两个实验现象。

【本质归纳】

相同的实验现象，可以由不同的变化引起。

【探究运用】

在探究混合物的成分时，要研究相同实验现象的本质区别。

实验三：有一包白色粉末可能含硫酸钡、碳酸钠、和氢氧化钡中的一种或几种，取一定量的该粉末加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌、静置，观察到有白色不溶物。

小刚同学认为，白色粉末中一定含有硫酸钡；

小红同学认为，小刚的结论不准确，其理由可用化学方程式表示为 　　。

针对上述两名同学的观点，小明同学进一步设计如下实验方案进行探究：

（1）步骤③中，滴入酚酞溶液后，若滤液E为红色，则滤液E中除酚酞外还一定含有的溶质是 　　（填化学式，下同），由此得出原白色粉末成分组成的结论是 　　。

（2）小燕同学认为，只需要取少量滤渣B，加入过量的稀盐酸，若看到的现象是白色不溶物部分溶解，且有气泡产生，就足以说明原白色粉末的成分是 　　。

某同学设计了如图实验装置验证一氧化碳的部分性质。实验时，在点燃B处酒精灯之前先通入一氧化碳排出装置中的空气，然后继续实验。

请回答下列问题：

（1）CO气体在点燃前要　　。

（2）实验过程中，B中的现象是　　，该反应的化学方程式是　　；D处点燃的目的是　　。

（3）有关该实验的说法正确的是　　（填字母序号）。

A．实验结束时应先熄灭B处酒精灯

B．反应结束后继续通入一氧化碳的目的是防止C装置中石灰水倒吸

（4）通过上述实验可以知道一氧化碳的化学性质有　　、　　。

碳酸钠在生活和生产中都有广泛的用途。为探究碳酸钠的化学性质，同学们做了如下实验。

请根据实验回答问题。

（1）A试管中溶液变成红色，说明碳酸钠溶液显　　性。

（2）B试管中观察到的实验现象为　　，说明碳酸钠能与盐酸反应。

（3）C试管中有白色沉淀产生，写出该反应的化学方程式　　。实验结束后，同学们将三支试管中的物质倒入同一个洁净的烧杯中，静置段时间后，观察到烧杯底部有白色沉淀，上层溶液为无色。

【提出问题】无色溶液中除酚酞外还有哪些溶质？

【分析讨论】无色溶液中定含有的溶质是　　 （填化学式，下同）；可能含有的溶质是　　。

【实验验证】为检验无色溶液中可能含有的溶质是否存在，请你帮助他们设计实验方案　　（写出实验操作、现象及结论）。

向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀盐酸，搅拌后没有观察到明显现象．教材上借助酸碱指示剂验证了该反应的发生．是否还有其他方法判断该反应的发生呢？小明和小亮两位同学分别进行了实验探究．

【实验探究一】小明同学取上述反应后的溶液少许于试管中，向其中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀生成，再滴加足量的稀硝酸，沉淀不溶解．小明认为白色沉淀是NaCl与AgNO ₃反应生成的，于是得出氢氧化钠与盐酸发生了反应的结论．

【实验探究二】小亮同学取一定量的稀盐酸于烧杯中，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，搅拌并用pH计精确测量烧杯中溶液的pH，绘制溶液的pH随时间变化的曲线如图1所示．小亮根据溶液pH的变化，推断盐酸与氢氧化钠发生了反应．

【讨论交流】（1）针对两位同学的实验探究，老师认为小明同学的结论是错误的，理由是 　 　（用化学方程式表示）．

（2）在小亮的实验中，当实验进行到10秒时，溶液中含有的溶质是 　 　（填化学式），该溶液能与下列物质发生反应的是 　 　（填序号）．

①碳酸钠         ②氧化铜         ③硫酸铜          ④镁

（3）从图1的曲线中得知，当实验进行到 　 　秒时，酸与碱恰好完全反应．

【拓展延伸】老师将氢氧化钠溶液逐滴加入到盛有稀盐酸的烧杯中，测定溶液的温度，绘制出溶液的温度随氢氧化钠溶液体积的变化而变化的曲线如图2所示，从能量变化的角度看，该反应属于 　 　反应（填"吸热"、"放热"）．

【反思评价】有的中和反应没有明显现象，有的中和反应有沉淀生成或固体物质溶解的现象．请写出一个有沉淀生成的中和反应的化学方程式 　 　．

某化学兴趣小组在学习盐的知识时，发现碳酸钠和碳酸钙的组成很相似，他们想知道碳酸钠与稀盐酸反应是否也生成二氧化碳，于是做了如图所示实验．

（1）当观察到试管中有气泡产生，烧杯中出现　　现象时，由此可以得出结论：碳酸钠与稀盐酸反应也生成二氧化碳，烧杯中发生反应的化学方程式为　　．

（2）实验结束后，同学们将试管中的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的白色沉淀明显增加，于是他们将烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液中的溶质进行了探究．

【问题】滤液中溶质的成分有哪些？

【猜想】小刚的猜想：滤液中的溶质是氯化钠、氢氧化钠

小钰的猜想：滤液中的溶质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠

小伟的猜想：滤液中的溶质是　　．

【实验】

实验操作	实验现象	实验结论
取少量滤液于试管中，通入二氧化碳气体		小伟的猜想不成立
另取少量滤液于试管中，加入适量的	有白色沉淀生成	小刚的猜想不成立 小钰的猜想成立

【拓展】小钰想进一步验证溶质中的氢氧化钠，如果她重新取少量滤液于试管中，实验过程中需选择的试剂是　　（填序号）．

①氯化钙溶液②氢氧化钙溶液③稀盐酸④酚酞溶液．

某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。

（1）按如图装好药品、连好装置（夹持仪器已略去）。其中A装置的作用是　　。

（2）加热一段时间后，灰色铁粉逐渐变黑，吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起；用燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣。该气体燃烧的化学方程式为　　。

（3）同学们讨论后认为：铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”，玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。

【查阅资料】铁有三种氧化物（FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄），其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色，铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应

【实验探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
倒出玻璃管中黑色固体，平铺于白纸上	黑色固体不变色	黑色固体中一定没有 　　（填物质名称）
取上述黑色固体少许，装入试管，加入足量 　　溶液	，且有红色固体出现	黑色固体中一定含有

【探究结论】铁与水蒸气发生置换反应，有关的化学方程式是　　

【拓展创新】同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置，设计出图乙装置，并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂，实验都获得成功

①甲、乙装置相比，乙装置有很多优点，请你写一条：　　

②分析上述供水剂的供水原理，其中正确的是　　（填字母）

A．疏松、多孔的物质，有良好的吸水性和保水性能

B．新鲜的富水植物，在受热时水分容易释放出来

C．本身不含水的固体物质，不能用作供水剂。

我国制碱工业采用联合制碱法生产纯碱，其反应原理如下：

NaCl+NH ₃+H ₂O+CO ₂═NaHCO ₃↓+NH ₄Cl 2NaHCO ₃ Na ₂CO ₃+H ₂O+CO ₂↑

【资料阅读】

①通常情况下，浓氨水具有较强的挥发性，易挥发出氨气。氨气是一种无色有刺激性气味的气体，极易溶于水，排放到空气中会污染空气。

②饱和碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳。

化学兴趣小组在实验室模拟联合制碱法进行了如下实验：

Ⅰ．关闭K ₁，先打开K ₂通入NH ₃，调节气流速率，待其稳定后，再打开K ₁通入CO ₂。

Ⅱ．待三颈烧瓶内出现较多固体时，关闭K ₂停止通入NH ₃；一段时间后，关闭K ₁停止通入CO ₂。

Ⅲ．将三颈烧瓶内反应后的混合物过滤，将滤出的固体洗涤、低温干燥，得到碳酸氢钠固体。再将其加热使其完全分解即得纯碱。

请回答下列问题。

（1）写出A装置中反应的化学方程式 　　。

（2）B装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 　　。

（3）D装置中生石灰的作用是 　　。

（4）C装置中长颈漏斗的作用除了随时添加饱和食盐水，还有 　　作用。有同学认为应该在长颈漏斗内放置浸有稀硫酸的棉花团，其目的是 　　。

（5）关闭K ₂停止通入NH ₃，还要继续通入一段时间CO ₂，其目的是 　　。

（6）写出副产品氯化铵和熟石灰反应的化学方程式 　　。

为了证明氢氧化钙溶液与稀盐酸能发生反应，氢氧化钠溶液与二氧化碳能发生反应。如图所示进行实验（装置气密性良好，实验前弹簧夹K₁、K₂处于关闭状态）

资料：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl

实验一：氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应。

（1）实验过程中需缓缓通入氮气，其作用是什么？

（2）写出氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验操作及现象。

实验二氢氧化钠溶液与二氧化碳反应。

（3）打开活塞Ⅱ，将足量氢氧化钠溶液加入锥形瓶中，立即关闭活塞Ⅱ，写出利用图示装置证明氢氧化钠溶液与二氧化碳反应的实验操作及现象。

（4）实验后，取B中锥形瓶内的溶液，倒入烧杯中，若溶液呈红色，设计实验方案，探究该溶液中是否有氢氧化钠，写出实验操作、预期现象和结论。

金属、酸、碱、盐在工农业生产中应用广泛，某化学兴趣小组进行相关实验。

（1）探究不同条件下金属铜与硫酸反应的情况如下：

组别	①	②	③	④
H 2SO 4质量分数	20%	98%	20%	98%
反应条件	常温	常温	加热	加热
反应现象	无现象	无现象	无现象	溶液变蓝，有气泡产生

如表④发生反应方程式为：Cu+2H ₂SO ₄（浓） CuSO ₄+2H ₂O+X↑。X的化学式为 　    　；硫酸铜溶液中的阴离子是 　    　（写离子符号），从上述对比实验中，你对铜与硫酸反应有什么新的认识 　                                     　。

（2）实验室欲配制40g质量分数为5%的Na ₂CO ₃溶液，应选择 　    　（10mL、50mL、100mL）的量筒来量取水的体积。

（3）现有下列BaCl ₂、K ₂CO ₃、NaOH三种溶液，请你选择一种常见试剂鉴别这三种溶液，写出相关化学方程式 　                　、 　                        　。

某化学兴趣小组同学往NaOH溶液中滴加无色酚酞溶液时，发现溶液变成红色，可是过了一会儿红色消失，重新恢复为无色。于是该小组在老师指导下对这一现象进行了探究。

【提出问题】

溶液的红色为什么会变成无色呢？

【猜想与假设】

猜想一：可能是所用的酚酞溶液变质了。

猜想二：可能是NaOH与空气中的CO₂反应了。

猜想三：可能是酚酞与空气中的O₂反应了。

猜想四：可能是与NaOH溶液浓度大小有关。

【讨论交流】

小组同学集体讨论后认为猜想一　　（填“合理”或“不合理”），原因是　　。

【查阅资料】

对于猜想二，大家认为是错误的。如果是NaOH与空气中的CO₂反应了，就会生成Na₂CO₃•Na₂CO₃俗称纯碱，查阅资料得知Na₂CO₃溶液呈碱性，pH约为10～11.9，能使酚酞溶液变红，且红色不会消失。

【设计并实验】

（1）为了验证猜想三，小组同学先往如图装有NaOH溶液的试管中，从b处通入密度比空气大的稀有气体，将试管内的空气排尽。然后通过注射器滴入无色酚酞溶液，观察到溶液变成红色，过一会儿红色仍然

消失。则猜想三　　。（填“正确”或“错误”）

（2）为了验证猜想四，小组同学继续进行实验探究，并得出了实验结论，请你帮助该小组完成下表。

实验操作	实验现象	实验结论
		猜想四是正确的。红色褪去变成无色是因为NaOH溶液浓度过大造成的。

【拓展延伸】

小组同学百度“酚酞”得知，酚酞（以H₂In表示）其实是一种极弱的酸，遇碱溶液变红的变化可表示为：H₂In（无色） In^2﹣（红色），据此信息写出H₂In遇NaOH溶液变红的化学反应方程式　 　。

某班同学为验证碳酸钠的化学性质，向盛有碳酸钠的试管中加入一定量的稀盐酸，迅速用带导气管的橡胶塞塞紧试管口，并将导管另一端通入盛有澄清石灰水的试管中（如图所示）。请回答下列问题：

（1）右侧试管中澄清石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式　　。

（2）实验结束后，将两支试管中的所有物质倒入同一个废液缸中，充分反应后得到澄清溶液。同学们对废液中溶质的成分进行如下探究（忽略二氧化碳的影响）：

【提出问题】

废液中溶质的成分是什么？

【做出猜想】

猜想一：CaCl₂、NaCl和HCl

猜想二：CaCl₂、NaCl和Na₂CO₃

猜想三：　　；

【进行讨论】

经过讨论，同学们一致认为猜想　　是错误的。

【设计实验】请完成实验报告

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量废液于试管中，加入　　；		猜想一成立

【反思拓展】

最终同学们确认了废液中溶质的成分。若将废液直接排入铸铁管道引起的危害是　　，你认为该废液的处理方法是　　。

已知Na₂SO₄溶液pH＝7．亚硫酸钠（Na₂SO₃）是种重要的化工原料，某实验小组对其性质进行如下探究：

（1）取1.0g亚硫酸钠固体于试管中，加入滴有酚酞的蒸馏水10mL，振荡。观察到固体逐渐溶解，溶液变红。据此现象你能得出亚硫酸钠的性质有　　、　　。将溶液分成两份。

（2）①取一份溶液滴加BaCl₂溶液，观察到白色沉淀，该反应类型是　 　，再滴加盐酸，沉淀溶解，并产生刺激味SO₂，写出沉淀溶解的化学方程式　 　。

②取另一份溶液通入足量空气，观察到红色逐渐消失。小组猜想红色消失的原因可能是Na₂SO₃与O₂发生了化合反应，该反应的化学方程式是　 　。请设计实验证明：向褪色后的溶液中滴加　 　，观察到　 　，则猜想合理。