初中化学实验探究物质的性质或变化规律探究题

化学社团的同学在探究金属化学性质时，进行了如图1所示的实验。

图1实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面 　 　。锌和稀硫酸反应的化学方程式为 　                           　。

实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），铜片表面产生了气泡。

【提出问题】图2中铜是否发生了化学反应？产生的气体是什么？

【作出猜想】同学们对产生的气体进行了以下猜想：

小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。

他们作出猜想的理论依据是 　               　。

【查阅资料】

（1）将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，铜片表面产生气体。该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。

（2）二氧化硫能使品红溶液褪色。

【设计并进行实验】他们设计了图3装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4中的装置连接，验证自己的猜想。

	实验操作	实验现象	实验结论
小知	连接导管a与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间		小彬的猜想正确
小辰	选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条	木条不复燃
小彬	连接导管a与导管 　 　（填序号），收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火	气体燃烧，听到轻微的“噗”声

【教师释疑】图1实验中，锌与稀硫酸反应，锌失去电子，酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。

【学生感悟】图3实验中，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得 　 　（选填“锌”或“铜”）失去的电子生成了氢气。

【得出结论】图2中两种金属触碰后铜 　 　（选填“有”或“没有”）发生化学反应。

【延伸应用】制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是 　 　。（填序号）

A.锌

B.铜

C.银

某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：

Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；

（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 　               　；

（2）实验结束时，应 　   　（填写下列操作代号）。

①先撤出导管，再熄灭酒精灯

②先熄灭酒精灯，再撤出导管

Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO₂，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：

已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO₂和水。

（3）仪器B中所盛试剂为 　             　，其作用为 　             　。

（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：　                            　。

（5）实验前，需检查 　              　；点燃酒精灯前，先打开K，通入N₂一段时间，其作用为 　                          　。

（6）请指出上述实验中的一项缺陷 　             　。

（7）将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成 　    　g CO。

Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu₂O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO₄。

（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu₂O：

　                      

。

学习金属活动性顺序后，老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后，将反应后的无色溶液（以下简称：待测溶液）倒入有水的废液缸中时，发现有白色沉淀析出的“异常现象”。小明设计实验开展了如下探究。请根据要求回答有关问题：

【发现问题】

小明取一滴管未倒完的待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，依然产生大量白色沉淀（像牛奶一样）。

【提出问题】

待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生？白色沉淀是什么物质？

【查阅资料】

（1）AlCl₃是一种无色透明晶体，极易与水反应生成难溶于水的Al（OH）₃而产生白色沉淀；

（2）CuCl是一种不溶于水的白色固体，易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含Cl^﹣的溶液中；CuCl中Cu的化合价为 　 　。

【提出猜想】

猜想Ⅰ：白色沉淀是Al（OH）₃

猜想Ⅱ：白色沉淀是CuCl

猜想Ⅲ：白色沉淀是Al（OH）₃和CuCl的混合物

【实验探究】

序号	实验操作	实验现象	实验结论
①	取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中	无明显实验现象	猜想 　 　正确
②	取约2mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的Al条，充分反应	有红色固体析出
③	取一滴管实验②后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中	无明显实验现象

【结论与反思】

（1）上述实验表明，Al和CuCl₂溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl，第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。请分别写出上述两步反应的化学方程式：第一步：　                    　，第二步：　                 　。

（2）待测溶液中含有大量CuCl，为什么它没有以白色沉淀的形式存在？请说明原因：　                                                    　。

（3）设计实验③的目的是 　                     　。

【启示与拓展】

通过对Al和CuCl₂溶液反应的实验探究，使我们认识到，我们不少的传统认识远没有做到细致入微，特别是当观察到有红色固体析出，于是就贸然断定这个反应是个简单的、一步完成的置换反应。实际上还要关注物质变化的过程，通过比较和分析，得出可靠的结论。经过无数次实验证明，有些化学反应看似一步完成，实际上是分步进行的。请根据你所学知识，任举一例反应可能分步进行的实例：　                                    　。

硬水加热时易产生水垢，很多工业用水需要对硬水进行软化处理。小组同学利用1.5%的肥皂水比较水的硬度。

【查阅资料】硬水含较多可溶性钙、镁化合物；软水不含或含较少可溶性钙、镁化合物。

Ⅰ、探究水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系

【进行实验】向蒸馏水中加入CaCl₂和MgCl₂的混合溶液，配制两种不同硬度的硬水。

用蒸馏水和两种硬水完成三组实验，记录如下：

组别	第1组			第2组			第3组
实验操作
实验序号	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧	⑨
混合溶液用量/滴	0	0	0	1	x	1	2	2	2
肥皂水用量/滴	5	10	20	5	10	20	5	10	20
产生泡沫量	少	多	很多	无	少	多	无	无	少

【解释与结论】

（1）对比②和⑧可知，肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是 　     　。

（2）设计第2组实验时，为控制水的硬度相同，⑤中x应为 　 　。

（3）第2组实验的目的是 　                                               　。

（4）由上述三组实验得到的结论是 　                                       　。

Ⅱ、比较不同水样的硬度

【进行实验】用四种水样完成实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。

实验操作	水样	肥皂水用量/滴
	市售纯净水	2
	煮沸后的自来水	6
	自来水	9
	湖水	14

【解释与结论】

（5）硬度最大的水样是 　   　。

（6）由上述实验可知，能将自来水硬度降低的方法有 　   　。

（7）继续实验，发现山泉水的硬度大于自来水的硬度，其实验方案为 　                                                           　。