初中化学实验探究物质的性质或变化规律试题

某兴趣小组制取气体并进行探究活动。

（1）如图1为实验室制备气体的常用装置。实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置是　　（填字母），反应的化学方程式为　　。实验室制取二氧化碳应选用的发生装置是　　（填字母）。

（2）二氧化碳的用途之一是灭火，但当钠燃烧时，二氧化碳不仅不能灭火，反而会使燃烧更加剧烈。

【查阅资料】钠燃烧会生成过氧化钠（Na₂O₂），过氧化钠是一种淡黄色固体，常温下与二氧化碳或水都能发生反应。

【提出题】为什么燃烧会更加剧烈？二氧化碳和过氧化钠反应生成了什么物质？

【实验探究】将上述二氧化碳发生装置与如图2装置（气密性良好）连接。制备二氧化碳，过一段时间后，G烧杯中澄清石灰水变浑浊，a处带火星的小木条复燃。

【实验分析】

①装置E的作用是除去CO₂中的HCl气体，装置F的作用是 　。

②G烧杯中澄清石灰水变浑浊的原因是　　。

【实验结论】二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气能使燃烧更加剧烈。结合所学知识得出CO₂与Na₂O₂反应的生成物为　 　（填字母）。

a，Na₂O和O₂ b．NaOH和O₂    c．Na₂CO₃和O₂    d．NaHCO₃和O₂

【总结提高】二氧化碳可用于灭火，但不是所有可燃物失火都可以用二氧化碳来扑灭。

小华所在的化学兴趣小组同学，在学习燃料的合理利用与开发后，对天然气的主要成分甲烷，燃烧后的气体产物是什么产生了兴趣，他们在老师的指导下进行探究，请你参与探究并回答下列问题。

[提出问题]

甲烷燃烧后生成哪些气体物质？

[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白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色。

[猜想假设]

猜想Ⅰ：CO₂、H₂O；猜想Ⅱ：CO、H₂O；猜想Ⅲ：CO₂、CO、H₂O

[实验设计]

将甲烷在一定量纯净氧气中燃烧的产物依次通过A～E装置（部分夹持、固定装置省略）进行实验：

观察到的实验现象如下：

（1）A中白色粉末变为蓝色；

（2）B、E中澄清石灰水变浑浊；

（3）D中红色粉末变成黑色。

[实验结论]

根据以上实验现象可推断出猜想　　成立。

[反思交流]

（1）装置B的作用是鉴别是否有CO₂生成；装置C的作用是充分吸收CO₂ 。

（2）实验过程中用纯净的氧气而不用空气的原因是：空气中含有　　影响实验结果。

[拓展延伸]

日常生活中使用含碳燃料时，请你说出一条防止一氧化碳中毒的方法：　　。

某化学兴趣小组用大理石和稀盐酸反应制取CO₂，当观察不到气泡产生时发现固体仍有剩余，同学们对此进行了探究（杂质不溶于水且不与酸反应）。请你参加探究并回答相关问题：

[提出问题]不再产生气泡的原因是什么？

[猜想假设]

猜想一：　　；

猜想二：生成物或杂质附着在大理石表面阻碍反应继续进行；

猜想三：剩余固体中无碳酸钙。

[实验探究一：验证猜想一]

（1）甲同学取上述反应后的溶液，测得溶液pH＝2；甲同学的结论：猜想一不成立；反应前稀盐酸的pH　　（填“＜”“＞”或“＝”）2。

（2）乙同学认为甲的实验设计和结论不严谨并补充了如下两个实验：

实验①配制　　（填物质名称或化学式）溶液，测得该溶液pH＝7； 实验②在试管中加入适量水和紫色石蕊溶液后持续通入CO₂，溶液变为　　色；乙同学的结论：猜想一成立，他的依据是　　。

（3）丙同学认为甲、乙的实验结论均不严谨或有错误并再次改进和补充了实验：实验③向试管中加入适量水后持续通入CO₂ 至饱和，测得溶液pH＝5.6；丙同学的结论：猜想一不成立，他的依据是　　。

[实验探究二：验证猜想二]

（4）丁同学不断振荡反应容器观察到仍无任何气泡产生；丁同学的结论：猜想二　　（填“成立”或“不成立”）。

[实验探究三：验证猜想三]

（5）戊同学实验后得出结论：猜想三不成立，他设计的实验是　　。探究活动结束后，老师进行了点评，同时启发同学们针对此探究还可以进一步反思。

[反思拓展]

（6）该实验探究活动说明：反应物相互接触后能否反应的影响因素有　　。

（7）根据所学化学知识，任写一例该因素影响化学反应的实例：　　。

某化学活动小组同学发现，不同物质在发生变化时，即使实验现象相同，其变化的实质也可能存在着本质的区别。

同学们利用如图所示的装置进行了以下两个实验。

实验Ⅰ：在集气瓶底部放入一定量的硝酸铵固体，再将注射器中的水注入瓶中，振荡。

实验Ⅱ：向充满二氧化碳的集气瓶中注入一定量的氢氧化钠溶液，振荡。

[现象分析]上述两个实验过程中，U形管中液面均出现　　（填“左高右低”或“左低右高”）现象，其中实验Ⅰ没有发生化学变化，实验Ⅱ发生了化学变化，其反应的化学方程式为　　。

[归纳总结]相同的实验现象既可以由物理变化引起，也可以由化学变化引起。

[拓展延伸]在探究白色固体的组成时，也需考虑相同现象是否存在着本质区别。

有一包白色固体，可能含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙中的一种或几种。为了探究白色固体的成分，同学们做了以下实验。

步骤1：甲同学取一定量的白色固体于试管中，加入一定量的水后振荡，触摸试管外壁，没有感觉到放热现象，说明白色固体中没有　　。

试管底部有白色不溶物，甲同学认为白色固体中一定含有碳酸钙，乙同学认为上述现象不足以证明碳酸钙的存在，其理由是　　。

步骤2：为进一步得出准确的结论，他们进行了下面所示实验。

实验操作	实验现象	实验现象
（1）将步骤1试管中物质过滤，向滤液中滴加　　。	溶液由无色 变成红色	白色固体中 含有
（2）向滤出的固体中加入足量的　　。	有气泡产生

学习了碳酸钠的性质后，小莹和小雨各取三支试管做了如下实验。

（1）试管A中酚酞溶液变为红色，说明碳酸钠溶液显　　性。

（2）试管B中的实验现象为　　。

（3）试管C中发生反应的化学方程式为　　。

实验结束后，小莹和小雨将各自三支试管中的物质分别倒入①号、②号烧杯中，静置一段时间后观察到如下实验现象，请分析：

编号	实验现象	实验分析
①号烧杯	溶液呈红色，且有白色沉淀	溶液中的溶质一定有　　（填除指示剂外的全部溶质，下同）
②号烧杯	溶液呈无色，没有白色沉淀	溶液中的溶质一定有　　，可能有HCl

为了确定②号烧杯中可能含有的溶质是否存在，小雨同学继续进行探究。

[实验验证]

取②号烧杯中的溶液于试管中，加入锌粒后，观察到　　，说明溶质中含有HCl。

[讨论交流]

下列试剂中可以代替锌粒达到探究目的的是　　（填字母序号）。

A．Fe₂ O₃ B、CO₂ C、Cu

[实验反思]

两位同学讨论后一致认为，两烧杯中出现不同现象的原因是反应物的用量不同。

某班同学在实验室完成实验探究后得到废液A，其中含有稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜。老师将同学们分成甲乙两组，继续进行如下实验，请完成下列相关问题：

[甲组任务]将废液转化成硫酸亚铁晶体。实验流程如图

（1）滤液B中的溶质来自于哪几个部分？

（2）写出上述流程中的一个化学反应方程式：　　。

[乙组任务]利用废液来探究金属铝的化学性质。实验流程如图：

（3）滤渣C中一定没有　　。

（4）滤液D中一定含有的溶质是　　（填化学式，下同），可能含有的溶质是　　。

如图所示，某兴趣小组的同学为了探究酸碱盐之间能否发生反应做了以下几组实验。回答下列问题：

（1）向硫酸铜溶液中滴入氢氧化钠溶液，观察到的现象为　　，该反应的化学方程式为　　，继续滴加稀盐酸，通过稀盐酸与　　反应的现象证明了酸能与碱发生反应。

（2）B试管中无明显现象，不能发生复分解反应，理由是　。

（3）观察到C试管中有　　生成，于是得出结论：稀盐酸能与碳酸钾发生反应。

（4）在D试管中有白色沉淀生成，于是得出结论：稀盐酸能与硝酸银发生反应。反应的化学方程式为　　。

（5）同学们对反应后C试管中溶液的溶质成分进行分析，得出以下结论

结论一：KCl

结论二：KCl、HCl；

结论三：　　。

某同学通过以下两种方法验证结论二是正确的。

实验操作	实验现象	实验结论
方法一：取C中溶液少许，加入足量的AgNO3溶液	产生白色沉淀	结论二正确
方法二：取C中溶液少许，加入适量的　　。	溶液颜色变红

（6）有些同学对方法一提出质疑，认为方法一不正确，理由是　　。当我们对反应后所得溶液的溶质成分进行猜想时，除了考虑生成物外，还要考虑　　。

化学兴趣小组的同学在老师的指导下，研究金属与盐溶液反应，他们将一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中，观察到有蓝色沉淀和气泡产生。充分反应后静置，上层清液为无色。他们对此产生了浓厚的兴趣。

[查阅资料]（1）钠是一种活泼金属常温下能与水反应生成氢氧化钠和氢气。

（2）Na₂SO₄溶液显中性

结合信息请你写出产生蓝色沉淀的反应的化学方程式：　 。

[提出问题]上层清液中溶质的成分是什么？

[提出猜想]猜想一：Na₂SO₄；猜想二：Na₂SO₄；CuSO₄；猜想三：　　。

请分析：猜想二　　（填“合理”或“不合理”），理由是　　。

[实验验证]

实验操作	实验现象	实验结论
取上层清液少许于试管中，　　；		猜想一成立

[拓展延伸]金属活动性顺序表中钠及前面的金属　　（填“能”或“不能”）把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。

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　　。

MgO在医药建筑等行业应用广泛。硫酸镁和木炭高温煅烧的产物为MgO（固体）、SO₂、CO₂、CO、硫蒸气。

（1）工业上，SO₂的任意排放会引起的环境问题是　　。化石燃料燃烧是产生SO₂的主要原因，下列做法能减少SO₂排放的是　　 （填字母）。

a．开发新能源替代化石燃料   b．向高空排放SO₂

（2）在高温、催化剂条件下，CO和H₂可化合成燃料甲醇（CH₃OH），该反应中CO和H₂的分子个数比为　　。若CO和H₂中混有H₂S气体，H₂S会与催化剂中的Cu在高温下发生置换反应，其中一种产物为CuS，该反应的化学方程式为　　。

（3）利用如图装置对硫酸镁和木炭进行高温煅烧，并对产生的四种气体进行分步吸收或收集。

已知：常温下，硫为固体；SO₂、CO₂均能与NaOH溶液反应。

①装置B、C中的溶液分别是　　、　　。（填字母）

a．NaOH溶液

b．KMnO₄溶液

②装置B、C的作用分别是　　、　　。

③装置D的作用是　　。

④若将装置A中的固体隔绝空气加热至500℃，就会变成蒸气，其中有一种相对分子质量为128的气体。该气体的化学式为　　。

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　　。

某化学兴趣小组学习了酸、碱、盐的知识后，对某些盐的性质开展了探究活动。

研究主题：探究FeC1₃溶液加热、灼烧的变化

相关信息：酒精（C₂H₅OH）具有还原性，加热条件下能与Fe₂O₃反应；Fe和Fe₃O₄易被磁铁吸引，FeO是一种黑色固体，不能被磁铁吸引；Fe₃O₄能与盐酸反应，生成盐和水。

（1）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。

①FeCl₃溶液呈黄色主要是因为溶液中含有铁离子，铁离子符号为　　。

②加热时，FeCl₃易与水反应生成红褐色物质和盐酸，反应的化学方程式：　　。

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

（2）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。

①此过程发生分解反应，除生成红棕色物质外，还生成水，反应的化学方程式：　　。

②氢氧化镁、氢氧化铜等加热分解也能得到对应的金属氧化物，结合实验，从物质类别及其溶解性推断，通过加热分解　　可生成对应的金属氧化物。

（3）实验三：小组同学用多根玻璃棒蘸取饱和FeCl₃溶液于酒精灯火焰上灼烧，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。

①实验三相对于实验一和二，优点是　　（答1点即可）。

②同学们对黑色物质的成分产生了疑问。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　　和Fe₃O₄四种物质中的一种或几种。

③为了确定黑色物质的成分，收集黑色物质，进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
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	综合实验现象判断，此黑色物质成分是
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

（4）拓展延伸

①配制FeCl₃溶液时，为防止出现红褐色物质，可向其中滴加少量的　　溶液。

②结合已学知识，从元素化合价变化的角度分析，Fe₂O₃发生还原反应时，反应前后铁元素化合价一般呈　　（填“上升”或“下降”）的变化。

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：　　。

利用物质的性质能帮助我们开展科学探究。

判断化学变化

如图，在稀盐酸和氢氧化钠溶液中分别滴加几滴无色酚酞溶液，观察到能使无色酚酞变红的物质是 　　。

稀盐酸与氢氧化钠溶液能否发生化学反应呢？智慧小组同学开展了如下探究活动，请将横线部分填写完整。

编号	实验操作	实验现象	实验分析
实验一	取一定量稀盐酸于小烧杯中，加入氢氧化钠溶液	无明显现象	稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后有新物质生成
实验二	取实验一所得溶液少量于试管中，滴入几滴无色酚酞溶液	无明显现象
实验三	取实验一所得溶液少量，

实验结论：稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 　　。