初中化学实验探究物质的性质或变化规律试题

对比实验是化学研究中经常采用的方法。化学兴趣小组的同学在研究CO₂通入NaOH溶液是否发生了反应，设计了下列两组实验，请和化学兴趣小组的同学一起探究并回答问题。

[设计与实验]

实验 序号	实验 步骤一	实验 步骤二	实验 序号	实验 步骤一	实验 步骤二
实 验 Ⅰ			实 验 Ⅱ

[探究与结论]

（1）实验Ⅰ中步骤一看不到明显现象，步骤二产生的现象是　　；

（2）实验Ⅱ中步骤二看到有白色沉淀析出，则发生反应的化学方程式　　；

（3）在实验Ⅱ的步骤一中CO₂与NaOH溶液一定发生了化学反应，但却看不到明显的现象，原因是　　。

[拓展延伸]现有资料卡片中的信息：

请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上信息再设计实验Ⅲ，证明CO₂确实与NaOH发生了化学反应。实验Ⅲ的操作为　　；看到的现象是　　。

[交流反思]根据该资料卡片所提供的信息，你能总结出的规律是　　。

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　　。

某同学对收集满二氧化碳气体的集气瓶需要正放的必要性进行了探究。实验步骤如下：

①将有底的空纸筒盖上硬纸板，在电子秤上称得质量为5.39克；

②将该纸筒先后两次收集满二氧化碳气体，盖上硬纸板，分别正放、倒放在电子秤上，如图甲和图乙，观察并记录读数变化；

③将两次的读数变化绘制成图丙，并得出结论。

回答下列问题：

（1）检验二氧化碳收集满的操作是 　                      　。

（2）纸筒正放时，电子秤读数变小的原因是 　                       　。

（3）结合图丙推测，若纸筒内收集满的是氢气，请在图丁中画出纸筒正放、倒放时电子秤读数随时间的大致变化情况并标注。（纸筒收集满氢气后的质量为5.30克）

某同学对碳酸钠、碳酸氢钠的组成及某些性质进行探究。

[认识组成]（1）由化学式Na₂CO₃、NaHCO₃可知，两者含有的元素差别是　　；从构成离子的层次看，酸根离子分别是CO₃^2﹣、HCO₃^﹣，依据酸根离子它们都可统称为　　（填“碳酸盐”或“钠盐”）。

[比较性质]（2）为比较室温是20℃时Na₂CO₃、NaHCO₃与水混合的变化，按图1进行实验，先向两支试管中分别加入各约1g Na₂CO₃、NaHCO₃，再分别滴入几滴水，振荡后将温度计插入其中，发现盛有Na₂CO₃的试管中温度计的示数高于20℃，盛有NaHCO₃的试管中温度计的示数低于20℃；再向两试管中各加入约5mL水和2滴酚酞试液，振荡后液体均呈红色。则NaHCO₃与水混合时　　（填“放出”或“吸收”）热量，NaHCO₃溶液显　　（填“酸性”或“碱性”）。

[提出问题]（3）Na₂CO₃、NaHCO₃还有什么不同性质？

[查阅资料]NaHCO₃受热易分解生成Na₂CO₃、H₂O和CO₂．Na₂CO₃受热不易分解。可用图2装置验证。

[进行实验]按图2连接装置，检查气密性后，分别装入相关药品（试管甲、乙中的固体质量应相等）。后续实验均按规范要求进行，完成实验。

①若要使实验效果更理想，则甲中应装入　　（填“Na₂CO₃”或“NaHCO₃”）。

②完成实验后，待试管冷却至室温，若甲、乙试管里剩余固体的质量分别用m（甲）、m（乙）表示，则m（甲）　　（填“＞”或“＝”或“＜”）m（乙）。

[拓展应用]（4）若把碳酸和NaHCO₃比较，受热容易分解的是　　（填“碳酸”或“NaHCO₃”）。除去Na₂CO₃粉末中混有的少量NaHCO₃的方法是　　。

（5）研究表明，Na₂CO₃在水中溶解时能生成自由移动的离子，且Na₂CO₃溶液中还含有很少的HCO₃^﹣，在Na₂CO₃溶液中存在的带负电荷的离子有HCO₃^﹣、　　、　　（填离子符号）。

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　　。

（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．

小明用大小不同的玻璃罩罩在两组点燃的蜡烛上（如图甲），观察发现A组实验高处烛焰先熄灭，B组实验低处烛焰先熄灭。为了探究玻璃罩中烛焰熄灭顺序不同的原因，小明以A组为研究对象进行如下实验；

实验一：将6个盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在铁丝上，点燃蜡烛，立即用小玻璃罩罩上（如图乙）。分别记下各容器内石灰水变浑浊所需的时间。多次重复实验获得数据如表。

容器编号	1	2	3	4	5	6
平均时间/秒	3.2	3.8	5.0	7.1	11.1	19.0

实验二：将3支温度计分别挂在小玻璃罩内不同位置（如图丙），点燃蜡烛，一段时间后发现温度计①示数明显增大，温度计②③示数增大不明显。

（1）根据实验一的结果，推测A组实验高处烛焰先熄灭的原因是　　。

（2）实验二研究的问题是　　。

（3）结合本实验的研究结果，对B组实验现象做出简要解释：　　。

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．

做酸碱实验时，小敏将稀盐酸逐滴加到氢氧化钡溶液中（如图），发现一直无明显现象，突然想起忘记加无色酚酞试液。为探究反应的进程，过程如下：（已知BaCl₂溶液呈中性）

【建立猜想】①氢氧化钡过量 ②盐酸过量 　　

【实验设计】

步骤一：取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞试液，溶液不变色，得出猜想①错误。

步骤二：继续探究

实验方案	实验操作	实验现象	实验结论
Ⅰ	重新取样，滴加少量AgNO3溶液	白色沉淀	猜想②正确
Ⅱ	重新取样，滴加足量Na2CO3溶液		猜想②正确
		白色沉淀	猜想③正确

（1）对方案Ⅰ的结论进行评价：　　。

（2）表格空白处的实验现象是：　　。

【表达交流】为确定猜想②是否正确，还可以选择的试剂有　　。

A．紫色石蕊试液 B．铜片 C．铁锈

铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。

Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀

取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。

试管	a	b	c	d
实验现象	铁钉表面无明显变化	铁钉表面无明显变化	蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀	食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀

（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是　　。

（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是　　。

（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是　　。

Ⅱ探究盐酸除锈时的反应

步骤1 将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。

步骤2 将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。

[提出问题]①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？

②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？

[查阅资料]①铁锈中主要含有Fe₂O₃；

②FeCl₃溶液呈黄色，FeCl₂溶液呈浅绿色；

③K₃[Fe（CN）₆]溶液为黄色，FeCl₃溶液遇K₃[Fe（CN）₆]溶液不变色，FeCl₂溶液遇K₃[Fe（CN）₆]溶液会生成蓝色沉淀。

[实验分析]铁锈消失是因为Fe₂O₃与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为　　。

[提出猜想]对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：

猜想1：溶液变色是FeCl₃与铁钉表面产生的气体反应所致；

猜想2：溶液变色是FeCl₃与铁钉反应所致。

[实验验证1]对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。

（1）仪器X的名称为　　。

（2）实验是验证　　（填气体的化学式）与溶液中的FeCl₃是否发生反应。

[实验验证2]请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）：　　。（实验中必须用到K₃[Fe（CN）₆]溶液、FeCl₃溶液和铁钉）

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）。

在学习复分解反应发生的条件后，同学们利用已学知识，对稀盐酸与下表中的四种化合物的溶液之间能否发生反应作出判断。并进行实验验证：

物质	氢氧化钠溶液	硫酸钠溶液	碳酸钾溶液	硝酸银溶液
实验现象	无明显现象	无明显现象	产生气泡	产生白色沉淀
能否反应	能反应	不能反应	能反应	能反应

【提出问题】对于上述无明显现象的反应，如何设计实验进行验证？

【设计实验】为了验证氢氧化钠溶液与稀盐酸能发生化学反应，小刚设计了如下实验方案并进行实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
①将氢氧化钠溶液滴入盛有稀盐酸试管中，振荡	溶液呈无色	稀盐酸与氢氧化钠溶液能发生化学反应
②向步骤①所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液	溶液呈无色

【分析讨论】小刚设计的实验方案 　   　（填“可行”或“不可行”），说明理由：　                   。

【总结提升】通过以上实验分析，对于无明显现象的反应，验证思路可以是：

（Ⅰ）验证生成物是否存在。

（Ⅱ）验证 　     　是否消失。

【拓展迁移】（1）氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应的微观示意图如图所示，该反应的实质是 　                      　。写出另一个符合上述反应实质的化学方程式 　                                     　。

（2）将一定量的氢氧化钠溶液与稀盐酸混合，充分反应后所得溶液中溶质成分可能有

　 　种情况，具体的溶质组合情况分别是 　                             　（填化学式）。

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 　　。