初中化学还原反应探究题

氯气是自来水厂常用的消毒剂，某校化学兴趣小组的同学对它的性质很感兴趣，查阅下列有关资料并进行相关实验的探究：
【资料1】：氯气的某些化学性质与氧气相似。
【猜想一】：氯气有助燃性
【实验探究Ⅰ】：点燃，把燃着的氢气放入装满氯气的集气瓶中，氢气能继续燃烧，生成一种有刺激性气味的无色气体，反应的化学方程式为：                           。
由此可知【猜想一】                 （填“成立”或“不成立”）
【资料2】：氯气能与水发生化学反应：Cl₂ + H₂O  =  HCl  +  HClO。
其中次氯酸（HClO）中氯元素的化合价为                     。
【猜想二】： 氯气可用于消毒是因为与水反应生成的盐酸，还是次氯酸（HClO）能消毒？
【资料3】：某些物质能用于杀菌消毒是因为能分解出氧气。
某同学根据已有知识和阅读【资料3】后能够确定消毒的物质肯定不是                。
【实验探究Ⅱ】： 他将氯气通入装有适量水的试管中充分反应后，把试管放在阳光下照射，将带火星的木条伸入试管中时，发现木条能复燃。
【实验结论】：氯气与水反应生成的                    有杀菌消毒的作用
【拓展应用】;次氯酸在水溶液中能离解为H⁺和ClO^-，请问次氯酸能否与烧碱溶液发生中和反应？若能则写出相关的化学方程式                  （若不能则可不写化学方程式.）

某化学兴趣小组学习酸、碱、盐性质后，通过实验对碱的化学性质进行验证和总结，如图所示（已知：CaCl₂溶液呈中性，）。  

（1）甲同学将酚酞试液滴入Ca(OH)₂溶液中，观察到溶液变红，得出结论：Ca(OH)₂溶液呈________________（填“酸性”、“碱性”或“中性”）；
（2）乙同学将过量的稀盐酸加入到甲同学所得溶液中，观察到红色褪去，此时所得溶液中含有的溶质有________________（酸碱指示剂除外）；   
（3）丙同学根据反应③得出结论：实验室存放碱溶液时需________________；
（4）丁同学将Na₂CO₃溶液加入溶液中，充分反应后，与乙同学所得溶液混合，静置后发现：上层为无色透明的溶液，底部有白色沉淀。则上层溶液中一定含有的溶质是________________（酸碱指示剂除外），可能含有的溶质是________________；为验证可能含有的溶质，应该补充的实验操作是________________。

将0.4%的氢氧化钠溶液滴加到2 $ml$0.4%的盐酸中，测得混合液的 $pH$变化曲线如图。某学习小组对加入0- $Vml$氢氧化钠过程中，所得混合液 $pH$增大原因进行了如下探究：

【猜想假设】
猜想Ⅰ： $pH$增大是因为；
猜想Ⅱ： $pH$增大是因为发生了反应，写出反应方程式。
【实验探究】
为验证猜想Ⅱ，请你帮助该小组完成下列实验。（可供选择的实验用品有： $pH$计、0.4%的氢氧化钠溶液、0.4%的盐酸、水。）
（1）向2 $ml$0.4%的盐酸中加入 $Vml$0.4%的氢氧化钠溶液，用pH计测得混合液的 $pH$＝7。
（2）向2 $ml$0.4%的盐酸中加入 $Vml$，用pH计测得混合液的 $pH$7（填"＞"、"＝"或"＜"）。综合（1）和（2）证明猜想Ⅱ成立。

资料表明：在不同温度下，CO可将Fe₂O₃还原为Fe、Fe₃O₄中的一种或两种。为探究温度对该反应产物的影响，进行如下实验。
【查阅资料】
Ⅰ．Fe₃O₄与盐酸反应，得到FeCl₂和FeCl₃的混合溶液
Ⅱ．用溶质质量分数一定的FeCl₂和FeCl₃溶液进行如下实验，为方案设计提供参考

	FeCl2溶液	FeCl3溶液
加入Fe	无明显变化	溶液变成浅绿色
加试剂A	无明显变化	溶液变成红色

【实验过程】
甲、乙两组同学分别用酒精灯和酒精喷灯作为热源进行CO还原Fe₂O₃的实验，检验得到的黑色固体的成分，实验记录如下。

实验操作	实验现象	结论与解释
①取少量的黑色固体于试管中，滴加适量的______ ②向步骤①所得的溶液中，滴加试剂A	甲组： 固体溶解，无气泡冒出 加试剂A后，溶液变成红色	黑色固体的成分是______ 甲组用CO还原Fe2O3反应的化学方程式是______
乙组： 固体溶解，              加试剂A后，溶液颜色无明显变化	黑色固体的成分是Fe

【实验反思】
（1）结合此次探究活动，你认为下列说法正确的是______（填序号）。
a．温度会影响反应的产物
b．试剂A用于检验FeCl₃溶液
c．进行CO还原Fe₂O₃的实验时，一定要进行尾气处理
d．得到的黑色固体的质量一定小于参加反应的Fe₂O₃的质量
（2）有人认为乙组的实验结论有欠缺，你是否认同此观点，其理由是                            。

课外小组同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色液体（下图），想通过探究确定其成分，以便重新利用。

【初步分析】操作不规范可能造成标签破损，能造成标签破损的不当操作有         （写一点）。根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是       （填字母代号）。
A．酸               B．碱             C．盐
【查阅资料】初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃。有关四种物质的信息如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
20^oC溶解度/g	36	109	21．5	9．6
水溶液的pH	7	14	11	9

【实验探究】为确定该溶液的成分，小芳设计了如图乙所示的实验过程：
      
（1）实验①观察到紫色石蕊试液变蓝，由此得出结论是         。
（2）实验②观察到有气泡产生，还有可能观察到的现象是         。
【得出结论】通过以上活动，小刚认为不能确定瓶中试剂的成分，小芳认为可以，小芳的理由是         。
【拓展应用】通过以上探究活动，小组同学联想到二氧化碳与氢氧化钠的反应，设计了如图丙所示实验，观察到的现象是         。

（1）化学与生活密切相关．妈妈为了给小明增加营养，制定了如表所示的食谱．

主食	米饭
副食	红烧肉、糖醋鱼、排骨汤
饮料	加钙牛奶

 
a．米饭中主要含有的营养素是   （填“糖类”或“油脂”）．为了使营养均衡，你建议应该增加的食物是   （填“蔬菜”或“火腿肠”）
b．小明妈妈在厨房用到的下列物品中，主要材料属于合成材料的是   （填序号）
①铁锅         ②棉布围裙           ③塑料手套．
c．在某活动中，小明同学不小心被蚂蚁咬了（蚂蚁毒液呈酸性），很痒，用下列物质涂抹可以减轻痛苦的是（填字母）   
A．食醋          B．肥皂液        C．汽水
（2）小明在查阅资料时看到这样一段话：“二氧化硫能使紫红色KMnO₄溶液变成无色溶液，反应方程式为：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2．
①方程式中最后一种物质的化学式印刷不清楚，小明根据上下文了解到该物质是一种常见的酸，请根据已学知识推测其化学式：        ，高锰酸钾中Mn元素化合价为    ，5SO₂中“5”的含义是           。
②信息提示：硫酸钾是由K⁺和SO₄^2-构成．硫酸钾溶液呈无色，盐溶液的颜色通常是由构成它的离子决定的．根据资料及信息提示，KMnO₄溶液呈现的紫红色可能是由   （填离子符号）离子表现出来的．
（3）现将H₂SO₄、Ba(OH)₂、Na₂CO₃三种物质同时加入到足量的水中，充分反应后过滤，得白色沉淀B和无色溶液A，经测定溶液pH＜7．
信息：⑴硫酸钡不溶于水也不溶于酸     ⑵碳酸钡不溶于水，但能溶于酸

据此判断：溶液A中一定存在粒子有            白色固体B属于        （填“纯净物”或“混合物”）．

如图所示的三个实验均可验证酸与碱能发生反应：
（1）根据实验一回答：
①加稀盐酸前，一定能观察到的实验现象是；
②该实验通过稀盐酸与反应的现象，验证了酸与碱能发生反应．
（2）实验二通过两只试管中的现象对比，可以判断稀盐酸与Ca（OH）₂能反应，该实验除需控制所加水和稀盐酸的温度、体积相同外，还需控制相同．
（3）实验三中，加入X可验证稀硫酸与碱能发生反应，符合此条件的X是下列物质中的

A．

酚酞

B．

$CuO$

C．

$N{a}_{2}C{O}_3$

D．

$Ba{\left(N{O}_3\right)}_2$

某食品包装袋中有一个小纸袋，上面写"生石灰干燥剂，请勿食用"。该食品已放置两月有余。请你对下列问题进行探究。
（1）小纸袋中的物质能否继续作干燥剂？

实验步骤	实验现象	结论
取足量的小纸袋中的固体放入烧杯中，加入适量的水，触摸杯壁		可继续作干燥剂

（2）猜想：小纸袋中的物质除含有 $CaO$外，还可能含有 $Ca(OH{)}_2$和；
（3）请设计实验证明（2）中你所填的物质是否存在。

类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸（H₂C₂O₄）的化学性质与碳酸相似，受热分解后得到三种氧化物。某兴趣小组对草酸的有关性质进行探究。
【提出猜想】猜想一：草酸也能使紫色石蕊试液变______色；
猜想二：三种氧化物可能是CO₂、CO和__________（填化学式），该猜想的依据是_________________。
【查阅资料】1、无水硫酸铜是一种白色粉末，遇水变成蓝色。
2、向氯化钯溶液中通入CO，会产生黑色沉淀。
【实验探究】兴趣小组为验证猜想二，将草酸受热后得到的气体，依次通过下图中的A、B、C装置。

【实验结论】当观察到装置A中变蓝、B中变浑浊、C中__________________的实验现象时，证明猜想二是正确的。写出B中发生反应的化学方程式__________________________________________________。
【实验反思】①根据实验结论，从环保角度考虑，实验中应对尾气进行处理。处理方法是_________________。
②草酸受热分解的化学方程式为_____________________________________________________。

在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂，因而无法确定盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应．为了证明这两种物质是否恰好完全反应，从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色．于是得出“两种物质已恰好完全中和”的结论．
（1）你认为此结论是否正确？        ，理由是                                      ；
（2）写出该中和反应的化学方程式                          ；
（3）请你另设计一个实验，探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和，填写下表：

实验操作	实验现象	结论
从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加碳酸钠溶液		（填“是”、“不是”）恰好完全反应

 
（4）写出（3）中可能发生反应的化学方程式                             

水和二氧化碳而变质。某实验小组为确定一瓶久置的碱石灰样品的成分，设计了如图所示实验流程。

请你参与探究过程：
(1)为了使样品充分溶解，操作一还要用到的玻璃仪器是       ；操作二的名称是       。
(2)固体A中一定含有       。
(3)溶液B成分的探究：
【查阅资料】①Ca(OH)₂、Na₂CO₃溶于水无明显的温度变化；
②Na₂CO₃溶液呈碱性，能使酚酞试液变红；
③CaCl₂溶液呈中性。
【猜想】溶液B中的溶质可能为：①NaOH ②Na₂CO₃
③NaOH和Na₂CO₃④Ca(OH)₂和           (填化学式)。
【设计方案并进行实验】甲、乙同学分别设计如下方案并进行探究：
甲同学：取少量溶液B于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量气泡，则溶液B中的溶质是Na₂CO₃。
乙同学：取少量溶液B于试管中，滴加几滴酚酞试液，溶液变成红色，则溶液B中的溶质一定含有NaOH。
【反思与评价】丙同学认真分析上述两位同学的实验，认为他们的结论均有不足之处，并且做出了正确的判断。他认为溶液B中的溶质一定含有Na₂CO₃，可能含有NaOH。为进一步确认溶液B中是否含NaOH，他做了如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量溶液B于试管中，加入足量CaCl2溶液 ②过滤，在滤液中滴加酚酞试液	①有白色沉淀生成 ②溶液由无色变为红色	猜想③正确

 
实验步骤①中发生的化学反应方程式是                            ，其实验目的是                                                     。
(4)实验过程中，同学们发现向样品中加水时还放出大量的热，综合以上探究，下列对样品成分分析正确的是       (填序号)。
A.一定有NaOH
B.一定有Na₂CO₃
C.一定有CaO
D.至少有NaOH、CaO中的一种

化学课后，化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：
【提出问题1】该氢氧化钠溶液是否变质了呢？
【实验探究1】

实验操作	实验现象	实验结论
取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加            ， 并不断振荡．	有           产生．	氢氧化钠溶液一定变质了．

【提出问题2】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？
【猜想与假设】
猜想1：氢氧化钠溶液部分变质．
猜想2：氢氧化钠溶液全部变质．
【查阅资料】
（1）氯化钙溶液呈中性．
（2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
【实验探究2】

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的          溶液，并不断振荡．	有        生成．	说明原溶液中一定有碳酸钠．
（2）取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液．	溶液变红色．	说明原溶液中一定有          ．

【实验结论】该氢氧化钠溶液            （填“部分”或“全部”）变质．
【反思与评价】
（1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式：                 ．
（2）在上述[实验探究2]中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案           （填“可行”或“不可行”）．

某同学用如下实验装置探究CO₂与NaOH溶液能否反应。锥形瓶中的溶液为氢氧化钠溶液或澄清石灰水（均为200mL）。
【查阅资料】通常状况下，1体积水能溶解1体积二氧化碳

①A中的溶液是（15）,B中的溶液是（16），证明氢氧化钠溶液可以与二氧化碳反应的现象是（17）。
②请判断V（18）200mL（填“＞”、“＜”或“=”）。
③如果不用B装置，实验后向锥形瓶A中的溶液中加入（19），如出现（20），该现象也能证明二氧化碳和氢氧化钠溶液反应。

某化学兴趣小组围绕“酸和碱的中和反应”的学习，进行了如下实验。
实验一：5mL氢氧化钠溶液于烧杯中，滴入几滴酚酞溶液，可观察到现象为______，然后加入稀盐酸，用玻璃棒搅拌，溶液褪为无色，有关的反应方程式为                                      ．
实验二：对实验一反应后溶液中的溶质进行探究．
【提出猜想】
猜想一：只有NaCl
猜想二：有NaCl和NaOH
猜想三：有NaCl和HCl
你认为猜想______不合理，其理由是                                 ．
【设计实验】

实验操作	实验现象	实验结论
取反应后的溶液于试管中，加入_____    _		猜想三成立

【拓展应用】我国土壤的酸碱性有“南酸北碱”之说法，你认为需向酸性土壤中加入       进行改良．

某化工厂生产过程中的残液含有硝酸银，取少量该残液样品，分别盛在 $A$、 $B$两支试管中，再分别加入不同质量的黄铜片（铜锌合金），充分反应后过滤，分别取滤渣工滤液进行下表所示实验．请你参与实验探究：
（1）用化学式填写下列实验报告中的空格：

实验操作	实验现象	分析与结论
①将 $A$试管滤出的滤渣洗涤后，取样，再加入稀盐酸	有无色气泡产生	从 $A$试管得到的滤渣的成分是
②取少量 $B$试管得到的滤液，滴加少量稀盐酸	无明显现象	从 $B$试管得到的滤液中的溶质一定有，可能有

（2）若要验证 $B$试管得到的滤液中可能含有的溶质，可以采用的物理方法是；可以采用的化学方法是向滤液中加入（填写一种物质的化学式），并观察现象．