初中化学实验题

科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学以酸为专题，对酸的五种化学性质进行探究、总结及应用，请回答有关问题：

（1）酸的化学性质①一一酸与酸碱指示剂的作用。酸能使紫色石蕊溶液变成红色，不能使无色酚酞溶液变色。

（2）酸的化学性质②，图1中M所代表的物质类别是　　。黄金是一种常见饰品，现实生活中，少数商贩用黄铜冒充黄金出售，可以用化学的方法加以鉴别。某同学为了测定黄铜（铜锌合金）样品的成分，将60g稀HCl分三次加入到盛有10g该样品的烧杯中，所得数据如下表，则该黄铜样品中含锌的质量分数为　　。

实验次数 物质质量	第1次	第2次	第3次
加入稀盐酸质量/g	20	20	20
充分反应后剩余固体质量/g	8.7	7.4	6.4

（3）酸的化学性质③一一酸与金属氧化物的反应。盐酸可用于金属制品表面除锈等。

（4）酸的化学性质④一一酸碱中和反应。

该校化学兴趣小组的同学重点以“酸碱中和反应”为课题进行探究。小宇同学向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸，一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂，于是他停止滴加稀硫酸。同学们纷纷对实验烧杯溶液中含有哪些溶质展开了讨论。

【提出问题】实验的烧杯中溶质含有哪些物质？

【提出猜想】猜想一：溶质中只有Na₂SO₄

猜想二：溶质中可能是Na₂SO₄和NaOH

猜想三：溶质中可能是　　。

【查阅资料】Na₂SO₄溶液呈中性

【实验探究】小宇同学设计如下的实验方案

	方法步骤	实验现象	实验结论
方案一	取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中， 滴入几滴无色酚酞溶液	酚酞不变红色	猜想一正确 猜想二不正确
方案二	取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中， 滴加BaCl2溶液	出现白色沉淀	猜想三正确
方案三	取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量的黑色CuO粉末，振荡		猜想三正确

【方案评价】同学们对小宇上述的方案讨论后认为：

①方案一存在缺陷，该方案不能证明猜想一是正确的，其原因是　　。

②方案二也不能证明猜想三是正确的，理由是　　。

③同学们经过讨论，一致认为方案三能够证明猜想三是正确的，并讨论除此方案外，还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属、碳酸盐等物质进行证明。

【实验反思】在分析化学反应后所得物质成分时，还需考虑反应物的用量。

【学科渗透】如图2所示，小宇同学在进行溶液导电性的实验时，将电极两端插入稀H₂SO₄溶液中，闭合开关，小灯泡正常发光，然后逐滴向稀H₂SO₄中加入Ba（OH）₂溶液至过量，请推测小灯泡的发光情况为　　；发生反应的化学方程式是　　。

（5）酸的化学性质⑤一一酸与盐的反应

利用图3所示装置来验证CO₂气体的性质，要证明CO₂与NaOH溶液能够发生反应，可先加氢氧化钠溶液，再加盐酸，气球的变化是　　。

某化学兴趣小组开展的氢氧化钠性质系列探究活动如图所示。

回答下列问题：

（1）实验①观察到氢氧化钠表面变 　　。

（2）实验②观察到紫色石蕊溶液变成 　　色，实验③观察到无色酚酞溶液变成 　　色。由此得出：碱溶液能使指示剂变色。

（3）实验④：

Ⅰ．当滴加稀盐酸至溶液呈中性时，溶液显 　　色；继续滴加稀盐酸并用玻璃棒不断搅拌，此时溶液中的溶质除酚酞外还有 　　（填化学式）。

Ⅱ．如图是氢氧化钠与盐酸反应的微观模拟示意图：

从微观的角度分析，甲、乙两处应填入的离子符号分别为 　　、 　　。

（4）实验⑤观察到的现象是 　　，说明碱溶液能与某些盐反应。该反应的化学方程式为 　　。

（5）实验④⑤对应的化学反应，属于中和反应的是 　　（填数字序号）。

（6）实验⑥⑦为用软矿泉水瓶所做的对比实验，装 　　的软矿泉水瓶变瘪更明显，原因是 　　（用化学方程式表示）。

今年春节期间播出的《舌尖3》，让籍籍无名的章丘铁锅名声大振，章丘手工铁锅制造需要历经十二道工序，再过十八遍火候，一千度高温锤炼，经受三万六千次锻打，其炉渣中主要含FeO、Fe₂O₃，还有一定量既不溶于水，也不与稀酸反应的杂质。现按如图工艺流程，用炉渣制备绿矾（FeSO₄•7H₂O）。请按要求回答问题：

查阅资料：氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。

（1）步骤一中，发生反应的化学方程式为　　、　　。

（2）步骤一中的操作名称是　　，为提高步骤一的反应速率，可采取的措施有增大硫酸的浓度，升高反应物的温度、还可以采取　　（写1条，不考虑“搅拌”和“使用催化剂”）。

（3）步骤二中无气体生成的化学反应方程式为　　，测得滤液2的pH明显大于滤液1，其原因是　　。

（4）滤液2得到绿矾可以采取的方法是　　。

（5）某化学兴趣小组在实验室中利用该炉渣按照上述工艺流程制取绿矾。现取100g炉渣，得到干燥杂质5g，步骤二中加入15.6g铁粉，得到滤渣5.6g。要计算理论上制得绿矾的质量，除要利用上述给定的全部数据外，在实验过程中，还需测定的一个数据是　　。

某实验小组验证“Fe+Ag₂SO₄═FeSO₄+2Ag”反应并进行了如下探究。已知银粉为黑色，22℃时Ag₂SO₄的溶解度为0.8g。

①22℃时，向盛有硫酸银饱和溶液的烧杯中加入过量铁粉，搅拌静置，观察到溶液变为黄色并逐渐加深。

②静置3小时后观察，烧杯底部仍有黑色粉末，溶液黄色几乎消失。

③用pH试纸检测Ag₂SO₄、FeSO₄溶液，测得pH均小于7。

回答下列问题：

（1）22℃时，硫酸银饱和溶液显 　 　性（填“酸”“碱”或“中”），其溶质质量分数为 　                          。（列出计算式即可）

（2）取步骤①上层的黄色溶液少许滴加盐酸，观察到白色沉淀，该沉淀的化学式为 　    　。

（3）某同学由步骤②中“仍有黑色粉末”得出Fe比Ag活泼的结论。小组同学讨论后认为思维不严密，因为黑色粉末不一定含Ag，还可能是 　 　，需要进一步实验才能得出结论，该实验方案是：取黑色粉末少许，　                           　。（补充完实验方案）

（4）溶液呈黄色是因为含有Fe³⁺离子。小组对Fe³⁺产生的原因作出如下假设：

a.可能是铁粉表面有氧化物，可产生Fe³⁺；

b.空气中的O₂能与Fe²⁺反应，可产生Fe³⁺；

c.溶液中存在 　 　离子能与Fe²⁺反应，可产生Fe³⁺。

请设计实验证明假设a、b不是产生Fe³⁺的主要原因。实验方案是：向同样的铁粉中加入FeSO₄溶液，振荡静置，观察到 　               　时即可证明。

化学兴趣小组的同学在探究碱的化学性质时，完成了如图1所示的两个实验。实验后，小明同学将废液倒入同一废液缸中，发现混合废液浑浊并显红色。请你完成下列问题：

（1）A实验中发生反应的现象为　　。

（2）B实验中发生反应的化学方程式是　　。

（3）【提出问题】废液中，能使酚酞溶液变红的物质可能是哪些呢？

【作出猜想】猜想一：废液中，能使酚酞溶液变红的物质可能是NaOH；

猜想二：废液中，能使酚酞试液变红的物质还可能是　　；

猜想三：废液中，能使酚酞溶液变红的物质还可能是Ca（OH）₂。

【实验验证】同学们对可能含有的碱性物质进行确定，取一定量的废液过滤，向滤液中逐滴加入稀盐酸，根据反应现象得到如图2所示的图象。

【结论】分析图象数据得出，废液中使酚酞变红的物质一定是　　，一定不是　　。

【拓展提高】为了使以上废液实现安全排放，你的做法是　　。

某工厂产生的废渣主要成分是含钙的化合物（杂质为Fe ₂O ₃）。用该废渣制取CaCl ₂晶体（CaCl ₂•xH ₂O）并进行组成测定，其制取的流程如图1所示：

已知：NH ₄Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强

（1）XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在。图2为煅烧前后废渣的XRD图谱。写出煅烧时发生的化学反应方程式 　　。

（2）浸取时需连续搅拌，其目的是 　　；生成的NH ₃能使湿润的红色石蕊试纸变 　　色。

（3）在其它条件相同的情况下，CaCl ₂的产率随浸取温度的变化如图3所示。则宜选择的浸取温度为 　　℃左右。

（4）若使用过量浓度较高的NH ₄Cl溶液，则所得CaCl ₂溶液中会含有NH ₄Cl、 　　（填化学式）等杂质。

（5）过滤得到的Fe ₂O ₃在高温下可与CO反应，写出该反应的化学方程式 　　。

（6）测定晶体（CaCl ₂•xH ₂O）的组成：

a．称取14.7000g CaCl ₂晶体于锥形瓶内，加入适量蒸馏水。使其全部溶解。

b．再向其中加入足量的Na ₂CO ₃溶液，静置。

C．过滤、洗涤、干燥、称量，得到10.0000g固体。

①通过计算，确定x的值（写出计算过程）。 　                            。

②判断步骤b中沉淀完全的方法是：静置，向上层清液中滴加 　　，则说明已沉淀完全；若沉淀不完全，则测得的x值比实际值 　　（填"偏大"、"偏小"或"不变"）。

加热碳酸氢铵时闻到了刺激性气味，引起了同学们对氨气的兴趣，决定对其进行探究。

（一）探究性质与变化

【实验方案】如图所示

【实验现象】

（1）实验一中的现象是　　。

（2）实验二中先滴入浓氨水，一段时间后，再滴入浓盐酸。滴入浓盐酸后观察到的现象是：①集气瓶中从下至上出现白烟，②　　（写一点）。

【实验结论】

（3）微观上，说明微粒具有的性质是　　。宏观上，从物质的性质或变化的角度分析，你得出的结论是　　（写一点）。

【反思与评价】

（4）实验二避免了实验一的不足，改进后的优点有　　（写一点）。

（二）验证氨气中氮、氢两种元素的质量比

【查阅资料】

（5）氨气在加热条件下能与氧化铜反应：2NH₃+3CuO3X+N₂+3H₂O，X的化学式是　　。

【设计方案】如图所示：（假定氮气被完全吸收）

【数据处理与误差分析】

充分反应后，测得A、B、C三个装置在反应前后的质量变化如下表所示

装置	A	B	C
数据	减少了4.8g	增加了6.0g	增加了2.8g

（6）甲同学利用A、B、C三组装置所提供的数据，乙同学利用B、C两组装置所提供的数据，计算出的氮、氢元素的质量比都与理论值明显不符，分析产生误差的原因是　　。

（7）若用A、C两组装置所提供的数据计算，与理论值是否相符？写出简单的计算过程证明你的结论　　。

（三）探究用途与制法

（8）在一定条件下，可用氮气和氢气制得氨气。工业上常用氨气生产氮肥（NH₄）₂SO₄，施肥时，要避免与之混用的是　　（填序号）。

A．硝酸钾     B．草木灰（主要成分是K₂CO₃）

C．熟石灰     D．氯化钾

（9）工业上生产的（NH₄）₂SO₄中常常混有少量KCl，检验其是否含有KCl的操作方法是　　。

附：部分碱、酸、盐的溶解性表（20℃）

阴离子/阳离子	OH^﹣	NO3^﹣	Cl^﹣	SO4^2^﹣
H^+		溶、挥	溶、挥	溶
K^+	溶	溶	溶	溶
NH4^+	溶、挥	溶	溶	溶
Ba^2+	溶	溶	溶	不
Ag^+	﹣	溶	不	微

说明：“溶”表示那种物质可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水，“挥”表示挥发性，“﹣”表示那种物质不存在或遇到水就分解了。

为测定石灰石样品中碳酸钙含量，某小组同学在一定质量的样品中加入足量稀盐酸，利用生成CO₂的质量来测定（忽略稀盐酸挥发的影响）。

（1）小科用图甲装置实验，通过测定反应前后D装置质量的变化来得到CO₂质量。为了避免水蒸气对实验的影响，使测最结果更准确，装置C中应装入 　   　（填试剂名称）。

（2）小明用图乙装置实验，通过测定反应前后装置总质量的变化来得到CO₂质量。他用碱石灰做干燥剂，请判断这种做法是否合理并说明理由 　                  　。

（3）实验时。正确选择干燥剂后，两装置均可通过左侧导管鼓入某种气体一段时间，来进一步减小误差。下列操作可行的是 　     　。

选项	实验装置	反应开始前鼓入的气体	反应结束后鼓入的气体
A	甲	氮气	氮气
B	甲	干燥空气	干燥空气
C	乙	氮气	氮气
D	乙	干燥空气	干燥空气

观察是学习化学的重要方法。我们可以运用自己的感官，也可以借助仪器通过实验，观察物质及其变化的条件、现象和结果。

观察与思考一：蜡烛在空气中燃烧

观察与思考二：在密闭容器内，蜡烛燃烧过程中O ₂体积分数的测定

实验1：一定条件下，蜡烛在一瓶空气中燃烧。某同学利用O ₂传感器，测定燃烧过程中O ₂的体积分数。（如下图所示）

观察实验结果图，初始时O ₂的体积分数是 　　%，蜡烛熄灭时O ₂的体积分数是 　　%。

实验2：相同实验条件下，某同学另取一瓶混有空气的O ₂进行测定（初始时O ₂的体积分数是30%）。

结合已有信息，合理猜想：蜡烛熄灭时O ₂的体积分数（与实验1相比较）。

请写出两种不同情况并分别说明理由。

【温馨提示：实验操作合理，蜡烛相同且量足够，忽略仪器误差】

猜想1及理由： 　　；

猜想2及理由： 　　。

生活中常见物质的性质、制法的是化学研究的重要内容。

（1）复分解反应发生后，生成物肯定不会是 　　（填"单质"或"化合物"）。

（2）盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是 　　。

a．m点所示溶液为碱性

b．n点所示溶液中加紫色石蕊溶液呈红色

c．p点所示溶液中的溶质为NaCl和NaOH

d．该图所对应操作是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中

（3）浓硫酸和浓盐酸敞口放置均会变稀，这是为什么？

（4）如图装置可作一氧化碳还原氧化铁的实验，并检验生成的气体产物。

①B装置玻璃管里可观察到的现象为 　　。

②C装置中反应的化学方程式为 　　。

③实验结束后，若要确定A装置的溶液中溶质的成分，请设计合理的实验方案，简要写出实验步骤、现象和结论。（提示：Na ₂CO ₃溶液呈碱性）

（5）工业上可利用"铝热反应"焊接钢轨、冶炼难熔金属等，其原理是在高温下用铝将这些金属从其氧化物中置换出来，若用铝与四氧化三铁反应来制取25.2kg铁，理论上需要消耗铝的质量是多少？

某小组采用图a所示实验装置探究 $CO$还原 $F{e}_2{O}_3$时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是 $Fe$；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是 $F{e}_3{O}_4$，并查阅了资料： $F{e}_3{O}_4$可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。

（1）制备 $CO$的原理是：（ $HCOOH$在常温下为液态），图b所示三种气体发生装置中，可用于制备 $CO$的是______（填标号）。

（2）若甲同学推断正确，反应的化学方程式为______。

（3）对乙同学提出的质疑进行分析和验证。

①定量分析物质组成可知，该反应生成 $F{e}_3{O}_4$是合理的，理由是______。

②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有 $F{e}_3{O}_4$和 $Fe$．检验的操作和现象是：取样于试管中，______。

（4）该小组为了探索 $CO$还原 $F{e}_2{O}_3$与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图。

①用 $CO$炼铁时，还原 $F{e}_2{O}_3$的温度应不低于______ $℃$。（填“ $400$”“ $600$”或“ $800$”）

②图中： $x＝$______。

③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为 $600℃$左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应：____________。

有一包从海水中获得的粗盐，已经经过初步提纯。课外活动小组对它的成分进行探究，并将粗盐进一步提纯。

一些物质的溶解性

	OH^﹣	Cl^﹣	SO4^2^﹣	CO3^2^﹣
H^+		溶、挥	溶	溶、挥
Na^+	溶	溶	溶	溶
Ca^2+	微	溶	微	不
Ba^2+	溶	溶	不	不
Mg^2+	不	溶	溶	微

探究过程：

Ⅰ.探究一：这包粗盐中可能有的杂质是CaCl₂和MgCl₂。

现用实验验证这种假设：取样品并溶解，加入数滴NaOH溶液，无明显现象，说明粗盐中无 　   　；另取样品并溶解，加入数滴碳酸钠溶液，有白色沉淀生成。

实验证明：这包粗盐中含有的杂质是 　   　。

Ⅱ.探究二：这包粗盐中NaCl的质量分数。按下面步骤进行实验：

①称取ag的样品；

②将样品加水溶解，制成粗盐溶液；

③向粗盐溶液中加入过量的某种试剂，过滤，得到沉淀和滤液；

④将③中所得沉淀洗涤后小心烘干，称量得到bg纯净固体M；

⑤向③中所得滤液逐滴滴入稀盐酸，直到不再产生气泡为止后，移入蒸发皿蒸发，称量得到cg纯净固体N。

（1）②③⑤的步骤中，都使用到同一仪器是 　 　；它在步骤②和⑤中的操作方法相同，但目的不同，在步骤②中的目的是 　    　。

（2）步骤③中加入的试剂是 　    　；目的是 　    　。

（3）根据以上实验可知粗盐中NaCl的质量分数为 　   　（用含字母的代数式表达）。

某兴趣小组查阅资料发现除去泥沙等杂质的粗盐，可能还含有CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄等杂质。他们将该粗盐配成溶液，并对粗盐溶液进行探究和除杂。

（1）配制溶液时，加速粗盐溶解的玻璃仪器是　    　。

【探究过程】

（2）步骤1：向粗盐溶液中加入过量NaOH溶液，未出现明显现象，说明溶液中无

　       　杂质；向溶液中继续滴加过量Na₂CO₃溶液，产生白色沉淀CaCO₃固体。反应的化学方程式为　                      　。

（3）步骤2：向步骤1的滤液中滴加过量BaCl₂溶液，产生白色沉淀，过滤；向滤液中滴加稀盐酸至溶液呈中性即得NaCl溶液。加稀盐酸除去的物质是　       　。

【初步结论】杂质成分已确定，且已完全除去。

【反思交流】

（4）小东认为Na₂SO₄还不能确定是否存在，可向步骤2的沉淀中滴加过量稀盐酸，若观察到　             　的现象，证明粗盐中确实存在Na₂SO₄。

（5）小红认为杂质也未完全除去，可按照步骤1和步骤2重新实验，并对调其中两种试剂的位置就能达到除杂目的，这两种试剂为　   　（填序号）。

A.Na₂CO₃溶液、BaCl₂溶液

B.稀盐酸、BaCl₂溶液

C.NaOH溶液、Na₂CO₃溶液

许多化学反应无明显现象，氢氧化钠溶液和二氧化碳的反应就是其中之一。

【提出问题】怎样证明氢氧化钠溶液和二氧化碳发生了反应？

【实验设计】同学们写出该反应的化学方程式 　               　，并根据该反应原理分别设计了图一、图二两个实验。

【实验验证】

（1）第一组同学按图一所示，将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会儿观察到气球鼓起，认为二者发生了反应。第二小组同学认为该实验不严谨，理由是 　             　。于是同学们将该装置中氢氧化钠溶液换成 　          　，做了对比实验，证明二者发生了反应。

（2）第二组同学按图二所示，先将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会打开止水夹，观察到 　                          　，也证明二者发生了反应。

【拓展延伸】同学们经过反思，设计并进行了图三所示的实验，观察到瓶中产生 　           　，再次证明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。

【归纳总结】通过以上实验，同学们经过讨论，认为对于无明显现象的化学反应，可以通过检验反应物减少和 　                      　两个不同的角度证明反应的发生。

【废液处理】实验结束后，同学们将上述实验中所有物质倒入同一洁净的烧杯中，得到无色澄清溶液，测得溶液的pH＜7，且含有毒的钡离子。从环保的角度考虑，需要向烧杯中加入适量的 　                  　（填一种具体物质），将废液处理达标后再排放。

某实验小组在做“用澄清石灰水检验二氧化碳”的实验时，发现一个有趣的实验现象：

试管中浑浊现象为何消失？实验小组的同学对此实验进行了下列探究活动：

（1）根据已学知识，实验小组对CO₂使澄清石灰水变浑浊的现象作出了合理的解释，其化学方程式为　　。

（2）【查阅资料】

①碳酸盐一般不溶于水，如碳酸钙不溶于水。

②碳酸钙能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙[Ca（HCO₃）₂]，碳酸氢钙易溶于水。

③碳酸氢钙受热易分解，生成碳酸钙、二氧化碳、水。

从物质组成角度分类，碳酸氢钙应属于　　。

A．氧化物       B．酸        C．碱        D．盐

写出碳酸氢钙受热分解的化学方程式　　。

【提出问题】碳酸氢钙能与哪些物质反应呢？

【假设与猜想】猜想I：能与盐酸反应

猜想∐：能与氢氧化钠反应

……………

（3）【设计实验并验证】

实验步骤	实验现象	结论
实验一：取丙中少量液体于试管中，滴加稀盐酸	有　　生成	猜想I成立
实验二：取丙中少量液体于试管中，滴加氢氧化钠溶液	有白色沉淀生成	猜想II成立
实验三：取丙中少量液体于试管中，加热	澄清液体又变浑浊	验证了资料描述

根据验证实验写出碳酸氢钙与盐酸反应的化学方程式　　。

【讨论与反思】

该实验小组在实验中发现问题，并对问题进行不断探究。他们不但发现了新的物质，还了解了它的一些性质，并对生活中煮沸可以降低水的硬度、水垢的形成以及自然界中溶洞与钟乳石的形成有了更进一步的认识。