某研究性学习小组在验证碱使酚酞试液变红的实验时，发现一个意外-优题课

某研究性学习小组在验证"碱使酚酞试液变红"的实验时，发现一个意外现象：将酚酞试液滴入某 $N a O H$ 溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了。
【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的 $N a O H$ 溶液由红色褪为无色？
【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想：
甲同学：可能是酚酞与 $O_{2}$ 发生了反应；
乙同学：可能是 $N a O H$ 溶液与空气中的 $C O_{2}$ 发生了反应；
丙同学：可能与 $N a O H$ 溶液浓度大小有关；
你认为可能还与有关（写一条即可）。
【设计实验】三位同学分别设计实验验证自己的猜想：
（1）甲同学设计了如下实验，请你填写下表。

实验步骤	设计这一步骤的目的	实验现象	实验结论
1．将 $N a O H$ 溶液加热煮沸		溶液变红，过一会儿红色消失	甲同学猜想（填"正确"或不正确"）
2．向冷却后的溶液中滴人酚酞，并滴一些植物油在其上方

（2）乙同学设计如图装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，于是认定自己的猜想正确。请写出 $C O_{2}$ 与 $N a O H$ 溶液反应的化学方程式：。甲同学认为乙同学的实验不够严谨，理由是。

（3）丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色。他在 $a, b, c$ 三个比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的 $N a O H$ 溶液，然后各滴加2滴酚酞试液。溶液颜色的变化曲线如图[说明：溶液无色时色度值（透过率）为100%]。请你观察右图回答问题。①写出两条规律性结论：；。

②推测5%的 $N a O H$ 溶液滴加2滴酚酞试液后褪为无色的时间约为

小于30 $s$

30-90 $s$

90-140 $s$

140-180 $s$

180-280 $s$

大于280 $s$

科目化学题型探究题难度较难

知识点：实验探究物质的组成成分以及含量

做“酸碱中和反应”实验时，甲同学向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加了一定量的稀盐酸后，发现忘记加入酸碱指示剂，于是停止了实验。

【提出问题】

乙同学提出疑问：反应后烧杯中溶液的溶质是什么？

【提出猜想】

丙同学提出了四种猜想：

猜想一：只有　　（填化学式）

猜想二：有 $NaCl$ 和 $HCl$

猜想三：有 $NaCl$ 和 $NaOH$

猜想四：有 $NaCl$ 、 $HCl$ 和 $NaOH$

丁同学认为猜想四不合理，用化学方程式说明原因　　。

【实验探究】

为进一步验证其余三种猜想，甲、乙、丙三位同学分别进行了如下探究实验：

①甲同学取少量烧杯中溶液于试管，然后向其中滴加少量 $AgN O_{3}$ 溶液，观察到产生白色沉淀。因此，甲同学认为溶液中含 $HCl$ 。

②乙同学取少量烧杯中溶液于试管，然后向其中滴加少量 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液，观察发现无明显现象。因此，乙同学认为溶液中不含 $HCl$ 。

③丙同学取少量烧杯中溶液于试管，然后向其中滴加少量 $CuS O_{4}$ 溶液，观察到有蓝色沉淀生成。因此，丙同学认为溶液中含 $NaOH$ 。

【讨论分析】

丁同学对三位同学的探究实验进行了分析评价，他认为甲同学的结论不正确。你认为丁同学的理由是：　　。

【继续探究】

丁同学用pH试纸测得烧杯中溶液的pH＞7，说明溶液显　　性。

【得出结论】

通过探究和讨论，最终大家一致认为猜想　　是正确的。

【交流思考】

为防止污染环境，你认为烧杯中的废液应如何处理：　　。

同学们为提升化学实验操作技能，在实验室练习如下实验：

实验完毕后，小明误将A试管中的物质倒入B试管中，充分振荡后，观察到混合后溶液为无色。小明对该无色溶液的成分产生兴趣并展开探究（温馨提示：本题中序号①～⑤为答题卡上的序号）。

【提出问题】混合后无色溶液的溶质除酚酞外还有什么？

【查阅资料】 $NaCl$ 溶液、 $CaC l_{2}$ 溶液显中性。

【猜想与假设】猜想一： $NaCl$ 、 $CaC l_{2}$ ；

猜想二： $NaCl$ 、 $CaC l_{2}$ 、 $HCl$ ；

猜想三： $NaCl$ 、 $CaC l_{2}$ 、 $Ca （ OH ）_{2}$ ；

经分析猜想三错误，其理由是①　　。

【设计并进行实验】为了验证其余猜想，小明进行了如下实验：

实验操作

实验现象

解释与结论

取少量混合后的无色溶液于试管中，加入锌粒

②　　

解释实验现象：③　　（用化学方程式表示）

得出实验结论：猜想二正确

【反思与拓展】

Ⅰ.有同学提议将上表操作中的锌粒换成另一种药品或用品：④　　（除金属外），也可得出猜想二正确的实验结论。

Ⅱ.小明误倒后，如果观察到试管底部有白色沉淀，上层清液为红色，则上层清液中一定有的阴离子是⑤　　（填写离子符号）。

同学们学习了分子、原子、离子是构成物质常见的基本粒子，它们的质量和体积都很小。某化学兴趣小组的同学对粒子体积大小有没有差异进行了如下探究：

【查阅资料】

鸡蛋膜有极其微小的孔隙。

【实验探究】

如图所示：向5个鸡蛋壳内分别加入下表中的物质，放入盛有蒸馏水的小烧杯中，一段时间后取出鸡蛋壳，再向小烧杯中分别加入如表中的物质进行实验。

实验编号	①	②	③	④	⑤
鸡蛋壳内加入的物质	$NaCl$ 溶液	$N a_{2} C O_{3}$ 溶液	$NaOH$ 溶液	淀粉溶液	鸡蛋清
小烧杯中加入的物质	$AgN O_{3}$ 溶液	$CaC l_{2}$ 溶液	$FeC l_{3}$ 溶液	碘水	浓硝酸
小烧杯中的现象	白色沉淀		红褐色沉淀	无现象	无现象

【实验分析】

（1）实验①小烧杯中产生的白色沉淀是　　；实验③小烧杯中产生红褐色沉淀，反应的化学方程式为　　。

（2）通过实验①②③得出的结论是　　。

【实验结论】

综上实验探究可知：构成物质的基本粒子的体积　　。

【反思交流】

小明同学认为上述实验④⑤不能比较分子体积大小差异，还应增加下列对比实验进行完善：将实验④鸡蛋壳内和小烧杯中物质互换，重复上述实验操作，小烧杯中的现象是　　。

【拓展延伸】

科学家设计制造出孔径大小不同的“小筛子”，让体积大小不同的粒子通过，从而分离提纯物质。如天然水的净化、海水淡化。

（1）实验室制取某种气体X，X可能为氢气、氧气或二氧化碳。回答下列问题：

①图中用于加热试管的仪器名称是　　。

②若将装置A和E连接制取气体X，A中反应的化学方程式为　　。

③若用装置B和F制取气体X，装置中a和c相连，则气体X是　　。

（2）长途运输活鱼常向水中加入过氧化钙（ $Ca O_{2}$ ）固体。某探究小组对过氧化钙进行了如下探究活动。

【探究活动1】

①将一定量的过氧化钙加入水中，缓慢产生气泡（经检验该气体能使带火星的木条复燃）；

②取少量反应后的液体于试管中，滴加酚酞试液，溶液变红。据此得出反应的化学方程式为 $2 Ca O_{2} + 2 H_{2} O ═ 2 Ca （ OH ）_{2} + O_{2} ↑$ 。

【探究活动2】

另取①中上层清液，加入 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液，充分反应后有沉淀生成，生成沉淀的化学方程式为　　。过滤，得到滤渣和滤液。

【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？

【作出猜想】猜想一： $NaOH$

猜想二：　　

猜想三： $NaOH$ 、 $N a_{2} C O_{3}$

【实验探究】取少量滤液，向其中加入足量稀盐酸，　　（填写实验现象），猜想三成立。

【反思交流】根据以上探究事实，你认为过氧化钙的用途有　　（写一条即可）。

燃烧与灭火紧密联系着我们的生活。请你依据下列实验探究，回答相关问题。

（1）在空气中点燃镁条，观察到镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光，说明该反应　　（填“放出”或“吸收”）能量，生成白色固体 $MgO$ ，说明镁发生了　　反应（填“氧化”或“还原”）。

（2） $C O_{2}$ 可用于灭火，是否也可熄灭燃着的镁呢？某实验小组进行了如下探究：

①实验探究

取两块大小相同的干冰，在一块干冰中央挖一个小穴，放入一些镁屑，用红热的铁棒点燃镁屑。（见图1）

迅速将另一块干冰盖上，镁在两块干冰间剧烈反应，发出耀眼的白光，像冰块中装入一个明亮的电灯泡一样。（见图2和图3）

取走上面一块干冰，观察到有白色固体产生（见图4），用铁片拨开图4产物的表面（见图5），还观察到的现象是　　，写出该反应的化学方程式　　。

②反思交流

小组实验后讨论，对初中教材中燃烧的条件有了新的认识，请你代为表达。　　。