初中化学生活中的常见化合物探究题

某同学做了一个趣味实验（装置气密性良好）。整个实验过程如图所示：
（1）写出A试管中发生反应的化学方程式
                                        ；
(2)待试管冷却至室温，在水中取下胶塞，试管中液面上升（如图B所示）。请用理化知识解释试管中液面上升的原因                                  

某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。

（1）如图一所示装置和药品进行实验，整个实验中可观察到的现象是：     、     。
其反应的文字表达式
（2）小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是                        。
（3）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是                    。
（4）小组内同学还对该实验进行了如图二改进。（已知试管容积为 45mL).
实验的操作步骤如下：
①点燃酒精灯
②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。
③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按上图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。
④读取注射器活塞的数据。
你认为正确的实验操作顺序是         （填序号）。注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为         mL刻度处才停止。

某同学用下图所示的装置做测定空气的中氧含量的含量的实验。

（1）红磷在集气瓶中燃烧，可观察到的现象是             
                                                    
（2）红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹后，观察到的现象是   
                                                    
（3）燃烧后，集气瓶内的主要气体主要是氮气，请结合本实验
推测氮气的性质：
物理性质：                                           
化学性质：                                           
（4）实验中发现进入集气瓶中的水未达到预定的高度，请分析原因。
                                                                            
（5）实验结束后，小丽同学对实验进行了反思，提出了改进的方法（如右图所示），

你认为这样改进的优点有：                                                    

（共20分）工业上常用分离液态空气法制取氧气，实验室常用物质分解的方法制氧气。某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。

（1）工业制氧气是      （填“物理”或“化学”）变化，仪器a的名称是：    。
（2）甲同学从上图中选择B、E装置的组合制取氧气，反应的符号表达为：                 。反应类型为（            ）收集氧气还可选用的装置是    。
（3）若用装置B制氧气，反应通常很剧烈，据此提出实验安全注意事项是
A．更换部分仪器，控制液体的加入速度
B．用体积小的广口瓶
C．加热反应物
D．减小过氧化氢浓度
（4）氨气极易溶于水，且密度比空气小，实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气，应选用上图   作发生装置，收集氨气最好用上图    装置。
（5）乙同学称取一定质量的KMnO₄固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂．实验结束时，乙同学发现收集到的O₂大于理论产量．针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反应生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想Ⅱ：反应生成的K₂MnO₄分解放出O₂；
猜想Ⅲ：反应生成的K₂MnO₄和MnO₂分解放出O₂．
【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验：第一组同学取一定质量的MnO₂，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO₂的质量不变，则猜测    错误；第二组同学取K₂MnO₄在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是                             。
（6）丙同学阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是他对氧化铜产生了探究兴趣，请你一起参与实验探究，并填写下列空白：。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【设计实验】丙同学以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。

(Ⅰ)上述实验应测量的“待测数据”是              。
(Ⅱ)若实验②比实验①的“待测数据”更    (填“大”或“小”)，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(Ⅲ)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若测量得到0.5g氧化铜（ CuO ）粉末，再将黑色粉末放入试管中，                                                 。(简述操作和现象)
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。
【评价设计】你认为丙同学设计实验③和实验②对比的目的是                             。

化学课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后，对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇，设计实验进行探究。

【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O₂。
②CO₂在饱和NaHCO₃溶液中的溶解度非常小。
【猜想与实验】
猜想：呼出的气体中主要成分是N₂、O₂、CO₂、水蒸气等。
实验I：验证呼出的气体中含有水蒸气。
（1）实验操作如图所示。
（2）观察到的现象为________，根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气。  
实验II：验证呼出的气体中含有N₂、O₂、CO₂，并测定其含量。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置（B是带刻度的量气装置）。

（1）实验记录

实验操作	主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性。 向装置中加入药品。 关闭止水夹a～f。		装置的气密性良好。
②	打开b、c、d，向B中吹入一定量气体后关闭d，并冷却到室温。	B中液体进入到A中，B中液体减少500 mL。	收集500 mL气体。
③	关闭b，打开a、e、f，用打气筒向A中缓缓充气，直到B中气体刚好全部排出。	________，D中液体为475 mL。	反应的化学方程式为________。
④	关闭e、f，用凸透镜聚光引燃白磷。	白磷燃烧，产生大量白烟，放出大量热。	呼出的气体中含有O2。
⑤	待白磷熄灭并冷却到室温，打开f。	________，D中剩余液体为400 mL。	呼出的气体中含有N2。

（2）数据处理
呼出的气体中主要成分的含量

	N2	O2	CO2
体积/mL
体积分数/%

同学们经过3次重复实验，确认了呼出气体中的主要成分及其含量。
【实验反思】
（1）该实验设计依据的N₂性质有　　　　　　　　　（填字母序号）。
A．难溶于水 　　　　　B．不能和NaOH溶液反应
C．无色无味的气体     D．不能燃烧，也不支持燃烧
（2）实验II操作⑤中，若C中气体未完全冷却就打开f并读数，则所测O₂的体积分数（填"偏小"、"不变"或"偏大"）。

空气是一种宝贵的自然资源，请结合相关知识回答下列问题：

（1）右图是用白磷测定空气中氧气含量的一种方法。该实验说明氧气约占空气总体积的，还说明氮气具有的性质（一条即可）。图中放大镜为白磷燃烧提供的条件是。请写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式。
（2）臭氧层空洞、酸雨和温室效应是当今世界三大环境问题。形成酸雨的主要原因是空气受硫和氮的氧化物的污染。请举一例，说明酸雨的危害。
下列反应都与 $C{O}_2$有关，试分析判断，会加剧"温室效应"的主要化学反应有（填序号）。

A．

煤燃烧

B．

石油产品燃烧

C．

植物的光合作用

（3）煤、石油、属于化石燃料。要节约和有效利用现有的能源，我们还应该开发新能源，如：（一种即可）、核能、地热能等。

实验是进行科学探究的重要方式，请根据下图回答问题：

① 用A图所示装置进行电解水实验时，a管产生的气体是       。水中预先加入硫酸目的是                      。 反应的文字表达式是             。实验的主要结论是                                      。
② 用B图所示装置测定空气中氧气含量时得到的结论是                             实验中导致实验结果偏大的两个可能原因是               ；             。
③ 利用C图所示方法，把二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，看到的现象是                          
④ 利用D图所示方法 ， 对细铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是不同含碳量的铁丝（所用铁丝直径均相同）放入氧气中燃烧时的实验现象：

铁丝中含碳量	0.05％	0.2％	0.6％
燃烧时的现象	剧烈燃烧，极少火星	剧烈燃烧，少量火星	剧烈燃烧，大量火星

由上表分析出，“火星”可能是       与氧气反应导致的。实验中要预先加入少量水的目的是                      写出铁燃烧的文字表达式                           

如下图所示，实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，实验的相关数据如下表。

	气体发生装置内物质的总质量
反应前	35．6 g
反应后	34. 8 g

（l）实验中检查该装置气密性的方法是________________________________ 。
（2）实验中集气瓶收集满氧气的现象是________________________________。
（3）反应生成氧气的质量为：_______________ g 。 

测定空气中氧气含量的实验装置如下图所示，实验步骤如下：①在集气瓶内加入水量，并做好标记，将标记以上的部分按体积分为5等份；②检查装置的气密性；③在燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，立即伸入集气瓶中并塞紧橡皮塞，看到有白烟（成分为五氧化二磷固体）产生；④充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹，请你根据实验回答下列问题：

（1）步骤③中发生反应的文字表达式为                  ；
（2）步骤④中打开止水夹后观察到的现象为                 ；
（3）实验得出的关于空气组成的结论是                 ；
（4）该实验还可推论出氮气的性质有（写出两条即可）：                        、                              ；
（5）小强用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较大的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出一种）：如红磷的量不足；              _____________________________。
（6）小丽也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷。当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水能否进入集气瓶？为什么？
___________；_________________________________________________________。

某校研究性学习小组进行测定空气里氧气的含量的实验，大家分别对课本上的实验进行了相应的改进。

（1）甲同学采用了图1所示装置：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的红磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60mL的针筒注射器（摩擦系数很小）组成如图1的实验装置。假设此实验能按照甲同学的设想正常进行，且红磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
①实验前，甲同学打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，发现活塞仍能返回至20mL刻度处，甲同学这样操作的目的是为了                    ；
②红磷燃烧的符号表达式为                                ；
③若先夹紧弹簧夹，待红磷充分燃烧结束，试管冷却后再打开弹簧夹，最终注射器活塞前沿停在示
数           mL处；
④若不使用弹簧夹，用酒精灯加热红磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。注射器活塞的变化是                                                                   。
（2）乙同学采用了图2所示装置：通过粗铜丝来点燃玻璃棺内的红磷，这利用了金属铜的       性。在该实验中，水的作用是         （选填序号）
①吸收生成物，防止污染；    ②加速冷却；    ③缓冲气压

同学们学习了复分解反应发生的条件后，利用所学知识对稀盐酸与如图中的三种物质之间能否发生反应作出判断，并进行实验验证：

组别	甲	乙	丙
实验示意图
能否反应	能	能	能
实验现象	无明显现象	有气泡产生	产生白色沉淀

同学们判断Ca（OH）₂溶液和稀盐酸能发生化学反应的依据是生成物中有 　    　生成。

【提出问题】

怎样证明Ca（OH）₂溶液与稀盐酸发生了反应？

【分析讨论】

同学们经过讨论后认为，如果盐酸和氢氧化钙减少（或消失），或者有新物质生成，都能证明反应已经发生。

【查阅资料】

CaCl₂溶液呈中性。

【实验探究】

方案	实验操作	实验现象	实验结论
方案一	小羽取少量Ca（OH）2溶液于试管中，先滴入2～3滴无色酚酞溶液，再加入稀盐酸		反应物消失，二者发生了反应
方案二	小美向甲组反应后的溶液中加入适量AgNO3溶液	产生白色沉淀	有新物质生成，二者发生了反应

【实验评价】

小凯认为小美的结论不正确，理由是 　                            　。

【总结归纳】

（1）Ca（OH）₂溶液与稀盐酸发生了化学反应，其反应的化学方程式为 　        。

（2）对于无明显现象的反应，我们可以分析比较反应物和生成物的性质，从多个角度设计实验进行证明。

【拓展延伸】

将少量CO₂通入NaOH溶液中也无明显现象，请你设计一个实验方案证明二者发生了反应 　                                          　（写出操作方法和现象）。

以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据（常温通常指20℃；“浓度”指溶质的质量分数）

实验序号	过氧化氢溶液浓度/%	过氧化氢溶液质量/g	温度/℃	二氧化锰用量/g	氧气体积/ml	反应所需时间/s
①	5	12	20	0.2	125	11
②	30	12	20	0.2	125	2
③	30	12	40	/	125	148
④	30	12	90	/	125	82

（1）通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与         有关；
（2）通过对比实验     （填两个实验序号）可知，化学反应快慢与温度的关系是                   。
（3）由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是                      。（填实验序号）

小明在做"盐酸中和氢氧化钠"的实验时，实验前忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，导致无法判断中和反应进行的程度，于是小明对反应后溶液的酸碱性进行了探究。

【探究目的】确定反应后溶液的酸碱性

【猜想与假设】反应后溶液呈碱性，也可能呈 　　，也可能呈 　　。

【实验验证】

实验操作	实验现象	实验结论
	无色酚酞溶液 　　；	溶液呈碱性，使其呈碱性的微粒是 　　；
	无色酚酞溶液不变色	溶液呈 　　；

【继续验证】

实验操作	实验现象	实验结论
	粉末部分或全部消失，溶液变为黄色	溶液呈 　　，反应的化学方程式是 　　；
		溶液呈 　　；

小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔产生了兴趣，他确定了“探究鳔内气体体积和成分”作为研究性学习的课题。小明通过查阅有关资料获知：这种鱼鳔内氧气约占1/4，其余主要是二氧化碳（二氧化碳能溶于水）和氮气。探究分两步进行。
（1）测量鳔内气体体积。小明设计了两种方法:
A.用医用注射器抽取鳔内气体，测量其体积；
B.在水下剌破鳔，用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积（如图）。

你认为两种方法中合理的是（填编号）                      ，
为什么                               ？
（2）探究鳔内气体的成分。给你两集气瓶的鳔内气体，请你帮助他设计实验验证假设。

验证	方 法	现 象
鳔内含O2
鳔内含CO2

 

某化学兴趣小组通过探究活动学习和理解化学知识．请你一起研究学习，并回答有关问题．

研究主题：水溶液中复分解反应的实质

相关信息：一定体积的溶液中，离子的数目越多，其离子的浓度越大．电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱，能反映离子浓度大小．相同温度下同种溶液电导率越大，离子浓度越大．

（1）实验一：恒温条件下，向一定体积一定浓度的稀Ba（OH）₂溶液中滴加2﹣3滴无色酚酞试液，插入电导率传感器，然后滴加稀硫酸，测得溶液的电导率变化如图中甲曲线所示．

①写出Ba（OH）₂与H₂SO₄反应的化学方程式　　．

②甲曲线M点时混合液体呈　　色；

③通过对甲曲线的分析，下列说法错误的是　　（填序号）．

A．M点前曲线下滑的过程中，H⁺和OH^﹣结合成H₂O，Ba²⁺和SO₄^2﹣结合成BaSO₄

B．M点时离子浓度几乎为零

C．M点后溶液电导率逐渐增大，仅由于溶液中H⁺在逐渐增大

（2）实验二：恒温条件下，向等量同浓度的稀Ba（OH）₂溶液中滴加2﹣3滴无色酚酞试液，插入电导率传感器，然后滴加稀Na₂SO₄溶液，测得溶液的电导率变化如上图乙曲线所示．

①通过对乙曲线的分析，下列说法错误的是　　（填序号）．

A．开始至完全反应过程中，电导率减小，溶液由红色逐渐变为无色

B．电导率下降到最低点时仍然较大，表明溶液中还存在较多离子

C．整个实验过程中，溶液中Na⁺数目一直增大

②N点时，溶液中含有的离子是　　（填离子符号）．

③通过比较分析，结合已学知识可知，溶液中复分解反应的实质是参与反应的离子，结合生成了沉淀、气体或水，导致其浓度　　（填“增大”或“减小”）．

（3）拓展：①请根据示例仿写离子方程式．

示例AgNO₃+NaCl＝AgCl↓+NaNO₃离子方程式：Ag⁺+Cl^﹣＝AgCl↓

仿写：BaCl₂+Na₂SO₄＝BaSO₄↓+2NaCl离子方程式：　　．

②向一定量饱和澄清石灰水中持续通入过量的CO₂气体，溶液先变浑浊后浑浊逐渐消失．请推测此过程的溶液中Ca²⁺的浓度变化情况　　．