初中化学生活中的常见化合物探究题

下面是对铁的锈蚀条件的探究。因通常实验中铁生锈所需要时间较长，某实验小组设计了如图所示的改进实验。

(1)检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的旋塞，将C导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置，说明气密性良好的现象是___________________。
(2)反应开始后，甲装置中的反应现象：_______________________，MnO₂的作用：__________________。
(3)4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮，A、B处实验现象对比，可得出铁生锈与____________有关；B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是________________________。

实验室有一瓶黑色粉末和一瓶标签已被腐蚀的无色液体（如图）。

将二者混合会产生无色气体。为了确定它们的成分，
甲、乙两位同学进行了探究。
【猜想1】甲同学认为无色气体是氧气，其理由是（用化学方程式表示）：
                                                             。
乙同学认为单从产生无色气体不能确定一定是氧气，需要进一步进行实验，请你设计实验进行验证无色气体是氧气。

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
		无色气体是氧气。

如果实验验证了无色气体是氧气，那么黑色粉末在反应中起       作用。
【猜想2】乙同学认为无色气体不一定是氧气，可能是其他气体，其理由是（用化学方程式表示）                                       。
乙同学按自己的设想进行实验：取一定量的黑色粉末于试管中，加入过量的无色液体，当反应结束后，发现试管底部仍有黑色粉末。为确定此成分，请你设计实验进行验证：

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
1．将试管中的物质过滤、洗涤、干燥。 2．点燃黑色粉末，在火焰上方罩一个涂有                 的小烧杯。		试管中剩余的黑色粉末可能是          。

 

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　　．

某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验．
【提出问题】①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？
【设计并完成实验】
Ⅰ．将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ．将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ．将x g氯酸钾与1.0g氯化铜均匀混合加热
【实验现象分析】
Ⅲ中x的值应为           ，将实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明                  ，将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到1.0g黑色粉末，再将黑色粉末和xg氯酸钾混合加热，现象与实验Ⅲ相同，此步骤是为了证明氧化铜在该化学反应前后             和                 都不变．
【结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂，请写出实验Ⅲ中的化学反应文字表达式                   
【实验反思】实验Ⅱ和Ⅲ对比是为了证明                         
【提出问题】②双氧水分解速度还和什么因素有关
【设计并完成实验】

	双氧水的质量	双氧水的浓度	MnO2的质量	相同时间内产生产生O2体积
Ⅰ	50.0g	1%	0.1g	9mL
Ⅱ	50.0g	2%	0.1g	16mL
Ⅲ	50.0g	4%	0.1g	31mL

本实验中，测量O₂体积的装置是                 （填编号）

【结论】在相同条件下，双氧水的浓度越大，双氧水分解得越                。

以下是实验室制取气体常用的化学仪器，请回答下列问题．

（1）写出指定仪器的名称：①　_________　，②　_________　；
（2）实验室制取二氧化碳时，应选用的仪器是　_________　（填字母），有关反应的化学方程式是　_________　；某同学将燃着的小木条放在集气瓶口，始终未看到小木条熄灭，出现这种情况的原因可能是　_________　（写出一条）；
（3）实验室用以上提供的仪器制取氧气，反应的化学方程式是　_________　．

按图组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。请回答下列问题：

（1）燃烧的现象是                               ；
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是                                         ；
（3）冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为：                                            。

下列是初中化学部分重要的实验装置。请按要求填空：


（1）A中为了测定空气中氧气的含量，采用化学方法除去空气中的氧气，发生反应的化学方程式：                                ；若装置气密性良好，实验所测得氧气的含量小于21%，其原因可能①                   ，②                       。
（2）B实验a中看到的现象是                              ，用化学方程式表示该现象的原因                           ；b装置中的现象能说明二氧化碳具有                                       性质，这一性质在实际生活中的应用为                   。
（3）小明按C图实验时，集气瓶底部炸裂，其可能的原因是                                    。
小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。他将镁和不同含碳量的铁（镁和铁直径均为0．4mm）放入氧气中燃烧，并将现象记录在下表中。

物质	镁	含碳0．05%的铁	含碳0．2%的铁	含碳0．6%的铁
燃烧时 的现象	剧烈燃烧，发出 耀眼白光，无火星	剧烈燃烧 极少火星	剧烈燃烧 少量火星	（未填）

①你认为表中未填的实验现象是                                                    。
②造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是                                  。

为探究空气的组成，小明用下图A所示装置进行实验。

（1）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞，这时看到的现象是：_______________，该反应的符号表达式为_____________。
（2）小明又设计了如上图B所示的改进装置，其优点是：___（只需写一点）。从理论上分析，玻璃管内液面最终将上升至__处（填“1”、“2”、“3”、“4”），但实测结果液面往往偏低，其原因可能是：_______（只需写一条）。
（3）从课本镁条燃烧实验小明得到启发，于是他用镁代替红磷做起了这个实验，实验完毕，冷却后进入集气瓶中水的体积远大于总容积的1／5，若装置气密性良好，则可能原因是：      _          。

指出下面实验室用高锰酸钾制取氧气的装置图中的三处错误：

a.                                        
b.                                        
c.                                        

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）如右图所示装置和药品进行实验，实验中可观察到的现象是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（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）小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的1/5。小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　
（4）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：                 
（5）小组内同学还对该实验进行了如下改进。（已知试管容积为 45 mL）.
 
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20 mL的注射器活塞置于10 mL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10 mL刻度处慢慢前移到约为　　mL刻度处才停止。

实验室制氧气的两种方法如下：
方法一： $2H_2{O}_2\stackrel{Mn{O}_2}{=}2H_{2}O+O_2\uparrow$    
方法二： $2KnM{O}_4\stackrel{∆}{=}{K}_{2}Mn{O}_4+Mn{O}_2+O_2\uparrow$

（1）两种方法涉及到的化学反应基本类型都是反应。
（2）下图是实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图。仪器A的名称是。现用方法一制取一瓶干燥的氧气，请按气体流向，用导管的编号将装置连接好。

化学教材 “寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】（1）氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？
（2）氧化铁与二氧化锰催化效果哪个好？
【实验探究】

实验步骤	实验现象
①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入a g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象。	A试管中产生大量气泡，带火星木条复燃，B试管中的现象
②待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，如此反复多次实验，观察现象。	试管中均产生大量气泡，带火星木条均复燃
③将实验②中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为a g。
④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入a g氧化铁粉末，向D试管中加入a g二氧化锰粉末，观察现象。

（1）A中产生的气体是            ；B试管中的现象                      。
（2）实验②、③证明：氧化铁的        和       在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；
（3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式                                    。
（4）实验设计④的目的是                         ，若实验④观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是                                    。

空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】实验室用红磷燃烧来测定空气中氧气含量。
（1）写出红磷燃烧的化学方程式   (33)    。
（2）实验原理：红磷燃烧消耗氧气，使瓶内  (34)  减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。

【问题提出】有资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大。
【实验改进】
Ⅰ. 根据铁在空气中生锈的原理设计右图实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ.测得实验数据如下表

测量项目	实验前	实验后
烧杯中 水的体积	烧杯中 剩余水的体积	集气瓶（扣除内容物） 和导管的容积
体积/mL	80.0	54.5	126.0

 
【交流表达】
（1）铁生锈过程首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)₂]，写出该反应的化学方程式        。
（2）根据表中数据，改进实验后与铁反应的氧气为           mL，空气中氧气的体积分数是            (计算结果精确到0.1%)。
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因可能是：                。

松材线虫病是危害松树植物的一种毁灭性流行病。病原线虫从松树的伤口进入，寄生在树脂道中，大量繁殖后遍及全株，造成水分输送受阻、蒸腾作用降低、树脂合成急剧减少。

目前，防治松材线虫主要措施是给松树"注射"一种有效成份是苦参碱的免疫激活剂。注药方法是在松树树干基部斜钻出一个小孔，在小孔上插入药剂瓶（如图），依靠树体自身的输导功能将药液运输到树体各个部位，达到防治松材线虫病的目的。

已知每瓶药剂的质量是50克，苦参碱的质量分数为0.3%．欲利用质量分数30%的苦参碱原液，配制这样的免疫激活剂50000瓶，需要原液的质量是多少？

在探究氢氧化钙与稀盐酸中和反应实验时，忘记了滴加酚酞溶液，无法判断反应进行到何种程度，同学们决定对反应后溶液中溶质的成分进行探究．写出该化学反应的方程式 　　．

【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么？

【做出猜想】猜想一：CaCl ₂和Ca（OH） ₂   猜想二：CaCl ₂和HCl    猜想三： 　　

请将猜想三补充完整，并说出你猜想的理由是 　　．

【设计方案】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞试液		猜想一不正确
②另取少量反应后的溶液于试管中，加入		猜想二不正确

【拓展与应用】举例说明中和反应在日常生活和工农业生产中的应用 　　（答一点即可）