初中化学探究题

研究性学习小组的同学在实验室进行金属与盐溶液发生反应的探究实验。向装有Mg（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃的混合溶液的烧杯中加入一定量锌粉，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液。

（1）若滤渣质量与加入锌粉质量相等时，你认为滤渣的成分可能是　　或　　（均填化学式）。

（2）若所得滤液为蓝色时，小组同学对其成分进行大胆猜想：

小明认为滤液中溶质为Mg（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂、AgNO₃；

小刚认为滤液中溶质为Cu（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂。

若你是小组成员之一，请你对小刚的猜想进行评价　　。

你认为滤液中溶质还可能是　　（填化学式）。

请设计实验确定滤液中溶质的成分：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量滤液于试管中，加入　稀盐酸	产生白色沉淀	小明的猜想正确

某校化学兴趣小组将Cu块加入到盛稀H ₂SO ₄溶液的试管中，Cu块不溶解，不发生化学反应。再向此试管中加入KNO ₃溶液，发现Cu块逐渐溶解，有无色气体产生，该气体与空气接触后变成红棕色的气体，最后Cu块完全溶解，变成蓝色溶液。

【提出问题】Cu块与什么物质发生了化学反应，产生的气体是H ₂吗？

小军同学认为产生的气体一定不是H ₂，你认为他作出此判断的合理理由是 　　。

【查阅资料】他们通过查阅资料知道：NO是一种无色气体，与空气接触后生成红棕色的NO ₂气体。请写出此气体颜色发生变化的化学方程式 　　。

【提出猜想】

猜想一：Cu块与KNO ₃溶液发生了化学反应；

猜想二：Cu块与K ₂SO ₄溶液发生了化学反应；

猜想三：Cu块与 　　溶液发生了化学反应。

【设计实验】

实验步骤	实验现象	解释或结论
①将Cu块加入KNO 3溶液中。	Cu块不溶解	说明猜想一是错误的
②将Cu块加入到 　　溶液中	Cu块不溶解	说明猜想二是错误的
③将Cu块加入到稀HNO 3溶液中	Cu块溶解，有无色气体产生，该气体与空气接触后变成红棕色的气体，溶液变成蓝色	说明猜想三是正确的

【实验结论】猜想三成立。请写出Cu块加入到稀HNO ₃溶液中发生反应的化学方程式 　　。

【讨论交流】实验结束后，同学们在一起进行交流。从复分解反应的角度分析，H ₂SO ₄和KNO ₃ 　　（填"能"或"不能"）发生化学反应。Cu块是如何与稀HNO ₃溶液发生化学反应的呢？他们带着这个问题去请教老师，老师告诉他们：H ₂SO ₄溶液解离出H ⁺和SO ₄ ^{2 ﹣}，KNO ₃溶液解离出 　　，可以间接地看成有HNO ₃溶液。老师还告诉大家：Ag也能与稀HNO ₃溶液反应。请写出将Ag粉加入到HCl和NaNO ₃混合溶液中所产生的实验现象 　　。

现有一包黑色固体粉，可能含有炭粉、CuO、Fe ₃O ₄中的两种或者三种，某化学兴趣小组通过实验探究其成分。

（1）提出问题：该黑色固体粉末成分是什么？

（2）作出猜想：

猜想一：混合固体是炭粉、CuO

猜想二：混合固体是炭粉、Fe ₃O ₄

猜想三：混合固体是 　　（两种物质写不全不给分）

猜想四：混合固体是炭粉、CuO、Fe ₃O ₄

（3）查阅资料：Fe ₃O ₄为黑色粉末，能与盐酸反应，含有Fe ³⁺的盐溶液遇到KSCN（硫氰化钾）溶液时变成红色，Fe（OH） ₂是一种白色沉淀。

（4）实验探究：取一定量的固体于试管中，加足量的盐酸，充分反应后有部分固体溶解，过滤，得到滤液A，并对滤液A的成分进行如下探究：

实验操作	实验现象	实验结论
步骤一：取一定量滤液A于试管中，加入足量的铁粉	无红色固体析出	该固体物质一定没有
步骤二：又取一定量的滤液A于试管中，加入少量的KSCN（硫氰化钾）溶液	溶液变成红色	滤液A中还一定含有的物质是
步骤三：再取一定量的滤液A于试管中，加入足量的NaOH溶液	有红褐色沉淀生成，同时还有少量的白色沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后面变成红褐色	滤液A中还一定含有的物质是

（5）讨论交流：

①通过以上实验，猜想 　　成立。

②写出Fe ₃O ₄与盐酸反应的化学方程式 　　。

③Fe ₃O ₄与盐酸反应时元素的化合价没有改变，请大家推断Fe ₃O ₄中铁元素的化合价为 　____　（写两种价态才得分）。

（6）拓展：请写出同种元素显不同化合价的一种盐 　　（其它合理答案也得分）（写化学式）。

在学习碱的性质时，同学们发现碱溶液都具有一些相似的化学性质，原因是它们在水中都能解离出相同的　　（填离子符号）。

某实验小组在探究碱的化学性质时，有位同学不小心将氢氧化钠和氢氧化钙两种溶液混合在一起，发现有白色沉淀生成。经验证该瓶氢氧化钠溶液已部分变质，氢氧化钠变质的原因是　　（用化学方程式表示）

提出问题】如何将这瓶部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质除去呢？

【设计实验】

方案	实验操作	实验现象	结论
方案一	取适量样品于试管中，滴加稀盐酸。	有气泡产生	杂质已除去
方案二	取适量样品于试管中，滴加Ca（NO3）2溶液，过滤	有白色沉淀生成	杂质已除去
方案三	取适量样品于试管中，滴加Ca（OH）2溶液，过滤	有白色沉淀生成	杂质已除去

上述实验操作中所用试剂正确的是方案　　。

该实验小组用正确的试剂进行了实验。小张提出质疑，杂质是否已经完全除去？于是他取适量实验后的溶液于试管中，继续加入所用的正确试剂，观察到　　的现象，说明杂质没有完全除去。

【归纳总结】

1．氢氧化钠必须　　保存。

2．同学们针对上述三个方案认真讨论后得出，要除去物质中含有的杂质，选用试剂时应考试的因素有：不与所需物质反应、　　、试剂要适量。

实验课上，同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下，同学们对该白色粉末的成分进行了探究。

【猜想与假设】猜想1：白色粉末是碳酸钠。

猜想Ⅱ：白色粉末是氢氧化钠。

猜想Ⅲ：白色粉末是 　　。

【查阅资料】CaCl ₂溶液、Ca（NO ₃） ₂溶液呈中性。

【实验探究】取该白色粉末溶于水形成溶液A，设计如下实验：

（1）由上述实验可知，猜想 　　肯定不成立。

（2）若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生，而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成，其可能的原因是 　　（用化学方程式回答）。

（3）适宜操作③的X溶液是 　　（填字母序号）

A．CaCl ₂溶液               B．Ca（OH） ₂溶液

C．Ba（OH） ₂溶液       D．Ca（NO ₃） ₂溶液

（4）操作④需要用到的玻璃仪器是 　　。

（5）请写出操作⑤的两种方案并得出结论。

方案一： 　　。

方案二： 　　。

某化学兴趣小组同学学习海水"制碱"知识后，到实验室做实验，小华实验：先取2mL Na ₂CO ₃溶液于试管中，再用胶头滴管滴入少量稀盐酸，无明显现象；小红实验：先取2mL稀盐酸于试管中，再用胶头滴管滴入少量Na ₂CO ₃溶液，却马上观察到有气泡产生，两人实验所用的Na ₂CO ₃溶液、稀盐酸均相同，却观察到不同的实验现象，他们为了查明原因，查阅资料：

①HCl和Na ₂CO ₃反应时其实是分步进行的，即：

Na ₂CO ₃+HCl═NaCl+NaHCO ₃（先），NaHCO ₃+HCl═NaCl+H ₂O+CO ₂↑（后）。

②NaHCO ₃溶液与足量澄清石灰水混合会变浑浊。

③Ca（HCO ₃） ₂溶于水

请回答：（1）NaHCO ₃俗称 　　；

（2）NaHCO ₃在医疗上是治疗 　　的药剂之一。

【提出问题】小华实验后溶液中的溶质是什么？

【猜想与假设】猜想①NaCl；②NaCl、NaHCO ₃；③NaCl、Na ₂CO ₃；④NaCl、Na ₂CO ₃、NaHCO ₃

【提出质疑】小红认为猜想 　　一定不正确。

【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
取适量小华实验后的溶液于试管中，滴入澄清石灰水	溶液变浑浊	猜想④成立

【交流与反思】（1）大家一致认为上面实验探究结论不正确，原因是 　　（用化学方程式表示）。

（2）小红认为，小华实验后的溶液应该继续慢慢滴入稀盐酸，若一开始无明显现象，一会后观察到有气泡产生，则猜想 　　成立。

【归纳与总结】小华实验与小红实验现象不同的主要原因与 　　有关。

某初中化学兴趣小组的四位同学。往氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液时。发现溶液变成了红色，可是过了一会儿，红色就消失了，溶液恢复为无色，溶液的红色为什么会变成无色呢？他们对这一现象进行了探究，请你和他们一起完成下边的探究历程。

【提出猜想】

甲：可能是酚酞变质造成的；

乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故；

丙：可能是酚酞与空气中的氧气发生反应，使红色消失；

丁：可能与氢氧化钠溶液浓度大小有关。

【理论分析】

（1）对于甲同学的猜想，你认为　　（ 填“合理”或“不合理”）．请写出你的理由：　　。

（2）对于乙同学的猜想，大家认为是不正确的，因为氢氧化钠溶液虽然与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，但碳酸钠水溶液显碱性，由于溶液中有自由移动的　　（写离子符号），所以红色不会消失。

【查阅资料】为了排除是酚酞溶液导致的原因，同学们决定重新配制酚酞溶液进行试验，他们在网络上查阅了资料，百度百科中对酚酞的描述如下表。

中文名	酚酞	结构式
外观	白色至微黄色结晶性粉末
常温下溶解性	＜0.1g/100mL（水中） ＞5g/100mL（乙醇中）
化学式	C20H14O4

（3）由上表可知，配制酚酞溶液的溶剂是　　（选填“水”或“乙醇”）．在检测溶液剂酸碱性的实验中，往待测溶液中滴入1﹣﹣2滴酚酞溶液即可，滴入过多的酚酞有可能出现白色沉淀的现象，该现象产生的原因是　 。

【实验验证】

（4）如图，为了验证丙同学的猜想，四位同学在一支密封的装有NaOH 溶液的试管中，先通入密度比空气大的稀有气体，将试管内的空气排尽，随后注入新配制的酚酞溶液，观察到的现象依然是溶液先变成红色，过了一会儿红色消失，如图稀有气体应由导管口　　（选填“a”或“b”）处通入。

（5）若丁同学的猜想正确，请你完成下列实验设计

实验方法	实验现象和结论

【应用拓展】

（6）从查阅百度百科资料知道，酚酞（H₂In表示）其实是一种极弱的酸，其遇碱变红的变化表达式为：

H₂In In^2﹣（红色）

根据上述信息，请写出H₂In遇NaOH溶液变红的化学方程式：　　。

氯气（Cl ₂）是黄绿色气体，水溶液叫氯水，把品红试纸（染有品红的纸）伸入氯水中，品红褪色．

【发现问题】氯水中的哪些成分能使品红褪色呢？

【查阅资料】氯气溶于水，部分与水反应，方程式为Cl ₂+H ₂O＝HCl+HClO．其中，HClO的名称叫次氯酸，是一种弱酸，具有强氧化性．

【做出猜想】

猜想1：是氯水中的水使品红褪色的；

猜想2：是氯水中的 　　　使品红褪色的；

猜想3：是氯水中的盐酸使品红褪色的；

猜想4：是氯水中的次氯酸使品红褪色的．

【试验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
①把品红试纸伸入水中	没有褪色	猜想1
②把品红试纸伸入干燥的氯气中	没有褪色	猜想2不成立
③	没有褪色	猜想3不成立

【实验结论】

综合分析判断：氯水中的 　　（填化学式）使品红褪色，具有漂白作用（能使品红等有色物质褪色）．

【反思】

（1）HClO中氯元素的化合价为 　　价．

（2）氯水中加入AgNO ₃溶液有白色沉淀生成，化学方程式为 　 　．

（3）向氯水中滴加紫色石蕊试液，观察到的现象是 　　．

某班同学用氢氧化钠溶液和稀盐酸进行中和反应实验。

（1）甲同学在烧杯中加入约15mL氢氧化钠溶液，滴入几滴无色酚酞溶液，此时溶液呈 　

　色。接着用滴管滴入一定量的稀盐酸，再用玻璃棒搅拌，发现溶液变为无色，反应的化学方程式为 　　。

（2）甲、乙、丙同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。

【猜想与假设】反应后溶液中的溶质是什么？

猜想一：只有NaCl

猜想二： 　　

猜想三：有NaCl和NaOH

上猜想中，直接可以排除的是 　　，理由 　　。

【实验探究】

为了验证另外两种猜想，甲、乙、丙同学设计如下实验方案：

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学方案	取少量反应后的溶液于试管中向试管中滴加AgNO 3溶液	有白色沉淀产生	猜想一成立
乙同学方案	取少量反应后的溶液于试管 中，向试管中加入	有气泡产生	猜想二成立
丙同学方案	取少量反应后的溶液于试管中，向试管中加入生锈的铁钉		猜想二成立

丙同学认为甲同学方案不合理，你认为理由是 　　。

【反思交流】

实验结束后，废液处理方法正确的是 　　（填序号）。

A．倒入下水道   B．倒入废液缸 C．带出实验室

小维与家人聚餐时，对火锅燃料"固体酒精"产生了好奇，于是他与同学对其成分进行如下探究。

【查阅资料】（1）该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成的。

（2）氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。

【提出问题】（1）酒精中是否含有碳元素？

（2）固体酒精中氢氧化钠是否变质？

【作出猜想】猜想一：酒精中含有碳元素。

猜想二：固体酒精中氢氧化钠已变质。

【实验探究】（1）如图1所示进行实验，发现澄清石灰水 　　，可得出酒精中含有碳元素的结论。

（2）取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现杯底有白色沉淀。取沉淀于试管中加入稀盐酸，固体溶解并有气泡产生，则生成气体的化学方程式 　　。

【实验结论】（1）酒精中含有碳元素。

（2）固体酒精中氢氧化钠已经变质。

【拓展延伸】为进一步确定固体酒精中是否还含有氢氧化钠，小维与同学继续探究。

（1）他另取少量固体酒精，加水溶解后，取上层清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液 　　，于是得出固体酒精中还含有氢氧化钠。

（2）小维的同学认为他的实验不能证明固体酒精中一定有氢氧化钠剩余，理由是 　　。

（3）他们另取上层清液，加入足量的氯化钡溶液，充分反应后滴加氯化铁溶液，生成红褐色沉淀，他们一致认为固体酒精中氢氧化钠有剩余。

【反思交流】（1）实验中，加入足量氯化钡溶液的目的是 　　。

（2）实验室中氢氧化钠应 　　保存。

家庭厨房或卫生间的管道常被厨余垃圾或脱落的头发堵塞而令人烦恼．市面上有固态、液态两种管道疏通剂，研究小组购买了这两种管道疏通剂进行探究．

【查阅资料】

①固态管道疏通剂主要成分为NaOH、NaNO ₃和铝粉．

②铝粉能与NaOH溶液反应并能放出热量，其化学方程式为：2Al+2NaOH+2H ₂O＝2NaAlO ₂+3H ₂↑．

③BaSO ₄、BaCO ₃都不溶于水，BaSO ₄也不溶于酸．

探究一：

【提出问题】固态管道疏通剂能够疏通管道的原理是什么？

【实验验证】

操作	现象	解释与结论
将菜叶、头发、米饭等垃圾放入烧杯中，然后加入少量固态管道疏通剂，再加入 　 　．	烧杯中产生大量气泡，烧杯壁发热，垃圾翻动，一段时间后菜叶、米饭部分溶解并分散成小颗粒，头发变成碎屑．	反应中产生的 　　使垃圾翻动． NaOH使垃圾分散成小颗粒，头发变成碎屑．

【反思评价】经过大家讨论，认为固态管道疏通剂虽然能疏通管道，但使用过程中不安全，理由是 　　；

目前超市出售更多的是液态管道疏通剂．液态管道疏通剂的成分主要是NaOH和一种钠盐．

探究二：

【提出问题】液态管道疏通剂中除NaOH以外，另一种钠盐是什么呢？

【猜想假设】这种钠盐是NaCl、Na ₂SO ₄、Na ₂CO ₃、NaNO ₃中的一种．

【实验验证】（不考虑疏通剂中其它成分对实验的影响）

操作	现象	结论
取少量液态疏通剂加入试管中，滴加 　　溶液．	产生白色沉淀	该钠盐是Na 2SO 4，写出该反应的化学方程式： 　　．

【提出质疑】同学们认为该实验不能证明这种钠盐一定是Na ₂SO ₄，理由是 　　，

请你补充一个实验证明该钠盐是Na ₂SO ₄： 　　；

【拓展延伸】NaOH有强烈的腐蚀性，能腐蚀皮肤和衣物等，但管道疏通剂正是利用了它的腐蚀性，将"弊"变"利"．请你再举出一个利用物质的"弊"为生活服务的例子： 　　．

某实验小组在探究碱的化学性质实验时，用到了氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液。

（1）甲同学不小心将这两种溶液混合在一起，结果产生 　　的现象，说明氢氧化钠溶液变质了。写出变质时发生反应的化学方程式 　　。

（2）同学们对变质的氢氧化钠溶液中溶质的成分产生了兴趣，进行如下探究：

【提出问题】氢氧化钠溶液中溶质的成分是什么？

_{2 3}

猜想二： 　　（写化学式）

【进行讨论】甲同学取少量待测液加入足量的稀盐酸，有气泡产生。认为猜想一成立。乙同学不同意甲同学的观点，理由是 　　。

【设计实验】请你验证猜想二成立，并完成实验报。

实验操作	实验现象	实验结论
①取一定量的待测液于试管中，加入 　　溶液。 ②充分反应后静置，取上层淸液加入无色酚酞溶液	______ ______	猜想二成立

【反思评价】在实验室中，氢氧化钠应 　　保存。

叠氮化钠（NaN ₃）被广泛应用于汽车安全气囊，某化学小组同学对其进行下列研究。

【査阅资料】

①NaN ₃受撞击会生成Na、N ₂

②NaN ₃遇盐酸、H ₂SO ₄溶液无气体生成

③碱石灰是CaO和NaOH的混合物

④NaN ₃的制备方法是：将金属钠与液态氨反应制得NaNH ₂，再将NaNH ₂与N ₂O反应可生成NaN ₃、NaOH和NH ₃

【问题探究】

（1）汽车受撞击后，30毫秒内引发NaN ₃迅速分解，该反应的化学方程式为 　　；

（2）工业级NaN ₃中常含有少量的Na ₂CO ₃，其原因是 　　（用化学方程式表示）；

（3）为测定某工业级NaN ₃样品中Na ₂CO ₃的质量分数，小组同学设计了如图实验装罝：

①小明同学认为通过测定装置I中反应前后B的质量差，再通过相应计算，就可测定Na ₂CO ₃的质量分数，小组同学通过讨论认为不可行，其理由可能是 　　（答出一种即可）

②小明同学在大家讨论的基础上，又设计了装罝Ⅱ，请分析：装置Ⅱ中A的作用是 　　。若无装置C，对测定结果造成的影响是 　　（填"偏大"、"偏小"或"无影响"）。装置E的作用是 　　。

③根据装置Ⅱ，小组同学设计的实验步骤有：

a．称量装置D

b．称量样品，检査装置气密性

c．打开弹簧夹，鼓入空气

d．关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀琉酸，关闭活塞和玻璃塞。

其正确的顺序为 　　（填字母序号，可重复）

④计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定 　　个数据。（填数字）

某同学在探究硫酸化学性质时，将一定量的稀硫酸放入盛有氧化铜的试管中，观察到固体完全溶解，溶液变蓝色．反应的化学方程式是 　　．

同学们对于反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣，进行了如下探究：

【猜想与假设】

猜想一：硫酸铜     猜想二： 　　（化学式）

【活动与探究】

甲同学取少量反应后的溶液于试管中，滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产生，认为猜想一成立．

乙同学取少量反应后的溶液于试管中，加入足量的铁粉，观察到有红色固体出现，认为猜想二成立．

【反思与评价】

丙同学进过分析认为 　　同学的方案不合理，

理由是 　　．

某化学活动小组在一次实验中进行了如图1所示实验，先向A中注入一定量氯化铁溶液。再注入一定量硫酸钠溶液，此过程中观察到的现象是（1） 　　。小组同学对无色溶液B产生了浓厚的兴趣，进行了进一步的探究活动。

【提出问题】B中含的离子有什么？

【实验探究】

【评价交流】甲同学结论（2） 　　（填"正确"或"错误"）；乙同学的探究过程不正确，理由是（3） 　　。

【实验结论】结合上述实验最终确定B中含有（4） 　　（填离子符号），不含（5） 　　（填离子符号）。

【归纳总结】由甲、乙、丙同学实验对比得出，确定溶液中可能存在的不同离子是否存在的方法是：可根据待测离子与所加试剂反应（6） 　　。确定出存在的离子，同时推测出与（7） 　　。