初中化学探究题

【2015年广西省南宁市】某化学兴趣小组的同学对实验室制取二氧化碳及相关性质进行一系列的探究活动。
（1）气体制取
按如图1所示的制取装置进行实验。

①写出有标号仪器的名称：a         ,b         。
②实验室制取二氧化碳的反应化学方程式是                       。
③实验室收集二氧化碳的方法是                      ，原因是                    。
（2）实验研究
【提出问题】实验室制取二氧化碳时能否采用排水法收集？
【设计实验】
实验一：向一个充满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，用力摇晃塑料瓶。可观察到塑料瓶                 ，说明二氧化碳能溶于水。
实验二：先用集气瓶装满一瓶蒸馏水（pH=7．0），然后按如图2所示组装组装并进行实验，再用pH计测定从装置C排到烧杯中的液体的pH。

①装置B中碳酸氢钠溶液的作用是                      。
②测得烧杯中液体的pH<7．0，说明溶液呈酸性，原因是                        。
【实验结论】实验室制取二氧化碳不宜采用排水法收集。
【拓展延伸】某同学先对图2装置做了以下改进：将装置C中的部分蒸馏水换成植物油，将烧杯换成量筒（如图3所示），然后利用改进后的装置测定收集到二氧化碳的体积，测得气体的实际体积小于理论值，原因可能是：

①                           ，②                               。（合理即可）

【2015年湖南省张家界市】通过一年的化学学习，你已经初步掌握了实验室制取气体的一般规律和它们的一些主要性质，以下是老师为你提供的气体制取和性质探究的实验装置。

请你回答下列问题：
（1）写出图中标有字母的仪器名称：a                ; b__________;
（2）实验室采用加热氯酸钾制取氧气时，应选用的发生装置是             （填序号） 。 如图E所示，铁丝在氧气中剧烈燃烧说明氧气具有         （填“氧化性”或“可燃性”）；
（3）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，应选用的收集装置是______；（填序号）此反应的化学方程式为:                            ；
如图F所示，将二氧化碳倒入烧杯中，观察到燃烧的蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，且具有                           的性质。

【2015年江苏省泰州市】请你和同学们一起完成下列实验。
（1）用浓盐酸（溶质质量分数为37%，密度为1．18g/mL）配制200g10%稀盐酸。
①配制的主要步骤为：计算、           、溶解。
②设需浓盐酸的体积为V，请列出V的计算式             （不必算出结果）。
③现提供右图仪器，仪器a的名称为            ；配制过程中还需要的仪器有          。
（2）现提供下列装置：

①实验室制取二氧化碳，发生和收集装置应选用             （填序号），发生反应的化学方程式为                。实验结束，从反应残留物中提取固体溶质时，按如下流程操作：

②如选用另一发生装置制取某种气体，发生反应的化学方程式为                       。

【2015年新疆自治区、兵团】实验室常用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳。化学兴趣小组的同学们想探究反应后废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答问题。
【提出问题】废液中的溶质是什么物质？
【作出猜想】玉素甫同学认为：废液中溶质只有氯化钙；
阿依古丽同学认为：废液中含有的溶质是氯化钙和氯化氢
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【实验与结论】
（1）请写出实验室制取二氧化碳反应的化学方程式                       。
【玉素甫同学做对比实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量废液于试管中，滴入无色酚酞溶液。	溶液无色	废液中溶质只有氯化钙 猜想正确
取少量氯化钙溶液于试管中，滴入无色酚酞溶液。	溶液无色

【实验评价】
（2）你认为玉素甫同学的实验                （填“能”或“不能”）证明他的猜想，理由是                        。
（3）如果你要证明阿依古丽同学的猜想是正确的，你选择        （填字母：A．紫色石蕊试液 B．氢氧化钠溶液 C．稀盐酸）来代替酚酞试液，理由是                    。
（4）若实验证明了阿依古丽同学的猜想是正确的，向废液中加入过量的                 ，反应完成后过滤就可得到只含氯化钙一种溶质的溶液。

【2015年广东省佛山市】下图是实验室常用来制取气体的装置。

（1）仪器a的名称是                。
（2）写出装置A制取氧气的化学反应方程式                        。
（3）能用装置D收集的气体必须满足的条件是                      。
（4）某实验小组为了获得较多气流平稳的氢气进行实验探究，制取氢气时发生装置应选             （填字母，下同），干燥装置应选          ，干燥装置中的试剂是               。
（5）下图是探究CO₂与NaOH是否反应的部分原理装置图。请在答题卡方框内画出需完善的装置图，并进行必要的标注。可供选用的仪器及药品：试管、直角导管、干燥CO₂、NaOH溶液、BaCl₂溶液。

【2015年贵州省遵义市】FeCl₃溶液能对过氧化氢的分解起催化作用，某小组拟在相同浓度FeCl₃溶液的催化下，探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响．
写出本实验发生反应的化学方程式                     ．
Ⅰ．分别取相同体积、不同浓度的过氧化氢溶液于锥形瓶中，注入相同体积、相同浓度的FeCl₃溶液，如图观察到                       ，就可以粗略判断，得出实验结果．
为进一步判断上述实验结论的准确性，运用图，小刚同学进行了如下实验方案设计．
Ⅱ．
[方案一]在不同过氧化氢浓度下，测定收集相同气体体积所需时间．
[方案二]在不同过氧化氢浓度下，测定                       ；
方案二的实验测量结果：

	30% H2O2溶液的体积（mL）	2% FeCl3溶液的体积（mL）	加入H2O的体积（mL）	反应的时间（min）	生成O2的体积（mL）
1	5	x	20	5	V1
2	10	3	15	y	V2

表中x=          ，y=             ．
实验结论：通过测量，若V₁             V₂（填“＞”、“=”或“＜”），说明                  ．

【2015年河北省】同学们用高锰酸钾制氧气．制取结束清洗仪器．发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体．
问题一：黑色固体是什么？
【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解．进行分析判断．

判断	依据
不是KMnO4	KMnO4能溶于水形成紫红色溶液
不是   （填化学式）	冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水
是MnO2	其他实验用过MnO2，知道它是不溶于水的黑色固体

【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体．证明上述判断正确．加入的液体是           ．
问题二：用什么洗掉MnO₂？
【交流讨论】MnO₂与BaCO₃、Mg（OH）₂、Fe₂O₃、P₂O₅、Cu中的某一种物质组成最相近，理由是              ．这种物质能与稀盐酸反应，化学方程式为               ，由此推测MnO₂也能与稀盐酸反应．
【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化．
【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同．MnO₂有什么化学性质，用什么试剂清洗呢？同学们请教老师后决定用草酸（H₂C₂O₄）溶液试一试．
【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气泡．
问题三：生产了什么气体？
【交流讨论】化学变化过程中元素不变，因为             ，所以产生的气体可能为CO₂、CO、H₂、O₂等．
【实验验证】经检验，产生的气体是CO₂，检验CO₂气体的操作和现象是：                     ．
【反思提高】以上探究活动中，清除试管内壁附着的难溶物的思路是：先                  ，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗．

某研究性学习小组，选择“过氧化氢（H₂0₂）生成氧气(0₂)的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程。
【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂的种类有关。
【实验方案】常温下，在两瓶相同体积的过氧化氢（H₂0₂）溶液中分别加入相同质量的二氧化锰（MnO₂）和红砖粉，测量各生成一瓶（相同体积）氧气所需的时间。

【进行实验】上图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器的名称是__________ ，此实验中B处宜采用的气体收集方法是_______________。
【实验记录】

实验编号	1	2
反应物	6%过氧化氢（H202）	6%过氧化氢（H202）
催化剂	1g 二氧化锰
时间	35s	152s

【结论】该探究过程得出的结论是__________________________
【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰或红砖粉后反应明显加快，若要证明二氧化锰（MnO₂）和红砖粉是该反应的催化剂，还需增加实验来验证它们在化学反应前后的 ________ 和 ________ 是否改变。

氧气是生产生活中重要的物质。
（1）氧气有很多用途。下列属于氧气用途的是           和            （填序号）。

A．医疗急救

B．食品防腐

C．航天火箭

D．霓虹灯

（2）氧气能跟很多物质反应。根据下图所示实验，并阅读资料，回答下列问题。

Ⅰ．小明对图1铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝（镁条和铁丝直径均为0.4mm）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录．请你分析回答：

物质	镁条	含碳0.05%的铁丝	含碳0.2%的铁丝	含碳0.6%的铁丝
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表中“未填”部分的内容应为__                    ___；
②铁丝在氧气燃烧的文字表达式是___                    。
集气瓶底部放少量水或细沙的作用是______________________
③通过以上探究，你认为铁丝燃烧产生火星四射现象的原因可能是__               ____。
Ⅱ.图2中的反应现象为                     ，反应的文字表达式为                   ，集气瓶中加入的液体可能是              ，其主要目的是___                         。

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：                。

为测定空气中氧气的含量，小华和小强同学分别设计如下方案：
小华:采用图1装置进行实验.（燃烧匙中药品为红磷）
小强:（如图2）选用实际容积为40 mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能按照小强的设想正常进行，且白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）红磷在集气瓶中燃烧的文字表达式为                  。
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为其原因可能是                、                 。（写2点）
（3）如将燃烧匙中红磷换成炭粉，实验能否成功？                             。
（4）用小强设计完成实验时:实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20 mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明____________________。若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为________________；若不夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为________________

某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝在氧气中燃烧没有火焰，而蜡烛在氧气中燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。① 写出铁丝在氧气中燃烧的文字表式：                             。

② 探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？
点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如右图所示）。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是
由            （填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。

下面是几位同学测量空气中氧气体积分数的四个实验，请你参与他们的探究：

[实验一]小强采用A图所示的装置进行实验：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推拉两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
（1）在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是                  。
[实验二]：小红采用B图所示的装置进行实验：实验过程如下：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记．
第二步：用放大镜点燃燃烧匙内的红磷．
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5．
请回答下列问题：
（1）集气瓶中剩余的气体主要是              ，根据实验推断它的化学性质有          。
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积小于总容积的1/5 ，其原因可能是              。
（3）红磷燃烧的现象是                    ，其符号表达式为            
[实验三]小华同学打算采用C图所示的装置进行实验：锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好。装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。
请回答下列问题：
（1）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是___________________。
（2）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来，②当注射器中的水还剩        mL时停止下流。
[实验四]小明用图D装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%．
（1）冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是                         。
（2）若镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的          %,现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中还有         。

电石的主要成分是碳化钙（CaC₂），可以与水反应生成一种可燃性气体及白色固体。某化学兴趣小组对它的化学性质产生了浓厚的兴趣并进行下列探究。
【查阅资料】乙炔（C₂H₂）燃烧时伴有大量黑烟。氢气（H₂）燃烧时发出淡蓝色火焰，用冷而干的烧杯罩在火焰上方烧杯内壁有水雾产生。CaO+H₂O→Ca(OH)₂。Ca(OH)₂溶液能使酚酞变红。
【猜想与假设】
电石与水反应生成的可燃性气体是：O₂、H₂或乙炔（C₂H₂）；电石与水反应生成的白色固体是：氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙。
大家讨论后一致认为该气体不可能是O₂，原因是                     ，白色固体不可能是氧化钙，原因是                            。
【实验探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取适量电石加水反应，收集生成的气体，验纯后点燃。	气体燃烧，产生黄色火焰并伴有浓烈黑烟。	电石与水反应产生的气体是         。
（2）取适量反应后生成的固体于试管中，滴加过量稀盐酸。	固体溶解，           。	电石与水反应产生的固体不是碳酸钙
（3）取适量反应后生成的固体于试管中加水，向上层清液中滴加2~3滴               。	溶液变红	电石与水反应产生的固体是氢氧化钙

【反思交流】载有电石的货车可以在雨中整整燃烧一天而不熄灭，说明电石与水的反应是
（填“吸热”或“放热”）反应。

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）如上图甲所示装置和药品进行实验，集气瓶中发生反应的文字或符号表达式为               ，实验中可观察到红磷燃烧的现象是                     。
（2）该组同学做了6次实验，整理数据如下：

	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积（mL）	20	21	19	20	22	18

（注：集气瓶容积为100mL）通过6次实验，该组同学探究出氧气约占空气体积的             ，该组同学通过多次实验得出结论的目的是                     ，通过该实验还可以推断出集气瓶中剩余气体的物理性质是             ，化学性质是                。
（3）小林同学利用甲图装置测定空气中氧气的含量，下列操作会使测定结果偏小的是（填序号）
A.实验装置可能漏气
B．实验中所取的红磷过量
C.实验前没有将弹簧夹夹紧
D.红磷燃烧结束后，没等装置冷却就打开弹簧夹
（4）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                 ，小强同学预先在集气瓶内加入       溶液反应后，用木炭做实验也收到了较好的效果。
（5）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刚才实验的体积．小组内的同学帮她仔细检查，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                   。
（6）小组内同学查阅资料后知道白磷40℃即燃烧，燃烧产物与红磷相同，于是采用改进后的乙装置进行重新探究。主要操作是：在实际容积为100ml的集气瓶里先装进30ml的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。
①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是          ，若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为          ml。
②你认为集气瓶里预先装进的水有哪些作用？（       ）（填序号）
a.加快集气瓶冷却    b.液封导气管末端以防气体逸出    c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高