初中化学探究题

【2015年湖北省宜昌市】某化学社团的同学发现，不同物质的变化常伴随着相同的实验现象。但从化学的角度去研究，会发现其有本质的区别。
【现象分析】
实验一：向盛有一定量氢氧化钠固体的试管里加入一定量的水，迅速用带导管的橡皮塞塞紧试管口，并将导管另一端通入盛有水的试管中，振荡左侧试管（如图）。

实验二：用氧化钙代替氢氧化钠重复一次上述实验。
上述两个实验的相同现象之一是                         ；
上述两个实验中，其中一个实验发生了化学变化，其化学方程式是             ；另一个实验没有发生化学变化。
【本质归纳】
相同的实验现象，既可以由物理变化引起，也可以由化学变化引起。
【探究运用】
在探究白色粉末的组成时，要研究相同实验现象的本质区别。
实验三：有一包白色粉末可能含有硫酸钡、碳酸钾和氢氧化钡中的一种或几种，取一定量该粉末加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物。
小明同学认为，白色粉末中一定含有硫酸钡；
小意同学认为小明的结论不准确，其理由可用化学方程式表示为                        。
针对上述两位同学的观点，小燕同学进一步设计如下实验方案进行探究：

（1）步骤②中发生化学反应的方程式是                                ；
（2）步骤③中，加入酚酞溶液后，若溶液E为无色，则原白色粉末的组成是
（填化学式，下同）；
步骤③中，加入酚酞溶液后，若溶液E为红色，则滤液A中一定含有的溶质是                 ，原白色粉末的可能组成是                    或                        ；
（3）小鹏同学认为，只需取少量滤渣B，加入过量的稀硝酸，若看到的现象是                 ，就足以说明原白色粉末中只含有碳酸钾和氢氧化钡。

【2015年湖南省株洲市】生石灰常用作食品干燥剂，其包装袋上除了标明主要成分为生石灰外，还提醒人们注意：不可食用，不可浸水，不可开袋，儿童勿碰。
Ⅰ．华雪同学通过探究发现，某食品包装袋中的生石灰干燥剂已经变质失效。他采用的探究方法是：取少量样品于试管中，加入少量水，用手触摸试管外壁，没有明显的放热现象。此实验中加入的水必须是少量的，理由是                   ①                 。
Ⅱ．甲、乙同学想知道刚从食品袋中取出的生石灰干燥剂的成分，进行了如下探究：
【提出问题】生石灰干燥剂中含有哪些物质？
【查阅资料】工业上用高温煅烧石灰石的方法来制取生石灰。
【猜想与假设】猜想1：含有氧化钙、氢氧化钙
猜想2：含有氧化钙、碳酸钙
猜想3：含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙
【活动与探究】甲、乙同学为了验证猜想，进行了如下实验：
甲同学实验：取少量样品于试管中，加入适量水充分反应后，再滴加几滴无色酚酞溶液，可观察到溶液呈红色。
乙同学实验：取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸，有无色无味的气体产生，该气体能使澄清的石灰水变浑浊。
【结论与反思】（1）猜想    ②     错误（填“1”或“2”或“3”） （2）甲同学实验中，发生反应的化学方程式是           ③             ，溶液呈红色的原因是          ④         。
（3）乙同学实验中产生气体的化学方程式是               ⑤           。
（4）乙同学认为甲同学的实验是多余的，因为               ⑥             。
【总结与提升】（1）甲、乙同学最终无法确定该生石灰干燥剂的成分，实验失败。华雪同学认为，可以通过定量实验来确定。在定量实验时一定要用到的实验操作是   ⑦    。
（2）打开食品包装袋后，生石灰干燥剂不宜继续与食品放在一起，因为  ⑧  ，会加速食品变质。
（3）请写出工业上制生石灰的化学方程式               ⑨          。

【2015年江苏省扬州市】一定条件下，CO与MgSO₄反应会生成三种氧化物。某兴趣小组用如下装置探究该反应。
已知SO₂，CO₂均能使澄清石灰水变浑浊。

（1）仪器a的名称是              。CaC₂O₄中C的化合价是              。
（2）装置A中CaC₂O₄的分解会生成一种气体和一种相对分子质量为100的盐，则A中反应的反应化学方程式为                                。
（3）实验时观察到装置C中紫红色褪去，装置E中溶液变浑浊，则在C和E中反应的气体分别是    ﹑    。
（4）装置B中反应的化学方程式是                 。装置D的作用是                            。
（5）该装置的明显不足之处是                          。

【2015年山东省济南市】已知某固体混合物A中可能含有CuSO₄、FeCl₃、NaNO₃、 BaCl₂、CaCO₃五种物质中的两种或多种。按下述步骤进行实验探究，观察实验现象，并加以分析推理（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应）。
I．取一定质量的该固体混合物A放入一洁净烧杯中，向其中加入适量NaOH溶液，搅拌，待烧杯中物质充分反应后，过滤，得红褐色沉淀B和滤液C。
Ⅱ．另取一定质量的该固体混合物A放入另一洁净烧杯中，向其中加入适量H₂SO₄溶液，搅拌，待烧杯中物质充分反应后，过滤，得白色沉淀D和滤液E。
Ⅲ．将所得滤液C和滤液E充分混合，再向混合后的溶液中加入适量AgNO₃溶液，待充分反应后，过滤，得白色沉淀F和滤液G。
Ⅳ．根据上述实验过程和发生的现象做出相应推理，填写以下空白：
（1）在固体混合物A里，上述五种物质巾肯定存在的物质是（写化学式）_________________________
（2）写出步骤III中生成白色沉淀F的1个化学方程式____________________
（3）在滤液G中，含有的金属阳离子共有一一种，该滤液中肯定存在的酸根离子_______________。
（4）在混合物A里，上述五种物质中肯定不存在的物质是（写化学式）_________________________。
得出此结论的理由是_____________________________。

【2015年江苏省苏州市】中和反应在工农业生产和生活中有广泛的应用。某学生课外兴趣小组对中和反应进行研究。
（1）对于没有明显实验现象产生的中和反应，如稀盐酸与稀氢氧化钠溶液的反应，要证明它们之间确实发生了化学反应，可通过如下实验来进行。21世纪教育网版权所有
①在盛有稀氢氧化钠溶液的烧杯中，滴加2~3滴酚酞试液，用胶头滴管吸取稀盐酸逐滴加入到上述烧杯中，边滴边用玻璃棒搅拌，当观察到     现象时，说明它们之间发生了中和反应，且恰好完全反应。21cnjy．com
②将稀盐酸逐滴匀速加入一定量的稀氢氧化钠溶液中，用数字化仪器对反应过程中溶液的温度、pH进行实时测定，得到的曲线如图1、图2所示。

图1                           图2
由图1、图2可知，稀盐酸与稀氢氧化钠溶液已发生中和反应的判断依据是                        。
（2）对于某些有明显实验现象产生的中和反应，如稀硫酸与氢氧化钡溶液的反应，只要将稀硫酸滴加到氢氧化钡溶液中，观察到           现象，就可说明反应已经发生。该反应的化学方程式是            。

【2015年四川省泸州市】将0.4%的氢氧化钠溶液滴加到2mL0.4%的盐酸中，测得混合液的pH变化曲线如右图。某学习小组对加入0—— VmL氢氧化钠过程中，所得混合液pH增大原因进行了如下探究：

【猜想假设】
猜想Ⅰ：pH增大是因为                                      ；
猜想Ⅱ：pH增大是因为发生了反应，写出反应方程式                              。
【实验探究】
为验证猜想Ⅱ，请你帮助该小组完成下列实验。（可供选择的实验用品有：pH计、0.4%的氢氧化钠溶液、0.4%的盐酸、水。）
（1）向2mL0.4%的盐酸中加入VmL0.4%的氢氧化钠溶液，用pH计测得混合液的pH＝7。
（2）向2mL0.4%的盐酸中加入VmL         ，用pH计测得混合液的pH        7（填“＞”、“＝”或“＜”）。综合（1）和（2）证明猜想Ⅱ成立。

【2015年福建省厦门市】有关NaOH与CO₂反应的探究
探究一：检验NaOH固体样品露置空气中一段时间后的成分
【查阅资料】Na₂CO₃溶液是碱性；KCl溶液、BaCl₂溶液显中性、BaCO₃难溶于水。
（1）检验样品是否变质。检验样品成分中是否含碳酸根的实验方法（操作、现象及结论）：
___________________________________________________________________________。
（2）检验样品是否完全变质。实验操作：取样品加水溶解，先加过量的_________（填编号，下同），再滴加________。

A．盐酸

B．KCl溶液

C．BaCl2溶液

D．Ba(OH)2溶液 E．酚酞试液

探究二：用NaOH溶液测定空气中酸性气体（CO₂、SO₂）的体积分数
【实验装置】如图所示，向细玻璃管内注入少量水，形成一段水柱；经检查该装置气密性良好。已知细玻璃管单位长度的容积为0．1mL·cm^—1。水柱的质量忽略不计。

【操作步骤】保持外界条件不变，完成以下操作：
①将40mL浓NaOH溶液迅速倒入烧瓶内，立即塞紧橡皮塞，并在细玻璃管上标记水柱底部的位置
②观察并测量得出水柱缓慢向下移动的距离为2．0cm；
③实验结束后，根据①中的标记，测得该标记以下细玻璃管及烧瓶的总容积为340mL。
（3）检查图8装置气密性的操作方法：________________________________________。
（4）仅根据本次测量数据，该气体样品中酸性气体的体积分数为________（精确到0．00001）。
（5）在上述操作步骤②中，若装置温度略有升高，实验结果______（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。

【2015年广东省】现有工厂丢弃的废铜屑（铜屑表面呈绿色，其中混有少量生锈铁屑）。课外活动小组同学欲利用其制取胆矾，他们设计了下面的两种制取流程。
已知Cu+Fe₂(SO₄)₃＝2FeSO₄+CuSO₄  ,请回答：

（1）铜屑表面呈绿色的物质化学式是Cu₂(OH)₂CO₃,俗称             ，操作所用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和              。
（2）溶液A的溶质有            （只写一种）；铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为：                  。
（3）两种方法比较，符合绿色化学要求的是方法        ；方法II 的化学方程式为：
2Cu + 2H₂SO₄ +         ＝ 2CuSO₄ +          ，操作‚实验步骤为：            ，
降温结晶。

【2015年湖北省襄阳市】某兴趣小组发现了一包敞口放置的碱石灰样品，为探究其成分，同学们在实验室对这包碱石灰样品展开了探究。
【查阅资料】①碱石灰是由CaO和NaOH固体混合而成，通常用于吸收二氧化碳及干燥气体。②熟石灰微溶于水，且溶于水放出的热量很少可以忽略不计。③BaCl₂溶液显中性。
【提出猜想】根据资料，同学们分析碱石灰样品的主要成分可能含有CaO、NaOH、Ca(OH)₂、CaCO₃和       。
【实验探究】小组讨论后设计如下实验进行探究：

实验步骤及操作	实验现象	结  论
①取部分该样品于试管中，加少量水	无明显放热现象	碱石灰样品中不含CaO 和
②继续加足量水，振荡，静置	产生白色沉淀	样品中一定含有CaCO3
③从步骤②的试管中取少量上层清液于另一试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液	产生白色沉淀
④将步骤③所得物质过滤，向滤液中滴加无色酚酞溶液	溶液变红色

【思考与分析】
小杰同学经过分析认为步骤②的结论不准确，原因是                         （用化学方程式表示）。
【解释与结论】
通过以上探究与分析：可以得出该碱石灰样品一定含有的物质是              ；实验探究步骤④所得溶液中除酚酞外还含有的溶质有            。

【2015年湖北省孝感市】做完氢氧化钠与稀硫酸中和反应的实验后，兴趣小组的同学对反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣，请你与他们一起进行以下探究。
【提出问题】溶液中的溶质是什么物质？
【作出猜想】（1）甲同学认为溶液中的溶质只有Na₂SO₄一种物质。
（2）乙同学认为溶液中的溶质是Na₂SO₄和          两种物质。
（3）丙同学认为溶液中的溶质是Na₂SO₄和NaOH两种物质。
【查阅资料】①Na₂SO₄溶液显中性。
②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO₂）等物质。
【实验验证】

	实验操作	实验现象	实验结论
乙同学 实验	取中和反应后的溶液少许于试管中，将表面反复打磨后的铝片放入试管的溶液中	铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出，收集气体点燃，火焰呈淡蓝色	猜想（2）成立
丙同学 实验	取中和反应后的溶液少许于试管中，向试管中滴加几滴无色酚酞试液	溶液变    色	猜想（3）成立

【总结反思】丁同学根据乙、丙两位同学的实验现象，首先肯定猜想（1）不成立。经过进一步分析，丁同学认为猜想（2）也不成立，他的理由是                                     。兴趣小组的同学经过充分讨论，一致认为猜想（3）成立。
【知识拓展】（1）生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液？         （填“能”或“不能”）
（2）乙同学的实验中铝片与            溶液发生了反应，请写出铝与该溶液发生反应的化学方程式                                           。

【2015年湖南省益阳市】某同学发现，上个月做实验用的NaOH溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，同学们开始实验探究。
【猜想假设】
猜想（1）：该溶液没有变质，为NaOH溶液。
猜想（2）：该溶液全部变质，为Na₂CO₃溶液。
猜想（3）：该溶液部分变质，为NaOH和Na₂CO₃的混合溶液。
【查阅资料】Na₂CO₃溶液呈碱性
【设计方案】请你完善下表几组同学探讨的设计方案

	实验操作	可能出现的现象与结论	同学评价
第1组		若溶液变红，则猜想（2）不成立	第2组同学认为：此方案结论不正确，理由是：           。
第2组		若产生白色沉淀，反应方程式是：       ，则猜想（1）不成立。	第3组同学认为：此方案还不能确定猜想（2）还是猜想（3）成立。
第3组	第一步        第二步	若滤液不变红，则猜想（2）成立；若滤液变红，则猜想（3）成立。	第1组同学认为：不需过滤也能达到实验目的，更简单的操作方法是：

【探究实验】综合各小组的方案后，动手实验。
【结论与反思】NaOH溶液易与空气中CO₂反应而变质，所以要密封保存。
【拓展延伸】同学们设计了下列两套装置进行实验：

用胶头滴管吸取某种液体，锥形瓶中充入
一种气体或放入一种固体物质，挤压胶头滴管。
一段时间后，两装置中气球明显胀大。
（1）甲装置中可能发生反应的方程式是                                    。
（2）若乙装置中胶头滴管吸取的是稀盐酸，则锥形瓶中放入的固体可能是                        。

【2015年四川省乐川市】生石灰是一种传统的建筑材料，俗称“石灰”。工业上通过在石灰窑中煅烧石灰石制得“石灰”，其反应原理是：CaCO₃CaO+CO₂↑。兴趣小组的同学对某地刚出窑的“石灰”的成分进行探究。
【提出问题】刚出窑的“石灰”有那些成分？
【猜   想】
Ⅰ．只有氧化钙   Ⅱ．只有碳酸钙   Ⅲ．既有氧化钙也有碳酸钙
【实验探究】
（1）甲同学从样品中取一定量的固体于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想Ⅱ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅱ成立，其理由是                                 。
（2）乙同学从样品中取一定量的固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁，感觉发热；继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立，理由是                               。
（3）丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠，他用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想Ⅲ成立，请完成他的实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论
① ②		猜想Ⅲ成立

【思   考】使用“石灰”的建筑工地上常有一个大的石灰池，使用“石灰”时，先将生石灰倒入池内水中，一段时间后，再取用其中的石灰浆使用。长期使用的石灰池内壁会逐渐增厚，其主要原因是       。

【2015年重庆市B】( 6分）氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱。李红同学将两种碱的溶液分别装人试管A 、B 中，并进行了如下图所示的三组实验。

（1）实验l 中，两支试管的溶液都变成            色。
（2）实验2中，若B 盛装的是NaOH 溶液，发生反应的化学方程式为               ，该反应的墓本类型是                反应。
（3）实验3中，李红同学向两支试管吹气，A 中有白色沉淀生成，发生反应的化学方程式为               。B 中无现象，为了探究吹气后B 中溶质的成分，李红进行了如下探究。
提出猜想：
猜想1 ：溶质只有氢氧化钠   猜想2 ：溶质只有碳酸钠  猜想3 ：溶质有氢氧化钠和碳酸钠
……
实验和结论：

实验	实验现象	结论
取B 中少量溶液，加人澄清石灰水至不再 产生沉淀为止，过滤后取上层清液， 向其中加几滴酚酞试液。	产生白色沉淀 溶液呈现红色	猜想3成立

反思与评价：
老师评价李红得出的结论不正确，是因为猜想                    （填数字）也会产生相同的现象。如果要验证“猜想3成立”，必须要换试剂，将        溶液换成     溶液。

【2015年福建省福州市】(10分)分析处理图表中的信息是学习化学的一种重要方法。
（1）下表是氯化钠和碳酸钠在不同温度时的溶解度，根据此表回答：

① 40℃时，氯化钠的溶解度为____________g。
②碳酸钠的溶解度随温度的升高而____________（填“增大”或“减小”）。在20℃时，
将100g的水加入30 g碳酸钠中，充分搅拌后得到的是____________（填“饱和溶液”或“不饱和溶液”），将上述溶液升温到30度，该溶液的溶质质量分数为____________ (计算结果精确到0.1%)。
③10℃时，分别配制表中两种物质的饱和溶液，其中溶质质量分数较小的物质是______。
（2）将足量的稀盐酸加入一定量的铁、铜混合物中，写出其中反应的化学方程式______________________。图是实验过程生成气体或剩余固体的质量随反应时间的变化关系，其中表示正确的是____________（填标号）。

【2015年山东省济南市】我国海岸线长达3．2万千米，海洋专属经济区幅员辽阔，海洋资源丰富，开发前景十分远大。
（1）我国海盐年产量3千多万吨，居世界第一位，目前从海水中提取食盐的方法主要为

在蒸发池中促进水分蒸发，主要是利用了下列各项中的____（填选项序号）。
①潮汐能    ②生物能  ③电能    ④太阳能    ⑤化学能
（2）金属镁广泛应用于生活、生产和国防工业。从卤水中提取镁的过程如图所示：

在上述转化过程中，①处所发生的反应属于__________反应（填“中和”“复分解”“氧化”“化合”“分解”之一）。
（3）海水中除了蕴含大量的钠元素和镁元素外，还含有大量的钾元素。KCl和KNO₃的溶解度曲线如右图所示。试回答下列问题：

①t1℃时，KCl饱和溶液的溶质质量分数，一一一KNO₃饱和溶液的溶质质
量分数（填“大于”“小于”“等于”之一）。
②已知20℃时，KNO₃的溶解度为31．6g；80℃时，KNO₃的溶解度为169g。在20℃时，向盛有200g水的烧杯中加入80g硝酸钾，充分溶解，得到该温度下硝酸钾的     （填“饱和”与“不饱和”之一）溶液，若使烧杯内的物质逐渐升温至80℃，在该温度下，最后所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为______________（填最筒整数比）。