初中化学探究题

某兴趣小组的同学在探究Al和Cu的活动性时，把铝片放入硫酸铜的水溶液中，无意中发现有较多气泡产生，于是激发了他们的探究欲望．
【提出问题】该气体是什么呢？
【猜想】甲同学认为可能是氧气；      乙同学认为可能是氢气；
丙同学认为可能二氧化碳；    丁同学认为可能是二氧化硫；
【操作分析】
铝片放入硫酸铜之前，应先用砂布将表面打磨光亮，理由是                     
【探究设计】
（1）闻该气体的气味，发现没有气味，排除了        同学的猜想．
（2）从物质的组成角度考虑，又排除了      同学的猜想．
（3）对余下的两种猜想进行了如下实验：

实验步骤	现象	结论
收集一试管气体，将带火星的木条伸入试管中	木条不复燃
	发出轻微的爆鸣声，并产生淡蓝色火焰	该气体是氢气

【思维拓展】由以上探究实验可以推知，硫酸铜溶液中可能含有物质      （填化学式）

在学完氧气的实验室制法后，老师给某化学兴趣小组的同学布置任务：通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”。
兴趣小组的同学设计并完成了下表所示的探究实验：

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
结论	总结
实验一	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条	有气泡产生，木条不复燃	过氧化氢分解产生氧气，但是反应慢。	二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二	向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条	没有明显现象	。
实验三	。	。	二氧化锰能加快过氧化氢的分解

   （1）请你帮小组内的同学填写上表中未填完的空格。
（2）在上述的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是        。
（3）老师认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她要求同学们补充设计了两个方面的探究实验，最终证明了“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”。
第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是：            。
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验，其实验操作、现象和结论是：                                        。

根据下图回答问题。

A          B            C        D           E            F
⑴实验仪器a的名称是_______，图F实验的目的是                。
⑵实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为____________，所选用的发生装置是__     __（填字母序号，下同），收集装置是___    _或E。
⑶实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，化学方程式为__    __。
⑷用排空气法收集一瓶氧气，验满的方法是_____      。
⑸用下图所示装置收集氧气，氧气应从        （填“a”或“b”）端导入。

实验装置及实验操作是化学实验的基本内容
（1）请将体现下列实验操作目的正确选项，填在对应的横线上
A. 防止药品污染          B. 防止试管破裂        C. 防止实验误差  
加热试管时，先均匀加热后集中加热            ，滴管使用后，及时清洗并放在试管架上               ，量取液体时，视线与凹液面最低处保持水平              。
（2）下列实验装置中均有水，请根据实验解释水在其中的主要作用

实验 装置	硫在氧气中燃烧	测定空气中氧气含量	铁丝在氧气中燃烧	水通电分解
主要作用	集气瓶中的水： 吸收反应放出的 热量及生成的气体

不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道：蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。
【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？
【查阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH；蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。
【实验探究一】探究蚁酸的酸性。
（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成____色，说明蚁酸溶液显酸性；
（2）将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生，该气体是____。
【实验探究二】探究蚁酸分解的两种产物。
（1）小芳同学根据蚁酸中含有________________元素，推测出生成物中含有水；
（2）另一种生成物是气体，小敏提出两种猜想：
猜想①：该气体是CO₂ 猜想②：该气体是________________
他们将蚁酸分解产生的气体通过如下装置（铁架台已略去），观察现象。

I．实验时装置A中无明显变化，则猜想①_______  
（填“成立”或“不成立”）；
II．若猜想②成立，则装置B中的现象是_____________，
装置C中发生反应的化学方程式为 __________________。
【讨论交流】从环保角度看，该装置的缺陷是________
__________________，处理的方法是 _____________。
【拓展延伸】（1）当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你不会选择的物质是_____________。

A．氨水

B．食醋

C．肥皂水

D．苏打水

（2）向某溶液中加入蚁酸有气泡产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊，则该溶液中溶质的化学式可能是______________________________（只写一种）。

草酸亚铁晶体（化学组成为FeC₂O₄·xH₂O）是一种淡黄色晶体粉末，常用于照相显影剂及制药工业，是电池材料的制备原料．

5、铁的氧化物被CO还原所需的温度：

草酸亚铁晶体受热分解可以生成四种氧化物，为确定分解后的产物及x的值，某实验小组设计了如下实验装置并进行探究（酒精灯略去，不考虑装置中气体的质量，且无水CuSO₄足量）：

【实验步骤】：
①连接好装置，   ▲  ；
②称量装置B（含两侧弹簧夹）、C的质量；
③在热分解装置中装入一定质量的草酸亚铁晶体，打开弹簧夹a、b，鼓入一段时间氮气；
④   ▲  ，用酒精灯加热热分解装置，直至晶体完全变成黑色，停止加热；
⑤打开弹簧夹a，继续通氮气至装置冷却，关闭弹簧夹a、b；
⑥再次称量装置B、C的质量．
【进行实验】：该小组同学按上述实验步骤进行实验，并记录了如下数据：

	装置B的质量（／g）	装置C的质量（／g）
实验前	145.8	168.2
实验后	140.4	170.0
热分解装置质量为136.8g

 
【实验分析及数据处理】：
（1）实验过程中，装置C中固体颜色变为蓝色，说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  ，FeC₂O₄·xH₂O中x的值为   ▲  ；
（2）装置E出现黑色物质，说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  ；
（3）装置C中澄清石灰水变浑浊，说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  ；
（4）根据上表数据，计算反应后，热解装置中残留黑色物质的化学式；
（提示：相对分子质量分别为FeC₂O₄：144； H₂O：18）   ▲  ；
（5）实验过程中，鼓入氮气的目的是   ▲  ；
（6）实验后，热解装置中固体的颜色由淡黄色变成黑色，写出草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式   ▲  ；
【反思应用】：
（7）有同学认为，实验中生成的CO和铁的氧化物会继续反应生成铁。你认为这种说法是否正确？请说出可能的理由   ▲  ；
（8）经过讨论，同学们一致认为上述实验装置有不足，你认为是什么？   ▲  ；
（9）某些食品的包装袋中，常用氧化亚铁作为防伪试剂，一旦包装打开，立即变成红棕色，写出该反应的化学方程式   ▲  ．

酒精灯是实验室中常用的加热仪器，某小组同学对酒精灯火焰温度进行如下探究。
（Ⅰ）定性研究：甲同学取一根火柴梗。拿住一端迅速平放入酒精灯火焰中，1～2s后取出，观察到位于外焰的部分明显碳化。
（1）由上述现象得出结论：外焰温度最高。你认为原因是_______________________。
（Ⅱ）定量研究：乙和丙同学在老师指导下，分别利用高温传感器测得酒精灯各层火焰平均温度如下表。

火焰层	平均温度／℃
乙	丙
焰心	432	598
内焰	666	783
外焰	520	667

 
（2）由上表得出结论：___________（填“焰心”、“内焰”或“外焰”）温度最高。
（3）结合定量研究结论，下列图示中加热方法（试管夹未画出）最合理的是_____（填字母）

（Ⅲ）交流反思：不仅酒精灯的各层火焰温度不同，而且相同火焰层温度也有差异。
（4）造成乙、丙两同学所测相同火焰层温度差异的原因可能是（写出两点即可）
①_______________________；②__________________________。

(8分)王老师指导化学兴趣小组的同学，设计了“测量空气中氧气体积分数”实验的新装置(见图)，并进行了以下探究活动，请你一同参与。

【小资料】(1)白磷着火点约为40℃，易燃烧，且耗氧彻底；
(2)硫酸铜溶液能与白磷反应，从而化解白磷的毒性。
【实验探究】
(1)在确保装置不漏气时，按图装入药品、连好仪器。
(2)将锥形瓶底部放人热水中，白磷很快被引燃。请写出白磷燃烧的化学方程式________________________。
(3)燃烧结束，等到锥形瓶冷却到室温后，把注射器针头穿透橡皮塞，此时注射器里的硫酸铜溶液会_____；如实验比较成功，测得氧气的体积分数约是_______，最终注射器里的液面约停留在_______mL刻度处。
【反思与评价】
(1)实验结束、振荡锥形瓶，硫酸铜溶液能与剩余的白磷发生反应，化学方程式为：
1lPx+60CuS0₄+96H₂0=20Cu3P↓+24H₃P0₄+60H₂S0₄，则白磷化学式中的x=_______。

国家环保总局规定从05年1月1日起将各类实验室纳入环保监管范围。九年级某班同学在做用酚酞鉴别盐酸和氢氧化钠溶液实验后将废液集中到班级废液缸中，废液呈无色。于是小林同学认为“盐酸与氢氧化钠已恰好完全中和”的结论。
⑴你认为他得出的结论是否正确　　　　　理由　　　　　　　　　　　　　　　
⑵若将废液直接排入铸铁下水管道，会造成什么危害？　　　　　　　　　　　写出反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑶请写出该中和反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑷请设计实验，探究上述废液缸中的溶液是否恰好完全中和，填写下表：

实验方法	可能观察到的现象	结　　论

 

家中烧开水的铝壶和盛放开水的暖瓶，使用时间长了易结水垢（如图）。原因是硬水中含有较多的可溶性的钙和镁的化合物，其中碳酸氢钙[Ca(HCO₃)₂] 受热易分解，生成水和大量的气体，还生成一种难溶于水的化合物，它是水垢的主要成分。
[产生问题] 碳酸氢钙受热分解除了生成水以外，另外两种生成物是什么？
[提出假设]　① 小楠同学认为生成难溶于水的化合物可能是碳酸钙。
② 小卓同学根据           定律猜想生成物的气体可能是二氧化碳。
[实验与事实]　依据猜想他们设计了如下实验方案：

	实验步骤	实验现象
验证猜想的①方案	向生成的难溶于水的化合物中加入适量的            。	有气泡生成
验证猜想②的方案	取少量硬水于试管并加热，将生成气 体通入         中。	可观察到         。

[解释与结论]：水垢主要成分之一是碳酸钙。

某化学课外活动小组进行了一系列的实验，请按要求作答：

（1）按要求从以上A — E装置中选择（填装置的序号）。小镁同学要用高锰酸钾加热制取并收集O₂应选择            装置，反应的化学方程式为                         ； B装置也可用于制取O₂，反应的化学方程式为                                   ；
（2）小松同学改进B装置后，设计出如图（Ⅱ）装置，此装置的优点是：            ；      
（3）小松同学使用图（Ⅱ）装置制取CO₂，现有①粉末状石灰石；②块状大理石；③稀HCl；④稀H₂SO₄四种试剂，应选用的试剂是       （填序号）。

(11分)物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减少还是不变？小刚、小莉按下面的步骤进行探究：
（1）提出假设：物质发生化学变化的前后总质量不变。
（2）设计并进行实验：小刚设计的实验装置如图A所示，选用的药品是BaCl₂溶液和  Na₂SO₄溶液（两者反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠溶液）；小莉设计的实验装置如图B所示，选用的药品是足量的稀盐酸和 Na₂CO₃溶液。他们在反应前后都进行了规范的操作、正确的称量和细致的观察。

①两个实验所发生反应的化学反应方程式为：
小刚的实验是：                                          
小莉的实验是：                                          
②实验结论：
小刚认为：在化学反应前后，生成物的总质量与反应物的总质量是相等的；
小莉认为：在化学反应前后，生成物的总质量与反应物的总质量是不相等的。
你认为     的结论正确，导致另一个实验结论错误的原因是：           
                                                                          
③请从原子的角度分析你认为正确结论的原因是：                             
                                                                           
④使用上述实验装置，请你选择另外两种药品进行实验达到实验目的，这两种药品可以是          和          （填化学式）【注：以上四种药品均不能再用】

以下是小瑛和小方设计的有关分子性质的实验：小方的实验如图(1)所示。小瑛的实验如图(2)所示，锥形瓶中的小瓶里装着浓氨水，瓶口用一张刚刚用酚酞溶液浸过的滤纸盖住。

（1）小瑛观察到的现象是            。
小方观察到的现象是                                  。
他们可以得到的结论是                                。（写出一条即可）
（2）小方在大烧杯外放一杯酚酞溶液B，其目的是                            。

亚硝酸钠（NaNO₂）是一种外观极像食盐，且具有与食盐一样咸味的有毒物质，因此，这种工业盐常被冒充食盐掺假或被误作食盐使用，导致多起中毒事故发生。某校化学实验室有一瓶标签破损的试剂瓶，盛放的药品可能是氯化钠固体，也可能是亚硝酸钠固体，该校化学小组同学通过实验手段确定该瓶盛放的药品的成分。其主要探究过程如下：
【提出假设】该药品的成分是NaCl。
【查阅资料】

	亚硝酸钠	氯化钠
溶解性	15℃时溶解度为81.5g/100g水	15℃时溶解度为35.8g/100g水
熔点	271℃	801℃
沸点	320℃时发生分解有氧气等气体产生	1413℃

 
【实验过程】化学小组同学根据自己的假设，设计实验验证。请你帮助他们完成实验报告。
（1）小华同学设计的实验如下：

实验装置	实验主要过程
	①检查装置气密性。操作如下：先将导管伸入液面下，用手紧握试管，观察到                      ，松开手后，导管口有液面上升。 ②加入药品，加热，导管口有大量气泡生成。 ③收集气体。 ④停止加热。熄灭酒精灯前， 应                     ，目的 是                                   。

 
（2）小明同学根据小华的实验判断该药品的成分是          。他又结合两物质的溶解性知识，设计了另一种实验方案，得到了同样的结论。其实验方案是                    。

某化学兴趣小组利用下图装置探究制取气体的原理、方法。结合装置图，回答下列问题：

A                B                C            D              E
（1）写出图中标号仪器的名称：a              ，b              。
（2）用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时，可选用的发生装置是           (填上图字母)，可选用C装置收集氧气，其原因是              。
（3）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取一种易溶于水密度比空气小的氨气(NH₃)，应选择的制取装置是               (填上图字母)。
（4）他们用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的实验装置（下图所示）。

装置A中发生的化学方程式为              ；装置B观察到澄清石灰水变浑浊，发生反
应的化学方程式为                    ；装置C中观察到的现象是                ；
装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度          ，它
不能燃烧，也不能支持燃烧。由此可知，二氧化碳在生活中可用于灭火。实验室用装置E
来收集二氧化碳时，二氧化碳应从      （填“c端”或“d端”）通入。