初中化学探究题

养鱼师傅有时会向鱼塘中撒一种微黄色的固体（主要成分为过氧化钙）。
【查阅资料】过氧化钙能与水能缓慢反应生成氢氧化钙和一种气体。
【提出问题】该固体的作用是什么？该反应吸热还是放热？
【实验探究】某同学用如右图所示的装置进行实验，打开仪器a的活塞，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃，烧杯中的导管口有气泡产生。

【分析讨论】
（1）按要求装配好仪器，实验前首先要                    。
（2）过氧化钙与水反应产生的气体是          ；写出反应的文字表达式               。
（3）该反应             反应。（选填“吸热”或“放热”）
（4）养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是                     。
【拓展思考】
（5）养鱼师傅说一般在温度比较高的夏天使用过氧化钙较多，说明氧气的溶解能力随着温度的升高而          （填“增大”或“减小”）
（6）过氧化钙应                保存。

以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据（常温通常指20℃；“浓度”指溶质的质量分数）

实验序号	过氧化氢溶液浓度/%	过氧化氢溶液质量/g	温度/℃	二氧化锰用量/g	氧气体积/ml	反应所需时间/s
①	5	12	20	0.2	125	11
②	30	12	20	0.2	125	2
③	30	12	40	/	125	148
④	30	12	90	/	125	82

（1）通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与            有关，其关系是                     。
（2）通过对比实验           和           可知，化学反应快慢与温度的关系是                          。
（3）除了上述的两个因素能影响化学反应快慢，你认为另一个影响因素是什么，其关系是怎样的？                               。
（4）由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是                        。

某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。

（1）请写出镁条与氧气反应的符号表达式（或化学方程式）____________________。
（2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律。我____________（“同意”或“不同意”）小明的观点，因为_____________________。
（3）小红按下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。

【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg₃N₂）固体；③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg₃N₂
【实验探究】请设计实验，验证猜想

实验操作	实验现象及结论

 
【反思与交流】空气中N₂的含量计远大于O₂的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg₃N₂，为什么呢？请给出合理的解释____________。

人教版新化学教材关于“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。
【实验探究】

实验步骤	实验现象
Ⅰ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁( Fe2O3)粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。	A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象。
Ⅱ．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，如此反复多次实验，观察现象。	试管中均产生气泡，带火星木条均复燃。
Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得虑渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。
Ⅳ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末．向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。

【实验结论】
（1）A中产生的气体是                。
（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁(Fe₂O₃₎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(Fe₂O₃₎催化过氧化氢分解的化学符号表达式                     。
【实验评价】
（1）设计实验Ⅳ的目的是                   。
（2）若实验Ⅳ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               。
【实验拓展】
查阅资料得知：CuO、CuSO₄、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是               。
A．MnO₂只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂
B．同一个化学反应可以有多种催化剂
C．催化剂只能加快化学反应的速率
D．用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物

催化剂在科研、医药生产和电子工业等前沿领域有着广泛应用。
（1）为探究二氧化锰对氯酸钾分解的催化作用。在相同条件下，同学们按下表进行实验并记录相关数据。（其他影响实验的因素均相同）

编号	KClO3质量/g	其他物质质量/g	待测数据
实验1	2.0
实验2	a	MnO2  0.5

① 表中a的数值应是                       。
② 表中的待测数据指                （填字母序号）。
A．氧气的质量        B．反应后固体的质量
C．氧气的体积        D．单位时间内产生氧气的体积
③ 设计“实验1”的目的是                            。
（2）同学们继续探究二氧化锰是否参与了氯酸钾的分解反应。
氯酸钾和二氧化锰混合加热的化学方程式为：2KClO₃2KCl + 3O₂↑。
已知氯酸钾与二氧化锰混合加热时连续发生如下反应，试分析后按要求填空。
（I）2KClO₃ + 2MnO₂2KMnO₄ + Cl₂↑+ O₂↑；
（II）                                （用化学方程式表示）；
（III）K₂MnO₄ + Cl₂2KCl + MnO₂ + O₂↑。
通过以上分析，同学们得出结论：二氧化锰参与了氯酸钾的分解反应。

细口瓶中装满某无色无味的液体，可能是下列液体中的一种：
①蒸馏水 ②过氧化氢溶液 ③酒精 ④高锰酸钾的水溶液。
（1）你猜想该瓶液体可能是_______________（填序号）
（2）请你运用所学过的知识，设计简单合理的实验验证你的猜想。

实验操作	实验现象和结论

 

小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她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，但是速度慢	二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二		有气泡产生，木条复燃	二氧化锰能加快过氧化氢的分解产生氧气。反应的文字表达式为：

（1）请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。
（2）在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是              。
（3）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量二氧化锰的质量，其目的是：                       。
第二方面的实验探究：二氧化锰在化学反应前后的                     。

小明同学在做家庭实验时，不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上，发现土豆丝上立即冒气泡，激发了小明的探究欲望，请你参与小明的探究．
【猜想】土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
【实验】设计并完成下表所示的探究实验：

	实验操作	实验现象	结论	总结
实验一	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星木条	有小气泡产生，木条不复燃	过氧化氢分解产生氧气，但是	土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
实验二	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入土豆丝，伸入带火星木条	迅速产生大量气泡	土豆丝能加快过氧化氢的分解的速率

（1）请你帮小明同学填写上表中未填完的空格．
（2）在小明的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是
【反思】小凡同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，他补充设计了两个方面的探究实验。
第一方面探究                            ．
向反应后试管内的剩余物中重新加入过氧化氢溶液，有大量气泡产生，且木条复燃；
第二方面探究                        。
实验操作中包含了两次称量，将实验二试管中的物质进行            、洗涤、干燥、称量（土豆丝本身的水分减少忽略不计）。

化学老师交给某研究性学习小组一个任务：测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质。该小组的同学进行了如下实验探究：
【提出问题】 猜想I：没变质，全部是NaOH；猜想II：部分变质，既含有NaOH又含有Na₂CO₃：猜想Ⅲ：完全变质，全部是Na₂CO₃。
【查阅资料】①已知反应：BaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+BaCO₃↓
②部分盐溶液在常温下的pH如下：

盐溶液	NaCI	Na2CO3	BaCl2
pH	等于7	大于7	等于7

 
【设计方案并进行实验】请你与他们一起共同完成，并回答所给问题：

实验步骤	实验现象	实验结论
①称取上述氢氧化钠固体样品8．0g溶于50ml，水配成溶液，向溶液中滴加氯化钡溶液至过量，充分反应后，静置。	产生白色沉淀	说明久置固体中，一定含有              （填化学式）。
②用玻璃棒蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上，与标准比色卡对比，测出pH	pH=11	说明久置固体中，还一定含有            （填化学式）。

 
上述步骤①中，所用称量仪器的名称是            ，滴加过量BaCl₂溶液的目的是           
【实验结论】通过实验，说明上述猜想中            是正确的。
【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是
（用化学方程式表示）。
【表达与交流】在实验室里氢氧化钠需要密封保存。药品密封保存的原因很多，请你写出浓盐酸需要密封保存的原因                              。

某食品包装袋内有一个小纸袋，上面写着“干燥剂，主要成分是生石灰”。
（1）生石灰可作干燥剂的理由是（用化学方程式表示）：______________。
（2）某同学对此干燥剂作了一系列探究，其实验方案如下，请你完成下列实验报告。

问题与猜想	实验步骤	实验现象	实验结论
问题1：小纸袋中的物质能否继续作干燥剂？	取适量小纸袋中固体放入烧杯中，加入适量水，触摸杯壁。	_____________	不能作干燥剂
问题2：猜想变质后的物质可能是什么？ ________________。	______________	_____________ _____________	变质后固体中有___________

 

研究性学习小组选择“H₂O₂生成O₂的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的过程：
【假设】H₂O₂生成O₂的快慢与催化剂种类有关。
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H₂O₂溶液中，分别加入相同质量的MnO₂和水泥块，测量各生成一瓶（相同体积）O₂所需的时间。
【进行实验】右下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】

【结论】该探究过程得出的结论是_________________________。
【反思】H₂O₂在常温下分解缓慢，加入MnO₂或水泥块后反应明显加快。若要证明MnO₂和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的_____   _____是否改变。
【实验拓展】H₂O₂生成O₂的快慢还与哪些因素有关？研究性学习小组进行了更深入的探究：
探究实验一：浓度对化学反应速率的影响

实验步骤	现   象	结   论
取一支试管加入3mL5%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰。	缓慢有少量气泡冒出
另取一支试管加入3mL15%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰。	迅速有大量气泡冒出

 
请你设计：
实验用品：试管、烧杯、热水、冷水、5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液
探究实验二：温度对化学反应速率的影响

实验步骤	现   象	结   论
		温度越高，过氧化氢分解的速率越大

 

某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．该同学的实验步骤如下：

①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记．
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将止水夹夹紧，在酒精
灯的火焰上点燃红磷后，并立即迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．请回答下列问题：
（1）该实验中红磷需稍过量，目的是                 ；反应的文字表达式为                 
（2）由本实验还可推知氮气的哪些性质？试写出一种                               
（3）若将红磷换成木炭且不改变其它药品和装置，该实验能否获得成功                   （填“能”或“否”）？理由是                         
（4）查阅资料得知，当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时，红磷不再燃烧。由此可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是                     
（5）某课外活动小组查阅资料知道五氧化二磷是一种有毒物质，所以对该实验进行了改进：在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，然后给装有细铜丝的玻璃管加热如右图。回答下列问题：

①实验结束后，注射器内的气体总体积理论上应该减少约              mL（保留整数）
②在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是                。写出该反应的文字表达式是                      。
③该实验改进后的优点是                     （任写一点）

工业上用碳酸钠溶液与石灰水反应制烧碱。对于碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，某化学兴趣小组的同学将其产物进行过滤，并对滤液进行如下探究。
【提出问题】滤液中含有哪些溶质？
【猜想与假设】假设一：滤液中只含氢氧化钠    假设二：滤液中含氢氧化钠和碳酸钠
假设三：滤液中含
假设四：滤液中含氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠
【进行实验】甲同学设计了如下实验方案：

实验步骤	实验现象	结论
取少量滤液放在试管中，再滴入氯化钙溶液	若生成白色沉淀	碳酸钠过量
若无明显现象	恰好反应

【反思与评价】
（1）碳酸钠溶液与石灰水反应的基本类型为         。
（2）乙同学认为假设四不合理，理由是          。
（3）丙同学认为甲同学设计方案还不能说明碳酸钠溶液和澄清石灰水恰好完全反应，她的理由是    。
（4）丁同学认为要说明碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，还需在甲同学实验方案的基础上进行实验。她的实验方案是：

实验步骤	实验现象和结论

【定量研究】
（5）戊同学称取100g烧碱固体样品（样品中的杂质是碳酸钠），加水溶解得到溶液A，取A溶液的1/5向其中加入CaCl₂溶液。反应时CaCl₂溶液与沉淀的质量关系如图所示。

①样品中氢氧化钠的质量为        g；
②计算所加CaCl₂溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程）

某实验小组利用如图装置测量空气中氧气体积分数并取得成功．

【查阅资料】白磷着火点只有40℃．
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？
【实验准备】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．
【实验探究】装入药品，按图连好仪器，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．
【现象分析】
（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是      ，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体      （填“支持”或“不支持”）燃烧．写出白磷燃烧的化学方程式      ；
（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是      ；
（3）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出来，②当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流．导致这些现象发生的原因是      ；      ．
【得出结论】氧气体积约占空气总体积的．

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）如上图所示装置和药品进行实验，可观察到的现象是：      ，打开止水夹后看到      ．
（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．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 45mL）．
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20mL的注射器活塞置于10mL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10mL刻度处慢慢前移到约为      mL刻度处才停止．