初中化学探究题

(4分) 某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成：

(1)从图一中观察到的现象及所得到结论正确的是            。
A．实验中烧杯里的热水只起提高温度的作用
B．水下白磷未燃烧是由于没有与氧气接触
C．实验不能比较白磷和红磷的着火点高低
D．实验说明可燃物燃烧时，温度必须达到着火点或与氧气接触
(2)改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是                    。欲使图二中的红磷着火，可将试管从水中取出并        后才能对试管加热。
(3) 学习化学的目的并不在于要成为化学家，重要的是善于用化学知识去分析、解决生产生活中的问题。从化学的角度看，下列做法中不正确的是        。
A．家用电器着火，应先切断电源再用泡沫灭火器灭火
B．油锅着火，应迅速向锅中掺水，降低温度使其熄灭
C．大楼里着火时，应该用湿毛巾捂住口鼻，俯下身子逃出火灾区
D．室内起火时，应打开门窗，避免吸入浓烟
E．森林失火，向逆风方向奔跑逃离火灾区

两瓶失去标签的无色溶液，分别是盐酸和氢氧化钠溶液，请用合适的方法鉴别出来。

操作方法	实验现象	结论

为测定氯化钠和碳酸钠固体混合物中氯化钠的质量分数，有以下两个实验方案：
(1)方案1：
  
请问：①要计算样品中氯化钠的质量分数，实验中必须测量的数据是：碳酸钡的质量和        
②若过滤所得固体未经洗涤即烘干称重，测得样品中氯化钠的质量分数将     （填“偏高”、“偏低”或“不变”）
(2)方案2：通过测定样品和足量硫酸溶液反应产生气体的质量来计算样品中氯化钠的质量分数。若测得各物质质量(g)：样品质量为a，所用硫酸溶液质量为b，完全反应后混合溶液质量为c，则生成气体的质量为______g。（用a、b、c表示）

小亮发现：收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时，能使带火星的木条复燃。那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究：

第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装人其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中，记录实验现象。
小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见下表。

实验分组	第一组	第二组	第三组
集气瓶编号	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
O2占容积的体积分数(%)	10	20	30	40	50	31	33	35	37	39	34
带火星木条状况	微亮	亮	很亮	复燃	复燃	很亮	很亮	复燃	复燃	复燃	很亮

请根据实验回答下列问题：
⑴写出实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式                                。
⑵在使用双氧水和二氧化锰制取的装置中，使用分液漏斗的优点是                 ，此反应中二氧化锰起      作用；
⑶使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠：         (填“是”或“否’')。
⑷集气瓶中氧气的体积分数 ＝ 收集的氧气占容积的体积分数
＋ 瓶中空气占容积的体积分数 ×        %。
⑸收集的氧气占容积的体积分数最低为         %时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气分数是         %(计算结果保留整数)。
⑹用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸汽所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如右下图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的木条复燃，应将加热双氧水的最高温度控制在      ℃。
⑺采取“半值法”探究能减少实验次数。例如：第一组实验若按③、④的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%~40%之间，从而省去编号为①、②、⑤的实验。同理，第二组实验可以省去的实验编号为            。

某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你参与。

《设计实验》第一小组同学共同设计了如上图的A、B两套装置。
你认为合理的是（填编号）        。   
《进行实验》
《数据分析》 实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）

组   别	1	2	3	4	5	6
进入瓶中水的体积（mL）	20	18	19	17	21	19

通过对实验数据分析，实验得出氧气约占空气体积的          。
《实验分析》（1）红磷要过量的原因是                          ；
（2）弹簧夹打开的适宜时机是                           ；
（3）实验结束，发现测定出的空气中氧气的体积分数低于l/5，可能的原因是     
①可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完
②可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出
③可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
④可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出
《改进实验》
(1)第二小组同学设计了C实验装置，优点是：                               。
(2) 第三小组同学设计了D实验装置，优点是：                             。

氢氧化铜固体受热分解能得到两种氧化物，一种为固体，另一种是无色液体。某化学活动小组为确定这种固体产物是什么，进行了如下探究活动。
《假设》：生成的固体产物 ①可能是氧化亚铜(Cu₂O)(红色) ；
②可能是           。
《设计实验》：小明用氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液
反应制得氢氧化铜，放入试管中，使其在加热条件下分解(如下图)，观察到蓝色粉末逐渐变成黑色。

请指出仪器名称：a           ，b           。
《推测结论》：猜想______成立。
《形成结论》：写出氢氧化铜受热分解的化学方程式：_______________________________。
《查阅资料》知：（1）此黑色固体可用氢气还原，则小明选择下列________装置进行实验；
（2）已知Cu₂O有如下性质：Cu₂O+H₂SO₄==Cu+CuSO₄+H₂O ，在用氢气还原黑色固体后得到的铜中常混有少量Cu₂O，取此Cu和Cu₂O的
混合物共10g放入足量的稀硫酸中充分反应, 过滤得9.5g固体，则此混合物中Cu₂O的质量分数为________。
《拓展与思考》：小华也用氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应，但得到的沉淀不呈蓝色，而是浅绿色的；他又将此浊液加热直至沸腾，观察不到有分解变黑的迹象。为什么？小华查找资料得知，该浅绿色沉淀物是溶解度极小的碱式硫酸铜，其化学式为Cu₄(OH)₆SO₄，同时还生成硫酸钠；此浅绿色沉淀能与酸反应，形成蓝色溶液。则碱式硫酸铜中铜元素的化合
价为______，请帮小华写出生成浅绿色沉淀的有关反应的化学方程式：_________________。
小华想设计一个实验，证明该浅绿色沉淀中含有硫酸根, 于是将沉淀过滤、洗涤，把沉淀再溶解在足量的无色溶液A中，取所得溶液滴加无色溶液B，若有大量白色沉淀生成，则表示原浅绿色沉淀中有SO₄^2-，试推测：（1）无色溶液A的化学式是　　　　　　　，无色溶液B的化学式是　　　　；
（2）写出产生白色溶液的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

空气中的SO₂含量和可吸入颗粒的含量（可用g/cm3表示）都是重要的空气质量指标。在工业生产上规定：空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg/L。《2004年江苏省环境状况公报》指出：江苏省2004年工业(主要是热电厂)二氧化硫排放总量为1.24×10⁶t，全省酸雨污染比较严重。分析降雨成分发现，雨水中阴离子仍以硫酸根离子为主，约占阴离子总量的61.9％。
（一）(1)正常的雨水显    性(填:酸、碱、或中)，原因是                          ；
(2)由于大气中SO₂和NOx(NO和NO₂)的含量不断升高，并转变为H₂SO₄型和HNO₃型雨水降落而形成的。我省主要是硫酸型酸雨。我省这种酸雨形成过程有两种途径：一种是SO₂在空气中的飘尘做催化剂的作用下被氧气氧化为SO₃，溶于水生成硫酸，写出有关的反应化学方程式                          、                             ；
另一种是SO₂溶于水生成亚硫酸，再被空气中的氧气氧化成硫酸，写出有关的反应化学方程式                        、                       。由于SO₂的氧化非常缓慢，故后一种途径是其主要形成过程。
（3）兴趣小组同学取刚降到热电厂附近的雨水进行测定，每隔五分钟测一次pH，其数据如下表所示：

测定时刻	5∶05	5∶10	5∶15	5∶20	5∶25	5∶30	5∶35
pH	4.95	4.94	4.94	4.88	4.86	4.85	4.85

分析上述数据变化，你可以得出的结论是                      ；针对此结论，你猜测其中的原因为                           。结合大理石被酸雨腐蚀的事实，你认为碳酸、硫酸、亚硫酸酸性由强到弱的顺序为__________________________。
（二）SO₂气体能使品红溶液、高锰酸钾溶液褪色。

回答以下问题：
（1）单独检查装置C的气密性的操作是：关闭活塞b，然后________________________，
若发现________________，说明装置C气密性良好。
（2）实验室用Na₂SO₃固体和硫酸溶液制取SO₂气体，应选用__________（选“A”或“C”）做气体发生装置，不选用另一装置的理由是                           。
（3）小组的同学在A、C装置中的另一个用块状FeS固体和稀硫酸制取H₂S气体，反应的方程式为_________________          。
（4）SO₂气体通过D装置时现象是____________________      ，通过E装置时现象是________________ ；SO₂与H₂S在B装置中反应，生成一种氧化物和一种单质，反应的方程式是                                 。
（5）F仪器的名称是___________；F中盛有NaOH固体，作用是                    
（三）⑴为测定某地方的空气中SO₂和可吸入颗粒的含量，查阅资料得知：可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO₂含量，反应方程式是：SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI。甲同学设计了如下图所示的实验装置：

①应用上述装置测定空气中的SO₂含量和可吸入颗粒的含量，除测定气体流速（单位：cm³/min）外，还需要测定吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量和                                              。
②已知：碘单质微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度。
请你协助甲同学完成稀碘溶液的配制：
第一步：准确称取1.27g碘单质加入烧杯中，                         ；
第二步：加适量水使之完全溶解，然后加水至溶液体积为1000 mL；
第三步：从第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液加入稀释至100 mL。
⑵乙同学拟用下列简易装置测定空气中的SO₂含量：准确取50mL第三步所得的碘溶液，注入右图所示广口瓶中，加2～3滴淀粉指示剂，此时溶液呈蓝色。在指定的测定地点抽气，每次抽气100mL，直到溶液的蓝色全部褪尽为止，记录抽气次数（n）。
假设乙同学的测量是准确的，乙同学抽气的次数为80次，计算说明该地空气中的SO₂含量是否符合排放标准。（写出解题过程，此题3分）

⑶该小组同学认为这些工厂要对排出的废气进行处理，为了达到最好效果，在实验室进行了实验模拟，你认为他们为了吸收产生的SO₂气体，所使用药品应该是________，发生的化学反应方程式______________________________________
经过再三思考，设计了以下装置，认为下列哪种不能采用______,因为其他装置都具有________作用。

A        B          C           D      E       F     G    H      I     J

在装潢、装饰和书写对联时，常用到一种“金粉”，已知这种“金粉”是由两种金属形成的合金粉末。三位同学做了如下探究实验。
甲同学：取少量“金粉”放入燃烧匙中，用酒精灯加热，发现“金粉”变黑，立即将燃烧匙伸入盛有H₂的集气瓶中，黑色粉末又恢复金黄色。
乙同学：另取，放入试管中，加足量稀盐酸，有气体产生，始终有红色固体不能溶解。
丙同学：通过定量实验测得一些数据，再计算出“金粉”中与稀盐酸反应的金属的相对原子质量为65.4。
回答下列问题：① 写出与实验现象对应的化学反应方程式，并判断反应类型。
甲同学的实验中金粉变黑：                               ，（      ）反应
乙同学的实验中产生气体：                               ，（      ）反应
② 假设“金粉”是纯的黄金，在甲、乙两同学的实验中应观察到：
甲                                ，乙                           。
③ 在乙同学的实验中，若把稀盐酸换为AgNO₃溶液，可能发生反应的化学方程式为                                     、                                 。
④ 丙同学的实验中，至少应该测量的一组数据是     （填下列选项的字母标号）。

A．“金粉”的质量	B．“金粉”溶于盐酸后剩余固体的质量
C．反应放出气体的质量	D．反应放出气体的体积和密度

请结合下列实验室中的常用装置，回答有关问题。

A          B        C            D           E
（1）若提供双氧水和二氧化锰制取氧气，该反应的化学方程式是           ▲          ；若提供氯酸钾和二氧化锰制取氧气，应选用的发生装置是  ▲ （填“A”、“B”或“C”），该反应的化学方程式是         ▲         。
（2）若提供石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，并且要求可以随时控制反应的进行，应选用的发生装置是   ▲  （填“A”、“B”或“C”），该反应的化学方程式是           ▲          ；若要得到干燥的二氧化碳，还需选用D装置，该装置中应盛放    ▲   （填试剂名称），气体从   ▲  端进入（填“a”或“b”）；若最后用E装置收集干燥的二氧化碳，气体从   ▲  端进入（填“c”或“d”）。

试用下图装置设计实验，验证煤气中含有H₂O（气）、CO₂、CO、H₂。
填写空白：（1）若要确认H₂0（气）的存在，可将煤气通过    装置，观察到的现象是                                                   ；（2）若确认CO₂的存在，可将煤气通过    装置，观察到的现象是           .（3）如果将煤气依次通过C、B、A、D、E（假定每一步操作中，参加反应的气体都完全反应或完全被吸收），你认为这样操作能否验证H₂的存在？为什么？
                                                                                      

小李同学回到家，发现一袋无标识的化肥，父亲告诉他是一次施肥时剩下来的，记不清是哪一种，是否是两种或多种化肥混和了，但家中的几种化肥原包装还在，其成分分别是NH₄HCO₃；NH₄Cl；Ca₃(PO₄)₂；K₂SO₄，于是小李将该化肥样品带回学校和同学一起对其成份进行探究。
《查阅资料》 反应如果生成微溶物质，通常以沉淀形式存在。碳酸氢盐一般易溶于水。
《实验探究》 （1）他们观察发现，样品为白色固体，加水能全部溶解。由此可知样品成份中没有            。
（2）设计实验

实 验 操 作	实 验 现 象	结    论
步骤Ⅰ：取少量样品与熟石灰混合、研磨。	有刺激性气味	样品中有NH4Cl，没有NH4HCO3[
步骤Ⅱ：另取少量样品溶于水，滴入                      。
步骤III：另取少量样品溶于水，滴入                      。		样品中有K2SO4

(3)《拓展应用》铵态化肥使用时要注意                           。

铝制品在日常生活中应用广泛，但铝制品却不宜长时间盛放腌制食品。资料显示："铝制品表面虽然有一层致密的氧化膜保护……氯化钠也会破坏氧化膜的结构，加速铝制品的腐蚀。"
《提出问题》氯化钠溶液中的哪一种离子对氧化膜产生了破坏作用？
《实验方案》

实验序号	实验1	实验2	实验3
方  案
现  象	A中铝片表面有红色固体析出；B中铝片无明显现象。	②	与A中的现象相同
结  论	溶液中对氧化膜产生了破坏作用的离子可能是 ①。	除去表面氧化膜的铝片会与CuSO4溶液反应。该反应的化学方程式③。	验证了实验1的结论。

《反思》针对实验3，莹莹认为还应增做一个对比实验，她的方案是向 $B$试管中再加入 $N{a}_{2}S{O}_4$溶液，结果无明显现象。该实验可证明溶液中对氧化膜不产生破坏作用的离子是

⑤。

回收废旧干电池、保护环境是我们每个公民的义务，下面是我校化学兴趣小组探究回收废旧干电池意义的过程（片断），请帮助他们完成相应报告：
《提出问题》 废旧干电池的组成物质有什么？
《查阅资料》  1. 淀粉遇I₂变蓝色          2. 部分酸碱盐溶解性表

	OH^－	NO3^－	Cl^－	SO4^2^－	CO3^2^－
H^＋		溶、挥	溶、挥	溶	溶、挥
Ag^＋		溶	不溶	微溶	不溶
Ba^2^＋	溶	溶	溶	不 溶	不 溶

 《活动探究]》电池的内容物中有没有我们熟悉的离子？
《猜想1》 小组中某同学在剥开电池外壳时，闻到一股淡淡的刺激性气味，因此他猜想：电池的内容物中含有NH₄^＋
《设计方案1]》取少量白色糊状物与        混合、研磨，闻到氨味，证明上述猜想正确。
《猜想2》 可能含有OH^－、CO₃^2－、Cl^－、SO₄^2－中的一种或几种。
《设计方案2]》为了验证猜想2，设计如下实验，请完成表格中相应内容。

操作步骤	实验现象	相应的结论
1．取样。溶于适量的水，静置，过滤。取少量滤液，滴加紫色石蕊试液。	石蕊试液不变蓝色	没有        存在
2．另取少量滤液，滴加过量的稀硝酸。	无明显现象	没有        存在
3．向第2步所得溶液中滴加少量的硝酸钡溶液		没有SO4^2^－存在
4．向第3步所得溶液中滴加少量硝酸银溶液	有白色沉淀产生	有       存在
5．取白色糊状物，滴加少量碘液		则说明有淀粉存在

《结论》上述实验证明，电池内白色糊状物主要是      （一种盐化学式）和淀粉等两种物质混合而成。
《交流与讨论]》根据上述探究过程，你认为电池内容物有无回收价值？请简要说明理由             。

这学期，小亮和班级的两名同学主动承担了维护班级花坛的工作。前不久，他们发现有部分花的叶面出现了枯黄的现象，便及时向花坛里施用了足量的化肥，但效果并不明显。他们决定用所学的化学知识来解决这一问题。
(收集资料)
(1)花的叶色枯黄，他们选择施用_____________(填写“氮”、“磷”或“钾”)肥是正确的。
(2)前一段时间他们曾用熟石灰(化学式为_______________)对花坛中的___________性土壤进行过改良。
(3)近一个星期一直无雨，气温较高。
(4)通过查阅资料，小亮和同学们知道：含NH₄⁺的盐受热或与碱混合会放出有刺激性气味的氨气，氨气的水溶液呈碱性。
(提出假设)
(1)太阳的曝晒和气温升高都可使肥效流失。
(2)熟石灰与化肥反应也可使肥效流失。
（设计并进行实验）
(1)小亮取少量这种化肥于试管中加热，并在试管口放一条干燥的pH试纸，pH试纸无变化。
(2)另取少量这种化肥与熟石灰混合，闻到____________气味。
[他的结论)由以上第二个实验中的现象他能得出肥效流失与_____________有关。
（反思与应用）
(1)小亮进行的第一个实验中，pH试纸无变化，这与查阅资料给出的信息不符，其原因是
。
(2)参与了小亮和同学们的探究活动，想必你也一定受到了启发，你能对小亮保存剩余化肥提出一条合理化建议吗?

下图是某小组同学验证质量守恒定律实验的片段。

(1)如图甲所示，天平无法调节平衡。要使该天平平衡，应采取的措施                ；
(2)小明用图乙所示装置进行实验。反应前称得左盘内装置及物质总重量为          g，然后注入稀盐酸，充分反应后，能证明质量守恒定律的现象是                   ；上述实验向氢氧化钠溶液中滴入酚酞的目的是              ，该反应的化学方程式为                         ；
(3)小丽向氢氧化钠溶液中注入稀盐酸，发现有气泡产生，其原因是                。