初中化学探究题

李兵发现：家里水壶用久之后，内壁常有一层不溶于水的水垢。为了解水垢的成因及成分，并寻找清洗水垢的方法，做了如下实验探究过程，请你参与：
李兵查找资料后得知：自然界中的水中常溶有Ca(HCO₃)₂等可溶性物质。他提出[猜想Ⅰ]：水垢可能是烧开水时Ca(HCO₃)₂受热时发生分解产生。为了验证[猜想Ⅰ]是否正确，他做了如下图所示实验。

（1）加热一段时间后，发现试管口有水珠产生，B中出现白色浑浊，写出B中发生反应的化学方程式                               。
（2）实验结束后，试管中有白色固体存在，他将白色固体放入盛有足量水的烧杯中，充分搅拌，发现仍有白色固体。对白色固体的成分，李兵根据            定律提出[猜想Ⅱ]:认为白色固体可能是
a.CaCO₃；         b.Ca(OH)₂；        c.CaCO₃和Ca(OH)₂的混合物
为了验证[猜想Ⅱ]中哪种情况是正确的，他又设计了如下实验方案：

试剂X是      ，试剂Y是      。则[猜想Ⅱ]中   （选填“a”、“b”或“c”）正确。
（3）据此，你认为上述有关水垢形成原因的[猜想Ⅰ]是     （选填“正确”或“错误“）。写出形成水垢的化学方程式                                           。
（4）刘豪同学觉得白色固体也可能是CaO，而李兵一下子否定了他的结论，理由是       
                                。
（5）根据以上探究，李兵懂得了水垢的主要成分，他建议家庭清洗水垢时可选用    （选填序号）。
a.食醋               b.食盐水              c.水

某校化学兴趣小组的同学利用下列装置进行实验。

实验目的：(1)用高锰酸钾制取一瓶氧气，做细铁丝燃烧的实验。
(2)粗略测定加热高锰酸钾所收集到的氧气体积。
反应原理：(用化学方程式表示)
高锰酸钾制氧气：                              　　     ；
细铁丝在氧气中燃烧：                                     。
仪器认识：写出仪器①②的名称：①      ；②        。
装置连接：为达到实验目的(2)，各装置的正确连接顺序是：(填接口的字母) a　→　(    )　(    )　→　d
问题分析：用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂，发生失误的操作原因可能是：                   。

在小烧杯A中加入20mL蒸馏水，滴入2～3滴紫色石蕊试液，得到的溶液呈紫色。在小烧杯B中加入20mL浓盐酸（盐酸是氯化氢气体溶于水形成的溶液）；用一只大烧杯把A、B两个烧杯罩在一起（如图所示）。过几分钟，看到烧杯A中的溶液变成红色。

（1）你认为烧杯A中的溶液变红的原因可能有哪些？
假设1：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
假设2：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
（2）请设计简单的实验，探究你的假设（简述操作方法）：
验证假设1的实验：　　　　　　　　　　　　　　　                       　；
验证假设2的实验：　　　　　　　　　　　 　　　　                  　　　。 
（3）通过实验探究，获得的结论是　　　　　　　　　　   　              　。

下图（Ⅰ）是电解水的简易装置，（Ⅱ）是电解水生成气体体积与时间的关系图，试回答下列问题：（甲管生成气体A、乙管生成气体B）

（1）图中a、b两级分别是电源的     极和     极。
（2）气体B可以用带火星的木条检验，现象是                         ，说明气体B能够                   ；气体A能够              ，火焰呈淡蓝色，混有一定量空气的气体A遇明火会发生              。
（3）甲、乙两个量筒内汇集的气体体积比约为               。
（4）此实验中发生反应的符号表达式为                            。
（5）用分子、原子的观点来解释，在电解水的实验过程中，　    分解成______和　   　，它们再重新组合成　　　 和　 　　 。

通过学习化学，我们知道氧气能使带火星的木条复燃，那么能使带火星的木条复燃的是否一定是纯氧呢？为了弄清这个问题，才仕实验学校化学小组进行了如下探究：
①取5个大小相同的集气瓶，分别编为1、2、3、4、5号，并分别使瓶内留有占集气瓶容积10%、20%、30%、40%、50%的水（余下为空气），用玻璃片盖住并倒扣在装有水的水槽中。
②分别用排水法向上述5个瓶子中通入氧气，小心地把5个瓶内的水排完后，用玻璃片盖住瓶口，取出正放好。
③将带火星的木条伸入5个瓶中，观察到的现象如下：

编号	1	2	3	4	5
现象	微亮	亮	很亮	复燃	复燃

 请你参与探究，回答下列问题：
（1）从观察到的现象可知,使带火星的木条复燃所需氧气的最小体积分数介于     号瓶与      号瓶之间。 
（2）用排水法收集满氧气后，4号瓶中氧气的体积分数约为      ； 
（提示：空气中氧气的体积分数约为21%）
（3）若要得到更准确的体积分数范围，只要调整①步骤中集气瓶内水的体积，并重复上述实验即可，你认为调整后瓶内水占集气瓶容积的体积分数为            。

竹子是“有节、中空、四季常绿”的植物。同学们对竹子中的气体成分展开了探究，测定其成分。
（1）收集竹子中的气体。
小华提出：将一节竹子浸没在水中，在竹子上钻孔，用排水法收集气体。
小刚提出：可用注射器从竹子中抽取气体。
大家认为两人的想法都可行，于是分为A、B两组，在相同的条件下，A组采用小华的取气方法，B组采用小刚的取气方法，分别完成下面的实验。 
（2）检验气体中是否含有二氧化碳气体。

实验步骤	实验现象	实验结论及化学方程式
向所取气体中加入		气体中有二氧化碳。

（3）测定氧气含量。
【查阅资料】红磷的着火点为240 ℃，白磷的着火点为40 ℃。 
【设计实验】同学们设计了如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。

方案一　　　　　　　　　　　　　　方案二
【进行实验】按上述两个方案进行多次实验。
【反思与评价】 
 a．实验中磷的量应为足量，原因是 　　　　                        。
b．两个方案的实验测定结果不同，测定结果比较准确的是方案 　　　 ，原因是 　　　                               。
c．经过A、B两组同学的实验，A组测得的含氧量总是大于B组的，你认为原因是 　　　                                    。

火灾中含碳可燃物不完全燃烧产生的有害有毒的烟雾是造成人员死亡的杀手之一。化学兴趣小组的同学想研究烟雾的成分，他们利用实验室的设备模拟得到了火灾造成的烟雾，并进行处理后对所得的气体成分进行研究。
《提出猜想》（1）只有CO₂；（2）    （10）     （3）既有CO₂，也有CO。
《查阅资料》微量CO遇到浸有磷钼酸溶液的氯化钯黄色试纸，会立即变蓝；而CO₂遇该试纸不变色
《设计方案》化学兴趣小组在老师的指导下，设计下图所示实验，通过观察装置B、装置C的实验现象，验证猜想。

《实验探究》完成下列实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论及化学方程式
挤压混合气体的储气罐，随即打开弹簧夹，通入混合气体。 观察装置B、装置C中的现象	装置B中的现象是：           (11)       装置C中的现象是：           (12)	混合气体既有CO2，也有CO。 装置C中反应的化学方程式为：          (13)

有同学设计如下装置设计来验证研究结果。请你完成下列问题：

（1）确认混合气体中存在CO、CO₂实验结论的实验现象是       (14)        
（2）写出装置D中发生反应的化学方程式            (15)              
（3）装置A和C都是将气体通入澄清石灰水，但作用是不同的，请分别写出装置A和C中澄清石灰水的作用            (16)       、            (17)            
（4）你认为第2套装置有哪些不合理之处：        (18)              
（5）上述2套装置都有一个共同的缺陷。请你提出改进方法，画出需添加的仪器，并作必要的文字说明     (19)   

小华同学用右图所示装置进行中和反应实验，反应后为确定硫酸和氢氧化钠是否刚好完全反应，他取出一定量反应后的溶液于一支试管中，向其中滴入几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色，于是他得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。

（1）写出该中和反应的化学方程式         (15)            。
（2）小亮认为小华的结论不准确，他认为除了“恰好中和”外还有“第二种可能性”，这种可能性是     (16)       。
（3）请你另外设计一个实验，验证述烧杯中的溶液是小亮推测的“第二种可能性”

实验操作	实验现象	实验结论
取样品，   (17)	(18)	确实是小亮推测的“第二种可能性”

（4）若烧杯中氢氧化钠溶液含溶质0.4克，则需要含溶质多少摩尔的硫酸溶液才能完全中和（根据化学方程式列式计算）？（19）

设计除去杂质的实验方案，填写在下表（括号中为杂质）
除杂质的实验方案

混合物	除去杂质的化学方程式	主要操作步骤
铜粉（锌粉）
FeSO4溶液（CuSO4）

小林仔细阅读加碘自然盐包装袋上的说明(部分说明如图所示)，提出问题与同学讨论并进行实验探究。

问题一：食盐加碘可以有效地预防                
问题二：食盐是比较稳定的，而说明中强调“防热”是否因为受热会造成碘的损失?
《实验一》探究温度对碘损失率的影响
老师指导他们将一定浓度的碘酸钾溶液分成5等份，于不同温度下加热十分钟后，用硫代硫酸钠标准溶液测定碘酸钾浓度，计算碘损失率并记录如下：

温度	30℃水浴	50℃水浴	80℃水浴	100℃水浴	煮沸
碘损失率(％)	0	0.3	0.67	1	5.56

分析上表可得出的结论是                              。
实验后，小林建议妈妈烧菜时最好是菜出锅前再放碘盐。
问题三：烧菜时加醋对碘的损失率是否也有影响?
《实验二》探究酸碱性对碘损失率的影响
(1)此组对照实验，要控制在碘酸钾溶液的浓度和质量、加热的       和       均相同，溶液的        不同的条件下进行。
(2)实验中需要调节溶液的酸碱性，下列物质不能选用的是         (填序号)。
A．氢氧化钠    B．纯碱粉末    C．食盐晶体    D．食醋

下图为常见的实验装置（用途不一），根据下列要求回答问题，装置可重复使用。提示：无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。

（1）将含有水蒸汽的氢气干燥后还原氧化铜，则该气体先要通过装置              
（填序号，下同）。
（2）如果要验证混合气体由H₂、CO组成，则需要连接的仪器顺序为             。
（3）如果要验证混合气体由CO、CO₂组成，则需要连接的仪器顺序为             。
（4）如果要验证混合气体由H₂、H₂O组成，则需要连接的仪器顺序为             。
（5）如果要验证混合气体由CO₂、CO、H₂组成，则需要连接的仪器顺序为             。

食盐是日常生活中的必须品，也是重要的化工原料。一同学用某种粗盐进行提纯实验，步骤如图所示。

请回答：
Ⅰ．步骤①和②的操作名称是      （7）        ；
Ⅱ．步骤④操作时要用玻璃棒不断搅拌，这是为了防止      （8）     。
Ⅲ．猜想与验证：

猜想	验证方法	实验现象	结论
猜想1： 固体A中含CaCO3	取少量固体A于试管中，滴加稀盐酸，并用涂有澄清石灰水的小烧杯罩于试管口。	（9）	猜想1成立
猜想2： 固体A中含BaCO3	取少量固体A于试管中，先滴入 （10） ，再滴入 （11）  溶液。	有气泡放出，无白色沉淀	（12）
猜想3： 最后制得的NaCl晶体中还含有Na2SO4	取少量NaCl晶体于试管中，加适量蒸馏水溶解，再    （13）    。	（14）	猜想3成立

Ⅳ． 鉴别NaCl和KNO₃溶液的两种方法分别是  （15）                  ；
     （16）                             。

氨气是一种具有强烈刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，其水溶液显碱性，实验室可用加热氯化铵与氢氧化钙固体混合物来制取氨气。
（1）请你从图甲中选择实验室用此方法制取氨气的发生装置。

（2）若用C装置收集氨气，则气体要从_______（填“a”或“b”）进入集气瓶。
（3）闻氨气时，在操作上应注意什么问题?
（4）图乙是利用氨气做的一个趣味实验（夹持设备已略去），烧瓶中装有干燥的氨气，胶头滴管中装有水，先关闭阀门，将胶头滴管中的水挤入烧瓶内，然后打开阀门，请你描述烧瓶中可能出现的现象。

(6分)认识燃烧，科学地利用燃烧，使燃烧为人类服务是十分重要的。
为验证可燃物燃烧的条件，某兴趣小组进行了如下探究活动。
[查阅资料]白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，两种物质
的燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中
的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO₃)。
[设计实验]小组同学设计了下图的实验装置进行实验。
[收集证据]实验中获得了如下实验事实：
①A试管内的白磷燃烧；②热水中的白磷不燃烧；③B试管内的红磷不燃烧。
[得出结论]结论1：依据上述实验事实            (选填序号)可知：可燃物
燃烧需与氧气接触。
结论2：依据上述实验事实①③可知：可燃物燃烧需满足的条件是           。
[拓展延伸]若将A试管上带玻璃管的橡皮塞换成实心橡皮塞，在实验中可能会发生的问题是：                          ；若去除A试管上带玻璃管的橡皮塞，在实验中又可能会出现的问题是：                            。
[知识运用]我国的成语蕴含着丰富的化学知识。下面是一些与燃烧有关的成语的文学解释，请根据燃烧的条件和灭火的原理解释以下成语的化学含义。
煽风点火：比喻煽动别人闹事。                                           ；
釜底抽薪：抽去锅底下的柴火，比喻从根本上解决问题。                     。

某活动小组的同学查阅资料得知，传统腌制松花蛋的主要配料是氧化钙、纯碱和食盐。小组同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得滤渣和滤液，对滤液中溶质的成分进行探究：
【猜想与假设】甲同学认为：可能是NaCl、Na₂C0₃、Ca(OH)₂
乙同学认为：可能是NaCl、NaOH、Na₂C0₃
丙同学认为：可能是NaCl、NaOH、Ca(OH)₂
丁同学认为：可能是NaCl、NaOH
【交流与评价】经过讨论，大家一致认为______同学的猜想不合理。理由一是_________________；理由二是_______________________________
【活动与探究】乙同学取原滤液向其中倾倒一定量的稀盐酸观察到有大量气泡产生，于是得出该滤液中的溶质是NaCl、NaOH、Na₂C0₃的结论，证实了自己的猜想。
丙同学取原滤液向其中加入Na₂C0₃溶液无现象，据此否定了自己的猜想；他又
重新取原滤液，向其中加入CaCl₂溶液观察到_________________，得出了和乙同学相同的结论。
丁同学为了验证上述结论也取原滤液向其中滴加了少量稀盐酸，却发现无气泡产生。
【解释与结论】大家经过分析找出了丁同学所用试剂与乙同学相同，却没有看到气泡的原因。你认为可能的原因是________________________________________。经过上述四位同学的共同努力，大家终于对滤液中溶质的成分得出了正确结论。