初中化学探究题

某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末，同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣，并在老师的指导下进行探究活动。
【提出问题】这种淡黄色粉末是什么？有什么性质和用途？
【查阅资料】①硫是淡黄色粉末，不溶于水；②过氧化钠（Na₂O₂）是淡黄色粉末，在常温下能与水反应生成碱和一种气体；在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂。
【猜想与探究】猜想：淡黄色粉末可能是：a．硫；b．过氧化钠；c．硫和过氧化钠的混合物。
探究：过氧化钠与水反应的生成物的成分。
【实验与结论】

	实验操作	实验现象	实验结论
猜想	在一支洁净的试管中加入适量的上述淡黄色粉末，再加入足量的蒸馏水	_____________________	猜想a、c不成立，猜想b成立。
探究	①用带火星的木条伸入过氧化钠与水反应的试管中	木条复燃	生成物有___________
②往①试管内的溶液中滴加___________ ______________	_____________________	生成物有氢氧化钠

 
【继续探究】小组的同学对过氧化钠能作为供氧剂也很感兴趣，大家讨论认为可能是CO₂在常温下能与过氧化钠反应有关，于是设计右图所示的装置继续实验探究。

实验操作	实验现象	实验结论
①将CO2从a口处通入装置内，再把带火星的木条放在装置b口处	木条复燃	CO2在常温下能与过氧化钠反应，该反应的化学方程式为： ____________________________
②取出充分反应后的固体生成物于试管中，往试管内滴加稀盐酸，将生成的氢气通入澄清石灰水中	有气泡产生 石灰水变浑浊

 
【交流与比较】与我们学过的制氧气方法相比，常选用过氧化钠作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂的主要理由是（从两个不同角度回答）：________________________________、________________________________。

某化学探究小组的同学准备用碳酸钠溶液与石灰水反应来制取氢氧化钠。请你与他们一起踏上实验之旅。
（1）实验过程：
①把石灰水加人盛有碳酸钠溶液的烧杯中充分搅拌，发生反应的化学方程式：
②再通过       操作，得到无色滤液。
③将无色滤液通过         操作，得到白色固体。
（2）猜想：得到的白色固体是纯氢氧化钠吗？三位同学分别作出以下猜想：
小玲：是纯净的氢氧化钠！
佳佳：可能还含有碳酸钠！
小强：也可能含有         。
（3）验证：我来验证佳佳的猜想。

实验操作	实验现象	实验结论
取少量白色固体配成溶液，加入足量

 

(9分)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                   。 反应的化学方程式为：                       。	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，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。接下来的实验操作、现象和结论是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律。请结合图3提供的一些实验装置回答问题：

(1) 若用A装置制取氧气，仪器a中需加入                 ，发生的化学方程式为                                               　      。
(2) 通过查阅资料得知：氨气(NH₃)是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水。当你选用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气时，若选择B装置来完成该实验，需进行的改动是                                       。
(3)你认为应选择收集氨气的装置最好是　    （填序号），原因是            。

请根据下列装置，回答问题：

⑴写出标号①②的仪器名称：①                 ，②                。
⑵实验室制取H₂，可选用装置           （填写装置序号）能收集到较纯净的H₂。
⑶判断CO₂已收集满的方法是                                                 。
⑷用高锰酸钾制取O₂，装置A还需做的一点改动是                                。
⑸对用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O₂后的固体残渣（假定已完全反应），通过以下四步实验操作可回收二氧化锰。正确操作的先后顺序是                     （填写选项序号）。 
a．烘干         b．溶解              c．过滤           d．洗涤
⑹把⑸中滤液蒸发结晶可得到氯化钾晶体，在蒸发操作中玻璃棒的作用是            
                                                                           。
⑺用装置F制取气体，在反应过程中，用弹簧夹夹住导气管上的橡皮管，过一会儿反应就会停止。其原因是                                                           。

某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究。
提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液。
【做出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强，对3种金属的活动性顺序作出如下猜想。
猜想一：锰>铁>铜；
猜想二：铁>铜>锰；
猜想三：                                。
【设计实验】为了验证猜想成立，同学们分成三组，分别针对一种猜想设计实验方案。
（1）第一组验证猜想一。实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象。
（2）第二组验证猜想二。实验方案是将锰片放入        中，观察现象。
（3）第三组验证猜想三。实验方案是（只用两个实验）：
                                                                       。
【实验及结论】各组通过实验和交流，确认猜想一是正确的。第一组同学的实验现象
是：                                                                    。
【拓展研究】随后同学们对探究金属活动性的方案涉及作了进一步研究。
为了验证甲、乙、丙、丁4种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：①把甲放入乙的盐溶液中；②把乙放入丙的盐溶液中；③把乙放入丁的盐溶液中；④把丁放入丙的盐溶液中。你认为哪个实验没有必要做？请说明理由。
                                                                       。

小青看见爸爸种花时把草木灰洒在花盆中作肥料，她查阅资料得知草木灰的主要成分是一种含钾的化合物。于是她取一些草木灰做了以下实验，请你帮助她将下列实验报告填写完整：

实验序号	实验目的	实验方案	实验现象	结论
实验1			①        ②	草木灰的主要成分是碳酸钾
实验2	探究碳酸钾的性质	向碳酸钾溶液中滴入澄清石灰水	有白色沉淀生成	化学方程式为
实验3	探究实验2反应后上层清液中溶质的成份			上层清液中有两种溶质    和

 
[反思]实验过程中产生的废液必须处理后再排放。请你对实验2反应后产生的废液处理提出可行的方法                                                              。

（10大连56）.某工厂在生产过程中产生甲、乙两种废水。甲废水中主要含有硫酸和硫酸镁；乙废水中主要含有氢氧化钠（其他成分含量很少，可忽略）。为了研究废水处理方案，某活动小组取来一定量该工厂的甲、乙两种废水，在实验室里进行模拟实验。要求不外加其他试剂，使处理后的废水呈中性并回收得到硫酸镁固体。写出实验步骤。
提示：2NaOH+MgSO₄=Na₂SO₄+Mg(OH)₂↓

（10天津市26）.今春我国西南大部分地区发生严重的旱灾，我们在抗旱救灾的同时，更应倡导保护水环境、珍惜水资源。请回答下列问题：
（1）不论是自来水还是纯净水，你认为保持水化学性质的最小粒子是______。下列选项中能确认水是由氢元素和氧元素组成的实验是__________（填序号，下同）。
A.水的蒸馏         B.水的蒸发       C.水的电解       D.水的净化
（2）右图是我国部分地区人均水量图，从中可以看出我市是极度缺水的城市。下列做法符合节约用水的是_____。

A.使用节水龙头
B.用淘米水洗碗
C.用喷灌、滴灌方法给农作物浇水
D.使用不间断地边注水边冲淋、排水的用水量为165L/次的家用洗衣机
（3）实验室中有一杯含有MgCl₂和CaCl₂的硬水，下表是某兴趣小组设计软化硬水的实验方案，请你一起来完成下表。
可供选用的药品有：Ca（OH）₂溶液、NaOH溶液、Ｎａ₂ＣＯ₃溶液、肥皂水

实验操作	现象	结论或化学方程式
①取少量硬水样品于试管中，向其中滴加：Ca（OH）2溶液，直到不再产生沉淀	有白色沉淀产生	MgCl2+ Ca（OH）2== Mg（OH）2 +CaCl2
②再向上述试管中滴加______，直到不再产生沉淀	有白色沉淀产生	化学方程式：____________
③过滤	滤出沉淀	得到澄清滤液
④用两试管分别取等量的上述滤液和原硬水样品，分别滴加____，振荡	盛有滤液的试管中________	证明硬水已软化

 

（10福建省晋江20.)小亮在实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶，其标签破损，从残余部分只能看出溶质质量分数为10%，具体是什么物质无法辨认。老师告诉他，这瓶溶液可能是氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙或是碳酸钠中的一种。
（1）小亮查阅氢氧化钙常温下的溶解度为0.18g后，认为该溶液不可能是氢氧化钙，理由是                                           。
（2）小亮取少量样品于试管中，滴加            试液，试液变红色，该溶液不可能是 
        （填写化学式），理由是                                      。
（3）为了确定该溶液的成分，小亮同学继续进行下列实验，请一起参与，并填写下列实验报告。
[设计实验方案]方案甲：选择氯化钙溶液来确定该溶液的成份；
方案乙：选择稀盐酸来确定该溶液的成份。
[进行实验]你愿意选择方案      （选填“甲”或“乙”）进行实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量溶液于试管中，滴加            。		该溶液是碳酸钠溶液。 有关反应的化学方程式为：                                。

 
[实验反思]（1）有同学认为还可以用一种常见的碱溶液来确定，那么它是       溶液。
（2）小亮经过反思，向同学们提出如下建议，你认为合理的是             （填序号）。
A.倾倒液体时应注意保护标签不被腐蚀        
B.要有严谨的科学实验的态度
C.无法辨认的药品，直接倒掉，无需保留

（10南京市27）．（l1分）一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH₄等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学，
(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H₂，该反应的化学方程式为  ▲   得到的CO和H₂的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。
(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。
I．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气．根据(1)中所写的化学方程式．合成气中CO和H₂的质量比为    ▲   。
Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如下图所示：

【设计买验步骤]
①连接好装置并检查气密性。
②装入药品，通人一段时间合成气。
③分别称量装置D、E的质量。
④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。
⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。
⑥再次分别称量装置D、E的质量。
[完善实验设计]经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤  ▲   (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。
[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：
①装置C中出现  ▲   色物质。
②称量数据如右表所示。

[现象分析和数据处理]
①甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H₂还原了CuO。       ．
②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H₂以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH₄，且CH₄也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。    ▲   
③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?  ▲        (选填“是”或“否”，并说明理由)。
[拓展探究]该小组同学对于CH₄是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。
查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO₂和H₂O；
白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。

①上图装置F中盛放的试剂名称是  ▲   。
②上图装置的正确连接顺序是  ▲   (填字母，且每套装置限用一次)。
[实验反思]除了可能是CH₄也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为  ▲   (写出一个原因，并说明理由)。    ▲                                               

(10扬州26.) (10分）某研究性学习小组探究CuSO₄溶液与NaOH溶液的反应产物。
(1）两溶液混合生成蓝色沉淀的化学方程式是_______。沉淀放置一段时间后，完全变为黑色沉淀，猜想是CuO。为验证猜想，将沉淀过滤、洗涤、烘干后，用CO还原得到红色物质，且生成的气体能使________，写出CO与CuO反应的化学方程式________。
(2)CuSO₄溶液与NaOH溶液反应有时也会生成浅绿色沉淀 [化学式为CuSO₄·3Cu(OH)₂]和Na₂SO₄，则反应方程式为________。
(3)为探究新制Cu(OH)，的分解温度，设计水浴加热装置（如图）。

写出仪器的名称：①_______②_______。该装置采用水浴加热，其目的是_______。
(4)18℃时，将溶质质量分数均为10％的CuSO₄溶液与NaOH溶液
混合后，测得混合液温度为22℃，说明该反应_____（填“放热”或“吸热”）。当水浴温度分别为30℃、60℃、90℃时，黑色沉淀出现的时间为：2分钟、6秒、1秒，则说明温度越高，Cu(OH)₂分解速率越_____（填“快”或“慢”）。该实验说明，Cu(OH)₂分解温度________（填“无确定数值”或 “有确定数值”）。

（10，威海12）有三种失去标签的溶质质量分数分别为15％、l0％和5％的盐酸溶液。限定你选择下列仪器和药品，设计两种不局的实验方案，辨别出最浓的和最稀的盐酸溶液。
实验仪器：精密温度计、剪刀、镊子、量筒、秒表、烧杯、大试管、胶头滴管。
药 品：镁条
提 示：①镁条和盐酸反应速度很快，通过观察放出气泡速度很难准确判断盐酸浓度的大小，所以不建议用这种方法辨别之。②当你设计一种方案时，不必用到所有的仪器。③在描述每种实验方案时，要求说明：观察或测定何种变量、需要控制的条件、选用的仪器、实验步骤及结果与推论。
(1)实验知识和技能准备：
用量筒量取一定体积的液体时，正确的操作方法是___________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
向试管中加入块状固体药品的方法是_______________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
(2)把你设计的实验方案依次填写在下表中．
实验方案一：

你观察或 测定的量	需要控制 的实验条件	选用的 仪器	实验步骤	结果与推论

 
实验方案二：

你观察或 测定的量	需要控制 的实验条件	选用的 仪器	实验步骤	结果与推论

 
(3)为了排除实验过程中偶然因素的干扰，保证实验结果的可靠性，你认为还应该如何完善你的实验方案?
___________________________________________________________________________________________

下图是利用CO、CO₂混合气体中的CO还原CuO的实验示意图。

①仪器a的名称是           。乙装置中应该用酒精灯的      焰加热。
②写出甲中反应的化学方程式：                                  ；
乙装置的仪器b中黑色粉末变红时发生反应的化学方程式：                       。
③反应过程中，丙中可观察到的实验现象是                                      。
④该装置存在的主要问题是                                                   。
⑤实验结束后，要从甲装置的混合溶液中回收得到较纯净的NaOH固体。
资料显示，在不同温度下NaOH的溶解度如下：

温度（℃）	10	20	40	60	80	100
溶解度（g/100g水）	64	85	138	203	285	376

 
利用实验室的试剂和条件，实验步骤如下（其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为实验操作）：

请具体填写试剂A的化学式以及实验操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称。
化学式：A               ；
操作名称Ⅰ               Ⅱ               Ⅲ               

（10海南45）气焊和气割都需要用到乙炔。乙炔俗称电石气(化学式为C₂H₂)，是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。实验室常用块状固体碳化钙与水反应制备乙炔，该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加剧烈。请回答：
(1)乙炔的物理性质之一是                ；
(2)图中仪器a的名称是                     ；
(3)从下图选择实验室制备乙炔所用仪器的最佳组合是          （填序号）。