初中化学探究题

化学兴趣小组同学发现实验台上按如下顺序摆放着7瓶不同的无色溶液（如图所示），其中4、5号试剂瓶标签破损。

【提出问题】这两瓶试剂的成分分别是什么？
【查阅资料】①碱性的亚硫酸钠（Na₂SO₃）溶液、Na₂CO₃溶液与中性的CaCl₂溶液均可发生复分解反应，产生白色沉淀。
②Na₂SO₃ + 2HCl="2NaCl" + SO₂↑ + H₂O。
③CO₂与SO₂均可以使澄清石灰水变浑浊。
【作出猜想】根据受损标签的信息，推测4、5号溶液可能分别是NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、Na₂SO₃溶液或NaCl溶液中的一种。
【实施方案】各取少量4、5号溶液于试管中，分别进行下列两组实验。

【继续实验】为了进一步确定4、5号溶液的成分，同学们分别取少量4、5号溶液于试管中继续实验。

【实验反思】同学们经过分析认为4号溶液还可能是变质的NaOH溶液。于是设计了以下实验方案进行验证。请完成下列实验报告。

实验操作	实验现象	实验结论
		4号溶液是部分变质的NaOH溶液。

化学科代表小聪与小明同学帮助实验老师整理化学药品室时，发现分别放在两个试剂瓶中的两片用砂纸磨得光亮的银白色金属，未贴标签。到底它们是哪种金属？两位同学首先对这两种金属X和Y的金属活动性顺序进行实验探究。
（1）进行猜想：
①科代表小聪猜想：活动性X大于Y。
②小明同学猜想：活动性Y大于X。
（2）设计实验方案、进行实验、获得知识。完成如下实验报告，并回答后续有关问题。

①实验步骤	②实验现象	③结论
__              　 　  __	金属Y表面无明显变化，金属X的表面有气泡冒出。 将燃着的木条放在装金属X的试管口，气体燃烧	__                             科代表小聪的猜想：_______　 （“正确”或“不正确”）

（3）上述实验之前，实验老师只知道X、Y是银铁中的各一种，则根据实验结果说明Y就是_______。实验室急需一定量的Y粉末，科代表小聪认为可用现有的X金属粉末和Y的盐溶液、蒸馏水等药品，配以必要的仪器来制得急需的Y粉末，原因是（用反应的化
学方程式表示）____________________________________。
（4）实验老师经实验分析得知制得的Y粉末中含有未反应完的X粉末，若用化学方法将杂质X粉末除去，两个同学经讨论、交流一致认为可选用的除杂质试剂是_________。

小强同学分别取溶质质量分数相同的稀盐酸，大小、形状都相同的某种金属X、Al、Cu 进行实验，实验现象记录如下

		Al	X	Cu
现象	开始时	几乎无气泡产生	产生气泡速度慢	无气泡产生
一段时间后	产生气泡速度快	产生气泡速度慢	无气泡产生

回答下列问题：
（1）实验开始时，铝表面几乎无气泡产生的原因是______       ____。
（2）Cu表面始终无气泡产生的原因是                       ____。
（3）三种金属的活动性由强到弱的顺序是______                  。
（4）如果金属X的活动性比铁弱，且金属X与稀盐酸反应后生成易溶于水的XCl₂。向只含有XCl₂、CuCl₂两种溶质的溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中加入稀盐酸，没有气泡产生。则滤液中一定含有的金属阳离子是                      （用离子符号表示）。

某课外小组设计了如下图所示的实验装置，该装置既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。

（1）当打开K₁、关闭K₂时，可完成用      （写反应物的名称）制取氧气的实验，其中量筒的作用是     。
（2）当打开K₂、关闭K₁时，可制得二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是     ；可验证的二氧化碳的性质是     。
（3）在实验（2）中，若用II代替I，干燥管内反应的化学方程式是2Na₂O₂ + 2CO₂ =" 2X" + Y，反应中若消耗39 g Na₂O₂，生成Y的质量是8 g，则X的化学式是      ，II中烧杯内可观察到的现象是       。

下面是两个探究可燃物燃烧条件的实验，请回答相关问题。
                 
图 1                                      图 2
（1）如图1向C中加入少量白磷，再加入热水，塞好胶塞，使导管口浸入热水中，白磷不燃烧。打开K₁，将A中溶液滴入B中，C中有气泡冒出，白磷燃烧。C中发生反应的化学方程式为     。
此实验运用对比的方法研究了燃烧的一个条件，它是     。
（2）如图2所示，在空气中放置时，两团棉花均不燃烧；若将足量二氧化碳倒入烧杯时，可以观察到的现象有：①     ；②粘有过氧化钠的棉花燃烧；③未粘有过氧化钠的棉花不燃烧。通过上述实验的对比分析，写出产生现象②的原因      。

类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸（C₂H₂0₄）的化学性质与碳酸相似，草酸受热会分解得到三种氧化物，某兴趣小组对草酸的有关性质进行了探究，按要求回答相关的问题：
[提出猜想]（1）草酸能够使紫色石蕊试液变为   色。
（2）三种氧化物可能是    ，该猜想的依据是     。
[查阅资料]
1.无水硫酸铜是一种白色粉末物质，遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。
2.向氯化钯溶液中通入CO，产生黑色沉淀。
[实验探究]兴趣小组为验证猜想，将草酸受热后得到的气体，依次通过了装置A、B、C：

[实验结论]（3）当装置A、B、C实验现象是     ，证明猜想是正确的。
[实验反思]（4）①实验装置中气球所起的作用是     。
②是否可以将装置A和B对调，其理由是       。

如下图所示，将三支充满二氧化碳的试管分别倒立在盛有水、澄清石灰水、浓氢氧化钠溶液中进行实验，请按要求回答相关问题：

（提示：图示中呈现的是实验过程中的试管内液面的高度，不是最终的现象）
(1)B中的实验现象是       ，反应的化学方程式为       。
(2)证明A中二氧化碳能与水反应的方法是      。
(3)是否可以通过上述实验中的最终现象，证明二氧化碳能与氢氧化钠反应，其理由是        。

市售某品牌饮料的罐体是A1—Fe合金，为测定其中Al的质量分数，某学习小组精确称取0.050 g合金样品，设计了如下装置并进行实验：

【查阅资料】：1、Al和NaOH溶液反应，放热并生成H₂，反应中对应关系为2Al ~ 3H₂，Fe和NaOH溶液不反应；2、实验条件下，H₂的密度近似为0.090 g·L—1。
【实验步骤】：
①      ；②装入药品和水，连接装置；③记录量气管中水面读数为5 mL；④打开分液漏斗活塞，逐滴滴入NaOH溶液，至不再产生气泡为止，关闭活塞；⑤待温度降至室温时，记录量气管中水面读数为49 mL；⑥处理剩余药品，整理实验台。
【实验分析及数据处理】：
（1）完善实验步骤中的所缺部分；
（2）检查气密性的方法：打开分液漏斗活塞，向量气管中加入水，使水准管和量气管中水面相平，关闭活塞，降低量气管，若两侧水面高度差      （填“改变”或“不变”），则气密性良好；
（3）实验结束后，读取量气管中水面刻度之前，需进行的操作是      ；
（4）计算此A1—Fe合金样品中Al的质量分数（3分，精确到小数点后3位）；    ；
【实验反思】：
（5）造成实验结果偏大的原因可能是      。
A．实验过程加入NaOH溶液的体积
B．没有冷却至室温就开始读数
C．装置漏气

）化学兴趣小组同学们在课外活动中设计了如右图装置来验证某气体的化学性质。

（1）请你协助完成下表中的内容。

仪器名称	分液漏斗	广口瓶中
装置内的药品
可观察到的现象
用化学方程式表示相关性质

 
（2）同学们又设计以下实验（如右图）研究某混合气体的组成。

①第一组：取三支试管，在其容积的二分之一处做标记。分别充满气体（甲为CO₂，乙为A气体，丙为CO₂和A的混合气）后倒扣在NaOH溶液中。最终观察到的实验现象如右图所示。据此推测：气体A的化学性质有     　。
②第二组：同学们利用右图所示的装置进行实验。实验步骤：关闭止水夹，向充满丙的集气瓶中注入10 ml NaOH溶液（足量），充分反应后，冷却至室温，打开止水夹。此时观察到的实验现象是      　。

氢氧化钠与酸、二氧化碳反应没有明显现象。小军和小晴两位同学想用实验证明氢氧化钠能与盐酸、二氧化碳反应，他们做了以下探究过程。
【查阅资料】通常状况下，1体积水能溶解1体积二氧化碳。
【设计实验】小军设计了两个实验进行验证，请你帮他完成下列实验报告。

【反思交流】小晴认为：小军设计的上述两个实验都有缺陷，不足以证明氢氧化钠能与盐酸和二氧化碳反应。请你分析：
（1）小军的第一个实验的缺陷是________________，应改为_____________。
（2）小晴用上述小军第二个实验的装置和药品，验证氢氧化钠可以与二氧化碳反应，她的设计方案是：分别量取40 mLNaOH和Ca(OH)₂溶液放入A、B中，_________________，
此实验可以说明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。
【实验结论】通过小晴的实验，证明了氢氧化钠可以与盐酸和二氧化碳反应。

现实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体，小红同学想探究一下
该固体的成分。

她首先查阅了资料，得知：
1.CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓    2.CaCl₂溶液呈中性。
然后小红做了如下实验：
（1）取少量样品于试管中，加水溶解，然后滴加酚酞试液，溶液变红，则样品中一定含有氢氧化钠，该结论不正确的原因是______            __________。
（2）取少量样品，加入稀盐酸，有气体生成，则样品中一定含有____________。
（3）取少量样品加水溶解后，加过量氯化钙溶液，有白色沉淀生成，过滤，向滤液中加入酚酞试液，变红，该步实验的目的是___________________________。
若向滤液中通入少量二氧化碳，产生的现象是____________，请写出反应的化学方程式_______________________________________________________。

某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中（如下图），有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损，于是决定对这瓶溶液进行实验探究：

【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？
【查阅资料】（1）酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。
（2）碱性的Na₂CO₃溶液与中性的CaCl₂溶液发生复分解反应。
【提出猜想】猜想一：这瓶溶液是：氯化钠溶液；
猜想二：这瓶溶液是：碳酸钠溶液；
猜想三：这瓶溶液是：       。
【实验验证】为了验证上述猜想是否正确，该兴趣小组的同学进行了如下实验探究活动
实验一：验证猜想一和猜想二

序号	实验操作	主要实验现象	实验结论和解释
①	取少量该溶液于一支试管中，向其中滴加2—3滴无色酚酞试液。	无色酚酞试液变红	该溶液不可能是       。理由是       。
②	另取少量该溶液于一支试管中，向其中滴加足量的稀盐酸。	。	溶液中一定含有的溶质是碳酸钠，有关反应的化学方程式为             。

由此，兴趣小组的同学得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。你认为，该结论是否正确？理由是       。
实验二：验证猜想三

实验操作	主要实验现象	实验结论和解释
。	。	该溶液是氢氧化钠溶液。

 

某化学兴趣小组有一次活动的内容是：对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由Cu 、Fe₂O₃、Fe(OH)₃三种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有：
①只有Cu                 ②只有Fe₂O₃     
③只有Fe(OH)₃                       ④是Fe₂O₃、Fe(OH)₃的混合物   
⑤是Cu 、Fe₂O₃的混合物    ⑥是Cu 、Fe(OH)₃的混合物
【资料获悉】（1）2Fe(OH)₃Fe₂O₃ +3H₂O    
（2）白色无水CuSO₄遇水变蓝
（3）Cu在FeCl₃溶液中发生反应：2FeCl₃＋Cu=2FeCl₂＋CuCl₂
【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别，先分别探究其中是否含有Fe(OH)₃、Cu等，逐步缩小范围，然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成。
（装置内空气中的水蒸气、CO₂忽略不计）
【实验探究】
（1）甲同学取适量红色粉末装入试管中，按图28-1进行实验。结果无水CuSO₄没有变蓝，从而排除猜想中的 。（填猜想中的序号）

（2）在甲同学实验结论的基础上，乙同学另取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解，溶液变色。乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤，而丙同学认为只能排除猜想①，你认为   的观点正确（填“乙”或“丙”）。
（3）丁同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按图28-2在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：

	反应前	反应后
Ⅰ组	玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g	玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g
Ⅱ组	洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g	洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1 g

【交流讨论】                       
（1）在装置A中先通CO气体的作用是   。
（2）应该选择   组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第   组（填序号）。
（3）写出A装置中发生反应的化学方程式                       ；实验中观察到A装置中的现象为   。
（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？   （填“需要”或“不需要”），理由是    。
【反思评价】 戊同学指出：从环保角度，图28-2装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？   。
【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H₂代替，并将图28-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管，来确定该红色粉末的组成，你认为是否可行？ （填“可行”或“不可行”）

(8分)用盐酸和碳酸钙固体反应，将得到的气体X通入澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象，同学们提出了自己的想法。
[查资料]稀盐酸与AgNO₃溶液发生复分解反应，AgCl为白色且难溶于水。
[假设]小明的假设：澄清石灰水已变质。
小白的假设：气体X中除了有CO₂外，还有      　。
[实验探究]（1）小明的探究：

实验目的	实验步骤	可能的实验现象	化学方程式和实验结沦
探究所用 澄清石灰 水是否变 质	①用一支试管另取少量原澄清石灰水 ②取稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2 ③	步骤③中现象为：	步骤②中反应方程式为：            　     　　 实验结论：所用的澄清石灰水没有变质。

（2）小白的探究

实验目的	实验步骤	实验现象	化学方程式和实验结论
探究小白的假设是否成立	将气体X通入AgNO3溶液		反应方程式为：    　  实验结论：小白的假设成立

[实验反思]
（3）同学们经过讨论发现，用下面实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究。

A       B      C
A、B中都加AgNO₃溶液，通X气体后：如果A浑浊、B澄清、C浑浊，结论是                    ；如果看到                               现象；小明和小白的假设都成立。

某实验小组将制作皮蛋的原料生石灰、纯碱和食盐放入水中，充分反应后过滤，得到澄清溶液。对该溶液的组成，甲、乙同学分别做出以下推测：
甲同学推测：有食盐，还有反应生成的氢氧化钠和碳酸钙。
乙同学推测：有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠和氯化钠。
（1）丙同学认为上述两位同学的推测都有不足，理由是                     。
（2）丙同学的推测是：该溶液中一定存在的溶质是___________。为进一步确定该溶液所有可能的组成，还需设计实验并填写下表（可不填满，也可补充）。

实验操作 （填所加试剂的化学式）	实验现象	实验结论	该溶液的组成
该溶液
该溶液