初中化学探究题

下图装置可以完成多个实验，具有药品用量少、现象明显、尾气不外逸等优点。

⑴ 若滴管甲中吸有浓氨水，滴管乙中吸有无色酚酞溶液，将甲、乙中的液体同时挤出，一段时间后，观察到无色酚酞溶液变红，主要说明分子具有的什么性质。
                                                                
⑵ 若滴管甲中吸有水，滴管乙中吸有稀硫酸，烧杯①中盛有用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，烧杯②中盛有碳酸钠粉末。依次将甲、乙中的液体滴入烧杯①、②中，可观察的现象是什么？
⑶ 若滴管甲中的液体是水，且挤出后观察出气球明显鼓起，一段时间后恢复原状，则烧杯中的固体可能是什么物质？                        ；若该现象是由发生化合反应而引起的，则该反应的化学方程式是                                        。

某化学兴趣小组用石灰石和盐酸反应制取CO₂，并验证CO₂的性质。在确认装置气密性良好后进行实验。把制得的气体通入澄清石灰水中，发现石灰水没有变浑浊。对此展开探究：
（1）【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？
（2）【猜想与验证】
①甲同学认为可能石灰水已变质。他取少量澄清石灰水于试管中，向其中吹气，现象是__________，说明澄清石灰水没有变质。写出该反应的化学方程式                  。
②乙同学认为制得的CO₂中可能混有HCl 。他作出此猜想的依据是__________
他用试管取少量紫色石蕊试液，再通入制得的气体，紫色石蕊试液变红，他得出结论是CO₂中混有HCl 气体。
③ 丙同学认为乙同学的实验结论是错误的，理由是________________________
请你和他们一起设计实验证明：

实验步骤	实验现象	实验结论
用试管取少量AgNO3和稀HNO3的混合溶液，通入制得的气体		CO2中混有HCl 气体。 化学方程式

（3）【反思与评价】丁同学认为既然用盐酸会使制得的CO₂不纯，何不用稀H₂SO₄代替盐酸。请问丁同学的想法对吗？_____，理由是__________________________

小亮对铁丝在氧气里燃烧时出现的红热球状物产生了兴趣，随后他进行了以下探究活动。
【问题1】铁燃烧后剩下来的球状物质中还有没有铁呢？
【实验探究】将剩下来的球状物质碾碎，加入       溶液，观察到的现象是                  ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？
【查阅资料】
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃两种（FeO极易被氧化为Fe₂O₃）；
（2）Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见表：

（3）Fe₂O₃高温时分解成Fe₃O₄
【理论探讨】实验测定铁在氧气里燃烧的产物是Fe₃O₄，结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在           ℃之间，在此温度范围内       已分解。
【拓展延伸】
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须               ；
（2）有些食品包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色      ，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。

(8分)在学习盐的性质以后，某校化学兴趣小组的同学开展了测定Na₂CO₃和NaCl
的固体混合物中Na₂CO₃质量分数的探究实验。他们设计了如下方案：
【方案一】气体分析法。
(1)如下图1所示(铁夹夹持的仪器是注射器)，把一定量的混合物与足量稀硫酸反
应后，测定产生CO₂的体积，根据CO₂的密度计算质量。实验前，向后拉注射器活塞，松开后，如果   ，则装置不漏气。

(2)有同学提出以图2代替图1中的收集装置，则所测CO₂气体的体积       (填“偏
大”、“偏小”或“不变”)，原因是       ，你的改进方案是       。
(3)也有人用图3装置进行测定，根据盛碱石灰的干燥管质量的增重确定CO₂的质量(碱石灰的成分是CaO和NaOH的混合物)。图3实验装置存在明显缺陷，缺陷之一是    __________。
【方案二】沉淀分析法(如图4所示)。则：

(1)试剂A可以是       溶液(写一种)，加入过量A是为了       。
(2)把沉淀洗涤的目的是   。

(12分)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？
【获得信息】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
【提出猜想】这瓶溶液是：
猜想一：氯化钠溶液；
猜想二：氢氧化钠溶液；
猜想三：碳酸钠溶液。
【实验推断】
(1)小丽取样滴加无色酚酞试液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是       溶液，理由是                                        ；
(2)小刚另取样滴加稀盐酸有           产生，反应的化学方程式为              ，小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。
(3)小青认为小刚的结论不完全正确，理由是                           。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：
【继续探究】另取样加入过量的CaCl₂溶液，观察到有           产生，设计这一步骤的目的是                                      ；静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是                      。
【探究启示】实验取完药品后应                    。

星期天回来后，小丽带着快乐的心情返回学校。当她来到实验室时，意外地发现实验桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液，由此，激发了她的探究欲望。
【提出问题】这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质程度如何呢？
【提出猜想】小丽的猜想：NaOH溶液全部变质。按照小丽的猜想，溶液中除了水，含有的物质是            。你的新猜想是，溶液中除了水，含有的物质是          。
【实验探究】小丽设计如下实验来验证自己的猜想，请根据表中内容填写小丽实验时的现象

实验步骤	现象	结论
取少量NaOH溶液样品于试管中，先滴加足量的CaCl2溶液，然后再滴加酚酞试液。		NaOH溶液完全变质

假设你的猜想正确，并按小丽的实验方案进行实验，则你观察到的实验现象__________________                                           _。
【实验反思】⑴下列物质①BaCl₂溶液、②Ca(NO₃)₂溶液、③Ca(OH) ₂溶液、④Ba(OH)₂溶液，不能替代小丽实验中CaCl₂溶液的是________(填序号)。
⑵小丽第二次滴加的试剂除用指示剂外，还可以用__________替代。
【拓展应用】保存NaOH溶液的方法是                      。

九(2)班同学到化学实验室做中和反应的实验探究。
⑴小红同学向滴有酚酞的NaOH溶液中逐滴加入稀盐酸，结果意外发现有气泡放出，她感到不惑。经过分析，她认为NaOH溶液可能变质，说出变质原因                    。
⑵小花同学欲证明NaOH是否变质，实验员提供了以下试剂：①稀盐酸②氢氧化钙溶液③硝酸钙溶液④酚酞溶液。小花同学选用哪些试剂都可证明(填代号)      。
⑶小明同学欲检验NaOH溶液变质程度，他从实验室里选了两种试剂，先向样品中加入过量的      溶液，然后过滤，再向滤液中加入     ，结果有蓝色沉淀生成，于是他认为NaOH溶液     (填“全部”或“部分”)变质。

(7分)科学探究是学习化学常用的一种重要方法,下面某校化学兴趣小组同学的探究过程.
[发现问题] 加热铜与浓硫酸的混合物，能生成一种无色有刺激性气味的气体和蓝色溶液。
[查阅资料] ① 某些不活泼的金属(如铜)能与一些强氧化性的酸(如浓硫酸)发生反应，生成水而不生成氢气，同时生成二氧化硫和铜盐。
② 硫酸铜溶液呈酸性。
[知识回顾] 铜、银    (填能或不能)与稀硫酸反应产生氢气。
[分析讨论]
(1)对于生成的蓝色溶液，小东认为可能是Cu(NO₃)₂溶液，小楠认为不可能是Cu(NO₃)₂溶液，而应该是硫酸铜溶液，小楠的理由是                。
(2)写出铜与浓硫酸共热的化学方程式                  。
(3)小东根据化学方程式说，该方法适用于以铜为原料大量制取硫酸铜，小田认为不适宜，你能说出小田的一个理由吗       。
[提出问题]上述蓝色溶液中有无硫酸剩余？
[讨论交流]
①小坤认为可向蓝色溶液中滴加氯化钡溶液，观察有无沉淀产生，经大家讨论后该方案被否定，你觉得否定该方案的理由是              。
②小东同学认为可以直接用石蕊试液来进行检验。小田认为不对，她的理由是          。
[反思评价]同学们又发现:将足量的铜和一定量的浓硫酸置于容器中加热,反应一段时间后,会逐渐变慢,最后停止,其中可能的原因是            。

(5分)探究碳酸氢钠的热稳定性
【查阅资料】碳酸氢钠受热容易分解，生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。
【进行实验】为验证碳酸氢钠受热时会分解，兴趣小组的同学取一定质量的碳酸氢钠放在铜片上加热，如下图所示。

加热一段时间后，观察到烧杯内壁有              。
充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，倒入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊。写出该反应的化学方程式：                  。
兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na₂CO₃。
①他们猜想的依据是                              。
②设计实验，检验反应后的固体产物是Na₂CO₃而不是NaOH，并填入下表

实 验 操 作	预期实验现象	结   论
		固体产物是Na2CO3，而不是NaOH。

(7分)小明在查阅资料时得知CO₂在高温时能与木炭反应生成CO　，他决定对该反应进行探究。
【提出问题】CO₂与木炭在高温条件下反应是否生成CO？
【实验探究】小明设计了下图的实验方案，并进行实验。

A中用石灰石与稀盐酸反应的化学方程式为___________________。
检查装置A气密性的方法是__________________________________________
B中装有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去CO₂气体中混有的少量HCl气体。C中装有浓硫酸，其作用是__________________
E中氢氧化钠溶液的作用是__________________。
【实验结论】经检验F处的气体为CO。结论：CO₂在高温条件下与木炭反应生成了CO。
【实验反思】
有同学对A装置作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中，改进后的优点是_________________。
【实验拓展】
撤去B，按A→C→D→E顺序连接。然后A中用二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成O₂，反应的化学方程式为_________________。此时要检验该实验条件下D中木炭所发生反应的所有生成物，除在F处点燃并检验生成物外，还需要补充和完善的实验是________________。

(8分)实验室有一瓶标签受损的无色溶液，如下图所示。老师要求同学们进行探究：这瓶溶液到底是什么溶液？

【提出猜想】 提示：这瓶无色溶液只能是下列四种溶液中的一种：①硫酸镁溶液、②硫酸钠溶液、③硫酸溶液、④硫酸铵溶液
【查阅资料】
A：常温下，相关物质的溶解度如下：

物质	MgSO4	Na2SO4	H2SO4	(NH4)2SO4
溶解度	35.1g	19.5g	与水任意比互溶	75.4g

B：MgSO₄、(NH₄)₂SO₄的水溶液显酸性
请回答：
该无色溶液一定含有的离子是         ；
【实验探究】（药品可自选）
通过查阅资料（相关物质的溶解度表），小明同学认为猜想      （填序号）不成立，原因是                                               ；
为确定其它几种猜想是否正确，小明同学设计实验继续进行探究：

实验操作	实验现象	实验结论
取该溶液少许于试管中，向其中滴加 几滴     溶液	溶液中有白色沉淀生成	猜想     （填序号）成立
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上，并跟比色卡对照	溶液pH小于7	猜想③成立

小雅同学认为小明实验操作②的结论不正确，她的理由是               ，
请你写出实验操作①反应的化学方程式                               。

漂白液是家庭常用的洗涤剂。化学兴趣小组的小明同学在家发现半瓶敞口放置的漂白液，对漂白液的漂白原理和该漂白液是否失效产生了疑问。他将该漂白液带到学校，在老师的指导下，与小组同学一起进行了探究。
【查阅资料】
①漂白液的制取原理：Cl₂+2NaOH  ＝ NaClO+NaCl+H₂O，其有效成分是NaClO。
②漂白液的漂白原理：NaClO在空气中发生反应：2NaClO+H₂O+CO₂  ＝Na₂CO₃+2HClO。
生成的HClO能使有色布条（含有机色素）褪色。
③ HClO不稳定，易分解，分解后丧失漂白作用。
④碱性的Na₂CO₃溶液与中性的CaCl₂溶液能发生复分解反应，写出该反应的化学方程式　　　　　。
【提出问题1】该漂白液是否失效？
【实验探究1】请将下述实验报告填写完整。

实验操作	实验现象	实验结论
		该漂白液已完全失效

 
【提出问题2】该漂白液的主要成分是什么？
【提出猜想】该漂白液的主要成分可能是：
① NaCl ②          ③ NaCl、Na₂CO₃、NaOH
【实验探究2】

实验操作及实验现象	实验结论
取少量该漂白液于试管中，加入过量的稀盐酸。观察到	猜想①不合理
	猜想③不合理，②合理

，
【实验反思】漂白液开瓶后要尽快使用，每次使用后要拧紧瓶盖。

(14分)小涵是一个勤于思考、喜欢钻研的同学，下课后他对课上老师演示硫酸除去铁锈的实验产生了疑问，并提出问题和同学们一起探究：
【提出问题】硫酸中哪一种粒子（H₂O、H⁺、SO₄^2-）能除去铁锈？
【提出猜想】 
猜想1 能除去铁锈的粒子是H₂O
猜想2 能除去铁锈的粒子是        
猜想3 能除去铁锈的粒子是        
【设计实验】

实 验 步 骤	现    象	结     论
（1）取一支试管，放入生锈的铁钉，并加入2ml蒸馏水，振荡	铁锈没有消失	说明       不能除去铁锈
（2）取一支试管，放入生锈的铁钉，并加入2ml Na2SO4溶液，振荡		说明SO4^2-不能除去铁锈
（1）取一支试管，放入生锈的铁钉，并加入2ml稀硫酸，振荡	铁锈消失	你得出的结论是

【反思与评价】韬韬同学很快写出了硫酸除铁锈的化学方程式               ，韬韬经过思考后认为第（1）步没有必要进行，他的理由是               。

在师生联谊晚会上，化学老师表演了“吹气生火”的魔术。用棉花将一种淡黄色的固体包裹其中，将一根长玻璃管插入棉花团中吹气，稍后棉花团剧烈燃烧起来。同学们为了揭开这个魔术的秘密，进行了如下探究。
【相关信息】①淡黄色固体成分是过氧化钠（Na₂O₂）。
②吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气。
③过氧化钠与氮气不反应。
【分析讨论】根据棉花团剧烈燃烧的现象分析，反应中除了生成氧气外，还说明过氧化钠发生的反应是         （填“吸热”或“放热”）反应。
【提出猜想】同学们发现残留固体呈白色，对该固体成分进行猜想：
猜想Ⅰ：固体成分是Na₂CO₃， CO₂参加反应。
猜想Ⅱ：固体成分是NaOH， H₂O参加反应。
猜想Ⅲ：固体成分是            ，CO₂和H₂O均参加反应。
【实验探究】同学们在老师带领下用足量且潮湿的CO₂气体通入过氧化钠粉末中，充分反应后，取白色固体于试管中配成溶液，设计实验对猜想进行验证。
验证Ⅰ：向溶液中滴加稀盐酸，发现有气泡产生。有同学认为固体成分仅含有Na₂CO₃。
验证Ⅱ：蘸取少量溶液滴到pH试纸上，与标准比色卡比较，pH大于7，有同学认为固体是NaOH。请问此结论是否正确？    （填“正确”或“错误”），原因是：                                    。
验证Ⅲ：先向溶液中加入足量的              溶液，看到白色沉淀产生，写出反应方程式                        ；然后向上层清液中加入          溶液，看到溶液呈红色，验证了猜想Ⅲ是正确的。
【实验反思】由验证Ⅲ的结果可知，验证Ⅰ的结论错误，因为它不能排除       的存在。
【拓展延伸】根据探究所获得的知识，有同学认为可以用过氧化钠做“滴水生火”的魔术，从燃烧的要素考虑，你认为要使魔术成功必须控制            的用量。

某化学小组在进行模拟炼铁的实验时，对产物的成分进行探究。

《提出问题》黑色粉末A可能是什么呢？
《查阅资料》铁的氧化物都能与稀盐酸，稀硫酸反应，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
《进行猜想》小组成员一致认为：黑色粉末A不可能只有铁粉，理由是       ，
黑色粉末A加入足量CuSO₄溶液所发生反应的化学方程式是         。
小组成员，通过查阅资料，对黑色粉末A的成分进行了如下猜想：
猜想① 黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe₃O₄）组成。
猜想② 黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成。
猜想③                    。
《实验探究》

实验	实验操作	实验现象	结论
Ⅰ	取适量黑色粉末A 用磁铁吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想  不正确
Ⅱ	取适量黑色粉末B于试管中，加入足量稀盐酸	黑色粉末全部溶解	猜想②正确
Ⅲ			猜想③正确

《反思评价》实验Ⅱ中得出的结论是不正确，其理由是      。
《实验结论》猜想③是正确