初中化学探究题

磷（包括红磷和白磷）是初中化学实验中经常使用的物质，化学小组的同学以“磷的燃烧”为主题设计并整理了以下三组实验，请你参与完成：
（1）探究空气中氧气的含量：

实验Ⅰ和Ⅱ装置中，能完成测定空气中氧气体积分数的是（填序号）          。红磷燃烧的化学反应方程式为             。
（2）探究物质燃烧的条件：

①通过实验Ⅰ得到：可燃物燃烧的必备条件是            ；
②改进后的装置Ⅱ中可看到的现象是           。
③将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如装置Ⅲ所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是          ；
（3）利用如右图所示装置探究化学反应过程中物质总质量的变化：实验过程气球的作用是              。

（1）学习二氧化碳性质时，老师做了如右图所示的实验。结果发现，澄清石灰水变浑浊。请写出澄清石灰水变浑浊有关反应的化学方程式_____________________。

老师提出：氢氧化钠与氢氧化钙同属于碱类化合物，与氢氧化钙的化学性质相似，那么，氢氧化钠能否与二氧化碳反应呢？
同学们围绕着这个问题，通过查阅资料得知：常温下，CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O。
接着，在老师指导下，完成了如下实验：将上述实验中的澄清石灰水换成氢氧化钠溶液，向其中通入CO₂，观察到的实验现象为_________________________。
（2）为了验证CO₂能与氢氧化钠发生化学反应，同学们设计了如下实验

①甲实验：向盛满CO₂的塑料矿泉水瓶（质软）中加入一定量NaOH溶液，迅速旋紧瓶塞，并振荡。静止一会儿后观察到的实验现象为________________________。
②乙实验：向盛满CO₂的集气瓶中倒入一定量NaOH溶液，迅速在瓶口处塞上一个去壳熟鸡蛋，静止一会儿后可观察到的实验现象为________________________。
（3）做完上述实验后，部分同学提出质疑，认为上述实验不足以说明CO₂与氢氧化钠发生了化学反应。你认为这部分同学提出上述质疑，主要考虑的干扰因素是________________。为了进一步验证CO₂能与氢氧化钠发生化学反应，同学们又设计了如下实验：

①A瓶盛装的试剂是________________，B瓶盛装的试剂是______________，实验时应_____
[填“打开”或“关闭”]活塞K。
②进行此实验时，通入CO₂的体积应__________[填“大于”、“等于”或“小于”]A瓶溶液的体积。
③能证明CO₂能与氢氧化钠发生化学反应的实验现象是______________________________。

(13分)已知某纯碱样品中含有少量氯化钠，为测定样品中纯碱的质量分数，甲、乙两组分别采用不同方法。
Ⅰ、甲组用下图装置通过测定气体质量再计算出纯碱的质量分数。

其主要步骤如下：
①按图组装仪器并检查气密性；
②称取m克试样放入锥形瓶中加适量蒸馏水使之完全溶解；
③称量装置D中装有碱石灰的U形管质量是a₁克；
④从分液漏斗中慢慢滴加20%的稀硫酸
⑤从导管a中缓缓鼓入空气；
⑥再次称量装置D中装有碱石灰的U形管质量；
⑦重复⑤和⑥的操作，直到装置D中U形管质量基本不变，测得质量为a₂克。
试回答相关问题：
⑴A装置中最好装______溶液，作用是________________________；
⑵装置C中浓硫酸的作用是_____________________________________；
(3)步骤④中，从分液漏斗中慢慢滴加20%的稀硫酸直至观察到_______为止，写出该反应的化学方程式______________________；
(4)若没有步骤⑤会使测定结果_______(偏大或偏小)；
(5)E装置中碱石灰的作用是____________________________________________；
(6)装置B中分液漏斗内的稀硫酸不能换成浓盐酸的理由是__________________________。
Ⅱ、乙组用生成沉淀的方法来测定纯碱(Na₂CO₃₎的质量分数，称取12.5克样品加入107.2克的氯化钡溶液恰好完全反应过滤得到的沉淀干燥后为19.7克和一定量滤液(设没有损失)，试计算①样品中纯碱的质量分数；②滤液中溶质的质量分数。(写过程5分)

(4分)学过氢氧化钠与盐酸之间能发生反应后，某校化学活动小组的同学们要用实验的方法通过相应的现象来证明氢氧化钡与盐酸也能发生反应。
《猜想与假设》氢氧化钡和盐酸能发生化学反应。
《设计与实验》实验过程和相应现象如图所示：

	第1次	第2次	第3次
氢氧化钡溶液的质量	17.1 g	17.1 g	17.1 g
滴加稀盐酸的质量	5 g	7.3 g	10 g
滴加碳酸钠溶液后的实验现象	产生白色沉淀	产生白色沉淀	产生气泡

《讨论与交流》
(1)第一次滴加碳酸钠溶液后产生白色沉淀的化学反应方程式为                     
(2)第三次滴加碳酸钠溶液产生气泡的原因是____________________
(3)实验证明盐酸与氢氧化钡之间能发生反应，理由是_____________________________

化学活动小组的同学用下图所示装置进行实验（装置的气密性良好）：先关闭止水夹，将足量氢氧化钠溶液滴入锥形瓶中，充分反应后，再打开止水夹。

（1）锥形瓶中能观察到的现象是                 ；
（2）探究反应后锥形瓶内溶液中溶质成份的几种可能情况：对其成分他们分别做出了如下猜想：
甲同学猜想可能含有NaOH和Ca(OH)₂  ；乙同学猜想可能含有NaOH、Na₂CO₃和Ca(OH)₂
丙同学猜想可能恰好完全反应只含NaOH ；丁同学猜想可能含有           。
你认为甲、乙、丙同学的猜想都合理吗？哪位同学猜想是错误的，请分析原因是          
[物质鉴别]化学小组同学选用了两种不同类别的试剂进行实验，鉴别甲同学猜想，并得出结论——氢氧化钙存在。请将鉴别的化学方程式填在下表中。

	化 学 方 程 式
试剂1
试剂2

同学们在学习复分解反应条件时，做了如下实验：
《实验过程》向硝酸钡溶液中加入一定量碳酸钾溶液，观察到有白色沉淀产生，过滤后，向滤液中加入一定量稀硫酸，观察到有气泡产生。
《观察与讨论》通过实验，同学们认识到了复分解反应发生的条件是   ____________________________________________
为了科学处理试验后产生的废液，同学们决定对最终所得废液溶质的成分进行探究。 
《提出问题》最终所得废液中含有什么溶质?
《猜想与假设》甲同学猜想：废液中含有KN0₃、K₂S0₄两种物质
乙同学猜想：废液中含有KN0₃、K2S0₄、Ba(NO₃)₂三种物质
丙同学猜想：废液中含有KN0₃、K₂S0₄、K₂C0₃三种物质
《问题与讨论》请对乙同学的猜想进行评价：___________________________________
《活动与探究》甲同学为了验证自己的猜想进行了如下实验：
取少量废液于试管中，向其中滴加酚酞试液，观察到溶液无明显现象。从而得出结论：
自己的猜想成立。
《反思与评价》请对甲同学由实验现象得出的结论给予评价：______________________________________________若想得出正确的判断，你的实验方案是    ______________________________________________________________
《表达与交流》同学们确认甲同学的猜想是错误的，你认为处理该废液的方法是 __________________________________________________________

某化学兴趣小组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 、Fe₂O₃二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            ；③是Cu 、Fe₂O₃的混合物  
【资料获悉】Cu在FeCl₃溶液中发生反应：2FeCl₃＋Cu = 2FeCl₂＋CuCl₂
【实验探究】
（1）甲同学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。甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，你认为          的观点正确（填“甲”或“乙”）。
（2）丙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，按右下图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：


【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）实验中观察到A装置中的现象为                                        。
【反思评价】丁同学指出：从环保角度，上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？        
                                                           。

小李和小王两位同学对孔雀石[Cu₂(0H)₂C0₃]受热完全分解后的产物进行探究。
问题：孔雀石[Cu₂(0H)₂C0₃]受热完全分解后生成了哪些物质?
查阅资料：(1)孔雀石加热分解后生成了水蒸气 、二氧化碳气体和一种黑色固体。
(2)无水硫酸铜遇水变成蓝色
猜想：小李根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体产物做出以下猜想：
可能是碳，②可能是氧化铜，③可能是碳和氧化铜的混合物。
他做出以上猜想的依据是  ▲ 
设计实验：   
实验Ⅰ：按下图进行实验，证明分解产物中有H₂O 和C0₂

以上装置的连接顺序是：a接  ▲ ，  ▲ 接  ▲ （填字母编号）
实验Ⅱ：为验证猜想，他们设计如下实验方案：向盛有少量黑色固体的试管中加入足量的
稀硫酸，振荡，待完全反应后静置观察现象。
现象和结论：
实验Ⅰ中：U型管中的无水硫酸铜变成蓝色，证明产物中有  ▲ ；
证明产物中有C0₂的现象是  ▲  ，反应的化学方程式为  ▲ 。
实验Ⅱ中：因为有 ▲ 现象，所以猜想②正确。
孔雀石受热分解的化学方程式为  ▲ 

化学实验操作的先后顺序和试剂的用量常常影响实验的结果。
（1）按操作的先后顺序填空（填序号）：
①给试管中的药品加热时，先          ，后            。
A.对准药品部位加热    B.均匀预热
②实验室制备气体时，先         ，后            。
A.检查装置的气密性        B.加入药品
（2）小菌认为NaOH溶液和H₂SO₄溶液混合时没有明显的现象，无法说明二者是否发生了反应。
①她设计下图实验证明二者之间确实发生了反应，所用的试剂有NaOH溶液H₂SO₄溶液,CuSO₄溶液。请在箭头上方的括号中填入试剂名称，并用“少量”、“足量”等指明试剂的用量。

②如果把CuSO₄溶液换成另一种试剂，只要各试剂的用量适当，则不管加入试剂的顺序如何，都能证明二者发生了反应，这种试剂是                        。

(8分)某化学课外兴趣小组通过查阅资料知道过氧化钠(Na₂O₂)能与水反应生成氢氧化钠和氧气，于是他们做了以下探究实验。
实验1：向包有过氧化钠粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。
请你对脱脂棉燃烧的原因进行分析_______。
实验2：向盛有过氧化钠粉末的试管中加入水，充分反应后，取试管中的少量溶液放入另一小试管中加入几滴无色酚酞试液，溶液变红，过了一会，红色又褪去了。
【提出问题】溶液为什么先变红，过了一会，红色又褪去了呢?
【猜想】甲同学认为是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故。乙同学认为甲同学的猜想不正确，理由是_____________________。
【查阅资料】①滴加酚酞呈现红色的溶液遇到H₂O₂时，H₂O₂可以破坏酚酞的结构，使酚酞在碱性溶液中不能再显红色；②酚酞在稀碱性溶液中稳定显红色，而在浓氢氧化钠等溶液中显红色后又褪色。
【猜想】通过查阅资料后，该兴趣小组对溶液的红色褪去的主要原凶义进行了猜想。
猜想A：过氧化钠与水反应可能生成了H₂O₂；猜想B：生成的氢氧化钠溶液可能太浓。
【实验探究】请你将下列实验方案填写完整。

猜想	实验操作	实验现象	结论
A	取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中，_____ ___________________________________________	_________________	猜想A 正确
B	取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中， ________________________________________	________________	猜想B 错误

 
【得出结论】根据实验分析，过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外，还存在另一反应，则另一反应的化学方程式为____________________________________。

(12分)化学实验是学习化学的基础，请根据下列装置图回答问题。

A                      B                          C
(1)写出仪器a、b的名称_______；b_______。
(2)写出A图中产生气体的化学方程式____________________________。
(3)B图中，把二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中，下层蜡烛先灭，说明二氧化碳具有_______、_______和_______性质。这一性质在实际生活中的应用为_______。
(4)C图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是_______。
(5)小明按C图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是_______。
(6)小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝(镁条和铁丝直径均为0.4mm)放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请你分析回答：

物质	镁条	含碳0.05％的铁丝	含碳0.2％的铁丝	含碳0.6％的铁丝
燃烧时 的现象	剧烈燃烧，发出 耀眼白光，无火星	剧烈燃烧 极少火星	剧烈燃烧 少量火星	(未填)

 

金属钠很软，可以用刀切割。切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽。钠是热和电的良导体。钠的密度是0.97g/cm³，比水的密度小，钠的熔点是97.81℃，沸点是882.9℃。将金属钠放入水中，可以反应生成NaOH和H₂；钠跟氧气混合加热生成淡黄色的过氧化钠（Na₂O₂）固体，钠跟CO₂在加热条件下反应生成碳酸钠和单质碳。
（1）试写出钠跟水反应的化学方程式    　　　　　　　　　　　　　　　　　   
（2）小刘同学用图A装置做钠跟氧气反应实验，观察到生成物中出现黑色固体，则该黑色固体是      （填化学式），试写出相应的化学反应方程式  　　　　　　      
_________________________________。

（3）为了探究黑色固体成分，小刘同学进行了下列探究。探究反应中CO₂的
猜想①：CO₂的来源于   　　　　　　；猜想②：CO₂的来源于 　　　    ；
在上述两种来源中，       （填序号）是CO₂的主要来源。用图B和C装置实验的目的是　　                                          　　。

下列A ~ F是初中化学中的六个实验，请按要求填空：

（1）D实验中烧杯③的作用是          ，F实验中搅拌的目的是                。
（2）B实验中红磷燃烧的化学方程式为                                         ，实验说明氧气的体积约占空气的         ，实验成功的关键是              （填序号）。
①装置气密性好；②实验前夹紧止水夹；③红磷过量或足量；④冷却后再打开止水夹；⑤要选用教室内的空气。
（3）E实验的全过程观察到的现象是                                           
                                ；发生反应化学方程式为                    。
（4）上述实验中能达到实验目的且正确的是                （填字母）。

三聚氰胺（化学式为C₃H₆N₆）是一种白色结晶粉末，无气味，低毒，对人体有着某种危害作用，在有机化工中用途广泛；因其含氮量高，而俗称“蛋白精”。2008年卫生部查明，不法分子为了提高婴幼儿奶粉中的蛋白质含量而加入三聚氰胺，导致发生多起婴幼儿泌尿系统结石病例，在社会上引起了广泛关注。某化学兴趣小组的同学欲探究三聚氰胺的制取原理：
【查阅资料】
（1）目前，化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺。即以尿素[化学式：CO(NH₂)₂]为反应物，硅胶为催化剂，在380℃至400℃的温度下，沸腾反应、冷凝得到三聚氰胺，同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味。
（2）NO是无色气体，不溶于水，在空气中能迅速氧化为红色NO₂气体。
【提出问题】
反应生成的两种气体是什么？
【假设猜想】
根据资料及反应物质判断，生成的两种气体可能是：
①二氧化碳和水蒸气；     ②二氧化碳和氨气；
③二氧化碳和氮气；      ④二氧化碳和二氧化氮；
• • • • • •
提出以上猜想的依据是　　　　                 ；
你认为合理的猜想是（填序号　　　　 ，理由是 　　　　                          
【设计实验】
同学们在老师的指导下，设计下图所示实验摸拟制取三聚氰胺，并验证猜想。

A装置的作用是使生成的三聚氰胺迅速凝华而与气体分离。
【实验现象和分析】
（1）实验观察到B中棉花变红，则证明生成了 　　　　 ，同时看到D中________________现象，说明还生成了二氧化碳。
（2）C中浓硫酸的作用是　　　　 。
【实验结论】
根据资料和实验现象分析可知，用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为   
___________________________________________________________。

端午阳节后，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溶液部分变质 
你的新猜想：                                      。
【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溶液部分变质

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是：________。【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                      。