初中化学探究题

有三种白色粉末．分别是碳酸钡、硫酸钡和碳酸钠。请设计一个实验方案．把这 三种粉末区分开来。叙述实验操作、预期现象和结论。
(实验室仅提供了稀HCl、Na₂S0₄溶液、蒸馏水以及常用的实验仪器。)

实验操作	预期现象与结论

 

蛋白质是人体必需的重要营养成分之一，是构成人体细胞的基础物质。鸡蛋清中含有蛋白质，用鸡蛋清做下面的实验，可以从中了解蛋白质的一些特性。

（1）实验室给你提供了下列仪器，请选用合适的仪器完成指定的实验。
①要制取较多的O₂用来探究其性质（要求制取过程中可以添加反应物），组装气体发生装置需要的仪器是___ ___（填序号），收集氧气应采取___ _____法。
②提纯粗盐时，过滤需要选用上述仪器中的_____ ____（填序号），除此之外还缺少的仪器是____ _____、____ ______（填名称）。
（2）美羊羊同学在购买回的袋装薯片中发现还有一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样，撕开小袋，发现里面的固体粉末有少许是棕红色的，大多数是灰白色的。经过分析，她认为棕红色粉末是Fe₂O₃，灰白色粉末应该含有CaCO₃和Fe，为验证自己的判断，美羊羊同学打算进行实验探究，请你一同参与。
【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO₃和Fe。
【实验设计】装置如下图所示：
【实验预测与分析】
①若要证实样品中含有CaCO₃，观察到的实验现象是_______ ____________，B中发生反应的化学方程式为___ _____。
②若要证实样品中含有Fe，E中应观察到的现象是____ _________，此时C装置的作用是____ ____________。
③看了美羊羊同学的分析结论，有同学认为小袋内灰白色粉末中还应该有别的物质，请你写出其中一种物质的化学式__________。

某化学课外兴趣小组探究氢气还原氧化铜的反应，有如下实验装置：

⑴上述A装置可用于实验室制取氢气和二氧化碳，请分别写出实验室制取氢气和二氧化碳的化学方程式                            ；                                   。
⑵请你参与探究氢气还原氧化铜得到的红色固体的成分，完成下列各题：
已知信息：Ⅰ．Cu和Cu₂O均为不溶于水的红色固体；Ⅱ．Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O
提出问题：红色固体含有什么物质？
①猜想假设：
假设一：红色固体只含有Cu；假设二：红色固体只含Cu₂O；
假设三：                                  （请补充完成假设三）。
②实验探究：（填写表中空格）

实验操作	实验现象	实验结论
a．取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中	无明显现象	假设        成立
b．取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中		假设二和假设三均成立

 
③数据处理：甲同学称取Wg红色固体加入到足量硫酸溶液中使其充分反应后，     （填操作名称）、洗涤、干燥，称量剩余红色固体质量为mg，通过计算，若m       （选填>、<或=），则假设二成立；若m       （选填>、<或=），则假设三成立。
④交流与反思：只要假设合理，实验方法正确，根据实验现象和数据就能得出结论。

小林、小军和小明在实验室用右图装置做CaCO₃受热分解的实验，加热一段时问后，他们对试管内固体的成分进行探究。
【提出问题】加热CaCO₃后试管内的固体成分是什么?
【建立假设】小林的假设：CaCO₃未分解，固体成分为CaCO₃；
小军的假设：CaCO₃完全分解，固体成分为          ；
小明的假设：CaCO₃部分分解，固体成分为          。
【收集证据】(1)小军取少量固体于试管中，加适量水振荡后静置，再滴
几滴无色酚酞试液，溶液变红。可知小军加水时发生反应的
化学方程 式为————————。
(2)小明向小军实验后的试管中滴加过量稀盐酸，发现有气泡生成。
【获得结论】通过实验可知        的假设是成立的。
【交流与评价】实验结束后，在组内交流讨论过程中部分同学提出：在实验中若增加下列仪器中的         （填编号）就可以直接根据实验现象判断CaCO₃是否分解。

小军同学在学习酸碱盐有关知识时，对一些沉淀物质的颜色产生了兴趣。老师告诉他氢氧化铜是蓝色、氢氧化铁是红褐色，让他自己探究氢氧化亚铁的颜色。下面请你和他一起探究。
[查阅资料]
（1）铁有两种氢氧化物，它们可以分别由相对应的可溶性盐与碱溶液反应而制得。
（2）氢氧化亚铁在空气中立即被氧化。
（3）硫酸铜溶液是蓝色，硫酸亚铁溶液是浅绿色。
[提出猜想]
氢氧化亚铁是浅绿色。
[实验过程]
在2支试管里分别加入少量FeCl₃和FeSO₄溶液，然后滴入NaOH溶液，观察现象。请补充完成下表：

	FeCl3溶液	FeSO4溶液
滴入NaOH溶液的现象	生成红褐色沉淀	先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀。
化学方程式	基本反应类型属于         反应。	FeSO4+2NaOH = Fe(OH)2↓+Na2SO4 Fe(OH)2 +        +  H2O =         (完成并配平此方程)

 
[学习交流]
（1）氢氧化亚铁是           色而不是浅绿色。
（2）小军联系到CO₂与C的反应，认为FeCl₃溶液可以转化为FeCl₂溶液。你认为小军的理由是                                                                。

小华同学用排水法收集了一大瓶沼气池中气体(图1中的A)，为了弄清它的成分，进行了有关实验。请你与他一起完成以下探究活动：
【对气体猜想】猜想I：全部是CH₄；   猜想Ⅱ：全部是CO；
猜想Ⅲ：是CO和CO₂的混合气体； 猜想Ⅳ：是CH₄和CO₂的混合气体。
【实验和推断】将A中的气体依次通入B、C中，在D处点燃。
    
A          B           C        D        ①       ②       ③
图1                                图2
(1)要将A中的气体通入后面的装置中，应选图2中的         (填序号)“注水装置”。
(2)若B中石灰水变浑浊，则说明A中的气体中含有              气体。
(3)装置C作用是                             。
(4)若D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊，且B中无明显现象，则“猜想    ”可能成立；若D处倒扣的是干冷的大烧杯，杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想I、Ⅳ”可能成立，另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有CH₄，理由是          
                                   ；要排除这种干扰可采取的措施是            
                                              。
(5)采取(4)中的排除干扰措施后：若D处分别倒扣干冷的烧杯和涂石灰水的烧杯，分别出现水雾和浑浊，且B中也出现浑浊，则证明“猜想          ”成立。

细心的同学发现在加热硫酸铜晶体时，会闻到刺激性气味，这引起了同学们的兴趣。难道生成的硫酸铜粉末受热后还能分解？那分解的产物是什么呢？
通过查阅资料，同学们了解到：
1、硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体。气体是由SO₂、SO₃、O₂中的一种或几种。受热时
温度不同，生成的气体成分也不同。
2、SO₂、SO₃都能被碱石灰吸收。
3、SO₂、SO₃都能被氢氧化钠溶液吸收。
【提出猜想】根据质量守恒定律猜测气体的成分：
I． 只含   ▲  一种；    II．含有SO₂、O₂二种；   III．含有SO₂、SO₃、O₂三种。
【设计实验】利用下图装置加热硫酸铜粉末直至完全分解

A                   B          C        D
【获取事实】
（1）用带火星的木条伸入集气瓶D，发现木条能复燃，说明气体中含有   ▲  。
（2）已知硫酸铜粉末质量为10.0克，完全分解后，各装置的质量变化关系如下表所示：

装置	A（试管+粉末）	B	C
反应前	42.0克	75.0克	140.0克
反应后	37.0克	79.5克	140.0克

 
请通过计算，推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式是哪一个 ？   ▲     
A.3CuSO₄△3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑    B. 4CuSO₄△4CuO+2SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑
C.5CuSO₄△5CuO+SO₃↑+4SO₂↑+2O₂ ↑   D. 6CuSO₄△6CuO+4SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑

下图甲是氢气和氧化铜反应的实验，下图乙是木炭和氧化铁反应的实验。

(1)、在上述两个实验中，氢气和木炭表现出相同的化学性质是         性。
(2)、实验步骤的先后次序非常重要，比如甲实验中，反应前必须先通氢气后点燃酒精灯，否则易发生爆炸；反应结束后必须先         后         ，否则生成的红色的铜会变成黑色。
(3)、某同学正确操作做完乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色，取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，但她惊讶地发现黑色粉末没有溶解，试管中 也未产生预期的气泡，这说明该反应并没有生成               
(4)、该同学查阅资料，得到关于铁的氧化物如下信息：

根据以上信息，试写出乙实验试管中反应的化学方程式                                        
经分析后，该同学试着提高反应温度后，实验出现了预期的现象。
                                                               

为了减轻酸雨的危害，我国研发了“海水法烟气脱硫工艺”。其工艺流程大致是：
I、从高处喷淋下的海水(pH=8.1-8.3)洗脱从下而上燃煤烟气中的SO₂, (SO₂+H₂O=H₂SO₃ H₂SO₃是弱酸），海水变为弱酸性；
Ⅱ、.将洗过烟气后的海水与氧气充分接触，发生下列反应：
4NaC1＋O₂十2H₂SO₃ ==2Na₂SO₄＋4HC1
III.再将与氧气充分接触的海水跟大量天然海水混合等措施，使各项指标接近天然海水后再排放。
(1)、在坐标图中画出“海水法烟气脱硫工艺”全过程中海水的pH依次变化大致趋势。
(2)、工艺流程中天然海水接触烟气后变为弱酸性，这说明在此过程中海水中的      离子和H₂SO₃电离出的氢离子发生了反应。
(3)、若要测定海水中Na₂SO₄含量，实验操作步骤是：
取少量被测海水，测定            、加入足量的           溶液（写化学式）、再加入稀硝酸、过滤、洗涤、烘干、称量沉淀质量。

某同学看到装有薯片的包装袋总是鼓鼓的，里面充有气体，他进行了如下探究：

（1）他提出的问题是        。
（2）其他同学一致认为该实验方案是不合理的，正确的实验方案是：将收集的气体     ，观察现象。

某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠（Na₂O₂）颗粒的装置”感到非常好奇，设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂？与人呼出的哪种气体发生反应？
【查阅资料】① 人呼出的气体中主要成分是N₂、O₂、CO₂和水蒸气等。
② CO₂ + 2NaOH        Na₂CO₃ + H₂O。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N₂或CO₂或水蒸气反应并生成氧气。
【进行实验】
实验Ⅰ：验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。
（1）实验操作如右图所示。

（2）实验现象及结论：观察到________现象，判断过氧化钠与氮气没有发生反应。
实验Ⅱ：验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。
（1）同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。其中A装置的作用是________，发生的变化是________变化。

（2）实验现象及结论：带火星的木条复燃；过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ：验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
（1）同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。

（2）实验记录

实验操作	主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性。 向装置中加入药品。		装置的气密性良好。
②	打开分液漏斗活塞，向A装置中缓慢加入稀盐酸。	A装置中观察到的现象有________，C装置中有气泡出现。	A装置中发生反应的化学方程式为________； C装置作用是_______。
③	一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。	带火星的木条复燃。	过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。

 
【实验反思】
（1）根据实验Ⅱ和Ⅲ，过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后，还产生了另一种物质，该物质是________（填“单质”或“化合物”）。
（2）某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问：该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应，你认为他的理由是________。

甲、乙两位同学分别用如图所示装置进行实验。

（1）甲同学验证燃烧的条件。取一小块白磷放入广口瓶中，一段时间白磷没有燃烧，然后从分液漏斗中加入适量的________，白磷仍然没有燃烧，再从a管通入________，白磷发生燃烧，该实验________（填“能”或“不能”）证明可燃物燃烧需要与氧气接触、温度达到着火点这两个条件。
（2）乙同学验证二氧化碳与水的反应。为验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳，应该采取的实验操作顺序是________（填序号，可重复选用）。
① 从b端通氮气          ② 从分液漏斗中滴加适量水
③ 从a端通二氧化碳      ④ 将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中

某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验，并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】小华查阅资料，得到关于铁的氧化物如下信息：

铁的氧化物	Fe2O3	Fe3O4	FeO
颜色	红	黑	黑
物理性质	不能被磁铁吸引	能被磁铁吸引	不能被磁铁吸引
化学性质	可溶于酸	常温下不溶于稀酸	可溶于酸，但不生成气体

 
【提出猜想】（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉。为了证明自己的猜想小明设计了如上图的实验，该实验中，小明加入的X溶液是       ；实验过程中操作Ⅰ是       这个实验基本操作。
小华根据小明的实验认定小明的猜想是错误的，理由是                         。
（2）小华根据资料提出了自己的两个猜想，请结合所学知识补充余下的一个猜想。
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】

方案	实验操作	可能的现象	结论
①	取适量黑色粉末A 用磁铁吸引		猜想①正确
②	适量黑色粉末A 用磁铁吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想②正确
③			猜想③正确

 
【反思评价】小娟认为方案②中得出的结论不正确，其理由是                     。
【得出结论】黑色粉末A是铁和氧化亚铁的混合物。
小华想测定黑色粉末A中铁的质量分数，设计了如下实验：
取8g黑色粉末A加入50g足量的稀硫酸，充分反应后称量，剩余物质的质量为57.8g，则该黑色粉末A中铁的质量分数是多少？（写出计算过程）

．(9分)海水是一种重要的自然资源。以下是我市对海水资源的部分利用。
(1)从海水中获取淡水。常用的操作方法是　　　　　　。
(2)从海水中获得氯化钠。将海水进行   可得到粗盐；为除去粗盐中含有
的SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，^-有如下操作：①溶解；②加过量的Na₂CO₃溶液； ③加过量的BaCl₂溶液；④加适量的盐酸；⑤加过量NaOH溶液；⑥蒸发结晶；⑦过滤。正确的操作顺序是            　　　　　　 。(用序号填一种合理组合)。
(3)从海水中得到金属镁。下图是从海水中提取镁的简单流程。

上述过程中，沉淀B与试剂C发生的是中和反应，则沉淀B的化学式为　　　　　　，由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。海水本身就是含有MgCl₂的溶液，它与通过步骤①、②得到的MgCl₂溶液有何不同：　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)海水“制碱”。下图是海水“制碱”的部分简单流程。

步骤Ⅲ、步骤Ⅳ反应的化学方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　    、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低。这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。