初中化学探究题

酶的催化效率不仅与温度、酸碱度有关，还与离子种类有关，如氯离子（ $C{l}^{-}$）能提高唾液淀粉酶的催化效率，铜离子（ $C{u}^{2+}$）能降低唾液淀粉酶的催化效率，钠离子（ $N{a}^{+}$）对唾液淀粉酶的催化效率无影响．为了进一步探究硫酸根离子（ $S{O_4}^{2-}$）能否提高唾液淀粉酶的催化效率，小柯进行了如下实验：
第1步：取2支洁净的试管，按下表中从左到右的顺序将药品加入到相应的试管中．

试管号	1%淀粉溶液	1%稀硫酸	蒸馏水	碘液
1	2 $mL$	0	1 $mL$	2滴
2	2 $mL$	1 $mL$	0	2滴

第3步：将2支试管同时进行37℃的水浴加热，观察并记录现象．
（1）小柯的实验还不能确定硫酸根离子（ $S{O_4}^{2-}$）能否提高唾液淀粉酶的催化效率，需作如何改进？答：．
（2）如果硫酸根离子（ $S{O_4}^{2-}$）能提高唾液淀粉酶的催化效率，那么小柯改进实验后的现象应是．
（3）第3步操作中，另有一同学小妍把2支试管同时分别握在左、右手心里，也达到了相同的实验效果．请分析小妍这种做法的优点：．

某化学兴趣小组的同学选定稀硫酸和氢氧化钡溶液做中和反应实验．在烧杯中加入一定量的氢氧化钡溶液后滴入几滴酚酞试液，再向烧杯中加入一定量的稀硫酸．用玻璃棒充分搅拌后过滤，得白色沉淀和无色液体．
【提出问题】无色液体是什么物质？（不考虑指示剂）
【猜想】肖明：无色液体是水；王岩：无色液体是 $Ba{\left(OH\right)}_{2_{}}$溶液；李丽认为无色液体可能是溶液．
【实验探究】（1）如果你是小组成员之一，你认为肖明猜想的理由是．
（2）王岩的猜想是否正确？理由是．
（3）填写李丽的猜想，并针对她的猜想，请你设计实验验证是否正确

实验步骤	实验现象及结论

用氢气还原氧化铜的方法测定某氧化铜样品的纯度（杂质不与氢气反应），同学们设计了以下实验装置，准确称取15克干燥样品进行实验．

（1）在实验中，乙装置的作用是．
（2）准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表：

	装置丙	装置丁
反应前	48.8克	161.2克
反应后	46.5克	163.9克

小丽想根据装置丁的质量变化进行计算，请帮小丽求出氧化铜样品的纯度（写出计算过程）．
（3）比较两种计算结果，请解析导致这一结果的原因可能是．

A．

装置的气密性不好

B．

空气中的水分被丁处浓硫酸吸收

C．

通入的氢气量不足

D．

空气中的二氧化碳被丁处浓硫酸吸收．

2012年1月，广西河池宜州市境内龙江河发生了镉浓度超标事件。根据该事件某化学活动小组开展了一次关于金属镉与铜、银活动性顺序的探究及镉污染事故处理方法的研讨活动。
查阅资料：①镉（Cd）是一种银白色金属，在化合物中通常表现为+2价  ②水体中镉元素通常以氯化镉的形式存在      ③氯化镉能溶于水，氢氧化镉难溶于水
（一）金属镉与铜、银活动性顺序的探究

实验步骤	实验现象	实验结论
取适量镉、铜、银于试管中，加入足量	镉表面有气泡产生，铜、银表面无气泡产生	镉的活动性顺序大于铜与银
取适量铜于试管中，加入少量硝酸银溶液	， 。	铜的活动性顺序大于银

实验结论：活动性顺序：镉〉铜〉银
（二）对镉污染事故处理方法的讨论
小聪认为可用向受污染河段抛撒过量烧碱固体的方法除去氯化镉，反应原理用化学方程式表示为。小敏认为该方案虽然有效，但有缺陷，原因是。受小聪与小敏启发，你认为可以用（写俗称）代替烧碱。

在古代，人们常用贝壳（主要成分是碳酸钙，杂质不参加反应且不溶于水）和纯碱为原料制取烧碱，某小组同学按图所示流程进行实验，请你参与讨论并回答相关问题．

（1）贝壳高温煅烧时，发生反应的化学方程式是；
（2）操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有烧杯、、玻璃棒；
（3）溶液蒸发结晶得到固体C的过程中，常用玻璃棒搅拌，其目的是；
【问题与发现】该小组同学所得到固体C一定是纯净的NaOH吗？
【猜想与假设】根据反应原理，甲、乙、丙三位同学提出以下猜想：
甲：纯净的 $NaOH$

乙： $NaOH$和 $N{a}_{2}C{O}_3$的混合物
丙： $NaOH$和 $Ca(OH{)}_2$的混合物
【探究与验证】甲、乙、丙三位同学分别设计下列方案，对自己的猜想进行验证．实验操作、现象和结论如下表，请参与他们的探究并完成所缺内容．

	实验操作	现象	结论
甲	取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴酚酞试液	溶液变红	猜想成立
乙	取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加足量	无气泡产生	猜想不成立
丙	取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴饱和溶液		猜想成立

某兴趣小组对食用纯碱和食用小苏打两种粉末进行以下探究．
[查阅资料]

名称	食用纯碱	食用小苏打
主要成分	$N{a}_{2}C{O}_3$	$NaHC{O}_3$
酸碱性	水溶液显碱性	水溶液显碱性
热稳定性	受热不分解	270℃时完全分解为碳酸钠、二氧化碳、水

（1）探究两者水溶液酸碱性的差异
小明分别向等浓度的两种溶液中滴入酚酞试液，发现两者都变色，但食用纯碱溶液中颜色更深，由此推测可能溶液碱性更强．小欢认为要比较两种溶液的碱性强弱，可直接用进行测定．
（2）验证两种粉末的稳定性
在老师的指导下，该小组按如图1装置进行实验操作，观察到（填"甲"或"乙"）烧杯中澄清石灰水变浑浊，试管中发生反应的化学方程式为，装置中棉花的作用是．
（3）测定食用纯碱粉末的纯度
取食用纯碱粉末试样，利用如图2装置进行实验测定．

数据记录如下：

称量项目	称量时间	质量/g
试样		11.0
装置+稀盐酸		160.0
装置+稀盐酸+试样	反应开始后20s	167.0
装置+稀盐酸+试样	反应开始后30s	166.6
装置+稀盐酸+试样	反应开始后90s	166.6

②通过计算确定食用纯碱粉末中 $N{a}_{2}C{O}_3$的质量分数．（写出计算过程，结果保留一位小数．）
③如果测得的结果比实际纯度高，可能的原因是．（答一种即可）

某品牌纯碱中含有少量氯化钠．某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数），组内一同学设计了如下实验：
【设计实验方案】
实验装置（如图2所示，固定装置略去）；

需要测定的实验数据：纯碱样品的质量；实验前、后装置（包括氢氧化钠固体）的总质量．
（1） $A$装置中反应的化学方程式为；为了保证纯碱样品中的碳酸钠完全反应，其操作是．
（2） $B$装置的作用是； $C$装置中反应的化学方程式为．
（3）补充 $D$装置（简要叙述或画出装置示意图）．
【交流与表达】
（4）有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低，原因是．
（5）为了克服图2装置的不足，有同学提出，还应增加图1装置与 $A$装置连接（ $A$装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞），在反应前、后用图1装置分两次缓缓鼓入足量空气．
①反应前，断开 $B$、 $C$装置之间的连接，用图1装置鼓入空气的作用是；
②反应后，用图1装置鼓入空气的作用是；
③在 $A$装置中的反应发生时，开关 $R$处于关闭状态，其原因是．
【数据处理】
（6）称得的纯碱样品质量为10.8 $g$，实验前、后 $C$装置的总质量分别为75.2 $g$和79.6 $g$，纯碱的纯度为%（计算结果保留小数点后一位）．
【反思与评价】
（7）能否用稀盐酸代替稀硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是．
（8）改进后的实验装置能减少测定的误差，原因是①反应生成的 $C{O}_2$尽可能被 $C$装置吸收；②．

．小明设计了图1所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答：

⑴该装置的不足之处是                     。
⑵实验开始时，先要进行的操作是
（选填序号：①加热 ②通一氧化碳）。
⑶实验过程中，B处反应的化学方程式是      。
Ⅱ．为分离A装置中反应排出的一氧化碳和二氧化碳，小明又设计了图2的装置（铁架台、铁夹等装置已略去，a、b为活塞）。

⑴当关闭活塞b，打开活塞a时，可分离得到        （写化学式,下同）。
⑵然后关闭活塞a，再打开活塞b，又可分离得到      。
Ⅲ．对于A装置中反应后得到的红色固体（此时氧化铜已全部反应完），
小明进行了以下探究
【查阅资料】①氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜，还可能生成氧化亚铜（化学式为Cu₂O）。②Cu₂O是不溶于水的红色固体，在酸性溶液中，可发生反应生成Cu²⁺和Cu。
【提出猜想】氧化铜经一氧化碳还原所得到的红色固体中除Cu外还可能含有Cu₂O。
【进行实验】小明设计了一个最简单的实验方案证明自己的猜想。

实验步骤
实验现象与结论
化学方程式

金属用途广泛，其结构和性质等是化学的重要研究内容．

（1）如图是铝的原子结构示意图．下列说法不正确的是．

A．	铝原子的质子数为13
B．	在化合物中铝通常显+3价
C．	铝是地壳中含量最多的元素
D．	铝可作导线是由于它具有良好的导电性

（2）某化学小组用一定量的 $AgN{O}_3$和 $Cu（N{O}_3{）}_2$混合溶液进行了如图实验，并对溶液 $A$和固体 $B$的成分进行了分析和研究．

【提出问题】溶液 $A$中的溶质可能有哪些？
【做出猜想】
①只有 $Zn(N{O}_3{)}_2$   ② $Zn(N{O}_3{)}_2、AgN{O}_3$   ③ $Zn(N{O}_3{)}_2、Cu(N{O}_3{)}_2$   ④ $Zn(N{O}_3{)}_2、Cu(N{O}_3{)}_2、AgN{O}_3$

【交流讨论】不合理的猜想是（填标号），其理由是．
【实验探究】若猜想①成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整．

实验步骤	现象	有关反应的化学方程式
取少量固体B，滴加	有气泡产生

（3）下图是工业炼铁示意图。其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和 ；有铁生成的化学方程式为。

（4）某工厂利用废铁屑与废硫酸起反应来制取硫酸亚铁．现有废硫酸49t（ $H_{2}S{O}_4$的质量分数为10%），与足量的废铁屑起反应，可生产硫酸亚铁的质量是多少？

小红和她的同学学习了金属活动性及稀硫酸的一些性质后，对铜与浓硫酸能否发生反应产生了兴趣，并进行了如下探究：
【提出问题】猜想Ⅰ：铜与浓硫酸不能反应；
猜想Ⅱ：铜与浓硫酸能反应，且可能生成氢气。
【实验探究】实验Ⅰ：在一支试管中加入一小片铜，再加入少量的浓硫酸，放置一段时间，试管中无现象；
实验Ⅱ：再给上述试管加热，试管中产生有刺激性气味的气体，将反应后的溶液小心地注入到盛有少量水的烧杯中，溶液呈现出明显的蓝色。
【分析猜想】（1）溶液呈蓝色，说明生成了

（2）根据实验现象及已有的知识推断，产生的气体不可能是氢气，很可能是一种含硫元素的气体。
【查阅资料】（1）常见的含硫元素的气体有二氧化硫和硫化氢。
（2）二氧化硫和二氧化碳相似，都能和氢氧化钠等碱溶液反应生成盐和水。
（3）二氧化硫能使品红溶液褪色，加热，又能恢复原来的红色。硫化氢不能使品红溶液褪色。
（4）二氧化硫和硫化氢均有毒。
【实验探究】为了检验产生的有刺激性气味的气体的成分，小红和她的同学进一步实验：将产生的气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热，溶液又恢复了红色。
【实验结论】（1）在常温下，铜与浓硫酸不能反应
（2）在加热条件下铜与浓硫酸反应产生的气体是，此反应还生成了水，请写出该反应的化学方程式；
（3）浓硫酸与铜加热时能反应，而稀硫酸与铜即使加热也不能反应，由此说明：物质的化学性质除了与物质本身的性质有关外，还可能与溶液中溶质的有关。
【拓展延伸】为了防止污染空气，小红和她的同学采用氢氧化钠溶液来吸收多余的气体，请写出该反应的化学方程式。

某化学实验小组欲探究盐酸、氢氧化钙的化学性质，取8支试管分别用A﹣H编号后，做如下实验．

（1）实验中观察到有气泡出现的试管是，有沉淀生成的试管是．
（2）写出实验中无明显现象产生的试管中发生的化学方程式　.

（3）实验后某试管中为红色溶液，当向其中加入过量的后，溶液变为蓝色．由此推断，该试管中最初盛有的物质是．
（4）实验后某试管的底部有白色固体，过滤后向滤液中滴加盐酸，一段时间后有气泡冒出，则该滤液中的溶质是.

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】这两瓶试剂分别是什么 $？$
【查阅资料】
①碱性的亚硫酸钠 $\left(N{a}_{2}S{O}_3\right)$溶液、 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液都能与中性的 $CaC{l}_2$溶液发生复分解反应,产生白色沉淀.

② $N{a}_{2}S{O}_3+2HCl=2NaCl+S{O}_2\uparrow +H_{2}O$.
③ $C{O}_2$与 $S{O}_2$均可以使澄清石灰水变浑浊, $S{O}_2$是一种有刺激性气味的气体.

【作出猜想】4、5号溶液可能分别是 $NaO{H}_{、}N{a}_{2}C{O_3}_{、}N{a}_{2}S{O}_3$或 $NaCl$溶液中的一种.
【实施方案】取少量4、5号溶液分别于试管中,然后分别进行下列三组实验.
实验1:在两支试管中分别滴入上述七种溶液中的号溶液,两试管中的溶液均变成红色,说明4、5号溶液均不可能是上述猜想中的溶液.
实验2:在两支试管中分别滴入上述七种溶液中的3号溶液,两试管中均产生白色沉淀,4、5号溶液可能分别是 $N{a}_{2}S{O}_3$溶液和 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液中的一种.写出其中一个反应的化学方程式.

实验3:在两支试管中分别滴入上述七种溶液中的2号溶液,在盛4号溶液的试管中有现象,说明4号是 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液;在盛5号溶液的试管中有 $CaC{l}_2$现象,说明5号是 $N{a}_{2}S{O}_3$溶液.
【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.请你利用上述图中的试剂设计鉴定实验方案,完成实验报告.

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.

小明同学想研究一氧化碳的还原性，通过查阅资料知道：草酸（H₂C₂O₄）与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为： $H_2{C}_2{O}_4=CO\uparrow +C{O}_2\uparrow +H_{2}O$。
于是他设计了下图的实验装置，结合装置回答下列问题：

（1）图A是用草酸制取CO的反应装置，你认为应选择（填"甲"、"乙"或"丙"）装置；（2）装置C的作用是；
（3）装置D中反应的化学方程式为；
（4）为检验装置D中产生的气体，E装置中的液体应为；
（5）装置F中酒精灯的作用是。

某化学课堂围绕"酸碱中和反应"，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀 $H_{2}S{O}_4$加入到盛有 $NaOH$溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式。
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】针对疑问，太家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下：
猜想一：只有 $N{a}_{2}S{O}_4$

猜想二：有 $N{a}_{2}S{O}_4$和 $H_{2}S{O}_4$

猜想三：有 $N{a}_{2}S{O}_4$和 $NaOH$

猜想四：有 $N{a}_{2}S{O}_4$、 $H_{2}S{O}_4$和 $NaOH$

乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是        
【实验探究】（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴 $CuS{O}_4$溶液，无明显变化，溶液中一定没有。
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的 $pH$试纸、铜片、 $BaC{l}_2$溶液、 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液，进行如下三个方案的探究。

实验方案	测溶液 $pH$	滴加 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液	滴加 $BaC{l}_2$溶液
实验操作
实验现象	试纸变色，对比比色卡， $pH$＜7		产生白色沉淀
实验结论	溶液中有 $H_{2}S{O}_4$	溶液中有 $H_{2}S{O}_4$	溶液中有 $H_{2}S{O}_4$

【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定。
【实验探究】同时指出（2）中存在两处明显错误，请大家反思。同学们经过反思发现了这两处错误：
（1）实验操作中的错误是。
（2）实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是。

下图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验,仔细分析后回答下列问题:

（1）描述 $A$中的实验现象.

（2）写出 $C$中反应的化学方程式.

（3）要证明 $C{u}_{、}F{e}_{、}Ag$的活动性顺序,至少要做的实验是(填序号).
（4）开始反应后 $D$中溶液逐渐变为黄色,原因是.