初中化学探究题

厨房中有一包无标识的白色粉末，经初步认定可能是氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种。小明对白色粉末的成分进行了探究。
[查阅资料]碳酸钠俗称       、苏打，碳酸氢钠俗称小苏打，两者都属于      （选填“酸”、“碱”、“盐”)，都能溶于水，且水溶液都呈碱性。
[实验探究]小明取适量白色粉末，配制成溶液，按表中所示实验方案进行探究。

实验步骤	实验内容	实验现象	实验结论
1	取少量溶液，滴加无色酚酞溶液	溶液变红色	白色粉末肯定不是
2	取少量溶液，滴加稀盐酸
3	取少量溶液，滴加澄清石灰水	产生白色沉淀

（1）请完成表中空格。
（2）实验步骤2中可能发生反应的化学方程式为          (写出一个即可)。实验步骤3中白色沉淀的成分是                 （填写化学式）。
[实验反思]小明实验后发现上述实验方案并不能确定白色粉末的组成。经老师指导后，小明再取少量配制的溶液滴加氯化钙溶液，没有观察到明显现象，则该白色粉末是         。

某化学兴趣小组的同学对呼吸面具的制氧原理产生好奇心，通过查阅资料得知，呼吸面具中制取氧气的主要原料是固体过氧化钠（ $N{a}_2{O}_2$）。过氧化钠分别能和二氧化碳、水反应都生成氧气，反应的化学方程式为：
$2N{a}_2{O}_2+2H_{2}O=2NaOH+O_2$↑      $2N{a}_2{O}_2+2C{O}_2=2N{a}_{2}C{O}_3+O_2$

为了测定呼吸面具中过氧化钠的质量分数，该小组的同学在老师的指导下，利用下图所示装置（固定装置一略去）开展探究，并得到正确的结论。
已知，装置 $B$中盛有饱和 $NaHC{O}_3$溶液（ $NaHC{O}_3$不与 $C{O}_2$反应），碱石灰是由固体 $NaOH$和 $CaO$组成的混合物。整套装置气密性良好，反应所需试剂均足量。

请回答下列问题：   
（1）仪器 $a$的名称是，装置 $A$的作用是；
（2）不用装置 $E$代替装置 $C$的理由是。
（3）装置 $D$中过氧化钠药品的质量为 $mg$，装置 $D$在反应前后的总质量 $n_{1}g$和 $n_{2}g$。若药品中所含杂质既不溶于水也不参加化学反应，则药品中过氧化钠的质量分数 =。

糕点疏松剂的主要成分中含有碳酸氢钠，某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行探究．
【探究实验一】碳酸氢钠溶液的酸碱性：用 $pH$试纸测得碳酸氢钠溶液的 $pH$约为10，由此得出结论是碳酸氢钠溶液呈．
【探究实验二】碳酸氢钠能否与酸反应：取少量固体放入试管中，滴加足量的稀盐酸，现象为．结论：碳酸氢钠能与酸反应．
【探究实验三】碳酸氢钠的热稳定性：取一定量的碳酸氢钠放在铜片上加热，如图所示．
（1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有水珠．
（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，加入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊．
（3）通过进一步实验来确定充分加热后的固体产物的成分．限选试剂及仪器：稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管

序号	实验操作	预期现象	结论
①	取少量加热后的固体产物放入试管A中，加入适量蒸馏水，充分振荡溶解，滴加足量，振荡，静置	产生白色沉淀	产物含 $N{a}_{2}C{O}_3$
②	取操作①后的上层清液于试管 $B$中，滴加		产物不含 $NaOH$

（4）根据上述实验结论，写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式.　                                ．

(5分)某校化学小组同学从家中带来淀粉、食盐、纯碱、泡打粉、去污粉和部分变质的熟石灰6种固体物质。老师从中取出任意3种并编号，让小组同学通过实验确认分别为哪种固体。

【查阅资料】
①该去污粉主要成分为碳酸钠和碳酸钙
② 该泡打粉的主要成分是碳酸氢钠和有机酸                  
③ 熟石灰变质的原因是因为其吸收了空气中的二氧化碳。
【实验准备】
为顺利完成任务，小组同学在老师指导下进行了如下预备实验。部分现象记录如下：

	实验1 取样，加足量水充分溶解	实验2 取样，加入适量稀盐酸
淀粉	白色浑浊，试管底部有不溶物	无明显现象
泡打粉	有气体产生，试管底部有白色不溶物	有气体产生

【实验过程】
小组同学对老师提供的三种固体进行实验探究。部分现象记录如下：

	实验1 取样，加足量水充分溶解	实验2 取样，加入适量稀盐酸	实验3 取实验1上层清液，加入3滴酚酞溶液
固体Ⅰ	有气体产生，试管底部有白色不溶物	有气体产生
固体Ⅱ	固体溶解，形成无色溶液	有气体产生	溶液变红
固体Ⅲ	有白色浑浊，试管底部有白色不溶物	有气体产生	溶液变红

【得出结论】
1．固体Ⅱ、Ⅲ加水形成的溶液pH      7 （填“>”、“<”或“=”）；
2．分析以上实验现象得知，固体Ⅰ是      ，固体Ⅱ是      。
3．小组同学通过讨论认为固体Ⅲ不能确定的物质为               。请你设计确认该固体的实验方案                             。

在一次化学实验课上，各小组同学用不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳，小明发现，相邻小组气体产生的速率比自己小组的快，于是对此现象进行探究：
此反应的化学方程式为                                         。
【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么？
【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同；②所用盐酸的溶质质量分数不同；
③还可能是…………
【设计实验】（1）验证猜想①是否成立，设计的实验是：分别取大小相同、质量相同、                    的石块，加入质量相同、溶质质量分数相同的稀盐酸进行实验。
（2）验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是                                。
【拓展延伸】上述实验中，小明采用了                   的研究方法。

某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式：        。        
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜   想】猜想一：可能是CaCl₂和Ca(OH)₂；猜想二：可能只有CaCl₂；猜想三：      。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】
实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡
实验现象：       结论：猜想一不正确
实验步骤：实验步骤取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量
实验现象：         结论：猜想二不正确，猜想三正确
【反思与拓展】（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑          。
（2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？      （填序号）

A．pH试纸

B．铜

C．紫色石蕊溶液

D．硝酸银溶液

（3）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是     （写一条）。要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的        。

某同学家中有一袋化肥，可能混入了其他化肥，且化肥包装袋上字迹模糊。该同学进行了如下探究，请你参与探究并填空：
【提出问题】该化肥中含有什么物质？
【收集信息】经询问得知，该化肥可能为铵态氮肥。
【提出猜想】该化肥所含的阴离子可能是Cl^－ 、CO₃^2－ 、SO₄^2－中的一种或几种。
【实验、记录与分析】

实验操作步骤	实验现象	实验分析
（1）取少量该化肥样品和少量熟石灰放在研钵中混合研磨		含有铵根离子
（2）另取少量该化肥样品于试管中，加入适量的水完全溶解，滴加足量的硝酸钡溶液，再滴加稀硝酸，过滤。	产生白色沉淀，沉淀不溶解	没有       存在
（3）取（2）所得滤液少量于试管中，滴加		有Cl^－

【实验结论】若该化肥中只含有一种阳离子，则其中一定含有的物质是            
       （写化学式）。

有A、B、C、D四瓶失去标签的白色粉末（均为纯净物），已知它们可能是硫酸铜、碳酸钙、氯化钾、硫酸钾中的一种。某学生的鉴别实验过程记录如下：
步骤1：取A、B、C、D四种白色粉末各一药匙，分别放入四支洁净的试管中，各加蒸馏水2 mL，振荡后静置。四支试管底部均有固体存在，只有盛放A的试管中液体呈蓝色，其他均呈无色。
步骤2：继续向盛放B、C、D的试管中加入等量的稀硫酸，只有D的试管中有气泡产生，其他均无明显变化。
请根据该学生的实验过程，回答下列问题：
①步骤1中“四支试管底部均有固体存在”，与该学生预测的“只有一支试管中有固体存在，其他试管中均为澄清溶液”的现象不同，其原因可能是                             。
②四种白色粉末只能部分被鉴别出来，分别是                            （写代号及其对应物质的化学式）。
③对尚未鉴别出来的物质，请设计实验进行确定，并填写下表。

实验操作	实验现象及结论

同学们在学习Ca(OH)₂的化学性质时，对Ca(OH)₂溶液和Na₂CO₃溶液反应后溶液中溶质的成分进行探究。请你一同探究并回答下列问题：
【提出问题】：滤液中的溶质是什么物质？溶液呈中性。
【查阅资料】：①Ca(NO₃)₂溶液呈中性。   ②Ca(NO₃)₂ +Na₂CO₃= CaCO₃↓+2NaNO₃
【猜想假设】：甲同学认为：只含有NaOH；    乙同学认为：只含有NaOH  Ca(OH)₂；
丙同学认为：含有NaOH  Ca(OH)₂  Na₂CO₃； 你认为可能含有                       。
【分析讨论】：丁同学认为     同学的猜想肯定是不合理的，理由是                                  。
【实验设计】：请你设计一个简单的实验来验证你的猜想是正确的。

实验步骤	实验现象	实验结论
取滤液于试管中		猜想正确

甲同学也针对自己的猜想进行了如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
取滤液于试管中滴加少量的稀盐酸	无明显现象	猜想正确

你认为甲同学的实验结论是否正确               （填正确或不正确），理由是                         。
【反思拓展】：在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑
                                     。

(4分)小明为探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了如下图所示的两个实验：

①实验一中，小明以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是                         ；
②实验二中，若出现                      现象，可证明铁的活动性强于铜，该反应的化学方程式为___________________________________。

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	①	FeSO4+2NaOH = Fe(OH)2↓+Na2SO4 Fe(OH)2 +   ②  +  H2O =   ③   (完成并配平此化学方程式)

【学习交流】
（1）氢氧化亚铁是     ①      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           ①                               。

同学们发现NaOH溶液与NaHCO₃溶液混合后无明显现象，产生疑问：两种物质是否发生了化学反应? 在老师的帮助下，他们通过以下探究过程证明NaHCO₃溶液与NaOH溶液发生了反应。
（1）实验准备  
①查阅资料：NaHCO₃+NaOH = Na₂CO₃+H₂O  Ca(OH)₂+ Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaOH
CaCl₂+2NaOH = Ca(OH)₂↓（微溶）+ 2NaCl    2NaHCO₃（溶液）Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
NaHCO₃+HCl =NaCl+H₂O+CO₂↑             Ca(OH)₂+NaHCO₃ = CaCO₃↓+NaOH+H₂O
②前期实验：
用一定溶质的质量分数的NaHCO₃、NaOH和Na₂CO₃三种溶液进行如下实验，为设计实验方案提供参考。

	NaHCO3溶液	NaOH溶液	Na2CO3溶液
加入稀盐酸	产生气泡	无明显变化	产生气泡
加入澄清石灰水	溶液变浑浊	无明显变化	溶液变浑浊
加入CaCl2溶液	无明显变化	溶液变浑浊	溶液变浑浊
加热溶液至沸腾，将 气体通入澄清石灰水	澄清石灰水 变浑浊	澄清石灰水 无明显变化	澄清石灰水 无明显变化

 
证明NaOH溶液与NaHCO₃溶液反应生成了Na₂CO₃
同学们选用上表实验中的药品，设计了如图所示实验，先在NaHCO₃溶液中加入A溶液，无明显现象，再滴加NaOH溶液，溶液变浑浊，则A溶液是_________________。 有同学提出这个实验不足以证明有Na₂CO₃生成，其理由是______________________________________。为了证明有Na₂CO₃生成，需要继续进行的操作是：取少量反应后的滤渣加入足量的      ___________  ，若产生无色气体证明有Na₂CO₃生成，反之则没有。

 

某化学课堂围绕，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H₂SO₄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Na₂SO₄             猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄
猜想三：有Na₂SO₄和NaOH         猜想四：有Na₂SO₄、H₂SO₄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CuSO₄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、BaC1₂溶液、Na₂CO₃溶液，进行如下三个方案的探究．

实验方案	测溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2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H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

 
【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．同时指出【实验探究】（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　                         　。

金属铁、铝、铜在生产和生活中有广泛的应用。
（1）地壳中含量最多的金属元素是             。
（2）金属铜做导线是利用其延展性和             性。
（3）铁是应用最广泛的金属。工业常用赤铁矿（主要成分Fe₂O₃）和一氧化碳在高温条件下炼铁，该反应的化学方程式为_                               。
（4）实验室中用如下实验来研究铁、铝、铜三种金属活动顺序及其在活动顺序表中相对氢的位置。

①乙实验的现象为_______________________________________________
②若将上述实验之一替换掉一种药品，即可达成实验目的。说明具体的改进方法：________________________________________________
③按如图实验结束后，将乙、丙实验后的剩余物倾倒至一个烧杯中，充分反应。然后将甲实验的剩余物倒入此烧杯，无气泡产生。以下说法正确的是________(填序号) 。

A．最后烧杯中的溶液不可能是无色的

B．乙实验中，CuSO4溶液一定是过量的

C．乙、丙混合过程中，可能没有发生化学反应

D．最后烧杯中的溶液，一定含有Al2(SO4)3，可能含有FeSO4

(8分) “侯氏制碱法”制得的纯碱(Na₂CO₃)中常含有少量氯化钠。某化学兴趣小组的同学拟测定某纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数。
【方案一】沉淀分析法(如下图所示)。

（1）溶液M含有的溶质是CaCl₂和     ；沉淀N的化学式是     。
【方案二】气体分析法
称取该纯碱样品21.5g，加入到盛有150 g的稀盐酸的烧杯中，样品完全反应后，测得烧杯内混合物的质量为162.7 g。
（2）写出实验室检验反应中生成气体的化学方程式：     。
（3）求该纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数。(写出具体计算过程)       。
（4）假如称量准确，通过计算得到的纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数比实际数值偏小，你认为其中可能的原因是     。