初中化学探究题

某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成：

（1）图一实验中水下白磷没有燃烧的原因是_________       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（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是_________         ；
（2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是_____________________．图二中红磷没有燃烧的原因是            ，欲使图二中的红磷着火，可将试管从水中取出并        后给试管加热。

王丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下：加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气。减压时，分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中，分子筛并不消耗。王丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。
（1）这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于             （填“物理”或“化学”）变化。
（2）实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】

实验步骤	实验现象	文字表达式
取一只250 mL的集气瓶，用排水法收集一瓶所带气体，然后把燃着的石蜡插入集气瓶中	石蜡燃烧得更旺	文字表达式I

表中，文字表达式I是                                 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是______________________________。
（3）实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如图所示装置，进行实验，并重复多次。

【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	/	装置的气密性良好
②	加入药品，将装置连接固定	/	/
③	打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b	A中水进入到B中，B中水的体积为200 mL。	收集200 mL气体（由压强差引起的误差忽略不计）
④	用凸透镜聚光引燃白磷	燃烧，产生大量白烟	/
⑤	待白磷熄灭并冷却到室温， 进行操作I	现象I	小丽收集的气体不是纯净的氧气

表中，操作I是                  ；现象I是                             
出现上述现象的原因是                                                         。
【数据记录】

实验次序	1	2	3	4	5
B中剩余水体积/mL	100	42	39	41	38

【数据处理】已知，在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为          % 。
【实验反思】导致第1组数据产生较大误差的可能原因是                        。

草酸钙(化学式为CaC₂O₄，相对分子质量为128)是一种难溶于水的白色固体，受热能分解。小红同学为了探究其在加热条件下发生的变化，进行如下实验：取12.8g草酸钙固体在不断加热的条件下测得剩余固体的质量随时间变化如下图所示。请回答下列问题：

（1）t₁～t₂时问段内固体质量减少的原因是产生了一种极易与血红蛋白结合的有毒气体，该气体的化学式为             ；同时生成一种白色固体，它与大理石的主要成分相同，则该段时间内反应的化学方程式为                                      。
（2）t₂～t₃时间段内固体质量不变的原因是                             。
（3）t₃～t₄时间段内反应的化学方程式为                               。
（4）小强和小明另取12. 8g草酸钙固体加热一段时间后，对剩余固体的成分进行探究。
【查阅资料】CaC₂O₄能与稀盐酸反应，其反应的化学方程式为：CaC₂O₄+2HCl=CaCl₂+H₂C₂O₄；草酸(H₂C₂O₄) 是一种可溶于水的酸；澄清的石灰水能使紫色石蕊变蓝。
【设计方案并实验】

同学	实验操作	实验现象	结论
小强	取少量固体放入烧杯中，加适量水并搅拌。静置后，取上层清液于试管中，滴加紫色石蕊溶液	溶液变蓝色	剩余固体中一定含有       。 一定不含有           。 可能含有          。
小明	另取少量固体放入试管中，加足量稀盐酸	有气体产生	剩余固体中一定含有       。

【交流与讨论】三位同学经交流后认为，该剩余固体与图中          时间段的物质成分相同。

某实验小组利用如图装置测量空气中氧气体积分数并取得成功．

【查阅资料】白磷着火点只有40℃；
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？
【实验准备】连接仪器，检查                 ：
【实验探究】装入药品，按图连接好，夹紧弹簧夹（最初气球处于瘪的状态，锥形瓶内空气体积为230mL，注射器水的体积为50mL）
再将锥形瓶底部放入热水，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从是热水取出
【现象分析】
（1）将锥形瓶底部放入热水，白磷很快被引燃，但足量的白磷在锥形瓶未能全部燃烧，说明瓶剩余气体             （填写“支持”或“不支持”）燃烧，写出白磷燃烧的表达式：                        ；
（2）在整个过程，可观察到气球的变化是                        ；
（3）待白磷熄灭锥形瓶冷却到室温，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：
①注射器的水自动喷出来；导致这一现象的原因是                              ；②当注射器的水还剩下           mL时停止下流；
【得出结论】氧气约占空气体积的五分之一

我们学习了氧气的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法．
实验室制取气体时，确定发生装置需要常考虑的两种因素是      ．

A．反应物的状态

B．气体的密度

C．反应的条件

D．气体的溶解性

请根据下列装置图完成以下各题．

以高锰酸钾为原料制取氧气，应选用      和      装置来制取并
收集，反应的文字表达式是      ；
若用F装置收集气体，需满足的条件是      _；
A装置加热时，试管口略向下倾斜的原因是      ．
同学们想探究双氧水的浓度对反应速率的影响．在其他条件相同的情况下进行
了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间．

实验	30%双氧水的质量	加入的水的体积	二氧化锰质量	收集时间
1	10	40	5	200
2	20	30	5	100
3	30	20		67

取用二氧化锰的仪器是      ；

写出上述反应的文字表达式      ；
实验3中，加入的二氧化锰质量为      g；
相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明反应与双氧水的      有关．

下列是关于对蜡烛及其燃烧的探究．

点燃蜡烛后，按图A的方式将一根火柴迅速平放在火焰中，约1s后取出，可以观察到      点炭化变黑最严重；
图B的烧杯内壁出现的主要现象是      ；
图C中，能点燃蜡烛刚熄灭时的一缕白烟，白烟是      ．

我校某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．该同学的实验步骤如下：
①在集气瓶中加少量的水，将水面上方的空间分为5等份．
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入一定量的红磷，将导管上的弹簧夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹．
请回答下列问题：
步骤②集气瓶中燃烧的主要现象是     ，其反应的文字表达式为      ；
步骤③中打开弹簧夹后观察到的现象是烧杯中的水沿着导管进入集气瓶的“1”处，由此可得出空气中氧气的体积约占      ；但本实验的结果是进入集气瓶中的水小于理论值，其原因可能是      ；
②中点燃红磷的方法有什么后果？      _．

某初级中学学生为了探究化学实验室的一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液可能是什么物质，大胆猜想并设计实验进行验证．
【发现问题】当把黑色粉末与无色溶液混合时即产生气泡．
【查阅资料】初中化学实验室常见的黑色粉末：氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、炭粉．
【提出假设】黑色粉末是               ，无色溶液是               ．
【设计实验】向盛有少许黑色粉末的试管中加入适量的无色溶液，用            法收集一试管气体；检验该气体                    ．
【实验结论】此气体是                       ，原假设成立．

某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：

【集体讨论】（1） 讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择           。
A．蜡烛      B．红磷      C．硫粉
（2）为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证             。
（3）为了确保实验的成功，在装药品之前应该                            。
【分组实验】 在讨论的基础上，他们分组进行了实验。
【数据分析】实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100 mL）

组  别	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积（mL）	20	21	19	20	22	18

（4）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的             。

为提高实验探究能力，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，对一瓶久置出现变质硬化的氢氧化钙固体进行如下探究活动。
【探究活动一】检验硬化的氢氧化钙样品是否完全变质
（1）用化学方程式表示氢氧化钙变质的原因：__                          _。
（2）检验氢氧化钙样品是否完全变质，进行如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取氢氧化钙样品少量，研细后加适量蒸馏水充分混合后静置， __                 __	__             __	该样品还含有氢氧化钙

【探究活动二】测定样品中含有的变质固体(以下用R表示)的质量分数
取3克部分变质的氢氧化钙样品与足量的稀盐酸反应，测量生成气体的体积(气体不溶于植物油)，从而计算出样品中R的质量，便可求出样品中R的质量分数。实验装置(气密性良好)如图1所示。

（3）将稀盐酸滴入样品中，产生气体的化学方程式为__               __，反应一段时间后，当观察到__            __(填实验现象)，才停止滴加稀盐酸。
（4）实验中量筒的作用是_          _            _。
（5）实验结束后，量筒内进入水的体积如图2所示，其读数为__         __mL。已知在该实验条件下，生成气体的密度为2g·L^－1，通过计算，样品中R的质量分数为__            _。
（6）上述图1所示实验装置和相关试剂，用来实验测定样品中R的质量分数是比较粗略的，请简要说明测定数据存在误差的原因：_                         _(写一个)。

成功体验：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】
1、 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
2、 碳酸钠溶于水显碱性
【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         。
【拓展迁移】
若该溶液与盐酸发生中和反应，恰好完全反应的微观过程如图所示，反应的实质表达式为：H⁺ + OH^- → H₂O，则反应后溶液中存在的阴、阳离子是         （填符号）；

【继续探究】
请写出实验中加CaCl₂溶液反应的实质表达式                  （用化学符号表示）

几名同学到农业科研实验室参观时发现有三瓶失去标签的化肥样品，据科研人员介绍是两种氮肥和一种钾肥，均是初中学过的化学肥料，分别是氯化铵、硫酸钾和一种未知固体，几名同学想探究具体是什么物质，并帮助科研人员贴上标签．

[提出问题]如何鉴别出三种固体肥料？
[实验探究]甲同学：取2号样品少许，加入熟石灰粉末，混合、研磨，嗅到有股刺激性的氨味，他认为2号样品一定不是硫酸钾，一定是氯化铵．
[反思与评价]请你评价甲同学的实验结论                     
[实验探究]乙同学：取少量三种样品分别加入水充分溶解后倒入三支试管中，先向各试管中滴加氢氧化钠溶液，并在试管口分别放一张湿润的红色石蕊试纸，其中2号、3号出现了相同现象，现象为                ，说明1号是硫酸钾．再向三支试管中加入硝酸钡溶液和稀硝酸，1号、3号中均出现白色沉淀．
[表达与交流]同学们经过讨论后认为，最简便的方法是将三种样品配制成溶液后，只需要滴加一种试剂        （填物质名称）就能将三种样品鉴别出来．
经过同学们的共同努力，鉴别出了三种化肥．请将三种化肥的化学式分别标在试剂瓶的标签中           ．

在工业制得的烧碱中常常会混有三种杂质：氯化钠、硫酸钠、碳酸钠。现有一份工业烧碱样品，为了研究它的组成，某小组同学将其配成溶液后，做如下探究，请你也参与其中。
【探究实验1】
根据实验现象，写出一个产生沉淀的化学方程式（1）_____________________；
【提出猜想】同学们根据上面实验猜测该烧碱样品中可能含有的杂质为：
小冰：碳酸钠
小城：硫酸钠
小美：碳酸钠和硫酸钠
【探究实验2】为了弄清组成，同学们进一步探究，
小冰对滤渣A展开探究，向滤渣A中滴加足量的稀盐酸，观察（2）_________________的现象，证明自己的猜想正确。
【评价与交流】小城提出若将盐酸替换成稀硫酸也可以对上述猜想做出正确判断，请你评价小城的观点（3）___________________________
【探究实验3】小美对滤液B展开探究，取样，向其中滴加酚酞试液，实验看到的现象是（4）__________________；她又向其中滴加（5）_______________，观察到了预测的现象，证明溶液中含有氯化钠。
【归纳与总结】回顾整个探究过程。大家认为在探究溶液中溶质的组成时，我们选择试剂要注意（6）_______________________。

竹子是“有节、中空、四季常绿”的植物．同学们对竹子中的气体成分展开了探究，测定其成分．
收集竹子中的气体．
小华提出：将一节竹子浸没在水中，在竹子上钻孔，用排水法收集气体．
小刚提出：可用注射器从竹子中抽取气体．
大家认为两人的想法都可行，于是分为A、B两组，在相同的条件下，A组采用小华的取气方法，B组采用小刚的取气方法，分别完成下面的实验．
检验气体中是否含有二氧化碳气体．
测定氧气含量．
【查阅资料】红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃．
【设计实验】同学们设计了如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量．

【进行实验】按上述两个方案进行多次实验．
【反思与评价】
a．实验中磷的量应为足量，原因是                 ．
b．两个方案的实验测定结果不同，测定结果比较准确的是方案           ，原因是            ．
c．经过A、B两组同学的实验，A组测得的含氧量总是大于B组的，你认为原因是               ．

下列装置用于实验室中CO₂的制备、净化、检验，最后收集一瓶干燥的CO2。请回答下列问题：

（1）对实验室制取二氧化碳药品选择的探究实验，记录如下：

组别	药品	实验现象
①	碳酸钠粉末和稀盐酸	产生气泡速率很快
②	块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③	块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中

从制取和收集的角度分析，一般选择第           （填序号）组药品，所发生反应的化学方程式为                       。
（2）C装置用于检验二氧化碳气体，则C中所盛放的物质是               ，发生反应的化学方程式是                        。
（3）反应过程中将弹簧夹关闭，在A中观察到的现象是                          。
（4）E收集方法说明二氧化碳具有的物理性质是                       。