初中化学探究题

验证某混合气体含有CO和H₂，并除去含有的少量CO₂杂质。甲同学进行了如下实验：

（1）A中氢氧化钠溶液的作用是                       ，B中浓硫酸的作用是吸收水分，观察到C中黑色氧化铜变           ，D中澄清石灰水变浑浊，写出Ｄ中反应的化学方程式　　　　　　 　　　　　　　　　　。
（2）乙同学认为上述实验现象不能确定混合气体含有H₂，他改进实验后证明了混合气体中含有H₂。请写出乙同学的实验改进方法和现象                            。从环境保护角度，该实验中最后导出的尾气处理方法是                        。
（3）丙同学对A装置反应后的溶液成分进行验证，请根据实验现象填写下列空白处：

实验操作过程	实验现象	实验结论
Ⅰ.取待测液少量于试管中，向其中滴加适量             溶液	产生白色沉淀	溶液中含Na2CO3
Ⅱ.将上述反应后的混合物静置后，再向上层清液中加入          溶液。	溶液呈红色	溶液中含NaOH

 
若将Ⅱ中加入的溶液换成         （写化学式），也可得出Ⅱ中相同的结论。
写出相应的化学方程式为：                                         。

根据下图四个化学实验，回答问题：（提示：Cu与Zn的合金称为黄铜）

（1）描述实验a中的实验现象            。
（2）要证明Cu、Zn、Ag的活动性顺序，必须要做的实验是          （填实验序号）。
（3）在c实验后的剩余溶液中，一定有的溶质是            ，可能有的溶质是         ，为了确定可能有的溶质，可加入          （填选项序号）
Ⅰ．氯化钡溶液   Ⅱ．氢氧化铜   Ⅲ．氢氧化钠溶液   Ⅳ．锌粒
（4）为了测定d中稀硫酸的溶质质量分数，取20g该黄铜样品于烧杯中，向其中分4次加入该稀硫酸，充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：

	加入稀硫酸的质量（g）	充分反应后剩余固体的质量（g）
第1次	25	16.75
第2次	25	13.5
第3次	25	m
第4次	25	12.0

 
试回答下列问题：
Ⅰ．上述表格中m的值为              ；
Ⅱ．该稀硫酸的溶质质量分数是多少？（根据化学方程式计算）

请你参与实验室用生石灰制取氢氧化钠固体的研究。将一定量的生石灰加入一只洁净的
烧杯中，加入碳酸钠溶液，充分反应后冷却到室温，通过过滤、洗涤、干燥得到固体A和
溶液B，请回答以下问题。
【查阅资料】NaOH 、Ca(OH)₂的溶解度

温度(℃)	0	20	40	60	80	100
NaOH的溶解度(g/100g水)	42	109	129	174	314	347
Ca(OH)2的溶解度(g/100g水)	0．18	0．16	0．14	0． 12	0．09	0．07

 
（1）固体A中的成分是什么？
【猜想与假设】
甲同学认为是：CaCO₃   乙同学认为是：CaCO₃，Ca(OH)₂
乙同学猜想可能含有Ca(OH)₂的理由是                          （用化学方程式表示）。
【实验与探究】为了验证各自的猜想，甲、乙同学分别进行了实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
甲同学：用一支洁净的试管取少量固体A，再加入过量稀盐酸。	有气泡产生	自己的猜想 正确
乙同学：用一支洁净的试管取少量固体A，加水，充分振荡，向上层清液中滴加             。	上层清液由无色变为红色	自己的猜想 正确

 
【反思与评价】同学讨论后认为，甲同学的实验          （填“能”或“不能”）证明固体A的成分，理由是                     ；
结合甲、乙两位同学的实验证明了乙同学的猜想是正确的，因此确定了固体A的成分。
（2）溶液B中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】丙同学认为是：NaOH、Na₂CO₃   
丁同学认为是：NaOH、Ca(OH)₂    
戊同学认为是：NaOH
【表达与交流】
①结合对固体成分的探究，同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确，理由是           ；
②同学们欲将溶液B加热浓缩，加热不久，溶液出现浑浊，只好停止加热，请解释加热时溶液出现浑浊的原因是                                ；
③同学们立即变换方案，向B溶液中加入适量的          ，过滤，将滤液加热浓缩至饱和，        、过滤、洗涤、烘干得到比较纯净的氢氧化钠固体。
④取少量制取的氢氧化钠固体溶解，进行焰色反应，观察到火焰呈        色。

学习了金属的化学性质后，某兴趣小组进行了如下实验：将足量镁条加入到氯化铁溶液中，观察到镁条表面有气泡产生，一段时间后，有黑色固体粉末生成．
【提出问题】产生气体是什么物质？
【作出猜想】猜想一：可能是氧气；
猜想二：可能是氢气；
猜想三：可能是二氧化碳．
【交流讨论】大家思考后，一致认为猜想三不合理，其理由是                   。
【实验与结论】

实验步骤	现象	结论
①先用试管收集该气体，再将带火星的木条伸入试管		猜想一不成立
②用尖嘴导管将气体导出并引燃，同时在上方放一块干冷的玻璃片	该气体能燃烧，且玻璃片上有                出现	猜想二成立

 
【继续探究】用pH试纸测得氯化铁溶液pH约为2，说明氯化铁溶液中含有较多的         离子。

实验室有一瓶保存不当的试剂（如右图所示），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。小华等几位同学很感兴趣，决定对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶试剂溶质是什么？
【交流研讨】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是   （填字母序号）。
A．酸      B．碱      C．盐
【查阅资料】①初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃。
②Na₂CO₃、NaHCO₃溶液都呈碱性。NaCl溶液呈中性。
③室温下（20℃）时，4种物质的溶解度的数据如下。

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	36	109	215	9．6

 
【得出结论】小华根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断，这瓶试剂不可能是   。
【猜想与实验】①可能是    溶液；  ②可能是NaOH溶液；  ③可能是NaCl溶液。
（1）小亮用洁净的玻璃棒蘸取该溶液,滴到干燥的pH试纸上，测得pH=11，他判断该溶液不可能是   
（2）小强为了确定该溶液的成分，进行了如下实验。

操作步骤	实验现象	结论及化学方程式
步骤一： 取样品于试管中，滴加足量	产生大量的气泡	猜想①正确。 步骤一发生反应的化学方程式是
步骤二：把产生的气体，通入

 
【质疑】小华则不同意小强的观点，认为溶液中有Na₂CO₃还可能有NaOH。请你帮助他完成以下探究方案：

探究步骤	预计现象	结论
步骤一：取样品于试管中，向其中滴加足量的   溶液并过滤	产生白色沉淀	溶液中既含Na2CO3，又含有NaOH
步骤二：向上述滤液中滴加酚酞试液	酚酞试液变   色

 
【反  思】NaOH溶液会因接触空气而变质，写出该反应的化学方程式     ；

同学们用Na₂CO₃溶液和浓HCl来研究简易灭火器的反应原理时，对废液的成分进行探究。
【推理假设】上述两种物质发生反应的化学方程式为：                               ，由此
推测出废液中一定有NaCl，可能有Na₂CO₃或盐酸。
【实验探究】（1）确定废液中是否含有盐酸：
①选择试剂：根据盐酸的化学性质，同学们选用了如图所示的五种物质，其中物质X是酸碱指示剂中的           溶液。

②实验验证：某同学向废液中加入少量的镁粉，观察到                ，确定废液中一定没有盐酸。
（2）确定废液中是否含有Na₂CO₃：某同学选用           测出废液的pH=l0，确定废液中一定含有Na₂CO₃。
（3）处理废液，回收利用：欲从废液中得到纯净的NaCl，请完成如下实验方案设计。

方案	加入试剂	分离方法	方案评价
一	适量Ca(NO3)2溶液	过滤、蒸发结晶	不可行，理由是：
二	稍过量的		可行

 
（4）拓展运用：
按如下图方案分离BaCl₂和NaCl的固体混合物时，Ｘ溶液中溶质是            。

有一瓶久置的氢氧化钠溶液。
（1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式：      。
变质后的产物俗称为          。
（2）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加无色酚酞试液，试液变红色，由此      （填 “能”或“不能”）得出氢氧化钠溶液变质。请说明判断的理由           。
（3）为探究氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质，设计如下表实验：
[提供信息]：a.在水中的溶解性：Ba(OH)₂可溶、Ca(OH)₂微溶、BaCO₃难溶；
b.BaCl₂溶液、Ba(NO₃)₂溶液、CaCl₂溶液、Ca(NO₃)₂溶液、NaNO₃溶液均显中性。

实验步骤	实验现象	实验结论
Ⅰ．取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的     溶液，并不断振荡。	有     生成。	说明原溶液中一定有碳酸钠。
Ⅱ.取步骤Ⅰ试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液。	溶液变红色。	说明原溶液中一定有   。

 
由以上实验可知，氢氧化钠溶液    （填“部分”或“全部”）变质。

小红同学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，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，溶液呈现蓝色．
【分析猜想】
（1）溶液呈蓝色，说明生成了                。
（2）根据             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．
【实验探究】为了检验产生的气体的成分，小红将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色，加热，溶液又变成红色．
【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                          。

如图所示，某兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验探究时，向烧杯中氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记滴加指示剂，甲同学从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色。

请写出该中和反应方程式：                  。
（1）猜想与假设：
猜想一：甲同学：“两种物质已恰好完全中和，溶液呈中性”；
猜想二：乙同学：“反应后氢氧化钠过量，溶液呈碱性”；
猜想三：丙同学：                       。
甲、丙两位同学经过讨论后觉得乙同学的猜想不正确，两位同学的理由是：                        。
（2）设计并进行实验：
①为了验证自己的猜想，甲同学设计了以下实验方案：

实验步骤	实验现象	实验结论
用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在干燥的pH试纸上，观察颜色变化并与标准比色卡对比。	pH   （填“＞”、“=”或“＜”）7	猜想一不成立

 
②请你设计另一个实验（与甲同学方案不同）方案，验证丙同学的猜想，并填写下表：

实验步骤	实验现象	实验结论

 
（3）拓展探究：你还能设计不同的实验方案来验证丙同学的猜想吗？

实验步骤	实验现象	实验结论

 

维生素C(简称Vc，又名抗坏血酸)，易溶于水，易被氧化。人体缺乏Vc可能引发多种疾病。水果和蔬菜中含有丰富的Vc。某研究性学习小组对它探究如下：
探究一：测定饮料中Vc的含量。
【查阅资料】Vc能和高锰酸钾反应，使紫色的高锰酸钾溶液褪色。
【设计方案】分别向盛有1 mL等浓度高锰酸钾稀溶液的四支试管中逐滴滴加果味饮料、苹果汁、梨汁和0.04％的Vc溶液，边滴边振荡，直至高锰酸钾溶液褪色。
【实验数据】

【实验结论】分析数据可知，Vc含量最高的是       ，含量为       (各液体密度上的差别和每一滴的体积差别忽略不计)。
探究二：蔬菜放置时间的长短对其Vc含量是否有影响。
【设计方案】请你用新鲜的黄瓜、放置一周的黄瓜、高锰酸钾稀溶液和必要的仪器设计实验方案：                                               。
【实验结论】按上述方案实验，根据      这一实验结果，分析得出蔬菜放置时间的长短对其Vc含量有影响。
【实验反思】化学实验需要控制变量。下列情况不会影响到测定结果的是         。

A．每次实验所用的果汁颜色不同

B．量取的被测物质的体积不同

C．试管的大小不同

D．没有用同一规格胶头滴管滴加

在实验室配制石灰水时，小明同学将两药匙熟石灰样品放入小烧杯中，向其中加入一定量的蒸馏水，充分搅拌后发现烧杯底部仍有不溶性的固体，于是他认为熟石灰样品已经变质。小艳同学不同意他的判断，你认为小艳同学的理由是                                      。针对该熟石灰样品的成分同学们展开了讨论，请你参与讨论并完成实验报告。
【提出问题】熟石灰样品的主要成分是什么？
【作出猜想】甲同学猜想是Ca(OH)2；
乙同学猜想是CaCO3；
你认为是                     。
【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想：

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量的熟石灰样品于烧杯中，加适量的水充分溶解后过滤。 向滤液中加入适量的     溶液； （2）向滤出固体中加入适量         。	（1）                                           ；    （2）                  。	猜想正确

 

实验课上，张影同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入过量的碳酸钠溶液，生成白色沉淀，过滤后得到无色溶液，他说：“我制得了氢氧化钠溶液！”
（1）余承骏同学却说：“这种无色溶液中不一定含有氢氧化钠。”他做了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
用试管取无色溶液少许，滴入2滴无色酚酞试液	无色酚酞试液变红	无色溶液中含有氢氧化钠

 
宋楷认为余承骏的实验方案不严密，不能证实无色溶液中一定含有氢氧化钠，理由是：                                                                     。
（2）宋楷设计了另一个实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量样品于试管中，加入足量的CaCl2溶液 ②过滤，向滤液中滴加几滴硫酸铜溶液	③                           ④有蓝色沉淀生成	无色溶液中确实含有氢氧化钠

 
（3）宋楷的实验可靠性高的原因是                                      。

近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成。
【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
【查阅资料】（1）“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化
学方程式为：5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O ＝ K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2 X ”。这个化学方程式中
最后一种物质X的化学式是：         。
（2）“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式：                               。并写出实验室制取二氧化碳的化学方程式：                      。
根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
【实验探究】（3）甲同学：“实验操作”：甲同学进行了如下图所示A、B两步实验：

“实验现象”： A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。
“得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。
（4）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：              。
（5）丙同学：
“实验操作”：丙同学进行了如下图所示实验（部分装置在图中略去）：

【探究与结论】（6）上图C装置的作用是                                   。
（7）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：丙同学的实验中                                   。

明矾[化学式为KAl(SO₄)₂·12H₂O]是一种常用的净水剂。小华同学为了探究明矾的净水原理，进行了如下实验探究：
【提出问题】明矾为什么能够净水？
【查阅资料】材料一：净水原理是，净水剂具有较大表面积或者净水剂粒子与水反应生成表面积较大的物质，把水中的细小漂浮颗粒吸附到表面，使其密度加大并下沉。
材料二：明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]在水溶液中可以解离出K⁺、Al³⁺、SO₄^2-。
【提出猜想】猜想1：K⁺能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想2：Al³⁺能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想3：SO₄^2-能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想4：K⁺、Al³⁺、SO₄^2-均能与水反应产生表面积较大的物质。
【完成实验】

实验 序号	水样（稍浑浊） 体积（mL）	实验操作	观测 时间	实验现象
①	20	向水样中加入KCl溶液	5分钟	仍浑浊
②	20	向水样中加入Na2SO4溶液	5分钟	仍浑浊
③	20	向水样中加入Al2(SO4)3溶液	5分钟	变澄清
④	20	向水样中加入AlCl3溶液	5分钟	变澄清

 
【得出结论】实验        证明SO₄^2-无净水作用，实验       证明K⁺无净水作用；
猜想    成立。
【交流反思】（1）小芳同学认为实验①和④是多余的，你           （填“支持”或“不支持”）她的观点，理由是                                                   。
（2）          （填“能”或“不能”）把实验③省去。
（3）小莉同学联想到自来水的生产过程中会用到活性炭去除水中异味，他认为活性炭的作用原理与明矾相同，你同意她的观点吗？[注意：若答对本小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。]
       （填“同意”或“不同意”），理由是                                            。

随着人们对酒驾危害认识的加深，司法机关对于酒驾、醉驾的处罚将日趋加重。醉酒的原因是酒中含有的乙醇对人的神经系统有刺激作用。交警对呼气酒精检验的原理是：橙色的K₂Cr₂O₇酸性溶液遇乙醇会迅速变成蓝绿色。
白酒是乙醇的水溶液，酒中的乙醇在微生物作用下能被氧化成乙酸。小刚家有一瓶密封存放的白酒，他想知道该白酒的组成情况，于是进行如下实验探究：
【提出问题】该白酒中的溶质主要有哪些？
【查阅资料】材料一：乙醇（C₂H₅OH），俗称酒精，易溶于水，水溶液呈中性。在加热条件下，可以把氧化铜还原为单质铜。
材料二：乙酸（CH₃COOH），又名醋酸，易溶于水，具有酸的通性。
【提出猜想】猜想1：只有乙醇
猜想2：只有乙酸
猜想3：                                    
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量白酒于试管中，滴入几滴橙色的K2Cr2O7酸性溶液		猜想1成立
②

 
【实验反思】操作①能否改为“将加热后的表面有黑色氧化铜的铜丝插入盛有白酒的试管中”？        ，理由是                                     。