初中化学探究题

某同学进行试验探究时，欲配制10%的Ba(OH)₂溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)₂试剂。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在未溶物。为探究原因，该同学查得Ba(OH)₂在20℃时的溶解度2.1 g。
（1）烧杯中未溶物仅为BaCO₃，理由是（用化学方程式表示）                。
（2）假设试剂由大量Ba(OH)₂和少量BaCO₃组成，设计试验方案，进行成分检验，在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、氯化铜溶液、烧杯、试管、带塞导气管、滴管

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。
步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。	有 ① 生成，说明有Ba^2+
步骤3：取适量步骤1中的沉淀于是试管中，滴加稀盐酸，用带塞导气管塞紧试管，把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中。	试管中有 ②生成，烧杯中   ③   ，结合步骤2说明沉淀是BaCO3。
步骤4：取适量滤液于试管中，  ④    。	试管中有蓝色沉淀生成，说明有大量的OH^—，综合上面步骤可知试剂由大量Ba(OH)2和少量BaCO3组成，假设成立。

（3）在20℃室温下，    （填“能”或“不能”）配制10%的Ba(OH)₂溶液。
五、计算与分析题（共2小题，共10分）
目前已制得的纯金属只有90余种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。由于合金更容易适合不同的用途，因此被大量应用于日常生活、工农业及科学研究中。结合所学知识，完成27、28题。

某兴趣小组在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。

甲                乙                     丙
(1)写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式                         。
(2)乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现象是                         。
(3)丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。
(4)实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒人同一个子净的废液缸中，最终   看到废液浑浊并呈红色，由此产生疑问。
【提出问题】废液中含有哪些物质?
【交流讨论】①一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和            。
②还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。
小兰认为：只有碳酸钠
小刚认为：只有氢氧化钙
小亮认为：是氢氧化钠和碳酸钠
你认为还可能是                         。(写一种猜想)
【实验设计】小斌想用氯化钙溶液来验证小兰、小刚、小亮的猜想。查阅资料获悉氯化   钙溶液呈中性，并设计如下实验。请你将小斌的实验设计补充完整。

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置。	①有白色沉淀，溶液呈红色。	的猜想正确。
②	的猜想正确。
③	的猜想正确。

【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考虑    
                                                    。

已知碳酸易分解，草酸与碳酸有相似的化学性质，在受热的条件下草酸也会分解，仅生成了三种氧化物。化学学习小组对此展开探究：
[提出问题]生成的三种氧化物是什么？
[查阅资料]无水硫酸铜是一种白色粉末物质，遇水变成淡蓝色硫酸铜晶体。化学方程式为：CuSO₄(白色粉末)+5H₂O=CuSO₄•5H₂O（蓝色晶体）
[提出猜想]生成的氧化物中有H₂O、CO₂和CO。
[实验探究]小亮将生成的气体，依次通过如图所示装置，验证猜想。

(1)   观察到A中现象为__________________      ____ ________ ，证明生成物中有水。
(2)   B中澄清石灰水变浑浊，证明生成物中有____    _____。
(3)     D中红色粉末是_______（写化学式），D装置中反应的化学方程式为： _____________ ______________，实验现象是____________                            ____________。
[交流讨论]
小红认为：小亮不需要E装置也能够推断出生成物中有一氧化碳。你是否支持小红的观点：（填“支持”或“不支持”） _______，请说出你的理由： _________         ________
_________________________________________。
小红还认为：从环保的角度来看，此装置有一个缺陷，请你指出该缺限_______________，处理的方法是____________________            ____________。

小立在家洗衣服时，发现一瓶刚过期的漂白液，对漂白液的漂白原理和该漂白液是否还有漂白作用产生了疑问。于是将其带到学校，在老师的指导下，与小组同学一起展开探究。  
【查阅资料】
①制取漂白液的原理：Cl₂+2NaOH==NaClO+NaCl+H₂O，起有效成分是NaClO；
②漂白液的漂白原理：
NaClO在空气中很快发生反应：2NaClO+H₂O+CO₂==Na₂CO₃+2HClO
生成的HClO能使有色布条（含有机色素）褪色；
③HClO不稳定，易分解，分解后丧失漂白作用。
【提出问题】刚过期的漂白液是否失效？
【实验探究】该小组的实验报告如下：

实验操作	实验现象	实验结论
取适量该漂白液于烧杯中，               。		该漂白液已完全失效

小组同学对失效后漂白液的主要成分很感兴趣，纷纷提出猜想并作进一步探究。
【提出猜想】 
猜想1：含有NaCl      
猜想2：含有NaCl、Na₂CO₃
猜想3：含有NaCl、Na₂CO₃、NaOH
【设计方案】
小组同学经过讨论，认为向该漂白液中滴入几滴        ，如果观察到有气泡生成，就能验证猜想      不成立，其反应的化学方程式为：                           。
为验证另两个猜想，他们设计了如下方案：

实验步骤	预期实验现象	实验目的或预期结论
步骤①；取少量该漂白液于试管中，加入足量      ，静置，观察	产生白色沉淀	目的：            ，反应的化学方程式为：                                 。
步骤②：取上层清液于试中，                 ，观察		结论：该漂白液中含有      ，猜想     成立。

最后，他们综合小组同学的设计，经实验得出了结论。

在上化学探究课时，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO₂的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是碳（C），白色物质可能是Na₂O或            
或                 ，乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是                          
【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na₂O+H₂O ="=" 2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。

实验方案	实验操作	实验现象	结论
方案1	取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液	溶液变成红色	白色物质 为Na2O
方案2	①取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液	出现白色沉淀	白色物质 是    。
②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液	无明显现象

【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是                 。
【得出结论】写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为                          。

学习了MnO₂对过氧化氢分解有催化作用的知识后。某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化作用呢？于是进行了以下探究。
[猜想]Ⅰ CuO不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ CuO参与反应产生O₂，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ CuO是反应的催化剂，反应前后_______________________________________
[实验]用天平称量0.2gCuO，取5ml5%过氧化氢溶液于试管中，进行实验：

（1）填表：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
____________; 带火星木条复燃	_____________	溶液中有气泡产生； _________________	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立 猜想Ⅲ成立

（2）步骤①的目的是____________________________
(3)步骤④需用到仪器有：铁架台（铁圈）、漏斗、烧杯、___________
(4) 步骤④得到的固体是CuO,说明CuO_______(“难”或“易”)溶于水。

某同学做了以下两个实验：

（1）实验1中澄清石灰水的现象是                            ，产生此现象的原因是
                                                                          
（2）实验2中澄清石灰水的现象是                            ，产生此现象的原因是
                                                                          

向一定量的氯化钡溶液中加一定量的硫酸钠溶液，充分反应后过滤。你认为滤液中溶质的组成最多有         种情况，这几种情况中一定都含有                       
请你设计一个实验，证明上述实验中氯化钡和硫酸钠恰好完全反应，并将有关内容填写在下）表中：

验证的实验方法	可能观察到的实验现象	结论

为了验证质量守恒定律。甲、乙、丙三位同学各做了一个实验。
（1）甲同学用实验测定的数据有：木炭和坩埚的总质量为mg；其燃烧后灰烬和坩埚的总质量为ng。m和n的关系为：m　　n（填“＜”或“＞”或“＝”）。
（2）乙同学用实验测定的数据有：光亮的铁钉的质量为xg；其生锈后的质量为yg。x和y的关系为：x　　y（填“＜”或“＞”或“＝”）。
（3）丙同学用实验测定的数据有：硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液和烧杯的总质量为ag；反应后的混合物和烧杯的总质量为bg；a与b的关系为：a　　b（填“＜”或“＞”或“＝”）。
（4）通过对三个实验的分析，你认为用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，应                                                ，才能判定参加化学反应的反应物总质量和生成物总质量是否相等。

小明在做某次实验时，发现一瓶瓶口敞开不知多久的氢氧化钠溶液(下称试液)。联想到药品保存注意事项，小明利用提供的试剂(CaCl₂溶液、盐酸、CaCO₃固体、酚酞)对试液是否变质展开了探究。  
他首先的猜想是：试液没有变质，溶液的溶质还是NaOH。
实验方案是：取少量试液加入试管，滴入酚酞，观察到试液变红。由此得出的结论是原试液没有变质，还是NaOH。
(1)小明反思上述实验方案，觉得不够完善，理由是_______________________。
(2)完善实验方案后，他从提供的试剂中选取一种试剂进行实验发现原试液确已变质。请你写出他这次实验的操作、现象______                       。
小明是个爱思考的学生，他又有一个新的疑问：试液中真的没有NaOH了吗?他又作了探究：
(3)猜想：试液中还有NaOH.
(4)实验验证：(要求写出操作、现象)_______________________________，试液中还有NaOH。

化学实验课上老师要求分组除去铁制品和锈铜币表面的锈层并对废液进行处理。请你参与并回答相关问题。
实验一：表面除锈
甲组：将锈铁器放入适量稀硫酸中，微热。观察到①溶液变成黄色，铁锈逐渐消失；②一段时间后，锈层完全消失，铁器表面有细小气泡产生；③黄色溶液逐渐变为浅绿色。
现象①发生的化学反应方程式为：____________________________________，②中铁器表面的气泡是________；大家对现象③不理解，老师补充说明了，金属铁具有还原性，能将正三价的铁离子还原成亚铁离子。
乙组：在锈铜钱中加入适量稀硫酸。观察到①绿色锈层很快消失，同时产生大量气泡，溶液变成蓝色；②将气体收集，通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。由此，小军等同学推断，绿色锈层中肯定含有的元素有_________________。
实验二：废液回收
废液桶中收集了溶有大量FeSO₄、CuSO₄的废水，若直接排放到下水道，不仅造成重金属污染而且浪费资源。小组讨论后设计了如下除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案：

请完成下列有关问题：
(1)废水在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中             性杂质除去。
(2)金属X是   ，其加入废水后发生反应的化学方程式为                         ；
溶液Y是     ，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为                   。
(3)从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是           。

小强在做“盐酸中和氢氧化钙溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂。于是他对所得溶液中的溶质进行了猜想。
【提出猜想】猜想一：只有氯化钙
猜想二：除氯化钙外，还有HCl
猜想三：除氯化钙外，还有_______________。
【实验验证】

实验操作	实验现象	结论
用试管取该溶液1-2mL，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡	无色酚酞试液不变色	猜想__________不成立

【分析与思考】
（1）得出上述结论的理由是_____________________________________
（2）为了进一步确定溶质的成分，小强认为可以进行以下实验：
取样，加入适量的碳酸钠溶液，若               ，则猜想二成立；若              ，则猜想一成立，该反应的化学方程式为                                       。

小云同学在整理厨房时不小心将一瓶醋打翻，醋洒在火炉旁的一堆草木灰上，发现有大量的气泡生成。激发了兴趣，于是他决定与学习小组的同学，对草木灰的成分进行探究。
[探究活动一]
根据所学酸碱盐知识，同学们猜想草木灰中含有能与酸反应产生气体的盐类物质，于是，设计并进行如右图所示的实验。观察到锥形瓶A中有大量的气泡冒出，试管B中澄清的石灰水变浑浊。根据上述实验现象推断：产生的气体中含有        ，试管B 中有关反应的化学方程式                         ，根据所学知识，可得出如下结论：草木灰中一定含有        （选填“硫酸盐”、“碳酸盐”或“硝酸盐”）。

[探究活动二]
资料摘要Ⅰ：
多种金属化合物在灼烧时，产生的火焰呈现各种特殊的颜色，例如下表：

化合物所含金属元素	钙元素	钾元素	铜元素
灼烧产生火焰颜色	砖红色	紫色（透过蓝色钴玻璃片）	绿色

资料摘要Ⅱ：碳酸钾与碳酸钠、碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似；碳酸氢钠性质不稳定，受热易分解。
（1）同学们认为还必须对草木灰中存在的盐类物质中所含的金属元素进行探究。同学们在老师的指导下，取草木灰样品在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃片观察到火焰呈紫色，由此得出草木灰含有钾元素的结论。
（2）综合上述探究结果，进一步猜测草木灰中含有的钾盐是：
a. KHCO₃    b．            c．             的混合物。
（3）小红认为上述猜测     是错误的。理由是草木灰经柴草燃烧而成，               。
（4）请你写出上述“探究活动一”中，锥形瓶A 内发生的一个反应的化学方程式：                                。
老师指出：草木灰成分复杂，其中所含其它成分的探究有待同学们后续进行。

(6.5分)小华在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度。于是他对所得溶液的酸碱性进行探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性
【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈      性，还可能呈      性。
【实验验证】

实验操作	实验现象	结论
用试管取该溶液1-2mL，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡	无色酚酞试液变	溶液呈碱性
无色酚酞试液不变色	溶液呈

【分析与思考】
⑴若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是      （填写微粒符号），为避免碱性溶液污染环境，小亮对所得溶液进行了如下处理：向溶液中逐滴加入          溶液，直到不再产生沉淀为止。然后过滤，把滤液倒入蒸发皿中加热，得到氯化钠晶体。该过程涉及的化学方程式为                                                 。
⑵若无色酚酞试液不变色，为了进一步确定溶液呈酸性、还是中性，在不选用酸碱指示剂的情况下，请你用化学方法提出两种不同的方案（不同方案可从不同的物质类别中选，如单质、氧化物、酸、碱、盐等）：
方案一：                                                                   。
方案二：                                                                   。

小丫在探究CO₂与NaOH溶液反应的实验中，先用铝制易拉罐收集满一罐CO₂气体，然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液，立即将易拉罐口封闭（不漏气），轻轻摇动易拉罐，发现易拉罐很快变瘪，但过一段时间后，易拉罐又重新鼓起来（反应过程中温度的变化忽略不计）。
【讨论】小丫认为易拉罐变瘪，说明CO₂与NaOH溶液发生反应；小敏此结论不合理，还需进一步验证，验证方法是                                        ；易拉罐为什么又后鼓起来？是不是反应又产生了气体，该气体的成分？
【提出猜想】a．可能是CO₂     b．可能是          。
【查阅资料】①Na₂CO₃具有较强的热稳定性，只有在高温条件下才会分解；
②铝不仅与酸反应，还能与碱溶液反应2Al+2NaOH+2H₂O==2NaAlO₂+3X↑
【实验验证】
①将易拉罐口打开，迅速用燃着的木条伸入罐口，发出“噗”的一声，产生淡蓝色火焰，片刻后熄灭。证明猜想    成立；
②取少量铝片于试管中，先加入适量的水，无明显变化。片刻后再加入少量的氢氧化钠浓溶液，产生气泡。该步实验的目的是                               ；
【结论】CO₂与NaOH反应的化学方程式是                                  ；
【反思与应用】在生活中铝制容器不能用来盛装酸性物质，也不能盛装           物质。