初中化学探究题

请参与某学习小组进行研究性学习的过程，并协助完成相关任务：
[提出问题] 在平时探讨酸的性质时，我们通常是讨论酸的水溶液。究竟水在酸显示酸的特性时扮演什么角色呢?
[确定研究对象] 以我们最熟知的盐酸(氯化氢的水溶液)和氯化氢进行探究。[查阅资料] 氯化氢溶于水时解离出氢离子和氯离子，而溶于干燥的甲苯(一种有机溶剂)时仍以氯化氢分子的形式分散(如下图)。

[设计与实验] (请完成下表)

实验内容	实验现象	解释与结论
测定导电性	氯化氢的水溶液：导电性良好	氯化氢的水溶液中有自由移动的离子
氯化氢的的甲苯溶液： A	氯化氢的甲苯溶液中没有自由移动的离子
与镁作用	氯化氢的水溶液：         B	化学方程式：             C
氯化氢的甲苯溶液：没有明显的现象	氯化氢在甲苯溶液中没有解离出氢离子
与固体碳酸钠的作用	氯化氢的水溶液：产生气泡	化学方程式：    D
氯化氢的甲苯溶液：	氯化氢在甲苯中没有解离出氢离子

[讨论与反思] 盐酸的酸性是因为氯化氢在水分子的作用下解离出了_______________E____。

小黎同学为了进一步加深对“碱的化学性质”的理解，特邀你协助完成下列活动与探究：
（1） 如右图所示，在白色点滴板上进行实验，请将实验现象填入下表：

	氢氧化钠溶液	氢氧化钙溶液
加紫色石蕊溶液

（2）回忆检验二氧化碳气体的反应，写出该反应的化学方程式                          。

（3）三氧化硫（SO₃）与氢氧化钠反应与上面的反应类似，写出这一反应的化学方程式                                   。
（4）如右图所示，在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞试液，溶液显     色，再用滴管慢慢滴入稀盐酸，并不断搅拌溶液，至溶液颜色恰好变成
      为止。
这一实验说明：酸与碱作用生成了盐和水，这一反应叫做       反应。中和反应的实质是                             ；实验中滴加酚酞的作用是                     。 
（5）根据上面的实验和讨论，试归纳出氢氧化钠、氢氧化钙有哪些相似的化学性质。（任写两点）
①                                       ②                        

(5分)钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。图1是实验室模拟炼铁的装置图。

图一                           图二                图三
(1)写出图1中A处发生的化学反应方程式：                        ；
(2)实验过程中通入CO质量与红色粉末质量的关系如图2所示。根据图示，下列说法不正确的是             ；（填序号）
①a点表示开始通入CO，反应开始发生  
②b点表示通入CO一段时间后加热，反应开始发生                                         
③c点表示红色粉末已充分参加反应      
④d点表示反应结束后仍需继续通入CO
⑤可根据通入CO的质量计算出红色粉末的质量
(3)图1装置中的不足之处是                                      。
(4)该实验炼制的铁与工业炼制出的铁最大的区别是                   。
(5)某化学小组的同学们利用上述实验对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们取了3.6g固体样品，用图1所示的装置重新实验，测定的部分数据如图3所示，则原样品中铁元素与氧元素的质量比是            。

过氧化钠（化学式为Na₂O₂）可用在呼吸面具中作为氧气来源。Na₂O₂能跟CO₂反应生成O₂和另一种固体化合物（用X表示）；它也能跟H₂0反应生成0₂，化学方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑。以下是某兴趣小组进行的探究活动。
（1）利用如上图(右图)所示实验装置制取氧气，请回答有关问题。

①实验室制取CO₂的化学方程式为                                 。
②表明CO₂未被Na₂O₂完全吸收的实验现象为                           。
③O₂可采用D装置收集，并用带火星的木条检验，这是利用了O₂的哪些性质？
④若A装置产生的CO₂中混有水蒸气，要检验干燥的CO₂能否与Na₂O₂反应生成O₂，以上实验装置应如何改进?
（2）为探究X是哪种物质及其有关性质，同学们进行了如下分析和实验。
①有同学猜想X可能是酸、碱或盐中的一种。通过对物质组成的分析，大家一致认为X肯定不是酸和碱，理由是                                          。
②同学们通过讨论和实验证明了X是Na₂CO₃。以下是他们设计的有关Na₂CO₃性质的探究实验，请根据卷首资料提供的信息，将下表填写完整。

实验操作	现 象	有关的化学方程式
实验一：取少量固体样品， ______________	澄清石灰水变浑浊	Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2 O
实验二：取少量固体样品，加水配成溶液，滴加适量的___________溶液	有白色沉淀产生

（3）7.8g过氧化钠与足量的水反应，生成氧气的质量是多少?若反应后得到了40g氢氧化钠溶液，请计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。

某化学兴趣小组在“科技节”活动中做了如下实验，请回答问题。

（1）图A所示实验中，会观察到“铁树”上浸有酚酞溶液的棉团由白色变为 ▲  色，该实验主要能够说明   ▲   （填字母）。
a．分子的质量和体积都很小             b．分子总是在不断运动着  
c．分子间是有间隔的                   d．分子是由原子构成的
（2）图B所示实验中，将注射器中烧碱溶液注入瓶中，会看到鸡蛋被“吞”入瓶中，发生反应的化学方程式为                   ▲                   。
（3）图C所示实验中，当向热水中通入氧气时，白磷在水下燃烧，说明燃烧需要的条件为：①可燃物；②达到燃烧所需的    ▲    ；③   ▲  ，发生反应的化学方程式为
                   ▲                     。
（4）图D所示实验中，将用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花喷水后放入集气瓶，会观察到纸花变为 ▲ 色，用化学方程式说明纸花变色的原因：             ▲            。

有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。方案流程如下：

回答下列问题：
（1）操作①名称           ，该操作在实验室里使用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、         ；
（2）加入过量的X是             ，加入该物质过量的目的是                ；
（3）步骤③中：需加入的物质Y是      ，发生反应的化学方程式是                。

(4分)围绕一瓶氢氧化钠固体是否变质的问题，同学们展开探究活动。查阅资料：氢氧化钠变质生成碳酸钠；碳酸钠溶液的PH大于7。
（1）甲同学用酚酞试液检验氢氧化钠是否变质。你认为他能否成功        ，理由是：
                                                       
（2）乙同学取少量固体于试管中，滴加某种试剂，有大量气泡产生，由此证明氢氧化钠已经变质。你认为所加试剂为：                   。
（3）丙同学欲证明变质的固体中尚存有氢氧化钠，请帮助他完成以下探究方案：

探究目标	探究步骤	探究现象
目的：	取少量固体溶于水，向其中滴加足量的        溶液。	产生白色沉淀
证明固体中存在氢氧化钠	向上述所得溶液中滴酚酞试液	酚酞试液变红

“旺旺雪饼”袋内有一小纸袋，上面写着“干燥剂，主要成分是生石灰，请勿食用”等字样。
（1）生石灰可作干燥剂的理由是（用化学方程式表示）___________；
（2）“请勿食用”是因为该干燥剂吸水后具有__________性且_________热；（填“吸”或“放”）
（3）某实验小组对其进行探究，实验方案如下，请协作完成。

问题与猜想	实验步骤	实验现象	实验结论
将这袋干燥剂放置在空气中一段时间后，看能否继续作干燥剂	取足量纸袋中固体放入烧杯中，加入适量水，触摸杯壁		不能作干燥剂
若该干燥剂变质了，猜想变质后的物质可能是__或_______	取适量固体加入适量稀盐酸	产生使澄清石灰水变浑浊的气体	变质后的物质中肯定有

化学性趣小组对某废液的成分进行探究，已知废液中可能含有：NaOH、Na₂CO₃、Na₂SO₄、NaCl、CuSO₄中的一种或几种。为确定废液的组成，该小组同学做了如下探究（提示：Na₂CO₃与HCl反应时，分两步进行，首先发生反应：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，然后再发生反应：NaHCO₃+HC=NaCl+CO₂↑+H₂O）：
①观察废液为无色溶液，则废液中一定没有                           ；
②取适量废液，向其中滴加无色酚酞溶液，溶液呈红色，则废液呈       性；
③另取适量废液，逐滴加入稀盐酸，开始无明显现象，再继续滴加，有气泡产生，则废液中一定含有                             ；
④另取适量废液，向其中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，再加入足量稀HNO₃,沉淀完全溶解，则废液中一定没有                             ；
⑤经过上述实验，废液中可能含有的物质是                        。

一包黑色粉末可能由氧化铜、木炭粉中的一种或两种组成。为探究其组成，某化学兴趣小组的学生选择以下部分装置进行实验。

Ⅰ．小亮用装置A 与E连接，关闭弹簧夹X，给排尽空气后的盛有黑色粉末的硬质玻璃管加热。一段时间后，若黑色粉末变红色，澄清石灰水变浑浊，则可判断该黑色粉末的成分是         (10)       (写化学式)，写出产生上述现象时，玻璃管内物质发生反应的化学方程式    （11）  ；
若黑色粉末不变色，澄清石灰水也不变浑浊，则无法确定黑色粉末的成分。
为进一步确定其成分，小明帮助小亮又进行如下实验：他将干燥的氢气与A中的黑色粉末反应，并检验其产物。你认为他应选择的仪器装置以及连接顺序依次为        (12)        （填字母代号），在给黑色固体加热前，应先通入氢气，目的是    (13)            。
若实验现象为             (14)           ，则黑色粉末的成分是氧化铜；若无上述实验现象则为木炭。
Ⅱ．除上述方法外，小强又设想出另一种简单易行的实验方法：取少量粉末于试管中，再加入过量     （15）      试剂（填试剂名称），实验中可能出现的现象与对应的结论如下表所示（表中未列完所有情况），请你完成下表：

	实验现象	结论
①	有黑色不溶物，溶液呈蓝色	（16）
②	（17）	只含木炭
③	（18）	（19）

某工厂现有含少量铁屑的铜屑废料。某校九（5）班化学兴趣小组的同学欲从中回收铜，他依据“绿色化学”的思想设计了两种方案：
方案Ⅰ(物理方法)：将磁铁接触铁屑和铜屑混合物，铜和铁分别得到回收……
方案Ⅱ (化学方法): 过程如下：
 
①操作A的名称是      ，完成该操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和         ；
②B可能为 ___________；写出相关的化学方程式_____________________________；
③确定给铁屑和铜屑加入的B已经过量的方法有：___________________         。
④该方案体现绿色化学的思想有：铜得到了回收，                            。

双休日后，小丽带着快乐的心情返回学校。当她来到实验室时，意外地发现实验桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液，由此，激发了她的探究欲望。
《提出问题》这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质程度如何呢？
《提出猜想》小丽的猜想：NaOH溶液部分变质 
你的新猜想：　    　               　。
《实验探究》小丽设计如下实验来验证自己的猜想，请根据表中内容填写小丽实验时的现象：
假设你的猜想正确，并按小丽的实验方案进行实验，则你观察到的实验现象是
                         。
《实验反思》下列物质①BaCl₂溶液、②Ca(NO₃)₂溶液、③Ca(OH) ₂溶液、④Ba(OH)₂  
 溶液，能替代小丽实验中CaCl₂溶液的是           　　 (填序号)。
《拓展应用》小丽想测定这瓶变质的NaOH溶液中Na₂CO₃的质量分数。现取20g待测溶液，向其中逐滴加入CaCl₂溶液，产生沉淀质量与所加CaCl₂物质的量的关系如图所示。
（1）B点处所得溶液中溶质有      　　。
（2）求待测溶液中Na₂CO₃的质量分数。
（ 写出计算过程）

小明同学利用已有的知识弄清家里化肥的成分，他看到袋中化肥是白色晶体，用少量肥料跟熟石灰一起研磨，有浓烈的刺激性气味，初步判定是一种氮肥。
为进一步证实肥料的成分，小明将少量肥料样品带到学校进行探究。

探究内容	现象	结论
实验1：取一定量的肥料放入水中，震荡	样品完全溶解	_________________
实验2：取实验1中的部分溶液，滴加石蕊试剂	溶液呈红色	__________________
实验3：另取实验1中的部分溶液，滴加氯化钡试剂和稀盐酸	有白色沉淀生成	该化肥为_________

①小明家的化肥是一种铵盐，有同学认为盐的水溶液都呈中性，你同意他的观点吗？请举例说明。____________________________________________________。
②结合探究过程回答，施用该化肥时应注意________________________________。

化学小组的同学对碳燃烧产生兴趣。
提出问题：将3克碳与8克氧气放入密闭容器中燃烧，产物只有二氧化碳吗？
猜想与假设：燃烧后气体一定含有CO₂，可能含有       。
查阅资料：向氯化钯（PdCl₂） 溶液中通入CO，发生下列反应。请完成化学方程式的书写PdCl₂+CO+H₂O==Pd↓黑色+CO₂+2      。
设计实验：小刚设计了下图所示装置。 结合图示回答问题：
实验步骤：
（1）打开弹簧夹a，关闭弹簧夹b、c 。点燃酒精灯，加热碳粉，A装置中观察到的现象是           。
（2）过一会儿，打开弹簧夹b,推动注射器的活塞。
（3）打开弹簧夹c，用注射器向装置中缓缓注入氮气，观察到B中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为         。小组同学通过实验确定有一氧化碳生成，他们依据的现象是         。
实验结论：综合上述实验，并进行理论推导，得出结论。3g碳在8g氧气中燃烧后的混合物中含有         。
实验反思：在整个实验过程中，注射器的作用有         。

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的。
【提出问题】如何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 H₂SO₄”。
（2）“二氧化硫和二氧化碳一样，能和澄清石灰石发生反应生成难溶于水的亚硫酸钙（CaSO₃）,也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫使澄清石灰水变浑浊的化学方程式：______________________。
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                 ，B                     。
“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：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）丙同学的实验中若已证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：丙同学应看到的实验现象是              。