初中化学探究题

下图是某班同学验证质量守恒定律实验的片段。

（1）如图甲所示，天平无法调节平衡。要使该天平平衡，应采取的措施是__________;
（2）小璐用图乙所示装置进行实验。反应称得左盘内装置及物质总重量为__________g，然后注入稀盐酸，充分反应后，能证明质量守恒定律的现象是__________；上述实验向氢氧化钠溶液中滴人酚酞的目的是____________________．

科学实验方案是根据特定实验目的而设计的。在学习了"酸能使紫色石蕊试液变色"的知识后，进一步了解到"盐酸能电离产生 $H^{+}$和 $C{l}^{-}$，氯化钠能电离产生 $N{a}^{+}$和 $C{l}^{-}$"。为深入研究某一问题，小科同学设计了如图所示的实验方案。请回答：

（1）往三支试管中分别滴入2滴紫色石蕊试液后，乙试管中的溶液将变为色；
（2）小科设计的实验方案研究的主要问题是。

不锈钢材料中含有的金属铬（Cr）能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性．为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动．
【猜想和假设】根据所学知识，猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系：
猜想一：Cr  Al   Cu    猜想二：Al    Cr   Cu   猜想三：
【实验和探究】
（1）小娟的实验：
取大小相同的铝、铬、铜三种金属片（用砂纸打磨光亮）
实验步骤 实验现象 解释与结论分别取三支试管，向其中入等质量、等浓度的稀硫酸然后将铝、铬、铜三种金属分别插入三支试管中．铝片表面产生的气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色；铜片无明显现象．猜想       成立．铬与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO₄）溶液，该反应的化学方程式为                      ．
（2）小涛的实验：
小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系．则他选用的三种药品可能是                     ．
【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：①                         ；      ②                         ．

下列实验装置是初中化学实验室常用装置。根据你的实验操作体会和认识，回答下列问题：

（1）选择B与       组合成装置可制取干燥的氧气。
（2）选B作制取气体的发生装置，应满足的条件是                。
（3）选A制取气体应满足的条件是                               。
（4）若用F装置收集二氧化碳，从发生装置产生的二氧化碳应从F的___   _（填“左”或“右”）端通入，用来检验二氧化碳是否集滿的操作是              。

某实验小组同学想利用如图所示装置制取并收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳（所用装置气密性良好）．

【查阅资料】a、二氧化碳在饱和NaHCO₃溶液中溶解度很小；
b、CaCl₂溶液呈中性．
（1）装置B的作用是                           ．
（2）实验中观察到A中持续有大量的气泡产生，但较长时间后，经验证D中二氧化碳仍然没有收集满，原因是                              ．
（3）针对上述现象，同学们改进并成功完成了实验，在处理废液时，小新同学想将锥形瓶中的废液直接倒入下水道，但小帆同学认为这种做法不正确，应该先对废液中溶质的成分进行探究．
【猜想与假设】猜想1：溶质为CaCl₂；猜想2：溶质为CaCl₂和HCl．
【实验与验证】

操作	现象	结论
取少量废液于试管中，向其中加入		猜想2正确

【反思与应用】为避免污染，向废液中加入过量的        （填化学式），反应完全后过滤，就可得到只含CaCl₂一种溶质的溶液．

同学们对蜡烛及其燃烧进行探究后，对酒精燃烧的产物产生了兴趣。围绕“酒精燃烧生成了什么?”开展探究。请你一起完成探究：
【猜想与假设】猜想一：酒精燃烧有水生成；
猜想二：酒精燃烧有二氧化碳生成。
【调查与研究】同学们了解到：学校实验室有95%的酒精和无水酒精以及必备的实验仪器和药品。
【设计实验】

实验方法	现象	结论
第一步：点燃无水酒精，在火焰上方罩一只干而冷的烧杯，观察
第二步：		酒精燃烧有二氧化碳生成

同学们通过实验，验证了猜想一、二都正确。
【反思与评价】同学们实验中选择无水酒精而不选择含水的酒精的原因是              。

小强在回家的途中经过一鱼塘边时，发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体，鱼塘中顿时产生大量气泡，经咨询得知，这种固体的主要成分是过氧化钙（CaO₂），请你与小强共同探究．

（1）为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致，小强使用如图所示的装置进行实验，打开分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，小强认为是该气体是                    ，他的分析原因是                      ，并用带火星的木条靠近P处检验证明了他的猜想．
（2）根据质量守恒定律，小强认为过氧化钙与过量水反应还应产生某种含有钙元素的产物．开始小强假设该产物为CaO，但通过思考他很快否定了原先的假设，并重新假设生成的含钙产物应为Ca(OH)₂．请解释小强否定原假设建立新假设的理由：                                。
（3）请写出过氧化钙和水反应的化学方程式：                     。
（4）小强在实验时观察到烧杯中有气泡产生，由此他还得出了什么结论                        。
（5）小强发现：CaO₂与水反一段时间后，反应速度明显变慢，请猜想可能的原因：                 。

为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用大试管作反应容器，将过量的红磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。
假设实验能按照小华的设想正常进行，且红磷所占体积与导管内气体体积忽略不计，回答下列问题：

（1）实验前，如图连接好仪器。打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL推至15mL刻度处，然后松手，观察活塞是否仍能返回至20mL刻度处，该步骤的实验目的是             。
（2）试管中装入红磷，将注射器的活塞前沿调整至20mL处，连接好装置，夹紧弹簧夹，然后用酒精灯加热红磷，红磷燃烧，观察到           ，红磷燃烧的文字表达式为          。一段时间后，燃烧结束，等到试管冷却后在松开弹簧夹。
（3）若加热前，试管内的空气体积为40mL，则松开弹簧夹后，注射器的活塞前沿最终停在         mL处，说明氧气约占空气体积的1/5。

化学兴趣小组的三位同学对蜡烛燃烧进行了以下探究：他们将一短玻璃管插入焰心，发现另一端也可以点燃。
【提出问题】导管里一定有可燃性气体，该气体成分可能是什么呢？
【猜想】小贝认为：可能是蜡烛不完全燃烧时产生的一氧化碳；（一氧化碳是可燃性气体）
小芳认为：可能是蜡烛受热后产生的石蜡蒸汽；
小婷认为：可能以上两种情况都有。
【实验方案】换一根较长的玻璃导管，并用湿毛巾包住，然后在导管另一端做点火实验。
【现象与结论】
如果观察到                          ，则小贝的猜想正确；
如果观察到                          ，则小芳的猜想正确；
如果观察到                          ，则小婷的猜想正确。

英国科学家法拉第在《蜡烛的故事》系列讲座中，对蜡烛燃烧所涉及的知识进行了全面介绍。生产蜡烛的主要原料是石蜡和少量的硬脂酸添加剂等有机物，现在让我们一起对蜡烛原料的组成元素进行探究。（共6分）
【提出问题】生产蜡烛的原料中主要有哪些元素？
【假设与猜想】主要原料为有机物，猜想：①一定有______元素；②可能还有氢元素和氧元素。
【实验设计】根据上述三种元素的猜想制订实验方案。

（1）如图1所示，在蜡烛火焰上方放置一块洁净、干燥的玻璃片，一会儿观察到玻璃片上生成一些细小的水珠。
（2）如图2所示，在蜡烛火焰上方罩一个内壁附着有___________________的烧杯，观察现象。
【证据与结论】
实验（1），观察到玻璃片上有细小水珠时，说明原料中一定存在（填元素符号）_______。
实验（2），观察到烧杯内壁附着的_______________________________，则猜想①成立。
【分析与交流】实验（1）和实验（2）获得的证据均不能证明原料中一定存在________元素，因为__________________________________________。

某食品包装袋内有一个小纸袋，上面写着“干燥剂，主要成分是生石灰”。
（1）生石灰可作干燥剂的理由是（用化学方程式表示）：______________。
（2）某同学对此干燥剂作了一系列探究，其实验方案如下，请你完成下列实验报告。

问题与猜想	实验步骤	实验现象	实验结论
问题1：小纸袋中的物质能否继续作干燥剂？	取适量小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
问题2：猜想变质后的物质可能是什么？ ________________。	______________	_____________ _____________	变质后固体中有___________

 

以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据（常温通常指20℃；“浓度”指溶质的质量分数）

实验序号	过氧化氢溶液浓度/%	过氧化氢溶液质量/g	温度/^0C	二氧化锰用量/g	氧气体积/ml	反应所需时间/s
①	5	12	20	0.2	125	11
②	30	12	20	0.2	125	2
③	30	12	40	/	125	148
④	30	12	90	/	125	82

（1）通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与               有关；
（2）通过对比实验             和            可知，化学反应快慢与温度的关系是             ．
（3）由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是               ．
（4）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究（探究一种因素即可）

小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
【提出猜想】除MnO₂、CuO外，Fe₂O₃也可以作KClO₃分解的催化剂．
【完成实验】按下表进行实验：测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）．

实验编号	实验药品	分解温度
①	KClO3	580℃
②	KClO3、MnO2（质量比1：1）	350℃
③	KClO3、CuO（质量比l：1）	370℃
④	KClO3、Fe2O3（质量比1：1）	390℃

【分析数据、得出结论】
（1）由实验______________与实验④对比，证明猜想合理；
（2）实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是____________。
【反思】
（3）若要证明Fe₂O₃是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后质量和_____________不变；

同学们探究“影响实验室用过氧化氢溶液制取氧气反应速率的因素”，过程如下：
（1）对已有化学知识和生活经验的思考：

化学知识和生活经验	思考
木炭在氧气中燃烧比在空气中更旺	双氧水的浓度可能会影响生成氧气的快慢
夏天，将食品放在冰箱里不容易腐烂	（8）

（2）根据上述思考设计了如下实验：

组别	温度	二氧化锰的质量	双氧水的浓度和体积	观察产生气泡的速率
1	室温	0．5g	5%、50 mL	反应平稳，有大量气泡产生
2	加热	0．5g	w%、50 mL	气泡急速产生，并产生大量白雾
3	室温	0．5g	30%、50 mL	气泡呈爆发式产生，并带出反应液

① 实验2中双氧水的浓度（w %）以  （9）   为宜。
② 通过比较   （10）     两组实验，可③以得到“浓度越大，化学反应越快”的结论。
③ 实验结论：第  （11）   组方案比较适合在实验室制取氧气。
④ 通过分析思考，影响化学反应速率的因素可能还有   （12）    。（写出一条）

小华在家中做蜡烛燃烧的实验，他将短玻璃导管插入焰心，发现另一端也可以点燃。
（1）[提出问题]导管里一定有可燃性气体，气体成分可能会是什么呢？
（2）[猜想]
猜想一：可能是蜡烛不完全燃烧时产生的一氧化碳气体（该气体燃烧会产生蓝色火焰）。
猜想二：可能是蜡烛受热后产生的石蜡蒸气。
猜想三：                     。
（3）[设计实验方案]小华设计了一个简单的实验方案，来判断哪一种猜想是正确的：将长玻璃
导管插入焰心，在玻璃导管中间位置用冰袋进行冷敷，再在另一端进行点燃，观察现象。
（4）[现象与结论]
如果猜想一正确，现象应是                              。
如果猜想二正确，现象应是                              。
（5）[分析与评价]
猜想二观察到的现象一定能证明导出的就是蜡烛受热后产生的蒸气吗？                。理由是                    。