初中化学探究题

小明在做"盐酸中和氢氧化钠"的实验时，实验前忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，导致无法判断中和反应进行的程度，于是小明对反应后溶液的酸碱性进行了探究。

【探究目的】确定反应后溶液的酸碱性

【猜想与假设】反应后溶液呈碱性，也可能呈 　　，也可能呈 　　。

【实验验证】

实验操作	实验现象	实验结论
	无色酚酞溶液 　　；	溶液呈碱性，使其呈碱性的微粒是 　　；
	无色酚酞溶液不变色	溶液呈 　　；

【继续验证】

实验操作	实验现象	实验结论
	粉末部分或全部消失，溶液变为黄色	溶液呈 　　，反应的化学方程式是 　　；
		溶液呈 　　；

聪聪做镁条在空气中燃烧实验时发现除生成白色固体外还有少量淡黄色固体，他对得到的固体成分进行探究。

【提出问题】固体成分是什么？

【提出猜想】猜想一：MgO

猜想二：Mg ₃N ₂

猜想三： 　　

【查阅资料】MgO与水反应类似于CaO与水反应；Mg ₃N ₂与水反应产生NH ₃。

实验操作	实验现象	实验结论
将该固体投入到盛水的烧杯中	若烧杯中只有白色固体，无刺激性气味气体产生	猜想 　　正确
		猜想二或猜想三正确

【表达与交流】聪聪在老师的指导下，用定量的方法确定猜想三正确，请写出将固体投入水中相关反应的化学方程式。 　　、 　　。

【相关结论】空气中N ₂和O ₂体积比约为 　　，由镁条在空气中燃烧生成少量Mg ₃N ₂可得出的一个结论是 　　。

含有铵根离子（ $N{H}_4{}^{+}$）的盐属于铵盐，兴趣小组对铵盐及相关问题进行探究。

【了解组成】

（1）一种常见铵盐的微观模型示意图为，则它表示的物质是 　 　（填化学式）。

（2）碳酸氢铵的化学式为 $N{H}_4\mathit{HC}{O}_3$，某种碳酸氢铵样品中氮元素的质量分数是21.8%，则该碳酸氢铵样品属于 　 　（填“纯净物”或“混合物”）。

【比较性质】

（1）已知硝酸铵溶液显酸性，则该溶液中含有的阳离子有 $N{H}_4{}^{+}$和 　 　（填离子符号）。

（2）常见的铵盐中，仅有碳酸氢铵在常温下就能分解，放出氨气，则常温下鉴别碳酸氢铵与硫酸铵的最简便方法是 　 　。

（3）铵盐与碱混合通常会放出氨气，因此，施肥时要避免铵态氮肥与碱性物质混用。写出加热条件下硫酸铵与烧碱反应的化学方程式：　 　。

【提出问题】氨气与氯化氢反应可以得到一种铵盐，该反应常用于探究微粒的运动性。那么，微粒运动速率与气体的相对分子质量有什么关系呢？

【查阅资料】浓盐酸靠近浓氨水时，会出现大量的白烟：

【进行实验】

将一根玻璃管放在水平桌面上，在左右两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉，再塞紧橡皮塞。稍后，在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟，见图甲：

（1）浓盐酸与浓氨水未直接接触就产生白烟，是因为浓盐酸和浓氨水都具有 　 　。

（2）由图甲实验可知，相同条件下相对分子质量越小的气体，其微粒运动速率越 　 　。

【拓展延伸】

再取一根V型玻璃管，开口向上竖直放置，在左右两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉，再塞紧橡皮塞。稍后，在靠近浓氨水的一端最先出现白烟，见图乙。

（1）图乙实验中，最先出现白烟的位置与图甲实验相反，说明相同条件下 　 　。

（2）实验中发现V型玻璃管发热，其原因是 　 　。

学习了酸、碱、盐的相关知识后，某兴趣小组同学在老师的指导下开展了以下探究活动。

实验一：验证酸、碱、盐之间能发生化学反应。

【进行实验】为了验证硫酸与碳酸钠能发生化学反应，小明做了如图1所示实验，观察到试管中的现象为　　，则证明两种物质发生了化学反应，该反应的化学方程式为　　。

【设计实验】为了验证硫酸与氢氧化钠能发生化学反应，小刚设计了如下实验方案。

实验操作	预期实验现象	实验结论
步骤一：将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中并振荡	溶液呈无色	硫酸与氢氧化钠能发生化学反应
步骤二：向步骤一所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液	溶液呈无色

请你评价小刚设计的实验方案是否可行，并说明理由　　。

【反思提高】证明无色溶液之间能发生化学反应的方法有很多，请你举出一个通过生成沉淀来证明发生化学反应的实例　　（只要求写出两种反应物）。

实验二：利用酸、碱溶于水放热的性质探究燃烧条件。

【进行实验】如图2所示，实验过程中，观察到滴水之前白磷不燃烧，滴水之后白磷燃烧。由此可推出可燃物燃烧需要的条件之一是　　。写出白磷燃烧的化学方程式　　。

【拓展延伸】有同学想利用图2装置，并且将部分药品进行更换（如图3所示），也来探究燃烧条件，你认为此实验方案是否可行并说明理由　　。

皮蛋是我国一种传统风味蛋制品。某化学课外小组的同学查阅资料后得知，腌制皮蛋的主要原料有：生石灰、纯碱和食盐。同学们向这三种物质中加入足量水，充分搅拌，过滤，对滤液中溶质的成分进行探究。

小组同学讨论后一致认为，滤液中的溶质一定含有NaOH和　　（填化学式）。一定含有NaOH的原因是①CaO+H₂O═Ca（OH）₂；②　　（用化学方程式表示）。

【提出问题】滤液中还可能含有哪些溶质？

【作出猜想】猜想①：Ca（OH）₂

猜想②：Na₂CO₃

【实验探究】同学们分别设计了如下两种方案并进行实验：

方案一：甲同学取少量滤液于试管中，通入二氧化碳气体，没有观察到明显现象。从而得出猜想②成立。同学们一致认为，通过该实验不足以得出其结论，原因是　　。

方案二：乙和丙同学分别取少量滤液于试管中，滴加稀盐酸。乙同学观察到　　，证明猜想②正确。丙同学却没有观察到明显现象，你认为原因可能是　　。

【拓展延伸】证明猜想②正确后，同学们想进一步通过实验证明滤液中存在NaOH．于是，继续进行如下探究：

【查阅资料】氯化钡溶液显中性。

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
步骤Ⅰ：取少量滤液于试管中，滴加过量氯化钡溶液，静置	有白色沉淀产生	滤液中含有NaOH
步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ中的上层清液少量于试管中，滴加酚酞溶液

【反思评价】丁同学认为步骤Ⅱ中的酚酞溶液也可用硫酸镁溶液替代，你是否同意他的观点，并说明理由：　　。

某化学兴趣小组在做氢氧化钠溶液和稀硫酸中和反应的实验时，忘记滴加指示剂而无法判断酸碱是否恰好完全反应，于是，对反应后溶液中的溶质进行探究。

【提出问题】该溶液中的溶质是什么？

【查阅资料】Na ₂SO ₄溶液的pH＝7

【猜想与假设】

猜想Ⅰ溶液中的溶质只有Na ₂SO ₄

猜想Ⅱ溶液中的溶质是Na ₂SO ₄和H ₂SO ₄

猜想Ⅲ溶液中的溶质是 　　

【进行实验】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量反应后的溶液于 试管中，滴入酚酞溶液	未见变红	猜想Ⅲ错误
②再取少量反应后的溶液于 另一支试管中，向其中加入Na 2CO 3溶液		猜想Ⅱ正确

实验②中反应的化学方程式是 　　。

【反思拓展】若想验证猜想Ⅱ正确，在实验②中还可以用以下 　　代替Na ₂CO ₃溶液。

A．Zn              B．Cu              C．CuO              D．BaCl ₂溶液

【交流提升】在探究该中和反应的产物组成时，只需一步就可达到目的：取反应后溶液少许于试管中，滴加 　　溶液观察现象即可。

某校同学开展以“燃烧的条件”为主题的探究实验活动，请你作为成员一起来完成下列过程。（说明：进行小组实验时，每组用到的仪器自行选择）

【实验准备】烧杯、镊子、坩埚钳、酒精灯、三脚架、水槽等

【实验过程】

组别	实验用品	实验操作	实验现象	实验结论
A	相同大小的棉花团、酒精	用棉花团分别蘸酒精和水，放到酒精格灯火焰上	1．加热片刻，	I
			2．加热较长时间后两棉花团都燃烧起来	Ⅱ
B	相同大小的滤纸和乒乓球的碎 片、薄铜片	把滤纸和乒乓球的碎片分开放在薄铜片的两侧，放在三脚架上加热铜片的中部	一侧的碎片先燃烧，一段时间后另一侧的碎片也燃烧起来	与A组中结论　　相同（填“I““Ⅱ“）
C	蜡烛		一支熄灭，一支继续燃烧	燃烧需要有氧气（或空气）

【交流讨论】同学们通过讨论，正确解释了得出A组结论I的原因：　　。

【反思提升】从安全角度考虑应注意避免因操作不当引起的烫伤烧伤等危险；从知识角度考虑有利于灭火原理的学习。

小明在实验室里进行以下实验：他首先取溶质质量分数为30%、密度为1.15g•mL^﹣1的较浓盐酸40mL与46g蒸馏水混合配制稀盐酸，再跟石灰石反应制得气体，将此气体通入澄清石灰水，但一直未见浑浊出现。为此，小明请教老师，老师建议他为弄明原因进行实验探究。下面是他探究的过程，请你帮他填答补充完整。

【提出问题】为什么制得的气体不能使石灰水变浑浊？

【猜想假设】猜想一：盐酸浓度仍过大，气体中有挥发出来的氯化氢气体

猜想二：澄清石灰水已经完全变质

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
①将所得气体通入稀硝酸和硝酸银的混合溶液中		猜想一正确 化学方程式
②吸取少量所用澄清石灰水于试管中，滴加　　，振荡。	溶液变红色	猜想二不正确

【分析结论】原来所配盐酸浓度达　　，应当将其再进行稀释。

【反思拓展】①小明的实验证明了澄清石灰水没有完全变质，但是并不能说明澄清石灰水没有变质，理由是　　。

②若除掉二氧化碳中混有的少量氯化氢气体，可选择的最佳试剂是　　（填字母序号）。

a．氢氧化钠溶液

b．水

c．饱和的碳酸氢钠溶液

d．硝酸银溶液

某化学兴趣小组获得两包制作"跳跳糖"的添加剂，一包是柠檬酸晶体，另一包是标注为钠盐的白色粉末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水，混合后产生了使澄清石灰水变浑浊的气体，为确定白色粉末的化学成分，进行了以下探究：

【提出猜想】猜想1．碳酸钠；猜想2．碳酸氢钠；猜想3．碳酸钠和碳酸氢钠。

【查阅资料】①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性；

②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解。

【实验探究1】小亮、小刚分别对有关猜想设计方案并进行实验：

	实验操作	实验现象	实验结论
小亮	将白色粉末溶于水后用pH试纸测定其酸碱度	pH 　　7（填"＞"、"＜"或"＝"）	溶液呈碱性，猜想1成立
小刚	用右图所示的装置进行实验	试管A中有水珠产生，试管B中液体变浑浊	猜想2成立，试管B中反应的化学方程式为

【实验质疑】

（1）小红认为小亮的实验结论不正确，理由是 　　。（用文字叙述）

（2）小明认为小刚的实验并不能得出猜想2成立，理由是 　　。（用文字叙述）

【实验探究2】为了进一步确定白色粉末的化学成分，小戚称取10g白色粉末与足量稀盐酸反应，充分反应后生成二氧化碳的质量为m g，通过计算并分析实验数据确定猜想3成立，则m的取谊范围为 　　（计算结果用分数表示）。

【结论分析】探究后他们查到该白色粉末的成分为碳酸氢钠，那么你认为白色粉末中的碳酸钠是如何产生的？写出产生碳酸钠的化学方程式 　　。

化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。

I、探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用

实验1：在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。（如图）

实验2：向上述试管中加入二氧化锰粉末，把带火星的木条伸入试管，有大量气泡冒出，带火星的木条复燃。

实验3：待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。

实验4：探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响。每次实验均用30mL10%的 $H_2{O}_2$溶液，采用不同质量 $\mathit{Mn}{O}_2$粉末做催化剂，测定收集到500mL氧气所用的时间，结果如下：

实验序号	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧
$\mathit{Mn}{O}_2$粉末用量/g	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
所用时间/s	17	8	6	3	2	2	2	2

（1）实验1中，观察到有气泡产生，带火星的小木条未复燃。实验结论是 　 　。

（2）写出实验2发生反应的化学方程式 　 　。

（3）实验3的实验目的是 　 　。

（4）由实验4的实验结果可得出的结论是 　 　。

Ⅱ、探究高锰酸钾分解制取氧气的得氧率

高锰酸钾在用酒精灯加热分解的过程中，可能发生如下三个反应：

① $2\mathit{KMn}{O}_4\begin{array}{c}\underset{¯}{\underset{¯}{\begin{array}{ccc}& △& \end{array}}}\\ \end{array}{K}_2\mathit{Mn}{O}_4+\mathit{Mn}{O}_2+O_2\uparrow$

② $6\mathit{KMn}{O}_4\begin{array}{c}\underset{¯}{\underset{¯}{\begin{array}{ccc}& △& \end{array}}}\\ \end{array}2K_2\mathit{Mn}{O}_4+K_{2}M{n}_4{O}_8+4O_2\uparrow$

③ $\mathit{KMn}{O}_4\begin{array}{c}\underset{¯}{\underset{¯}{\begin{array}{ccc}& △& \end{array}}}\\ \end{array}\mathit{KMn}{O}_2+O_2\uparrow$

（5）根据反应①，计算 $15.8\mathit{gKMn}{O}_4$完全分解生成氧气的质量（写出计算过程） 　 　。

（6）已知： $\mathit{得氧率＝}\frac{\mathit{生成氧气的质量}}{\mathit{反应前反应物的质量}}\times 100\%$。在反应①、②、③中，相同质量的高锰酸钾加热完全分解，理论上得氧率最高的是 　 　（填反应序号）。

某兴趣小组制取气体并进行探究活动。

（1）如图1为实验室制备气体的常用装置。实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置是　　（填字母），反应的化学方程式为　　。实验室制取二氧化碳应选用的发生装置是　　（填字母）。

（2）二氧化碳的用途之一是灭火，但当钠燃烧时，二氧化碳不仅不能灭火，反而会使燃烧更加剧烈。

【查阅资料】钠燃烧会生成过氧化钠（Na₂O₂），过氧化钠是一种淡黄色固体，常温下与二氧化碳或水都能发生反应。

【提出题】为什么燃烧会更加剧烈？二氧化碳和过氧化钠反应生成了什么物质？

【实验探究】将上述二氧化碳发生装置与如图2装置（气密性良好）连接。制备二氧化碳，过一段时间后，G烧杯中澄清石灰水变浑浊，a处带火星的小木条复燃。

【实验分析】

①装置E的作用是除去CO₂中的HCl气体，装置F的作用是 　。

②G烧杯中澄清石灰水变浑浊的原因是　　。

【实验结论】二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气能使燃烧更加剧烈。结合所学知识得出CO₂与Na₂O₂反应的生成物为　 　（填字母）。

a，Na₂O和O₂ b．NaOH和O₂    c．Na₂CO₃和O₂    d．NaHCO₃和O₂

【总结提高】二氧化碳可用于灭火，但不是所有可燃物失火都可以用二氧化碳来扑灭。

实验室有一瓶白色固体，可能由Ba（NO ₃） ₂、NaCl、Na ₂CO ₃、Na ₂SO ₄中的两种或两种以上组成，某兴趣小组为确定其成分，进行了如下实验研究，请你参与完成相关问题

Ⅰ【初步探究】兴趣小组实验设计及现象如下

【初步结论】（1）原白色固体中一定有 　 　（填化学式，下同），一定没有 　。

（2）溶液M中的溶质一定有NaNO ₃，一定没有 　 　。

【交流讨论】为确定原固体的成分，需对溶液M中的溶质进行进一步确认

Ⅱ继续研究

【提出问题】溶液M中溶质的成分是什么

【提出猜想】

猜想一：NaNO ₃   猜想二：NaNO ₃、Na ₂CO ₃

猜想三：NaNO ₃、NaCl    猜想四：NaNO ₃、Na ₂CO ₃、NaCl

实验与结论

实验	步骤	现象	结论
一	取适量溶液M于试管中，滴加少量稀硝酸	有气泡产生	猜想一、三不成立
二	取实验一所得溶液于试管中，滴加适量硝酸银溶液	产生白色沉淀	猜想四成立

【反思与评价】

兴趣小组内有同学认为得出"猜想四成立"的实验设计不合理，原因是 　 　，改进措施是 　 　。

【实验结论】同学们经过交流，讨论、实验，圆满完成了这次探究活动。

其兴趣小组同学在老师的指导下，进入实验室对碳酸钙进行了一系列探究。回答下列问题：

Ⅰ．碳酸钙与盐酸反应

（1）装置A中仪器a的名称为 　 　。

（2）装置B中的现象是 　 　。

（3）装置C若用于检验生成的气体，其中试剂为 　 　（写名称），发生反应的化学方程式为 　 　。

Ⅱ.碳酸钙分解

碳酸钙在电炉中高温煅烧一段时间后，对剩余固体进行探究。

【提出问题】剩余固体成分是什么？

【猜想与假设】猜想一：全部是碳酸钙

猜想二：是碳酸钙和氧化钙的混合物

猜想三：全部是氧化钙

【设计并完成实验】

实验操作	实验现象	解释与结论
步骤一：取剩余固体于试管中，加水振荡后静置	底部有白色不溶物	\
步骤二：取上层清液于另一试管中，滴加氯化铜溶液	有	上层清液中一定含有氢氧化钙
步骤三：取部分底部白色不溶物于第三支试管中，滴加过量稀盐酸	有气泡产生	白色不溶物中一定含有

【实验结论】正确的猜想是 　 　。

【交流与反思】小芳同学认为，步骤二中还可滴加其他试剂用来替代氯化铜溶液，该试剂可以是 　　（写一种即可）；小华同学认为，只需完成步骤一和步骤三即可获得相同实验结论，他的依据是 　 　。

【拓展与分析】查阅资料：生石灰质量的优劣常采用“活性度”来衡量。“活性度”的测定方法：取一定质量的生石灰，加入一定量的水，用一定溶质质量分数的盐酸中和，记录所消耗盐酸的体积（单位为mL）。消耗盐酸的体积数越大，“活性度”越高。

测得煅烧产物（ $\mathit{CaO}$）的活性度，数据见如表。

石灰石煅烧的最佳温度范围一般为1100℃～1200℃的证据是 　 　。

某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”，做了以下两个实验。

① $\mathit{CuS}{O}_4$溶液和 $\mathit{BaC}{l}_2$溶液反应② $\mathit{CuS}{O}_4$溶液和 $\mathit{NaOH}$溶液反应

（1）写出实验①发生反应的化学方程式：　 　。

（2）实验结束后，将两个实验后的废液倒入到同一干净的烧杯中，充分混合后过滤，得到滤液呈无色。则滤液中一定不含的离子是 　 　。

取少量滤液于试管中，滴入紫色石蕊试液，溶液仍为紫色，则滤液呈 　 　性（填“酸”、“碱”、“中”）。

（3）该小组的同学对滤液中溶质成分继续进行如下探究：

【提出问题】滤液中溶质成分是什么？

【做出猜想】小红认为：只有 $\mathit{NaCl}$；

小亮认为：可能有 $\mathit{NaCl}$、 $\mathit{BaC}{l}_2$；

小明认为：可能有 $\mathit{NaCl}$、 $\mathit{BaC}{l}_2$、 $\mathit{BaC}{l}_2$

【交流讨论】从物质共存的角度分析，你认为 　 　同学的猜想一定不正确。你的猜想是 　 　　 　。

【设计实验】请设计实验证明谁的猜想正确。

实验操作	实验现象	实验结论
取少量滤液于试管中，滴加适量 　 　溶液	无明显现象	小亮猜想不正确
取少量滤液于试管中，滴加适量 $\mathit{BaC}{l}_2$溶液		你的猜想成立

某实验小组在探究碱的化学性质实验时，用到了氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液。

（1）甲同学不小心将这两种溶液混合在一起，结果产生 　　的现象，说明氢氧化钠溶液变质了。写出变质时发生反应的化学方程式 　　。

（2）同学们对变质的氢氧化钠溶液中溶质的成分产生了兴趣，进行如下探究：

【提出问题】氢氧化钠溶液中溶质的成分是什么？

【做出猜想】猜想一：Na ₂CO ₃

猜想二： 　　（写化学式）

【进行讨论】甲同学取少量待测液加入足量的稀盐酸，有气泡产生。认为猜想一成立。乙同学不同意甲同学的观点，理由是 　　。

【设计实验】请你验证猜想二成立，并完成实验报。

实验操作	实验现象	实验结论
①取一定量的待测液于试管中，加入 　　溶液。 ②充分反应后静置，取上层淸液加入无色酚酞溶液	______ ______	猜想二成立

【反思评价】在实验室中，氢氧化钠应 　　保存。