初中化学探究题

某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：

Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；

（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 　               　；

（2）实验结束时，应 　   　（填写下列操作代号）。

①先撤出导管，再熄灭酒精灯

②先熄灭酒精灯，再撤出导管

Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO₂，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：

已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO₂和水。

（3）仪器B中所盛试剂为 　             　，其作用为 　             　。

（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：　                            　。

（5）实验前，需检查 　              　；点燃酒精灯前，先打开K，通入N₂一段时间，其作用为 　                          　。

（6）请指出上述实验中的一项缺陷 　             　。

（7）将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成 　    　g CO。

Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu₂O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO₄。

（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu₂O：

　                      

。

分析如图实验装置，并结合所提供的材料，完成实验探究。

【实验装置】

【查阅材料】

Ⅰ．乙炔（C₂H₂）是一种无色无味气体，极难溶于水，密度比空气略小。实验室里常用电石（CaC₂）与水反应来制取。

Ⅱ．无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色。

【实验探究】

（1）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是 　   　（填序号，下同）；实验室用电石制取乙炔，选用的发生装置是 　   　，收集装置是 　    　。

（2）实验室制取乙炔后，将剩余物质过滤。探究所得滤液中溶质的成分。

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量滤液于试管中，滴加少量 　   　溶液	溶液变红色	滤液中的溶质是氢氧化钙
②另取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液

实验操作②中发生反应的化学方程式是 　                           　。

（3）选取如图实验装置，设计实验验证乙炔完全燃烧的产物。所选装置连接的最佳顺序为：乙炔完全燃烧产物接 　    　（填序号）。

某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质，请你参与他们的探究。

【实验过程与分析】

	实验1	实验2
实验操作
实验现象		无明显现象
实验结论	氢氧化钠能与硫酸铜反应	氢氧化钠不与硫酸反应

（1）请写出实验1的实验现象。

【实验反思与拓展】

（2）实验1发生反应的化学方程式为 　                             　。

（3）某同学认为实验2的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡，再滴入稀硫酸，观察到溶液由 　 　色变为无色，由此表明氢氧化钠与硫酸确实发生了反应，该反应的化学方程式为 　                   　。

（4）由实验2联想到：把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象，它们是否发生了化学反应呢？（本实验中忽略CO₂溶于水）

①甲同学设计了如图所示的实验方案，当通过胶头滴管滴加NaOH溶液时，观察到

　     　现象，说明两者发生了化学反应。

②乙同学重新设计实验方案：取NaOH溶液于试管中，通入少量CO₂，然后向所得溶液中加入足量稀盐酸，当观察到 　      　现象时，也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。

维生素C是生命活动中不可缺少的营养物质，不同的饮料中维生素C的含量不同。下面是小明同学运用学到的实验方法测定橙汁、果味饮料中维生素C的含量。  
《实验目的》测定不同饮料中维生素C的含量。  
《实验原理》  
(1)维生素C是一种无色易溶于水的有机物，能与碘水反应，使碘水褪色；  
(2)淀粉遇到碘水变          色。  
《实验试剂》碘水、淀粉溶液、已知浓度的标准维生素C溶液、蒸馏水  
《实验过程》  
步骤1：在4支试管中分别盛有3.0 mL的下列物质：①蒸馏水，②标准维生素C溶液，
③橙汁，④果味饮料。分别向4支试管中滴加2滴淀粉溶液。  
步骤2：用4支相同的胶头滴管分别向①～④支试管中逐滴滴加碘水至刚好变色，并记录滴数。  
《实验记录》  

测定物质	①	②	③	④
滴入碘水的数量(滴)	1	8	15	5

试回答下列问题：  
(1)你认为小明测定的两种饮料中，                     的维生素C的含量较高；
(2)有的同学认为测定物质标准维生素C溶液是多余的，你认为呢?请说明理由：                  
                                                                      ；
(3)化学实验需要控制变量。下列               （填序号）情况会影响到测定结果。  
A．每次实验所用饮料的颜色不同        B．量取的被测试物质的体积不同  
C．试管的大小不同                   D．没有用同一规格的胶头滴管滴加碘水
《回顾与反思》实验中所用的淀粉溶液的作用是                                。

利用物质性质，开展物质鉴别。

活动探究一：现有一瓶蒸馏水和一瓶稀氯化钾溶液，设计实验进行鉴别。

实验操作	实验现象和结论
方法一：各取一滴滴在洁净的玻璃片上晾干	观察到 　           　的是氯化钾溶液。
方法二：各取少量于两支试管中，分别滴加少量硝酸银溶液。	观察到 　       　的是蒸馏水。

【实验分析】方法二中反应的化学方程式是 　                   　。

【方法感悟】鉴别物质时，要依据性质差异，选择恰当方法，产生不同现象，达成鉴别目的。

活动探究二：老师提供了五瓶无色溶液，分别是碳酸钠溶液、稀盐酸、氯化钾溶液、硫酸钠溶液和氢氧化钡溶液。为鉴别它们，同学们进行了如下探究：

【探究性质】五种溶液两两之间能否发生反应？请写出符合条件的化学方程式各一个：

（1）有沉淀生成 　                                       　；

（2）有气体生成 　                              　。

【实验探究】他们将五瓶溶液分别编号为A、B、C、D、E，然后将B、C、D、E四种溶液分别取少量，并两两混合观察现象。

实验一	操作	B、C混合	D、E混合
	现象	无明显现象	无明显现象
实验二	操作	B、D混合	C、E混合
	现象	产生白色沉淀	无明显现象
实验三	操作	B、E混合	C、D混合
	现象		无明显现象

【实验结论】

①通过实验一、实验二可以确定溶液A不可能是哪一种溶液？　           　（填溶液中的化学式，下同）。

②分析实验三中溶液B、E混合的可能现象，综合三个实验可以得出不同的结论：

③若B、E混合产生白色沉淀，则可推知下列三种溶液分别是A：　   　；B：　    　；C 　   　。

④若B、E混合有气泡产生，则可推知五种溶液的组合是A：　 　；B：　 　；C 　 　；D 　    　；E 　 　。

⑤若B、E混合无明显现象，则可推知五种溶液可能的组合有 　 　种。

碱石灰是氧化钙和固体氢氧化钠的混合物，常用作干燥剂。它极易与空气中的水蒸气、二氧化碳反应而变质，因此在实验室里碱石灰应 　 　保存。

实验室现有一瓶敞口放置的碱石灰，甲同学决定对其成分进行探究：

【猜想】猜想Ⅰ：未变质，样品中只含有氧化钙和氢氧化钠；

猜想Ⅱ：部分变质，样品中有氢氧化钙、碳酸钙和碳酸钠；

猜想Ⅲ：完全变质，样品中只含有碳酸钙和碳酸钠。

【资料】氯化钙溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性。

【实验】设计如下流程进行实验：

步骤1：取少量碱石灰样品于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤渣和溶液M；

步骤2：向滤渣中滴加过量稀盐酸，产生气泡，得到溶液N；

步骤3：取少量溶液M于试管中，先滴加酚酞溶液，观察到溶液变成红色，再滴加过量氯化钙溶液，观察到 　                          　。

综合以上实验现象，证明猜想Ⅲ正确。

【拓展】乙同学取一定量的溶液N于烧杯中，向其中逐滴滴入溶液M，测得烧杯内溶液的pH与所加溶液M的质量的关系如图所示，则BC段发生反应的化学方程式为 　                              　。图中 　 　（“A”“B”“C”或“D”）点对应的溶液中所含溶质种类最少。

下列图示中，A~E为实验装置或仪器，请结合所学知识回答有关问题：

（1）E图中仪器①的名称是 　   　；

（2）实验室里用A装置制备氧气的化学方程式是 　                        　；

（3）实验室里制备二氧化碳的化学方程式是 　              　，请选择图中装置或仪器，组装一套实验室里制取二氧化碳的装置，该装置从左至右的顺序是 　    　（填字母序号）。

实验室有一包白色固体，其成分为氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠。某兴趣小组为测定固体中各成分的质量分数，进行了以下实验。

【探究一】测量样品与盐酸反应得到氯化钠的质量

如图1所示，取3.00g样品置入锥形瓶中，加适量水溶解。逐滴加入过量的稀盐酸，用pH传感器等电子设备采集信息形成图像。将锥形瓶中最终所得溶液蒸发、结晶得到全部固体，其质量为3.48g。

（1）a点溶液呈 　 　（填“酸性”“碱性”或“中性”）。

（2）ab段溶液pH降低，发生反应的化学方程式为 　                   　（写一个即可）。

（3）蒸发时除使用蒸发皿、铁架台（带铁圈）外，还需要用到的仪器有 　    　。

【探究二】测量样品与硫酸反应生成二氧化碳的体积

如图2所示，另取3.00g样品与足量稀硫酸混合，测得生成二氧化碳的体积为220mL（该条件下二氧化碳的密度为2.00g/L；装置气密性良好且忽略二氧化碳的溶解）。

（4）结合探究一计算出样品中氯化钠的质量分数为 　 　（精确到0.1%）。

（5）下列因素会导致所测样品中氯化钠的质量分数偏小的是 　 　（填标号）。

A.探究一中加入的稀盐酸量不足

B.探究一中蒸发时有液体溅出

C.探究二中俯视读取量筒中水的体积

D.探究二实验后生成气体在锥形瓶中仍有滞留

在学习了单质碳的化学性质后，某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧后的产物进行了探究。

【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么？

【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末，遇水会变蓝；

②氯化钙有吸水性，可做干燥剂。

【做出猜想】猜想一：产物中含有CO、H₂O；

猜想二：产物中含有CO₂、H₂O；

猜想三：产物中含有（1）　                  　。

【进行实验】同学们设计了如图的实验：检查装置气密性后，将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证；（部分夹持固定装置省略；B、D、G装置中均为澄清的石灰水）

（2）装置B的作用是 　                     　。

（3）F装置中若发生反应，则化学方程式是 　                  　。

【解释与结论】经过实验，同学们认为猜想三成立。

（4）实验中能观察到的现象是①　                       　；装置C中发生反应的化学方程式为②　                             　。

【反思与评价】实验结束后，由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏，小组内同学针对这个事故，进行了分析和讨论。

（5）为了避免此事故再次发生，同学们对该装置进行了创新和改进，你认为他们的改进是 　                      　（文字说明或画图都可）。

化学社团的同学在探究金属化学性质时，进行了如图1所示的实验。

图1实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面 　 　。锌和稀硫酸反应的化学方程式为 　                           　。

实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），铜片表面产生了气泡。

【提出问题】图2中铜是否发生了化学反应？产生的气体是什么？

【作出猜想】同学们对产生的气体进行了以下猜想：

小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。

他们作出猜想的理论依据是 　               　。

【查阅资料】

（1）将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，铜片表面产生气体。该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。

（2）二氧化硫能使品红溶液褪色。

【设计并进行实验】他们设计了图3装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4中的装置连接，验证自己的猜想。

	实验操作	实验现象	实验结论
小知	连接导管a与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间		小彬的猜想正确
小辰	选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条	木条不复燃
小彬	连接导管a与导管 　 　（填序号），收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火	气体燃烧，听到轻微的“噗”声

【教师释疑】图1实验中，锌与稀硫酸反应，锌失去电子，酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。

【学生感悟】图3实验中，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得 　 　（选填“锌”或“铜”）失去的电子生成了氢气。

【得出结论】图2中两种金属触碰后铜 　 　（选填“有”或“没有”）发生化学反应。

【延伸应用】制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是 　 　。（填序号）

A.锌

B.铜

C.银

小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬( CrSO₄)溶液……
铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液……
【预 测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：
①Cr  Al  Cu        ②Al  Cr  Cu       ③Al  Cu  Cr
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。(填表中空格)

	实验一	实验二	实验三
实验 方案
实验 现象	铬片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色。	___________________	铝片表面产生气泡较快。
结论	铬能和稀硫酸发生反应，反应速率较慢。	铜不与稀硫酸反应	_____________________
三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是__________________________

【回答问题】
（1）用砂纸打磨金属片的目的是_____________________。
（2）实验一所发生反应的化学方程式是____________________________。
（3）小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是__________________。
（4）小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这三种药品可以是________________。
【归 纳】比较金属活动性强弱的方法有_____________（写一种即可）。

小红同学想探究实验室中碳酸钙和盐酸制取二氧化碳后废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答横线上的①～⑦七个问题。
《提出问题》废液中的溶质是什么物质？
《作出猜想》小红认为废液中溶质只有CaCl₂。
你认为还可能含有的溶质是        ①     （填化学式）。
《查阅资料》CaCl₂溶液呈中性。
《实验与结论》
（1）请你写出碳酸钙和盐酸反应的化学方程式             ②         。
（2）分别取少量该废液和CaCl₂溶液加入到两支试管中，并向其中分别滴入无色酚酞试液做对比试验，结果两支试管中溶液均无色，于是小红认为自己的猜想是正确的。
（3）你认为小红的实验    ③ （填“能”或“不能”）证明她的猜想，理由是  ④ 。
（4）如果要证明你的猜想是正确的，你选择    ⑤  （填字母：A、石蕊试液  B、氢氧化钠溶液 C、 稀盐酸 ）来代替酚酞试液，理由是     ⑥       。
（5）若实验证明了你的猜想是正确的，向废液中加入过量的     ⑦    ，反应完成后过滤就可得到只含CaCl₂一种溶质的溶液。

化学实验是学习化学和进行科学研究的重要方法和途径。学会气体物质的制备方法是研究气体、利用气体的基础。请根据下图回答有关问题：

①	②	③	④	⑤	⑥

（1）在常温下实验室欲制取氧气所选用的装置是         （填序号），为了便于调控反应的进行，可以对发生装置进行改进，请简要说明你的改进措施                        。 
（2）从上述仪器中选择一种你比较熟悉的仪器，写出它的名称        ，简要写出它的用途                                          。
（3）同学们以“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”为课题进行探究。经讨论分析、查阅资料后设计了A、B两套实验装置，并在实验过程中做到操作规范、准确称量和细致观察。实验完毕后，使用A装置进行实验得到的结果是：反应前后反应物的总质量与生成物的总质量相等；而使用B装置进行实验得到的结果是：反应前后反应物的总质量与生成物的总质量不相等。请分析导致出现两种不同结果的原因是                              。

兴趣小组的同学为了探究木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的气体产物是什么，提出了猜想：
a．气体产物可能是二氧化碳；
b．气体产物可能是一氧化碳；
c．气体产物可能是二氧化碳和一氧化碳的混合物。
（1）同学们设计了如下图所示装置（铁架台已略去），通过实验探究气体产物的成分。

已知NaOH溶液能够快速吸收二氧化碳，则装置C的作用是                         。
实验过程中观察到A、E装置中的澄清石灰水均变浑浊，C装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为          。装置A、E中发生反应的化学方程式为                             。
（2）有同学提出，从简约装置、节约实验药品的角度出发，上图装置可进行改进，去掉A、B、C装置，只用D、E装置同样可以探究出该气体产物的成分（如下图所示）。请你写出其实验操作过程（写出操作步骤，不需要写出现象和结论）：
                                                   。

小林仔细阅读加碘食盐（食盐中加入了碘酸钾）包装袋上的说明，提出问题与同学讨论并进行实验探究。
问题一：食盐加碘可以有效地预防                    。
问题二：食盐是比较稳定的，而说明中强调“防热”是否因为受热会造成碘的损失?
《实验一》探究温度对碘损失率的影响
老师指导他们将一定浓度的碘酸钾溶液分成5等份，于不同温度下加热十分钟后，用硫代硫酸钠标准溶液测定碘酸钾浓度，计算碘损失率并记录如下：

温度	30℃水浴	50℃水浴	80℃水浴	100℃水浴	煮沸
碘损失率(％)	0	0.3	0.67	1	5.56

分析上表可得出的结论是                              。
实验后，小林建议妈妈烧菜时最好是菜出锅前再放碘盐。
问题三：烧菜时加醋对碘的损失率是否也有影响?
《实验二》探究酸碱性对碘损失率的影响
(1)此组对照实验，要控制在碘酸钾溶液的浓度和质量、加热的       和       均相同，溶液的            不同的条件下进行。
(2)实验中需要调节溶液的酸碱性，下列物质不能选用的是         (填序号)。
A．氢氧化钠      B．纯碱粉末      C．食盐晶体      D．食醋