初中化学探究题

【2015年湖北省荆州市】某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液﹙如图甲所示﹚，为确认其中的溶质，他设计并进行了如下探究活动，请回答下列问题。
【猜想与假设】其溶质可能为NaCl、NaOH、Na₂CO₃和NaHCO₃中的一种。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
常温下的溶解度／g	36	109	21.5	9.6
常温下某稀溶液的pH	7	13	11	9

【探究过程】
如图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则其实验现象应是                    ；
在进行操作②时有无色无味得到气体产生，由此又可排除假设物质中的                 。
【探究结论】
你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的                  ，
你的判断依据是                          。
【探究反思】
（1）若上述探究结论是正确的，操作②产生的气体应是                 （写化学式），
实验室检验该气体的实验操作及现象是                    。 
（2）另有同学猜想其中的溶质还可能是Na₂SO₄，但又没有Na₂SO₄的上述表列信息。
请你根据以上实验操作的相关现象，判断该溶液中的溶质是否是Na₂SO₄，并叙述理由：                    

某学习小组的同学对过氧化氢分解进行探究。

Ⅰ．【探究一】影响过氧化氢分解快慢的因素

分别取5mL H₂O₂溶液进行实验，测定产生4mL O₂所需时间，实验结果记录如下：

实验序号	H2O2溶液的溶质质量分数%	温度℃	MnO2粉末用量/g	反应时间
①	30	35	0	t1
②	30	55	0	t2
③	5	20	0.1	3s
④	15	20	0.1	1s

（1）对比①②可知，其他条件相同时，温度越高，过氧化氢分解越快，则t₁　　t₂（填“＞”“＝”“＜”）

（2）能说明过氧化氢分解快慢与溶质质量分数有关的实验是　　（填实验序号），合理的结论是　　。

【交流探讨】MnO₂属于金属氧化物，其它金属氧化物能否起到类似MnO₂的催化作用？

Ⅱ、【探究二】探究Fe₂O₃是否对过氧化氢分解起催化作用

	操作步骤	实验情况记录	结论
①		A试管上方带火星的木条未复燃 B中出现气泡快，带火星的木条复燃	Fe2O3　　（填“不影响”、“减慢”或“加快”）过氧化氢分解
②	将B试管中的混合物过滤，把滤渣烘干、　　。	固体质量0.2g	Fe2O3质量未变
③		C试管上方带火星的木条　　， D试管中溶液变成 　　色	Fe2O3可作过氧化氢分解的催化剂

【得出结论】过氧化氢分解快慢受温度、浓度、催化剂等因素影响。

【2015年广东省佛山市】硫酸铵和氯化钾是化工生产的副产品，直接作为肥料使用会使土壤酸化或影响作物的生长，工业上往往将氯化钾转化为无氯钾肥。下图是硫酸铵等几种盐的溶解度曲线。回答下列问题：

（1）根据溶解度曲线图，归纳硫酸铵等物质溶解度——温度曲线变化规律：
①                                      ；
②温度相同时，                          。
（2）将氯化钾转化为无氯钾肥的流程如下：

③根据溶解度曲线判断产品（无氯钾肥）的化学式是                   ；
④操作Ⅰ主要是趁热过滤，过滤后的产品中            （NH₄）₂SO₄晶体析出（填“有”或“没有”）。
（3）苯甲酸（C₆H₅COOH）通常用作定香剂或防腐剂，也用作果汁饮料的保香剂。合成苯甲酸晶体常伴随有氯化钾等副产品生成，某同学加热分离氯化钾后的白色固体A，并测定其熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔。
资料：苯甲酸熔点122．4℃；纯净固体一般都有固定熔点；在常温时苯甲酸溶解度很小，小于0．4 g。
【提出问题】分离氯化钾后的白色固体A的成分是什么？
【猜   想】猜想1：苯甲酸；猜想2：氯化钾；猜想3：       ⑤      。
【实验探究】限选试剂：蒸馏水、AgNO₃溶液、稀硝酸。

实验操作	实验现象	实验结论
Ⅰ将白色固体A加入水中，加热、溶解、冷却、过滤。	得到白色晶体和无色滤液
Ⅱ取无色滤液少许于试管中，        ⑥          。	⑦            。	白色固体A中含有KCl。
Ⅲ取白色晶体，     ⑧   。	熔点是        ⑨        。	结合实验Ⅱ，猜想3成立。

 

【2015年湖北省鄂州市】某食品包装袋中有一个小纸袋，上面写“生石灰干燥剂，请勿食用”。该食品已放置两月有余。请你对下列问题进行探究。
（1）小纸袋中的物质能否继续作干燥剂？

实验步骤	实验现象	结论
取足量的小纸袋中的固体放入烧杯中，加入适量的水，触摸杯壁		可继续作干燥剂

（2）猜想：小纸袋中的物质除含有CaO外，还可能含有Ca(OH)₂和           ；
（3）请设计实验证明（2）中你所填的物质是否存在。                           

某化学实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量稀盐酸后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。

【提出问题】烧杯内溶液中的溶质是什么？

【进行猜想】猜想一：CaCl₂、Ca（OH）₂和HCl；

猜想二：CaCl₂和Ca（OH）₂

猜想三：CaCl₂；

猜想四：CaCl₂和HCl

同学们认为猜想一肯定不成立，原因是①　　（写反应的化学方程式）；

【查阅资料】氯化钙溶液呈中性

【进行实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几 滴酚酞试液，振荡。	②	猜想二不成立
取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量。	③	猜想三不成立， 猜想四成立

【实验反思】

在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余。

【2015年广东省揭阳市】操作和保存药品不当，标签常常易损毁。现有四瓶溶液①②③④的试剂标签已破损（如下图），但是已经知道这四瓶试剂是NaOH、Ca(OH)₂、Na₂CO₃、KCl溶液中的一种，某兴趣小组同学决定对四瓶破损标签溶液成分进行实验探究（实验另外药品只提供盐酸和酚酞溶液）：

【提出问题】标签已经破损的①②③④四瓶溶液分别是什么溶液？
【实验探究1】第④瓶试剂肯定是：              （写化学式）。
【实验探究2】兴趣小组对①②③④瓶溶液进行了如下的实验探究：

序号	实验步骤	实验现象	实验结论
1	取①②③瓶溶液少量 于三支试管中，分别 加入酚酞试液		酚酞试液不能将其中 的一种溶液鉴别出来
2	再取①②③瓶溶液少 量于另外三支试管中 分别加入       溶液	加入了①溶液的试管 中               ； 其余两支试管中无明显现象	①瓶溶液为Na2CO3
3	取②③瓶溶液少量于 两支试管中，分别加 入           溶液	加入了②溶液的试管 中              ； 加入了③溶液的试管 中                ；	②瓶溶液为        ③瓶溶液为 Ca（OH）2

【反思与交流】为了防止标签发生破损，我们在倾倒溶液时应注意：                 。

【2015年广西省桂林市】在一次化学实验中，同学们将饱和硫酸铜溶液逐滴加到5mL饱和氢氧化钠溶液中，观察到以下异常实验现象：

实验序号	滴加CuSO4溶液的量	实验现象
①	第1~6滴	产生蓝色沉淀，但震荡后沉淀消失，形成亮蓝色溶液
②	第7~9滴	产生蓝色沉淀，且沉淀逐渐增多，振荡后沉淀不消失，很快沉淀逐渐变黑色

在实验①中同学们根据所学初中化学知识判断蓝色沉淀是氢氧化铜，请你写出生成蓝色沉淀的化学方程式                       。
实验①中蓝色沉淀为什么消失？同学们继续进行如下探究。
【查阅资料】
I．氢氧化铜在室温下温度，70℃—80℃时可脱水分解生成氧化铜
II．铜酸钠[Na₂Cu(OH)₄]溶于水，溶液呈亮蓝色。
【猜想与讨论】
小陶认为蓝色沉淀消失可能是氢氧化铜发生了分解。其他同学一致否定了他的猜测，理由是                            。
同学们交流讨论后，提出以下两种猜想。
猜想一：少许氢氧化铜可溶于足量水中。
猜想二：氢氧化铜可在足量氢氧化钠浓溶液中溶解，溶液呈亮蓝色。
【实验探究】
为验证猜想，同学们用氢氧化铜粉末（其它试剂可任选）设计如下实验。请你填写表中的空格。

实验序号	实验方法与操作	实验现象	结论
③	将少许Cu(OH)2粉末加到5mL蒸馏水中，充分振荡		猜想一错误
④			猜想二正确

【结论与反思】
（1）根据实验，并进一步查阅资料知道，氢氧化铜在氢氧化钠溶液中溶解生成Na₂Cu(OH)₄，反应的化学方程式是                         。
（2）根据实验可知饱和硫酸铜溶液与饱和氢氧化钠溶液的反应是放热反应，依据的实验现象是             。

实验室欲配制1 000 g溶质质量分数为4％的氢氧化钠溶液。请回答下列问题；
（1）配制步骤
①计算：需氢氧化钠固体              g，水                mL(水的密度是1 g/cm³)。
②称量：用质量为23.1 g的烧杯作称量容器，托盘天平上称取氢
氧化钠固体时，盛有氢氧化钠固体的烧杯应放在           盘。
③溶解：将氢氧化钠固体溶于水，用——搅拌，使氢氧化钠全部溶解，冷却至室温。
④装瓶：把配好的溶液装入试剂瓶，盖好瓶盖并贴上标签，放入试剂柜中。
请在装有所配制溶液的试剂瓶(见右图)标签上标明相应的信息。

（2）在配制过程中，导致溶液中氢氧化钠质量分数小于4％的可能原因是(       )
①用量筒量取水时俯视读数；②配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗；③在托盘天平的左盘称取氢氧化钠时，游码不在零位置就调节天平平衡，后将游码移动得到读数；④盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗；⑤氢氧化钠固体不纯。

A．①②③④⑤

B．只有①②④⑤

C．只有①②⑧

D．只有②③④⑤

（3）若老师提供的药品有500 g 8％的氢氧化钠溶液，500 g 1％的氢氧化钠溶液，足量的氢氧化钠固体和水，除了上述配制方案外，你还可以设计出哪些配制方案，请你写出其中的一种：            (只要说明配制时所需的各种药品及用量即可)。

小文研学旅行时，对“自热米饭”发热包的发热现象感到好奇。返校后，利用化学实验室中已有的生石灰、活性炭、铁粉、碳酸钠、氯化钠、硫酸钠中的若干种物质自制了一个发热包。发现使用自制发热包时，可迅速升温，还可保温较长时间。

小静同学对小文同学自制发热包的成分进行探究。

【实验探究】

小静取适量自制发热包中的固体放入盛有水的烧杯中，迅速放出大量的热，她认为是固体样品中的生石灰与水发生反应产生了热量。为了进一步确认发热包中物质的成分，小静把烧杯中的物质过滤，得到滤液A和滤渣B。

实验步骤	实验操作	实验现象	分析与结论
①	取适量滤渣B放入烧杯中	观察到滤渣B慢慢出现红棕色固体，触摸烧杯外壁感到微热并持续了较长时间	红棕色固体是
②	取适量滤液A放入试管中，加入过量的氯化钡溶液	有白色沉淀生成	发热包中除含有生石灰外，一定还含有的物质是
③	取②中的白色沉淀放入试管中，加入足量的稀硝酸	白色沉淀全部溶解，有气泡产生
④	取②反应后的上层清液放入试管中，先加入足量稀硝酸，再滴入适量 $\mathit{AgN}{O}_3$溶液	有白色沉淀生成
⑤	取适量滤渣B放入试管中，加入足量的稀盐酸	固体部分溶解，溶液呈浅绿色，有气泡产生

【反思与交流】

（1）步骤②反应后的上层清液中含有的离子共有 　 　种。

（2）步骤④中生成白色沉淀的化学方程式是 　 　。（任写一个）

（3）发热包中的物质使用前必须 　 　保存，使用后注意合理回收。

【2015年贵州省遵义市】请按要求完成下列金属性质的实验：
研究一：金属与酸反应过程中的能量变化．
（1）打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应             （填“吸热”或“放热”），反应的化学方程式为               ．
（2）实验测得反应中产生的气体的速率（v）与时间（t）的关系如图1，请根据t₁﹣t₂时间段反应速率变化，说明化学反应速率受             等因素影响．

研究二：金属与盐溶液反应过程中的相关变化．
（1）某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”，其反应的化学方程式为                   ．
（2）在一定量AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，图2描述相关变化曲线，一定不正确的是                      ．

【2015年海南省】某化学兴趣小组同学为了探究实验室中的氢氧化钠固体是否变质，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：
【猜想】
猜想I： 没有变质；猜想Ⅱ：已经变质；

【实验和推断】
（1）加入的适量 A 溶液是（填名称），若现象a为有气泡产生，则说明氢氧化钠已经变质。
（2）若现象b为              ，说明氢氧化钠没有变质。
【反思】氢氧化钠的保存方法是            （填“A”或“B”）。A．密封保存B．不需密封保存

某学习小组用不同浓度的溶液浇灌植物，研究重金属对植物生长的影响。

（1）该小组首先研究了 $CuS{O}_4$的影响。每次施用的浇灌液均为 $100mL$，配液方案如下：

（本研究所用溶液很稀，密度均近似看作 $1g/c{m}^3$）

编号	浇灌液中CuSO4的 浓度	总体积/mL	5％CuSO4溶液的 用量/mL	水的用量/mL
盆1	5%	100	100	0
盆2	3%	100	60	40
盆3	1%	100	a	b
盆4	w	100	c	d

①补充盆3的配液数据：a＝______，b＝______。

②为了获得严谨的结论，合理设计盆4的配液方案：w＝______，d＝______。

（2）该小组还研究了 $BaC{l}_2$的影响。研究结束后该小组将未用完的 $BaC{l}_2$溶液和 $CuS{O}_4$溶液直接混合，准备作无害化处理。

①混合后产生大量白色沉淀，反应的化学方程式为______。

②过滤，所得蓝色滤液中含有的溶质可能是：

假设一：只有 $CuC{l}_2$ 假设二： $CuC{l}_2$和 $BaC{l}_2$ 假设三：______。

③设计实验确定蓝色滤液的成分，完成下表：

实验操作	现象与结论
取少量滤液于试管中，______。	______说明假设二不成立。
______。	______，说明假设三成立。

小明在实验室发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分进行实验探究。

【查阅资料】：①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是 　　。

②K ₂CO ₃溶液呈碱性，CaCl ₂溶液，KCl溶液呈中性。

【猜想假设】：假设I：只含KOH；假设II：含KOH和K ₂CO ₃；假设III：只含K ₂CO ₃。

【进行实验】

实验操作步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸	有气泡 产生	假设 　　不正确
（2）另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的CaCl 2溶液，振荡，静置		猜想II正确
（3）取②中上层清液，滴加无色的酚酞试液

【拓展应用】：完全变质的KOH也有利用价值，从K ₂CO ₃的组成或性质看，K ₂CO ₃在农业上的用途是 　　（填一种即可）。

在对蜡烛及其燃烧进行了探究以后，请你填写下列空格：

（1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛会            。结论：石蜡的密度比水           。
（2）点燃蜡烛，观察到蜡烛的火焰分为三层，分别是        、          、         。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰上（如右图），约1取出，可以看到在         处（填字母）的火柴梗的最先碳化。结论：蜡烛火焰的            温度最高。
（3）在探究蜡烛燃烧的过程中发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑，以下做法不合适是(      )

A．反复实验，并观察是否有相同现象

B．查找资料，了解蜡烛的主要成分，探究生成的黑色固体是什么

C．认为与本次实验无关，不予理睬

D．询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因

(4）芳芳认为蜡烛燃烧过程中既有化学变化，也有物理变化，而婷婷认为只有化学变化，你同意_______的观点，理由是_________________

某研究小组对自动充气气球（示意图如图1）进行下列探究。

[查阅资料]该气球充气原理是：通过挤破液体包，使液体与白色粉末接触产生二氧化碳气体，实现气球自动充气。

（1）为检验气体是二氧化碳，可选用　　（填试剂名称）。

探究一：液体包内溶液酸碱性的探究

（2）室温时，用pH试纸测得溶液的pH＝3，则该溶液呈　　性。

探究二：白色粉末成分的探究

[猜想与假设]甲同学认为是碳酸钙；乙同学认为是碳酸钠；丙同学认为是碳酸氢钠。

[设计并进行实验]

（3）将少量白色粉末放入水中搅拌，固体全部溶解，说明甲同学的猜想　　（填“正确”或“不正确”）、

（4）室温时，分别向盛有碳酸氢钠、碳酸钠和白色粉末样品的锥形瓶中注入等体积、足量的10%盐酸（装置如图2），记录如表：

实验编号	锥形瓶内物质		最终得到CO2体积/mL
	名称	质量/g
①	碳酸氢钠	0.10	V1
②	碳酸钠	0.10	V2
③	白色粉末	x	V1

实验①的化学方程式为　　；表中x＝　　；V₁　　V₂（填“＞”、“＜”或“＝”）、

[分析并得出结论]

（5）白色粉末是　　。