初中化学探究题

某无色溶液可能由盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种或几种混合而成。为探究其组成，小华同学进行了如下实验：
Ⅰ、取适量样品放入试管中，滴加酚酞溶液，溶液变成红色。再向试管中逐滴加入过量的氢氧化钙溶液，观察到有沉淀产生。过滤，所得滤液为红色。
(1)由实验Ⅰ中的现象可推断出样品中一定含有的物质是________(写化学式，下同)，一定不含有的物质是_________________；
为了进一步探究样品中可能含有的物质是否存在，小华继续进行了如下实验：
Ⅱ、取适量实验Ⅰ所得的红色滤液放入试管中，滴加过量的稀硝酸，溶液变为无色。再向试管中逐滴加入适量的硝酸银溶液至恰好完全反应，观察到有白色沉淀生成。过滤，所得滤液为无色。
Ⅲ、从稀硫酸、氢氧化钡溶液、氯化钡溶液、硝酸钾溶液中选择一种试剂，代替实验Ⅰ中的氢氧化钙溶液进行实验，其余的试剂及操作与实验Ⅰ的均相同。
通过实验Ⅱ和实验Ⅲ，小华得出结论：样品中可能含有的物质确实存在。
(2)实验Ⅱ所得无色滤液中，除酚酞以外，还含有的溶质为__________；
(3)实验Ⅲ中代替氢氧化钙溶液的试剂是____________溶液，可观察到的现象为_______________________。

小李和小王两位同学对孔雀石[Cu₂(0H)₂C0₃]受热完全分解后的产物进行探究。
问题：孔雀石[Cu₂(0H)₂C0₃]受热完全分解后生成了哪些物质?
查阅资料：(1)孔雀石加热分解后生成了水蒸气 、二氧化碳气体和一种黑色固体。
(2)无水硫酸铜遇水变成蓝色
猜想：小李根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体产物做出以下猜想：
可能是碳，②可能是氧化铜，③可能是碳和氧化铜的混合物。
他做出以上猜想的依据是  ▲ 
设计实验：   
实验Ⅰ：按下图进行实验，证明分解产物中有H₂O 和C0₂

以上装置的连接顺序是：a接  ▲ ，  ▲ 接  ▲ （填字母编号）
实验Ⅱ：为验证猜想，他们设计如下实验方案：向盛有少量黑色固体的试管中加入足量的
稀硫酸，振荡，待完全反应后静置观察现象。
现象和结论：
实验Ⅰ中：U型管中的无水硫酸铜变成蓝色，证明产物中有  ▲ ；
证明产物中有C0₂的现象是  ▲  ，反应的化学方程式为  ▲ 。
实验Ⅱ中：因为有 ▲ 现象，所以猜想②正确。
孔雀石受热分解的化学方程式为  ▲ 

在两支试管中各加入2 mL水，然后分别加入1～2小粒碘或高锰酸钾，振荡，观察现象；然后再向两支试管中分别加1 mL汽油，振荡，静置，观察现象。记录如表所示：

溶 剂	溶 质	现 象
先加水	碘	底部仍有碘固体，液体呈浅黄色
先加水	高锰酸钾	底部无固体，溶液呈深紫色
再加汽油	碘	分层，上层呈深紫色，下层近无色，底部无固体
再加汽油	高锰酸钾	分层，上层无色，下层呈深紫色，底部无固体

 
请回答：
(1)加入汽油后，投入碘的试管的上层液体名称是_________；投入高锰酸钾的试管的下层液体的名称是_____________________。
(2)从实验现象可以归纳：碘的溶解性为______________，高锰酸钾的溶解性为____________________。
(3)在科学研究中，若将大量水中溶解的少量碘“富集”起来，你认为可以采取的方法是__________________。

铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理。
【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢?
【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格。
将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中：

操作				根据现象得出金属活动性顺序
片刻后现象	有少量气泡	无气泡	无气泡	Fe>Al，Fe>Cu
几分钟后现象	有少量气泡	有大量气泡	无气泡

 
【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。
【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是________。
【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：

操作			根据现象得出金属活动性顺序
现象	无明显现象		Al>Fe>Cu

 
写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式_________________。
【拓展迁移】(1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为________________。
(2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序________________。

某研究性学习小组学习了工业“侯氏制碱法”的原理后，知道如下反应：
NaCl ＋ NH₃ ＋ CO₂ ＋ H₂O = NaHCO₃↓＋ NH₄Cl 。
【提出问题】能否在实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO₃的过程呢？
【实验验证】如下图是该学习小组进行模拟实验时所用到的部分主要装置和药品。

请回答下列问题：
⑴ 检验A装置气密性的方法是：塞紧带长颈漏斗的橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，若                                        ，说明装置不漏气。
⑵该实验中用B装置制取的气体是              （填化学式），B装置中盛装浓氨水的仪器名称为          ，本实验中使用该仪器的优点是                                           。
⑶D是连接在装置A与装置C之间的气体净化装置，进气口是       （填a或b），D的作用是除去HCl气体，反应的化学方程式为                                   。
⑷实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH₃（溶液显碱性），再通入足量的CO₂，其原因是              （填写序号）。
① 使CO₂更易被吸收   ② NH₃比CO₂更易制取    ③ CO₂的密度比NH₃大
⑸用                        的方法将生成的NaHCO₃晶体从混合物中分离出来。
【得出结论】利用“侯氏制碱法”在实验室可以制取NaHCO₃ 。

同学们在学习了酸碱盐的性质后，萌生了用身边的物质来制取新物质并研究物质性质的想法。请你参与其中，体验实验探究的快乐吧。
【粗产品制备】
课外化学兴趣小组的同学利用家里的纯碱溶液和贝壳为原料制备烧碱，按图所示流程进行实验，请你参与讨论并回答相关问题。

（1）贝壳高温煅烧时，发生反应的化学方程式是　                      　；
（2）操作Ⅰ是____________,该过程中用到的玻璃仪器有烧杯、　    　、玻璃棒；
（3）得到烧碱时发生反应的化学方程式为                     ；
（4）得到的溶液存放在如图所示的      的瓶中（填A 或B）。

【粗产品成分分析】
将溶液蒸发结晶得到固体C，固体C中的成分有哪些呢？
甲同学认为：只含有NaOH；         乙同学认为：只含有NaOH  Ca(OH)₂；            
丙同学认为：含有NaOH  Ca(OH) ₂  Na₂CO₃；  丁认为可能含有             。
【分析讨论】：丁同学认为      同学的猜想肯定是不合理的，理由是             ；
（5）甲取少量固体C，加水溶解，向其中滴加3滴酚酞试剂，溶液变为红色，立即得出结论甲的说法正确，你认为甲的结论     （填“正确”、“错误”或“无法确定”），理由是              　；
（6）丁取适量固体C溶于水，滴加Ba(NO₃)₂溶液出现白色浑浊，发生反应的化学方程式为                                  ；结论：由上述实验，你认为__________同学的实验结论是正确。
【反思拓展】：在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要虑                                     。
【定量分析】
（7）另称取10g上述样品C，放入盛有100g7.3%的稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，反应后将所得溶液蒸发，求得到的氯化钠固体质量（写出过程2分）。

氯气是自来水厂常用的消毒剂，某校化学兴趣小组的同学对它的性质很感兴趣，查阅下列有关资料并进行相关实验的探究：
【资料1】氯气的某些化学性质与氧气相似。
【猜想一】氯气有助燃性
【实验探究Ⅰ】点燃，把燃着的氢气放入装满氯气的集气瓶中，氢气能继续燃烧，生成一种有刺激性气味的无色气体，反应的化学方程式为：                           。
由此可知【猜想一】                 （填“成立”或“不成立”）
【资料2】氯气能与水发生化学反应：Cl₂+ H₂O  =  HCl  +  HClO。
其中次氯酸（HClO）中氯元素的化合价为                     。
【猜想二】氯气可用于消毒是因为与水反应生成的盐酸，还是次氯酸（HClO）能消毒？
【资料3】某些物质能用于杀菌消毒是因为能分解出氧气。
某同学根据已有知识和阅读【资料3】后能够确定消毒的物质肯定不是                。
【实验探究Ⅱ】他将氯气通入装有适量水的试管中充分反应后，把试管放在阳光下照射，将带火星的木条伸入试管中时，发现木条能复燃。
【实验结论】氯气与水反应生成的                    有杀菌消毒的作用
【拓展应用】次氯酸在水溶液中能离解为H⁺和ClO^-，请问次氯酸能否与烧碱溶液发生中和反应？若能则写出相关的化学方程式                  (若不能则可不写化学方程式.)

某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。参与他们进行的探究活动：
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想Ⅰ：全部是NaOH；
猜想Ⅱ：全部是Na₂CO₃；  猜想Ⅲ：                       。
【实验与探究】
（1）分析：暴露在空气中的氢氧化钠会变质，变质原因是（用化学方程式表示）______________________
（2）实验如下：

实验操作步骤	实验现象	结论及解释
步骤一：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的_________。	实验过程中始终没有气泡产生。	则证明猜想     成立。
步骤二：另取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加氯化钡溶液。	实验过程中产生	则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。此过程中发生反应的化学方程式为                  _____________________

 
(3)为了进一步的验证猜想结果，小明同学提出如下实验方案：继续步骤二的实验，过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则猜想_________成立；若酚酞不变红，则猜想______成立。
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，通过查阅资料知道，氯化钡溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈             性（填“酸”或“碱”），能使酚酞变红，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是                                          。

某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稀盐酸一会后，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。
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式：                                    。
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】猜想一：可能是CaCl₂和Ca(OH)₂； 猜想二：可能只有CaCl₂；
猜想三：                    。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】  实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡
实验现象：                                           ，结论：猜想一不正确
实验步骤：实验步骤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
实验现象：                                 。结论：猜想二不正确，猜想三正确
【反思与拓展】
（1）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               。
（2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？                （填序号）
a．pH试纸     b．铜     c．紫色石蕊试液       d．硝酸银溶液
（3）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是                  （写一条）。要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的          。

甲、乙、丙、丁四位同学在探究实验时发现了个意外的现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液，溶液变成红色，可是过了一会儿红色就消失了。这是什么原因呢？他们依据所学的化学知识，分别对意外现象的成因做了如下猜想：
甲：可能是酚酞变质造成的；
乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故；
丙：可能是酚酞与空气中的氧气反应使红色消失；
丁：可能是氢氧化钠溶液的浓度过高引起的。
      ；
（1）甲同学刚提出自己的猜想，就遭到其余三位同学的否定，三位同学的理由是：   ；
（2）丙同学认为乙同学的猜想也不正确，他的理由是   
（3）四位同学讨论后认为要验证丙同学的猜想，还需作如下实验，你知道其实验目的吗？

通过以上实验，四位同学观察到的现象是：溶液先变成红色，过了一会儿红色仍然消失。
（4）若丁同学的猜想正确，大家能设计实验证明吗？

现有失去标签的两瓶无色溶液：氯化钠溶液和稀盐酸。某化学探究小组打算用物理和化学两种方法加以区别。请回答：
（1）化学方法：在不选用酸碱指示剂、pH试纸的情况下，按表中方法一（示例）填写。所选试剂须属于不同物质类别（单质、氧化物、酸、碱、盐、有机物等）。

	所选试剂	判别方法
方法一	锌	取少量样品分别与锌反应，有气体产生的是稀盐酸，没有的是氯化钠溶液。
方法二
方法三

 
（2）物理方法：同学小王使用了酒精灯和玻璃棒两种仪器，就把这两种无色溶液区分开了。请你猜测一下他的做法：
操作方法：                                                                    
判断方法：                                                                    

(7分)某化学兴趣小组的同学对碳酸钙高温加热一段时间剩余固体的成分进行探究。
【提出问题】剩余固体成分是什么？
【猜想与假设】剩余固体成分为：
A．全部是碳酸钙  
B．既有碳酸钙也有氧化钙 
C．全部是氧化钙
【设计并完成实验】

实验操作	实验现象	实验结论，
（1）取少量固体试管中，加适量水震荡后静置，再滴几滴无色酚酞溶液	溶液变红	说明固体成分中一定含有
（2）再取少量固体另一试管中滴加过量稀盐酸	有气泡产生	说明固体成分中一定含有

【实验结论】该化学兴趣小组得出的结论是：剩余固体成分与【猜想与假设】中的         （填“A”或“B”或“C”）相符合。
【交流与反思】实验操作产生的气体是         ，剩余固体的成分若与C相符，则两步操作的实验现象与      （填“（1）”或“（2）”或“（1）（2）”）不同。写出操作（1）中发生反应的化学方程式                                          。

甲、乙、丙、丁四位同学在探究实验时发现了个意外的现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液，溶液变成红色，可是过了一会儿红色就消失了。这是什么原因呢？他们依据所学的化学知识，分别对意外现象的成因做了如下猜想：
甲：可能是酚酞变质造成的；
乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故；
丙：可能是酚酞与空气中的氧气反应使红色消失；
丁：可能是氢氧化钠溶液的浓度过高引起的；
（1）甲同学刚提出自己的猜想，就遭到其余三位同学的否定，三位同学的理由是：   ；
（2）丙同学认为乙同学的猜想也不正确，他的理由是   
（3）四位同学讨论后认为要验证丙同学的猜想，还需作如下实验，你知道其实验目的吗？

通过以上实验，四位同学观察到的现象是：溶液先变成红色，过了一会儿红色仍然消失。
（4）若丁同学的猜想正确，大家能设计实验证明吗？

某校化学研究学习小组的同学在一次活动中查阅资料时发现，单质碳能够在高温时与金属氧化物反应得到金属单质。于是，他们用木炭与CuO进行了如下的探究活动。请你参与他们的这次活动，并解决的关问题：
【提出问题】
木炭与氧化铜反应除生成单质铜外，另一种生成物是什么？
【猜想与假设】
（1）可能是CO。（2）可能是CO₂。
【实验准备】
（1）他们在互联网上收集到这样一条信息：把滤纸浸泡在磷钼酸和氯化钯的黄色混合溶液中制成的试纸遇CO立即变成蓝色，而遇CO₂不变色。
（2）CO₂的检验方法是（用化学方程式表示）___________________。
【设计实验】如下装置图：

【实验与结论】

实验现象	实验结论
A中固体由黑色变成红色	说明有________________生成
B中黄色试纸没有变蓝	说明没有________________生成
C中_________________________	说明有CO2生成

 
【反思与评价】
（1） 如果A装置中的试管口高于试管底部，在实验过程中可能造成的后果是____________。
（2）假设产生的气体是CO和CO2的混合气体，能否直接用点燃的方法来检验CO2？___（填“能”或“不能”），原因是_______________。

某同学做实验时发现，盛放NaOH溶液的瓶口与橡皮塞上，常有白色粉末出现。为探究这种白色粉末的成分，设计了如下实验。请你完成实验报告。

实验步骤	实验现象	结论和反应的化学方程式
1.	白色粉末溶 于水，形成 无色溶液。
2.	酚酞变红	溶液呈碱性，含有     离子。
3.	溶液由红色变为 无色，并有气泡产 生。产生的气体使 燃着的木条熄灭。	溶液中还含有     离子。 白色粉末中有氢氧化钠变质 生成的         。产生气体 反应的化学方程式：                         。