初中化学探究题

(8分)某化学课外兴趣小组通过查阅资料知道过氧化钠(Na₂O₂)能与水反应生成氢氧化钠和氧气，于是他们做了以下探究实验。
实验1：向包有过氧化钠粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。
请你对脱脂棉燃烧的原因进行分析_______。
实验2：向盛有过氧化钠粉末的试管中加入水，充分反应后，取试管中的少量溶液放入另一小试管中加入几滴无色酚酞试液，溶液变红，过了一会，红色又褪去了。
【提出问题】溶液为什么先变红，过了一会，红色又褪去了呢?
【猜想】甲同学认为是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故。乙同学认为甲同学的猜想不正确，理由是_____________________。
【查阅资料】①滴加酚酞呈现红色的溶液遇到H₂O₂时，H₂O₂可以破坏酚酞的结构，使酚酞在碱性溶液中不能再显红色；②酚酞在稀碱性溶液中稳定显红色，而在浓氢氧化钠等溶液中显红色后又褪色。
【猜想】通过查阅资料后，该兴趣小组对溶液的红色褪去的主要原凶义进行了猜想。
猜想A：过氧化钠与水反应可能生成了H₂O₂；猜想B：生成的氢氧化钠溶液可能太浓。
【实验探究】请你将下列实验方案填写完整。

猜想	实验操作	实验现象	结论
A	取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中，_____ ___________________________________________	_________________	猜想A 正确
B	取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中， ________________________________________	________________	猜想B 错误

 
【得出结论】根据实验分析，过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外，还存在另一反应，则另一反应的化学方程式为____________________________________。

(12分)化学实验是学习化学的基础，请根据下列装置图回答问题。

A                      B                          C
(1)写出仪器a、b的名称_______；b_______。
(2)写出A图中产生气体的化学方程式____________________________。
(3)B图中，把二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中，下层蜡烛先灭，说明二氧化碳具有_______、_______和_______性质。这一性质在实际生活中的应用为_______。
(4)C图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是_______。
(5)小明按C图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是_______。
(6)小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝(镁条和铁丝直径均为0.4mm)放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请你分析回答：

物质	镁条	含碳0.05％的铁丝	含碳0.2％的铁丝	含碳0.6％的铁丝
燃烧时 的现象	剧烈燃烧，发出 耀眼白光，无火星	剧烈燃烧 极少火星	剧烈燃烧 少量火星	(未填)

 

金属钠很软，可以用刀切割。切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽。钠是热和电的良导体。钠的密度是0.97g/cm³，比水的密度小，钠的熔点是97.81℃，沸点是882.9℃。将金属钠放入水中，可以反应生成NaOH和H₂；钠跟氧气混合加热生成淡黄色的过氧化钠（Na₂O₂）固体，钠跟CO₂在加热条件下反应生成碳酸钠和单质碳。
（1）试写出钠跟水反应的化学方程式    　　　　　　　　　　　　　　　　　   
（2）小刘同学用图A装置做钠跟氧气反应实验，观察到生成物中出现黑色固体，则该黑色固体是      （填化学式），试写出相应的化学反应方程式  　　　　　　      
_________________________________。

（3）为了探究黑色固体成分，小刘同学进行了下列探究。探究反应中CO₂的
猜想①：CO₂的来源于   　　　　　　；猜想②：CO₂的来源于 　　　    ；
在上述两种来源中，       （填序号）是CO₂的主要来源。用图B和C装置实验的目的是　　                                          　　。

下列A ~ F是初中化学中的六个实验，请按要求填空：

（1）D实验中烧杯③的作用是          ，F实验中搅拌的目的是                。
（2）B实验中红磷燃烧的化学方程式为                                         ，实验说明氧气的体积约占空气的         ，实验成功的关键是              （填序号）。
①装置气密性好；②实验前夹紧止水夹；③红磷过量或足量；④冷却后再打开止水夹；⑤要选用教室内的空气。
（3）E实验的全过程观察到的现象是                                           
                                ；发生反应化学方程式为                    。
（4）上述实验中能达到实验目的且正确的是                （填字母）。

三聚氰胺（化学式为C₃H₆N₆）是一种白色结晶粉末，无气味，低毒，对人体有着某种危害作用，在有机化工中用途广泛；因其含氮量高，而俗称“蛋白精”。2008年卫生部查明，不法分子为了提高婴幼儿奶粉中的蛋白质含量而加入三聚氰胺，导致发生多起婴幼儿泌尿系统结石病例，在社会上引起了广泛关注。某化学兴趣小组的同学欲探究三聚氰胺的制取原理：
【查阅资料】
（1）目前，化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺。即以尿素[化学式：CO(NH₂)₂]为反应物，硅胶为催化剂，在380℃至400℃的温度下，沸腾反应、冷凝得到三聚氰胺，同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味。
（2）NO是无色气体，不溶于水，在空气中能迅速氧化为红色NO₂气体。
【提出问题】
反应生成的两种气体是什么？
【假设猜想】
根据资料及反应物质判断，生成的两种气体可能是：
①二氧化碳和水蒸气；     ②二氧化碳和氨气；
③二氧化碳和氮气；      ④二氧化碳和二氧化氮；
• • • • • •
提出以上猜想的依据是　　　　                 ；
你认为合理的猜想是（填序号　　　　 ，理由是 　　　　                          
【设计实验】
同学们在老师的指导下，设计下图所示实验摸拟制取三聚氰胺，并验证猜想。

A装置的作用是使生成的三聚氰胺迅速凝华而与气体分离。
【实验现象和分析】
（1）实验观察到B中棉花变红，则证明生成了 　　　　 ，同时看到D中________________现象，说明还生成了二氧化碳。
（2）C中浓硫酸的作用是　　　　 。
【实验结论】
根据资料和实验现象分析可知，用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为   
___________________________________________________________。

端午阳节后，小丽带着快乐的心情返回学校。当她来到实验室时，意外地发现实验桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液，由此，激发了她的探究欲望。
【提出问题】这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质程度如何呢？
【提出猜想】小丽的猜想：NaOH溶液部分变质 
你的新猜想：                                      。
【实验探究】小丽设计如下实验来验证自己的猜想，请根据表中内容填写小丽实验时的现象

实验步骤	现象	结论
取少量NaOH溶液样品于试管中，先滴加足量的CaCl2溶液，然后再滴加酚酞试液。		NaOH溶液部分变质

假设你的猜想正确，并按小丽的实验方案进行实验，则你观察到的实验现象是：________。【实验反思】
⑴下列物质①BaCl₂溶液、②Ca(NO₃)₂溶液、③Ca(OH) ₂溶液、④Ba(OH)₂溶液，不能替代小丽实验中CaCl₂溶液的是________(填序号)。
⑵小丽第二次滴加的试剂除用指示剂外，还可以用________________替代。
【拓展应用】保存NaOH溶液的方法是                      。

在初中的学习中我们掌握了氧气、氢气、二氧化碳的制取和收集方法。某校化学兴趣小组的同学，按规范的操作要求，运用合理的装置在实验室制取了这些气体。下图是他们实验中用过的仪器。请回答下列问题：
（1）指出下列仪器名称：③________；⑤__________。
（2）将玻璃管插入橡皮塞中的操作方法是：_________________________________。
（3）小明同学在制取气体时使用的仪器是①③④⑤⑦⑩，他制取的气体是_________；
（4）小兰同学成功地制取并收集了一瓶氢气，则她一定不会使用上图仪器中的___(填序号)（5）小芳同学顺利地制取并收集了一瓶二氧化碳，已知她使用了仪器②⑥，那么她还需使用上图仪器中的_______________(填序号)。

我们一起来对呼吸作用确实产生二氧化碳进行探究。
⑴实验及现象
小A分分别收集1瓶空气（下称Ⅰ瓶）和1瓶呼出的气体（下称Ⅱ瓶），向两瓶气体中各滴入数滴澄清石灰水，振荡，Ⅰ瓶中无明显现象，Ⅱ瓶中澄清石灰水变浑浊。
小B用饮料管向一支盛有少量澄清石灰水的试管吹气，澄清石灰水           ；
⑵解释与结论
小C认为二位同学的实验都能证明呼出的气体中产生了二氧化碳，写出反应的化学方程式
                                            。
⑶评价与反思
你认为小C的分析合理吗？请说明理由。

某同学在实验结束进行废液处理时，将氢氧化钠溶液、石灰水和盐酸倒入同一洁净的烧杯中，当他用手接触烧杯壁时，感觉到烧杯“发热”。这一现象引起了他的注意。为了解这三种物质之间的反应情况，他决定从反应后溶液中溶质的组成入手进行探究。
请完成小题。
．他对反应后溶液中溶质的组成作出了两种合理的假设。
假设①：溶质为NaCl、CaCl₂ 
假设②：溶质为NaCl、CaCl₂、NaOH、Ca(OH)₂ 
请你再补充一种合理的假设。
假设③：溶质为                                                           。
．如果假设③成立，请你根据下表要求，设计一个实验方案进行验证。

实验步骤及操作方法	实验现象	结    论
		假设③成立

 
比较三种假设，能说明该同学作出假设的理由是                 。

某同学在学完《分子和原子》后，对教材中的图3-8所示的实验进行了如图所示的改进：

请回答小题。
．在小试管中加入2~3片氢氧化钠固体的作用是                 。
．滴入2~3滴浓氨水后，在C处可观察到的现象是                     。
．改进后的装置除操作简单、现象明显、药品用量少、省时等优点外，还有一个显著的优点是                                     。

(11分)小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度。于是他对所得溶液的酸碱性进行探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性
【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈      性，还可能呈      性。
【实验验证】

实验操作	实验现象	结论
用试管取该溶液1-2mL，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡	无色酚酞试液变	溶液呈碱性
无色酚酞试液不变色	溶液呈

 
【分析与思考】
⑴若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是          （填写微粒符号），为避免碱性溶液污染环境，小亮对所得溶液进行了如下处理：向溶液中逐滴加入          溶液，直到不再产生沉淀为止。然后过滤，把滤液倒入蒸发皿中加热，得到氯化钠晶体，该过程涉及的化学方程式为                               。
⑵若无色酚酞试液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出了以下方案：
方案一：取样，加入碳酸钠溶液，若观察到               ，则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。
方案二：取样，加入金属锌，若有所泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为                  ；若无明显现象，则呈中性。

(8分)CO₂是初中化学重点研究的气体之一。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究CO₂的制取和性质：


(1)该兴趣小组用干燥管、烧杯、铜网等设计装配了一个在实验室中制取二氧化碳气体的装置，如右图所示。在干燥管内的铜网上应盛放　　　　　　　　　　　　；若将铜网换成铁网，可能产生的后果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　，其原因是(用化学方程式表示)　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)该兴趣小组同学将制得的CO₂分别通人澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，他们观察到前者变浑浊，后者无明显现象。CO₂和NaOH是否发生了化学反应?
①小明设计了甲、乙两个实验来验证C02与NaOH发生了化学反应，如右图所示。实验现象为：甲——软塑料瓶变瘪，乙——“瓶吞鸡蛋”。
小虎同学认为上述实验是可行的。其共同原理是　　　　　　　　　　　　　　　　。
小雯同学提出质疑，她认为上述实验还不足以说明CO₂和NaOH发生了反应。其理由是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
小明同学针对小雯的质疑又补充了一个对照实验，这个实验是　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②小虎向甲实验后变瘪塑料瓶的溶液中加入　　　　　　　　　，观察到　　　 　　　
现象，从而证明CO₂与NaOH已经发生了反应。

(8分)在日常生活中，我们发现切过咸菜的刀更容易生锈．而除锈用稀盐酸比稀硫酸快。为了进一步验证上述现象，某校师生做了以下相关分组实验，请你根据自己平时课堂学习的体验一起参与讨论并回答相关问题。
【步骤一】未打磨的铝片浸入氯化铜溶液中，迅速产生大量气泡和疏松的紫红色固体，并放热，片刻后溶液由蓝绿色变成无色。
(1)若要正视紫红色固体中是否含有氧化铜，可用   ▲   溶液(填一试剂)加以检验。
【步骤二】未打磨的铝片浸入硫酸铜溶液中，一段时间内没有明显现象。
(2)比较步骤一、二，你能得出的结论是：      ▲       。
【步骤三】打磨过的铝片浸入硫酸铜溶液中，其操作、现象和结论见下表。
(3)试将“影响因素”选项前恰当的字母序号填入答题卡指定位置。

实验操作	使用现象	对比结论
Ⅰ．一片用粗砂纸单向用力打磨3次，将其浸入硫酸铜溶液，片刻后用镊子取出。	现象一：粗砂纸打磨的在划痕处有少量气泡，附着少量疏松的紫红色固体。	现象一与现象二对比，说明 ①   ▲
现象二：粗砂纸打磨的片刻内现象不明显。
Ⅱ．一片用特细砂纸往复打磨数次，再将其浸入硫酸铜溶液，片刻后取出。	现象三：特细砂纸打磨的表面产生较多细小气泡，表面均匀附着紫红色固体。	现象三与现象一对比，说明 ②   ▲
现象四：特细砂纸打磨的表面一段时间内没有明显现象。	现象四与现象三对比，说明 ③   ▲

 
★影响因素：
A．打磨时用力程度及均匀程度不同
B．选用砂纸颗粒粗细程度不同
C．由于摩擦生热又形成了新的氧化膜
(4)比较步骤三各实验操作中用砂纸打磨的作用是：              ▲          。
(5)请仔细观察下图：

试从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是：
                                       ▲                               。

(6分)酸与碱之间发生中和反应，其实质是酸溶液中大量自由移动的H⁺和碱溶液中大量自由移动的OH^－结合成水分子的过程。请根据以下氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的实验，回答问题。
【实验1】用酚酞试液
(1)向一锥形瓶中倾倒20g质量分数为4．00％的氢氧化钠溶液，滴入3滴酚酞试液，振荡，再逐滴滴入质量分数为3．65％的稀盐酸，边滴边振荡，直至溶液刚好变为 色为止，共用去稀盐酸20g，则反应后溶液中溶质质量分数为       (结果精确到0．1％)。反应后溶液中的溶质可用        的方法(填一操作名称)使其析出。用酚酞作指示剂可逐滴控制酸、碱溶液反应的量，视觉效果灵敏，操作简便。
【实验2】用pH试纸
(2)向一支试管内倒入约2mL氢氧化钠溶液，再逐滴滴入盐酸，边滴边振荡。然后用玻璃棒蘸取反应液沾到pH试纸上，与标准比色卡对照。因无法通过肉眼观察到反应进程，需间隔数滴多次检测溶液的pH，所以每使用玻璃棒蘸取溶液前，必须进行           的预处理。
【小 结】
(3)除了用酸碱指示剂、pH试纸外，还可用              (填力法)检测中和反应是否发生。

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                                。