初中化学探究题

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                                。

化学科代表小聪与小明同学帮助实验老师整理化学药品室时，发现分别放在两个试剂瓶中的两片用砂纸磨得光亮的银白色金属，未贴标签。到底它们是哪种金属？两位同学首先对这两种金属X和Y的金属活动性顺序进行实验探究。
（1）进行猜想：
①科代表小聪猜想：活动性X大于Y。
②小明同学猜想：活动性Y大于X。
（2）设计实验方案、进行实验、获得知识。完成如下实验报告，并回答后续有关问题。

①实验步骤	②实验现象	③结论
__              　 　  __	金属Y表面无明显变化，金属X的表面有气泡冒出。 将燃着的木条放在装金属X的试管口，气体燃烧	__                                                     科代表小聪的猜想：_______　 （“正确”或“不正确”）

 
（3）上述实验之前，实验老师只知道X、Y是银铁中的各一种，则根据实验结果说明Y就是_______。实验室急需一定量的Y粉末，科代表小聪认为可用现有的X金属粉末和Y的盐溶液、蒸馏水等药品，配以必要的仪器来制得急需的Y粉末，原因是（用反应的化
学方程式表示）____________________________________________。
（4）实验老师经实验分析得知制得的Y粉末中含有未反应完的X粉末，若用化学方法将杂质X粉末除去，两个同学经讨论、交流一致认为可选用的除杂质试剂是_________。

某研究性学习小组在研究家乡的水资源的污染和保护时，对本镇的长泰县合成氨厂旁边的井水进行检测：取井水样品进行加热或加入碱性洗衣粉振荡时，明显闻到从水里散发出一股与氨厂附近相似的刺激性气味。该研究性学习小组决定对井水进行探究：
【作出猜想】联想到所学的化学知识，小东猜想可能是氨厂排出的废水污染了井水。他猜想的依据是        。
【表达交流】请你根据上述信息帮助小东归纳合成氨厂排出污染物的化学性质：（1）            ；（2）          。
【设计实验】为了验证猜想，小方设计了如下实验方案：
（1）从合成氨厂取来碳酸氢氨作为样品；（2）取适量样品放入玻璃杯中，加入井水充分溶解。将所得溶液分为2份；（3）一份加入碱性洗衣粉，搅拌后闻气味；另一份加热后闻气味。
【反思评价】小东的实验方案存在着问题，你认为应怎样改进？　　　　　　　　　。
【获得结论】小东通过改进后的实验，确认是氨厂排出的废水污染了井水。
【探究启示】若村民还需饮用该井水，请你提出一条简便的处理方法：               。

(化学方程式2分，其余每空1分，共7分)某实验小组的同学用碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸这几种药品，探究哪两种药品的反应适合在实验室制取CO₂。请你参与下列的探究并回答问题。
【提出问题】上述人酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取CO₂?
【方案设计】大家经过讨论，一致认为浓盐酸不适合用于实验室制取CO₂，你认为原因                               。讨论后大家设计了如下三个实验进行对比分析。

【实验与结论】⑴请你填写实验报告中①、②处的内容。

实验	实验现象	实验内容
A	剧烈反应，迅速放出大量气泡	反应速率过快，气体不便收集，不宜于实验室制取二氧化碳
B	产生气泡，速率迅速减慢，反应几乎停止。	无法持续产生CO2,不能用于实验室制取CO2
C	①	②

⑵根据探究结论，实验室制取二氧化碳的反应原理为                                
                                     ( 用化学方程式表示)。
【拓展与迁移】⑴由上述探究可知，在确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑诸多因素，例如反应速率要适中，便于收集等。请你再写出一种需要考虑的因素：               
         。
⑵右图是一种灭火器的工作原理示意图，其中用碳酸钠和浓盐酸反应来产生CO₂的理由是 
             。

呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠（Na₂O₂）作为供氧剂。为了探究其反应原理，兴趣小组同学在老师的指导下，进行了如下探究，请你一起参与。
[查阅资料]过氧化钠在常温下与水、二氧化碳反应分别生成氢氧化钠、碳酸钠和氧气。
[设计实验]浩明同学想通过下图所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应，并验证反应产物。

（1）下列是实验室常用的仪器:

①A是二氧化碳气体的发生装置，装配该装置时，应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外，还需要的仪器有（填名称）     、       。实验室制取二氧化碳的化学方程式                              。该装置在实验室还可以用来制取氧气，写出用该装置制取氧气的化学方程式                                              。
②实验室选择制取气体的发生装置，主要依据是              、             。
（2）用D所示的方法收集氧气，其依据是                 ；收集氧气时，还可以选用           法收集。检验D装置试管内收集到中的气体是否氧气的方法、现象及结论是：待D中气体集满后，把试管移出水面，然后                                             
                                                                         。
（3）C中氢氧化钠的作用是吸收没有参与反应的CO₂，如果没有连接这个装置，可能导致的后果是                                  。
（4）检验B中反应后剩余固体的成分。

实验步骤	实验现象	实验结论及方程式
①取少量A中反应后的固体于试管中； ②                 ； ③                                       。	②                 ③	反应后生成的固体是碳酸钠。写出步骤③的化学方程式

 
[反思与评价]（1）通过上述实验，明明同学认为Na₂O₂与CO₂反应除了生成Na₂CO₃和O₂，还有可能生成NaHCO₃。你认为他的结论        （选填“正确”或“不正确”），理由是                                                       。写出Na₂O₂与二氧化碳反应的化学方程式                                                 。
请说说呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大的是优点             。

学习氢氧化钠的性质之后，知道氢氧化钠溶液中含有H₂O、Na⁺、OH^—，能使无色酚酞试液变红色，某科技小组想进一步探究是哪一种粒子使无色酚酞试液变红色。
【提出猜想】猜想①：可能是H₂O； 猜想②：可能是Na⁺；  猜想③：可能是OH^—。
【实验验证】

实 验 操 作	实 验 现 象	结    论
①用试管取少量蒸馏水，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡	试管内溶液仍为无色	水分子不能使无色酚酞试液变红色
②用试管取少量氯化钠溶液，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡
③用试管取少量氢氧化钠溶液，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡

 
【讨论反思】有同学认为猜想①不需要实验验证就可以排除，你认为该同学的理由是                                                   。

(13分)为确定木炭还原氧化铜后的固体成份，请你与兴趣小组的同学完成以下探究
【对固体猜想】
猜想I：全部是金属铜；           猜想Ⅱ：除铜外，还含有氧化铜；
猜想Ⅲ：除铜外，还含有木炭；     猜想Ⅳ：除铜外，还含有氧化铜、         。
【进行实验】实验流程见下图：

【问题与讨论】
(1)步骤②包括溶解、       两步操作，它们共同用到的玻璃仪器是烧杯、       。  
(2)C的化学式为        ，D的化学式为        ，由此推出固体B中含有         (写化学式)，步骤④发生反应的化学方程式为                                。
(3)结合(2)的结论推断：如果溶液A显蓝色，则溶液A的溶质的化学式为         ，说明样品中含有            ，则证明猜想             成立；如果溶液A无色，则证明猜想              成立。