初中化学探究题

(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_________。

(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             。

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：               。

(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。

(14分)下列图( I )是部分常用化学仪器或装置，图(Ⅱ)是部分“微型”化学仪器或装置(用“微型”仪器做实验，其试剂用量和废物排放量是通常用量的l／10或更少，符合绿色化学的理念)。对比图(I)图(Ⅱ)回答以下问题：

(1) 图( I )中A、B的名称分别是             、              ；若用D装置除去O₂ 中的水蒸气，则D中应装入的液体是         ，气体应从      口通入(填字母)。
(2)用图(Ⅱ)中的“微型”仪器做实验，固体只需极少量、液体用量也很少(或只需1～2小滴)，相对用图(I)仪器做实验的优点是                 (填序号)：
①节约药品用量           ②能完全消除实验污染
③方便个人或家庭实验     ④若需加热也能节约燃料
(3)图( I )中的C装置的作用相当于图(II)中的装置              (填字母)，它们在实验操作上的共同优点是通过控制                     来控制反应速度。
(4)图( I )中的C装置和图(II)中的“多用途U型管”(是在U型管中套人一个底部有小孔的具支试管)都可用做“固一液”反应制取气体。若在反应进行中分别将两装置的橡胶管中部夹上铁夹，可能出现的现象是：C装置                                     ；
“多用途U型管”                                                         。

为测定某碳素钢样品中铁的质量分数，现取一定质量的样品粉未于质量为51.8克的烧杯中，然后逐步加入一定质量分数的稀硫酸，当加入80g稀硫酸时反应恰好完全，加入稀硫酸的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量的关系如右图。

试通过计完成下列填空：（不能整除时，结果保留一位小数）
（1）该实验取用的样品质量为：  ；
（2）样品中铁的质量分数为： ；
（3）小王不慎在反应结束后，向烧杯中多加了20g稀硫酸，此时，溶液中亚铁离子在溶液总质量中的质量分数为：    ，若在上图中补绘此过程中稀硫酸的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量的关系图，所得线段的终点位于线段AB延长线的＿＿（填：上方、下方或线上）。

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                                                   。

小黄用右图装置测定铜锌合金中锌的质量分数和锌的相对原子质量。主要实验步骤如下（必要的固定装置已略去）：

①连接装置并检查装置气密性；
②加入药品和水；
③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）；
④由A向B中滴加试剂至过量；
⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，该气体密度为ρg/L）；
⑥将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥并称重，称得剩余固体质量为W g。
（1）A仪器的名称为  ▲  ；
（2）B中发生的反应的化学方程式为：   ▲   ；
（3）小黄在实验前将块状的铜锌合金磨成粉末状，其目的是：   ▲  ；
（4）如何检验该装置的气密性：     ▲   ；
（5）为使测得的气体体积更精确，记录C中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平外，还应  ▲ ；
（6）小黄发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是：  ▲ ；
（7）通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是重新实验：   ▲   ；理由是   ▲    。

(8分)有三种白色粉末，分别是碳酸钠、碳酸钙和氯化钠中的一种。请设计一个实验方案，把这三种粉末区分开来。叙述实验操作、预期现象和结论。

(12分)实验室用98%的浓硫酸配制成稀硫酸，并与锌粒反应制取氢气。
(1)查阅资料。
20℃时不同质量分数硫酸的密度（g/mL）

质量 分数	0% （纯水）	1%	4%	10%	16%	24%	32%	36%	44%	49%	60%	98%
密度	1.00	1.01	1.02	1.07	1.11	1.17	1.24	1.27	1.34	1.39	1.50	1.84

 
分析以上数据，可以得出结论（写2条）
①                                                                ；
②                                                                ；
(2)计算。配制200g24.5%的稀硫酸，需      g98%浓硫酸和       g水。实际操作时，取98%浓硫酸       mL（精确到1mL）；
(3)配制稀硫酸。分别用量筒量取所需水和浓硫酸，先将              倒入烧杯中，然后
                                                                ；
(4)制取氢气。
①下图中可用于制取、收集氢气的装置是（填字母）                ；

②检验氢气纯度的方法如图所示，标明氢气不纯的现象是                         。

(7分)某同学设计下表所示实验，探究金属铜对H₂O₂分解速率的影响。

操作	装置	现象
1、取一小块铜丝网，卷成筒形，固定在铜丝上。
2、分别向①和②中注入15mL、30%的H2O2，并放入盛有热水的③中。		约1min后可观察到① 和②中都有少量气泡产生
3、把铜丝插入①中。		①中有大量气泡产生，约5min后不再有气泡产生；此时②中 仍然有少量气泡产生

 
回答下列问题：
(1)仪器的①名称是______________，仪器③的名称是______________；
(2)仪器②中实验的目的是                                          ；
(3)根据上述实验，可以得出的结论是                                         ；
(4)如果用本实验探究铜是不是H₂O₂分解的催化剂，需要对上述实验方案进行补充，其中必要的是________。
A．称量实验前铜丝网的质量
B．将实验后的铜丝网干燥、称重
C．向仪器中加入二氧化锰
D．将实验后的铜丝网插入AgNO₃溶液中