初中化学探究题

为区别NaOH和Na₂CO₃两种无色溶液，某同学设计了以下两种实验方案：
方案1：分别取少许两种溶液，各滴入几滴无色酚酞试液，根据酚酞试液是否变红色判断各是哪种溶液？
方案2：分别取少许两种溶液，各加入少量澄清石灰水，根据是否有白色沉淀生成判断各是哪种溶液？请回答：（1）该同学设计的两个方案有一个是正确的，该方案是             ；另一个方案是不正确的，原因是                                                 。
（2）请你再设计一个实验，区别上述两种溶液：

实验操作	实验现象	实验结论和化学反应方程式

 

(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

兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：
【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（见右图），然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖。这种方法属于         集气法。

 
【对气体猜想】
猜想Ⅰ．全部是CH₄；  猜想Ⅱ．全部是CO；
猜想Ⅲ．全部是CO₂；  猜想Ⅳ．是CH₄和CO₂的混合气体。
【实验和推断】

（1）若“现象a”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有         气体。
（2）步骤②的目的是           ；步骤③“注水装置”应选右图中的     （填序号）。

（3）若“现象b”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反应方程式为：      
                               ；另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是                            ；要排除这种干扰可采取的措施是                                                          。
（4）采取（3）中的排除干扰措施后：若“现象a、b”无明显现象，“现象c”石灰水变浑浊，则证明“猜想   ”成立；若“现象a、c”均为石灰水变浑浊，“现象b”为杯壁有水雾，则证明“猜想     ”成立。

(12分)现有下列仪器或装置，请回答下列问题：

浓硫酸

（1）仪器①的名称            ；加热高锰酸钾制取氧气应选装置     （填字母），收集O₂应采取                  法。

（2）草酸(H₂C₂O₄) 固体在浓硫酸作用下发生反应: H₂C₂O₄======CO₂↑+CO↑+H₂O，若用该反应来制取CO，制气装置应选      （填字母）；除去其中的CO₂可选仪器AC，C中装入的试剂最好是    （填小写字母）： a. 烧碱溶液    b. 浓硫酸   c. 澄清石灰水。
（3）点然CO前应进行的操作是                           ；若用CO还原氧化铜粉末，应选装置     （填字母），其反应方程式为                               。
（4）右图为某种“微型”实验装置。如果G处装稀盐酸，H处放少量铁屑，则加热处的现象为                           ；“微型塑料滴管”相当于上图实验装置中的      （填字母）；用微型仪器进行实验，除试剂用量极少以外，还可能具有的优点是              （写1点）。

(6分)超市中的许多食物用保鲜膜包装后出售。保鲜膜为什么可以“保鲜”呢？

[设计实验]在A、B、C三只相同的玻璃杯中，分别注入等体积的蒸馏水，并在各玻璃杯外壁标明刻度，如图所示放置一周。
[实验现象]一周后发现：A杯中的水量几乎不变；而C杯中的水量减少较多；
B杯中的现象是                                      ；
[解释]请用分子的知识解释C杯中水量减少的原因：                                        
                                                         ；
[结论]保鲜膜除了可以阻止食物中水分流失，还能隔绝                      ，防止食物腐败。
[提出新问题]制作保鲜膜的材料是热固性塑料还是热塑性塑料呢？
[实验]在一只试管中放入少量保鲜膜碎片，用酒精灯缓缓加热，观察到碎片熔化，冷却后变成固体，加热又可以熔化。由此得出：制作保鲜膜的材料是                   （填“热塑性”或“热固性”）塑料。
[反思] (1)保鲜膜虽然能延长食品的保鲜期，但大量使用后丢弃会造成                ，所以要控制使用。
(2) 化学物质可以造福人类，但有时也会给人类带来危害，请你再举一例说明                 
                                                                            。

（10大连55）.现有粗铜粉末，其中含有少量的铁、锌和金。某活动小组想要测定其中铜的质量分数，设计以下实验方案：
步骤Ⅰ：称取一定质量的粗铜样品，加入过量的稀盐酸充分反应，过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量；
步骤Ⅱ：去“步骤Ⅰ”中所得滤渣在空气中充分灼烧，冷却到室温后称量；
步骤Ⅲ：根据测得数据推算出粗铜中铜的质量分数。
⑴步骤Ⅰ：验证稀盐酸过量的方法是_________；如果不对滤渣进行洗涤而直接干燥，称量结果将会（填“偏高”或“偏低”）。
⑵“步骤Ⅱ”中反应的化学方程式为___________________；
⑶某同学认为，按以上方案完成“步骤Ⅰ”，在进行“步骤Ⅱ”时，将所得滤渣在空气中充分灼烧后，再补充适当操作，也可以推算出粗铜中铜的质量分数。写出补充的操作。

(10哈尔滨 36).甲、乙同学在学完酸的化学性质后，做了如下实验：

实验结束，甲、乙同学依次将废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中，然后进行了讨论。
【观察与讨论1】甲同学在做实验时没有观察到明显现象，于是对氢氧化钙溶液和稀盐酸能发生反应表示怀疑。但乙同学认为，甲同学实验时向氢氧化钙溶液中应先滴几滴酚酞试液，再滴加适量的稀盐酸，当观察到（1）         时。就可以说明两种物质能发生反应。
【观察与讨论2】当乙同学沿废液缸内壁缓慢倾倒液体时，观察到废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀。经过讨论确定，甲、乙同学试管中废液含有的溶质分别是（2） 
          （3）           （均写化学式），才会出现上述现象。
为了科学处理试验后产生的废液，甲、乙同学决定对废液缸中最终废液溶质的成分进行探究。
【提出问题】最终废液中含有什么溶质？
【猜想与假设】甲同学猜想：废液中含有NaCl、CaCl₂两种物质
乙同学猜想：废液中含有NaCl、Na₂CO₃两种物质
【活动与探究】甲、乙同学为了验证自己的猜想分别同时进行了如下实验：
甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液，无明显现象。
得出结论：甲猜想不成立，则 乙猜想成立。
乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加氯化钙溶液，出现白色沉淀。
得出结论：乙猜想成立，则甲猜想不成立。
【反思与评价】请对甲同学由实验现象得出的结论给予评价（4）                    。
【表达与交流】甲、乙同学确认了最终废液中溶质的成分。你认为处理该废液的方法是
（5）                                         。

（10株洲30）．(7分)化学老师谢××交给某研究性学习小组一个任务：测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质。该小组的同学进行了如下实验探究：
【提出问题】 猜想I：没变质，全部是NaOH；猜想II：部分变质，既含有NaOH{又
含有Na₂CO₃：猜想Ⅲ：完全变质，全部是Na₂CO₃。
【查阅资料】①已知反应：BaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+BaCO₃↓
②部分盐溶液在常温下的pH如下：

盐溶液	NaCI	Na2CO3	BaCl2
pH	等于7	大于7	等于7

 
【设计方案并进行实验】请你与他们一起共同完成，并回答所给问题。

实验步骤	实验现象	实验结论
①称取上述氢氧化钠固体样品8．0g溶于50ml，水配成溶液，向溶液中滴加氯化钡溶液至过量，充分反应后，静置。	产生白色沉淀	说明久置固体中，一定含有 (1 )    (填化学式)。
②用玻璃棒蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上，与标准比色卡对比，测出pH	pH=11	说明久置固体中，还一定含有   (2)     (填化学式)。

 
上述步骤①中，所用称量仪器的名称是 （3）  ，滴加过量BaCl2溶液的目的是 （4）  
【实验结论】通过实验，说明上述猜想中 （5) 是正确的。
【拓展】该小组同学为测定出该NaOH固体的变质程度，继续将上述白色沉淀过滤、洗净、
干燥，称得其质量为2．0g，则原试剂中NaOH的质量分数为    (6)  (假定试剂中无其它杂质)。
【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是        (7)         (用化学方程式表示)。

（10泰安28）.某研究性学习小组在实验中发现：不仅碱溶液可以使酚酞试液变红，Na₂CO₃溶液也能使酚酞试液变红。碱溶液可以使酚酞试液变红，是因为碱在水中解离出了OH^－，那么Na₂CO₃溶液中究竟是那种粒子可以使酚酞试液变红呢？他们设计了如图三个实验，请你和他们一起探究并完成下列问题：

（1）实验Ⅰ是为了                           ；
（2）实验Ⅱ加入蒸馏水的目的是                    ，小组内有同学认为实验Ⅱ没有必要做，你认为他们的理由是                                        ；
（3）实验Ⅲ滴入K₂CO₃溶液，振荡，酚酞试液变红，向变红后的溶液中再逐滴滴入过量的CuCl₂溶液，红色逐渐消失，同时还观察到生成               。由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出结论：CO₃^2－可以使酚酞试液变红；
（4）小组同学在与老师交流上述结论时，老师说“其实Na₂CO₃溶液能使酚酞试液变红也是由于溶液中存在OH^－”。你认为Na₂CO₃溶液中存在OH^－的原因是                     。

【10新疆19】．化学兴趣小组的同学分成甲、乙两组对溶液的鉴别进行探究，请你分析并填空。
【实验目的】Na₂CO₃溶液、NaOH溶液、Ca(OH)₂溶液、稀盐酸四种溶液的鉴别。
【实验药品】未贴标签的四瓶溶液[Na₂CO₃溶液、NaOH溶液、Ca(OH)₂溶液、稀盐酸]和紫色石蕊试剂。
【实验仪器】试管、胶头滴管等。
【设计并实验】甲组同学利用紫色石蕊试剂鉴别四种溶液：

实验操作和步骤	实验现象与结论
（1）用4支试管，各取少量四种溶液，分别滴加紫色石蕊试剂；	一支试管中溶液由无色变红色，则原溶液是                溶液。
（2）另用3支试管，各取少量未确定的三种溶液，分别滴加步骤（1）检验出的溶液。	一支试管中溶液有气泡放出，则原溶液是             溶液
（3）另用2支试管，	一支试管溶液中有白色沉淀析出，则原溶液是         溶液，另一支试管溶液中无现象，则原溶液是      溶液。

 
乙组同学经讨论认为，不用紫色石蕊试剂也能鉴别出四种溶液。种自分别做了如下实验：

同学	实验操作	实现现象	结 论
小红	用3支试管，各取少量三种溶液，分别滴加另一种溶液。	一支试管溶液中有气泡放出，其余两支试管溶液中无现象。	所滴加的溶液是稀盐酸。
小勇	一支试管溶液中有白色沉淀析出，其余两支试管溶液中无现象。	所滴加的溶液是Na2CO3溶液。
小新	三支试管溶液中都无现象。	所滴加的溶液是NaOH溶液

 
乙组三位同学经过交流后发现本组         同学的结论是错误的，所滴加的溶液应是            溶液，由此鉴别出了四种溶液。
【反应与体会】①物质的鉴别有多种方法；②鉴别物质的关键是利用物质的特征性质等

乙炔（C₂H₂）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC₂）与水反应生成，同时生成一种白色固体。
【提出问题】白色固体是什么物质？
【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能：
猜想一：CaO；猜想二：                   ；猜想三：Ca（OH）₂。
他的依据是                                                              。
【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是：
                                                                        。
【进行实验】（一）取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，没有观察到                    ，证明猜想二不成立。
（二）取少量白色固体加入到水中，取上层清液，                              ，有白色沉淀出现，证明猜想三成立。该反应的化学方程式为：                                       。结论：白色固体是Ca（OH）₂。
【拓展应用】1、已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小。实验室欲制取并收集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是           （选填图中装置序号）。

A             B        C       D      E             F   
2、写出乙炔在空气中燃烧的化学方程式                               。

【10乌鲁木齐市17】．物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变呢？甲、乙、丙三位同学按下面的步骤进行探究：
（1）提出假设：物质发生化学变化前后总质量不变。
（2）设计并进行实验，甲设计的实验装置和选用药品如图A所示，乙设计的实验装置和选用药品如图B所示，他们在反应前后都进行了规范的操作，准确的称量和细致的观察。

写出A、B两个实验发生反应的化学方程式：
            ①         ，     ②             。
丙进行了图C所示的实验，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端，分别绕上粗铜丝，并使玻璃保持水平。然后，用酒精灯给a端铜丝加热数分钟。停止加热后冷却，他观察到的现象是   ③              ，          ④          。
（3）实验结论：
甲认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等；
乙、丙认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量不相等。
（4）你认为 ⑤ 的结论正确，请从原子的角度分析，结论正确的理由是： ⑥ 。
（5）导致其他实验结论错误的原因是  ⑦         ，    ⑧      。因此，如果     ⑨        的反应，则一定要设计反应在密闭装置中进行。

【10湖北十堰21】．小丹同学在学习酸的性质时，从同一卷镁带中剪取长度相等的两根镁带，分别与室温下H浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应。观察发现：镁带在稀盐中放出气泡的速率明显快鱼在稀硫酸中防除气泡的速率。
［查阅资料］
1．金属与酸发生置换反映，基本质是金属单质与H反映。
2．生成H₂速率主要取决与：①金属表面积 ②溶液中H浓度 ③温度等条件
3．H的浓度与1L溶液中H的数目成正比。
4．溶液中除H外的其它离子可能会影响反映速率。
［提出问题］
①小丹同学在进行上述实验时，控制了镁带与酸反映的哪几个条件？（答出两条）
②上述反映中C1^－、SO如果反映速度？
［猜想假设］
I．Cl^－促进了镁与酸的反映，SO对反映无影响。
II．SO抑制了镁与酸的反映，C1^－对反映无影响。
III．                                        。
请回答问题①，完成猜想3
［实验探究］为了验证猜想，小丹设计了如下实验：

实验 编号	铝片 长度	H^＋浓度 相同的酸	反应片刻后 添加少量试剂	产生气泡 的速率	结论
A	2cm	5mL盐酸	Na2SO4固体	无明显变化	（结论A）
B	2cm	5mL硫酸	（试剂B）	明显加快	Cl^－对反应有促进作用

 
试剂B是        （化学式）固体。
［结论］结论A为                              。
［反思］将试剂B改用HC1气体，不能达到探究目的，其原因是              。

【10福建宁德17】．一包黑色粉末可能由氧化铜和炭粉中的一种或两种物质组成，某学校科学小组为确定其成分，进行了以下探究活动：
【查阅资料】硫酸铜溶液呈蓝色
【设计方案】（1）取少量黑色粉末于试管中观察现象
实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表中①②相关内容：

现象	结论
溶液呈蓝色，有黑色不溶物	含CuO、C
溶液颜色无明显变化，有黑色不溶物	只含①
溶液呈蓝色，②              。	只含CuO

 
（2）通过实验及分析，确定该粉末为氧化铜和炭粉的混合物，为了进一步探究它们的性质，探究小组又利用这种混合物补充做了如下图所示实验：

①能证明CuO与C已发生化学反应的实验现象是          。（答一点即可）试管b中反应的化学方程式为               。
②最能说明试管中物质已完全反应的实验现象是