初中化学探究题

某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如右图。该同学的实验步骤如下：

①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记。
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。
请回答下列问题：
（1）该实验中红磷需稍过量，目的是                    ；
（2）步骤③中打开止水夹后观察到的现象是_____________________________；
由本实验还可推知氮气的哪些性质？试写出一种：                        。
（3）若将红磷换成木炭，该实验能否获得成功_____________（填“能”或“否”）？理由是                      。

【2015年四川省乐川市】生石灰是一种传统的建筑材料，俗称“石灰”。工业上通过在石灰窑中煅烧石灰石制得“石灰”，其反应原理是：CaCO₃CaO+CO₂↑。兴趣小组的同学对某地刚出窑的“石灰”的成分进行探究。
【提出问题】刚出窑的“石灰”有那些成分？
【猜   想】
Ⅰ．只有氧化钙   Ⅱ．只有碳酸钙   Ⅲ．既有氧化钙也有碳酸钙
【实验探究】
（1）甲同学从样品中取一定量的固体于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想Ⅱ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅱ成立，其理由是                                 。
（2）乙同学从样品中取一定量的固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁，感觉发热；继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立，理由是                               。
（3）丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠，他用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想Ⅲ成立，请完成他的实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论
① ②		猜想Ⅲ成立

【思   考】使用“石灰”的建筑工地上常有一个大的石灰池，使用“石灰”时，先将生石灰倒入池内水中，一段时间后，再取用其中的石灰浆使用。长期使用的石灰池内壁会逐渐增厚，其主要原因是       。

松花皮蛋是黄石八珍之一。腌制皮置的一种原料是由NaCl、CaO和Na ₂CO ₃组成的固体混合物。某化学兴趣小组用该原料，在实验室进行如下实验：将该固体混合物放入烧杯中，加入足量的蒸馏水。充分溶解后过滤，得到白色沉淀和无色澄清滤液。同学们对滤液的溶质成分进行了探究。

请完成以下探究过程，并将①～⑤处答案填入答题卡相应位置。

固体溶解过程中发生了两个化学反应：CaO+H ₂O＝Ca（OH） ₂ 　　。

【提出问题】滤液中的溶质成分是什么？

【作出猜想】Ⅰ．溶质为：NaCl、NaOH、Ca（OH） ₂；

Ⅱ．溶质为：NaCl、NaOH；

Ⅲ．溶质为： 　　。

【设计方案】

实验操作	现象	结论
取少量滤液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液		猜想Ⅰ正确
另取少量滤液于试管中，向其中滴加足量的 　  　溶液。（填化学式）	有气泡产生	猜想Ⅲ正确

【交流反思】兴趣小组经过讨论认为：

若猜想II正确，该原料中CaO与Na ₂CO ₃的质量比为 　　。

实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结
合图示回答有关问题。

（1）根据下表提供的实验数据，完成下表

具支试管或硬质玻璃管中空气的体积	反应前注射器中空气体积	反应后注射器中气体体积	实验测得空气中氧气的体积分数
25mL	15mL	9mL

 
（2）装置一和装置二中气球的位置不同，                 (填“装置一”或“装置二”)更合理，理由是                   。
（3）若实验测得结果偏小(氧气的体积分数小于21％)，可能的原因有哪些?（列举一条）                 。

化学是一门以实验为基础的学科。请结合下列实验仪器图回答问题：

（1）写出仪器的名称：①　 　，②　 　。

（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气，反应的化学方程式为 　 　；该实验可选用 　 　（填序号）和E组装成制取氧气的装置。现用该装置收集到一瓶气体，检验这瓶气体是氧气的方法：　 　。

（3） $H_{2}S$是一种有臭鸡蛋气味的剧毒气体，密度比空气大，可溶于水，溶于水后的溶液叫氢硫酸。实验室常用 $FeS$和稀 $H_{2}S{O}_4$在常温下反应来制取 $H_{2}S$，请写出该反应的化学方程式 　 　。 $H_{2}S$必须要进行尾气处理，请写出 $H_{2}S$气体的发生、收集、尾气处理等装置的管口连接顺序 　 　→　 　→　 　→h（填管口字母）。在容器G中将8g的 $NaOH$完全溶于水配成溶液来吸收 $H_{2}S$气体（可能发生的反应： $H_{2}S+2NaOH═N{a}_{2}S+2H_{2}O$， $H_{2}S+N{a}_{2}S═2NaHS$），尾气吸收完全后得到的溶液中溶质质量是7.9g，则溶质可能是 　 　。

某学校化学兴趣小组同学在实验室发现一瓶忘了盖瓶盖的NaOH固体，对其成分是否变质以及变质程度产生了兴趣．同学们作出了以下猜想，并进行如下实验探究．

【提出问题】这瓶NaOH固体样品的成分是什么呢？

【作出猜想】猜想1：只含NaOH   猜想2：只含Na ₂CO ₃   猜想3：含有NaOH和Na ₂CO ₃

【讨论交流】NaOH可能变质的原因是 　　（用化学方程式表示）

【实验探究】（1）取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡产生，说明猜想 　　不成立．

（2）进一步他探究过程如下：

根据上述探究过程回答：

①加入过量BaCl ₂溶液的作用是 　　；

②不能用适量Ba（OH） ₂溶液代替过量的BaCl ₂溶液的原因是 　　；

③下列溶液可用来代替酚酞试液检验猜想3成立的是 　　．

A．

CuCl 2溶液

B．

KNO 3溶液

C．

CaCl 2溶液

D．

NH 4Cl溶液

【实验反思】实验室里，NaOH固体的保存方法是 　　．

某同学对蜡烛的燃烧进行探究：
①点燃一支蜡烛，用一只烧杯倒扣在燃着的蜡烛上，蜡烛燃烧片刻后熄灭，如实验一。
②再点燃蜡烛，然后吹灭，看到烛芯产生一缕白烟，用火柴点燃白烟，蜡烛重新被引燃，如实验二。
③将粗细均匀的木条水平放在蜡烛的火焰上，稍加热后观察木条燃烧现象，如实验三。

（1）操作①中，蜡烛能燃烧片刻的原因是__________________________。
（2）操作②中，关于白烟的成分，有同学做出了下列猜想：A、白烟是水蒸气；B、白烟是石蜡固体小颗粒；C、白烟是二氧化碳。你认为上述猜想有道理的是（填序号）____________，理由是__________________________。
（3）该同学在做实验一的过程中，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑，你认为她的以下做法中不合适的是（  ）
A．反复实验，并观察是否有相同现象
B．查找资料，了解石蜡的主要成分，探究生成的黑色固体是什么
C．认为与本次实验目的无关，不予理睬
D．询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因
（4）木条处于外焰的部分最先变黑，说明蜡烛的外焰温度最______________。

【2015年安徽省】某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。
（1）请写出镁条与氧气反应的化学方程式                         。
（2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵守质量守恒定律。
我           （“同意”或“不同意”）小明的观点，因为                  。
（3）小红按下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。

【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】
①氧化镁为白色固体
②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁（Mg₃N₂）固体；③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体为Mg₃N₂
【实验探究】请设计实验，验证猜想

实验操作	实验现象及结论

【反思与交流】空气中N₂的含量远大于O₂的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，为什么？请给出合理的解释                                     。
[注意：若答对第（4）小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。]
（4）该兴趣小组又做了镁条与盐溶液反应的实验，发现均能产生H2，实验现象如下：

实验序号	实验1	实验2	实验3
与镁条反应的溶液	NH4Cl	NaCl	Na2SO4	H2O
实验现象	有大量气泡产生	有较多气泡产生	有少量气泡产生	气泡较少
加热后，实验现象	气泡明显增多， 可闻到氨味	气泡增多	气泡增多	气泡增多

上表中，用水进行实验的目的是                                。
根据上表中的实验现象，请写出三条结论，并分析可能的原因（不分析原因，不得分）
①                               
②                               
③                               

【2015年浙江省杭州市】铜跟浓硫酸的反应原理是：Cu+2H₂SO₄(浓)∆=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O。某小组同学用下图所示装置制取硫酸铜。请回答以下问题：

（1）图中B装置用来收集SO₂（已知SO₂的密度大于CO₂的密度），但未将导管画全，请在答题纸上将B装置中的导管补画完整。
（2）图中C装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入B瓶中，装置D的作用是＿＿＿＿
（3）充分反应后，烧瓶中的铜片仍有剩余，那么硫酸是否也有剩余呢？该小组同学进一步研究：待烧瓶冷却后，将烧瓶中的混合物稀释、过滤，用滤液做了如下实验。
实验1：用pH试纸测试滤液pH，其pH约为1；
实验2：取少量滤液于试管中，向试管中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀现象。
你认为，＿＿＿＿可说明硫酸有剩余。（选填“实验1”或“实验2”）
（4）以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜，存在的缺陷有＿＿＿＿（答出两点即可。）

【2015年重庆市B】( 6分）氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱。李红同学将两种碱的溶液分别装人试管A 、B 中，并进行了如下图所示的三组实验。

（1）实验l 中，两支试管的溶液都变成            色。
（2）实验2中，若B 盛装的是NaOH 溶液，发生反应的化学方程式为               ，该反应的墓本类型是                反应。
（3）实验3中，李红同学向两支试管吹气，A 中有白色沉淀生成，发生反应的化学方程式为               。B 中无现象，为了探究吹气后B 中溶质的成分，李红进行了如下探究。
提出猜想：
猜想1 ：溶质只有氢氧化钠   猜想2 ：溶质只有碳酸钠  猜想3 ：溶质有氢氧化钠和碳酸钠
……
实验和结论：

实验	实验现象	结论
取B 中少量溶液，加人澄清石灰水至不再 产生沉淀为止，过滤后取上层清液， 向其中加几滴酚酞试液。	产生白色沉淀 溶液呈现红色	猜想3成立

反思与评价：
老师评价李红得出的结论不正确，是因为猜想                    （填数字）也会产生相同的现象。如果要验证“猜想3成立”，必须要换试剂，将        溶液换成     溶液。

探究与实践——制作松花蛋

松花蛋也叫皮蛋，是人们喜爱的食品。小明看到妈妈用皮蛋粉制作皮蛋时产生了浓厚的兴趣，于是以“皮蛋制作”为主题开展项目式学习。

（1）配制皮蛋粉

在妈妈的指导下，小明将“石灰”、纯碱和食盐按照一定比例混合，制成皮蛋粉。

【提出问题】配料中所用“石灰”是生石灰还是熟石灰？

【查阅资料】相同条件下，生石灰、熟石灰与水混合后均能放出热量，但放出的热量不同。

【实验探究】常温下，将“石灰”、生石灰和熟石灰分别加入水中，测量固体加入前后温度的变化情况。实验过程中需要保持不变的量是 　 　。

【数据分析】根据数据比对，可知配料中的“石灰”为生石灰。

（2）浸鲜蛋

向配制的皮蛋粉中加入一定量的水，充分反应后过滤，所得滤液称为浸出液，将新鲜鸭蛋放入其中浸泡即可。

①向皮蛋粉中加水时，发生反应的化学方程式为 　 　。

②妈妈告诉小明，制作过程中一定要戴上胶皮手套。分析上述过程，小明认为浸出液中一定含有会腐蚀皮肤的物质是 　 　（填化学式）。

③浸出液中还含有哪些溶质？小明进行了如下探究，请完成如表（不考虑生石灰中杂质的影响）

预测假设	实验方案	实验现象	实验结论
浸出液中含碳酸钠			浸出液中不含碳酸钠
浸出液中含氢氧化钙			浸出液中含有氢氧化钙

④综合分析，确定皮蛋浸出液中的溶质有（写化学式） 　 　。

（3）品皮蛋

制作过程中，碱液会渗入皮蛋使之略带涩味。妈妈告诉小明食用时可以蘸少量食醋去除涩味，该化学反应的微观实质是 　 　，此反应实质在生产生活中应用广泛，请再列举一例 　 　。

向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀盐酸，搅拌后没有观察到明显现象．教材上借助酸碱指示剂验证了该反应的发生．是否还有其他方法判断该反应的发生呢？小明和小亮两位同学分别进行了实验探究．

【实验探究一】小明同学取上述反应后的溶液少许于试管中，向其中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀生成，再滴加足量的稀硝酸，沉淀不溶解．小明认为白色沉淀是NaCl与AgNO ₃反应生成的，于是得出氢氧化钠与盐酸发生了反应的结论．

【实验探究二】小亮同学取一定量的稀盐酸于烧杯中，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，搅拌并用pH计精确测量烧杯中溶液的pH，绘制溶液的pH随时间变化的曲线如图1所示．小亮根据溶液pH的变化，推断盐酸与氢氧化钠发生了反应．

【讨论交流】（1）针对两位同学的实验探究，老师认为小明同学的结论是错误的，理由是 　　（用化学方程式表示）．

（2）在小亮的实验中，当实验进行到10秒时，溶液中含有的溶质是 　　（填化学式），该溶液能与下列物质发生反应的是 　　（填序号）．

①碳酸钠②氧化铜③硫酸铜 ④镁

（3）从图1的曲线中得知，当实验进行到 　　秒时，酸与碱恰好完全反应．

【拓展延伸】老师将氢氧化钠溶液逐滴加入到盛有稀盐酸的烧杯中，测定溶液的温度，绘制出溶液的温度随氢氧化钠溶液体积的变化而变化的曲线如图2所示，从能量变化的角度看，该反应属于 　　反应（填"吸热"、"放热"）．

【反思评价】有的中和反应没有明显现象，有的中和反应有沉淀生成或固体物质溶解的现象．请写出一个有沉淀生成的中和反应的化学方程式 　　．

KOH溶液中含有H₂O、K⁺、OH、能使无色酚酞试液变成红色。某化学兴趣小组想探究KOH溶液使无色酚酞试液变成红色的原因。
【提出问题】KOH溶液中的什么成分使无色酚酞试液变红？
【猜想】猜想1：KOH溶液中的H₂O使无色酚酞试液变红。
猜想2：KOH溶液中的K⁺使无色酚酞试液变红。
猜想3：KOH溶液中的_______________（填化学式）使无色酚酞试液变红。
【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
①用试管取少量蒸馏水，滴入12滴无色酚酞试液	A试管内溶液不变色	猜想1不成立
②用试管取少量KCl溶液，滴入12滴无色酚酞试液	B	猜想2不成立
③________________，滴入12滴无色酚酞试液	C试管内溶液变红

【讨论反思】有同学认为猜想①不需要实验验证就可以排除，你认为该同学理由是__________________。
【拓展】①向Ba(OH)₂溶液中滴入几滴无色酚酞试液，观察到的现象是________________；
②KOH固体应__________保存。

【2015年四川省泸州市】将0.4%的氢氧化钠溶液滴加到2mL0.4%的盐酸中，测得混合液的pH变化曲线如右图。某学习小组对加入0—— VmL氢氧化钠过程中，所得混合液pH增大原因进行了如下探究：

【猜想假设】
猜想Ⅰ：pH增大是因为                                      ；
猜想Ⅱ：pH增大是因为发生了反应，写出反应方程式                              。
【实验探究】
为验证猜想Ⅱ，请你帮助该小组完成下列实验。（可供选择的实验用品有：pH计、0.4%的氢氧化钠溶液、0.4%的盐酸、水。）
（1）向2mL0.4%的盐酸中加入VmL0.4%的氢氧化钠溶液，用pH计测得混合液的pH＝7。
（2）向2mL0.4%的盐酸中加入VmL         ，用pH计测得混合液的pH        7（填“＞”、“＝”或“＜”）。综合（1）和（2）证明猜想Ⅱ成立。

【2015年福建省厦门市】有关NaOH与CO₂反应的探究
探究一：检验NaOH固体样品露置空气中一段时间后的成分
【查阅资料】Na₂CO₃溶液是碱性；KCl溶液、BaCl₂溶液显中性、BaCO₃难溶于水。
（1）检验样品是否变质。检验样品成分中是否含碳酸根的实验方法（操作、现象及结论）：
___________________________________________________________________________。
（2）检验样品是否完全变质。实验操作：取样品加水溶解，先加过量的_________（填编号，下同），再滴加________。

A．盐酸

B．KCl溶液

C．BaCl2溶液

D．Ba(OH)2溶液 E．酚酞试液

探究二：用NaOH溶液测定空气中酸性气体（CO₂、SO₂）的体积分数
【实验装置】如图所示，向细玻璃管内注入少量水，形成一段水柱；经检查该装置气密性良好。已知细玻璃管单位长度的容积为0．1mL·cm^—1。水柱的质量忽略不计。

【操作步骤】保持外界条件不变，完成以下操作：
①将40mL浓NaOH溶液迅速倒入烧瓶内，立即塞紧橡皮塞，并在细玻璃管上标记水柱底部的位置
②观察并测量得出水柱缓慢向下移动的距离为2．0cm；
③实验结束后，根据①中的标记，测得该标记以下细玻璃管及烧瓶的总容积为340mL。
（3）检查图8装置气密性的操作方法：________________________________________。
（4）仅根据本次测量数据，该气体样品中酸性气体的体积分数为________（精确到0．00001）。
（5）在上述操作步骤②中，若装置温度略有升高，实验结果______（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。