初中化学探究题

【2015年广西省玉林、防城港市】玲玲在学习复分解反应时，对复分解反应的条件产生了兴趣，于是她和小组内的同学仅用以下药品展开了探究活动。
实验药品：稀硫酸、稀盐酸、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、硝酸钡溶液、氯化钠溶液、酚酞溶液
【提出问题】他们要探究的问题是                    。
【查阅资料】硝酸钡溶液显中性，且Ba²⁺有毒。
【实验探究】玲玲用上述物质做了下列几组实验

【记录和解释】
（1）组合①、②、⑤均无明显现象，其中组合         与另外两组的实质不同。为证明该不同之处，玲玲在实验过程中使用了酚酞溶液。
（2）请写出组合③的化学方程式                    。
【实验结论】他们请教老师并讨论后知道，只有当两种化合物互相交换成分，生成物中有沉淀
或                生成时，复分解反应才可以发生。
【拓展延伸】实验结束后，他们将所有废液收集在废液缸中静置，观察到白色沉淀和无色的上层清液。为了确定沉淀和清液的成分，继续展开探究。
【实验1】探究沉淀的成分。
【提出猜想】I．沉淀只有硫酸钡II．沉淀只有碳酸钡III沉淀中含有硫酸钡和碳酸钡
梅梅取少量沉淀于试管中，滴加                             （请补充完整实验操作和观察到的现象），证明了猜想III是正确的。
【实验2】探究清液的成分。
①取少量清液于试管中，向其中滴加几滴硝酸钡溶液，无明显现象。
②另取少量清液于另一只试管中，滴加几滴             ，有白色沉淀产生。
【解释与结论】探究活动结束后，小组内成员通过讨论分析，一致认为清液中含有的离子是
              （指示剂除外）。
【处理废液】为了防止污染环境，玲玲向废液缸中加入适量的              ，对废液进行处理后，将固体回收进一步处理，溶液排放。
【交流与反思】根据你对物质溶解性的了解，结合复分解反应发生的条件，请写出一种在水溶液中一般不能发生复分解反应的可溶性盐           (写化学式）。

小丽通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下：加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气。减压时，分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中，分子筛并不消耗。

小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。
实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】

实验步骤	实验现象	化学方程式
取一只250 mL的集气瓶，用排水法收集一瓶所带气体，然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中	木炭燃烧得更旺	化学方程式I

表中，化学方程式I是                              。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是                            。
实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下用250 mL 集气瓶设计了如下图所示装置，进行实验，并重复多次。

【实验记录 】

实验操作	主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性		装置的气密性良好
②	加入药品，瓶装满水，将装置连接固定
③	打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b	A中水进入到B中，B中水的体积为200 mL。	收集200 mL气体（由压强差引起的误差忽略不计）
④	用凸透镜聚光引燃白磷	燃烧，产生大量白烟
⑤	待白磷熄灭并冷却到室温，操作I	现象I	小丽收集的气体不是纯净的氧气

表中，操作I是                。现象I是                   。
上述反应化学表达式是                         。
【数据记录】

实验次序	1	2	3	4	5
B中剩余水体积/mL	100	42	39	41	38

【数据处理】已知，在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去。取余下四次平均值计算，小丽所带气体中氧气的体积分数为          % 。
【实验反思】
（1）这台制氧机制氧气的过程发生的变化属于            （填“物理变化”或“化学变化”）。
（2）导致第1组数据产生较大误差的可能原因是                     。

小明对铁的锈蚀进行如下探究．室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，装置如图．观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶（净容积为146mL）．当装置温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数（此时瓶内氧气含量近似为零）．记录的反应起始和结束量筒的读数以及所需时间如下表．

序号	样品	量筒起始读数／mL	量筒最终读数／mL	所需时间／min
①	1g铁粉、0.2g碳和10滴水	100	70	约120
②	1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	70	约70
③		－	－	－

（1）实验①和②说明NaCl可以________（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率．
（2）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁锈蚀的过程是________（填“放热”或“吸热”）过程．
（3）实验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质主要成分的化学式是________．
（4）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成．
（5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积分数是________％（保留3位有效数字）．
（6）现仅提供：量筒、大烧杯、玻璃棒、水、滤纸包（内含1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl），请你帮助小明再设计一个测量空气中氧气体积分数的实验方案，在下图框中画出实验装置示意图即可（注明滤纸包的位置）．

研究氢气、一氧化碳和二氧化碳具有重要意义．
（1）在汽车“催化转化器”内发生反应的化学方程式是：2NO+2CON₂+2CO₂．某化学探究小组的同学为探究温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响，设计了下列三组实验．

实验编号	T/℃	NO初始浓度/g•L^﹣1	CO初始浓度/g•L^﹣1	催化剂的比表面积/m^2•g^﹣1
Ⅰ	280	0．036	0．162	82
Ⅱ	280	0．036	0．162	124
Ⅲ	350	0．036	0．162	124

（1）分析上表中实验数据，回答下列问题：探究温度对化学反应速率影响的实验是    （填写实验编号）；研究催化剂的表面积对化学反应速率影响的实验是     （填写实验编号）．
（2）在300℃、70MPa下，使用催化剂可由氢气和二氧化碳合成乙醇，同时生成水，写出反应的化学方程式                        ．
（3）燃料燃烧时产生的热量不同．已知在某温度下各种燃料燃烧时产生的热量见下表：

燃料	质量/g	产物	产生的热量/KJ
氢气	2	水蒸气	241．8
甲烷	16	二氧化碳气体和水蒸气	890．3
乙醇	46	二氧化碳气体和水蒸气	1367

分析表中数据，燃烧单位质量的上述燃料产生的热量由多到少的顺序是    （用化学式表示）．

已知某混合金属粉末，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5％以上．请设计实验探究该粉末中铁、铜的存在．
资料在线：铝与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（2Al＋2H₂O＋2NaOH＝2NaAlO₂＋3H₂↑），铁和铜不与氢氧化钠溶液反应．
可供选择的实验用品：烧杯、大试管、量筒、滴管、燃烧匙、药匙、磁铁；稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液、氨水．
请你参与并完成以下实验探究过程：
Ⅰ．提出假设
假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe．
假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有________________________．
假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu．
Ⅱ．设计并实施实验方案
（1）基于假设1，不用化学试剂，证明金属铁的存在的方法是________________________．
（2）基于假设2，将混合金属粉末加入足量稀盐酸中，你观察到的现象是________________________，反应的化学方程式为________________________．
（3）基于假设3，请你完成实验操作，描述实验现象．

实验 步骤	实验操作（说明仪器和试剂）	实验 现象	结论
①			仅除去铝
②			证明含有铁并除去铁
③	将大试管静置，弃去上层清液，加水，多次洗涤剩余固体	剩余固体呈紫红色	证明含有铜

 

实验小组在探究“酸与碱能否发生反应”时，进行了如图所示实验．请根据实验回答：

【探究实验一】酸能否与可溶性碱发生化学反应

甲同学进行了实验一，能观察到的明显现象是　　，同时测定反应后溶液的pH＝2，说明酸能与可溶性碱发生化学反应．

【探究实验二】酸能否与难溶性碱发生化学反应

乙同学进行了实验二，当滴入几滴稀盐酸后，发现试管②中无明显变化，于是得出“酸不能与难溶性碱反应”的结论．

丙同学对此产生质疑，并利用实验后的物质继续探究：

【2015年贵州省黔东南州】某校化学兴趣小组对苏打(Na₂CO₃)和小苏打（NaHCO₃）在生活中具有何作用，如何鉴别苏打和小苏打进行了如下的探究实验活动，请你参与他们的探究过程，并回答先关问题：
【查阅资料】
信息①：相同条件下，碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液碱性强
信息②：NaHCO₃在270⁰C时，完全分解转化成Na₂CO₃，而NaHCO₃不易分解
【实验过程】
（1）按有图所示进行实验，只观察到烧杯B中的石灰石变浑浊，小试管内壁出现水珠，写出小苏打分解的化学方程式               。

（2）充分利用信息知识，区分无色Na₂CO₃溶液
与NaHCO₃溶液最简单的方用是                。
A、加热     B、pH试纸     C、稀盐酸
【实验过程】
（3）可用小苏打治疗轻度胃酸（主演含盐酸）过多的病人，其原因是：                

有一包白色粉末，可能由 $\mathit{NaCl}$、 $N{a}_{2}S{O}_4$、 $\mathit{CuS}{O}_4$、 $N{a}_{2}C{O}_3$、 $\mathit{CaC}{O}_3$中的一种或几种组成，为确定其成分，某化学兴趣小组进行如下实验探究，请你参与探究并回答相关问题。

【提出问题】该白色粉末的成分是什么？

【查阅资料】

（1）部分物质在水中的溶解性表（室温）：

物质	$\mathit{AgN}{O}_3$	$\mathit{AgCl}$	$A{g}_{2}S{O}_4$	$A{g}_{2}C{O}_3$
溶解性	溶	不溶	微溶	不溶

（2） $\mathit{AgOH}$不稳定，在溶液中分解生成难溶于水的物质。

【实验探究】

实验步骤	实验现象及结果	实验结论
①取该白色粉末样品于烧杯，加足量水溶解。	样品全部溶解，得到无色溶液A	白色粉末中不含
②取少量无色溶液A于试管，加入过量 $\mathit{BaC}{l}_2$溶液，充分反应后过滤。	得到无色溶液B和白色沉淀C	白色粉末中含有
③向白色沉淀C中加入过量稀盐酸。	沉淀部分溶解，并有气泡冒出
④在无色溶液B中滴加几滴 $\mathit{AgN}{O}_3$溶液。	产生白色沉淀	白色粉末中含有 $\mathit{NaCl}$

【交流与解释】

（1）白色沉淀C中加入过量的稀盐酸，产生气泡的反应方程式为 　 　。

（2）在老师的指导下，通过讨论，同学们认识到由上述实验探究尚不能得出白色粉末中含有 $\mathit{NaCl}$，理由是 　 　。

为了进一步确定白色粉末中是否含有 $\mathit{NaCl}$，继续进行如下探究。

【继续探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
⑤另取少量无色溶液A于试管中，加入过量的 　 　溶液，振荡，静置。	产生白色沉淀	白色粉末中含有 $\mathit{NaCl}$
⑥取实验⑤所得上层清液于试管，加入 $\mathit{AgN}{O}_3$溶液。	产生白色沉淀

通过上述实验探究，确定了该白色粉末的成分。

【拓展与反思】在混合溶液中，检验某种离子时，需排除离子间的相互干扰。

【2015年江苏省泰州市】某校九（１）班同学举行“是真的吗？”化学主题活动，请你和蓓蓓一起探究。
话题1：能被磁铁吸引的物质一定是铁单质吗？
【实验验证】①将细铁丝在纯氧中完全燃烧，主要反应的化学方程式为           。
②将反应后的黑色固体用磁铁检验，能被吸引。
【实验结论】能被磁铁吸引的物质            （填“一定”或“不一定”）是铁单质。
话题2：含有Ba²⁺的盐一定有毒吗？
【社会调查】在医院检查胃肠疾病时，病人需服用“钡餐”（主要成分为BaSO₄)。
【调查结论】“含有Ba²⁺的盐一定有毒”这句话是         （填“真的”或“假的”）。
【交流反思】若误服碳酸钡（BaCO₃）,胃酸的主要成分          (填化学式）会与之发生反应，形成可溶性钡盐，使人体内蛋白质变性而中毒，此时可服用          （填一种即可）解毒。
话题3：向某溶液中先滴加足量稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，原溶液中一定含有SO₄^2-吗？
【实验回顾】向硝酸银溶液中先滴加稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，也产生白色沉淀，反应的化学方程式是                     。
【实验结论】向某溶液中先滴加足量稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，原溶液中不一定含有SO₄^2-。
【拓展实验】向硫酸钠溶液中先滴加足量稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，也产生白色沉淀。
【查阅资料】①硝酸具有强氧化性。向Na₂SO₃溶液中滴加稀硝酸时，发生如下反应：
2HNO₃(稀)+3Na₂SO₃=3Na₂SO₄+2NO↑+H₂O
②含有SO₃^2-的盐统称为亚硫酸盐，亚硫酸盐都能与盐酸反应生成二氧化硫气体。
【交流反思】①向某一种钠盐溶液中先滴加足量稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀。原溶液中阴离子可能是SO₄^2-，还可能是        （填离子符号）。
②下列实验方案中，能证明溶液里含有SO₄^2-的是       （填“A”或“B”）。
A.取样，先滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，再滴加稀盐酸，沉淀不溶解
B．取样，先滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀

某化学学习小组在实验室做了一次探究活动，以下是该小组填写的探究报告。

探究内容	探究铝分别与稀盐酸、稀硫酸的反应
知识应用	根据金属活动性顺序表，铝能与酸反应
实验准备	用同样的标准打磨大小、厚薄相同的2片铝
进行实验	室温时，向盛有等量稀盐酸、稀硫酸的2支试管中加入打磨光亮的相同的2片铝
现象描述	铝与稀盐酸反应速率很快，产生大量气泡；铝与稀硫酸反应速率一直很慢，几乎看不到气泡
分析猜想	铝分别与稀盐酸、稀硫酸分反应现象为什么相差甚远？猜想如下：①铝片表面氧化铝的影响；②铝片表面积的影响；③反应时外界温度的影响； ④硫酸铝难溶于水，阻碍了铝与稀硫酸的反应；⑤两种酸的氢离子浓度不同；⑥稀盐酸中含有的Cl^﹣加快了铝和稀盐酸的反应；⑦稀硫酸中含有的SO4^2^﹣阻碍了铝和稀硫酸的反应

请仔细阅读探究报告，回答下列问题

（1）猜想④不合理，理由是　　

（2）经过分析可以排除其影响因素的猜想有　　（填序号）

（3）选择一个你认为合理的猜想并设计实验进行验证，你选择的合理猜想的序号是　　，实验设计是：室温时，将打磨光亮的相同的2片铝分别放入2支试管中，再　　，观察现象。

【2015年浙江省丽水市】在老师指导下，小科做了如下实验：点燃燃烧匙上的钠，迅速伸入盛有CO₂的集气瓶中，盖上玻片，钠继续燃烧。反应结束后发现：集气瓶内壁附着黑色小颗粒，燃烧匙上粘附着灰白色固体。小科获知灰白色固体中的黑色固体成分是碳，但不清楚其中的白色固体成分是什么，于是进行了如下探究：
【提出问题】白色固体的成分是什么？
【建立假设】假设一：白色固体的成分是氧化钠；
假设二：白色固体的成分是碳酸钠；
假设三：白色固体的成分是氧化钠和碳酸钠的混合物。
【进行实验】
步骤1：取燃烧匙上灰白色固体于烧杯中，加入适量的水充分溶解，过滤，得到滤液；
步骤2：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加2滴酚酞试液，溶液变成红色。结论：白色固体的成分是氧化钠。有同学认为通过该实验得出的结论不正确，其理由是           。
步骤3：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出，结论是            。
步骤4：取少量步骤1中的滤液于试管中，加入过量的氯化钙溶液，出现白色沉淀，然后过滤，向所得滤液中滴加酚酞试液，无明显现象。则假设          成立。

【2015年甘肃省兰州市】人被蚊虫叮咬后，蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸，使叮咬处又痛又痒。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。
[提出问题]蚁酸的成分是什么？它有什么性质？
[查阅资料]I．蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH；
II．蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物。
[实验探究]
（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成        色，说明蚁酸溶液显酸性；
（2）小芳同学根据蚁酸中含有            元素，推测出一种生成物是水；
（3）另一种生成的氧化物是气体，小敏提出两种猜想：
①猜想I：该气体是CO₂；猜想II：该气体是             ；
他们将蚁酸分解产生的气体通过下图的装置。

②实验时装置A中无明显变化，则猜想I            （填“成立”或“不成立”）；若猜想II成立，则：
③实验时装置B的作用是                               ；
④实验时装置C中的现象是                             ；
⑤实验时装置D中发生反应的化学方程式为                            ；
[讨论交流] 从环保角度看，该装置存在明显的缺陷，处理方法是              ；
[拓展延伸] 当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你不会选择的物质是         。

A．苏打水

B．肥皂水

C．食醋

D．氨水

某化学兴趣小组对一包完全变质的生石灰干燥剂产生了好奇，为确定其成分展开如下探究：

【提出问题】这包已完全变质的干燥剂成分是什么？

【猜想】猜想I：Ca（OH） ₂

猜想 II：Ca（OH） ₂和 CaCO ₃

猜想 III：CaCO ₃

【实验探究】

（1）取少量样品于试管中，向其中滴加少量稀盐酸，无气泡产生．于是小莉认为没有CaCO ₃，小晶却不同意小莉的结论，理由是 　　．

（2）为进一步确定其成分，小组同学共同设计了如下方案，请你完成实验报告．

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量样品于试管中，加适量水溶解，向试管中滴加几滴酚酞溶液．		猜想II成立
②另取少量样品于试管中，加适量水溶 解，加 入

【实验反思】（1）步骤②中有关反应的化学方程式为 　　； 　　．

（2）生石灰变质过程可简述为：生石灰吸收 　　变成熟石灰，熟石灰吸收 　　变成碳酸钙．

【2015年黑龙江省哈尔滨市】某化学活动小组在一次实验中进行了如图所示实验：

此时观察到的实验现象是（1）___________________。
实验后，小组同学充分振荡U形玻璃管，将U形玻璃管内的物质过滤后，对滤液成分产生了浓厚的兴趣，进行了进一步的探究活动。
【提出问题】滤液中除Na⁺外，还含有什么离子？
【猜想与假设】A同学：含有OH^-、Cl^-、C0₃^2-
B同学：含有OH^-、Cl^-、Ba²⁺
C同学：含有（2）__________________（填离子符号）
【实验探究】B同学为了验证自己的猜想，取滤液于试管中，向其中滴加少量的硫酸钠溶液，观察到无明显现象。由此B同学得出结论：自己的猜想不成立，A同学的猜想成立。
【评价与交流】请你评价B同学的结论：（3）_____________________。同学们经过讨论后一致认为：B同学在验证自己的猜想时，若将所加试剂调换成足量的另一种试剂（4）_____________（填化学式），既能验证自己的猜想．也能确定滤液中的离子成分。
C同学取该试剂进行实验，最终确定了滤渡中的离子成分。
【归纳与总结】通过上述实验我们能够总结出：在确定化学反应后所得溶液中的离子成分时，一般应加入（5）___________________，验证（6）____________________________就可以确定溶液中的离子成分。

【2015年湖北省十堰市】某学习小组探究氢氧化钙溶液的化学性质，并作了延伸探究。
探究一：甲同学设计了如下实验方案，请你帮助完成实验报告。

【提出问题】实验方案（3）褪色后溶液中的溶质是什么？
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【作出猜想】乙同学从反应情况分析，溶液中除含少量酚酞外，溶质可能有以下三种情况：
①氯化钙  ②氯化钙和氯化氢  ③氯化钙和氢氧化钙
【分析讨论】丙同学从实验现象分析得出：猜想③肯定不合理，其理由是              。

探究二：丁同学为进一步验证乙同学的猜想，设计实验如下：将实验方案（3）褪色后溶液倒入烧杯中，向其中逐滴滴加稀碳酸钠溶液至过量，边滴加边振荡。实验后得出产生沉淀质量与碳酸钠溶液体积之间的关系，如图所示。写出实验过程中的现象                         。
【得出结论】乙同学的猜想中，             （填序号）合理。
【反思讨论】学习小组结合图像，分析了丁同学实验过程中烧杯内溶液的变化。下列说法正确的是       。（填序号）

A．溶液质量逐渐增大	B．氯化钠质量逐渐增大，V2后不变
C．氯化钙的质量先增大后减小	D．溶液的pH一直增大