初中化学探究题

通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。

（1）向少量 $Fe（OH{）}_3$沉淀中加入稀盐酸，观察到______，可判断发生了反应。

（2）向 $Ca（OH{）}_2$溶液中通入 $C{O}_2$，观察到______，可判断发生了反应。

（3）向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸，无明显现象。两位同学欲获取反应发生的证据。

①甲同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中，逐滴滴加稀盐酸至足量，溶液由红色变成无色，证明溶液中______，可判断 $Ca（OH{）}_2$与 $HCl$发生了反应。

②乙同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸混合，然后检验了混合液中含有 $Ca2＋$和 $Cl－$，他据此认为 $Ca（OH{）}_2$与 $HCl$发生了反应，且生成了 $CaC{l}_2$。你认为乙同学是否找到了反应发生的证据？请说出你的观点并阐述理由：______。

（4）如图a所示，向 $NaOH$稀溶液中缓缓通入 $HCl$气体，测定该过程中溶液导电能力的变化，实验结果如图b．（溶液体积、温度的变化可忽略）

①分析A→B段变化，其他条件相同，导电能力： $OH－$______ $Cl－$。（填“＞”“＜”或“＝”）

②分析B→C段变化，溶液的导电能力除了与离子种类有关，还与______有关。

已知空气的主要成分是氮气和氧气。某课外活动小组设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如下图所示。

（1）红磷在集气瓶中发生反应的文字表达式为：               
该实验中红磷需稍过量，目的是                。
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终接近刻度1处。由此可知，氧气约占空气总体积的     ，由本实验还可推知氮气的哪一些性质？试写出其中的一种：
（3）若将红磷换成碳粉，该实验能否获得成功？     （填“能”或“否”）
（4）人类需要洁净的空气，目前我国城市空气质量日报中的污染物主要包括    

A．一氧化碳

B．二氧化碳

C．二氧化硫

D．可吸入颗粒物

E、二氧化氮

大自然的鬼斧神工造就出千沟万壑、千瀑万洞的“喀斯特地貌”，贵州双河溶洞是全球白云岩喀斯特典型的范例，某小组同学开展了研究性学习。

任务一：调查溶洞概况

小组同学通过实地勘察，绘制部分洞穴剖面图如图1。

（1）溶洞岩石以白云岩为主，其中的 $\mathrm{CaC}{\mathrm{O}}_3$、 ${\mathrm{MgCO}}_3$两种化合物的类别属于＿＿＿＿＿（选填“酸”“碱”或“盐”）。

（2）岩石裂缝渗水以及洞内地下水对白云岩不断侵蚀，形成千姿百态的溶洞地貌。测得A处渗水的 $\mathit{pH}<7$，显＿＿＿＿＿性。

任务二：探究白云岩溶蚀与钟乳石的形成

【资料显示】当 ${\mathrm{CaCO}}_3$遇到溶有 ${\mathrm{CO}}_2$的水时，会生成溶解性较大的 $\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2$，发生反应① ${\mathrm{CaCO}}_3+{\mathrm{CO}}_2+{\mathrm{H}}_{2}O=\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2$；溶有 $\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2$的水遇热或压强变小时，就会分解，重新形成 ${\mathrm{CaCO}}_3$沉积下来，发生反应② $\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2={\mathrm{CaCO}}_3\downarrow +{\mathrm{CO}}_2\uparrow +{\mathrm{H}}_{2}O$。

【探究活动1】用 ${\mathrm{CaCO}}_3$模拟白云岩的溶蚀

（1）设计方案制取 ${\mathrm{CaCO}}_3$

白云岩中除 ${\mathrm{CaCO}}_3$、 ${\mathrm{MgCO}}_3$外，还含有多种成分。小组同学设计两种不同反应原理的方案制取 ${\mathrm{CaCO}}_3$模拟溶蚀过程，完成下表。

序号	试剂	反应原理（化学方程式）
方案一	${\mathrm{CO}}_2$、氢氧化钙固体、蒸馏水	＿＿＿＿＿
方案二	＿＿＿＿＿	＿＿＿＿＿

（2）进行溶蚀模拟实验

实验一：用方案一进行实验，向盛有一定量氢氧化钙固体的烧杯中加入蒸馏水，搅拌，过滤，得到饱和澄清石灰水。取 $15\mathit{mL}$饱和澄清石灰水于烧杯中，通入一定量 ${\mathrm{CO}}_2$，观察到溶液立即变浑浊，继续通入过量 ${\mathrm{CO}}_2$，浑浊液未变澄清。

【表达交流】根据资料显示中的反应①，应观察到浑浊液变澄清，现象与预期不符。经过讨论、分析，为达到实验目的，改进实验如下。

实验二：另取 $15\mathit{mL}$饱和澄清石灰水于烧杯中，加入 $35\mathit{mL}$蒸馏水，搅拌，通入一定量 ${\mathrm{CO}}_2$，溶液逐渐变浑浊，继续通入过量 ${\mathrm{CO}}_2$，浑浊液变澄清。

【分析与解释】改进后现象与预期相符。加入 $35\mathit{mL}$蒸馏水的作用是＿＿＿＿＿，浑浊液变澄清的原因是＿＿＿＿＿。

小组同学用其它的方法，证明了白云岩中的 ${\mathrm{MgCO}}_3$也能在酸性条件下发生溶蚀。

【探究活动2】模拟钟乳石的形成

取实验二反应后的溶液，静置，放于低压环境，一段时间以后发现澄清溶液中出现浑浊现象，实验成功。

【迁移应用】图1中，滴水从B处下落的过程中，产生 ${\mathrm{CO}}_2$的原因可能是＿＿＿＿＿。

任务三：模拟洞内地下水对白云岩的溶蚀

洞内地下水中富含钙离子、锶离子、硫酸根离子等，小组同学用四种盐溶液进行地下水对白云岩的溶蚀实验，测得白云岩溶蚀率（溶蚀率：白云岩减少的质量与白云岩总质量的比值。）随时间变化的关系如图2。下列说法正确的是＿＿＿＿＿（填字母序号）。

A．	白云岩的溶蚀率随时间的增加而增大
B．	锶离子含量越多，越能促进白云岩的溶蚀
C．	混合溶液会增大白云岩的溶蚀率
D．	白云岩的溶蚀受钙离子、锶离子的影响

【项目总结】沉积物是“时间胶囊”，可反映出它们形成时的地质环境，极具科研价值。

兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：
【查阅资料】Na₂CO₃溶液呈碱性。
【对固体猜想】
猜想Ⅰ．全部是NaOH；  
猜想Ⅱ．全部是Na₂CO₃。
猜想Ⅲ．是NaOH和Na₂CO₃的混合物。
【实验和推断】

（1）若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是         ，说明氢氧化钠       （填“已经”或“没有”）变质。
（2）若A是CaCl₂溶液。①现象a有白色沉淀产生，现象b无色酚酞不变红色，则猜想       成立。②猜想Ⅲ成立的实验现象是                                      。

将稀盐酸、Na₂CO₃溶液、Ca(OH）₂溶液倒入同一烧杯中，充分反应后过滤，得到固体A和滤液B。
请回答下列下列问题。
（1）得到的固体A是________。
（2）探究滤液B中是否含有Na₂CO₃：取少量滤液B，滴加足量稀盐酸，始终没有气泡冒出，由此得出结论：____________________。探究滤液B中是否含有CaCl₂：取少量滤液B，滴加足量Na₂CO₃溶液，没有沉淀出现，由此得出结论：不含有CaCl₂。这一探究同时说明滤液B中也不含有Ca(OH）₂。
（3）综合分析可知：滤液B中一定含有的溶质是___________。

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