初中化学探究题

化学教材 “寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】（1）氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？
（2）氧化铁与二氧化锰催化效果哪个好？
【实验探究】

实验步骤	实验现象
①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入a g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象。	A试管中产生大量气泡，带火星木条复燃，B试管中的现象
②待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，如此反复多次实验，观察现象。	试管中均产生大量气泡，带火星木条均复燃
③将实验②中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为a g。
④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入a g氧化铁粉末，向D试管中加入a g二氧化锰粉末，观察现象。

（1）A中产生的气体是             ；B试管中的现象                     。
（2）实验②、③证明：氧化铁的            和           在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；
（3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式                        。
（4）实验设计④的目的是                         ，若实验④观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是                           。

硫酸是常见的酸，也是常用的化工原料．由于浓度不同，浓硫酸与稀硫酸在性质上存在较大差异，如浓硫酸具有脱水性、吸水性和强腐蚀性等．某课外兴趣小组为了探究浓硫酸的某些特性做了如下一些实验．请结合有关实验，按要求回答下列问题：
（1）用玻璃棒蘸取少量浓硫酸在滤纸上写字，过后观察，字迹显黑色，这主要是由于浓硫酸具有________性，使纸中的纤维素炭化的缘故；在洗气瓶中盛放浓硫酸，除去氢气或氧气中的水分，是利用其________性．
（2）探究浓硫酸的吸水性．兴趣小组把98％的硫酸10mL和63.3％的硫酸（用10mL 98％的硫酸与10mL水配成）约20mL分别放入两个相同的大表面皿中，称量、观察、记录、分析．根据室温环境下实验的数据绘成的曲线如下图：

①稀释浓硫酸时，应将________缓缓地注入盛有________的烧杯中并不断搅拌．
②由下图曲线你能得到的实验结论有哪些？（写两点）
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________．
（3）探究浓硫酸能否使铁钝化（钝化指在表面形成氧化膜保护层，使内层金属不再发生变化）．
可选用的实验药品有：相同铁片若干、浓硫酸、稀硫酸、硫酸铜溶液等．实验仪器任选．
①兴趣小组已经完成下表实验Ⅰ和Ⅱ，请你帮他们将实验报告补充完整．

方案	实验 假设	实验方案	实验现象 与结论
Ⅰ	能发生钝化	取一铁片先插入浓硫酸中，一段时间后取出，再插入硫酸铜溶液中	无明显变化，假设成立
Ⅱ	能发生钝化	取两片相同的铁片，一片放入浓硫酸中，一段时间后取出，与另一片同时放入硫酸铜溶液中	________，假设成立

你认为方案Ⅱ与方案I相比，方案Ⅱ的优点是
________________________________________________________________________．
②请你选用提供的药品再设计一个实验，简述实验方案________________________________．
③某同学将一铁片插入盛有98％的浓硫酸的试管中，无明显变化，再给试管加热一段时间后，发现溶液变色并有刺激性气味气体产生，此现象说明：________________________
________________________________________________________________________．

学习了酸、碱、盐的化学性质后，某小组同学在实验室做了如下探究实验，请根据实验回答下列问题。

查阅资料信息：①氯化钡溶液和硫酸钠溶液均为中性溶液

②碳酸钡为白色沉淀

③硫酸钡不与酸反应

（1）将酚酞溶液滴入到碳酸钠溶液中，发现溶液变红，说明碳酸钠溶液显　　（填“酸性”、“碱性”或“中性”）。

（2）如图所示，用胶头滴管将氯化钡溶液滴入到锥形瓶中，观察到有白色沉淀产生，液体呈红色，写 出该反应的化学方程式　　。

（3）打开分液漏斗的活塞，继续向锥形瓶中滴入稀硫酸，观察到锥形瓶内有气泡产生并有白色沉淀，液体呈无色。试管内澄清的石灰水变浑浊，写出试管内反应的化学方程式　　。

（4）实验结束后，小组同学将锥形瓶中的物质过滤，继续探究滤液中溶质的成分（酚酞除外），认为一定含有的溶质是　　，可能含有的溶质是　　。

（5）设计实验，验证可能含有的溶质是否存在。请完成下列实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论
取滤液少许于试管中，加入　　。		可能含有的溶质存在

海洋是巨大的资源宝库，从海洋中可提取许多重要物质．请你参与下列问题的讨论：
（1）关于晒盐原理的说法正确的是（ ）

A．利用阳光和风力，使氯化钠蒸发出来

B．利用阳光和风力，使水分蒸发，析出盐

C．降低温度使氯化钠析出

D．日光照晒后，氯化钠的溶解度变小

（2）晒盐后得到的母液（又称卤水）中含有氯化镁（MgCl₂）、硫酸镁（MgSO₄）和氯化钾（KCl）等物质，参照下图各物质的溶解度曲线，从卤水中提取氯化钾晶体采用下列方法：
①将卤水加热到60℃以上，蒸发水分就会逐渐析出________（填名称）晶体．理由是________________________．
②将①中的晶体过滤后，得到滤液，把滤液降温到30℃以下，又析出氯化钾晶体和氯化镁晶体，然后用少量的________（填“热水”或“冷水”）洗涤两晶体的混合物，就可以得到较纯的氯化钾晶体．

利用下列仪器进行实验（所有装置的气密性都已检查完毕）
（1）把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中制取并收集氧气，完成该实验你所选用的仪器有            （填字母）。写出发生反应的文字表达式式                   。这种方法与“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”相比有                 的优点。
（2）某同学继续探究“红砖粉末是否也可以作过氧化氢分解的催化剂？”实验步骤和现象如下：

①他分别向两支试管中加入等质量等溶质质量分数的过氧化氢溶液，向其中一支试管加入一药匙红砖粉末，然后将两支试管中的气体导出通入水中比较产生气泡的快慢，发现加入红砖粉末的试管中反应较快。
②将反应较快的试管内固体过滤出来，洗涤、烘干、称量。
③用称量后的固体重复步骤①的实验，现象与步骤①完全相同。
试回答：步骤①中他除了选用试管外还用到上面列出的仪器有     （填字母）。步骤③的实验目的是           。该学生认为通过上述实验已证明红砖粉末可以作过氧化氢分解反应的催化剂，但老师认为该同学的实验还缺少一个关键步骤，请指出来             。可以用注射器代替的仪器是：    和
（3）以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据（常温通常指20℃；“浓度”指溶质的质量分数）

实验序号	过氧化氢溶液浓度/%	过氧化氢溶液质量/g	温度/^0C	二氧化锰用量/g	氧气体积/ml	反应所需时间/s
①	5	12	20	0.2	125	11
②	30	12	20	0.2	125	2
③	30	12	40	/	125	148
④	30	12	90	/	125	82

1）通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与              有关；
2）通过对比实验  和  可知，化学反应快慢与温度的关系是                 ．
3）由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是                  ．
4）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究（探究一种因素即可）

某化学兴趣小组在一次实验活动中发现钠能在二氧化碳中燃烧，他们对钠在二氧化碳气体中燃烧后生成的白色物质进行了如下探究：
实验：将燃烧的钠迅速伸入到盛满二氧化碳的集气瓶中，钠在其中继续燃烧至完全，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附着白色物质。
查资料：Na₂O+H₂O=2NaOH
提出假设：燃烧后瓶璧上附着的白色物质是什么？
假设1：白色物质是Na₂O。
假设2：白色物质是N_a2CO₃
假设3：          。
设计实验方案，验证假设

实验方案	实验操作	实验现象	结论
方案1	取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液	溶液变成红色	白色物质是Na2O。
方案2	①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入适量BaCL2	有白色沉淀生成	白色物质是Na2CO3
②静置片刻，取上层清液于试管中……	……

思考与交流：
（1）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是           
（2）根据方案2的结论，补齐方案2中②的实验操作，并写出相应的实验现象。
实验操作：                    
实验现象：          
（3）乙同学认为白色物质可能是NaOH，你填       （同意或不同意）该同学的观点，
并简述理由：
（4）根据假设2，写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式：                    。

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

研究性学习小组的同学在实验室进行金属与盐溶液发生反应的探究实验。向装有Mg（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃的混合溶液的烧杯中加入一定量锌粉，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液。

（1）若滤渣质量与加入锌粉质量相等时，你认为滤渣的成分可能是　　或　　（均填化学式）。

（2）若所得滤液为蓝色时，小组同学对其成分进行大胆猜想：

小明认为滤液中溶质为Mg（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂、AgNO₃；

小刚认为滤液中溶质为Cu（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂。

若你是小组成员之一，请你对小刚的猜想进行评价　　。

你认为滤液中溶质还可能是　　（填化学式）。

请设计实验确定滤液中溶质的成分：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量滤液于试管中，加入　稀盐酸	产生白色沉淀	小明的猜想正确