初中化学探究题

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。

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。

【2015年陕西省】下图是甲、乙两位同学一起在实验室进行的氢氧化钠与盐酸中和反应的实验。

（说明：图中A₁、A₂、A₃、B₁、B₂、B₃均为溶液编号）
根据上图实验，请你与甲、乙同学一起完成下列探究：

探究环节	甲同学的探究	乙同学的探究
提出问题	A3溶液为什么不变红？	B3溶液中溶质成分是什么？（酚酞不计）
作出猜想	实验过程中，酚酞变质了。	猜想一：NaCl  猜想二：NaCl、HCl
实验验证	（1）取少量A3溶液于另一试管中，向其中滴加NaOH溶液，溶液变红，说明甲同学的猜想        （填“成立”或“不成立”）。 （2）你认为，在常温下A2溶液测出的pH应       （填“＞”、“＝”或“＜”）7。	取少量B3溶液加入盛有少量铁粉的试管中，观察到有无色气泡产生，固体逐渐减少，溶液由无色变为          。据此，你认为乙同学的猜想         （填“一”或“二”）成立。
交流反思	（1）甲、乙同学的实验中，反应均涉及到的化学方程式是                      。 （2）A3溶液未变红，你认为原因是A2溶液中             较多，加入的NaOH溶液未将其完全中和。 （3）甲、乙同学经过实验对比探究，一致认为做化学实验时应注意药品用量的控制。

 

【2015年北京市】众所周知，酚酞溶液遇溶液变红。但是，在分组实验中（如右图所示），出现了意想不到的现象：有的溶液变红后褪色；有的出现白色浑浊物。

【提出问题】分组实验中，出现意想不到的现象的原因是什么呢？
【查阅资料】酚酞溶液由酚酞固体溶于酒精配制而成。
【猜想与假设】
Ⅰ．红色褪去，与溶液和空气中的反应有关。
Ⅱ．红色褪去，与NaOH溶液的浓度有关。
Ⅲ．出现白色浑浊物，与酚酞溶液的浓度有关。
【进行实验】

实验	实验操作	实验现象
1	向盛有2mL溶液的试管中滴加5滴0.5%的酚酞溶液	溶液变红
2		1号试管红色褪去 2号试管5min红色褪去 3号试管30min红色明显变浅 4号试管120min红色无明显变化
3	取3支试管，分别加入2mL水，……	酚酞溶液浓度/%	浑浊程度
5	大量浑浊物
2	少量浑浊物
	无浑浊物

【解释与结论】
（1）与反应的化学方程式为        。
（2）实验1的现象表明，猜想与假设1              （填“成立”或“不成立”）。
（3）由实验2得出结论：出现“溶液变红后褪色”现象的原因是                。
（4）实验3的操作步骤：取3支试管，分别加入水，                     。
【反思与评价】
（5）依据现有实验，为了确保红色不变，若酚酞溶液浓度为，建议选用NaOH溶液的浓度
为               %。
（6）有同学认为，仅通过实验3得出“猜想与假设Ⅲ成立”证据不足，理由是             。

燃烧是常见的化学变化。科学利用和控制燃烧为人类服务，可推动社会的可持续发展。

（1）蜡烛燃烧

用燃着的火柴将图1中相同大小的两支蜡烛点燃。

①用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是＿＿＿＿＿。

②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是＿＿＿＿＿。

③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，你还想探究的问题是＿＿＿＿＿。

（2）氢气燃烧

高压2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧液氢作为推进剂，火箭发动机运行简示图如图2。

①火箭升空时，燃烧室里反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是＿＿＿＿＿。

竹麻通过生石灰、草木灰（主要成分是 $K_{2}C{O}_3$）浸泡以及打浆、抄纸等步骤可制得纸张。某兴趣小组模拟古代造纸技术，他们将一定量的生石灰、 $K_{2}C{O}_3$足量的水溶解后，过滤得到澄清溶液。澄清溶液中溶质是什么，请你参与他们的探究。

【猜想假设】

猜想一：只含有 $KOH$

猜想二：含有 $KOH$、＿＿＿＿＿

猜想三：含有 $KOH$、 $Ca（OH{）}_2$

【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
1.取溶液少许于试管中，滴加过量稀盐酸	＿＿＿＿＿	猜想二不正确
2.取溶液少许于试管中，滴加少许＿＿＿＿＿溶液	＿＿＿＿＿	猜想三正确

【交流反思】

1.步骤2中发生反应的化学方程式为 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2.含有 $KOH$、 $Ca（OH{）}_2$的废水直接排放会造成水体污染。某小组同学对废水做如下处理（见如图）。C烧杯中出现＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿现象时，说明废水中已无 $KOH$、 $Ca（OH{）}_2$。

某校化学兴趣小组将Cu块加入到盛稀H ₂SO ₄溶液的试管中，Cu块不溶解，不发生化学反应。再向此试管中加入KNO ₃溶液，发现Cu块逐渐溶解，有无色气体产生，该气体与空气接触后变成红棕色的气体，最后Cu块完全溶解，变成蓝色溶液。

【提出问题】Cu块与什么物质发生了化学反应，产生的气体是H ₂吗？

小军同学认为产生的气体一定不是H ₂，你认为他作出此判断的合理理由是 　　。

【查阅资料】他们通过查阅资料知道：NO是一种无色气体，与空气接触后生成红棕色的NO ₂气体。请写出此气体颜色发生变化的化学方程式 　　。

【提出猜想】

猜想一：Cu块与KNO ₃溶液发生了化学反应；

猜想二：Cu块与K ₂SO ₄溶液发生了化学反应；

猜想三：Cu块与 　　溶液发生了化学反应。

【设计实验】

实验步骤	实验现象	解释或结论
①将Cu块加入KNO 3溶液中。	Cu块不溶解	说明猜想一是错误的
②将Cu块加入到 　　溶液中	Cu块不溶解	说明猜想二是错误的
③将Cu块加入到稀HNO 3溶液中	Cu块溶解，有无色气体产生，该气体与空气接触后变成红棕色的气体，溶液变成蓝色	说明猜想三是正确的

【实验结论】猜想三成立。请写出Cu块加入到稀HNO ₃溶液中发生反应的化学方程式 　　。

【讨论交流】实验结束后，同学们在一起进行交流。从复分解反应的角度分析，H ₂SO ₄和KNO ₃ 　　（填"能"或"不能"）发生化学反应。Cu块是如何与稀HNO ₃溶液发生化学反应的呢？他们带着这个问题去请教老师，老师告诉他们：H ₂SO ₄溶液解离出H ⁺和SO ₄ ^{2 ﹣}，KNO ₃溶液解离出 　　，可以间接地看成有HNO ₃溶液。老师还告诉大家：Ag也能与稀HNO ₃溶液反应。请写出将Ag粉加入到HCl和NaNO ₃混合溶液中所产生的实验现象 　　。

现有一包黑色固体粉，可能含有炭粉、CuO、Fe ₃O ₄中的两种或者三种，某化学兴趣小组通过实验探究其成分。

（1）提出问题：该黑色固体粉末成分是什么？

（2）作出猜想：

猜想一：混合固体是炭粉、CuO

猜想二：混合固体是炭粉、Fe ₃O ₄

猜想三：混合固体是 　　（两种物质写不全不给分）

猜想四：混合固体是炭粉、CuO、Fe ₃O ₄

（3）查阅资料：Fe ₃O ₄为黑色粉末，能与盐酸反应，含有Fe ³⁺的盐溶液遇到KSCN（硫氰化钾）溶液时变成红色，Fe（OH） ₂是一种白色沉淀。

（4）实验探究：取一定量的固体于试管中，加足量的盐酸，充分反应后有部分固体溶解，过滤，得到滤液A，并对滤液A的成分进行如下探究：

实验操作	实验现象	实验结论
步骤一：取一定量滤液A于试管中，加入足量的铁粉	无红色固体析出	该固体物质一定没有
步骤二：又取一定量的滤液A于试管中，加入少量的KSCN（硫氰化钾）溶液	溶液变成红色	滤液A中还一定含有的物质是
步骤三：再取一定量的滤液A于试管中，加入足量的NaOH溶液	有红褐色沉淀生成，同时还有少量的白色沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后面变成红褐色	滤液A中还一定含有的物质是

（5）讨论交流：

①通过以上实验，猜想 　　成立。

②写出Fe ₃O ₄与盐酸反应的化学方程式 　　。

③Fe ₃O ₄与盐酸反应时元素的化合价没有改变，请大家推断Fe ₃O ₄中铁元素的化合价为 　____　（写两种价态才得分）。

（6）拓展：请写出同种元素显不同化合价的一种盐 　　（其它合理答案也得分）（写化学式）。

【2015年福建省泉州市】为提高实验探究能力，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，对一瓶久置出现变质硬化的氢氧化钙固体进行如下探究活动。
【探究活动一】试验硬化的氢氧化钙样品是否完全变质
（1）用化学方程式表示氢氧化钙变质的原因：                          。
（2）检验氢氧化钙样品是否完全变质，进行如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取氢氧化钙样品少量，研细后加适量蒸馏水 充分混合后静置，		该样品还含有氢氧化钙

【探究活动二】测定样品中含有的变质固体（以下用R表示）的质量分数
取3克部分变质的氢氧化钙样品与足量的稀盐酸反应，测量生成气体的体积（气体不溶于植物油），从而计算出样品中R的质量，便可求出样品中R的质量分数。实验装置（气密性良好）如图1所示。

（3）将稀盐酸滴入样品中，产生气体的化学方程式为                      ，反应一段时间后，当观察到               （填实验现象），才停止滴加稀盐酸。
（4）实验中量筒的作用是                             。
（5）实验结束后，量筒内进入水的体积如图2所示，其读数为           mL。已知在该实验条件下，生成气体的密度为2g·L^-1，通过计算，样品中R的质量分数为                。
（6）上述图1所示实验装置和相关试剂，用来实验测定样品中R的质量分数是比较粗略的，请简要说明测定数据存在误差的原因：                     （写一个）。

明星化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究．
【集体讨论】
（1）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择（填编号）     ．

A．蜡烛

B．红磷

C．硫粉

D．光亮的铁丝

为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证                    ．
（2）小组同学共同设计了如下图的两套装置，你认为合理的是（填编号）     ．

为了确保实验的成功，在装药品之前应该                     ．
【分组实验】
在讨论的基础上，他们分组进行了实验．
【数据分析】
实验结束后，整理数据见下表．（注：集气瓶容积为100 mL）

组   别	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积（mL）	20	21	19	20	22	18

（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的     ．通过实验还可推断集气瓶中剩余气体的性质是                                          ．

碳酸氢钠是一种重要的盐类物质，在生活中用途广泛．小滨同学设计了实验，以探究碳酸氢钠的化学性质．
[探究实验1]碳酸氢钠溶液的酸碱性
[实验方案1]取少量该固体加入试管中，加适量水溶解，再滴入几滴酚酞溶液，振荡．
现象：溶液变成浅红色．由此得出结论________________________________________
________________________________________________________________________．
[探究实验2]能与酸反应
[实验方案2]取少量该固体加入试管中，滴加稀盐酸，现象为________________________________．
[探究实验3]碳酸氢钠的热稳定性
[实验方案3]用下图所示装置进行实验
现象：充分加热后，大试管口有水珠出现，管底有白色固体残留，小试管中澄清石灰水变浑浊．
结论：碳酸氢钠受热能生成二氧化碳、水和一种白色固体．
验证：（1）请你帮小滨设计实验，证明试管中留下的白色固体是Na₂CO₃，而不是NaOH（所选试剂不能用酸）．
步骤：________________________________________________________________________．
现象：________________________________________________________________________．
（2）碳酸氢钠受热分解的化学方程式________．
[拓展应用]试说出碳酸氢钠在日常生活中的一种用途________________________________．

某学习小组围绕“气体实验室制取”进行了研讨。请你参与完成下面的问题。

（1）原理分析：实验室制取CO₂的化学方程式为                               。
不用Na₂CO₃与盐酸反应制取CO₂的原因是                                       。
（2）发生装置：图①装置中仪器a的名称是              。实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制CH₄，应选图        （填序号）发生装置。
（3）收集装置：实验室收集NH₃（极易溶于水）应采用的方法是            。收集有毒气体SO₂时，常采用③收集装置，气体应从         （填字母）端通入。

小光同学学习化学后知道，镁在氧气中燃烧会生成白色的氧化镁固体。但他在空气中点燃镁条时，却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体。
【提出问题】为什么会生成淡黄色固体?
【查阅资料】小光查阅资料，记录了下列几种物质的颜色：

物质	MgO	MgCl2	Mg3N2	Mg（NO3）2	MgCO3	Mg（OH）2
颜色	白色	白色	淡黄色	白色	白色	白色

其他同学认为不必查阅氯化镁的是_________________________；
【提出猜想】分析资料：小光认为淡黄色固体可能是由镁与空气中的____反应生成的；
【实验探究】小光设计实验证实了自己的猜想，他的方案可能是__________________；
【实验结论】根据小光的实验结果，写出镁条在空气中燃烧时发生的两个反应的化学方程_______________________、________________________；
【反思与评价】通过上述实验，你对燃烧的认识______________________________。

如图为“хх”钙片商品标签图，请根据标签的有关信息完成下列各题．

该钙片主要成分碳酸钙，碳酸钙的相对分子质量为  ① ．
某校化学兴趣小组为了确认标签中碳酸钙的含量是否真实，决定通过实验进行探究．
实验目标：测定该钙片主要成分碳酸钙的含量．
实验原理：取一定质量的钙片与足量的稀盐酸反应，测量生成的CO₂的质量（已知该状态下CO₂的密度），然后计算其中碳元素的质量，利用反应前后碳元素的质量不变，再计算出碳酸钙的质量．
实验方案：兴趣小组的同学们经过思考提出了以下几种实验方案，请你参与他们对实验方案的讨论、取舍．
方案一：甲同学设计了如图所示的装置，通过反应后右侧注射器（注射器最大量程为20mL）内收集到气体的量来进行计算．

（1）同学们观看了他的设计后，都认为该方案中样品的取用的量需要一定的控制，这是因为        ．
（2）同学们讨论后，一致认为注射器的摩擦会影响生成的CO₂的完全收集．
方案二：乙同学设计了如图所示的装置，与甲同学的相比，仅仅在收集方法上不同．

（1）同学们观看了他的设计后，都认为所测得CO₂气体的体积将会  ①  （填偏大或偏小），你认为他们的理由是 ② ，你的改进方案是  ③ ；广口瓶内原有的空气对实验结果  ④ （填“有”或“没有”）影响.
（2）同学们讨论后，一致认为把装置改进后测得生成的CO₂气体体积会偏大，你认为他们的最主要理由是           ．
方案三：丙同学设计了如图所示的装置．同学们观看后一致认可他的设计，并按照他的思路设计了以下实验步骤．

实验步骤：
①连接装置并检查装置气密性；
②加入10片钙片和水；
③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）；
④由A向B中滴加稀盐酸至过量；
⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，该气体密度为ρg/L）；
⑥计算气体的质量．
实验反思：
（1）丙同学在实验前将钙片全磨成粉末状，你认为他的目的是：     ；
（2）检查该装置的气密性时，如图准备好装置，在C、D两管中装好水且液面相平，提高D管，     ，则气密性良好；
（3）实验结论：经多次实验（钙片都是10片），所得CO₂气体的平均质量是6.82g，请你最后计算确认标签中碳酸钙的含量是     （填“真实”或“不真实”）的．（最后一空不需要写计算过程）

学习复分解反应后，某化学兴趣小组的同学对初中化学常见的四种物质稀盐酸、 $\mathit{CaC}{O}_3$粉末、 $N{a}_{2}S{O}_4$溶液、 $\mathit{BaC}{l}_2$溶液之间的反应进行如图所示的实验探究。

（1）大家一致认为试管①中不发生复分解反应，理由是 　 　。

（2）试管②中观察到的现象是 　 　。试管③中发生反应的化学方程式为 　 　。

（3）将试管③反应后的物质过滤，对滤液中溶质的成分进一步探究：

【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？

【猜想假设】猜想一： $\mathit{NaCl}$

猜想二： $\mathit{NaCl}$、 $N{a}_{2}S{O}_4$

猜想三：　 　

【设计实验】

实验操作	实验现象	结论
步骤一：取少量滤液于试管中，加入适量 $\mathit{BaC}{l}_2$溶液	无明显现象	猜想 　 　不成立
步骤二：取少量滤液于试管中，加入适量稀硫酸	有白色沉淀生成	猜想三成立

【反思拓展】

Ⅰ.探究反应后溶液中溶质的成分，既要考虑生成物，又要考虑反应物是否有剩余。

Ⅱ.依据复分解反应发生的条件，步骤二中除可用稀硫酸外，还可选用 　 　（填字母序号）也能达到同样的实验目的。

a.稀盐酸

b.氢氧化钠溶液

c.碳酸钠溶液