初中化学探究题

实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质．某研究性学习小组发现一瓶未密闭的KOH固体，对其成分提出以下假设，并完成了实验探究．
假设1：只含KOH；假设2：含KOH和K₂CO₃；假设3：只含K₂CO₃．
（1）成分中可能含有K₂CO₃的原因是（用化学方程式回答）________________________．
（2）取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到________________________，说明假设2或假设3成立．
（3）进一步探究的过程如下：
①“操作1”的名称是________．
②“固体A”的化学式是________．
③加入足量CaCl₂溶液的作用是________________________________________________
________________________________________________________________________．
（4）变质试剂也有利用价值，从KOH和K₂CO₃的组成和性质看，这瓶变质试剂的用途是____________________________________________________________________（写出一条）．

在研究酸和碱的化学性质时，某小组同学想证明：稀硫酸与氢氧化钠溶液混合后，虽然仍为无色溶液，但确实发生了化学反应，请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。
（1）方案一：测定稀硫酸与氢氧化钠溶液混合前后的pH(20℃).
测定某氢氧化钠溶液的pH，pH______（填“大于”“等于”或“小于”）7.
将一定量的稀硫酸加入该氢氧化钠溶液中，混合均匀后测定其pH，pH小于7.
结论：稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了反应，并且_____过量。
（2）方案二：观察________________________________.（根据图所示实验步骤，概括方案要点）。

结论：稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为__________________.
（3）上述两个方案在设计思想上的相同点是________________________________________.
（4）为了进一步获取稀硫酸与氢氧化钠溶液确实发生了化学反应的证据，依据中和反应是_________（填“放热”“吸热”或“无热量变化”）反应，采用同温下的稀硫酸与氢氧化钠溶液进行实验，整个实验中至少需要测定溶液温度___________次。

空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】实验室用红磷燃烧来测定空气中氧气含量。
（1）写出红磷燃烧的化学方程式   (33)    。
（2）实验原理：红磷燃烧消耗氧气，使瓶内  (34)  减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。

【问题提出】有资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大。
【实验改进】
Ⅰ. 根据铁在空气中生锈的原理设计右图实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ.测得实验数据如下表

测量项目	实验前	实验后
烧杯中 水的体积	烧杯中 剩余水的体积	集气瓶（扣除内容物） 和导管的容积
体积/mL	80.0	54.5	126.0

 
【交流表达】
（1）铁生锈过程首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)₂]，写出该反应的化学方程式        。
（2）根据表中数据，改进实验后与铁反应的氧气为           mL，空气中氧气的体积分数是            (计算结果精确到0.1%)。
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因可能是：                。

红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如下图所示．同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究．

品名：504双吸剂 成分：铁粉、生石灰等

【提出问题】久置固体的成分是什么？
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁．
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃．久置固体中可能含有Ca（OH）₂的原因是（用化学方程式表示）                 ．
【实验探究1】
甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
（1）取少量固体放于试管中，加足量蒸馏水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液	固体溶解时试管外壁发烫，试管底部有不容物，溶液变红．	固体中一定含有 和氢氧化钙．
（2）另取少量固体放于试管中，滴加足量的     ．	固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液．	固体中一定含有     ， 一定不含Fe2O3
（3）将步骤（2）中产生的气体通入到澄清的石灰水中		固体中一定含有CaCO3

【实验质疑】
（1）乙同学认为甲同学的实验中不能得出一定含Ca（OH）₂的结论，理由是                  ．
（2）丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论，理由是                     ．
【实验探究2】
乙、丙同学设计如下实验方案继续验证：

（1）③中反应的化学方程式是               ．
（2）乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有     ，仍有一种物质不能确定，该物质是     ．
（3）乙、丙同学又经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6g，滤渣B中CaCO₃的质量为1.0g，滤渣C的质量为1.0g．
【实验结论】综合上述实验及所给数据，久置固体的成分是              ．

某校兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究，请同学们一起参与此次探究之旅．
（1）探究一：判断氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和？
[方案设计]小亮、小丽、小林三位同学设计了如下方案进行探究：

方案设计者	方案步骤	方案预估现象	方案预估结论
小亮	取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞溶液，振荡	酚酞溶液不变色	恰好完全中和
小丽	用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照	pH＝7	恰好完全中和
小林	取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液	有白色沉淀生成	盐酸过量，没有完全中和

[方案评价]请判断以上设计的三个方案中，____① ____同学的方案是正确的．
[方案反思]请分析另外两个方案错误的原因：____②____；____③____．
（2）探究二：氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分是什么？
[作出猜想]小亮猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH；
小丽猜想：溶质只有NaCl；
小林猜想：溶质有NaCl、HCl；
你的猜想：溶质有____①____（填化学式）．
小丽认为小亮的猜想是错误是，她的理由是____②____．
[实验设计及验证]请你将下列报告填写完整：

实验操作	实验现象	实验结论
取反应后的溶液于试管中，加入碳 酸钠溶液	③	小林猜想正确
④	有蓝色沉淀生成	你的猜想正确

 

为测定空气中氧气的含量，小华和小强同学分别设计如下方案：
小华:采用图1装置进行实验.（燃烧匙中药品为红磷）
小强:（如图2）选用实际容积为40 mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能按照小强的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计

请回答下列问题：（1）红磷在集气瓶中燃烧的文字表达式为                  。
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为其原因可能是                、                 。（写2点）
（3）如将燃烧匙中红磷换成炭粉，实验能否成功？                             。
（4）用小强设计完成实验时:实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20 mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明____________________。若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为________________；若不夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为________________

圆梦中学化学兴趣小组根据所学的酸碱指示剂的知识，准备自制酸碱指示剂：她们分别用蓝紫色牵牛花、大红色、月季花、紫萝卜花、丝瓜花提取指示剂。

步骤1：分别在研钵中将上述物质倒烂，加乙醇溶液（乙醇和水的体积比为1:1）浸泡10分钟。
（1）用研钵捣烂的目的是_________；（2）乙醇在其中起到的作用是_________。

A．催化剂

B．参加化学反应

C．溶质

D．溶剂

步骤2：将步骤1得到的混合物，用纱布过滤；（3）过滤的目的是_________。
步骤3：将步骤2中得到的浸取液，分别滴入到澄清石灰水中。
（4） 上述四种浸取液，最不适合用作酸碱指示剂的_______（填名称） 。
（5） 将月季花的浸取液滴入稀盐酸中，溶液呈_______色；低入氢氧化钠溶液中，溶液呈_______色。

化学小组的同学探究二氧化碳与氢氧化钠的反应．实验方案如下：

实验装置	实验步骤及操作	实验现象
	①将注射器1中的溶液推入充有CO2的瓶中	气球鼓起
②……	无明显现象
③将注射器2中的溶液推入瓶中	溶液中有气泡产生，气球变瘪
④向外拉注射器3	澄清石灰水变浑浊

（1）步骤①中气球鼓起的原因可能是____________________________________________
________________________________________________________________________．
（2）步骤②中的操作是________________________，其目的是________________________．
（3）步骤④中发生反应的化学方程式为________________________________________
________________________________________________________________________．
（4）本实验的结论是________________________________________________________．

小明向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸，发现没有明显现象．为了判断两者是否恰好完全反应，他取少量反应后的溶液加入试管中，滴加几滴无色酚酞试液，振荡后观察到酚酞试液不变色．
（1）根据上述现象，小明得出“两种物质恰好完全反应”的结论．小白认为小明的结论是不合理的，其理由是________．
（2）小白利用pH试纸测反应后溶液的pH，以确定两者是否恰好完全反应．请你选用其他试剂再设计一个实验，以验证氢氧化钠和盐酸是否恰好完全反应（要求写出选用的试剂、可能观察到的现象和相应的结论）________．
（3）小白为了继续探究“在氢氧化钠与盐酸反应的过程中，溶液的pH是如何变化的”这一问题，进行如下实验：在一定量的氢氧化钠溶液中逐渐滴加盐酸，用pH试纸测定溶液的pH，记录数据如下表：

盐酸的体体／mL	0	10	19.5	20	20.5	30	40
pH	13	12	10	7	3	2	1

下图中能合理表示该反应过程中溶液pH变化的是________．

圆梦中学化学学习兴趣小组在研究碱的化学性质实验课堂中发现，盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上都出现了白色粉末。为了知道该白色粉末是什么，小王、小李和小刘决定共同探究这种白色粉末的成分。他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想① 可能是NaOH； ② 可能是Na₂CO₃； ③ 可能是NaOH与Na₂CO₃的混合物。为了验证猜想，他们分别做了下面的实验。
（1）小王取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色。由此小军认为白色粉末是NaOH。请判断小军所得结论是否正确，并简述理由。
_______，____________________________________________________________________。
（2）小李取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加BaCl₂试液，有白色沉淀产生。由此判断白色粉末中含有______。为了验证猜想③，小刘继续向溶液中滴加BaCl₂试液至不再产生沉淀，然后过滤。你认为她接下来还应进行的实验是___________ ____________________；在小刘所做的实验中，若把BaCl₂溶液换成Ba(OH)₂溶液是否可行？请简述理由。_________，_______________________________________________________。

叠氮化钠（NaN ₃）被广泛应用于汽车安全气囊，某化学小组同学对其进行下列研究。

【査阅资料】

①NaN ₃受撞击会生成Na、N ₂

②NaN ₃遇盐酸、H ₂SO ₄溶液无气体生成

③碱石灰是CaO和NaOH的混合物

④NaN ₃的制备方法是：将金属钠与液态氨反应制得NaNH ₂，再将NaNH ₂与N ₂O反应可生成NaN ₃、NaOH和NH ₃

【问题探究】

（1）汽车受撞击后，30毫秒内引发NaN ₃迅速分解，该反应的化学方程式为 　　；

（2）工业级NaN ₃中常含有少量的Na ₂CO ₃，其原因是 　　（用化学方程式表示）；

（3）为测定某工业级NaN ₃样品中Na ₂CO ₃的质量分数，小组同学设计了如图实验装罝：

①小明同学认为通过测定装置I中反应前后B的质量差，再通过相应计算，就可测定Na ₂CO ₃的质量分数，小组同学通过讨论认为不可行，其理由可能是 　　（答出一种即可）

②小明同学在大家讨论的基础上，又设计了装罝Ⅱ，请分析：装置Ⅱ中A的作用是 　　。若无装置C，对测定结果造成的影响是 　　（填"偏大"、"偏小"或"无影响"）。装置E的作用是 　　。

③根据装置Ⅱ，小组同学设计的实验步骤有：

a．称量装置D

b．称量样品，检査装置气密性

c．打开弹簧夹，鼓入空气

d．关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀琉酸，关闭活塞和玻璃塞。

其正确的顺序为 　　（填字母序号，可重复）

④计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定 　　个数据。（填数字）

某同学在探究硫酸化学性质时，将一定量的稀硫酸放入盛有氧化铜的试管中，观察到固体完全溶解，溶液变蓝色．反应的化学方程式是 　　．

同学们对于反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣，进行了如下探究：

【猜想与假设】

猜想一：硫酸铜     猜想二： 　　（化学式）

【活动与探究】

甲同学取少量反应后的溶液于试管中，滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产生，认为猜想一成立．

乙同学取少量反应后的溶液于试管中，加入足量的铁粉，观察到有红色固体出现，认为猜想二成立．

【反思与评价】

丙同学进过分析认为 　　同学的方案不合理，

理由是 　　．

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、 $K_{2}C{O}_3$用足量的水溶解后，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
＿＿＿＿＿＿＿＿	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 $KOH$、 $Ca（OH{）}_2$。

某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝在氧气中燃烧没有火焰，而蜡烛在氧气中燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。① 写出铁丝在氧气中燃烧的文字表式：                             。

② 探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？
点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如右图所示）。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是
由            （填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。

某小组同学利用如图所示装置探究铁生锈的条件（铁锈可视为Fe₂O₃·nH₂O），其中C、D的分液漏斗中为足量且浓度和体积均相同的稀盐酸。

（1）步骤一：关闭K₂和K₃，打开K₁，A中反应的化学方程式是    ，B中所盛放的试剂是    。对比铁丝表面的变化，能够说明铁生锈与水有关的是装置     （填C、D或E，下同），能够说明铁生锈的快慢与氧气浓度有关的是装置        。
（2）步骤二：关闭K₁，打开K₂和K₃，将装置C、D中分液漏斗内的稀盐酸同时全部注入广口瓶中，C中发生的化学反应方程式为     ，充分反应后D的溶液中一定含有   （填化学式）。