初中化学探究题

实验室有失去标签的下列化肥：碳酸氢铵、硫酸铵、磷矿粉、氯化钾．现要对这四种化肥进行鉴别．
（1）请填写下列实验报告：

实验操作	实验现象	实验结论
①观察药品的颜色	有一瓶呈灰色	该化肥是
②打开三瓶颜色为白色的化肥的瓶盖，闻气味	有一瓶有强烈的刺激性气味	该化肥是
③取少许剩余的两种化肥，分别加入少量熟石灰，混合研磨，闻气味	有刺激性气味	该化肥是             （填化学式）
无刺激性气味

（2）步骤③不用熟石灰也可以鉴别这两种化肥，鉴别方法是                              。
（3）反思：由实验②可知，该化肥要保存在            处；由实验③可以发现，在农业生产中，               （“钾肥”、“磷肥”、“铵态氮肥”）不能与碱性肥料一起施用。

兴趣小组获得两包制作"跳跳糖"的添加剂，一包是柠檬酸晶体，另一包是标注为钠盐的白色粉末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水，混合后产产生了使澄清石灰水变浑浊的气体。于是对白色粉末的化学成分进行了以下探究：

【提出猜想】猜想1．碳酸钠；猜想2．碳酸氢钠；猜想3．碳酸钠和碳酸氢钠

【查阅资料】①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性；

②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解

【实验探究】小月、小妮分别对有关猜想设计方案并进行实验：

	实验操作	实验现象	实验结论
小月	将白色粉末溶于水后用pH试纸测定其酸碱度	pH 　　7（填"＞"、"＜"或"＝"）	溶液呈碱性，猜想1成立
小妮	用如图所示的装置进行实验	试管A中有水珠产生，试管B中液体变浑浊	猜想2成立，试管B中反应的化学方程式为 　　。

【交流反思】大家一致认为小月和小妮的结论不准确：

（1）小月实验结论不准确的原因是 　　；

（2）小妮的实验方案不能排除白色粉末是否含有 　　。

【继续探究】小戚称取mg白色粉末与足量稀盐酸反应，充分反应后生成二氧化碳的质量为n g，通过计算并分析实验数据确定猜想3正确，则n的取值范围为 　　（用含m 的代数式表示）。

【结论分析】探究后他们核查到添加剂的成分是柠檬酸和碳酸氧钠，分析后认为白色粉末中的碳酸钠是由碳酸氢钠分解产生的。

【拓展应用】下列物质常温下放置一段时间也会分解的是 　　（填序号）。

A．浓硫酸        B．氢氧化钠       C．碳酸氢铵      D．氯化钠。

请你参与下列探究：
【问题情景】在课外活动中，小斌按照课本实验（见图1）探究微粒的性质时，闻到了刺激性的氨味，于是，小斌在老师的指导下，设计了如图2的实验装置，进行同样的实验，结果不再有刺激性的氨味，并且快速出现实验现象，得到了和课本实验同样的结论。

【实验探究与结论】小斌用图2装置进行实验。
（1）滴入少量浓氨水后，湿润的酚酞滤纸条产生的现象是 ________；从微观角度分析，此现象可说明的结论是________。
（2）“图2的实验装置，快速出现实验现象”说明固体氢氧化钠遇到浓氨水时可能会________ （填“放热”或“吸热”）。
（3）和课本实验比较，小斌改进后的装置的优点是（写出两点）
①________ ；②________ 。
【思维拓展】小媚受小斌实验的启发，将图2装置进一步改装成图3装置，用于验证二氧化碳的性质。
（1）打开活塞K滴入稀盐酸后，小试管中发生的反应的表达式为 ________ ，发现两条用紫色石蕊试液润湿的试纸都变红，请你分析两条试纸变红的情况是 ________ 。

A．下面先变红，上面后变红	B．上面和下面一起变红
C．上面先变红，下面后变红	D．以上均有可能

小媚从课本实验中知道，二氧化碳和水本身都不能使石蕊变色，因而她认为以上两个变化可验证的二氧化碳的性质是 ________ 、 ________ 。
（2）小柔认为小媚的装置还可以验证：①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；②二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。小柔为完成自己的两个验证实验，对小媚的实验进行的简单改进：验证①的操作是________、验证②的操作 ________。

"秸秆变宝，助力脱贫攻坚"。秸秆用于制沼气可以解决农村的燃料短缺问题。沼气的主要成分是CH ₄，可能含有CO ₂、CO。小霞与小明采集了某沼气池中的气体样品，探究该沼气中是否含有CO ₂和CO。

【查阅资料】①CH ₄+4CuO 4Cu+CO ₂+2H ₂O；CuO+CO Cu+CO ₂②CH ₄、CO均不与碱溶液、浓硫酸发生反应③CO ₂不与浓硫酸反应

【设计实验】小霞与小明设计并进行了如图所示的实验。（装置气密性良好；忽略装置内空气中的水蒸气）

（1）为确保实验的安全性，小霞和小明一致认为：实验前要先通一会儿气体样品，然后再点燃D处的酒精灯，其目的是 　　。用装置F收集尾气，导管口的连接顺序是a接 　　（填"b"或"c"）。

（2）小霞想通过装置D中固体减少的质量（即参加反应的CuO中氧元素的质量）和装置E增加的质量来判断混合气休中是否含有CO。小明表示同意并提出：停止加热后，要继续通入一会儿气体样品，以排出装置D内残留的反应生成的气体。

【现象与结论】（1）观察到装置A中的澄清石灰水变浑浊，说明沼气中含有 　　。

（2）反应结束后，测得装置D中固体减少的质量是3.2g，装置E增加的质量是1.8g。说明沼气中 　　（填"含"或"不含"）CO。

【拓展与延伸】秸杆不仅可制沼气，还可以造出板材制作家具。对比焚烧秸秆，这样做的意义在于 　　（答一条即可）。

小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行分析：测定分解温度(分解温度越低，催化效果越好)。

实验编号	实验药品	分解温度(℃)
①	氯酸钾	580
②	氯酸钾、二氧化锰(质量比1：1)	350
③	氯酸钾、氧化铜(质量比l：1)	370
④	氯酸钾、氧化铁(质量比1：1)	390

【分析数据、得出结论】
（1）由实验__________与实验④对比，证明猜想合理。
（2）实验所用的三种物质，催化效果最好的是_________________。
【反思】
（1）若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后              不变；
（2）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证                 。
（3）同种催化剂，还有            因素可能影响催化效果。

【2015年浙江省杭州市】铜跟浓硫酸的反应原理是：Cu+2H₂SO₄(浓)∆=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O。某小组同学用下图所示装置制取硫酸铜。请回答以下问题：

（1）图中B装置用来收集SO₂（已知SO₂的密度大于CO₂的密度），但未将导管画全，请在答题纸上将B装置中的导管补画完整。
（2）图中C装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入B瓶中，装置D的作用是＿＿＿＿
（3）充分反应后，烧瓶中的铜片仍有剩余，那么硫酸是否也有剩余呢？该小组同学进一步研究：待烧瓶冷却后，将烧瓶中的混合物稀释、过滤，用滤液做了如下实验。
实验1：用pH试纸测试滤液pH，其pH约为1；
实验2：取少量滤液于试管中，向试管中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀现象。
你认为，＿＿＿＿可说明硫酸有剩余。（选填“实验1”或“实验2”）
（4）以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜，存在的缺陷有＿＿＿＿（答出两点即可。）

甲同学对寒痛乐熨剂（简称“寒痛乐”）的发热原理产生了浓厚兴趣，于是带了几包寒痛乐，来到实验室对其进行研究。


【查阅资料】
[ 用法用量 ] 外用，一日1次。将外袋剪开，取出药袋，晃动数次，使药物充分松散，接触空气，手摸有热感时，置于固定袋内，覆盖于痛患处，每袋可发热不少于15小时。
[ 原料层 ] 铁、蛭石、活性炭、水等。
[ 作用原理 ] 铁跟氧气和水反应生成氢氧化铁（固体），并放热。
【实验一】验证寒痛乐成分中所含铁的化学性质。

步骤	实验操作	实验现象
	将寒痛乐打开，将药物倒入一烧杯中，观察	药物为黑色固体粉末
	用一条形磁铁与烧杯中的黑色粉末充分接触，取适量吸附在磁铁上的黑色粉末放于燃烧匙中，在酒精灯上点燃后伸入盛有氧气的集气瓶中，观察	剧烈燃烧，

 
实验结论：写出此反应的文字表达式                                        。
集气瓶中加水的作用是                                          。
【实验二】用寒痛乐熨剂药粉测定空气中氧气的含量。
甲同学设计了如下图所示装置，进行实验。

【实验记录

步骤	实验操作	主要实验现象	实验结论及解释
	连接好装置如上图所示，然后		装置的气密性良好
	加入足量药品，迅速将胶塞盖严，并充分振荡		进入集气瓶内水的体积即为空气中氧气的含量。

 
【实验反思】乙同学认为甲同学所做“寒痛乐药粉测定空气中氧气的含量”的实验不能证明上述结论，他将操作改进后再进行测量，得到了较为准确的结果。他改进后的操作为                   
                                           。

小明用下图A所示装置测定空气中氧气的含量．

（1）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞，这时看到的现象是_________，该反应的符号表达式为_______                     _____．
（2）小明又设计了如下图所示的改进装置， 其中A是底面积为50 cm³、高20cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖)，上面标有以cm为单位的刻度．B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。他们的操作过程如下：

a．检查装置的气密性；
b．加入水并调整B的高度．使A中的液面至刻度15 cm处；
c．将过量的红磷平铺在惰性电热板上。盖紧密封盖；
d．通电加热红磷，待充分反应后．冷却到原来的状况，调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，记录液面刻度。(注：A容器内固态物质所占的体积忽略不计)
①在操作a中检查装置气密性的方法是                           。
②在操作d结束时，装置A 中液面的刻度约为        cm(填整数)。如果在操作d结束时，装置A中液面刻度在11cm处．则实验结果比理论值        (填“偏大”或“偏小”)。
③改进后的装置的优点是______                     ________．

化学小组用生石灰制取氢氧化钠固体，他们将生石灰放入烧杯中，加入碳酸钠溶液，充分反应后冷却、过滤、洗涤得到固体A和溶液B．请完成以下探究．
[查阅资料]NaOH、Ca（OH）₂的溶解度

温度（℃）	0	20	40	60	80	100
NaOH溶解度（g）	42	109	129	174	314	347
Ca（OH）2溶解度（g）	0.18	0.16	0.14	0.12	0.09	0.07

 
（1）固体A中的成分是什么？
[猜想与假设]
甲同学：               
乙同学：CaCO₃，Ca（OH）₂
乙同学猜想可能含有的Ca（OH）₂理由是                                                      [实验与探究]甲、乙同学为了验证各自的猜想，分别进行了实验：

实验内容	实验现象	实验结论
甲同学：取少量固体于试管中，再加入稀盐酸．	有气泡产生	自己的猜想正确
乙同学：取少量固体于试管中，加水充分振荡，过滤，向滤液中滴加         ．	溶液由无色变为红色	自己的猜想正确

 
[反思与评价]小组同学讨论后认为，甲同学的实验不能证明固体A的成分，理由是             结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确，因此确定了固体A的成分．
（2）溶液B中溶质的成分是什么？
[猜想与假设]丙同学：NaOH、Na₂CO₃  丁同学：NaOH、Ca（OH）₂戊同学：NaOH
[表达与交流]
①结合对固体成分的探究，同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确，理由是                       ②同学们欲将溶液B加热浓缩，加热不久，溶液出现浑浊，只好停止加热，请解释加热时溶液出现浑浊的原因                                                                             ③同学们立即变换方案，向B溶液中加入             ，过滤，将滤液加热浓缩至饱和，       、过滤、洗涤、烘干得纯净的氢氧化钠固体．

只有氧气才能支持燃烧吗？某学习小组对这个问题进行如下探究。
【信息给予】钠是一种银白色的金属，能与空气中的氧气与水蒸气反应。

【提出问题1】除氧气外，是否还有其他物质也能支持燃烧。
【进行实验一】如图，向盛有金属钠（Na）的硬质玻璃管中通入纯净、干燥的CO₂，当观察到澄清石灰水中刚好出现浑浊时，点燃酒精灯，同时继续缓缓通入CO₂，钠剧烈燃烧，产生白烟，燃烧结束后玻璃管中有黑色颗粒和白色固体生成。
【得出结论】二氧化碳     ① （“能”或“不能”）支持某些物质燃烧。
【反思评价】点燃酒精灯前，要先向玻璃管中通会二氧化碳，其目的是____②_____。
【提出问题2】黑色颗粒和白色固体是什么？
【猜想与假设】黑色颗粒可能是           ③（用化学式填写）。
【进行实验二】现象：黑色颗粒逐渐减少，澄清石灰水_________④__________。
【得出结论】实验二证明：黑色颗粒的猜想是正确的。
某同学对白色固体的成分做出猜想：（Ⅰ）碳酸钠（Ⅱ）氢氧化钠。
你认为猜想     ⑤ （填序号）一定是错误的，理由是                  ⑥              。

（1）目前世界上一半以上的铜用于电力和电信工业，是因为铜具有      （填字母）

A．导热性

B．延展性

C．导电性

D．金属光泽

（2）我国第四套人民币的硬币从1999年开始发行，一元为钢芯镀镍（Ni）,五角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。在选择铸造硬币的材料时需要考虑的因素是有      （填一条即可）。
①镍能与盐酸或稀硫酸反应，生成可溶于水的正二价镍的化合物，并放出氢气。其反应没有铁与酸反应剧烈。镍与盐酸反应的化学方程式为           ．
②用镍片、硫酸亚铁溶液和         溶液做实验也能判断Ni 、Fe、Cu的金属活动性顺序。三种金属的活动性顺序为                    。
（3）若将一定质量的Zn放入CuCl₂和MgCl₂的混合溶液中，充分反应后过滤，所得滤液中一定含有的溶质是     。
（4）活动课上小明将一枚五角币放在酒精灯火焰上加热片刻，发现表面变黑。
【假设与预测】假设I．五角币加热变黑，是因为酒精灯内焰的黑烟附着在五角币的镀铜上；
假设II．五角币加热变黑，是因为五角币上的镀铜与______发生了化学反应。
【实验与事实】
实验一：用洁净的干布擦一擦五角币上的黑色物质，黑色物质不易被擦去；再另  取一枚五角币放在石棉网上，用酒精灯加热片刻，五角币也变黑。
实验二：取一块铜片放入小试管中并塞上橡皮塞，然后用酒精灯加热直至试管中铜      片变黑；再将铜片反转到另一面，加热片刻，铜片不再变黑。
【解释与结论】上述实验一和实验二证实，假设 __  ___   不成立。
【表达与交流】铜片在空气中加热，发生的化学反应方程式为___  ___   。

（本题共9分）碱式碳酸铜又称铜绿，是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反应产生的物质。某化学兴趣小组同学发现Cu₂(OH)₂CO₃受热分解后除生成CO₂和 H₂O外，试管中还有一些黑色粉末状固体。请结合所学知识，回答下列问题：
（1）若要证明有CO₂和H₂O生成，应选择下图的装置是     （填字母序号）；理由是             。

（2）探究黑色粉末的成分。
【猜想与假设】
该黑色粉末可能是①碳粉、②氧化铜、③       ；
小明同学经过认真分析，认为上述猜想       一定不正确（填序号）；其理由是        ；
【查阅资料】
a．碳粉与氧化铜均为不溶于水的黑色粉末；
b．氧化铜能与稀盐酸反应形成蓝色溶液；
c．碳粉既不与稀盐酸反应也不溶解在稀盐酸中。
【实验验证】
请你帮小组同学完成下述实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论
		猜想②正确

（3）铜绿[Cu₂ (OH)₂CO₃]受热分解的化学反应方程式：              。

我们通过对“吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的实验探究，可得出的结论是
（1）人体吸入的空气比呼出的气体所含的氧气______________________；
（2）人体吸入的空气比呼出的气体所含的二氧化碳_______________；
（3）人体吸入的空气比呼出的气体所含水蒸气___________________。

小雨同学阅读课外资料得知，双氧水分解除了二氧化锰作催化剂，还可以用氧化铜等物 质作催化剂，于是她对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验：（其他可能影响 实验的因素均忽略）

实验序号	KClO3质量	其他物质质量	待测数据
①	1.2g
②	1.2g	CuO 0.5g
③	1.2g	MnO2 0.5g

（1）上述实验测量的“待测数据”是                 。
（2）若实验②比实验①的“待测数据”更     （填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
（3）对实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，称量得到0.5g黑色粉末，经进一步实验证实过滤所得的黑色固体粉末为氧化铜。
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是                      。
【实验拓展】小雨同学从课外资料上还获得下列信息:氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是          。
A．二氧化锰一定是催化剂
B．同一个反应可能有多种催化剂
C．催化剂一定是加快反应速率
D．也存在减慢反应速率的催化剂
E．对一定量的反应物来说，催化剂能改变生成物的质量

某化学兴趣小组在实验室探究碳酸钠溶液与稀盐酸的反应原理，请你一起完成实验探究。

实验一：在5mL稀盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液，边滴边振荡，直至滴完5mL碳酸钠溶液。

现象：开始有气泡产生，一段时间后无气泡产生。写出碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式 　                           　。在反应后的溶液中加入2滴酚酞溶液，溶液变红，则反应后溶液中的溶质是 　                   　。

实验二：在5mL碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸，边滴边振荡，直至滴完5mL稀盐酸。

现象：整个实验过程无气泡产生。

【提出问题】用量相同的两种反应物，滴加顺序不同，现象为什么不一样呢？

【查阅资料】碳酸钠溶液与盐酸反应：

1.盐酸过量时，反应生成NaCl、CO ₂和H ₂O；

2.盐酸不足时，产物是NaCl和NaHCO ₃。

【假设猜想】实验二结束后，试管中溶液的溶质有哪些？

猜想1：NaCl、Na ₂CO ₃和NaHCO ₃

猜想2： 　                   　

猜想3：NaCl

猜想4：NaCl和HCl

小明认为猜想3和4明显不合理，理由是 　                              　。

【实验探究】实验二结束后，将试管中溶液分成三等份，分别做下列三个实验。

序号	实验操作及实验现象	实验结论
实验1	加入硝酸银溶液，产生白色沉淀 再加入稀硝酸溶液，沉淀不消失	溶液中含 　 　（写离子符号）
实验2	加入 　        　溶液，无沉淀产生	猜想1不成立
实验3	加入 　    　溶液，有 　 　产生。	猜想2成立

【交流反思】用量相同的两种反应物，滴加顺序不同，现象和产物可能都不一样。