初中化学实验题

化学来源于生活，同学们对生活中的一些现象产生兴趣，在老师指导下开展了系列探究实验活动：

活动一：红砖粉末能做催化剂吗？

实验步骤		实验现象	实验结论和解释
小明	A试管装有5mL的5%过氧化氢溶液 B试管装有5mL的5%过氧化氢溶液，再加入a克的红砖粉末。	A中无明显现象，B中产生大量能使带火星的木条复燃的气体。	（1）产生的气体是 　 　。 （2）红砖粉末能改变过氧化氢的分解速率。
小红	待反应停止时，向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液。	（1）又产生大量能使带火星的木条复燃的气体。	红砖粉末的 　   　在反应前后没有发生变化。

【实验反思】小明和小红通过上述实验，一致认为红砖粉末可以做分解过氧化氢溶液的催化剂，但小强认为小明和小红说法不严谨，理由是 　                      　。

活动二：水壶内部的白色固体是什么？

【查阅资料】水在加热或长久放置时，溶于水中的可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀（水垢）。

【假设与猜想】

猜想Ⅰ：CaCO₃

猜想Ⅱ：Mg（OH）₂

猜想Ⅲ：　                    　（填化学式）

【实验与探究】取少量白色固体样品（不考虑杂质和微溶物对实验的影响）于试管中，向其中加入足量稀盐酸，现象：白色固体溶解，有气泡产生，根据以上现象，小华认为：猜想Ⅰ正确。小雪却认为小华的结论不严谨，经过两人反复讨论，进一步设计了如表实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
取上述实验中的上层清液于试管中，滴加足量NaOH溶液		猜想Ⅰ成立
	有白色沉淀产生	猜想Ⅲ成立

验证猜想Ⅲ成立时产生白色沉淀的反应化学方程式是 　                      　。

活动三：验证NaOH变质有方法？

【方法归纳】同学们通过实验探究，认为验证氢氧化钠变质可以从验证反应后的生成物入手，例如：加足量稀盐酸等出现气泡，加氯化钙溶液等出现白色沉淀等来判别；也可以通过反应过程中温度、压强等变化来判别。

【学科渗透】按如图所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面 　            　。

据此，小明同学得出“CO₂与NaOH发生了化学反应”的结论。小红认为小明结论证据不充足，理由是 　                    　。

【再次实验】同学们用压强传感器研究水或等量NaOH溶液分别吸收CO₂的效果，实验装置及测定结果如甲图和乙图所示。图乙中 　   　（填“Ⅰ”“Ⅱ”）表示等量NaOH溶液吸收CO₂的曲线。

古玩市场惊现"三星堆"遗址出土的同款黄金面具。某化学兴趣小组的同学为鉴别其真假进行了如下探究活动。

【查阅资料】

（1）铜锌合金（又称：假黄金）外观和黄金相似，常被不法商贩以假乱真。

（2）标准状况下，氢气密度ρ≈0.09g/L。

【进行实验】同学们设计了如下不同的探究方案，请帮他们完成实验报告。

方案	实验步骤	实验现象
一	截取小块黄金面具放在酒精灯上加热。
二	截取小块黄金面具于试管中，加入一定量稀硫酸。	有气泡产生
三	截取小块黄金面具于另一支试管中，加入适量氯化铜溶液。

【实验结论】该面具是假黄金。

【深入探究】为进一步定量分析黄金面具中金属锌的质量分数、小明同学利用上述方案二设计了如下实验：

Ⅰ、按如图所示组装实验装置，并 　        　。

Ⅱ、向锥形瓶中加入5.0g黄金面具样品，注射器中吸入25mL稀硫酸。

Ⅲ、将注射器中的稀硫酸平均分5次推入锥形瓶中：每次推入稀硫酸、待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积（忽略其他因素对测量结果造成的影响），如表。

次数	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
收集气体的总体积/mL	200	400	515	x	525

（1）上表中的数据x＝ 　    　。

（2）分析数据、完全反应后生成氢气的体积V＝ 　    　mL。

【数据处理】此黄金面具中锌的质量分数ω ₁＝ 　    　。

【反思评价】

（1）小红对小明的方案和数据处理进行分析，认为求黄金面具中锌的质量分数还有更简便的方法。她将锥形瓶内反应后的剩余物经系列操作： 　 　→洗涤→干燥→称量。得到固体剩余物的质量，也可求出黄金面具中锌的质量分数ω ₂。

（2）鉴别黄金真假除以上化学方法外，还有许多物理方法：测密度、比较硬度等。

【表达交流】ω ₁和ω ₂有微小差异，小红对小明的方案和数据处理提出了质疑，认为自己的更准确。请说出小红质疑的理由： 　           　。

某化学兴趣小组开展的氢氧化钠性质系列探究活动如图所示。

回答下列问题：

（1）实验①观察到氢氧化钠表面变 　　。

（2）实验②观察到紫色石蕊溶液变成 　　色，实验③观察到无色酚酞溶液变成 　　色。由此得出：碱溶液能使指示剂变色。

（3）实验④：

Ⅰ．当滴加稀盐酸至溶液呈中性时，溶液显 　　色；继续滴加稀盐酸并用玻璃棒不断搅拌，此时溶液中的溶质除酚酞外还有 　　（填化学式）。

Ⅱ．如图是氢氧化钠与盐酸反应的微观模拟示意图：

从微观的角度分析，甲、乙两处应填入的离子符号分别为 　　、 　　。

（4）实验⑤观察到的现象是 　　，说明碱溶液能与某些盐反应。该反应的化学方程式为 　　。

（5）实验④⑤对应的化学反应，属于中和反应的是 　　（填数字序号）。

（6）实验⑥⑦为用软矿泉水瓶所做的对比实验，装 　　的软矿泉水瓶变瘪更明显，原因是 　　（用化学方程式表示）。

铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。

（一）铁的应用和防护

（1）某麦片中含微量铁粉，食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为 　　。

（2）铁锈主要成分是Fe ₂O ₃•nH ₂O，铁生锈主要与空气中的 　　有关。

（3）如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 　　。

（4）铁生锈的次要过程：Fe FeCO ₃•nH ₂O FeCO ₃

写出Fe转化为总反应的化学方程式 　　。

（5）为防止铁生锈，可对铁制品进行"发蓝"处理，使其表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21：8）保护膜，该氧化物的化学式为 　　。

（二）废铁的再利用

黄钠铁矾[NaFe _x（SO ₄） _y（OH） _z]是一种高效净水剂。用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe ₂O ₃和FeCO ₃）制备黄钠铁矾的主要流程如图：

（1）将废铁屑研磨成粉末的目的是 　　。

（2）"酸溶"时H ₂SO ₄与Fe、FeCO ₃反应，还发生反应的化学方程式有 　　和Fe+Fe ₂（SO ₄） ₃＝3FeSO ₄。

（3）"转化1"发生反应的化学方程式为 　　。反应时温度不宜过高的原因是 　　。

（三）黄钠铁矾组成确定

称取9.70g黄钠铁矾，用如图装置进行热分解实验。

【资料】

①NaFe _x（SO ₄） _y（OH） _z在T ₁℃分解会生成H ₂O（气态），提高温度至T ₂℃继续分解产生SO ₃气体，并得到Fe ₂O ₃和Na ₂SO ₄。

②浓硫酸可用于吸收SO ₃。

（1）装配好实验装置后，先要 　　。

（2）分别控制温度在T ₁℃、T ₂℃对A中固体加热。

①控制温度在T ₁℃加热，实验后测得B装置质量增加1.08g。

②用D装置替换B装置，控制温度在T ₂℃，加热至反应完全。

③T ₁℃、T ₂℃时，加热后均通入一段时间N ₂，目的是 　　。

（3）反应完全后，将A装置中固体溶于足量水，过滤、洗涤、烘干得4.80g固体，将滤液蒸干得1.42g固体（不含结晶水）。

结论：NaFe _x（SO ₄） _y（OH） _z中，x：y：z＝ 　　。

反思：若该实验过程中缺少C装置，则x：z的值 　　（选填"偏大""偏小"或"不变"）。

某工厂产生的废渣主要成分是含钙的化合物（杂质为Fe ₂O ₃）。用该废渣制取CaCl ₂晶体（CaCl ₂•xH ₂O）并进行组成测定，其制取的流程如图1所示：

已知：NH ₄Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强

（1）XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在。图2为煅烧前后废渣的XRD图谱。写出煅烧时发生的化学反应方程式 　　。

（2）浸取时需连续搅拌，其目的是 　　；生成的NH ₃能使湿润的红色石蕊试纸变 　　色。

（3）在其它条件相同的情况下，CaCl ₂的产率随浸取温度的变化如图3所示。则宜选择的浸取温度为 　　℃左右。

（4）若使用过量浓度较高的NH ₄Cl溶液，则所得CaCl ₂溶液中会含有NH ₄Cl、 　　（填化学式）等杂质。

（5）过滤得到的Fe ₂O ₃在高温下可与CO反应，写出该反应的化学方程式 　　。

（6）测定晶体（CaCl ₂•xH ₂O）的组成：

a．称取14.7000g CaCl ₂晶体于锥形瓶内，加入适量蒸馏水。使其全部溶解。

b．再向其中加入足量的Na ₂CO ₃溶液，静置。

C．过滤、洗涤、干燥、称量，得到10.0000g固体。

①通过计算，确定x的值（写出计算过程）。 　                            。

②判断步骤b中沉淀完全的方法是：静置，向上层清液中滴加 　　，则说明已沉淀完全；若沉淀不完全，则测得的x值比实际值 　　（填"偏大"、"偏小"或"不变"）。

结合如图所示所示实验，回答有关问题。

（1）有氨味的气体是 　　；

（2）经检验，无色溶液C中含有NaCl，则可推测出X溶液为 　　溶液；

（3）进一步测定可知，无色溶液C的pH＞7，向其中加入适量的Na ₂SO ₄溶液，无现象，写出无色溶液C中所含溶质的所有可能情况 　　。

生活中常见物质的性质、制法的是化学研究的重要内容。

（1）复分解反应发生后，生成物肯定不会是 　　（填"单质"或"化合物"）。

（2）盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是 　　。

a．m点所示溶液为碱性

b．n点所示溶液中加紫色石蕊溶液呈红色

c．p点所示溶液中的溶质为NaCl和NaOH

d．该图所对应操作是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中

（3）浓硫酸和浓盐酸敞口放置均会变稀，这是为什么？

（4）如图装置可作一氧化碳还原氧化铁的实验，并检验生成的气体产物。

①B装置玻璃管里可观察到的现象为 　　。

②C装置中反应的化学方程式为 　　。

③实验结束后，若要确定A装置的溶液中溶质的成分，请设计合理的实验方案，简要写出实验步骤、现象和结论。（提示：Na ₂CO ₃溶液呈碱性）

（5）工业上可利用"铝热反应"焊接钢轨、冶炼难熔金属等，其原理是在高温下用铝将这些金属从其氧化物中置换出来，若用铝与四氧化三铁反应来制取25.2kg铁，理论上需要消耗铝的质量是多少？

金属及其化合物是中学化学学习的重要内容。

（1）据如图1信息判断，下列有关说法不正确的是 　　。

A．铁元素位于第四周期

B．铁原子的质子数为26

C．单质铁的化学性质比较活泼

D．铁元素的相对原子质量为55.85g

（2）利用如图2装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验，并检验该反应生成的气体产物。已知由A装置制取的一氧化碳气体混有少量二氧化碳。

①要达到实验目的，装置从左到右的连接顺序为 　　             。

②B装置玻璃管里可观察到什么现象？ 　　         ，请写出有关反应的化学方程式 　             。

（3）为探究实验室废液的综合利用，某化学小组完成了如图3实验。

①Y为 　 　；加入X时反应的化学方程式为 　 　。

②完成操作Ⅱ需进行以下操作：a．过滤；b．冷却结晶；c．加热浓缩；d．洗涤干燥。该系列操作的顺序为 　　（用字母代号表示）。

（4）高铁快速发展方便了人们的出行。工业上可利用铝和氧化铁在高温下发生置换反应制得铁来焊接钢轨。若用足量铝与48kg氧化铁反应，理论上可制得铁的质量是多少？

海尔蒙特、普利斯特利、萨克斯等多位科学家用了几百年的时间，经过无数次的实验才对光合作用有了比较清楚地认识，有许多关于"验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗"的经典实验流传至今，现将其中一个实验的思路及过程简述如下：

（注：NaHCO ₃稀溶液能维持溶液中CO ₂浓度恒定．其原理是当CO ₂浓度降低时，NaHCO ₃稀溶液能释放CO ₂，当CO ₂浓度升高时，NaHCO ₃稀溶液能吸收CO ₂．）

①剪取一烟草叶片，立即将其放入盛有NaHCO ₃稀溶液的容器中，发现叶片浮于液面；

②用真空泵抽去该叶片中的气体后，发现叶片下沉至容器底部；

③将该容器放在阳光下一段时间，发现叶片逐渐上浮

④再将该容器放在黑暗环境中一段时间，发现叶片又慢慢下沉至容器底部．

请你用所学的知识对以上③、④中叶片的上浮与下沉现象进行解释．

科学课上，老师告诉学生“能发生复分解反应的两种盐通常是可溶的”．有“通常”就有“例外”，能否找到某些可溶性盐和难溶性盐发生复分解反应的证据呢？科学兴趣小组进行了探究．

【查阅资料】①水溶液中的复分解反应一般朝着溶液中离子浓度（单位体积溶液中离子数目的多少）减少的方向进行．

②了解到某些难溶性盐的溶解能力和颜色．

₃溶液，再加入过量NaCl溶液，有白色沉淀生成．

再往该试管中加入少量KI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀．

【分析讨论】（1）为什么要加入过量的NaCl溶液？请说明理由．　　

（2）写出加入少量KI溶液后发生反应的化学方程式．　　

（3）该反应能发生的原因是AgI在水中的溶解能力　　AgCl（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

【得出结论】某些可溶性盐和难溶性盐之间能发生复分解反应．

小明取酸性锌锰干电池进行研究，他发现电池内部结构如图1所示。

【查阅资料】（1）锌皮为金属锌（含有少量的铁）

（2）黑色糊状填充物由炭黑、MnO₂、ZnCl₂和NH₄Cl等组成

（3）有关数据见下表

温度/℃		0	20	40	60	80	100
溶解度/g	NH4Cl	29.3	37.2	45.8	55.3	65.6	77.3
	ZnCl2	343	395	452	488	541	614

【实验探究一】小明取适量黑色糊状填充物，按如图2所示实验流程进行探究。

（1）溶液A中溶质主要有　　（填化学式），操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者分离的依据是　　。

（2）欲从固体M中得到较纯的MnO₂，操作Ⅲ可采用简便方法是　　。

【实验探究二】小明取电池外壳锌皮，用砂纸打磨干净，剪成小块，进行实验。

（1）取一块锌皮放入盛有适量稀盐酸的烧杯中，有ZnCl₂生成。

①实验中可观察到的现象是　　；该反应属于基本反应类型中的　　反应。

②下列各组物质混合后，也能生成ZnCl₂的有　　（填字母序号）。

A．ZnO与稀盐酸

B．ZnSO₄溶液与BaCl₂溶液

C．ZnCO₃与NaCl溶液

D．Zn（NO₃）₂溶液与NH₄Cl溶液

（2）另取一块锌皮放入盛有一定量CuSO₄溶液的烧杯中，充分反应后得到溶液E和固体F．当溶液E中只含有一种溶质时，该溶质是　　（填化学式）；当固体F中只含一种物质时，溶液E中最少含有　　种溶质。

（3）若将6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应，则生成氢气的质量　　0.2g（选填“＜”、“＝”或“＞”）。

兴趣小组的同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行相关探究。

【提出问题】它们溶液的酸碱性及与酸反应时溶液的pH如何变化？

【实验探究1】向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中，分别加入几滴紫甘蓝汁液，同时用蒸馏水进行对比实验，观察并记录现象如下：

液体名称	蒸馏水	碳酸氢钠溶液	碳酸钠溶液	氢氧化钠溶液
紫甘蓝汁液显示的颜色	蓝紫色	蓝色	绿色	黄色

查阅资料：

pH	7.5～9	10～11.9	12～14
紫甘蓝汁液显示的颜色	蓝色	绿色	黄色

【得出结论1】三种溶液的碱性由强到弱的顺序为 　　。

【实验探究2】甲同学在烧杯溶液中加入约5mL稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，此时溶液由 　 　色变为 　 　色。向其中加入稀盐酸，该反应的化学方程式为 　　。

乙同学向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中，逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图1所示。a点表示的意义是： 　　。

【得出结论2】从微观角度分析，该反应的实质是 　　。

【实验探究3】向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图2、图3所示。

【交流与反思】b点的溶质为 　　（写化学式），将图2和图3的阴影部分进行叠加，发现两者基本重合，c点的溶质 　　（写化学式）

【得出结论3】通过上述分析，碳酸钠和盐酸反应过程，可以依次用以下两个化学方程式表示： 　　、 　　。

【结论与反思】探究溶液的酸碱性及反应pH值的变化，可以认识反应的原理及进行的过程。

水是生命之源

（1）如图为电解水的装置图，接通电源观察到两电极都有气泡产生，通电一段时间后，x玻璃管中收集到的气体是　　。

（2）含有较多钙、镁离子的天然水称为硬水，生活中常用　　来区分硬水和软水；自来水厂对天然水进行净化的过程中，通常不会采用　　（填序号）

a．电解 b．吸附 c．消毒

（3）某工厂排放的废水中含有NaOH，在废水流量不变的情况下，用溶质质量分数相同的稀硫酸和稀盐酸（两种酸液的密度相同）来处理，通过调节流量阀来控制酸液的流量（Q），使最终排出的溶液呈中性（如图2），两种酸溶液的流量大小关系是：Q（稀硫酸）　　（填“＞”“＝”或“＜”）Q（稀盐酸）

（4）将天然气（主要成分CH₄）与水在高温、有催化剂的条件下转化为氢气和二氧化碳。写出该反应的化学方程式　　。

同学们利用如图所示的装置，对质量守恒定律进行了探究。实验结束后，老师另外提出了几个问题，请你一起参与思考。

（1）图甲装置内物质充分反应后，冷却至室温，气球仍胀大的是　　（选填“A”、“B”或“A和B”）

（2）若图乙装置内Na₂CO₃溶液的质量为5克，滴入试管的稀盐酸质量也是5克，装置内物质充分反应后，发现NaOH浓溶液质量增加0.22克，试管中滴入紫色石蕊试液变红。根据上述已知条件，通过分析可以确定的是　　（选填序号）

①原稀盐酸的溶质质量分数         ②原Na₂CO₃溶液的溶质质量分数

③原NaOH溶液的溶质质量分数       ④反应后试管中NaCl的溶质质量分数

请你选择所填的其中一项，通过计算确定其溶质质量分数是多少？

实验室新购买了一批双氧水（H₂O₂）溶液，某兴趣小组的同学要测定其质量分数，他们设计如图所示的装置，其实验的操作步骤如下：

①组装仪器，并检查装置的气密性；

②在A、B、C三个仪器中装入药品，其中双氧水溶液质量为50g；

③用电子秤称量出整套装置的总质量为498.6g；

④关闭a处止水夹，打开A仪器的阀门，向锥形瓶中加入全部的双氧水溶液，随即关闭A仪器的阀门；

⑤充分反应后，打开a处止水夹，向装置中持续缓慢地鼓入X气体；

⑥第二次称量整套装置的总质量为497g。

（1）本实验采用的装置中，A仪器的名称是　　

（2）为尽可能减小测量误差，请结合测量原理判断，操作⑤中鼓入的X气体是　　。

A．氦气 B．经干燥处理的空气 C．除去氧气后的空气

（3）根据题意，计算双氧水溶液中溶质的质量分数，写出计算过程。