初中化学探究题

2009年春节联欢晚会上，刘谦的魔术表演激起了人们强烈的好奇心，并在全国范围内掀起了魔术表演的热潮。在学校科技节活动中，一位九年级同学给低年级同学表演了一组化学小魔术，请你利用所学化学知识揭开其中之谜。

魔术一“奇花变色”
道具如图25-1所示，该魔术中可观察到“铁树”上浸有无色酚酞试液的棉团由白色变为 ▲ 色。该魔术中没有涉及的性质是  ▲ （填字母序号）。
A．氨分子是不断运动的  B．氨分子有一定质量  
C．浓氨水具有挥发性    D．氨气的水溶液显碱性
魔术二“瓶吞鸡蛋”
道具如图25-2所示，将注射器中NaOH浓溶液注入瓶中，片刻后会看到鸡蛋被“吞”入瓶中。该魔术中涉及的化学反应为  ▲ （用化学方程式表示）。
魔术三“水中生火”
道具如图25-3所示，当通过导管向热水中通入氧气时，白磷在水下燃烧。该魔术说明燃烧需要的条件为：①可燃物；②达到燃烧所需要的  ▲ ；③有充足的  ▲ 。
魔术四“‘清水’变‘牛奶’”
道具如图25-4所示，当A溶液加到烧杯中，无色溶液变成白色浊液。若A为酸溶液，则A、B的可能组合：A为  ▲   ；B为  ▲ 。（只需写一组）

（10宁夏19）．某学校化学学习小组设计出如图所示装置，并进行白磷燃烧实验。

（1）当烧杯内的水受热，温度计显示30℃时，打开活塞，在盛有水的试管中有气泡均匀逸出，白磷未燃烧，关闭活塞。锥形瓶内反应的化学方程式是：___________________。白磷未燃烧的原因是                       。
（2）随着水温升高，温度计显示45℃时，再次打开活塞，白磷在水里燃烧。常言道，水火不相容。水能灭火的原因是                   。而本实验中白磷在水里还能够燃烧的原因是                                。
（3）本实验装置的A部分还可以用于制取的气体是     ，收集方法是          ；也可用于制取    气体，化学方程式是                              。

某兴趣小组的化学探究浓硫酸与铁钉(碳素钢)反应后产生气体的成分。
【查阅资料】①Ｆｅ与浓Ｈ_２ＳＯ_４  反应，加热，有ＳＯ_２生成 ，
②Ｃ与浓Ｈ_２ＳＯ_４  反应，加热，有ＣＯ_２和ＳＯ_２生成，
③ＳＯ_２ 可使澄清石灰水变浑浊，
④ＳＯ_２可使口红溶液的红色褪去，而ＣＯ_２不能。
⑤ＳＯ_２可使酸性高锰酸钾溶液褪色，而ＣＯ_２不能。
⑥碱石灰的主要成分是ＮａＯＨ和ＣａＯ
【实验探究】称取24.0克铁钉放入60.0ｍｌ浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学通过实验测定并推知气体Y中ＳＯ_２的体积分数为66.7%。同学们认为气体Y中还可能含有Ｈ_２和Z气体，则Z气体可能是     。探究实验的主要装置如下图所示：

⑵装置A中试剂的作用是        。 
⑶为确认Z的存在，需将装置甲(如图所示)拉入上述装置(填编号)     之间。装置甲中的液体名称是       。

⑷在实验中，如果观察到装置D中                            ，且装置E中                      ，则可确认Y中含有Ｈ_２气体。
⑸如果需要测定限定体积气体Y中Ｈ_２的含量，(Ｈ_２约为0.01克)。除可用测量
Ｈ_２体积的方法外，       (选填“能”或“不能”)用称量上图装置D装置E的质量变化的方法，通过计算并说明你判断的理由。

为了探究二氧化碳能否与水发生反应生成具有酸性的物质，A、B两同学分别设计了探究实验的方案。A同学的实验方案是将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，观察溶液的颜色变化，如图甲所示。B同学的实验方案是取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥的小花，按图乙进行实验，观察小花颜色变化(紫色石蕊试液遇酸变红色)。

(1)图乙中，观察到纸花的颜色变化是：I．纸花变红 Ⅱ．      Ⅲ．纸花不变色 Ⅳ．       
写出实验Ⅳ中发生反应的文字表达式：                            。
（2）哪个同学的方案合理          。
(3)该方案合理的理由是                             。

（10南充17）馒头面包等发面食品的一个特点是面团中有许多小孔，它们使发面食品松软可口。而发酵粉是制作糕点不可缺少的原料。小红对发酵粉产生了兴趣，他查阅自理哦啊发现发酵粉的主要成分含碳酸钠、碳酸氢钠，它们可与面粉、水混合发酵产生二氧化碳气体，这些气体会在面团中形成许多小孔使馒头面包松软可口。
【猜想】小红认为可用发酵粉与稀盐酸反应制CO2。
【实验探究】小红进行如下探究：
（1）若选择下列仪器组装CO2的发生装置，他应选择的仪器是________或________。（填仪器编号）

（2）碳酸钠是发酵粉的主要成分之一，碳酸钠又名________（填俗称）。实验时小红忘了稀释浓盐酸，他直接将足量浓盐酸与适量发酵粉反应，观察到反应发生器里有大量气泡冒出。写出发酵粉中碳酸钠与浓盐酸反应的化学方程式________________。
（3）小红准备用新制的澄清石灰水来验证生成的CO2，他预计观察到的实验现象是________________；其反应的化学方程式为________________________。
【反思与评价】在实验（3）中，小红的实验未达到预期结果，请你帮他分析原因________________________。

核事故时往往泄漏出污染物(具有放射性的碘原子)。为避免核辐射，需一次性口服100毫克（不具放射性的碘原子），使人体甲状腺中碘达到饱和而不再吸收外界的碘，从而起到保护作用。请回答：
（1）是一种质子数为53、中子数为78的碘原子。该原子核外电子数为       。
（2）和两者的关系是           。

A．同种元素

B．同种物质

C．同种分子

D．同种原子

（3）假设所处的环境已受污染，通过服用加碘食盐（注：加碘食盐中的碘为）的方法能否有效起到避免核辐射的目的呢？

【查阅资料】成人每天食用食盐的质量通常为6g；某种加碘食盐的标签如图所示。
【问题分析】500g该品牌食盐中，含碘的最大质量是           ；若要使人体甲状腺中的碘达到饱和，至少需要一次性食用该品牌碘盐             。
【结论】日常服用加碘食盐             （填“能”或“不能”）起到避免核辐射目的，原因是                                 。

（10徐州24）做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与。
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
[查阅资料1]
自然界中铁的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃两种（FeO极易被氧化为Fe₂O₃）；
铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
[实验探究]
将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到的现象是_____，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？
[查阅资料2]
Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见表：
Fe₂O₃高温时分解成Fe₃O₄。
[理论探讨]

根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间，在此温度范围内Fe₂O₃已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe₃O₄。
[拓展延伸]
实验中为了防止集气瓶炸裂，必须_____；
Fe₂O₃高温时会分解成Fe₃O₄和一种气体，请写出此反应的化学方程式__________;
有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_____，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。

学习了MnO₂对过氧化氢有催化作用的知识后。某同学想：CuO能否起到类似MnO₂的催化剂作用呢？于是进行了如下探究。
【猜想】Ⅰ. CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ. CuO参与反应产生O₂，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ. CuO是反应的催化剂，反应前后_________ _____________________。
【实验】用天平称量0.2gCuO，取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：

（1）填写下表：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
___ _____带火星的木条复燃	____ _____	溶液中有气泡放出 _____ _______	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立 猜想Ⅲ成立

（2）步骤①的目的________ ____________。
（3）步骤④需用到的实验仪器有：铁甲台（带铁圈）、漏斗、烧杯、_____ ____。
（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出O₂的化学方程式为___________________。
【拓展】要探究步骤⑤做过催化剂的CuO其它化学性质，还应补做的实验是______________
_____ __________________（写一种）。

实验室制取氧气是初中化学阶段的重要实验。小元同学准确称取7.9g纯净的高锰酸钾加热一段时间后，收集到氧气580mL（标准状况）。
（1）请写出两个实验室用固体反应物制取氧气的化学方程式：                         、                                         。
（2）意外发现：根据化学方程式计算，7.9g高锰酸钾完全分解，应生成氧气560mL（标准状况）。小元通过数据分析，意外发现收集到的氧气体积和理论计算的氧气体积不相符合，并且在实验中还意外发现锰酸钾溶液呈墨绿色。
（3）提出假设：小元取实验后的少量固体残渣再次加热，经检验又产生了氧气。根据小元发现的问题和上述实验结果可以做出如下假设：
假设1：二氧化锰也可以受热分解产生氧气
假设2：锰酸钾也可以受热分解产生氧气
假设3：二氧化锰和锰酸钾受热都可以放出氧气
假设4：                                         （只填一种）
（4）设计实验：小元用最初加热所得的残渣及必要的实验用品，设计了如下实验流程验证假设2。请在下面实验流程方框中的相应位置填写各步骤的实验操作名称。

请简要叙述步骤5的操作                                                     
                                                                         。
（5）得出结论：若观察到                  ，则假设2成立；若观察到          ，则假设2不成立。

发酵粉是一种制作风味糕点的常见蓬松剂。某兴趣小组拟对其化学成分进行如下探究。
【查阅资料】①发酵粉一般含有NH₄HCO₃、NaHCO₃、明矾[KAl(SO₄)₂∙12H₂O]中的2种。②已知反应：2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
【提出假设】假设1：有NH₄HCO₃和NaHCO₃；
假设2：有NaHCO₃和明矾；
假设3：有           和明矾。
【方案与流程】

【问题与讨论】
（1）步骤①的操作是在研钵中把发酵粉和熟石灰混合、研磨。
（2）气体A为      。若生成A，证明假设  或假设  可能成立；若不生成A，证明假设  成立。
（3）如果生成A，经过步骤②和步骤③后，生成气体B，则B是（填化学式）  ，证明假设  成立，写出步骤②的化学方程式                        。

核事故时往往泄漏出污染物(具有放射性的碘原子)。为避免核辐射，需一次性口服100毫克（不具放射性的碘原子），使人体甲状腺中碘达到饱和而不再吸收外界的碘，从而起到保护作用。请回答：
（1）是一种质子数为53、中子数为78的碘原子。该原子核外电子数为。
（2）和两者的关系是。

A．

同种元素

B．

同种物质

C．

同种分子

D．

同种原子

（3）假设所处的环境已受污染，通过服用加碘食盐（注：加碘食盐中的碘为）的方法能否有效起到避免核辐射的目的呢？
【查阅资料】成人每天食用食盐的质量通常为6g；某种加碘食盐的标签如图所示。

【问题分析】500g该品牌食盐中，含碘的最大质量是；若要使人体甲状腺中的碘达到饱和，至少需要一次性食用该品牌碘盐。
【结论】日常服用加碘食盐（填"能"或"不能"）起到避免核辐射目的，原因是。

如图所示为实验室常用的实验装置：

据图回答下列问题：
（1）写出带有标号的仪器名称：①            ，②          。
（2）实验室通常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生装置是   （填序号，
下同），收集装置是 。该反应的文字表达式为                                。
（3）F装置可用来测量生成的二氧化碳气体的体积，其中在水面上防一层植物油的目的     
是                   ，植物油上方原有的空气对实验的结果   （填“有”或“没有”）明
显影响。
（4）实验室用高锰酸钾（KMnO₄）制取氧气，应选用的发生装置是       ，收集装置是      。该反应的文字表达式为                      。该反应属于       _______ 基本反应类型。
(5)某同学称取一定质量KMnO₄放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂，实验结束时，该同学发现收集到的O₂大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想l：反应生成的MnO₂分解放出O₂；猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾（K₂MnO₄）
分解放出O₂ 做出上述猜想的理由是____________________________ 。
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：
①第一组同学取一定质量的MnO₂，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO₂的质量不变。则猜想_______错误。
②第二组同学取K₂MnO₄在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法，也得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是______________________________________ 。
【拓展延伸】实验发现，K₂MnO₄受热只能部分分解，经分析可能是生成物氧化钾（K₂O）
对其分解产生影响。请设计实验方案验证：______________________________。
【实验反思】通过以上实验探究，该生对“问题的发现与解决”有何认识：必须通过认真分析，
用实验来加以证明。

⑴若试管中的药品是碳酸氢铵，观察到    色固体逐渐        ， 试管口有       ，且有       气味的气体产生，如将产生气体通入澄清石灰水将会看到         。
⑵由此实验可知，碳酸氢铵贮存时应注意                   
⑶若试管中的药品为铜绿，则观察到       色固体逐渐变            ，是因为生成了                （填物质名称）
⑷加热过程中试管破裂，可能的原因是                           （写两点）

人通过肺与外界进行气体交换，吸入空气中的氧气，排出二氧化碳和水蒸气。但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物，为了证实这个问题，有人采用了右图装置进行实验。
 
⑴人吸气时，应将活塞A_______（填“打开”或“关闭”），活塞B_______（同上）。
⑵人呼气时，应将活塞A_______，活塞B_______，此时可观察到Ⅱ瓶内的现象是_______。
⑶Ⅰ瓶中所装试剂的作用是_________，Ⅱ瓶中所装试剂的作用是___________。
⑷将上述操作反复进行，能证明人呼出的气体中含有的二氧化碳不是来自于______，而是来自于_____________。

探究课题：蜡烛刚熄灭时产生的白烟是什么?
提出问题：蜡烛刚熄灭时，总会有一缕白烟冒出，它的成分是什么?
提出假设：A．白烟是燃烧时生成的二氧化碳
B．白烟是燃烧时生成的水蒸气
C．白烟是石蜡蒸气凝结的石蜡固体
实验探究：
(1)吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，其目的是为了验证假设        (填序号)，但是这样并不能得出正确的结论，原因是：                           。
(2)吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有水雾，说明白烟不是            。
(3)吹灭蜡烛，立即燃着的木条去点白烟(不要接触烛芯)，发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，这为假设       提供了证据。同时可排除假设     ，因为          。