初中化学探究题

某学校化学兴趣小组同学在实验室发现一瓶忘了盖瓶盖的NaOH固体，对其成分是否变质以及变质程度产生了兴趣．同学们作出了以下猜想，并进行如下实验探究．

【提出问题】这瓶NaOH固体样品的成分是什么呢？

【作出猜想】猜想1：只含NaOH   猜想2：只含Na ₂CO ₃   猜想3：含有NaOH和Na ₂CO ₃

【讨论交流】NaOH可能变质的原因是 　　（用化学方程式表示）

【实验探究】（1）取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡产生，说明猜想 　　不成立．

（2）进一步他探究过程如下：

根据上述探究过程回答：

①加入过量BaCl ₂溶液的作用是 　　；

②不能用适量Ba（OH） ₂溶液代替过量的BaCl ₂溶液的原因是 　　；

③下列溶液可用来代替酚酞试液检验猜想3成立的是 　　．

A．

CuCl 2溶液

B．

KNO 3溶液

C．

CaCl 2溶液

D．

NH 4Cl溶液

【实验反思】实验室里，NaOH固体的保存方法是 　　．

向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀盐酸，搅拌后没有观察到明显现象．教材上借助酸碱指示剂验证了该反应的发生．是否还有其他方法判断该反应的发生呢？小明和小亮两位同学分别进行了实验探究．

【实验探究一】小明同学取上述反应后的溶液少许于试管中，向其中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀生成，再滴加足量的稀硝酸，沉淀不溶解．小明认为白色沉淀是NaCl与AgNO ₃反应生成的，于是得出氢氧化钠与盐酸发生了反应的结论．

【实验探究二】小亮同学取一定量的稀盐酸于烧杯中，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，搅拌并用pH计精确测量烧杯中溶液的pH，绘制溶液的pH随时间变化的曲线如图1所示．小亮根据溶液pH的变化，推断盐酸与氢氧化钠发生了反应．

【讨论交流】（1）针对两位同学的实验探究，老师认为小明同学的结论是错误的，理由是 　　（用化学方程式表示）．

（2）在小亮的实验中，当实验进行到10秒时，溶液中含有的溶质是 　　（填化学式），该溶液能与下列物质发生反应的是 　　（填序号）．

①碳酸钠②氧化铜③硫酸铜 ④镁

（3）从图1的曲线中得知，当实验进行到 　　秒时，酸与碱恰好完全反应．

【拓展延伸】老师将氢氧化钠溶液逐滴加入到盛有稀盐酸的烧杯中，测定溶液的温度，绘制出溶液的温度随氢氧化钠溶液体积的变化而变化的曲线如图2所示，从能量变化的角度看，该反应属于 　　反应（填"吸热"、"放热"）．

【反思评价】有的中和反应没有明显现象，有的中和反应有沉淀生成或固体物质溶解的现象．请写出一个有沉淀生成的中和反应的化学方程式 　　．

矿物资源的综合利用，可以节约资源与能源．黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁（FeS ₂），黄铁矿煅烧的化学方程式：4FeS ₂+11O ₂═2Fe ₂O ₃+8SO ₂．产生的SO ₂用于生产硫酸，矿渣（含有少量的硫元素）用于冶铁．

查阅资料：SO ₂气体能使品红溶液褪色，能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为SO ₂+Ca（OH） ₂═CaSO ₃↓+H ₂O．

（1）FeS ₂中硫元素的化合价为 　　．矿渣在炼铁高炉内反应产生的高炉气含CO、CO ₂、SO ₂等气体，其中 　　是形成酸雨的气体．

（2）某化学兴趣小组为检验高炉气中的CO、CO ₂、SO ₂，设计了如图所示装置（不考虑其他气体对该实验的影响）．

①该装置不能检验出的气体是 　　．

②装置B的作用是 　　．

③装置E中发生反应的化学方程式为 　　．

④确认高炉气中含CO的依据是 　　（填小写字母）．

a．装置C中澄清石灰水变浑浊      b．装置C中澄清石灰水不变浑浊

c．装置E中黑色粉末变成红色      d．装置F中澄清石灰水变浑浊

（3）请指出该装置存在的一处明显缺陷 　　．

（1）实验是科学探究的重要手段，请按要求填写如表。

实验内容	蒸发结晶	稀释浓硫酸
实验操作
问题讨论	①当蒸发皿中出现 　　时，停止加热。	②烧杯中物质A的名称是 　　。

（2）如图是实验室制取和收集气体的装置，请按要求回答下列问题。

①仪器X的名称是 　　。

②实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，应选用的发生装置和收集装置的组合是 　 __ 　（填字母），该反应的化学方程式是 　　。

③实验室收集CO ₂时，选用C装置而不选用D装置的理由是 　　，CO ₂气体应从C装置的 　　处（填"a"或"b"）进入。

碱石灰是由CaO和NaOH固体组成的混合物，它是实验室常用的干燥剂。同学们在实验室里发现一瓶久置的碱石灰样品，为探究其成分，同学们对这包碱石灰样品展开了探究。

【查阅资料】BaCl₂溶液显中性。

【提出猜想】该碱石灰样品的主要成分可能含有CaO、NaOH、CaCO₃、Na₂CO₃和　　。

【实验探究】

步骤Ⅰ：取部分该碱石灰样品于小烧杯中，加少量水后无放热现象，再继续加足量水，搅拌、静置后有白色沉淀产生。

步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ小烧杯内的上层清液少量于试管中，滴加过量BaCl₂溶液，有白色沉淀产生。

步骤Ⅲ：将步骤Ⅱ所得物质过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，溶液变红色。

【解释与结论】

（1）该碱石灰样品中一定含有的物质是　　，一定不含有的物质是　　。

（2）写出步骤Ⅱ中生成白色沉淀的化学方程式：　　。

（3）步骤Ⅲ所得溶液中除酚酞外还含有的溶质是　　。

【迁移应用】写出不能用碱石灰干燥的两种气体的化学式：　　。

现有一包白色粉末，可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠、硫酸铜中的一种或几种，某化学小组为确定其成分，做了以下探究：

【查阅资料】硫酸钠、氯化钡溶液均呈中性。

（1）步骤Ⅰ：取少量固体于烧杯中，加足量的水，搅拌，过滤，得到白色沉淀和无色滤液。

步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ所得的白色沉淀于试管中，加入过量的稀硝酸，沉淀全部溶解，有气泡产生，得到无色澄清透明的溶液。

根据上述两步实验，小组同学认为白色粉末中一定不含有的物质是　　，同时确定了白色粉末中一定含有的物质，并写出了步骤Ⅰ中产生白色沉淀的化学方程式是　　。

（2）为了进一步确定白色粉末中可能含有的物质，小组同学利用步骤Ⅰ所得的滤液继续探究。

【讨论猜想】小组同学对滤液中溶质成分做出了多种猜想，其中滤液中含有三种溶质的猜想分别是：

猜想一：　　；猜想二：　　。

【实验探究】小组同学共同设计如下方案来证明诸多猜想中猜想二成立，请完成下列表格：

实验步骤	实验现象	实验结果
		猜想二成立

【实验结论】小组同学通过以上探究，最终确定了白色粉末的成分。

学习了酸、碱、盐的化学性质后，某小组同学在实验室做了如下探究实验，请根据实验回答下列问题。

查阅资料信息：①氯化钡溶液和硫酸钠溶液均为中性溶液

②碳酸钡为白色沉淀

③硫酸钡不与酸反应

（1）将酚酞溶液滴入到碳酸钠溶液中，发现溶液变红，说明碳酸钠溶液显　　（填“酸性”、“碱性”或“中性”）。

（2）如图所示，用胶头滴管将氯化钡溶液滴入到锥形瓶中，观察到有白色沉淀产生，液体呈红色，写 出该反应的化学方程式　　。

（3）打开分液漏斗的活塞，继续向锥形瓶中滴入稀硫酸，观察到锥形瓶内有气泡产生并有白色沉淀，液体呈无色。试管内澄清的石灰水变浑浊，写出试管内反应的化学方程式　　。

（4）实验结束后，小组同学将锥形瓶中的物质过滤，继续探究滤液中溶质的成分（酚酞除外），认为一定含有的溶质是　　，可能含有的溶质是　　。

（5）设计实验，验证可能含有的溶质是否存在。请完成下列实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论
取滤液少许于试管中，加入　　。		可能含有的溶质存在

小明在进行粗盐提纯和配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液时，遇到了如下的问题，请你帮助小明来解答下列问题．

（1）粗盐提纯的步骤为：溶解、　　、蒸发、计算产率．

（2）经过滤后，食盐水仍浑浊的可能原因是　　（答一点即可）．

（3）在蒸发实验操作中，当蒸发皿中出现　　时停止加热．

（4）将配制好的氯化钠溶液，装入试剂瓶时不小心溅出，则剩余溶液中溶质的质量分数　　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

有一包白色粉末可能含有氯化钡、碳酸钡、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸钠中的一种或几种，取一定量该粉末样品加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物，小郑同学将烧杯中的物质过滤，得滤渣A和滤液B，取滤渣A于试管中滴加过量稀硝酸，观察到滤渣全部溶解，有气泡产生。

小杨同学进一步设计了如下实验方案，确定白色粉末的组成：

针对上述实验方案中各步骤的现象，小杨同学提出下列三种不同的假设，依据每种假设中各步骤不同的实验现象，可得出不同的实验结论。

	步骤一	步骤二	步骤三
假设一	有白色沉淀生成
假设二	无白色沉淀生成	溶液变红	溶液变为无色
假设三	无白色沉淀生成	无明显现象	无明显现象

（1）依据假设一的现象，可确定原白色粉末中只含有碳酸钡、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸钠四种物质。则步骤二的现象是 　　；步骤三的现象是 　　；步骤三中发生的任意一个化学反应的化学方程式是 　　。

（2）依据假设二的现象，原白色粉末可能的组成是 　　；（任写一种可能的组成，用化学式表示）

（3）依据假设三的现象，原白色粉末可能的组成有 　 　种。

"酸、碱和盐的溶解性表（室温）"是学习化学的重要工具，智慧小组同学利用该工具进行探究学习．

探究活动一：认识工具

如图，表中标注了甲、乙、丙、丁和戊五种物质，物质的溶解性均未标明．

部分酸、碱和盐的溶解性表（室温）

阴离子 阳离子	OH ^﹣	NO 3 ^﹣	Cl ^﹣	SO 4 ^2 ^﹣	CO 3 ^2 ^﹣
K ^+	甲	乙		丙
Ba ^2+			丁		戊

（1）认识符号：NO ₃ ^﹣名称是 　　；

（2）写化学式：丙物质的化学式是 　　；

（3）物质分类：五种物质中，属于碱的是 　　（用化学式表示）；

（4）溶解能力：五种物质中，只有一种不溶于水，它是 　　（用化学式表示）．

小明同学欲回收中考化学实验操作考试（考题：鉴别碳酸钠和氯化钠两瓶白色固体）用剩的药品。他对其中的一瓶药品是否纯净产生质疑，于是他在老师的指导下对其成分展开可如下探究：

【猜想与假设】猜想一：白色固体为碳酸钠；

                         猜想二：白色固体为氯化钠；

                        猜想三：白色固体为碳酸钠和氯化钠的混合物。

【设计与实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量固体药品，装入试管，加蒸馏水溶解，然后加入过量的稀硝酸，最后滴加几滴硝酸银溶液	若只有　　产生	则猜想一正确
	若只有白色沉淀生成	则猜想二正确 反应的化学方程式为
	若先有气泡产生，后有白色沉淀生成	则猜想三正确

【实验结论】小明同学根据实验现象得出猜想三正确。

【反思评价】小明同学根据实验结论领悟到：老师强调加入稀硝酸并且至过量的目的是　　。他认为，若只将实验步骤中的过量稀硝酸换成过量稀盐酸，重复以上实验操作，虽然也会产生相同的实验现象，但不能确认猜想三是否正确，理由是　　。

【归纳总结】1．在选加试剂检验物质成分时，既要考虑除尽原有的干扰物质，又要防止　　新的干扰物质。

2．在实验操作过程中，应规范操作以避免药品被　　。

如图一是某食品标签，小颖看到食品添加剂中有"碳酸氢铵"，感觉很惊讶，"碳酸氢铵"是臭粉啊，怎么可以放进食品？于是开展了以下探究，请你帮助完成下列相关问题。

（1）分析食品成分：营养物质：配料中含有多种营养物质，其中富含糖类的有 　　；

食品添加剂：主要是盐类，酸类等物质。

（2）查阅资料：①食用级碳酸氢铵比较纯净，可作膨松剂，一般用在油炸食品中，水蒸食品中不用；

②常温常压下，1体积水约能溶解600体积氨气，其水溶液呈弱碱性。

（3）产生疑惑：臭粉为何可以作膨松剂？为何一般适用于油炸食品而不适用于水蒸食品？

（4）实验设计：实验装置如图，图二是检验装置，图三是收集装置，取适量碳酸氢铵分别置于两试管中，按如图进行实验。

（5）现象与分析：①图二：反应过程中的现象是 　　，C中澄清石灰水变浑浊，当B中不再有气泡冒出时，A装置试管中固体消失、 　　。

②图三：装置E的作用是 　　，F中收集到氨气，说明氨气具有 　　性质，取下F，塞上橡皮塞，用注射器向F中注入少量水，看到的现象是 　　，拔出橡皮塞闻到氨味。

（6）解释与结论：①有臭味的碳酸氢铵添加到食品中，如果油炸，则含有的少量碳酸氢铵受热时完全分解，产生的气体使食品膨胀，且生成物可以迅速挥发而离开食品，没有残留物，其臭味会消失，碳酸氢铵发生反应的化学方程式是 　　

②添加碳酸氢铵的食品如果水蒸，则 　　。

通过上述探究小颖明白了：高纯度的碳酸氢铵可以作为食品添加剂，但同一食品添加剂并不适合所有食品，使用食品添加剂需严格控制用量。

实验小组在探究“酸与碱能否发生反应”时，进行了如图所示实验．请根据实验回答：

【探究实验一】酸能否与可溶性碱发生化学反应

甲同学进行了实验一，能观察到的明显现象是　　，同时测定反应后溶液的pH＝2，说明酸能与可溶性碱发生化学反应．

【探究实验二】酸能否与难溶性碱发生化学反应

乙同学进行了实验二，当滴入几滴稀盐酸后，发现试管②中无明显变化，于是得出“酸不能与难溶性碱反应”的结论．

丙同学对此产生质疑，并利用实验后的物质继续探究：

某化学学习小组在实验室做了一次探究活动，以下是该小组填写的探究报告。

探究内容	探究铝分别与稀盐酸、稀硫酸的反应
知识应用	根据金属活动性顺序表，铝能与酸反应
实验准备	用同样的标准打磨大小、厚薄相同的2片铝
进行实验	室温时，向盛有等量稀盐酸、稀硫酸的2支试管中加入打磨光亮的相同的2片铝
现象描述	铝与稀盐酸反应速率很快，产生大量气泡；铝与稀硫酸反应速率一直很慢，几乎看不到气泡
分析猜想	铝分别与稀盐酸、稀硫酸分反应现象为什么相差甚远？猜想如下：①铝片表面氧化铝的影响；②铝片表面积的影响；③反应时外界温度的影响； ④硫酸铝难溶于水，阻碍了铝与稀硫酸的反应；⑤两种酸的氢离子浓度不同；⑥稀盐酸中含有的Cl^﹣加快了铝和稀盐酸的反应；⑦稀硫酸中含有的SO4^2^﹣阻碍了铝和稀硫酸的反应

请仔细阅读探究报告，回答下列问题

（1）猜想④不合理，理由是　　

（2）经过分析可以排除其影响因素的猜想有　　（填序号）

（3）选择一个你认为合理的猜想并设计实验进行验证，你选择的合理猜想的序号是　　，实验设计是：室温时，将打磨光亮的相同的2片铝分别放入2支试管中，再　　，观察现象。

某化学兴趣小组对一包完全变质的生石灰干燥剂产生了好奇，为确定其成分展开如下探究：

【提出问题】这包已完全变质的干燥剂成分是什么？

【猜想】猜想I：Ca（OH） ₂

猜想 II：Ca（OH） ₂和 CaCO ₃

猜想 III：CaCO ₃

【实验探究】

（1）取少量样品于试管中，向其中滴加少量稀盐酸，无气泡产生．于是小莉认为没有CaCO ₃，小晶却不同意小莉的结论，理由是 　　．

（2）为进一步确定其成分，小组同学共同设计了如下方案，请你完成实验报告．

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量样品于试管中，加适量水溶解，向试管中滴加几滴酚酞溶液．		猜想II成立
②另取少量样品于试管中，加适量水溶 解，加 入

【实验反思】（1）步骤②中有关反应的化学方程式为 　　； 　　．

（2）生石灰变质过程可简述为：生石灰吸收 　　变成熟石灰，熟石灰吸收 　　变成碳酸钙．