初中化学探究题

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。

【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。
【实验探究】
甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
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。

 
乙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   。并设计如下实验方案继续验证。

（1）②中固体溶解时放出大量热，由此可以判断固体中一定含有   。
（2）③中反应的化学方程式是   。
乙同学对滤渣B又进行探究。

实验操作	实验现象	实验结论
		固体中一定含有CaCO3 和Fe2O3。

【反思与评价】
丙同学认为乙同学的方案中仍有一种物质不能确定。丙同学经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6 g，滤渣B中CaCO₃的质量为1.0 g，滤渣C的质量为1.0 g。
【实验结论】综合上述实验及所给数据，久置固体的成分是   。

结合下图所示的实验装置，回答有关问题：

（1）用锌粒和稀硫酸制取氢气时，其发生装置和收集装置的组合之一是        ；
（2）加热氯酸钾与二氧化锰混合物制取氧气时，应选择制取并收集的装置为     （填字母）．
（3）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为                   ，应选择制取并收集的装置为     （填字母）．
（4）要证明二氧化碳能与水反应时，应将纯净干燥的CO₂从装置F的     端通入（选填“a”或“b”）。
（5）如用E装置收集CO₂，检验CO₂是否收集满的方法是                            。

请根据下列装置图，回答有关问题：

（1）写出装置图中标号仪器的名称：a             ；b             。
（2）写出实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式               ，可选用的收集装置是         (填字母)。某同学用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳，为了较好地控制反应速率，可选用的发生装置是          (填字母)。
（3）写出实验室用A装置加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气的化学方程式                                    。
（4）你认为实验室制取气体时要注意的是：
①选择适当的化学反应，包括              和              ：
②选择合适的               ；
③需验证所制得的气体。

化学是一门以实验为基础的自然科学。下图所示实验是我们所熟悉的。

（1）图甲所示实验用于测定空气中氧气的含量。红磷在空气中燃烧的化学方程式
为                                            ，关于该实验的下列说法中，正确的是                      （填字母）。

A．实验时红磷一定要足量

B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管

C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹

D．最终进入瓶中水的体积约为瓶中氧气的体积

E．该实验必须检查装置的气密性
（2）同学们用乙所示实验探究化学反应前后物质的质量关系。如果a、b分别是氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液，与分别是碳酸钙和稀盐酸测定的结果         （填“相同”或“不同”），原因是                                                  。
（3）再用丙图进行探究实验，并对观察到的现象进行分析，得出了多个结论。
① 蜡烛中含有氢元素，依据的现象是                      。
② 整个过程观察到的现象及由此得出的结论有                             。

有一包未知粉末，其中含有碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、生石灰、氯化钠、硫酸铜六种物质中的四种。兴趣小组为确定其组成设计并进行如下实验。
【实验一】甲组同学进行定性探究。

实验操作	实验现象	实验结论及分析
（1）取少量该未知粉末于烧杯中，加入足量的水溶解、过滤。	粉末部分溶解， 得到白色滤渣和无色滤液。	原粉末中一定不含_____； 白色滤渣不一定是原粉末中的碳酸钙，其理由是_____（用化学方程式表示）。
（2）向滤液中滴加无色酚酞试液。	溶液变红	滤液中存在碱性物质。
（3）向（2）中滴加足量稀盐酸。		原固体粉末中一定含有Na2CO3。

【实验二】乙组同学进行定量探究。

实验测得固体B中含15 g氯元素。试综合甲、乙两组同学的实验进行分析。
（1）乙组实验中一定发生的化学反应是：Na₂CO₃+ 2HCl＝2NaCl + H₂O+ CO₂↑和     。
（2）该未知粉末的组成可能是    。

课外小组同学在实验室进行一氧化碳还原氧化铁的实验。
【查阅资料】
Ⅰ．常温下，甲酸（HCOOH）是无色易挥发的液体，在浓硫酸作用下易分解。
甲酸分解的化学方程式为：HCOOH CO↑+ H₂O。
Ⅱ．铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
【实验设计及操作】
（1）利用下列装置完成用纯净、干燥的一氧化碳还原氧化铁实验，并检验气态产物。

① 若各步均反应完全，装置的连接顺序为_____→尾气处理（填序号）。
② 实验时先点燃甲中的酒精灯，一段时间后再点燃丁中的酒精喷灯，目的是    ；装置乙的作用是    。
③ 装置丁中观察到的现象是_____，反应的化学方程式是_____。
（2）为检验氧化铁是否反应完全，同学们设计如下实验方案：从装置丁中取出少量反应后的固体粉末于试管中，加入足量稀盐酸，若观察到有大量气泡产生且溶液变为浅绿色，则说明氧化铁已完全反应。上述判断是否正确，理由是_____。

根据下图所示实验，回答问题。

（1）实验A中观察到的现象是    ，说明相同条件下，CO₂的密度比空气大，且    。
（2）实验B中只有铜片上的白磷燃烧，由此证明可燃物的燃烧条件是     。
（3）实验C中红磷要过量，其目的是     ，红磷燃烧的化学方程式是     。

用木炭还原氧化铜的实验如图．

（1）酒精灯加网罩的目的              ；
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是                 ；
（3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质．请你写出发生反应的方程式：                                、                                   ；
（4）停止加热时，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出．这样操作的原因是                                                。
（5）下课后，同学们仔细观察试管里倒出的粉末，发现红色的粉末中还有一些黑色的粉末混杂，有几位同学推测黑色粉末①可能是没有反应完的木炭粉末；②可能是没有反应完的氧化铜粉末；③可能是没有反应完的木炭和氧化铜的混合物。请你设计实验证明推测①成立：                                                                                                                                       （写出具体的实验步骤、现象及结论）

实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和NaOH固体的混合物。同学们为确认一瓶久置的“碱石灰”样品的成分，进行如下实验探究。

查阅资料：1．Ca(OH)₂、Na₂CO₃溶于水无明显的温度变化。
2．CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓。
3．CaCl₂溶液呈中性。
（1）滤渣B中一定含有_____，产生该物质的化学方程式可能是_____（写出一个即可）。
（2）滤液C成分的探究。
【猜想】滤液C中的溶质可能为①NaOH；②Na₂CO₃；③NaOH和Na₂CO₃；④____。
【设计方案并进行实验】甲、乙、丙同学分别设计如下方案并进行探究：
甲同学：取滤液C少许放入试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量无色气体，则滤液C中的溶质是Na₂CO₃。
乙同学：取滤液C少许放入试管中，滴加足量的无色酚酞，液体变成红色，则滤液C中的溶质一定含有NaOH。
丙同学：取滤液C少许放入试管中，滴加Ca(OH)₂溶液，有白色沉淀产生。向上层清液中滴加无色酚酞，无色酚酞变成红色，则滤液C中的溶质是NaOH和Na₂CO₃。
【反思与评价】
丁同学认真分析上述三位同学的实验，认为他们的结论均有不足之处，并且做出了正确的判断。他认为滤液C中的溶质一定含有____，可能含有NaOH。为进一步确认猜想③正确，请你帮助他设计实验进行验证。

实验操作	实验现象	实验结论
_____	_____	猜想③正确

（3）实验过程中，同学们还发现向样品中加入足量水溶解时放出大量的热。综合对滤液和滤渣成分的探究，下列对样品成分的分析正确的是_____（填序号）。
① 样品中一定含NaOH       
② 样品中一定含Na₂CO₃
③ 样品中含NaOH、CaO中的一种或两种 

还原性铁粉在潮湿的空气中容易生锈。现有m₁ g生锈的铁粉样品，某兴趣小组同学按下图所示装置进行实验，测定该样品中氧化铁的质量分数（铁锈按氧化铁处理）。

（1）装置A中反应的化学方程式是_____。
（2）某同学欲通过B装置反应前后的质量变化，测定该样品中氧化铁的质量分数。B中的最佳试剂是_____（填序号），实验时B中反应的化学方程式是_____。
① 澄清石灰水    ② 氢氧化钠浓溶液     ③ 稀盐酸     ④ 水
（3）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：① 实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；② 停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③_____。
（4）完全反应后，甲同学称得铁粉的质量为m₂ g，同时测得装置B增重m₃ g，则铁粉样品中氧化铁的质量分数为_____。

依据下图所示实验，按要求回答。

（1）仪器a的名称是_____。A装置中反应的化学方程式是_____。用带火星的木条检验a中的气体，观察到木条着火，则该气体是_____。
（2）装置B可制取氧气，用高锰酸钾制氧气的化学方程式是_____。当气体收集满后，从水槽中取出集气瓶的正确操作顺序是_____（填序号，下同）。
① 将导气管移出集气瓶口            ② 将集气瓶和玻璃片一起移出水面
③ 在水面下用玻璃片盖住集气瓶口    ④ 将集气瓶正放在桌面上
（3）小华同学用浓盐酸与大理石在C装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红，对这一现象的解释合理的是_____。
① 产生的CO₂直接使石蕊变红
② 挥发出的氯化氢气体溶于水，使石蕊试液变红
③ 产生的CO₂与H₂O反应生成H₂CO₃，使石蕊试液变红

（7 分）小明上网阅读时得知根据氨气还原氧化铜的反应，可设计测定铜元素相对原子质量（Ar）的实验。小明很感兴趣，和化学兴趣小组的同学设计了如下探究活动，请结合下图回答问题。

（1）实验室利用氯化铵和氢氧化钙固体之间的复分解反应制取氨气。小明将A与E连接，观察到无色酚酞试液变红，说明氨气显         （填“酸性”、“中性”、或“碱性”）。A中发生反应的化学方程式为         。
（2）小刚将纯净干燥的氨气通入B中，观察到玻璃管内黑色固体变为亮红色，管口有液滴，同时生成空气中含量最多的气体，B中发生反应的化学方程式为         。
（3）小组同学测定铜元素相对原子质量（Ar）的实验设想是：先称量反应物CuO的质量M（CuO），反应完全后测定生成物水的质量M（H₂O），由此计算出Cu的相对原子质量。
①小组每位同学从所提供的仪器中选择并组装了一套用于本实验的装置，其中简单、合理的是（填序号，装置可重复使用）         。
A．acdbbeecd       B．aeebbcdee        C．aeebbeecd             D．abbeecd
②在本实验中，使测定结果A_r(Cu)偏大的是_______________ (填序号)；
A．CuO未完全起反应
B．CuO不干燥
C．氢氧化钠固体不干燥
D．CuO中混有不反应的杂质
E．NH₄C1与Ca(OH)₂混合物不干燥
③在本实验中，还通过测定_______________和_____________的质量达到目的。

小伟利用下图所示装置进行系列探究活动。从分液漏斗依次向集气瓶中加入①适量滴有酚酞的氢氧化钠溶液；②过量的氢氧化钙溶液；③一定量的稀盐酸。回答下列问题：

（1）实验①发生反应的化学方程式为         。
（2）实验②的探究目的是         。
（3）整个实验过程中，酚酞起到的作用是         。
（4）实验③结束时，集气瓶内溶液澄清，则溶液中溶质的组成可能是         （写其中的一种），确定该组成的方法是         。

某研究性学习小组查阅资料得知：
焦炭（主要成分是碳单质，杂质不与水反应）与水蒸气在高温条件下反应，能产生一种俗称为水煤气的气体燃料（水煤气中不含甲烷等有机物）。
为探究水煤气的成份，该小组开展了如下活动：
（1）设计焦炭与水蒸气反应的装置，见图1（图中夹持仪器和加热仪器已省略）。
（2）作出假设：依据所学知识分析，水煤气中一定含有水蒸气，可能含有H₂、CO、CO₂。
（3）实验探究：同学们为探究水煤气的成份，设计了如下实验装置(图2)并进行实验。

请分析图2所示装置的实验原理，填写下表中的空格：

仪器编号	所盛试剂的名称	试剂或装置的作用
A		检验是否有CO2
B	浓硫酸	吸收水分
C
D

（4）结果分析：实验证明水煤气中有H₂、CO、CO₂。
①能证明CO₂存在的现象是         。②能证明CO存在的现象是         。
③能证明H₂存在的现象是         。

小明买了一种“汽泡爽”的冲调饮料。小明观察了饮料说明后，他借助化学实验的方法，探究“汽泡爽”产生气体的成分，以及加水温度对产生气体量的影响。

【饮料说明】①主要原料：柠檬酸（C₆H₈O₇）和小苏打（NaHCO₃）；
②使用说明：将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中，加入200 mL冷水，看到有大量气泡快速生成，待粉末完全溶解，就得到一杯果味饮料。
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分。
（1）小明阅读资料发现：“汽泡爽”原料中的柠檬酸（C₆H₈O₇）和小苏打（NaHCO₃）粉末混合后加水，可以发生以下反应，填写生成气体的化学式。
3NaHCO₃ + C₆H₈O₇ ="===" C₆H₅O₇Na₃ +  3H₂O  + 3         ↑  
（2）为了检验该气体，小明选择的试剂是                  。写出该反应的化学方程式_________________________________________________。
【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响。
（1）小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料，品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多，热水冲的饮料中气泡较少。当他摇动杯子时，发现有大量气泡从水中逸出。他查阅资料发现：随着温度升高，气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低。于是小明设计了如下实验方案，请填写表中空白。

实验序号	加入水的体积	加入水的温度	收集到的气体的体积
1	200 mL	15℃	a（待记录）
2		50℃	b（待记录）

（2）在老师的帮助下，小明采用相同的两套实验装置（如下图）分别完成上述实验，在A中加入水，再加入一袋“汽泡爽”，迅速塞紧胶塞。量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体，冷却至室温后读取数据。B中油层的作用是         。

A      B    C
（3）通过实验，小明测得：a =" 64" mL，b =" 132" mL，由此获得结论：“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系。但是老师看到小明的实验报告后却指出：两套装置中，“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等，与温度关系不大，其本质原因是                   。
（4）通过反思，为了证明老师的观点，小明继续利用（3）中已反应完的两套装置，又做了一步实验，发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近，他的实验操作是        。