初中化学探究题

小明、小华和小林三位同学利用下图所示装置在实验室制取O₂和CO₂，并对它们的有关性质进行研究，请回答下列问题。
（1）小明同学用KMnO₄固体制取O₂，应选用上图中的        装置（填编号），
该反应的化学方程式为                      ；当O₂收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正确操作方法是                                 。
（2）小华同学用浓HCl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，对这一现象的解释不合理是      （填序号）。
a.产生的CO₂直接使石蕊试液变红
b.产生的CO₂与H₂O反应生成H₂CO₃，使石蕊试液变红
c.挥发出的氯化氢溶于水，使石蕊试液变红
（3）小林同学用A装置制取了一瓶无色无味纯净的气体，他制取的气体可能是      ，
试用最简便的方法验证他所制取的气体                                。

草酸的化学式为H₂C₂O₄，甲、乙两同学对草酸受热分解及其产物的检验做了探究：
【猜想与假设】
第一种：草酸分解产物是CO₂和H₂ ；   第二种：草酸分解产物是CO₂、CO和H₂O ；
第三种：草酸分解产物是 CO₂和H₂O ； 第四种：草酸分解产物是CO₂、CO 。
以上猜想，第     种一定不可能，原因是                             。
【查阅资料】无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色，碱石灰是一种常用的干燥剂。
【实验设计】（图中铁架台略去）甲同学设计了甲装置，乙同学设计了乙装置。

【实验过程】甲同学按甲装置实验，在给草酸晶体加热时，先     ，然后固定在     底部加热，过一会儿观察到澄清石灰水变浑浊；乙同学按乙装置实验，观察到无水硫酸铜由白色变成蓝色，澄清的石灰水变浑浊，且生成的气体通过碱石灰后，在干燥管的尖嘴处点火能燃烧，乙同学进一步通过实验验证燃烧的气体为CO，他的操作是                          
                                ，现象是                                 。
【实验结论】第  种猜想是正确的。
【反思与评价】乙同学认为甲同学设计的实验装置有缺陷。由于试管口向下倾斜，而且草酸晶体熔点较低，加热到182℃便开始熔化，因此实验中常会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验。甲同学认为乙同学的设计是科学合理的。请你谈谈乙装置优于甲装置之处                                                    。（答出一点即可）

(5分)维生素C(简称Vc，又名抗坏血酸)，易溶于水，易被氧化。人体缺乏Vc可能引发多种疾病。水果和蔬菜中含有丰富的Vc。某研究性学习小组对它探究如下：
探究一：测定新买的饮料中Vc的含量。
【查阅资料】Vc能和高锰酸钾反应，使紫色的高锰酸钾溶液褪色。
【设计方案】分别向盛有lmL等浓度高锰酸钾稀溶液的四只试管中逐滴滴加新买的果味饮料、苹果汁、梨汁和新配制的0.04％的Vc溶液，边滴边振荡，直至高锰酸钾溶液褪色。
【实验数据】

【实验结论】分析数据可知，新买的饮料中Vc含量最高的是          ，含量为      
     (各液体密度上的差别忽略不计)。
探究二：蔬菜放置时间的长短对其Vc含量是否有影响。
【设计方案】请你用新鲜的黄瓜、放置一周的黄瓜、高锰酸钾稀溶液和必要的仪器设计实验方案：                                                                   。
【实验结论】按上述方案实验，根据                                      这一实验结果，分析得出蔬菜放置时间的长短对其Vc的含量有影响。
【实验反思】对比实验需要控制变量。在做探究二时，下列情况影响到测定结果的是      。
A．量取的高锰酸钾溶液的体积不同 
B．新鲜黄瓜汁是其他班级用剩下的，而放置一周的黄瓜汁是当时榨的
C．没有用同一规格胶头滴管滴加

某兴趣小组话动中，在空气中点燃镁条时，发现在生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体。为了探究其原因，小组成员进行了以下探究活动：
[提出问题] 淡黄色固体物质的成分是什么？
[查阅资料] 通过查阅资料，记录了下列几种物质的颜色：

物 质	MgO	MgCl2	Mg3N2	Mg(NO3)2	MgCO3	Mg(OH)2
颜 色	白色	白色	淡黄色	白色	白色	白色

 小组成员一致认为产物中一定不含有氯化镁，理由是              。
[提出猜想] 淡黄色的固体可能是    。（填化学式）
[实验探究]（1）按下图所示装置收集氮气（关闭a、b、c，用凸透镜聚光引燃白磷，待白磷不再燃烧并冷却至室温后，打开a、b，使用打气筒进行充气至A中的水进入B时，打开c，继续充气。）

（2）实验验证的方法是                                         
                                                              。
[实验结论] 猜想是正确的。镁条在空气中燃烧的有关化学反应方程式是
                                                    。
[实验反思] （1）氮气选用排水法收集的原因是                  。
（2）本探究活动对物质燃烧新的认识是               。

小明买了一种“汽泡爽”的冲调饮料。
【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。
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。
【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         。
【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         。

某同学在自主学习酸的知识时，设计了以下实验报告，请将实验报告补充完整。
【实验目的】                                                 
【实验用品】试管、铁片、铜片、稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、石蕊和酚酞试液等
【实验内容】

实验 步骤	①	②	③
实验 现象	溶液变为     色	稀酸中的铁片表面都有    产生； 铜片表面都没有明显现象	溶液由红色变为无色
分析 与 结论	结论： 稀酸能与指示剂作用	铁与稀硫酸反应的化学方程式为                               结论：稀酸能与较活泼金属反应	结论： 酸能

【实验思考】从物质组成的角度解释稀酸具有酸的通性的原因                    。

已知某种铸造钢轨的金属粉末原料中可能含有铁、锰、铜三种金属中的两种或三种，化学小组的同学对该粉末进行探究。
（1）提出猜想：
猜想一：该粉末由铜、锰组成；             猜想二：该粉末由铁、锰组成；
猜想三：该粉末由铁、锰、铜组成；         猜想四：该粉末由       组成。
（2）查阅资料：金属锰不能被磁铁所吸引，锰和FeSO₄溶液可以发生置换反应，Mn元素在生成物中显+2价，生成物的溶液为浅粉色。
（3）进行实验：

实验目的	实验操作	实验现象
①证明粉末中是否含有铜	取一个小烧杯，加入适量的粉末，再向其中加入足量的       。	有少量红色粉末不能溶解。
②证明粉末中是否含有	取5.5克粉末放入烧杯，再向其中加入适量的硫酸亚铁溶液，反应完全后过滤、干燥，称量固体为5.52克。	。
③证明粉末中是否含有铁	另取5.5克粉末，         （用物理方法）， 称量剩余金属粉末为1.12克。	。

（4）初步结论：猜想___________成立；实验①中发生反应的化学方程式为___________。
（5）数据处理：试计算粉末原料中任意一种金属所占的质量分数（用金属名称和百分数表示，结果保留一位小数）_______________________________。

张南同学为了验证Na₂CO₃溶液中的碳酸根离子，做了如下实验。操作如下：

①向一支试管中加入约3mL的Na₂CO₃溶液，并滴入2滴酚酞试液，振荡试管，溶液呈均匀的红色；
②再向此试管中逐滴加入稀盐酸，至溶液颜色由红色恰好变为无色。
[提出问题]为什么向Na₂CO₃溶液中滴加稀盐酸不产生气泡？
[猜想与假设]（提示：试剂没有问题）
①Na₂CO₃溶液和稀盐酸没有发生化学反应。
②Na₂CO₃溶液和稀盐酸发生化学反应生成的二氧化碳溶于水。
③Na₂CO₃溶液和稀盐酸发生化学反应生成的产物不是二氧化碳。
资料：①此Na₂CO₃溶液的pH 约为11，NaHCO₃溶液的pH约为8；
②NaHCO₃在水溶液中受热不分解；
③酚酞试液在pH≥10时的溶液为红色，在pH≤8.2时溶液为无色；
[设计方案及实验]经过讨论大家首先否定了猜想①，其理由是。
对方案②和③进行研究，决定进行如下实验，首先把上述反应后的溶液分装成3支试管。请完成下列表格。

[解释与结论]张南同学开始时的实验，即向Na₂CO₃溶液中滴加稀盐酸没有看到气泡的原因是（写方程式）。
[反思与应用]（1）在不另取其他试剂的情况下，能够鉴别碳酸钠溶液和稀盐酸两种溶液吗？（填“能’”或“不能”）。（2）有些化学反应的产物与            有关。

同学们在探究碱溶液与酚酞溶液作用的实验时，发现了一个意外现象：向氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液（如图），溶液变成了红色，但是一会儿红色就消失了。为此某化学小组的同学进行了如下探究。

【提出猜想】甲：可能是酚酞溶液变质的缘故
乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中二氧化碳反应的缘故
丙：可能是氢氧化钠与酚酞混合后与空气中氧气反应，使红色消失的缘故
丁：可能与氢氧化钠溶液的质量分数有关
【查阅资料】酚酞是一种常用酸碱指示剂，遇碱性溶液变红。
【讨论分析】（1）甲同学提出猜想后，很快被小组同学否定了，其理由是若酚酞试剂变质，就不可能出现遇氢氧化钠溶液变红的现象。
（2）经过认真思考，大家认为乙同学的猜想也不正确，其理由是                     。
【实验设计】（3）为验证丙同学的猜想是否正确，小组同学做了如下实验，请完成表中内容。

实验步骤	实验目的	现象结论
①用煮沸过的蒸馏水配制某氢氧化钠溶液。		溶液先变成红色，一会儿红色又消失。 丙同学的猜想不正确。
②取少量上述氢氧化钠溶液，滴入酚酞，然后在上方滴一些植物油。

【实验方法】（4）为验证丁同学的猜想是否正确，小组同学进行了如下实验探究,请回答有关问题。
方案一：分别配制不同质量分数的氢氧化钠溶液，然后各取少量并滴加2滴酚酞溶液。
现象和结论: 质量分数小的溶液中红色不消失，质量分数大的溶液中红色会消失，则证明
方案二：
现象和结论:出现红色且不褪去，结论同上。

下图为某同学设计的一个趣味实验，装置气密性良好。他把铝屑加入到盛有稀硫酸的锥形瓶中，整个实验过程如图所示。
   
(1) 写出A中发生反应的方程式                             
(2) 待锥形瓶冷却到室温,气球膨胀(如图B所示)。请用理化知识解释气球膨胀的原因                                        .

“更高、更快、更强”的奥运精神在化学学习中有所体现。请分析题意，按要求回答问题：

（1）写出上图实验一中“更高”的化学方程式                      ;          
（2）请用理化知识解释试管内液面上升的原因是                    .

学校实验室的废液缸中收集了同学们在实验室制取CO₂后残留的废液。同学们想探究废液中溶质的成分，进行了如下探究 。
[提出问题] 废液中的溶质是什么物质?
[作出猜想] 根据实验室制取二氧化碳的反应原理                       （填化学方程式），同学们一致认为废液中一定有CaCl₂，小花认为废液中的溶质还可能含有           (填化学式)。
[查阅资料]  CaCl₂溶液呈中性。
[实验与结论]
（1） 小红分别取少量该废液和CaCl₂溶液加入到两支试管中，并向其中分别滴入无色酚酞试液做对比试验，结果两支试管中溶液均无色，于是小红认为废液中的溶质只有CaCl₂。
你认为小红的实验        （填“能”或“不能”）证明她的猜想，理由是              
                               。
（2）小花为了证明自己的猜想是正确的，她选择紫色石蕊试液进行实验，实验中看到的现象是                          ，证明自己的猜想成立。
（3）小强选择了另外一种不同类别的物质___      __（填化学式）进行实验，也得到了与小花同样的结论。
[拓展与应用] 若想要处理废液得到只含CaCl₂一种溶质的溶液，你选择向废液中加入过量的_____________（填字母），反应完成后过滤。

A．碳酸钙粉末	B．氢氧化钠固体
C．熟石灰	D．生石灰

某兴趣小组的同学们以“稀硫酸与氢氧化钠溶液能否发生反应”为课题进行了科学探究。
【查阅材料】硫酸钠的水溶液呈中性
【提出问题】稀硫酸与氢氧化钠溶液能否发生反应？
【制定计划】阳阳同学在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，再用滴管向烧杯中慢慢滴入稀硫酸，并用玻璃棒不断搅拌，至溶液颜色刚好变色；
娇娇同学在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液，再向烧杯中倒入一定量的稀硫酸，并用玻璃棒搅拌，最后向烧杯中滴加一定量的酚酞溶液。
【收集证据】阳阳同学在整个探究过程中观察到的现象是                    
                                                ；实验过程中，物质反应的化学方程式是（指示剂不考虑）                            ；
娇娇同学实验中观察到溶液一直呈现无色。
【交流评价】实验结束后，阳阳同学认为：稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应，且所得溶液为中性；娇娇同学认为：稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应，所得溶液为中性。
请评价阳阳同学和娇娇同学的实验结论是否正确，并谈谈你的理由：      
                                     。

、阳阳同学利用改进的稀释浓硫酸的实验装置来完成一个趣味实验。他将一定质量的镁带放入装置中，向A中加入适量的稀盐酸。A的名称是        ，在发生化学反应的过程中，他能观察到的实验现象是                          ；用理化知识解释他在“U”型管中观察到的现象的原因是                            
                                                  。

实验室制取氧气的实践与研究。
（1）过氧化氢是一种无色透明的无毒液体，过氧化氢溶液俗称“双氧水”，具有强氧化性。贮运过氧化氢的试剂箱上最适合粘贴的一张标识是____________(从上图中选填字母序号)。

(2)过氧化氢溶液常用于实验室制取氧气。可供选择的仪器或装置如下图所示。

①要收集干燥的氧气，整套装置的连接顺序为(由气体发生装置开始)_________(选填字母Ａ～Ｅ)；
②加入药品通常采用“把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量MnO₂的反应容器中，优点是________________________________________________________；
③MnO₂可以连续反应使用，理由是____________；
④写出该化学反应的文字表达式                                       。
(3)任何物质都具有两面性，对物质的认识越深入，就越能充分、合理地利用物
质为人类服务，请从物质两面性的角度，说说你对氧气的认识（各举两例）。（本小题答对
奖励4分，但化学试卷总分不超过60分）

应用氧气	隔绝氧气