初中化学探究题

长途运输鱼苗时，人们常在水中加入少量过氧化钙固体。甲、乙两位同学发现往水中投入过氧化钙时产生气泡。提出问题：当把过氧化钙投入足量水中时，生成的气体是什么物质呢?
进行猜想：甲同学认为：生成的气体是氧气；
乙同学认为：生成的气体是二氧化碳。
①请设计一个实验方案来验证甲同学的猜想是正确的，并填入下表空格中。

实验步骤及操作方法	实验现象	结论
1．取少量过氧化钙放入试管中，加足量水。		此空不填
2．

 

化学兴趣小组的同学在帮助老师整理实验室时，意外地发现实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钙粉末．于是对该粉末进行了如下探究．
【提出问题】该瓶粉末的成分是什么？
【猜想与假设】猜想一：该瓶粉末的成分可能为氢氧化钙
猜想二：该瓶粉末的成分可能为氢氧化钙和碳酸钙
猜想三：该瓶粉末的成分可能为         ，做出猜想三的理由是               ．
【实验验证】请你参与探究，完成下面的实验报告．

【联想与启示】氢氧化钙露置在空气中会发生变质，变质的原因是          （用化学方程式表示），因此，必须      保存．

某实验小组在探究硫酸铜的化学性质时，做了如图所示的三组实验．

（1）实验一：探究硫酸铜溶液的酸碱性，用pH试纸测得pH＜7，则说明硫酸铜溶液呈       性．
实验二：探究硫酸铜溶液与金属的反应．观察到试管A中有                       现象时，说明铁与硫酸铜溶液发生了反应；而试管B中无明显现象，则铜、铁、银三种金属活动性由强到弱的顺序依次是           ．
实验三：探究硫酸铜与碱溶液的反应．观察到试管C中产生蓝色沉淀，该反应的化学方程式为                      ．
（2）小组同学将实验三中所得混合物过滤，得蓝色固体和无色滤液．对滤液中溶质的成分展开探究．
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【猜想假设】滤液中溶质的成分有       种可能．
【实验验证】取少量滤液与试管中，向其中滴加几滴无色酚酞溶液，溶液变红，则滤液中的溶质是             ．
【拓展迁移】小组同学欲将得到的蓝色固体转化成硫酸铜溶液，可向其中加入适量的       ．

（1）考古人员在发掘出来的文物中，发现金手镯完好无损，铜镜面有少量钢锈，铁器表面则锈迹斑斑．根据以上现象，你能得到的结论是      ．
（2）铁器生锈是铁与      共同作用的结构，写出防止铁制品生锈的一种方法      ．
（3）请你设计一个实验方案，比较铝、铁、铜的金属活动性强弱      ．

某化学小组对铁的冶炼、铁的锈蚀与防护进行以下实验探究．
（1）该小组设计如图1研究铁的冶炼．

①实验时，应先注水片刻后再加热的目的是                                ．
②硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是                                  ．
（2）该小组又设计如图2装置，将反应所得铁粉置于锥形瓶底部，塞紧瓶塞，滴加适量食盐水，开始 测量容器内压强的变化．压强与时间变化关系如图3所示：
①实验中食盐的作用是                     ．
②锥形瓶内压强下降的原因是                      ．
③生产、生活中铁制品的常见防锈方法有                       （举一例）．

某品牌洁厕灵是一种蓝色溶液，常用于清除厕所污垢．某研究性学习小组对其所含成分进行了如下探究．
【查阅资料】厕所污垢主要包括尿碱（由钙、镁离子形成的难溶性碳酸盐或碱等）、水锈（主要成分为三氧化二铁）和油污．
【猜想假设】猜想1：含有         （填离子符号，下同）；
猜想2：含有         ；
猜想3：含有CO₃^2﹣；
猜想4：含有Cl^﹣．
【实验探究】

序号	实验步骤	实验现象	实验结论
①	取样，向样品中滴加碳酸钠溶液	有大量气泡	猜想1正确
②	取样，向样品中滴加氢氧化钠溶液		猜想2正确
③	取样，向样品中加入过量铁粉
④	取样，向样品中滴加过量硝酸钡溶液，静置	有白色沉淀	猜想3正确
⑤	取④中上层清液，滴加硝酸银溶液	有白色沉淀	猜想4正确

【反思提高】
（1）欲测定该洁厕灵的酸碱性，最适宜选用的是        （填序号）；
A.pH试纸           B.酚酞试液
C.紫色石蕊试液    D.pH计
（2）写出该洁厕灵去除水锈时所发生反应的化学方程式：                                 ；
（3）请提出1条使用该洁厕灵的注意事项：                       ．

下列三个实验均可证明CO₂能与NaOH溶液反应．
实验Ⅰ：用试管集满CO₂，迅速加入NaOH溶液、塞紧橡皮塞，充分振荡，静置．
（1）实验后打开橡皮塞时，听到响亮的“啵”声，其原因是实验后试管中的气压     （填“变大”或“变小”）；
（2）对静置后的溶液进行下列操作，由对应的现象可推知CO₂与NaOH溶液一定反应的是      （填序号）．
A．滴加酚酞，溶液变为红色
B．滴加少量稀盐酸，不产生气泡
C．滴加少量氯化钡溶液，产生白色沉淀
实验Ⅱ：在8.0g NaOH固体中加入适量95%的乙醇溶液，配制成饱和NaOH的乙醇溶液，向该溶液中通入CO₂，直至产生白色沉淀Na₂CO₃．
（1）某托盘天平标尺的最大刻度为1g，配备有1g、2g、5g和10g四种砝码若干个，用该天平称取8.0g NaOH固体时，所需砝码总数为       个；
（2）实验Ⅱ利用的原理是：           影响物质的溶解性．
实验Ⅲ：如图所示，将5mL溶质质量分数为10%的NaOH溶液（ρ≈1.1g/mL）缓慢、全部注射入瓶中，观察到酒精倒流入瓶中，最终瓶中剩余5mL气体．此实验条件下，1体积水约可溶1体积CO₂，CO₂不溶于酒精，ρ（CO₂）≈2gL．

（1）实验时       （填“能”或“不能”）用水代替量筒中的酒精；
（2）实验时将NaOH溶液缓慢注射入瓶中的原因是                  ；
（3）根据上述实验可推知：与NaOH溶液反应的CO₂约为      （取整数）mL；
（4）理论上，上述5mL NaOH溶液与足量CO₂反应都转化为Na₂CO₃时，参加反应的CO₂的体积大约为多少毫升？（写出计算过程，结果取整数）
（5）实际上，上述NaOH溶液吸收的CO₂偏少，其原因可能是         （填序号）．
A．CO₂不纯
B．装置漏气
C．NaOH与CO₂化合生成了NaHCO₃
d．倒流入瓶中的酒精干扰了NaOH溶液对CO₂的吸收．

田老师为让学生更好理解蛋白质的“盐析”与“变性”，对教材实验进行改进并完成了如下实验．

序号	实验操作	实验现象
①	在盛有鸡蛋清的试管中滴加饱和硫酸铵溶液	有白色絮状沉淀
②	将①所得沉淀取出少许放入试管中，加入足量蒸馏水	沉淀完全溶解
③	在装有硫酸铵晶体的试管中加少量蒸馏水	沉淀完全溶解
④	在盛有鸡蛋清溶液的试管中滴加乙酸铅溶液	有沉淀
⑤	将④所得沉淀取出少许放入试管中，加入足量蒸馏水	沉淀未溶解

（1）实验①②③研究的蛋白质的特性是           （填“盐析”或“变性”）；
（2）补充实验②的目的是说明实验①中蛋白质发生的         （填“是”或“不是”）化学变化；
（3）设计对比实验①、③的目的是                                   ；
（4）针对实验④，小黄同学提出了质疑：使蛋白质发生上述变化的是否为重金属离子．请补充完成实验⑥，供选择的试剂有：鸡蛋清、蒸馏水、食盐水、硫酸铜溶液、浓硝酸．

序号	实验操作	实验现象	实验结论
⑥			重金属离子使蛋白质发生了变化

某校化学兴趣小组的同学用如图装置进行木炭还原氧化铜的实验并进行相关探究实验．假定实验产生的二氧化碳全部被澄清石灰水吸收．将试管b中的混浊液过滤、洗涤、干燥、称量，理论上得固体物质2.00g．实验完毕后，发现试管a中仍有黑色固体物质．
（1）【提出猜想】
李华同学：黑色固体物质是木炭
刘明同学：黑色固体物质是氧化铜
王军同学：黑色固体物质是木炭和氧化铜的混合物
（2）【查阅资料】
木炭、铜都不溶于水也不能与稀硫酸发生反应；CuO、Fe₂O₃等能与稀硫酸反应生成盐和水．
（3）【实验设计】
①将反应后试管a中的固体物质全部转入小烧杯c中，加入足量稀硫酸，用玻璃棒充分搅拌后，过滤，得到蓝色滤液e和固体物质f．
②将f全部转入坩埚中充分灼烧，看到燃烧现象．完全反应后，冷却、称量，理论上得固体物质4.80g．
（4）【实验结论】        同学的猜想正确．
（5）【结果应用】
①根据实验相关数据，写出试管a中反应的化学方程式                          ；
②请对上述实验装置提出改进意见                                          ．
（6）【实验拓展】
请你设计一个实验方案，证明滤液e中含H⁺（酸）                                   ．

王林同学对一位高中同学说的“盐溶液不一定显中性”的观点产生了强烈的质疑，同时为了给农民做技术指导，于是利用所学知识对碳酸钾（K₂CO₃）、氯化铵（NH₄Cl）两种化肥的相关性质进行探究，请你帮助他补充“①②③④⑤⑥⑦”处的内容，以完成实验报告：

【结论与运用】
取下列物质分别于K₂CO₃和NH₄Cl溶液混合，根据实验现象不能将二者鉴别开的是     （填字母）．

A．稀HCl	B．水
C．CaCl2溶液	D．酚酞溶液

K₂CO₃与NH₄Cl两种化肥       （填“能”或“不能”）混用，理由是                        ．

王老师用自制的花肥给教室里的花施肥时，同学们对这包花肥的成分产生了兴趣。王老师只告诉大家，这种花肥他是用 $KN{O}_3$、 $N{H}_{4}Cl$、 $Ca(N{O}_3{)}_2$、 $KCl$、 $K_{2}C{O}_3$中的几种固体配制而成的。
（1）为确定花肥的成分，小伟同学设计了以下实验，请你与他一起完成。

实验	实验操作	实验现象	结论及化学方程式
I	取少量花肥于试管中，加水溶解，得无色溶液。向其中滴加少量溶液	有白色沉淀生成	一定有 $Ca(N{O}_3{)}_2$化学方程式
II	另取少量花肥于试管中，加水溶解，得无色溶液。向其中滴加适量 $AgN{O}_3$溶液		一定有 $KCl$

（2）小倩同学提出，实验II不能得出相应的结论，还可能含有氯化铵，她的理由是。为此，应该补充的实验是。

实验操作	实验现象	实验结论
取少量花肥，		没有 $N{H}_{4}Cl$

（3）通过对以上实验的分析，你认为这包花肥的组成共有种可能。

如图是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验，其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳，看图回答下列问题：

（1）写出装置 $A$玻璃管中发生反应的化学方程式：；
（2）实验过程中，应先点燃装置中的酒精喷灯。
（3）要验证 $B$中产生的 $C{O}_2$，还需要在 $A、B$之间增加装置（填" $D$"或" $E$"）。
（4）整套装置还有一个明显的不足之处是：。
（5）由于铁的氧化物 $F{e}_3{O}_4和FeO$均为黑色， $B$中得到的铁是否含有 $F{e}_3{O}_4和FeO$，该小组同学设计了下列探究实验。
【提出问题】 $CO$还原 $F{e}_2{O}_3$得到的铁是否含有 $F{e}_3{O}_4和FeO$？
【提出猜想】猜想1： $Fe$；  猜想2： $Fe和F{e}_3{O}_4$； 猜想3： $Fe和FeO$；
猜想4：．
【查阅资料】① $2FeC{l}_3+Fe=3FeC{l}_2$，但 $FeC{l}_3$溶液不与 $F{e}_3{O}_4、FeO$反应
② $F{e}_3{O}_4+8HCl=2FeC{l}_3+FeC{l}_2+4H_{2}0$③含有 $F{e}^{3+}$盐溶液遇到 $KSCN$溶液时变成血红色．
【实验探究】限选试剂： $CO$、盐酸、澄清石灰水、 $KSCN$溶液、 $FeC{l}_3$溶液

实验操作	实验现象	实验结论
Ⅰ．取少量黑色产物加入到装有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后过滤，对过滤所得固体用蒸馏水洗涤．	黑色固体部分溶解	猜想2和猜想4都不成立
Ⅱ．取第I步洗涤后所得固体加入到装有足量的试管中，充分反应后，再滴加少量KSCN溶液．	黑色固体全部溶解，溶液不变为血红色
Ⅲ．另取少量黑色产物装入玻璃管中，通入CO，一段时间后加热，并将反应后的气体通入装有一定量澄清石灰水的容器中．	澄清石灰水变浑浊	猜想成立

(10分）"双吸剂"是一种常见袋装食品的保鲜剂，能吸收空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气 等。化学兴趣小组的同学在某食品袋中发现一包"双吸剂"，其标签如下图所示。同学们 对这包久置的"双吸剂"固体样品很好奇，设计实验进行探究。

【提出问题】久置"双吸剂"固体的成分是什么？
【查阅资料】
①铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁： $Fe + 2FeC{l}_3 =3FeC{l}_2$；
②碱性的 $N{a}_{2}C{0}_3$溶液可以与中性的 $CaC{l}_2$溶液发生复分解反应。
【作出猜想】久置固体中可能含有 $Fe$、 $F{e}_2{0}_3$、 $Ca0$、 $Ca(0H{)}_2$和 $CaC{0}_3$。
【实验探究1】下表是小明设计的实验方案和记录的实验报告，请你补充完整。

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量样品放入试管中，滴加一定量的．用带异營的单孔橡皮塞塞紧试管口，导管另 一端伸入澄清石灰水中。	试管中固体逐漸减少， 有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，澄清石灰水变浑浊。	样品中一定含有    ， 不含 $F{e}_2{0}_3$。
②取少量样品放入试管中，加水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞试液。	试管底部有不溶物，上层清液由无色变为红色。	样品中含有 。

【实验质疑】小组同学通过讨论认为实验并不能得出一定不含 $F{e}_2{0}_3$的结论，理由是 、(用化学方程式表示）。
为进一步确定这包久置的"双吸剂"固体的成分迸行如下定量实验。
【实验探究2】取3g样品研碎，并用磁铁充分吸引后，得到剩余固体2．6g，按照下图流程进行实验，请回答相关问题：

（1）操作二、操作三名称是。
（2）固体I的成分是。(填物质化学式，下同）；
（3）烧杯 $A$中溶液和加入的碳酸钠溶液反应的化学方程式为；
（4）依据实验探究1、2中现象的分析及数据计算判断，这包久置"双吸剂"固体的成分是。
【实验反思】
下列对实验探究1、2的反思，不正确的是(填字母序号）。
A．对物质成分的探究有时需要定性与定量实验的结合
B．实验探究2烧杯 $C$中的溶质为 $N{a}_{2}C{0}_3$和 $NaOH$

C．实验探究1、2中都有气体产生，但生成的气体成分不同
D．在原样品中加人足量盐酸有4个反应发生

实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题： 【活动与探究一】用对比实验方法探究二氧化碳的性质。

（1）实验一中振荡 $3$个矿泉本塑料瓶，观察到塑料瓶变瘪的程度为 $A>B>C$，其中变浑浊的瓶内发生反应的化学方程式为；对比 $A$瓶与(填" $B$"或" $C$"）瓶的实验现象，可证明 $C{O}_2$能与 $NaOH$发生反应。
（2）实验二观察到 $C$装置中发生的现象是结论是(用化学方程式表示）。
【活动与探究二】用变量控制方法探究影响物质溶解性的因素。

（3）实验三目的是探究对硝酸钾溶解性的影响；实验四是探究溶剂种类对物质溶解性的影响，该实验中需要控制的变量是温度和．
【活动与探究三】定量测定空气中氧气的含量。

（4）实验五中，反应的原理为(用化学方程式表示）；装置一比装置二更合理，理由是；
根据下表提供的实验数据，完成下表：

硬质玻璃管 的容积	反应前注射器中 气体体积	反应后注射器中 气体体积	实验测得空气中氧气 的体积分数
30mL	20mL	12 mL

定量实验操作中易产生误差，如果反应前气球中存在气体（其量小于注射器内的空气），而实验后冷却至室温，将气球内的气体全部挤出读数，导致实验测得结果(填"偏小、'偏大"或"无影响"）。

化学是一门研究物质的科学，我们一般从物质的存在、性质、制备、用途等方面研究一种物质或一类物质。以金属为例，请你参与其中回答相关问题：
（1）认识金属元素存在：自然界中大多数金属都以化合物的形式存在。
下列矿石的主要成分属于氧化物的是(填字母序号，下同）；
A．铝土矿 (主要成分 $A{l}_2{O}_3$)
B．钾长石(主要成分 $KAlS{i}_3{O}_8$)
C．赤铁矿 (主要成分 $F{e}_2{O}_3$)
D．磁铁矿 (主要成分 $F{e}_3{O}_4$)
（2）探究金属性质：金属原子容易失去最外层电子，化学性质活泼。图1为探究金属化学 性质的实验，图2是金属化学性质网络图。

①图1甲中反应现象是丙中反应的化学方程式为；
②图1只有乙中不反应，能得出三种金属活动性及它们和氢元素的位置关系，由强到弱的顺序是(填元素符号）；
③依据图1完成金属性质网络，图2中的A属于(填物质类别）；
（3）认识金属的制备：工业上常采用还原法、置换法、电解法制备金属。
用一氧化碳还原赤铁矿冶铁反应的化学方程式为

（4）金属在生产生活中应用广泛。
①下列金属制品的用途，利用其导电性的是

A．

铁锅

B．

铜导线

C．

铝箔

D．

黄金饰品

②合金性能优于单一金属，因而被广泛应用。焊锡（主要含锡、铅)与其组成金属相比
具有的特性，可用于焊接电子元件；
③ 金属是一种有限资源，需要保护和回收利用。
黄铜（铜锌合金)用作弹壳的制造。现有一批使用过的，锈迹斑斑的弹壳，处理这批弹壳可以制得硫酸锌和铜，其主要流程如下所示。
【收集资料】弹壳上的锈主要为 $C{u}_2{\left(OH\right)}_{2}C{O}_3$，能与稀硫酸反应得到硫酸铜溶液；弹壳中其他杂质不溶于水、也不参加反应。

a．写出弹壳上的锈与稀硫酸反应的化学方程式。
b．固体D为。