初中化学探究题

某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。参与他们进行的探究活动：
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想Ⅰ：全部是NaOH；
猜想Ⅱ：全部是Na₂CO₃；  猜想Ⅲ：                       。
【实验与探究】
（1）分析：暴露在空气中的氢氧化钠会变质，变质原因是（用化学方程式表示）______________________
（2）实验如下：

实验操作步骤	实验现象	结论及解释
步骤一：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的_________。	实验过程中始终没有气泡产生。	则证明猜想     成立。
步骤二：另取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加氯化钡溶液。	实验过程中产生	则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。此过程中发生反应的化学方程式为                  _____________________

 
(3)为了进一步的验证猜想结果，小明同学提出如下实验方案：继续步骤二的实验，过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则猜想_________成立；若酚酞不变红，则猜想______成立。
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，通过查阅资料知道，氯化钡溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈             性（填“酸”或“碱”），能使酚酞变红，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是                                          。

某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式：                                    。
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】猜想一：可能是CaCl₂和Ca(OH)₂； 猜想二：可能只有CaCl₂；
猜想三：                    。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】  实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡
实验现象：                                           ，结论：猜想一不正确
实验步骤：实验步骤取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量
实验现象：                                 。结论：猜想二不正确，猜想三正确
【反思与拓展】
（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑               。
（2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？                （填序号）
a．pH试纸     b．铜     c．紫色石蕊试液       d．硝酸银溶液
（3）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是                  （写一条）。要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的          。

甲、乙、丙、丁四位同学在探究实验时发现了个意外的现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液，溶液变成红色，可是过了一会儿红色就消失了。这是什么原因呢？他们依据所学的化学知识，分别对意外现象的成因做了如下猜想：
甲：可能是酚酞变质造成的；
乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故；
丙：可能是酚酞与空气中的氧气反应使红色消失；
丁：可能是氢氧化钠溶液的浓度过高引起的。
      ；
（1）甲同学刚提出自己的猜想，就遭到其余三位同学的否定，三位同学的理由是：   ；
（2）丙同学认为乙同学的猜想也不正确，他的理由是   
（3）四位同学讨论后认为要验证丙同学的猜想，还需作如下实验，你知道其实验目的吗？

通过以上实验，四位同学观察到的现象是：溶液先变成红色，过了一会儿红色仍然消失。
（4）若丁同学的猜想正确，大家能设计实验证明吗？

现有失去标签的两瓶无色溶液：氯化钠溶液和稀盐酸。某化学探究小组打算用物理和化学两种方法加以区别。请回答：
（1）化学方法：在不选用酸碱指示剂、pH试纸的情况下，按表中方法一（示例）填写。所选试剂须属于不同物质类别（单质、氧化物、酸、碱、盐、有机物等）。

	所选试剂	判别方法
方法一	锌	取少量样品分别与锌反应，有气体产生的是稀盐酸，没有的是氯化钠溶液。
方法二
方法三

 
（2）物理方法：同学小王使用了酒精灯和玻璃棒两种仪器，就把这两种无色溶液区分开了。请你猜测一下他的做法：
操作方法：                                                                    
判断方法：                                                                    

甲、乙、丙、丁四位同学在探究实验时发现了个意外的现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液，溶液变成红色，可是过了一会儿红色就消失了。这是什么原因呢？他们依据所学的化学知识，分别对意外现象的成因做了如下猜想：
甲：可能是酚酞变质造成的；
乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故；
丙：可能是酚酞与空气中的氧气反应使红色消失；
丁：可能是氢氧化钠溶液的浓度过高引起的；
（1）甲同学刚提出自己的猜想，就遭到其余三位同学的否定，三位同学的理由是：   ；
（2）丙同学认为乙同学的猜想也不正确，他的理由是   
（3）四位同学讨论后认为要验证丙同学的猜想，还需作如下实验，你知道其实验目的吗？

通过以上实验，四位同学观察到的现象是：溶液先变成红色，过了一会儿红色仍然消失。
（4）若丁同学的猜想正确，大家能设计实验证明吗？

某校化学研究学习小组的同学在一次活动中查阅资料时发现，单质碳能够在高温时与金属氧化物反应得到金属单质。于是，他们用木炭与CuO进行了如下的探究活动。请你参与他们的这次活动，并解决的关问题：
【提出问题】
木炭与氧化铜反应除生成单质铜外，另一种生成物是什么？
【猜想与假设】
（1）可能是CO。（2）可能是CO₂。
【实验准备】
（1）他们在互联网上收集到这样一条信息：把滤纸浸泡在磷钼酸和氯化钯的黄色混合溶液中制成的试纸遇CO立即变成蓝色，而遇CO₂不变色。
（2）CO₂的检验方法是（用化学方程式表示）___________________。
【设计实验】如下装置图：

【实验与结论】

实验现象	实验结论
A中固体由黑色变成红色	说明有________________生成
B中黄色试纸没有变蓝	说明没有________________生成
C中_________________________	说明有CO2生成

 
【反思与评价】
（1） 如果A装置中的试管口高于试管底部，在实验过程中可能造成的后果是____________。
（2）假设产生的气体是CO和CO2的混合气体，能否直接用点燃的方法来检验CO2？___（填“能”或“不能”），原因是_______________。

某同学做实验时发现，盛放NaOH溶液的瓶口与橡皮塞上，常有白色粉末出现。为探究这种白色粉末的成分，设计了如下实验。请你完成实验报告。

实验步骤	实验现象	结论和反应的化学方程式
1.	白色粉末溶 于水，形成 无色溶液。
2.	酚酞变红	溶液呈碱性，含有     离子。
3.	溶液由红色变为 无色，并有气泡产 生。产生的气体使 燃着的木条熄灭。	溶液中还含有     离子。 白色粉末中有氢氧化钠变质 生成的         。产生气体 反应的化学方程式：                         。

 

（2013河北）乙炔（C₂H₂）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC₂）与水反应生成，同时生成一种白色固体。
【提出问题】白色固体是什么物质？
【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能：
猜想一：CaO；猜想二：                    ；猜想三：Ca(OH)₂。
他的依据是                                                               。
【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是：
                                                                         。
【进行实验】
（一）取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，没有观察到                     ，证明猜想二不成立。
（二）取少量白色固体加入到水中，取上层清液，                               ，有白色沉淀出现，证明猜想三成立。该反应的化学方程式为：                                                。
结论：白色固体是Ca(OH)₂。
【拓展应用】已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小。实验室欲制取并收集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是            （选填图中装置序号）。

（届上海市崇明县第一学期期末试题）已知草酸 (H₂C₂O₄) 加热时在浓硫酸的催化作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对草酸分解的产物产生了兴趣，请你参与：
【提出猜想】甲：CO₂  H₂O              乙： CO  H₂O
丙：NH₃ CO₂  H₂O      丁： CO₂  CO  H₂O
①某同学认为丙同学的猜想是错误的，理由是          (11)             。
【查阅资料】氧化铁为红棕色粉末，一定温度CO能还原氧化铁；铁粉呈黑色。
【进行实验】为了验证上述猜想，将草酸在一定条件下分解的产物依次通过下列装置：

② A、B装置的顺序不能颠倒，原因是            (12)             。
③实验中观察到A中无水CuSO₄变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红棕色粉末变成黑色，由此推断     、(13)     同学猜想成立。
④ D装置的作用是       (14)        ，反应的化学方程式为        (15)          。
【得出结论】⑤草酸分解的化学方程式为                 (16)                    。
【反思与评价】⑥从环保角度考虑，上述实验的不足之处是             (17)           。

某研究性学习小组在研究家乡的水资源的污染和保护时，对本镇的长泰县合成氨厂旁边的井水进行检测：取井水样品进行加热或加入碱性洗衣粉振荡时，明显闻到从水里散发出一股与氨厂附近相似的刺激性气味。该研究性学习小组决定对井水进行探究：
【作出猜想】联想到所学的化学知识，小东猜想可能是氨厂排出的废水污染了井水。他猜想的依据是        。
【表达交流】请你根据上述信息帮助小东归纳合成氨厂排出污染物的化学性质：（1）            ；（2）          。
【设计实验】为了验证猜想，小方设计了如下实验方案：
（1）从合成氨厂取来碳酸氢氨作为样品；（2）取适量样品放入玻璃杯中，加入井水充分溶解。将所得溶液分为2份；（3）一份加入碱性洗衣粉，搅拌后闻气味；另一份加热后闻气味。
【反思评价】小东的实验方案存在着问题，你认为应怎样改进？　　　　　　　　　。
【获得结论】小东通过改进后的实验，确认是氨厂排出的废水污染了井水。
【探究启示】若村民还需饮用该井水，请你提出一条简便的处理方法：               。

学习氢氧化钠的性质之后，知道氢氧化钠溶液中含有H₂O、Na⁺、OH^—，能使无色酚酞试液变红色，某科技小组想进一步探究是哪一种粒子使无色酚酞试液变红色。
【提出猜想】猜想①：可能是H₂O； 猜想②：可能是Na⁺；  猜想③：可能是OH^—。
【实验验证】

实 验 操 作	实 验 现 象	结    论
①用试管取少量蒸馏水，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡	试管内溶液仍为无色	水分子不能使无色酚酞试液变红色
②用试管取少量氯化钠溶液，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡
③用试管取少量氢氧化钠溶液，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡

 
【讨论反思】有同学认为猜想①不需要实验验证就可以排除，你认为该同学的理由是                                                   。

为区别NaOH和Na₂CO₃两种无色溶液，某同学设计了以下两种实验方案：
方案1：分别取少许两种溶液，各滴入几滴无色酚酞试液，根据酚酞试液是否变红色判断各是哪种溶液？
方案2：分别取少许两种溶液，各加入少量澄清石灰水，根据是否有白色沉淀生成判断各是哪种溶液？请回答：（1）该同学设计的两个方案有一个是正确的，该方案是             ；另一个方案是不正确的，原因是                                                 。
（2）请你再设计一个实验，区别上述两种溶液：

实验操作	实验现象	实验结论和化学反应方程式

 

乙炔（C₂H₂）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC₂）与水反应生成，同时生成一种白色固体。
【提出问题】白色固体是什么物质？
【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能：
猜想一：CaO；猜想二：                   ；猜想三：Ca（OH）₂。
他的依据是                                                              。
【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是：
                                                                        。
【进行实验】（一）取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，没有观察到                    ，证明猜想二不成立。
（二）取少量白色固体加入到水中，取上层清液，                              ，有白色沉淀出现，证明猜想三成立。该反应的化学方程式为：                                       。结论：白色固体是Ca（OH）₂。
【拓展应用】1、已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小。实验室欲制取并收集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是           （选填图中装置序号）。

A             B        C       D      E             F   
2、写出乙炔在空气中燃烧的化学方程式                               。

某化学兴趣小组的同学对一瓶久置的熟石灰粉末的组成进行实验探究，请你一起参与他们的探究活动。
［提出问题］这瓶熟石灰粉末是否已经变质生成了CaCO₃？
［进行猜想］猜想一：                                  。
猜想二：熟石灰部分变成了CaCO₃。
猜想三：熟石灰没有变质。
［设计实验］该小组同学对猜想一设计了下列探究方案，请你帮助他们完成下表中相关实验内容。

实验步骤	实验现象	实验结论
①取样，加适量水，搅拌，过滤 ②取少量滤液于试管中，滴入酚酞试液 ③取少量滤渣于试管中，加入盐酸	②无明显变化。 ③                          。	猜想一成立

 
［反思与应用］①要证明猜想二成立，可参照上述实验方案进行探究，在步骤②中产生的实验现象是                         。
②熟石灰变质的化学反应方程式为          ，因此实验室中应  保存。
［数据处理］将10g已经全部变质的熟石灰粉末(即CaCO₃)放入烧杯中，加入一定量的稀盐酸，恰好完全反应，产生气体，完全反应后所得溶液质量为55．6g。

计算：①生成气体的质量为      g ；参与反应的HCl的质量为    g；
②反应前稀盐酸中溶质的质量分数。（写出计算过程，结果精确到0．1%）

某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物，并测定样品中草酸晶体的质量分数（假设杂质不参与反应）。已知：浓硫酸可作为干燥剂；草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O ）的性质见下表：

熔点	沸点	热稳定性	其他
101℃～102℃	150℃～160℃升华	100.1℃分解出水，175℃分解成CO2、CO、H2O	与 Ca(OH)2反应产生白色沉淀(CaC2O4)

（1）图 1 是加热装置。最适宜的加热分解草酸晶体装置是C。若选装置 a 可能会造成的后果是_____________________；若选装置B可能会造成的后果是_________________。

（2）图 2 是验证热分解产物中含 CO 、 CO₂的装置。

① 装置 A 的作用是_____________________，气囊的作用是_____________________。
② 证明存在 CO₂的现象是______________，证明存在 CO 的现象是______________。
（3）为测定样品中草酸晶体的质量分数，设计如下方案：称取一定量样品，用上述装置进行实验，称量装置D反应前后的质量差。由此计算出的实验结果比实际值偏低，排除仪器和操作因素，其可能原因：_________________________________________________。