初中化学探究题

有些反应有明显的现象，有些反应必须借助一定的装置来判断反应是否发生，在CO₂和NaOH是否发生变化时，某校小组的同学了以下四种装置。

回答下列问题：
（1）请简单描述上述四种装置中的现象：
A____________________
B ____________________
C ____________________
D ____________________
（2）上述四种所依据的共同原理是___________________
（3）如果有同学质疑，认为上述没有排除二氧化碳溶解于氢氧化钠溶液的假设，你如何进一步证明CO₂和NaOH肯定发生了反应？           

人类的生存和发展离不开能源和资源。
（1）南京家用燃料的更新过程如下：

①下列有关家用燃料更新的理由，正确的是         （选填字母）。
A．天然气属于可再生能源
B．气体燃料比固体燃料利用率更高
C．天然气作为燃料可避免温室效应的发生
D．煤仅仅用作燃料烧掉浪费资源
②已知：同温、同压下，气体体积比等于分子个数比；管道煤气的主要成分是一氧化碳。原本以管道煤气为燃料的家庭若要改用天然气，灶具的改进方法可为        （选填字母）。
A．增大空气的进入量                   B．增大天然气的进入量
C．减小空气的进入量                   D．减小天然气的进入量
（2）水是生命之源，合理利用和保护水资源是我们义不容辞的责任。
①设法除去硬水中的                     ，可以使硬水软化成软水。
②公共场所可利用“活性炭+超滤膜+紫外线”组合工艺获得直饮水，其中活性炭主要起      作用。
（3）海水中有大量可以利用的化学资源，其中所含的氯化镁是金属镁的重要来源之一。从海水中提取金属镁，可按下图流程进行：

①下列有关说法正确的是         （选填字母）。
A．步骤Ⅰ通过一步反应即可实现              
B．步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁
C．步骤Ⅴ中化学能转化为电能
D．在此流程中涉及的基本反应类型有4种
②在此流程中可以循环利用的物质是              。

二十一世纪是海洋开发与利用的世纪，某市规划确立了“蓝色经济”发展战略，海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。以下是某研究性学习小组在探究海水综合利用中遇到的问题，请你参与探究：
问题一、海水制镁过程中如何富集镁离子？
甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想：
甲：直接往海水中加入石灰乳。
乙：高温加热蒸发海水后，加入石灰乳。
丙：向晒盐后的卤水中，加入石灰乳。
通过分析比较，你认为___________的设想最为经济合理（选填“甲”、“乙”或“丙”）。
问题二、粗盐提纯过程中如何除去可溶性杂质？
【查阅资料】
粗盐中含有硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质。
【设计实验】
提纯时，先向粗盐水中加过量的氢氧化钡溶液，目的是_____①________；再加过量的____②______，除尽杂质阳离子；滤去沉淀，向滤液中加入__③_____，将溶液的pH调为7，即得到精盐水。
问题三、海水“制碱” 的产物成分是什么？
同学们从某企业取回少量碳酸氢钠受热完全分解后的固体样品，为确定其成分，进行
了如下探究：
【提出猜想】
甲的猜想：样品中只含有碳酸钠；
乙的猜想：样品中只含有氢氧化钠；
丙的猜想：样品中含有碳酸钠和氢氧化钠。
他们做出上述三种猜想的科学依据是________________________________。 
【实验、记录与分析】

步骤	实验操作	实验现象	结论
1	取少量样品于试管中，加水完全 溶解，再加入________________	_____________________	乙的猜想 不成立
2	取步骤1反应后的溶液于试管中 ___________________________	无明显现象	只有甲的 猜想成立

【实验结论】
海水“制碱”的最终固体产物是碳酸钠。
【数据分析】
在取回的样品中加入200g7．3%的稀盐酸，恰好完全反应，请计算同学们带回了多少克固体样品？（要求有解题过程）

6分）实验小组对久置生石灰的成分进行分析，实验操作及部分现象如下图所示。
【资料：Na₂CO₃+CaCl₂ =" 2NaCl" + CaCO₃↓】

回答下列问题：
（1）样品加水放热的原因是                              （用化学方程式表示）。
（2）②中反应的化学方程式是                                       。
（3）③中的实验现象是                                                     。
（4）将混合物B、C、D倒入一个洁净的烧杯中，发现烧杯中有白色沉淀且上层清液呈红色，过滤，得滤液E和1 g滤渣。向滤液E中滴加CaCl₂溶液，有白色沉淀生成，则滤液E中的溶质可能是       。
依据实验现象及数据判断，原样品的成分是                   。

“海水晒盐”所获得的粗盐中，除含有泥沙等难溶性杂质外，还含有氯化镁、氯化钙等可溶性杂质，某化学小组为得到较纯净的食盐，进行了下列实验探究活动，请参与他们的探究活动。
[提出问题]如何获得较纯的食盐晶体？
[查阅资料]
20℃时，部分物质的溶解性
情况如下表所示：

	OH^-	CO3^2-
Na^+	溶	溶
Ca^2+	微	不
Mg^2+	不	微

                                                               
[实验方案]按如下方案进行提纯粗盐。

[解释与结论]
（1）实验操作X的名称是      ；沉淀D是      。
（2）为达到除去难溶性杂质的实验步骤是      。（填序号）
（3）实验步骤③的主要目的是         （用化学方程式回答）；判断氢氧化钠溶液已过量的方法是         。
（4）在进行实验步骤⑤的蒸发时，为防止液体飞溅和获得相对更纯的食盐晶体需要进行的操作是     。
[反思与评价]
（5）有同学认为该实验方案并不完善，其理由及需补充的实验操作是      。   

KOH溶液中含有H₂O、K⁺、OH^-、能使无色酚酞试液变成红色。某化学兴趣小组想探究KOH溶液使无色酚酞试液变成红色的原因。
【提出问题】KOH溶液中的什么成分使无色酚酞试液变红？
【猜想】猜想1：KOH溶液中的H₂O使无色酚酞试液变红。
猜想2：KOH溶液中的K⁺使无色酚酞试液变红。
猜想3：KOH溶液中的           （填化学式）使无色酚酞试液变红。
【实验探究】

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	反应② 试管内溶液不变色	猜想1不成立
②用试管取少量KCl溶液，滴入1-2滴无色酚酞试液	________________	猜想2不成立
③________________，滴入1-2滴无色酚酞试液	试管内溶液变红	________________

【讨论反思】有同学认为猜想①不需要实验验证就可以排除，你认为该同学理由是________。
【拓展】①向Ba(OH)₂溶液中滴入几滴无色酚酞试液，观察到的现象是_______________.

（7 分）由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析研究，测定样品中元素的质量比，设计了如图所示的实验装置。

（小资料：该种塑料袋只含碳、氢两种元素，燃烧产物为二氧化碳和水。图中碱石灰可以吸收空气中的二氧化碳与水蒸气）
（1）按上面连接好装置，在装入药品之前，必须进行的操作是                  。
（2）装置 A 中所发生的反应化学方程式为                                       。装置中 MnO2 粉末的作用是                  。
（3）由于发生装置  A 制取的氧气中混有水蒸气，为不影响测定结果，装置B中盛放的试剂应该是_____________（写名称）。
（4）判断塑料袋试样中含有碳元素的依据是____________________________________。
（5）根据实验前后装置的质量变化测算出仪器D质量增重5．4g，仪器 E 质量增重 8．8g，则该塑料袋试样中碳元素与氢元素的质量比为______________。
（6）若实验过程中由于过氧化氢的量不足，塑料袋试样燃烧不充分，则该塑料试样中碳 元素与氢元素的质量比的测算结果              （填“一定偏大”、“一定偏小”、“基本一致”之一）。

冰箱除味剂是利用活性炭制成的。某化学兴趣小组用冰箱除味剂进行了相关探究。
探究一：除味剂的还原性
（1）除味剂与氧化铜粉末反应。实验前，小组同学将除味剂研磨成粉末的目的是_______
__________________________________________________________________。
（2）稳定的高温是本实验成功的关键因素之一，实验装置也会影响加热的效率。小组同学
将下图的乙装置替代甲装置，将试管直立起来，并在酒精灯上加上网罩。实验时，将反应
混合物夯实于试管底部，调节酒精灯使外焰完全包围试管的下部。其目的是________
_____________________________________________。

（3）他们在检验了乙装置的气密性后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄
清的石灰水刚出现浑浊时，________（填“能”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始
反应，其原因是________________________________________________。
（4）待反应结束，先将导管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，熄灭酒精灯，自然冷却。
若不关闭止水夹，可能出现的问题是________________________________。
探究二：除味剂的吸附效果
小组同学认为除味剂的质量会影响吸附效果，设计了如下的实验，相关数据如下表。

实验编号	10%红墨水溶液	同一规格除味剂	溶液褪色的时间
①	10mL	5g	10min
②	10mL	10g	5min

⑸上述实验的结论是________________________________________________。
⑹还有哪些因素可能会影响吸附效果？请说出你的猜想，并设计实验验证。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

小明同学看到妈妈将买来的排水口洗净剂（主要成分：过碳酸钠、柠檬酸）洒在厨房排水口网状盖的底部，倒上温水后迅速冒出气泡。为了解其反应过程，他与学习小组的同学进行了如下探究。
【探究一】小组同学根据所学的化学知识设计并进行了如图所示的实验。

　　要保证实验的效果，实验装置要有良好的气密性，检查A装置气密性的方法是                 
                                                  。
实验中观察到如下现象：A中有气泡产生；B中的澄清石灰水变浑浊；C中收集到的气体能使燃着的木条燃烧更旺。由此同学们得出结论：生成的两种气体分别是               、           （填化学式）。
【探究二】
（1）实验过程：
教师提供了一瓶过碳酸钠（Na₂CO₄），小组同学进行了如下实验探究：

（2）提出问题：无色溶液X中的溶质有哪些物质？
（3）猜想与假设：根据以上实验现象，X溶液中一定存在的溶质是         ；还可能存在Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH中的一种或几种。
写出上述实验探究中②反应的化学方程式                                      。
（4）查找资料：
资料1：氯化钙溶液呈中性；氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合不发生反应；
氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应：Na₂CO₃ + CaCl₂ ===CaCO₃↓ +2NaCl
资料2：NaHCO₃溶液呈碱性，与石灰水反应生成白色沉淀；碳酸氢钠、碳酸钠与足量的酸反应产物相同。
（5）实验过程：小组同学对溶液X中的溶质进行了如下实验。请将下列实验方案填写完整。

实验操作	主要实验现象	结论
①		证明溶液中有Na2CO3
②		证明溶液中既无NaHCO3又无NaOH

（6）实验反思：①根据资料，NaHCO₃溶液能与石灰水反应生成白色沉淀。于是，同学们猜想：碳酸氢钠与氢氧化钠是否反应？                          （如反应，请写出化学方程式，如不反应此空不填）。②Na₂CO₃、NaHCO₃两种物质性质上既有共性又有差异，其差异性可用于鉴别、           。

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儿后，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1：取少量烧杯内溶液加入试管中，滴加几滴酚酞溶液，振荡。
实验现象1：             。结论：猜想一不正确。
实验步骤2：取少量烧杯内溶液加入另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量。
实验现象2：             。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）验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质或方法单独使用也能完成该实验？     （填序号）
a．pH试纸        b．检查导电性        c．镁条      d．硝酸银溶液
（3）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         。

(6分)某化学学习小组的同学在实验室将一定量氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液于烧杯中充分反应。反应后溶液中的溶质是什么物质呢?大家围绕上述问题开展了下列探究活动，请你共同参与完成：
（1）氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应的化学方程式为                          。
（2）反应后溶液中的溶质是什么物质呢?
【猜想假设】猜想一：只有氢氧化钠     
猜想二：是氢氧化钠和碳酸钠   
猜想三：是                           。
【实验探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
步骤一：取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸		猜想二不正确
步骤二：取少量溶液于试管中，滴加           溶液	产生白色沉淀	猜想一不正确、猜想三正确

   【反思交流】  
步骤二中小红认为选择另外一种不同类别的物质，也可得到同样的结论，则该物质的化学式为           。

现有4瓶没有标签的无色溶液，已知它们分别是稀盐酸、NaOH溶液、溶液、Na₂CO₃溶液中的一种。请你将它们区分出来，并完成下面的实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论与解释
Ⅰ． 分别取四种待测液于4支试管中并编号，再分别向其中滴加无色的________溶液（如下图），振荡	①②③中的溶液均由无色变为红色 ④中无现象	①②③中溶液显________（填“酸”或“碱”）性 ④中的原试剂瓶中的溶液是________
Ⅱ． 向上述所得①②③的溶液中分别加入已区分出的④溶液	三支试管中的溶液均由红色变为无色，①中还伴有的现象是________；②③中无其他现象	①中原试剂瓶中的溶液是Na2CO3溶液 步骤Ⅱ后①中的溶质可能是________________（除指示剂外）
Ⅲ． 向步骤Ⅱ后所得②③的溶液中，分别滴加过量的①中原试剂瓶中的溶液	②中先有无色气泡，出现白色沉淀，溶液由无色变为红色	②中原试剂瓶中的溶液是溶液
③中的现象可能是_________ ___________________	③中原试剂瓶中的溶液是NaOH溶液

 

二十一世纪是海洋开发与利用的世纪，我市规划确立了“蓝色经济”发展战略，海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。以下是某研究性学习小组在探究海水综合利用中遇到的问题，请你参与解决并填空：
问题一、海水制镁过程中如何富集镁离子？
甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想：
甲：直接往海水中加入石灰乳。
乙：高温加热蒸发海水后，加入石灰乳。
丙：向晒盐后的卤水中，加入石灰乳。
通过分析比较，你认为  ①     的设想最为经济合理（选填“甲”、“乙”或“丙”）。
问题二、粗盐纯化过程中如何除去可溶性杂质？
粗盐中含有硫酸钠、氯化钙等杂质。提纯时，先向粗盐水中加过量的氢氧化钡溶液，目的是完全除尽硫酸钠；再加过量的碳酸钠溶液，除去杂质阳离子；滤去沉淀，向滤液中加入     ②       ，将溶液的pH调为7，即得到精盐水。
问题三、海水“制碱” 的产物成分是什么？
同学们从某企业取回少量碳酸氢钠受热完全分解后的固体样品，为确定其成分，进行了如下探究：
【提出猜想】
甲的猜想：样品中只含有碳酸钠；
乙的猜想：样品中含有碳酸钠和氢氧化钠；
丙的猜想：样品中只含有氢氧化钠。
他们做出上述三种猜想的科学依据是        ③          。
【实验、记录与分析】

步骤	实验操作	实验现象	结论
1	取少量样品于试管中，加水完全 溶液，再加入过量   ④	生成白色沉淀	丙的猜想 不成立
2	取步骤1反应后的溶液于试管中          ⑤	⑥	只有甲的 猜想成立

 

某同学用如图所示的装置成功的探究了空气中氧气的含量(装置气密性良好，A、B中装有足量的水，且连接A、B的导管中事先也装满水)。请回答下列问题：

（1）A中能观察到的现象是                          。
（2）最终气球变得比原来还小的原因是                          。

同学们运用对比的学习方法探究碱的性质。



（1）由上图实验一、二可知，氢氧化钠会吸收空气的           ，因此要密封保存。
（2）实验三中可观察到三个软塑料瓶变瘪的程度大小为A＞B＞C， A瓶内发生反应的化学方程式为         ，对比A瓶与           （选填“B”或“C”)瓶的实验现象可证明CO₂能与NaOH发生反应。
（3）同学们设计如下两种方案鉴别氢氧化钠溶液与氢氧化钙溶液（分别编号为A、B）。

方案一	方案二	分析
	微热（不考虑水分蒸发）	两种方案中均观察到A试管内出现白色浑浊，A中试剂为                ； 方案二的设计原理是利用了               。

 
（4）同学们看到盛有NaOH的试剂瓶上标注着“NaOH含量不少于96.0%”，开始如下探究：
【提出问题】氢氧化钠中含有什么杂质？
【查阅资料】工业制取NaOH的反应原理是：2NaCl + 2H₂O2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑，
然后蒸发溶剂获得NaOH固体（在化工生产中，原料往往不能完全转化为产品）。
【提出猜想】杂质为碳酸钠和氯化钠。
【实验探究】取样溶于水，并分成两份。
步骤①：向一份溶液中滴加酚酞试剂；
步骤②：向另一份溶液中滴加过量稀硝酸；
步骤③：向②所得溶液中继续滴加硝酸银溶液。
【实验结论】猜想正确。
请分析：
Ⅰ．步骤①中可观察到液体变                   色；
Ⅱ．步骤②所得溶液中的溶质除NaCl外，还有               ；
Ⅲ．写出步骤③中发生反应的化学方程式              ；
Ⅳ．上述实验中步骤               （填写序号）是没有必要进行的。