初中化学探究题

某化学课堂围绕，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动．以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式　                                     　。
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？
【假设猜想】针对疑问，太家纷纷提出猜想．甲组同学的猜想如下：
猜想一：只有Na₂SO₄             猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄
猜想三：有Na₂SO₄和NaOH         猜想四：有Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的．不合理的猜想是　    　。
【实验探究】（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO₄溶液，无明显变化，溶液中一定没有　                                      　。
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC1₂溶液、Na₂CO₃溶液，进行如下三个方案的探究．

实验方案	测溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象	试纸变色，对比比色卡，pH＜7	。	产生白色沉淀
实验结论	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

 
【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定．同时指出【实验探究】（2）中存在两处明显错误，请大家反思．同学们经过反思发现了这两处错误：
（1）实验操作中的错误是　                                           　。
（2）实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是　                         　。

实验课上，张影同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入过量的碳酸钠溶液，生成白色沉淀，过滤后得到无色溶液，他说：“我制得了氢氧化钠溶液！”
（1）余承骏同学却说：“这种无色溶液中不一定含有氢氧化钠。”他做了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
用试管取无色溶液少许，滴入2滴无色酚酞试液	无色酚酞试液变红	无色溶液中含有氢氧化钠

 
宋楷认为余承骏的实验方案不严密，不能证实无色溶液中一定含有氢氧化钠，理由是：                                                                     。
（2）宋楷设计了另一个实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量样品于试管中，加入足量的CaCl2溶液 ②过滤，向滤液中滴加几滴硫酸铜溶液	③                           ④有蓝色沉淀生成	无色溶液中确实含有氢氧化钠

 
（3）宋楷的实验可靠性高的原因是                                      。

某同学家中有一袋化肥，可能混入了其他化肥，且化肥包装袋上字迹模糊。该同学进行了如下探究，请你参与探究并填空：
【提出问题】该化肥中含有什么物质？
【收集信息】经询问得知，该化肥可能为铵态氮肥。
【提出猜想】该化肥所含的阴离子可能是Cl^－ 、CO₃^2－ 、SO₄^2－中的一种或几种。
【实验、记录与分析】

实验操作步骤	实验现象	实验分析
（1）取少量该化肥样品和少量熟石灰放在研钵中混合研磨		含有铵根离子
（2）另取少量该化肥样品于试管中，加入适量的水完全溶解，滴加足量的硝酸钡溶液，再滴加稀硝酸，过滤。	产生白色沉淀，沉淀不溶解	没有       存在
（3）取（2）所得滤液少量于试管中，滴加		有Cl^－

【实验结论】若该化肥中只含有一种阳离子，则其中一定含有的物质是            
       （写化学式）。

有A、B、C、D四瓶失去标签的白色粉末（均为纯净物），已知它们可能是硫酸铜、碳酸钙、氯化钾、硫酸钾中的一种。某学生的鉴别实验过程记录如下：
步骤1：取A、B、C、D四种白色粉末各一药匙，分别放入四支洁净的试管中，各加蒸馏水2 mL，振荡后静置。四支试管底部均有固体存在，只有盛放A的试管中液体呈蓝色，其他均呈无色。
步骤2：继续向盛放B、C、D的试管中加入等量的稀硫酸，只有D的试管中有气泡产生，其他均无明显变化。
请根据该学生的实验过程，回答下列问题：
①步骤1中“四支试管底部均有固体存在”，与该学生预测的“只有一支试管中有固体存在，其他试管中均为澄清溶液”的现象不同，其原因可能是                             。
②四种白色粉末只能部分被鉴别出来，分别是                            （写代号及其对应物质的化学式）。
③对尚未鉴别出来的物质，请设计实验进行确定，并填写下表。

实验操作	实验现象及结论

(5分)某校化学小组同学从家中带来淀粉、食盐、纯碱、泡打粉、去污粉和部分变质的熟石灰6种固体物质。老师从中取出任意3种并编号，让小组同学通过实验确认分别为哪种固体。

【查阅资料】
①该去污粉主要成分为碳酸钠和碳酸钙
② 该泡打粉的主要成分是碳酸氢钠和有机酸                  
③ 熟石灰变质的原因是因为其吸收了空气中的二氧化碳。
【实验准备】
为顺利完成任务，小组同学在老师指导下进行了如下预备实验。部分现象记录如下：

	实验1 取样，加足量水充分溶解	实验2 取样，加入适量稀盐酸
淀粉	白色浑浊，试管底部有不溶物	无明显现象
泡打粉	有气体产生，试管底部有白色不溶物	有气体产生

【实验过程】
小组同学对老师提供的三种固体进行实验探究。部分现象记录如下：

	实验1 取样，加足量水充分溶解	实验2 取样，加入适量稀盐酸	实验3 取实验1上层清液，加入3滴酚酞溶液
固体Ⅰ	有气体产生，试管底部有白色不溶物	有气体产生
固体Ⅱ	固体溶解，形成无色溶液	有气体产生	溶液变红
固体Ⅲ	有白色浑浊，试管底部有白色不溶物	有气体产生	溶液变红

【得出结论】
1．固体Ⅱ、Ⅲ加水形成的溶液pH      7 （填“>”、“<”或“=”）；
2．分析以上实验现象得知，固体Ⅰ是      ，固体Ⅱ是      。
3．小组同学通过讨论认为固体Ⅲ不能确定的物质为               。请你设计确认该固体的实验方案                             。

同学们在学习Ca(OH)₂的化学性质时，对Ca(OH)₂溶液和Na₂CO₃溶液反应后溶液中溶质的成分进行探究。请你一同探究并回答下列问题：
【提出问题】：滤液中的溶质是什么物质？溶液呈中性。
【查阅资料】：①Ca(NO₃)₂溶液呈中性。   ②Ca(NO₃)₂ +Na₂CO₃= CaCO₃↓+2NaNO₃
【猜想假设】：甲同学认为：只含有NaOH；    乙同学认为：只含有NaOH  Ca(OH)₂；
丙同学认为：含有NaOH  Ca(OH)₂  Na₂CO₃； 你认为可能含有                       。
【分析讨论】：丁同学认为     同学的猜想肯定是不合理的，理由是                                  。
【实验设计】：请你设计一个简单的实验来验证你的猜想是正确的。

实验步骤	实验现象	实验结论
取滤液于试管中		猜想正确

甲同学也针对自己的猜想进行了如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
取滤液于试管中滴加少量的稀盐酸	无明显现象	猜想正确

你认为甲同学的实验结论是否正确               （填正确或不正确），理由是                         。
【反思拓展】：在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑
                                     。

厨房中有一包无标识的白色粉末，经初步认定可能是氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种。小明对白色粉末的成分进行了探究。
[查阅资料]碳酸钠俗称       、苏打，碳酸氢钠俗称小苏打，两者都属于      （选填“酸”、“碱”、“盐”)，都能溶于水，且水溶液都呈碱性。
[实验探究]小明取适量白色粉末，配制成溶液，按表中所示实验方案进行探究。

实验步骤	实验内容	实验现象	实验结论
1	取少量溶液，滴加无色酚酞溶液	溶液变红色	白色粉末肯定不是
2	取少量溶液，滴加稀盐酸
3	取少量溶液，滴加澄清石灰水	产生白色沉淀

（1）请完成表中空格。
（2）实验步骤2中可能发生反应的化学方程式为          (写出一个即可)。实验步骤3中白色沉淀的成分是                 （填写化学式）。
[实验反思]小明实验后发现上述实验方案并不能确定白色粉末的组成。经老师指导后，小明再取少量配制的溶液滴加氯化钙溶液，没有观察到明显现象，则该白色粉末是         。

随着人们对酒驾危害认识的加深，司法机关对于酒驾、醉驾的处罚将日趋加重。醉酒的原因是酒中含有的乙醇对人的神经系统有刺激作用。交警对呼气酒精检验的原理是：橙色的K₂Cr₂O₇酸性溶液遇乙醇会迅速变成蓝绿色。
白酒是乙醇的水溶液，酒中的乙醇在微生物作用下能被氧化成乙酸。小刚家有一瓶密封存放的白酒，他想知道该白酒的组成情况，于是进行如下实验探究：
【提出问题】该白酒中的溶质主要有哪些？
【查阅资料】材料一：乙醇（C₂H₅OH），俗称酒精，易溶于水，水溶液呈中性。在加热条件下，可以把氧化铜还原为单质铜。
材料二：乙酸（CH₃COOH），又名醋酸，易溶于水，具有酸的通性。
【提出猜想】猜想1：只有乙醇
猜想2：只有乙酸
猜想3：                                    
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量白酒于试管中，滴入几滴橙色的K2Cr2O7酸性溶液		猜想1成立
②

 
【实验反思】操作①能否改为“将加热后的表面有黑色氧化铜的铜丝插入盛有白酒的试管中”？        ，理由是                                     。

明矾[化学式为KAl(SO₄)₂·12H₂O]是一种常用的净水剂。小华同学为了探究明矾的净水原理，进行了如下实验探究：
【提出问题】明矾为什么能够净水？
【查阅资料】材料一：净水原理是，净水剂具有较大表面积或者净水剂粒子与水反应生成表面积较大的物质，把水中的细小漂浮颗粒吸附到表面，使其密度加大并下沉。
材料二：明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]在水溶液中可以解离出K⁺、Al³⁺、SO₄^2-。
【提出猜想】猜想1：K⁺能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想2：Al³⁺能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想3：SO₄^2-能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想4：K⁺、Al³⁺、SO₄^2-均能与水反应产生表面积较大的物质。
【完成实验】

实验 序号	水样（稍浑浊） 体积（mL）	实验操作	观测 时间	实验现象
①	20	向水样中加入KCl溶液	5分钟	仍浑浊
②	20	向水样中加入Na2SO4溶液	5分钟	仍浑浊
③	20	向水样中加入Al2(SO4)3溶液	5分钟	变澄清
④	20	向水样中加入AlCl3溶液	5分钟	变澄清

 
【得出结论】实验        证明SO₄^2-无净水作用，实验       证明K⁺无净水作用；
猜想    成立。
【交流反思】（1）小芳同学认为实验①和④是多余的，你           （填“支持”或“不支持”）她的观点，理由是                                                   。
（2）          （填“能”或“不能”）把实验③省去。
（3）小莉同学联想到自来水的生产过程中会用到活性炭去除水中异味，他认为活性炭的作用原理与明矾相同，你同意她的观点吗？[注意：若答对本小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。]
       （填“同意”或“不同意”），理由是                                            。

某化学兴趣小组根据以下图示进行模拟炼铁的实验，并对产物成分及含量进行探究。

【提出问题】无色气体A有哪些成分？黑色固体B可能是什么？
【查阅资料】（1）常温下，一氧化碳能与氯化钯(PdCl₂)溶液反应生成钯(不溶于水)、 二氯化碳和氯化氧。
（2）铁的氧化物都能与稀盐酸、稀硫酸反应，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【提出猜想】猜想1：无色气体A一定是C0₂，原因是       （用化学方程式表示）。
猜想2：黑色固体B全部是铁。
【交流与讨论】小华认为猜想1不一定正确，无色气体中除了CO₂外，可能含有CO。
【探究反思】（1）为验证小华的衍箍l，大家按以下图示进行实验，过程与现象如下：

①当X现象为        时，可以确定猜想1是错误的，写出产生该现象的化学方程式：                   。
②Ⅱ中无明显现象，但可以往Ⅱ中滴加足量        (填试剂名称或化学式)证明气体在Ⅱ中确实已发生了反应。
（2）为验证猜想2，大家称取7g黑色固体B，按以下图示进行实验探究，过程与现象如下：

①经过分析，大家确定猜想2是错误的，理由是                   。
②为了进一步确定黑色固体C的成分，你的方法是                   (写出实验操作、现象及结论)。
③实验结束后，称得红色固体的质量为6．4g，则黑色固体B中铁单质的质量分数为               。

(13分)某校化学兴趣小组用下图装置探究铁生锈的条件。

（1）气体发生装置的选择
A装置用双氧水和二氧化锰制取氧气，为了控制反应速率，得到平稳的氧气流，应选择下图中的      （填“甲”、“乙”或“丙”）装置，该反应的化学方程式为                        。

（2）铁生锈条件的探究
①上图C装置中浓硫酸的作用是             。
②打开K₁、K₂、K₃，通入氧气，检验氧气已充满整个装置的方法是             。
关闭K₁、K₂、K₃，2天后观察到：B处铁丝表面布满铁锈，D处铁丝依然光亮，E中铁丝表面有部分铁锈。
实验结论：铁生锈主要是铁与           和            发生反应。
③B、E处实验现象对比说明：影响铁生锈快慢的一种因素是               。

现欲探究一固体混合物Ａ的成分，已知其中可能含有NH₄Cl、Cu（OH）₂、BaSO₄、CaO、NH₄ NO₃五种物质中的两种或多种。按下图所示进行实验，出现的现象如图中所述（设过程中所有发生的反应均恰好完全反应）

试根据实验过程和发生的现象判断：
（1）常温下，气体B的水溶液显_________（填“酸性”“中性”“碱性”之一）。
（2）滤渣D的化学式是_________________。
（3）固体混合物A中，一定存在的物质是（写化学式）___________________________。
（4）滤液C中，一定大量存在的金属离子是（写离子符号）________________________。
（5）写出过程③中可能发生的一个化学方程式：                              。
（6）固体混合物A中还不能确定存在的物质是（写化学式）                   ，得出此结论的理由是                                                     。

实验室里有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体，某化学兴趣小组对其进行了如下探究。
（1）确定固体的成分。
【提出猜想】猜想Ⅰ：固体中只含碳酸钠；
猜想Ⅱ：固体中只含氢氧化钠；
猜想Ⅲ：固体中含有                 。
【进行实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量固体溶于水，加入        ；	产生白色沉淀	猜想Ⅲ成立
②将上述反应后的混合液过滤，取少量滤液，加入              。

（2）测定固体中碳酸钠的质量分数。
【查阅资料】二氧化碳几乎不溶于饱和碳酸氢钠溶液中。
【进行实验】取2g固体，在25℃、101kPa下用如图所示装置进行实验，步骤如下：

①连接好装置并检查气密性；
②装入药品，通过分液漏斗滴加足量稀硫酸后，关闭分液漏斗活塞；
③充分反应后，恢复至25℃、101kPa，量筒中液体的体积为220mL。
【实验分析】
①装置B中的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，原因是                        。
②充分反应后，装置A中残留的的二氧化碳对实验结果是否有明显影响？       （选填“有”或“没有”）。
③已知在25℃、101kPa下二氧化碳的密度为1.8g/L，则固体中碳酸钠的质量分数为          （结果保留至0.1%）。
（3）除去固体中的碳酸钠。
【进行实验】实验流程如下图：

【实验分析】该流程中发生反应的化学方程式为                              。
操作①、②、③均需用到的一种仪器是           。

实验室常用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳。化学兴趣小组的同学们想探究反应后废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答问题。
【提出问题】废液中的溶质是什么物质？
【作出猜想】玉素甫同学认为：废液中溶质只有氯化钙；
阿依古丽同学认为：废液中含有的溶质是氯化钙和氯化氢
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【实验与结论】
（1）请写出实验室制取二氧化碳反应的化学方程式。
【玉素甫同学做对比实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量废液于试管中，滴入无色酚酞溶液。	溶液无色	废液中溶质只有氯化钙 猜想正确
取少量氯化钙溶液于试管中，滴入无色酚酞溶液。	溶液无色

【实验评价】
（2）你认为玉素甫同学（填"能"或"不能"）证明他的猜想，理由是。
（3）如果你要证明阿依古丽同学的猜想是正确的，你选择（填字母：A．紫色石蕊试液 B．氢氧化钠溶液 C．稀盐酸）来代替酚酞试液，理由是。
（4）若实验证明了阿依古丽同学的猜想是正确的，向废液中加入过量的，反应完成后过滤就可得到只含氯化钙一种溶质的溶液。

为探究氢氧化钙溶液和稀盐酸反应所得溶液中溶质的成分，小鸣和同学们通过测定了反应后溶液的pH，得到了如图所示的pH曲线，请回答：

（1）由图可知该实验操作是将滴加到另一种溶液中；
（2）该反应的化学方程式为；
（3）实验过程中，小鸣取了a、b、c三处反应后的溶液于三个烧杯中，却忘了作标记，请你设计不同的方案（不再用测定pH的方法），探究三种样品分别属于哪处溶液。
【查阅资料】 $CaC{l}_2$溶液显中性， $CaC{l}_2+N{a}_{2}C{O}_3=CaC{O}_3\downarrow +2NaCl$。
【探究过程】
①分别取少量样品于三支试管中，加入酚酞试液，观察到其中一支试管内出现的现象。结论：该样品是a处溶液。
②为进一步确定b或c处溶液，又设计了以下方案：

实验步骤	实验现象	实验结论
另取余下样品少量于两支试管中，分别滴加足量的 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液。		该样品为b处溶液。
	该样品为c处溶液，并推知溶液中的阳离子有。

【反思评价】探究反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物之外，还要考虑。