初中化学探究题

硼（ $B$）是制造火箭耐热合金的原料。镁还原法生产硼的主要工艺流程如图。

（1）脱水炉中，硼酸发生分解反应，配平该反应的化学方程式。

＿＿＿＿＿＿＿ $H_{3}B{O}_3$ $1B_2{O}_3$+＿＿＿＿＿＿＿ $H_{2}O$

（2）还原炉中，发生反应的基本反应类型为 ＿＿＿＿＿＿＿。

（3）酸煮罐中，加入盐酸的目的是 ＿＿＿＿＿＿＿。

如图是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题。（友情提示：以下
所选装置均填装置标号）

（1）写出序号为①②③的仪器名称：①           ；②            ；③               。
（2）写出你知道的化学实验中可选用装置C制取气体的文字表达式               ；
①该装置中试管口要略向下倾斜目的是                             ；
②收集所得气体可选用的一种装置是                 。
③如何检验收集的气体是氧气？                                                   。
④若收集一瓶氧气，供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选用气体的收集装置中的                ，
理由是：                                      
⑤若用A装置和B装置制氧气，最好选择A装置理由：                        
（3）某学校化学兴趣小组在研究“带火星木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中，采取了以下实验步骤：
①取5只250mL集气瓶，分别装入25mL、50mL、75mL、100mL、125mL的水，并用毛玻璃片盖住，依次编号为1、2、3、4、5；
②用分解过氧化氢（H₂O₂）的方法制取氧气，用制取的氧气通过排水法将上述1～5号瓶中的水排去；
③将带火星的木条依次插入1～5号瓶中，把观察到现象和计算数据，填入下表。

集气瓶标号	1	2	3	4	5
集气瓶中氧气的体积分数	28．9％	36．8％	44．7％	52．6％	60．5％
带火星木条的状况	微亮	亮	很亮	复燃	复燃

试回答下列问题：
①实验室中采用分解过氧化氢（H₂O₂）的方法制取氧气，可采用的发生装置是（填标号）           ，理由是                          。其反应的文字表达式是                       ，该反应所属的基本反应类型是                    。
②根据以上实验事实，下列说法中正确的是          （填写相应的标号）。
A．只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃
B．集气瓶中氧气的体积分数≥52．6％时，带火星的木条就能复燃
C．只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃
③上述实验表明：物质燃烧的程度与氧气的浓度有关，氧气浓度越大，燃烧越剧烈。请你再举一例，将实验内容和实验现象填写在下表中：

实验内容	实验现象	实验结论
		氧气浓度越大，燃烧越剧烈

 
（4）实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为上图中最适合制取乙炔气体的发生装置是               ；如果用图所示装置收集乙炔，气体应从             （填“a”或“b”）端管口通入。

今天又是化学实验室开放日,老师拿出两瓶无标签的试剂,分别是固体和液体,他取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无色气体。我们对此气体展开了一系列探究：
Ⅰ　探究此气体是什么物质？验证它的实验方案如下：

猜想与假设	实验步骤	现象及结论
此气体可能是

(1)产生此气体的化学方程式可能是                          。
(2)我想制取该气体，采用的发生装置可选取下图中的            (填序号).


(3)左图是收集该气体的装置，气体由       端（填“a”或“b”）导入。
Ⅱ　我猜想此无色气体还可能是另外一种气体___________(填化学式)

白色粉笔是一种常用的教学用品，已知某品牌白色粉笔的主要成分中是含有钙元素的一种盐。某化学兴趣小组的同学一起探究该粉笔的组成。
【提出问题】白色粉笔的主要成分是什么?
【作出猜想】①碳酸钙；②硫酸钙；③硝酸钙。
【查阅资料】硝酸钙易溶于水；硫酸钙微溶于水；硫酸钡不溶于水，也不溶于稀硝酸。
【实验探究】（1）小军取一段白色粉笔（约1g），在研钵中研成粉末，倒入大烧杯中，加入100毫升蒸馏水，充分搅拌，静置，发现烧杯底部有较多的白色固体未溶解。说明猜想        不成立；
（2）小军将烧杯中的物质过滤,然后取少量滤渣于试管中，并滴加稀盐酸，看到         的现象，证明猜想①不成立；
（3）小兵取少量滤液于试管中，滴加Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，有白色不溶物产生，发生反应的化学方程式为                       ；
【实验结论】根据上述探究中的实验现象，请你写出该粉笔主要成分的化学式为     ；
【继续探究】为防止小兵的实验废液污染环境，小天对其反应后的滤液成份进行探究，请你帮助他完成实验报告：

实验操作	实验现象	实验结论
		滤液中含有硝酸钙、硝酸和硫酸钙

 

下面是对铁的锈蚀条件的探究。因通常实验中铁生锈所需要时间较长，某实验小组设计了如图所示的改进实验。

(1)检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的旋塞，将C导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置，说明气密性良好的现象是___________________。
(2)反应开始后，甲装置中的反应现象：_______________________，MnO₂的作用：__________________。
(3)4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮，A、B处实验现象对比，可得出铁生锈与____________有关；B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是________________________。

小明在学习了空气的相关知识后，对自家地下车库里的空气产生了兴趣，想要探究一下其中的氧气含量与课本上的数据是否一致。
（1）小明可以找到的器具有：瓶子、注射器、塑料袋、细绳、玻璃片、气球、小刀等。请你选取其中合适的工具帮他设计两种取样方案。
方案1：                                                            
方案2：                                                            
（2）假设你已经帮助小明取回了一集气瓶的空气样品，现需将其转移到集气瓶B中储存起来以备测定。现有如下装置，请你帮他设计一个转移气体的方案                      。

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：检验三种饮品中Vc含量的顺序。
【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三只试管中逐滴滴加果味饮料、苹果汁和梨汁，边滴边振荡，直至高锰酸钾溶液褪色。
【实验数据】

	果味饮料	苹果汁	梨汁
滴加的滴数	40	10	20

 
【实验结论】分析数据可知，三种饮品中Vc含量由高到低的顺序是                    ，依据是                 (各液体密度上的差别和每一滴的体积差别忽略不计)。
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】请你用新鲜的黄瓜和放置一周的黄瓜、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】化学实验需要控制变量。下列情况会影响到测定结果的是        。
A. 试管的大小不同
B. 量取的被测物质的体积不同
C. 每次实验所用的果汁颜色不同
D. 没有用同一规格胶头滴管滴加

京京在做金属与盐溶液的实验时,意外发现铝放入硫酸铜溶液后产生了无色无味气体,于是对此进行探究。
【提出猜想】①欢欢认为该气体可能是氧气②迎迎认为该气体可能是氢气③晶晶认为该气体可能是二氧化硫。欢欢认为晶晶的猜想错误，理由是                   。
【进行探究】

实验操作	实验现象	结论
①__________________________	木条不复燃	欢欢猜想不成立
②用尖嘴导管将气体导出并引燃，同时在上方放一块干冷的玻璃片		迎迎猜想成立

【反思与探究】铝为什么能与硫酸铜溶液反应产生该气体?京京思考除与水有关外，还与什么粒子有关呢？资料表明硫酸铜在水中会产生铜离子和硫酸根离子。为此京京又进行以下实验：

实验操作	实验现象	实验结论
把铝丝放入20%的Na2SO4溶液	无气泡产生
	有气泡产生	产生气泡与铜离子有关

由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有           物质。

化学是一门以实验为基础的自然科学，下图所示实验是我们所熟悉的。

甲                          乙                          丙
（1）图甲所示实验用于测定空气中氧气的体积分数。红磷在空气中燃烧的化学方程式是                    。关于该实验的下列说法中，正确的是        （填字母序号）。

A．实验时红磷一定要足量

B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管

C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹

D．最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积

E．该实验必须检查装置的气密性
（2） 同学们用乙所示实验探究化学反应前后物质的质量关系。如果a、b分别是铁钉和硫酸铜溶液，与分别是锌和稀盐酸(已知：Fe+CuSO₄ FeSO₄+Cu  Zn+2HClZnCl₂+H₂↑)，测定结果不同的原因是                                  。
（3）如图丙所示，某化学课外小组将紫色石蕊试液浸泡并晾干的紫色纸人，进行以下实验：
①左右两袖分别用毛笔涂上稀醋酸和稀盐酸，可观察到两袖均变红色；
②将“c”裤腿涂上蒸馏水；
③将纸人放入盛有干燥二氧化碳气体的集气瓶中；
④将纸人取出用热宝加热。
回答下列问题：
Ⅰ. 解释步骤③中“c”裤腿呈红色的原因                  （用化学方程式表示）。
Ⅱ. 步骤④中未看到两袖有明显变化，你认为其他部位可能观察到的现象及原因是      。

为制取并收集一瓶干燥的CO2气体，某课外研究小组向实验教师领取了下列仪器和药品：

（1）写出编号仪器的名称①_____________；⑥_______________。要完成该实验，他们还必须向实验老师领取的仪器有镊子和___________。
（2）实验室制取时CO2发生反应的化学方程式为_________________________________。
（3）收集CO2时，他们如何检验已CO2收集满？_________________________________；
（4）实验室制取气体要选择适当反应物。我们知道实验室制取大量CO2气体不能用浓盐酸，因为_______________________；也不能用稀硫酸，因为______________________。
（5）他们对实验室制取CO2的实验条件展开了进一步的探究，做了如下四个对比实验：
①取m g块状大理石与足量的溶质质量分数为5%的盐酸反应；
②取m g块状大理石与足量的溶质质量分数为10%的盐酸反应。
实验现象：产生气泡的快慢顺序为②>①
实验结论：影响大理石和盐酸反应快慢的因素有_______________________________。

氢氧化钠、氢氧化钙都是实验室常用的碱。
（1）要鉴别氢氧化钠稀溶液和饱和氢氧化钙溶液，下列方法不能够达到目的的是______（填序号）。

A．分别滴加碳酸钠溶液

B．分别通入二氧化碳

C．分别滴加稀盐酸

D．分别加热原溶液至80℃

（2）同学们将饱和氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液混合，过滤得到滤渣和滤液。同时对滤液中溶质的成分进行了进一步探究：
【猜想与假设】甲同学认为：可能是NaOH、Na₂CO₃、Ca(OH)₂；
乙同学认为：可能是NaOH、Na₂CO₃；
丙同学认为：可能是NaOH、Ca(OH)₂；
丁同学认为：可能是______________（填化学式）。
【交流与评价】经过讨论，大家一致认为_______同学的猜想不合理。理由是_____________。
【实验与探究】（1）乙同学取原滤液，向其中倾倒足量的稀盐酸，观察到有大量气泡产生，于是得出该滤液中溶质是NaOH、Na₂CO₃的结论，证实了自己的猜想。
（2）丙同学取原滤液向其中通入足量的CO₂，溶液____________现象（填“有”或“没有”），据此否定了自己的猜想。
（3）丁同学为了验证乙同学结论也取原滤液向其中滴加了少量稀盐酸，却发现无气泡产生。
【解释与结论】大家经过分析找出了丁同学所用试剂与乙同学相同，却没有看到气泡的原因。你认为可能的原因是__________________。

小红同学将氢氧化钠和氢氧化钙的溶液分别加入试管A、B中，进行了如图所示的三组实验。根据实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ逐步完成下列问题：

（1）小红设计的实验Ⅰ，证明酸和碱能发生中反应，写出稀盐酸和氢氧化钙溶液发生的化学方程式 　　。

（2）实验Ⅱ中，针对反应现象，可总结出碱溶液的化学通性之一是 　　。

（3）实验Ⅲ，B中有白色沉淀生成，A中无现象。为确定通入CO ₂后A中溶质的成分，小红进行了如下探究：

【提出猜想】

猜想a。溶质只有氢氧化钠

猜想b。溶质只有碳酸钠

猜想c。溶质有氢氧化钠和碳酸钠

【实验与结论】

实验操作	实验现象	结论
①取A中溶液少量于试管中，逐滴滴加澄清石灰水	产生白色沉淀	猜想c成立
②待①中反应恰好完全时静置，取上层清液少许于试管中，滴加几滴酚酞溶液	溶液呈红色

【反思与评价】

教师评价小红得出的结论不正确，因为猜想 　　（选填"a"或"b"）也有相同的现象。如果要验证"猜想c"成立，需将上述实验中的 　　换成 　　溶液。

为了对浓硫酸腐蚀性有个深刻的认识，化学活动小组进行了下列实验探究。请你也将活动记录补充完整。
实验题目：浓硫酸的腐蚀性实验探究
【实验用品】浓硫酸、小木条、玻璃片

实验步骤	实验现象	结论
（1）	（2）	浓硫酸有强烈的腐蚀性，使用时应十分小心。

【反思与交流】化工厂生产的硫酸是浓硫酸，实际应用需要各种浓度的稀硫酸，稀释时应正确操作。如在实验室稀释浓硫酸时，应先向烧杯中加入适量的______________，再沿烧杯内壁缓缓加入______________________，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。如果不慎将浓硫酸沾在皮肤上，应____________________。

美美同学在开展研究性学习时，做了一个有关物质溶解和物质发生化学反应过程中能量变化的探究实验，装置如下图所示。小试管A、B中分别盛有两种不用的无色液体，U型管内均为品红溶液。

（1）若试管A中的无色液体是水，向试管A中加入适量烧碱，则U型管的a、b两端液面的变化是：b端液面______________（填“升高”、“降低”或“不变”，）产生此现象的原因是___________________。
（2）若试管B中的无色液体是稀硫酸，向B试管中加入镁条，看到试管中产生大量无色气泡，且U型管a、b两端液面的变化与（1）相同，则产生此现象原因是__________。
（3）通过本实验的探究，再结合所学知识，我们可以得出结论是____________________。

现有失去标签的三瓶无色液体，分别是澄清石灰水、稀硫酸和蒸馏水，请用一种试剂一次将三瓶物质鉴别出来。
（1）写出两种鉴别的方法（只写试剂名称）_____________、____________。
（2）简述其中的一种鉴别方法（包括步骤、现象及结论）。