初中化学探究题

为了解甲酸的分解产物，实验小组进行了以下探究：

【查阅资料】甲酸（HCOOH）的熔点为8.6℃，能分解生成两种物质。

【提出猜想】实验小组对甲酸的分解产物提出了猜想：

猜想1．H ₂和CO ₂；猜想2．CO和H ₂O。

【设计实验】20℃时，甲酸的状态为 　　；从图一装置中选择合适的装置 　　（填序号）对甲酸进行加热。为了加快分解速率，实验小组加入了催化剂，反应后将分解产物通入图二装置进行实验。

【实验预测】若猜想l成立，则D中的实验现象应为 　　。

【进行实验】实验中观察到C处瓶内出现大量水珠，F处玻璃管中出现的现象为 　　，甲酸分解的化学方程式为 　　。

【交流拓展】资料表明，不同条件下，甲酸的分解产物不同，猜想1和猜想2均能成立。据此小新对甲酸的分解产物又提出新猜想：猜想3．H ₂O和CO ₂；猜想4．CO和H ₂．经讨论认为无需进行实验就能确定猜想3和猜想4都错误，理由是 　　。

【2015年福建省厦门市】10分）黄铜矿（主要万分CuFeS₂）经初步处理后，所得溶液甲中的溶质为Fe₂(SO₄)₃、CuSO₄及H₂SO₄。某同学通过废铁屑与溶液甲反应，制取补血剂原料碳酸亚铁并回收铜。主要步骤如图7所示：

（1）Fe₂(SO₄)₃与铁反应的化学方程式：x Fe₂(SO₄)₃+ y Fe= z FeSO₄，其中x、y、z为化学计量数，z的值为_____________。
（2）步骤Ⅰ中，生成铜的化学方程式：__________________________。
（3）步骤Ⅰ中，废铁屑含有少量铁锈，对产物的成分没有影响，原因是__________________
__________________________________。
（4）步骤Ⅱ中加入一种可溶性可实现其转化，从复分解反应发生的条件分析，该试剂可以是________。
（5）步骤Ⅲ回收铜的方法为_______________________________________。

某化学课外活动小组在实验室配制石灰水时，因发现烧杯底部有固体未溶解，对熟石灰样品的主要成分进行了探究．请你参与讨论并完成实验报告．
【提出问题】针对该熟石灰样品的成分，同学们展开了讨论，小明认为溶解后剩余固体为变质后的难溶性物质，变质的化学方程式为                           。小华同学不同意他的判断，你认为小华同学的理由是                。
【进行猜想】猜想一：熟石灰样品成分是Ca（OH）₂；
猜想二：熟石灰样品成分是CaCO₃；
猜想三：你认为熟石灰样品成分还可能是                   。
【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想：

【拓展与应用】实验小组同学想测定样品中Ca（OH）₂的质量分数：称取上述0.5g样品，加足量水使之充分溶解，搅拌后过滤．
①甲组在实验室用pH试纸和配制好的10%盐酸溶液进行实验，实验数据记录见下表．（提示：氯化钙溶液呈中性）

加入盐酸溶液的质量/g	0	2.5	3.65	6
样品的pH	12	11	7	2

I．边滴加稀盐酸，边不断搅拌的目的是                   ；
II．样品中Ca（OH）₂的质量分数是多少？（写出计算过程，4分）
②乙组同学进行了数字化实验，由计算机描绘出了整个实验过程中溶液pH的变化图象如下图．则图中a点表示的含义是                                    ；
图中b点溶液中含有的溶质有         （填化学式），乙组同学要计算出样品中氢氧化钙的质量分数，除了要用到已有数据外，你认为还需要的数据是           。

请你完成对实验室制取二氧化碳的实验探究。

（1）选择药品。下表是对四组药品进行实验的记录：

组别	药品	实验现象
①	块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中
②	石灰石粉末和稀盐酸[来]	产生气泡速率很快
③	块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
④	碳酸钠粉末和稀盐酸	产生气泡速率很快

 
从制取和收集的角度分析，一般选择第        组药品（填字母序号，下同），该组药品发生反应的化学方程式为                                          。
（2）选择装置。选择               发生装置。
（3）制取气体。选择   装置收集二氧化碳，其验满方法是                     。
（4）气体检验。将生成的气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变红，确定该气体是二氧化碳。这种检验方法是否正确？若正确请说明理由，若不正确请写出正确的检验方法。                          。

分类是研究物质的一种重要方法，同类物质具有相似的化学性质。学习完二氧
化碳的性质后，某化学兴趣小组的同学发现氢氧化钾与氢氧化钙的组成相似，设计
实验探究二氧化碳能否与氢氧化钾发生反应。
（1）实验准备
查阅资料：通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳。
（2）实验过程
【方案一】同学们取少量氢氧化钾溶液于试管中，向该溶液中通入二氧化碳气体，无明显现象。得出结论：二氧化碳不能与氢氧化钾发生反应。有的同学提出该结论不正确，理由是_______________________。
【方案二】在老师的帮助下，同学们利用下面的装置，通过实验证明二氧化碳与氢氧化钾确实发生了化学反应。

A           B
分别取氢氧化钾和氢氧化钙溶液放入A、B中，
① 关闭K，通入二氧化碳，A、B中均无明显变化。B中盛放的溶液是_____。
② 打开K，继续通入二氧化碳。B中溶液变浑浊。B中反应的化学方程式为_____。
同学们依据上述实验现象，得出二氧化碳与氢氧化钾确实发生了化学反应。有同学
认为上述实验不足以证明二氧化碳和氢氧化钾发生了反应，其理由是_____。
③ 同学们用洗涤干净的上述装置重新实验，分别量取50 mL上述溶液放入A、B中，     
关闭K，通入约500 mL二氧化碳，A、B中均无明显变化。此实验可以说明二氧化碳和氢氧化钾发生了反应，其理由是_____。
（3）实验反思
通过上述实验说明，对于没有明显现象的化学反应，可以从      的角度证明反应的发生。

实验室常用下列装置研究气体的制取和性质，根据所学知识回答下列问题。   

(1)写出实验室制取氧气的一个化学方程式。利用该反应制取氧气发生装置应选(填字母，下同)。
(2)实验室制取二氧化碳应选择的气体发生装置是，若要得到干燥的二氧化碳，还需用到 $F$装置，则 $F$装置所盛试剂的名称是。
(3)一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易发生下列反应 $2NO+O_2=2N{O}_2$，则收集一氧化氮气体时应该选用的装置是。
(4)实验室里若将制得的二氧化碳气体通入盛有澄清石灰水的 $F$装置中，始终未出现浑浊现象，则可能的原因是。

【2015年湖北省黄冈市】王老师在某工厂废水处理池中提取一瓶含有AgNO₃、Cu(NO₃)₂和Al(NO₃)₃的工业废水样品带回实验室。静置，取上层清液，加入锌粉，充分反应后过滤，得到滤液甲和滤渣乙。请你和你的化学小组完成以下探究（不考虑杂质干扰）。
【提出问题】滤渣乙是什么？
【做出猜想】小明认为滤渣乙是银，小东认为滤渣乙是银和铜，小华认为滤渣乙是银、铜和铝，你认为滤渣乙还可能是______________。
【交流讨论】大家经过讨论后，认为小华的猜想错误，理由是_______________________。
【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分，请填写下列空白：

实验步骤	现象	结论
实验1：取滤渣乙加入盐酸	无气体产生	滤渣乙可能是___________
实验2：取滤液甲加入_____	无蓝色沉淀	滤渣乙一定是___________

【反思交流】通过交流，大家认为在滤液甲中加入稀盐酸，当观察到______________，也能得出实验1的结论。

某化学兴趣小组对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。请你参与他们的探究活动，并回答有关问题。
（实验探究）（1）方案一：某同学按下图所示的方法先向试管中加入约2mL NaOH溶液，再滴入几滴酚酞溶液，溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为        色，证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应。

①请指出上图操作中的错误                        。
②写出NaOH溶液与稀盐酸反应的化学方程式                         。
（2）方案二：

实验步骤	实验现象	结论
取2mL NaOH溶液于试管中，滴入 一定量的稀盐酸，振荡后加入镁条	若	稀盐酸过量
若没有明显现象	NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应

（实验反思）（3）方案一在滴入稀盐酸的过程中，若观察到曾有少量气泡出现，请分析产生气泡的原因可能是                        （写出一条即可）。
（4）有同学提出方案二不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，其原因是             。为此，还需要选择              （填一种试剂），再进行实验即可。
（拓展应用）（5）请举一例说明中和反应在生产生活中应用                 。

探究瓜子中二氧化硫的含量

有媒体报道：某品牌瓜子被查出二氧化硫残留量超标。为了测定购买的瓜子中二氧化硫的含量，小莉进行以下探究活动。

（1）查阅资料

①二氧化硫是无色气体，化学性质与二氧化碳相似，但能与氧气反应。

②二氧化硫可用作干果的防腐剂。我国食品添加剂标准规定，二氧化硫在干果中残留量≤0.4g/kg。

③在沸水浴加热的条件下，瓜子中的二氧化硫可以全部释放出来。

④氮气化学性质不活泼，一般条件下不和其它物质发生反应。

（2）实验 小莉利用如图所示装置进行实验。

①实验原理：乙装置用于吸收瓜子样品释放出的二氧化硫，碱溶液可选用 　　，发生反应的化学方程式为 　　；丙装置的作用是吸收氮气流带出的水蒸气，发生反应的化学方程式为 　　。

②实验步骤：

第一步：在U型管中放入瓜子样品500g，按图示连接好仪器，向其中通入氮气。

第二步：通入氮气一段时间后，称得乙、丙装置总质量为458.5g。

第三步：再次连接好仪器，持续通入氮气，同时向烧杯中加入沸水给瓜子加热，至二氧化硫释放完全。

第四步：实验结束后，称得乙、丙装置总质量为458.6g（假定实验中不产生其它与碱溶液及生石灰反应的气体）。

③实验结果：通过计算，该样品中二氧化硫的含量为 　　。

（3）交流

①在第一步中通入氮气的目的是 　　。在第三步中通入氮气的目的是 　　。

②实验过程中，为确保实验结果准确，下列措施正确的是 　　（填选项序号）。

A．碱溶液要过量

B．装置气密性要好

C．实验中不能直接给瓜子加热

D．瓜子样品必须干燥

③民以食为天，食以安为先，生活中下列做法正确的是 　　（填选项序号）。

A．含添加剂的食品，若符合国家标准可食用

B．以饮料代替饮用水

C．霉变的大米经过多次清洗后可食用

D．购买食品注意生产日期和保质期

④二氧化硫还可以与水反应，化学方程式是 　　。

根据下图回答问题。

（1）仪器a的名称是     。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为      ，所选用的收集装置是E或      （填字母序号，下同）。
（3）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为        ，所选用的发生装置是        。收集一瓶二氧化碳，将燃着的木条放在瓶口，若观察到________，说明瓶中已充满二氧化碳。

小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下：加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气。减压时，分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中，分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。

实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】

使用步骤	实验现象	化学方程式
取一只250mL的集气瓶，用排水法收集一瓶所带气体，然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中	木炭燃烧得更旺	化学方程式Ⅰ

 
表中，化学方程式Ⅰ是                                         。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不
能证明所收集气体为纯净氧气的原因是                                           。
实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如图所示装置，进行实验，并重复多次。

【实验记录】

实验操作	主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性		装置的气密性良好
②	加入药品，将装置连接固定
③	打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b	A中水进入到B中，B中水的体积为200mL。	收集200mL气体（由压强差引起的误差忽略不计）
④	用凸透镜聚光引燃白磷	燃烧，产生大量白烟
⑤	待白磷熄灭并冷却到室温， 打开止水夹	现象Ⅰ	小丽收集的气体不是纯净的氧气

 
表中，现象I是                                        。
白磷燃烧的化学方程式是                               。
【数据记录】

实验次序	1	2	3	4	5
B中剩余水体积/mL	100	42	39	41	38

 
【数据处理】在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去。
小丽所带气体中氧气的体积分数为            %。
【实验反思】
（1）这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于               （填“物理变化”或“化
学变化”）。
（2）导致第1组数据产生较大误差的可能原因是                                   。

【2015年湖南省娄底市】亮亮同学做镁条在空气中燃烧的实验时，发现镁条燃烧除生成白色固体（MgO）外，还有少量的淡黄色固体生成。这种淡黄色固体是什么呢？亮亮在老师的指导下进行有关实验探究。
【实验探究】将该淡黄色固体投入到盛有水的烧杯中。
【实验现象】在烧杯中产生白色沉淀，并有刺激性的氨味气体产生。
【教师指导】上述反应产生的白色沉淀为Mg（OH）₂，生成的气体为NH₃ ；反应过程中没有任何元素化合价的改变。
【问题解决】此淡黄色固体中肯定含有镁元素和              元素，判断的依据是           ；若该物质仅由两种元素组成，其化学式为             ，此物质与水反应的化学方程式为            。
【相关结论】空气中氮气（N₂）和氧气（O₂）的体积比约为             ，但镁条在空气中燃烧只生成少量的淡黄色固体，由此得出的一个结论是     

某化学学习小组的同学围绕“澄清石灰水与碳酸钠溶液的反应”展开了如下探究活动。（1）该反应的化学方程式为________________________________。
（2）反应后溶液中的溶质是什么？同学们一致认为有以下三种情况：
①氢氧化钠和氢氧化钙；②氢氧化钠和碳酸钠；③_______________。
（3）小新取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明情况_____（填序号）是不可能的。
为了进一步确定溶液的成分，同学们设计了如下实验方案：

实验步骤	现象	结论
		情况①正确

 
在同学们的合作下，他们顺利完成了探究任务。

化学实验室有一包白色粉末，可能由碳酸钡、氯化钾、硫酸钠、氯化钡、硫酸铜中的一种或几种组成，化学兴趣小组的同学对其成分进行了如下探究。

【提出问题】

该粉末的成分是什么？

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
步骤1：取适量粉末于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌，过滤	产生白色沉淀和无色溶液	原粉末中一定不含有
步骤2：取少量步骤1的白色沉淀于试管中，加入过量的	沉淀部分溶解，并产生气泡	白色沉淀 　 　；原粉末中一定含有

【实验分析】

（1）步骤1中生成白色沉淀反应的化学方程式为 　 　。

（2）步骤2中沉淀部分溶解反应的化学方程式为 　 　。

【反思评价】

小亮认为上述实验还不能确定氯化钾是否存在，因此继续进行了如下实验：取少量步骤1所得溶液于试管中，向其中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀生成。由此得出结论：原白色粉末中一定含有氯化钾。小明认为小亮的实验不能确定氯化钾的存在，理由是 　 　。

王军同学在阅读课外读物时得知工业上制得的纯碱中常含有一定量的NaHCO ₃，于是他从家中取来某纯碱样品，和同学们进行了如下探究活动。

【实验目的】探究该纯碱样品中是否含有NaHCO ₃。

【查阅资料】NaHCO ₃易溶于水，其水溶液呈碱性，受热易分解生成Na ₂CO ₃、CO ₂和H ₂O．NaHCO ₃属于 　　（填"酸"、"碱"或"盐"）类物质。

【实验设计】王军同学根据实验目的设计了如下两种方案：

方案1：取样，加适量水溶解，向所得溶液中滴加酚酞溶液，观察现象。

方案2：取样，将其加入如图所示实验装置的试管中，加热，观察装置B中的现象。

王强同学认为方案1不能达到实验目的，你认为他的理由是 　　。

【进行实验】按方案2进行实验时，观察到装置B内澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式是 　　。

【实验结论】上述实验现象说明该纯碱样品中 　　（填"含有"或"不含有"）NaHCO ₃。

【讨论交流】李娜同学想利用方案2中的装置来测定该纯碱样品中Na ₂CO ₃的含量，她提出需要充分吸收反应生成的CO ₂，为此，你认为装置B内最好盛装 　　溶液。

【拓展应用】欲除去Na ₂CO ₃固体中混有的NaHCO ₃，最简便的方法是 　　。