初中化学探究题

竹子是“有节、中空、四季常绿”的植物。同学们对竹子中的气体成分展开了探究，测定其成分。
（1）收集竹子中的气体。
小华提出：将一节竹子浸没在水中，在竹子上钻孔，用排水法收集气体。
小刚提出：可用注射器从竹子中抽取气体。
大家认为两人的想法都可行，于是分为A、B两组，在相同的条件下，A组采用小华的取气方法，B组采用小刚的取气方法，分别完成下面的实验。
（2）检验气体中是否含有二氧化碳气体。

实验步骤	实验现象	实验结论及解释
向所取气体中加入		有二氧化碳。

（3）测定氧气含量。
【查阅资料】红磷的着火点为240 ℃，白磷的着火点为40 ℃。
【设计实验】同学们设计了如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。

方案一                                方案二
【进行实验】按上述两个方案进行多次实验。
【反思与评价】
a．实验中磷的量必须______________，原因是                     。
b．两个方案的实验测定结果不同，测定结果比较准确的是方案_______________，原因是                。
c．经过A、B两组同学的实验，A组测得的含氧量总是大于B组的，你认为原因是                      。

天然气的主要成分是甲烷（CH₄），某学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与：
【提出问题】：甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】：含碳元素的物质完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；无水CuSO₄遇水变蓝。
【猜想与假设】：甲 CO₂  H₂O ；乙 CO  H₂O；
丙 NH₃  CO₂  H₂O；丁 CO₂  CO  H₂O 。
你认为     ①     同学的猜想是错误的，理由是           ②             。
【实验探究】：为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O₂中燃烧的产物依次通过下列装置：

（1）实验中用纯净O₂而不用空气的原因是                          。
（2）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中红色粉末变成黑色，由此推断        同学猜想成立。
【反思与交流】：为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是                   。

科学实验方案是根据特定实验目的而设计的。在学习了"酸能使紫色石蕊试液变色"的知识后，进一步了解到"盐酸能电离产生 $H^{+}$和 $C{l}^{-}$，氯化钠能电离产生 $N{a}^{+}$和 $C{l}^{-}$"。为深入研究某一问题，小科同学设计了如图所示的实验方案。请回答：

（1）往三支试管中分别滴入2滴紫色石蕊试液后，乙试管中的溶液将变为色；
（2）小科设计的实验方案研究的主要问题是。

某兴趣小组同学利用下图所示装置探究燃烧的条件。

【分析】（1）步骤①中白磷不燃烧的原因是                 。
（2）对比         （填实验步骤的序号）可知燃烧需要氧气。
【结论】通过对实验分析，小组同学得出可燃物燃烧的条件是需要氧气、              。

步骤	操作	现象
①	打开K1，关闭K2	无明显现象
②	打开K2，关闭K1
③	打开K2，关闭K1，将A中的液体滴入B中	C中有气泡冒出，白磷不燃烧
④	打开K1，关闭K2，将A中的液体滴入B中	D中有气泡冒出，白磷燃烧

【反思】（1）装置中的气球所起作用是                         。
（2）常言道“水火不相容”，但本实验步骤④中也观察到“水火相容”的奇观，其原因是                  。

在学习实验室制取二氧化碳时，小莉同学查阅资料发现不能用浓盐酸做反应物制取二氧化碳 ，因为浓盐酸具有较强挥发性，会导致收集到的二氧化碳不纯（含有氯化氢气体）；氯化氢气体溶于水就是盐酸（加热不易分解）。
【提出问题】氯化氢( HCl)气体显酸性吗？氯化氢气体的水溶液盐酸显酸性吗？
【进行实验】小莉同学根据二氧化碳与水反应的实验探究方法，用三朵紫色石蕊试剂染成的纸质干燥小花进行下图的三个实验：

【实验现象和结论】

	实验Ⅰ	实验Ⅱ	实验Ⅲ
现象	________________________	小花不变红	________________________
结论	水不显酸性	___________________	氯化氢溶于水形成盐酸显酸性

【实验反思】用石灰石和浓盐酸制取二氧化碳，将生成的气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变成______色，原因是___________________________，短时间加热该红色溶液，溶液颜色变化情况是______________________。

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。
【查阅资料】电石主要成分为碳化钙（CaC₂），它没有可燃性。
【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，通入                     ，有白色浑浊出现，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】某市一辆满载电石的货车遇大雨引发熊熊大火，其中的可燃物是________，且该反应放出大量热，使可燃物达到_______________。
【交流反思】通过上述实验可知，电石在保存和运输时的注意事项_         ___

某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止。为此，该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。
【实验一】选择合适浓度的硫酸
操作：在28℃时，用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表：

①稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为                   %。
【实验二】选择合适的反应温度
操作：往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表：

②在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为         ℃，在最合适反应温度时硫酸与大理石反应的化学方程式为                                                        。
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加                      操作，更有利于气体的制备。
④该研究小组为了研究                  对该反应速率的影响，进行了如下实验。

试管编号	A	B
试管内药品	1g块状大理石与5mL25%稀硫酸	1g粉末状大理石与5mL25%稀硫酸
现象和比较	有少量气泡	迅速产生较多气泡

根据上述实验研究，在以下硫酸和大理石反应的装置中，最佳选用           （填编号）。

下图是探究酒精灯灯焰结构及性质的实验示意图：

请写出图中所示灯焰各部分的名称：a          ，b          ，c          。

小华在家中做蜡烛燃烧的实验，他将短玻璃导管插入焰心，发现另一端也可以点燃。
（1）[提出问题]导管里一定有可燃性气体，气体成分可能会是什么呢？
（2）[猜想]
猜想一：可能是蜡烛不完全燃烧时产生的一氧化碳气体（该气体燃烧会产生蓝色火焰）。
猜想二：可能是蜡烛受热后产生的石蜡蒸气。
猜想三：                     。
（3）[设计实验方案]小华设计了一个简单的实验方案，来判断哪一种猜想是正确的：将长玻璃
导管插入焰心，在玻璃导管中间位置用冰袋进行冷敷，再在另一端进行点燃，观察现象。
（4）[现象与结论]
如果猜想一正确，现象应是                              。
如果猜想二正确，现象应是                              。
（5）[分析与评价]
猜想二观察到的现象一定能证明导出的就是蜡烛受热后产生的蒸气吗？                。理由是                    。

(本题共12分)“爆竹声中一岁除”燃放烟花爆竹是中华民族文化的重要组成部分，然而，近年灰我国许多大、中城市都对烟花爆竹实施了“禁放”或者“限放”，民族文化为什么受到限制，好奇心驱使小明，小强、小亮三位同学，他们决定对烟花爆竹进行展开实验探究。
【提出问题】烟花爆竹燃放时会产生什么气体？
【查阅资料】1.我国传统的黑火药的标准配方为：硝酸钾75％ 、硫磺l0％ 、木炭l5％，因为黑火药中的硫磺成分具有着火温度低、燃速快等性质，因而使黑火药容易点火，使得在生产过程中硫的使用量过大。
2.CO₂和SO₂均能使石灰水变浑浊；
【猜想】烟花爆竹燃放时会产生CO₂和SO₂

【实验过程】他们设计的实验探究过程如右图
实验开始前应先检查             ，再点燃酒精灯，已知2处为从爆竹中取出的少量的火药，根据实验设计要求应当还要用到       色的高锰酸钾溶液和石灰水，则3中应放的是               ，4中应放的是          ，若猜想正确， 4中发生反应的化学方程式是                   。结果证明原猜想正确。
【实验反思】
1、装置中气球的作用是                                          ，
2、已知 硬质玻璃管中发生的反应有S ＋2KNO₃＋3C ＝＝＝ 3CO₂ ＋N₂  + X ，则X的化学式为         。该玻璃管中还发生的反应                   （写化学方程式）搞清烟花爆竹的基本原理和实验中产生的气体之后，该兴趣小组又利用春节期间测定市区某烟花爆竹集中燃放点处二氧化硫的含量
【查阅资料】1、可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO₂含量，反应方程式是：
SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI。
【测定装置】：甲同学设计了如下图所示的实验装置：
【测定步骤】：
(一) 配制一定浓度的稀碘溶液

（二）、二氧化硫含量的测定
(1)将一定浓度、一定质量的稀碘溶液放于洗气瓶中，并滴入几滴稀淀粉溶液，此时洗瓶中溶液的颜色为蓝色。（淀粉遇碘单质呈蓝色）
(2)3位同学分别设计好的装置来到燃放点，打开a, 关闭b用注射器抽取100 mL燃放点空气。再关闭a，打开b，再缓缓推动注射器，将气体全部推入滴有淀粉的碘水溶液中，重复上述操作多次，直到溶液刚好变成无色，记录抽气的次数。
（3）3位同学使溶液刚好变成无色时抽气的次数分别为50、60、65次，      次的最接近真实值，另两位同学不准确的原因为                            
（4）最终我们通过计算可以确定燃放点的二氧化硫含量是否超标。
【测定反思】
1．小明经过思考后认为在测定时可将右图所示的多孔球泡放入洗气瓶中，你认为加此仪器的好处是　　　　　　　　　　　　　　　　。

2．小强同学认为：实验方案需要抽气的次数太多，操作麻烦。与小亮讨论后，决定对设计的实验加以调整，以减少抽气的次数，他们调整的方案可能是                                                。
3．三位同学经过对烟花爆竹的研究，明白了国家“禁放”的和“限放”的原因，你认为原因的是      
A 减少噪声污染  B 减少固体废弃物污染 C 减少大气污染  D 减少粉尘污染

化学是以实验为基础的自然科学，下图所示为实验室常用的实验装置：

据此回答：
（1）实验室若用A装置制取氧气，写出反应的化学方程式。
（2）实验室通常用石灰石和稀盐酸反应制取 $C{O}_2$，所需要的装置组合是（填装置序号）；也可以用碳酸氢钠（ $NaHC{O}_3$）固体加热分解（产物为碳酸钠、二氧化碳和水）来制取，该反应的化学方程式为。
（3）F装置可用来测量生成的 $C{O}_2$气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的
是。
（4）实验室若检验 $C{O}_2$应选择装置，其反应的化学方程式为。

用固体草酸(化学式为H₂C₂O₄·2H₂O)可以制取CO(CO难溶于水)，其反应方程式为：H₂C₂O₄·2H₂O △ CO↑＋CO₂↑＋3H₂O。
（1）若要制得纯净干燥的CO，可将产生的气体通过下图中的两个装置，其导管口的连接顺序是        ；所盛药品依次是        、        。

（2）右图所示装置用于获得均匀稳定气流。下列对其原理分析正确的是     （填数字序号）。

①该装置也可用作暂时储存少量气体的储气装置
②纯净的一氧化碳气体通过该装置纯度不会受影响
③实验中的HCl气体需要稳流，可直接将该装置连入实验中
④当两活塞的开启大小一致时，从Y 端流出气流的大小受装置中两液面差的影响。
⑤打开活塞时，由X端进入的不稳定气流靠漏斗内液面的升降调整压强大小而被缓冲

实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。

（1）写出图中标号仪器的名称：①_______________   ②_______________
（2）向气体发生装置内加入药品前，应该进行的操作是                。
（3）实验室用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气的文字表达式为                  ，应选用的发生装置为       ，收集装置为      。
（4）实验室用氯化铵和熟石灰固体加热来制取氨气，应选用的发生装置为            ，只能用装置C收集，而不能用D或E收集，则推测氨气具有的物理性质为         。

如图所示装置可以验证某混合气体(无色无味)是否含有CO₂和CO。

请回答下列问题:
(1)A装置中的试剂是(写名称,下同)           ,B装置中的试剂是         ;
(2)证明原混合气体中CO₂存在的实验现象是                   ；证明原混合气体中CO存在的实验现象是            ；
(3)如果没有B装置,对实验结果有何影响?

同学们探究“影响实验室用过氧化氢溶液制取氧气反应速率的因素”，过程如下：
（1）对已有化学知识和生活经验的思考：

化学知识和生活经验	思考
木炭在氧气中燃烧比在空气中更旺	双氧水的浓度可能会影响生成氧气的快慢
夏天，将食品放在冰箱里不容易腐烂	（8）

（2）根据上述思考设计了如下实验：

组别	温度	二氧化锰的质量	双氧水的浓度和体积	观察产生气泡的速率
1	室温	0．5g	5%、50 mL	反应平稳，有大量气泡产生
2	加热	0．5g	w%、50 mL	气泡急速产生，并产生大量白雾
3	室温	0．5g	30%、50 mL	气泡呈爆发式产生，并带出反应液

① 实验2中双氧水的浓度（w %）以  （9）   为宜。
② 通过比较   （10）     两组实验，可③以得到“浓度越大，化学反应越快”的结论。
③ 实验结论：第  （11）   组方案比较适合在实验室制取氧气。
④ 通过分析思考，影响化学反应速率的因素可能还有   （12）    。（写出一条）