初中化学探究题

某学习小组的同学对过氧化氢分解进行探究。

Ⅰ．【探究一】影响过氧化氢分解快慢的因素

分别取5mL H₂O₂溶液进行实验，测定产生4mL O₂所需时间，实验结果记录如下：

实验序号	H2O2溶液的溶质质量分数%	温度℃	MnO2粉末用量/g	反应时间
①	30	35	0	t1
②	30	55	0	t2
③	5	20	0.1	3s
④	15	20	0.1	1s

（1）对比①②可知，其他条件相同时，温度越高，过氧化氢分解越快，则t₁　　t₂（填“＞”“＝”“＜”）

（2）能说明过氧化氢分解快慢与溶质质量分数有关的实验是　　（填实验序号），合理的结论是　　。

【交流探讨】MnO₂属于金属氧化物，其它金属氧化物能否起到类似MnO₂的催化作用？

Ⅱ、【探究二】探究Fe₂O₃是否对过氧化氢分解起催化作用

	操作步骤	实验情况记录	结论
①		A试管上方带火星的木条未复燃 B中出现气泡快，带火星的木条复燃	Fe2O3　　（填“不影响”、“减慢”或“加快”）过氧化氢分解
②	将B试管中的混合物过滤，把滤渣烘干、　　。	固体质量0.2g	Fe2O3质量未变
③		C试管上方带火星的木条　　， D试管中溶液变成 　　色	Fe2O3可作过氧化氢分解的催化剂

【得出结论】过氧化氢分解快慢受温度、浓度、催化剂等因素影响。

某化学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一定量稀盐酸后，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。

【提出问题】烧杯内溶液中的溶质是什么？

【进行猜想】猜想一：CaCl₂、Ca（OH）₂和HCl；

猜想二：CaCl₂和Ca（OH）₂

猜想三：CaCl₂；

猜想四：CaCl₂和HCl

同学们认为猜想一肯定不成立，原因是①　　（写反应的化学方程式）；

【查阅资料】氯化钙溶液呈中性

【进行实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几 滴酚酞试液，振荡。	②	猜想二不成立
取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量。	③	猜想三不成立， 猜想四成立

【实验反思】

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反应物是否有剩余。

某项目学习小组进行了如下探究。

【查阅资料】

电导率越大，溶液导电性越强，离子浓度越大。

鸡蛋壳主要成分是CaCO₃，其它成分对实验影响忽略不计。

鸡蛋壳与牙齿和含氟牙膏反应的化学原理相似。

【实验一】鸡蛋沉浮

将一个新鲜的鸡蛋放在盛有足量稀盐酸的烧杯中，可观察到鸡蛋一边冒气泡一边沉到底，一会儿又慢慢上浮，到接近液面时又下沉。

（1）冒气泡的原因　　（化学方程式表示）。

（2）接近液面时又下沉的原因　　。

【实验二】鸡蛋壳溶解

在烧杯中加入蒸馏水，插入电导率传感器，加入蛋壳粉，搅拌，测得电导率随时间的变化如图1。

（3）搅拌的目的是　　。

（4）图1中，a﹣b段电导率变化的原因　　。b﹣c段电导率基本不变的原因　　。

【实验三】鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿

（5）查资料知，含氟牙膏（含氟成分为NaF）与蛋壳反应在表面生成氟化钙保护层。反应的化学方程式为　　。

（6）先检查图2装置气密性，方法是　　。再称取0.50g“牙膏处理过的蛋壳（用牙膏浆液浸泡、洗涤、晾干）”于锥形瓶中，用注射器抽取20mL3.5%的盐酸（模拟形成龋齿的酸环境），连接好装置，打开开关，将盐酸快速压人锥形瓶，关闭开关，测得压强随时间的变化如图3所示。用“未用牙膏处理的蛋壳”重复上述实验。

（7）图3中x﹣y段压强增大的主要原因　　。

（8）根据实验三的数据分析，含氟牙膏　　（填“能”或“不能”）预防龋齿，理由是　　。

小明在实验室发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分进行实验探究。

【查阅资料】：①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是 　　。

②K ₂CO ₃溶液呈碱性，CaCl ₂溶液，KCl溶液呈中性。

【猜想假设】：假设I：只含KOH；假设II：含KOH和K ₂CO ₃；假设III：只含K ₂CO ₃。

【进行实验】

实验操作步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸	有气泡 产生	假设 　　不正确
（2）另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的CaCl 2溶液，振荡，静置		猜想II正确
（3）取②中上层清液，滴加无色的酚酞试液

【拓展应用】：完全变质的KOH也有利用价值，从K ₂CO ₃的组成或性质看，K ₂CO ₃在农业上的用途是 　　（填一种即可）。

某研究小组对自动充气气球（示意图如图1）进行下列探究。

[查阅资料]该气球充气原理是：通过挤破液体包，使液体与白色粉末接触产生二氧化碳气体，实现气球自动充气。

（1）为检验气体是二氧化碳，可选用　　（填试剂名称）。

探究一：液体包内溶液酸碱性的探究

（2）室温时，用pH试纸测得溶液的pH＝3，则该溶液呈　　性。

探究二：白色粉末成分的探究

[猜想与假设]甲同学认为是碳酸钙；乙同学认为是碳酸钠；丙同学认为是碳酸氢钠。

[设计并进行实验]

（3）将少量白色粉末放入水中搅拌，固体全部溶解，说明甲同学的猜想　　（填“正确”或“不正确”）、

（4）室温时，分别向盛有碳酸氢钠、碳酸钠和白色粉末样品的锥形瓶中注入等体积、足量的10%盐酸（装置如图2），记录如表：

实验编号	锥形瓶内物质		最终得到CO2体积/mL
	名称	质量/g
①	碳酸氢钠	0.10	V1
②	碳酸钠	0.10	V2
③	白色粉末	x	V1

实验①的化学方程式为　　；表中x＝　　；V₁　　V₂（填“＞”、“＜”或“＝”）、

[分析并得出结论]

（5）白色粉末是　　。

实验室一瓶久置的氢氧化钠溶液可能发生了变质（若发生变质，变质结果是生成了Na₂CO₃）。现对该瓶氢氧化钠溶液进行分析检测。

[猜测溶质]猜测一：溶液中溶质只有NaOH；

猜测二：溶液中溶质只有Na₂CO₃；

猜测三：溶液中溶质　　。

[查阅资料]①溶液能使无色酚酞变红，则该溶液可能是碱溶液或碱性溶液。

②Na₂CO₃溶液能使pH试纸变蓝，BaCl₂溶液则不能使pH试纸变色。

[实验设计]

[实验结论]

根据实验方案一，你得出的结论是：溶液中的溶质一定有　　，可排除猜测　　。

根据实验方案二，你认为该瓶溶液中的溶质是　　。

[讨论]

（1）实验方案一不能准确确定溶质一定含有NaOH的原因是　　。

（2）实验室为防止NaOH溶液变质，你的措施是　　。（答一点即可）

馒头、面包等发面食品的一个特点是面团中有许多小孔，他们使发面食品松软可口。小明学习相关化学知识后，将家里制作馒头用的白色粉末带到实验室与兴趣小组的同学一起进行探究。

【初步探究】取少量白色粉末于试管中，加适量水，测得溶液的 pH＞7，说明溶液呈 　　性。

【提出问题】白色粉末成分是什么？

【查阅资料】

（1）碳酸钠、碳酸氢钠都可用于制作发面食品。

（2）碳酸氢钠不稳定，受热易分解生成二氧化碳和水等； 碳酸钠很稳定。

【猜想与假设】

猜想Ⅰ：碳酸钠

猜想Ⅱ：碳酸氢钠

【实验探究】甲乙兴趣小组设计不同实验方案进行探究。

甲组方案：如图1，取适量白色粉末于试管中，将导管伸入澄清石灰水，加热，澄清石灰水变浑浊，猜想Ⅱ正确。写出装置B中反应的化学方程式 　　。

乙组方案：用如图2所示装置作为反应容器，准确测量生成气体的体积以判断白色粉末的成分。

分别向盛有碳酸钠、碳酸氢钠和白色粉末的锥形瓶中，注入等体积、等浓度的足量的稀盐酸，记录如表：

实验编号	锥形瓶内物质[来源		最终得到 CO 2体积/mL
	名称	质量/g
①	碳酸钠	a	V 1
②	碳酸氢钠	a	V 2
③	白色粉末	m	V 3

实验①的化学反应方程式为 　　； 表中 m＝ 　　g； 根据上表中数据分析，猜想Ⅱ正确，判断的依据是 　　。

【反思应用】

（1）甲组方案中，无法判断白色粉末是否为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；乙组方案可以判断，如果是两者的混合物，应该满足的条件是 　　。

（2）家中制作馒头、面包时，将面粉发酵（产生有机酸），再加入适量的碳酸氢钠，可以使馒头、面包松软。原因是 　　。

某化学兴趣小组的同学利用如图装置制取收集一瓶二氧化碳气体，请和他们一起完 成以下实验探究。

（1）写出标号①的仪器名称　　。

（2）实验室制取一瓶二氧化碳气体，应选用的收集装置为　　（填序号），反应的化学方程式为　　。

（3）化学兴趣小组的同学对反应后废液中溶质的成分进行进一步探究。

【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？

【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。

【猜想与假设】猜想①：废液中的溶质只有氯化钙； 猜想②：废液中的溶质是氯化钙和　

　（填化学式）。

【设计并进行实验】

I．为验证上面两种猜想哪种正确，甲小组的同学从下面A～E五种药品中选择合适的一种进行实验，证明了猜想②是正确的。他们选择的药品不可能是　　。A．紫色石蕊试液 B．无色酚酞试液 C．锌粒 D．氧化铁粉末 E．氢氧化钠溶液

Ⅱ．乙小组用一种钠盐溶液进行实验，也证明了猜想②是正确的，请完成下面的实验报告。

实验操作	实验现象	实验结论
取少量反应后的废液于试管中，加入足量　　（填化学式）溶液，振荡。		猜想②正确

【探究反思】：实验产生的污染深受人们重视，我们要利用恰当的方法对废液进行处理，实行无害化排放，从源头上消除对环境的污染。

仔细阅读下面的探究实验信息，回答相关问题。

Ⅰ．【实验目的】探究溶解过程中，溶液温度的变化情况。

Ⅱ．【查阅资料】

（1）物质溶解于水的过程包括吸收热量（Q_吸）的扩散过程和放出热量（Q_放）的水合过程。

（2）实验条件下，水的凝固点为0℃、沸点为100℃。

Ⅲ．【提出猜想】物质溶解过程中，溶液的温度可能升高或降低或不变。

Ⅳ．【实验探究】某探究小组的同学设计了如图所示的两种方案。在图2所示方案中，每次加入物质b之前均使用温度计控制热水温度，使之保持在99℃。

Ⅴ．【实验结论】

（1）图1所示实验中，若加入物质a后，发现玻璃片与烧杯底部之间的水结冰，说明溶液的温度　（填“升高”或“降低”或“不变”，下同）。

（2）图2所示实验中，若加入物质b后，热水会突然沸腾，说明溶液的温度　　。

Ⅵ．【拓展实验】按照图3所示进行实验。若物质c为NaOH，则U型管内的左边液面将　

　（填“高于”或“低于”或“等于”）右边液面；若U型管内的液面位置变化与之相反，则物质c为　　（填序号）。

①CaO   ②NH₄NO₃③浓H₂SO₄

Ⅶ．【反思交流】

（1）该小组的同学进一步就物质溶解过程中溶液温度变化的原因展开了讨论，分析得出：若Q_吸　　Q_放（填“＞”或“＜”或“＝”，下同），则溶液温度升高；若Q_吸与Q_放的相对大小与之相反，则溶液温度降低；若Q_吸　　Q_放，则溶液温度不变。

（2）在图2所示方案中，小张同学对实验现象很感兴趣，他继续向热水中加入相同质量的物质b，又看到沸腾现象，至烧杯中出现固体物质后，再继续加入相同质量的物质b，就看不到沸腾现象。请解释不再产生沸腾现象的原因　　。

化学兴趣小组的同学将足量的锌粒加入到浓硫酸中，发现有大量的气泡放出，他们对气体的成分进行了探究。

【提出问题】锌粒加入浓硫酸后生成的气体是什么？

【查阅资料】

①浓硫酸能与锌反应，但不产生氢气，也不会产生氧气；

②SO₂有刺激性气味，易溶于水，能使品红（一种红色色素）溶液褪色。

【提出猜想】

甲：气体是H₂；

乙：气体是SO₂；

丙：气体是SO₂和H₂；

【实验探究】

为了验证上述猜想。同学们在老师的指导下设计了如下图的装置（部分夹持器材略去，假设每个能发生的反应都完全进行）进行探究：

（1）实验开始后，观察到A中品红溶液褪色，证明气体中含有　　。

（2）B装置的作用是　　。

（3）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是　　；加热一段时间后，观察到　　，证明气体中含有H₂。

（4）写出D瓶中发生的反应的化学方程式　　。

【讨论】

（1）锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，为什么在反应过程中又产生了氢气呢？用文字简述原因：　　。

（2）锌与浓硫酸和稀硫酸反应都可以产生硫酸锌，如果需要制取硫酸锌，用锌与稀硫酸反应的优点是　　（任填一种合理的答案）。

将20g硫酸钠和氯化钠的混合物，加入到103.3g的氯化钡溶液中，完全反应后，过滤，所得到滤液的质量为100克．试计算：

（1）反应后生成白色沉淀质量为　　g．

（2）原混合物中氯化钠的质量分数为多少？（写出计算过程）

化学实验室常取用氢氧化钠溶液，当多次揭开其瓶盖后，同学们猜想该试剂可能变质了，在征得老师同意后，开展了以下探究：

【提出问题1】该瓶氢氧化钠溶液是否变质了呢？

【实验探究1】

实验操作	实验现象	化学方程式	实验结论
取少量该溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸	有气泡产生		氢氧化钠溶液一定变质了

NaOH溶液变质的原因　　（用化学方程式表示）

【提出问题2】该瓶氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？

【查阅资料】氯化钙溶液、氯化钠溶液均呈中性，碳酸钠溶液呈碱性．

【实验探究2】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量该溶液于试管中加水溶解，滴加过量的CaCl2溶液，并不断振荡		说明原溶液中一定含有Na2CO3
②　　，滴加酚酞溶液	溶液变为红色	说明原溶液中一定还含有NaOH

【实验结论】该氢氧化钠溶液　　（填“部分”或“全部”）变质．

【反思与评价】

（1）在上述【实验探究2】中，甲提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案　　（填“可行”或“不可行”），原因是　　（用化学方程式表示）．

（2）若将【实验探究2】‚中加入的酚酞溶液换为某盐溶液，会产生与‚中不同的实验现象，也可得出‚中相同的结论．写出一种符合条件的盐的化学式　　．

【理解与应用】氢氧化钠溶液容易变质，必须密封保存，用后应立即盖上瓶盖．

学习化学知识和技能，可以帮助我们鉴别和检验物质。

（1）在实验室鉴别白酒与白醋，可采用的方法是 　　。

（2）现有两瓶失去标签的无色溶液，其中一瓶是氢氧化钙溶液，一瓶是稀盐酸。为了鉴别它们，同学们设计了如下实验方案：先给两瓶溶液贴上标签A、B，然后分别取样进行实验。请将横线部分填写完整：

	加入的试剂	现象	结论
方案1	二氧化碳	A中出现白色浑浊，B中无明显现象。	A是 　　溶液， B是另一种溶液。
方案2	碳酸钠溶液	。
方案3	试剂X	……

写出方案1中发生反应的化学方程式 　　。

【方法感悟】在鉴别物质时，要先分析物质的性质，然后选择恰当的试剂，必须产生不同现象才能达到鉴别物质的目的。

【拓展应用】完成方案3，请从下列提供的试剂中选出所有能鉴别出这两种物质的试剂X： 　　。（填序号）

①酚酞溶液    ②pH试纸   ③镁    ④氧化铜

⑤稀硝酸    ⑥氢氧化铜   ⑦氯化镁溶液   ⑧硝酸钡溶液

（3）小华同学对方案2进一步探究，设计了如下实验方案：

溶液C和溶液D混合，可能会出现以下三种情况：

①有沉淀产生时，写出其中发生反应的化学方程式 　　。

②有气泡冒出时，可通过现象反推出溶液C中的溶质是 　　。

③无明显现象时，混合物E中一定含有的溶质是 　　；混合物E中所含溶质种类最多时，写出所有溶质的化学式 　　。

咸宁市市某校2018年实验操作模拟考试的一个考题是：用碳酸钠溶液鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水。

【进行实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
分别用a，b，c三支试管取样，各加入一定量碳酸钠溶液	a中有气泡产生	a中物质是稀盐酸
	b中无明显现象	b中物质是食盐水
	c中	c中物质是澄清石灰水

写出a试管中发生反应的化学方程式 　　。

把c试管反应后的物质进行过滤，得到滤液。

【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？

猜想一：Na ₂CO ₃和NaOH；猜想二：NaOH；猜想三： 　　。

提示：Ca（OH） ₂微溶于水。

【实验过程】为证明猜想一是否正确，进行了如下实验

实验步骤	实验现象	实验结论
取一定量滤液于试管中，加入一种盐溶液（写物质化学式）	有白色沉淀	猜想一正确

写出上述有白色沉淀生成的化学方程式 　　。

同学们还对a试管反应后废液的酸碱性感兴趣，决定用pH试纸测定其pH值。

用pH试纸测定a试管反应后废液碱性的过程	测定结果
在白瓷板上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取 　　。	pH＜7（废液显酸性）

【反思与交流】a试管中的废液显酸性，从环保、经济、操作简便等方面考虑，应向废液加入（写化学式） 　　后再排放。

有一包固体粉末，可能含碳、铝、铜、氧化铝、氧化铜中的一种或几种。为探究该固体粉末的组成，某化学兴趣小组进行了如图所示实验：

（1）向样品中加入过量稀盐酸产生的气体是 　 　。

（2）向固体A中加入硝酸银溶液，发生反应的化学方程式为 　 　。

（3）固体B中含有的物质是 　 　。

（4）原固体样品中一定含有的物质是 　 　。

（5）蓝色溶液丙中一定含有的溶质是 　 　。