初中化学探究题

有一包白色粉末可能含有氯化钡、碳酸钡、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸钠中的一种或几种，取一定量该粉末样品加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物，小郑同学将烧杯中的物质过滤，得滤渣A和滤液B，取滤渣A于试管中滴加过量稀硝酸，观察到滤渣全部溶解，有气泡产生。

小杨同学进一步设计了如下实验方案，确定白色粉末的组成：

针对上述实验方案中各步骤的现象，小杨同学提出下列三种不同的假设，依据每种假设中各步骤不同的实验现象，可得出不同的实验结论。

	步骤一	步骤二	步骤三
假设一	有白色沉淀生成
假设二	无白色沉淀生成	溶液变红	溶液变为无色
假设三	无白色沉淀生成	无明显现象	无明显现象

（1）依据假设一的现象，可确定原白色粉末中只含有碳酸钡、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸钠四种物质。则步骤二的现象是 　　；步骤三的现象是 　　；步骤三中发生的任意一个化学反应的化学方程式是 　　。

（2）依据假设二的现象，原白色粉末可能的组成是 　　；（任写一种可能的组成，用化学式表示）

（3）依据假设三的现象，原白色粉末可能的组成有 　 　种。

"酸、碱和盐的溶解性表（室温）"是学习化学的重要工具，智慧小组同学利用该工具进行探究学习．

探究活动一：认识工具

如图，表中标注了甲、乙、丙、丁和戊五种物质，物质的溶解性均未标明．

部分酸、碱和盐的溶解性表（室温）

阴离子 阳离子	OH ^﹣	NO 3 ^﹣	Cl ^﹣	SO 4 ^2 ^﹣	CO 3 ^2 ^﹣
K ^+	甲	乙		丙
Ba ^2+			丁		戊

（1）认识符号：NO ₃ ^﹣名称是 　　；

（2）写化学式：丙物质的化学式是 　　；

（3）物质分类：五种物质中，属于碱的是 　　（用化学式表示）；

（4）溶解能力：五种物质中，只有一种不溶于水，它是 　　（用化学式表示）．

小明同学欲回收中考化学实验操作考试（考题：鉴别碳酸钠和氯化钠两瓶白色固体）用剩的药品。他对其中的一瓶药品是否纯净产生质疑，于是他在老师的指导下对其成分展开可如下探究：

【猜想与假设】猜想一：白色固体为碳酸钠；

                         猜想二：白色固体为氯化钠；

                        猜想三：白色固体为碳酸钠和氯化钠的混合物。

【设计与实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量固体药品，装入试管，加蒸馏水溶解，然后加入过量的稀硝酸，最后滴加几滴硝酸银溶液	若只有　　产生	则猜想一正确
	若只有白色沉淀生成	则猜想二正确 反应的化学方程式为
	若先有气泡产生，后有白色沉淀生成	则猜想三正确

【实验结论】小明同学根据实验现象得出猜想三正确。

【反思评价】小明同学根据实验结论领悟到：老师强调加入稀硝酸并且至过量的目的是　　。他认为，若只将实验步骤中的过量稀硝酸换成过量稀盐酸，重复以上实验操作，虽然也会产生相同的实验现象，但不能确认猜想三是否正确，理由是　　。

【归纳总结】1．在选加试剂检验物质成分时，既要考虑除尽原有的干扰物质，又要防止　　新的干扰物质。

2．在实验操作过程中，应规范操作以避免药品被　　。

如图一是某食品标签，小颖看到食品添加剂中有"碳酸氢铵"，感觉很惊讶，"碳酸氢铵"是臭粉啊，怎么可以放进食品？于是开展了以下探究，请你帮助完成下列相关问题。

（1）分析食品成分：营养物质：配料中含有多种营养物质，其中富含糖类的有 　　；

食品添加剂：主要是盐类，酸类等物质。

（2）查阅资料：①食用级碳酸氢铵比较纯净，可作膨松剂，一般用在油炸食品中，水蒸食品中不用；

②常温常压下，1体积水约能溶解600体积氨气，其水溶液呈弱碱性。

（3）产生疑惑：臭粉为何可以作膨松剂？为何一般适用于油炸食品而不适用于水蒸食品？

（4）实验设计：实验装置如图，图二是检验装置，图三是收集装置，取适量碳酸氢铵分别置于两试管中，按如图进行实验。

（5）现象与分析：①图二：反应过程中的现象是 　　，C中澄清石灰水变浑浊，当B中不再有气泡冒出时，A装置试管中固体消失、 　　。

②图三：装置E的作用是 　　，F中收集到氨气，说明氨气具有 　　性质，取下F，塞上橡皮塞，用注射器向F中注入少量水，看到的现象是 　　，拔出橡皮塞闻到氨味。

（6）解释与结论：①有臭味的碳酸氢铵添加到食品中，如果油炸，则含有的少量碳酸氢铵受热时完全分解，产生的气体使食品膨胀，且生成物可以迅速挥发而离开食品，没有残留物，其臭味会消失，碳酸氢铵发生反应的化学方程式是 　　

②添加碳酸氢铵的食品如果水蒸，则 　　。

通过上述探究小颖明白了：高纯度的碳酸氢铵可以作为食品添加剂，但同一食品添加剂并不适合所有食品，使用食品添加剂需严格控制用量。

实验小组在探究“酸与碱能否发生反应”时，进行了如图所示实验．请根据实验回答：

【探究实验一】酸能否与可溶性碱发生化学反应

甲同学进行了实验一，能观察到的明显现象是　　，同时测定反应后溶液的pH＝2，说明酸能与可溶性碱发生化学反应．

【探究实验二】酸能否与难溶性碱发生化学反应

乙同学进行了实验二，当滴入几滴稀盐酸后，发现试管②中无明显变化，于是得出“酸不能与难溶性碱反应”的结论．

丙同学对此产生质疑，并利用实验后的物质继续探究：

某化学学习小组在实验室做了一次探究活动，以下是该小组填写的探究报告。

探究内容	探究铝分别与稀盐酸、稀硫酸的反应
知识应用	根据金属活动性顺序表，铝能与酸反应
实验准备	用同样的标准打磨大小、厚薄相同的2片铝
进行实验	室温时，向盛有等量稀盐酸、稀硫酸的2支试管中加入打磨光亮的相同的2片铝
现象描述	铝与稀盐酸反应速率很快，产生大量气泡；铝与稀硫酸反应速率一直很慢，几乎看不到气泡
分析猜想	铝分别与稀盐酸、稀硫酸分反应现象为什么相差甚远？猜想如下：①铝片表面氧化铝的影响；②铝片表面积的影响；③反应时外界温度的影响； ④硫酸铝难溶于水，阻碍了铝与稀硫酸的反应；⑤两种酸的氢离子浓度不同；⑥稀盐酸中含有的Cl^﹣加快了铝和稀盐酸的反应；⑦稀硫酸中含有的SO4^2^﹣阻碍了铝和稀硫酸的反应

请仔细阅读探究报告，回答下列问题

（1）猜想④不合理，理由是　　

（2）经过分析可以排除其影响因素的猜想有　　（填序号）

（3）选择一个你认为合理的猜想并设计实验进行验证，你选择的合理猜想的序号是　　，实验设计是：室温时，将打磨光亮的相同的2片铝分别放入2支试管中，再　　，观察现象。

某化学兴趣小组对一包完全变质的生石灰干燥剂产生了好奇，为确定其成分展开如下探究：

【提出问题】这包已完全变质的干燥剂成分是什么？

【猜想】猜想I：Ca（OH） ₂

猜想 II：Ca（OH） ₂和 CaCO ₃

猜想 III：CaCO ₃

【实验探究】

（1）取少量样品于试管中，向其中滴加少量稀盐酸，无气泡产生．于是小莉认为没有CaCO ₃，小晶却不同意小莉的结论，理由是 　　．

（2）为进一步确定其成分，小组同学共同设计了如下方案，请你完成实验报告．

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量样品于试管中，加适量水溶解，向试管中滴加几滴酚酞溶液．		猜想II成立
②另取少量样品于试管中，加适量水溶 解，加 入

【实验反思】（1）步骤②中有关反应的化学方程式为 　　； 　　．

（2）生石灰变质过程可简述为：生石灰吸收 　　变成熟石灰，熟石灰吸收 　　变成碳酸钙．

研究性学习小组的同学在实验室进行金属与盐溶液发生反应的探究实验。向装有Mg（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃的混合溶液的烧杯中加入一定量锌粉，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液。

（1）若滤渣质量与加入锌粉质量相等时，你认为滤渣的成分可能是　　或　　（均填化学式）。

（2）若所得滤液为蓝色时，小组同学对其成分进行大胆猜想：

小明认为滤液中溶质为Mg（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂、AgNO₃；

小刚认为滤液中溶质为Cu（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂。

若你是小组成员之一，请你对小刚的猜想进行评价　　。

你认为滤液中溶质还可能是　　（填化学式）。

请设计实验确定滤液中溶质的成分：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量滤液于试管中，加入　稀盐酸	产生白色沉淀	小明的猜想正确

某校化学兴趣小组将Cu块加入到盛稀H ₂SO ₄溶液的试管中，Cu块不溶解，不发生化学反应。再向此试管中加入KNO ₃溶液，发现Cu块逐渐溶解，有无色气体产生，该气体与空气接触后变成红棕色的气体，最后Cu块完全溶解，变成蓝色溶液。

【提出问题】Cu块与什么物质发生了化学反应，产生的气体是H ₂吗？

小军同学认为产生的气体一定不是H ₂，你认为他作出此判断的合理理由是 　　。

【查阅资料】他们通过查阅资料知道：NO是一种无色气体，与空气接触后生成红棕色的NO ₂气体。请写出此气体颜色发生变化的化学方程式 　　。

【提出猜想】

猜想一：Cu块与KNO ₃溶液发生了化学反应；

猜想二：Cu块与K ₂SO ₄溶液发生了化学反应；

猜想三：Cu块与 　　溶液发生了化学反应。

【设计实验】

实验步骤	实验现象	解释或结论
①将Cu块加入KNO 3溶液中。	Cu块不溶解	说明猜想一是错误的
②将Cu块加入到 　　溶液中	Cu块不溶解	说明猜想二是错误的
③将Cu块加入到稀HNO 3溶液中	Cu块溶解，有无色气体产生，该气体与空气接触后变成红棕色的气体，溶液变成蓝色	说明猜想三是正确的

【实验结论】猜想三成立。请写出Cu块加入到稀HNO ₃溶液中发生反应的化学方程式 　　。

【讨论交流】实验结束后，同学们在一起进行交流。从复分解反应的角度分析，H ₂SO ₄和KNO ₃ 　　（填"能"或"不能"）发生化学反应。Cu块是如何与稀HNO ₃溶液发生化学反应的呢？他们带着这个问题去请教老师，老师告诉他们：H ₂SO ₄溶液解离出H ⁺和SO ₄ ^{2 ﹣}，KNO ₃溶液解离出 　　，可以间接地看成有HNO ₃溶液。老师还告诉大家：Ag也能与稀HNO ₃溶液反应。请写出将Ag粉加入到HCl和NaNO ₃混合溶液中所产生的实验现象 　　。

现有一包黑色固体粉，可能含有炭粉、CuO、Fe ₃O ₄中的两种或者三种，某化学兴趣小组通过实验探究其成分。

（1）提出问题：该黑色固体粉末成分是什么？

（2）作出猜想：

猜想一：混合固体是炭粉、CuO

猜想二：混合固体是炭粉、Fe ₃O ₄

猜想三：混合固体是 　　（两种物质写不全不给分）

猜想四：混合固体是炭粉、CuO、Fe ₃O ₄

（3）查阅资料：Fe ₃O ₄为黑色粉末，能与盐酸反应，含有Fe ³⁺的盐溶液遇到KSCN（硫氰化钾）溶液时变成红色，Fe（OH） ₂是一种白色沉淀。

（4）实验探究：取一定量的固体于试管中，加足量的盐酸，充分反应后有部分固体溶解，过滤，得到滤液A，并对滤液A的成分进行如下探究：

实验操作	实验现象	实验结论
步骤一：取一定量滤液A于试管中，加入足量的铁粉	无红色固体析出	该固体物质一定没有
步骤二：又取一定量的滤液A于试管中，加入少量的KSCN（硫氰化钾）溶液	溶液变成红色	滤液A中还一定含有的物质是
步骤三：再取一定量的滤液A于试管中，加入足量的NaOH溶液	有红褐色沉淀生成，同时还有少量的白色沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后面变成红褐色	滤液A中还一定含有的物质是

（5）讨论交流：

①通过以上实验，猜想 　　成立。

②写出Fe ₃O ₄与盐酸反应的化学方程式 　　。

③Fe ₃O ₄与盐酸反应时元素的化合价没有改变，请大家推断Fe ₃O ₄中铁元素的化合价为 　____　（写两种价态才得分）。

（6）拓展：请写出同种元素显不同化合价的一种盐 　　（其它合理答案也得分）（写化学式）。

在学习碱的性质时，同学们发现碱溶液都具有一些相似的化学性质，原因是它们在水中都能解离出相同的　　（填离子符号）。

某实验小组在探究碱的化学性质时，有位同学不小心将氢氧化钠和氢氧化钙两种溶液混合在一起，发现有白色沉淀生成。经验证该瓶氢氧化钠溶液已部分变质，氢氧化钠变质的原因是　　（用化学方程式表示）

提出问题】如何将这瓶部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质除去呢？

【设计实验】

方案	实验操作	实验现象	结论
方案一	取适量样品于试管中，滴加稀盐酸。	有气泡产生	杂质已除去
方案二	取适量样品于试管中，滴加Ca（NO3）2溶液，过滤	有白色沉淀生成	杂质已除去
方案三	取适量样品于试管中，滴加Ca（OH）2溶液，过滤	有白色沉淀生成	杂质已除去

上述实验操作中所用试剂正确的是方案　　。

该实验小组用正确的试剂进行了实验。小张提出质疑，杂质是否已经完全除去？于是他取适量实验后的溶液于试管中，继续加入所用的正确试剂，观察到　　的现象，说明杂质没有完全除去。

【归纳总结】

1．氢氧化钠必须　　保存。

2．同学们针对上述三个方案认真讨论后得出，要除去物质中含有的杂质，选用试剂时应考试的因素有：不与所需物质反应、　　、试剂要适量。

实验课上，同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下，同学们对该白色粉末的成分进行了探究。

【猜想与假设】猜想1：白色粉末是碳酸钠。

猜想Ⅱ：白色粉末是氢氧化钠。

猜想Ⅲ：白色粉末是 　　。

【查阅资料】CaCl ₂溶液、Ca（NO ₃） ₂溶液呈中性。

【实验探究】取该白色粉末溶于水形成溶液A，设计如下实验：

（1）由上述实验可知，猜想 　　肯定不成立。

（2）若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生，而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成，其可能的原因是 　　（用化学方程式回答）。

（3）适宜操作③的X溶液是 　　（填字母序号）

A．CaCl ₂溶液               B．Ca（OH） ₂溶液

C．Ba（OH） ₂溶液       D．Ca（NO ₃） ₂溶液

（4）操作④需要用到的玻璃仪器是 　　。

（5）请写出操作⑤的两种方案并得出结论。

方案一： 　　。

方案二： 　　。

某化学兴趣小组同学学习海水"制碱"知识后，到实验室做实验，小华实验：先取2mL Na ₂CO ₃溶液于试管中，再用胶头滴管滴入少量稀盐酸，无明显现象；小红实验：先取2mL稀盐酸于试管中，再用胶头滴管滴入少量Na ₂CO ₃溶液，却马上观察到有气泡产生，两人实验所用的Na ₂CO ₃溶液、稀盐酸均相同，却观察到不同的实验现象，他们为了查明原因，查阅资料：

①HCl和Na ₂CO ₃反应时其实是分步进行的，即：

Na ₂CO ₃+HCl═NaCl+NaHCO ₃（先），NaHCO ₃+HCl═NaCl+H ₂O+CO ₂↑（后）。

②NaHCO ₃溶液与足量澄清石灰水混合会变浑浊。

③Ca（HCO ₃） ₂溶于水

请回答：（1）NaHCO ₃俗称 　　；

（2）NaHCO ₃在医疗上是治疗 　　的药剂之一。

【提出问题】小华实验后溶液中的溶质是什么？

【猜想与假设】猜想①NaCl；②NaCl、NaHCO ₃；③NaCl、Na ₂CO ₃；④NaCl、Na ₂CO ₃、NaHCO ₃

【提出质疑】小红认为猜想 　　一定不正确。

【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
取适量小华实验后的溶液于试管中，滴入澄清石灰水	溶液变浑浊	猜想④成立

【交流与反思】（1）大家一致认为上面实验探究结论不正确，原因是 　　（用化学方程式表示）。

（2）小红认为，小华实验后的溶液应该继续慢慢滴入稀盐酸，若一开始无明显现象，一会后观察到有气泡产生，则猜想 　　成立。

【归纳与总结】小华实验与小红实验现象不同的主要原因与 　　有关。

某初中化学兴趣小组的四位同学。往氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液时。发现溶液变成了红色，可是过了一会儿，红色就消失了，溶液恢复为无色，溶液的红色为什么会变成无色呢？他们对这一现象进行了探究，请你和他们一起完成下边的探究历程。

【提出猜想】

甲：可能是酚酞变质造成的；

乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故；

丙：可能是酚酞与空气中的氧气发生反应，使红色消失；

丁：可能与氢氧化钠溶液浓度大小有关。

【理论分析】

（1）对于甲同学的猜想，你认为　　（ 填“合理”或“不合理”）．请写出你的理由：　　。

（2）对于乙同学的猜想，大家认为是不正确的，因为氢氧化钠溶液虽然与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，但碳酸钠水溶液显碱性，由于溶液中有自由移动的　　（写离子符号），所以红色不会消失。

【查阅资料】为了排除是酚酞溶液导致的原因，同学们决定重新配制酚酞溶液进行试验，他们在网络上查阅了资料，百度百科中对酚酞的描述如下表。

中文名	酚酞	结构式
外观	白色至微黄色结晶性粉末
常温下溶解性	＜0.1g/100mL（水中） ＞5g/100mL（乙醇中）
化学式	C20H14O4

（3）由上表可知，配制酚酞溶液的溶剂是　　（选填“水”或“乙醇”）．在检测溶液剂酸碱性的实验中，往待测溶液中滴入1﹣﹣2滴酚酞溶液即可，滴入过多的酚酞有可能出现白色沉淀的现象，该现象产生的原因是　 。

【实验验证】

（4）如图，为了验证丙同学的猜想，四位同学在一支密封的装有NaOH 溶液的试管中，先通入密度比空气大的稀有气体，将试管内的空气排尽，随后注入新配制的酚酞溶液，观察到的现象依然是溶液先变成红色，过了一会儿红色消失，如图稀有气体应由导管口　　（选填“a”或“b”）处通入。

（5）若丁同学的猜想正确，请你完成下列实验设计

实验方法	实验现象和结论

【应用拓展】

（6）从查阅百度百科资料知道，酚酞（H₂In表示）其实是一种极弱的酸，其遇碱变红的变化表达式为：

H₂In In^2﹣（红色）

根据上述信息，请写出H₂In遇NaOH溶液变红的化学方程式：　　。

氯气（Cl ₂）是黄绿色气体，水溶液叫氯水，把品红试纸（染有品红的纸）伸入氯水中，品红褪色．

【发现问题】氯水中的哪些成分能使品红褪色呢？

【查阅资料】氯气溶于水，部分与水反应，方程式为Cl ₂+H ₂O＝HCl+HClO．其中，HClO的名称叫次氯酸，是一种弱酸，具有强氧化性．

【做出猜想】

猜想1：是氯水中的水使品红褪色的；

猜想2：是氯水中的 　　　使品红褪色的；

猜想3：是氯水中的盐酸使品红褪色的；

猜想4：是氯水中的次氯酸使品红褪色的．

【试验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
①把品红试纸伸入水中	没有褪色	猜想1
②把品红试纸伸入干燥的氯气中	没有褪色	猜想2不成立
③	没有褪色	猜想3不成立

【实验结论】

综合分析判断：氯水中的 　　（填化学式）使品红褪色，具有漂白作用（能使品红等有色物质褪色）．

【反思】

（1）HClO中氯元素的化合价为 　　价．

（2）氯水中加入AgNO ₃溶液有白色沉淀生成，化学方程式为 　 　．

（3）向氯水中滴加紫色石蕊试液，观察到的现象是 　　．