初中化学探究题

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。

小明在做"盐酸中和氢氧化钠"的实验时，实验前忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，导致无法判断中和反应进行的程度，于是小明对反应后溶液的酸碱性进行了探究。

【探究目的】确定反应后溶液的酸碱性

【猜想与假设】反应后溶液呈碱性，也可能呈 　　，也可能呈 　　。

【实验验证】

实验操作	实验现象	实验结论
	无色酚酞溶液 　　；	溶液呈碱性，使其呈碱性的微粒是 　　；
	无色酚酞溶液不变色	溶液呈 　　；

【继续验证】

实验操作	实验现象	实验结论
	粉末部分或全部消失，溶液变为黄色	溶液呈 　　，反应的化学方程式是 　　；
		溶液呈 　　；

甲、乙、丙三人化学学习小组在实验中，用到了三个分别盛有NaCl溶液、NaOH溶液、Na ₂SO ₄溶液的滴瓶。甲同学发现乙同学将三个滴瓶中的三只滴管混用，认为乙同学实验操作不规范，滴瓶中的试剂会因此受污染而无法再次使用。学习小组就盛有NaCl溶液的滴瓶是否被另外两种试剂污染进行了如下探究。

【提出问题】该滴瓶中溶质的成分是什么？

【提出猜想】通过分析，提出如下猜想：

Ⅰ溶质成分只有：NaCl

Ⅱ溶质成分为：NaCl和NaOH

Ⅲ溶质成分为： 　　

Ⅳ溶质成分为：NaCl、NaOH和Na ₂SO ₄

【实验探究】为证明猜想，甲同学设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告：

实验操作	实验现象	结论或解释
（1）取该滴瓶内溶液少量于试管中，向试管中加入适量BaCl 2溶液	产生白色沉淀	该反应的化学方程式为：
（2）将上述反应后的混合液过滤，向滤液中加入		猜想Ⅳ成立

【实验反思】丙同学认为该实验方案并未证明猜想Ⅱ、Ⅲ是否成立，应补充相应实验予以证明，你是否赞同？ 　　（填"是"或"否"）。

某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。向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加一定量的稀盐酸后，发现忘记滴加指示剂，此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。

Ⅰ．写出该中和反应的化学方程式： 　　。

Ⅱ．探究烧杯内溶液中溶质成分。

【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么

【作出猜想】

猜想一：CaCl _2、Ca（OH） ₂和HCl

猜想二：CaCl _2、Ca（OH） ₂

猜想三：CaCl _{2 、}HCl

猜想四： 　　

小明认为猜想一是不合理的，理由是 　　。

【查阅资料】CaCl ₂溶液呈中性。

【进行实验】

（1）取少量烧杯中的溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色。于是排出了猜想二，你认为排除猜想二的理由是 　　。

（2）小宇想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想，请你帮他完成实验，填写以下表格。

实验步骤	现象	结论
取少量反应后的溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液		猜想三正确
		猜想四正确

【反思交流】

为确定猜想三正确，下列几种实验方案还可行的是 　　（ 填字母序号 ）

A．取反应后的溶液于试管中，加入镁粉冒气泡

B．取反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，生成白色沉淀

C．取反应后的溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液变红色

D．用洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液，涂抹在pH试纸上，测得溶液的pH＜7

已知某金属粉末由铁、铜、铝三种金属中的两种组成，兴趣小组的同学对此进行了如下探究。

【提出问题】该粉末由什么组成？

【查阅资料】铁和铜与氢氧化钠溶液都不反应，而铝与氢氧化钠溶液可反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（2Al+2NaOH+2H ₂O═2NaAlO ₂+3H ₂↑）。

【提出猜想】

猜想Ⅰ：该粉末由铜、铁组成；

猜想Ⅱ：该粉末由铜、铝组成；

猜想Ⅲ：该粉末由 　　组成。

【实验探究】

步骤	实验操作	实验现象	实验结论
①	取一个烧杯，加入适量粉末样品，再加入足量的稀盐酸	粉末部分溶解，有气泡产生	粉末一定含有
②	另取一个烧杯，加入适量粉末样品，再加入足量NaOH溶液	粉末部分溶解， 　　气泡产生	粉末一定含有铝

综合上述实验，说明猜想 　　成立。

【实验反思】有同学认为能用浅绿色的FeSO ₄溶液代替NaOH溶液完成步骤②，你认为 　　（填"能"或"不能"），理由是 　　。

【拓展应用】铝与稀盐酸反应的化学方程式是 　　。

小丽家里的下水道被毛发、食物残渣等杂物堵塞了，她爸爸买了一瓶管道通回来，经过短时间的浸泡使用，堵塞的下水道很快就疏通了，管道通是怎样使堵塞的下水道变得重新疏通呢？小丽产生了强烈的好奇，决定与化学兴趣小组的同学对管道通的成分及性质进行研究．

【查阅资料】

1．管道疏通剂的说明书：疏通剂的主要成分是NaOH固体和Al粉

2．NaOH溶液会与Al发生反应生成NaAlO ₂

【实验模拟】在实验室里，小丽取出了一些NaOH固体和Al粉混合后，放入盛有水的试管中，观察到反应剧烈，有大量气泡产生，且试管壁发烫．

对于试管壁发烫的原因，学习小组的同学认为可能是 　　的原因，也可能是 　　的原因．

【猜想与假设】产生的气泡可能是什么气味？

同学们纷纷提出了自己的猜想：

1．小李认为该气体是氧气，小张认为是氢气．

2．你认为该气体可能是氧气和氢气的混合气体外，还可能是 　　．

【验证假设】

小丽设计了如图所示装置进行实验，该气体的收集方法叫 　　．小丽在用该方法收集气体时，等大量气泡生成一段时间后再进行收集，其目的是 　　．

小李拿一根带火星的木条伸到集满气体的B试管中，如果他的假设是正确的，将看到 　现象．而现在发现B试管中的气体能被点燃，产生淡蓝色的火焰，该实验现象证明了小张的猜想是正确的．

经试验确定A试管中反应后只有NaAlO ₂一种溶质，写出A试管中反应的化学方程式： 　　．

【原理分析】

对于Al为什么能与氢氧化钠溶液反应生成氢气的原因，大家进一步提出自己的猜想，小李认为，Al的金属活动性排在H之前，所以置换出NaOH"分子"中的"H"．但他的观点遭到了大家的反对，因为 　　．

小丽猜想是Al的性质比较特殊的原因，经过网络查找，大家终于明白了疏通反应的原理．

【交流反思】根据上述实验及NaOH的性质，请你提出一条保管或安全使用管道疏通剂的建议： 　　．

燃烧既能给人类带来光明和幸福，也能给人类带来灾难和痛苦。某小组在学习物质燃烧条件时进行了探究。老师提供了如下物品；①酒精灯 ②铜片 ③火柴头 ④火柴梗 ⑤沙土 ⑥三脚架

【查阅资料】火柴头的着火点是260～280℃，火柴梗的着火点为350～400℃。

【实验探究】

探究的内容	实验设计与操作	实验现象	实验结论
探究一 燃烧与物质的关系			可燃物才能燃烧
探究二 燃烧与温度的关系	注意：火柴头和火柴梗的位置相对于火焰中心 　　（填"对称"或"不对称"）		物质燃烧条件之一是：
探究三 燃烧与氧气的关系	① 　　②	①      ②	物质燃烧条件之一是：

【拓展与应用】

（1）炭火烤羊肉串，是利用了木炭燃烧放出的 　　。

（2）如图三个实验都是利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量。

实验一是在点燃条件下发生的，实验二是在聚光光照条件下发生的，实验三是在电热丝加热条件下发生的，这三个实验的条件虽然不同，但其实质都是使 　　。

M是生活中常见的金属，MSO ₄溶液是无色液体，某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序，请你和他们一起进行以下探究活动。

【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？

【猜想与假设】小敏的猜想是Al＞Cu＞M；小强的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是 　　。

【设计与实验一】小莉取M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管，进行如表的实验（试管中均盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸）；

实验操作	M丝插入试管①中	铜丝插入试管②中	铝丝插入试管③中	实验结论
刚开始的现象	有少量气泡产生	无气泡	无气泡	M＞Cu：
几分钟后的现象	有少量气泡产生	无气泡	有大量气泡产生

【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论，明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因，该原因是 　　。

【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序，同学们取粗细相同，打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液，又进行了如图所示的实验：

（1）试管乙中观察到的现象是 　　。

（2）试管丙中反应的化学方程式为 　。

【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管 　　（填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论。

【解释与结论】通过以上实验，同学们得出了三种金属的活动性顺序。

【评价与反思】实验结束后，同学们对实验过程进行了如下反思：

（1）影响金属与酸反应速率快慢的因素，除了相互反应的金属和酸的性质外，还有 　　（任写一种）

（2）探究金属活动性顺序时，除了上述实验中已经用到的两种方法外，还可以根据 　　进行判断（任写一种）

在老师的指导下，小乐同学探究金属和盐溶液反应时，发现将钠放入MgCl ₂溶液中有气泡和白色沉淀产生。为了进一步探究，小乐同学将充分反应后的混合物过滤，得固体A和滤液B。

【查阅资料】

①钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。

②MgCl ₂溶液呈酸性。

【分析与思考】

小乐同学根据所学知识对产生的气体和固体A进行判断；

（1）产生的气体是 　　（填序号）。

①CO ₂②H ₂③Cl ₂

（2）取A加入过量稀盐酸，A全部溶解，无气泡产生，则A的化学式是 　 。

【提出问题】滤液B中溶质的成分是什么？

猜想一：NaCl

猜想二：NaCl、MgCl ₂

猜想三：NaCl、NaOH

猜想四：NaCl、MgCl ₂、NaOH

小乐同学认为猜想 　　不成立，理由是 　　。

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
步骤一：取少量滤液B于试管中，滴加几滴无色酚酞，振荡，观察现象	溶液	猜想三不成立
步骤二：取少量滤液B于试管中，滴加适量NaOH溶液，振荡，观察现象	产生白色沉淀	猜想 　　成立

【结论】在金属活动性顺序里，钠不能将位于它后面的金属从该金属的盐溶液中置换出来。

【拓展】将钠与MgCl ₂固体隔绝空气加热到一定温度时，钠可以从MgCl ₂中置换出镁，该反应的化学方程式是 　　。

糕点疏松的主要成分中含有碳酸氢钠，某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行探究。

【探究实验一】 碳酸氢钠溶液的酸碱性：用玻璃棒蘸取碳酸氢钠溶液在pH试纸测上并与 　　对比，读出其pH值约为10，由此得出结论是：碳酸氢钠溶液呈碱性。

【探究实验二】碳酸氢钠能否与酸反应：取少量固体放入试管中，滴加足量的稀盐酸，现象为 　　。结论：碳酸氢钠能与酸反应。

【探究实验三】碳酸氢钠的热稳定性：取一定量的碳酸氢钠放在铜片上加热，如图所示。

（1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有水珠。

（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，加入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊。

（3）通过进一步实验来确定充分加热后的固体产物的成分。限选试剂及仪器：稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管

序号	实验操作	预期现象	结论
①	取少量加热后的固体产物放入试管A中，加入适量蒸馏水，充分振荡溶解，滴加足量 氯化钙溶液，振荡，静置	产生白色沉淀	产物含
②	取操作①后的上层清液于试管B中，滴加		产物不含NaOH

请分析上述操作①中不能用澄清石灰水替代氯化钙溶液的理由 　　。

（4）根据上述实验结论，写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式 　　。

镁条在空气中久置表面会变黑，某小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件．

【查阅资料】常温下，亚硫酸钠（Na ₂SO ₃）可与O ₂发生化合反应．

【猜想与假设】常温下，镁条变黑可能与O ₂、CO ₂、水蒸气有关

【进行实验】通过控制与镁条接触的物质，利用如图装置（镁条长度为3cm，试管容积为20mL），分别进行下列5个实验，并持续观察20天．

编号	主要实验操作	实验现象
1	先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸	镁条始终无明显变化
2	加入2mLNaOH浓溶液	镁条始终无明显变化
3	先加入2mL浓硫酸再通入约4mLCO 2	镁条始终无明显变化
4	先加入4mL饱和Na 2SO 3溶液再充满CO 2	镁条始终无明显变化
5	先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO 2	镁条第3天开始变黑至第20天全部变黑

【解释与结论】

（1）实验1和2中，NaOH浓溶液的作用是      （用化学方程式表示）

（2）实验1的目的是 　                　

（3）实验3中，试管内的气体主要含有CO ₂、 　     　．

（4）得出"镁条变黑一定与CO ₂有关"结论，依据的两个实验是 　 　（填编号）

（5）由上述实验可推知，镁条变黑的条件是 　                　．

【反思与评价】

（6）在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N ₂无关，其理由是 　               　

（7）欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需要的试剂是 　              　．

氢化钠与水反应的化学方程式为：NaH+H ₂O═NaOH+H ₂↑．在实验室里，小强先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中，再将少量氢化钠加入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤得到滤液和蓝色滤渣。并对滤液的成分进行探究。

【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？

【查阅资料】Na ₂SO ₄溶液呈中性

【猜想与假设】猜想一：Na ₂SO ₄

猜想二： 　 　

猜想三：Na ₂SO ₄和CuSO ₄

猜想四：Na ₂SO ₄、CuSO ₄和NaOH

【讨论与交流】：小玲认为猜想 　 　不合理，理由是 　 　（用化学方程式表示）。

【实验与结论】

实验	实验操作	实验现象	实验结论
实验一	取少量滤液于试管中，仔细观察现象	溶液为无色	猜想 　 　不成立
实验二	向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液		猜想二成立
实验三	常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度	pH＞7	猜想 　　不成立

兴趣小组获得两包制作"跳跳糖"的添加剂，一包是柠檬酸晶体，另一包是标注为钠盐的白色粉末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水，混合后产产生了使澄清石灰水变浑浊的气体。于是对白色粉末的化学成分进行了以下探究：

【提出猜想】猜想1．碳酸钠；猜想2．碳酸氢钠；猜想3．碳酸钠和碳酸氢钠

【查阅资料】①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性；

②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解

【实验探究】小月、小妮分别对有关猜想设计方案并进行实验：

	实验操作	实验现象	实验结论
小月	将白色粉末溶于水后用pH试纸测定其酸碱度	pH 　　7（填"＞"、"＜"或"＝"）	溶液呈碱性，猜想1成立
小妮	用如图所示的装置进行实验	试管A中有水珠产生，试管B中液体变浑浊	猜想2成立，试管B中反应的化学方程式为 　　。

【交流反思】大家一致认为小月和小妮的结论不准确：

（1）小月实验结论不准确的原因是 　　；

（2）小妮的实验方案不能排除白色粉末是否含有 　　。

【继续探究】小戚称取mg白色粉末与足量稀盐酸反应，充分反应后生成二氧化碳的质量为n g，通过计算并分析实验数据确定猜想3正确，则n的取值范围为 　　（用含m 的代数式表示）。

【结论分析】探究后他们核查到添加剂的成分是柠檬酸和碳酸氧钠，分析后认为白色粉末中的碳酸钠是由碳酸氢钠分解产生的。

【拓展应用】下列物质常温下放置一段时间也会分解的是 　　（填序号）。

A．浓硫酸        B．氢氧化钠       C．碳酸氢铵      D．氯化钠。

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 　　。

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 　　。