初中化学探究题

铜器长期暴露在空气中会生成铜绿（俗称铜锈）。铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜不稳定，受热分解成黑色固体物质、无色气体和水。这种黑色固体和无色液体的成分是什么呢？
查阅资料：碱式碳酸铜的化学式是Cu₂（OH）₂CO₃。稀硫酸能与Fe₂O₃、CuO等金属氧化物反应，生成盐和水。
提出猜想：某同学根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体、无色液体的成分做出了一下猜想：
①无色气体为二氧化碳；②黑色固体为氧化铜；③…
实验验证：实验装置如图。

在此实验装置中，大试管的管口略向下倾斜的目的是        。
验证①：若猜想①正确，实验过程中应该看到澄清的石灰水                          。 产生此现象的化学方程式是                                。在反应完全停止加热时，针对熄灭酒精灯和把导管移出液面这两步操作，你认为应该先进行的操作是                                。
验证②：从装置中取下大试管并冷却到室温，然后向大试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察实验现象。若猜想②正确，观察到得实验现象应该是                      ，发生反应的化学方程式为                               。

金属钠很软，可以用刀切割。切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽。钠是热和电的良导体。钠的密度是0.97g/cm³，比水的密度小，钠的熔点是97.81℃，沸点是882.9℃。将金属钠放入水中，可以反应生成NaOH和H₂；钠跟氧气混合加热生成淡黄色的过氧化钠（Na₂O₂）固体，钠跟CO₂在加热条件下反应生成碳酸钠和单质碳。
（1）试写出钠跟水反应的化学方程式    　　　　　　　　　　　　　　　　　   
（2）小刘同学用图A装置做钠跟氧气反应实验，观察到生成物中出现黑色固体，则该黑色固体是      （填化学式），试写出相应的化学反应方程式  　　　　　　      
_________________________________。

（3）为了探究黑色固体成分，小刘同学进行了下列探究。
探究反应中CO₂的
猜想①：CO₂的来源于   　　　　　　；猜想②：CO₂的来源于 　　　    ；
在上述两种来源中，       （填序号）是CO₂的主要来源。用图B和C装置实验的目的是　　                                          　　。

某工厂产生的铜屑中含有少最铁屑．现要回收利用其中的铜，需除去其中的铁屑，张山同学设计了甲、乙两个实验方案：

（1）以上两个实验方案中，从回收利用率角度考虑，你愿意选择              。
（2）两个方案中都有过滤操作，该操作中必须用到的玻璃仪器有                     
（3）写出两个实验方案中有关反应的化学方程式：
方案甲                                                                 
方案乙                                                                 
（4）你能否再设计一个不同原理的方案？写出你的方案                         
                                                                         

某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究。提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液。
【做出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强，对3种金属的活动性顺序作出如下猜想。
猜想一：锰>铁>铜；
猜想二：铁>铜>锰；
猜想三：                                。
【设计实验】为了验证猜想成立，同学们分成三组，分别针对一种猜想设计实验方案。
（1）第一组验证猜想一。实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象。
（2）第二组验证猜想二。实验方案是将锰片放入        中，观察现象。
（3）第三组验证猜想三。实验方案是（只用两个实验）：
                                                                       。
【实验及结论】各组通过实验和交流，确认猜想一是正确的。第一组同学的实验现象是：                                                                    。
【拓展研究】随后同学们对探究金属活动性的方案涉及作了进一步研究。
为了验证甲、乙、丙、丁4种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：①把甲放入乙的盐溶液中；②把乙放入丙的盐溶液中；③把乙放入丁的盐溶液中；④把丁放入丙的盐溶液中。你认为哪个实验没有必要做？请说明理由。
                                                                       。

小青探究铜与稀硫酸在加热的条件下能否发生反应的实验时，发现加热沸腾一段时间后，溶液开始变色，同时产生较多的气泡。生成的是什么气体呢？
[提出猜想]①可能是H₂；②可能是O₂；③可能是SO₂
任何的猜想都要有依据，则小青提出猜想的依据是：          ____       。
[查阅资料]①铜与热的浓硫酸反应产生SO₂；②SO₂与Ca(OH)₂反应生成难溶的CaSO₃。
[实验验证]请你根据以下实验条件，设计实验验证小青的猜想，并将相关内容填在下表。
仅限选择的用品和试剂：试管；带火星的木条、澄清石灰水。

实验步骤	实验操作	预期现象和结论
第一步
第二步

 
[交流与讨论]经验证，猜想③正确，为此，小青作了如下解释：加热使溶液中的水不断蒸发，硫酸浓度逐渐增大，当达到一定浓度时，硫酸跟铜反应产生SO₂气体。你觉得小青的解释_______（填“合理”或“不合理”）。

(11分)钢铁、铝合金、铜制品等是应用广泛的金属材料。据估计，每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢产量的十分之一。某校化学兴趣小组的同学探究金属腐蚀的原因，设计如下实验：
(1)如图，取一根约10cm的光亮铁钉放在自来水中，观察A、B、C三处的变化。几天后，他们会发现　▲　处最先出现铁锈，大家结合书本知识知道，铁在空气中生锈实际是铁和　▲　  、 　▲　　等物质相互作用发生一系列复杂的化学反应的过程。

(2)一同学联想到家里铜制餐具上有一层绿色物质，认为铜在空气中也会生锈。他们上网查阅资料，知道这种绿色物质的化学成分为Cu₂(OH)₂CO₃(铜绿)。他们从铜绿组成和空气的成分大胆猜测，铜生锈除了与铁生锈条件相同外，还应该有CO₂参加反应。
请写出铜在空气中生成铜绿的化学方程式　　　　　　▲ 　　　　　　 。
(3)【查阅资料】孔雀石的主要成分是Cu₂(OH)₂CO₃，也可以表示成CuCO₃·Cu(OH)₂。与孔雀石相似，还有许多矿物可用xCuCO₃·yCu(OH)₂(x、y都是正整数)表示，石青就是其中的一种。
【实验探究】为了验证石青的组成成分，他们设计了如下实验，请你共同参与探究。

	实验操作	实验现象	结论
步骤l	取少量石青样品置于大试管中加入足量稀硫酸	(1)产生大量气体 (2)溶液呈蓝色	(1)石青中含有  ▲ 离子 (2)石青中含有  ▲ 离子
步骤2	取少量石青样品置于大试管中加热	(1)残留固体呈  ▲ 色 (2)大试管内壁  ▲	石青加热易分解

 
【反思与拓展】
①确定步骤1中产生气体成分的实验方法是             ▲           。
②根据以上探究，只要测定出参加反应的石青的质量、生成的氧化铜的质量和   ▲  的质量，就可确定石青的化学式(即确定x、y的值)。
③防止金属锈蚀的方法很多，如制成不锈钢、在金属表面      ▲      (任写一种方法)。

(8分)在日常生活中，我们发现切过咸菜的刀更容易生锈．而除锈用稀盐酸比稀硫酸快。为了进一步验证上述现象，某校师生做了以下相关分组实验，请你根据自己平时课堂学习的体验一起参与讨论并回答相关问题。
【步骤一】未打磨的铝片浸入氯化铜溶液中，迅速产生大量气泡和疏松的紫红色固体，并放热，片刻后溶液由蓝绿色变成无色。
(1)若要正视紫红色固体中是否含有氧化铜，可用   ▲   溶液(填一试剂)加以检验。
【步骤二】未打磨的铝片浸入硫酸铜溶液中，一段时间内没有明显现象。
(2)比较步骤一、二，你能得出的结论是：      ▲       。
【步骤三】打磨过的铝片浸入硫酸铜溶液中，其操作、现象和结论见下表。
(3)试将“影响因素”选项前恰当的字母序号填入答题卡指定位置。

实验操作	使用现象	对比结论
Ⅰ．一片用粗砂纸单向用力打磨3次，将其浸入硫酸铜溶液，片刻后用镊子取出。	现象一：粗砂纸打磨的在划痕处有少量气泡，附着少量疏松的紫红色固体。	现象一与现象二对比，说明 ①   ▲
现象二：粗砂纸打磨的片刻内现象不明显。
Ⅱ．一片用特细砂纸往复打磨数次，再将其浸入硫酸铜溶液，片刻后取出。	现象三：特细砂纸打磨的表面产生较多细小气泡，表面均匀附着紫红色固体。	现象三与现象一对比，说明 ②   ▲
现象四：特细砂纸打磨的表面一段时间内没有明显现象。	现象四与现象三对比，说明 ③   ▲

 
★影响因素：
A．打磨时用力程度及均匀程度不同
B．选用砂纸颗粒粗细程度不同
C．由于摩擦生热又形成了新的氧化膜
(4)比较步骤三各实验操作中用砂纸打磨的作用是：              ▲          。
(5)请仔细观察下图：

试从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是：
                                       ▲                               。

（10南充17）馒头面包等发面食品的一个特点是面团中有许多小孔，它们使发面食品松软可口。而发酵粉是制作糕点不可缺少的原料。小红对发酵粉产生了兴趣，他查阅自理哦啊发现发酵粉的主要成分含碳酸钠、碳酸氢钠，它们可与面粉、水混合发酵产生二氧化碳气体，这些气体会在面团中形成许多小孔使馒头面包松软可口。
【猜想】小红认为可用发酵粉与稀盐酸反应制CO2。
【实验探究】小红进行如下探究：
（1）若选择下列仪器组装CO2的发生装置，他应选择的仪器是________或________。（填仪器编号）

（2）碳酸钠是发酵粉的主要成分之一，碳酸钠又名________（填俗称）。实验时小红忘了稀释浓盐酸，他直接将足量浓盐酸与适量发酵粉反应，观察到反应发生器里有大量气泡冒出。写出发酵粉中碳酸钠与浓盐酸反应的化学方程式________________。
（3）小红准备用新制的澄清石灰水来验证生成的CO2，他预计观察到的实验现象是________________；其反应的化学方程式为________________________。
【反思与评价】在实验（3）中，小红的实验未达到预期结果，请你帮他分析原因________________________。

木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史。某兴趣小组的同学为了探究木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的气体产物是什么，提出了猜想：
a、气体产物可能是二氧化碳；
b、气体产物可能是一氧化碳；
c、气体产物可能是二氧化碳和一氧化碳的混合物。
（1）如果猜想a成立，写出气体产物通入澄清石灰水反应的化学方程式     。
（2）如果猜想b成立，写出木炭还原氧化铜反应的化学方程式     。
（3）同学们设计了如下图所示装置（铁架台已略去），通过实验探究气体产物的成分。

实验过程中观察到A、E装置中的澄清石灰水均变浑浊，C装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为     。
（4）有同学提出，从简约装置、节约实验药品的角度出发，上图装置可进行改进，去掉A、B、C装置，用如图所示的装置同样可以探究出该气体产物的成分。请你写出其实验操作过程（写出操作步骤，不需要写出现象和结论）      。

进入9年级学习化学，我们亲身体验了一系列的探究实验，感受到了化学的无穷魅力。覃浪在回顾整理下列实验中提炼了许多探究方法。
实验一、探究二氧化碳与水的反应（取四朵用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥的小花，进行下图所示实验）

实验现象：（I）、（IV）中的小花变红。
设计（Ⅱ）、（Ⅲ）实验的目的是：   43  。
该实验的探究方法是：设计分析   44  （填“A”或“B”或“C”，获得结论。
A．仅一个单因素的实验         
B．有多种因素的对比实验 
C．用前面实验的生成物继续实验
实验二、验证二氧化碳与氢氧化钠溶液也发生了反应
我们知道，二氧化碳能使澄清石灰水发生反应生成碳酸钙而变浑浊。彩云同学查阅资料发现：氢氧化钠与氢氧化钙化学性质十分相似，也能与二氧化碳发生反应，但此反应无明显实验现象，其反应的化学方程式为：   45  。她为了能证明氢氧化钠与二氧化碳在溶液中确实发生了反应，设计了如下方案。请你将她设计的方案补充完整：

	实验步骤和方法	实验现象	实验结论	启示
方案1	向一个软塑料瓶中充满二氧化碳，再注入少量氢氧化钠溶液，盖紧瓶盖，摇动塑料瓶。	46	47	从反应物二氧化碳的减少（压强减小）来判断反应的发生
方案2	48	49	50	从生成物的存在来判断反应的发生

 
官龙同学认为彩云同学设计的方案1中，不能得出CO₂与氢氧化钠是否确实发生了反应，理由是什么？   51  。

核事故时往往泄漏出污染物(具有放射性的碘原子)。为避免核辐射，需一次性口服100毫克（不具放射性的碘原子），使人体甲状腺中碘达到饱和而不再吸收外界的碘，从而起到保护作用。请回答：
（1）是一种质子数为53、中子数为78的碘原子。该原子核外电子数为       。
（2）和两者的关系是           。

A．同种元素

B．同种物质

C．同种分子

D．同种原子

（3）假设所处的环境已受污染，通过服用加碘食盐（注：加碘食盐中的碘为）的方法能否有效起到避免核辐射的目的呢？

【查阅资料】成人每天食用食盐的质量通常为6g；某种加碘食盐的标签如图所示。
【问题分析】500g该品牌食盐中，含碘的最大质量是           ；若要使人体甲状腺中的碘达到饱和，至少需要一次性食用该品牌碘盐             。
【结论】日常服用加碘食盐             （填“能”或“不能”）起到避免核辐射目的，原因是                                 。

淡水资源的缺乏已成为制约社会发展的重要因素，从浩瀚的海洋里获取淡水，对解决淡水危机具有重要意义。某小组针对这一现状，提出问题并在实验室进行了以下探究。
【提出问题】________________________________________________
【实验用品】酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台、烧杯、胶头滴管、海水、硝酸银溶液。
【实验过程】
①图组装仪器并检查装置气密性。

②向大试管加入5～10mL海水，塞好橡皮塞，用酒精灯加热。加热一段时间后，小试管内收集到很少液体，试管口有大量白雾。
该小组同学建议对该装置进行改进，你认为改进的措施为：________________________。
③向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液，现象为：________________________。
【得出结论】
通过上述实验探究，你得出的结论是：____________________________________。
【反思交流】
①对海水淡化后剩余资源，请提出一种合理利用的措施：________________________。
②“蒸馏法淡化海水”的思路是想办法将水从混合物中分离出来。请列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子：________________________________________________。

（10徐州24）做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与。
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
[查阅资料1]
自然界中铁的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃两种（FeO极易被氧化为Fe₂O₃）；
铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
[实验探究]
将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到的现象是_____，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？
[查阅资料2]
Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见表：
Fe₂O₃高温时分解成Fe₃O₄。
[理论探讨]

根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间，在此温度范围内Fe₂O₃已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe₃O₄。
[拓展延伸]
实验中为了防止集气瓶炸裂，必须_____；
Fe₂O₃高温时会分解成Fe₃O₄和一种气体，请写出此反应的化学方程式__________;
有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_____，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。

学习了MnO₂对过氧化氢有催化作用的知识后。某同学想：CuO能否起到类似MnO₂的催化剂作用呢？于是进行了如下探究。
【猜想】Ⅰ. CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ. CuO参与反应产生O₂，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ. CuO是反应的催化剂，反应前后_________ _____________________。
【实验】用天平称量0.2gCuO，取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：

（1）填写下表：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
___ _____带火星的木条复燃	____ _____	溶液中有气泡放出 _____ _______	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立 猜想Ⅲ成立

（2）步骤①的目的________ ____________。
（3）步骤④需用到的实验仪器有：铁甲台（带铁圈）、漏斗、烧杯、_____ ____。
（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出O₂的化学方程式为___________________。
【拓展】要探究步骤⑤做过催化剂的CuO其它化学性质，还应补做的实验是______________
_____ __________________（写一种）。

某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。

(1)甲同学选用如右图所示的装置制取氧气。
①写出仪器B的名称：______。
②甲同学应选取的试剂是Mn0₂和_______(填化学式)，
Mn0₂固体在该反应中起_______作用。
③除用排水法外，甲同学还可选择_____法收集氧气。
④实验前，甲同学先向仪器A中加入水，然后将导管放人水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是__________。
(2)乙同学称取一定质量KMn0₄放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂，该反
应的化学方程式为________。实验结束时，乙同学发现收集到的O₂大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想l：反应生成的MnO₂分解放出0₂；
猜想Ⅱ：反应生成的K₂Mn0₄分解放出O₂
做出上述猜想的理由是_______。
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：
①第一组同学取一定质量的Mn0₂，在250℃条件下加热一段时间，冷却后
测得Mn0₂的质量不变。则猜想________________错误。
②第二组同学取K₂Mn0₄在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得
出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是_________________ 。
【拓展延伸】实验发现，K₂MnO₄受热只能部分分解，经分析可能是生成物K₂O对其分
解产生影响。请设计实验方案验证：________________。
【实验反思】通过以上实验探究，你对“问题的发现与解决”有何认识?_________。