初中化学探究题

某校化学兴趣小组的同学在探究碱的化学性质时，完成了如图所示的两个实验。

（1）甲实验中观察到的现象是 　 　。

（2）乙实验中发生反应的化学方程式为 　 　。

实验完毕后，小亮同学在整理仪器时，将上述实验后的废液倒入同一个洁净的废液缸中，发现混合后的废液仍然浑浊并显红色，于是引起了他的质疑和探究兴趣。

【提出问题】混合废液中可能含有的碱性物质有哪些？

【作出猜想】他断定混合废液中一定含有氢氧化钠，理由是 　 　；并对是否含有其它碱性物质作出猜想：猜想Ⅰ：Na ₂CO ₃    猜想Ⅱ：Ca（OH） ₂

【实验验证】小亮认为只要用反应物（饱和石灰水和碳酸钠溶液）就可以验证猜想。于是他对混合废液进行过滤，并取少量滤液进行了下列实验：

实验操作	实验现象	实验结论
M是		猜想Ⅱ不正确
N是		猜想Ⅰ正确

【反思与交流】

验证完毕，小刚同学受到启发，于是他又设计了一个实验，进一步验证混合废液中含有的碱性物质。他取一定量的滤液于试管中，然后逐滴滴加稀盐酸至过量，反应过程和产生的现象如图所示。分析图象数据可以得出混合废液中含有的碱性物质一定是 　 　。

【拓展应用】为了把以上废液安全排放，你的做法是 　 　。

某研究性学习小组通过查阅资料获知以下信息：将二氧化碳气体慢慢地通入一定量的氢氧化钠溶液中，在溶液中先后发生以下两个化学反应：

2NaOH+CO ₂＝Na ₂CO ₃+H ₂O （先发生反应）

Na ₂CO ₃+CO ₂+H ₂O＝2NaHCO ₃（后发生反应）

同学们开展了下列探究活动：

【提出问题】将二氧化碳气体慢慢地通入一定量的氢氧化钠溶液中，反应后所得溶液中溶质的成分有哪些？

【猜想假设】Ⅰ．NaOH 和Na ₂CO ₃；

Ⅱ．只有 Na ₂CO ₃；

Ⅲ． 　　；

Ⅳ． 　　．

【实验探究】将二氧化碳气体慢慢地通入一定量的某氢氧化钠溶液中，再将反应后所得溶液按下列流程进行实验并测出相关数据：

小资料：碳酸盐一般不易溶于水，如 CaCO ₃难溶； 碳酸氢盐绝大多数易溶于水，如 Ca（HCO ₃） ₂易溶．

【获得结论】根据上述信息，分析反应后所得溶液中溶质的成分并计算溶质的质量，将结

果填入下表：

溶质的化学式	溶质的质量/g

②如果溶质的成分只有一种，请填写在第一行；如果溶质的成分有两种，请分别在两行中各填写一种物质．

兴趣小组的同学对铝的某些性质进行相关探究。

【实验回顾】

（l）铝与稀盐酸反应。

①用如图1所示装置制取氢气。

铝与稀盐酸反应的化学方程式为      。

②用B装置收集氢气的原因是      。

（2）在金属活动性顺序里，金属能否置换出盐酸和稀硫酸中的氢，判断的依据是              。

【提出问题】

铝能否与水反应生成氢气？

【查阅资料】

物质	钠与水	铝与水	汞与水
能否发生反应	能反应	能反应	不反应

【交流与讨论】

（1）铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，起到保护膜的作用。如生活中可用铝壶烧水。铝与氧气反应的化学方程式为      。

（2）除去铝表面氧化铝薄膜的方法（举一例）      。除上述方法外，还可以将铝片浸入氯化汞（ HgCl ₂）溶液中，形成铝汞齐（铝汞合金）破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成。

【实验探究】

（1）将铝片完全浸入氯化汞（HgCl ₂）溶液中1分钟左右，取出，立即用流水冲洗干净后加入到蒸馏水中（如图2），其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为      。

（2）在导管口a处涂肥皂水，发现导管口有气泡形成，当气泡离开导管后，气泡      （填"下沉"或"上升"），用燃着的木条点燃气泡，发出爆鸣声。

【实验结论】

铝能与水反应生成氢气。

写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式      。

【实验反思】

（1）图2装置内，在铝与水反应的过程中，若关闭导管上的活塞K，反应停止，其原理是                。当再次打开活塞K，反应继续，产生气泡。铝未能生成氧化铝，其原因是        。

（2）汞有毒，会污染环境，兴趣小组的同学用硫粉处理单质汞，用饱和硫化钠溶液处理使用过的氯化汞废液。

有一包固体粉末，可能由BaSO ₄、CuSO ₄、Na ₂CO ₃、BaCl ₂、NaCl中的一种或几种组成，其实验小组对其成分进行了以下探究活动

【思考与交流】

（1）上述物质中不溶于水的是 　　，溶于水其水溶液呈蓝色的是 　　（均填化学式）．

【活动与探究】

（2）取上述固体，加入足量水溶解，形成无色透明的溶液，由于取用固体较多，在溶解过程中要用到的玻璃仪器有 　　和 　　．

（3）再向上述溶液中加入盐酸，产生大量的气泡．说明该固体中一定含有 　　（填化学式），该反应的化学方程式为 　　．

（4）经过以上探究，不能确定的物质是 　　（填化学式）．

【探索与拓展】

（5）为了进一步确定原固体粉末的组成，实验小组取22克该固体粉末，溶于110克水配制成不饱和溶液，再向该溶液中缓慢加入100克一定质量分数的CaCl ₂溶液，产生沉淀的质量与所加CaCl ₂溶液的质量关系如图所示，试计算：

①恰好完全反应时生成沉淀的质量是 　　．

②22克样品中Na ₂CO ₃的质量是多少克？（需写出计算过程）

③反应后所得溶液中CaCl ₂的溶质质量分数是多少？（需写出计算过程）

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　　。

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）

小刚同学在学习化学知识后，知道进入久未开启的菜窖可能造成死亡。于是他和小强一起对自家久未开启的菜窖内的气体成分进行了探究。

【提出问题】菜窖内气体的成分是什么？

【查阅资料】蔬菜在一定条件下发酵生成气体，其成分可能含有CO ₂、CH ₄等。

【猜想与假设】小刚认为菜窖内的气体含有CO ₂和CH ₄。

【实验探究】他们对菜窖内的气体进行取样按图所示装置进行实验

（1）若装量A中澄清石灰水变浑浊，证明气体样品中含有 　　

（2）装置B内发生反应的化学方程式为 　　

（3）装置D内浓硫酸的作用是 　　

（4）E处观察到干燥冷烧杯内壁有 　　出现，待火焰熄灭后，把烧杯迅速倒转过来，立刻向烧杯内倒入少量澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊，证明气体样品中含有 　　。E处气体燃烧的化学方程式为 　　

【实验结论】气体样品中含有CO ₂和CH ₄，小刚的猜想正确。

【反思与评价】

（5）小强观察上述实验装置发现：装置A和装置C完全相同，他认为可以取消装置C．你是否认同 　　（填"认同"或"不认同"）理由是 　 　。

（6）根据上述实验探究结果，气体样品中含有CO ₂，由于二氧化碳 　  ，所以进入久未开启的菜窖前，应向菜窖内通入大量的空气。

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）

化学中质量守恒定律是一个非常重要的定量定律．

（1）图1为托盘天平，使用托盘天平称物品的正确操作顺序为         （填序号）．
①调游码  ②放称量纸  ③称量物放左盘
④调零点  ⑤加质量大的砝码  ⑥加质量小的砝码
A．①②③④⑤⑥      B．④②③⑤⑥①     C．④⑤⑥①②③
（2）如图2装置中，称量小烧杯及其中所有物质的质量m₁，然后将小烧杯中的碳酸钠与盐酸完全混合，反应停止后，再称量小烧杯及烧瓶内物质的总质量为m₂，则m₁             m₂（填“=”“＞”“＜”），其原因是                ．根据以上实验探究可知，若用碳酸粉末与盐酸反应验证质量守恒定律，可选择下图中               （少选错选不给分）

（3）请从原子的角度解释质量守恒定律                  ．

化学课后，化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：
【提出问题1】该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	实验结论
取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加            ， 并不断振荡．	有           产生．	氢氧化钠溶液一定变质了．

【提出问题2】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？
【猜想与假设】
猜想1：氢氧化钠溶液部分变质．
猜想2：氢氧化钠溶液全部变质．
【查阅资料】
（1）氯化钙溶液呈中性．
（2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
【实验探究2】

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的          溶液，并不断振荡．	有        生成．	说明原溶液中一定有碳酸钠．
（2）取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液．	溶液变红色．	说明原溶液中一定有          ．

【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）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式：                 ．
（2）在上述[实验探究2]中，小明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”）．

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时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，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．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的成分．
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】猜想一：可能是CaCl₂和Ca（OH）₂； 猜想二：可能只有CaCl₂；猜想三：              ．
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性．
【进行实验】实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡
实验现象：               结论：猜想一不正确
实验步骤：实验步骤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
实验现象：               结论：猜想二不正确，猜想三正确．

测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作为反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置．假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：

（1）实验前，如何检查装置的气密性：                  ；
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹．可观察到的现象为：                 ；
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却．可观察到的现象为      ；
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败．例如：           ．

如图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验．请完成实验报告：

实验目的	实验现象	实验结论
测定空气中       的体积分数．	白磷着火燃烧，活塞先右移，后左移，最后 停在刻度约为        （填整数）的位置上．	空气的成分按体积计算，            约占．

 

某小组同学探究二氧化碳（CO₂）、氨气（NH₃）分别与水反应后产物的酸碱性。他们收集了若干瓶CO₂和NH₃。
【确定标准】

老师指导该小组同学用自制的紫色石蕊试纸完成了如上图所示实验，确定检验酸碱性物质存在的标准。取三个洁净的表面皿，分别放上紫色石蕊试纸，向试纸上依次滴加稀盐酸、蒸馏水、氢氧化钠（碱）溶液，观察到三条试纸的颜色依次为红色、紫色和蓝色。
【实验过程】
（1）探究CO₂与水反应产物的酸碱性。该小组同学向一瓶CO₂中加入30 mL水，充分振荡。再取一个洁净的表面皿，放上一条紫色石蕊试纸，向试纸上滴加瓶中的液体，观察到紫色石蕊试纸变成红色，由此获得结论：瓶中液体里含有             性物质，发生反应的化学方程式为                 。
（2）探究NH₃与水反应产物的酸碱性。该小组同学用（1）的方法继续进行NH₃的实验，他们分析液体里含有碱性物质，观察到的现象是                ，分析依据是                 。
【实验反思】
有同学提出：仅用上述实验还不足以说明CO₂或NH₃与水发生了反应，还需补充一个对比实验，以NH₃为例，该对比实验的操作为            ，观察到的现象为               。