初中化学探究题

同学们对实验“煅烧石灰石”展开了探究。资料：石灰石中的杂质高温不分解且不与稀盐酸反应

①为证明石灰石已分解，三位同学设计方案如下：
I．甲同学按图一所示进行实验（煤气灯能达到石灰石分解的温度），观察到烧杯内壁石灰水变浑浊，写出石灰水发生反应的化学方程式  （1）   。
II．乙同学按图二所示进行实验，观察到B中液体变  （2）   色，A实验的作用  （3）    。
III．丙同学取一定质量的石灰石煅烧，一段时间后发现固体质量减轻，证明石灰石已分解。
你认为哪位同学的方案不合理？并写出理由         （4）            。
②为证明石灰石是否完全分解？丁同学对丙同学煅烧后的固体又进行了如下探究

实验步骤	实验现象	结 论
（5）	有气泡产生	石灰石未完全分解

实验室利用下图实验装置进行实验，回答下列问题：


①上图中仪器a的名称为 （1）  。
②实验室用装置A制取氧气的化学方程式是   （2）    ，在上图右侧框内画出排气法收集氧气的装置示意图   （3）     。
③实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时选用B装置为反应装置。实验中，同学们发现不能得到平稳的氧气流。大家提出从两个方面加以改进：
一是把发生装置由B改为 （4）  （填字母编号），其理由是     （5）      。
二是将过氧化氢溶液加水稀释。若把50g 质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液，需加水的质量为 （6）  g。
④某同学为测定过氧化氢溶液中溶质质量分数，向过氧化氢溶液中加入二氧化锰制取氧气，相关数据如下：

反应前物质的质量／g	充分反应后物质的质量／g
过氧化氢溶液	二氧化锰	固体与液体混合物质量
68.0	0.1	66.5

请计算：
I．该同学制得氧气的物质的量为 （7）  mol；
II．该同学所用过氧化氢溶液的溶质质量分数。（根据化学方程式列式计算） （8）

某化学兴趣小组的学生研究过量的炭粉与Fe₂O₃在高温条件下反应的气体产物成分。探究过程如下：
（1）提出假设：气体产物全部是CO₂。
（2）查阅资料：a．氮气不能与炭粉及Fe₂O₃反应。
b．高温下可以发生下列反应：2Fe₂O₃+3C4Fe+3CO₂↑  C+CO₂2CO
（3）设计方案：将一定量氧化铁在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应。用实验中实际测得产生气体的质量，与理论计算得到的CO₂的质量进行比较。
（4）实验装置：如右图所示。

（5）实验操作：
①称量：反应前Fe₂O₃的质量3.20 g；炭粉的质量2.00g；玻璃管C的质量48.48 g。反应后玻璃管与残留固体共52.24 g。
②加热前先通一段时间氮气，再夹紧弹簧夹T，点燃酒精喷灯加热。
（6）问题分析：①用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是                 。
②加热前先通一段时间氮气的目的是                 。
③理论计算：若氧化铁与炭粉反应的气体产物全部是CO₂，求3.20 g氧化铁完全反应时生成CO₂的质量。（写出计算过程）
④根据实验数据计算实验中实际获得气体的质量。（写出计算过程）
（7）结论：原假设          （能、不能）成立，理由是             。
（8）兴趣小组成员小聪想到家里新换的水龙头。他从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬（Cr）与常见金属铁、铜的活动性强弱，请你参与。
【作出猜想】
猜想1：Cr>Fe>Cu；    猜想2：Fe>Cu >Cr；    猜想3：你的猜想是            。
【查阅资料】
①铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。
②铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO₄）溶液。
【设计与实验】
小聪同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别放入等量的同种稀硫酸。

实验	试管1	试管2	试管3
实验 操作
实验 现象	铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色	铬片表面产生气泡较快，溶液变成为蓝色	铜表面无气泡

【结论与解释】
①小聪得到的结论是猜想        正确。
②实验前用砂纸打磨金属片的目的是                  。
【知识运用】
将铬片投入FeSO₄溶液中，反应         （填“能”或“不能”）进行。若能进行，请你写出化学方程式                   。

天然气的主要成分是甲烷（CH₄)，化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与探究与分析：
【提出问题】甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质？
【知识储备】含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；无水CuSO₄遇水变蓝色。
【猜想与假设】

产 物 猜 想	甲	乙	丙	丁
CO2、H2O	CO、H2O	NH3、CO2、H2O	CO2、CO、H2O

你认为      同学的猜想是错误的，理由是                   。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的氧气中燃烧的产物依次通过下列装置：
 [
① A、B装置的顺序               （填“能”或“不能”）颠倒。
②实验中用纯净氧气而不用空气的原因是             。
③实验中观察到A中无水CuSO₄粉末由白色变为蓝色，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成光亮的红色，由此推断                同学猜想成立。
④请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学方程式：             、             。
【反思与交流】为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件
是                 。

认识燃烧，科学地利用和控制燃烧，使燃烧为人类服务是十分重要的，某兴趣小组为探究可燃物燃烧条件进行了如下实验．
【查阅资料】木炭是一种可燃物．
【提出问题】可燃物燃烧需要满足什么条件？
【作出猜想】猜想一：可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点；
猜想二：可燃物燃烧需要                 ．

【进行实验】某兴趣小组用上图所示的装置进行了实验．在完成气密性检查后填装药品，并已在整个装置中充满了氮气．实验过程中没有拆装仪器，请你参与完成后续的实验，并按要求填表．

步骤	操作	实验现象
①	点燃酒精灯	木炭不燃烧，澄清石灰水未变浑浊
②	盖灭酒精灯，待仪器恢复到常温	\
③	打开活塞，通入氧气	木炭不燃烧，澄清石灰水未变浑浊
④	点燃酒精灯，继续通氧气

【结论】猜想一和二都正确．
【反思评价】
上述实验开始时充满了氮气，其目的是                   ．
该实验步骤②“盖灭酒精灯，待仪器恢复到常温”中试管B的作用是               ．

小新拿来一片黄色的金属向同学们炫耀说他拣到了黄金。小宝说他曾在网上看到过，有一种铜锌合金外观和黄金很相似，常被误以为是黄金。于是他与小新开始研究。提出问题：这块黄色金属是换黄金还是铜锌合金？猜想：⑴小新认为是黄金；⑵小宝认为是铜锌合金。查阅资料：合金中的金属保持各自的化学性质，金在高温下不与氧气反应，锌在高温下与氧气反应生成白色固体。
【设计实验】①小新设计的实验是：截取一小片黄色金属放在石棉网上用酒精灯加热；②小宝设计的实验是：截取一小片黄色金属放入硝酸银溶液中。
【现象与结论】
（1）小新在实验中观察到黄色的金属变黑，则他的猜想             。黑色物质是        。
（2）小宝在实验中观察到的现象是                        ，写出反应的化学方程式              。
【反思与应用】
（3）假如你的观点和小宝的观点相同，你还可以设计的一个实验是：截取一小片黄色金属放入             溶液中。A．硫酸     B．硫酸镁    C．硫酸锌
（4）你设计的实验中能观察到的现象是                            。

研究性学习小组选择“H₂O₂生成O₂的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：
【假设】H₂O₂生成O₂的快慢与          有关。
【实验方案】常温下，在两瓶相同体积的H₂O₂溶液中分别加入相同质量MnO₂红砖粉后测量各生成一瓶(相同体积)O₂所需要的时间。
【进行实验】如图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是          ，此实验中B处宜采用的气体收集方法是                         

【结论】该探究过程得出的结论是                    。
【反思】H₂O₂在常温下分解缓慢，加入MnO₂或红砖粉后反应明显加快，若要证明MnO₂和红砖粉是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的          和           是否改变。

某实验创新小组对木炭还原氧化铜的实验进行了改进，其操作步骤如下：
①取一片铜片，用砂纸除去其表面的氧化物使其表面呈光亮的紫红色；
②用酒精灯将上述铜片烧到红热后，立即伸入到集满氧气的集气瓶中，观察到的现象为：
铜片表面变成               色；
③在一支干燥的大试管中装入一定量的经烘干处理过的木炭粉，再将经②处理过的铜片部分埋入木炭粉中；
④按照右图所示的装置图连接好各种仪器；

⑤加热大试管，其中发生的反应的化学热方程式为：                      当观察到澄清石灰水            后，先移走导管，后停止加热；
⑥待试管冷却后，用镊子取出铜片，洗净后观察。回答下列问题：
（1）填写上述各空；
（2）②中用到的夹持仪器是                      (填名称)
（3）⑤中“先”、“后”颠倒，造成的后果是：                        。
（4）⑥中观察到的现象是：铜片表面埋入木炭粉的部分              。

为探究燃烧的条件，某同学查阅资料得知：白磷为白色蜡状固体，剧毒，不溶于水，着火点为40^oC；红磷的着火点为240^oC。然后按下图所示A装置进行实验。

（1）观察到的现象为：1铜片上的白磷和红磷分别是              ②水下的白磷          ；
（2）在使用组装好的B装置前，首先应该进行的操作是                        ，然后加入药品并将B和C装置连接，滴入双氧水，B装置中反应的化学方程式为                     ，C装置中的白磷燃烧。
（3）从以上实验分析可得出燃烧的条件为：可燃物、              和                。

完成细铁丝在氧气中燃烧的探究活动报告．
探究活动的名称：探究铁丝在氧气中燃烧．
实验所用仪器：集气瓶、           ．
操作步骤：
①先用砂纸将铁丝磨成光亮的银白色；②绕成螺旋状于一根火柴杆上；
③点燃火柴杆、将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中．火柴起           作用．
反应的现象是          ．
该反应的化学方程式为          ．
问题分析：
①用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂，发生失误的操作原因可能           ．
②某同学在实验时结果没有观察到细铁丝燃烧现象，实验失败的一种原因可能是           ．
小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究．下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧时的实验现象的记录．请你分析完成下表：

物质	纯镁条	含碳0.05%的铁丝	含碳0.2%的铁丝	含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象	剧烈燃烧，发出耀眼白光，无光星	剧烈燃烧极少火星	剧烈燃烧少量火星

通过以上实验，说明铁丝燃烧时出现火星的现象是由于            ．

某化学兴趣小组的同学做完“大理石和稀盐酸制取二氧化碳的实验”后，将反应后锥形瓶中残留的废液过滤，并对滤液进行探究（已知大理石中所含杂质既不溶于水，也不与酸反应）。
【提出问题】滤液中所含溶质是什么？
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性
【猜想与假设】
猜想1：滤液中的溶质可能是CaCl₂和CaCO₃
猜想2：滤液中的溶质只有CaCl₂
猜想3：滤液中的溶质是
【讨论与交流】
小明认为猜想1无需验证就知道是错误的，他的理由是          。
【实验与结论】
（1）小亮同学为验证猜想2，取少量滤液装入试管中，然后滴入酚酞溶液，发现酚酞溶液不变色，于是小亮认为猜想2正确。你认为他的结论
（填“正确”或“错误”），理由是              。
（2）小美为验证猜想3，用洁净干燥的玻璃棒蘸取该滤液滴到湿润的pH试纸上，测得pH=4，她认为猜想3正确。对她的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是           。

A．方法不正确，结果偏小，结论正确

B．方法正确，结果偏大，结论不正确

C．方法不正确，结果偏大，结论正确

D．方法正确，结果偏小，结论不正确

（3）小丽选择了其他几种不同类别的物质来验证猜想3，也得出了结论，可供选择的试剂有：石蕊溶液、铜片、镁条、氧化钙、氧化铁、氢氧化钠、氢氧化铜、碳酸钠溶液、硝酸银溶液
请完成下表：

方案	试剂类别	选用试剂	实验现象	结论
A	指示剂	石蕊溶液	溶液变红	猜想3 正确
B	金属单质		固体表面产生气泡
C	金属氧化物	氧化铁
D		氢氧化铜	固体溶解，溶液变成蓝色
E	盐	硝酸银溶液	产生白色沉淀

【反思与评价】上述方案有错误及错误的原因是               （填写错误方案的序号，并解释其错误的原因）。
【拓展与延伸】
若猜想3成立，小丽认为无需另加试剂，只要对滤液进行                 操作即可除去杂质，从滤液中得到CaCl₂固体。
（4）小丽同学取了100g 滤液，逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na₂CO₃溶液。反应过程中加入的Na₂CO₃溶液的质量与溶液pH的关系如下图所示。

试回答下列问题：
① 写出首先发生的反应的化学方程式                  ；
② a点对应的溶液中溶质为          ；
③ 恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为             。
（写出计算过程，结果精确到0.1%）

某化学兴趣小组用如图所示的实验装置，探究影响过氧化氢分解速率的因素。

（1）写出过氧化氢分解的化学方程式                 ；装置中使用注射器的优点是                   。
（2）下面是用上述装置实验时，收集的相关数据：

实验 序号	H2O2溶液浓度/%	体积/mL	MnO2的量/g	温度/℃	收集的体积/mL	反应所需的时间/s
①	5	2	0.1	20	4	18
②	10	2	0.1	20	4	6
③	5	2	/	20	4	64
④	5	2	/	60	4	25

从实验①和②对比可知，化学反应速率与       有关；
从实验③和④对比可知，化学反应速率与          有关；
从实验对比可知，化学反应速率是否加MnO₂有关。
（3）发现问题：实验温度最难控制，反应一段时间后溶液的温度总是比起始温度高，说明反应         （填“放出”或“吸收”）热量
（4）继续探究：除了该实验小组探究过的因素以外，你若还有其他影响反应速率的因素及探究方法，请写在下面。

某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成：

（1）图一实验中水下白磷没有燃烧的原因是_________       将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是_________         ；
（2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是_____________________．图二中红磷没有燃烧的原因是            ，欲使图二中的红磷着火，可将试管从水中取出并        后给试管加热。

王丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下：加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气。减压时，分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中，分子筛并不消耗。王丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。
（1）这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于             （填“物理”或“化学”）变化。
（2）实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】

实验步骤	实验现象	文字表达式
取一只250 mL的集气瓶，用排水法收集一瓶所带气体，然后把燃着的石蜡插入集气瓶中	石蜡燃烧得更旺	文字表达式I

表中，文字表达式I是                                 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是______________________________。
（3）实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如图所示装置，进行实验，并重复多次。

【实验记录 】

实验操作	主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性	/	装置的气密性良好
②	加入药品，将装置连接固定	/	/
③	打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b	A中水进入到B中，B中水的体积为200 mL。	收集200 mL气体（由压强差引起的误差忽略不计）
④	用凸透镜聚光引燃白磷	燃烧，产生大量白烟	/
⑤	待白磷熄灭并冷却到室温， 进行操作I	现象I	小丽收集的气体不是纯净的氧气

表中，操作I是                  ；现象I是                             
出现上述现象的原因是                                                         。
【数据记录】

实验次序	1	2	3	4	5
B中剩余水体积/mL	100	42	39	41	38

【数据处理】已知，在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为          % 。
【实验反思】导致第1组数据产生较大误差的可能原因是                        。

草酸钙(化学式为CaC₂O₄，相对分子质量为128)是一种难溶于水的白色固体，受热能分解。小红同学为了探究其在加热条件下发生的变化，进行如下实验：取12.8g草酸钙固体在不断加热的条件下测得剩余固体的质量随时间变化如下图所示。请回答下列问题：

（1）t₁～t₂时问段内固体质量减少的原因是产生了一种极易与血红蛋白结合的有毒气体，该气体的化学式为             ；同时生成一种白色固体，它与大理石的主要成分相同，则该段时间内反应的化学方程式为                                      。
（2）t₂～t₃时间段内固体质量不变的原因是                             。
（3）t₃～t₄时间段内反应的化学方程式为                               。
（4）小强和小明另取12. 8g草酸钙固体加热一段时间后，对剩余固体的成分进行探究。
【查阅资料】CaC₂O₄能与稀盐酸反应，其反应的化学方程式为：CaC₂O₄+2HCl=CaCl₂+H₂C₂O₄；草酸(H₂C₂O₄) 是一种可溶于水的酸；澄清的石灰水能使紫色石蕊变蓝。
【设计方案并实验】

同学	实验操作	实验现象	结论
小强	取少量固体放入烧杯中，加适量水并搅拌。静置后，取上层清液于试管中，滴加紫色石蕊溶液	溶液变蓝色	剩余固体中一定含有       。 一定不含有           。 可能含有          。
小明	另取少量固体放入试管中，加足量稀盐酸	有气体产生	剩余固体中一定含有       。

【交流与讨论】三位同学经交流后认为，该剩余固体与图中          时间段的物质成分相同。