初中化学探究题.doc

实验探究题1.水煤气是一种工业上常用的气体燃料，一般用焦炭和水蒸气在高温下反应制得，含有少量的CO2和水蒸气杂质。某化学兴趣小组对水煤气的主要成分进行探究。 【查阅资料】 (1)白色的无水硫酸铜粉末遇水变成蓝色； (2) Na2C03与少量盐酸反应生成NaHC03和NaCl，与过量盐酸反应时生成NaCl、H20、C02。 【实验假设】 可燃气体只是CO; 可燃气体只是H2； 可燃气体是CO、H2的混合气。 【实验过程】 实验小组按以下流程进行实验（水煤气中的C02、H20已被充分吸收）： 实验中，发现黑色氧化铜变红，且 ，证明水煤气含有H2；还观察到澄清石灰水变浑浊，证明水煤气中含有另一可燃气体为 。【实验反思】 根据实验结论，甲同学认为实验应保证安全，防止中毒，对尾气的处理方法是 _。【实验拓展】 (1)实验后，乙同学认为欲检验所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴人几滴稀盐酸，若没有气体产生，则溶液中还有NaOH剩余。但丙同学认为乙同学的设计是错误的，理由是 。(2)丁同学通过本次实验，结合查阅的资料发现，不用任何其他试剂，只用试管和胶头滴管就可以鉴别稀盐酸和碳酸钠两种无色溶液。正确的鉴别方案及结论是 。 2.小梅同学在家中与妈妈做面包，发现妈妈揉面粉时，在面粉中加入一种白色粉末发酵粉，蒸出来的面包疏松多孔。她很感兴趣想弄明白，发酵粉为什么能让蒸出来的面包疏松多孔呢？请你一同参与小梅的探究。【提出问题】小梅要探究的问题是 。【查阅资料】发酵粉的主要成分是碳酸氢钠，俗称小苏打，易溶于水，其固体或溶液受热时均能分解，生成一种盐、一种气体和水。【实验探究】小梅按下列实验方案探究小苏打受热分解的产物。 实验步骤 实验现象 实验结论1取适量小苏打固体于试管中加热，并将生成的气体通入澄清石灰水(1)试管口处有液滴生成(2)澄清石灰水变浑浊(1)生成的液滴是水(2)生成的气体是 （写化学式）2取少量充分加热后的剩余固体溶于水并加入稀盐酸 生成的盐是碳酸钠【实验结论】小苏打受热分解产生的气体在面团中形成许多小气室，使蒸出来的面包疏松多孔。那么小苏打受热分解的化学方程式是 【拓展延伸】小玲查阅资料发现：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O;氢氧化钙微溶于水。 小玲把NaOH溶液与NaHC03溶液混合后却无明显现象，她产生疑问：这两种物质是否发生了化学反应？在老师帮助下，他们分别通过以下2个实验证明NaOH溶液与NaHCO3溶液的确发生了反应（方案l和方案2的实验过程没标出）。 【实验1】证明反应生成了Na2C03。小玲认为当B中溶液变浑浊，就能证明有Na2CO3生成，细心的小梅认为该结论不对，其理由是 。小梅接着上图中实验，又设计了方案l来证明反应后生成了Na2CO3。那么方案l是（要求写出实验步骤、现象和结论） 。【实验2】证明反应后NaHCO3不存在。小明接着上图中实验，又设计了方案2来证明反应后NaHCO3不存在。那么方案2是（要求写出实验步骤、现象和结论） 【总结归纳】通过实验l和实验2说明，对于没有明显现象的化学反应，可以从两个不同角度证明反应的发生。这两个角度是：一是 ，二是 。 3.梧州市某校化学兴趣小组在实验室想制备CO2，因硫酸钙微溶于水，所以实验室中常用石灰石和稀盐酸制取CO2，但该校实验室的盐酸恰巧用完了，只有硫酸，石灰石和一些常见盐类物质，要制取CO2怎么办？同学们对此进行了探究。 【提出问题】 硫酸与石灰石反应的化学方程式为 但反应不能持续进行，其原因是 ，能否往石灰石和硫酸反应后的混合物中再加入某些盐，使反应能持续进行呢？ 【猜想与假设】 (1)小吴提出可以再加入CaCl2、NaCl或 来尝试，对加这些物质能使反应持续进行，他的解释是 _ (2)但小周对加入CaCl2能使反应持续进行提出质疑，他质疑的理由是： . 【实验验证】 (1)小施往两份石灰石和硫酸反应后的混合物中，分别加入CaCl2和NaCl，前者确实无气体产生，而后者能产生大量而持续的气泡，验证了小周的质疑。 (2)小施为了证明是NaCl中的Cl-而不是Na+促使反应的持续进行，往另-份石灰石和硫酸反应后的混合物中加入 （填化学式），实验后发现,加入该物质确实不能使反应持续进行，证明了他的想法是正确的。 【交流与拓展】 加入NaCl后确实能促使石灰石和硫酸的反应持续进行，对此发现，同学们感到非常高兴，并提出硫酸的浓度可能也会影响反应。于是他们往三份颗粒大小基本相同的石灰石与不同浓度的硫酸反应后的混合物中，各加入1 g的NaCl，结果记录如下：实验编号 硫酸浓度 50 30% 10%实验现象固体逐渐溶解，有少量细小气泡全方位迅速产生大量气泡，并伴有“噬嵫”声随固体溶解，逐渐有大量气泡(l)实验中的反应最剧烈，实验的反应较缓慢，对实验中硫酸浓度大而反应速率改变反而不大的现象，他们一致认为原因是 (2)除了浓度，请你再提出一个可能改变反应速率的外界因素 。(3)经过上述实验的历程，在探究精神或方法上你获得的启示是 4在课外活动时，化学老师向同学们展示了一瓶标签残缺的试剂，如图所示。已知它的溶质是Na2S04、NaOH、NaCl、NaHC03、Na2C03中的一种。小娟同学对这瓶试剂很感兴趣，决定对其溶质成分进行探究，查阅资料可知：NaHC03和Na2C03溶液呈碱性；室温(20)时，这五种物质的溶解度数据如下： 物质Na2C03 NaCl NaOH Na2S04 NaHCO3 溶解度g 215 36 109 19.5 9.6(1)小娟同学根据这瓶试剂标注的溶质质量分数10和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是 溶液。(2)小娟取适量该试剂加入试管中，并滴入无色酚酞溶液，无色酚酞溶液变红，这瓶试剂也不可能是 溶液。(3)为了确定该试剂是哪种溶液，小娟同学又进行了如下实验： 操作步骤 实验现象 结论和化学方程式取适量该试剂，加入试管中，滴入 （合理即可） 产生大量气泡该试剂为 溶液；相关的化学方程式为5.某校化学课堂围绕课本实验活动6酸、碱的化学性质开展自主探究活动，以下是探究片段，请你参与学习。 (1)向装有生锈铁钉的试管中加入稀盐酸，观察到铁锈逐渐消失，因此盐酸常用于金属表面除锈，该反应的化学方程式为： (2)在进行盐酸中和氢氧化钠溶液实验时，某一小组忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，因此未观察到明显现象。该小组同学对此时反应后所得溶液的成分产生疑问。 【假设猜想】针对疑问，第一组同学的猜想如下： 猜想一：只有NaCl 猜想二：有NaCl和HC1 猜想三：有NaCI和NaOH 猜想四：有NaCl、HC1和NaOH 第二组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。你认为不合理的猜想是 【实验探究】 第三组同学取少量该溶液于试管中，滴加_溶液，无明显变化，则溶液中一定没有氢氧化钠。 为验证其余猜想，第四组同学分别取该溶液样品按下列方案探究： 方 案 实验操作 实验现象 实验结论方案一 往溶液中加 有气泡产生 溶液中有HC1方案二往溶液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀 溶液中有HC1【得出结论】通过比较分析，同学们一致确定猜想二是正确的。 【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究给予肯定，同时指出方案二是错误的，原因是 小明发现，排除不合理猜想后，只做一次实验就能同时验证其余猜想，此实验方法是：_ 【交流讨论】中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛应用，请你举一个实例说明： 6.碘盐是指在食盐（NaCl）中添加碘酸钾（KI03）的食用盐，碘盐中不含单质（I2）。小明看新闻得知，当地超市出售的某品牌某批次碘盐涉嫌造假（不含碘酸钾），为了检验家里使用的该品牌碘盐是否含有碘酸钾，他决定进行以下探究。 【查阅资料】碘酸钾可溶于水，碘酸钾、酸和碘化钾( KI)三种物质共同作用可生成碘单质；碘单质能使白色淀粉试液变成蓝色。 【设计实验】小明首先准备了该品牌碘盐溶液，实验室能提供以下试剂：碘化钾溶液、稀硫酸、无色酚酞溶液、氢氧化钠溶液、白色淀粉试液。请你从中选择适当的几种，并协助他完成以下实验： 实验操作 实验现象 实验推论取少量该碘盐溶液于试管中，然后 反应生成碘单质，从而推测出该品牌碘盐 （填“含”或“不含”）碘酸钾【知识拓展】碘酸钾的化学性质与氯酸钾相似，碘酸钾在高温条件下也能分解，生成碘化钾和一种气体，试写出该反应的化学方程式7.（13分）某研究性学习小组查阅资料得知：焦炭（主要成分是碳单质，杂质不与水反应）与水蒸气在高温条件下反应，能产生一种俗称为水煤气的气体燃料（水煤气中不含甲烷等有机物）。为探究水煤气成分，该小组开展了如下活动：(1)设计焦炭与水蒸气反应的装置，见图1（图中夹持仪器和加热仪器已省略）。 (2)作出假设：依据所学知识分析，水煤气中一定含有水蒸气，可能含有H2、 CO、C02(3)实验探究：同学们为探究水煤气的成分，设计了如下实验装置（图2）并进行实验。请分析图2所示装置的实验原理，填写下表中的空格：仪器编号所盛试剂的名称 试剂或装置的作用 A B C D(4)结果分析：实验证明水煤气中有H：、CO、CO2。能证明CO2存在的现象是 能证明CO存在的现象是 能证明H2存在的现象是 _(5)交流反思：同学们在反思实验结果时发现图2所示实验存在缺陷，请你分析造成此实验缺陷的原因： ，对此你提出的改进措施是 。8.通过学习，我们知道：把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放人密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷( CH4)。秸秆主要是由哪些元素组成的呢？带着这个问题，我们化学学习小组进行了以下探究活动： 【查阅资料】沼气池中的气体除CH4外，还可能有CO、CO2、H2S等。 白色无水硫酸铜遇水会变成蓝色。 S02能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 【提出猜想】小吴的猜想：有C、H两种元素 小周的猜想：有C、H、O三种元素 小施的猜想：有 【实验方案】同学们在老师的指导下，共同设计了下图的装置并进行探究（假设每步反应或作用都是完全的）【实验过程】(1)装置A的作用 (2)装置B中用干燥的碎秸秆，目的是使其容易燃烧， (3)实验过程中，C、D、E都产生明显的现象，则：C装置的作用是 ；E中发生反应的化学方程式是 _。 【实验结论】根据以上探究，小红同学得出结论：小施的猜想正确。我认为此结论不正确，理由是 【讨论交流】实验后，小组同学经过讨论，认为该实验设计还存在一些不足，可以进一步改进。我的改进意见是： ； （ （ 答二点即可）。 【拓展应用】农村的大部分地区处理秸秆的方式是直接烧掉，试从环境、原料； 利用等方面说明将秸秆制成沼气的重要意义： 9.在学与=：铁的冶炼”后，兴趣小组的同学按课本装置图进行改装实验（如图所示），反应后玻璃管中红色粉末变成了黑色粉末A。请你用化学方程式表示该炼铁原理： ，从环保的角度考虑，该装置明显的不足是 。同学们对黑色粉末A的成分提出了疑问。【提出问题】黑色粉末A是不是全部是铁？【查阅资料】铁的氧化物有FeO、Fe2O3，、Fe304（氧化亚铁，黑色固体），都能与稀盐酸反应，且只有Fe304能被磁铁吸引。【进行猜想】 (1)小明认为黑色粉末A全部是Fe。(2)小华提出了猜想和猜想，请你补充猜想。猜想：黑色粉末A由Fe和Fe304组成；猜想：黑色粉末A由Fe和Fe0组成；猜想：黑色粉末A由Fe和 组成。【实验探究】(1)小明取适量黑色粉末A加入足量 溶液，充分反应后过滤。得红色固体Cu和黑色粉末B，据此可知小明的猜想是错误的。(2)小华按下列方案继续探究，请你一同参与。方案 实验操作及可能的现象 结论取适量黑色粉末A用磁铁吸引，黑色粉末全部被吸引猜想正确取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸，黑色粉末全部溶解猜想正确取适量 猜想正确【反思评价】小娟认为方案中得出的结论不正确，其理由是 【得出结论】通过上述实验得出黑色粉末A的成分。 【拓展延伸】铁锈的主要成分是Fe3O4 H2O，人们常用 来清洗铁锈 10.在金属活动性顺序表里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强，在化学反应中越容易失去电子。 (1) Ca、Mg、K三种金属在化学反应中失去电子的能力由强到弱的顺序是 (2)Ca、Mg、K三种金属的原子结构示意图如图所示，请根据这三种金属的原子结构示意图，结合已学过的有关原子结构的知识推测：金属单质失去电子能力的强弱主要与哪些因素有关？ ; （答两点）。 (3)能证明Cu的金属活动性比Ag强的方法是： _ （用化学方程式表示）。 (4)非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律，即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来。例如，在溶液中可发生以下反应： Cl2 +2NaBr一2NaCl+Br2; Br2 +2KI=2KBr + I2; I2 +Na2S=2NaI+S 由此可以判断硫(S)、溴(Br2)、碘(I2)、氯气(Cl2)四种非金属单质的活动性由弱到强的顺序是 11.某化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（图1），但测出的氧气体积分数明显小于1/5。请你参与探究：【提出问题】 造成误差的原因是什么？如何改进课本实验装置？ 【查阅资料】 颜色、状态 熔点 着火点密度/gcm3 红磷 暗红色固体 590 240 2. 34 白磷 白色或黄色固体 44.1 40 1. 82 【猜想与假设】 甲同学：可能是导管内原存有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性； 乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故； 你还能做的猜想是 【交流与讨论】 (1)丙同学认为用木炭代替红磷，就可以消除误差，大家认为他的猜想不合理，理由是 (2)他们对课本实验装置进行了如图2的改进（其他仪器忽略）。 甲同学提出应把红磷更换为白磷，理由是 通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，利用了金属铜的 性。与课本实验装置相比，该装置的一个优点是 【探究与反思】(1)为验证乙同学的猜想，将铜粉在残余气体中加热，观察到铜粉变黑，证明乙同学的猜想 （填“合理”或“不合理”）。(2)大家采用改进的实验装置（图2）进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失，左管液面上升了l格，得到了较准确的数据，但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体。左玻璃管上端的黄色固体主要成分可能是 左玻璃管下方液体的pH 7（填“=”、“”），理由是 12.实验室制取氧气是初中化学阶段的重要实验。小元准确称取7.9 g纯净的高锰酸钾加热一段时间后，收集到氧气580 mL(标准状况)。(1)请写出两个实验室用固体反应物制取氧气的化学方程式： (2)意外发现：根据化学方程式计算，7.9 g高锰酸钾完全分解，应生成氧气560 mL(标准状况)。小元通过数据分析，意外发现收集到的氧气体积和理论计算的氧气体积不相符合，并且在实验中还意外发现锰酸钾溶液呈墨绿色。(3)提出假设：小元取实验后的少量固体残渣再次加热，经检验又产生了氧气。根据小元发现的问题和上述实验结果可以做出如下假设：假设1：二氧化锰也可以受热分解产生氧气假设2：锰酸钾也可以受热分锯产生氧气假设3：二氧化锰和锰酸钾受热都可以放出氧气假设4_（只填一种）(4)设计实验：小元用最初加热所得的残渣及必要的实验用品，设计了如下实验流程验证假设2。请在下面实验流程方框中的相应位置填写各步骤的实验操作名称。请简要叙述步骤5的操作 (5)得出结论：若观察到 ，则假设2成立；若观察到 ，则假设2不成立。