研究性试题

出处：按学科分类—文体、科学、教育 商务印书馆国际有限公司《初中数理化公式定理大全》第375页（3204字）

研究性学习是指同学们在教师的指导下，依照科学研究的方式和过程，主动地获取知识，并应用知识解决实际问题的学习活动，是学习方式和教学方法的改革．

例1 某校化学兴趣小组的同学们为探究裹在皮蛋壳外固体的成分，他们从资料和网上查找到腌制皮蛋的原料和方法，发现多是将灰料(一般含生石灰、纯碱、草木灰、食盐等)用水调成糊状，敷于蛋上，密封保存．下面请你参与他们的讨论并协助完成相关实验．

(1)向烧杯中加入研碎的皮蛋壳外的固体，再加入适量的水，搅拌、静置．观察到烧杯底部有白色固体，该白色固体中可能含有＿＿＿＿．

(2)为分析上述烧杯内的溶液中可能含有哪些物质，同学们继续进行探究．

①为检验溶液中是否含有食盐等氯化物，采用的方法是＿＿．

②甲同学从烧杯中取出少量溶液，加入稀盐酸，观察到有无色气体产生，说明溶液中含有＿＿＿＿．

③乙同学从烧杯中取出少量溶液，向其中滴加酚酞试液，溶液变红色，于是认为使溶液呈碱性的就是NaOH等碱类物质．你认为乙同学的看法是否正确?＿＿＿＿．理由是＿＿＿＿．为证明溶液中含有NaOH等碱类物质，请你设计一个简单的实验方案：＿＿．

【分析】 (1)皮蛋壳外的物质与水反应，发生如下化学反应：

CaO+H₂O=Ca(OH)₂

Na₂CO₃+Ca(OH)₂=CaCO_32NaOH

所以烧杯底部有白色固体，该白色固体可能含有碳酸钙、氢氧化钙

(2)食盐等氯化物都含Cl^－，可向溶液中加入AgNO↓（3溶液和稀硝酸，如有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则该溶液中含有食盐等氯化物．甲同学从烧杯中取出少量溶液，加入稀盐酸，观察到有无色气体产生，说明该溶液中含有碳酸盐．乙同学从烧杯中取出少量溶液，滴加酚酞试液，溶液变红色，于是认为使溶液呈碱性的就是NaOH等碱类物质，这是不正确的．因为灰料的成分中含有纯碱，纯碱溶于水后，溶液呈碱性，也能使酚酞试液变红色．为证明溶液中含有NaOH等碱类物质，可先向溶液中加入足量的BaCl₂溶液，使溶液中的Na₂CO₃完全与BaCl₂溶液反应，再滴入酚酞试液．

例2 废物利用既可节约资源，又可保护环境．某校课外兴趣小组设计利用废旧干电池中的锌皮和下图装置来制取干燥、纯净的氢气，并验证气体中的杂质．

(1)装置A中的物质应是＿＿和＿＿＿＿．

可供选择的物品除锌皮外还有蔗糖溶液、食盐溶液、醋酸溶液(醋酸易挥发)．

(2)实验中看到B中无水硫酸铜变蓝色，这说明产生的气体中含有杂质＿＿＿＿．(填化学式)．除此以外，还可能含有的杂质气体是＿＿＿＿(填名称)．为了检验该杂质，可将装置E连接到上述装置中的＿＿(填序号)之间，气体从＿＿(填“a”或“b”)进入E，E中所放试剂为＿＿，观察到的现象为＿＿＿＿．

(3)装置C的作用是＿＿＿＿．

(4)下列收集氢气的方法中符合题意的是＿＿＿＿(填序号)．

A．向上排空气法

B．排水法

C．用干瘪的气球收集

【分析】 (1)实验室制取氢气是用活泼金属与无氧化性酸反应，结合题给物质，A中的物质应是锌皮和醋酸溶液．

(2)实验中看到B中无水硫酸铜变蓝色，这说明产生的气体中混入了水蒸气．又由于醋酸溶液有挥发性，可知混入的另一种杂质气体是醋酸．为了检验从B中过来的气体中含有醋酸，可将E连接在B和C之间．气体通入液体的原则是长进短出，故气体应从E的a端通入，E中所放试剂应为紫色石蕊试液．观察到的现象为紫色石蕊试液变红色．

(3)NaOH溶液可除去气体中的醋酸．

(4)氢气的密度比空气小，难溶于水，所以在实验室中可用向下排空气法和排水法收集，再结合题意，应选择干瘪气球收集．

例3 已知：常温下二氧化硫是无色气体，它能与水反应生成亚硫酸(SO₂+H₂O=H₂SO₃)，亚硫酸的酸性比醋酸的酸性要强，为了验证二氧化硫能与水发生反应，请你来共同研究．

(1)要验证二氧化硫能与水反应，你认为最好用下述中的＿＿＿＿(填选项编号)方法来证明．

A．讨论 B．调查 C．实验

(2)甲同学用如下图所示的方法，将二氧化硫气体通入到紫色石蕊试液中，观察溶液颜色的变化．他得出：紫色石蕊试液遇酸变成＿＿＿＿色，证明二氧化硫能与水反应．

(3)乙同学用紫色石蕊溶液将白色滤纸染成紫色，干燥后做成四只紫色的小蝴蝶，然后分别进行如下实验：①一只喷洒稀醋酸；②一只喷洒水；③一只直接放入盛有二氧化硫气体的集气瓶中；④一只喷洒水后放入盛有二氧化硫气体的集气瓶中．在乙同学的实验中，紫色小蝴蝶不会变色的是＿＿(填实验编号)．

(4)你觉得甲、乙同学的方案相比，哪个更好?＿＿，你的理由是：＿＿．

(5)你还有其他方案吗?如有，说出你的一种方案：

操作：＿＿．

现象和结论：＿＿＿＿＿＿．

【分析】 本题是以一个题给信息作为问题的出发点，要求学生以此作为研究课题进行研究性学习，其目的是引导学生共同参与小组研究，是一种合作式学习的学习方式，通过共同选题、确定方案、参与实验、得出结论、评价方案、进行交流等研究过程，有利于促使学生由接受学习向合作式学习转变．

答案 (1)C (2)红 (3)②、③

(4)乙同学．因为乙同学通过对比实验得出的结论更有说服力：二氧化硫气体、水都不能使紫色石蕊变红色，醋酸可使紫色石蕊变红色，而二氧化硫气体只有与水接触后才可以使紫色石蕊变红色，说明二氧化硫气体与水发生反应，有酸生成．

(5)将二氧化硫气体通入水中，用pH试纸测定其pH，pH<7，说明二氧化硫能与水反应，有酸生成．(其他合理答案也可)．