初中化学化学与社会发展探究题

下列装置用于实验室中CO₂的制备、净化、检验，最后收集一瓶干燥的CO2。请回答下列问题：

（1）对实验室制取二氧化碳药品选择的探究实验，记录如下：

组别	药品	实验现象
①	碳酸钠粉末和稀盐酸	产生气泡速率很快
②	块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③	块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中

从制取和收集的角度分析，一般选择第           （填序号）组药品，所发生反应的化学方程式为                       。
（2）C装置用于检验二氧化碳气体，则C中所盛放的物质是               ，发生反应的化学方程式是                        。
（3）反应过程中将弹簧夹关闭，在A中观察到的现象是                          。
（4）E收集方法说明二氧化碳具有的物理性质是                       。

天然气的主要成分是甲烷（CH₄），某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：
【提出问题】：甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】：含碳元素的物质完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；无水CuSO₄遇水变蓝。
【猜想与假设】：甲 CO₂  H₂O ；乙 CO  H₂O；
丙 NH₃  CO₂  H₂O；丁 CO₂  CO  H₂O 。
你认为     ①     同学的猜想是错误的，理由是           ②             。
【实验探究】：为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O₂中燃烧的产物依次通过下列装置：

（1）实验中用纯净O₂而不用空气的原因是                          。
（2）实验中观察到A中无水CuSO₄变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断        同学猜想成立。
【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                   。

在学习实验室制取二氧化碳时，小莉同学查阅资料发现不能用浓盐酸做反应物制取二氧化碳 ，因为浓盐酸具有较强挥发性，会导致收集到的二氧化碳不纯（含有氯化氢气体）；氯化氢气体溶于水就是盐酸（加热不易分解）。
【提出问题】氯化氢( HCl)气体显酸性吗？氯化氢气体的水溶液盐酸显酸性吗？
【进行实验】小莉同学根据二氧化碳与水反应的实验探究方法，用三朵紫色石蕊试剂染成的纸质干燥小花进行下图的三个实验：

【实验现象和结论】

	实验Ⅰ	实验Ⅱ	实验Ⅲ
现象	________________________	小花不变红	________________________
结论	水不显酸性	___________________	氯化氢溶于水形成盐酸显酸性

【实验反思】用石灰石和浓盐酸制取二氧化碳，将生成的气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变成______色，原因是___________________________，短时间加热该红色溶液，溶液颜色变化情况是______________________。

某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止。为此，该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。
【实验一】选择合适浓度的硫酸
操作：在28℃时，用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表：

①稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为                   %。
【实验二】选择合适的反应温度
操作：往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表：

②在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为         ℃，在最合适反应温度时硫酸与大理石反应的化学方程式为                                                        。
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加                      操作，更有利于气体的制备。
④该研究小组为了研究                  对该反应速率的影响，进行了如下实验。

试管编号	A	B
试管内药品	1g块状大理石与5mL25%稀硫酸	1g粉末状大理石与5mL25%稀硫酸
现象和比较	有少量气泡	迅速产生较多气泡

根据上述实验研究，在以下硫酸和大理石反应的装置中，最佳选用           （填编号）。

水是人类最宝贵的自然资源，依据所学化学知识回答：
（1）小明利用右图所示的装置探究水的组成，写出该反应的符号表达式               ，通电一段时间后，试管a收集到的气体是_________，正极与负极产生气体的体积比是              。
但在实验所得数据中略小于该值．针对这一现象推测原因，你认为不可取的是

A．生成氧气一端的装置气密性不好

B．相同条件下，在水中溶解的氧气比氢气稍多

C．连接生成氧气一端的电极被氧气氧化，消耗了一部分氧气

D．实验所得数据与理论值相差不多，可认为实验已经成功

（2）小刚收集到一瓶浑浊的长江水，他要模拟自来水厂的净水过程，最终制成自来水。其实验过程如下所示，回答下列问题。

① 向水样中加入明矾搅拌溶解，静置一段时间后，进行操作①的名称是             ；该操作中用到的玻璃仪器有              （任写一个）若进行完该操作后，发现滤液仍旧浑浊，造成这一现象的原因可能是                      。
② 操作②主要是除去一些异味和色素，应选用的物质是             ，操作③是消毒杀菌，这过程主要是           变化
③ 自来水厂用二氧化氯消毒杀菌，二氧化氯的化学式为         ，其中氯元素的化合价为               。
④ 为降低硬度，日常生活中使用硬水会带来许多麻烦，家庭生活中常用来降低水硬度的方法是            。

某食品包装袋内有一个小纸袋，上面写着“干燥剂，主要成分是生石灰”。
（1）生石灰可作干燥剂的理由是（用化学方程式表示）：______________。
（2）某同学对此干燥剂作了一系列探究，其实验方案如下，请你完成下列实验报告。

问题与猜想	实验步骤	实验现象	实验结论
问题1：小纸袋中的物质能否继续作干燥剂？	取适量小纸袋中固体放入烧杯中，加入适量水，触摸杯壁。	_____________	不能作干燥剂
问题2：猜想变质后的物质可能是什么？ ________________。	______________	_____________ _____________	变质后固体中有___________

 

科学实验方案是根据特定实验目的而设计的。在学习了"酸能使紫色石蕊试液变色"的知识后，进一步了解到"盐酸能电离产生 $H^{+}$和 $C{l}^{-}$，氯化钠能电离产生 $N{a}^{+}$和 $C{l}^{-}$"。为深入研究某一问题，小科同学设计了如图所示的实验方案。请回答：

（1）往三支试管中分别滴入2滴紫色石蕊试液后，乙试管中的溶液将变为色；
（2）小科设计的实验方案研究的主要问题是。

某兴趣小组探究分子的特性时做了以下三组实验。
【实验一】已知：碱性溶液能使酚酞试液变红，而氨水呈碱性，打开盛浓氨水的试剂瓶时能够闻到强烈刺激性气味。请回答实验中的有关问题：
（1）甲同学用小烧杯取约40mL蒸馏水，向其中滴入5～6滴酚酞溶液，搅拌均匀，溶液的颜色无明显变化
（2）如图1所示，取上述溶液置于试管中，向其中慢慢滴加氨水，观察溶液颜色的变化是                 ，通过上述实验，得出的结论是          

（3）将烧杯中的酚酞溶液分别倒入A、B两个小烧杯中，另取一个烧杯C，向其中加入约5mL浓氨水．用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯，烧杯B置于大烧杯外（如图2所示）．观察几分钟，烧杯A、B发生现象分别是
          ，这一现象说明          B烧杯的作用是                       。
【实验二】乙同学将实验一进行改进（如图3所示）后进行有关分子性质的探究实验：在试管中的滤纸条上相间滴有无色酚酞溶液，试管口塞上一团蘸有浓氨水的棉花，试管中看到的现象是                  此现象说明了：            。
如下图所示，某同学在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团，发现C处产生的白烟较多．

查阅相关资料可知：已知①浓氨水能挥发出氨气，浓盐酸能挥发出氯化氢气体，二者接触反应会产生白烟（即氯化铵固体）；②由于分子质量小，所以化学上引入了分子的相对质量来表示分子的质量，即相对分子质量。③氨气分子的相对质量是17，氯化氢分子的相对质量是36.5。由此可知，分子的运动速率与相对分子质量的关系是            。
【实验三】丙同学设计实验如图4所示，在一个玻璃杯中放入约50ml水，向水中放入一大块糖块，在容器外壁沿液面画一条水平线，当糖块消失后，液面比水平线     （“高”“低”“相平”），这一现象说明了               ，同时还可以说明           。

(10分)下图中的甲、乙两套装置都可以用来探究可燃物燃烧的条件。

(1)某同学用甲图所示的装置进行探究实验，观察到的现象是                 该反应属于      (填“化合”或“分解”)反应。
(2)另一同学用乙图所示的装置进行了探究实验，得出了以下四个实验事实：
①不通空气，热水中的白磷不能燃烧
②不通空气，冷水中的白磷不能燃烧
③通空气，热水中的白磷能燃烧
④通空气，冷水中的白磷不能燃烧
比较      (填序号)两个实验可以得出“可燃物燃烧需要与空气接触”的结论；比较      (填序号)两个实验可以得出“可燃物燃烧需要达到一定温度(着火点)”的结论。
(3)甲图与乙图所示实验相比，     (填“甲”或“乙”)更体现了化学实验的绿色化追求。
(4)同学们查阅资料获取到这样一条信息：“点燃的镁带可以在二氧化碳气体中继续剧烈燃烧，生成碳和氧化镁”。请写出该反应的化学方程式：                  ，你对燃烧或灭火有什么新的认识

某兴趣小组同学利用下图所示装置探究燃烧的条件。

【分析】（1）步骤①中白磷不燃烧的原因是                 。
（2）对比         （填实验步骤的序号）可知燃烧需要氧气。
【结论】通过对实验分析，小组同学得出可燃物燃烧的条件是需要氧气、              。

步骤	操作	现象
①	打开K1，关闭K2	无明显现象
②	打开K2，关闭K1
③	打开K2，关闭K1，将A中的液体滴入B中	C中有气泡冒出，白磷不燃烧
④	打开K1，关闭K2，将A中的液体滴入B中	D中有气泡冒出，白磷燃烧

【反思】（1）装置中的气球所起作用是                         。
（2）常言道“水火不相容”，但本实验步骤④中也观察到“水火相容”的奇观，其原因是                  。

乙炔（C₂H₂）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC₂）与水反应生成，同时生成一种白色固体。
【查阅资料】电石主要成分为碳化钙（CaC₂），它没有可燃性。
【提出问题】白色固体是什么物质？
【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能：
猜想一：CaO；猜想二：               ；猜想三：Ca(OH)₂。
他的依据是                                                       。
【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是：
                                                                 。
【进行实验】（一）取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，没有观察到                   ，证明猜想二不成立。
（二）取少量白色固体加入到水中，取上层清液，通入                     ，有白色浑浊出现，证明猜想三成立。该反应的化学方程式为：             。
结论：白色固体是Ca(OH)₂。
【拓展应用】某市一辆满载电石的货车遇大雨引发熊熊大火，其中的可燃物是________，且该反应放出大量热，使可燃物达到_______________。
【交流反思】通过上述实验可知，电石在保存和运输时的注意事项_         ___

已知NaOH容易与空气中的CO₂作用而变质。小军同学在实验室发现一瓶敞口放置的NaOH固体后,设计方案,对这瓶NaOH固体变质情况进行了如下实验探究:
  
回答下列问题:
1)上述实验操作的名称分别是操作①　　　 　,④　　　 　。
2)根据上述实验,可以确定该固体　　　变质(选填“已”或“未”)。
3)步骤③中加过量氯化钙溶液的目的是                     。
4)若测得E的pH=7,则A的成分　　　         　,
若测得E的pH>7,则A的成分　　　           。

用固体草酸(化学式为H₂C₂O₄·2H₂O)可以制取CO(CO难溶于水)，其反应方程式为：H₂C₂O₄·2H₂O △ CO↑＋CO₂↑＋3H₂O。
（1）若要制得纯净干燥的CO，可将产生的气体通过下图中的两个装置，其导管口的连接顺序是        ；所盛药品依次是        、        。

（2）右图所示装置用于获得均匀稳定气流。下列对其原理分析正确的是     （填数字序号）。

①该装置也可用作暂时储存少量气体的储气装置
②纯净的一氧化碳气体通过该装置纯度不会受影响
③实验中的HCl气体需要稳流，可直接将该装置连入实验中
④当两活塞的开启大小一致时，从Y 端流出气流的大小受装置中两液面差的影响。
⑤打开活塞时，由X端进入的不稳定气流靠漏斗内液面的升降调整压强大小而被缓冲

现有一固体粉末可能含有NH₄Cl、NH₄NO₃、Na₂CO₃、CuSO₄、NaOH和K₂SO₄中的一种或几种，为鉴定其成分，实验步骤和现象如下：
①固体粉末有刺激性气味。②取少量样品置于试管中，加适量水溶解，得到无色溶液。
③取适量上述溶液，滴加Ba(NO₃)₂溶液，产生白色沉淀，过滤，往沉淀中滴加稀硝酸，沉淀完全溶解。
④取适量上述溶液，加入AgNO₃溶液后产生白色沉淀，再滴加稀硝酸，沉淀不溶解。
回答以下问题：
⑴过滤操作中用到的玻璃仪器是                    （写出两种）。
⑵原固体粉末中一定含有                       ；可能含有          ；一定不含有                   。

图14中字母A—I分别表示不同的常见物质。“→”表示物质间存在转化关系，部分反应条件和部分生成物已略去。

请回答下列问题：
（1）反应①的基本反应类型为                。
（2）写出与A具有相同元素组成的另一种物质的名称和其一种用途：名称       ，用途             。
（3）写出C、G的化学式：C             G          。
（4）写出反应②的化学方程式：                        。