初中化学化学与社会发展探究题

(5分）某化学兴趣小组探究常温下碳酸钠饱和溶液的酸碱度。
［猜想与假设］溶液的pH可能是（填入你的猜想与假设）：
（1）①pH>7；②pH        ；③pH        。
［设计与实验］
小方、小钟、小陈三位同学进行了如下实验：
小方：取pH试纸于玻璃片上，用玻璃棒蘸取碳酸钠溶液沾在pH试纸上，测得pH>7。
小钟：取pH试纸于玻璃片上，先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用玻璃棒蘸取碳酸钠溶液沾在pH试纸上，测得pH>7。
小陈：取pH试直接浸入碳酸钠溶液中，测得pH>7。
［评价］（2）以上三位同学中操作规范的是     同学，其余两位同学操作上的错误是
                                 ；                               。
注意：若答对（3）（4）小题奖励4分，但化学总分不超过60分。
［结论］（3）从物质的类别看，碳酸钠是一种          （填“酸”或“碱”或“盐”），它的溶液显碱性，说明显碱性的溶液        （填“一定”或“不一定”）是碱的溶液。
［应用］
（4）根据碳酸钠溶液显碱性，说出它在日常生活中的一种用途：                     。

(7分）实验课上，小舟同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入过量的碳酸钠溶液，生成白色沉淀，过滤后得到无色溶液，他说：“我制得了氢氧化钠溶液！”
（1）小帆同学却说：“这种无色溶液中不一定含有氢氧化钠”他做了如下实验

实验步骤	实验现象	实验结论
用试管取无色溶液少许，滴入2滴无色酚酞试液	无色酚酞试液变红	无色溶液中含有氢氧化钠

小玉认为小帆的实验方案也不严密，不能证实无色溶液中一定含有氢氧化钠，理由是：
                                                                                   。
（2）小玉设计了另一个实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量样品于试管中，加入                     ②过滤，向滤液中滴加几滴硫酸铜溶液	③                                                         ④	无色溶液中确实含有氢氧化钠

小玉的实验可靠性高的原因是①                                    。
②                                    。

我校实验室有一瓶保管不当的试剂，其残缺的标签中只剩下“钠”和“10%”字样（如图所示）。已知它是初中化学常用的试剂。小强和小华同学很感兴趣，决定对其成分进行探究：

【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？
【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是下列三类物质中的　    　（填序号）。
A、酸      B、碱     C、盐
【查阅资料】 Ⅰ、初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃。
Ⅱ、测定室温（20℃）时，四种物质的溶解度的数据如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	36	109	21．5	9．6

【得出结论】小华根据试剂瓶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        　。
【做出猜想】①可能是NaOH溶液；②可能是       溶液；③可能是NaCl溶液。
【设计并实验】 （1）小强取样品少量，滴加无色酚酞试液，液体变红色他认为猜想①正确，他的判断是否合理      ，原因是                        。
（2）小华为了检验该溶液到底是什么又进行了如下实验：取样品于试管中，滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，他得出猜想②正确。相应的化学方程式                                 。

某化学兴趣小组对“制镁企业不能使用CO₂灭火器作为消防器材”的问题进行探究，请你参与他们的活动。
（1）二氧化碳的制备
①实验室常用下图所示实验装置A制备CO₂，写出其中的仪器c的名称：   ；
②组装A装置时，仪器a、b插入双孔橡皮塞的先后顺序是   （填序号）；
③请写出检查A装置气密性的方法   ；
④若想控制反应的发生或停止，可选择下图哪些装置   （填序号）。

（2）探究镁与二氧化碳的反应
兴趣小组同学将点燃的镁条插入盛满CO₂的集气瓶内，镁条继续剧烈燃烧，生成白色固体并有黑色物质附着于集气瓶内壁。同学们对镁与CO₂反应的产物继续进行探究。
【提出猜想】
猜想I：产物是MgO和C；
猜想Ⅱ：产物是MgO、MgC₂和C。
提出以上猜想的依据是   。
【查阅资料】MgO＋H₂O＝Mg(OH)₂，Mg(OH)₂在热水中的溶解度增大；
MgC₂＋2H₂O＝Mg(OH)₂＋C₂H₂↑。
【实验分析】为探究白色固体的成分，兴趣小组同学进行了如下实验：
①取少量反应后的固体混合物放人试管，加入足量热水，无气体放出，说明猜想   不正确；
②为了验证另一种猜想中白色固体成分了请设计一个简单实验。
实验操作   ；
实验现象   。
若该猜想正确，此时Mg与CO₂反应的类型属于   。
【实验反思】通过本实验，对“CO₂不助燃”，你有什么新的认识：   。

根据下列实验装置图填空

（2）实验室用KMnO₄制取较纯净的O₂，应选用的发生装置为        （填字母序号，下同），收集装置为       ，取用KMnO₄药品时，应选用仪器        把药品小心地送至试管底部，写出该反应的化学方程式                                。
（3）组装发生装置D时，下列仪器用品的组装正确顺序是：铁架台 → 木块 →      →       。
①试管   ②酒精灯 （填写序号，此小题共1分）
（4）注射器C可用于检查装置E的气密性，步骤如下：
①向锥形瓶中加入少量水至         处。 
②将注射器C连接到装置E的导管口处，向前推进注射器活塞，若看见（填字母）         时，则说明E装置气密性良好。
A．长颈漏斗口有气泡冒出  B．锥形瓶中液面上升  C．长颈漏斗中液面上升，并形成稳定水柱
（5）常温下，硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的气体，能溶于水，密度大于空气，实验室通常在常温下用硫化亚铁固体（FeS）和稀硫酸反应制得，同时生成硫酸亚铁，则从上面装置中选择的发生和收集装置组合为_______，化学反应方程式                               。
（6）在实验室中，I装置被称做“万能瓶”，具有多种用途，仔细观察装置的特点回答下列问题：

①实验室收集气体若用I装置替代G装置，
则气体应从          口进入（填a或b）。
②从J、K装置中任选一个，阐述该装置的
用途：                                 。

(6分)根据下图回答问题。



（1）仪器a的名称为            。
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为                                     ，应选用的发生装置和收集装置分别为___________（填字母序号）。
（3）用高锰酸钾制取氧气，该反应的化学方程式为                        。将装置A和E连接进行此实验，实验结束，停止加热前先          ，目的是           。

老师在装有酸的储物柜中发现一瓶没有标签的溶液，让同学们鉴定该溶液是否为盐酸溶液。

实验步骤	实验现象	实验结论
1.取少量待测液体与试管中,滴加几滴石蕊溶液		溶液呈酸性
2.取少量待测液与试管中,滴加         溶液	产生了白色沉淀	该待测溶液为盐酸
3.往上述2中的沉淀滴加        溶液

 
写出上述操作2中所发生的化学方程式:                                        。

实验室有四瓶失去标签的溶液，现标为A、B、C、D，分别是碳酸钾溶液、氢氧化钠溶液、硫酸镁溶液和稀盐酸中的一种。
【提出问题】如何区分出四种溶液?
【进行实验】甲同学取少量A溶液于试管中，加入一定量氢氧化钡溶液，观察到无明显现象，由此甲同学认为A一定不是（1）          ，甲同学继续向实验后的溶液中滴加酚酞溶液，酚酞溶液由无色变为红色，则甲同学得出结论：A是氢氧化钠溶液。
【表达与交流】乙同学不同意甲同学的结论，乙同学的理由是（2）                   。
于是乙同学另取少量A于试管中，向其中滴加一种试剂是（3）          溶液，观察到的明显现象是（4）                  ，由此证明了甲同学的结论是错误的，同时确定了A。
同学们继续实验：取B、C、D三种溶液置于试管中，分别依次滴加氯化钡溶液和稀硝酸，观察现象。
【收集证据】观察到C中产生白色沉淀，滴加稀硝酸后，沉淀溶解，产生气泡；D中产生白色沉淀，滴加稀硝酸后，沉淀不溶解；B中无明显现象。
【解释与结论】写出D中发生反应的化学方程式（5）                     。
同学们最终通过实验区分出了四种溶液。

某化学学习小组的同学围绕“澄清石灰水与碳酸钠溶液的反应”展开了如下探究活动。
(1)该反应的化学方程式为_______________________________________。
(2)反应后溶液中的溶质是什么？同学们一致认为有以下三种情况：①氢氧化钠和氢氧化钙；②氢氧化钠和碳酸钠；③____________________________。
(3)小新取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明情况________(填序号)是不可能的。
为了进一步确定溶液的成分，同学们设计了如下实验方案：

实验步骤	现 象	结 论
		情况①正确

 
小红选择了另外一种不同类别的物质________________________________(填化学式)，也得到了同样的结论。在同学们的合作下，他们顺利完成了探究任务。

某化学兴趣小组利用下列装置进行O₂、CO₂的实验室制法和有关性质的研究。

（1）甲同学要用KMnO₄固体来制取O₂，应选用上图中的      装置(填编号)，该反应的化学方程式是                                  。从实验操作程序看，首先要                    ，再装入药品进行实验。
（2）乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是       (填序号)
A．产生的CO₂直接使石蕊试液变红
B．产生的CO₂与水反应生成H₂CO₃使石蕊试液变红
C．挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
（3）B装置中长颈漏斗虽可随时添加液体，但无法控制反应速率。可选择C组中       (填序号)来取代B装置中的长颈漏斗，以达到控制反应速率的目的。

小组在实验室进行关于气体的实验，所用的部分仪器如下图所示。

（1）甲同学用双氧水制取氧气，发生反应的化学方程式是         ，选择的收集装置是D或         ，用         检验D收集满氧气。
（2）乙同学用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，二氧化锰的作用是         ，应选择的发生装置是         。该同学发现产生的气体能使带火星的木条复燃并有刺激性气味，下列分析不合理的是         。
a．反应中氧气的物理性质发生了变化
b．此时得到的气体一定是混合物
c．只加热氯酸钾，若生成的气体无气味，说明刺激性气味一定与二氧化锰有关
d．可能是生成的氧气与残留在发生装置中的空气在加热的条件下反应生成了新物质。
（3）丙同学研究了木条复燃与氧气体积分数的关系，发现不纯的氧气也能使带火星的木条复燃。右图F是他其中一次实验的装置，集气瓶中有约占总体积40％水，氧气从         导管口进入，排尽集气瓶中的水，收集氧气后集气瓶中氧气的体积分数是         。

（4）如图装置也可制取二氧化碳气体，制取二氧化碳的化学方程式为         。G装置的优点是可随时控制反应的发生和停止。若打开弹簧夹，固体与液体接触，反便能发生，请简述使G装置中反应停止的操作         。

碳酸氢钠是一种重要的盐类物质，在生活中用途广泛．小滨同学设计了实验，以探究碳酸氢钠的化学性质．
【探究实验1】碳酸氢钠溶液的酸碱性
【实验方案】取少量该固体加入试管中，加适量水溶解，再滴入几滴酚酞实验，震荡．
现象：溶液变成浅红色．由此得出结论　                 　       ；
【探究实验2】能与酸反应
【实验方案】取少量该固体加入试管中，滴加稀盐酸，现象为　           　；
【探究实验3】碳酸氢钠的热稳定性
【实验方案】用如图所示装置进行实验
现象：充分加热后，大试管口有.         出现，管底有白色固体残留，
小试管中的现象.                  ．
结论：碳酸氢钠受热能生成二氧化碳、水和一种白色固体．
验证：（1）请你帮小滨设计实验，证明试管中留下的白色固体是Na₂CO₃，而不是NaOH（所选试剂不能用酸）．

步骤	现象	结论
取样于试管中，往试管中滴加

 
（2）写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式　                             　；
【拓展应用】试说出碳酸氢钠在日常生活中的一种用途　             　．

某兴趣小组进行粗盐提纯并配制NaCl溶液，请回答下列问题：

(1)操作①、②、③依次为下图中的(填字母)       。

(2)若NaCl的产率偏低()，则可能的原因是(填字母)       。
A.过滤时滤纸有破损
B.蒸发时有固体溅出
C.溶解含有泥沙的粗食盐时，加入的水量不足
(3)用上述实验所得NaCl晶体配制5% NaCl溶液50.0 g，需称取NaCl     g，配制时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、       。

小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度，于是他对所得的溶液的酸碱性进行了探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性
【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈       性，还可能呈       性。
【实验验证】

实 验 操 作	实 验 现 象	结 论
用试管取该溶液1 mL～2 mL， 滴入1滴～2滴无色酚酞试液， 振荡	无色酚酞试液变	溶液呈碱性
无色酚酞试液不变色	溶液呈

 
【分析与思考】
(1)若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是     (填写微粒符号)，为避免碱性溶液污染环境，小亮对所得溶液进行了如下处理：向溶液中逐滴加入     溶液，直到不再产生沉淀为止。然后过滤，把滤液倒入蒸发皿中加热，得到氯化钠晶体，该过程涉及的化学反应的方程式为                                             。
(2)若无色酚酞试液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出以下方案：
方案一：取样，加入碳酸钠溶液，若观察到                           ，
则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。
方案二：取样，加入金属锌，若有气泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为             ；若无明显现象，则呈中性。

为了探究碱的性质，甲、乙两组同学向相同体积的石灰水和烧碱溶液中分别通入CO₂气体。观察到前者变浑浊，后者无明显现象。甲组同学认为CO₂能与石灰水反应，但不能与烧碱溶液反应；而乙组同学认为CO₂也能与烧碱溶液发生反应。

(1)为证明自己的观点，乙组同学又设计并做了以下实验：
①用石灰石和稀盐酸制取CO₂气体。写出该反应的化学方程式：_____________，
并从甲图中选出正确的制取装置_____________。(填“A”或“B”)
②收集一烧瓶CO₂气体，注入烧碱溶液后立即塞上带有导管和气球的橡皮塞(如乙图所示)，振荡后观察到圆底烧瓶内气球膨大。由此乙组同学认为自己的观点是正确的。
(2)甲组同学提出反驳：因为_____________，所以还必须设置对照实验，即用________代替烧碱溶液进行实验，如果观察到气球膨大程度__________(填“增大”或“减小”)，才能最终证明乙组同学的观点是正确的。