初中化学化学与社会发展探究题

实验室里有一瓶常用的无色溶液，因保管不当，其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样（如图所示）．

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 （  ）
A．酸         B．碱          C．盐
【查阅资料】
Ⅰ初中常见含钠的化合物有：NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
ⅡNa₂CO₃和NaHCO₃的水溶液都呈碱性．
Ⅲ室温（20℃）时，测定四种物质的溶解度数据如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度g	36	109	215	9．6

小华根据试剂瓶标注的质量分数为10%和上表中的溶解度数据判断，这瓶试剂不可能是         
【作出猜想】①可能是NaCl；②可能是Na₂CO₃；③可能是       
【实验探究】
（1）小强用洁净的玻璃棒蘸取试液于pH试纸上，测得pH＞7，则这瓶试剂不可能是       
（2）小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na₂CO₃溶液，他又进行了如下实验．

实验步骤	实验现象	结论及化学方程式
①取少量溶液于试管中，②滴加	产生大量气泡	反应的化学方程式：
③把产生的气体通入澄清的石灰水中．	澄清的石灰水变浑浊	猜想②正确． 反应的化学方程式：

 

同学们在初中化学实验室中，发现一瓶如图所示久置的瓶口有白色固体、瓶塞丢失的无色溶液。已知原溶液可能是NaCl、NaOH或Na₂CO₃三种溶液中的一种，为确定溶液成分，同学们进行了如下探究：

（1）小张同学取待测液测得pH=10，他得出的关于溶液成分的结论是                   。
（2）他取少量待测液于试管中，加入过量的稀HCl，看到              ，由此小张同学认为，溶液为Na₂CO₃溶液。
（3）小李同学对小张同学的结论提出疑问，并进行了以下实验进行验证：取少量待测液于试管中，加入过量的CaCl₂溶液，生成白色沉淀，该反应方程式为            ，静置，（写出还需进行的操作及现象）                                     。
通过实验，小李认为小张结论正确。
（4）二位同学给试剂瓶贴一新标签：Na₂CO₃。
（5）实验结束后，同学们通过讨论认为试剂瓶原标签也可能不是Na₂CO₃，你认为他们的理由是                                               。

如图为“хх”钙片商品标签图，请根据标签的有关信息完成下列各题．

该钙片主要成分碳酸钙，碳酸钙的相对分子质量为  ① ．
某校化学兴趣小组为了确认标签中碳酸钙的含量是否真实，决定通过实验进行探究．
实验目标：测定该钙片主要成分碳酸钙的含量．
实验原理：取一定质量的钙片与足量的稀盐酸反应，测量生成的CO₂的质量（已知该状态下CO₂的密度），然后计算其中碳元素的质量，利用反应前后碳元素的质量不变，再计算出碳酸钙的质量．
实验方案：兴趣小组的同学们经过思考提出了以下几种实验方案，请你参与他们对实验方案的讨论、取舍．
方案一：甲同学设计了如图所示的装置，通过反应后右侧注射器（注射器最大量程为20mL）内收集到气体的量来进行计算．

（1）同学们观看了他的设计后，都认为该方案中样品的取用的量需要一定的控制，这是因为        ．
（2）同学们讨论后，一致认为注射器的摩擦会影响生成的CO₂的完全收集．
方案二：乙同学设计了如图所示的装置，与甲同学的相比，仅仅在收集方法上不同．

（1）同学们观看了他的设计后，都认为所测得CO₂气体的体积将会  ①  （填偏大或偏小），你认为他们的理由是 ② ，你的改进方案是  ③ ；广口瓶内原有的空气对实验结果  ④ （填“有”或“没有”）影响.
（2）同学们讨论后，一致认为把装置改进后测得生成的CO₂气体体积会偏大，你认为他们的最主要理由是           ．
方案三：丙同学设计了如图所示的装置．同学们观看后一致认可他的设计，并按照他的思路设计了以下实验步骤．

实验步骤：
①连接装置并检查装置气密性；
②加入10片钙片和水；
③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）；
④由A向B中滴加稀盐酸至过量；
⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，该气体密度为ρg/L）；
⑥计算气体的质量．
实验反思：
（1）丙同学在实验前将钙片全磨成粉末状，你认为他的目的是：     ；
（2）检查该装置的气密性时，如图准备好装置，在C、D两管中装好水且液面相平，提高D管，     ，则气密性良好；
（3）实验结论：经多次实验（钙片都是10片），所得CO₂气体的平均质量是6.82g，请你最后计算确认标签中碳酸钙的含量是     （填“真实”或“不真实”）的．（最后一空不需要写计算过程）

(5分)“海水晒盐”所获得的粗盐中，除含有泥沙等难溶性杂质外，还含有氯化镁、氯化钙等可溶性杂质，某化学小组为得到较纯净的食盐，进行了下列实验探究活动，请参与他们的探究活动：

【提出问题】如何获得较纯的食盐晶体？
【查阅资料】 20℃时，部分物质的溶解性情况如下表所示：

	OH^﹣	CO3^2^﹣
Na^+	溶	溶
Ca^2+	微	不
Mg^2+	不	微

【实验方案】按如图方案进行提纯粗盐．
【解释与结论】
（1）操作X的名称是     ．
（2）沉淀D是     ．
（3）实验步骤③的主要目的是      （用化学方程式回答）；
判断氢氧化钠溶液已过量的方法是     ．
【反思与评价】
（4）有同学认为该实验方案并不完善，其理由及需补充的实验操作是    ．

氯碱工业用电解饱和食盐水制取氯气、烧碱。电解饱和食盐水的化学方程式：
2NaCl + 2H₂O2NaOH + H₂↑+ Cl₂↑
化学兴趣小组同学认为用上述方法制备的烧碱不纯，进行如下探究，请回答有关问题。
①甲同学认为该烧碱可能含有少量食盐，为了检验食盐是否存在，进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	解释与结论
1.取少量烧碱溶于水，滴加过量稀硝酸。	无明显现象	解释：滴加过量稀硝酸的目的是   （11）                     。
2.再滴加 （12） 。	（13）	结论：烧碱中含有少量食盐。 写出有关化学方程式： （14）             。

②甲同学在上述检验后，根据氢氧化钠与氯化镁溶液反应：2NaOH+MgCl₂→Mg（OH）₂↓+2NaCl。测氢氧化钠的质量分数，设计实验步骤下图所示。

加入过量氯化镁溶液的目的是     （15）   。
操作A的仪器或装置如下图所示，则操作A应选择   （16）    （填字母）装置。根据上述实验步骤操作，称量与计算准确。利用沉淀物的质量计算氢氧化钠的质量分数偏大，则可能的原因是 （17） 。

③乙同学依据甲检验，利用盐酸与氢氧化钠的反应测NaOH百分含量。实验过程如下：称取烧碱样品ag，溶于水，滴加盐酸至过量。滴加盐酸的体积与pH变化规律如图。

则根据实验与图象中的有关数据能否得出NaOH百分含量。
如果能，说明理由          （18）                       ；
如果不能，需要补充的数据是          （18）             。

硝酸铜为蓝色固体，溶于水可得蓝色溶液。某实验小组同学用下图装置加热硝酸铜，发现固体由蓝色逐渐变黑，同时产生红棕色有刺激性气味的气体，带火星的木条复燃。

【提出问题】硝酸铜在加热条件下到底发生了怎样的反应？
【查阅资料】
①氧化铜和稀硫酸反应的化学方程式：CuO+H₂SO₄CuSO₄+H₂O
②含氮化合物中，只有NO₂是红棕色、有刺激性气味的气体。
③NO₂有助燃性，能使带火星的木条复燃
【猜想假设】
Cu(NO₃)₂受热分解除了生成_______，还可能生成了CuO和O₂。
【进行实验】

实验操作	实验现象	实验结论
步骤I：将反应后试管中的固体加水充分溶解， ①  ，加热	固体全部溶解，得到蓝色溶液	硝酸铜分解生成了氧化铜。
步骤II：在图1的试管和集气瓶之间连上如图所示的装置，重新进行加热硝酸铜的实验	集气瓶中气体为无色，带火星木条复燃	硝酸铜分解生成了氧气

步骤II是同学们查阅了新的资料后设计完成的。该资料是关于NO₂___②__方面的性质信息。
【获得结论】根据实验结果，Cu(NO₃)₂受热分解的化学方程式为_______。
【反思与评价】已知相同状况下，气体的体积比等于其分子个数比。据此，同学们认为，即使没有资料③，依据实验结论和“加热硝酸铜产生的气体能使带火星的木条复燃”的实验现象，也能推出NO₂可能具有助燃性。理由是______。

实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体，某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【实验探究一】为得到纯净的氢氧化钠固体，并测定NaOH的纯度，设计的实验过程如下图。请回答下列问题：

①长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，所含杂质是（1）         ，操作B中加入的试剂是（2）           ；（以上填写化学式或物质名称均可）
②操作A、B 的名称分别为（3）          、（4）           ；
③若要测定该固体中NaOH的纯度，实验过程中一定还需用到的仪器是（5）           。
【实验探究二】为了测定NaOH的纯度，小红同学设计如图装置（铁架台略去）。己知，碳酸氢钠溶液不吸收二氧化碳。

④写出指定仪器的名称：
甲（6）           、乙（7）           ；
⑤实验中取用样品质量要控制在一定范围内，如果样品用量过多，造成的后果是（8）           ；
⑥取l0g样品进行实验，根据实验数据，通过计算可知产生了CO₂ 0.11g ，求原样品中NaOH的纯度，写出计算过程。
（9）【实验反思】
⑦利用该实验装置，若操作正确，装置气密性良好，测定的NaOH纯度也将（10）     （填“偏大”或“偏小”），理由是（11）                                          。

某化学兴趣小组在一次实验活动中发现钠能在二氧化碳中燃烧，他们对钠在二氧化碳气体中燃烧后生成的白色物质进行了如下探究：
实验：将燃烧的钠迅速伸入到盛满二氧化碳的集气瓶中，钠在其中继续燃烧至完全，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附着白色物质。
查资料：Na₂O+H₂O=2NaOH
提出假设：燃烧后瓶璧上附着的白色物质是什么？
假设1：白色物质是Na₂O。
假设2：白色物质是N_a2CO₃
假设3：          。
设计实验方案，验证假设

实验方案	实验操作	实验现象	结论
方案1	取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液	溶液变成红色	白色物质是Na2O。
方案2	①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入适量BaCL2	有白色沉淀生成	白色物质是Na2CO3
②静置片刻，取上层清液于试管中……	……

思考与交流：
（1）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是           
（2）根据方案2的结论，补齐方案2中②的实验操作，并写出相应的实验现象。
实验操作：                    
实验现象：          
（3）乙同学认为白色物质可能是NaOH，你填       （同意或不同意）该同学的观点，
并简述理由：
（4）根据假设2，写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式：                    。

某教师设计的创新实验装置图如下，请完成下列探究：

【实验内容】在500 mL的烧杯中放一金属圆柱体，注入400 mL热水，在圆柱体上放一小块白磷。在烧杯上盖一薄铜片，铜片的一端放一小堆红磷，另一端放一小块用滤纸吸干水后的白磷，观察。
【实验现象】铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，能说明的燃烧条件是         ；铜片上的白磷燃烧后，用一小烧杯罩在白磷上方，燃烧就停止，说明灭火的可以采用            原理；取下铜片后，用一支空试管向下罩住水中的金属圆柱体，水中白磷燃烧，其化学方程式是                  ；
【分析讨论】（1）铜片上放一小块白磷时，用滤纸将其表面的水吸干，原因是               。
（2）铜片上的白磷燃烧后，用一小烧杯罩在白磷上方，最好在烧杯内壁沾一些水，其原因是        。
【教师反思】教材P124[实验7-1]是一个对照鲜明，现象明显的探究实验。但是，该实验也存在不足。为了克服不足，在教学中，我对该实验进行的改进，改进后的优点有              （写出一条即可）.

将（NH₄)₂SO₄和Na₂CO₃两种溶液充分混合加热，发现有气泡产生且闻到刺激性气味。同学们对气体成分产生兴趣。
【查阅】CuO和NH₃加热时发生反应：2NH₃+3CuON₂+3Cu+3H₂O
【猜想】猜想一：气体是CO₂
猜想二：气体是NH₃
猜想三：气体是NH₃和CO₂
【讨论】（1）猜想一肯定不正确，理由是                               ；
（2）因Na₂CO₃溶液呈   （填“酸”或“碱”)性，故有NH₃产生。
【探究】为确定气体成分，设计如下装置（夹持装置未画出)：

（1）实验后，取少量A中固体，加入稀盐酸，观察到     ，证明其中含CO₂；
（2）B中观察到               ，证明含有NH₃；
（3）（NH₄)₂SO₄和Na₂CO₃两种溶液发生反应的方程式为：                    ；
（4）若B装置连同固体质量减轻4.8g，则C装置增加的质量为      ；
【反思】
（1）实验测得装置C增加的质量大于理论值，可能的原因是        ；
（2）氨气也是污染物，在C装置后连接下图装置，以吸收尾气中未参加反应的氨气。干燥管的作用是    （填序号)。

①防止氨气逸出      ②防止液体倒吸      ③防止盐酸挥发

某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如图所示实验，并对反应后瓶中残留废液进行探究。

【提出问题】废液中所含溶质是什么？
【猜想与假设】
猜想1：废液中的溶质可能是NaCl、Na₂CO₃和HCl。
猜想2：废液中的溶质只有             （填名称）。
猜想3：废液中的溶质是NaCl和HCl。
猜想4：废液中的溶质是NaCl、Na₂CO₃。
【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）为验证猜想2，小强同学取少量废液装入试管中，然后滴入AgNO₃溶液，产生白色沉淀，滴加稀硝酸沉淀不溶解。于是小强认为猜想2正确。小强的实验       （填“能”或“不能”）验证猜想2的正确性，原因是       。
（2）小丽为验证猜想3，选用碳酸钠做试剂。若猜想3是正确的，验证时反应的化学方程式为       。
（3）若验证猜想4是否正确，下列试剂中可选用的有       （填序号）。
①氢氧化钠溶液   ②氯化钙溶液   ③稀盐酸   ④氯化钾溶液

工业上用碳酸钠溶液与石灰水反应制烧碱。对于碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，某化学兴趣小组的同学将其产物进行过滤，并对滤液进行如下探究。
【提出问题】滤液中含有哪些溶质？
【猜想与假设】假设一：滤液中只含氢氧化钠
假设二：滤液中含氢氧化钠和碳酸钠
假设三：滤液中含
假设四：滤液中含氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠
【进行实验】甲同学设计了如下实验方案：

实验步骤	实验现象	结论
取少量滤液放在试管中，再滴入氯化钙溶液	若生成白色沉淀	碳酸钠过量
若无明显现象	恰好反应

【反思与评价】
（1）碳酸钠溶液与石灰水反应的基本类型为        。
（2）乙同学认为假设四不合理，理由是           。
（3）丙同学认为甲同学设计方案还不能说明碳酸钠溶液和澄清石灰水恰好完全反应，她的理由是        。
（4）丁同学认为要说明碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，还需在甲同学实验方案的基础上进行实验。她的实验方案是：

实验步骤	实验现象和结论

【定量研究】
（5）戊同学称取100g烧碱固体样品（样品中的杂质是碳酸钠），加水溶解得到溶液A，取A溶液的1/5向其中加入CaCl₂溶液。反应时CaCl₂溶液与沉淀的质量关系如图所示。

①样品中氢氧化钠的质量为         g；
②计算所加CaCl₂溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程）

白色粉笔是一种常用的教学用品，已知某品牌白色粉笔的主要成分中是含有钙元素的一种盐。某化学兴趣小组的同学一起探究该粉笔的组成。
【提出问题】白色粉笔的主要成分是什么?
【作出猜想】①碳酸钙；②硫酸钙；③硝酸钙。
【查阅资料】硝酸钙易溶于水；硫酸钙微溶于水；硫酸钡不溶于水，也不溶于稀硝酸。
【实验探究】
（1）小军取一段白色粉笔（约1g），在研钵中研成粉末，倒入大烧杯中，加入100毫升蒸馏水，充分搅拌，静置，发现烧杯底部有较多的白色固体未溶解。说明猜想 不成立；
（2）小军将烧杯中的物质过滤,然后取少量滤渣于试管中，并滴加稀盐酸，看到     的现象，证明猜想①不成立；
（3）小兵取少量滤液于试管中，滴加Ba（NO3）2溶液和稀硝酸，有白色不溶物产生，发生反应的化学方程式为                       ；
【实验结论】根据上述探究中的实验现象，请你写出该粉笔主要成分的化学式为     ；

白色粉笔是一种常用的教学用品，已知某品牌白色粉笔的主要成分中是含有钙元素的一种盐。某化学兴趣小组的同学一起探究该粉笔的组成。
【提出问题】白色粉笔的主要成分是什么?
【作出猜想】①碳酸钙；②硫酸钙；③硝酸钙。
【查阅资料】硝酸钙易溶于水；硫酸钙微溶于水；硫酸钡不溶于水，也不溶于稀硝酸。
【实验探究】（1）小军取一段白色粉笔（约1g），在研钵中研成粉末，倒入大烧杯中，加入100毫升蒸馏水，充分搅拌，静置，发现烧杯底部有较多的白色固体未溶解。说明猜想        不成立；
（2）小军将烧杯中的物质过滤,然后取少量滤渣于试管中，并滴加稀盐酸，看到         的现象，证明猜想①不成立；
（3）小兵取少量滤液于试管中，滴加Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，有白色不溶物产生，发生反应的化学方程式为                       ；
【实验结论】根据上述探究中的实验现象，请你写出该粉笔主要成分的化学式为     ；
【继续探究】为防止小兵的实验废液污染环境，小天对其反应后的滤液成份进行探究，请你帮助他完成实验报告：

实验操作	实验现象	实验结论
		滤液中含有硝酸钙、硝酸和硫酸钙

 

京京在做金属与盐溶液的实验时,意外发现铝放入硫酸铜溶液后产生了无色无味气体,于是对此进行探究。
【提出猜想】①欢欢认为该气体可能是氧气②迎迎认为该气体可能是氢气③晶晶认为该气体可能是二氧化硫。欢欢认为晶晶的猜想错误，理由是                   。
【进行探究】

实验操作	实验现象	结论
①__________________________	木条不复燃	欢欢猜想不成立
②用尖嘴导管将气体导出并引燃，同时在上方放一块干冷的玻璃片		迎迎猜想成立

【反思与探究】铝为什么能与硫酸铜溶液反应产生该气体?京京思考除与水有关外，还与什么粒子有关呢？资料表明硫酸铜在水中会产生铜离子和硫酸根离子。为此京京又进行以下实验：

实验操作	实验现象	实验结论
把铝丝放入20%的Na2SO4溶液	无气泡产生
	有气泡产生	产生气泡与铜离子有关

由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有           物质。