初中化学化学与社会发展探究题

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。

育才中学的某研究小组在探究维生素C水溶液的酸碱性时，不慎误把维C泡腾片（保健品。主要成分如图所示）当做维生素C片放入了水中，结果发现有大量气泡产生，于是引起了该小组同学的探究兴趣。

【提出问题】该气体成分是什么？
【猜想与假设】小青说：该气体可能含有CO₂ 、O₂、  CO、 H₂ 、 N₂ 中的一种或几种。小丽说：不可能含有 N₂，因为                            
小亮说：不可能含有H₂  和CO，因为从药品安全角度考虑，H₂易燃易爆,CO           
最后研究小组的同学共同认为：该气体可能含有CO₂、O₂中的一种或两种。
【进行实验】

编号	实验操作	实验现象
①	将气体通入澄清的石灰水	澄清石灰水变浑浊
②	将带火星的木条伸入到该气体中	带火星的木条没有复燃

【得出结论】（1）由实验①可知，该气体中肯定含有             ，
（2）由实验②             （填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气，理由是           

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。

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）             。

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　             　．

某实验小组的同学想用碳酸钠溶液与饱和石灰水反应来制取少量氢氧化钠．
（1）该复分解反应能发生的理由是．
（2）有人提出：实验时没有注意药品的用量，所得到的氢氧化钠溶液可能不纯．
猜想一：只含 $NaOH$.

猜想二：含有 $NaOH$和 $N{a}_{2}C{O}_3$.

猜想三：．
（3）为了验证猜想一成立，请你根据可选用的试剂，完成实验设计方案并填写以下表格．可选试剂： $NaCl$溶液、稀盐酸、 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液

实验步骤	实验操作	预期现象及结论
1	取少量所得溶液于试管中，	证明原溶液中不含有 $N{a}_{2}C{O}_3$
2	另取少量所得溶液于试管中，	结合步骤1，猜想一成立

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。

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）                                          。

请根据如图实验装置，回答问题。

（1）写出仪器a的名称 　     　。

（2）若实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气，选用的发生装置和收集装置是 　     　，写出该反应的化学方程式 　                　。

（3）将B制取的气体通入G装置，探究燃烧的条件。观察到Y型管左边的白磷燃烧，右边的白磷不燃烧，可探究出燃烧所需的条件是 　               　。

（4）若用B、F装置制取二氧化碳。当观察到 　                　时，证明二氧化碳收集已满；若F装置中没有出现上述现象。其可能原因是 　                 　。（写一个）

天然气的主要成分是甲烷，某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物进行了探究。
【提出问题】甲烷燃烧后生成了哪些物质？
【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】甲同学：CO₂、H₂O      乙同学：CO、H₂O
丙同学：NH₃、CO₂、H₂O       丁同学：CO₂、CO、H₂O
你认为         同学的猜想肯定是错误的，理由是                  。
【实验探究】为了验证上述几位同学的猜想与假设，将甲烷在一定量的O₂中燃烧的产物依次通过下列装置：

（1）A、B装置的顺序能否颠倒？             （填“能”或“否”）。
（2）甲烷在一定量的O₂中燃烧用的是纯净O₂而不用空气的原因是                   。
（3）实验中观察到装置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。
（4）请写出B中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色的化学方程式：
                     、                    。
【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
                               。

在学习过程中，小青同学提出一个问题：“碳燃烧时可能生成CO₂，也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体也有多种可能？
【猜 想】碳与氧化铜反应生成的气体中：①只有CO₂，则发生的化学方程式是             ；
②只有           ；③既有CO，又有CO₂。
【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO₂无变化，但遇到微量CO会立即变成蓝色。
【方案设计】通过上述资料和已有知识，小青初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄
清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检查。
【实验验证】经过思考之后，小青设计了如下实验装置：

【实验步骤】
（1）打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的N₂，通一会儿N₂的目的是          ；
（2）关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热。
【结  论】充分反应后，小青观察到：试纸         ，石灰水       ，证明猜想③是正确的，
A中可能观察到的现象               。
【定量计算】小青称取碳和氧化铜的混合物的质量为1g，充分反应后，装置C的质量增
加了0.22g。计算装置C中生成碳酸钙的质量是多少克？
【反思与评价】从环保的角度分析该实验装置中不完善之处是                。

用图甲所示的电解水装置来测定水的组成。

【实验步骤】
（1）按图安装好装置，检验装置气密性。
（2）在Ｕ型管中装入水（水面略低于支管口）。
（3）取下注射器，打开电源一段时间后，关闭电源。
（4）将注射器活塞推到顶后连接注射器，再次打开电源。
当注射器二中活塞停留在10mL刻度时，关闭电源。
（5）检验气体。
【实验结论】水是由          组成的。电解水的符号表达式                 。
【问题讨论】
（1）实验开始时先打开电源通电一段时间后再接上注射器的目的是                   。
（2）实验结束时注射器一中活塞停留在          刻度处。将该注射器带上针头，移向燃着的木条旁，推动活塞，现象是                         。
（3）水电解的过程可用下列图示表示。粒子运动的先后顺序是               。

化学课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊实验后，对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇，设计了如下实验进行探究。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O₂。②CO₂在饱和NaHCO₃溶液中的几乎不溶解。③白磷燃烧需要氧气，白磷燃烧所需的最低温度为40℃，燃烧现象和产物均与红磷相同。④氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，并与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。
【猜想与实践】猜想：呼出的气体中主要成分是N₂、O₂、CO₂、水蒸气等。
实验Ⅰ：验证呼出的气体中含有水蒸气。
（1）实验操作：取一洁净干燥的玻璃片，对着其哈气，观察到________，可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验Ⅱ：验证呼出的气体中含有N₂、O₂、CO₂，并测其含量。同学们在老师的指导下设计了如图所示装置（B是带有刻度的量气装置）。

（2）实验记录

	实验操作	主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性，向装置中加入药品，关闭止水夹a～f。	（不填）	装置的气密性良好
②	打开b、c、d，向B中吹入一定量气体后关闭d，并冷却到室温。	B中液体进入到A中，B中液体减少500ml。	收集了500ml气体
③	关闭b，打开a、e、f，用打气筒向A中缓缓充气，直到B中气体刚好全部排出	A中的液面下降，B中的液面上升至最高，C中的左侧导管口有 ①_______，且液面下降，液体沿导管进入D中，D中液体为475ml	呼出气体中含有CO2
④	关闭e、f，用凸透镜聚光引燃白磷．	白磷燃烧，产生大量白烟,放出大量热	呼出气体中含有O2，该反应的文字表达式为： ②____________
⑤	待白磷熄灭并冷却到室温，打开f。	D中液体倒吸入C瓶中，C瓶中液面上升，D中剩余液体为400ml。	呼出气体中含有 ③____________。

同学们经过3次重复实验，确认了呼出的气体中的主要成分及其含量。
【实验反思】
（3）该实验设计依据的N₂性质有__________（填字母序号）。
A.难溶于水 
B.不能和NaOH溶液反应
C.不能燃烧，也不支持燃烧
D.无色无味的气体
（4）在实验（2）的操作⑤中，未等C中的气体的冷却，就打开f止水夹读数，则所测的O₂的体积分数会_____（填“偏大”、“不变”、或“偏小”） 。

实验室有一瓶保管不当的试剂（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10％”字样。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。小欣和小芳同学很感兴趣，决定对其成分进行探究：

（1）这瓶试剂可能是什么溶液呢?答：________________。
（2）根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是________（填字母代号）。
A．酸    B．碱    C．盐
（3）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	215	9．6

【得出结论】小欣根据试剂瓶标注的溶质质量分数l0％和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是________（填写物质名称）。
（4）①可能是NaOH溶液；②可能是Na₂CO₃溶液；③可能是NaCl溶液。
【设计并实验】
①小芳用胶头滴管吸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH>7，这瓶试剂不可能是________。
②小欣为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na₂CO₃溶液，她又进行了如下实验：

操作步骤	实验现象	结沦及化学方程式
取样于试管中，滴加氢氧化钙溶液	________	猜想②正确。 相关的化学方程式________________________

（5）请你选择与小欣不同类别的试剂，来鉴别NaOH溶液和Na₂CO₃溶液，你选择________溶液。

竹子是“有节、中空、四季常绿”的植物（如图所示）。

同学们对竹子中的气体成分展开了探究，测定其成分。小资料：
【资料】CO₂是一种无色无味的气体，相同条件下密度大于空气的密度，能溶于水，能使澄清的石灰水变浑。
（1）收集竹子中的气体。
小华提出：将一节竹子浸没在水中，在竹子上钻孔，用排水法收集气体。
小刚提出：可用注射器从竹子中抽取气体。
大家认为两人的想法都可行，于是分为A、B两组，在相同的条件下，A组采用小华的取气方法，B组采用小刚的取气方法，分别完成下面的实验。
（2）检验气体中是否含有二氧化碳气体。

实验步骤	实验现象	实验结论及解释
向所取气体中加入		有二氧化碳生成。

（3）测定氧气含量。
【查阅资料】红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃。
【设计实验】同学们设计了如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。

【进行实验】按上述两个方案进行多次实验。
【反思与评价】
a．实验中磷的量应为足量，原因是                                 。
b．两个方案的实验测定结果不同，测定结果比较准确的是方案               ，原因是                                                       。
c．经过A、B两组同学的实验，A组测得的含氧量总是大于B组的，你认为原因是                                                        。