初中化学化学与社会发展探究题

下图（Ⅰ）是电解水的简易装置，（Ⅱ）是电解水生成气体体积与时间的关系图，试回答下列问题：（甲管生成气体A、乙管生成气体B）

（1）图中a、b两级分别是电源的     极和     极。
（2）气体B可以用带火星的木条检验，现象是                         ，说明气体B能够                   ；气体A能够              ，火焰呈淡蓝色，混有一定量空气的气体A遇明火会发生              。
（3）甲、乙两个量筒内汇集的气体体积比约为               。
（4）此实验中发生反应的符号表达式为                            。
（5）用分子、原子的观点来解释，在电解水的实验过程中，　    分解成______和　   　，它们再重新组合成　　　 和　 　　 。

某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中（如下图），有一瓶溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损，于是决定对这瓶溶液进行实验探究：

【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？
【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
【提出猜想】这瓶溶液是：猜想一：氯化钠溶液；猜想二：氢氧化钠溶液；猜想三：碳酸钠溶液。
【实验推断】（1）小丽取样滴加无酚酞试液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是        溶液。
（2）小刚另取样滴加稀盐酸有           产生，小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。
（3）小青认为小刚的结论不完全正确，理由                                 。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：
【继续探究】另取样加入过量的CaCl₂溶液，观察到有      产生，设计这一步骤的目的是         ；静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是                         。
【探究启示】实验取完药品后应                     。

(6分)认识燃烧，科学地利用燃烧，使燃烧为人类服务是十分重要的。
为验证可燃物燃烧的条件，某兴趣小组进行了如下探究活动。
[查阅资料]白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，两种物质
的燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中
的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO₃)。
[设计实验]小组同学设计了下图的实验装置进行实验。
[收集证据]实验中获得了如下实验事实：
①A试管内的白磷燃烧；②热水中的白磷不燃烧；③B试管内的红磷不燃烧。
[得出结论]结论1：依据上述实验事实            (选填序号)可知：可燃物
燃烧需与氧气接触。
结论2：依据上述实验事实①③可知：可燃物燃烧需满足的条件是           。
[拓展延伸]若将A试管上带玻璃管的橡皮塞换成实心橡皮塞，在实验中可能会发生的问题是：                          ；若去除A试管上带玻璃管的橡皮塞，在实验中又可能会出现的问题是：                            。
[知识运用]我国的成语蕴含着丰富的化学知识。下面是一些与燃烧有关的成语的文学解释，请根据燃烧的条件和灭火的原理解释以下成语的化学含义。
煽风点火：比喻煽动别人闹事。                                           ；
釜底抽薪：抽去锅底下的柴火，比喻从根本上解决问题。                     。

(7分) 过碳酸钠(Na₂CO₄)在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用，某化学研究性学习小组设计并完成了如下实验。

【实验目的】测定过碳酸钠样品(含有的杂质不溶于水且不与酸反应)的纯度。
【实验原理】2Na₂CO₄ + 4HCl ="====" 4NaCl + 2CO₂↑+ O₂↑+ 2H₂O
【实验装置】
【交流与讨论】
Ⅰ．甲同学认为测定产物中O₂
的体积即可测定样品的纯度。
（1） 装置②的作用是：           ；
（2） 装置③的作用是：           ；
（3） 称取适量样品与足量浓盐酸充分反应后，收集到的氧气的体积为0.25 L(已知该实验条件下氧气的密度为1.28g/L)，则称取的样品质量应大于         g；
Ⅱ．乙同学认为测定产物中CO₂的质量(即反应前后装置②的质量差)就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO₂的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是         ；(填序号)
A．浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收
B．二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收
C．装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收
Ⅲ．丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品12.5g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体11.7 g。则计算该样品的纯度(写出计算过程)

实验与探究
（1）小明同学课下自制了如下图的实验装置，对水通电分解进行了实验探究，请你和他一起完成此实验。

①在此试验中往水中加入少量的氢氧化钠溶液的目的是     
②b试管内产生的气体是，检验此气体的方法是       现象是    
③若在正极上产生了20升的气体，则在负极上产生       升
写出水电解的反应的文字表达式：    ，反应的基本类型是   
（2）该实验证明了：①                                                         
②在化学反应中分子分解成原子，                                               
（3）试用分子原子的观点解释                                                   

草酸钙(化学式为CaC₂O₄，相对分子质量为128)是一种难溶于水的白色固体，受热能分解。小红同学为了探究其在加热条件下发生的变化，进行如下实验：取12.8g草酸钙固体在不断加热的条件下测得剩余固体的质量随时间变化如下图所示。请回答下列问题：

（1）t₁～t₂时问段内固体质量减少的原因是产生了一种极易与血红蛋白结合的有毒气体，该气体的化学式为             ；同时生成一种白色固体，它与大理石的主要成分相同，则该段时间内反应的化学方程式为                                      。
（2）t₂～t₃时间段内固体质量不变的原因是                             。
（3）t₃～t₄时间段内反应的化学方程式为                               。
（4）小强和小明另取12. 8g草酸钙固体加热一段时间后，对剩余固体的成分进行探究。
【查阅资料】CaC₂O₄能与稀盐酸反应，其反应的化学方程式为：CaC₂O₄+2HCl=CaCl₂+H₂C₂O₄；草酸(H₂C₂O₄) 是一种可溶于水的酸；澄清的石灰水能使紫色石蕊变蓝。
【设计方案并实验】

同学	实验操作	实验现象	结论
小强	取少量固体放入烧杯中，加适量水并搅拌。静置后，取上层清液于试管中，滴加紫色石蕊溶液	溶液变蓝色	剩余固体中一定含有       。 一定不含有           。 可能含有          。
小明	另取少量固体放入试管中，加足量稀盐酸	有气体产生	剩余固体中一定含有       。

【交流与讨论】三位同学经交流后认为，该剩余固体与图中          时间段的物质成分相同。

（10苏州36）下图A～F是实验室制备某些常见气体的装置示意图。

(1)实验室制备CO₂的化学方程式为：__________________________________ 可用的发生装置有：______________ (选填上图字母序号)。
(2)装置E或F相对于装置C在操作方面的优势为：______________________________。
(3)排水法收集与排空气法收集CO₂的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)

(4)块状石灰石和适量稀盐酸反应至气泡逸出不明显后，测得其残留液pH等于2。此时
取适量反应后溶液，逐滴滴入碳酸钠溶液，并用pH数字探测仪连续监测，得曲线如下
[pH为纵坐标，时间s(秒)为横坐标]：

①写出AB段内有关化学方程式____________________________________，
___________________________________________
②写出BC“平台”段化学方程式___________________________________________
③CD段上升的原因是：___________________________________________________。

(4分)实验室有一瓶标签破损的溶液，已知其中含有钠元素，推测可能是Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaCl、NaOH其中的一种或几种，为探究其成分，做了以下实验：
①测得溶液pH大于7；
②加入足量BaCl₂溶液后，有白色沉淀产生，过滤；
③向滤出的沉淀中滴加稀硝酸，部分沉淀溶解且有气体产生；
请推测：（1）该溶液中一定含有什么物质？写出生成③中未溶解沉淀的化学方程式。
（2）欲证明溶液中不含NaOH，需要补充什么实验？请写出实验步骤及现象。

化学课后，化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：
【提出问题1】该氢氧化钠溶液是否变质了呢？
【实验探究1】

实验操作	实验现象	实验结论
取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加            ， 并不断振荡．	有           产生．	氢氧化钠溶液一定变质了．

【提出问题2】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？
【猜想与假设】
猜想1：氢氧化钠溶液部分变质．
猜想2：氢氧化钠溶液全部变质．
【查阅资料】
（1）氯化钙溶液呈中性．
（2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
【实验探究2】

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的          溶液，并不断振荡．	有        生成．	说明原溶液中一定有碳酸钠．
（2）取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液．	溶液变红色．	说明原溶液中一定有          ．

【实验结论】该氢氧化钠溶液            （填“部分”或“全部”）变质．
【反思与评价】
（1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式：                 ．
（2）在上述[实验探究2]中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案           （填“可行”或“不可行”）．

同学们对实验“煅烧石灰石”展开了探究。资料：石灰石中的杂质高温不分解且不与稀盐酸反应

①为证明石灰石已分解，三位同学设计方案如下：
I．甲同学按图一所示进行实验（煤气灯能达到石灰石分解的温度），观察到烧杯内壁石灰水变浑浊，写出石灰水发生反应的化学方程式  （1）   。
II．乙同学按图二所示进行实验，观察到B中液体变  （2）   色，A实验的作用  （3）    。
III．丙同学取一定质量的石灰石煅烧，一段时间后发现固体质量减轻，证明石灰石已分解。
你认为哪位同学的方案不合理？并写出理由         （4）            。
②为证明石灰石是否完全分解？丁同学对丙同学煅烧后的固体又进行了如下探究

实验步骤	实验现象	结 论
（5）	有气泡产生	石灰石未完全分解

为提高实验探究能力，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，对一瓶久置出现变质硬化的氢氧化钙固体进行如下探究活动。
【探究活动一】检验硬化的氢氧化钙样品是否完全变质
（1）用化学方程式表示氢氧化钙变质的原因：__                          _。
（2）检验氢氧化钙样品是否完全变质，进行如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取氢氧化钙样品少量，研细后加适量蒸馏水充分混合后静置， __                 __	__             __	该样品还含有氢氧化钙

【探究活动二】测定样品中含有的变质固体(以下用R表示)的质量分数
取3克部分变质的氢氧化钙样品与足量的稀盐酸反应，测量生成气体的体积(气体不溶于植物油)，从而计算出样品中R的质量，便可求出样品中R的质量分数。实验装置(气密性良好)如图1所示。

（3）将稀盐酸滴入样品中，产生气体的化学方程式为__               __，反应一段时间后，当观察到__            __(填实验现象)，才停止滴加稀盐酸。
（4）实验中量筒的作用是_          _            _。
（5）实验结束后，量筒内进入水的体积如图2所示，其读数为__         __mL。已知在该实验条件下，生成气体的密度为2g·L^－1，通过计算，样品中R的质量分数为__            _。
（6）上述图1所示实验装置和相关试剂，用来实验测定样品中R的质量分数是比较粗略的，请简要说明测定数据存在误差的原因：_                         _(写一个)。

实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题： 【活动与探究一】用对比实验方法探究二氧化碳的性质。

（1）实验一中振荡 $3$个矿泉本塑料瓶，观察到塑料瓶变瘪的程度为 $A>B>C$，其中变浑浊的瓶内发生反应的化学方程式为；对比 $A$瓶与(填" $B$"或" $C$"）瓶的实验现象，可证明 $C{O}_2$能与 $NaOH$发生反应。
（2）实验二观察到 $C$装置中发生的现象是结论是(用化学方程式表示）。
【活动与探究二】用变量控制方法探究影响物质溶解性的因素。

（3）实验三目的是探究对硝酸钾溶解性的影响；实验四是探究溶剂种类对物质溶解性的影响，该实验中需要控制的变量是温度和．
【活动与探究三】定量测定空气中氧气的含量。

（4）实验五中，反应的原理为(用化学方程式表示）；装置一比装置二更合理，理由是；
根据下表提供的实验数据，完成下表：

硬质玻璃管 的容积	反应前注射器中 气体体积	反应后注射器中 气体体积	实验测得空气中氧气 的体积分数
30mL	20mL	12 mL

定量实验操作中易产生误差，如果反应前气球中存在气体（其量小于注射器内的空气），而实验后冷却至室温，将气球内的气体全部挤出读数，导致实验测得结果(填"偏小、'偏大"或"无影响"）。

制作糕点常用Na₂CO₃或NaHCO₃作膨松剂，我校化学兴趣小组的同学根据Na₂CO₃和NaHCO₃的性质进行了一系列探究。
【查阅资料】
（1）溶解度比较：

（2）已知碳酸氢钠在270℃左右就能分解为碳酸钠、水和二氧化碳，而碳酸钠受热不分解。
（3）常温下，浓度相同的Na₂ CO₃溶液比NaHCO₃溶液的碱性强。
【探究一】NaHCO₃和Na₂CO溶解度差异的探究。
小方同学分别取xg两种固体粉末加入20℃10 g水中充分溶解，通过观察现象区分出碳酸钠和碳酸氢钠，x可能是_______。
A．2      B．0．96      C．0．5       D．3
【探究二】Na₂CO₃和NaHCO₃鉴别探究
【猜想与假设】
（1）甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na₂CO₃和NaHCO3溶液．
（3）乙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别．
【实验探究】（1）甲同学在两支分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，各加入澄清石灰水，观察到两支试管中的现象相同，均产生了白色沉淀，实验结果与猜想不一致，即不能用澄清石灰水鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（3）乙同学分别取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固体于大试管中加热（如图所示）：

①加热Na₂CO₃时，开始即见小试管中有少量气泡产生，继续加热，气泡逐渐减少，未见澄清石灰水变浑浊，
②加热NaHCO₃时，丙同学观察到实验现象与①不同，证实了自己的猜想是合理的．
【问题讨论】
小组同学对上述实验展开了讨论，对甲同学的两个实验进行了比较，并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因（如图1、图2）．请写出Na₂CO₃与澄清石灰水发生反应的化学方程式________；写出NaHCO₃与澄清石灰水混合时参与反应的离子：________．

【探究三】测定某Na₂CO₃和NaHCO₃混合物中NaHCO₃的质量分数
[方案一]称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。
（1）坩埚中发生反应的化学方程式为：                             ；
（2）实验中，需加热至恒重的目的是                               。
[方案二]利用下图装置进行实验，装置B中放有样品（整套装置气密性良好，各装置中气体吸收剂足量）。

【实验步骤】
（1）检查装置的气密性；（2）称取样品10 g，加到装置B中；（3）称量装置B、C、D的质量（含药品）；（4）连接装置；（5）加热；（6）停止加热继续通入空气；（7）再次称量装置B、C、D的质量（含药品）。
【数据记录】

【问题回答】
①上图装置C的作用是_______，装置C中一个明显的错误是______________。
②实验过程中必须向装置内通入空气，装置A中发生反应的化学方程式为_______。若没有装置A，造成测定结果_______（填“偏大”“不变”或“偏小”）
【讨论分析】
小红同学认为，表格中三组数据都可以计算该样品中NaHCO₃的质量分数，但小张认为不能用C装置的质量变化来计算，其理由是_______；改进方法：_______。小王又认为用装置D的质量差会偏大而影响计算，应增加一个操作：_______，目的是______________。
【数据处理】经过反复讨论，大家一致赞成应该利用表格中的装置B的质量变化进行计算NaHCO₃和Na₂CO₃混合物中NaHCO₃的质量分数       。
【拓展应用】固体Na₂CO₃中混有少量NaHCO₃，可通过________方法除去．

物质除杂是化学实验中经常遇到的问题。
【方法探究】为除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳，小明设计了两种方案。
方案A：
方案B：
【方法提炼】上述两种方案体现了物质除杂的不同思路：
思路一：将杂质直接转化为所需物质；
思路二：将所需物质转化为中间物质，再将中间物质转化为所需物质。
【方法运用】
运用思路一：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡，先加足量的水溶解，再向溶液中加入适量的 （9） 溶液，过滤、蒸发，即得氯化镁固体。
运用思路二：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。

Ⅰ．操作a、b的名称是 （10） ，该操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 （11） 。
Ⅱ．步骤①中反应的化学方程式是 （12）  ，滤液B中一定含有的溶质是 （13）  ；
Ⅲ．步骤②中加入的甲溶液是 （14） （填化学式）溶液。
Ⅳ．步骤③加入过量的盐酸溶液是否会影响氯化镁的纯度？理由是  （15）  。

实验中学兴趣小组的同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于溶液是否变质，同学们提出了如下假设：
【提出假设】
假设一：该溶液没有变质；
假设二：该溶液全部变质；变质的原因是（用化学方程式表示）                    。
假设三：该溶液部分变质。此时该溶液中含有的溶质是（用化学式表示）            。
【设计方案】兴趣小组的三位同学根据以上假设设计了如下三个实验方案：
方案一：取溶液样品，向样品中加入足量的氯化钙溶液，若无沉淀出现，则假设一正确；若有沉淀出现，再向反应后的残留液中加入几滴无色酚酞溶液，若无色酚酞溶液变红，则假设       正确，若无色酚酞溶液不变色，则另一种假设正确。
方案二：取溶液样品，向样品中逐滴加入稀盐酸至过量，若假设一正确，则出现的现象是自始至终都无气体生成；若假设二正确，则加盐酸，就立即有气体生成；若假设三正确，则出现的现象是                               。
【方案评价】万相宏同学认为将方案一中的氯化钙溶液换为氢氧化钙溶液也能完成实验，你认为他的评价       （填“正确”或“错误”），其原因是              。
【实验结论】假设三正确。
【反思拓展】玻璃的主要成分是二氧化硅，盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶，不能用玻璃塞，其原因是                                  。