初中化学化学与社会发展探究题

食品包装袋中常用脱氧剂。某化学兴趣小组将脱氧剂封口打开，将其倒在滤纸上，
观察到脱氧剂大部分为黑色粉末，其中还夹杂着少量红色粉末。
【提出问题】该脱氧剂中的黑色、红色粉末各是什么？
【提出猜想】黑色粉末可能含炭粉、铁粉、氧化铜中的一种或几种。红色粉末可能含有氧
化铁、铜粉中的一种或几种。
【进行实验】

实验编号	实验操作	实验现象
①	取脱氧剂粉末加入足量稀硫酸	粉末几乎全部溶解，只有少量黑色粉末未溶解，有气泡产生，溶液变成黄色
②	去实验①的残渣灼烧，将内壁有澄清石灰水的小烧杯罩在上方	澄清石灰水变浑浊

【得出结论】由实验①②可知，脱氧剂中黑色粉末肯定含           。
脱氧剂中的红色粉末肯定不含         ，肯定含         ，写出相应的化学方程式          。
【拓展延伸】小明认为铁生锈时会消耗氧气，因此可用此脱氧剂（实验室可滴几滴水）测定空气中氧气的含量，装置如图所示。集气瓶的实际容积是150mL，量筒内盛100mL的水。当量筒内水面不再变化，且温度恢复至室温时，读出水面在73mL刻度处。由上述实验数据可以算出，空气中氧气的体积分数是         。本实验的测量结果与理论值不一致，原因可是                                  。

冬天，园林工人在树干上涂石灰浆以保护树木免受虫害，某化学兴趣小组的同学欲对工人用剩的石灰浆进行探究．
【提出猜想】石灰浆中除水之外的物质是什么？
Ⅰ．只有Ca（OH）₂；
Ⅱ．只有         ；
Ⅲ．                     ．
【实验验证】
①要证明石灰浆中含有Ca（OH）₂，可采取的操作及现象是                                   ．
②取石灰浆少量，盛装在试管中，如果向其中，如果向其中加入     ，观察到         ，则证明猜想Ⅱ或Ⅲ正确．
【思维拓展】工业上用石灰浆与Cl₂反应制漂白粉，用来杀菌消毒．
①配平下列化学方程式：  Cl₂+  Ca（OH）₂=  CaCl₂+  Ca（ClO）₂+  H₂O
②从百度得知，漂白粉杀菌消毒的原理是：其中的Ca（ClO）₂能与某些酸反应，生成的HClO具有强氧化剂，且不与CaCO₃反应，写出CO₂通入漂白粉溶液中发生反应的化学方程式：                     ．

化学兴趣小组利用废烧碱（含少量Na₂CO₃、NaCl、MgCl₂、CaCl₂等）制Na₂CO₃·10H₂O。
【制取流程】

【相关资料】①Na₂CO₃+H₂O+CO₂＝2NaHCO₃
②2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
③在NaHCO₃溶液中加入BaCl₂溶液，可发生反应：2NaHCO₃+BaCl₂＝BaCO₃↓+2NaCl+ H₂O+CO₂↑
④碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的晶体如下图所示：

【问题讨论】
（1）滤渣主要成分为Mg（OH）₂和     ，产生Mg（OH）₂的化学方程式                。
（2）操作Ⅰ需使用的玻璃仪器有：烧杯、       和玻璃棒。
（3）取少量溶液B，加入BaCl₂溶液，充分混合，若观察到                 （填现象），则溶液B中含NaHCO₃。
（4）结晶后，过滤时的温度须低于       ℃。
（5）“母液”不能沿流程中虚线路径循环使用，原因是         （选填序号）。
①“母液”不含Na₂CO₃            
②“母液”多次循环后，NaCl含量增加
【组成确定】
（6）取少量粗产品，加水溶解，加足量     （选填数字序号，下同），充分搅拌，再加少量      ，无沉淀，证明其中不含NaCl。
①AgNO₃溶液               ②稀盐酸               ③稀硝酸
（7）兴趣小组同学取32.8g干燥粗产品，用如图所示装置（夹持仪器省略）进行实验：

查阅资料1：Na₂CO₃·10H₂O加热至32℃，开始分解失水，充分加热可完全失水；NaHCO₃50℃时开始分解270℃时完全分解；Na₂CO₃受热不分解。
查阅资料2：Ba(OH)₂溶液能吸收CO₂：Ba(OH)₂+CO₂=BaCO₃↓+H₂O
①实验前要先                          ，再装入粗产品；
装置A的作用是                                   。
②粗产品加热至270℃，据           （填装置编号及现象），可知粗产品中含NaHCO₃。测得C、D共增加m₁，E质量增加m₂，则m₁∶m₂       （填“＞”、“=”或“＜”）9∶22。
实验测得m₂＝1.1g，则可推算32.8g粗产品中含有NaHCO₃的质量为       g。
③当加热至36℃时，测得B中剩余固体27.4g，则该剩余固体是           （填化学式）和NaHCO₃的混合物。（此空2分）

某同学将光亮的镁条放入滴有酚酞的NaHCO₃饱和溶液中，产生大量气泡和白色固体，溶液红色加深。
一、溶液红色加深，则反应后溶液的碱性       （填“增强”、“不变”或“减弱”）。
二、为确定气体和固体的成分，该同学进行了如下的探究。
（1）点燃产生的气体，火焰淡蓝色；将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象。则该气体为         （写化学式）。
（2）对白色固体做出如下猜测并进行实验：
【猜测】
查阅资料1：Mg(HCO₃)₂能溶于水。
①白色固体可能是MgCO₃；
② 白色固体可能是         ；
③白色固体可能是MgCO₃和Mg(OH)₂。
【实验】
① 取洗净后的白色固体，加入足量的         溶液，观察到            ，则白色固体一定含有MgCO₃。
查阅资料2：MgCO₃、Mg(OH)₂加热易分解，分别生成两种氧化物。
②为进一步确定白色固体的组成，该同学进行了定量实验：
称取干燥的白色固体22.6 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部先通过浓硫酸，浓硫酸增重1.8g，则白色固体中含有          ，再通过碱石灰，碱石灰增重8.8g，则固体中MgCO₃与Mg(OH)₂的质量比为            。

如图是模拟海水制盐的流程

（1）为了证明第①步所加的Ca（OH）₂溶液已过量，某同学取少量①反应后的上层清液，向其中继续加入Ca（OH）₂溶液，若             （填实验现象），则证明Ca（OH）₂溶液已过量．
（2）实验结束后，兴趣小组对滤液进行探究
【提出问题】滤液中除了含有水和氯化钠外，还含有哪些溶质？
【提出猜想】根据实验①②③的操作后，作出如下猜想
猜想一：由于在②中加入了过量的碳酸钠溶液，所以滤液中除了含有水和氯化钠外，还仅含过量的             ．
猜想二：由于在①加入了过量的氢氧化钙，发生反应生成了氢氧化镁和氯化钙，所以滤液中除了含有水和氯化钠外，只含有反应生成的氯化钙．
猜想三：由于②所加的过量碳酸钠在①之后，所加的碳酸钠把①中反应生成的氯化钙和过量的氢氧化钙全部除去，所以滤液中除了含有水和氯化钠外，还含有                ．
【验证猜想】

步骤	实验操作	实验现象	推断
1	取少量滤液于试管中，加入过量的氯化钙溶液，振荡，静置		滤液中还含有
2	取步骤1反应后的混合液过滤后，取滤液少量于试管中加入		滤液中还含有氢氧化钠

【实验结论】经过兴趣小组的实验分析，推出猜想三是正确的．
【反思与拓展】为了使制得的精盐水只含有水和氯化钠，步骤④的作用是除去杂质，请写出其中一个反应的化学方程式：               ．如果要将精盐水继续提纯成NaCl晶体，应进行           操作．
【定量计算】若用上述NaCl晶体配制溶液，取一定质量的该溶液加入足量的AgNO₃溶液，所得AgCl沉淀质量等于原NaCl溶液质量．请计算原NaCl溶液中溶质的质量分数。

某校化学研究性学习小组的同学对一包因敞口放置已部分变质的氢氧化钠固体产生了兴趣，老师安排第一小组做除去NaOH溶液中Na₂CO₃的实验。第二小组同学做测定该混合物中NaOH质量分数的实验。请你参与他们的探究过程。
【知识准备】（1）氢氧化钠不能敞口放置的原因是：因为空气有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（2）判断氢氧化钠是否变质的方法之一是向样品中加盐酸，加入过量盐酸后看是否有气体生成，写出产生气体的反应化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（3）判断氢氧化钠是否变质的另一种方法是将样品溶于水，再向样品中加澄清石灰水，看是否变浑浊，写出产生沉淀的反应化学方程式是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.
Ⅰ、第一小组的同学取一定量的该固体溶于水，得到混合溶液，为了除去溶液中的Na₂CO₃杂质，甲、乙、丙、丁四位同学分别选择下列试剂进行实验。其中合理的是＿＿＿。
甲：适量稀盐酸
乙：过量KOH溶液
丙：适量Ca(OH)₂溶液
丁：适量CaCl ₂溶液。
Ⅱ、第二小组的同学讨论测定该固体混合物中NaOH质量分数的方案
【提出问题】样品中氢氧化钠的质量分数是多少？
【设计方案】小明同学：同学称取10g样品，加水配成溶液，在溶液中加入少量氯化钙。过滤、洗涤、干燥，共得到白色沉淀0.1g。“能否用小明同学实验所得的数据计算出样品中氢氧化钠的质量分数？”，小刚思考后，觉得不妥,理由是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【解决问题】小刚和小明同学决定重新设计方案：称取8g样品配成溶液，向其中滴加5.11％的稀盐酸，直至无气泡放出，刚好用去稀盐酸100g，测出二氧化碳气体体积，换算出二氧化碳质量为0.88g。
①求：8g样品中碳酸钠的质量？（有情提醒：操作和换算均正确）
②计算氢氧化钠的质量分数：小明没有用到盐酸的质量，计算结果为 73.5%；小刚利用了盐酸的质量，计算结果为 50%。你支持谁的计算方法，并说明理由：                                          。

(7分)有一种神奇的蜡烛，点燃任你怎么吹也吹不灭，而且看上去和普通的蜡烛一模一样，那么到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧？请你一起参与探究．
查阅资料：普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成，而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末，打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点只有150℃，当蜡烛燃烧时，金属并不燃烧但当蜡烛吹灭后，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃．
老师告诉同学们，蜡烛芯内打火石中的某种金属可能是镁、铁或铜中的一种，为确定该金属的成分，大家设计了以下实验方案，请你填空和回答有关问题（注：不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响）．

【改编】常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
（1）探究生成的气体是什么？
用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是________。
（2）探究试管中剩余固体成分是什么？
【查阅资料】

常见铁的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
颜色、状态	黑色粉末	红棕色粉末	黑色晶体
能否被磁铁吸引	否	否	能

Fe₃O₄+8HCl= FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O
【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引，那么该黑色固体不可能含有_______（化学式），
【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe₃O₄；猜想二：剩余固体是_____________。
【实验探究】

实验操作	实验现象及结论

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________。
【反思与交流】初中我们还学过通过_______________________________（化学方程式）得到Fe₃O₄。

“滴水生火”魔术：向包有淡黄色过氧化钠（Na₂O₂）粉末的脱脂棉上滴加水，脱脂棉随即燃烧。某同学对该“魔术”很感兴趣，设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠与水反应生成什么物质?脱脂棉为什么会燃烧?
【实验1】取一支干燥的大试管，加入少量过氧化钠粉末，滴加蒸馏水，观察到试管内发生剧烈反应，产生大量气泡，用手触摸，试管底部发烫。
【提出猜想】生成的气体产物可能是：①        ；②        。
【实验2】为探究气体产物，进一步设计并完成如下实验。
请完成表中空格：

操 作	现 象	结 论
将带火星的木条伸入试管	带火星的木条复燃	气体产物是

【查阅资料】脱脂棉是经过化学处理去掉脂肪的棉花，极易燃烧；过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
【实验结论】
①过氧化钠与水的反应是        反应（填“吸热”或“放热”）。
②脱脂棉燃烧的原因         。
③扑灭由过氧化钠引发的火灾时，可以选择的灭火材料是        。
A．二氧化碳          B．水            C．沙子

化学兴趣小组设计的创新实验是“火龙生字”，在成果展示现场，某同学用硝酸钾的热饱和溶液先在白纸上书写“火”字，晾干后白纸上出现硝酸钾晶体（见图1），用带火星的木条接触硝酸钾晶体，就会观察到白纸上写过字的地方燃烧并迅速蔓延，留下“火”字的黑色痕迹（见图2）。在场的同学对此产生了浓厚的兴趣，并进行了如下研究：

【提出问题】为什么附有硝酸钾的白纸更容易燃烧？
【查阅资料】硝酸钾受热易分解，生成亚硝酸钾（KNO₂）和一种常见的气体单质。
【猜想与假设】对于生成的是什么气体，四位同学有如下猜测：
甲：二氧化氮； 乙：氮气； 丙：氧气； 丁：氢气；
同学丙指出不可能是二氧化氮、氢气，理由是：                                  。
【进行实验】四位同学设计了实验对同学丙的猜想进行了验证，他们的操作方法是：          ，观察到的现象是                           ，说明同学丙的猜想正确，硝酸钾分解的化学方程式是                      。
【解释与结论】白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是：
【反思与评价】为什么要用“硝酸钾的热饱和溶液”书写文字？已知硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表：

温度/℃	20	40	60	80	100
溶解度/g	31．6	63．9	110	169	246

你对上述问题的解释是：                       。

某同学在电视寻宝节目中，看到一些铜制文物上有绿色的锈迹，并对绿色锈迹产生了探究兴趣。
【查阅资料】①绿色锈迹是碱式碳酸铜[]，受热易分解。
②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝。
③碱石灰是和的固体混合物，与反应生成碳酸钠固体和水。
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。
【发现问题】
查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁
上有无色液滴生成。为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：
探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体的成分。
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②          ；③碳和氧化铜的混合物。
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告。

实验操作与现象	实验结论
	猜想②正确

探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成CO₂和H₂O。
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证。

步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气。
步骤二，关闭活塞，依次连接装置A→B→    →    （填“C”、“D”）。
步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热。
【解释与结论】
①当观察到                         ，说明碱式碳酸铜受热分解生成了和，写出C中反应的化学方程式                                      。
②受热分解的化学方程式                              。
【反思与评价】
上述装置中A的作用是                                          。

某化学兴趣小组在甲、乙两个充满O₂的密闭容器中各加入一定量的碳粉，在高温条件下使其充分反应，待反应结束后，两个容器中的碳粉都已完全消失．该小组成员对两容器中反应后的气体进行如下探究：
（1）小红同学对甲容器中气体的组成提出如下四种猜想：
①只有CO       ②只有CO₂      ③只有O₂        ④CO和O₂的混合气体
你认为上述猜想中明显不合理的有___    ___(填序号)．
（2）小明同学认为甲容器中的气体还可能是CO和CO₂的混合气体，为了验证自己的猜想，他准备按下图所示装置进行探究．

请你回答下列问题：已知装置B中浓硫酸可以用作干燥剂，用于吸水。
若小明的猜想成立，则装置A中的实验现象是___                  ____，反应的化学方程式是____                      ．装置C玻璃管中的实验现象是___ _          ___，反应的化学方程式是______       __        _____．
（3）小芳同学对乙容器中气体的组成提出了除上述猜想外的另一种合理猜想，她的猜想是_______，于是她设计了下列实验方案验证其猜想：
【步骤1】先加热装有铜丝网的玻璃管一段时间后，再通入乙中的气体，观察现象．
【步骤2】将乙中的气体通入澄清石灰水中，观察现象．
指导老师在分析其实验方案后，指出了其中存在的错误或不足．
①步骤1应先通入乙中气体一段时间后方可加热，你认为这样修改的原因是____      ．
②没有必要进行步骤2的实验，其理由是_______________________．

(10分)暑假，同学们在帮老师整理实验室时，发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因，他们进行了如下探究：
（1）对白色粉末成分的猜想和形成原因分析：

白色粉末的成分	形成的原因
可能是CaCO3	石灰水与空气中CO2反应； 化学方程式为：
可能是	气温较高时，溶质的溶解度           或溶剂蒸发，石灰水中的溶质结晶析出。

经过反复思考，同学们认为白色粉末还可能是                       的混合物。
（2）他们取白色粉末于一试管中加水溶解后，进行了实验探究，请完成实验报告：

实验步骤	可能观察到的现象	结论
取上述试管中的上层清液，滴加1～2无色酚酞试液。	①	②
往上述试管中的残留的固体中加入稀盐酸。	③	④白色粉末中      (选填“有”或“无”)CaCO3
由上述实验可知白色粉末的成分是：                         。

（3）交流与反思：
通过上述实验的探究，同学们向实验室提出保存、使用易变质的溶液时的下列建议，合理的是      (选填序号)。
A．密封保存         B．使用前，临时配制        C．禁止使用这种试剂

（一）小明和小亮同学在实验室帮老师配制石灰水时，将两药匙熟石灰样品放入小烧杯中，向其中加入一定量的蒸馏水，充分搅拌后发现烧杯底部仍有不溶性的固体，于是小明认为熟石灰样品已经变质。小亮同学不同意他的判断，你认为小亮同学的理由          。同学们针对该熟石灰样品的成分展开了讨论，请你参与讨论并完成实验报告。
【提出问题】熟石灰样品的主要成分是什么？
【作出猜想】甲同学猜想是Ca(OH)₂；
乙同学猜想是CaCO₃
你认为是                       。
【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量的熟石灰样品于烧杯中，加适量的水充分溶解后过滤。 向滤液中加入适量的         溶液；	；	乙的猜想不正确
向滤出固体中加入适量           溶液。	。	你的猜想正确

【拓展与应用】小组同学反思了熟石灰变质的原因，认识到实验室应        保存熟石灰。
（二）在做盐跟盐反应的分组实验时，第一组学生进行BaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应，第二组学生进行BaCl₂与Na₂SO₄溶液的反应。实验结束后，两组同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸中。浊液中白色沉淀物质是           和           。（填物质的化学式）
化学兴趣小组对浊液进行过滤，探究滤液的成分。
【提出问题】滤液里除了NaCl外，还有什么物质？
【提出猜想】猜想①：        ；       猜想②：Na₂SO₄；
猜想③：Na₂CO₃；          猜想④：Na₂CO₃、Na₂SO₄
【实验探究】

若现象a只有气泡产生，则猜想     可能成立；若现象b产生白色沉淀，然后加稀硝酸沉淀部分溶解，若沉淀全部不溶解，则猜想       成立。

（,宜宾）小明家有包开启了的小苏打，久置在灶台上方，可能因受热而变质。小明为此开展了探究，请分析其过程完成填空。
【查阅资料】
① 2NaHCO₃Na₂CO₃＋ CO₂ ↑ ＋ H₂O
② NaHCO₃＋ NaOH ＝ Na₂CO₃＋ H₂O
③ 2NaHCO₃＋ Ca(OH)₂＝ CaCO₃ ↓ ＋ Na₂CO₃＋ 2H₂O
④ Ca(HCO₃)₂＋ Na₂CO₃＝ CaCO₃ ↓ ＋ 2 NaHCO₃
⑤ Na₂CO₃受热不分解，NaHCO₃、Ca(HCO₃)₂都能溶与水。
【假设猜想】
假设一：小苏打没有变质，化学成分为 NaHCO₃；
假设二：小苏打完全变质，化学成分为       ；
假设三：小苏打部分变质，化学成分为       。
【实验方案】
可选药品：①Ca(OH)₂溶液    ②CaCl₂溶液     ③NaOH溶液   ④稀盐酸

实验操作	实验现象	实验结论
操作一：取小苏打样品少量溶于足 量水后，加入过量的      （填药品编 号，下同）,观察，如有沉淀，则继续进行下一步操作。 操作二：待操作一中反应充分后过 滤，并在滤液中加入过量的   ，观察。	操作一中无沉淀出现	假设一成立
	假设二成立
	假设三成立

【问题讨论】
有同学认为，取一定量样品直接加热，再将产生的气体通入澄清石灰水，根据实验现
象，对上述三种假设的每一种是否成立都能进行判断。请评价这种方案是否合理
（填“是”或“否”），理由是      。