初中化学化学与社会发展探究题

将一定量的碳酸钠溶液与氯化钡溶液混合后,过滤反应的混合物.某研究小组的同学们欲探究滤液中溶质的组成.请你一同参与探究并回答有关问题:
【查阅资料】碳酸钠溶液显碱性;氯化钠、氯化钡溶液显中性.
请你写出碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应的化学方程式.

【提出猜想】
猜想1:滤液中溶质是 $NaCl$;
猜想2:滤液中溶质是 $NaCl$和(填化学式)的混合物;
猜想3:滤液中溶质是 $NaCl$和 $N{a}_{2}C{O}_3$的混合物.
【实验探究】
（1）取少量滤液于试管中,滴加 $2^{~}3$滴无色酚酞试液,振荡,无明显现象.同学们认为猜想不成立.
（2）另取少量滤液于另一支试管中,滴加碳酸钠溶液,若有(填实验现象)证明猜想2成立.
【问题讨论】
（1）甲同学认为要证明猜想2成立也可以改用碳酸钠溶液.你认为甲同学(填"能"或"不能")达到实验目的.
（2）乙同学认为要证明猜想2成立也可以改用硝酸银溶液.你认为乙同学(填"能"或"不能")达到实验目的.

某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验，向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加一定量的稀盐酸后，发现忘记滴加指示剂，此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。
（1）写出该中和反应的化学方程式。
（2）探究烧杯内溶液中溶质的成分：
【作出猜想】
（A）溶质可能是 $CaC{l}_2$与 $Ca(OH{)}_2$　
（B）溶质可能是 $CaC{l}_2$
（C）溶质可能是 $CaC{l}_2$与 $HCl$

【查阅资料】 $CaC{l}_2$溶液呈中性
【实验设计】
①取少量烧杯中的溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色。于是排除了猜想（A），你认为排除猜想（A）的理由是。
②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想，请你帮他完成实验，填写以下表格：

实验步骤	预计现象	预计结论
取少量反应后的溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液		猜想（B）正确
	猜想（C）正确

【交流反思】为确定猜想（C）正确，下列几种实验方案不合理的是（填字母）。

A．

取反应后的溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液变红色

B．

取反应后的溶液于试管中，加入锌粉冒气泡

C．

用洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液，涂抹在 $pH$试纸上，测溶液的 $pH<7$

D．

取反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，生成白色沉淀

同学们在实验室用混合两种固体药品的办法自制"钾、氮复合肥料"，使用到的药品有 $KCl$, $K_{2}S{O}_4$, $N{H}_{4}HC{O}_3$, $N{H}_{4}Cl$。同学们制得了成分不同的"钾、氮复合肥料"，从中抽取一份作为样品探究其成分，请回答有关问题：
限选试剂：稀 $HCl$，稀 $H_{2}S{O}_4$， $BaC{l}_2$溶液， $AgN{O}_3$溶液，蒸馏水
（1）提出合理假设。所抽样品的成分有4总共可能：
假设1： $KCl$和 $N{H}_{4}HC{O}_3$；假设2： $KCl$和 $N{H}_{4}Cl$；
假设3： $K_{2}S{O}_4$和 $N{H}_{4}HC{O}_3$；假设4：。
（2）形成设计思路。
①甲同学先提出先用 $AgN{O}_3$溶液确定是否含有 $KCl$，你是否同意并说出理由：。
②乙同学提出先确定是否含有 $N{H}_{4}HC{O}_3$，则可以选择的试剂是 。
（3）完成实验方案。请填写实验操作，与表中结论相符的预期现象。

实验操作	预期现象	结论
步骤1：		假设2成立
步骤2：

(4分)某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展探究活动，请你和同学们一起进行实验探究。
【演示实验】将一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【知识梳理】该反应的化学方程式为（1）　            ；
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？
【猜想与假设】
甲组：只有Na₂SO₄    乙组：有Na₂SO₄和H₂SO₄ 丙组：有Na₂SO₄和NaOH         
【收集证据】丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴酚酞试液溶液，无明显变化，溶液中一定没有（2）            。
【表达与交流】为了验证其余猜想，甲组同学的实验方案是取少量试液于试管中，滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀产生。你认为他们的实验方案（3）        （填“正确”或“不正确”），你的理由是（4）                。
乙组同学取少量试液于试管中，加入（5）______             溶液，振荡，观察到（6）___________________________，证明自己的猜想是正确的。
【反思与评价】为回收硫酸钠，应取剩余试液于烧杯中，加入（7）______ 溶液，充分搅拌，蒸发即可得到纯净的硫酸钠。

化学小组同学在实验室发现了三瓶无标签待区分的白色固体，标为A、B、C分别是碳酸钠、硫酸钠、碳酸钙中的一种。（提示：可溶性的钡盐有毒）

【提出问题】如何区分出三种物质?
【进行实验】甲、乙两位同学进行了如下实验：
步骤一：甲、乙的实验设计与操作相同，分别取A、B、C 瓶中的样品少量于试管中，试管编号对应记为1、2、3号，加等量的水，观察到2号中产生白色浑浊，1、3号中得到无色溶液。
步骤二：甲、乙的实验操作如下图所示：

【表达与交流】乙认为甲的实验无法区分1、3号溶液，理由是（1）                
                                                           。
【证据与结论】经过思考，甲在步骤二的基础上，继续向1、3号管中加入足量稀盐酸，1号中产生的明显现象是（2）                 ，产生此现象的化学方程式为（3）                。乙同学在区分1、3号中的溶液时选择的与甲不同类别的某试剂是（4）           。两位同学通过实验都区分出了三种固体。请将三种固体物质的化学式分别标在广口瓶的标签上（5）。
【反思与评价】对比甲、乙的实验，请你从安全性、简约性的角度对甲或乙同学的实验进行评价 （6）                                               。

某化学兴趣活动小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如下图所示实验，并对反应后锥形瓶中残留废液进行探究（不考虑发泡剂等类物质）。

【提出问题】废液中所含溶质是什么物质？
【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NaCl；
猜想3：废液中的溶质是NaCl和HCl；
猜想4：废液中的溶质是__________________。
【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，甲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。于是甲认为猜想2正确。甲同学的实验________（填“能”或“不能”）验证猜想2的正确性，原因是________________________________。
(2)乙同学为验证猜想3，选锌粒做试剂。假设猜想3是正确的，验证时反应的化学方程式       。
(3)若猜想4正确，且最终欲得到纯净的氯化钠溶液需加入_____溶液。
【拓展与应用】
若废液中的溶质是NaCl和HCl，根据HCl的性质，无需另加试剂，只要对废液进行_________操作即可从废液中得到NaCl固体。此方法的缺点是_________________。

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                                  。

医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁。某兴趣小组的同学对糖衣片中硫酸亚铁晶体（FeSO₄•xH₂O）的组成进行了探究。
【查阅资料】
（1）白色的无水硫酸铜粉末遇水会变成蓝色的硫酸铜晶体。
（2）硫酸亚铁晶体加热先失去结晶水，高温继续分解产生一种金属氧化物和两种非金属氧化物。
（3）能使高锰酸钾溶液褪色的气体有二氧化硫、乙烯（C₂H₄）等。
（4）亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子。
【进行实验】
该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体（FeSO₄•xH₂O）样品按图1装置高温加热，使其完全分解，并对所得产物进行分析，利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体热分解获得相关数据，绘制成图2所示关系图。

【数据分析】
（1）图1装置B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有（填化学式，下同）     ；装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有       ；
（2）T₄℃时，硫酸亚铁晶体经完全分解后装置A中固体呈红色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液，则装置A中红色固体是      ；
（3）兴趣小组的同学从理论上分析硫酸亚铁分解还生成另一物质SO₃，写出FeSO₄分解的化学方程式                         ；
（4）请根据上述实验及图2中有关数据计算FeSO₄•xH₂O中的x。（写出计算过程）
         
【交流讨论】
（1）反应完全后仍要持续通入氮气，否则测出的x值会（填“偏大”“偏小”或“不
变”）         ；
（2）硫酸亚铁糖衣片的糖衣除了用于包装药物外，还可能具有的作用是        。

．某同学把MgSO₄溶液、CuSO₄溶液中分别加入铁粉中（如图实验一），实验结束后，把①、②试管内的物质集中倒进一个烧杯中（如图实验二）。请你回答下列有关问题：

（1）实验一：发生反应的化学方程式是         ，从该实验可以得出三种金属的活动顺序从强到弱顺序是         。
（2）为探究实验二烧杯中物质的成分，该同学又进行如下实验过程：

A．④的化学方程式是                。
B．若现象a产生气泡，则固体A是        ，溶液A的溶质是         ；若现象a无气泡，则固体A是        ，溶液A的溶质一定含有       ，可能含有           。

实验室中有一瓶标签受损的无色液体，如图所示。这瓶无色液体是什么呢? 实验员老师告诉大家，该液体只能是过氧化氢溶液、稀硫酸和蒸馏水中的一种。

（1）大家讨论后一致认为不可能是蒸馏水，理由是                               。
（2）为确定该液体成分，同学们继续进行了如下实验探究：

实验操作	实验现象	实验结论
步骤一：取该液体适量于试管中，向其中加入少量            粉末。	没有气泡产生。	该液体不是过氧化氢溶液。
步骤二：取该液体适量于试管中，向其中滴加少量氯化钡溶液。		该液体是稀硫酸。

【反思交流】
（1）大家认为标签受损的原因可能是                     ；
（2）如果该液体是过氧化氢溶液，则步骤一中产生的变化用化学方程式表示为                                                              。

在学习盐的性质时，某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液M（如图）进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的研究。

探究一： M溶液中的溶质是什么？
【提出猜想】该组同学认为M溶液的溶质有两种可能：
①是_____________，②是CaCl₂
【收集资料】碳酸钠溶液与中性的CaCl₂溶液能发生复分解反应。
【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量M溶液于试管中，向其中滴加___________	___________	猜想①正确

探究二：过滤后澄清滤液中会有哪些溶质？
【提出猜想】猜想一：NaOH和Na₂CO₃；猜想二：____________；猜想三：NaOH
【实验验证】同学们针对“猜想一”进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，滴入几滴稀盐酸	没有气泡产生	“猜想一”不成立

他们的实验结论是否正确？_________________，理由是_________________。
【继续探究】设计实验方案确定滤液中溶质的组成．

实验操作	实验现象	实验结论
分别取少量滤液于A、B两支试管中，A中加入CaCl2溶液，B中加入Na2CO3溶液	__________________ __________________	“猜想一”成立

【反思拓展】：在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑_____。

根据下列实验示意图回答相关问题：

（1）甲实验中发生反应的化学方程式为    ，该反应属于基本反应类型中的    反应。
（2）乙实验中，热水的作用是      ；通过对比      ，可证明可燃物燃烧需要与氧气接触。（3）丙实验中玻璃管内发生反应的化学方程式是      ,该装置的不足之处是______。

实验小组研究盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙三种物质的化学性质，做了如图所示的实验。请你利用图中所给药品和他们一起进行研究。

（1）实验后某试管中为黄色溶液，该试管中发生反应的化学方程式为          。
（2）实验后某试管中为红色溶液，向其中加入足量的                     ，溶液变为无色。由此推断，该试管中最初盛有的物质是                   。
（3）实验后某试管底部有蓝色絮状沉淀，继续向其中加入足量的           ，振荡后沉淀消失。
（4）实验后某试管的底部有白色固体，过滤后向滤液中滴加稀盐酸，开始时无明显现象，一段时间后有气泡出现。由此推断，该试管中最初发生反应的化学方程为                          。
（5）实验后某试管中只得到无色溶液，向其中加入足量的碳酸钠溶液，只产生气泡。那么该试管中最初发生反应的化学方程为                                。
（6）实验结束时，他们将实验废液倒入同一废液缸中，观察后，他们猜想最终的废液可能呈酸性。为了验证猜想，利用上述实验中未涉及到的酸的化学性质，另选药品进行实验：取少量废液样品于试管中，向其中加入一定量的          ，观察现象，证明最终的废液呈酸性。实验后为了避免废液造成不良后果 ，他们对废液进行了恰当处理。

某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后（用石灰石和稀盐酸制取），对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣，他们继续进行了以下实验探究。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理，可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中，微热后冷却到室温。

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中滴加______	现象：溶液变为红色	溶液显酸性（含有H^+）；溶质中有氯化氢。
乙同学	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中加入少量锌粒	现象：_________________________ 反应的化学方程式是： _______________________________
丙同学	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中加入少量石灰石	现象：_________________________ 反应的化学方程式是：____________

【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体，同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的____________（填化学式），经过滤、____________操作后即可完成。

同学们在学习Ca(OH)₂的化学性质时，对Ca(OH)₂溶液和Na₂CO₃溶液反应后过滤得到的滤液的成分进行探究。请你一同探究并回答下列问题：

【提出问题】 滤液中的溶质是什么物质？
【猜想假设】 猜想Ⅰ：只含有NaOH；         
猜想Ⅱ：可能含有                 ；
猜想Ⅲ：可能含有NaOH  Na₂CO₃；
猜想Ⅳ：可能含有NaOH  Ca(OH)₂  Na₂CO₃；
【分析讨论】经分析和讨论，全体同学认为猜想      肯定不合理，理由是          。
【实验设计】现实验室仅提供稀盐酸、氯化钙溶液、酚酞溶液和必要的仪器，设计一个实验来验证猜想Ⅲ是正确的。请在空格内写出实验操作、预计现象和结论。通过查阅资料知道：①氯化钙溶液呈中性；②碳酸钠（俗名纯碱）的水溶液呈碱性。

实验操作	预期现象和结论