初中化学化学与社会发展探究题

6分）实验小组对久置生石灰的成分进行分析，实验操作及部分现象如下图所示。
【资料：Na₂CO₃+CaCl₂ =" 2NaCl" + CaCO₃↓】

回答下列问题：
（1）样品加水放热的原因是                              （用化学方程式表示）。
（2）②中反应的化学方程式是                                       。
（3）③中的实验现象是                                                     。
（4）将混合物B、C、D倒入一个洁净的烧杯中，发现烧杯中有白色沉淀且上层清液呈红色，过滤，得滤液E和1 g滤渣。向滤液E中滴加CaCl₂溶液，有白色沉淀生成，则滤液E中的溶质可能是       。
依据实验现象及数据判断，原样品的成分是                   。

O₂、CO₂ 是自然界碳、氧循环重要的两种物质。电影<星际穿越>中宇航员库玻和其他几位队员承载“endurance”宇宙飞船穿越太空寻找适合人类生存的星球。
布兰德教授从物质循环、舱内压力、反应条件等角度考虑，
为飞船驾驶舱选择的最适合供氧物质是         （填序号）。
①液氧                   ②过氧化钠（2Na₂O₂+2H₂O==4NaOH+O₂↑）
③氯酸钾与二氧化锰       ④超氧化钾（4KO₂+2CO₂==2K₂CO₃+3O₂↑）
（2）假设他们找到了一颗表面被CO₂气体覆盖的星球（星球地心引力作用是地球的1.2倍），库玻想在该星球上仿照实验室制取氧气，设计下图装置，反应的化学方程式为        ，他          （“能”或“不能”）收集到氧气。

（3）库玻的女儿墨菲在家里无意间发现鸡蛋壳和白醋混合，也能产生CO₂，请你和她一起从下图中选出③⑧      （填序号）日常用品，制取和收集干燥、纯净的CO₂ 。
 
实验室制备CO₂的化学反应方程式为                                   。
（4）墨菲在地球上慢慢长大，逐渐明白了事物都有两面性。她喜爱的铜镜生锈是因为Cu与空气中的CO₂、O₂、H₂O发生化学反应所致，铜锈的主要成分是铜绿【Cu₂(OH)₂CO₃】。好奇的她加热干燥的铜绿，发现一段时间后澄清石灰水变浑浊，试管壁上有水珠，绿色固体变成了黑色固体。
【提出问题】黑色固体是什么物质？
【提出假设】假设Ⅰ：C      假设Ⅱ：CuO      假设Ⅲ：C和 CuO
【验证假设】1.她应选择的最合理实验装置是              （填序号）。

2.最能说明假设Ⅲ成立的实验现象是           （填序号）。
①试管内黑色固体出现红色        ②洗气瓶中澄清石灰水变浑浊
③洗气瓶中有气泡产生            ④黑色固体消失
【实验结论】最后实验证明假设Ⅱ正确，请帮女儿墨菲写出绿色固体加热分解反应的化学方程式                                             。

（7 分）由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析研究，测定样品中元素的质量比，设计了如图所示的实验装置。

（小资料：该种塑料袋只含碳、氢两种元素，燃烧产物为二氧化碳和水。图中碱石灰可以吸收空气中的二氧化碳与水蒸气）
（1）按上面连接好装置，在装入药品之前，必须进行的操作是                  。
（2）装置 A 中所发生的反应化学方程式为                                       。装置中 MnO2 粉末的作用是                  。
（3）由于发生装置  A 制取的氧气中混有水蒸气，为不影响测定结果，装置B中盛放的试剂应该是_____________（写名称）。
（4）判断塑料袋试样中含有碳元素的依据是____________________________________。
（5）根据实验前后装置的质量变化测算出仪器D质量增重5．4g，仪器 E 质量增重 8．8g，则该塑料袋试样中碳元素与氢元素的质量比为______________。
（6）若实验过程中由于过氧化氢的量不足，塑料袋试样燃烧不充分，则该塑料试样中碳 元素与氢元素的质量比的测算结果              （填“一定偏大”、“一定偏小”、“基本一致”之一）。

漂白粉的主要成分为次氯酸钙 [Ca(ClO)₂] 和氯化钙，既可用作漂白剂，又可用作消毒剂。漂白粉中有效成分是 [Ca(ClO)₂] ，漂白的原理是：Ca(ClO)₂在空气中发生反应
Ca(ClO)₂+ CO₂+ H₂O＝CaCO₃↓+ 2HClO；HClO是一种酸性比盐酸弱的酸，不稳定，易分解生成HCl和一种常见的单质气体。HClO具有漂白性，能使品红等有色物质褪色。
【漂白粉制取的研究】
有人提出可以利用海水（含NaCl）和石灰石为原料制取漂白粉，该方法流程如下：

（1）⑤中的反应是2Ca（OH）₂+2Cl₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2X， X的化学式为______，其中Ca（ClO）₂中氯元素的化合价为______．
（2）实际工业生产中，反应⑤的反应物Ca(OH)₂最好用         ，（填“饱和石灰水”或“石灰乳”）并不断搅拌。
【定性研究】
有一包长时间放置的漂白粉，想知道该漂白粉是否变质，某同学设计了下列探究实验。
【提出问题】长时间放置的漂白粉是否变质？
【猜   想】
猜想1：该漂白粉未变质，固体成分为CaCl₂、Ca(ClO)₂；
猜想2：该漂白粉部分变质，固体成分为CaCl₂、Ca(ClO)₂ CaCO₃；
猜想3：该漂白粉全部变质，固体成分为CaCl₂、CaCO₃。
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
① ①取少量样品于试管中，                           。	有气体产生，气体使石灰水变浑浊。	猜想2成立
② 在上述反应后的试管中加少量            溶液。	。

【定量研究】
已知漂白粉有效成分能与浓盐酸发生如下反应Ca（ClO）₂+4HCl═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O，某同学通过查阅资料，设计一个最简单的实验，测定漂白粉有效成分的质量分数。
【资料】Cl₂能溶于水，但在饱和食盐水中的溶解性非常小。实验条件下Cl₂的密度为3.17g/L.
【实验探究】
（3）甲同学准确称取0.5g漂白粉样品，检查装置气密性后装入下图A中，进行实验。实验结束后，量筒内收集到89.6mL食盐水。据此计算，此样品中有效成分的质量分数。（写出计算过程，计算过程中，保留3位小数，结果精确到0.1%）

（4）在读取量筒的刻度数时，应注意
①视线与凹液面最低点应齐平；
②装置内气体应恢复至室温；
③__                              ____．
（5）实验结束后，同学们发现，此装置存在着明显的不足：          （填序号）
A．没有考虑到盐酸占据的体积对测定结果的影响。
B．没有考虑到残留在导管中的液体和导管本身的体积对测定结果的影响。
C．没有考虑到氯气中可能混有的二氧化碳气体对测定结果的影响
D．没有考虑到氯气中可能混有的氯化氢气体对实验结果的影响。

某同学做实验时发现，盛放NaOH溶液的瓶口与橡皮塞上，常有白色粉末出现。为探究这种白色粉末的成分，设计了如下实验。请你完成实验报告。

实验步骤	实验现象	结论和反应的化学方程式
1.	白色粉末溶 于水，形成 无色溶液。
2.	酚酞变红	溶液呈碱性，含有     离子。
3.	溶液由红色变为 无色，并有气泡产 生。产生的气体使 燃着的木条熄灭。	溶液中还含有     离子。 白色粉末中有氢氧化钠变质 生成的         。产生气体 反应的化学方程式：                         。

 

某研究性学习小组设计了测定纯碱（Na₂CO₃）样品（只含NaCl杂质）中Na₂CO₃质量分数的实验方案．请回答下列问题：
小资料：碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物
（1）气体法。        
【原理思路】利用Na₂CO₃与稀硫酸反应产生CO₂，通过测量丙装置实验前后的质量得出CO₂质量，从而计算碳酸钠的质量分数。（不考虑原装置内空气的影响）
【实验分析】小科同学根据以上思路，设计了如下图的实验装置。

①实验装置乙中盛放的试剂为　            　。
装置丁中碱石灰的作用是　       。（填字母）
A．吸收Na₂CO₃与稀硫酸反应产生CO₂ 
B．防止外界空气中二氧化碳进入丙中
C．干燥二氧化碳
②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快，会导致测得样品中碳酸钠的
质量分数　    　（填写“偏高”“偏低”或“不变”）．
③小明同学认为小科的方案存在问题，即使操作规范下也会造成结果偏低，你认为他的理由是                               ，应该将装置甲中双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞，并增加下图装置，实验结束后缓缓通入一段时间空气，目的是                   ，其中NaOH溶液的作用是                  。

（2）沉淀法．
【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀，通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数。
【实验步骤】①用托盘天平称取样品11.0g放入烧杯中，加水使其完全溶解；
②加入过量的CaCl₂溶液充分反应。证明CaCl₂过量（即Na₂CO₃已完全反应）的方法是: 静置，向上层清液中滴加           溶液，如果没有白色沉100%=96.4%淀生成，证明CaCl₂过量；
③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10.0g，操作X的名称是       ，如果缺少此操作会造成碳酸钠质量分数          （填写“偏高”“偏低”或“不变”）。  
④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数为　       。（写出计算过程，结果保留至0.1%）

某化学兴趣小组设计了如图所示的装置，对纯碱（ $N{a}_{2}C{O}_3$）和小苏打（ $NaHC{O}_3$）两种固体进行实验探究．

（1）写出甲、丙两种仪器的名称：甲，乙．
（2）在实验过程中，观察到乙仪器中的澄清石灰水变浑浊，请写出丙仪器中发生反应的化学方程式．
（3）该实验探究利用的科学方法是（填"控制变量法"、"对比观察法"或"定量分析法"），实验目的是．

碳及许多含碳化合物不充分燃烧都要产生一氧化碳，一氧化碳是一种污染空气的有毒气体，它会使人中毒，通常采用燃烧法处理尾气中的一氧化碳。某同学对一氧化碳与一定量的氧气反应后所得的气体成分进行了如下实验探究：
【提出猜想】反应后气体的组成可能是：①CO和CO₂；②只有CO₂；③                       。
【实验探究】该同学为了验证自己的猜想，用下列装置进行实验：

①装置B中氢氧化钠溶液的作用是                                 ；
②装置A中出现的现象是                                         ；
发生反应的化学方程式是                                          ；用带火星的木条伸入D中出现的现象是                             。
【实验结论】通过实验验证，猜想③成立。

某粗盐样品中含有杂质氯化镁、氯化钙．某同学设计了以下提纯方案：

请回答下列问题：
（1）方案中加入过量试剂a若为氢氧化钠溶液，则其目的是为了除去粗盐中的。
（2）在过滤操作中，除用到带铁圈的铁架台、烧杯、玻璃棒外，还需要用到的仪器是。
（3）滤液B中所含的溶质为。
（4）向滤液B滴加稀盐酸的过程中，当观察到的溶液的现象为时，应停止滴加，如果滴加的稀盐酸过量，对最后得到的精盐晶体的成分（填"有"或"没有"）影响。操作C的名称为。
工业上用电解饱和食盐水的方法可制取氢氧化钠、氢气、和氯气，写出反应的化学方程式。

某同学家中有一袋化肥，可能混入了其他化肥，且化肥包装袋上字迹模糊。该同学进行了如下探究，请你参与探究并填空：
【提出问题】该化肥中含有什么物质？
【收集信息】经询问得知，该化肥可能为铵态氮肥。
【提出猜想】该化肥所含的阴离子可能是Cl^－ 、CO₃^2－ 、SO₄^2－中的一种或几种。
【实验、记录与分析】

实验操作步骤	实验现象	实验分析
（1）取少量该化肥样品和少量熟石灰放在研钵中混合研磨		含有铵根离子
（2）另取少量该化肥样品于试管中，加入适量的水完全溶解，滴加足量的硝酸钡溶液，再滴加稀硝酸，过滤。	产生白色沉淀，沉淀不溶解	没有       存在
（3）取（2）所得滤液少量于试管中，滴加		有Cl^－

【实验结论】若该化肥中只含有一种阳离子，则其中一定含有的物质是            
       （写化学式）。

王老师在某工厂废水处理池中提取一瓶含有AgNO₃、Cu(NO₃）₂和Al(NO₃）₃的工业废水样品带回实验室。静置，取上层清液，加入锌粉，充分反应后过滤，得到滤液甲和滤渣乙。请你和你的化学小组完成以下探究（不考虑杂质干扰）。
【提出问题】滤渣乙是什么？
【做出猜想】小明认为滤渣乙是银，小东认为滤渣乙是银和铜，小华认为滤渣乙是银、铜和铝，你认为滤渣乙还可能是______________。
【交流讨论】大家经过讨论后，认为小华的猜想错误，理由是_______________________。
【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分，请填写下列空白：

实验步骤	现象	结论
实验1：取滤渣乙加入盐酸	无气体产生	滤渣乙可能是___________
实验2：取滤液甲加入_____	无蓝色沉淀	滤渣乙一定是___________

【反思交流】通过交流，大家认为在滤液甲中加入稀盐酸，当观察到______________，也能得出实验1的结论。

(7分)某化学实验小组在做盐跟盐反应的分组实验时，第一组同学进行BaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应，第二组同学进行BaCl₂与Na₂SO₄溶液的反应。实验结束后，两组同学将试管内全部的物质集中倒进一个废液缸中。将废液缸中的物质进行过滤，得到滤液和沉淀。化学兴趣小组同学要探究得到的滤液中溶质的成分。
【提出问题】滤液里含有什么溶质？
【提出猜想】猜想①：              ；   
猜想②：NaCl、Na₂SO₄；
猜想③：NaCl、Na₂CO₃；    
猜想④：NaCl、Na₂CO₃、Na₂SO₄ ；
猜想⑤：NaCl
【实验探究】

（1）观察到现象a：只有气泡产生，则小组同学认为猜想③成立，他们的结论是否正确？
请说明理由             ；
（2）向滤液中加入过量BaCl₂溶液，若产生的现象b为：生成白色沉淀，然后加入足量的稀硝酸沉淀完全溶解，有气泡产生，则猜想____ 成立，上述实验过程中发生的反应的化学方程式为         ；若猜想④成立，则上述实验过程加入足量稀硝酸后观察到的现象为                              。
（3）经过讨论，小组同学一致认为猜想③成立。要把废液变为中性才能排放，应如何处理废液       。

某学校实验小组的同学，在实验室里将稀硫酸和氯化钡溶液混合后，发现产生白色沉淀，他们将反应后的溶液进行过滤，得到滤液，滤液中溶质的成分是什么呢？于是他们进行了如下探究．
【提出问题】反应后滤液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】端端同学认为反应后滤液中的溶质是HCl
默默同学认为反应后滤液中的溶质是HCl、H₂SO₄
硕硕同学认为反应后滤液中的溶质是H₂SO₄和BaCl₂
【探究与交流】(1)请说出端端同学猜想的理由_________________；
(2)上述哪位同学的猜想不正确         ；请说明理由_________________；
(3)默默同学为了证明自己的猜想，向反应后的滤液中加入几滴石蕊溶液，紫色石蕊溶液变红，于是认为自己猜想正确，请对他的结论进行评价_________________．
(4)经过同学们多次实验证明端端、默默的猜想都是错误的，滤液中的溶质应该是_________________．

饮用可乐时，小华对“二氧化碳的溶解性”产生了兴趣，并进行了探究。
【查阅资料】二氧化碳能溶于水。在通常情况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳。二氧化碳溶于水，既有物理变化，又有化学变化，发生化学变化的化学方程式：                              。
【提出问题】在实验室条件下，1体积的水究竟能溶解多少体积的二氧化碳呢？
【进行实验】
⑴ 将蒸馏水煮沸后，置于细口瓶中，盖上瓶塞，冷却至室温，备用。将蒸馏水煮沸的目的是             。
⑵ 制取二氧化碳，用向上排空法收集，验满后盖上玻璃片，备用。检验二氧化碳是否集满的操作方法
是                                             。
⑶ 实验①：取2支医用注射器分别抽取10mL空气和10mL备用的蒸馏水，用胶管连接（如图所示），交替推动2支注射器的活塞，反复多次。

实验②：取2支医用注射器分别抽取10mL现制的二氧   化碳气体和10mL备用的蒸馏水，用胶管连接（如图所示），交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。反复交替推动注射器活塞的作用是________________________________________。
⑷ 记录数据：

实验编号	抽取气体的体积	抽取蒸馏水的体积	充分混合后，气、液总体积
	10 mL空气	10 mL	20mL
	10 mL现制的二氧化碳	10 mL	12 mL

【得出结论】由上表所列数据可知，在实验室条件下，空气难溶于水，二氧化碳的溶解性为1体积水最多能溶解          体积的二氧化碳。
【注意：若答对本小题奖励4分，化学卷总分不超过60分。】
【反思质疑】小芳对实验②注射器内不能再溶的气体产生了疑问：这种不能再溶的气体是空气还是二氧化碳气体? 若收集二氧化碳时空气未完全排尽，也可能导致实验②的残留气体是空气,就不能再溶，则实验结论不可信。请你设计一个方案探究以上所得实验结论是否可信。写清操作步骤、现象及结论。
                                                                           
                                                                           

有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。方案流程如下：

回答下列问题：
（1）操作①名称           ，该操作在实验室里使用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、         ；
（2）加入过量的X是             ，加入该物质过量的目的是                ；
（3）步骤③中：需加入的物质Y是      ，发生反应的化学方程式是                。