初中化学化学与社会发展探究题

天然气的主要成分是甲烷（CH₄)，某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物
产生了兴趣，请你参与：
【提出问题】：甲烷燃烧后生成哪些物质？
【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：CO₂ 、H₂O ；          乙： CO、H₂O；
丙： NH₃ 、CO₂ 、H₂O；   丁： CO₂ 、CO、H₂O 。
你认为      同学的猜想是错误的，理由是                       。
【实验探究】：为了验证上述猜想与假设，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）实验中用纯净O₂而不用空气的原因是                                ；
（3）实验中观察到A中无水CuSO₄变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成红色，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中黑色粉末变成红色的化学反应方程式：
                                   、                                    。

(5分)实验室模拟炼铁原理进行实验，得到的尾气是CO、CO₂的混合气体。现利用下图所示装置将混合气体进行分离，并得到干燥的气体。

（1）检查装置的气密性。A、B、C装置内放入一定量水，使长导管浸没在水面以下，关闭k₂、k₄，打开k₁、k₃，并在最右端导管口接注射器。当向外缓慢拉动注射器活塞时，若观察到       ，则说明整套装置气密性良好。
（2）装入药品。C中所盛试剂X为        。
（3）分离两种气体。请完成下表（实验操作只需答出关闭和打开活塞即可）。

实验操作	分离出的气体

（4）在实验过程中，A中发生反应的化学方程式为        。

某实验小组根据下图所示装置探究燃烧的条件，请回答问题。
（1）检查装置气密性后，燃烧匙中放入少量的白磷，小烧杯内放入适量的碳酸钠粉末，组装好装置。打开弹簧夹，将溶液A缓慢加入到小烧杯内，溶液A是______，一段时间后，______（填写后续实验步骤和现象），关闭分液漏斗的活塞、弹簧夹，然后用凸透镜加热白磷，观察到白磷不燃烧，该实验过程的目的是______。
（2）停止加热，轻轻振荡装置，一段时间后打开弹簧夹，再用凸透镜加热白磷，观察到白磷燃烧，白磷燃烧的原因是______，该实验过程中发生反应的化学方程式为______。

人类的生存和发展离不开能源和资源。
（1）南京家用燃料的更新过程如下：

①下列有关家用燃料更新的理由，正确的是         （选填字母）。
A．天然气属于可再生能源
B．气体燃料比固体燃料利用率更高
C．天然气作为燃料可避免温室效应的发生
D．煤仅仅用作燃料烧掉浪费资源
②已知：同温、同压下，气体体积比等于分子个数比；管道煤气的主要成分是一氧化碳。原本以管道煤气为燃料的家庭若要改用天然气，灶具的改进方法可为        （选填字母）。
A．增大空气的进入量                   B．增大天然气的进入量
C．减小空气的进入量                   D．减小天然气的进入量
（2）水是生命之源，合理利用和保护水资源是我们义不容辞的责任。
①设法除去硬水中的                     ，可以使硬水软化成软水。
②公共场所可利用“活性炭+超滤膜+紫外线”组合工艺获得直饮水，其中活性炭主要起      作用。
（3）海水中有大量可以利用的化学资源，其中所含的氯化镁是金属镁的重要来源之一。从海水中提取金属镁，可按下图流程进行：

①下列有关说法正确的是         （选填字母）。
A．步骤Ⅰ通过一步反应即可实现              
B．步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁
C．步骤Ⅴ中化学能转化为电能
D．在此流程中涉及的基本反应类型有4种
②在此流程中可以循环利用的物质是              。

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                   。

“海水晒盐”所获得的粗盐中，除含有泥沙等难溶性杂质外，还含有氯化镁、氯化钙等可溶性杂质，某化学小组为得到较纯净的食盐，进行了下列实验探究活动，请参与他们的探究活动。
[提出问题]如何获得较纯的食盐晶体？
[查阅资料]
20℃时，部分物质的溶解性
情况如下表所示：

	OH^-	CO3^2-
Na^+	溶	溶
Ca^2+	微	不
Mg^2+	不	微

                                                               
[实验方案]按如下方案进行提纯粗盐。

[解释与结论]
（1）实验操作X的名称是      ；沉淀D是      。
（2）为达到除去难溶性杂质的实验步骤是      。（填序号）
（3）实验步骤③的主要目的是         （用化学方程式回答）；判断氢氧化钠溶液已过量的方法是         。
（4）在进行实验步骤⑤的蒸发时，为防止液体飞溅和获得相对更纯的食盐晶体需要进行的操作是     。
[反思与评价]
（5）有同学认为该实验方案并不完善，其理由及需补充的实验操作是      。   

（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）。

实验探究是化学的灵魂，请你参与实验室制取氧气和二氧化碳的探究活动。
Ⅰ．制取氧气方法的分析

（1）写出A、B装置中标号仪器名称：①            ；②             。
（2）写出一个用A装置制取氧气的化学方程式
                                               。
（3）用B装置收集氧气的优点是                                。
（4）上述两种方法中，更符合“低碳”理念的是          （填“A”或“B”）。
Ⅱ．制取二氧化碳原料的选择
实验室常用大理石或石灰石（主要成分CaCO₃）与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为                                     。
（2）实验过程中，同学们提出了下列问题并在老师指导下进行实验。
［问题一］能否用稀硫酸与块状石灰石反应制取二氧化碳？

［分析二］实验室不选用石灰石粉末、碳酸钙粉末或碳酸钠粉末制取二氧化碳的理由是                                       。
［结 论］实验室制取二氧化碳，原料通常用块状石灰石（或大理石）和稀盐酸。
Ⅲ．拓展与反思
通过探究活动，你认为选择实验方法时应考虑的因素有            （写一种即可）。

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：                         。

 

过氧化钠（ $N{a}_2{O}_2$）为淡黄色固体，可作为潜水艇或呼吸面具的供氧剂，人呼出气体主要成分有氨气、二氧化碳、水蒸气和氧气, $N{a}_2{O}_2$能分别与 $C{O}_2$、 $H_{2}O$反应，化学方程式为： $2N{a}_2{O}_2+2C{O}_2=2N{a}_{2}C{O}_3+O_2$↑； $2N{a}_2{O}_2+2H_{2}O=4NaOH+O_2$↑．某化学兴趣小组的同学开展了以下探究活动．

【实验探究一】将呼出气体通过下图 $A$中的装置，收集得到一瓶再生气体．在收集一瓶呼出的气体．将两支燃着的同种木条分别同时伸入呼出气体和再生气体中，如下图 $B$，比较分析呼出气体和再生气体中氧气含量的多少．
【分析讨论】图 $B$的实验是通过比较来比较两种气体中氧气含量的多少．请说明呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大优点是．
实验探究一结束后，同学们将图 $A$装置中的残留固体溶于水，得到了一杯无色溶液，他们对溶液的溶质成分进行探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：溶液是 $NaOH$；      猜想Ⅱ：溶质是；     猜想Ⅲ：溶质是 $NaOH$和 $N{a}_{2}C{O}_3$

【实验探究二】取上述溶液少许于试管中，滴加澄清石灰水，产生的现象，证明猜想Ⅰ不成立．
同学们经过实验探究证明猜想Ⅲ成立，请你写出证明猜想Ⅲ成立的实验步骤和现象．

实验步骤和现象	结论
	猜想Ⅲ成立

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．

收集蜡烛燃烧产生的CO₂往往混有很多杂质，化学小组的同学设计了下图装置收集纯净的CO₂。A中分液漏斗盛有足量液体，锥形瓶内有燃着的足量的蜡烛和盛有黑色粉末的烧杯。B中试管装有滴加酚酞的氢氧化钠溶液；C中试管装有盐酸。小组同学查资料得知CO₂与Na₂CO₃溶液也能反应生成NaHCO₃

（1）K₁是打开的，K₂是关闭的。打开A中分液漏斗的开关放下足够多的液体，发现蜡烛燃烧的更旺。B中的现象是（足够长的时间）_________；用三个化学方程式表示B中发生化学变化的原因______、______、_____。
（2）接着关闭K₁，打开K₂。B中的现象______________；C中的现象（B、C间的导管提前充满水）___________。
（3）C中的气体即为蜡烛燃烧产生的部分纯净的CO₂。

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。

某化学兴趣小组用石灰石和盐酸反应制取CO₂，并验证CO₂的性质。在确认装置气密性良好后进行实验。把制得的气体通入澄清石灰水中，发现石灰水没有变浑浊。对此展开探究：
（1）【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？
（2）【猜想与验证】
①甲同学认为可能石灰水已变质。他取少量澄清石灰水于试管中，向其中吹气，现象是__________，说明澄清石灰水没有变质。写出该反应的化学方程式                  。
②乙同学认为制得的CO₂中可能混有HCl 。他作出此猜想的依据是__________
他用试管取少量紫色石蕊试液，再通入制得的气体，紫色石蕊试液变红，他得出结论是CO₂中混有HCl 气体。
③ 丙同学认为乙同学的实验结论是错误的，理由是________________________
请你和他们一起设计实验证明：

实验步骤	实验现象	实验结论
用试管取少量AgNO3和稀HNO3的混合溶液，通入制得的气体		CO2中混有HCl 气体。 化学方程式

（3）【反思与评价】丁同学认为既然用盐酸会使制得的CO₂不纯，何不用稀H₂SO₄代替盐酸。请问丁同学的想法对吗？_____，理由是__________________________

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                。