初中化学化学与社会发展探究题

化学课上老师向盛有NaOH溶液的试管中滴入2—3滴无色酚酞试液，振荡溶液呈红色。
提出问题：是什么微粒使无色酚酞变红？
查阅资料：NaOH溶液中主要存在H₂O、OH^-、Na⁺三种粒子。
猜想：①水分子使无色酚酞变红；
②Na+使无色酚酞变红；
③______使无色酚酞变红。
实验验证：

实验操作	现象	结论
实验一：分别向盛有NaOH溶液和蒸馏水的试管中滴入2—3滴无色酚酞试液	NaOH溶液中滴入酚酞后变红，蒸馏水中滴入酚酞后无现象。	猜想_______不成立。
实验二：_______________	________________________。	猜想②不成立。
实验三：分别向盛有NaOH溶液和石灰水的试管中滴入2—3滴无色酚酞试液	两支试管中滴入酚酞后均____。	猜想③成立。

 

(5分）某兴趣小组发现一袋永川松花蛋的泥料，配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解，充分搅拌后过滤，取滤液探究其成分。
【猜想与假设】他们都认为滤液中一定确NaCl和NaOH。对滤液中的其他成分他们分别做出了如下猜想：
甲同学：还可能有
乙同学：还可能有和
丙同学：还可能有
泥料在水中溶解，充分搅拌后生成氢氧化钠的化学方程式为                    。
【理论验证】大家讨论后认为           同学的猜想是错误的。
【活动与探究】甲同学取一定量的滤液于试管中，向其中通入足量C0₂振荡，没有沉淀
产生，于是他得出结论：没有。
丙同学取少量滤液于试管中，向其中滴加足量氯化钙溶液，振荡，产生             现象，证明丙同学的猜想是正确的，发生反应的化学方程式为                                       。

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                     。

实验室里有一瓶标签残缺的试剂瓶，标签中只剩下“Na”和“10%”字样（如下图所示），某兴趣小组对其组成进行如下探究。

【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？
【查阅资料】
Ⅰ.初中化学中常见含钠的化合物有：NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃，其中一 种物质的类别有别于其它三种物质，该物质是     ⒀     。
Ⅱ．NaHCO₃的水溶液呈碱性。
Ⅲ.室温（20℃）时，四种物质的溶解度数据如下：

物质	NaHCO3	NaCl	NaOH	Na2CO3
溶解度g/100g水	9.6	36	109	215

【资料分析】
依据上述资料分析该瓶试剂不可能是碳酸氢钠的原因是        ⒁         。
【实验探究】
实验1：
实验测得该溶液的pH＞7，则这瓶试剂也不可能是氯化钠。
实验2：
为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na₂CO₃溶液，又进行了如下实验：
取少量溶液于试管中，滴加足量的盐酸，有气泡产生，得出结论，该溶液是Na₂CO₃溶液。写出上述反应的化学方程式：      ⒂   。有同学对上述结论提出质疑，他认为该溶液可能由        ⒃      组成,并设计如下实验。
实验3：
另取样，加入过量的CaCl₂溶液(呈中性)，观察到有白色沉淀产生，设计这一步骤的目的是  ⒄  ；静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色；得出结论，该同学的假设成立。
上述实验中，证明所加氯化钙溶液是过量的方法是            ⒅           。

梧州市某中学化学兴趣小组的同学发现，熟鸡蛋在常温下放置一、两天后就会变臭了。富有营养而鲜美的鸡蛋，怎么会散发出臭味呢？同学们旋即对此进行了研究。
【提出问题】这种散发出刺激性臭味的无色气体是什么？它有怎样的性质？
【猜想假设】大家按照查阅到的鸡蛋中主要含有的元素是C、H、O、N、S的信息，及相应元素的化合价，列出了气体的可能存在形式分别有以下几组：
甲组—含碳化合物：CH₄、CO、CO₂
乙组—含氮化合物：NH₃、NO、NO₂
丙组—含硫化合物：SO₂、SO₃
虽然列出了上述可能，但大家都一致提议排除甲组的可能性，大家提出的理由是：__________________。
【查阅资料】

物质	NH3	NO	NO2	SO2	SO3
一些特性	碱性	在空气中会迅速变成NO2	红棕色	酸性，有刺激性气味，能使KMnO4溶液褪色	沸点44.8℃

根据所查阅的资料，大家进一步排除了NO、NO₂，理由是___________________；
也排除了SO₃的可能，理由是_____________________________________________。
【实验验证】
毫无头绪的同学们向老师请教，老师笑而不语，拿出了两集气瓶的气体M，告诉大家这就是该刺激性臭味气体的主要成分，具有可燃性，至于还有什么性质，让大家在注意防护和试验安全的条件下进行探究。
（1）小吴同学用针筒抽取了部分气体M，注入盛有石蕊试液的试管中，结果没有看到溶液变_________的现象，证明该气体不是NH₃；
（2）小周同学设法点燃了气体M，并拿一个干冷的小烧杯罩在火焰的上方，看到烧杯内壁有小水珠出现，说明了M气体中含有_______元素；燃烧后的气体带有刺激性，并能使另一个内壁沾有KMnO₄溶液的小烧杯，出现红色褪去的现象，说明M气体中还含有_______元素。
（3）为了进一步探究M气体的组成，小施将3.4g的M气体完全燃烧后，设法将燃烧后所得气体，全部通入如下装置进行中。（注：碱石灰为固体NaOH和CaO的混合物）

经充分吸收后称重，发现A装置增重1.8g，C装置增重6.4g。通过计算可知，除了上述小周确定的两种元素外，M气体中________（填“含”或“不含”）其他元素；并确定了M的化学式为___________。而上图中B装置的作用是___________________；D装置的作用是__________________。经过严谨的思考与细致的实验，同学们终于揭开了这种气体的组成。

某化学课题小组的同学在学习完了酸、碱、盐后想探究它们之间的性质，他们来到实验室，发现一瓶久置的“碱石灰”（碱石灰的成分是CaO和NaOH的混合物），于是他们进行了如图所示的探究。

【提出问题】：滤液C中的溶质是什么？
【猜想与假设】：小龙同学认为溶质是NaOH，小江同学认为溶质是Na₂CO₃，小美同学认为溶质是NaOH、Na₂CO₃，你认为溶质是                        ；
【过程与评价】：
（1）小江同学为了证明自己的猜想，取滤液C少许于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量气泡，则滤液C中溶质是Na₂CO₃，写出该反应的化学方程式________________小江同学的评价是否正确？原因是什么————--；
（2）小美同学为了证明自己的猜想，取滤液C少许于试管中，滴加少量的CaCl₂溶液，产生白色沉淀，写出该反应的化学方程式_____________.静置，向上层清夜中滴加无色酚酞溶液，无色酚酞溶液变红，则滤液C中的溶质为NaOH和Na₂CO₃，小美同学的实验结论是否正确？原因是什么？_________________
（3）经过同学们的实验证明，小江同学的猜想是错误的，则滤液C中的溶质是______实验过程中，同学们还发现向样品中加入足量的水溶解时放出大量的热，综合对滤液和滤渣成分的探究，下列对样品成分的分析正确的是______
①样品中一定含有NaOH ②样品中一定含有Na₂CO₃ ③样品中含有NaOH、CaO中的一种或两种

实验室里有一瓶常用的无色溶液，因保管不当，其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样（如图所示）．

小强和小华同学很感兴趣，决定对其成分进行探究．
【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？
【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是 （  ）
A．酸         B．碱          C．盐
【查阅资料】
Ⅰ初中常见含钠的化合物有：NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
ⅡNa₂CO₃和NaHCO₃的水溶液都呈碱性．
Ⅲ室温（20℃）时，测定四种物质的溶解度数据如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度g	36	109	215	9．6

小华根据试剂瓶标注的质量分数为10%和上表中的溶解度数据判断，这瓶试剂不可能是         
【作出猜想】①可能是NaCl；②可能是Na₂CO₃；③可能是       
【实验探究】
（1）小强用洁净的玻璃棒蘸取试液于pH试纸上，测得pH＞7，则这瓶试剂不可能是       
（2）小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na₂CO₃溶液，他又进行了如下实验．

实验步骤	实验现象	结论及化学方程式
①取少量溶液于试管中，②滴加	产生大量气泡	反应的化学方程式：
③把产生的气体通入澄清的石灰水中．	澄清的石灰水变浑浊	猜想②正确． 反应的化学方程式：

 

有一固体混合物M，已知其中可能含有Ba（OH）₂、Na₂CO₃、Na₂SO₄、NH₄Cl、FeCl₃五种物质中的两种或多种。某同学按照下图所示进行实验，出现的现象如图中所述（设过程中所有可能发生的反应都恰好完全进行）。

试根据实验过程和现象做出判断，填写以下空白：
（1）气体A的化学式         ；把气体D通入紫色石蕊试液中，石蕊变     色。
（2）写出过程②发生反应的化学方程式                                  。
（3）原混合物M里，还不能确定的物质是                    （写化学式），
要确定它是否存在，请简述你的设计方案：                  。
（4）农业生产中常用铵态氮肥补充土壤中的氮元素，根据实验步骤①带给你的启示，请你为使用铵态氮肥提出合理化建议：                                    。

同学们在初中化学实验室中，发现一瓶如图所示久置的瓶口有白色固体、瓶塞丢失的无色溶液。已知原溶液可能是NaCl、NaOH或Na₂CO₃三种溶液中的一种，为确定溶液成分，同学们进行了如下探究：

（1）小张同学取待测液测得pH=10，他得出的关于溶液成分的结论是                   。
（2）他取少量待测液于试管中，加入过量的稀HCl，看到              ，由此小张同学认为，溶液为Na₂CO₃溶液。
（3）小李同学对小张同学的结论提出疑问，并进行了以下实验进行验证：取少量待测液于试管中，加入过量的CaCl₂溶液，生成白色沉淀，该反应方程式为            ，静置，（写出还需进行的操作及现象）                                     。
通过实验，小李认为小张结论正确。
（4）二位同学给试剂瓶贴一新标签：Na₂CO₃。
（5）实验结束后，同学们通过讨论认为试剂瓶原标签也可能不是Na₂CO₃，你认为他们的理由是                                               。

【问题情景】某化学实验小组的同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望：生成了什么气体？
【提出猜想】从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO₂、O₂、H₂。
【查阅资料】SO₂易溶于水，它能与NaOH溶液反应，生成Na₂SO₃。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学认为是O₂，则检验方法是   。
（2）乙同学认为是SO₂，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO₂与NaOH溶液反应的化学方程式   。
（3）实验小组同学合作设计了如图组合实验方案，排除和验证猜想的气体。

如果放出的是O₂和H₂，你认为方案中的安全隐患是   ，丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，然后   ，若听到   ，方可采用上面的装置进行实验；如果听到   ，则不能采用上述装置。
【实验探究】经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减。
（4）结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是   。
（5）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有   。（填物质化学式）
（6）不通过称量，如何判断SO₂与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了下图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO₂与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨，理由是  。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，需要补做的实验是   。

(13分)某兴趣小组对鸡蛋壳的主要成分和含量进行了探究。
I．定性探究
实验一：探究鸡蛋壳的主要成分
【查阅资料】鸡蛋壳中含钙元素。
【实验步骤和现象】取一些鸡蛋壳予一支洁净的试管中，加入过量稀盐酸，产生无色无气味的气体，将该气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。
【结论】
写出该气体通入澄清石灰水中的化学反应方程式                     
实验二：做无壳鸡蛋
【实验步骤和现象】如图所示：将一个新鲜鸡蛋放入水中，鸡蛋沉入水底。加入量浓盐酸后，鸡蛋会出现上浮、下沉、再上浮、再下沉的现象，反复多次。最后变成无壳鸡蛋。

【解释与交流】用化学和物理知识解释鸡蛋上浮、下沉多次的原因                     
Ⅱ．定量探究
化学兴趣小组为了测定鸡蛋壳中主要成分的含量(其它成分不溶于水也不与酸反应)做如下实验。取用2.00 g鸡蛋壳样品，把20.00 g稀盐酸分4次加入样品中，充分反应后过滤，取滤渣，洗涤、干燥、称量，得实验数据如下：

稀盐酸的用量	剩余固体的质量
第一次加入5.00 g	1.50 g
第二次加入5.00 g	1.00 g
第三次加入5.00 g	0.50 g
第四次加入5.00 g	0.30 g

（1）从以上数据可知，这四次实验中，第           次样品中主要成分已完全反应。
（2）（3）计算过程中和最后数字精确到0.01，若是百分数，则精确到0.1％]
（2）求鸡蛋壳中主要成分的含量和所用稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
（3）在上述实验所得滤液中加30.00g水，加入          g氢氧化钙能使溶液pH等于7。此时，所得溶液的溶质质量分数为               。
（4）用36．5％的浓盐酸配制20．00g上述稀盐酸需加水的体积为        (保留一位小数)。

某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究，请完成以下活动并回答相关问题。
【查阅资料】
天然水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^－等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢（主要成分为碳酸盐和碱）。有关物质的溶解性见下表（20℃）：

阴离子 阳离子	OH^-	CO3^2-	HCO3^-
Ca^2+	微溶	不溶	可溶
Mg^2+	不溶	微溶	可溶

根据上述物质的溶解性，小组同学确定水垢的主要成分中一定含有的两种物质是            ，可能含有Ca(OH）₂和MgCO₃。
【提出问题】水垢的主要成分中是否含有Ca(OH）₂和MgCO₃呢？
【实验方案1】确定水垢中是否含Ca(OH）₂

实验步骤	实验现象	结论
在少量研碎的水垢中，加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，在滤液里加入Na2CO3溶液。	_______________	水垢中无Ca(OH）2

【实验方案2】确定水垢中是否含MgCO₃
利用下列实验装置，完成实验2探究。其主要实验步骤如下：

按上图组装后，将9.8g水垢试样放入锥形瓶中，打开止水夹K，从导管a处缓缓鼓入空气，一段时间后精确称量D、E装置总质量为600.0g关闭止水夹K，加入足量稀盐酸溶液，待锥形瓶中不再产生气泡时，打开止水夹K，从导管a处再次缓缓鼓入空气，一段时间后称量装置D、E的总质量为604.4g（注意：碱石灰主要成分为CaO和NaOH的混合物）。
【实验讨论】
（1）加入药品前应                ；待锥形瓶中不再产生气泡时，打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是                                     。
（2）C装置的作用是：     __       。
（3）装置B中生成CO₂的质量为        g。通过计算说明该水垢中      （填序号）含MgCO₃。
A．一定      B．一定不     C．可能     D．无法确定
【实验方案3】定量探究水垢中氢氧化镁的质量分数
另取质量为9.8g的水垢试样，加入7.3%稀盐酸与之恰好完全反应，测得消耗稀盐酸110 g。结合以上数据和实验结论，计算水垢样品中氢氧化镁的质量分数（写出计算过程，结果保留1位小数）。
【反思】缺少F装置会使所测水垢样品中氢氧化镁的质量分数          _____________（填写“偏大”或“偏小”或“不变”）。

如图为“хх”钙片商品标签图，请根据标签的有关信息完成下列各题．

该钙片主要成分碳酸钙，碳酸钙的相对分子质量为  ① ．
某校化学兴趣小组为了确认标签中碳酸钙的含量是否真实，决定通过实验进行探究．
实验目标：测定该钙片主要成分碳酸钙的含量．
实验原理：取一定质量的钙片与足量的稀盐酸反应，测量生成的CO₂的质量（已知该状态下CO₂的密度），然后计算其中碳元素的质量，利用反应前后碳元素的质量不变，再计算出碳酸钙的质量．
实验方案：兴趣小组的同学们经过思考提出了以下几种实验方案，请你参与他们对实验方案的讨论、取舍．
方案一：甲同学设计了如图所示的装置，通过反应后右侧注射器（注射器最大量程为20mL）内收集到气体的量来进行计算．

（1）同学们观看了他的设计后，都认为该方案中样品的取用的量需要一定的控制，这是因为        ．
（2）同学们讨论后，一致认为注射器的摩擦会影响生成的CO₂的完全收集．
方案二：乙同学设计了如图所示的装置，与甲同学的相比，仅仅在收集方法上不同．

（1）同学们观看了他的设计后，都认为所测得CO₂气体的体积将会  ①  （填偏大或偏小），你认为他们的理由是 ② ，你的改进方案是  ③ ；广口瓶内原有的空气对实验结果  ④ （填“有”或“没有”）影响.
（2）同学们讨论后，一致认为把装置改进后测得生成的CO₂气体体积会偏大，你认为他们的最主要理由是           ．
方案三：丙同学设计了如图所示的装置．同学们观看后一致认可他的设计，并按照他的思路设计了以下实验步骤．

实验步骤：
①连接装置并检查装置气密性；
②加入10片钙片和水；
③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）；
④由A向B中滴加稀盐酸至过量；
⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，该气体密度为ρg/L）；
⑥计算气体的质量．
实验反思：
（1）丙同学在实验前将钙片全磨成粉末状，你认为他的目的是：     ；
（2）检查该装置的气密性时，如图准备好装置，在C、D两管中装好水且液面相平，提高D管，     ，则气密性良好；
（3）实验结论：经多次实验（钙片都是10片），所得CO₂气体的平均质量是6.82g，请你最后计算确认标签中碳酸钙的含量是     （填“真实”或“不真实”）的．（最后一空不需要写计算过程）

(5分)“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】按如图方案进行提纯粗盐．
【解释与结论】
（1）操作X的名称是     ．
（2）沉淀D是     ．
（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     ．
【反思与评价】
（4）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    ．

实验室有两瓶没有标签的液体，分别是碳酸钾溶液和氢氧化钾溶液。为了鉴别这两种溶液，小明同学进行了以下实验：
（1）分别取两种溶液于两支试管中，各滴入一定量的氯化钡溶液，观察到一支试管中出现白色浑浊，反应的化学方程式为                            。
（2）实验结束后，小明同学将废液倒入同一个干净的烧杯中，发现废液变浑浊，于是将废液进行了过滤，并对滤液的成分进行了如下探究：
【提出问题】滤液中除水外，还含有那些物质呢？
【提出假设】
假设1：可能含有氢氧化钾、氯化钾和碳酸钾
假设2：可能含有氢氧化钾、氯化钾
假设3：可能含有氢氧化钾、氯化钾、碳酸钾和氯化钡
你认为小明同学的以上假设中，不合理的是     ，理由是                   。
你认为还可能有的假设是                            。
【实验设计】设计一个简单的实验，证明你的假设是正确的。

实验步骤	实验现象	实验结论
		假设正确