初中化学化学与社会发展探究题

实验室有一瓶保管不当的试剂（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10％”字样。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。小欣和小芳同学很感兴趣，决定对其成分进行探究：

（1）这瓶试剂可能是什么溶液呢?答：________________。
（2）根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是________ （填字母代号）。
A．酸        B．碱       C．盐
（3）Ⅰ．初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃。
Ⅱ．测定室温（20℃）时，四种物质的溶解度的数据如下：

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

【得出结论】小欣根据试剂瓶标注的溶质质量分数l0％和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是________（填写物质名称）。
（4）①可能是NaOH溶液；②可能是Na₂CO₃溶液；③可能是NaCl溶液。
【设计并实验】
①小芳用胶头滴管吸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH>7，这瓶试剂不可能是________。
②小欣为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na₂CO₃溶液，她又进行了如下实验：

操作步骤	实验现象	结沦及化学方程式
取样于试管中，滴加氢氧化钙溶液	________	猜想②正确。 相关的化学方程式________________________

（5）请你选择与小欣不同类别的试剂，来鉴别NaOH溶液和Na₂CO₃溶液，你选择________溶液。

(本题共12分)“爆竹声中一岁除”燃放烟花爆竹是中华民族文化的重要组成部分，然而，近年灰我国许多大、中城市都对烟花爆竹实施了“禁放”或者“限放”，民族文化为什么受到限制，好奇心驱使小明，小强、小亮三位同学，他们决定对烟花爆竹进行展开实验探究。
【提出问题】烟花爆竹燃放时会产生什么气体？
【查阅资料】
1．我国传统的黑火药的标准配方为：硝酸钾75％、硫磺l0％、木炭l5％，因为黑火药中的硫磺成分具有着火温度低、燃速快等性质，因而使黑火药容易点火，使得在生产过程中硫的使用量过大。
2．CO₂和SO₂均能使石灰水变浑浊；
【猜想】烟花爆竹燃放时会产生CO₂和SO₂
【实验过程】他们设计的实验探究过程如图

实验开始前应先检查           ，再点燃酒精灯，已知2处为从爆竹中取出的少量的火药，根据实验设计要求应当还要用到        色的高锰酸钾溶液和石灰水，则3中应放的是              ，4中应放的是         ，若猜想正确，4中发生反应的化学方程式是                  。结果证明原猜想正确。
【实验反思】
1、装置中气球的作用是                                           ，
2、已知硬质玻璃管中发生的反应有S ＋2KNO₃­＋3C＝＝3CO₂ ＋N₂+ X，则X的化学式为          。该玻璃管中还发生的反应             （写化学方程式）搞清烟花爆竹的基本原理和实验中产生的气体之后，该兴趣小组又利用春节期间测定市区某烟花爆竹集中燃放点处二氧化硫的含量。
【查阅资料】1、可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO₂含量，反应方程式是：
SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI。
【测定装置】：甲同学设计了如下图所示的实验装置：

【测定步骤】：
（一）、配制一定浓度的稀碘溶液
（二）、二氧化硫含量的测定
（1）将一定浓度、一定质量的稀碘溶液放于洗气瓶中，并滴入几滴稀淀粉溶液，此时洗瓶中溶液的颜色为蓝色。（淀粉遇碘单质呈蓝色）
（2）3位同学分别设计好的装置来到燃放点，打开a, 关闭b用注射器抽取100 mL燃放点空气。再关闭a，打开b，再缓缓推动注射器，将气体全部推入滴有淀粉的碘水溶液中，重复上述操作多次，直到溶液刚好变成无色，记录抽气的次数。
（3）3位同学使溶液刚好变成无色时抽气的次数分别为50、60、65次，       次的最接近真实值，另两位同学不准确的原因为
（4）最终我们通过计算可以确定燃放点的二氧化硫含量是否超标。
【测定反思】
1．小明经过思考后认为在测定时可将下图所示的多孔球泡放入洗气瓶中，你认为加此仪器的好处是                。

2．小强同学认为：实验方案需要抽气的次数太多，操作麻烦。与小亮讨论后，决定对设计的实验加以调整，以减少抽气的次数，他们调整的方案可能是                          。
3．三位同学经过对烟花爆竹的研究，明白了国家“禁放”的和“限放”的原因，你认为原因的是   。

A．减少噪声污染	B．减少固体废弃物污染
C．减少大气污染	D．减少粉尘污染

“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：                       。

研究小组进行木炭还原氧化铁的探究活动。将木炭、氧化铁及试管充分烘干，并将木炭和氧化铁混合均匀、研磨。取适量上述混合物于试管中，用图1所示的装置加热（试管竖直向上，可使加热时的热量尽少散失）。


【提出问题】实验结束后，试管中的剩余固体X含有哪些成分，质量分别是多少？
【查阅资料】
铁的氧化物被还原时，是从高价铁的氧化物逐级还原成低价铁的氧化物，最后还原成金属铁。铁的氧化物及其部分性质如下：
为红色固体； 和均为黑色固体。其中，具有很好的磁性，能被磁铁吸引。三种氧化物均不溶于水，但能溶于稀盐酸，分别发生如下反应：
Fe₂O₃+6HCl ══ 2FeCl₃+3H₂O
Fe₃O₄+8HCl ══ 2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O
FeO+2HCl ══ FeCl₂ + H₂O
黄色的溶液中滴入无色的KSCN溶液，溶液变为红色，该实验常用于检验；溶液遇单质铁发生反应：2FeCl₃ + Fe = 3FeCl₂，溶液变为浅绿色。
【猜想】固体X可能含有：①②③④⑤
【实施实验】
目的：确定固体X的组成。

步骤	操作	主要现象	结论
I	取部分冷却后的固体X倒在滤纸上，用磁铁充分吸引。	部分固体被吸引到磁铁上	可能有或
II	取滤纸上的剩余固体少量，放入图2所示的试管a中，通入氧气，用酒精灯加热。	固体剧烈燃烧， b中溶液变浑浊	一定有
III	另取滤纸上的剩余固体少量，放入试管中，加入足量的稀盐酸。	无明显现象	一定没有
IV	取步骤I磁铁上的固体少量，放入试管中，逐滴加入稀盐酸。	产生。	一定有
V	在步骤IV所得溶液中逐滴加入。	溶液不变红色	一定没有

【反思改进】
同学们讨论发现，用上述实验方法不能确定固体X中一定没有，理由是。

为确定固体X中是否含Fe₃O₄并测定其中各成分的质量，同学们又进行了以下实验：

步骤	操作	数据
I	重新取部分冷却至室温的固体X，称量其质量为m1。	m1 =" 17.9" g
II	将称量好的固体X全部放入图3所示的锥形瓶中，称量整套装置及药品的质量为m2；打开分液漏斗旋塞，放入足量稀盐酸后关闭旋塞，待没有气泡产生并恢复至室温，再次称量整套装置及药品的质量为m3。	m2 =" 317.9" g m3 = 317.3.g
III	将锥形瓶中剩余的固体过滤、洗涤并干燥，称量其质量为m4。	m4 =" 1.1" g

【获得结论】
（1）为确定固体X中是否含，m₁~m₄中应该用到的数据有。
（2）固体X的成分及质量分别是。

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                                          。

某校兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究，请同学们一起参与此次探究之旅。
（1）探究一：判断氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和？
【方案设计】小丽、小林两位同学设计了如下方案进行探究：

方案设计者	方案步骤	方案预估现象	方案预估结论
小丽	用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照	pH=7	恰好完全中和
小林	取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液	有白色沉淀生产	盐酸过量，没有完全中和

【方案评价】请判断以上设计的两个方案中，          同学的方案是正确的。
【方案反思】请分析另一个方案错误的原因：                              。
（2）探究二：氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】小亮猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH
小丽猜想：溶质只有NaCl
小林猜想：溶质有NaCl、HCl
你的猜想：溶质有                        （填化学式）
小丽认为小亮的猜想是错误的，她的理由是                         。
【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整：

实验操作	实验现象	实验结论
取反应后的溶液于试管中，加入碳酸钠溶液		小林猜想正确
	有蓝色沉淀生成	你的猜想正确

 

(9分)某化学实验小组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的气泡放出。生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究。探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种，硫酸铜溶液中可能混有硫酸。
【提出猜想】
①生成的气体可能是SO₂或O₂或H₂。
【查阅资料】
①SO₂与二氧化碳化学性质相似，如它也能使澄清石灰水变浑浊。
②浓硫酸具有强烈的吸水性，可做气体的干燥剂。
③H₂与CO均可以还原金属氧化物。
【方案设计】甲同学设计了如下实验方案，验证猜想的气体。

甲同学认为：若观察到                                   ，则气体为SO₂。
若观察到                                                ，则气体为O₂。
【实验探究】
①实验开始时，应先将收集到的气体从a处通入一段时间后，再点燃 C 处酒精灯。
这样操作的目的是                                             。
②实验过程中发现 A 装置中溶液不变浑浊， C 装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，试管壁上有水滴生成；
【实验结论】①生成的气体是          。
②铁放入该硫酸铜溶液中所发生反应的化学方程式为                。
【实验反思】
乙同学认为甲同学的实验方案操作复杂，他只需一盒火柴即可确定该气体成分。你认为乙同学的实验方案是                。

化学实验课后，兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：
【提出问题1】该氢氧化钠溶液是否变质了呢？
【实验探究1】

实验操作	实验现象	实验结论
取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加      ，并不断振荡。	有      产生。	氢氧化钠溶液已经变质。

【提出问题2】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？
【猜想与假设】猜想1：氢氧化钠溶液部分变质。   猜想2：氢氧化钠溶液全部变质。
【查阅资料】（1）氯化钙溶液呈中性。
（2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
【实验探究2】

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，并不断振荡。	有   产生。	说明原溶液中一定有 碳酸钠。
（2）取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液。	。	说明原溶液中   。

【实验结论】该氢氧化钠溶液          （填“部分”或“全部”）变质。
【反思与评价】
（1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，写出相关反应的化学方程式                。
（2）保存氢氧化钠的方法是             。
（3）在上述【实验探究2】中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案   （填“可行”或“不可行”）。

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

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。

科学探究常用控制实验条件(控制变量)进行对比实验的方法。如关于燃烧条件的探究有：可燃物、助燃物、着火点(温度)三个控制变量。
(1)某同学在探究燃烧条件的时候做了如下实验：
①把石块和木条同时放在酒精灯火焰上，这是把可燃物作为控制变量的一个对比实验，实验的结果是________________________。
②两支燃着的蜡烛分别放在两个集气瓶内，然后用玻璃片盖住其中一个集气瓶的瓶口，结果发现盖上玻璃片的集气瓶里面的蜡烛很快就熄灭了，而没有盖上玻璃片的集气瓶里的蜡烛没有熄灭。实验的结果证明____________，这个实验是把___________________作为控制变量进行的对比实验。
(2)实验证明，白磷和红磷都是可燃物。右图利用白磷和红磷进行燃烧条件的探究实验中，也运用了两个对比实验的方法。

①铜片上的白磷和红磷是把_________________作为控制变量的一个对比实验，实验的现象是_________________________，实验的结果证明__________________________。
②铜片上的白磷和水中的白磷是把____________作为控制变量的一个对比实验，实验的现象是________________________________________.

（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      。