初中化学化学与社会发展探究题

氢氧化钠固体如果密封不严，会发生变质，为探究学校实验室内某瓶氢氧化钠固体
变质情况，化学兴趣小组进行了如下实验：
（1）取少量该瓶固体样品置于试管中，向其中加入一种无色溶液，发现有气泡产生，该小组确定氢氧化钠已经变质，那么该小组同学加入的无色溶液可能是            
（2）为了继续探究氢氧化钠的变质程度，该兴趣小组同学取了10g样品，溶于足量水配成溶液，然后向溶液中滴加含足量氢氧化钙的溶液，恰好得到1g沉淀和500g溶液，请计算出最后所得溶液中溶质的质量分数为多少？（计算结果精确至0.1%）

某兴趣小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠（Na₂O₂）固体的成分进行研究。
[查阅资料]
（1）过氧化钠化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应。
其中相关反应：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑  2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
（2）Ba（NO₃）₂溶液、NaNO₃溶液均为中性溶液
（3）[猜想与假设]猜想Ⅰ：固体为Na₂O₂、NaOH、Na₂CO₃
猜想Ⅱ：固体为NaOH、Na₂CO₃
猜想Ⅲ：固体为NaOH
猜想Ⅳ：固体为Na₂CO₃
[实验推断]

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量固体于试管中，加水振荡直至完全溶解。	________________	猜想Ⅰ不成立。
②取少量①的溶液于试管中，滴加过量的Ba（NO3）2溶液。	________________	证明有Na2CO3存在。该反应的化学方程式为________。
③取少量②的溶液于试管中，滴加无色酚酞试液。	________________	证明有NaOH存在。
综合以上实验现象，说明猜想Ⅱ是成立的。

[反思评价]过氧化钠在变质成碳酸钠过程中除了资料中显示的两个反应外，还可能发生了其他反应，请把该反应的化学方程式写在下列横线上：
________________________________________________________________。
[拓展迁移]小组同学认识到过氧化氢（Na₂O₂）应该____________保存。

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。
                                                                           
                                                                           

下列除去物质中所含少量杂质的方法正确的是（　　）

选项	物 质	所含杂质	除杂质的方法
A	CO	CO2	将混合气体通过灼热的氧化铜
B	NaCl	泥沙	溶解、过滤、蒸发
C	NaOH	Na2CO3	加适量Ca（OH）2溶液，过滤
D	Fe粉	Cu粉	加入足量稀硫酸，充分反应，过滤并干燥

“五·一”小长假后，小刚和小敏带着快乐的心情返回学校。当他们来到实验室时，意外地发现实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体，由此，激发了他们的探究欲望。
【提出问题】这瓶氢氧化钠固体是否变质？
氢氧化钠露置在空气中变质的原因是                   （用化学方程式表示）。
【提出猜想】猜想一：没有变质；
猜想二：部分变质；
猜想三：全部变质。
【实验探究】小刚和小强设计了如下实验方案：
小刚：取少量样品加适量蒸馏水配成溶液后，滴入几滴酚酞溶液，若观察到溶液变红色，证明该瓶氢氧化钠固体没有变质。
小敏认为小刚的结论是错误的，理由是                                     。
于是小敏进行了如下实验：

（1）上述实验操作④的名称           ，其中玻璃棒的作用            。
（2）步骤③中加过量氯化钙溶液的目的是                                    。
（3）步骤⑤中，小敏用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH试纸上，测得pH=10，
他判断猜想二是正确的。对他的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是   。

A．方法正确，结果正确，且结论正确

B．方法正确，结果正确，结论不正确

C．方法不正确，结果偏大，但结论正确

D．方法不正确，结果偏小，但结论正确

【交流反思】
（1）在实验室里氢氧化钠需要密封保存。药品密封保存的原因很多，请你写出浓硫酸需要
密封保存的原因                                                。
（2）下列物质能替代小敏实验中CaCl2溶液的是                (填序号)。
①BaCl2溶液、②Ca(NO3)2溶液、③Ca(OH) 2溶液、④Ba(OH)2 溶液。

氯化钠是生活必需品，也是重要的化工原料。提纯含少量泥沙的粗盐，一般经过以下操作流程：

（1）操作①中必须用到的一种仪器是　    　（填序号）。
A．研钵       B．量筒       C．烧杯       D．试管
（2）小燕完成该实验部分操作过程如图所示，其有明显错误             （填字母序号）。

（3）操作⑤中容易造成食盐固体飞溅，为尽量减少飞溅，除连续搅拌外还可采取       
等措施。
（4）实验结束后称量获得的精盐，并计算精盐的制得率，发现制得率较低，其可能原因是　       （填序号）。
A．食盐没有全部溶解即过滤           B．蒸发时食盐飞溅剧烈
C．蒸发后，所得精盐很潮湿         D．器皿上沾有的精盐没全部转移到称量纸上
（5）小燕查阅相关资料得知：粗盐中除含泥沙等不溶性杂质外，还含有少量的MgCl₂、CaCl₂等可溶性杂质；为了得到较纯净的氯化钠，小燕将除去泥沙的“精盐”又作了如下处理（假定杂质只有MgCl₂、CaCl₂两种）：

①提供的试剂：Na₂CO₃溶液、K₂CO₃溶液、NaOH溶液、KOH溶液、饱和NaCl溶液。
从提供的试剂中选出a所代表的试剂是　           　、　           　。
②在滤液中加盐酸的作用是　          　、　        　（用化学方程式表示）。
（6）井水中也因为含有较多的MgCl₂、CaCl₂而不能直接饮用，上海世博园内安装的“直饮水”机，采用“活性炭+超滤层+紫外线”净水工艺。活性炭在此起       作用。
（7）已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如右图所示。40℃时，100g蒸馏水中溶解    g
硫酸钠达到饱和。将该饱和溶液升高温度至90℃，
观察到的现象是                        。

某化学兴趣活动小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如图所示实验，并对反应后锥形瓶中残留废液进行探究。

【提出问题】废液中所含溶质是什么物质？
【猜想与假设】
猜想（一）：废液中的溶质可能是NaCl、Na₂CO₃和HCl。
猜想（二）：废液中的溶质只有NaCl。
猜想（三）：废液中的溶质是NaCl和HCl。
猜想（四）：废液中的溶质是Na₂CO₃和NaCl。
【讨论与交流】
小明认为猜想（一）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（二），小强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。你认为小强的实验___  ___（填“能”或“不能”）验证猜想（二）的正确性，原因是____ _______________________     ______。
（2）小丽为验证猜想（三），选用大理石做试剂。若猜想（三）是正确的，验证时反应的化学方程式为________________________________。
（3）若验证猜想（四）是否正确，下列试剂中可选用的有__________（填序号）。
①氢氧化钠溶液    ②氯化钙溶液    ③稀盐酸    ④氯化钾溶液
【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。

(7分) 已知某NH₄NO₃样品中可能混入了Cu、 CuO、 NH₄Cl、 (NH₄)₂SO₄四种物质中的两种或多种。按图所示进行实验，出现的现象如图所示（设过程中所有发生的反应均恰好完全进行）。试根据实验过程和发生的现象填写以下空白：

（1）气体 A的化学式是           。
（2）样品中一定含有的物质是（写化学式）           。
（3）滤液 B 中大量存在的金属离子为(写离子符号)               。
（4）写出过程④中发生的一个化学反应方程式                                 。
（5）样品中还不能确定存在的物质是             ，要进一步证明该物质是否存在，可用溶液D 再实验，请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论：                                      。

(10分)某市热电厂使用的燃料是含硫较多的煤．该厂附近一所中学的同学经常闻到空气有异味，且空气能见度差．学习化学后，同学们意识到这有可能是该厂排出的废气超标造成的，于是在老师的指导下做了探究实验，请你填写下列空白，
【提出问题】该厂附近所降雨水是否是酸雨？空气里SO₂是否超标呢？
【查阅资料】I．我国关于SO₂在风景区、居民区、工厂区的空气质量最高标准分别见下表：

Ⅱ．硫酸钡既不溶于水，也不溶于酸（如不与稀盐酸、稀硝酸等反应）．
【设计实验1】第一组同学取刚降到地面的雨水水样，用pH计（测pH的仪器）每隔几分钟测一次pH，其数据如下表所示：

所降雨水   （填“是”或“不是”）酸雨。在测定时间内酸雨pH减小的原因可能是__ 
【设计实验2】第二小组同学设计以下步骤来测定空气中SO₂的含量．
（1）用2L的空可乐瓶采集工厂附近的空气样品，采样的具体操作是：
                      
（2）向取回的装有空气样品的可乐瓶中倒入NaOH溶液，盖紧瓶塞后充分振荡，仿照CO₂与NaOH溶液的反应，写出SO₂与NaOH溶液反应的化学方程式：   
（3）加入一定量氧化剂H₂O₂，使其中Na₂SO₃完全转化为Na₂SO₄．向可乐瓶中加入过量的BaCl₂溶液．Na₂SO₄和BaCl₂反应的化学方程式为：   ____
（4）经过过滤、洗涤、烘干，称量固体质量为1.165mg．
计算：1.165mg硫酸钡中硫元素的质量为   mg．由质量守恒定律可知，2L空气样品中SO₂的质量为   mg．
由空气质量标准可得出结论：该厂排放的SO₂严重超标．。
【发现新问题】考虑到空气中的各种气体成分，第一组认为第二组同学的SO₂的含量偏大，其依据是   ；你提出的实验改进方案是   
【反思与应用】为尽快改善该地区的空气质量，请你提出一条合理化建议：   

目前，废旧电池对环境的污染已越来越引起人们的重视。为了实现可持续发展的战略目标，许多有识之士正在研究废旧电池的有效回收再利用
技术。右图为普通电池（锌锰电池）示意图，请你根据图示
分析回答：

（1）废旧电池内含有的一种有机物名称是   ____。
（2）小李同学想得到⑤中纯净干燥的二氧化锰和氯化铵溶
液，并检验氯化铵中的铵根离子。设计了如下实验，
请回答：
实验①玻璃棒的作用是   
实验②过滤后，滤液仍然浑浊，则造成浑浊的原因可能   （填编号）

A．滤纸破损	B．过滤过程中滤液的液面超过了滤纸的边缘
C．烧杯不干净	D．滤液C中的物质相互反应

实验③灼烧的目的是   
实验④的反应方程式   

（3）氯化铵中的铵根离子检验方法：用小试管取少量滤液，滴加氢氧化钠溶液，微热，用   试纸放在试管口，如果变蓝，则证明滤液中含有铵根离子。反应方程式为   

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：
                                   、                                    。

著名侯氏制碱法的重要反应之一：NH₃ +CO₂ +H₂O+NaCl ="=" NaHCO₃ +NH₄Cl。在生产中，NaHCO₃易结晶析出，经过滤得到NaHCO₃晶体和滤液。某化学兴趣小组欲探究所得滤液中溶质的成分，及制得的纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数，请你参与他们的探究活动。
【查阅资料】Ⅰ．碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。
Ⅱ．2NaHCO₃  ^△  Na₂CO₃ +CO₂↑+H₂O； NH₄Cl  ^△  NH₃↑+HCl↑。
Ⅲ．NaCl溶液与AgNO₃溶液反应产生不溶于稀HNO₃的白色沉淀。
【探究实验1】滤液中含有的溶质是什么？
【作出猜想】猜想1：NH₄Cl        猜想2：NaHCO₃      猜想3：NaCl
猜想4：……
【交流与讨论】（1）化学兴趣小组认为溶质含有NaCl，理由是                     。
（2）化学兴趣小组经过讨论，认为猜想4可能是                    。
【实验推断】

实验步骤	实验现象	实验结论及分析
①取少量滤液于试管中，滴加足量的NaOH浓溶液后加热，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口。		滤液中含有NH4Cl，有关化学方程式： NaOH + NH4Cl =" NaCl" + NH3↑+ H2O
②另取少量滤液于试管中，滴加稀盐酸。	产生无色 无味气体。	滤液中含有    ，有关化学方程式：                              。
③另取少量滤液蒸干后充分灼烧，取灼烧后的残余固体溶于水，滴加稀HNO3，再滴加AgNO3溶液。	产生白色沉淀。	滤液中含有       ，滤液蒸干后充分灼烧的目的是                。

【探究实验2】测定NaHCO₃晶体受热后所得粉末中Na₂CO₃的质量分数。
（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：

实验操作	实验现象	实验结论
取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加过量的CaCl2溶液。	产生白色沉淀。	反应的化学方程式：                                。

（2）分析滴加的CaCl₂溶液要过量的原因：                                      。
（3）应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量。利用沉淀物质量计算Na₂CO₃ 的质量分数为96%。如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于96%，这是因为                                                                。

初中化学常见白色固体甲由三种元素组成。将10g甲与100 mL水混合，得混合物A，再将A与足量稀盐酸反应得混合物B。
（1）若A中有白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀溶解，且有气泡放出，则甲是    。
（2）若A中有白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀溶解，且无气泡放出，则甲是    。
（3）若A为无色溶液，将其分成两等分，第一份加入稀盐酸后有气体放出，第二份加入（2）中的甲2g，有沉淀生成，此时所得溶液中的溶质是    。第一份和第二份溶液中发生反应的化学方程式分别是    、    。

(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        。

随着人们对酒驾危害认识的加深，司法机关对于酒驾、醉驾的处罚将日趋加重。醉酒的原因是酒中含有的乙醇对人的神经系统有刺激作用。交警对呼气酒精检验的原理是：橙色的K₂Cr₂O₇酸性溶液遇乙醇会迅速变成蓝绿色。
白酒是乙醇的水溶液，酒中的乙醇在微生物作用下能被氧化成乙酸。小刚家有一瓶密封存放的白酒，他想知道该白酒的组成情况，于是进行如下实验探究：
【提出问题】该白酒中的溶质主要有哪些？
【查阅资料】材料一：乙醇（C₂H₅OH），俗称酒精，易溶于水，水溶液呈中性。在加热条件下，可以把氧化铜还原为单质铜。
材料二：乙酸（CH₃COOH），又名醋酸，易溶于水，具有酸的通性。
【提出猜想】猜想1：只有乙醇
猜想2：只有乙酸
猜想3：                                    
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量白酒于试管中，滴入几滴橙色的K2Cr2O7酸性溶液		猜想3成立
②

【实验反思】操作①能否改为“将加热后的表面有黑色氧化铜的铜丝插入盛有白酒的试管中”？        ，理由是                                                                     。