初中化学化学与社会发展探究题

老师在装有酸的储物柜中发现一瓶没有标签的溶液，让同学们鉴定该溶液是否为盐酸溶液。

实验步骤	实验现象	实验结论
1．取少量待测液体与试管中,滴加几滴石蕊溶液		溶液呈酸性
2．取少量待测液与试管中,滴加 溶液	产生了白色沉淀	该待测溶液为盐酸
3．往上述2中的沉淀滴加 溶液

写出上述操作2中所发生的化学方程式:                                        。

$A～D$是初中化学常见的物质，其中 $A$为黑色固体， $D$为蓝色沉淀，它们之间的相互转化关系如图所示，其中部分生成物和反应条件已省略。

（1） $A$物质的化学式为； $A$物质还可以与（写一种）反应生成 $B$物质。
（2）反应④的化学方程式为；
在①～④的反应中属于置换反应类型的有（填写序号）。

(7分)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙（CaH₂）遇水反应生成氢氧化钙和氢气（提示：CaH₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + 2H₂↑）。探究小组的同学把一定量的CaH₂加入足量水中，充分反应后，向其中加入Na₂CO₃溶液，反应后过滤，得到滤渣和滤液。准确称量滤渣的质量，并检验滤渣的成分是碳酸钙。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】

猜想一：NaOH	猜想二：NaOH、Ca(OH)2
猜想三：NaOH、Na2CO3	猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2

经过讨论，大家一致认为其中一个猜想不合理，你认为是猜想______不合理。
【实验验证】

操作	现象	结论
①取少量滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液	无明显现象	猜想________不成立
②另取少量滤液，向其中滴入足量稀盐酸	________________	猜想一成立

【定量探究】过滤所得滤渣的质量为10g，求反应所得滤液中的溶质质量。

众所周知，酚酞溶液遇 $NaOH$溶液变红。但是，在分组实验中（如图所示），出现了意想不到的现象：有的溶液变红后褪色；有的出现白色浑浊物。

【提出问题】分组实验中，出现意想不到的现象的原因是什么呢？
【查阅资料】酚酞溶液由酚酞固体溶于酒精配制而成。
【猜想与假设】
Ⅰ．红色褪去，与 $NaOH$溶液和空气中的 $C{O}_2$反应有关。
Ⅱ．红色褪去，与 $NaOH$溶液的浓度有关。
Ⅲ．出现白色浑浊物，与酚酞溶液的浓度有关。
【进行实验】

实验	实验操作	实验现象
1	向盛有2 mL = $N{a}_{2}C{O}_3$溶液的试管中滴加5滴0.5%的酚酞溶液	溶液变红
2		1号试管0.1min红色褪去 2号试管5min红色褪去 3号试管30min红色明显变浅 4号试管120min红色无明显变化
3	取3支试管，分别加入2 mL水，……	酚酞溶液浓度/%	浑浊程度
5	大量浑浊物
2	少量浑浊物
0.5	无浑浊物

【解释与结论】
（1） $NaOH$与 $C{O}_2$反应的化学方程式为。
（2）实验1的现象表明，猜想与假设1 （填"成立"或"不成立"）。
（3）由实验2得出结论：出现"溶液变红后褪色"现象的原因是。
（4）实验3的操作步骤：取3支试管，分别加入2ml水，。
【反思与评价】
（5）依据现有实验，为了确保红色不变，若酚酞溶液浓度为0.5%，建议选用 $NaOH$溶液的浓度为%。
（6）有同学认为，仅通过实验3得出"猜想与假设Ⅲ成立"证据不足，理由是。

某化学课堂上同学们正在进行酸、碱、盐知识的探究，请你参与其中并认真填写空格。
【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，两者是否发生了化学反应？
【猜想假设】猜想①：两者发生了化学反应；猜想②：两者没有发生化学反应
【实验探究】（1）小华设计并进行了如图所示的A、B两个实验。实验现象：A中软塑料瓶変瘪，B中　       　。

（2）小明同学却对此提出质疑，他认为小华的实验不严谨，其理由是　   　             ，要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实验是　        　。
（3）小宁设计的是通过检验生成物来验证猜想，请帮她填写实验报告．

实验步骤	实验现象	实验结论
向B实验后的溶液中加入		验证了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应

【实验结论】二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应。

已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应： $C+2CuO\stackrel{\mathrm{高温}}{=}2Cu+C{O}_2\uparrow$．化学兴趣小组对该实验产物（假设反应物已完全反应）作如下探究：
探究一：检验产物的成份
【提出问题】实验产物是暗红色固体，很难观察到紫红色固体．暗红色固体是什么？
【查阅资料】氧化亚铜（ $C{u}_{2}O$）为红色固体； $C{u}_{2}O+H_{2}S{O}_4=CuS{O}_4+Cu+H_{2}O$．
【猜想与假设】暗红色固体除铜外还可能含有 $C{u}_{2}O$．
【设计实验】取少量暗红色固体，加入稀硫酸，如果观察到现象：，说明暗红色固体含有 $C{u}_{2}O$．
探究二：测定产物中 $C{u}_{2}O$的含量

原理： $C{u}_{2}O+H_2\stackrel{∆}{=}2Cu+H_{2}O$，称取一定质量的固体样品，用如图装置进行实验（固定装置略去，碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物），通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的．
（1）装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸，原因是；
（2）若不加装置e，实验结果会偏高，原因是；
（3）点燃酒精灯前涉及的部分操作如下，正确的顺序是

①打开K₂，关闭K₁    ②检查装置的气密性
③连接仪器        ④关闭K₂，打开K₁，通氢气一段时间
（4）还可通过测定反应前后装置（填"a"、"b"或"c"）的质量达到实验目的．

元旦联欢会上，化学老师给同学们表演了一个“水能生火”的魔术（如图所示），他将包有过氧化钠（Na₂O₂）粉末的脱脂棉放在石棉网上，向棉花上滴了几滴水，棉花立刻燃烧了起来。同学们产生了浓厚的兴趣，为什么脱脂棉会燃烧起来呢？

【提出猜想】
a．小明认为过氧化钠（Na₂O₂）与水反应生成了可以支持燃烧的物质。
b．小刚又根据燃烧的条件，对小明的猜想进行了补充：                            。
【实验与分析】同学们设计了图的实验装置。

（1）打开分液漏斗的活塞，控制水滴加的速度，看到试管中有气泡产生，将带火星的木条靠近P出口，看到木条复燃，你推测此气体可能是       。
（2）实验中还观察到，烧杯中的导气管口有气泡冒出，产生这一现象的原因是                          。
（3）完成了以上实验，老师介绍该反应的产物一共有两种，于是同学们又展开了进一步的研究，继续探究反应后生成的另一种物质。请你回答：另一种产物必含的元素是_______________。
【老师介绍】 过氧化钠不仅可以和水发生反应，也可以和二氧化碳反应，也能生成氧气。因此，过氧化钠经常被用于潜水艇和防毒面具中提供氧气。
【补充实验】
明确了以上性质，小芳同学又设计了一个实验（如图）：

将一团包有过氧化钠的粉末的棉花塞到漏斗的管中，漏斗下方点燃一支短蜡烛 (蜡烛火焰与棉花不接触)。请回答：
棉花             （填“能”或“不能”）燃烧。这主要是因为蜡烛燃烧生成能与过氧化钠（Na₂O₂）反应的物质___________________，同时反应放热。

某化工厂生产过程中的残液含有硝酸银，取少量该残液样品，分别盛在 $A$、 $B$两支试管中，再分别加入不同质量的黄铜片（铜锌合金），充分反应后过滤，分别取滤渣工滤液进行下表所示实验．请你参与实验探究：
（1）用化学式填写下列实验报告中的空格：

实验操作	实验现象	分析与结论
①将 $A$试管滤出的滤渣洗涤后，取样，再加入稀盐酸	有无色气泡产生	从 $A$试管得到的滤渣的成分是
②取少量 $B$试管得到的滤液，滴加少量稀盐酸	无明显现象	从 $B$试管得到的滤液中的溶质一定有，可能有

（2）若要验证 $B$试管得到的滤液中可能含有的溶质，可以采用的物理方法是；可以采用的化学方法是向滤液中加入（填写一种物质的化学式），并观察现象．

某校化学研究性学习小组的同学对一包因敞口放置已部分变质的氢氧化钠固体产生了兴趣，老师安排第一小组做除去NaOH溶液中Na₂CO₃的实验。第二小组同学做测定该混合物中NaOH质量分数的实验。请你参与他们的探究过程。
【知识准备】（1）氢氧化钠不能敞口放置的原因是：因为空气有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（2）判断氢氧化钠是否变质的方法之一是向样品中加盐酸，加入过量盐酸后看是否有气体生成，写出产生气体的反应化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（3）判断氢氧化钠是否变质的另一种方法是将样品溶于水，再向样品中加澄清石灰水，看是否变浑浊，写出产生沉淀的反应化学方程式是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.
Ⅰ、第一小组的同学取一定量的该固体溶于水，得到混合溶液，为了除去溶液中的Na₂CO₃杂质，甲、乙、丙、丁四位同学分别选择下列试剂进行实验。其中合理的是＿＿＿。
甲：适量稀盐酸
乙：过量KOH溶液
丙：适量Ca(OH)₂溶液
丁：适量CaCl ₂溶液。
Ⅱ、第二小组的同学讨论测定该固体混合物中NaOH质量分数的方案
【提出问题】样品中氢氧化钠的质量分数是多少？
【设计方案】小明同学：同学称取10g样品，加水配成溶液，在溶液中加入少量氯化钙。过滤、洗涤、干燥，共得到白色沉淀0.1g。“能否用小明同学实验所得的数据计算出样品中氢氧化钠的质量分数？”，小刚思考后，觉得不妥,理由是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【解决问题】小刚和小明同学决定重新设计方案：称取8g样品配成溶液，向其中滴加5.11％的稀盐酸，直至无气泡放出，刚好用去稀盐酸100g，测出二氧化碳气体体积，换算出二氧化碳质量为0.88g。
①求：8g样品中碳酸钠的质量？（有情提醒：操作和换算均正确）
②计算氢氧化钠的质量分数：小明没有用到盐酸的质量，计算结果为 73.5%；小刚利用了盐酸的质量，计算结果为 50%。你支持谁的计算方法，并说明理由：                                          。

(7分)有一种神奇的蜡烛，点燃任你怎么吹也吹不灭，而且看上去和普通的蜡烛一模一样，那么到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧？请你一起参与探究．
查阅资料：普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成，而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末，打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点只有150℃，当蜡烛燃烧时，金属并不燃烧但当蜡烛吹灭后，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃．
老师告诉同学们，蜡烛芯内打火石中的某种金属可能是镁、铁或铜中的一种，为确定该金属的成分，大家设计了以下实验方案，请你填空和回答有关问题（注：不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响）．

如图是模拟海水制盐的流程

（1）为了证明第①步所加的Ca（OH）₂溶液已过量，某同学取少量①反应后的上层清液，向其中继续加入Ca（OH）₂溶液，若             （填实验现象），则证明Ca（OH）₂溶液已过量．
（2）实验结束后，兴趣小组对滤液进行探究
【提出问题】滤液中除了含有水和氯化钠外，还含有哪些溶质？
【提出猜想】根据实验①②③的操作后，作出如下猜想
猜想一：由于在②中加入了过量的碳酸钠溶液，所以滤液中除了含有水和氯化钠外，还仅含过量的             ．
猜想二：由于在①加入了过量的氢氧化钙，发生反应生成了氢氧化镁和氯化钙，所以滤液中除了含有水和氯化钠外，只含有反应生成的氯化钙．
猜想三：由于②所加的过量碳酸钠在①之后，所加的碳酸钠把①中反应生成的氯化钙和过量的氢氧化钙全部除去，所以滤液中除了含有水和氯化钠外，还含有                ．
【验证猜想】

步骤	实验操作	实验现象	推断
1	取少量滤液于试管中，加入过量的氯化钙溶液，振荡，静置		滤液中还含有
2	取步骤1反应后的混合液过滤后，取滤液少量于试管中加入		滤液中还含有氢氧化钠

【实验结论】经过兴趣小组的实验分析，推出猜想三是正确的．
【反思与拓展】为了使制得的精盐水只含有水和氯化钠，步骤④的作用是除去杂质，请写出其中一个反应的化学方程式：               ．如果要将精盐水继续提纯成NaCl晶体，应进行           操作．
【定量计算】若用上述NaCl晶体配制溶液，取一定质量的该溶液加入足量的AgNO₃溶液，所得AgCl沉淀质量等于原NaCl溶液质量．请计算原NaCl溶液中溶质的质量分数。

(某研究性学习小组同学将钠置于充满 $C{O}_2$的集气瓶中进行燃烧，反应后集气瓶内有黑色固体和白色固体生成。
该小组经分析得知，白色固体中不可能有 $NaOH$，原因是。他们对白色固体成分进一步探究。
【提出问题】白色固体是什么？
【查阅资料】① $N{a}_{2}O＋H_{2}O=2NaOH$   ②钠能与水反应生成 $NaOH$和 _{$H_2$}
【猜想与假设】Ⅰ．白色固体是 $N{a}_{2}O$    Ⅱ．白色固体是 $N{a}_{2}C{O}_3$
Ⅲ．白色固体还可能是             
【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量白色固体于试管中，加入适量水振荡。	固体全部溶解
向上述所得溶液中加入过量 $CaC{l}_2$溶液，静置。	产生白色沉淀
取静置后的上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液。	试液不变色		白色固体是    。

【得出结论】①通过上述实验，三个猜想中猜想成立。
②钠在 $C{O}_2$中燃烧的化学方程式为。
【反思与交流】钠着火，可以选用的灭火物质是。
A．水       B．干沙土       C．二氧化碳

(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

【改编】常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
（1）探究生成的气体是什么？
用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是________。
（2）探究试管中剩余固体成分是什么？
【查阅资料】

常见铁的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
颜色、状态	黑色粉末	红棕色粉末	黑色晶体
能否被磁铁吸引	否	否	能

Fe₃O₄+8HCl= FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O
【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引，那么该黑色固体不可能含有_______（化学式），
【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe₃O₄；猜想二：剩余固体是_____________。
【实验探究】

实验操作	实验现象及结论

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________。
【反思与交流】初中我们还学过通过_______________________________（化学方程式）得到Fe₃O₄。

某同学将光亮的镁条放入滴有酚酞的NaHCO₃饱和溶液中，产生大量气泡和白色固体，溶液红色加深。
一、溶液红色加深，则反应后溶液的碱性       （填“增强”、“不变”或“减弱”）。
二、为确定气体和固体的成分，该同学进行了如下的探究。
（1）点燃产生的气体，火焰淡蓝色；将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象。则该气体为         （写化学式）。
（2）对白色固体做出如下猜测并进行实验：
【猜测】
查阅资料1：Mg(HCO₃)₂能溶于水。
①白色固体可能是MgCO₃；
② 白色固体可能是         ；
③白色固体可能是MgCO₃和Mg(OH)₂。
【实验】
① 取洗净后的白色固体，加入足量的         溶液，观察到            ，则白色固体一定含有MgCO₃。
查阅资料2：MgCO₃、Mg(OH)₂加热易分解，分别生成两种氧化物。
②为进一步确定白色固体的组成，该同学进行了定量实验：
称取干燥的白色固体22.6 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部先通过浓硫酸，浓硫酸增重1.8g，则白色固体中含有          ，再通过碱石灰，碱石灰增重8.8g，则固体中MgCO₃与Mg(OH)₂的质量比为            。