初中化学化学与社会发展探究题

小张同学得知我国早在西汉时期，就能利用铁单质与硫酸铜溶液反应制取铜，其反应的化学方程式为．他利用硫酸铜进行趣味实验，将浸泡了色硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧．在燃烧后的灰烬中出现红色固体．他很好奇，进行了相关探究，请你参与并填写有关空白．
【提出问题】
红色固体是什么物质？它是如何产生的？
【查阅资料】
（1）温度达200℃时， $CuS{O}_4$开始分解生成 $CuO$和另一种氧化物；此反应前后各元素的化合价保持不变．
（2）温度超过1000℃， $CuO$才分解生成氧化亚铜（ $C{u}_{2}O$）； $C{u}_{2}O$呈红色．
【作出猜想】红色固体①可能是 $Cu$；②也可能是 $C{u}_{2}O$；③还可能是的混合物．
【实验探究】
（1）取红色固体观赏，呈亮红色；
（2）取少量红色固体于试管中，加入稀硫酸，固体不溶解，溶液仍为无色．
【分析推理】
（1）请教老师后得知，如有 $C{u}_{2}O$存在，加入稀硫酸会发生如下反应： $C{u}_{2}O+H_{2}S{O}_4=CuS{O}_4+Cu+H_{2}O$结合实验探究的现象，确定亮红色固体为，同时也说明滤纸燃烧时的温度低于（填序号）
A.200℃        B.1000℃
（2）滤纸主要是由碳、氢、氧三种元素组成的，经分析，产生红色固体的原因可能是滤纸在燃烧过程中产生的碳与分解产生的 $CuO$发生反应，生成亮红色固体和二氧化碳，请写出该反应的化学方程式．
【交流讨论】
（1）将浸有硫酸铜溶液的滤纸点燃，刚开始不能燃烧，是因为．
（2）此实验中， $CuS{O}_4$受热分解生成 $CuO$和（填化学式）．

某品牌纯碱中含有少量氯化钠。某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数），组内一同学设计了如下实验：
【设计实验方案】实验装置（如图2所示，固定装置略去）：

需要测定的实验数据：纯碱样品的质量；实验前后C装置（包含氢氧化钠固体）的质量。
（1）A装置中反应化学方程式是           。补充D装置        （简要叙述或画出装置示意图）。
【交流与表达】
（2）有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低，原因是                      。
（3）为了克服图2装置的不足，有同学提出，还应增加图1装置与A装置连接（A装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞），在反应前、后用图1装置分两次缓缓鼓入空气。
反应前，断开B、C装置之间的连接，用图1装置鼓入空气，反应后，用图1装置鼓入空气。在A装置中的反应进行时，开关K处于关闭状态，其原因是                    。
【数据处理】
（4）称得纯碱样品的质量为10.8g，实验前、后C装置的总质量分别为75.2g和79.6g，纯碱的纯度
为     %（计算结果保留小数点后1位）。
【反思与评价】
（5）能否用稀盐酸代替稀硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是                         。

实验课上，张影同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入过量的碳酸钠溶液，生成白色沉淀，过滤后得到无色溶液，他说：“我制得了氢氧化钠溶液！”
（1）余承骏同学却说：“这种无色溶液中不一定含有氢氧化钠。”他做了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
用试管取无色溶液少许，滴入2滴无色酚酞试液	无色酚酞试液变红	无色溶液中含有氢氧化钠

宋楷认为余承骏的实验方案不严密，不能证实无色溶液中一定含有氢氧化钠，理由是                 。
（2）宋楷设计了另一个实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量样品于试管中，加入足量的CaCl2溶液 ②过滤，向滤液中滴加几滴硫酸铜溶液	③ ④有蓝色沉淀生成	无色溶液中确实含有氢氧化钠

（3）宋楷的实验可靠性高的原因是                                      。

某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图1）溶于水，有许多气泡产生（如图2）．该小组同学进行如下探究．

探究一：该气体的成分．
【猜想与假设】小华说：该气体可能是CO₂、O₂、CO、H₂、N₂．
小明说：不可能含有N₂，因为_________________．
小芳说：不可能含有CO和H₂，因为从药品安全角度考虑，H₂易燃易爆，CO______________．
该小组同学认为：该气体可能含有CO₂、O₂中的一种或两种．
【进行实验】

实验编号	实验操作	实验现象
①	将气体通入澄清的石灰水中	澄清石灰水变浑浊
②	将带火星的木条伸入该气体中	带火星的木条没有复燃

【得出结论】（1）由实验①可知，该气体中肯定含有_________，写出该反应的文字表达式为______________．
（2）由实验②_____________（填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气，理由是_________________________．

油条是人们喜欢的早点，中国油条的传统加工配方是用明矾（KAl（SO₄）₂）作为膨松剂，明矾常引起铝残留影响人体健康问题，现在的膨松剂常用臭粉（碳酸氢铵）、小苏打。
（1）油条中的主要营养素是油脂和       
（2）“铝残留影响人体健康”中的铝是指     （选填“原子”或“元素”或“单质”）
（3）已知某膨松剂含碳酸氢铵、碳酸氢钠中的一种或两种，兴趣小组对该膨松剂进行如下探究：
【查阅资料】① 2NaHCO₃ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑； NH₄HCO₃ NH₃↑+H₂O+CO₂↑。
②氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。浓硫酸可用于吸收氨气。
③ 碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，能作干燥剂，和二氧化碳反应，不与氨气反应。
实验I：探究膨松剂的成分
按下图所示连接好装置。

实验记录

实验操作	主要实验现象	实验结论 及解释
①	检查装置的气密性		装置的气密性良好
②	点燃酒精灯。	试管中白色固体减少，红色石蕊试纸   ，澄清石灰水变浑浊。	有二氧化碳和氨气生成
③	继续充分 加热	试管中仍有固体。

 
得出结论：该膨松剂的成分为             （写出化学式）。
实验II：探究产生气体的量
①测定二氧化碳的质量：如下图所示装置（气密性良好，各装置中的试剂为足量）。

将8g膨松剂装入装置B中，加热前，先对已连接好的装置A、B和C通一段时间的空气，再连接装置D、E；加热过程中，装置C的作用是             ；停止加热后，继续通入一段时间的空气，目的是          。实验中，测定实验前后装置          （填字母序号）的质量，其质量差即为样品产生的二氧化碳气体的质量。若没有装置A，可能会造成测定结果         （填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
②测定氨气的质量：将上图装置中          （填字母序号） 的连接顺序为对调。另取8g膨松剂装入装置B中，通过测定实验前后盛有浓硫酸的试管质量，其质量差即为样品产生的氨气的质量。若该装置的质量增加了1.36g，则同时共产生二氧化碳质量是多少？ （有计算过程，结果精确到0.01）

盐城濒临黄海，海洋资源非常丰富。
（1）海水晒盐得到的粗盐中除含NaCl外，还含有MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄以及泥沙等杂质，以下是将粗盐进行提纯的实验步骤。

请回答下列问题
①海水是                  （填“纯净物”或“混合物”） 海水晒盐得到粗盐是_____变化（填“物理”或“化学”）_
②步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都涉及到的实验操作是                       。
③步骤Ⅳ加热蒸发时，待                           时停止加热。
④为了除去溶液A中的可溶性杂质，步骤Ⅱ中加入过量的试剂是Na₂C0₃、NaOH、BaCl₂ , 写出步骤Ⅲ中加入适量盐酸时发生的中和反应的化学方程式              。如果步骤Ⅱ中加入过量的试剂顺序不当，将导致得不到纯净的NaCl，下列加入试剂顺序不当的是         
A  Na₂C0₃、NaOH、BaCl₂     B  BaCl₂、NaOH 、Na₂C0₃
C  NaOH、BaCl₂、Na₂C0₃     D．Na₂C0₃、BaCl₂ 、NaOH    E. BaCl₂、Na₂C0₃、NaOH
（2）某实验小组利用上面提纯的氯化钠，配置100g 16%的氯化钠溶液。
①他应称取氯化钠质量是   g ，量水时选用量筒的量程最好是         
A．10ml            B．20ml            C．50ml            D．100ml  
②称量氯化钠时发现天平的指针偏左，正确的处理方法是         
A．增加砝码        B．减少药品      C．减少砝码    D．增加药品
③实验中实际配制的溶液中溶质质量分数小于16%，造成的可能原因有__    ；      _；（不少于两点）

(10分)小强将买来的排水口洗净剂(主要成分:过碳酸钠、柠檬酸)洒在厨房排水口网状盖的底部，倒上温水后有气泡冒出。他对所产生气体的成分及排水口洗净剂主要成分进行探究。
【探究活动一】
老师提示：排水口洗净剂与水作用的生成物中有两种常见的气体。小强设计并进行如下图所示的实验。

实验现象：A中有气泡产生；B中的澄清石灰水变浑浊；C中收集到的气体能使燃着的木条燃烧更旺。由此得出结论：生成的两种气体分别是：      和      。B中有关反应的化学方程式为              。
【探究活动二】
老师提供了一瓶过碳酸钠(Na₂CO₄)，引导小强进行如下实验探究：

根据上述实验结果得出结论：无色溶液x中含有的一种溶质是          。根据质量守恒定律，小强对溶液x中还可能存在其它溶质作出如下猜想：
①Na₂CO₃        ②NaHCO₃        ③Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物。
资料摘要I：氯化钙溶液呈中性；氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合不发生反应；氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应：Na₂CO₃ + CaCl₂= CaCO₃↓+ 2NaC1
资料摘要Ⅱ：NaHCO₃溶液呈碱性；碳酸氢钠、碳酸钠分别与足量的酸反应产物相同。
实验验证：

实验步骤	实验现象	实验结论
a、取上述无色溶液X少量于试管中，至不再冒气泡为止，加入足量的氯化钙溶液	产生白色沉淀	无色溶液X中含有
b、取步骤a所得上层清液少量，滴加		无色溶液X中不含

综合上述两个探究活动的结果，小强明确了上述猜想         (填序号)是正确的。

实验室中为了鉴别2瓶失去标签的NaOH溶液和Ca(OH)₂溶液，进行如下实验：
（1）各取2mL溶液于试管中，分别滴入Na₂CO₃溶液，现象                    ，是Ca(OH)₂溶液，反应的化学方程式                                            。
（2）各取2mL溶液于试管中，通入CO₂也能鉴别出来。若不采用化学药品制取CO₂，则我的操作是                                                 。
（3）NaOH溶液中通入CO₂无明显变化，在反应后的溶液中加入下列物质仍不能证明NaOH与CO₂反应的是             。
A、稀盐酸        B、Ba(OH)₂溶液       C、酚酞溶液
（4）NaOH溶液中通入少量的CO₂后，所得溶液的溶质：
可能是Na₂CO₃，也可能是                                             。

操    作	现    象	结论
①向反应后的溶液中加入足量的             溶液；	溶液变浑浊	溶质是 Na2CO3
②静置后，用玻璃棒蘸取上层清液，滴在pH试纸上。	pH     7

 

同学们利用硫酸、硝酸钡、氢氧化钠、碳酸钾四种物质的溶液进行探究学习．
【实验探究】如图所示， $A,B,C,D$四组同学分别进行了下列实验，请写出 $D$中发生反应的化学方程式。

【实验结论】完成实验后，四组同学将废液倒入同一个烧杯中，再将废液过滤，得到无色溶液和白色沉淀。向无色溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变为红色。由此判断，产生的白色沉淀是，废液中一定不含有的离子是。
【实验拓展】为验证该溶液中可能含有的离子是否存在，设计如下实验方案进行验证．

溶液中可能含有的离子	实验步骤	实验现象	实验结论
可能含有	向滤液中滴加	产生白色沉淀	含有该离子

过氧化钠(Na₂O₂)是一种淡黄色固体。在一次科技活动中，同学们将包有Na₂O₂固体的棉花放入了如右图所示的装置中，发现高低不同的两根蜡烛，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来。

（1）实验过程中蜡烛由下往上依次熄灭，说明二氧化碳具有                       的性质。
（2）棉花为什么会燃烧呢？同学们认为棉花要燃烧，除了满足棉花是可燃物之外，还需满足                              、                              。
【提出问题】上述实验中是如何给棉花提供燃烧条件的？【查阅资料】1．在常温下Na₂O₂与CO₂、H₂O均能发生化学反应。2．无水硫酸铜为白色固体，吸水后变为蓝色。【实验设计】经过讨论，同学们设计用下图所示装置进行实验探究。
【实验步骤】①检查整套装置的气密性；②把相关的试剂放入对应的仪器内；③用力推动针筒的活塞，把稀盐酸注入试管内；④一段时间后，在P处放置一根带火星的木条，观察现象。注意：整个实验过程中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响。【实验现象】①带火星的木条复燃；②无水硫酸铜没有变蓝色；③饱和的澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】D装置烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是                           。【实验结论】①Na₂O₂和CO₂反应产生的一种气体，使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件。②Na₂O₂和CO₂反应过程中伴随能量变化，使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件。【拓展提高】①Na₂O₂和CO₂反应除生成一种气体外，还生成了一种固体，学生甲认为生成的固体是NaOH，学生乙认为是Na₂CO₃，同学们经思考后认为_______          同学的猜想是错误的，理由是                                 。②写出Na₂O₂和CO₂反应的化学方程式                                            。

某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关实验探究活动。请根据实验图示回答问题：

（1）图一实验中可观察到的现象是                                              ，改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是                                   。
（2）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是          ，化学反应方程式为   
                         。
（3）上述实验中可的出，可燃物燃烧的必备条件是            ，                  。

一次趣味化学活动中，王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液，如下图所示。要求同学们进行探究：确认这瓶溶液到底是什么溶液？

【提出猜想】王老师提示：这瓶无色溶液只能是下了四种溶液中的一种：①硫酸镁溶液、②硫酸钠溶液、③硫酸溶液、④硫酸铵溶液
【查阅资料】（1）常温下，相关物质的溶解度如下：

物质	MgSO4	Na2SO4	(NH4)2SO4	H2SO4
溶解度	35．1g	19．5g	75．4g	与水任意比互溶

 
（2）(NH₄)₂SO₄的水溶液显酸性
【实验探究】（1）通过查阅资料，小明同学认为猜想      （填序号）不成立，原因是                              。
（2）为确定其它几种猜想是否正确，小明同学继续进行探究：

实验操作	实验现象	实验结论
①取该溶液少许于试管中，向其中滴加几滴     溶液	溶液中有白色沉淀生成	猜想①成立
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸水，并跟比色卡对照	溶液pH小于7	猜想③成立

 
小雅同学认为小明实验操作②的结论不正确，她的理由是                  ；
（3）请你设计实验方案，确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告：

实验操作	实验现象	实验结论
取该溶液少许于试管中，		猜想④成立，该反应的化学方程式为

 

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

如图为某学生设计的探究可燃物燃烧条件的实验。请回答：

（1）通过此探究实验，可以说明燃烧的条件之一是什么？
（2）实验结束后，用灯帽可将酒精灯熄灭，该灭火方法的主要原理是什么？

(7分) 过碳酸钠(Na₂CO₄)在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用，某化学研究性学习小组设计并完成了如下实验。

【实验目的】测定过碳酸钠样品(含有的杂质不溶于水且不与酸反应)的纯度。
【实验原理】2Na₂CO₄ + 4HCl ="====" 4NaCl + 2CO₂↑+ O₂↑+ 2H₂O
【实验装置】
【交流与讨论】
Ⅰ．甲同学认为测定产物中O₂
的体积即可测定样品的纯度。
（1） 装置②的作用是：           ；
（2） 装置③的作用是：           ；
（3） 称取适量样品与足量浓盐酸充分反应后，收集到的氧气的体积为0.25 L(已知该实验条件下氧气的密度为1.28g/L)，则称取的样品质量应大于         g；
Ⅱ．乙同学认为测定产物中CO₂的质量(即反应前后装置②的质量差)就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO₂的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是         ；(填序号)
A．浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收
B．二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收
C．装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收
Ⅲ．丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品12.5g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体11.7 g。则计算该样品的纯度(写出计算过程)