初中化学化学与社会发展探究题

小明同学在学习酸的性质时，他用大小、外形均相同的铝片分别和H⁺浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应。他意外地发现：铝片与稀盐酸反应放出气泡的速度明显快于与稀硫酸反应放出气泡的速度。是什么原因导致了反应现象的差异呢？小明从微观角度分析得出，H⁺浓度相同的盐酸、硫酸中，只是所含    不同。
小明提出了如下猜想：
①Cl^—能促进铝和酸的反应，SO₄^2—对反应无影响；
②Cl^—对反应无影响，SO₄^2—能抑制铝和酸的反应；
③Cl^—能促进铝和酸的反应，SO₄^2—能抑制铝和酸的反应；
他进行了如下实验探究：

组别	相同的铝片	H^+浓度相同的酸	反应片刻后添加某种试剂（少量）	添加试剂后的反应现象	结论
1	1g铝片	5mL盐酸	Na2SO4	无明显变化	（填离子符号，下同） Na^+和对反应无影响
2	1g铝片	5mL硫酸	NaCl	明显加快	对反应有促进作用

针对上述探究过程回答下列问题：
（1）请你将表格中的空格补充完整；
（2）上述猜想             是成立的；
（3）若将第2组实验中添加的试剂NaCl改为HCl气体，              （“能”填“不能”）完成探究任务。

某课外活动小组的同学在整理化学药品柜时，发现一瓶标签受损的无色液体，如图所示。
老师告诉大家，该瓶液体是下列5种液体中的某一种：稀H₂SO₄、H₂O、NaNO₃溶液、NaOH溶液、CuSO₄溶液。
（1）根据以上信息判断，该无色液体一定不是         和         。
（2）为确定该液体的成分，同学们设计了下列实验方案，请你一起探究。

实验操作	实验现象	实验结论
①取该液体适量于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液。	溶液颜色无变化。	该液体不是          。
②另取该液体适量于试管中，向其中加入锌粒。	。	该液体是稀H2SO4，不是NaNO3溶液。

（3）实验操作②中发生反应的化学方程式是                             。

只有氧气才能支持燃烧吗？某学习小组对这个问题进行如下探究。
【信息给予】钠是一种银白色的金属，能与空气中的氧气与水蒸气反应。

【提出问题1】除氧气外，是否还有其他物质也能支持燃烧。
【实验一】如图，向盛有金属钠（Na）的硬质玻璃管中通入纯净、干燥的CO₂，当观察到澄清石灰水中刚好出现浑浊时，点燃酒精灯，同时继续缓缓通入CO₂，钠剧烈燃烧，产生白烟，燃烧结束后玻璃管中有黑色颗粒和白色固体生成。
【得出结论】二氧化碳          （“能”或“不能”）支持某些物质燃烧。
【反思评价】点燃酒精灯前，要先向玻璃管中通会二氧化碳，其目的是____     _____。
【提出问题2】黑色颗粒和白色固体是什么？
【猜想与假设】黑色颗粒可能是                       （用化学式填写）。
【实验二】如图，现象：黑色颗粒逐渐减少，澄清石灰水_________  __________。
【得出结论】实验二证明：黑色颗粒的猜想是正确的。
【猜想与假设】某同学对白色固体的成分做出猜想：（Ⅰ）碳酸钠  （Ⅱ）氢氧化钠。
你认为猜想         （填序号）一定是错误的，理由是                        。
【计算】在消毒剂高铁酸钠（化学式为Na₂FeO₄）中，①铁元素的化合价为         ；
②41.5克高铁酸钠与多少克二氧化碳中所含氧元素的质量相等？（列式计算）

以下是某化学探究的过程，请在下列横线上填写适当的内容。
向NaOH溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液显蓝色。
（1）提出问题：是什么粒子使紫色石蕊试液变成蓝色的呢？
（2）查找资料：NaOH溶液中存在的粒子有：大量的H₂O、Na⁺、OH^－和极少量的H⁺。
（3）猜想：是大量的OH^－使紫色石蕊试液变成蓝色。
（4）实验探究步骤及其说明：
①在一支干净的试管中加入2mL蒸馏水，再滴入几滴紫色石蕊试液，溶液几乎不变色，由此说明         ；
②在一支干净的试管中加入2mL氯化钠溶液，再滴入几滴紫色石蕊试液，溶液几乎不变色，由此说明      ；
③                   ；
（5）结论：原假设      （填“成立”或“不成立”）。

某校化学实验兴趣小组想了解水的组成，他们做了如下实验：(13分)
【提出疑问】水是由什么元素组成的？                     
【作出猜想】猜想（1）水是由氧元素组成；猜想（2）水是由氢元素组成；
猜想（3）水是由氢元素和氧元素组成。
【设计实验】［实验］如下图：电解水的实验

【实验现象】
①通电后，两根电极上都出现         。
②一段时间后正负两极试管内收集的气体体积比为                                 ；
③正极产生的气体是        ，负极产生的气体是         。
【实验验证】本实验中生成的两种气体，你能鉴别吗？试说说：                          。
【实验结论】①水是由          组成的。② 电解水的文字表达式                            。
【实验反思】通过本实验再次说明了           在化学变化中是可分的；反应前后          的种类是不变的。

请根据如图实验装置，回答问题。

（1）写出仪器a的名称 　     　。

（2）若实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气，选用的发生装置和收集装置是 　     　，写出该反应的化学方程式 　                　。

（3）将B制取的气体通入G装置，探究燃烧的条件。观察到Y型管左边的白磷燃烧，右边的白磷不燃烧，可探究出燃烧所需的条件是 　               　。

（4）若用B、F装置制取二氧化碳。当观察到 　                　时，证明二氧化碳收集已满；若F装置中没有出现上述现象。其可能原因是 　                 　。（写一个）

育才中学的某研究小组在探究维生素C水溶液的酸碱性时，不慎误把维C泡腾片（保健品。主要成分如图所示）当做维生素C片放入了水中，结果发现有大量气泡产生，于是引起了该小组同学的探究兴趣。

【提出问题】该气体成分是什么？
【猜想与假设】小青说：该气体可能含有CO₂ 、O₂、  CO、 H₂ 、 N₂ 中的一种或几种。小丽说：不可能含有 N₂，因为                            
小亮说：不可能含有H₂  和CO，因为从药品安全角度考虑，H₂易燃易爆,CO           
最后研究小组的同学共同认为：该气体可能含有CO₂、O₂中的一种或两种。
【进行实验】

编号	实验操作	实验现象
①	将气体通入澄清的石灰水	澄清石灰水变浑浊
②	将带火星的木条伸入到该气体中	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             ，
（2）由实验②             （填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气，理由是           

“在学校的元旦联欢会上，某同学表演了‘水能生火’的魔术。他向包有过氧化钠(Na₂O₂)粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来了。”
小红看到这段话后非常感兴趣，她和同学们一起对该问题进行了探究。
[查阅资料]氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等物质能使无色酚酞溶液变红。
[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
[猜想]①可能有一种气体和另一种物质生成②反应过程中可能有能量变化
[设计装置]如右图所示

[实验探究]
实验一：探究反应后生成的气体是什么?
（1）打开右图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，
观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，
木条复燃。说明生成的气体是______   _______；
（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因：_______________
实验二：探究反应后生成的另一种物质是什么?
（1）小军猜想另一种物质可能是Na₂CO₃，但小红通过设计实验：向溶液中滴加少量稀盐酸，无气泡产生，证实不存在 CO₃^2-；
（2）小军取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，小军预测反应中应有
生成；
[表达]由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程式：_          ____。

(7分)实验室有一瓶试剂的标签破损不清如下图，

甲、乙、丙三位同学对它的主要成分进行讨论，一起猜想。
甲同学认为：该试剂主要成分是酸；
乙同学认为：该试剂主要成分是碱；
丙同学认为：该试剂主要成分是盐；
（1）你认为       同学的猜想是错误的；
（2）丙同学证实该物质是一种氮肥，则化学式是         ；
（3）甲同学对有关盐的知识进行了以下的整理。

氯化钾	氯化钙	氯化钠	氯化镁	氯化铝	氯化锌	氯化亚铁	氯化铜
KCl	CaCl2	NaCl	MgCl2	AlCl3	ZnCl2	FeCl2	CuCl2

反思：
①根据以上盐中的金属元素的排列，可以得出是依据              顺序归纳整理的。
②酸在水溶液中能解离出H⁺,因此酸溶液具有相似的化学性质。据此分析上述盐溶液也会具有相似的化学性质，写出一种与上述盐溶液均能发生反应的物质的名称：          。
（4）小组同学探究：除去固体氯化钠中混有的氯化钙。
设计实验方案如下，请参与实验并回答问题。

a．写出A物质的化学式：                ；
b．反应②中如果加入的稀盐酸也过量，则对所得到的氯化钠纯度          （选填“有”或“没有”）影响；
c．分离后所得氯化钠的质量与分离前原混合物中氯化钠的质量相比较，结果      （选填“不变”、“增大”或“减小”）。

某化学小组的同学在老师的指导下，设计如下装置验证碳酸钙的性质的同时，探究氧化钙与二氧化碳在加热的条件下是否也能发生反应生成碳酸钙。

①C中的现象是（15）。装置 B的作用是（16）。
②实验后小组同学对E中固体的成分进行探究。
【猜想与假设】
E中的固体可能为①氧化钙；②氧化钙与碳酸钙； ③碳酸钙
【进行实验】
甲同学取一定量的E中固体于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物，甲同学认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想③成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想③成立，其理由是（17）。他又重新进行实验，证明了猜想②成立，他的实验操作及现象为（18）。
③如果A中碳酸钙的质量为200克，则完全分解产生二氧化碳的物质的量是多少？（写出计算过程）

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。

类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸（H₂C₂O₄）的化学性质与碳酸相似，受热分解后得到三种氧化物。某兴趣小组对草酸的有关性质进行探究。
【提出猜想】猜想一：草酸也能使紫色石蕊试液变______色；
猜想二：三种氧化物可能是CO₂、CO和_______（填化学式），该猜想的依据是______ ___。
【查阅资料】1、无水硫酸铜是一种白色粉末，遇水变成蓝色。
2、向氯化钯溶液中通入CO，会产生黑色沉淀。
【实验探究】兴趣小组为验证猜想二，将草酸受热后得到的气体，依次通过下图中的A、B、C装置。

【实验结论】当观察到装置A中变蓝、B中变浑浊、C中_________________的实验现象时，证明猜想二是正确的。写出B中发生反应的化学方程式_______________________。
【实验反思】①根据实验结论，从环保角度考虑，实验中应对尾气进行处理。处理方法是_______________。
②草酸受热分解的化学方程式为_______________________________________。

将一小块银白色的金属钠放置在空气中会发生下列变化：
钠（ $Na$）钠的氧化物氢氧化钠溶液白色固体
【提出问题】：常温下钠与氧气反应，产物有哪些？
【查阅资料】：钠的氧化物，除氧化钠（ $N{a}_{2}O$）外还有过氧化钠（ $N{a}_2{O}_2$），氧化钠与过氧化钠都能与水发生反应，方程式如下： $N{a}_{2}O+H_{2}O=2NaOH$； $2N{a}_2{O}_2+2H_{2}O=4NaOH+O_2\uparrow$【作出猜想】：常温下钠与氧气反应的产物．
猜想1： $N{a}_{2}O$，
猜想2： $N{a}_2{O}_2$，
猜想3：      
【实验探究一】：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水		猜想1正确

【继续探究】：钠在空气中放置一段时间得到白色固体的成分
【作出猜想】
猜想一： $N{a}_{2}C{O}_3$
猜想二： $N{a}_{2}C{O}_3$和 $NaOH$

【实验探究二】：

实验操作	实验现象	实验结论
1．取少量白色固体加入足量	产生白色沉淀	白色固体成分 $N{a}_{2}C{O}_3$和 $NaOH$
2．过滤、取少量滤液加入

【实验反思】
（1）类比氧化铜与盐酸的反应，写出氧化钠与盐酸反应的化学方程式                。
（2）过氧化钠也能与盐酸反应，方程式为： $2N{a}_2{O}_2+4HCl=4NaCl+2H_{2}O+X$，X的化学式为   。
（3）能与酸反应只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，请判断 _{$N{a}_2{O}_{2 }$}      碱性氧化物（填"是"或"不是"）。

呼吸面具中的“氧气再生剂”，主要成分是淡黄色固体过氧化钠（Na₂O₂），使用后变成白色固体。某兴趣小组对白色固体的成分进行了探究。
【作出猜想】根据呼出的气体中含有较多的       和         ，作出如下猜想：
猜想一：白色固体中一定含有氢氧化钠
猜想二：白色固体中一定含有碳酸钠
猜想三：白色固体中一定含有氢氧化钠和碳酸钠
【实验验证】
（1）小明取少量水溶解白色固体，然后滴加酚酞溶液，溶液变红色。于是小明认为猜想二一定不正确。同学们认为小明的实验不能得出正确结论，因为                。
（2）小红另取少量白色固体，滴加少量稀盐酸，没有观察到有气泡产生，于是小红认为白色固体中一定不含有碳酸钠，并得出结论只有猜想一正确，猜想二和猜想三都不正确。同学认为小红的实验也不能得出正确结论，因为                       。
（3）小玉另取少量白色固体用适量的水溶解。依次滴加足量的氯化钙溶液、少量的硫酸铜溶液进行试验，依次观察到产生         和          ，证明猜想三成立。小玉为什么用氯化钙溶液而不用澄清的石灰水呢？                       。
【拓展应用】“氧气再生剂”的保持方法是              。

某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝燃烧没有火焰，蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。
（1）探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？
点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如图所示）。

由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由                     （填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。写出蜡烛燃烧的文字表达式                                      
（2）探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？
【查阅资料】  

物质	熔点╱℃	沸点╱℃	燃烧时温度╱℃
石蜡	50~70	300~550	约600
铁	1535	2750	约1800
钠	97.8	883	约1400

由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其              （填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。由此推测：钠在燃烧时，         （填“有”或“没有”）火焰产生。
（3）木炭在氧气中燃烧没有火焰，但空气中木炭燃烧时会产生火焰，其原因可能是