初中化学化学与社会发展探究题

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。

某学校化学兴趣小组的同学们在实验室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：
【提出问题】白色粉末成分的猜想和成因分析．
【做出猜想】①可能是 $CaC{O}_3$：原因是石灰水与空气中的 $C{O}_2$反应．
②可能是：原因是溶剂蒸发，石灰水中的溶质结晶析出．
③还可能是．
【实验探究】甲同学取白色粉末于试管中，加少量的水、震荡，发现试管底部有白色固体，于是他得出白色粉末是 $CaC{O}_3$的结论．乙同学认为甲同学的结论不严密，理由是．
为了得出较严密的结论，他们进行了下表所示实验，请完成实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取上述试管中的上层清液，滴加1～2滴无色酚酞试液	溶液呈红色	白色粉末中
②往上述试管残留的白色固体中加入		白色粉末中含有 $CaC{O}_3$

由上述实验可知，白色粉末成分的猜想是正确的．
【拓展反思】通过上述实验的探究，同学们向实验员提出了保存、使用易变质溶液的下列建议，合理的是．
a．密封保存          b．使用前临时配制         c．禁止使用该试剂．

(6分)某同学对含有泥沙和碳酸钠的粗盐进行提纯并配制一定质量分数的NaCl溶液，
请回答：
（1）除去粗盐中混有的泥沙的主要操作的顺序依次为下图中的(填字母)__________。

（2）写出上图中标注的仪器的名称a____________________，b____________________。
（3）在上图C操作中玻璃棒搅拌的作用是________________________________________。
（4）若得到产品的产率偏低()，下列原因不可能的是_____。

A．过滤时滤纸有破损

B．蒸发时过早停止加热，产品中仍残留水分

C．溶解粗盐时，加入的水量不足

D．未将所有产品都转移出蒸发皿进行称量

（5）为了除去粗盐中的碳酸钠，应该在过滤前向烧杯中加适量的__________溶液(填化学式)。
（6）用所得氯化钠晶体配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、滴管和__________。

（1）请你与小明和他的同学一起进行实验室制取二氧化碳的探究．
小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：

组别	药品	实验现象
①	块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中
②	块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③	碳酸钠粉末和稀盐酸	产生气泡速率很快

从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，所发生反应的化学方程式为                ；不选择第③组药品的原因是             ．
（2）老师为他们提供的如图1所示的实验仪器（导管、橡皮塞等未画出）．

小明根据提供的实验仪器分别设计了如图2所示四套制取和收集二氧化碳的装置．

对上面的设计方案小明和他的同学进行了交流讨论．
其中可能收集不到二氧化碳气体的装置是    ；能够使反应随时停止和发生的装置是    ．用澄清石灰水可鉴定CO₂气体，请写出其化学方程式为              ．
反思小结：
气体制取和收集装置的选择依据．

核事故时往往泄漏出污染物(具有放射性的碘原子)。为避免核辐射，需一次性口服100毫克（不具放射性的碘原子），使人体甲状腺中碘达到饱和而不再吸收外界的碘，从而起到保护作用。请回答：
（1）是一种质子数为53、中子数为78的碘原子。该原子核外电子数为。
（2）和两者的关系是。

A．

同种元素

B．

同种物质

C．

同种分子

D．

同种原子

（3）假设所处的环境已受污染，通过服用加碘食盐（注：加碘食盐中的碘为）的方法能否有效起到避免核辐射的目的呢？
【查阅资料】成人每天食用食盐的质量通常为6g；某种加碘食盐的标签如图所示。

【问题分析】500g该品牌食盐中，含碘的最大质量是；若要使人体甲状腺中的碘达到饱和，至少需要一次性食用该品牌碘盐。
【结论】日常服用加碘食盐（填"能"或"不能"）起到避免核辐射目的，原因是。

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           

王丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下：加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气。减压时，分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中，分子筛并不消耗。王丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。
（1）这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于             （填“物理”或“化学”）变化。
（2）实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】

实验步骤	实验现象	文字表达式
取一只250 mL的集气瓶，用排水法收集一瓶所带气体，然后把燃着的石蜡插入集气瓶中	石蜡燃烧得更旺	文字表达式I

表中，文字表达式I是                                 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是                                 。
（3）实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量。同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置，进行实验，并重复多次。

【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	加入药品，将装置连接固定	/	/
③	打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b	A中水进入到B中，B中水的体积为200 mL。	收集200 mL气体（由压强差引起的误差忽略不计）
④	用凸透镜聚光引燃白磷	燃烧，产生大量白烟	/
⑤	待白磷熄灭并冷却到室温， 进行操作I	现象I	小丽收集的气体不是纯净的氧气

表中，操作I是              ；现象I是           
出现上述现象的原因是                     。
【数据记录】

实验次序	1	2	3	4	5
B中剩余水体积/mL	100	42	39	41	38

【数据处理】已知，在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为          % 。
【实验反思】导致第1组数据产生较大误差的可能原因是            

某化学兴趣小组进行研究性学习，探究热水壶中的水垢。
【查阅资料】①天然水中一般都含有Ca^2＋、Mg^2＋、HCO₃^－等离子，在加热时，这些离子反应生成溶解度更小的物质—水垢[Mg(OH)₂和CaCO₃]。②碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物。
【实验设计】

1、按图组装仪器，将10．8g水垢样品放入装置B中，在装置D中加入一定量的稀盐酸溶液；
2、将稀盐酸溶液缓缓滴入装置B中，与水垢充分反应；
3、待实验不再产生气泡时，打开AB间活塞，从左端缓缓鼓入一定量的空气；
4、吹扫一段时间后，测定到装置E质量增重了2．2g。
【分析数据】
（1）仪器a的名称是___________；
（2）鼓入空气的目的是__________；装置A的作用是_______；装置C中体现浓硫酸的__________性；
（3）写出实验中产生气体的化学反应方程式：_______________________；
（4）水垢中Mg(OH)₂的质量为__________。

科学实验方案是根据特定实验目的而设计的。在学习了"酸能使紫色石蕊试液变色"的知识后，进一步了解到"盐酸能电离产生 $H^{+}$和 $C{l}^{-}$，氯化钠能电离产生 $N{a}^{+}$和 $C{l}^{-}$"。为深入研究某一问题，小科同学设计了如图所示的实验方案。请回答：

（1）往三支试管中分别滴入2滴紫色石蕊试液后，乙试管中的溶液将变为色；
（2）小科设计的实验方案研究的主要问题是。

下列装置用于实验室中CO₂的制备、净化、检验，最后收集一瓶干燥的CO2。请回答下列问题：

（1）对实验室制取二氧化碳药品选择的探究实验，记录如下：

组别	药品	实验现象
①	碳酸钠粉末和稀盐酸	产生气泡速率很快
②	块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③	块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中

从制取和收集的角度分析，一般选择第           （填序号）组药品，所发生反应的化学方程式为                       。
（2）C装置用于检验二氧化碳气体，则C中所盛放的物质是               ，发生反应的化学方程式是                        。
（3）反应过程中将弹簧夹关闭，在A中观察到的现象是                          。
（4）E收集方法说明二氧化碳具有的物理性质是                       。

水是人类最宝贵的自然资源，依据所学化学知识回答：
（1）小明利用右图所示的装置探究水的组成，写出该反应的符号表达式               ，通电一段时间后，试管a收集到的气体是_________，正极与负极产生气体的体积比是              。
但在实验所得数据中略小于该值．针对这一现象推测原因，你认为不可取的是

A．生成氧气一端的装置气密性不好

B．相同条件下，在水中溶解的氧气比氢气稍多

C．连接生成氧气一端的电极被氧气氧化，消耗了一部分氧气

D．实验所得数据与理论值相差不多，可认为实验已经成功

（2）小刚收集到一瓶浑浊的长江水，他要模拟自来水厂的净水过程，最终制成自来水。其实验过程如下所示，回答下列问题。

① 向水样中加入明矾搅拌溶解，静置一段时间后，进行操作①的名称是             ；该操作中用到的玻璃仪器有              （任写一个）若进行完该操作后，发现滤液仍旧浑浊，造成这一现象的原因可能是                      。
② 操作②主要是除去一些异味和色素，应选用的物质是             ，操作③是消毒杀菌，这过程主要是           变化
③ 自来水厂用二氧化氯消毒杀菌，二氧化氯的化学式为         ，其中氯元素的化合价为               。
④ 为降低硬度，日常生活中使用硬水会带来许多麻烦，家庭生活中常用来降低水硬度的方法是            。

已知NaOH容易与空气中的CO₂作用而变质。小军同学在实验室发现一瓶敞口放置的NaOH固体后,设计方案,对这瓶NaOH固体变质情况进行了如下实验探究:
  
回答下列问题:
1)上述实验操作的名称分别是操作①　　　 　,④　　　 　。
2)根据上述实验,可以确定该固体　　　变质(选填“已”或“未”)。
3)步骤③中加过量氯化钙溶液的目的是                     。
4)若测得E的pH=7,则A的成分　　　         　,
若测得E的pH>7,则A的成分　　　           。

天然气的主要成分是甲烷（CH₄），某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     ①     同学的猜想是错误的，理由是           ②             。
【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）实验中用纯净O₂而不用空气的原因是                          。
（2）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中红色粉末变成黑色，由此推断        同学猜想成立。
【反思与交流】：为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是                   。

某食品包装袋内有一个小纸袋，上面写着“干燥剂，主要成分是生石灰”。
（1）生石灰可作干燥剂的理由是（用化学方程式表示）：______________。
（2）某同学对此干燥剂作了一系列探究，其实验方案如下，请你完成下列实验报告。

问题与猜想	实验步骤	实验现象	实验结论
问题1：小纸袋中的物质能否继续作干燥剂？	取适量小纸袋中固体放入烧杯中，加入适量水，触摸杯壁。	_____________	不能作干燥剂
问题2：猜想变质后的物质可能是什么？ ________________。	______________	_____________ _____________	变质后固体中有___________

 

用固体草酸(化学式为H₂C₂O₄·2H₂O)可以制取CO(CO难溶于水)，其反应方程式为：H₂C₂O₄·2H₂O △ CO↑＋CO₂↑＋3H₂O。
（1）若要制得纯净干燥的CO，可将产生的气体通过下图中的两个装置，其导管口的连接顺序是        ；所盛药品依次是        、        。

（2）右图所示装置用于获得均匀稳定气流。下列对其原理分析正确的是     （填数字序号）。

①该装置也可用作暂时储存少量气体的储气装置
②纯净的一氧化碳气体通过该装置纯度不会受影响
③实验中的HCl气体需要稳流，可直接将该装置连入实验中
④当两活塞的开启大小一致时，从Y 端流出气流的大小受装置中两液面差的影响。
⑤打开活塞时，由X端进入的不稳定气流靠漏斗内液面的升降调整压强大小而被缓冲