初中化学化学与社会发展探究题

小宁和小明同学学习完酸、碱、盐后发现：碱溶液能使酚酞试液变红，Na₂CO₃溶液也能使酚酞试液变红．碱溶液使酚酞试液变红，是因为碱在水中解离出OH﹣，那么Na₂CO₃溶液中究竟是哪种粒子使酚酞试液变红呢？小宁设计了如图三个实验，请小宁、小明和你一起探究并完成下列问题：

（1）Na₂CO₃属于                （填“酸”、“碱”、“盐”）；
（2）实验Ⅰ的目的是为了                                              ；
（3）实验Ⅱ加入蒸馏水的目的是探究水分子是否能使酚酞试液变红，小明同学认为实验Ⅱ没必要做，你认为小明的理由是                                             ；
（4）实验Ⅲ滴入Na₂CO₃溶液，震荡，酚酞试液变红，向变红后的溶液中再逐滴滴加过量的CaCl₂溶液后，震荡，红色逐渐消失，同时还观察到生成了                  （提示：CaCl₂溶液呈中性）由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出结论：溶液中的CO₃^2﹣使酚酞试液变红；
（5）小明同学在和老师交流上述结论时，老师说：“其实Na₂CO₃溶液能使酚酞试液变红也是由于溶液中存在OH^﹣．”你认为Na₂CO₃溶液中存在OH^﹣的原因是     与H₂O发生反应产生      ．

如图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验．请完成实验报告：

实验目的	实验现象	实验结论
测定空气中       的体积分数．	白磷着火燃烧，活塞先右移，后左移，最后 停在刻度约为        （填整数）的位置上．	空气的成分按体积计算，            约占．

 

(9分)用如图所示装置，在常温下，分别进行研究燃烧条件和研究氧气性质的实验。已知：白磷的着火点为40℃。

内容步骤	【实验1】研究燃烧条件	【实验2】研究氧气性质
Ⅰ	烧杯中盛有80℃的热水， 分别在燃烧匙和烧杯中导管口放置一小块白磷，塞紧瓶塞	烧杯中盛有NaOH溶液（能吸收CO2）， 燃烧匙中放入木炭 点燃木炭后，迅速将燃烧匙伸入瓶中，塞紧瓶塞
Ⅱ	推入适量H2O2溶液	推入适量H2O2溶液

（1）H₂O₂稀溶液与MnO₂接触时发生反应的化学方程式为                              。
（2）实验1中，推入H₂O₂溶液前，燃烧匙和水中的白磷均不燃烧，原因分别是          、           ；
推入H₂O₂溶液打开止水夹，观察到烧杯中的现象是            。
（3）实验2中，推入H₂O₂溶液后，观察到木炭燃烧得更剧烈，由此得出氧气的性质是        ；木炭熄灭后冷却一段时间，烧杯中的部分溶液流入集气瓶。该实验中，集气瓶内压强的变化过程是               。
（4）下面是一些常用的灭火方法的事例：
①熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭；
②熄灭燃气灶火焰时，关闭阀门；
③油锅着火时，用锅盖盖灭；
④森林着火时，将大火蔓延线路前的一片树木砍掉；
⑤房屋着火时，用高压水枪灭火。
请你从灭火原理角度，选择一种分类标准进行分类：
分类标准                   包括事例              （填序号）

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:                                        。

物质除杂是化学实验中经常遇到的问题。
【方法探究】为除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳，小明设计了两种方案。
方案A：
方案B：
【方法提炼】上述两种方案体现了物质除杂的不同思路：
思路一：将杂质直接转化为所需物质；
思路二：将所需物质转化为中间物质，再将中间物质转化为所需物质。
【方法运用】
运用思路一：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡，先加足量的水溶解，再向溶液中加入适量的 （9） 溶液，过滤、蒸发，即得氯化镁固体。
运用思路二：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。

Ⅰ．操作a、b的名称是 （10） ，该操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 （11） 。
Ⅱ．步骤①中反应的化学方程式是 （12）  ，滤液B中一定含有的溶质是 （13）  ；
Ⅲ．步骤②中加入的甲溶液是 （14） （填化学式）溶液。
Ⅳ．步骤③加入过量的盐酸溶液是否会影响氯化镁的纯度？理由是  （15）  。

实验室里有一瓶常用的无色溶液，因保管不当，其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样（如图所示）．

小强和小华同学很感兴趣，决定对其成分进行探究．
【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？
【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是（  ）
A．酸         B．碱          C．盐
【查阅资料】
Ⅰ初中常见含钠的化合物有：NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
ⅡNa₂CO₃和NaHCO₃的水溶液都呈碱性．
Ⅲ室温（20℃）时，测定四种物质的溶解度数据如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度g	36	109	215	9．6

小华根据试剂瓶标注的质量分数为10%和上表中的溶解度数据判断，这瓶试剂不可能是       
【作出猜想】①可能是NaCl；②可能是Na₂CO₃；③可能是       
【实验探究】
（1）小强用洁净的玻璃棒蘸取试液于pH试纸上，测得pH＞7，则这瓶试剂不可能是       
（2）小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na₂CO₃溶液，他又进行了如下实验．

实验步骤	实验现象	结论及化学方程式
①取少量溶液于试管中，②滴加	产生大量气泡	反应的化学方程式：
③把产生的气体通入澄清的石灰水中．	澄清的石灰水变浑浊	猜想②正确． 反应的化学方程式：

结合教材中关于二氧化碳收集方法的描述：二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集。某化学小组分成两组进行实验，研究是否能用排水法收集二氧化碳的问题。
[查阅资料]二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液。
[知识储备]写出下列化学方程式：
①实验室制备二氧化碳的反应     。
②二氧化碳与水反应     。
（1）实验一：
步骤一：室温下，取大小相同的两个集气瓶，用向上排空气法收集两瓶二氧化碳气体，小心地由瓶壁向瓶中各加入半瓶蒸馏水，瓶1用玻璃片盖好，瓶2盖上胶塞迅速振荡后，取下胶塞盖好玻璃片，两瓶静置相同的时间。
步骤二用燃着的木条同时伸入两瓶，观察到瓶1中的木条熄灭比瓶2中的快。
[实验结论]该实验说明，二氧化碳溶于水的量的多少与     （填字母序号）有关。

A．水量的多少	B．水的温度
C．气体与水的接触面积	D．气体与水的接触时间

[实验二]

室温下，用图1所示装置向试管内长时间通入二氧化碳；用图2所示装置，收集一瓶二氧化碳。用pH计测得室温下三种液体的pH，记入下表。

液体	所用蒸馏水	试管内	烧杯内
pH	a1	a2	a3=6.94

[实验结论]
由a₃数据可知，用图2所示装置收集二氧化碳时，二氧化碳在水中溶解的量很小。
根据上述结论，推测a₁、a₂和a₃由小到大的顺序是     。
[反思与交流]饱和碳酸氢钠溶液的作用是     。
[实验结论]用图2所示装置，可以收集二氧化碳。

工业上用碳酸钠溶液与石灰水反应制烧碱。对于碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，某化学兴趣小组的同学将其产物进行过滤，并对滤液进行如下探究。
【提出问题】滤液中含有哪些溶质？
【猜想与假设】假设一：滤液中只含氢氧化钠    假设二：滤液中含氢氧化钠和碳酸钠
假设三：滤液中含
假设四：滤液中含氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠
【进行实验】甲同学设计了如下实验方案：

实验步骤	实验现象	结论
取少量滤液放在试管中，再滴入氯化钙溶液	若生成白色沉淀	碳酸钠过量
若无明显现象	恰好反应

【反思与评价】
（1）碳酸钠溶液与石灰水反应的基本类型为         。
（2）乙同学认为假设四不合理，理由是          。
（3）丙同学认为甲同学设计方案还不能说明碳酸钠溶液和澄清石灰水恰好完全反应，她的理由是    。
（4）丁同学认为要说明碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，还需在甲同学实验方案的基础上进行实验。她的实验方案是：

实验步骤	实验现象和结论

【定量研究】
（5）戊同学称取100g烧碱固体样品（样品中的杂质是碳酸钠），加水溶解得到溶液A，取A溶液的1/5向其中加入CaCl₂溶液。反应时CaCl₂溶液与沉淀的质量关系如图所示。

①样品中氢氧化钠的质量为        g；
②计算所加CaCl₂溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程）

化学课上老师为同学们做了一个“燃纸成铁”的趣味实验：将一张滤纸（成分为纤维素）用FeC1₃浓溶液润湿，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质。老师告诉同学们：黑褐色物质中含有铁单质。
聪颖的小明对此进行了如下探究：
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗？
【探究过程】
I.理论分析
（1）小明先从反应物元素组成分析，认为：因为            ，所以反应后可能有铁单质生成。
II.实证研究
（2）为了获得实验证据，小明做了实验1。
实验1：将黑褐色物质放入稀盐酸中，发现有连续微波气泡产生，若黑褐色物质中含有铁单质，则反应的化学方程式为                            。
（3）对于实验1，小红提出了自己的疑问：由反应物的组成分析，能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质，还可能是          （填化学式）。
不过，小明查阅相关的资料后得知，在此高温条件下不可能生成此类物质。
（4）为了进一步证明黑褐色物质中有铁单质，小明又做了实验2。
实验2：将黑褐色物质放入            溶液中，观察到的现象是             。
【得出结论】通过以上实验探究，证明黑褐色物质中确实含有铁单质。

实验室有两瓶没有标签的液体，分别是碳酸钾溶液和氢氧化钾溶液。为了鉴别这两种溶液，小明同学进行了以下实验：
（1）分别取两种溶液于两支试管中，各滴入一定量的氯化钡溶液，观察到一支试管中出现白色浑浊，反应的化学方程式为                            。
（2）实验结束后，小明同学将废液倒入同一个干净的烧杯中，发现废液变浑浊，于是将废液进行了过滤，并对滤液的成分进行了如下探究：
【提出问题】滤液中除水外，还含有那些物质呢？
【提出假设】
假设1：可能含有氢氧化钾、氯化钾和碳酸钾
假设2：可能含有氢氧化钾、氯化钾
假设3：可能含有氢氧化钾、氯化钾、碳酸钾和氯化钡
你认为小明同学的以上假设中，不合理的是     ，理由是                   。
你认为还可能有的假设是                            。
【实验设计】设计一个简单的实验，证明你的假设是正确的。

实验步骤	实验现象	实验结论
		假设正确

 

红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如图所示。同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究。

【提出问题】久置固体的成分是什么？
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂和CaCO₃。
久置固体中可能含有Ca(OH)₂的原因是(用化学方程式表示)               。
【实验探究1】
甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
（1）取少量固体放于试管中，加足量蒸馏水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液。	固体溶解时试管外壁发烫，试管底部有不溶物，溶液变红。	固体中一定含有 和氢氧化钙。
（2）另取少量固体放于试管中，滴加足量稀盐酸。	固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液。	固体中一定含有    ， 一定不含Fe2O3。
（3）将步骤（2）中产生的气体通入到澄清的石灰水中。		固体中一定含有CaCO3。

【实验质疑】
（1）乙同学认为甲同学的实验中并不能得出一定含Ca(OH)₂的结论，理由是               。
（2）丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论，理由是(用化学方程式表示)                       、                           。
【实验探究2】
乙、丙同学设计如下实验方案继续验证：

（1）乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有              。
（2）乙同学经过实验测得上述滤渣C（CaCO₃ ）的质量为1.0 g，计算滤液A中含氢氧化钙的质量。（写出解题过程）
（3）丙同学经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6 g，滤渣B中CaCO₃的质量为1.0 g。
【实验结论】综合上述实验以及乙、丙两位同学的实验数据，得到了久置固体的成分。

牙膏摩擦剂的类型很多，如CaCO₃，SiO₂或它们的混合物。某兴趣小组对牙膏摩擦剂的成分进行了如下探究。
【提出问题1】某品牌牙膏中是否含有CaCO₃？
【查阅资料】二氧化硅不与稀盐酸反应。
【实验方案】
①取少量牙膏于试管中，加入适量的稀盐酸，出现气泡，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明摩擦剂中含有      （填离子符号）。
②取实验①中的溶液，加入碳酸钾溶液，生成白色沉淀，请写出该反应的化学方程式      。

【提出问题2】该牙膏中CaCO₃的质量分数是多少？
【实验装置】
【实验步骤】
（1）按如图连接好装置后，发现装置     （填字母）有一处明显的错误；
（2）重新连接好装置，并     ；
（3）在B装置中加入牙膏样品8.00g；
（4）      K₁，        K₂（填“打开”或“关闭”），向牙膏样品中滴入10%的盐酸，至       （填字母）中无气泡产生时，停止滴加盐酸；
（5）关闭K₂，打开K₁，缓缓      约8分钟；
（6）将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量。实验数据如图（已知此品牌牙膏中的其他成分不和盐酸反应，装置内试剂均足量）

【实验分析及数据处理】
（1）若没有A装置，直接通入空气，则测定结果将      （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）D装置的作用是       。
（3）据上面数据，计算该牙膏样品中碳酸钙的质量分数是       。

(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。

在实验研究中，同学们对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行测定。
【查阅资料】
①该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。
②饱和碳酸氢钠溶液不吸收二氧化碳气体；
③碳酸氢钠可与盐酸反应：NaHCO₃+HCl→NaCl+H₂O+CO₂↑
根据以上资料，设计下列实验：
【实验分析】用下图所示装置测定牙膏样品中碳酸钙的含量。
①装置A中氢氧化钠溶液的作用是    （32）    。

②C中观察到有沉淀产生，反应的化学方程式为          （33）        。
③实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用：          （34）          。
④装置D中碱石灰用于吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，其中氧化钙吸收水反应的化学方程式为 （35） 。
【解释与结论】实验测得如下数据:

实验次数	样品质量（g）	所用盐酸质量（g）	所得沉淀质量（g）
第一次	6.8	40.0	1.62
第二次	6.8	40.0	1.66
第三次	6.8	40.0	1.65

欲计算样品中碳酸钙的含量，应选择的数据是   （36）      。
【反思与评价】
①有人认为不必测定C中沉淀的质量，只要测定装置C在吸收CO₂前后的质量差，同样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果偏高，原因可能是    （37）       。
②有同学设计出提高测定准确度的方法。下列各项措施中，不合理的是（38）（填序号）。
Ⅰ.在加入盐酸之前，排净装置内含有的CO₂气体
Ⅱ．把盐酸换成稀硫酸
Ⅲ．在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

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以下四种溶液中的一种：
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：
A：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

B：（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：

实验步骤	实验现象	实验结论
a取该溶液少许于试管中，向其中滴加几滴氢氧化钠溶液	溶液中有白色沉淀生成	猜想①成立
b取该溶液少许于试管中，向其中滴加几滴紫色石蕊溶液		猜想③成立

小芳同学认为小明实验步骤b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，再往该溶液加入      溶液，加热。		猜想④成立，该反应的化学方程式为