初中化学化学与社会发展探究题

在学习盐的性质时，某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液M（如图）进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液．同学们对该实验进行了一系列的研究．
探究一  M溶液中的溶质是什么？

（1）【提出猜想】该组同学认为M溶液的溶质有两种可能：①是     ，②是CaCl₂．
【收集资料】CaCl₂水溶液呈中性．
（2）【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量M溶液于试管中，向其中滴加		猜想①正确，碳酸钠与其反应的化学方程式为

探究二  过滤后澄清滤液中会有哪些溶质？
【提出猜想】猜想一：NaOH和Na₂CO₃；猜想二：_____；猜想三：NaOH
（3）【实验验证】同学们针对“猜想一”进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，滴入几滴稀盐酸	没有气体产生	“猜想一”不成立

他们的实验结论是否正确？      ，理由是                          ．
（4）【继续探究】设计实验方案确定滤液中溶质的组成．

实验操作	实验现象	实验结论
分别取少量滤液于A、B两支试管中，A中加入CaCI2溶液，B中加入     溶液	若A中产生白色沉淀，B中没有沉淀	“猜想一”成立
	“猜想二”成立
	“猜想三”成立

 

冬天，园林工人在树干上涂石灰浆以保护树木免受虫害，某化学兴趣小组的同学欲对工人用剩的石灰浆进行探究．
【提出猜想】石灰浆中除水之外的物质是什么？
Ⅰ．只有Ca（OH）₂；
Ⅱ．只有         ；
Ⅲ．                     ．
【实验验证】
①要证明石灰浆中含有Ca（OH）₂，可采取的操作及现象是                                   ．
②取石灰浆少量，盛装在试管中，如果向其中，如果向其中加入     ，观察到         ，则证明猜想Ⅱ或Ⅲ正确．
【思维拓展】工业上用石灰浆与Cl₂反应制漂白粉，用来杀菌消毒．
①配平下列化学方程式：  Cl₂+  Ca（OH）₂=  CaCl₂+  Ca（ClO）₂+  H₂O
②从百度得知，漂白粉杀菌消毒的原理是：其中的Ca（ClO）₂能与某些酸反应，生成的HClO具有强氧化剂，且不与CaCO₃反应，写出CO₂通入漂白粉溶液中发生反应的化学方程式：                     ．

化学兴趣小组利用废烧碱（含少量Na₂CO₃、NaCl、MgCl₂、CaCl₂等）制Na₂CO₃·10H₂O。
【制取流程】

【相关资料】①Na₂CO₃+H₂O+CO₂＝2NaHCO₃
②2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
③在NaHCO₃溶液中加入BaCl₂溶液，可发生反应：2NaHCO₃+BaCl₂＝BaCO₃↓+2NaCl+ H₂O+CO₂↑
④碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的晶体如下图所示：

【问题讨论】
（1）滤渣主要成分为Mg（OH）₂和     ，产生Mg（OH）₂的化学方程式                。
（2）操作Ⅰ需使用的玻璃仪器有：烧杯、       和玻璃棒。
（3）取少量溶液B，加入BaCl₂溶液，充分混合，若观察到                 （填现象），则溶液B中含NaHCO₃。
（4）结晶后，过滤时的温度须低于       ℃。
（5）“母液”不能沿流程中虚线路径循环使用，原因是         （选填序号）。
①“母液”不含Na₂CO₃            
②“母液”多次循环后，NaCl含量增加
【组成确定】
（6）取少量粗产品，加水溶解，加足量     （选填数字序号，下同），充分搅拌，再加少量      ，无沉淀，证明其中不含NaCl。
①AgNO₃溶液               ②稀盐酸               ③稀硝酸
（7）兴趣小组同学取32.8g干燥粗产品，用如图所示装置（夹持仪器省略）进行实验：

查阅资料1：Na₂CO₃·10H₂O加热至32℃，开始分解失水，充分加热可完全失水；NaHCO₃50℃时开始分解270℃时完全分解；Na₂CO₃受热不分解。
查阅资料2：Ba(OH)₂溶液能吸收CO₂：Ba(OH)₂+CO₂=BaCO₃↓+H₂O
①实验前要先                          ，再装入粗产品；
装置A的作用是                                   。
②粗产品加热至270℃，据           （填装置编号及现象），可知粗产品中含NaHCO₃。测得C、D共增加m₁，E质量增加m₂，则m₁∶m₂       （填“＞”、“=”或“＜”）9∶22。
实验测得m₂＝1.1g，则可推算32.8g粗产品中含有NaHCO₃的质量为       g。
③当加热至36℃时，测得B中剩余固体27.4g，则该剩余固体是           （填化学式）和NaHCO₃的混合物。（此空2分）

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            。

有一包固体样品，可能是碳酸钠、硫酸铜、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。为探究其成分，李老师取用一定量样品，加水溶解，过滤得到白色沉淀甲和无色滤液乙。
【探究活动一】自主小组探究白色沉淀甲的成分。

实验操作	实验现象	结论
取白色沉淀甲，滴加足量的稀盐酸	沉淀消失	白色沉淀甲中一定含有

【探究活动二】合作小组探究固体样品中是否含有氢氧化钠，设计了如下实验：

实验步骤	实验操作	实验现象	结论
1	取无色滤液乙，加入碳酸钠溶液	无明显现象	无色滤液乙中一定不含氯化钡
2	取适量无色滤液乙，加入过量的     溶液，过滤	生成白色沉淀	无色溶液中一定含有碳酸钠
3	取实验步骤2中的滤液，滴加     溶液		原固体样品中一定存在氢氧化钠

【反思】实验步骤2中加入过量试剂的目的是     。
【结论】通过两个小组的共同探究，得出了原固体样品中含有的成分。

实验室按如图所示的装置制取二氧化碳气体，并探究二氧化碳的性质，试回答以下问题：

（1）用装置A来制取CO₂所用的药品是              、             （写名称）；
（2）若要用装置B鉴定CO₂，在B中应盛放的试剂名称是            ；
（3）当将标①②的导管连接时，B中看到的实验现象是                ；
（4）若要用装置C证明CO₂能与水反应生成碳酸，C中除有少量水外，应加入的试剂是            ；
（5）当将标①和③的导管连接时，C中看到的实验现象是            ，烧杯D中放有燃着的蜡烛，当将标有①和④的导管连接时，D中看到的实验现象是      ，证明CO₂有         、         的性质。

某兴趣小组的同学为了探究一久置氢氧化钠溶液是否变质，进行了如下猜想与实验：
【查阅资料】氯化钡溶液显中性，碳酸钠溶液显碱性
【提出猜想】假设一：该溶液没有变质；
假设二：该溶液部分变质；
假设三：该溶液     变质
【实验验证】

实验探究	实验现象	实验结论
①取少量该溶液于试管中，向其中滴加过量的氯化钡溶液	生成白色沉淀	假设     不成立
②静置，向上层清液中滴加酚酞溶液	溶液	假设二成立

【讨论交流】
（1）步骤①滴加过量的氯化钡溶液的目的是     ．
（2）某同学设计了如下方案：①取少量样品溶液向其中滴加少量氯化钡溶液产生白色沉淀；②另取少量样品溶液再向其中滴加酚酞溶液，观察到溶液呈红色。由此他得出了假设二成立的结论。
他的结论     （填“正确”或“不正确”）理由是     。
（3）久置氢氧化钠敞口放置变质的原因是          （用化学方程式表示），因此氢氧化钠应     保存。

某化学课外活动小组在实验室配制石灰水时，因发现烧杯底部有固体未溶解，对熟石灰样品的主要成分进行了探究．请你参与讨论并完成实验报告．
【提出问题】针对该熟石灰样品的成分，同学们展开了讨论，小明认为溶解后剩余固体为变质后的难溶性物质，变质的化学方程式为                           。小华同学不同意他的判断，你认为小华同学的理由是                。
【进行猜想】猜想一：熟石灰样品成分是Ca（OH）₂；
猜想二：熟石灰样品成分是CaCO₃；
猜想三：你认为熟石灰样品成分还可能是                   。
【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想：

【拓展与应用】实验小组同学想测定样品中Ca（OH）₂的质量分数：称取上述0.5g样品，加足量水使之充分溶解，搅拌后过滤．
①甲组在实验室用pH试纸和配制好的10%盐酸溶液进行实验，实验数据记录见下表．（提示：氯化钙溶液呈中性）

加入盐酸溶液的质量/g	0	2.5	3.65	6
样品的pH	12	11	7	2

I．边滴加稀盐酸，边不断搅拌的目的是                   ；
II．样品中Ca（OH）₂的质量分数是多少？（写出计算过程，4分）
②乙组同学进行了数字化实验，由计算机描绘出了整个实验过程中溶液pH的变化图象如下图．则图中a点表示的含义是                                    ；
图中b点溶液中含有的溶质有         （填化学式），乙组同学要计算出样品中氢氧化钙的质量分数，除了要用到已有数据外，你认为还需要的数据是           。

某化学兴趣小组对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。请你参与他们的探究活动，并回答有关问题。
（实验探究）（1）方案一：某同学按下图所示的方法先向试管中加入约2mL NaOH溶液，再滴入几滴酚酞溶液，溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为        色，证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应。

①请指出上图操作中的错误                        。
②写出NaOH溶液与稀盐酸反应的化学方程式                         。
（2）方案二：

实验步骤	实验现象	结论
取2mL NaOH溶液于试管中，滴入 一定量的稀盐酸，振荡后加入镁条	若	稀盐酸过量
若没有明显现象	NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应

（实验反思）（3）方案一在滴入稀盐酸的过程中，若观察到曾有少量气泡出现，请分析产生气泡的原因可能是                        （写出一条即可）。
（4）有同学提出方案二不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，其原因是             。为此，还需要选择              （填一种试剂），再进行实验即可。
（拓展应用）（5）请举一例说明中和反应在生产生活中应用                 。

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：                                          。

(共7分)在化学兴趣小组活动中，小华把一标有“生石灰 干燥剂”的小纸袋带到学校进行实验。干燥剂是否变质？小华与小冬设计并进行了如下实验，请你帮他们完成实验报告。
（1）小华设计实验步骤是：取少量干燥剂放入试管中，加入少量           ，观察到的实验现象是：                  ，得出结论是：干燥剂中含有CaO；
小冬设计实验步骤是：取少量干燥剂制得的溶液于试管中，滴入几滴酚酞试液，观察到的实验现象是：                  ，得出结论是干燥剂中含有Ca(OH)₂。
（2）小明认为小冬的实验不科学，理由是_______________________________。
（3）既然干燥剂中已有Ca(OH)₂，小华又猜想还可能有另一种物质生成，原因是_______________（用化学方程式表示）。请你设计实验证明小华的猜想（简要写出实验步骤、现象及结论）_____________。

碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐，通过实验验证、探究它们的化学性质。查阅资料①Na₂CO₃ + CaCO₃ = CaCO₃↓+ 2NaCl
①2NaHCO₃      Na₂CO₃ +CO₂↑+ H₂O
③Ca(HCO3)2易溶于水。
④CaCl₂溶液分别与NaHCO₃、Na₂CO₃溶液等体积混合现象（表中的百分数为溶液中溶质的质量分数）

	NaHCO3	Na2CO3
0.1%	1%	5%	0.1%
CaCl2	0.1%	无明显现象	有浑浊	有浑浊源	有浑浊
1%	无明显现象	有浑浊	有浑浊，有微小气泡	有沉淀
5%	无明显现象	有浑浊	有浑浊，有大量气泡	有沉淀

 
【进行实验】

序号	实验装置	主要实验步骤	实验现象
实验1		向 2支试管中分别加入少 量Na2CO3 和NaHCO3 溶液，再分别滴加盐酸	2支试管中均有气泡产生
实验2		向Ⅱ中加入试剂a，向Ⅰ中 加入少量Na2CO3 或 NaHCO3 固体，分别加热一 段时间	Na2CO3  受热时Ⅱ中无明 显现象 NaHCO3受热时Ⅱ中出现 浑浊
实验3		向Ⅱ中加入试剂a，向Ⅰ中 加入少量5%的NaHCO3溶 液，再滴加5%的CaCl2溶 液	Ⅰ中出现浑浊，有气泡产 生Ⅱ中出现浑浊

【解释与结论】
（1）实验1 中，NaHCO3与盐酸反应的化学方程式为。
（2）实验2 中，试剂a为。
（3）实验3 中，NaHCO3与CaCl2反应的化学方程式为：
2NaHCO3+ CaCl₂  =" ____+_______+________+" H₂O（本题1分）
【反思与评价】
（1）实验2 中，加热NaHCO3后，试管Ⅰ中残留固体成分可能为 （写出所有可能）。
（2）资料④中，NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合的现象中，有些只观察到浑浊、未观察到气泡，原因可能是_____________。
（3）用两种不同的方法鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体，实验方案分别为：
①                            ；②                            ；

(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）．

【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。