初中化学化学与社会发展探究题

某研究性学习小组设计了测定纯碱（Na₂CO₃）样品（只含NaCl杂质）中Na₂CO₃质量分数的实验方案．请回答下列问题：
小资料：碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物
（1）气体法。        
【原理思路】利用Na₂CO₃与稀硫酸反应产生CO₂，通过测量丙装置实验前后的质量得出CO₂质量，从而计算碳酸钠的质量分数。（不考虑原装置内空气的影响）
【实验分析】小科同学根据以上思路，设计了如图1的实验装置。

图1
①实验装置乙中盛放的试剂为　            　，
其作用是                                   ；
装置丁中碱石灰的作用是　       。（填字母）
A．吸收Na₂CO₃与稀硫酸反应产生CO₂ 
B．防止外界空气中二氧化碳进入丙中
C．干燥二氧化碳
②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快，会导致测得样品中碳酸钠的
质量分数　    　（填写“偏高”“偏低”或“不变”）．
③小明同学认为小科的方案存在问题，即使操作规范下也会造成结果偏低，你
认为他的理由是                               ，应该将装置甲中双孔橡
胶塞换成三孔橡胶塞，并增加图2装置，实验结束后缓缓通入一段时间空气，
目的是                   ，其中NaOH溶液的作用是                  。

图2
（2）沉淀法．
【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀，通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数。
【实验步骤】①用托盘天平称取样品11．0g放入烧杯中，加水使其完全溶解；
②加入过量的CaCl₂溶液充分反应。证明CaCl₂过量（即Na₂CO₃已完全反应）的方法是: 静置，向上层清液中滴加           溶液，如果没有白色沉淀生成，证明CaCl₂过量；
③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10．0g，操作X的名称是       ，如果缺少此操作会造成碳酸钠质量分数          （填写“偏高”“偏低”或“不变”）。  
④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数为　       。（写出计算过程，结果保留至0．1%，共3分）

根据下列实验装置图填空

（2）实验室用KMnO₄制取较纯净的O₂，应选用的发生装置为        （填字母序号，下同），收集装置为       ，取用KMnO₄药品时，应选用仪器        把药品小心地送至试管底部，写出该反应的化学方程式                                。
（3）组装发生装置D时，下列仪器用品的组装正确顺序是：铁架台 → 木块 →      →       。
①试管   ②酒精灯 （填写序号，此小题共1分）
（4）注射器C可用于检查装置E的气密性，步骤如下：
①向锥形瓶中加入少量水至         处。 
②将注射器C连接到装置E的导管口处，向前推进注射器活塞，若看见（填字母）         时，则说明E装置气密性良好。
A．长颈漏斗口有气泡冒出  B．锥形瓶中液面上升  C．长颈漏斗中液面上升，并形成稳定水柱
（5）常温下，硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的气体，能溶于水，密度大于空气，实验室通常在常温下用硫化亚铁固体（FeS）和稀硫酸反应制得，同时生成硫酸亚铁，则从上面装置中选择的发生和收集装置组合为_______，化学反应方程式                               。
（6）在实验室中，I装置被称做“万能瓶”，具有多种用途，仔细观察装置的特点回答下列问题：

①实验室收集气体若用I装置替代G装置，
则气体应从          口进入（填a或b）。
②从J、K装置中任选一个，阐述该装置的
用途：                                 。

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】
①甲同学认为测定产物中O₂的体积即可测定样品的纯度。装置②的作用是：（15）；装置③的作用是：（16）；
②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；（17）（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
③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，得到0.2mol氯化钠。则该样品的中过碳酸钠的质量分数为多少？（写出计算过程）

（7 分）由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析研究，测定样品中元素的质量比，设计了如图所示的实验装置。

（小资料：该种塑料袋只含碳、氢两种元素，燃烧产物为二氧化碳和水。图中碱石灰可以吸收空气中的二氧化碳与水蒸气）
（1）按上面连接好装置，在装入药品之前，必须进行的操作是                  。
（2）装置 A 中所发生的反应化学方程式为                                       。装置中 MnO2 粉末的作用是                  。
（3）由于发生装置  A 制取的氧气中混有水蒸气，为不影响测定结果，装置B中盛放的试剂应该是_____________（写名称）。
（4）判断塑料袋试样中含有碳元素的依据是____________________________________。
（5）根据实验前后装置的质量变化测算出仪器D质量增重5．4g，仪器 E 质量增重 8．8g，则该塑料袋试样中碳元素与氢元素的质量比为______________。
（6）若实验过程中由于过氧化氢的量不足，塑料袋试样燃烧不充分，则该塑料试样中碳 元素与氢元素的质量比的测算结果              （填“一定偏大”、“一定偏小”、“基本一致”之一）。

（7 分）由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析研究，测定样品中元素的质量比，设计了如图所示的实验装置。

（小资料：该种塑料袋只含碳、氢两种元素，燃烧产物为二氧化碳和水。图中碱石灰可以吸收空气中的二氧化碳与水蒸气）
（1）按上面连接好装置，在装入药品之前，必须进行的操作是                  。
（2）装置 A 中所发生的反应化学方程式为                                       。装置中 MnO2 粉末的作用是                  。
（3）由于发生装置  A 制取的氧气中混有水蒸气，为不影响测定结果，装置B中盛放的试剂应该是_____________（写名称）。
（4）判断塑料袋试样中含有碳元素的依据是____________________________________。
（5）根据实验前后装置的质量变化测算出仪器D质量增重5．4g，仪器 E 质量增重 8．8g，则该塑料袋试样中碳元素与氢元素的质量比为______________。
（6）若实验过程中由于过氧化氢的量不足，塑料袋试样燃烧不充分，则该塑料试样中碳 元素与氢元素的质量比的测算结果              （填“一定偏大”、“一定偏小”、“基本一致”之一）。

某化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行探究，查阅资料如下：
1、该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；
2、牙膏中其它成分遇到盐酸无气体生成；
3、碱石灰的主要成分为生石灰和氢氧化钠固体。
利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定B中生成的BaCO₃沉淀的质量，以确定碳酸钙的质量分数。请回答下列问题：

（1）B中反应生成BaCO₃的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）C装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是　　　　　　（填序号）。

A．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体

B．滴加盐酸不宜过快

C．在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

D．在A~B之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

（4）有同学认为该装置测定出来的碳酸钙质量分数会偏低，他的理由是             
 　　　　　　　　　，解决方法是            　　　　　　　     。
（5）某同学认为不必测定B中生成的BaCO₃质量，将B中的Ba（OH）₂溶液换成浓H₂SO₄ ，通过测定C装置反应前后的质量差也可以测定CaCO₃的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（6）实验中准确称取8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO₃平均质量为3.94g 。请计算样品中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程）

如图所示为实验室中常见的气体制备、净化、收集和性质实验的部分仪器。试根据题目要求，回答下列问题：

（1）以石灰石和稀盐酸为原料制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体，（提示：盐酸中会挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）
①所选仪器的连接顺序为        （填写仪器序号字母）。
②生成二氧化碳时，所发生反应的化学方程式为              。                
（2）收集CO₂时，他们如何检验已CO₂收集满？                                        
（3）实验室制取气体要选择适当反应物．我们知道实验室制取大量CO₂气体不能用浓盐酸，因为                                  。                        
（4）他们对实验室制取CO₂的实验条件展开了进一步的探究，做了如下四个对比实验：
①取m g块状大理石与足量的溶质质量分数为5%的盐酸反应；
②取m g块状大理石与足量的溶质质量分数为10%的盐酸反应．
实验现象：产生气泡的快慢顺序为②＞①；
实验结论：影响大理石和盐酸反应快慢的因素有                      ；
你认为影响大理石和盐酸反应快慢的因素还有                        。                    

(6分)根据下图回答问题。



（1）仪器a的名称为            。
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为                                     ，应选用的发生装置和收集装置分别为___________（填字母序号）。
（3）用高锰酸钾制取氧气，该反应的化学方程式为                        。将装置A和E连接进行此实验，实验结束，停止加热前先          ，目的是           。

（7分) 据报道，一辆载满20t电石的货车，在高速路上发生意外，燃起大火并伴有大量黑烟，这辆货车在雨中燃烧了很长时间。某化学小组对电石中碳化钙（CaC₂）的性质产生了兴趣，进行了下列探究活动。
【查阅资料】①碳化钙与水反应生成一种可燃性气体和一种白色固体。
②乙炔（C₂H₂）气体燃烧时伴有大量黑烟。
【猜想假设】甲同学对碳化钙与水反应的生成物作出如下猜想：
可燃性气体可能是：①氢气   ②氧气     ③乙炔
白色固体可能是： ①氧化钙 ②氢氧化钙 ③碳酸钙
（1）你认为甲同学猜想的理由是                                             。
（2）其他同学讨论后认为甲同学的猜想有不合理之处，请指出并说明理由
                                                                         。
【实验探究】
步骤1：取适量碳化钙加水，收集生成的气体，验纯后点燃，气体燃烧，伴有大量黑烟，说明碳化钙与水反应产生的气体是    。
步骤2：取适量反应后生成的固体于试管中，                                                ，说明碳化钙与水反应产生的固体是氢氧化钙。
【反思交流】
（1）碳化钙与水反应的化学方程式为                                            。
（2）下列说法正确的是                （填字母序号）。

A．碳化钙与水反应放热

B．碳化钙应贮存在阴凉干燥的库房

C．碳化钙与水反应可用于测定电石中碳化钙的含量

D．实验室用电石与水制乙炔的发生装置与制氧气完全相同

学完酸碱盐知识后，小美对妈妈焙制糕点用的小苏打很感兴趣，她把小苏打带到实验室与小刚一起进行探究。
（1）小美取少量小苏打溶于水，滴加酚酞试液后，溶液变红，说明小苏打的水溶液显    性；
（2）小刚在烧杯内放入少量小苏打，向其中滴加稀盐酸，立即有     产生，说明小苏打能与酸反应。在医疗上可以用小苏打治疗      ；
（3）小美想：糕点非常松软，是不是小苏打受热分解产生了CO₂气体呢？于是她用下图装置对小苏打进行加热，一段时间后，导管口的确有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊，同时试管口有水珠生成。

当导管口不再有气泡产生时，试管内仍有白色固体，她猜测剩余固体可能是：①NaOH；②Na₂CO₃；③NaCl。小刚认为猜想        
一定不正确，理由是        。小刚从试管内取少量白色固体溶于水，滴加酚酞，溶液变红，他判断该固体为NaOH，小美认为他的实验设计不合理，因为        
（4）小美和小刚继续探究固体成分，设计了如下实验：

操作步骤	实验现象	结论
取少量白色固体于试管中，加水溶解，向其中滴加      溶液	产生白色沉淀	试管内剩余的固体为Na2CO3

通过实验证明小苏打受热会分解，反应的化学方程式为：      。通过本次探究学习，小美对小苏打的性质有了全面的认识，她给妈妈提出保存小苏打的建议有：    （答出一点即可）。

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

 

在学习过程中，小雨同学提出一个问题：“碳燃烧时可能生成CO₂，也可能生成C0，那么碳与氧化铜反应生成的气体也有多种可能?”
[猜想]碳与氧化铜反应生成的气体中：①只有CO₂ ②只有CO③既CO₂，又有CO。
[查阅资料]浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO₂无变化，但遇到微量CO会立即变成蓝色。
[方案设计]通过上述资料和已有知识，小雨初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检验。根据小雨的设想，请你完成填空：
(1)若试纸不变色，石灰水变浑浊，则只有C0₂；
(2)若试纸      ，石灰水            ，则只有C0；
(3)若试纸        ，石灰水       ，则既有CO₂，又有CO。
[实验验证]经过思考之后，小雨设计了如图所示实验装置：

实验步骤：
(1)打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的N₂；
(2)关闭弹簧夹，点燃酒精灯，加热。
结论：小雨通过分析实验现象，确认猜想③是正确的，请你写出装置C中发生反应的化学方程式：                           ；
[反思与评价]
(1)该实验开始通一会儿N₂的目的是                   ；
(2)请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处          。

（1）化学与生活密切相关．妈妈为了给小明增加营养，制定了如表所示的食谱．

主食	米饭
副食	红烧肉、糖醋鱼、排骨汤
饮料	加钙牛奶

 
a．米饭中主要含有的营养素是   （填“糖类”或“油脂”）．为了使营养均衡，你建议应该增加的食物是   （填“蔬菜”或“火腿肠”）
b．小明妈妈在厨房用到的下列物品中，主要材料属于合成材料的是   （填序号）
①铁锅         ②棉布围裙           ③塑料手套．
c．在某活动中，小明同学不小心被蚂蚁咬了（蚂蚁毒液呈酸性），很痒，用下列物质涂抹可以减轻痛苦的是（填字母）   
A．食醋          B．肥皂液        C．汽水
（2）小明在查阅资料时看到这样一段话：“二氧化硫能使紫红色KMnO₄溶液变成无色溶液，反应方程式为：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2．
①方程式中最后一种物质的化学式印刷不清楚，小明根据上下文了解到该物质是一种常见的酸，请根据已学知识推测其化学式：        ，高锰酸钾中Mn元素化合价为    ，5SO₂中“5”的含义是           。
②信息提示：硫酸钾是由K⁺和SO₄^2-构成．硫酸钾溶液呈无色，盐溶液的颜色通常是由构成它的离子决定的．根据资料及信息提示，KMnO₄溶液呈现的紫红色可能是由   （填离子符号）离子表现出来的．
（3）现将H₂SO₄、Ba(OH)₂、Na₂CO₃三种物质同时加入到足量的水中，充分反应后过滤，得白色沉淀B和无色溶液A，经测定溶液pH＜7．
信息：⑴硫酸钡不溶于水也不溶于酸     ⑵碳酸钡不溶于水，但能溶于酸

据此判断：溶液A中一定存在粒子有            白色固体B属于        （填“纯净物”或“混合物”）．

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:                                        。

实验室有四瓶失去标签的溶液，现标为A、B、C、D，分别是碳酸钾溶液、氢氧化钠溶液、硫酸镁溶液和稀盐酸中的一种。
【提出问题】如何区分出四种溶液?
【进行实验】甲同学取少量A溶液于试管中，加入一定量氢氧化钡溶液，观察到无明显现象，由此甲同学认为A一定不是（1）          ，甲同学继续向实验后的溶液中滴加酚酞溶液，酚酞溶液由无色变为红色，则甲同学得出结论：A是氢氧化钠溶液。
【表达与交流】乙同学不同意甲同学的结论，乙同学的理由是（2）                   。
于是乙同学另取少量A于试管中，向其中滴加一种试剂是（3）          溶液，观察到的明显现象是（4）                  ，由此证明了甲同学的结论是错误的，同时确定了A。
同学们继续实验：取B、C、D三种溶液置于试管中，分别依次滴加氯化钡溶液和稀硝酸，观察现象。
【收集证据】观察到C中产生白色沉淀，滴加稀硝酸后，沉淀溶解，产生气泡；D中产生白色沉淀，滴加稀硝酸后，沉淀不溶解；B中无明显现象。
【解释与结论】写出D中发生反应的化学方程式（5）                     。
同学们最终通过实验区分出了四种溶液。