初中化学化学与社会发展探究题

某化学学习小组的同学围绕“澄清石灰水与碳酸钠溶液的反应”展开了如下探究活动。
(1)该反应的化学方程式为_______________________________________。
(2)反应后溶液中的溶质是什么？同学们一致认为有以下三种情况：①氢氧化钠和氢氧化钙；②氢氧化钠和碳酸钠；③____________________________。
(3)小新取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明情况________(填序号)是不可能的。
为了进一步确定溶液的成分，同学们设计了如下实验方案：

实验步骤	现 象	结 论
		情况①正确

 
小红选择了另外一种不同类别的物质________________________________(填化学式)，也得到了同样的结论。在同学们的合作下，他们顺利完成了探究任务。

水和二氧化碳而变质。某实验小组为确定一瓶久置的碱石灰样品的成分，设计了如图所示实验流程。

请你参与探究过程：
(1)为了使样品充分溶解，操作一还要用到的玻璃仪器是       ；操作二的名称是       。
(2)固体A中一定含有       。
(3)溶液B成分的探究：
【查阅资料】①Ca(OH)₂、Na₂CO₃溶于水无明显的温度变化；
②Na₂CO₃溶液呈碱性，能使酚酞试液变红；
③CaCl₂溶液呈中性。
【猜想】溶液B中的溶质可能为：①NaOH ②Na₂CO₃
③NaOH和Na₂CO₃④Ca(OH)₂和           (填化学式)。
【设计方案并进行实验】甲、乙同学分别设计如下方案并进行探究：
甲同学：取少量溶液B于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量气泡，则溶液B中的溶质是Na₂CO₃。
乙同学：取少量溶液B于试管中，滴加几滴酚酞试液，溶液变成红色，则溶液B中的溶质一定含有NaOH。
【反思与评价】丙同学认真分析上述两位同学的实验，认为他们的结论均有不足之处，并且做出了正确的判断。他认为溶液B中的溶质一定含有Na₂CO₃，可能含有NaOH。为进一步确认溶液B中是否含NaOH，他做了如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量溶液B于试管中，加入足量CaCl2溶液 ②过滤，在滤液中滴加酚酞试液	①有白色沉淀生成 ②溶液由无色变为红色	猜想③正确

 
实验步骤①中发生的化学反应方程式是                            ，其实验目的是                                                     。
(4)实验过程中，同学们发现向样品中加水时还放出大量的热，综合以上探究，下列对样品成分分析正确的是       (填序号)。
A.一定有NaOH
B.一定有Na₂CO₃
C.一定有CaO
D.至少有NaOH、CaO中的一种

某化学兴趣小组利用下列装置进行O₂、CO₂的实验室制法和有关性质的研究。

（1）甲同学要用KMnO₄固体来制取O₂，应选用上图中的      装置(填编号)，该反应的化学方程式是                                  。从实验操作程序看，首先要                    ，再装入药品进行实验。
（2）乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是       (填序号)
A．产生的CO₂直接使石蕊试液变红
B．产生的CO₂与水反应生成H₂CO₃使石蕊试液变红
C．挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
（3）B装置中长颈漏斗虽可随时添加液体，但无法控制反应速率。可选择C组中       (填序号)来取代B装置中的长颈漏斗，以达到控制反应速率的目的。

某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式：                         。
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】猜想一：可能是CaCl₂和Ca(OH)₂；猜想二：可能只有CaCl₂；猜想三：        。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】
实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡
实验现象：                        
结论：猜想一不正确
实验步骤：实验步骤取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量
实验现象：                         
结论：猜想二不正确，猜想三正确
【反思与拓展】
（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑        。
（2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？        （填序号）
a．pH试纸     b．铜     c．紫色石蕊溶液       d．硝酸银溶液
（3）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是        （写一条）。要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的        。

小组在实验室进行关于气体的实验，所用的部分仪器如下图所示。

（1）甲同学用双氧水制取氧气，发生反应的化学方程式是         ，选择的收集装置是D或         ，用         检验D收集满氧气。
（2）乙同学用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，二氧化锰的作用是         ，应选择的发生装置是         。该同学发现产生的气体能使带火星的木条复燃并有刺激性气味，下列分析不合理的是         。
a．反应中氧气的物理性质发生了变化
b．此时得到的气体一定是混合物
c．只加热氯酸钾，若生成的气体无气味，说明刺激性气味一定与二氧化锰有关
d．可能是生成的氧气与残留在发生装置中的空气在加热的条件下反应生成了新物质。
（3）丙同学研究了木条复燃与氧气体积分数的关系，发现不纯的氧气也能使带火星的木条复燃。右图F是他其中一次实验的装置，集气瓶中有约占总体积40％水，氧气从         导管口进入，排尽集气瓶中的水，收集氧气后集气瓶中氧气的体积分数是         。

（4）如图装置也可制取二氧化碳气体，制取二氧化碳的化学方程式为         。G装置的优点是可随时控制反应的发生和停止。若打开弹簧夹，固体与液体接触，反便能发生，请简述使G装置中反应停止的操作         。

碳酸氢钠是一种重要的盐类物质，在生活中用途广泛．小滨同学设计了实验，以探究碳酸氢钠的化学性质．
【探究实验1】碳酸氢钠溶液的酸碱性
【实验方案】取少量该固体加入试管中，加适量水溶解，再滴入几滴酚酞实验，震荡．
现象：溶液变成浅红色．由此得出结论　                 　       ；
【探究实验2】能与酸反应
【实验方案】取少量该固体加入试管中，滴加稀盐酸，现象为　           　；
【探究实验3】碳酸氢钠的热稳定性
【实验方案】用如图所示装置进行实验
现象：充分加热后，大试管口有.         出现，管底有白色固体残留，
小试管中的现象.                  ．
结论：碳酸氢钠受热能生成二氧化碳、水和一种白色固体．
验证：（1）请你帮小滨设计实验，证明试管中留下的白色固体是Na₂CO₃，而不是NaOH（所选试剂不能用酸）．

步骤	现象	结论
取样于试管中，往试管中滴加

 
（2）写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式　                             　；
【拓展应用】试说出碳酸氢钠在日常生活中的一种用途　             　．

实验室有一瓶化肥的标签已脱落，只知道它是NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄、NH₄HCO₃和尿素[CO(NH₂)₂]中的一种。请你完成以下探究：
【猜想】猜想①：该化肥是NH₄Cl，
猜想②：该化肥是           ，
猜想③：该化肥是NH₄HCO₃，
猜想④：该化肥是尿素。
【实验探究】
(1)取少量样品在研钵中与熟石灰研磨，有刺激性气味的气体放出，证明猜想         不成立；写出其中一种化肥发生该反应的化学方程式：                                                     。
(2)如(图1)，另取少量样品于试管中，滴加适量水振荡，再选(图2)中       溶液滴入试管中，若无气泡放出，则猜想         不成立。

(3)在步骤(2)的试管中再滴入(图2)中的       溶液，若          ，则猜想①成立；若              ，则猜想②成立，其反应的化学方程式为                                  。

某兴趣小组进行粗盐提纯并配制NaCl溶液，请回答下列问题：

(1)操作①、②、③依次为下图中的(填字母)       。

(2)若NaCl的产率偏低()，则可能的原因是(填字母)       。
A.过滤时滤纸有破损
B.蒸发时有固体溅出
C.溶解含有泥沙的粗食盐时，加入的水量不足
(3)用上述实验所得NaCl晶体配制5% NaCl溶液50.0 g，需称取NaCl     g，配制时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、       。

小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度，于是他对所得的溶液的酸碱性进行了探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性
【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈       性，还可能呈       性。
【实验验证】

实 验 操 作	实 验 现 象	结 论
用试管取该溶液1 mL～2 mL， 滴入1滴～2滴无色酚酞试液， 振荡	无色酚酞试液变	溶液呈碱性
无色酚酞试液不变色	溶液呈

 
【分析与思考】
(1)若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是     (填写微粒符号)，为避免碱性溶液污染环境，小亮对所得溶液进行了如下处理：向溶液中逐滴加入     溶液，直到不再产生沉淀为止。然后过滤，把滤液倒入蒸发皿中加热，得到氯化钠晶体，该过程涉及的化学反应的方程式为                                             。
(2)若无色酚酞试液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出以下方案：
方案一：取样，加入碳酸钠溶液，若观察到                           ，
则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。
方案二：取样，加入金属锌，若有气泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为             ；若无明显现象，则呈中性。

多彩的“碳”，多姿的生活，让我们一起走进“碳”的世界.
（1）下列含碳元素的物质中，属于有机物的是         （填字母序号）。
A．碳酸钙          B．乙醇（C₂H₅OH）          C．二氧化碳
（2）化石燃料主要包括煤、         和天然气，他们都含有碳元素，其中天然气的主要成分是     （写化学式）。含碳物质的燃烧会导致过多的二氧化碳排放，加剧了“温室效应”，写出一条减少二氧化碳排放的建议                             。
（3）2013年3月，浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料——“碳海绵”。（如图所示），由碳元素组成，具有多孔结构，弹性好。它对石油有很强的吸附能力（不吸水），将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。下列关于碳海绵的说法正确的是         （填字母序号）。

A．具有吸附性       B．可重复利用        C．可处理海上石油泄漏
（4）液态二氧化碳灭火器可用于扑救档案资料室发生的火灾，下列说法正确的有         （填标号）。
A．液态二氧化碳气化后不会污染档案资料
B．二氧化碳可覆盖在燃烧物表面，隔绝空气
C．液态二氧化碳气化时吸热，降低了可燃物的着火点
（5）二氧化碳是很重要的化工原料，科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO₂”、“释放CO₂”，实现碳循环。

①步骤1的化学方程式为                                       。
②为确定步骤2中的碳酸钙是否完全分解，设计的实验步骤为：取少量固体于试管中，滴加过量         溶液，若观察到试管内                   。则分解不完全。
③上述设想的优点有         （填字母序号）。
a．原料易得且可循环利用    b．充分利用太阳能      c．可全地域全天候使用
④CO₂是宝贵的碳氧资源。CO₂和H₂在一定条件下可合成甲酸（HCOOH），此反应中CO₂与H₂的分子个数比为         ，若要检验1%甲酸水溶液是否显酸性，能选用的有         （填字母序号）。
a．无色酚酞溶液            b．紫色石蕊溶液         c．pH试纸
（6）小刚同学对碳及其重要化合物知识进行归纳、整理，并建构了如图所示的转化关系图。请回答下列问题：

（1）写出括号内一种含有碳元素物质的化学式         ；
（2）转化关系图中由H₂CO₃→CO₂的反应类型是         反应；
（3）CO₂常用于灭火，但镁着火不能用 CO₂灭火，原因是它们能发生反应生成另一种氧化物和单质，请写出该置换反应的化学方程式                                   。

实验探究是化学的灵魂，请你参与实验室制取氧气和二氧化碳的探究活动。
Ⅰ．制取氧气方法的分析

（1）写出A、B装置中标号仪器名称：①            ；②             。
（2）写出一个用A装置制取氧气的化学方程式
                                               。
（3）用B装置收集氧气的优点是                                。
（4）上述两种方法中，更符合“低碳”理念的是          （填“A”或“B”）。
Ⅱ．制取二氧化碳原料的选择
实验室常用大理石或石灰石（主要成分CaCO₃）与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为                                     。
（2）实验过程中，同学们提出了下列问题并在老师指导下进行实验。
［问题一］能否用稀硫酸与块状石灰石反应制取二氧化碳？

［分析二］实验室不选用石灰石粉末、碳酸钙粉末或碳酸钠粉末制取二氧化碳的理由是                                       。
［结 论］实验室制取二氧化碳，原料通常用块状石灰石（或大理石）和稀盐酸。
Ⅲ．拓展与反思
通过探究活动，你认为选择实验方法时应考虑的因素有            （写一种即可）。

一同学用某种粗盐进行提纯实验，步骤见下图。

请回答：
（1）步骤①和②的操作名称是       。
（2）步骤③判断加入盐酸“适量”的方法是                                   ；步骤④加热蒸发时要用玻璃棒不断搅拌，这是为了防止                               ，当蒸发皿中有较多量固体出现时，应                         ，用余热使水分蒸干。
（3）猜想和验证：

猜想	验证的方法	现象	结论
猜想Ⅰ：固体A中含CaCO3、MgCO3	取少量固体A于试管中，滴加稀盐酸，并用涂有澄清石灰水的小烧杯罩于试管口		猜想Ⅰ成立
猜想Ⅱ：固体A中含BaCO3	取少量固体A于试管中，先滴入         ，再滴入Na2SO4溶液	有气泡放出，无白色沉淀
猜想Ⅲ：最后制得的NaCl晶体中还含有Na2SO4	取少量NaCl晶体溶于试管中的蒸馏水，		猜想Ⅲ成立

 

某化学小组参观制碱厂后，绘制了该厂生产纯碱的工艺流程图如下，据图回答：

(1)流程Ⅰ是依次向粗盐水中加入Ca(OH)₂和Na₂CO₃，二者加入的顺序能否颠倒？为什么？                                                  。
(2)用一个化学反应方程式表示出流程Ⅱ中发生的总反应                            。
(3)如果不将氯化铵作为目标产品，即加入氨气不是为了生产出氯化铵，那么，氨气在制碱过程中的作用是                                                            。
(4)工业生产纯碱的流程中，碳酸化时溶液中析出碳酸氢钠而没有析出氯化铵的原因是                                                    。

为了探究碱的性质，甲、乙两组同学向相同体积的石灰水和烧碱溶液中分别通入CO₂气体。观察到前者变浑浊，后者无明显现象。甲组同学认为CO₂能与石灰水反应，但不能与烧碱溶液反应；而乙组同学认为CO₂也能与烧碱溶液发生反应。

(1)为证明自己的观点，乙组同学又设计并做了以下实验：
①用石灰石和稀盐酸制取CO₂气体。写出该反应的化学方程式：_____________，
并从甲图中选出正确的制取装置_____________。(填“A”或“B”)
②收集一烧瓶CO₂气体，注入烧碱溶液后立即塞上带有导管和气球的橡皮塞(如乙图所示)，振荡后观察到圆底烧瓶内气球膨大。由此乙组同学认为自己的观点是正确的。
(2)甲组同学提出反驳：因为_____________，所以还必须设置对照实验，即用________代替烧碱溶液进行实验，如果观察到气球膨大程度__________(填“增大”或“减小”)，才能最终证明乙组同学的观点是正确的。

日常生活中使用的塑料袋有两种，一种是用聚乙烯制成的，另一种是用聚氯乙烯制成的。通过查阅资料知：聚乙烯完全燃烧生成CO₂和H₂O，而聚氯乙烯完全燃烧除生成CO₂和H₂O外，还有刺激性气味的气体产生，该气体极易溶于水生成盐酸，则该气体是________________。
(1)鉴别这两种塑料袋最简单的方法是________________________________。
(2)现用如图所示的实验来探究塑料燃烧的产物。实验时，若B、C两瓶都观察到明显现象，则B瓶中的现象是_____________，C瓶中的现象是___________，由此可判断A瓶中燃烧的是_____________________。