初中化学化学与社会发展探究题

某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO₄、CuSO₄的废水，若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费。初三某班的同学，准备运用刚学到的“常见金属活动性顺序表”结合其他有关化学知识对废水进行处理。
（1）回忆常见金属活动顺序表，在下表空格中分别填入对应的元素符号。

（2）设计除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案，讨论有关问题：

①操作a的名称是：                  ，进行操作a使用玻璃棒的作用是                。
②金属X是         （填化学式，下同），有关反应的化学方程式为                。
溶液Y是            ，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为              。

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（如右图所示）。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。
Ⅱ Na₂CO₃和NaHCO₃的水溶液都呈碱性。
Ⅲ室温(20⁰C)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， 滴加             。	产生大量气泡	反应的化学方程式：                                    。
②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：

【拓展延伸】请你选择与小强不同类别的试剂，来鉴别NaOH溶液和Na₂CO₃溶液，你选择的试剂是            。
【综合计算】现取含有氯化钠杂质的纯碱样品25g放入烧杯中，向其中加入50g稀盐酸，二者恰好完全反应。反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为66.2g(不包括烧杯的质量，且气体的溶解忽略不计)。试计算纯碱样品中杂质氯化钠的质量分数。

某粗盐样品中含有杂质氯化镁、氯化钙．某同学设计了以下提纯方案：

请回答下列问题：
（1）方案中加入过量试剂a若为氢氧化钠溶液，则其目的是为了除去粗盐中的。
（2）在过滤操作中，除用到带铁圈的铁架台、烧杯、玻璃棒外，还需要用到的仪器是。
（3）滤液B中所含的溶质为。
（4）向滤液B滴加稀盐酸的过程中，当观察到的溶液的现象为时，应停止滴加，如果滴加的稀盐酸过量，对最后得到的精盐晶体的成分（填"有"或"没有"）影响。操作C的名称为。
工业上用电解饱和食盐水的方法可制取氢氧化钠、氢气、和氯气，写出反应的化学方程式。

小亮同学对课本中C和CuO反应的产物进行了进一步的探究。以下是他进行实验的部分流程（装置气密性良好）：

（1）通过以上实验，可知产物中有                气体。
（2）取出反应后的固体，观察呈红色。
【查阅资料】
①C也能将CuO还原为红色固体Cu₂O（氧化亚铜）
②Cu₂O + H₂SO₄（稀）＝ Cu + CuSO₄ + H₂O
【猜想】（a）红色固体只是Cu； （b）_______；（c）红色固体是Cu和Cu₂O的混合物
【实验】请你设计一个实验证明猜想（a）：

实验步骤	实验现象	实验结论

小张同学在实验室发现一瓶敞口放置的NaOH固体，他对这瓶NaOH固体的变质情况进行了如下实验探究。
(1)取少量固体于试管中，滴加稀盐酸，有气泡产生，由此可知该NaOH固体已变质。写出氢氧化钠在空气中变质的化学方程式                      。
(2)该同学为进一步探究固体中是否还含有NaOH，设计了如下实验方案：

①滴加足量的CaCl₂溶液目的是                                      ，
生成沉淀的化学方程式为                                      。
②取少量溶液B于试管中，滴加少量    试液，现象为                   ，
其结论是固体样品中            (填“存在”或“不存在”)氢氧化钠。

用加热氯酸钾和二氧化锰的方法来制取氧气，当收满一瓶气体后，停止加热。小军对试管中的剩余固体的成分做如下猜想①是氯酸钾②是氯化钾③是氯化钾和二氧化锰。三种猜想中一定不成立的是   请你再做一个可能的猜想④是       若 你的猜想正确请完成你的证明实验。

实验方案	实验现象	结论
		猜想④正确

燃烧反应的利用推动了人类的进步，燃烧与我们的生活与社会的发展有着密切的联系。
（1）关于燃烧条件探究的实验

甲图                      乙图
①甲图铜片上的白磷能燃烧，红磷不能燃烧，由此现象能得出的结论是   ；
②根据   现象能得出燃烧需要空气的结论；
③乙图中发生反应的化学方式程为   。
（2）燃烧与热量[
①燃烧产生热量为我们所用。化石燃料是当前人类的主要燃料，包括煤、   和天然气。直接用煤作家用燃料既污染空气又浪费能源。煤的气化是把煤变为清洁能源的重要一环，其中一个反应是：C+H₂OCO+H₂，该反应中表现出还原性的物质是   。  
②某能源物质燃烧的微观过程如下：

若“”表示碳原子，“”表示氢原子，“”表示氧原子，该反应的生成物A应为   （填字母序号）。
a．CO       b．CO₂
③酒精灯是实验室的常用热源，写出酒精燃烧的化学方式程为   。
④炼铁需要焦炭等作原料，炼铁过程中焦炭的两个作用是   。用磁铁矿（主要成份为Fe₃O₄）炼铁的化学方式程为   。
（3）燃烧与灭火
火灾是燃烧最常见的危害，燃烧还能引起爆炸。破坏燃烧条件可以灭火，避免爆炸。家庭炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭，所用原理是   。CO₂用于扑灭一般可燃物引起的火灾，利用了它的   和密度比空气大的性质。
（4）利用燃烧进行科学实验
①为探究铁丝的粗细程度对铁在氧气中燃烧的影响，下列实验能达到目的的是 。
A．在同一瓶氧气中，先后进行粗、细铁丝的燃烧实验
B．在两瓶不同浓度的氧气中，同时进行粗、细铁丝的燃烧实验
C．在两瓶相同浓度的氧气中，同时进行粗、细铁丝的燃烧实验
D．在两瓶不同浓度的氧气中，同时进行相同铁丝的燃烧实验
②3.2g某物质的完全燃烧产生4.4gCO₂和3.6gH₂O，没生成别的物质。该物质中C、H元素质量比为   。该物质中   （填“含”或“不含”）氧元素。

某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成：

【知识回忆】可燃物燃烧的必备条件是            ；
【交流讨论】
（1）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是           。欲使图二中的红磷着火，可将试管从水中取出并          后才能对试管加热；
（2）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是          ；
【综合应用】“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”，比如钾遇水会立刻着火，因为钾遇水生成H₂和一种碱，该反应是         （填“吸热”或“放热”）反应，其反应化学方程式为                                          。

探究燃烧条件的实验装置如图所示

(1)由该实验得出，可燃物燃烧的另外两个条件是：                                、 
                                   
(2)实验中使用了铜片，主要是利用铜的什么性质？                           

某化学兴趣小组用石灰石和盐酸反应制取CO₂，并验证CO₂的性质。在确认装置气密性良好后进行实验。把制得的气体通入澄清石灰水中，发现石灰水没有变浑浊。对此展开探究：
（1）【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？
（2）【猜想与验证】
①甲同学认为可能石灰水已变质。他取少量澄清石灰水于试管中，向其中吹气，现象是__________，说明澄清石灰水没有变质。写出该反应的化学方程式                  。
②乙同学认为制得的CO₂中可能混有HCl 。他作出此猜想的依据是__________
他用试管取少量紫色石蕊试液，再通入制得的气体，紫色石蕊试液变红，他得出结论是CO₂中混有HCl 气体。
③ 丙同学认为乙同学的实验结论是错误的，理由是________________________
请你和他们一起设计实验证明：

实验步骤	实验现象	实验结论
用试管取少量AgNO3和稀HNO3的混合溶液，通入制得的气体		CO2中混有HCl 气体。 化学方程式

（3）【反思与评价】丁同学认为既然用盐酸会使制得的CO₂不纯，何不用稀H₂SO₄代替盐酸。请问丁同学的想法对吗？_____，理由是__________________________

探究化学反应的规律是化学科学的核心任务。根据下列微观示意图回答问题。

A                 　　　     B                　　 C
（1）图A表示的是电解水反应的微观示意图。写出反应的化学方程式        ；在该反应中水分子、氢分子、氧分子的个数比为       。
（2）物质之所以发生化学反应，从微观的角度看，是因为反应物的微粒之间在一定条件下发生有效的相互作用，使微粒的结构发生改变，或微粒重新排列组合。①从微粒的角度说明图B反应的实质是        。②图C所示反应中，发生有效的相互作用而促使反应发生的微粒是（写出微粒的符 号）          。
（3）在点燃条件下，A和B反应生成C和D。反应前后分子变化的微观示意图如下所示。

下列说法正确的是       （填数字序号）。
①该反应类型为复分解反应
② 4种物质中属于氧化物的是D
③反应前后，元素化合价均未发生变化 
④若48gB完全反应，则生成C的质量为28g

(8分) 研究小组设计分离NaCl和CaCl₂混合物样品方案如下

回答下列问题：
固体甲是        。固体乙是        。
“操作1”是                   。
Na₂CO₃溶液与样品溶液发生反应的化学方程式是                     。
用离子符号表示滤液中含有的离子                               。
过量的B溶液与沉淀发生反应的化学方程式是                      。

某同学根据日常经验推测，可燃物燃烧可能与氧气和温度有关，设计并完成下列实验进行验证：

白磷燃烧的化学方程式为                                  。
图①中铜片上的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧，证明了可燃物燃烧必须要        。通过“图①中                 的白磷和图②中水中的白磷通入氧气后燃烧”的实验现象比较，能得出同样结论的。
图①中，铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，证明了红磷的着火点比白磷的    ，同时也证明了可燃物燃烧还需要                    。
实验室中白磷保存在水中，破坏燃烧的条件是                    。
A．清除可燃物     B．隔绝跟空气接触      C．使温度降到着火点以下

（1）写出右图1中的仪器名称           ，               。                  
（2）右图2是课本上的一个重要探究性实验，请说出由该实验得出的两个重要结论是：
                                                         ；
                                                         。

某化学兴趣小组进行了识别化肥的探究活动，他们对氯化铵、碳酸氢铵、硫酸钾、磷矿粉四种化肥的实验探究步骤如下：
（1）步骤一：取上述四种化肥各少量分别放入试管，观察，从外观上即可与其他化肥区别出来的是                。
（2）步骤二：在装有另外三种化肥的试管中，分别加入少量稀盐酸，有气体产生的且
是       。
（3）步骤三：再分别取少量未区别出的另外两种化肥于研钵中，各加入少量熟石灰粉末，混合、研磨，有刺激性气味气体放出的是        。因此可知，在使用该类化肥时，要避免
与         （填“酸”或“碱”）性物质混合施用，以防降低肥效。