初中化学常见污染物的来源、危害及治理探究题

同学们在初中化学实验室中，发现一瓶如图所示久置的瓶口有白色固体、瓶塞丢失的无色溶液。已知原溶液可能是NaCl、NaOH或Na₂CO₃三种溶液中的一种，为确定溶液成分，同学们进行了如下探究：

（1）小张同学取待测液测得pH=10，他得出的关于溶液成分的结论是                   。
（2）他取少量待测液于试管中，加入过量的稀HCl，看到              ，由此小张同学认为，溶液为Na₂CO₃溶液。
（3）小李同学对小张同学的结论提出疑问，并进行了以下实验进行验证：取少量待测液于试管中，加入过量的CaCl₂溶液，生成白色沉淀，该反应方程式为            ，静置，（写出还需进行的操作及现象）                                     。
通过实验，小李认为小张结论正确。
（4）二位同学给试剂瓶贴一新标签：Na₂CO₃。
（5）实验结束后，同学们通过讨论认为试剂瓶原标签也可能不是Na₂CO₃，你认为他们的理由是                                               。

在化学实验技能考试中，有一题目是鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液，小红等几位同学进行了如下图所示的实验。
 
（1）写出试管②中碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式：                         。
（2）实验结束后，小红同学将①、②两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中，看到废液浑浊，就对废液进行了过滤，小红等几位同学对滤液的成分又进行了探究。
【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质？
【猜想】小红认为：只含氢氧化钠；
小亮认为：可能含有氢氧化钠和碳酸钠；小明认为：可能含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙；
你认为还可能是                                       （写一种猜想）。
【讨论】你认为小红、小明、小亮三位同学中               的猜想不合理。
【实验设计】设计一个简单的实验证明你的猜想正确。
【反思拓展】
①在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑                 。
②通过以上探究，你认为应怎样处理上述实验后的废液才能倒入下水道               。

某化学兴趣小组在一次实验活动中发现钠能在二氧化碳中燃烧，他们对钠在二氧化碳气体中燃烧后生成的白色物质进行了如下探究：
实验：将燃烧的钠迅速伸入到盛满二氧化碳的集气瓶中，钠在其中继续燃烧至完全，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附着白色物质。
查资料：Na₂O+H₂O=2NaOH
提出假设：燃烧后瓶璧上附着的白色物质是什么？
假设1：白色物质是Na₂O。
假设2：白色物质是N_a2CO₃
假设3：          。
设计实验方案，验证假设

实验方案	实验操作	实验现象	结论
方案1	取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液	溶液变成红色	白色物质是Na2O。
方案2	①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入适量BaCL2	有白色沉淀生成	白色物质是Na2CO3
②静置片刻，取上层清液于试管中……	……

思考与交流：
（1）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是           
（2）根据方案2的结论，补齐方案2中②的实验操作，并写出相应的实验现象。
实验操作：                    
实验现象：          
（3）乙同学认为白色物质可能是NaOH，你填       （同意或不同意）该同学的观点，
并简述理由：
（4）根据假设2，写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式：                    。

“在学校的元旦联欢会上，某同学表演了‘水能生火’的魔术。他向包有过氧化钠(Na₂O₂)粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来了。”
小红看到这段话后非常感兴趣，她和同学们一起对该问题进行了探究。
[查阅资料]氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等物质能使无色酚酞溶液变红。
[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
[猜想]①可能有一种气体和另一种物质生成②反应过程中可能有能量变化
[设计装置]如右图所示

[实验探究]
实验一：探究反应后生成的气体是什么?
（1）打开右图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，
观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，
木条复燃。说明生成的气体是______   _______；
（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因：_______________
实验二：探究反应后生成的另一种物质是什么?
（1）小军猜想另一种物质可能是Na₂CO₃，但小红通过设计实验：向溶液中滴加少量稀盐酸，无气泡产生，证实不存在 CO₃^2-；
（2）小军取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，小军预测反应中应有
生成；
[表达]由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程式：_          ____。

某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如图所示实验，并对反应后瓶中残留废液进行探究。

【提出问题】废液中所含溶质是什么？
【猜想与假设】
猜想1：废液中的溶质可能是NaCl、Na₂CO₃和HCl。
猜想2：废液中的溶质只有             （填名称）。
猜想3：废液中的溶质是NaCl和HCl。
猜想4：废液中的溶质是NaCl、Na₂CO₃。
【讨论与交流】小明认为猜想1无需验证就知道是错误的，他的理由是       。
【实验与结论】
（1）为验证猜想2，小强同学取少量废液装入试管中，然后滴入AgNO₃溶液，产生白色沉淀，滴加稀硝酸沉淀不溶解。于是小强认为猜想2正确。小强的实验       （填“能”或“不能”）验证猜想2的正确性，原因是       。
（2）小丽为验证猜想3，选用碳酸钠做试剂。若猜想3是正确的，验证时反应的化学方程式为       。
（3）若验证猜想4是否正确，下列试剂中可选用的有       （填序号）。
①氢氧化钠溶液   ②氯化钙溶液   ③稀盐酸   ④氯化钾溶液

某兴趣小组的同学对一包在空气中敞口放置了一段时间的碱石灰产生了好奇，于是他们对这包碱石灰的成分展开了探究。
【提出问题 】他们要探究的问题是                                         。
【查阅资料 】①碱石灰是由CaO和NaOH固体混合而成，通常用于吸收二氧化碳及干燥气体。②熟石灰固体溶解度小，溶于水放出的热量少，可以忽略不计。
【提出猜想 】该碱石灰的主要成分可能含有CaO、NaOH、Ca（OH）₂、CaCO₃和            。
【实验探究 】小组的同学设计实验并进行验证，过程如下：
①小明取部分该碱石灰样品于试管中，加少量水后无放热现象，说明这包碱石灰样品中不含      。继续加足量水，振荡，静置后有白色沉淀，小明认为碱石灰样品中一定含有CaCO₃，小美认为他的结论不准确，原因是                               。
②从小明的试管中取少量上层清液于另一试管中，向其中滴加过量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。
③把过程②所得物质过滤，向滤液中滴加无色酚酞溶液，溶液变红色。
【解释与结论 】根据以上探究：
①你认为该包碱石灰样品一定含有的物质是                ，可能含有的物质是              。
②实验探究过程③所得溶液中除酚酞外还含有的溶质是                   。
【迁移应用】下列气体①氢气  ②氧气  ③一氧化碳  ④氯化氢  ⑤二氧化硫  ⑥氨气，不能用碱石灰干燥的是               （填字母序号）。

A．①②③

B．④⑤⑥

C．④⑤

D．⑤⑥

白色粉笔是一种常用的教学用品，已知某品牌白色粉笔的主要成分中是含有钙元素的一种盐。某化学兴趣小组的同学一起探究该粉笔的组成。
【提出问题】白色粉笔的主要成分是什么?
【作出猜想】①碳酸钙；②硫酸钙；③硝酸钙。
【查阅资料】硝酸钙易溶于水；硫酸钙微溶于水；硫酸钡不溶于水，也不溶于稀硝酸。
【实验探究】
（1）小军取一段白色粉笔（约1g），在研钵中研成粉末，倒入大烧杯中，加入100毫升蒸馏水，充分搅拌，静置，发现烧杯底部有较多的白色固体未溶解。说明猜想 不成立；
（2）小军将烧杯中的物质过滤,然后取少量滤渣于试管中，并滴加稀盐酸，看到     的现象，证明猜想①不成立；
（3）小兵取少量滤液于试管中，滴加Ba（NO3）2溶液和稀硝酸，有白色不溶物产生，发生反应的化学方程式为                       ；
【实验结论】根据上述探究中的实验现象，请你写出该粉笔主要成分的化学式为     ；

将一小块银白色的金属钠放置在空气中会发生下列变化：
钠（ $Na$）钠的氧化物氢氧化钠溶液白色固体
【提出问题】：常温下钠与氧气反应，产物有哪些？
【查阅资料】：钠的氧化物，除氧化钠（ $N{a}_{2}O$）外还有过氧化钠（ $N{a}_2{O}_2$），氧化钠与过氧化钠都能与水发生反应，方程式如下： $N{a}_{2}O+H_{2}O=2NaOH$； $2N{a}_2{O}_2+2H_{2}O=4NaOH+O_2\uparrow$【作出猜想】：常温下钠与氧气反应的产物．
猜想1： $N{a}_{2}O$，
猜想2： $N{a}_2{O}_2$，
猜想3：      
【实验探究一】：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水		猜想1正确

【继续探究】：钠在空气中放置一段时间得到白色固体的成分
【作出猜想】
猜想一： $N{a}_{2}C{O}_3$
猜想二： $N{a}_{2}C{O}_3$和 $NaOH$

【实验探究二】：

实验操作	实验现象	实验结论
1．取少量白色固体加入足量	产生白色沉淀	白色固体成分 $N{a}_{2}C{O}_3$和 $NaOH$
2．过滤、取少量滤液加入

【实验反思】
（1）类比氧化铜与盐酸的反应，写出氧化钠与盐酸反应的化学方程式                。
（2）过氧化钠也能与盐酸反应，方程式为： $2N{a}_2{O}_2+4HCl=4NaCl+2H_{2}O+X$，X的化学式为   。
（3）能与酸反应只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，请判断 _{$N{a}_2{O}_{2 }$}      碱性氧化物（填"是"或"不是"）。

京京在做金属与盐溶液的实验时,意外发现铝放入硫酸铜溶液后产生了无色无味气体,于是对此进行探究。
【提出猜想】①欢欢认为该气体可能是氧气②迎迎认为该气体可能是氢气③晶晶认为该气体可能是二氧化硫。欢欢认为晶晶的猜想错误，理由是                   。
【进行探究】

实验操作	实验现象	结论
①__________________________	木条不复燃	欢欢猜想不成立
②用尖嘴导管将气体导出并引燃，同时在上方放一块干冷的玻璃片		迎迎猜想成立

【反思与探究】铝为什么能与硫酸铜溶液反应产生该气体?京京思考除与水有关外，还与什么粒子有关呢？资料表明硫酸铜在水中会产生铜离子和硫酸根离子。为此京京又进行以下实验：

实验操作	实验现象	实验结论
把铝丝放入20%的Na2SO4溶液	无气泡产生
	有气泡产生	产生气泡与铜离子有关

由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有           物质。

某牌子月饼盒内有一个小纸袋，上面写着“脱氧剂”，它的作用是除去袋内氧气，达到食品保鲜的目的。有三位同学打开小纸袋，看到“脱氧剂”大部分是灰黑色粉末，其中混有少量的红色粉末。
【提出问题】该“脱氧剂”中的灰黑色、红色粉末各是什么？
【猜想】甲同学认为灰黑色粉末为CuO、红色粉末为Cu
乙同学认为灰黑色粉末为Fe粉、红色粉末为Fe₂O₃
丙同学认为灰黑色粉末为C粉、红色粉末为Fe₂O₃
【设计方案】验证乙同学猜想的实验方案如下：

（1）请你参照上图的形式，将验证甲同学猜想的实验过程表示在下列图框中。

（2）你认为__________同学的猜想较合理，理由是_____________________________。
（3）请推测此“脱氧剂”除去氧气的反应原理，用化学方程式表示为_______________。

【问题提出】怎样证明NaOH溶液与稀盐酸能发生化学反应？
【查阅资料】根据化学反应的本质：有新物质生成。可从两个方面设计实验证明：一是设计实验证明反应物的消失；二是设计实验证明有新物质生成。
【实验探究】方案一：①向烧杯中加入10ml氢氧化钠溶液，并滴入几滴酚酞溶液，溶液颜色变为        ；②再用滴管慢慢滴入稀盐酸，并用         不断搅拌，当观察到       时， 即可确定二者发生了化学反应，该反应的化学方程式为          。

方案二：在10ml NaOH溶液滴加盐酸的过程中，用pH试纸不断测量溶液的酸碱度，当pH ＜7即可确定二者发生了化学反应。实验测得其图象如图1。
（1）测定pH的操作方法为         ；
（2） b点表示溶液中的溶质是         ；
（3）强调“pH ＜7时”作为判断发生化学反应的理由是         ；
（4）对上述过程采用微观模型加以认识，如图2：当滴加盐酸过程中，氢氧化钠溶液中减少的离子是    （填离子符号）；
（5）将图2中缺少的粒子补充完整              （填离子符号）。

在工业制得的烧碱中常常会混有三种杂质：氯化钠、硫酸钠、碳酸钠。现有一份工业烧碱样品，为了研究它的组成，某小组同学将其配成溶液后，做如下探究，请你也参与其中。
【探究实验1】
根据实验现象，写出一个产生沉淀的化学方程式（1）_____________________；
【提出猜想】同学们根据上面实验猜测该烧碱样品中可能含有的杂质为：
小冰：碳酸钠
小城：硫酸钠
小美：碳酸钠和硫酸钠
【探究实验2】为了弄清组成，同学们进一步探究，
小冰对滤渣A展开探究，向滤渣A中滴加足量的稀盐酸，观察（2）_________________的现象，证明自己的猜想正确。
【评价与交流】小城提出若将盐酸替换成稀硫酸也可以对上述猜想做出正确判断，请你评价小城的观点（3）___________________________
【探究实验3】小美对滤液B展开探究，取样，向其中滴加酚酞试液，实验看到的现象是（4）__________________；她又向其中滴加（5）_______________，观察到了预测的现象，证明溶液中含有氯化钠。
【归纳与总结】回顾整个探究过程。大家认为在探究溶液中溶质的组成时，我们选择试剂要注意（6）_______________________。

在古代，人们常用贝壳（主要成分是碳酸钙，杂质不参与反应且不溶于水）和纯碱为原材料制取烧碱，其制取流程如图：

（1）写出加入纯碱溶液后发生反应的化学方程式：                               ；
（2）【问题与发现】固体A是纯净的氢氧化钠吗？
【猜想与假设】根据反应原理，同学们提出以下猜想：
甲的猜想：A是纯净的氢氧化钠固体．
乙的猜想：A是氢氧化钠和氢氧化钙的混合物．
你的猜想：                             ．
【实验验证】

	实验操作	现象	结论
甲	取少量固体A，用适量水溶解后，滴加几滴无色酚酞溶液．	溶液变红	猜想成立
乙	取少量固体A，用适量水溶解后，滴加几滴饱和碳酸钠溶液．		猜想不成立
你			猜想成立

【反思与评价】同学们讨论后，认为甲的结论不一定成立，原因是                     ．

某校兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究，请同学们一起参与此次探究之旅。
（1）探究一：判断氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和？
【方案设计】小亮、小丽、小林三位同学设计了如下方案进行探究：

方案 设计者	方案步骤	方案预估现象	方案 预估结论
小亮	取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡	酚酞试液 不变色	恰好完全中和
小丽	用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照	pH=7	恰好完全中和
小林	取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液	有白色沉淀生产	盐酸过量，没 有完全中和

【方案评价】请判断以上设计的三个方案中，       同学的方案是正确的。
【方案反思】请分析另外两个方案中任意一个错误的原因                       。
（2）探究二：氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】小亮猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH；小丽猜想：溶质只有NaCl；
小林猜想：溶质有NaCl、HCl；你的猜想：溶质有           （填化学式）。
小丽认为小亮的猜想是错误的，她的理由是                                。
【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整：

实验操作	实验现象	实验结论
取反应后的溶液于试管中，加入碳酸钠溶液		小林猜想正确
	有蓝色沉淀生成	你的猜想正确

 

在一次化学实验探究活动中，老师给某学习小组一瓶由碳酸钠溶液与澄清石灰水混合反应后，并经过滤得到的无色滤液，要求对该无色滤液中溶质的成分进行探究，请你一同参与他们的探究活动。
【提额出猜想】滤液中溶质的成分有如下几种可能：

A．NaOH

B．Na2CO3、Ca（OH）2、NaOH

C．Na2CO3和NaOH

D． 【讨论交流】（1）上述猜想中，肯定不成立的一项是（填猜想序号），其理由是； （2）某同学取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明是不成立的（填猜想序号）。 （3）为了进一步确定溶液的成分，同学们设计实验方案，写出实验步骤以及预期现象与结论 实验步骤 预期现象及实验结论