初中化学常见污染物的来源、危害及治理探究题

在学习盐的化学性质时，小丽同学进行了图①实验,小芬同学进行了图②实验, 实验后她们把两支试管中残余物倒入同一个烧杯中,杯底有蓝色沉淀，上层清液无色。请你与她们一起探究并回答下列问题：

（1）图②实验的化学反应方程式___________________________
（2）蓝色沉淀中一定含有的物质有____________。
（3）小丽经过分析认为上层清液中一定含有的溶质是________,可能含有的溶质的有__________。
（4）为了验证上层清液中可能含有的溶质是否存在,小芬取少量上层清液于试管中，向其中滴加足量的试剂X，根据现象得出一定含有Na₂CO₃，则清液中一定不含        ；接着她又向其中滴中试剂Y，根据现象得出清液中一定含有NaOH，试剂Y可能为        。

复分解反应的定义可以用字母AB+CD=AD+CB来表示．某化学兴趣小组探究稀盐酸与以下四种物质是否能发生复分解反应：

$NaCl$溶液

$K_{2}C{O}_3$溶液

$AgN{O}_3$溶液

$NaOH$溶液

（1）甲同学提出稀盐酸与 $NaCl$溶液是否发生复分解反应？乙同学认为不反应，因为这两种化合物互相交换成分，所得的物质是一样的．你（填"同意"或"不同意"）乙同学的看法．
（2）甲乙设计了以下三个实验，请你在空白处填写相关内容：

	实验操作	实验现象	实验结论
实验1	在 $K_{2}C{O}_3$溶液中加入稀盐酸		稀盐酸与 $K_{2}C{O}_3$溶液发生了复分解反应
实验2	在 $AgN{O}_3$溶液中加入稀盐酸	有白色沉淀生成
实验3	在 $NaOH$溶液中加入稀盐酸	没有明显现象	甲乙同学：不发生反应

（3）写出实验2的化学方程式：．
（4）在实验3中，甲乙两同学因为观察到没有明显的实验现象，故判断该反应不能进行，你（填"同意"或"不同意"）他们的看法，若不同意，请设计实验证明该反应能发生．可用试剂： $NaOH$溶液、稀盐酸、石蕊试液．

实验内容与操作	实验现象	实验结论

某化学课题小组的同学在学习完了酸、碱、盐后想探究它们之间的性质，他们来到实验室，发现一瓶久置的“碱石灰”（碱石灰的成分是CaO和NaOH的混合物），于是他们进行了如图所示的探究。

【提出问题】：滤液C中的溶质是什么？
【猜想与假设】：小龙同学认为溶质是NaOH，小江同学认为溶质是Na₂CO₃，小美同学认为溶质是NaOH、Na₂CO₃，你认为溶质是                        ；
【过程与评价】：
（1）小江同学为了证明自己的猜想，取滤液C少许于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量气泡，则滤液C中溶质是Na₂CO₃，写出该反应的化学方程式________________小江同学的评价是否正确？原因是什么————--；
（2）小美同学为了证明自己的猜想，取滤液C少许于试管中，滴加少量的CaCl₂溶液，产生白色沉淀，写出该反应的化学方程式_____________.静置，向上层清夜中滴加无色酚酞溶液，无色酚酞溶液变红，则滤液C中的溶质为NaOH和Na₂CO₃，小美同学的实验结论是否正确？原因是什么？_________________
（3）经过同学们的实验证明，小江同学的猜想是错误的，则滤液C中的溶质是______实验过程中，同学们还发现向样品中加入足量的水溶解时放出大量的热，综合对滤液和滤渣成分的探究，下列对样品成分的分析正确的是______
①样品中一定含有NaOH ②样品中一定含有Na₂CO₃ ③样品中含有NaOH、CaO中的一种或两种

我校实验室有一瓶保管不当的试剂，其残缺的标签中只剩下“钠”和“10%”字样（如图所示）。已知它是初中化学常用的试剂。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，这瓶试剂不可能是下列三类物质中的　    　（填序号）。
A、酸      B、碱     C、盐
【查阅资料】 Ⅰ、初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃。
Ⅱ、测定室温（20℃）时，四种物质的溶解度的数据如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	36	109	21．5	9．6

【得出结论】小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是        　。
【做出猜想】①可能是NaOH溶液；②可能是       溶液；③可能是NaCl溶液。
【设计并实验】 （1）小强取样品少量，滴加无色酚酞试液，液体变红色他认为猜想①正确，他的判断是否合理      ，原因是                        。
（2）小华为了检验该溶液到底是什么又进行了如下实验：取样品于试管中，滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，他得出猜想②正确。相应的化学方程式                                 。

生石灰常用作食品干燥剂．久置的生石灰里可能会含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙三种物质中的一种或几种（假设久制的生石灰中不再含有其它成分）．为了探究久置的生石灰的成分，某校化学兴趣小组进行了以下探究活动．
【设计实验】取0.94g久置的生石灰样品放入烧杯中，进行了以下探究实验，如图所示：

【讨论与分析】
（1）生石灰可以做干燥剂的原因是                      （用化学方程式表示）．
（2）向0.2g滤渣A中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明久置的生石灰样品中一定含有        （填写化学式）．
（3）②中反应过程中的实验现象是                                  ．
（4）将混合物C、D全部倒入一个洁净的烧杯中混合，充分反应后，过滤，得到1g滤渣E和红色滤液F．向滤液F中滴加CaCl₂溶液，有白色沉淀生成，则滤液F的溶质中一定含有           ，还可能含有         ．
【解释与结论】依据实验现象和测得的数据判断，0.94g久置的生石灰样品的成分是             ．

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。

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                                               。

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。

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               。

【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

张宁和刘明同学学习完酸、碱、盐后发现：碱溶液能使酚酞溶液变红， $N{a}_{2}C{O}_3$溶液也能使酚酞溶液变红。通过学习知道，碱溶液使酚酞溶液变红，是因为碱在水中离解出 $O{H}^{-}$，那么 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液中究竟是哪种粒子使酚酞溶液变红呢？请你帮助他俩完成实验探究。
【提出问题】 $N{a}_{2}C{O}_3$属于（填"酸"、"碱"、"盐"），为什么能使酚酞溶液变红？
【进行猜想】
（1） $N{a}^{+}$使酚酞溶液变红。
（2）水分子使酚酞溶液变红。
（3）使酚酞溶液变红。
【设计实验】

（1）实验Ⅰ的目的是为了验证猜想不成立。
（2）刘明同学认为实验Ⅱ没必要做，他的理由是。
（3）实验Ⅲ滴入 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液，振荡，酚酞试液变 红。向变红后的溶液中滴加 $CaC{l}_2$溶液至过量，振荡，出现的现象是，反应的化学方程式是。（提示： $CaC{l}_2$溶液呈中性）
（4）由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出猜想（3）正确。张宁对此结论有些质疑，于是他查阅资料。
【查阅资料】 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液中， $C{O_3}^{2-}$和 $H_{2}O$发生如下反应： $C{O_3}^{2-}+H_{2}O=HC{O_3}^{-}+O{H}^{-}$

【得出结论】 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液中使酚酞溶液变红的粒子是。