初中化学生活污水和工业废液的危害探究题

甲、乙两同学帮助老师整理实验室时，发现有一瓶试剂标签残缺，只剩下“Na”和“10%”字样（如图）。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。甲、两同学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】甲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	215	9．6

【得出结论】乙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       。
【设计实验并继续探究】
（1）甲取该溶液少量于试管中，加入紫色石蕊，溶液变蓝，这瓶试剂不可能是     。
（2）乙为了确定该溶液是哪种溶液，又进行了如下实验：

操作步骤	实验现象	结论及化学方程式
取样于试管中，滴加	产生大量的气泡	该溶液是  ，反应的化学方程式

【拓展与应用】
甲确定该溶液，选择了与乙不同的试剂，甲选择的试剂是    （要求类别不同）。
【反思与评价】老师指出该结论不严密，其理由是        。

在学习盐的性质时，某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液M（如图）进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液．同学们对该实验进行了一系列的研究．
探究一  M溶液中的溶质是什么？

（1）【提出猜想】该组同学认为M溶液的溶质有两种可能：①是     ，②是CaCl₂．
【收集资料】CaCl₂水溶液呈中性．
（2）【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量M溶液于试管中，向其中滴加		猜想①正确，碳酸钠与其反应的化学方程式为

探究二  过滤后澄清滤液中会有哪些溶质？
【提出猜想】猜想一：NaOH和Na₂CO₃；猜想二：_____；猜想三：NaOH
（3）【实验验证】同学们针对“猜想一”进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，滴入几滴稀盐酸	没有气体产生	“猜想一”不成立

他们的实验结论是否正确？      ，理由是                          ．
（4）【继续探究】设计实验方案确定滤液中溶质的组成．

实验操作	实验现象	实验结论
分别取少量滤液于A、B两支试管中，A中加入CaCI2溶液，B中加入     溶液	若A中产生白色沉淀，B中没有沉淀	“猜想一”成立
	“猜想二”成立
	“猜想三”成立

 

有一包固体样品，可能是碳酸钠、硫酸铜、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。为探究其成分，李老师取用一定量样品，加水溶解，过滤得到白色沉淀甲和无色滤液乙。
【探究活动一】自主小组探究白色沉淀甲的成分。

实验操作	实验现象	结论
取白色沉淀甲，滴加足量的稀盐酸	沉淀消失	白色沉淀甲中一定含有

【探究活动二】合作小组探究固体样品中是否含有氢氧化钠，设计了如下实验：

实验步骤	实验操作	实验现象	结论
1	取无色滤液乙，加入碳酸钠溶液	无明显现象	无色滤液乙中一定不含氯化钡
2	取适量无色滤液乙，加入过量的     溶液，过滤	生成白色沉淀	无色溶液中一定含有碳酸钠
3	取实验步骤2中的滤液，滴加     溶液		原固体样品中一定存在氢氧化钠

【反思】实验步骤2中加入过量试剂的目的是     。
【结论】通过两个小组的共同探究，得出了原固体样品中含有的成分。

某化学课外活动小组在实验室配制石灰水时，因发现烧杯底部有固体未溶解，对熟石灰样品的主要成分进行了探究．请你参与讨论并完成实验报告．
【提出问题】针对该熟石灰样品的成分，同学们展开了讨论，小明认为溶解后剩余固体为变质后的难溶性物质，变质的化学方程式为                           。小华同学不同意他的判断，你认为小华同学的理由是                。
【进行猜想】猜想一：熟石灰样品成分是Ca（OH）₂；
猜想二：熟石灰样品成分是CaCO₃；
猜想三：你认为熟石灰样品成分还可能是                   。
【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想：

【拓展与应用】实验小组同学想测定样品中Ca（OH）₂的质量分数：称取上述0.5g样品，加足量水使之充分溶解，搅拌后过滤．
①甲组在实验室用pH试纸和配制好的10%盐酸溶液进行实验，实验数据记录见下表．（提示：氯化钙溶液呈中性）

加入盐酸溶液的质量/g	0	2.5	3.65	6
样品的pH	12	11	7	2

I．边滴加稀盐酸，边不断搅拌的目的是                   ；
II．样品中Ca（OH）₂的质量分数是多少？（写出计算过程，4分）
②乙组同学进行了数字化实验，由计算机描绘出了整个实验过程中溶液pH的变化图象如下图．则图中a点表示的含义是                                    ；
图中b点溶液中含有的溶质有         （填化学式），乙组同学要计算出样品中氢氧化钙的质量分数，除了要用到已有数据外，你认为还需要的数据是           。

碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐，通过实验验证、探究它们的化学性质。查阅资料①Na₂CO₃ + CaCO₃ = CaCO₃↓+ 2NaCl
①2NaHCO₃      Na₂CO₃ +CO₂↑+ H₂O
③Ca(HCO3)2易溶于水。
④CaCl₂溶液分别与NaHCO₃、Na₂CO₃溶液等体积混合现象（表中的百分数为溶液中溶质的质量分数）

	NaHCO3	Na2CO3
0.1%	1%	5%	0.1%
CaCl2	0.1%	无明显现象	有浑浊	有浑浊源	有浑浊
1%	无明显现象	有浑浊	有浑浊，有微小气泡	有沉淀
5%	无明显现象	有浑浊	有浑浊，有大量气泡	有沉淀

 
【进行实验】

序号	实验装置	主要实验步骤	实验现象
实验1		向 2支试管中分别加入少 量Na2CO3 和NaHCO3 溶液，再分别滴加盐酸	2支试管中均有气泡产生
实验2		向Ⅱ中加入试剂a，向Ⅰ中 加入少量Na2CO3 或 NaHCO3 固体，分别加热一 段时间	Na2CO3  受热时Ⅱ中无明 显现象 NaHCO3受热时Ⅱ中出现 浑浊
实验3		向Ⅱ中加入试剂a，向Ⅰ中 加入少量5%的NaHCO3溶 液，再滴加5%的CaCl2溶 液	Ⅰ中出现浑浊，有气泡产 生Ⅱ中出现浑浊

【解释与结论】
（1）实验1 中，NaHCO3与盐酸反应的化学方程式为。
（2）实验2 中，试剂a为。
（3）实验3 中，NaHCO3与CaCl2反应的化学方程式为：
2NaHCO3+ CaCl₂  =" ____+_______+________+" H₂O（本题1分）
【反思与评价】
（1）实验2 中，加热NaHCO3后，试管Ⅰ中残留固体成分可能为 （写出所有可能）。
（2）资料④中，NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合的现象中，有些只观察到浑浊、未观察到气泡，原因可能是_____________。
（3）用两种不同的方法鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体，实验方案分别为：
①                            ；②                            ；

实验室有一瓶保管不当的试剂（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10％”字样。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。小欣和小芳同学很感兴趣，决定对其成分进行探究：

（1）这瓶试剂可能是什么溶液呢?答：________________。
（2）根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是________ （填字母代号）。
A．酸        B．碱       C．盐
（3）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	215	9．6

【得出结论】小欣根据试剂瓶标注的溶质质量分数l0％和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是________（填写物质名称）。
（4）①可能是NaOH溶液；②可能是Na₂CO₃溶液；③可能是NaCl溶液。
【设计并实验】
①小芳用胶头滴管吸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH>7，这瓶试剂不可能是________。
②小欣为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na₂CO₃溶液，她又进行了如下实验：

操作步骤	实验现象	结沦及化学方程式
取样于试管中，滴加氢氧化钙溶液	________	猜想②正确。 相关的化学方程式________________________

（5）请你选择与小欣不同类别的试剂，来鉴别NaOH溶液和Na₂CO₃溶液，你选择________溶液。

(9分)某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究。探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种，硫酸铜溶液中可能混有硫酸。
【提出猜想】
①生成的气体可能是SO₂或O₂或H₂。
【查阅资料】
①SO₂与二氧化碳化学性质相似，如它也能使澄清石灰水变浑浊。
②浓硫酸具有强烈的吸水性，可做气体的干燥剂。
③H₂与CO均可以还原金属氧化物。
【方案设计】甲同学设计了如下实验方案，验证猜想的气体。

甲同学认为：若观察到                                   ，则气体为SO₂。
若观察到                                                ，则气体为O₂。
【实验探究】
①实验开始时，应先将收集到的气体从a处通入一段时间后，再点燃 C 处酒精灯。
这样操作的目的是                                             。
②实验过程中发现 A 装置中溶液不变浑浊， C 装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，试管壁上有水滴生成；
【实验结论】①生成的气体是          。
②铁放入该硫酸铜溶液中所发生反应的化学方程式为                。
【实验反思】
乙同学认为甲同学的实验方案操作复杂，他只需一盒火柴即可确定该气体成分。你认为乙同学的实验方案是                。

在一次化学实验探究活动中，老师交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，肯定不成立的是_________（填猜想序号），其理由是_________．
（2）若猜想A成立，则原反应中碳酸钠溶液与澄清石灰水一定_______（填“是”或“不是”）恰好完全反应．
【实验探究】甲、乙两同学为了验证各自的猜想，分别进行了如下实验：

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学	取少量滤液于试管中， 加入足量的 _________ 溶液	有气泡产生	猜想 _________ 成立 （填猜想序号）
乙同学	取少量滤液于试管中， 加入足量的Na2CO3溶液	无明显实验现象	猜想A成立

甲同学取少量滤液于试管中，加入足量的 _________ 溶液 有气泡产生，猜想 _________ 成立（填猜想序号）
乙同学取少量滤液于试管中，加入足量的Na₂CO₃溶液 无明显实验现象，猜想A成立
【反思与评价】经过讨论，大家一致认为乙同学的实验结论不一定正确，其理由是：除猜想A可能成立外，猜想 _________ 也可能成立（填猜想序号）。

某化学小组的同学在老师的指导下，设计如下装置验证碳酸钙的性质的同时，探究氧化钙与二氧化碳在加热的条件下是否也能发生反应生成碳酸钙。

①C中的现象是（15）。装置 B的作用是（16）。
②实验后小组同学对E中固体的成分进行探究。
【猜想与假设】
E中的固体可能为①氧化钙；②氧化钙与碳酸钙； ③碳酸钙
【进行实验】
甲同学取一定量的E中固体于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物，甲同学认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想③成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想③成立，其理由是（17）。他又重新进行实验，证明了猜想②成立，他的实验操作及现象为（18）。
③如果A中碳酸钙的质量为200克，则完全分解产生二氧化碳的物质的量是多少？（写出计算过程）

（一）小明和小亮同学在实验室帮老师配制石灰水时，将两药匙熟石灰样品放入小烧杯中，向其中加入一定量的蒸馏水，充分搅拌后发现烧杯底部仍有不溶性的固体，于是小明认为熟石灰样品已经变质。小亮同学不同意他的判断，你认为小亮同学的理由         。同学们针对该熟石灰样品的成分展开了讨论，请你参与讨论并完成实验报告。
【提出问题】熟石灰样品的主要成分是什么？
【作出猜想】甲同学猜想是Ca(OH)₂；
乙同学猜想是CaCO₃
你认为是                      。
【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量的熟石灰样品于烧杯中，加适量的水充分溶解后过滤。 向滤液中加入适量的        溶液；	；	乙的猜想不正确
向滤出固体中加入适量          溶液。	。	你的猜想正确

【拓展与应用】小组同学反思了熟石灰变质的原因，认识到实验室应       保存熟石灰。
（二）在做盐跟盐反应的分组实验时，第一组学生进行BaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应，第二组学生进行BaCl₂与Na₂SO₄溶液的反应。实验结束后，两组同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸中。浊液中白色沉淀物质
是          和          。（填物质的化学式）
化学兴趣小组对浊液进行过滤，探究滤液的成分。
【提出问题】滤液里除了NaCl外，还有什么物质？
【提出猜想】猜想①：       ；
猜想②：Na₂SO₄；
猜想③：Na₂CO₃；
猜想④：Na₂CO₃、Na₂SO₄
【实验探究】

若现象a只有气泡产生，则猜想    可能成立；若现象b产生白色沉淀，然后加稀硝酸沉淀部分溶解，若沉淀全部不溶解，则猜想      成立。

(7分)实验室有一瓶试剂的标签破损不清如下图，

甲、乙、丙三位同学对它的主要成分进行讨论，一起猜想。
甲同学认为：该试剂主要成分是酸；
乙同学认为：该试剂主要成分是碱；
丙同学认为：该试剂主要成分是盐；
（1）你认为       同学的猜想是错误的；
（2）丙同学证实该物质是一种氮肥，则化学式是         ；
（3）甲同学对有关盐的知识进行了以下的整理。

氯化钾	氯化钙	氯化钠	氯化镁	氯化铝	氯化锌	氯化亚铁	氯化铜
KCl	CaCl2	NaCl	MgCl2	AlCl3	ZnCl2	FeCl2	CuCl2

反思：
①根据以上盐中的金属元素的排列，可以得出是依据              顺序归纳整理的。
②酸在水溶液中能解离出H⁺,因此酸溶液具有相似的化学性质。据此分析上述盐溶液也会具有相似的化学性质，写出一种与上述盐溶液均能发生反应的物质的名称：          。
（4）小组同学探究：除去固体氯化钠中混有的氯化钙。
设计实验方案如下，请参与实验并回答问题。

a．写出A物质的化学式：                ；
b．反应②中如果加入的稀盐酸也过量，则对所得到的氯化钠纯度          （选填“有”或“没有”）影响；
c．分离后所得氯化钠的质量与分离前原混合物中氯化钠的质量相比较，结果      （选填“不变”、“增大”或“减小”）。

类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸（H₂C₂O₄）的化学性质与碳酸相似，受热分解后得到三种氧化物。某兴趣小组对草酸的有关性质进行探究。
【提出猜想】猜想一：草酸也能使紫色石蕊试液变______色；
猜想二：三种氧化物可能是CO₂、CO和_______（填化学式），该猜想的依据是______ ___。
【查阅资料】1、无水硫酸铜是一种白色粉末，遇水变成蓝色。
2、向氯化钯溶液中通入CO，会产生黑色沉淀。
【实验探究】兴趣小组为验证猜想二，将草酸受热后得到的气体，依次通过下图中的A、B、C装置。

【实验结论】当观察到装置A中变蓝、B中变浑浊、C中_________________的实验现象时，证明猜想二是正确的。写出B中发生反应的化学方程式_______________________。
【实验反思】①根据实验结论，从环保角度考虑，实验中应对尾气进行处理。处理方法是_______________。
②草酸受热分解的化学方程式为_______________________________________。

某化学兴趣小组进行研究性学习，探究热水壶中的水垢。
【查阅资料】①天然水中一般都含有Ca^2＋、Mg^2＋、HCO₃^－等离子，在加热时，这些离子反应生成溶解度更小的物质—水垢[Mg(OH)₂和CaCO₃]。②碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物。
【实验设计】

1、按图组装仪器，将10．8g水垢样品放入装置B中，在装置D中加入一定量的稀盐酸溶液；
2、将稀盐酸溶液缓缓滴入装置B中，与水垢充分反应；
3、待实验不再产生气泡时，打开AB间活塞，从左端缓缓鼓入一定量的空气；
4、吹扫一段时间后，测定到装置E质量增重了2．2g。
【分析数据】
（1）仪器a的名称是___________；
（2）鼓入空气的目的是__________；装置A的作用是_______；装置C中体现浓硫酸的__________性；
（3）写出实验中产生气体的化学反应方程式：_______________________；
（4）水垢中Mg(OH)₂的质量为__________。

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。

征得老师同意，爱动脑筋的小亮在实验室对放置已久的NaSO₃的样品成分开展了探究：
【查阅资料】 $BaS{O}_3+2HCl=BaC{l}_2+H_{2}O+S{O}_2\uparrow$【提出问题】钙亚硫酸钠是否变质了呢？是全部变质还是部分变质呢？
【猜想】猜想1：样品未变质（即：样品中含有 $N{a}_{2}S{O}_3$）
猜想2：样品全部变质（即：样品中只含               ）。
猜想3 ：样品部分变质（即样品含中 $N{a}_{2}S{O}_3$ 和 _{$N{a}_{2}S{O}_4$）}
【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
①用少量粉末装入试管，加少量蒸馏水溶解，向溶液中滴加足量的盐酸，并不断震荡	现象A	猜想2不成立
②取步骤①中少量的液体于试管中然后，操作Ⅱ	有白色沉淀	猜想1不成立

回答下列问题：
（1）猜想2中：样品中只含（填化学式）
（2）现象A为                                           。
（3）操作Ⅱ                                      。
（4）写出操作Ⅱ的化学方程式：                                                     。
【反思】根据以上探究：实验室里亚硫酸钠必须密封保存。为了防止与空气中的二氧化碳反应变质。实验室必须密封保存的药品很多，试举一例：(填药品名称）