初中化学生活污水和工业废液的危害探究题

某同学在电视寻宝节目中，看到一些铜制文物上有绿色的锈迹，并对绿色锈迹产生了探究兴趣。
【查阅资料】①绿色锈迹是碱式碳酸铜[]，受热易分解。
②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝。
③碱石灰是和的固体混合物，与反应生成碳酸钠固体和水。
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。
【发现问题】
查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁
上有无色液滴生成。为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：
探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体的成分。
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②；③碳和氧化铜的混合物。
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告。

实验操作与现象	实验结论
	猜想②正确

探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成CO₂和H₂O。
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证。

步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气。
步骤二，关闭活塞，依次连接装置A→B→→（填“C”、“D”）。
步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热。
【解释与结论】
①当观察到，说明碱式碳酸铜受热分解生成了和，写出C中反应的化学方程式。
②受热分解的化学方程式。
【反思与评价】
上述装置中A的作用是。

(10分)暑假，同学们在帮老师整理实验室时，发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因，他们进行了如下探究：
（1）对白色粉末成分的猜想和形成原因分析：

白色粉末的成分	形成的原因
可能是CaCO3	石灰水与空气中CO2反应； 化学方程式为：
可能是	气温较高时，溶质的溶解度或溶剂蒸发，石灰水中的溶质结晶析出。

经过反复思考，同学们认为白色粉末还可能是的混合物。
（2）他们取白色粉末于一试管中加水溶解后，进行了实验探究，请完成实验报告：

实验步骤	可能观察到的现象	结论
取上述试管中的上层清液，滴加1～2无色酚酞试液。	①	②
往上述试管中的残留的固体中加入稀盐酸。	③	④白色粉末中(选填“有”或“无”)CaCO3
由上述实验可知白色粉末的成分是：。

（3）交流与反思：
通过上述实验的探究，同学们向实验室提出保存、使用易变质的溶液时的下列建议，合理的是(选填序号)。
A．密封保存B．使用前，临时配制 C．禁止使用这种试剂

（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。

（,宜宾）小明家有包开启了的小苏打，久置在灶台上方，可能因受热而变质。小明为此开展了探究，请分析其过程完成填空。
【查阅资料】
① 2NaHCO₃Na₂CO₃＋ CO₂ ↑ ＋ H₂O
② NaHCO₃＋ NaOH ＝ Na₂CO₃＋ H₂O
③ 2NaHCO₃＋ Ca(OH)₂＝ CaCO₃ ↓ ＋ Na₂CO₃＋ 2H₂O
④ Ca(HCO₃)₂＋ Na₂CO₃＝ CaCO₃ ↓ ＋ 2 NaHCO₃
⑤ Na₂CO₃受热不分解，NaHCO₃、Ca(HCO₃)₂都能溶与水。
【假设猜想】
假设一：小苏打没有变质，化学成分为 NaHCO₃；
假设二：小苏打完全变质，化学成分为；
假设三：小苏打部分变质，化学成分为。
【实验方案】
可选药品：①Ca(OH)₂溶液②CaCl₂溶液③NaOH溶液④稀盐酸

实验操作	实验现象	实验结论
操作一：取小苏打样品少量溶于足 量水后，加入过量的（填药品编 号，下同）,观察，如有沉淀，则继续进行下一步操作。 操作二：待操作一中反应充分后过 滤，并在滤液中加入过量的，观察。	操作一中无沉淀出现	假设一成立
	假设二成立
	假设三成立

【问题讨论】
有同学认为，取一定量样品直接加热，再将产生的气体通入澄清石灰水，根据实验现
象，对上述三种假设的每一种是否成立都能进行判断。请评价这种方案是否合理
（填“是”或“否”），理由是。

某校初三化学学习小组的同学前往某地的石灰石矿区进行调查，他们取回矿石样品，对样品中的碳酸钙的质量分数进行检测，采用了以下的办法：
甲组同学：
测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，其方法是：将样品与稀盐酸反应，测定反应后生成CO₂的体积，再根据体积换算为质量，最后根据CO₂的质量求出样品中碳酸钙的质量。下图为大理石与稀盐酸反应的反应装置，并测量CO₂的体积。（其他仪器省略）

（1）上图中左侧的橡皮管的作用。
（2）上图中装置中油层的作用是。
（3）（填操作方法）可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同，此时排出水的体积即为生成二氧化碳的体积。
乙组同学：
【查阅资料】1.氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体
2.碱石灰可以吸收二氧化碳气体和水分
取样品，研成粉状后，按下图进行实验。

（1）实验步骤：
①连接好装置，检查气密性；
②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；
③称量F的质量；
④关闭弹簧夹C，慢慢滴加稀盐酸至过量，直至D中无气泡冒出；
⑤打开弹簧夹C，再次快速通一段时间空气；
⑥称量F的质量，计算前后两次质量差。最后根据CO₂的质量求出样品中碳酸钙的质量
（2）问题探究：
①产品研成粉状的目的；
②B装置的作用是；
G装置的作用是。
③若没有E装置，则测定的CaCO₃的质量分数会（填“偏大 偏小 不变”）。
④在步骤②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气的目的 。
总结反思：
（1）甲组同学们认为即使排除实验仪器和操作的影响，测定的结果仍不一定准确，甲组中，可能造成实验结果与真实值相比偏小的原因
（2）在乙组实验步骤中，可能造成实验结果与真实值相比偏大的原因。

(10分)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

纯碱是一种重要的盐类物质，在化学工业中用途极广。小红同学为探究纯碱的化学性质进行了猜想，并设计实验进行验证。请你帮助她将下列实验报告填写完整。

猜想	实验操作	实验现象	结论（或化学方程式）
猜想一：纯碱溶液显碱性		溶液变红	纯碱溶液显碱性
猜想二：能与盐酸反应	取少量纯碱溶液于试管中，滴加稀盐酸		化学方程式：
猜想三：能与石灰水反应	取少量纯碱溶液于试管中，滴加澄清石灰水		化学方程式：
猜想四：能与氯化钡溶液反应	取少量纯碱溶液于试管中，滴加氯化钡溶液		化学方程式：

【交流与反思】若用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，与猜想二相同，原因是。

同学们发现NaOH溶液与NaHCO₃溶液混合后无明显现象，产生疑问：两种物质是否发生了化学反应？在老师的帮助下，他们通过以下探究过程证明NaHCO₃溶液与NaOH溶液发生了反应。
（1）实验准备
①查阅资料：NaHCO₃+NaOH=====Na₂CO₃+H₂O
②用一定溶质的质量分数的NaHCO₃、NaOH和Na₂CO₃三种溶液进行如下实验，为设计实验方案提供参考。

	NaHCO3溶液	NaOH溶液	Na2CO3溶液
加入稀盐酸	现象Ⅰ	无明显变化	产生气泡
加入澄清石灰水	溶液变浑浊	无明显变化	现象Ⅱ
加入CaCl2溶液	无明显变化	溶液变浑浊	溶液变浑浊
加热溶液至沸腾，将 气体通入澄清石灰水	澄清石灰水 变浑浊	澄清石灰水 无明显变化	澄清石灰水 无明显变化

表中的现象Ⅱ为_________
（2）实验过程
【实验1】证明反应生成了Na₂CO₃
同学们选用上表实验中的药品，设计了如图所示实验，先在NaHCO₃溶液中加入A溶液，无明显现象，再滴加NaOH溶液，溶液变浑浊，则A溶液是__________。
有同学提出这个实验不足以证明有Na₂CO₃生成，其理由是_________。

【实验2】证明反应后NaHCO₃不存在
同学们参考上表中的实验，又设计了一个实验，虽然没有观察到明显的实验现象，但可以证明反应发生了，该实验方案是________。

$FeC{l}_3$可用作催化剂和外伤止血剂．某实验兴趣小组利用 $FeC{l}_3$腐蚀电路铜板后的溶液（主要成分为 $FeC{l}_2$、 $CuC{l}_2$）进行了氯化铁回收实验．

实验一：（如图1）
（1）写出步骤①中发生的化学方程式，此反应的基本类型是．
（2）步骤②中的操作a名称是；步骤③中加入稀盐酸的目的是．
实验二：该实验小组同学通过查阅资料，又进行了另一种尝试．
【阅读资料】不同金属氢氧化物可以在不同的pH范围内从溶液中沉淀析出，工业上利用调节溶液pH的方法，使金属氢氧化物依次沉淀，结合过滤等操作，进行物质分离．
如表是氢氧化铁与氢氧化铜开始沉淀与沉淀完全的 $pH$.

	$Fe{\left(OH\right)}_3$	$Cu{\left(OH\right)}_2$
开始沉淀的pH	1.9	4.7
沉淀完全的pH	3.2	6.7

（3）如图2，步骤b加入 $CuO$消耗溶液甲中的 $HCl$，使溶液pH增大到所需范围，请写出盐酸与氧化铜反应的化学方程式；你认为步骤b调节溶液的pH到　（数值范围）比较合适．
（4）该实验需要用pH试纸测量溶液的pH，请将pH试纸的使用方法补充完整：，，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出该溶液的 $pH$．
（5） $FeC{l}_3$溶液容易生成 $Fe{\left(OH\right)}_3$发生变质，在保存 $FeC{l}_3$溶液时，常向 $FeC{l}_3$溶液中加入某种酸，以防止 $FeC{l}_3$溶液变质，你认为选用（用字母表示）最合理．

A．

稀硝酸

B．

稀硫酸

C．

稀盐酸

D．

稀醋酸．

维生素C易溶于水，水溶液显酸性，易被氧气、碘氧化；某同学为了探究VC的性质，进行了如下实验.
Ⅰ、用某制药厂生产的VC片（每片含VC0.1g及不溶性辅料）配制0.5%的VC溶液。
（1）若取5片VC片，应大约去蒸馏水mL.(取整数)
（2）除去浑浊液中的不溶性辅料，得到澄清的VC溶液，其操作名称是 。
Ⅱ、设计实验证明VC溶液具有酸性。
（3）限用试剂：无色酚酞试液、稀氢氧化钠溶液。请你完成下表。

实验步骤	预期现象及结论
	，说明VC溶液具有酸性

Ⅲ、探究VC溶液在一定温度下（18℃）露置时间对VC含量的影响，采用控制变量法进行试验，具体如下表所示。

实验序号	碘水浓度及用量	0.6%淀粉溶液	VC溶液恒温露置时间/h	蓝色消失需要VC溶液滴数
①	0.06%、4.8mL	3滴	0	10
②	0.06%、4.8mL	3滴	12	12
③		3滴	24	18
④	0.06%、4.8mL	3滴	36	41

（4）实验③中碘水的浓度及用量分别是。
（5）VC质量分数随露置时间（0——36h）的变化图像，正确的是（填字母标号）

（6）为了提高定量探究vc溶液的准确性。配制VC溶液时，必须先除去溶解在蒸馏水中的少量氧气，具体处理方法是 。

油条是人们喜欢的早点，中国油条的传统加工配方是用明矾（KAl（SO₄）₂）作为膨松剂，明矾常引起铝残留影响人体健康问题，现在的膨松剂常用臭粉（碳酸氢铵）、小苏打。
（1）油条中的主要营养素是油脂和
（2）“铝残留影响人体健康”中的铝是指（选填“原子”或“元素”或“单质”）
（3）已知某膨松剂含碳酸氢铵、碳酸氢钠中的一种或两种，兴趣小组对该膨松剂进行如下探究：
【查阅资料】① 2NaHCO₃ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑； NH₄HCO₃ NH₃↑+H₂O+CO₂↑。
②氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。浓硫酸可用于吸收氨气。
③ 碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，能作干燥剂，和二氧化碳反应，不与氨气反应。
实验I：探究膨松剂的成分
按下图所示连接好装置。

实验记录

实验操作	主要实验现象	实验结论 及解释
①	检查装置的气密性		装置的气密性良好
②	点燃酒精灯。	试管中白色固体减少，红色石蕊试纸，澄清石灰水变浑浊。	有二氧化碳和氨气生成
③	继续充分 加热	试管中仍有固体。

得出结论：该膨松剂的成分为（写出化学式）。
实验II：探究产生气体的量
①测定二氧化碳的质量：如下图所示装置（气密性良好，各装置中的试剂为足量）。

将8g膨松剂装入装置B中，加热前，先对已连接好的装置A、B和C通一段时间的空气，再连接装置D、E；加热过程中，装置C的作用是；停止加热后，继续通入一段时间的空气，目的是。实验中，测定实验前后装置（填字母序号）的质量，其质量差即为样品产生的二氧化碳气体的质量。若没有装置A，可能会造成测定结果（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
②测定氨气的质量：将上图装置中（填字母序号） 的连接顺序为对调。另取8g膨松剂装入装置B中，通过测定实验前后盛有浓硫酸的试管质量，其质量差即为样品产生的氨气的质量。若该装置的质量增加了1.36g，则同时共产生二氧化碳质量是多少？（有计算过程，结果精确到0.01）

盐城濒临黄海，海洋资源非常丰富。
（1）海水晒盐得到的粗盐中除含NaCl外，还含有MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄以及泥沙等杂质，以下是将粗盐进行提纯的实验步骤。

请回答下列问题
①海水是（填“纯净物”或“混合物”） 海水晒盐得到粗盐是_____变化（填“物理”或“化学”）_
②步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都涉及到的实验操作是。
③步骤Ⅳ加热蒸发时，待时停止加热。
④为了除去溶液A中的可溶性杂质，步骤Ⅱ中加入过量的试剂是Na₂C0₃、NaOH、BaCl₂, 写出步骤Ⅲ中加入适量盐酸时发生的中和反应的化学方程式。如果步骤Ⅱ中加入过量的试剂顺序不当，将导致得不到纯净的NaCl，下列加入试剂顺序不当的是
A Na₂C0₃、NaOH、BaCl₂B BaCl₂、NaOH 、Na₂C0₃
C NaOH、BaCl₂、Na₂C0₃D．Na₂C0₃、BaCl₂ 、NaOH E. BaCl₂、Na₂C0₃、NaOH
（2）某实验小组利用上面提纯的氯化钠，配置100g 16%的氯化钠溶液。
①他应称取氯化钠质量是g ，量水时选用量筒的量程最好是
A．10ml B．20ml C．50ml D．100ml
②称量氯化钠时发现天平的指针偏左，正确的处理方法是
A．增加砝码 B．减少药品C．减少砝码 D．增加药品
③实验中实际配制的溶液中溶质质量分数小于16%，造成的可能原因有__；_；（不少于两点）

(7分) 过碳酸钠(Na₂CO₄)在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用，某化学研究性学习小组设计并完成了如下实验。

【实验目的】测定过碳酸钠样品(含有的杂质不溶于水且不与酸反应)的纯度。
【实验原理】2Na₂CO₄ + 4HCl ="====" 4NaCl + 2CO₂↑+ O₂↑+ 2H₂O
【实验装置】
【交流与讨论】
Ⅰ．甲同学认为测定产物中O₂
的体积即可测定样品的纯度。
（1） 装置②的作用是：；
（2） 装置③的作用是：；
（3） 称取适量样品与足量浓盐酸充分反应后，收集到的氧气的体积为0.25 L(已知该实验条件下氧气的密度为1.28g/L)，则称取的样品质量应大于g；
Ⅱ．乙同学认为测定产物中CO₂的质量(即反应前后装置②的质量差)就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO₂的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是；(填序号)
A．浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收
B．二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收
C．装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收
Ⅲ．丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品12.5g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体11.7 g。则计算该样品的纯度(写出计算过程)

(4分)实验室有一瓶标签破损的溶液，已知其中含有钠元素，推测可能是Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaCl、NaOH其中的一种或几种，为探究其成分，做了以下实验：
①测得溶液pH大于7；
②加入足量BaCl₂溶液后，有白色沉淀产生，过滤；
③向滤出的沉淀中滴加稀硝酸，部分沉淀溶解且有气体产生；
请推测：（1）该溶液中一定含有什么物质？写出生成③中未溶解沉淀的化学方程式。
（2）欲证明溶液中不含NaOH，需要补充什么实验？请写出实验步骤及现象。

某化工厂生产过程中的残液含有硝酸银，取少量该残液样品，分别盛在 $A$、 $B$两支试管中，再分别加入不同质量的黄铜片（铜锌合金），充分反应后过滤，分别取滤渣工滤液进行下表所示实验．请你参与实验探究：
（1）用化学式填写下列实验报告中的空格：

实验操作	实验现象	分析与结论
①将 $A$试管滤出的滤渣洗涤后，取样，再加入稀盐酸	有无色气泡产生	从 $A$试管得到的滤渣的成分是
②取少量 $B$试管得到的滤液，滴加少量稀盐酸	无明显现象	从 $B$试管得到的滤液中的溶质一定有，可能有

（2）若要验证 $B$试管得到的滤液中可能含有的溶质，可以采用的物理方法是；可以采用的化学方法是向滤液中加入（填写一种物质的化学式），并观察现象．