初中化学生活污水和工业废液的危害探究题

目前，废旧电池对环境的污染已越来越引起人们的重视。为了实现可持续发展的战略目标，许多有识之士正在研究废旧电池的有效回收再利用
技术。右图为普通电池（锌锰电池）示意图，请你根据图示
分析回答：

（1）废旧电池内含有的一种有机物名称是____。
（2）小李同学想得到⑤中纯净干燥的二氧化锰和氯化铵溶
液，并检验氯化铵中的铵根离子。设计了如下实验，
请回答：
实验①玻璃棒的作用是
实验②过滤后，滤液仍然浑浊，则造成浑浊的原因可能（填编号）

A．滤纸破损	B．过滤过程中滤液的液面超过了滤纸的边缘
C．烧杯不干净	D．滤液C中的物质相互反应

实验③灼烧的目的是
实验④的反应方程式

（3）氯化铵中的铵根离子检验方法：用小试管取少量滤液，滴加氢氧化钠溶液，微热，用试纸放在试管口，如果变蓝，则证明滤液中含有铵根离子。反应方程式为

著名侯氏制碱法的重要反应之一：NH₃ +CO₂ +H₂O+NaCl ="=" NaHCO₃ +NH₄Cl。在生产中，NaHCO₃易结晶析出，经过滤得到NaHCO₃晶体和滤液。某化学兴趣小组欲探究所得滤液中溶质的成分，及制得的纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数，请你参与他们的探究活动。
【查阅资料】Ⅰ．碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。
Ⅱ．2NaHCO₃^△Na₂CO₃ +CO₂↑+H₂O； NH₄Cl^△NH₃↑+HCl↑。
Ⅲ．NaCl溶液与AgNO₃溶液反应产生不溶于稀HNO₃的白色沉淀。
【探究实验1】滤液中含有的溶质是什么？
【作出猜想】猜想1：NH₄Cl猜想2：NaHCO₃猜想3：NaCl
猜想4：……
【交流与讨论】（1）化学兴趣小组认为溶质含有NaCl，理由是。
（2）化学兴趣小组经过讨论，认为猜想4可能是。
【实验推断】

实验步骤	实验现象	实验结论及分析
①取少量滤液于试管中，滴加足量的NaOH浓溶液后加热，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口。		滤液中含有NH4Cl，有关化学方程式： NaOH + NH4Cl =" NaCl" + NH3↑+ H2O
②另取少量滤液于试管中，滴加稀盐酸。	产生无色 无味气体。	滤液中含有，有关化学方程式： 。
③另取少量滤液蒸干后充分灼烧，取灼烧后的残余固体溶于水，滴加稀HNO3，再滴加AgNO3溶液。	产生白色沉淀。	滤液中含有，滤液蒸干后充分灼烧的目的是。

【探究实验2】测定NaHCO₃晶体受热后所得粉末中Na₂CO₃的质量分数。
（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：

实验操作	实验现象	实验结论
取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加过量的CaCl2溶液。	产生白色沉淀。	反应的化学方程式： 。

（2）分析滴加的CaCl₂溶液要过量的原因：。
（3）应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量。利用沉淀物质量计算Na₂CO₃ 的质量分数为96%。如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于96%，这是因为。

初中化学常见白色固体甲由三种元素组成。将10g甲与100 mL水混合，得混合物A，再将A与足量稀盐酸反应得混合物B。
（1）若A中有白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀溶解，且有气泡放出，则甲是。
（2）若A中有白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀溶解，且无气泡放出，则甲是。
（3）若A为无色溶液，将其分成两等分，第一份加入稀盐酸后有气体放出，第二份加入（2）中的甲2g，有沉淀生成，此时所得溶液中的溶质是。第一份和第二份溶液中发生反应的化学方程式分别是、。

某校化学兴趣小组欲对食盐的用途进行探究，获得以下信息并对相关问题进行研究。
一、用途之一：作调味品。
食盐的主要成份是NaCl，通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等，可以蒸发除去水分得到粗盐．粗盐中含有难溶性杂质（泥沙等）和多种可溶性杂质（氯化镁、氯化钙等）．
[提出问题]如何才能将粗盐中难溶性杂质和可溶性杂质（氯化镁、氯化钙）除去，从而获得较纯的食盐晶体？
[资料准备]

20℃时，一些物质的溶解度
	OH^-	CO3^2-
Na^+	溶	溶
Ca^2+	微	不
Mg^2+	不	微

[实验方案]某同学为了提纯粗盐，设计了如下实验方案并进行实验．
[交流与表达]
（1）实验操作X的名称是，该操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。
（2）实验步骤③的主要目的是（用化学方程式回答）；判断氢氧化钠溶液已过量的方法是。
（3）有同学认为原实验方案不完善，做出这种评价的依据是。
二、用途之二：制备氯气。
工业上用电解饱和食盐水来制备氯气，可以得到多种化工产品，除氯气（Cl₂）外，还生成密度最小的气体，向反应后的溶液中滴加无色酚酞试液，溶液变红，请写出发生反应的化学方程式。
三、用途之三：工业制碱。
某厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱（Na₂CO₃）和化肥NH₄Cl。
【相关资料】
⑴ NH₄Cl△NH₃↑+HCl↑
⑵已知20℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）

物质	NaCl	NaHCO3	NH4Cl	NH3	CO2
溶解度	36.0g	9.6g	37.2g	710	0.9

【生产原理】是：将NH₃和CO₂通入饱和食盐水中得到NaHCO₃和NH₄Cl的混合物，反应的化学方程式为：；分离出NaHCO₃，加热制得纯碱。
【生产流程】如下

【问题讨论】：
（1）反应③中得到纯碱的化学方程式为：。
（2）检验气体C的方法。
（3）在反应②中，先通气体，目的是。
【组成确定】
（1）称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；
（2）另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质（写化学式）。
【含量测定】
称取纯碱样品10.8g加入适量水,再加入过量CaCl₂溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10.0g，请通过计算判断此纯碱样品的纯度为。（保留一位小数）
【总结反思】
某同学认为，在上述纯碱含量测定中，将CaCl₂溶液改为BaCl₂溶液，测定误差会减小，其理由是。

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。

（1）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
（2） 已知 Ⅰ．初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃。
Ⅱ．Na₂CO₃和NaHCO₃溶液都呈碱性。
Ⅲ．室温（20℃）时，四种物质的溶解度的数据如下图：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度g	36	109	215	9．6

根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和右表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是。
（3） 用pH试纸上测得该溶液的pH＞7，这瓶试剂不可能是。
（4） 为了确定该溶液是哪种溶液，现进行如下进一步的实验：

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

（5）还可以选择与（4）中不同的试剂确定该溶液，你选择的试剂是（要求类别不同）。
（6） 为了探究一瓶氯化钙溶液的质量分数，取该溶液50g，加入50g碳酸钾溶液，恰好完全反
应，所得溶液质量95g，计算此氯化钙溶液的质量分数。

某化学小组为验证某面包膨松剂由碳酸氢钠和碳酸氢铵两种物质组成，设计如图所示实验（实验开始前弹簧夹都处于关闭状态）。
资料：①面包制作过程中发生化学反应是2NaHCO₃^△Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ NH₄HCO₃^△ NH₃↑+H₂O+CO₂↑
　　②氨气极易溶于水，其水溶液称为氨水。
　　
（1）装置C的作用是。
（2）证明此膨松剂中含有碳酸氢铵的实验操作是，实验现象是。
（3）证明此膨松剂中含有碳酸氢钠的实验操作及判断依据是。

学完酸碱盐知识后，小美对妈妈焙制糕点用的小苏打很感兴趣，她把小苏打带到实验室与小刚一起进行探究。
（1）小美取少量小苏打溶于水，滴加酚酞试液后，溶液变红，说明小苏打的水溶液显性；
（2）小刚在烧杯内放入少量小苏打，向其中滴加稀盐酸，立即有产生，说明小苏打能与酸反应。在医疗上可以用小苏打治疗；
（3）小美想：糕点非常松软，是不是小苏打受热分解产生了CO₂气体呢？于是她用下图装置对小苏打进行加热，一段时间后，导管口的确有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊，同时试管口有水珠生成。

当导管口不再有气泡产生时，试管内仍有白色固体，她猜测剩余固体可能是：①NaOH；②Na₂CO₃；③NaCl。小刚认为猜想
一定不正确，理由是。小刚从试管内取少量白色固体溶于水，滴加酚酞，溶液变红，他判断该固体为NaOH，小美认为他的实验设计不合理，因为
（4）小美和小刚继续探究固体成分，设计了如下实验：

操作步骤	实验现象	结论
取少量白色固体于试管中，加水溶解，向其中滴加溶液	产生白色沉淀	试管内剩余的固体为Na2CO3

通过实验证明小苏打受热会分解，反应的化学方程式为：。通过本次探究学习，小美对小苏打的性质有了全面的认识，她给妈妈提出保存小苏打的建议有：（答出一点即可）。

一次趣味化学活动中，王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液，如下图所示。要求同学们进行探究：确认这瓶溶液到底是什么溶液？

【提出猜想】王老师提示：这瓶无色溶液只能是下了四种溶液中的一种：①硫酸镁溶液、②硫酸钠溶液、③硫酸溶液、④硫酸铵溶液
【查阅资料】（1）常温下，相关物质的溶解度如下：

物质	MgSO4	Na2SO4	(NH4)2SO4	H2SO4
溶解度	35．1g	19．5g	75．4g	与水任意比互溶

（2）(NH₄)₂SO₄的水溶液显酸性
【实验探究】（1）通过查阅资料，小明同学认为猜想（填序号）不成立，原因是。
（2）为确定其它几种猜想是否正确，小明同学继续进行探究：

实验操作	实验现象	实验结论
①取该溶液少许于试管中，向其中滴加几滴溶液	溶液中有白色沉淀生成	猜想①成立
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸水，并跟比色卡对照	溶液pH小于7	猜想③成立

小雅同学认为小明实验操作②的结论不正确，她的理由是；
（3）请你设计实验方案，确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告：

实验操作	实验现象	实验结论
取该溶液少许于试管中，		猜想④成立，该反应的化学方程式为

（1）化学与生活密切相关．妈妈为了给小明增加营养，制定了如表所示的食谱．

主食	米饭
副食	红烧肉、糖醋鱼、排骨汤
饮料	加钙牛奶

a．米饭中主要含有的营养素是（填“糖类”或“油脂”）．为了使营养均衡，你建议应该增加的食物是（填“蔬菜”或“火腿肠”）
b．小明妈妈在厨房用到的下列物品中，主要材料属于合成材料的是（填序号）
①铁锅 ②棉布围裙 ③塑料手套．
c．在某活动中，小明同学不小心被蚂蚁咬了（蚂蚁毒液呈酸性），很痒，用下列物质涂抹可以减轻痛苦的是（填字母）
A．食醋B．肥皂液C．汽水
（2）小明在查阅资料时看到这样一段话：“二氧化硫能使紫红色KMnO₄溶液变成无色溶液，反应方程式为：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2．
①方程式中最后一种物质的化学式印刷不清楚，小明根据上下文了解到该物质是一种常见的酸，请根据已学知识推测其化学式：，高锰酸钾中Mn元素化合价为，5SO₂中“5”的含义是。
②信息提示：硫酸钾是由K⁺和SO₄^2-构成．硫酸钾溶液呈无色，盐溶液的颜色通常是由构成它的离子决定的．根据资料及信息提示，KMnO₄溶液呈现的紫红色可能是由（填离子符号）离子表现出来的．
（3）现将H₂SO₄、Ba(OH)₂、Na₂CO₃三种物质同时加入到足量的水中，充分反应后过滤，得白色沉淀B和无色溶液A，经测定溶液pH＜7．
信息：⑴硫酸钡不溶于水也不溶于酸⑵碳酸钡不溶于水，但能溶于酸

据此判断：溶液A中一定存在粒子有白色固体B属于（填“纯净物”或“混合物”）．

水和二氧化碳而变质。某实验小组为确定一瓶久置的碱石灰样品的成分，设计了如图所示实验流程。

请你参与探究过程：
(1)为了使样品充分溶解，操作一还要用到的玻璃仪器是；操作二的名称是。
(2)固体A中一定含有。
(3)溶液B成分的探究：
【查阅资料】①Ca(OH)₂、Na₂CO₃溶于水无明显的温度变化；
②Na₂CO₃溶液呈碱性，能使酚酞试液变红；
③CaCl₂溶液呈中性。
【猜想】溶液B中的溶质可能为：①NaOH ②Na₂CO₃
③NaOH和Na₂CO₃④Ca(OH)₂和(填化学式)。
【设计方案并进行实验】甲、乙同学分别设计如下方案并进行探究：
甲同学：取少量溶液B于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量气泡，则溶液B中的溶质是Na₂CO₃。
乙同学：取少量溶液B于试管中，滴加几滴酚酞试液，溶液变成红色，则溶液B中的溶质一定含有NaOH。
【反思与评价】丙同学认真分析上述两位同学的实验，认为他们的结论均有不足之处，并且做出了正确的判断。他认为溶液B中的溶质一定含有Na₂CO₃，可能含有NaOH。为进一步确认溶液B中是否含NaOH，他做了如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量溶液B于试管中，加入足量CaCl2溶液 ②过滤，在滤液中滴加酚酞试液	①有白色沉淀生成 ②溶液由无色变为红色	猜想③正确

实验步骤①中发生的化学反应方程式是，其实验目的是。
(4)实验过程中，同学们发现向样品中加水时还放出大量的热，综合以上探究，下列对样品成分分析正确的是(填序号)。
A.一定有NaOH
B.一定有Na₂CO₃
C.一定有CaO
D.至少有NaOH、CaO中的一种

某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式：。
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】猜想一：可能是CaCl₂和Ca(OH)₂；猜想二：可能只有CaCl₂；猜想三：。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】
实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡
实验现象：
结论：猜想一不正确
实验步骤：实验步骤取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量
实验现象：
结论：猜想二不正确，猜想三正确
【反思与拓展】
（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑。
（2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？（填序号）
a．pH试纸 b．铜 c．紫色石蕊溶液 d．硝酸银溶液
（3）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是（写一条）。要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的。

一同学用某种粗盐进行提纯实验，步骤见下图。

请回答：
（1）步骤①和②的操作名称是。
（2）步骤③判断加入盐酸“适量”的方法是；步骤④加热蒸发时要用玻璃棒不断搅拌，这是为了防止，当蒸发皿中有较多量固体出现时，应，用余热使水分蒸干。
（3）猜想和验证：

猜想	验证的方法	现象	结论
猜想Ⅰ：固体A中含CaCO3、MgCO3	取少量固体A于试管中，滴加稀盐酸，并用涂有澄清石灰水的小烧杯罩于试管口		猜想Ⅰ成立
猜想Ⅱ：固体A中含BaCO3	取少量固体A于试管中，先滴入，再滴入Na2SO4溶液	有气泡放出，无白色沉淀
猜想Ⅲ：最后制得的NaCl晶体中还含有Na2SO4	取少量NaCl晶体溶于试管中的蒸馏水，		猜想Ⅲ成立

某化学小组参观制碱厂后，绘制了该厂生产纯碱的工艺流程图如下，据图回答：

(1)流程Ⅰ是依次向粗盐水中加入Ca(OH)₂和Na₂CO₃，二者加入的顺序能否颠倒？为什么？。
(2)用一个化学反应方程式表示出流程Ⅱ中发生的总反应。
(3)如果不将氯化铵作为目标产品，即加入氨气不是为了生产出氯化铵，那么，氨气在制碱过程中的作用是。
(4)工业生产纯碱的流程中，碳酸化时溶液中析出碳酸氢钠而没有析出氯化铵的原因是。

现代人对生活品质的要求越来越高，食品添加剂也应运而生．
（1）“盐卤点豆腐，一物降一物”这句俗语中的盐卤就是人们为改变食品状态而添加的凝固剂．盐卤的主要成分是氯化镁，海水中含有丰富的食盐和氯化镁，其分离、提纯过程如图所示：
据图回答：粗盐中含有大量泥沙，从粗盐提纯精盐的步骤是　_________　、　_________　、　_________　．写出Ⅱ中发生的化学反应方程式　_________　．
（2）能正确看待和安全使用食品添加剂非常重要．下表是某超市售卖的两种不同品牌橙汁的标签．

（i）两种橙汁均属于_________（填“纯净物”或“混合物”）．
（ii）你选择的品牌更倾向于：_________　填“A”或“B”）．为防范添加剂的危害，选购包装食品时应注意_________（至少写一条）．
（3）为维护食品安全，卫生部公告，自2011年5月1日起，禁止在面粉中添加增白剂等添加剂．有媒体报道面条可以燃烧，一些市民据此担心面条中加入了不安全的添加剂．仅从面条可燃就判断加入了添加剂是不科学的，因为面粉中含有的淀粉是可以燃烧的，淀粉的化学式为（C₆H₁₀O₅0，完全燃烧的产物是___________；燃烧过程中可闻到像头发烧焦似的刺鼻气味，是面粉中的营养素　___________燃烧产生的．
（4）面粉不仅可以燃烧，一定条件下还会发生爆炸．生产面粉过程中应注意的事项___________（任写一条）．

某化学兴趣小组回收利用废旧干电池。
实验 1 回收填料中的二氧化锰和氯化铵
查阅资料：废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可于水。兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如图 1所示。

（1）操作1 和操作2 的名称都是____________，该操作中玻璃棒的作用是____________。
（2）灼烧滤渣 l 的目的是________________________ 。
（3）己知滤液 1 中氯化铵和氯化锌的浓度相近。在某温度下蒸发滤液1 时，大量的氯化铵晶体先析出，说明该温度下氯化铵溶解度____氯化锌的溶解度（填“＜”、“＝”或“＞”）。
实验 2 利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究
（4）用锌和稀硫酸制取氢气。己知氢气密度比空气小且难溶于水，提供装置如图2。
①应选择：发生装置为____（填编号），排空气法收集装置为____（填编号）。
②若用排水法收集并测定气体的体积，气体从装置B导管口____（填“ a ”或“ b ” ) 进；选用仪器 F 测量排出水的体积，仪器 F 名称是________。
（5）探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素。反应过程中，用前 10 min 内收集的氢气体积比较反应的快慢。控制其他条件相同，进行下表四组实验，获得数据如下表。

验实号编	试剂	前10 min内产生的氢气体积(mL)
不同纯度的锌	不同体积和浓度的稀硫酸
a	纯锌	30 mL 30 %	564.3
b	含杂质的锌	30 InL 30 %	634.7
c	纯锌	30 mL 20 %	449.3
d	纯锌	40 mL 30 %	602.8

①比较实验 a 和实验 b ，可以得到的结论是________________________。
②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验_____和实验_____（填编号）。
③控制其他条件相同，需控制的条件是______________________（例举一种条件即可）。