初中化学生石灰的性质与用途探究题

某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。
（1）请写出镁条与氧气反应的化学方程式                            。
（2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律。我           （“同意”或“不同意”）小明的观点，因为                      。
（3）小红按右下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。

【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg₃N₂）固体；③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg₃N₂
【实验探究】请设计实验，验证猜想

实验操作	实验现象及结论

【反思与交流】空气中N₂的含量远大于O₂的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg₃N₂，为什么呢？请给出合理的解释                  。（填序号）
A．氧气比氮气更易溶于水       B．氧气比氮气的化学性质更活泼      C．氧气的密度比氮气大
（4）小芳根据小红的实验探究进行了精确的称量，反应前称量打磨后的镁条为8g，在容器中充分燃烧后再次称量所得的固体质量为a，则a的范围是             。

某化学兴趣小组取用生石灰时，发现装生石灰（CaO）的塑料试剂瓶已经膨胀破裂。他们请教老师后得知该生石灰已经变质。他们对瓶内固体的成分产生了好奇，于是他们对这瓶固体的成分展开了探究。
【提出问题】这瓶久置的生石灰的成分是什么?
【猜想假设】猜想一：全部是Ca(OH)₂
猜想二：是CaO和Ca(OH)₂的混合物
猜想三：是Ca(OH)₂和CaCO₃的混合物
你还可以作出的猜想是：    
【查阅资料】Ca(OH)₂微溶于水，能与稀盐酸反应生成氯化钙和水。
【分析判断】该固体可能含有Ca(OH)₂的原因是                           （用化学方程式表示）
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量固体，倒入适量水，充分搅拌、静置		固体中一定不含CaO
②取上层清液于试管中，通入二氧化碳	变浑浊	固体中
③另取少量固体放入试管中，	有气泡冒出	固体中一定含CaCO3

写出操作②中发生的化学反应方程式                                            。
【实验结论】
通过以上实验探究，得出猜想              成立。
【拓展迁移】
小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因，认识到实验室保存氧化钙应注意                    。
【数据处理】
为测定该固体中碳酸钙的质量分数，取样品10g于烧杯中加入稀盐酸50g，恰好完全反应，反应后烧杯中物质总质量为56.7g，则该固体中碳酸钙的质量分数是              （写出具体的计算过程）。

某校化学兴趣小组同学在实验室整理药品时，发现氢氧化钠溶液的试剂瓶未塞瓶塞，且试剂瓶口周围有一些白色固体，他们怀疑氢氧化钠已经变质，于是进行了如下实验探究。
【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质？
【查阅资料】氯化钠溶液、氯化钡溶液呈中性。
【实验探究】小王、小李两同学分别设计了不同方案并加以实验。

	实验步骤	实验现象	结论
小王	用 $pH$试纸测溶液的 $pH$	溶液的 $pH>7$	说明氢氧化钠溶液没有变质
小李	取少量溶液于试管中，加入适量氯化钡溶液	$A$	说明氢氧化钠溶液已经变质

（1）小李同学认为小王同学的结论不科学，其理由是。
（2）小李同学的实验中观察到实验现象 $A$为．该反应的化学方程式为。
（3）小张同学认为该氢氧化钠溶液只是部分变质．为确定小张同学的猜想，应该对小李同学的实验进行如下改进：向试管中加入的氯化钡溶液，再向试管中滴加酚酞试液，通过观察溶液颜色变化来检验该溶液是否含有氢氧化钠。
（4）小王同学在测定溶液 $pH$实验中，由于紧张先将 $pH$试纸润湿后再去测氢氧化钠溶液的 $pH$，你认为他测出该溶液的 $pH$会（填"偏大"、"偏小"或"不变"）。
【反思】
（5）该氢氧化钠溶液变质的原因是（用化学方程式表示）。
【拓展应用】
（6）要证明氢氧化钠溶液是否变质，你认为还可使用与小李实验所加试剂不同类别的试剂是（填一种试剂即可，用化学式填写）。
（7）若要除去上述变质的氢氧化钠溶液中的杂质应加入适量的（填化学式）溶液而除去。

探究蔗糖的元素组成:
提出问题:蔗糖是我们经常接触的一种食品,你是否想过蔗糖是由哪些元素组成的呢?
猜想:生活中,我们偶尔会看见蔗糖在锅里加热时间过长,会变成褐色。因此,你猜想蔗糖中含碳元素,或许还有其他元素。
【收集资料】
（1）蔗糖属于有机化合物(一般指含有碳元素的化合物),所以蔗糖是________(填“纯净物”或“混合物”)。有机化合物一般可以燃烧,受热容易分解,这都属于有机化合物的________性质(填“物理”或“化学”)。
（2）________是化学变化中的最小粒子,因此,在化学反应前后,元素的种类________(填“变多”“不变”或“变少”)。
【设计实验】
（1）将蔗糖在氧气中点燃,分别用干、冷的玻璃片和蘸有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方,观察现象。
①上述实验能证明蔗糖中含有什么元素,如何证明?_________________。
②利用燃烧实验能不能证明蔗糖中含有氧元素,为什么?_________________。
（2）蔗糖隔绝空气加热时发生了分解,得到了黑色的炭,同时容器壁上有小水珠生成。此实验________(填“能”或“不能”)证明蔗糖中含有氧元素。
【实验结论】蔗糖是由______、______、______三种元素组成的(填元素符号)。

（6分)（1）纯净物A可用作气体燃料。在一定条件下，将一定质量的A与160g B按下图所示充分反应，当B反应完全时，生成132g C和72g D。

①参加反应的A物质的质量是          
②已知A的相对分子质量为44，该反应的化学方程式是                        
（2）纯净的CaCO₃可用来测定盐酸的浓度。采用适当的试剂，从石灰石（主要成分为CaCO₃） 获得高纯度CaCO₃的流程如下：

试回答：
①写出CaCO₃与盐酸反应的化学方程式                                     。
②使原料中各原子的利用率尽可能达到100%，是“绿色化学”的核心理念之一。上述流程中有的物质可以再利用，请在流程图上用箭头标示再利用的路线（箭头要求：从可利用的物质出发，指向利用该物质的环节）

某课外活动小组的同学在整理化学药品柜时，发现一瓶标签受损的无色液体，如图所示。
老师告诉大家，该瓶液体是下列5种液体中的某一种：稀H₂SO₄、H₂O、NaNO₃溶液、NaOH溶液、CuSO₄溶液。
（1）根据以上信息判断，该无色液体一定不是         和         。
（2）为确定该液体的成分，同学们设计了下列实验方案，请你一起探究。

实验操作	实验现象	实验结论
①取该液体适量于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液。	溶液颜色无变化。	该液体不是          。
②另取该液体适量于试管中，向其中加入锌粒。	。	该液体是稀H2SO4，不是NaNO3溶液。

（3）实验操作②中发生反应的化学方程式是                             。

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                     ．

铜制器物在潮湿环境中表面会产生绿色的锈迹，俗称铜绿。某化学学习小组对铜绿成分产生了浓厚兴趣。
【提出问题】铜绿中除铜元素外还有其它什么元素？
【查阅资料】①无水硫酸铜遇水变蓝色；
②碳与一般的酸不反应；
③CuO+H₂SO₄(稀)=CuSO₄+H₂O。
【实验探究】该小组同学找到了一些铜绿粉末并进行了如下实验：

【观察分析】A装置中绿色粉末变为黑色；
B装置中无水硫酸铜变为蓝色；
C装置中澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为           。
【实验结论】铜绿中除铜元素外还有     、     和碳等元素。
【交流讨论】根据铜绿的组成，小组同学对A装置中产生的黑色粉末的成分有如下两种不同的猜想：
（1）全部为CuO     （2）CuO和C的混合物
【深入探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量黑色粉末于试管中，滴加足量的稀硫酸	①	猜想（1）正确
②①取少量黑色粉末于试管中，滴加足量的稀硫酸	②	猜想（2）正确

【实验结论】化学学习小组同学通过实验证明猜想（1）正确。
【反思应用】根据铜绿中所含元素，可知铜生锈不仅与空气中的氧气、水有关，还可能与空气中的       等有关；要保护博物馆里的青铜器，减缓生锈，我们可以减少青铜器与          接触。

竹炭包是一种集观赏与空气净化为一体的产品。这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳、甲醛等有害气体进行吸附。某课外活动小组对竹炭进行初步探究。
【提出问题】竹炭中是否含有碳元素
【猜想与假设】竹炭中含有碳元素
【查阅资料】①新鲜的血液，遇一氧化碳由鲜红变为暗红。
②氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳。
【设计实验】所用装置如下图所示。（A装置的作用为吸收空气中的水和二氧化碳）

（1）实验开始后，C装置中产生白色沉淀，发生反应的化学方程式为                           ,，E装置中新鲜的鸡血变为暗红色。
（2）小玥认为应在A、B装置间，再增加一个C装置，目的是                                 。
（3）课外活动小组的同学设计的这套装置的不足之处是             ，请你设计解决的方法           。
【结论】竹炭中含有碳元素。
【拓展应用】竹炭细密多孔，竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有消炎、止痛、化淤、去污等功效，下列有关竹炭牙膏的用途描述不正确的是           。
A．可除衣领袖口等处的汗渍 B．不能除去口中异味C．虫咬、灼伤可消炎止痛

探究学习小组在实验室中用图1所示装置制取 $C{O}_2$并探究 $C{O}_2$与过氧化钠（ $N{a}_2{O}_2$）的反应。

查阅资料得知：过氧化钠（ $N{a}_2{O}_2$）是一种淡黄色固体，能与 $C{O}_2$， $H_{2}O$发生反应： $N{a}_2{O}_2+2C{O}_2=2N{a}_{2}C{O}_3+O_2$， $2N{a}_2{O}_2+2H_{2}O=4NaOH+O_2$↑
请回答下列问题：
（1）装置 $A$中发生反应的化学方程式为，利用装置 $A$制取 $C{O}_2$的优点是．
（2）装置 $B$的作用是吸收 $C{O}_2$中混有的 $HCl$，发生反应的化学方程式为．
（3）装置 $D$的作用是．
（4）装置 $E$中收集到的气体是（填化学式），该气体还可以用下列图2装置中的进行收集（填写字母序号）．

（5）为探究反应后装置 $C$硬质玻璃管中固体的成分，该小组同学进行了如图3实验：

根据判断，反应后装置 $C$硬质玻璃管中固体为．

某化学兴趣小组对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。请你参与他们的探究活动，并回答有关问题。
（实验探究）（1）方案一：某同学按下图所示的方法先向试管中加入约2mL NaOH溶液，再滴入几滴酚酞溶液，溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为        色，证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应。

①请指出上图操作中的错误                        。
②写出NaOH溶液与稀盐酸反应的化学方程式                         。
（2）方案二：

实验步骤	实验现象	结论
取2mL NaOH溶液于试管中，滴入 一定量的稀盐酸，振荡后加入镁条	若	稀盐酸过量
若没有明显现象	NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应

（实验反思）（3）方案一在滴入稀盐酸的过程中，若观察到曾有少量气泡出现，请分析产生气泡的原因可能是                        （写出一条即可）。
（4）有同学提出方案二不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，其原因是             。为此，还需要选择              （填一种试剂），再进行实验即可。
（拓展应用）（5）请举一例说明中和反应在生产生活中应用                 。

(11分)物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减少还是不变？小刚、小莉按下面的步骤进行探究：
（1）提出假设：物质发生化学变化的前后总质量不变。
（2）设计并进行实验：小刚设计的实验装置如图A所示，选用的药品是BaCl₂溶液和  Na₂SO₄溶液（两者反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠溶液）；小莉设计的实验装置如图B所示，选用的药品是足量的稀盐酸和 Na₂CO₃溶液。他们在反应前后都进行了规范的操作、正确的称量和细致的观察。

①两个实验所发生反应的化学反应方程式为：
小刚的实验是：                                          
小莉的实验是：                                          
②实验结论：
小刚认为：在化学反应前后，生成物的总质量与反应物的总质量是相等的；
小莉认为：在化学反应前后，生成物的总质量与反应物的总质量是不相等的。
你认为     的结论正确，导致另一个实验结论错误的原因是：           
                                                                          
③请从原子的角度分析你认为正确结论的原因是：                             
                                                                           
④使用上述实验装置，请你选择另外两种药品进行实验达到实验目的，这两种药品可以是          和          （填化学式）【注：以上四种药品均不能再用】

镁是一种银白色的金属，但实验室看到的镁条常常有一层灰黑色的“外衣”，这层灰黑色的外衣是什么物质呢?甲同学认为可能是Mg0：乙同学认为可能是Mg₂(OH)₂CO₃；丙同学认为可能是Mg(OH)₂。
（1）丁同学认为甲的猜想是错误的，理由是       。
（2）丁同学按图所示的装置进行实验，发现被加热的试管内生成白色固体，且试管口有液滴出现，另一只试管内的澄清石灰水变浑浊。由此，丁同学认为丙的猜想也是错误的，其理由是                    。

（3）大家查阅资料后又知道：Mg(OH)₂和Mg₂(OH)₂CO₃加热后均可分解，产物均为氧化物。据此请写出Mg₂(OH)₂C0₃受热分解的化学方程式                     。

某Fe₃O₄样品中中可能含有的杂质是Fe₂O₃和FeO其中的一种。为探究杂质
的情况设计如下方案：
【实验设计】同学们称取了34.92g该Fe₃O₄样品用图一进行了下列实验：

【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两个讨论小组。
甲组：（1）B装置中盛的是氢氧化钠溶液，吸收生成的二氧化碳（2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O），B中带孔玻璃球泡的作用是________________________________________。
（2）上述实验过程中，CO的作用有____________________（填序号）
①CO气体作为反应物
②实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸     
③停止加热后，防止A中生成物被氧化
④停止加热后防止B中的溶液倒吸入A中
⑤对B中反应物起到一定的搅拌作用，便于CO₂与反应液充分接触而反应
乙组：乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们
的理由是__________________________________________________；改进为：在B装置后接一盛有浓硫酸的吸水装置，将B和该装置“捆绑”称量，从而减小误差。
【查阅资料】Fe₂O₃和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe₃O₄，再生成FeO
（黑色），最后生成Fe；利用仪器测定并绘制成反应
过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化
曲线（见下图二）。

（1）写出BC段发生反应的化学方程式：_______________________；
（2）确定：该Fe₃O₄样品中含有的杂质是____________________， 其中含Fe₃O₄的质量是__g，（不需要写出过程
（已知Fe₃O₄、FeO、Fe₂O₃中铁元素质量分数分别为72.4%、77.8%、70.0%）

实验中，小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中，结果发现也有气泡产生，为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究活动：
【提出猜想】小红猜想是氧气；  小敏猜想是氢气； 小雨猜想是二氧化碳。
其他同学认为小雨的猜想是错误的，理由是；
【进行实验】利用图I所示的装置分别进行实验：

（1）小红：反应一段时间后，将带火星的木条放在 $a$处，观察到，则她的猜想错误。
（2）小敏：①用图II所示装置干燥从 $a$导管出来的气体，将管口 $a$与（填" $b$"或" $c$"）端管口连接。

②反应一段时间，点燃干燥的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。

【得出结论】铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠（ $NaAl{O}_2$），反应的化学方程式为。
【交流讨论】有同学认为，小敏的实验方案有欠缺，步骤②中存在安全隐患，理由是。
【反思提升】许多重大科学发现，源自对试验中异常现象的大胆质疑，深入研究。下列科学成果是通过对异常现象研究得出的是（填序号）。

A．	波义耳不慎将浓盐酸溅到花瓣上从而发现了酸碱指示剂
B．	侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法
C．	拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气
D．	张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值