初中化学常见污染物的来源、危害及治理试题

实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，观察发现，样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【提出问题1】该样品中含有哪些物质？
【提出猜想】通过分析，提出如下猜想：
猜想Ⅰ：已完全变质，该样品中只含Na₂CO₃；
猜想Ⅱ：部分变质，该样品中含有NaOH和Na₂CO₃。
（1）则NaOH变质反应的化学方程式为         。
【查阅资料】
①碱性的Na₂CO₃溶液可以与中性的CaCl₂溶液发生复分解反应。
②二氧化碳在饱和的碳酸氢钠溶液中几乎不溶解，在27℃、101kPa时的密度为1.8 g·L^－1。
【实验探究1】
（2）为确定该样品的成分，小明设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告。

实验操作	实验现象	实验结论
(a)取少量样品溶于水，加入      ；	有白色沉淀产生	该反应的化学方程式为
(b)静置，向         。		证明猜想Ⅱ成立

【提出问题2】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数？
【实验探究2】
小红同学设计了如下图所示的装置（铁架台略去），在27℃、101kPa下按下列步骤进行实验：

①按图连接好装置；
②用托盘天平准确称取该样品2g，放入A中试管内，向B中集气瓶中倒入X溶液至瓶颈处；
③向分液漏斗中加入稀硫酸，打开活塞，让稀硫酸滴入试管中至过量，关闭活塞。反应结束后，量筒中收集到X溶液220mL。
（3）在实验步骤①和②之间，还缺少一实验步骤，该实验步骤是         。
（4）B中集气瓶盛装的X溶液应为         溶液。
（5）试管中原有的空气对实验结果         （选填“有”或“没有”）明显影响。
（6）变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为         （精确至1%）。
【提出问题3】怎样提纯该样品得到较纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】
为了得到较纯净的氢氧化钠固体，小亮明设计了如下图所示的实验流程。

（7）操作②的名称是         ，为了使样品充分溶解，操作①中还要用到的玻璃仪器是        。
（8）该实验中发生反应的化学方程式为         。
（9）最终所得氢氧化钠固体的质量     变质样品中氢氧化钠的质量（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【反思与交流】
（10）敞口放置的氢氧化钠溶液容易变质，所以试剂瓶要         塞密封保存。
（11）通过本题，你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质后某成分的含量，以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果，探究过程中你需要思考问题有        （填数字序号）；
①选择试剂种类          
②确定试剂用量      
③试剂产地
④实验装置与步骤的设计  
⑤实验安全环保      
⑥测量中减少误差
（12）【实验探究1】中的检验和【实验探究3】中的除杂都将碳酸钠进行了转化，但二者目的不同，它们分别是         。

结合 $NaOH$、 $Ca(OH{)}_2$的相关知识，回答下列问题
（1）可用来改变酸性土壤的固体是；
（2）从微观角度看，它们的溶液具有相似化学性质的原因是；
（3）除去 $NaOH$溶液中混有的少量 $Ca(OH{)}_2$，可选用的试剂是。

下列图像能正确反映其对应操作中各量变化关系的是
 

A．①向稀盐酸中不断加水

B．②等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应

C．③向一定温度下的饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙固体

D．④分别向等质量的铝和铁中加入溶质质量分数相同的稀盐酸至过量

硫酸亚铁铵晶体俗称摩尔盐，化学式为FeSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O，在制药、电镀方面有广泛的应用。某化学兴趣小组的学生用含有少量铜的废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体，流程如下：

资料：①硫酸亚铁铵晶体易溶于水，不溶于酒精；硫酸亚铁铵晶体在100℃_~110℃时分解。
②相关物质的溶解度（单位：g）如下表：

温度/℃	FeSO4	(NH4) 2SO4	FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O
10	20.0	73	17.2
20	26.5	75.4	21. 6
30	32.9	78	28.1

请回答下列问题：
（1）实验前，先用碳酸钠溶液浸泡废铁屑表面油渍。碳酸钠溶液可除去油渍是因为碳酸钠溶液的pH       7（选填“>”、“<”或“=”）。
（2）①中发生反应的化学方程式为                             。
（3）操作①中过滤时，要趁热进行的原因是            ，过滤后得到的固体中一定含有的物质是        。
（4）操作③中使用无水酒精洗涤，可快速晾干。这样做的优点是        （填字母）。
A．避免用水洗涤所造成的晶体损耗  
B．酒精易挥发，可低温晾干晶体

在化学实验室，某小组同学实验时发现一瓶没有密封好的NaOH已经结块。于是对其成分进行科学探究，请你一起完成探究的过程。
Ⅰ固体的成分分析
【提出问题】结块后的固体成分是什么？
【猜想与假设】
猜想一：固体为碳酸钠
猜想二：固体为碳酸钠和氢氧化钠。
用化学方程式表示固体中有碳酸钠的原因_____________________________________。
【查阅资料】BaCl₂溶液pH=7
【实验探究】从瓶中取出一定量的固体，加入足量水溶解，再将溶液分三等份分别装入A、B、C三支试管，进行如图所示实验。

甲同学根据实验现象，认为结块固体中有碳酸钠和氢氧化钠。
【实验分析】
（1）根据甲同学的实验结论可知，三支试管中观察到的实验现象分别为：A试管中________________，B试管出现大量气泡，C试管中出现白色沉淀；
C试管中现象产生的原因是（用化学方程式表示）___________________________。
（2）乙同学认为甲同学的结论是不正确的，原因是_______________________________。
【实验设计】请你设计合理的实验方案，填入下列表格中。

操作	现象	结论
取少量结块固体于试管（或烧杯）中，加水使其完全溶解，__________________ ______________________ _____________________	_______________________	固体为碳酸钠和氢氧化钠

Ⅱ固体中各成分含量
为确定该固体样品中Na₂CO₃的质量分数，小芳同学称取2 g样品，利用A为Y形管、B为量气管、C为水准管作为主要反应容器，进行了如图（I）所示实验。

（1）在量气管内水面上架一薄层油，目的是__________________________。
（2）使样品与稀硫酸反应的操作为 __________________________________。
（3）实验结束后，小芳同学读出量气管中的气体体积为22.4ml（已知该温度压强下，CO₂的密度为1.965 g/L），请你计算出样品中Na₂CO₃质量分数。（写出计算过程）
（4）小明同学设计如图（Ⅱ）装置，分别测定反应前、反应后仪器以及仪器内物质的总质量，进行有关计算，实验操作中没有失误，多次测量的结果均偏大，你认为可能的原因是________________________。

甲、乙两组同学分别做常见酸、碱与指示剂反应的实验，使用的试剂均从稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、石蕊试液和酚酞试液中选取。实验后将废液分别集中到各组的一个废液缸中，甲组废液无色，而乙组废液呈红色。下列说法中正确的是

A．甲组废液中一定含有稀盐酸或稀硫酸

B．乙组废液中一定含有氢氧化钠

C．将适量的甲组废液滴入乙组废液中溶液一定会变成无色

D．两组的废液都有可能显酸性

两个化学兴趣小组分别进行以下3个实验：
①MgSO₄溶液和NaOH溶液反应；   
②稀H₂SO₄和BaCl₂溶液反应
③稀HCl和NaOH溶液反应（用酚酞试液作指示剂）
实验结束后，同学们发现本组废液缸里废液颜色与另一小组不一样，在征得老师同意后，两组同学各自对本小组的废液进行探究：
【提出问题】废液缸里的废液成分有什么？
【查阅资料】微溶物质在反应物中视作可溶物，在生成物中视为不溶物。
【实验探究】
（一）第1小组的探究：
1．小东首先把呈浑浊状态的废液进行分离，得红色澄清滤液和滤渣。
2．小刚认为无需进行实验，就能判断出滤渣中含有BaSO₄、Mg(OH)₂两种沉淀，他的理由是          ，请你写出生成其中一种沉淀的化学方程式：                  。
3．小西对滤液成分（除酚酞、水外，下同）进行分析，认为滤液中一定含NaOH和NaCl，并对可能有的成分提出如下猜想：
猜想1：滤液中含有BaCl₂
猜想2：滤液中含有Na₂SO₄
猜想3：滤液中含有BaCl₂、Na₂SO₄
（1）小强认为猜想3是不成立的，因为                           ；
（2）小雨取少量滤液于试管中，滴加     溶液，出现的现象是     ，证明猜想2成立。
（二）第2小组的探究：
第2小组首先对废液进行了分离，得无色滤液和少量滤渣，然后取少量滤液于试管中，逐滴滴加Na₂CO₃溶液，并根据实验结果绘制成下图。请据此判断，滤液一定含有的离子是     （填离子符号），实验过程中滤液颜色的变化为         。

【交流反思】实验结束后，同学们一致认为实验后的废液要进行处理才能排放，否则会对环境造成污染。

化学老师师整理药品时，拿出一瓶氢氧化钙粉末,让小丽和大卫对这瓶氢氧化钙粉末的组成进行实验探究。
（1）【提出问题】这瓶氢氧化钙是否已经变质生成碳酸钙而变质？
（2）【进行猜想】①氢氧化钙全部变为碳酸钙；   
②氢氧化钙部分变为碳酸钙；
③氢氧化钙没有变质。
（3）【设计方案，进行实验探究】下表是对猜想①进行实验探究的过程示例：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样，加适量水，搅拌，过滤 ① 取少量滤液于试管中，加酚酞试液 ② 取少量滤渣于试管中，加入盐酸	① 滤液不变色 ② 有气泡产生	氢氧化钙全部变为 碳酸钙

请你参照示例另选择其中一种猜想参与探究，完成下表。

实验步骤	实验现象	实验结论
取样，加适量水，搅拌，过滤 ①取少量滤液于试管中，加酚酞试液 ②取少量滤渣于试管中，加入盐酸	①
②

（4）【归纳总结与拓展应用】
①氢氧化钙俗称            ，农业上一般用它改良      性土壤（选填“酸”或“碱”）
②氢氧化钙变质是由于他和空气中的     发生反应，反应的化学方程式是：            ，因此，氢氧化钙应         保存。

物质的结构决定性质，下列有关说法错误的是（）

A．	过氧化氢与水化学性质不同的原因是由于分子构成不同
B．	盐酸与硫酸化学性质相似的原因是在水溶液中都含有 $H^{+}$
C．	氢氧化钠与氢氧化钙化学性质相似的原因是在水溶液中都含有 $O{H}^{-}$
D．	金刚石与石墨物理性质差异较大的原因是由于碳原子的结构不同

重结晶后的食盐中往往还含有少量的硫酸钠、氯化镁、氯化钙等杂质，它们在溶液中主要以SO^2﹣₄、Ca²⁺、Mg²⁺的形式存在，为将这些杂质除净，可向食盐溶液中加入过量的氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡溶液，然后加入盐酸调至溶液pH=7，最后经过过滤、蒸发得到精盐．下列操作及加入溶液顺序错误的是（ ）

A．BaCl2、NaOH、Na2CO3、过滤、HCl

B．BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、HCl

C．NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、HCl

D．Na2CO3、BaCl2、NaOH、过滤、HCl

用盐酸可以清除铁锈（主要成分为Fe₂0₃），盐酸中主要含有H₂0分子、H⁺、c1^﹣．某探究小组为探究稀盐酸中的哪种微粒能使氧化铁溶解，设计了如下实验方案，得出了初步结论．
（1）请填写下表中的实验结论：

实验过程	实验现象	实验结论
向盛有少量Fe2O3的试管中加入NaCl溶液振荡	固体不溶解

（2）是否需要做“向Fe₂O₃，中加入水”的对比实验？为什么？

为提高实验探究能力，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，对一瓶久置出现变质硬化的氢氧化钙固体进行如下探究活动。
【探究活动一】检验硬化的氢氧化钙样品是否完全变质
（1）用化学方程式表示氢氧化钙变质的原因：__                          _。
（2）检验氢氧化钙样品是否完全变质，进行如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取氢氧化钙样品少量，研细后加适量蒸馏水充分混合后静置， __                 __	__             __	该样品还含有氢氧化钙

【探究活动二】测定样品中含有的变质固体(以下用R表示)的质量分数
取3克部分变质的氢氧化钙样品与足量的稀盐酸反应，测量生成气体的体积(气体不溶于植物油)，从而计算出样品中R的质量，便可求出样品中R的质量分数。实验装置(气密性良好)如图1所示。

（3）将稀盐酸滴入样品中，产生气体的化学方程式为__               __，反应一段时间后，当观察到__            __(填实验现象)，才停止滴加稀盐酸。
（4）实验中量筒的作用是_          _            _。
（5）实验结束后，量筒内进入水的体积如图2所示，其读数为__         __mL。已知在该实验条件下，生成气体的密度为2g·L^－1，通过计算，样品中R的质量分数为__            _。
（6）上述图1所示实验装置和相关试剂，用来实验测定样品中R的质量分数是比较粗略的，请简要说明测定数据存在误差的原因：_                         _(写一个)。

如图所示，在粗玻璃管内壁上粘附湿润的石蕊试纸，向细玻璃管里滴入数滴浓醋酸后，立即封闭管口．10s后即观察到：仅有中下部的石蕊试纸从上往下逐渐变色．

（1）本实验应选用       （填“红”或“蓝”）色石蕊试纸；
（2）本实验利用的醋酸性质包括：①酸性、②      性、③醋酸蒸气密度      （填“＜”或“＞”）空气密度；
（3）由实验现象可推知微粒具有的特征是             ；
（4）本实验用试剂Y代替浓醋酸也出现相似的现象，Y为        （填序号）．
A．浓氨水  B．浓硫酸  C．浓盐酸．

由于二氧化碳与氢氧化钠反应无明显现象，对此同学们展开了探究，请你参与．
【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠能否发生反应？
【查阅资料】常温下，氢氧化钠、碳酸钠在乙醇中的溶解性如下．

溶剂	乙醇
溶质	氢氧化钠	碳酸钠
溶解性	易溶	难溶

【方案设计】小明同学设计了如图所示装置进行探究。
【实验探究】
（1）溶液配制．甲溶液：将一定质量的氢氧化钠固体加入到一定体积的乙醇中，用玻璃棒不断搅拌，使其成为饱和氢氧化钠的乙醇溶液．量取一定体积的乙醇要用到的仪器是，用玻璃棒搅拌的目的是。
乙溶液：将一定质量的氢氧化钠固体加入到一定体积的75%的乙醇溶液中，用玻璃棒不断搅拌，使其成为不饱和氢氧化钠的乙醇溶液．判断甲、乙溶液形成的现象是。
（2）进行实验，按图所示装置加入药品后进行实验． $A$中发生反应的化学方程式为， $B$装置的作用是， $C$中观察到的现象是。
【实验结论】
（3）由此小明得出二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应，反应的化学方程式为。
【反思交流】
（4）小刚同学认为小明的实验还足以证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应，还应补充的实验是。
（5）若将图 $C$中甲溶液换成乙溶液进行实验， $C$中可能无明显现象发生，原因可能是。

下列选项符合图示从属关系的是

	X	Y	Z
A	碱	酸	化合物
B	非金属单质	金属元素	元素
C	化合反应	氧化反应	化学反应
D	饱和溶液	不饱和溶液	浓溶液