初中化学常见污染物的来源、危害及治理探究题

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_______________________________________。

小明家的新房装修，瓦工师傅用石灰浆（主要成分是氢氧化钙）抹墙。收工时瓦工师傅把未用完的石灰浆用沙土盖上，以备第二天再用，这样做的目的是防止石灰浆因变质而失效。
（1）请你根据所学知识写出石灰浆变质的化学方程式                                    。
（2）小明想通过实验验证石灰浆的变质情况，请你帮助小明完成以下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
取样，加一定量的水充分溶解后，过滤。	取少量滤渣于试管中，加入足量              。		反应的化学方程式为                           ； 实验的结论是该石灰浆部分变质。
取少量滤液于试管中，滴入无色酚酞试液。

（3）由此小明联想到实验室里的一些药品必须密封保存。实验室中必须密封保存的药品可分为以下几类：
①药品能与空气中的成分发生反应，如澄清的石灰水；
②药品具有挥发性，如                     ；
③                               ，如浓硫酸。

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）

在盐酸除铁锈的实验中，我们常会发现生锈的铁钉表面有一些气泡产生，气泡是怎么产生的？针对这一问题，同学们提出了有关假设，并设计了如图甲所示的实验方案惊醒探究，实验时，观察到放有铁的试管中有气泡产生，而另一试管中没有，从而验证了自己的假设是成立的．
（1）分析上述实验，你认为同学们建立的建设是．
（2）有同学认为上述实验不够严谨，溶液中的水可能会对实验产生影响．于是他们又进行了对照试验，请你在答题卷的虚线框中用图示的形式将图乙的对照试验补充完整．
（3）还有同学想：气泡会不会是铁锈与水反应产生的？他认为还要补充一个铁锈与水反应的实验，你觉得有没有必要？．

某化学兴趣小组的四位同学对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分进行了探究。
【作出猜想】小马猜想：溶质有 $NaCl$、 $HCl$、 $NaOH$小程猜想：溶质只有 $NaCl$ 
小宫猜想：溶质有 $NaCl$、 $HCl$ 
小尚猜想：溶质有 $NaCl$ 、 $NaOH$

（1）老师认为小马的猜想是错误的，她的理由是。
【方案设计】小程和小宫分别设计了如下方案验证各自的猜想。

实验设计者	方案步骤	方案预估现象	方案结论
小程	用一根洁净的玻璃棒取反映后的溶液沾在 $pH$试纸上，把试纸所呈现的颜色与标准比色卡进行对照	$pH=7$	小程猜想正确
小宫	取少量反应后的溶液于一支试管中，再向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液	有白色沉淀生成	小宫猜想正确

【方案评价】（2）两位同学中的方案正确。
【方案反思】（3）请分析错误方案的原因（都正确，不作答）。
【拓展研究】（4）请你再设计一个实验方案验证小尚的猜想正确，填写下列实验报告。

方案步骤	方案预估现象	方案结论
		小尚猜想正确

同学们在帮助老师整理实验室时，从1、2号橱窗中发现了两瓶失去标签的黑色粉末药品，并确定了这两瓶黑色粉末是木炭粉、铁粉、氧化铜、高锰酸钾中的两种。他们继续进行了分析、试验和反思：
【查阅资料】 $CuO$、 $F{e}_2{O}_3$等金属氧化物与酸反应，生成盐和水
（1）分析：小燕同学认为一定不是高锰酸钾，原因是；
（2）实验一：

实验操作
①取一种黑色粉末少许，加入到稀硫酸中	黑色粉末溶解，溶液颜色变	此粉末是氧化铜
②取另一种黑色粉末少许，加入到稀硫酸中	黑色粉末不溶解，没看到气体产生	此粉末一定不是铁粉

（3）反思：小华同学认为不做实验①，运用逻辑推理的方法也能得出其中之一是氧化铜的结论，原因是：；
（4）实验二：他们又进行了如下实验：将两种黑色粉末混合加热（实验装置如下图），发现黑色粉末逐渐变，澄清石灰水变。写出两种黑色粉末发生反应的化学方程式。

复分解反应的定义可以用字母AB+CD=AD+CB来表示．某化学兴趣小组探究稀盐酸与以下四种物质是否能发生复分解反应：

$NaCl$溶液

$K_{2}C{O}_3$溶液

$AgN{O}_3$溶液

$NaOH$溶液

（1）甲同学提出稀盐酸与 $NaCl$溶液是否发生复分解反应？乙同学认为不反应，因为这两种化合物互相交换成分，所得的物质是一样的．你（填"同意"或"不同意"）乙同学的看法．
（2）甲乙设计了以下三个实验，请你在空白处填写相关内容：

	实验操作	实验现象	实验结论
实验1	在 $K_{2}C{O}_3$溶液中加入稀盐酸		稀盐酸与 $K_{2}C{O}_3$溶液发生了复分解反应
实验2	在 $AgN{O}_3$溶液中加入稀盐酸	有白色沉淀生成
实验3	在 $NaOH$溶液中加入稀盐酸	没有明显现象	甲乙同学：不发生反应

（3）写出实验2的化学方程式：．
（4）在实验3中，甲乙两同学因为观察到没有明显的实验现象，故判断该反应不能进行，你（填"同意"或"不同意"）他们的看法，若不同意，请设计实验证明该反应能发生．可用试剂： $NaOH$溶液、稀盐酸、石蕊试液．

实验内容与操作	实验现象	实验结论

乙炔（C₂H₂）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC₂）与水反应生成，同时生成一种白色固体。
【提出问题】白色固体是什么物质？
【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能：
猜想一：CaO；猜想二：      ；猜想三：Ca(OH)₂，他的依据是               。
【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是：                                                                        。
【进行实验】

实验操作	实验现象	实验结论
取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸。	。	猜想二不成立：不是CaCO3。
取少量白色固体加入到水中，取上层清液，                 。	。	猜想三成立：白色固体是Ca(OH)2

【拓展应用】已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小，难溶于水。实验室欲制取并收集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是（填图中装置序号）           。

我校实验室有一瓶保管不当的试剂，其残缺的标签中只剩下“钠”和“10%”字样（如图所示）。已知它是初中化学常用的试剂。小强和小华同学很感兴趣，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】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是下列三类物质中的　    　（填序号）。
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	21．5	9．6

【得出结论】小华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        　。
【做出猜想】①可能是NaOH溶液；②可能是       溶液；③可能是NaCl溶液。
【设计并实验】 （1）小强取样品少量，滴加无色酚酞试液，液体变红色他认为猜想①正确，他的判断是否合理      ，原因是                        。
（2）小华为了检验该溶液到底是什么又进行了如下实验：取样品于试管中，滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，他得出猜想②正确。相应的化学方程式                                 。

老师在装有酸的储物柜中发现一瓶没有标签的溶液，让同学们鉴定该溶液是否为盐酸溶液。

实验步骤	实验现象	实验结论
1.取少量待测液体与试管中,滴加几滴石蕊溶液		溶液呈酸性
2.取少量待测液与试管中,滴加         溶液	产生了白色沉淀	该待测溶液为盐酸
3.往上述2中的沉淀滴加        溶液

 
写出上述操作2中所发生的化学方程式:                                        。

实验室有四瓶失去标签的溶液，现标为A、B、C、D，分别是碳酸钾溶液、氢氧化钠溶液、硫酸镁溶液和稀盐酸中的一种。
【提出问题】如何区分出四种溶液?
【进行实验】甲同学取少量A溶液于试管中，加入一定量氢氧化钡溶液，观察到无明显现象，由此甲同学认为A一定不是（1）          ，甲同学继续向实验后的溶液中滴加酚酞溶液，酚酞溶液由无色变为红色，则甲同学得出结论：A是氢氧化钠溶液。
【表达与交流】乙同学不同意甲同学的结论，乙同学的理由是（2）                   。
于是乙同学另取少量A于试管中，向其中滴加一种试剂是（3）          溶液，观察到的明显现象是（4）                  ，由此证明了甲同学的结论是错误的，同时确定了A。
同学们继续实验：取B、C、D三种溶液置于试管中，分别依次滴加氯化钡溶液和稀硝酸，观察现象。
【收集证据】观察到C中产生白色沉淀，滴加稀硝酸后，沉淀溶解，产生气泡；D中产生白色沉淀，滴加稀硝酸后，沉淀不溶解；B中无明显现象。
【解释与结论】写出D中发生反应的化学方程式（5）                     。
同学们最终通过实验区分出了四种溶液。

某化学学习小组的同学围绕“澄清石灰水与碳酸钠溶液的反应”展开了如下探究活动。
(1)该反应的化学方程式为_______________________________________。
(2)反应后溶液中的溶质是什么？同学们一致认为有以下三种情况：①氢氧化钠和氢氧化钙；②氢氧化钠和碳酸钠；③____________________________。
(3)小新取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明情况________(填序号)是不可能的。
为了进一步确定溶液的成分，同学们设计了如下实验方案：

实验步骤	现 象	结 论
		情况①正确

 
小红选择了另外一种不同类别的物质________________________________(填化学式)，也得到了同样的结论。在同学们的合作下，他们顺利完成了探究任务。

小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度，于是他对所得的溶液的酸碱性进行了探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性
【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈       性，还可能呈       性。
【实验验证】

实 验 操 作	实 验 现 象	结 论
用试管取该溶液1 mL～2 mL， 滴入1滴～2滴无色酚酞试液， 振荡	无色酚酞试液变	溶液呈碱性
无色酚酞试液不变色	溶液呈

 
【分析与思考】
(1)若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是     (填写微粒符号)，为避免碱性溶液污染环境，小亮对所得溶液进行了如下处理：向溶液中逐滴加入     溶液，直到不再产生沉淀为止。然后过滤，把滤液倒入蒸发皿中加热，得到氯化钠晶体，该过程涉及的化学反应的方程式为                                             。
(2)若无色酚酞试液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出以下方案：
方案一：取样，加入碳酸钠溶液，若观察到                           ，
则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。
方案二：取样，加入金属锌，若有气泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为             ；若无明显现象，则呈中性。

为了探究碱的性质，甲、乙两组同学向相同体积的石灰水和烧碱溶液中分别通入CO₂气体。观察到前者变浑浊，后者无明显现象。甲组同学认为CO₂能与石灰水反应，但不能与烧碱溶液反应；而乙组同学认为CO₂也能与烧碱溶液发生反应。

(1)为证明自己的观点，乙组同学又设计并做了以下实验：
①用石灰石和稀盐酸制取CO₂气体。写出该反应的化学方程式：_____________，
并从甲图中选出正确的制取装置_____________。(填“A”或“B”)
②收集一烧瓶CO₂气体，注入烧碱溶液后立即塞上带有导管和气球的橡皮塞(如乙图所示)，振荡后观察到圆底烧瓶内气球膨大。由此乙组同学认为自己的观点是正确的。
(2)甲组同学提出反驳：因为_____________，所以还必须设置对照实验，即用________代替烧碱溶液进行实验，如果观察到气球膨大程度__________(填“增大”或“减小”)，才能最终证明乙组同学的观点是正确的。