初中化学常见污染物的来源、危害及治理探究题

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，向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加一定量的稀盐酸后，发现忘记滴加指示剂，此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。
（1）写出该中和反应的化学方程式。
（2）探究烧杯内溶液中溶质的成分：
【作出猜想】
（A）溶质可能是 $CaC{l}_2$与 $Ca(OH{)}_2$　
（B）溶质可能是 $CaC{l}_2$
（C）溶质可能是 $CaC{l}_2$与 $HCl$

【查阅资料】 $CaC{l}_2$溶液呈中性
【实验设计】
①取少量烧杯中的溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色。于是排除了猜想（A），你认为排除猜想（A）的理由是。
②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想，请你帮他完成实验，填写以下表格：

实验步骤	预计现象	预计结论
取少量反应后的溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液		猜想（B）正确
	猜想（C）正确

【交流反思】为确定猜想（C）正确，下列几种实验方案不合理的是（填字母）。

A．

取反应后的溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液变红色

B．

取反应后的溶液于试管中，加入锌粉冒气泡

C．

用洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液，涂抹在 $pH$试纸上，测溶液的 $pH<7$

D．

取反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，生成白色沉淀

(4分)某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展探究活动，请你和同学们一起进行实验探究。
【演示实验】将一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【知识梳理】该反应的化学方程式为（1）　            ；
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？
【猜想与假设】
甲组：只有Na₂SO₄    乙组：有Na₂SO₄和H₂SO₄ 丙组：有Na₂SO₄和NaOH         
【收集证据】丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴酚酞试液溶液，无明显变化，溶液中一定没有（2）            。
【表达与交流】为了验证其余猜想，甲组同学的实验方案是取少量试液于试管中，滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀产生。你认为他们的实验方案（3）        （填“正确”或“不正确”），你的理由是（4）                。
乙组同学取少量试液于试管中，加入（5）______             溶液，振荡，观察到（6）___________________________，证明自己的猜想是正确的。
【反思与评价】为回收硫酸钠，应取剩余试液于烧杯中，加入（7）______ 溶液，充分搅拌，蒸发即可得到纯净的硫酸钠。

某化学兴趣活动小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如下图所示实验，并对反应后锥形瓶中残留废液进行探究（不考虑发泡剂等类物质）。

【提出问题】废液中所含溶质是什么物质？
【猜想与假设】
猜想1：废液中的溶质可能是NaCl、Na₂CO₃和HCl；
猜想2：废液中的溶质只有NaCl；
猜想3：废液中的溶质是NaCl和HCl；
猜想4：废液中的溶质是__________________。
【讨论与交流】小明认为猜想1无需验证就知道是错误的。他的理由是             。
【实验与结论】
(1)为验证猜想2，甲同学取少量废液装入试管中，然后滴入AgNO₃溶液，产生白色沉淀，滴加稀硝酸沉淀不溶解。于是甲认为猜想2正确。甲同学的实验________（填“能”或“不能”）验证猜想2的正确性，原因是________________________________。
(2)乙同学为验证猜想3，选锌粒做试剂。假设猜想3是正确的，验证时反应的化学方程式       。
(3)若猜想4正确，且最终欲得到纯净的氯化钠溶液需加入_____溶液。
【拓展与应用】
若废液中的溶质是NaCl和HCl，根据HCl的性质，无需另加试剂，只要对废液进行_________操作即可从废液中得到NaCl固体。此方法的缺点是_________________。

实验中学兴趣小组的同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于溶液是否变质，同学们提出了如下假设：
【提出假设】
假设一：该溶液没有变质；
假设二：该溶液全部变质；变质的原因是（用化学方程式表示）                    。
假设三：该溶液部分变质。此时该溶液中含有的溶质是（用化学式表示）            。
【设计方案】兴趣小组的三位同学根据以上假设设计了如下三个实验方案：
方案一：取溶液样品，向样品中加入足量的氯化钙溶液，若无沉淀出现，则假设一正确；若有沉淀出现，再向反应后的残留液中加入几滴无色酚酞溶液，若无色酚酞溶液变红，则假设       正确，若无色酚酞溶液不变色，则另一种假设正确。
方案二：取溶液样品，向样品中逐滴加入稀盐酸至过量，若假设一正确，则出现的现象是自始至终都无气体生成；若假设二正确，则加盐酸，就立即有气体生成；若假设三正确，则出现的现象是                               。
【方案评价】万相宏同学认为将方案一中的氯化钙溶液换为氢氧化钙溶液也能完成实验，你认为他的评价       （填“正确”或“错误”），其原因是              。
【实验结论】假设三正确。
【反思拓展】玻璃的主要成分是二氧化硅，盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶，不能用玻璃塞，其原因是                                  。

实验室中有一瓶标签受损的无色液体，如图所示。这瓶无色液体是什么呢? 实验员老师告诉大家，该液体只能是过氧化氢溶液、稀硫酸和蒸馏水中的一种。

（1）大家讨论后一致认为不可能是蒸馏水，理由是                               。
（2）为确定该液体成分，同学们继续进行了如下实验探究：

实验操作	实验现象	实验结论
步骤一：取该液体适量于试管中，向其中加入少量            粉末。	没有气泡产生。	该液体不是过氧化氢溶液。
步骤二：取该液体适量于试管中，向其中滴加少量氯化钡溶液。		该液体是稀硫酸。

【反思交流】
（1）大家认为标签受损的原因可能是                     ；
（2）如果该液体是过氧化氢溶液，则步骤一中产生的变化用化学方程式表示为                                                              。

实验小组研究盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙三种物质的化学性质，做了如图所示的实验。请你利用图中所给药品和他们一起进行研究。

（1）实验后某试管中为黄色溶液，该试管中发生反应的化学方程式为          。
（2）实验后某试管中为红色溶液，向其中加入足量的                     ，溶液变为无色。由此推断，该试管中最初盛有的物质是                   。
（3）实验后某试管底部有蓝色絮状沉淀，继续向其中加入足量的           ，振荡后沉淀消失。
（4）实验后某试管的底部有白色固体，过滤后向滤液中滴加稀盐酸，开始时无明显现象，一段时间后有气泡出现。由此推断，该试管中最初发生反应的化学方程为                          。
（5）实验后某试管中只得到无色溶液，向其中加入足量的碳酸钠溶液，只产生气泡。那么该试管中最初发生反应的化学方程为                                。
（6）实验结束时，他们将实验废液倒入同一废液缸中，观察后，他们猜想最终的废液可能呈酸性。为了验证猜想，利用上述实验中未涉及到的酸的化学性质，另选药品进行实验：取少量废液样品于试管中，向其中加入一定量的          ，观察现象，证明最终的废液呈酸性。实验后为了避免废液造成不良后果 ，他们对废液进行了恰当处理。

某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后（用石灰石和稀盐酸制取），对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣，他们继续进行了以下实验探究。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理，可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中，微热后冷却到室温。

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中滴加______	现象：溶液变为红色	溶液显酸性（含有H^+）；溶质中有氯化氢。
乙同学	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中加入少量锌粒	现象：_________________________ 反应的化学方程式是： _______________________________
丙同学	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中加入少量石灰石	现象：_________________________ 反应的化学方程式是：____________

【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体，同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的____________（填化学式），经过滤、____________操作后即可完成。

同学们在学习Ca(OH)₂的化学性质时，对Ca(OH)₂溶液和Na₂CO₃溶液反应后过滤得到的滤液的成分进行探究。请你一同探究并回答下列问题：

【提出问题】 滤液中的溶质是什么物质？
【猜想假设】 猜想Ⅰ：只含有NaOH；         
猜想Ⅱ：可能含有                 ；
猜想Ⅲ：可能含有NaOH  Na₂CO₃；
猜想Ⅳ：可能含有NaOH  Ca(OH)₂  Na₂CO₃；
【分析讨论】经分析和讨论，全体同学认为猜想      肯定不合理，理由是          。
【实验设计】现实验室仅提供稀盐酸、氯化钙溶液、酚酞溶液和必要的仪器，设计一个实验来验证猜想Ⅲ是正确的。请在空格内写出实验操作、预计现象和结论。通过查阅资料知道：①氯化钙溶液呈中性；②碳酸钠（俗名纯碱）的水溶液呈碱性。

实验操作	预期现象和结论

为探究酸碱盐之间的反应，小红同学做了以下实验：在稀硫酸中加入了一定量的硝酸钡溶液。请回答：
（1）观察到的实验现象是              ，反应的化学方程式为                    ，分析实验现象，溶液中减少的离子是            （写离子符号）。
（2）小红同学在稀硫酸中加入硝酸钡溶液时，硝酸钡溶液可能过量，检验溶液中含有少量
硝酸钡的方法是                                                    。
（3）在98g质量分数为10%的稀硫酸中加入100g硝酸钡溶液，恰好完全反应，所加硝酸钡溶液中溶质的质量分数是           （计算结果精确到0．1%）。
（4）若要配制98g质量分数为10%的稀硫酸，需要质量分数为98%的浓硫酸（密度为
1．84g/cm³）       mL（计算结果精确到0．1）。在实验室用浓硫酸配制稀硫酸的主要步骤有：计算、            、混匀、冷却至室温装瓶，并贴上标签。

氢氧化钠固体如果密封不严，会发生变质，为探究学校实验室内某瓶氢氧化钠固体
变质情况，化学兴趣小组进行了如下实验：
（1）取少量该瓶固体样品置于试管中，向其中加入一种无色溶液，发现有气泡产生，该小组确定氢氧化钠已经变质，那么该小组同学加入的无色溶液可能是            
（2）为了继续探究氢氧化钠的变质程度，该兴趣小组同学取了10g样品，溶于足量水配成溶液，然后向溶液中滴加含足量氢氧化钙的溶液，恰好得到1g沉淀和500g溶液，请计算出最后所得溶液中溶质的质量分数为多少？（计算结果精确至0.1%）

“五·一”小长假后，小刚和小敏带着快乐的心情返回学校。当他们来到实验室时，意外地发现实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体，由此，激发了他们的探究欲望。
【提出问题】这瓶氢氧化钠固体是否变质？
氢氧化钠露置在空气中变质的原因是                   （用化学方程式表示）。
【提出猜想】猜想一：没有变质；
猜想二：部分变质；
猜想三：全部变质。
【实验探究】小刚和小强设计了如下实验方案：
小刚：取少量样品加适量蒸馏水配成溶液后，滴入几滴酚酞溶液，若观察到溶液变红色，证明该瓶氢氧化钠固体没有变质。
小敏认为小刚的结论是错误的，理由是                                     。
于是小敏进行了如下实验：

（1）上述实验操作④的名称           ，其中玻璃棒的作用            。
（2）步骤③中加过量氯化钙溶液的目的是                                    。
（3）步骤⑤中，小敏用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH试纸上，测得pH=10，
他判断猜想二是正确的。对他的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是   。

A．方法正确，结果正确，且结论正确

B．方法正确，结果正确，结论不正确

C．方法不正确，结果偏大，但结论正确

D．方法不正确，结果偏小，但结论正确

【交流反思】
（1）在实验室里氢氧化钠需要密封保存。药品密封保存的原因很多，请你写出浓硫酸需要
密封保存的原因                                                。
（2）下列物质能替代小敏实验中CaCl2溶液的是                (填序号)。
①BaCl2溶液、②Ca(NO3)2溶液、③Ca(OH) 2溶液、④Ba(OH)2 溶液。

随着人们对酒驾危害认识的加深，司法机关对于酒驾、醉驾的处罚将日趋加重。醉酒的原因是酒中含有的乙醇对人的神经系统有刺激作用。交警对呼气酒精检验的原理是：橙色的K₂Cr₂O₇酸性溶液遇乙醇会迅速变成蓝绿色。
白酒是乙醇的水溶液，酒中的乙醇在微生物作用下能被氧化成乙酸。小刚家有一瓶密封存放的白酒，他想知道该白酒的组成情况，于是进行如下实验探究：
【提出问题】该白酒中的溶质主要有哪些？
【查阅资料】材料一：乙醇（C₂H₅OH），俗称酒精，易溶于水，水溶液呈中性。在加热条件下，可以把氧化铜还原为单质铜。
材料二：乙酸（CH₃COOH），又名醋酸，易溶于水，具有酸的通性。
【提出猜想】猜想1：只有乙醇
猜想2：只有乙酸
猜想3：                                    
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量白酒于试管中，滴入几滴橙色的K2Cr2O7酸性溶液		猜想3成立
②

【实验反思】操作①能否改为“将加热后的表面有黑色氧化铜的铜丝插入盛有白酒的试管中”？        ，理由是                                                                     。

实验室可以用草酸（H₂C₂O₄）在浓硫酸的作用下来制取一氧化碳，反应原理为：
H₂C₂O₄CO↑+ CO₂↑+ H₂O
小明同学设计下图所示装置来制取一氧化碳，并验证一氧化碳的性质。   

请回答下列问题：
（1）长颈漏斗a的漏斗颈没入液面下的目  
的是                       。
（2）B中氢氧化钠溶液的作用是                           。
（3）C中澄清石灰水的作用是                                                 。
（4）通过什么现象可以判断CO能与CuO反应？                                               。
（5）D中反应的化学方程式是                                                 。

同学们在学习碱的化学性质时，进行了如下图所示的实验。

（1）写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式                         。
（2）乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现象是                       。
（3）丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。
（4）实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，最终看到废液浑浊并呈红色，产生疑问。
【提出问题】废液中含有哪些物质？
【交流讨论】①一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和        (写物质名称)。
②还含有能使废液呈碱性的物质．能使废液呈碱性的物质是什么？同学们有如下猜想。
小云认为：只有碳酸钠；小红认为：只有氢氧化钙；小林认为：是氢氧化钠和碳酸钠
【实验设计】小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想。查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性，并设计如下实验。请你将小方的实验设计补充完整。

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置。	①有白色沉淀，溶液呈红色。	小林的猜想正确。
②                        。	小云的猜想正确。
③没有白色沉淀，溶液呈红色。	小红的猜想正确。

【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑        。

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探究。

Ⅰ．定性探究：
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】同学们经过交流讨论，设计以下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CaCl2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

 
Ⅱ．定量探究：
【提出问题】过滤后澄清滤液中NaOH的质量分数是多少？
【设计实验】
小明同学取100g过滤后澄清滤液于烧杯中，向烧杯中逐滴加入过量的稀盐酸，产生的气体与所加入稀盐酸质量关系如下图所示：计算过滤后澄清滤液中NaOH的质量分数是多少？（请列出计算过程）