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_______________________________________。

在学习酸的化学性质之前，小芳曾用四朵紫色干燥的石蕊小花做了下图所示的四个探究实验，得出了“CO₂溶于水生成酸”的结论。

（1）请将各实验的有关内容填入下表空格中：

实验序号	I	II	Ⅲ	IV
实验现象	小花变红色	小花不变色	小花不变色	小花______色
实验目的 和结论	目的：证明酸溶液能使石蕊变红色	目的：证明水不使石蕊变红色	目的：证明____ ______________	结论：CO2和水 反应生成酸

（2）写出二氧化碳和水反应的化学方程式：________________________；
（3）小芳若不做实验I，____（填“能”或“否”）得出CO₂和水发生反应的结论；
（4）小芳在上述实验探究中，采用了实验___________的方法。
（5）写出二氧化碳使石灰水变浑浊的化学方程式                              。

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）

维生素C易溶于水，水溶液显酸性，易被氧气、碘氧化；某同学为了探究VC的性质，进行了如下实验.
Ⅰ、用某制药厂生产的VC片（每片含VC0.1g及不溶性辅料）配制0.5%的VC溶液。
（1）若取5片VC片，应大约去蒸馏水           mL.(取整数)
（2）除去浑浊液中的不溶性辅料，得到澄清的VC溶液，其操作名称是                 。
Ⅱ、设计实验证明VC溶液具有酸性。
（3）限用试剂：无色酚酞试液、稀氢氧化钠溶液。请你完成下表。

实验步骤	预期现象及结论
	，说明VC溶液具有酸性

 Ⅲ、探究VC溶液在一定温度下（18℃）露置时间对VC含量的影响，采用控制变量法进行试验，具体如下表所示。

实验序号	碘水浓度及用量	0.6%淀粉溶液	VC溶液恒温露置时间/h	蓝色消失需要VC溶液滴数
①	0.06%、4.8mL	3滴	0	10
②	0.06%、4.8mL	3滴	12	12
③		3滴	24	18
④	0.06%、4.8mL	3滴	36	41

 
（4）实验③中碘水的浓度及用量分别是                            。
（5）VC质量分数随露置时间（0——36h）的变化图像，正确的是          （填字母标号）  
 
（6）为了提高定量探究vc溶液的准确性。配制VC溶液时，必须先除去溶解在蒸馏水中的少量氧气，具体处理方法是                             。         

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

某化工厂生产过程中的残液含有硝酸银，取少量该残液样品，分别盛在 $A$、 $B$两支试管中，再分别加入不同质量的黄铜片（铜锌合金），充分反应后过滤，分别取滤渣工滤液进行下表所示实验．请你参与实验探究：
（1）用化学式填写下列实验报告中的空格：

实验操作	实验现象	分析与结论
①将 $A$试管滤出的滤渣洗涤后，取样，再加入稀盐酸	有无色气泡产生	从 $A$试管得到的滤渣的成分是
②取少量 $B$试管得到的滤液，滴加少量稀盐酸	无明显现象	从 $B$试管得到的滤液中的溶质一定有，可能有

（2）若要验证 $B$试管得到的滤液中可能含有的溶质，可以采用的物理方法是；可以采用的化学方法是向滤液中加入（填写一种物质的化学式），并观察现象．

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。

小张同学得知我国早在西汉时期，就能利用铁单质与硫酸铜溶液反应制取铜，其反应的化学方程式为．他利用硫酸铜进行趣味实验，将浸泡了色硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧．在燃烧后的灰烬中出现红色固体．他很好奇，进行了相关探究，请你参与并填写有关空白．
【提出问题】
红色固体是什么物质？它是如何产生的？
【查阅资料】
（1）温度达200℃时， $CuS{O}_4$开始分解生成 $CuO$和另一种氧化物；此反应前后各元素的化合价保持不变．
（2）温度超过1000℃， $CuO$才分解生成氧化亚铜（ $C{u}_{2}O$）； $C{u}_{2}O$呈红色．
【作出猜想】红色固体①可能是 $Cu$；②也可能是 $C{u}_{2}O$；③还可能是的混合物．
【实验探究】
（1）取红色固体观赏，呈亮红色；
（2）取少量红色固体于试管中，加入稀硫酸，固体不溶解，溶液仍为无色．
【分析推理】
（1）请教老师后得知，如有 $C{u}_{2}O$存在，加入稀硫酸会发生如下反应： $C{u}_{2}O+H_{2}S{O}_4=CuS{O}_4+Cu+H_{2}O$结合实验探究的现象，确定亮红色固体为，同时也说明滤纸燃烧时的温度低于（填序号）
A.200℃        B.1000℃
（2）滤纸主要是由碳、氢、氧三种元素组成的，经分析，产生红色固体的原因可能是滤纸在燃烧过程中产生的碳与分解产生的 $CuO$发生反应，生成亮红色固体和二氧化碳，请写出该反应的化学方程式．
【交流讨论】
（1）将浸有硫酸铜溶液的滤纸点燃，刚开始不能燃烧，是因为．
（2）此实验中， $CuS{O}_4$受热分解生成 $CuO$和（填化学式）．

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

已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应： $C+2CuO\stackrel{\mathrm{高温}}{=}2Cu+C{O}_2\uparrow$．化学兴趣小组对该实验产物（假设反应物已完全反应）作如下探究：
探究一：检验产物的成份
【提出问题】实验产物是暗红色固体，很难观察到紫红色固体．暗红色固体是什么？
【查阅资料】氧化亚铜（ $C{u}_{2}O$）为红色固体； $C{u}_{2}O+H_{2}S{O}_4=CuS{O}_4+Cu+H_{2}O$．
【猜想与假设】暗红色固体除铜外还可能含有 $C{u}_{2}O$．
【设计实验】取少量暗红色固体，加入稀硫酸，如果观察到现象：，说明暗红色固体含有 $C{u}_{2}O$．
探究二：测定产物中 $C{u}_{2}O$的含量

原理： $C{u}_{2}O+H_2\stackrel{∆}{=}2Cu+H_{2}O$，称取一定质量的固体样品，用如图装置进行实验（固定装置略去，碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物），通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的．
（1）装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸，原因是；
（2）若不加装置e，实验结果会偏高，原因是；
（3）点燃酒精灯前涉及的部分操作如下，正确的顺序是

①打开K₂，关闭K₁    ②检查装置的气密性
③连接仪器        ④关闭K₂，打开K₁，通氢气一段时间
（4）还可通过测定反应前后装置（填"a"、"b"或"c"）的质量达到实验目的．

某化学课堂上同学们正在进行酸、碱、盐知识的探究，请你参与其中并认真填写空格。
【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，两者是否发生了化学反应？
【猜想假设】猜想①：两者发生了化学反应；猜想②：两者没有发生化学反应
【实验探究】（1）小华设计并进行了如图所示的A、B两个实验。实验现象：A中软塑料瓶変瘪，B中　       　。

（2）小明同学却对此提出质疑，他认为小华的实验不严谨，其理由是　   　             ，要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实验是　        　。
（3）小宁设计的是通过检验生成物来验证猜想，请帮她填写实验报告．

实验步骤	实验现象	实验结论
向B实验后的溶液中加入		验证了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应

【实验结论】二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应。

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）           。