初中化学常见污染物的来源、危害及治理探究题

某实验小组的同学从不同角度对稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应进行了探究，请填写下列空白。
（1）如何用实验验证稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应？
方案一： ________________________________________

实验步骤	实验现象	结论
先用pH试纸测定稀盐酸的pH，再逐渐滴加氢氧化钠溶液，并不断振荡，同时测定混合液的pH	pH逐渐变大，最后pH7	稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应

分析上述方案中，为什么强调只有测得pH 7才能证明反应发生了？
方案二：如下图向盛有NaOH溶液的烧杯中先滴加酚酞试液，后滴加稀盐酸至过量，观察到的现象是____________________；

结论：稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为____________________。上述两个方案在设计思路上的相同点是____________________。
（2）探究稀盐酸与氢氧化钠溶液是否恰好完全反应？

实验步骤	实验现象	结论及化学方程式
取少量方案二反应后的溶液于试管中，滴加硫酸铜溶液	若生成蓝色沉淀	氢氧化钠有剩余，反应的化学方程式为_______________
若没有明显现象	二者恰好完全反应

小明同学对此提出质疑，没有明显现象也不能证明稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应，理由是：______________________________。为此他认为还需要补充下列实验：

	实验操作	实验现象	结论及化学方程式
补充方案	取上述少量方案二所得溶液于试管，加入________（填一种试剂的名称），观察现象	____________	二者恰好完全反应

 

化学兴趣小组设计的创新实验是“火龙生字”，在成果展示现场，某同学用硝酸钾的热饱和溶液先在白纸上书写“火”字，晾干后白纸上出现硝酸钾晶体（见图1），用带火星的木条接触硝酸钾晶体，就会观察到白纸上写过字的地方燃烧并迅速蔓延，留下“火”字的黑色痕迹（见图2）。

在场的同学对此产生了浓厚的兴趣，并进行了如下研究：
【提出问题】为什么附有硝酸钾的白纸更容易燃烧？
【查阅资料】硝酸钾受热易分解，生成亚硝酸钾（KNO₂）和一种常见的气体单质。
【猜想与假设】对于生成的是什么气体，四位同学有如下猜测：
甲：二氧化氮； 乙：氮气； 丙：氧气； 丁：氢气；
同学丙指出不可能是二氧化氮、氢气，理由是：                                  。
【进行实验】四位同学设计了实验对同学丙的猜想进行了验证，他们的操作方法是：           ，观察到的现象是                           ，说明同学丙的猜想正确，硝酸钾分解的化学方程式是                      。
【解释与结论】白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是：
【反思与评价】为什么要用“硝酸钾的热饱和溶液”书写文字？已知硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表：

温度/℃	20	40	60	80	100
溶解度/g	31.6	63.9	110	169	246

你对上述问题的解释是：                       。

下图是甲、乙两位同学一起在实验室进行的氢氧化钠与盐酸中和反应的实验。

（说明：图中 $A_1$、 $A_2$、 $A_3$、 $B_1$、 $B_2$、 $B_3$均为溶液编号）
根据上图实验，请你与甲、乙同学一起完成下列探究：

探究环节	甲同学的探究	乙同学的探究
提出问题	$A_3$溶液为什么不变红？	$B_3$溶液中溶质成分是什么？（酚酞不计）
作出猜想	实验过程中，酚酞变质了。	猜想一： $NaCl$ 猜想二： $NaCl$、 $HCl$
实验验证	（1）取少量 $A_3$溶液于另一试管中，向其中滴加 $NaOH$溶液，溶液变红，说明甲同学的猜想（填"成立"或"不成立"）。 （2）你认为，在常温下 $A_2$溶液测出的 $pH$应（填"＞"、"＝"或"＜"）7。	取少量 $B_3$溶液加入盛有少量铁粉的试管中，观察到有无色气泡产生，固体逐渐减少，溶液由无色变为。据此，你认为乙同学的猜想（填"一"或"二"）成立。
交流反思	（1）甲、乙同学的实验中，反应均涉及到的化学方程式是。 （2） $A_3$溶液未变红，你认为原因是 $A_2$溶液中较多，加入的 $NaOH$溶液未将其完全中和。 （3）甲、乙同学经过实验对比探究，一致认为做化学实验时应注意药品用量的控制。

某实验小组的同学用澄清石灰水和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的石灰水加入一定量稀盐酸后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ．写出该中和反应的化学方程式：                                                     。
Ⅱ．探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】猜想一：CaCl₂和Ca(OH)₂；猜想二：CaCl₂；
猜想三：                                   。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。 
【进行实验】
实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡。
实验现象：                                     结论：猜想一不正确
实验步骤：取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量。
实验现象：                                     结论：猜想二不正确，猜想三正确。
【反思与拓展】
（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑                  。
（2）据所学化学知识，验证烧杯内溶液中含有溶质HCl，除以上方案外，还可使用           （填序号）完成该实验。
a．锌粒      b．铜片      c．紫色石蕊溶液      d．带锈铁钉
（3）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是                     （写一条）。
（4）要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的       （填物质名称）。

某学习小组的同学做实验，向盛有少量氢氧化钠溶液的试管中通入二氧化碳，未看到明显的实验现象。

【提出问题】氢氧化钠能否与二氧化碳反应？
【猜想与假设】亮亮同学认为氢氧化钠能与二氧化碳反应；莉莉同学认为氢氧化钠不能与二氧化碳反应。
【设计与实验】亮亮同学设计了两个装置并进行实验。请你和他一起验证他的猜想。

实验步骤	实验现象	实验结论
如图一，将收集满二氧化碳的试管倒置于氢氧化钠溶液中
如图二，

【反思与评价】莉莉同学提出质疑，认为上述现象可能是二氧化碳溶于水的结果。
【设计与实验】请你设计一个实验，证明氢氧化钠确实与二氧化碳反应。

实验步骤	实验现象	实验结论
		氢氧化钠与二氧化碳反应

【交流与提高】实验证明氢氧化钠还能与二氧化硫反应，化学方程式为：
$2NaOH+S{O}_2=X+H_{2}O$，X的化学式是。

A-F和X都是初中化学中常见物质，其中A、C是无色气体，B、F是红色固体，它们的转化关系如图（部分生成物已省略）

①D的化学式为      。
②写出D和X反应的化学方程式                        。
③请写出防止喊D的生活用品腐蚀法           。（写出常见方法一种）

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                              。

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                             。         

【问题情景】某化学实验小组的同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望：生成了什么气体？
【提出猜想】从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO₂、O₂、H₂。
【查阅资料】SO₂易溶于水，它能与NaOH溶液反应，生成Na₂SO₃。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学认为是O₂，则检验方法是   。
（2）乙同学认为是SO₂，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO₂与NaOH溶液反应的化学方程式   。
（3）实验小组同学合作设计了如图组合实验方案，排除和验证猜想的气体。

如果放出的是O₂和H₂，你认为方案中的安全隐患是   ，丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，然后   ，若听到   ，方可采用上面的装置进行实验；如果听到   ，则不能采用上述装置。
【实验探究】经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减。
（4）结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是   。
（5）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有   。（填物质化学式）
（6）不通过称量，如何判断SO₂与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了下图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO₂与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨，理由是  。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，需要补做的实验是   。

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．

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:                                        。

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）．

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。

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。