初中化學化學式與化合價科學探究題專題訓練含答案

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姓名：__________班級：__________考號：__________一、科學探究題（共4題）1、飲水安全是脫貧攻堅“兩不愁、三保障、一安全”的重要內容和指標，關乎百姓生命健康，必須對天然水進行凈化達標后才能飲用。（1）在凈化水的過程中常用______來吸附水中的色素和異味，用二氧化氯（C1O2）消毒殺菌，二氧化氯中氯元素的化合價為______。（2）某同學在使用“除垢劑”去除熱水瓶中的水垢時，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生。根據(jù)水垢的主要成分含有碳酸鈣等物質，猜想到“除垢劑”的有效成分中可能含有酸。于是，他分別設計了在家庭中和實驗室用兩類不同物質且產(chǎn)生兩種不同現(xiàn)象的實驗方案驗證自己的猜想，請完成實驗報告。實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論家庭中：取適量“除垢劑”于瓷碗中，向其中加入______。______“除垢劑”的有效成分中一定含有酸。實驗室：取適量“除垢劑”于試管中，向其中加入______。______根據(jù)實驗結論，得出使用“除垢劑”時的注意事項有______（寫一條）。2、炎熱的夏季，游泳池成了人們消暑健身的熱門場所，水質的安全也成為大家關注的話題。小麗和同學們對某室內游泳池的水呈藍色的原因及水質安全展開了研究。請回答下列問題。（查閱資料）a水對藍光的反射和散射作用使水呈現(xiàn)藍色，水越深，藍色越明顯。b游泳池的水質常規(guī)檢驗主要項目及限值如下表：項目渾濁度pH值尿素總大腸菌群(36℃，24h)游離性余氯化合性余氯水溫數(shù)值≤1NTU7.0-7.8≤3.5mg/L每100不得檢出(0.2-1.0)mg/L≤0.4mg/L23℃-30℃（交流與討論）小麗認為泳池水呈藍色可能是因為加入了硫酸銅。（實驗探究）實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論(1)取少量泳池水于試管中，加足量_______溶液無明顯現(xiàn)象泳池水中無Cu2+(2)另取少量泳池水于試管中，加稀鹽酸，再加足量_______溶液生白色沉淀泳池水中含有（實驗結論）泳池水的藍色是水對藍光的反射和散射作用引起的。從微觀角度分析，水分子本身____(填“有”或“沒有”)改變。寫出一個步驟(2)中產(chǎn)生白色沉淀可能發(fā)生的化學反應方程式_______。（實驗調查）同學們就泳池水凈化問題走訪了游泳館的管理人員，得知：a泳池水通過循環(huán)凈化的方式實現(xiàn)再利用，其工藝流程如圖所示。b泳池水常見的水質問題是尿素含量超標。(1)寫出二氧化氯的化學式_______。(2)加藥裝置中絮凝劑的作用是_______。(3)提出一條降低泳池水中尿素含量的建議_______。3、小明同學假期在家看電視臺一檔“家有妙招”欄目中介紹一種“活性炭軟化水“的妙招，心里泛起了嘀咕：活性炭真的可以除去硬水中鈣、鎂離子而使硬水軟化嗎？于是他到學校實驗室進行了如下一系列的探究。探究一：活性炭能否軟化硬水他按節(jié)目中介紹的方法做了一個與“妙招”制作原理相同的簡易的凈水裝置。（實驗1）在兩個體積相等的燒杯中，一個加入硬水。一個加經(jīng)過簡易凈水器凈化后的硬水，各20mL，再分別加等體積的肥皂水，振蕩，觀察到的現(xiàn)象如下：______________________________。（得出結論）用活性炭不能軟化硬水。（評價與反思）在實驗中一般可通過____________來降低水的硬度，做此操作時要在燒瓶中加入幾粒碎瓷片，目的是______________，日常生活中常采用煮沸方法軟化水。探究二：煮沸能否一定軟化硬水（查閱資料）(1)水的硬度是水中所溶解的可溶性鈣鎂化合物引起的，硬水中所溶解的鈣鎂化合物可分為兩類：鈣、鎂的碳酸氫鹽，如碳酸氫鈣（Ca(HCO3)2）等；鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物。如CaCl2等。一般所說水的硬度是由上述兩類化合物引起的。請計算出CaCl2中鈣元素化合價為______________________。(2)Ca(HCO3)2加熱分解產(chǎn)生碳酸鈣、水、二氧化碳等物質。碳酸鈣難溶于水，請寫出Ca(HCO3)2加熱分解的反應的文字表達式____________________。（實驗2）為方便研究他準備了碳酸氫鈣溶液和氯化鈣溶液來代表兩類不同的鈣鎂化合物。實驗編號實驗操作實驗現(xiàn)象①分別取5mL的碳酸氫鈣溶液和氯化鈣溶液于A、B兩支試管中，同時加熱A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無明顯現(xiàn)象②在上述實驗后，分別滴加4滴肥皂水，振蕩A試管中有大量的泡沫，B試管中泡沫較少（得出結論2）煮沸實際上只能降低_______________類所引起的水的硬度。（評價與反思2）小芳同學提出，上述實驗②不做也可以得出實驗的結論，理由是_____________________。4、某化學興趣小組對一包干燥的紅色粉末組成進行探究。請你參與并回答問題：（教師提醒）它由Cu、Fe2O3兩種固體中的一種或兩種組成（提出猜想）紅色粉末可能的組成：猜想①只有Cu；

猜想②

___________；猜想③是Cu、Fe2O3的混合物（實驗探究）同學們?yōu)榇_定紅色粉末的組成，稱取該粉末5.0g裝入硬質玻璃管中，如圖在通風櫥中進行實驗。開始時緩緩通入CO氣體，過一段時間后再加熱使其充分反應。待反應完全后，停止加熱，繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻。⑴在裝置A中先通CO氣體的目的是__________________________，A裝置中發(fā)生反應的化學方程式為__________________________。⑵小林同學認為為了防止溶液倒吸，本實驗停止加熱前應先斷開A和B的連接，小麗認為不需要，理由是_________________________________。⑶實驗后小組內有同學指出上圖裝置存在一個缺陷是______________________。⑷小明同學取少量完全反應后的剩余固體于試管中，加入足量的稀硫酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生，同時試管底部有紅色固體。得出的結論是猜想__________成立。（反思評價）小丁同學通過稱量反應前后相關裝置和物質的總質量，分析下表中的數(shù)據(jù)，也能證明猜想。反應前反應后玻璃管和紅色粉末的總質量為37.3g玻璃管和固體物質的總質量為36.1g請通過計算證明哪一個猜想成立？(寫出計算過程)___________============參考答案============一、科學探究題1、活性炭+4少量鋅粒

有氣泡產(chǎn)生

少量氧化銅

固體溶解，溶液變?yōu)樗{色

避免沾到皮膚上（合理即可）【詳解】（1）活性炭具有疏松多孔的結構，能吸附水中的色素和異味；根據(jù)化合物中各元素的化合價的代數(shù)和為0，二氧化氯中氧元素的化合價為-2，設氯元素的化合價為x，則有x+（-2）×2=0，故x=+4；（2）酸的驗證要從它的化學性質入手：①酸能使紫色石蕊溶液變成紅色；②能和活潑金屬反應成氫氣；③能和金屬氧化物反應；④能和堿反應；⑤能和某些鹽反應；故方案可以是取適量“除垢劑”于瓷碗中，向其中加入少量鋅粒，觀察到有氣泡產(chǎn)生或取適量“除垢劑”于試管中，向其中加入少量氧化銅，觀察到固體溶解，溶液變?yōu)樗{色，證明“除垢劑”的有效成分中一定含有酸；（或其他答案也可）根據(jù)實驗結論，“除垢劑”中含有酸，酸具有一定的腐蝕性，使用“除垢劑”時的注意事項有避免沾到皮膚上（合理即可）。2、氫氧化鈉氯化鋇沒有BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaClClO2吸附作用定期換水【詳解】【實驗探究】氫氧根離子和銅離子生成氫氧化銅沉淀，取少量泳池水于試管中，加足量氫氧化鈉溶液無明顯現(xiàn)象，說明不含銅離子，另取少量泳池水于試管中，加稀鹽酸，再加足量氯化鋇溶液，生白色沉淀，說明泳池水中含有SO42?，故填：氫氧化鈉；氯化鋇?！緦嶒灲Y論】泳池水的藍色是水對藍光的反射和散射作用引起的，所以從微觀角度分析，水分子本身沒有改變，游泳池中可能含有硫酸鈉，硫酸鈉和氯化鋇生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，化學方程式BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl，故填：沒有；BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl?！緦嶒炚{查】（1）二氧化氯化學式ClO2，故填：ClO2。（2）絮凝劑具有吸附性，作用是吸附作用，故填：吸附作用。（3）為降低泳池水中尿素含量，可以定期換水，故填：定期換水。3、兩個燒杯中都出現(xiàn)大量浮渣，泡沫較少蒸餾防止加熱時暴沸+2鈣、鎂的碳酸氫鹽A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無明顯現(xiàn)象，說明A中的碳酸氫鈣轉化成沉淀析出，而B中無變化，故A中發(fā)生了硬水的軟化.?！驹斀狻刻骄恳唬夯钚蕴磕芊褴浕菜畬嶒?：結論為用活性炭不能軟化硬水，故在兩個體積相等的燒杯中，一個加入硬水。一個加經(jīng)過簡易凈水器凈化后的硬水，各20mL，再分別加等體積的肥皂水，振蕩，觀察到的現(xiàn)象如下：兩個燒杯中都出現(xiàn)大量浮渣、泡沫較少；評價與反思：在實驗中一般可通過蒸餾來降低水的硬度；做此操作時要在燒瓶中加入幾粒碎瓷片，目的是防止暴沸；探究二：煮沸能否一定軟化硬水（1）氯化鈣中氯元素顯-1價，設鈣元素的化合價為x，根據(jù)化合物中，正、負化合價的代數(shù)和為零，可得：x+（-1）×2=0，x=+2；（2）Ca(HCO3)2加熱分解產(chǎn)生碳酸鈣、水、二氧化碳等物質，該反應的文字表達式為：；實驗2：在實驗2后，分別滴加4滴肥皂水，振蕩，A試管中有大量的泡沫，B試管中泡沫較少，說明加熱能使A中硬水軟化，不能使B硬水軟化，故可得出煮沸實際上只能降低鈣、鎂的碳酸氫鹽類所引起的水的硬度；評價與反思：小芳同學提出，上述實驗②不做也可以得出實驗的結論，理由是：A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無明顯現(xiàn)象，說明A中的碳酸氫鈣轉化成沉淀析出，而B中無變化，故A中發(fā)生了硬水的軟化.。4、只有Fe2O3

排盡裝置內的空氣，防止發(fā)生爆炸

3CO+Fe2O32Fe+3CO2

實驗過程中不斷通入一氧化碳

沒有對尾氣處理

③

氧元素質量1.2克；氧化鐵的質量為4克，小于5克。故猜想③成立

【詳解】（提出猜想）單獨的氧化鐵也是紅色固體。（交流討論）（1）探究要考慮到CO具有可燃性，與玻璃管中的空氣混合受熱會發(fā)生爆炸，因此，應先通CO排盡玻璃管中的空氣，然后再加熱；根據(jù)一氧化碳在高溫的條件下還原氧化鐵解答；（2）根據(jù)一氧化碳一直向里通入，不會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象解答；（3）根據(jù)一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣，因此要進行尾氣處理解答；（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象分析解答；（反思評價）計算出固體的氧化鐵質量，與混合物質量對比即可確定成分。（提出猜想）由于銅、氧化鐵均是紅色固體，所以紅色粉末可能的組成有：①只有Cu；②只有Fe2O3；③是Cu、Fe2O3的混合物；（實驗探究）（1）根據(jù)CO具有可燃性，與玻璃管中的空氣混合受熱會發(fā)生爆炸，因此，應先通CO排盡玻璃管中的空氣，然后再加熱。所以在裝置A中先通CO氣體的作用是排盡裝置內的空氣，防止發(fā)生爆炸；A裝置中發(fā)生反應的化學方程式為Fe2O3+3C