初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

实验室用浓盐酸和MnO₂制取并探究Cl₂（氯气）化学性质,装置如下：

(1)A是Cl₂发生装置，请完成反应的方程式：MnO₂ +4HCl_(浓)（  ）+ Cl₂↑+2H₂O；除圆底烧瓶外还用到的玻璃仪器有            。
(2)从C装置出来的气体中含有CO₂和HCl，写出C中反应的化学方程式____________。
(3)在实验中发现：若用稀盐酸代替浓盐酸与MnO₂混合加热没有氯气生成。“影响氯气生成的原因是什么呢？”小明作了如下探究：
①提出合理假设
假设1：Cl^–的浓度对反应的影响；假设2：                                    
②设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤和预期现象及结论。限选实验试剂：浓H₂SO₄、NaCl固体、MnO₂固体、稀盐酸

实验序号	实验操作	预期现象和结论
①
②

 

某课外活动小组在学习了铜与氧气反应(2Cu+O₂＝2CuO)这一性质后，想做一做“空气中氧气含量的测定”实验，并在最后将铜丝进行回收。
(1)课外活动小组对空气中氧气含量的测定做了如下实验：在由两个注射器组成的密闭系统内有50 mL空气，如图。然后给装有铜丝的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的铜丝变黑且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。

请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
①实验结束后，注射器内空气的体积减少了约      mL，这是因为                     
②在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是             。
③上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的
可能原因是                       。
(2)课外活动小组发现红热的铜丝变黑后，为了回收再利用铜丝，在研究如何除去黑色
物质的讨论中，制定了下列方案。

请根据以上方案回答：
① 乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式为                                     
两种方案相比较，甲方案的不足之处是                            。
②若采用甲、乙两种方案处理此变成黑色的铜丝，并且充分反应，则回收的铜丝a的质
量              (填“<”、“>”、“=”)铜丝b的质量。

某校化学兴趣小组承担了某项研究课题的一部分：通过实验探究气体X（已知由两种元素组成）的元素组成。实验装置如下。将0.17gX气体由注射器A缓缓送入B装置（B装置中的空气已预先除去），使之完全反应，生成的气体全部用D装置抽取收集。实验的现象和数据记录如下：


（1）参加反应的氧元素的质量是      g，X中一定有     元素。
（2）经测定，D中的气体由一种元素组成，常温常压下密度是1.25g/L，试推测该气体的化学式是        ，其质量是     g。（常见气体密度如下）

（３）写出B装置中发生反应的化学方程式                                    。

以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。

（1）除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO离子，加入下列沉淀剂的顺序是（填序号）      。
a．Na₂CO₃   b．NaOH           c．BaCl₂  
（2）将滤液的pH调至酸性除去的离子是           。
（3）若向分离出NaHCO₃晶体后的母液中加入过量生石灰，则可获得一种可以循环使用的物质，其化学式是           。
（4）纯碱在生产生活中有广泛的应用。
① 纯碱可用于除灶台油污。其原因是                            。
②工业上，可以用纯碱代替烧碱生产某些化工产品。如用饱和纯碱溶液与Cl₂反应制取有效成分为NaClO(次氯酸钠)的消毒液，其反应的化学方程式是                      。（已知碳酸的酸性强于次氯酸HClO）。

人类为探索物质的组成、性质和变化，经历了漫长的历程。请阅读下列信息：
信息1：数十亿年来，地球上的物质不断地变化。大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前空气的主要成分：

信息2：下图分别是海水和人体中部分元素的质量分数。

根据上面提供的信息，运用你学过的有关知识回答下列问题：
（1）在海水中，金属元素含量最高的是钠元素。 我国青海湖是个内湖，其湖水是不能流到大海中，湖水与海水相似也是咸的，而地球上多数的湖水是淡的。从物质在水中溶解的规律和水的天然循环的角度看，海水中钠元素的含量比较高的原因是                   。
（2）水中氧元素的质量分数比海水中氧元素的质量分数（填“大”或“小”）          。                                                                               
（3）原始大气是指绿色植物出现以前的大气。假设把现代的人或其他的动植物放在原始大气中，你认为他们能否生存下去？                 ,原因是                      。
（4）绿色植物出现以后，原始大气中的CO₂逐渐减少，同时O₂逐渐增加的原因是        。
（5）随着原始大气中O₂缓慢地增加，CH₄、NH₃、CO等气体逐渐被氧气氧化而缓慢地减少，使大气的成分逐渐演化成现代大气。原始大气中NH₃可转化为现代大气中的               和         。

(7分)某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止．为此，该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳．
[实验一] 选择合适浓度的硫酸
操作：在28℃时，用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表：

[实验二] 选择合适的反应温度
操作：往盛有lg直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表：

请根据本次活动的研究目的，分析处理以上两个表中数据，得出结论：
(1)稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为 ▲ ％，因为浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是                ▲               ．
(2)在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为 ▲   ℃，因为温度高于或低于该温度对反应的影响是               ▲                    ．
(3)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加         ▲             操作，更有利于气体的制备．
(4)该研究小组为了研究         ▲        对该反应速率的影响，进行了如下实验．

(5)根据上述实验研究，你觉得在以下硫酸和大理石反应的装置中，最佳选用  ▲  (填
编号) ．

下列装置能达到对应实验目的的是                     (    )

注射器是一种普通的医疗器械，但它在化学实验中发挥着越来越大的作用。某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量，进行了如下探究活动：
[查阅资料] 白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO₃)。
[设计实验] 设计了如右图的装置进行探究活动。

[步骤与现象]
①测量试管的容积为50mL；
②检查装置的气密性良好；
③装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器；
④用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察现象；
⑤燃烧结束，试管冷却到室温后打开弹簧夹，观察注射器活塞的移动情况。
[反思与交流]
（1）实验中利用了铜丝的         性。
（2）兴趣小组同学测量试管容积的方法可能是                         。
（3）步骤③中注射器活塞至少应调到        mL处（填整数）。
（4）步骤④中观察到的现象有                    ；
（5）小华同学认为步骤⑤在保证活塞自由移动的前提下，观察活塞位置时，最好将试管和注射器整体横放，小华同学的理由是                                     。

定量研究对于化学科学发展有重大作用，因此我们应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识。
（1）在化学变化前后一定不变的是___▲___（填序号）。
①原子数目 ②分子种类 ③原子种类 ④元素种类 ⑤物质种类 ⑥物质的总质量
（2）自然界中绿色植物光合作用的表达式如下：

从化学反应前后元素种类变化情况的角度分析可知：淀粉中一定含有_▲___元素，可能含有__▲___元素。
（3）在一个密闭容器内有A、B、C、D四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：

表中X=___▲___，在反应中D这种物质可能作___▲__使用。
容器内发生的反应的基本类型是___▲___（选填：化合反应或分解反应）。
若B物质为氯酸钾请写出容器内所发生的反应的文字表达式___▲___。

某同学看到装有薯片的包装袋总是鼓鼓的，里面充有气体。他进行了如下探究：

提出问题：…… 建立假设：袋内气体可能是二氧化碳。 实验方案：将燃着的木条伸入已收集满该气体的集气瓶中，观察现象。 获得证据：…… 得出照论：……

(1)他提出的问题是。
(2)其他同学一致认为该实验方案是不合理的，正确的实验方案是：将收集的该气体，观察现象。

（1）实验室给你提供了下列仪器，请选用合适的仪器完成指定的实验

①要制取较多的O₂用来探究其性质（要求制取过程中可以添加反应物），组装气体发生装置需要的仪器是         （填序号），收集氧气应采用            法。
②提纯初盐时，过滤需要选用上述仪器中的       （填序号），出此之外还缺少的仪器是滤纸、         、             （填名称）。
（2）美羊羊同学的购物袋装薯片中发现还有一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe;作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样，撕开小袋，发现里面的固体粉末有少许是棕红色，大多数是灰白色的。经过分析，她认为棕红色粉末是Fe₂O₃,灰白色粉末应该含有CaCO₃和Fe，为验证自己的判断，美羊羊同学打算进行实验探究，请你一同参与。
【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO₃和Fe。
【实验设计】装置如下图所示：

【实验预测与分析】
①要证实样品中含有CaCO₃，观察到的实验现象是              ，B中发生反应的化学方程式为                       。
②若要证实样品中含有Fe，E中应该观察到的现象是                   ，此时C装置的作用是                
③看了美羊羊同学的分析结论，有同学认为小袋内灰白色粉末中还应该有别的物质，请你写出其中一种物质的化学式        。

在一次学生实验中，学生用带有氧化膜的铝片和稀硫酸反应，发现铝片和稀盐酸、稀硫酸反应发现铝片和稀盐酸反应现象明显，而和稀硫酸几乎不反应。这和“铝能跟稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气”不一致，是什么原因呢？是试剂、药品出了问题吗？为了寻找原因，某学生在教师的指导重新用浓盐酸配制了一定浓度的溶液，然后加入一块纯度≥99.5％的铝片验证是否确实存在上述现象，实验结果如下表

无论是用5%H₂SO₄还是用10%H₂SO₄，均无明显现象。其结论还是与“铝能跟稀硫酸或稀盐酸反应生成氢气”不相符合。
问题1：为了探索“铝与稀盐酸和稀硫酸反应的差异原因”，你能对问题的答案作出哪些假设或猜想：
假设一：Cl^-能                                                       
假设二：SO₄^2-能                                                   
问题二：为了论证上述假设，你设计的实验方案是：（探究过程）_______________

已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，并检查装置的气密性
②将a g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到b g
④从分液漏斗滴入5%的硫酸，直到不再产生气体时为止
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为d g
请填空和回答问题：
（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明        
（2）装置中干燥管B的作用是                 
（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成相同浓度的盐酸，测试的结果         （填偏高、偏低或不变）
（4）步骤⑤的目的是              
（5）步骤⑦的目的是               
（6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为                    

我们常用实验探究的方法来研究常见物质的组成，如下图：

(1)A实验是利用加热铜丝消耗管内的     ____  ，使管内气体减少来推测空气里氧气含量的；实验过程中可观察到铜丝逐渐由红色变为          色。
(2)B实验是通过电解水的反应（写出文字或符号表达式）      ___                  ，
说明水是由    _     元素组成的；水电解的过程中，发生变化的微粒是     __     (填名称)；B实验中a试管中的气体是__________气。
(3)C实验的现象是烧杯内壁上有水雾，将烧杯倒过来加入澄清石灰水，发现石灰水变浑浊，实验现象说明甲烷燃烧后生成     ___  和    _______   ，该实验说明甲烷中含有氢元素和碳元素；C实验证明物质组成的原理与  _______ （填实验序号A或B）实验相同。

近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
【查阅资料】（1）“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O ＝ K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2 X ”。这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是：         。
（2）“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式：______________________。
根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
【实验探究】（3）甲同学：
“实验操作”：甲同学进行了如下图所示A、B两步实验：

“实验现象”： A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。
“得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。
（4）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：                           。
（5）丙同学：“实验操作”：丙同学进行了如下图所示实验（部分装置在图中略去）：

【探究与结论】（6）上图C装置的作用是                                   。
（7）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：丙同学的实验中                    。