初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

在集气瓶内放入一装有少量酒精（C₂H₅OH）的蒸发皿，先点燃蒸发皿内的酒精，再将经打磨过的光亮镁条伸入集气瓶内点燃。可看到镁条剧烈燃烧，在瓶底白色固体粉末中夹杂着少量黑色固体，瓶内壁也附着一些黑色固体。(如右图)甲同学将生成物取出，用足量的盐酸处理，结果发现白色物质溶解，黑色物质不溶。由此他猜测：黑色物质是原来镁条中所含的杂质。
乙同学没有轻易赞同甲同学的意见，他通过查找资料，知道镁与空气中三种人们熟知的气体都会发生反应。他推断：这黑色物质是碳。

请回答下列问题：
(1)先点燃蒸发皿内的酒精，对后续实验的作用和影响是：
①                                             ；
②                                             。
(2)实验中，在集气瓶底铺一层细砂的作用是                            。
(3)请设计—个实验：验证甲同学的猜想是否正确。
实验的方法是                                                      。

(7分)某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图，装置气密性良好)，一段时间后，进行观察。请你一起参与分析，并完成后续实验设计。

[观察现象]①装置中右侧导管中的液面升高。
②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。
[提出问题]导管中液体为何升高？黑色固体物质又是什么？
[理论分析]小组同学根据已学过的知识分析得知，液面上升的原因是      。
[猜想与假设]小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①Fe、②Fe₂O₃、③FeCl₃、④C
四种物质。
[分析与验证]小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
⑴小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是              。
⑵小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是                  。
⑶小组同学不能确定是否含有铁，请人帮他们设计方案进行确认：

某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁，设计了如下实验方案进行验证。

步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根钢丝穿过的橡皮塞，钢丝末端固定一根镁条。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1／5左右。
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面水平。点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
(1)步骤2的目的是________________________________________________________。
(2)步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”，是由于瓶内气压_______（填“大于”、“小于”或“等于”）外界气压。
(3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的符号表达式：_______
______________________________________________________________________。

实验中学的小春和小玲同学在张老师的指导下，对呼吸作用是否产生CO₂气体进行探究。请你一同参与：
【提出问题】人呼出的气体中是否含有CO₂气体？
【设计方案并实验】
小春：在试管中加入2 mL蒸馏水，用玻璃导管向其中吹气，未发现明显现象。
小玲：在试管中加入2 mL澄清石灰水，用玻璃导管向其中吹气，溶液变浑浊。
【解释与结论】小玲的实验结果证实了呼出的气体中含有CO₂气体，其方案中的实验
原理可用符号表达式表示为___________________________________。
【评价与反思】小春的实验若继续进行，也能得到与小玲相同的结论。请你帮助设计后续方案：实验操作为_________________________________________________；实验现象是________________________________________________________。

某同学设计了下列实验来探究绿色植物光合作用的条件。

(1)用甲、乙两个相同的装置，甲装置放在阳光下一段时间，乙装置放在不透光的环境中，过一段时间进行测试，发现甲装置中的绿色植物中产生了淀粉，而乙装置中的绿色植物没有产生淀粉。由此可知绿色植物进行光合作用的条件之一是_______。
(2)已知石灰水能吸收空气中的二氧化碳气体，把丙、丁两个装置都放在阳光下一段时间，经检测发现丙装置中的绿色植物产生了淀粉，而丁装置中的绿色植物没有产生淀粉。
由此可知绿色植物进行光合作用的原料之一是____________________________。
试写出光合作用的文字表达式__________________________________________。

如图所示，在一具有刻度和可左右滑动的活塞的玻璃容器里放入足量白磷（温度达40℃时就能燃烧，现象与红磷相同），活塞左端管内密封有空气，右端管口与空气连通。将玻璃容器固定在盛有80℃热水（恒温）的烧杯上，进行实验。试回答：

(1)实验过程中可观察到的现象是__________________________________________；活塞先向右移，再向左移，最后停在_______（填数字）刻度处。
(2)由此实验可得出的结论是_______________________________________________。

学校的元旦联欢会上，某同学表演“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(Na₂O₂)粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。小军很感兴趣，于是，他和同学们进行探究。
【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？
【猜想】①可能有一种气体和另一种物质生成；②反应过程中可能有能量变化。
【设计装置】如图所示。

【实验探究】
实验一：探究反应后生成的气体是什么？
(1)打开右图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃。说明生成的气体是______________．
(2)实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因： ______．
实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？
(3)小张猜想另一种物质是Na₂CO₃，小军认为不可能。小军的依据是_____________．
(4)为了证实小军的看法，请你设计一个证明碳酸钠不存在的实验。

(5)小军取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，然后，他查阅资料得知，过氧化钠与水反应后生成的另一种物质是氢氧化钠，请你写出过氧化钠和水反应的文字表达式___________________________________．

冬冬同学在开展研究性学习时,做了一个有关物质溶解和物质发生化学反应过程中能量变化的探究实验,装置如下图所示.小试管 $A$、 $B$中分别盛有两种不同的无色液体, $U$型管内均为品红溶液

  

（1）若试管 $A$中的无色液体是水,向试管 $A$中滴入适量烧碱,则 $U$型管的 $a$、 $b$两端液面的变化是: $b$端液面(填"升高"、"降低"、"不变"),产生此现象的原因是

（2）若试管 $B$中的无色液体是稀盐酸,向 $B$试管中加入镁条,看到试管中产生大量无色气泡,且 $U$型管 $a$、 $b$两端液面的变化与(1)相同,则产生此现象的原因是

（3）通过本实验的探究,再结合所学知识,我们可以得出的结论是:

科学探究是奇妙的过程。在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5％ $H_2{0}_2$的溶液的试管中，立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子( $H_{2}O$、 $S{O_4}^2-$、 $C{u}^2+$)，小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动，并填写空白。

(1)你认为最不可能的是哪一种粒子，理由是。
(2)检验实验①产生的气体的方法是。
(3)要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验②和③；在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，证明不起催化作用；在实验③中加入后，会观察到大量的气泡，证明起催化作用的是。
(4)小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后。

在查阅资料时，小明得知 $C{O}_2$在高温条件下能与木炭反应生成 $CO$。他决定对该反应进行探究。
[提出问题] $C{O}_2$与木炭在高温条件下反应是否生成 $CO$?
[实验探究]小胡设计了如图的实验方案，并进行实验。

(1) $A$中用石灰石与稀盐酸反应生成 $C{O}_2$，反应的化学方程式为。
(2) $B$中装有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去 $C{O}_2$气体中混有的少量 $HCl$气体。 $C$中装有浓硫酸。其作用是。
(3) $E$中装入氢氧化钠溶液的作用是。
[实验结论]经检验 $F$处的气体为 $CO$。结论： $C{O}_2$在高温条件下与木炭反应生成了 $CO$。
[实验反思] (4)有同学对 $A$装置作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是。
[实验拓展] (5)撤去 $B$，按 $A\to C\to D\to E$顺序连接。然后 $A$中用二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成 $O_2$，反应的化学方程式为。此时要检验该实验条件下 $D$中木炭所发生反应的生成物，还需要补充和完善的实验是。

某探究小组的同学用 $H_{2}S{O}_4、Ba(N{O}_3{)}_2、NaOH、K_{2}C{O}_3$四种溶液进行"复分解反应发生条件"及应用的实验探究。
(1)将四种溶液两两混合，其中用 $H_{2}S{O}_4$与另三种溶液分别混合的现象如下：

	Ba(NO3)2	NaOH	K2CO3
H2SO4	白色沉淀	无明显现象	产生气体

①由于有白色沉淀生成， $H_{2}S{O}_4与Ba(N{O}_3{)}_2$发生了反应，反应的化学方式为。
②实验中的 $H_{2}S{O}_4与NaOH$混合"无明显现象"实际上发生了化学反应，其反应过程如图26所示，反应的实质是 $H^{+}和O{H}^{-}$结合生成 $H_{2}O$。同理 $H_{2}S{O}_4与K_{2}C{O}_3$发生反应的实质是。

由此同学们总结得出：复分解反应发生的条件是有沉淀或气体或水生成。
$NaCl$(2)若某复分解反应的生成物中有NaCl，则该反应的反应物是(写出两组)。
(3)若将原四种溶液混合反应后过滤，其滤液经检验：溶液呈碱性且不含 $B{a}^{2+}、S{O_4}^{2-}$。滤液中除可以肯定存在的离子外，设计实验证明还可能存在的离子。

小军家的下水管道堵了。爸爸买回一种"管道通"，使用后堵塞的管道畅通无阻了。小军对此很好奇，于是想探究"管道通"中的物质成分。
【提出问题】"管道通"中的物质是什么？
【查阅资料】主要内容如下。
（1）下水管道里的淤积物主要为油污、食物残渣、毛发等。
（2）氢氧化钠是强碱，能去除油污，腐蚀毛发一类的东西，常用于疏通管道。
（3）铝粉为银灰色固体。铝与酸、碱溶液都能反应放出氢气，反应时放出大量热。
①铝与盐酸反应的化学方程式是。
②铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是.

【猜想与验证】小军打开一盒"管道通"，内有一袋白色固体颗粒和一袋银灰色粉末。
（1）猜想：白色固体颗粒为氢氧化钠。

实验操作	实验现象
①将几粒白色固体颗粒放在表面皿上，放置一会儿。	。
②将适量白色固体颗粒放入盛有适量水的试管中，并用手触摸试管外壁。	试管外壁发烫。
③向步骤②得到的溶液中放入一段羊毛线，加热一段时间。	羊毛线逐渐消失。

结论：白色固体颗粒为氢氧化钠。
（2）猜想：银灰色粉末为铝粉。

实验操作	实验现象
①按照下图安装两套仪器。
②一套仪器中加入银灰色粉末和稀盐酸；另一套仪器中加入银灰色粉末、。	都产生大量无色气体，试管外壁温度明显升高。
③待导管口有气泡均匀持续冒出时，分别收集1试管气体，验纯。	用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，发出轻微的。
④在导管口点燃气体。	火焰颜色为。

【结论】银灰色粉末为铝粉。
【应用】使用管道通时，先将其中银灰色粉状固体添加于被堵塞的管道中，然后再加入白色固体颗粒，倒入一杯水，堵上管道口。一会儿，管道内发生化学反应。根据题目信息，推测管道内的反应现象是。
【反思】①老师告诉小军，氢氧化钾和氢氧化钠的性质非常相似。要确认猜想（1）是否正确，还需要学习如何检验钠元素的存在。
②根据本实验分析，使用"管道通"时，应注意的事项有（填一条即可）。

小然同学设计探究分子运动的实验如右图，请按要求完成下列各小题：

（1）滴入适量浓氨水后，观察到酚酞试纸，原因是；
（2）放入少量生石灰的作用是，试写出发生的化学反应方程式；
（3）装置中气球的作用是。

鉴别稀盐酸、稀硫酸、 $Ba{\left(OH\right)}_2$ $N{a}_{2}C{O}_3$、 $FeC{l}_3$五瓶无标签的溶液。
（1）通过观察溶液的直接鉴别出 $FeC{l}_3$溶液；
（2）小刚利用 $FeC{l}_3$溶液分别与其他四种溶液混合，现象如右图所示：试管A中出现红褐色沉淀，B中既有红褐色沉淀有有气泡产生，C、D中取用原溶液是。他将C中溶液倒入A中，观察到红褐色沉淀溶解且有白色沉淀产生，则试管C所的原溶液是；

（3）下强取除 $FeC{l}_3$溶液外的其他四种溶液各少量（可多次取用），将每种溶液分别与另外三种溶液一一混合，同样达到了鉴别的目的。则他鉴别出 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液所依据的实验现象是

"在学校的元旦联欢会上，某同学表演了'水能生火'的魔术．他向包有过氧化钠（ $N{a}_2{O}_2$)粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来．"小颖看到这段话后非常感兴趣，她和同学们一起对该问题进行了一系列的探究．
[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？
[猜   想]①可能有一种气体和另一种物质生成②反应过程中可能有能量变化
[设计装置]如图所示

[实验探究]
实验一：探究反应后生成的气体是什么？
（1）打开右图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃．说明生成的气体是；
（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因：实验二：探究反应后生成的另一种物质是什么？
（1）小明猜想另一种物质是 $N{a}_{2}C{O}_3$，小军认为不可能．为了证实小军的看法，请你设计一个证明 $C{O_3}^{2-}$不存在的实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
		生成物中没有 $C{O_3}^{2-}$

（2）小军取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现试管中的溶液变成红色，说明反应后所得的溶液呈性；