初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

二氧化硫在通常情况下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，它能与氢氧化钠溶液反应生成盐和水。现有某一实验小组的同学欲利用右图装置和药品制取二氧化硫，并对二氧化硫与水在通常情况下能否发生化学反应进行实验探究。设计的探究过程如下，请你回答其中的有关问题：                              

⑴假设：二氧化硫与水在通常情况下能发生化学反应，生成物是一种酸。
⑵设计方案：先验证水能否使蓝色石蕊试纸变色；再验证二氧化硫气体能否使干燥的蓝色石蕊试纸变色；最后验证二氧化硫气体能否使湿润的蓝色石蕊试纸变红。
⑶查阅资料：你认为该研究小组需要查阅的资料内容中应包括________（填写编号）
a. 二氧化硫易溶于水     b. 酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
c. 二氧化硫能被浓硫酸干燥
⑷实验：
①实验过程中，装置C内石蕊试纸的颜色始终没有变化，这说明_________________。
②装置D中胶头滴管中的蒸馏水在二氧化硫气体生成之前滴到蓝色石蕊试纸上，未见试纸发生颜色变化，此现象说明                                     ，当有二氧化硫气体通过时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红，此现象说明____________                   ________________。
③装置E的作用是___________________________，写出发生反应的化学方程式___________________________。
⑸结论：原假设___________（填“成立”或“不成立”）

右图是实验室制取气体时常用的装置。

请按要求填空：
⑴用B装置制取氧气的反应方程式是__________________________.
⑵制取并收集氢气，应选用上图中的________装置。（填代号，下同）
⑶制取并收集二氧化碳，应选用上图中的____________装置。
学校实验室的废液缸中收集了学生在实验室制取CO₂后残留的废液。小红同学想探究废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答下列问题：
[提出问题]废液中的溶质是什么物质?
[做出猜想]小红认为废液中报溶质只有CaCl₂。
你认为还可能含有的溶质是________________（填化学式）。
[查阅资料]CaCl₂溶液呈中性。
[实验与结论]
①小红取少量CaCl₂溶液分别加入到2支试管中，并向其中分别滴入无色酚酞试液作对比实验，结果两试管中溶液均无色，于是小红认为自己的猜想是正确的。
②你认为小红的实验_______ （填“能”或“不能”）证明他的猜想，理由是___________。
③如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是____________________，实验中可以看到的现象是__________________________________________________。
[拓展与应用]
①若实验证明你的猜想是正确的，想要处理废液只得到CaCl₂溶液，应向废液中加入过量的______________________，反应完成后过滤。
②通过以上探究，你认为实验室的废液未经处理直接倒人下水道，可能造成的危害是______________________（写一条）。

已知2Al+Fe₂O₃===(高温) 2Fe+Al₂O₃在化学上被称为“铝热反应”，人们可利用该反应来焊接铁轨。从反应中可以看出Al比Fe活泼，镁和氧化铜也能发生类似的反应。该反应的化学方程式为                             。某活动小组在实验室中进行镁和氧化铜的反应，充分反应之后，大家对于反应后的固体剩余物产生了疑问，请你帮助他们完成探究实验。
【提出问题】
反应后的固体剩余物是什么？
【做出假设】
甲组同学经过讨论一致认为：反应后的固体剩余物中一定含有       和        。对于可能含有的物质他们做出了如下假设：乙组同学认为可能含             ；丙组同学认为可能含           。
【实验探究】
经过查阅资料、回忆已学过的知识，大家决定设计如下的实验对反应后的固体剩余物进行探究。

【反思与拓展】
对于有多种物质参加的化学反应，要判断充分反应后得到的剩余物的成分，需要考虑到                 。由此联想到：在盐酸和氢氧化钠溶液发生的中和反应后的剩余溶液中滴入无色酚酞试液，若酚酞试液不变红，则反应          恰好完全反应(填“一定”或“不一定”)。

根据下列装置图，回答有关问题：

(1) 写出装置中标号仪器的名称：①________；②________。
(2) 实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是_______(填字母)。反应的方程式为_____________________________。
(3) 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为___________________，并据此选择上图中___________(填字母)组装一套制取干燥氧气的装置，收集氧气时，验满的方法是______________________。
(4) 硫化氢(H₂S)是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体，其
水溶液叫氢硫酸，具有挥发性。根据上述信息实验室选
用右图装置收集硫化氢气体，其中：
Ｉ装置的作用是__________________________________；
Ｊ装置的作用是__________________________________________。

请你参与某学习小组进行研究性学习的过程，并协助完成相关任务：
【研究课题】探究热水壶底部水垢的主要成分
【查阅资料】该小组同学通过查阅资料知道，天然水中一般都含有Ca^2＋、Mg^2＋、HCO₃^－等离子，在加热时，这些离子趋于生成溶解度更小的物质—水垢（主要成分为碳酸盐、碱等的混合物），水垢中一定含有Mg(OH)₂和CaCO₃。同时，他们还查阅到下列有关物质的溶解性：

物 质	Ca(HCO3)2	Mg(HCO3)2	Ca(OH)2	Mg(OH)2	CaCO3	MgCO3
溶解性	可溶	可溶	微溶	不溶	不溶	微溶

【提出猜想】水垢的主要成分除一定含有Mg(OH)₂和CaCO₃之外，还可能含有Ca(OH)₂和           。
【设计方案】
（1）甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，取上层清液加入        ，没有白色沉淀，说明水垢中无Ca(OH)₂；
（2）乙同学设计下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分，步骤如下：
①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量某酸溶液；
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量（见下列曲线）；
③待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
④再次称量干燥管内物质增加的质量；
⑤重复③和④的操作，直至干燥管内物质质量不变。

 
a.仪器D、E的名称分别是         、          ；若要检查盛放浓硫酸的洗气瓶双孔塞上导气管与橡皮塞接触的地方（即上图装置中C处）是否漏气，应在装药品
之    （填“前”或“后”）检查，请写出检查C处是否漏气的方法：                 。
b.步骤①所加的酸溶液是                 ；请写出水垢中难溶性物质与酸反应的化学方程式：                、                     ；
c.装置Ⅱ的作用是                                   ；
从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时，装置Ⅰ的作用是______________。
d.研究性小组的同学通过简单计算，认为水垢中一定含有MgCO₃，理由是  
                                                               。
【实验结论】通过上述探究可知：水垢的主要成分有                    。

过氧化钠(Na₂O₂)是一种淡黄色固体，常温下能与水和二氧化碳发生化学反应。某学校两个实验小组的同学为探究其与二氧化碳的反应，用下图所示的装置进行实验。一段时间后，将带余烬的木条插入试管D中，木条复燃。

请回答下列问题：
（1）B装置的作用___________________________。为了检验B装置的作用是否彻底，可在上图_________之间（填写装置序号）增加一个      （选填E或F）装置。
（2）第1小组同学认为Na₂O₂与CO₂反应生成了Na₂CO₃和O₂，则该反应的化学方程式为：________________________________________________________________________。
（3）第2小组同学认为Na₂O₂与CO₂反应除生成Na₂CO₃和O₂外，还有可能生成NaHCO₃。你认为呢?简述理由____________________________________________________。
（4）装置D的作用是                                  。有同学设计实验方案，探究反应后试管D的溶液中是否有NaOH剩余，请帮助其完成下列实验报告。

实验方案	实验现象	有关化学方程式	实验结论
①取样，先向溶液中滴加过量的         溶液；	产生白色沉淀		D溶液中有NaOH剩余。
②静置，取上层清液，滴加          溶液。	产生蓝色沉淀

某校化学研究性学习小组的同学为了探究呼出的气体与吸入的空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量是否相同，设计了简单的实验方案，其主要操作步骤如下图所示。  
(1)第一步如何操作?
(2)下表是他们的探究方案，请你填写完整：

探究内容	实验方法	判断依据
二氧化碳含量是否相同
氧气含量是否相同
水含量是否相同

为研究绿色植物的呼吸作用，小欣同学在查阅资料获知NaOH溶液更易吸收二氧化碳气体后，设计如下图所示装置。

试回答：
（1）A瓶内溶液的作用是                                             ；
（2）B瓶内溶液的作用是                                           ；
（3）D瓶内溶液的作用是                                                    ；
（4）为什么要用不透光的玻璃罩罩住植物？
（5）如果将绿色植物换成萌发的种子，实验装置有何调整？ 结果如何？

某校课外活动小组，欲测定一待旅游开发的岩洞内空气中二氧化碳的体积分数（假设洞内空气中不含除二氧化碳外的其他酸性气体）。进行了如下实验：

(1)取样。他们准备从岩洞的底部取样，请你设计用广口瓶从洞中取回一瓶空气样品的方法：                                               ；   
(2)测定用150mL的注射器从广口瓶中抽取100mL气样，按上图所示的装置进行实验；
若乙装置中NaOH溶液能吸收二氧化碳气体，且实验结束后，量筒内水的体积为99mL，此数据是       的体积数（用序号填写）
A．二氧化碳      B．氮气和氧气的混合气体   C．空气中除二氧化碳外的所有气体
(3)计算：洞底空气中二氧化碳的体积分数为       ；
(4)为营造更好的旅游环境，让岩洞向游客开发，你认为应采取哪些措施来降低该岩洞内二氧化碳的含量：                                          。

如图所示，将一盆绿色植物放在一个密闭的装有澄清石灰水的容器内，溶液上方充满了氧气，玻璃导管一端插入密闭的容器，另一端经橡胶管与U型管相连，U型管中装有一定量的水，两侧水面相平。将此装置放在黑暗中24h后，U型管中两侧水面将出现高度差。    
                          
(1) U型管中   （填“左”或“右”）侧水面将上升；
(2) U型管中两侧水面出现高度差的根本原因是：
(3)此实验主要验证了绿色植物的     作用。

可以用推拉注射器活塞的方法检查图中装置气密性。当缓慢拉活塞时，如果装置气密性良好，可以观察到的现象是（  ）

A．长颈漏斗下端口有气泡

B．瓶中液面上升

C．注射器内有液体

D．长颈漏斗内液面上升

某同学想用实验证明FeCl₃溶液显黄色不是Cl^-造成的，下列实验无意义的是   

A．观察KCl溶液没有颜色

B．向FeCl3溶液中滴加适量氢氧化钠溶液，振荡后静置，溶液黄色消失

C．FeCl3溶液中滴加适量无色硝酸银溶液，振荡后静置，溶液黄色未消失

D．加水稀释后FeCl3溶液黄色变浅

某探究小组同学对某工业废水(含有H₂SO₄、HNO₃)中H₂SO₄的含量进行测定。
取50 g废水于烧杯中,加入足量BaCl₂溶液,过滤、洗涤、干燥,得BaSO₄固体11.65 g。
请回答：
(1)50 g废水中H₂SO₄的质量         。
(2)若改用KOH溶液来测定50 g废水中H₂SO₄的含量，结果可能会         (填“偏
低”、“偏高”、“不变”)

某同学想用实验证明FeCl₃溶液显黄色不是Cl^-造成的，下列实验中无意义的是(    )。

A．观察KCl溶液没有颜色

B．加水稀释后FeCl3溶液黄色变浅

C．向FeCl3溶液中滴加适量无色硝酸银溶液，振荡后静置，溶液黄色未消失

D．向FeCl3溶液中滴加适量氢氧化钠溶液，振荡后静置，溶液黄色消失

兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：
【对固体猜想】
猜想工：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ：是NaOH和Na2CO3混合物。
【实验和推断】

(1)若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是        ，说明氢氧化钠已经变质，有气泡产生的反应的化学方程式是                   。
(2)若A是Ca(OH)2溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀为       (填化学式)，该实验      (填“能千或“不能”)说明样品中有NaOH。
(3)若A是CaCl2溶液，当实验现象a为         ，现象b为       ，则猜想Ⅱ成立。
【反   思】久置的氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示)            。