初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

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”)，原因是                                           。

2010年4月28日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起
某兴趣小组同学的思考。
【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分?
【查阅资料】、
I．排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO₂、H₂S、CH₄等。
Ⅱ．H₂S气体能与CuSO₄溶液反应生成黑色沉淀。
【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下：
猜想1：有CO、CO₂、H₂S；   猜想2：有CO、CO₂、CH₄；
猜想3：有CO、H₂S、CH₄；   猜想4：有CO₂、H₂S、      ；
猜想5：有CO、CO₂、H₂S、CH₄。
【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略)。
【问题讨论】
(1)如果A装置没有明显变化，则猜想      成立；
如果B装置没有明显变化，则猜想      成立。
(2)在验证猜想l的实验中，装置C中NaOH溶液的作用是                    ；若要进一步验证气体燃烧后的产物，操作是：迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入              ，振荡。
(3)要确证猜想5中是否有CH₄，某同学认为图示装置有不足之处，需要在装置C与D之间加一个        装置。改进后，若气体燃烧，且D装置内壁出现       ，证明气体中一定含有CH₄。
为了进一步确定气体中是否含有CO，可分别测定燃烧产物中H₂O、CO₂的质
量。其方法是：将燃烧产物依次通过盛有           、            的装置，分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量，通过计算、分析得出结论。

氯气（Cl₂）是黄绿色气体，水溶液叫氯水。把品红试纸（染有品红的纸）伸入氯水中，品红褪色。
【发现问题】氯水中的哪些成分能使品红褪色呢？
【查阅资料】氯气溶于水，部分与水反应，方程式为Cl₂ + H₂O =" HCl" + HClO。其中，HClO的名称叫次氯酸，是一种弱酸，具有强氧化性。
【猜想】猜想1：是氯水中的水使品红褪色的；
猜想2：是氯水中的_______________（填化学式）使品红褪色的；
猜想3：是氯水中的盐酸使品红褪色的；
猜想1：是氯水中的次氯酸使品红褪色的。
【实验探究】

实验操作	实验现象	过程分析
①把品红试纸伸入水中	没有褪色	猜想1不成立
②把品红试纸伸入干燥的氯气中	没有褪色	猜想2不成立
③	没有褪色	猜想3不成立

【结论】综合分析：氯水中的__________（填化学式）使品红褪色，具有漂白作用（能使品红等有色物质褪色）。
【反思】（1）HClO中氯元素的化合价为_____价。
（2）氯水中加入AgNO₃溶液有白色沉淀生成，化学方程式为____________________。
（3）向氯水中滴加紫色石蕊试液，观察到的现象是____________________。

实验室新进一批浓硝酸，化学兴趣小组为研究该试剂的保存方法，开展相关探究。请根据要求回答问题：

（1）打开盛装浓硝酸的试剂瓶，立即观察到瓶口有白雾产生。据此可知，浓硝酸具有_______________（填一条物理性质）。为进一步证明浓硝酸具有该性质，兴趣小组设计如下装置（脱脂棉团因喷有稀氢氧化钠与酚酞混合液而呈红色）进行实验，实验过程中将观察到的现象是_____________________，发生反应的化学方程式为____________________。
（2）将少量浓硝酸置于试管中，采用强光照射或者稍加热，立即观察到溶液上方有红棕色气体产生。据此现象可推知浓硝酸具有_________________（填一条化学性质）。
（3）通过上述两个实验可知，实验室应如何保存浓硝酸？
答：______________________________________________________________。

小亮在实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶，其标签破损，从残余部分只能看出溶质质量分数为10%，具体是什么物质无法辨认。老师告诉他，这瓶溶液可能是氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙或是碳酸钠中的一种。
（1）小亮查阅氢氧化钙常温下的溶解度为0.18g后，认为该溶液不可能是氢氧化钙，理由是                                           。
（2）小亮取少量样品于试管中，滴加            试液，试液变红色，该溶液不可能是 
        （填写化学式），理由是                                      。
（3）为了确定该溶液的成分，小亮同学继续进行下列实验，请一起参与，并填写下列实验报告。
[设计实验方案]方案甲：选择氯化钙溶液来确定该溶液的成份；
方案乙：选择稀盐酸来确定该溶液的成份。
[进行实验]你愿意选择方案      （选填“甲”或“乙”）进行实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量溶液于试管中，滴加            。		该溶液是碳酸钠溶液。 有关反应的化学方程式为：                                。

[实验反思]（1）有同学认为还可以用一种常见的碱溶液来确定，那么它是           溶液。
（2）小亮经过反思，向同学们提出如下建议，你认为合理的是             （填序号）。
A.倾倒液体时应注意保护标签不被腐蚀   B.要有严谨的科学实验的态度
C.无法辨认的药品，直接倒掉，无需保留

科学家用先进的科学仪器不仅能够直接观察到一些分子和原子，还能移动原子。
（1）有人说：“要计算每一勺水里的分子的数量，就像用勺子计算大西洋的水一样。”这句话说明分子具有的特征是 （26） 。
（2）如图所示，将酚酞溶液分别倒入A、B两个小烧杯中，另取一个小烧杯C，加入约5 mL浓氨水。用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯。

①请填写下表中的空白；

	烧杯A	烧杯B
实验现象	（27）	（28）
解  释	（29）	（此处不必填写）

 ②B烧杯在实验中是不可缺少的，它体现了一种科学实验的方法，这种方法是（30）。
（3）在课堂上，魏老师取气密性良好的两支大小相同的医用注射器，将栓塞向外拉，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住针筒末端的小孔，将栓塞慢慢推入（如图所示），发现盛空气的注射器容易被压缩，其原因是 （31） 。

兴趣小组同学为了弄清沼气池中气体的成分，进行了有关实验。
【收集气体】将矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再使瓶中的水全部倒出（见下图），

然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖。这种方法属于   ▲  集气法。
【对气体猜想】
猜想I．全部是CH₄；  猜想II．全部是    ？    ；
猜想III．全部是CO₂；  猜想IV．是CH₄和CO₂的混合气体。
【实验和推断】

（1）若“现象a”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有     ▲    气体。
（2）步骤②加适量澄清石灰水的作用是         ▲          。
（3）若“现象b”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想I或IV”成立，其反应方程式为：
                  ▲                 。
（4）若“现象a”无明显现象， “现象b”为杯壁有水雾，“现象c”为石灰水变浑浊，则证明“猜想   ▲  ”成立
（5）若证明“猜想II”时， “现象a、b”无明显现象，“现象c”石灰水出现浑浊，则 “猜想2应该是       ▲        ”；
（6）若想证明“猜想IV”成立，则“现象abc”分别是               ▲           。

下列每组对比实验不能达到实验目的是（  ）

选项	实验设计	实验目的
实验一	实验二
A	将带火星的木条伸入装有5mL5%的过氧化氢溶液的试管中	将带火星的木条伸入装有少量红砖粉和5mL5%的过氧化氢溶液的试管中	催化剂对化学反应速率的影响
B	将铁钉放入干燥的试管中并将试管口密封	将铁钉放入装有水的试管中，使铁钉一半被水淹没	铁生锈是水和氧气共同作用的结果
C	将铁丝放入2mL10%的硫酸铜溶液中	将银丝放入2mL10%的硫酸铜溶液中	探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序
D	将植物嫩叶浸泡在10mL蒸馏水中	取10mL蒸馏水，通入过量二氧化硫气体，再将植物嫩叶浸泡其中	酸雨危害的模拟实验

钢铁产业是我国的支柱产业之一,选择优质炼铁原料十分重要.甲、乙两组同学对某钢铁厂所购进的赤铁矿粉中主要成分 $F{e}_2{O}_3$的含量进行测定.(假设每步反应均能完全进行,赤铁矿粉中杂质性质稳定,既不溶于水也不参与反应)

(1)甲组同学称取一定质量的赤铁矿粉,采用如图6的装置进行实验.
①装置 $A$中发生反应的化学方程式是.
②为充分吸收反应生成的 $C{O}_2$,装置 $B$中应盛放的试剂是浓溶液.
③可以通过下面不同的方法计算赤铁矿粉中 $F{e}_2{O}_3$的含量:
【方法一】称量反应前后 $A$装置的总质量,计算出 $F{e}_2{O}_3$的含量;

【方法二】称量得出反应生成的 $C{O}_2$质量,计算出 $F{e}_2{O}_3$的含量.
(2)乙组同学称取等质量的赤铁矿粉放人烧杯中,向烧杯中加入过量的稀硫酸充分反应,(填一个操作名称)后立即称量.根据称量的数据计算出 $F{e}_2{O}_3$的含量.

(3)甲、乙两组同学通过相互比较后对各自的实验方案进行评价.

方案	优点
甲组	①
乙组	②

有人喜欢在凌晨天朦朦亮时到森林公园中锻炼身体，这种做法对人体好吗？雨辰同学认为对人体有利，因为凌晨空气清新；江一杰认为对人体有害，因为凌晨森林公园中空气中二氧化碳的含量太高，对人体有害，应该等日照以后再进入其中锻炼。根据你学习的生物知识判断，你认为      的观点正确。为了研究凌晨森林公园中空气中二氧化碳和氧气的含量与日照后森林公园中空气中二氧化碳和氧气的含量的关系，某同学设计了如下实验：
（1）分别收集凌晨森林公园中空气和日照后公园中空气各一瓶到实验室。
收集日照后公园中空气的方法是                                 。
(2)为比较两瓶气体中二氧化碳含量的高低，你采用的实验方案是              。预期的实验现象是           。由此现象你得到的结论是                 。
（3）为比较两瓶气体中氧气含量的高低，你采用的实验方案是                   。预期的实验现象是              。由此现象你得到的结论是                。

如图所示，是小伟同学设计验证“二氧化碳与水反应”的两个小实验，其中的花朵是用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花。对这两个实验的评价不正确的是：

A．实验1说明了石蕊遇酸变红

B．实验2为对照实验，说明H2O不使石蕊变红

C．实验2可为验证实验，说明CO2与H2O发生了反应，而且生成一种酸

D．这两个实验还存在不足：不能说明CO2能否使石蕊变红

下图是某兴趣小组设计的四个实验装置，其中实验设计不合理的是：

A．探究分子运动

B．探究燃烧的条件

C．测定空气里氧气含量

D．验证质量守恒定律

某校化学兴趣小组的同学学习了酸、碱、盐的知识后，对课本中"酸、碱、盐之间并不是都能发生复分解反应"这句话产生了兴趣，展开了探究性学习。
⑴【提出问题】发生复分解反应应具备哪些条件？
⑵【活动探究】该小组同学进行以下四组实验，发现均能反应，请写出④的化学方程式：
①硝酸钡溶液与稀硫酸

②稀硫酸与碳酸钾溶液

③稀盐酸与氢氧化钠溶液
④硝酸钡溶液与碳酸钾溶液：。
⑶【理论分析】上述反应为什么能够发生？是因为在这些反应物的溶液中有特殊的阴、阳离子，它们两两结合生成了沉淀或气体或水。如：
①中有 $B{a}^{2+}+S{O_4}^{2-}\to BaS{O}_4$↓

②中有 $H^{+}+C{O_3}^{2-}\to H_{2}O+C{O}_2$↑ 
③中有 $H^{+}+O{H}^{-}\to H_{2}O$

④中有两种离子，所以才发生化学反应。
⑷【得出结论】经过分析，该小组同学得出以下结论：生成物中是否有沉淀或气体或水，是判断酸、碱、盐之间能否发生复分解反应的主要条件。
⑸【形成网络】按照一定的顺序排列某些离子，就可以形成一种知识网络。在网络中，用"--"相连接的阴、阳离子间能两两结合生成沉淀或气体或水。
现有 $C{a}^{2+},HC{O_3}^{-}$ 两种离子，请将它们填入下面合适的圆圈内，使其形成一个更为完整的复分解反应的知识网络。

⑹【拓展应用】根据得出的结论解决以下问题：

物质	在溶剂 $A$中溶解度	在溶剂 $B$中溶解度
$AgN{O}_3$	170	86
$Ba(N{O}_3{)}_2$	9.3	97.2
$AgCl$	1.5×10-4	0.8
$BaC{l}_2$	33．3	约为0

已知 $t$℃时四种化合物在溶剂 $A$和溶剂 $B$中各自的溶解度（ $g$/100 $g$溶剂）如右表所示。 $t$℃时表中四种化合物在溶剂A中发生复分解反应的化学方程式为： $BaC{l}_2+2AgN{O}_3=Ba(N{O}_3{)}_2+2AgCl$↓则表中四种化合物中某两种化合物在溶剂 $B$中能发生复分解反应的化学方程式为：。

在实验探究课上，化学老师给了同学们一包红色粉末，该粉末是由 $Cu$ 、 $F{e}_2{O}_3$ 、 $Fe{\left(OH\right)}_3$三种固体中的一种或两种组成，其中一个小组同学提出如下猜想并进行探究：
【提出猜想】红色粉末可能的组成有：
只有 $F{e}_2{O}_3$  
②是 $Cu$ 、 $F{e}_2{O}_3$的混合物
③是 $F{e}_2{O}_3$ 、 $Fe{\left(OH\right)}_3$的混合物   
【查阅资料】（1） $2Fe{\left(OH\right)}_3=F{e}_2{O}_3+3H_{2}O$  
（2）无水 $CuS{O}_4$白色固体遇水变蓝
（3） $Cu$在 $FeC{l}_3$溶液中发生的反应： $2FeC{l}_3+Cu=2FeC{l}_2+CuC{l}_2$

【实验探究】
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中，按图11进行实验，结果无水 $CuS{O}_4$没有变蓝，从而排除猜想中的（填猜想中的序号）。
(2)乙同学为进一步确定红色粉末的组成，按图12称取少量红色粉末放入硬质玻璃管中，通入 $CO$片刻,然后加热至完全反应,停止加热,继续通入 $CO$冷却至室温。

【反思评价】               
(1)实验时通入 $CO$片刻后再加热的原因是。
(2)实验过程中，A装置中发生反应的化学方程式是。
(3)从环保角度看，图12装置存在的不足之处是：。
(4)如果观察到A装置中红色粉末部分变黑，则猜想正确（填序号）。
【拓展延伸】丙同学认为：在甲同学实验结论的基础上，还可以这样探究猜想①和②。取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后发现固体全部溶解，溶液变色，即可以排除猜想中的②。你认为丙同学的观点是否正确？（填"正确"或"不正确"），理由是.

某兴趣小组的同学对一包久置的生石灰( $CaO$)干燥剂产生了好奇，于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。
【提出问题】这包干燥剂是否变质，成分是什么?
【猜想假设】猜想一：全部是 $CaO$；

猜想二：是 $CaO$和 $Ca(OH{)}_2$的混合物；
猜想三：全部是 $Ca(OH{)}_2$；

猜想四：是 $Ca(OH{)}_2$和 $CaC{O}_3$的混合物。
【实验探究】(1)取部分该干燥剂于试管中，加水无放热现象，说明干燥剂中不含。
(2)继续向试管中滴加足量稀盐酸，有气泡出现，说明这包干燥剂中含有。 
(3)为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分，小组同学设计了以下二种方案。
另取部分干燥剂于烧杯中，加水并搅拌，静置后取上层清液于3支试管中。请你参与实验，并填写表中的空白：

实验方案	方案一	方案二	方案三
实验操作

写出方案二发生的化学反应方程式。
【实验结论】通过以上实验探究，得出猜想成立。
【拓展迁移】小组同学反思生石灰干燥剂变质原因，认识到实验室保存氧化钙应注意。