初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

某氯化钠样品中可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。某学习小组欲探究氯化钠样品中杂质的成分设计了以下实验：

回答下列问题：

（1）步骤①中加入适量NaOH溶液的目的是　　。

（2）步骤③中加入足量稀盐酸时，能够观察到的明显现象是　　，发生此现象的化学方程式是　　。

（3）此氯化钠样品中含有的杂质是　　。

某化学兴趣小组同学做了实验后在整理实验室时，得到白色固体药品，查阅药品记录单可知，可能是碳酸钠、碳酸氢钠和硫酸钠中的两种物质的混合物。为探究其成分，进行如下探究活动：

[猜想与假设]针对其组成：

猜想一：含有Na₂CO₃和Na₂SO₄；

猜想二：含有Na₂SO₄和NaHCO₃；

猜想三：含有　　。

[实检探究]

实验Ⅰ：取白色固体于试管中加热，将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。

实验Ⅱ：取加热后的白色固体于试管中加足量的盐酸后，再滴加氯化钡溶液，立即产生白色沉淀。

[实验分析及结论]

（1）实验Ⅰ中，产生无色无味气体反应的化学方程式为　　。实验Ⅱ中，滴加氯化钡溶液产生白色沉淀反应的化学方程式为　　。

（2）实验Ⅰ中可判断猜想　　不成立。

综合实验Ⅰ、Ⅱ，可判断猜想　　不成立。

[拓展延伸]

若Na₂SO₄溶液中混有少量的NaHCO₃，提纯Na₂SO₄溶液的实验方案是　　。

某学习小组将足量Zn条插入一定量的浓H₂SO₄中，发现Zn表面有大量气泡产生。（注：随着反应进行，硫酸浓度逐渐变小）

【提出问题】气体的成分是什么？

【猜想假设】猜想一：只有SO₂

猜想二：只有H₂

猜想三：　　

【查阅资料】（Ⅰ）SO₂可以使品红溶液褪色

（Ⅱ）SO₂可以和碱性溶液反应

（Ⅲ）H₂+CuO $\frac{\underset{¯}{△}}{}$Cu+H₂O

【实验探究】用如图装置验证猜想（部分夹持仪器省略）

【方案设计】

主要实验步骤	主要现象	解释或结论
①打开止水夹，先通入一段时间N2	/	/
②关闭止水夹，将足量Zn条下放，浸入浓硫酸中，点燃E装置处酒精灯	B装置处品红溶液褪色 E装置处	猜想三成立
③结束实验	/	/

【表达交流】

（1）在步骤①中，通入N₂的目的是：　　。

（2）请你设计一个实验，用化学方法证明E装置中CuO未完全反应。

实验步骤	实验现象	结论
		CuO未完全反应

【反思拓展】

（1）请你根据上述实验探究，补充Zn与浓硫酸反应的化学方程式

Zn+2H₂SO₄═ZnSO₄+SO₂↑+　　。

（2）已知Al与H₂一样，在加热条件下能与CuO发生化学反应，请写出该反应的化学方程式　　。

某NaCl样品中可能混有CuCl₂、MgCl₂、BaCl₂中的一种或几种物质。取该样品11.7g溶于适量水中，得到无色溶液，然后向其中加入足量的硝酸银溶液，得到30.7g白色沉淀，则该样品组成的下列推断中，正确的是（　　）

A．一定有MgCl₂，可能有CuCl₂

B．一定有MgCl₂，没有BaCl₂

C．一定有MgCl₂，可能有BaCl₂

D．一定有MgCl₂、BaCl₂

实验室有一包混有少量锌粉和碳粉的碳酸钙粉末，化学兴趣小组的同学对其产生了兴趣，为验证其组成，兴趣小组的同学按如图所示装置（部分承持装置已略去）进行了如下实验探究。

（1）将混合物置于锥形瓶中并加入足量的稀盐酸，充分反应后，在乙、丙两处分别收集到两种气体，将乙处气体导入澄清石灰水，石灰水变浑浊，丙处的气体经验纯可以在空气中安静地燃烧。

①写出产生乙处所得气体的化学方程式　　。由此证明混合物中含有碳酸钙。

②写出产生丙处所得气体的化学方程式　　。由此证明混合物中含有锌。

（2）将甲处反应后的剩余物过滤、干燥并与氧化铜粉末高温加热，观察到黑色粉末逐渐变红。实验证明该混合物确实存在　　。（填化学式）

酸、碱、盐在生产生活中具有广泛的用途，某固体粉末可能含有CaCO₃、Na₂SO₄、NaCl、BaCl₂、CuSO₄中的一种或几种。为确定其组成，进行如下实验：

步骤	实验操作	现象或结论
步骤1	取少量固体粉末加入足量的蒸馏水溶解并过滤	得到白色沉淀A和无色滤液B
步骤2	向A中加入足量的稀盐酸	沉淀全部溶解并有气体放出
步骤3	向B中加入足量的Ba（NO3）2溶液	产生白色沉淀C

下列说法错误的是（　　）

A．白色沉淀A为CaCO₃

B．白色沉淀C为BaSO₄

C．原固体粉末中肯定含有Na₂SO₄

D．原固体粉末中肯定不含NaCl

有一包固体粉末可能含有NaOH、NaCl、CuCl₂、Mg（OH）₂、CaCO₃中的一种或多种，为探究其成分，某同学取样进行了如图所示实验：

（1）操作Ⅰ和操作Ⅱ相同，其名称是　　。

（2）无色气体的化学式为　　。

（3）反应生成白色沉淀Ⅱ的化学方程式为　　。

（4）原固体粉末中不能确定是否含有的物质是　　。

化学兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。

【提出问题】

如何选择药品和设计装置进行测定？

【查阅资料】

贝壳的主要成分是CaCO₃，其它成分对实验影响忽略不计。

室温时，CaCO₃不溶于水，CaSO₄微溶于水。

【设计与实验】

实验一：选择药品

分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在图1的三颈烧瓶中反应，采集数据。

（1）图1中反应的化学方程式是　　。

（2）据图2分析，选择粉末状样品的依据是　　。

（3）据图3分析，影响实验测定准确性的原因：一是水蒸气含量增加；二是　　。

实验二：设计装置

小组设计了图4装置进行测定。

（4）打开活塞，稀硫酸进入试管，观察到的现象是　　。反应结束后进行读数。读数前调节水准管与量气管液面相平的原因是　　。

实验三：优化装置

在老师指导下，小组优化并设计了图5装置进行测定。

（5）试剂a是　　。

（6）检查该装置气密性的方法是　　。

（7）加入足量稀硫酸，一段时间后反应停止。再加入氯化铵溶液，发现又产生气泡。推测加入氯化铵溶液的作用是　　。

【数据处理】

（8）实验三中，样品质量为mg，加入稀硫酸体积为V₁mL，加入氯化铵溶液体积为V₂mL，右侧针筒最后读数为V₃mL，则反应生成CO₂体积为　　mL．该实验条件下，CO₂密度为dg/mL，则该样品中碳酸钙质量分数表达式为　　。

【反思与评价】（9）与实验二相比，实验三的优点是　　（写一条）。

工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。

（1）方法一：差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置，并利用测量乙装置增加的质量，求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用　　。

（2）方法二：沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液，取三个烧杯分三次进行实验，每次加入30克氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。

（Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl）

	烧杯1	烧杯2	烧杯3
样品溶液（克）	10	20	30
氯化钙溶液（克）	30	30	30
沉淀质量（克）	2	4	5

（3）请写出提高方法一测量精确度的操作建议（写出2条）　　。

在“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”实验中，小科发现镁带与稀盐酸反应后的试管内出现了灰白色沉淀。

【提出问题】

灰白色沉淀是什么物质？

【提出猜想】

小科在老师指导下，猜想灰白色沉淀是下列物质中的一种或几种：

①镁；②氯化镁；③氢氧化镁；④碱式氯化镁[Mg（OH）Cl]。

老师肯定了小科的猜想，并鼓励他继续进行实验探究。

【实验探究】

步骤一：将上述镁带与稀盐酸反应后试管内的物质过滤，得到滤液和灰白色滤渣。

步骤二：取滤液于试管中，加入适量的氯化镁粉末，粉末全部溶解。

步骤三：取少量灰白色滤渣于试管中，加入适量稀盐酸，沉淀全部溶解，无其他现象。

步骤四：将剩余滤渣用蒸馏水充分洗涤。取洗涤后的滤渣于试管中，加入过量稀硝酸，滤渣全部溶解，再加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生。

【实验反思及结论】

（1）从步骤二可知，灰白色沉淀不可能是氯化镁，因为滤液是氯化镁的　　（填“饱和”或“不饱和”）溶液。

（2）从步骤三可知，该沉淀中没有　　。

（3）步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了　　。

（4）根据实验探究可知，该反应产生的灰白色沉淀中一定含有　　。

除H₂、CO能还原氧化铜外，CH₄及其它一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。如：加热时，CH₄能与CuO反应生成Cu、CO₂和H₂O．某拓展小组同学设计了如图所示实验装置（夹持装置省略），分别对有关气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。

【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究。

（1）将CH₄气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到的实验现象有　　（填序号）；

①A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质

②B装置中的固体由白色变蓝色

③C装置中溶液变浑浊

【探究Ⅱ】对气体组成的探究。

（2）气体X可能由H₂、CH₄中的一种或两种组成，同学们按如图所示实验装置对其组成进行探究。

①C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有　　；

②根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有H₂的结论，请对此结论作出评价，并说明理由　　；

【探究Ⅲ】对未知气体的探究。

（3）将某火箭燃料X通过如图所示装置，观察到A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质；B装置中的固体由白色变蓝色，C装置中溶液不变浑浊。C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料X是由2种元素组成的纯净物，其相对分子质量为32．根据现象及信息推断并写出：A装置中发生反应的化学方程式为　　。

除H₂、CO能还原氧化铜外，CH₄及其它一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。如：加热时，CH₄能与CuO反应生成Cu、CO₂和H₂O．某拓展小组同学设计了如图所示实验装置（夹持装置省略），分别对有关气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。

【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究。

（1）将CH₄气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到的实验现象有　　（填序号）；

①A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质

②B装置中的固体由白色变蓝色

③C装置中溶液变浑浊

【探究Ⅱ】对气体组成的探究。

（2）气体X可能由H₂、CH₄中的一种或两种组成，同学们按如图所示实验装置对其组成进行探究。

①C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有　　；

②根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有H₂的结论，请对此结论作出评价，并说明理由　　；

【探究Ⅲ】对未知气体的探究。

（3）将某火箭燃料X通过如图所示装置，观察到A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质；B装置中的固体由白色变蓝色，C装置中溶液不变浑浊。C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料X是由2种元素组成的纯净物，其相对分子质量为32．根据现象及信息推断并写出：A装置中发生反应的化学方程式为　　。

某固体粉末可能含有氯化镁、硫酸钠、硝酸钠、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种，为确定其成分，某化学实验小组同学进行了如下实验。

回答下列问题：

（1）白色沉淀C是 　　（填化学式）。

（2）反应①的化学方程式为 　　。

（3）原固体粉末中一定含有的物质是 　　（填化学式），一定不含的物质是 　　（填化学式）。

现有一包固体粉末，可能是由CaCO₃、Na₂CO₃、Na₂SO₄、NaCl、Ba（NO₃）₂中的一种或几种组成。为确定其成分，进行下列实验（微溶物质按可溶处理）。

①取少量固体粉末于试管中，加足量的水溶解，静置后得到白色沉淀A和无色溶液B；

②过滤，将白色沉淀A放入试管中，滴加过量的稀硝酸，有气泡产生，沉淀部分溶解；

③取无色溶液B少许于试管中，滴加过量的稀硝酸，有气泡产生，得到溶液C；

④在溶液C中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀产生。

以下说法正确的是（　　）

A．白色沉淀A的成分是BaSO₄和CaCO₃

B．该固体粉末中乙一定有CaCO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃和Ba（NO₃）₂

C．无色溶液B中的溶质一定有NaNO₃、Na₂CO₃和NaCl

D．该固体粉末中一定有Na₂SO₄、Ba（NO₃）₂和Na₂CO₃，可能有CaCO₃和NaCl

有一包白色粉末，可能含有氢氧化钠、碳酸钠、氯化钙、碳酸钙中的一种或几种。为了确定其成分，某兴趣小组进行了如下实验（微溶性物质按可溶处理）。

[查阅资料]氯化钡溶液呈中性。

[实验探究]

实验一：取一定量白色粉末放入烧杯中，加入足量水，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物。由此小明得出白色粉末中一定含有碳酸钙。

[讨论交流]有的同学对小明的结论提出了质疑，认为其结论不一定正确，理由是　　（用化学方程式表示）。

实验二：为进一步确定白色粉末成分，继续进行实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
步骤Ⅰ：取实验一中的上层清液少量于试管中，加入过量的氯化钡溶液，过滤	产生白色沉淀	白色粉末中一定含有
步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ中的滤液少量于试管中，滴加酚酞溶液		白色粉末中一定含有氢氧化钠

[实验结论] 综合以上探究， 同学们通过讨论确定了白色粉末的组成，其可能的组成有　　种情况。

[反思评价]（1）步骤Ⅰ中加入过量的氯化钡溶液的目的是　　。

（2）下列物质能替代步骤Ⅱ中酚酞溶液达到实验目的的是　　（填序号）。

①石蕊溶液

②氧化铜

③二氧化碳

④硫酸镁溶液

⑤稀盐酸