初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

浓硫酸与木炭在加热条件下可发生反应产生水和化学式为XO₂型的气体。某化学课外兴趣小组的同学对XO₂型气体的成分进行了实验探究。

[猜想]

（1）根据反应物组成元素及生成物的化学式类型，提出以下猜想：

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO2	只有　SO2	CO2和SO2都有

[查阅资料]将SO₂、CO₂气体分别通入下列溶液中产生的有关现象如表：

气体 溶液	SO2	CO2
品红溶液	褪色	不褪色
氯水（黄绿色）	褪色	不褪色
澄清石灰水	浑浊	浑浊

[实验探究]

实验一：

（2）将装置按甲→丙→（尾气处理）连接并进行实验。实验过程中观察到丙中溶液褪色，证明　　不成立（填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”）。

实验二：

（3）将装置按甲→乙→（尾气处理）连接并进行实验。实验过程中观察到乙中澄清石灰水变浑浊。根据此现象能否确定CO₂ 的存在，理由是　　。

实验三：

（4）将装置按甲→丙→丁→戊→乙→（尾气处理）连接并进行实验。实验过程中观察到丙、丁中溶液均褪色，戊中溶液颜色无变化，乙中澄清石灰水变浑浊。

①将反应后丁中溶液分成两等份分别置于两支试管中，并按如图所示操作进行实验。根据图中实验现象可判断反应后丁中溶液存在的离子有　　。

②丁中溶液的作用是　　。

[实验结论]

（5）　　（填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”）成立。

[问题讨论]

（6）在实验三中，若去掉装置戊，对实验结论　　（填“有”或“无”）影响，理由是　　。

草酸（H₂C₂O₄）存在于自然界的植物中，在170℃以上易分解。某校化学兴趣小组为确定草酸分解产物，做如下探究。

[提出问题]草酸的分解产物是什么？

[猜想与假设]猜想①CO CO₂

猜想②CO H₂O

猜想③CO₂ H₂O H₂

猜想④CO CO₂ H₂O

经小组同学分析得出上述猜想　　一定是错误的。

[查阅资料]无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。

[进行实验]该小组同学设计了如图的实验过程（部份固定装置已略去）。

实验步骤	实验现象	实验结论
将分解产物从左至右 依次通过各装置	A中无水硫酸铜变蓝 B中澄清石灰水变浑浊	猜想②错误
	F中无水硫酸铜　　 G中澄清石灰水变浑浊	猜想④正确
问题解答	（1）装置C的作用　　 （2）写出装置E中发生反应的化学方程式

[交流反思]为防止污染环境，该实验应增加尾气处理装置。

一包白色粉末可能含有KNO₃、CuCl₂、KCl、BaCl₂中的一种或几种。为验证其成分，做如下实验：

（1）取样加入适量水完全溶解，溶液呈无色；

（2）将（1）所得溶液均分两份，向其中1份滴加硫酸钠溶液，无沉淀产生；

（3）向另一份滴加硝酸银溶液，有白色沉淀产生。据此分析：①原白色粉末的组成是　　或　　；②产生沉淀的化学方程式为　　。

抛撒融雪剂可消融路面积雪。研究人员配制出A、B两组融雪剂，组成成分及质量分数如下表：

A组	B组
CH3COOK36% KH2PO414% CaCl214% MgCl236%	CH3COOK40% KH2PO414% CaCl215% KHCO331%

回答下列问题：

（1）A、B两组融雪剂相比较，　　组的CH₃COOK（乙酸钾）含量高。

（2）KH₂PO₄的相对分子质量为　　。

（3）B组融雪剂中，含氯的质量分数为　　（填计算结果）。

过氧化钙（CaO₂）是一种重要的化工产品，可用来改善地表水质、治理赤潮。过氧化钙产品中常含有氧化钙杂质。以下是某学习小组为测定过氧化钙产品纯度设计的实验，实验装置如图。

已知：CaO₂是一种白色粉末，微溶于水，易溶于稀盐酸，且发生反应：

CaO₂+2HCl═CaCl₂+H₂O₂

实验步骤：实验前称取产品及MnO₂共12.0g，先缓慢通入N₂一段时间后，加热铜网至红热，再缓慢滴入过量稀盐酸，直至A中样品完全反应。继续缓慢通入N₂，一段时间后停止加热，待C中铜网冷却后，停止通入N₂．将锥形瓶中的剩余物过滤，洗涤，干燥，得到滤渣2.0g。

回答下列问题：

（1）MnO₂与稀盐酸不反应。A中MnO₂的作用是　　。

（2）样品完全反应后，继续缓慢通入N₂的目的是　　。

（3）装置B的作用有：除去气体中的水蒸气、　　。

（4）实验测得C装置中铜网增重1.8g，该产品中过氧化钙的质量分数为　　。

I．下图为实验室制取并收集氧气的部分装置图，据图回答：

（1）写出编号a的仪器名称　　。

（2）若用B装置制取O₂，写出对应的化学反应方程式　　。

（3）若用D（装满水）收集O₂，则气体应从　　（填“b”或“c”）端导入。

Ⅱ．小军同学在实验室帮老师整理药品时发现NaOH溶液试剂瓶口有一些白色固体，于是产生好奇心：这白色固体是什么？他为此进行了如下探究。

[查阅资料]①NaOH在空气中变质不会生成 NaHCO₃；

②CO₂不溶解于饱和NaHCO₃溶液中，也不与NaHCO₃反应；

③Fe（OH）₃呈红褐色，难溶于水；BaCl₂溶液呈中性。

[提出猜想]猜想一：是NaOH 猜想二：是Na₂CO₃ 猜想三：　　。

[实验探究]小军进行了下列实验探究

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量白色固体于试管中，加水溶解，再加入足量BaCl2溶液	产生白色沉淀	猜想二正确
②过滤，在滤液中加入FeCl3溶液	无红褐色沉淀生成

[问题分析]实验操作①中加入足量BaCl₂溶液的作用是　　，实验操作②还有其他实验方案吗？如有，请写出一种实验方案（必须指明试剂和现象）　　。

为了提高实验结论的准确性，小军又设计了如图2所示的实验对该白色固体的性质进行进一步探究：

[实验现象]A中有大量气泡产生，C中实验现象是　　。

[实验结论]白色固体是Na₂CO₃。

[分析与反思]小军在与老师进行交流后得知，自己所设计的实验存在一定的缺陷，他对自己实验中存在的问题进行了反思：装置B中也能产生CO₂．写出装置B中产生CO₂的化学反应方程式：　　。改进措施：将浓盐酸换为稀盐酸。

半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是H₂、CO、CO₂、N₂和水蒸气。某化学兴趣小组为检验半水煤气的某些成分，设计的实验方案如图所示。

查阅资料可知碱石灰是CaO和NaOH的混合物。回答下列问题：

（1）A瓶中产生白色沉淀，证明半水煤气中含有　　，反应的化学方程式是　　。

（2）B装置的作用是　　。C装置的硬质玻璃管中发生置换反应的化学方程式是　　。

（3）证明半水煤气中含有H₂的现象是　　。

（4）证明半水煤气中含有CO的现象是　　。

（5）测定半水煤气中H₂、CO质量的实验方案如下：

若步骤Ⅳ中浓硫酸质量增加ag，步骤Ⅴ的KOH溶液质量增加bg，则半水煤气中H₂与CO的质量比为　　（用含字母a、b的代数式表示）。

某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度，

向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体，假设赤铁矿中杂质不参与反应，请回答下列问题：

（1）实验开始时，先进行的操作是　　（填序号）

①通入一氧化碳   ②加热

（2）实验过程中观察到装置A中玻璃管内发生的现象　　。

（3）写出B装置发生的化学反应方程式是　　；装置C的作用是　　。

（4）从环境保护的角度看该实验存在的缺陷是　　。

（5）实验前称量赤铁矿的质量为20g，通入足量的一氧化碳完全反应后，B装置总质量增加了13.2g，则赤铁矿中氧化铁的纯度为　　。

有一包白色固体可能含有BaCl₂、Na₂CO₃、KCl、CuSO₄中的一种或几种，将固体取样溶于水得到无色溶液，取该溶液少许于试管中，加入稀盐酸，有气泡产生，完全反应后，继续加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，则原固体中一定有　　，一定没有　　，产生气泡的化学方程式为　　。

某固体可能含有CaCl ₂、Na ₂SO ₄、CuSO ₄、KNO ₃、Na ₂CO ₃中的一种或几种，现对其进行如下实验：

①取少量固体于试管中，加适量蒸馏水，固体完全溶解得透明溶液；

②在①所得溶液中，滴加足量BaCl ₂溶液，产生白色沉淀。过滤后，在白色沉淀中加过量稀盐酸，沉淀部分溶解，且有气泡产生。

下列对原固体成分的说法正确的是（　　）

A．	一定有Na 2CO 3和Na 2SO 4，可能有KNO 3、CuSO 4、CaCl 2
B．	一定有Na 2CO 3，Na 2SO 4和CuSO 4两种物质中至少有一种
C．	一定有Na 2CO 3和Na 2SO 4，不含CaCl 2，可能有KNO 3、CuSO 4
D．	一定有Na 2CO 3和Na 2SO 4，不含CuSO 4和CaCl 2，可能有KNO 3

实验室有一瓶白色固体，可能由Ba（NO ₃） ₂、NaCl、Na ₂CO ₃、Na ₂SO ₄中的两种或两种以上组成，某兴趣小组为确定其成分，进行了如下实验研究，请你参与完成相关问题

Ⅰ【初步探究】兴趣小组实验设计及现象如下

【初步结论】（1）原白色固体中一定有 　 　（填化学式，下同），一定没有 　。

（2）溶液M中的溶质一定有NaNO ₃，一定没有 　 　。

【交流讨论】为确定原固体的成分，需对溶液M中的溶质进行进一步确认

Ⅱ继续研究

【提出问题】溶液M中溶质的成分是什么

【提出猜想】

猜想一：NaNO ₃   猜想二：NaNO ₃、Na ₂CO ₃

猜想三：NaNO ₃、NaCl    猜想四：NaNO ₃、Na ₂CO ₃、NaCl

实验与结论

实验	步骤	现象	结论
一	取适量溶液M于试管中，滴加少量稀硝酸	有气泡产生	猜想一、三不成立
二	取实验一所得溶液于试管中，滴加适量硝酸银溶液	产生白色沉淀	猜想四成立

【反思与评价】

兴趣小组内有同学认为得出"猜想四成立"的实验设计不合理，原因是 　 　，改进措施是 　 　。

【实验结论】同学们经过交流，讨论、实验，圆满完成了这次探究活动。

混合气体通过足量澄清石灰水后，经干燥再依次通过灼热的氧化铜、无水硫酸铜、澄清石灰水，若每个环节均有明显现象，则符合条件的气体组合是（　　）

A．	O 2   CO 2   N 2	B．	N 2   H 2   CO 2
C．	H 2CO   CO 2	D．	CO 2    Ar   CO

有一包固体物质，可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、氯化钾、氯化铁和氢氧化钠中的一种或几种。为探究其组成，进行如图实验：

（1）取少量固体按图甲实验，根据步骤①可知固体中一定不含有　　。

（2）取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸，烧杯中的沉淀质量随滴加稀硝酸质量的变化如图乙所示。则可确定原固体中一定含有　　。

（3）取无色溶液C向其中通入二氧化碳气体，产生白色沉淀，无色溶液C中一定含有的离子是　　

（填离子符号）。

（4）为进一步确定原固体中可能含有的物质是否存在，应采用的操作步骤是　　，通过观察现象即可确定。

氢化钙（CaH₂）是种白色细颗粒状固体，能与水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为：CaH₂+2H₂O＝Ca（OH）₂+2H₂↑，常用作登山运动员的能源提供剂。某化学实验小组为了探究氢化钙的性质，将一定量的CaH₂加入到碳酸钠溶液中，立即产生大量气泡，且溶液变浑浊。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣的主要成分是　　（填写化学式）。

为进步确定滤液中所含溶质的成分，他们进行了以下实验探究。

【提出猜想】猜想一：NaOH：猜想二：NaOH和Na₂CO₃；

猜想三：　　；    猜想四：NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂

经过分析，大家一致认为上述猜想　　不需要验证，肯定是错误的，原因是　　（用化学方程式表示）。

【实验探究】

方案一：取一定量的滤液于试管中，往其中滴加少量稀盐酸，无明显实验现象。

方案二：取一定量的滤液于另一试管中，往其中滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产生。

【讨论交流】根据实验现象，得出猜想　　是正确的。请解释方案一中无明显现象的原因是　　。

【拓展探究】上述小组同学将5g氢化钙样品（所含杂质不参与反应也不溶于水）加入到50g碳酸钠溶液中，充分混合后，恰好完全反应。实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4g。计算：

（1）样品中CaH₂的质量分数为　　。

（2）原碳酸钠溶液中溶质的质量为　 。

（3）反应后溶液中溶质的质量分数为　　。（计算结果保留一位小数）

（1）用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行中和反应实验时，反应过程溶液pH变化曲线如图所示：

①该反应的化学方程式是 　　；

②该实验操作是将 　　（写溶质的化学式）溶液逐滴加入到另一种溶液中。

（2）若用稀硫酸代替（1）中的稀盐酸，将稀硫酸逐滴加入至盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，当滴加到一定量并充分反应时，请对烧杯中溶质成分进行探究。

【提出问题】此时烧杯中的溶质成分是什么？

【猜想与假设】Ⅰ：Na ₂SO ₄Ⅱ： 　　Ⅲ：Na ₂SO ₄和NaOH

【实验与探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量上述烧杯中的溶液于试管中，滴加 　    　溶液		猜想Ⅲ正确