初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

有一包固体粉末，可能含有Na₂CO₃、FeCl₃、CaCl₂、KOH、NaCl中的一种或几种。为探究其成分进行如下实验：①取少量固体粉末加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液；②向滤液中滴加酚酞，溶液变红。下列说法错误的是（　　）

A．粉末中一定不含FeCl₃

B．粉末中一定含有KOH、Na₂CO₃、CaCl₂

C．不能确定粉末中是否含有NaCl

D．粉末中一定含有Na₂CO₃、CaCl₂

某小组同学在实验室研究铝与氯化铜溶液的反应，过程如下：

实验操作	实验现象
	①铝片表面附着一层红色固体 ②铝片表面逸出大量无色气体，放出大量的热 ③烧杯底部出现红色固体和白色沉淀

（1）打磨铝片的目的是　　。

（2）现象①③中的红色固体是同种物质，请写出现象①的化学方程式　　。

（3）经检验，现象②中的无色气体为氢气。甲同学猜测可能是氯化铜溶液显酸性，经pH计检验，pH　　7，证实了甲的猜想。

（4）探究现象③中白色沉淀的化学成分。

乙同学通过查阅资料认为白色沉淀可能是氯化亚铜（CuCl）。

[查阅资料]CuCl可与浓氨水反应生成无色的Cu（NH₃）₂⁺和Cl^﹣，Cu（NH₃）₂⁺在空气中易被氧化变为蓝色。

[进行实验]①取烧杯底部的白色沉淀，充分洗涤。洗涤的目的是　　。

②向白色沉淀中加入浓氨水，沉淀溶解得到无色溶液，将无色溶液分为两份，进行实验：

操作步骤	实验现象	实验结论
Ⅰ．用试管取其中一份溶液，滴加适量AgNO3溶液	产生白色沉淀	该溶液中含有
Ⅱ．将另一份溶液置于空气中一段时间		该溶液中含有Cu（NH3）2^+

[得出结论]通过实验可以确定，该白色沉淀是CuCl。

[反思与评价]Al和CuCl₂溶液反应为什么会出现CuCl呢。

I．丙同学猜测：可能是Cu与CuCl₂溶液反应生成了CuCl．为了验证猜想，他取Cu与15%的CuCl₂溶液混合，结果无白色沉淀产生。他又分析了Al和CuCl₂溶液反应的实验现象，再次将打磨过的Al片插入盛有15%的CuCl₂溶液的试管，并将试管置于冰水中，发现白色沉淀明显减少。于是他将Cu与15%的CuCl₂溶液的实验进行了改进，从而证明了Cu与CuCl₂溶液反应能生成CuCl，改进的方法是　　，试写出该反应的化学方程式　　。

II．丁同学认为丙同学的实验还不够严谨，还应考虑　　对Cu与CuCl₂溶液反应的影响。

有一包固体粉末，可能含有Na₂CO₃、FeCl₃、CaCl₂、KOH、NaCl中的一种或几种。为探究其成分进行如下实验：①取少量固体粉末加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液；②向滤液中滴加酚酞，溶液变红。下列说法错误的是（　　）

A．粉末中一定不含FeCl₃

B．粉末中一定含有KOH、Na₂CO₃、CaCl₂

C．不能确定粉末中是否含有NaCl

D．粉末中一定含有Na₂CO₃、CaCl₂

某混合气体中含有CO、CO₂、SO₂三种气体。某兴趣小组对此进行了探究。

[查阅资料]

Ⅰ．SO₂能使品红溶液褪色，易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，能与氢氧化钠溶液反应，能使澄清的石灰水变浑浊。

Ⅱ．CO和CO₂均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。

Ⅲ．CO与CuO反应的化学方程式为：CO+CuOCu+CO₂。

[实验探究]为验证这三种气体，同学们在老师指导下，设计并进行如下实验：

[事实与结论]通过实验验证了以上三种气体的存在，请完成下列空格：

（1）装置E的作用是　　。

（2）能证明气体中含有SO₂的现象是　　，含有CO₂的现象是　　。

[反思与评价]若将装置①和装置②互换，则无法验证的气体是　　（填写化学式）。

固体X可能由氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、硝酸镁、硝酸钡、硫酸钠、硫酸铜中的一种或几种物质组成（提示：以上物质中，只有氢氧化钠和碳酸钠的水溶液显碱性）．为确定其组成，进行如下实验：

①将固体X 加入水中充分溶解，得到无色溶液．②测X溶液的pH值，pH＝13． ③向X的溶液中加入足量的硝酸钡溶液，产生白色沉淀，过滤．④向步骤③所得沉淀中加入足量的稀盐酸，沉淀不溶解．⑤向步骤③所得的滤液中加入过量的稀硝酸，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀．

根据以上实验信息，下列关于固体X组成的判断正确的是（　　）

A．不能确定是否有硝酸镁

B．氯化钠一定存在

C．不能确定是否有氯化钠

D．硫酸钠和氢氧化钠一定存在

某工业铁红（Fe₂O₃）样品中可能混有一种黑色的金属氧化物杂质。根据工业制取铁红分析，该杂质可能是FeO或CuO，兴趣小组同学为探究样品中是否含有杂质及杂质的成分，进行如下实验。

（1）甲组同学分别取质量相等的样品和Fe₂O₃，加入试管Ⅰ、Ⅱ中，然后加入等体积稀硫酸进行如图对照实验，并得出结论：样品中不含杂质，你认为该结论　　（填“合理”或“不合理”。）

（2）乙组同学按下列步骤进行实验：

收集资料

①上述三种氧化物在加热条件下，都能与氢气反应得到相应的金属单质和水。

②三种氧化物中氧元素的质量分数由大到小的顺序为　　。

③铁粉中混有少量铜时，难以从金属颜色确定是否含有金属铜。

设计方案进行实验

乙组同学用如下图装置进行实验（碱石灰是氧化钙与氢氧化钠固体混合物）。

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A→F→　→　　→　　→B，检查装置气密性后，向各装置中加入药品，装置F中试剂X是　　溶液，装置C的作用是　　。

②下列实验操作步骤的合理顺序是　　（填写操作编号）。

a．加热装置D中反应管               b．检验H₂的纯度

c．打开装置A中分液漏斗活塞，向圆底烧瓶中加入稀盐酸

③该实验处理尾气的方法是　　。

实验分析与结论

乙组同学的两次实验数据如表：（两次实验工业铁红均与氢气完全反应）

实验编号	加入装置D中工业铁红的质量（g）	实验后装置E的增重（g）
1	8.0	2.6
2	16.0	5.2

①分析数据，你的实验结论是　　。

②请帮助乙组同学设计实验方案确认该样品中杂质的成分　　。

（写出操作、现象和结论，若该样品中不含杂质本题不必作答）

实验室有一份氯化钠和氯化钡混合物样品。兴趣小组同学设计了如下实验方案，分离提纯氯化钠并测定样品中氯化钠的质量百分含量，请回答下列问题：

（1）用托盘天平称量样品前对天平进行的第一步操作是　　。

（2）向溶液①中加入足量Na₂CO₃溶液的目的是　　。该小组同学用如图所示装置进行操作Ⅱ，请指出操作中存在的两处错误：　　、　　。

（3）下列关于操作Ⅲ的说法正确的是　　（填序号）。

a．该操作中用到的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿

b．该操作中用玻璃棒不断搅拌的目的是防止局部温度过高，造成液滴飞溅

c．当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热

d．停止加热后，立即将蒸发皿直接放在试验台上。

（4）样品中氯化钠质量百分含量为　　。

现有一包不纯的 Na₂SO₄固体，可能含有Fe（NO₃）₃、CaCO₃、NaC1、MgCl₂、Ba（OH）₂中的一种或几种，现做如下实验：

（1）取少量固体溶于足量水，过滤得白色固体A和无色滤液B，则原固体一定不含　　。

（2）取固体A，加入足量稀HCl，固体完全溶解，则原固体一定不含　　，一定含有　　。

（3）取少量滤液B．滴加NaOH溶液，无明显现象，则原固体一定不含　　。

（4）另取少量滤液B，先滴加过量　　溶液，静置，再滴加AgNO₃溶液，出现白色沉淀，则原固体还含有NaCl。

如图为某同学所做的实验及现象。

（1）实验1发生反应的化学方程式为 　　。

（2）实验2生成Ca（HCO ₃） ₂．实验3发生反应的化学方程式为 　　，该实验说明CaCO ₃比Ca（HCO ₃） ₂热稳定性 　　（选填"强"或"弱"）。

（3）某地区硬水中溶有较多的可溶性Ca（HCO ₃） ₂、Mg（HCO ₃） ₂。

①生活中常用 　　来区分硬水和软水。

②煮沸硬水可降低水的硬度，同时生成难溶性混合物固体A。

【猜想】固体A中除CaCO ₃外，还含有：

猜想1：只含MgCO ₃

猜想2：只含Mg（OH） ₂

猜想3：MgCO ₃和Mg（OH） ₂

【实验】取10.0g干燥的固体A，加入足量的稀盐酸充分反应，产生4.4gCO ₂气体。

【结论】

①猜想1、2错误。其中判断猜想1错误的理由是 　　。

②猜想3正确，固体A中MgCO ₃和Mg（OH） ₂的质量比是 　　。

【拓展】在100℃时加热溶有较多Ca（HCO ₃） ₂、Mg（HCO ₃） ₂的硬水，1小时后得到CaCO ₃和Mg（OH） ₂•MgCO ₃•3H ₂O的固体混合物。写出Mg（OH） ₂•MgCO ₃•3H ₂O与稀盐酸反应的化学方程式： 　　。

铜元素有多种氧化物，如CuO、Cu₂O．称取14.4g仅含Cu、O两种元素的固体样品、采用如下装置实验（夹持装置省略）。测得实验前后装置B增重4.4g。下列说法正确的是（　　）

A．装置B的作用是吸收反应生成的H₂O和CO₂

B．实验开始前应先关闭K₂，打开K₁，让CO通一段时间

C．根据实验数据进行计算，可以确定该固体为Cu₂O

D．若缺少装置C，则实验所得Cu、O个数比偏高

实验课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁（Fe ₂O ₃）粉末中的一种或两种，为确定该粉末的成分，同学们进行了如下探究，请你参与其中并回答问题。

[提出猜想]甲组：铜粉；乙组：氧化铁粉末；丙组： 　　。

[设计实验]

方案1：取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的 　　（从下列试剂中选择：氯化钠溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液）振荡，若甲组猜想正确，则实验现象为 　　。

方案2：取8g红色粉末放入硬质玻璃管中，先通入CO，然后用酒精喷灯加热一段时间（实验装置如图1所示），停止加热并继续通入CO至装置冷却。

若乙组或丙组猜想正确，则硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是 　　。实验时要先通CO再加热的目的是 　　。

[数据处理]

等装置完全冷却到室温，称量硬质玻璃管内剩余固体质量为mg。若乙组猜想正确，则m的取值范围是 　    。

[实验反思]

图1虚线框内的装置是用于吸收CO ₂；并收集CO，请从图2（广口瓶内均为氢氧化钠溶液）中选择最合适的装置 　　（填序号）。

某固体混合物中可能含有氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠，硫酸钠、碳酸钠。为了研究该混合物的成分，某同学按下列流程进行了实验（各步均恰好完全反应）：

根据流程图回答问题：

（1）反应③的化学方程式为　　，反应④的化学方程式为　　。

（2）根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是　　（填化学式）。

（3）该同学为了进一步确定固体混合物的组成，取样品20.9g（其中含钠元素质量为6.9g），按上述流程图进行实验，产生11.65g白色沉淀A，产生2.2g气体W．通过计算，确定该混合物中还含有的物质是　　（填化学式），其质量为　　g。

现有不纯的氧化铜样品16g，所含杂质可能是氧化铝、氧化镁、木炭粉、氯化钠。向其中加入200g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，恰好完全反应，没有固体剩余。则下列判断不正确的是（　　）

A．原固体样品中肯定不含木炭粉

B．原固体样品中可能含有氯化钠

C．反应生成3.6g水

D．反应后所得溶液中含有两种溶质

某固体粉末可能含有碳酸钙、氧化铜、氧化铁、木炭粉中的几种，取mg该固体粉末按下列流程进行实验（本流程涉及到的反应均为初中化学常见的反应，且各步均恰好完全反应）。下列说法中正确的是（　　）

A．溶液N中只含一种溶质

B．原固体粉末中可能含有碳酸钙

C．白色沉淀Y一定是碳酸钙，气体W一定是氢气

D．原固体粉末中一定没有氧化铜，一定含有碳酸钙

冬季雾霾频发，某校社会实践小组的同学们，对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治产生了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。

[信息检索]雾是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐，铵盐、不溶性有机物、黑碳、金属元素和其它元素。

[提出问题]某地霾的成分是什么？

[实验准备]选择该地重度雾霾天气，用SDLKC﹣1000型大流量TSP采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物10g。

活动一：探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐。

实验方案	实验步骤	实验现象	实验结论
方案一	取5g样品，加少量熟石灰末，混合、研磨		含有铵盐
方案二	取5g样品，加适量水，充分溶解后过滤，向滤液中滴加	有白色沉淀生成	含有硫酸盐

[总结反思]工业上应加强对污染企业的监管，农业上应合理施用化肥。

活动二：探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图所示的创新实验。（将活动一得到的残渣，干燥后置于中间凹槽内）

[实验步骤]①滴入过氧化氢溶液制取O₂，排出装置内空气后，再在导管口接上气球。

②向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水，

③接通电源，用热电阻丝点燃残渣

[实验现象]残渣剧烈燃烧，澄清石灰水浑浊，气球变大。

[实验结论]霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是　　。

[交流研讨]某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑，理由是　　。

活动三：查阅资料，霾中还含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素，其中的有害元素除Cd外，还有　　。

[能力发展]请你联系实际填写关于雾霾的问卷调查表：

项目	雾霾频发的成因	控制雾霾频发的做法	政府采取的应急措施
①	能源结构不同	推广太阳能发电	人工降雨
②	烧散煤取暖		向空中或地面洒水
③		推广新能源汽车	私家车限号出行

[检出进度]小组同学没有进行的探究项目是　　。