初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

Ca（OH）₂变质得到Ca（OH）₂和CaCO₃的混合物。李琳同学设计了如图的实验装置来测定CaCO₃的含量。她用气密性良好的装置装上药品并通一会儿N₂后关闭止水夹，再打开分液漏斗活塞。提示：碱石灰（可以吸收CO₂和H₂O）、浓硫酸均足量，稀盐酸不考虑其挥发性。

（1）通入N₂的原因之一是N₂的化学性质　　（填“活泼”或“不活泼”）。

（2）甲装置中发生中和反应的化学方程式为　　。

（3）浓硫酸的作用是　　。

（4）测定CaCO₃的含量需要测定两个物理量，其中一个物理量为样品的质量。

①另一个物理量为　　（填序号）。

A．滴下的稀盐酸质量

B．反应前后乙装置增加的质量

C．反应前后丙装置增加的质量

D．反应前后丁装置增加的质量

②若去掉丁装置，测得CaCO₃含量　　（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

③甲装置中反应结束后打开止水夹再通入一会儿N₂的目的是　　。

某兴趣小组同学设计了以下流程对铜矿冶炼铜时得到的一种黑色固体进行探究。

（1）分离出白色沉淀的操作Ⅰ的名称是　　。

（2）红色固体为单质，无色气体能使澄清石灰水变浑浊，则反应①的化学方程式为　　。

（3）反应②的化学方程式为　　。

（4）反应③恰好完全反应，则溶液A中的溶质为　　（填化学式）。

小李将实验剩余的FeCl₃溶液倒入含有H₂O₂的废液缸，立即产生大量的无色气泡。

（1）小李根据组成的元素猜测，无色气体可能是H₂、O₂、HCl、Cl₂中的一种或多种。

【查阅资料】

1．Cl₂是黄绿色、有刺激性气味的气体

2．FeCl₃在水中解离出Fe³⁺、Cl^﹣

根据资料，小李可排除的气体为　　。

【实验一】为进一步验证该气体成分，他用燃着的木条伸入收集满该气体的小试管中，只观察到木条燃得更旺，则该气体一定含　　。

（2）小李认为上述过程中FeCl₃溶液作了H₂O₂分解的催化剂。

【实验二】为进一步探究哪种离子起催化作用，他做了如图所示的对比实验。若要证明FeCl₃溶液中的Fe³⁺对H₂O₂分解起催化作用，除观察到试管c中无明显现象外，还需观察到的现象为　　。

（3）小王同学认为由此得出“FeCl₃溶液作H₂O₂分解的催化剂”的结论不严谨，还需要补充实验来进一步探究，他们又设计了如下实验：

【实验三】

X溶液中溶质的化学式为　　。

【得出结论】要证明FeCl₃溶液作H₂O₂分解的催化剂，须满足以下两个方面的条件：

①从定性角度需观察到　　（填序号）的现象。

A．实验一 B．实验二 C．实验三

②从定量角度需得到的关系式为m₁＝　　（用m₂和m₃表示）。

某未知气体X可能含有CO、CH₄中的一种或两种，某同学设计实验进行探究。

查阅资料：

（ⅰ）加热时，CH₄能与CuO反应生成Cu、CO₂和H₂O；

（ⅱ）20℃时，Ca（OH）₂和Ba（OH）₂溶解度分别为：0.165g，2.1g

（1）仪器M的名称是　　，CH₄与CuO反应的化学方程式为　　。

（2）气体X成分的猜想与探究

猜想1：只有CO                 猜想2：只有CH₄猜想3：既有CO又有CH₄

①实验时，先往装置中通一段时间的N₂，再通入气体X后加热，实验中有下列变化。

变化1：A中玻璃管内黑色粉末逐渐变红            变化2：B瓶增重                 变化3：C中出现浑浊

根据变化　　（填“1”“2”或“3”），可知猜想1不成立。

②根据上述变化仍无法确定气体X的成分，还需要测定　　（填序号），并进行定量分析才能得出结论。

a．实验前A中CuO的质量             b．B瓶增重的质量            c．C瓶增重的质量

（3）讨论和反思

①C中用Ba（OH）₂溶液而不用Ca（OH）₂溶液的原因是　　。

②从环保的角度，该装置还应进行的改进是　　。

某无色溶液X是碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠溶液中的一种或两种溶液的混合溶液。某兴趣小组的同学为探究无色溶液X的成分，开展了如下的探究活动，请你一同参与完成：

[查阅资料]获得如下信息：

1．氯化钙溶液呈中性，与碳酸氢钠溶液混合不发生反应。

2．NaHCO₃溶液呈碱性，与澄清石灰水反应生成白色沉淀。

[猜想与假设]针对无色溶液X中的溶质成分：

猜想一：含有Na₂CO₃

猜想二：含有 NaHCO₃

猜想三：含有　　；

猜想四：是其中两种成分的混合溶液

[实验方案设计]

序号	实验步骤	预设实验现象	预设实验结论
①	取样于烧杯中，滴入过量的氯化钙溶液，过滤	产生白色沉淀	猜想一
②	取①的滤液于试管中，滴入适量的氢氧化钙溶液		猜想二不正确
③	取①的滤液于试管中，滴入　　溶液	溶液变红色	猜想三正确

[综合结论]通过以上实验，得出无色溶液X是　　。

[实验反思与拓展]

类比资料信息，NaHCO₃与NaOH反应生成质量比为53：9的两种化合物，请写出反应的化学方程式　　。

甲、乙两个化工厂的废液中共含有硫酸铜、硫酸、碳酸钠和氢氧化钠四种溶质，每个厂各含其中两种。某校社会实践小组的同学对两个厂的废液成分进行探究。

（1）取甲厂的废液观察，废液呈蓝色，结合溶液中物质共存的原理可推知，甲厂废液中的溶质是　　，将所取废液部分倒入试管中并加入足量锌片，观察到的实验现象是　。

（2）同学们设计以下实验对乙厂废液中的成分进行了验证。

实验步骤	实验现象	实验结论
实验一：取少量乙厂废液于试管中，滴入足量Ba（NO3）2溶液	产生白色沉淀	乙厂废液中含有
实验二：取实验一试管中的上层清液，滴入

①请写出实验一中发生反应的化学方程式　　。

②下列物质可以代替实验一中Ba（NO₃）₂溶液的是　　。

A．稀盐酸 　　　　　      B．氢氧化钡溶液

C．氯化钡溶液 　　　　　D．氢氧化钙溶液

小晨同学从课外读物中得知：在加热条件下，钠与CO₂反应的产物可能有C、CO、Na₂CO₃、Na₂O．于是设计实验对产物成分进行探究。

[查阅资料]①BaCl₂溶液呈中性

②4Na+O₂＝2Na₂O

③Na₂O+H₂O＝2NaOH

④2Na+2H₂O＝2NaOH+H₂↑

⑤CO通入PdCl₂溶液中有黑色沉淀生成

[提出问题]在加热条件下，钠与CO₂反应的产物有哪些？

[猜想假设]猜想一：产物中一定有C

猜想二：产物中一定有CO

猜想三：产物中一定有Na₂CO₃

猜想四：产物中一定有Na₂O

[实验验证]用如图所示装置（夹持装置已略去）进行实验探究。

装置A中发生反应的化学方程式为　　；装置C的作用是　　。

序号	实验操作	实验现象	实验结论
（1）	待钠完全反应后，将装置D中的固体置于烧杯中，加蒸馏水溶解	有黑色不溶物	猜想　　正确
（2）	将实验（1）所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液		猜想三正确
（3）	\		猜想二正确

[反思与评价]小晨同学向实验（2）所得溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液呈红色。于是得出结论：在加热条件下，钠与CO₂反应一定产生Na₂O．该结论是否严谨？　　（填“是”或“否”），理由是　　。

某白色固体可能由BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃、Na₂SO₄中的一种或几种物质组成。

某兴趣小组的同学为确定该白色固体的成分，进行了如下的实验探究，请你参与并回答

相关问题初步探究：小金同学设计的实验过程及现象如图所示

[查阅资料]BaCl₂溶液显中性。

[初步结论]

（1）原白色固体中一定有的物质是　　，一定没有的物质是　　。

（2）M溶液中的溶质一定有　　，一定没有氯化钡。

[交流讨论]小英同学认为：无色溶液M变红色，说明溶液M中含有碱性物质，但不能由此推导出原固体物质中是否含有氢氧化钠。若要进一步确定，需对溶液M继续进行探究。为此同学们进行了如下的探究：

Ⅱ．继续探究

[提出问题]无色溶液M中有氢氧化钠吗？

[猜想与假设]猜想一：有NaOH

猜想二：没有NaOH

[探究与结论]

实验步骤	实验现象	实验结论
A．取无色溶液M于试管中，加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置		证明溶液M中有碳酸钠并被除尽
B．取实验A所得上层清液于试管中，加入		猜想一正确

在老师的指导下，同学们通过交流、讨论、实验，圆满地完成了这次探究活动。

某探究小组的同学通过查阅资料得知：在加热条件下，镁不仅能与水反应还能与氯化铵溶液反应。小组同学对此产生兴趣，他们将砂纸打磨过的镁条加入氯化铵溶液中并加热，迅速产生大量气体。为确定生成气体的成分，他们进行如下探究：

[查阅资料]

（1）镁与氯化铵溶液反应生成两种气体，每种气体只含有氮、氢两种元素中的一种或两种。

（2）镁与水在加热条件下反应生成氢氧化镁和氢气。

（3）氨气是一种极易溶于水的气体，能与酸反应。

[提出问题]该气体成分是什么？

[做出猜想]猜想一：H₂和N₂

猜想二：N₂和NH₃

猜想三：　　

[进行实验]

步骤一：小组同学闻气体气味，发现该气体有刺激性气味。则猜想　　不成立。

步骤二：同学们把产生的气体通入盛有水的A装置中除去　　，再将剩余气体依次通入B、C、D装置中，一会儿后，加热试管中的氧化铜，观察到B中溶液不变色，C中无明显现象，D中黑色粉末变成红色固体，试管口有小水珠。装置C的作用是　　（合理即可），装置D中发生反应的化学方程式为　　。

[得出结论]猜想　　成立。

[拓展延伸]经过讨论，小华同学认为用点燃木条检验气体的方法代替装置D也能达到相同的探究目的。你认为是否可行？　　（填“可行”或“不可行”）。

某溶液中可能含有碳酸钾、硫酸钾中的一种或两种溶质，为测定其成分，进行如下实验：取一定量溶液于烧杯中，先加入过量氯化钡溶液，再加入稀硝酸，反应过程及产生沉淀的质量与所加溶液质量的关系如图所示。下列说法中正确的个数有（　　）

①该溶液中一定含有碳酸钾和硫酸钾

②反应进行到a点时，溶液中只含有一种溶质

③bc段上的任意一点 （c点除外） 都存在两种沉淀

④反应进行到c点时，溶液中只含有两种溶质

A．1个B．2个C．3个D．4个

我国西北地区有很多咸水湖，其中最大的是柴达木盆地的察尔汗盐池。某盐湖附近的农民通过“冬天捞碱，夏天晒盐”获得大量湖盐。小伟同学取该湖盐样品进行探究。

[提出问题]该湖盐样品的成分是什么？

[查阅资料]冬天捞碱的“碱”指Na₂CO₃，夏天晒盐的“盐”指NaCl。

[猜想与假设]猜想一：Na₂CO₃

猜想二：NaCl

猜想三：Na₂CO₃和NaCl

[实验探究]

实验	实验操作	实验现象	实验结论
实验一	取少量样品于试管中，加适量水溶解后，加入过量稀HNO3	产生能使澄清石灰水变浑浊的气体	①猜想　　不成立
实验二	②向实验一所得的溶液中加入适量的	③	猜想三成立

[拓展延伸]为进一步确定该湖盐样品中Na₂CO₃的质量分数，小伟同学再取该湖盐样品10.00g做了如图所示的补充实验。

（1）反应结束之后通入空气的目的是　　。

（2）装置A中浓NaOH溶液的作用是　　（用方程式表示）。

（3）实验结束后测得装置D增重0.44g，则湖盐样品中Na₂CO₃的质量分数为　　%（保留一位小数）。

小明同学在课外阅读中得知：钠是一种活泼金属，常温下能与氧气，水发生反应，其中钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，在实验室，该同学选取50ml一定溶质质量分数的硫酸铜溶液于烧杯中，再取绿豆大小的钠投入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，并对滤液的成分进行探究。

[提出问题]滤液中溶质的成分是什么？

[查阅资料]已知Na₂SO₄的水溶液呈中性。

[猜想与假设]

猜想一：Na₂SO₄；

猜想二：　　；

猜想三：Na₂SO₄、CuSO₄；

猜想四：Na₂SO₄、CuSO₄、NaOH；

其中不合理的是　　；

[实验方案与验证]

实验	实验操作	实验现象	实验结论
实验一	取少量滤液于试管中，观察现象	溶液为无色	猜想　　成立
实验二	另取少量滤液于试管中，向其中滴加酚酞试剂	无明显现象	猜想　　成立
实验三	常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度	pH＝7	猜想　　成立

[拓展延伸]金属钠在运输、保存中应该注意　　。

金属在生产、生活中应用广泛．

（1）我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，以下是3种常见的金属矿石，其中主要成分属于氧化物的是　　（填字母）．

（2）人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁，工业上用赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为　　．

（3）钢窗表面喷漆不仅美观，还可有效防止钢窗与空气中的　　 （填物质名称）和水接触而生锈．

（4）向装有少量金属铁的试管中滴加足量的稀盐酸，可观察到的主要实验现象为　　，发生反应的化学方程式为　　．

（5）学校的实验室中，某黑色固体粉末可能是Fe、FeO、CuO、C中的一种或几种，为了探究其成分，化学兴趣小组的同学按照如图所示流程进行了实验．

（已知：FeO+H₂SO₄═FeSO₄+H₂O，CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O）

关于该实验有以下说法：

①若溶液甲呈浅绿色，则原黑色固体粉末中可能有Fe

②若步骤Ⅱ中无明显现象，则固体乙中最多有五种物质

③若步骤Ⅱ中有红色固体析出，则固体乙中一定没有CuO

④若固体乙呈红色，则原固体中一定含有Fe和CuO

以上说法中正确的是　　．

科学探究是学习化学的重要方式，某兴趣小组在做完氯化钡溶液和硫酸钠溶液反应的实验后，欲探究反应后所得溶液中溶质的成分，请你和他们一起完成该探究方案。

（温馨提示：该实验过程中所用溶液的浓度较低，实验中若涉及硫酸钙、氢氧化钙等微溶物，均视为可溶物）

[提出问题]反应后所得溶液中溶质的成分是什么？

[做出猜想]猜想一：NaCl；           猜想二：NaCl和BaCl₂；

猜想三：NaCl和Na₂SO₄； 猜想四：NaCl、BaCl₂和Na₂SO₄。

经过讨论，大家一致认为猜想　　不合理，理由是　　（用化学方程式表示）。

[设计实验]

（1）取少量反应后的溶液于试管中，向其中加入适量　　（任写一种）溶液，若产生白色沉淀，则猜想二成立。

（2）取少量反应后的溶液于试管中，向其中加入适量　　（任写一种）溶液，若产生白色沉淀，则猜想三成立。

（3）如果（1）和（2）中均没有产生白色沉淀，则猜想一成立。

[交流反思]小组同学一致认为，探究反应后所得溶液中溶质的成分，除考虑生成的可溶物外，还需要考虑　　。

[拓展延伸]某同学提出了以下两种检验溶液中硫酸根离子的方法：

方法一：取少许待测液，先滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，继续滴加足量稀盐酸，振荡，沉淀不溶解，则待测液中一定含有SO₄^2﹣。

方法二：取少许待测液，先滴加足量稀盐酸，若无明显现象，继续滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，则待测液中一定含有SO₄^2﹣。

上述两种方法中，方法　　合理，另一种方法不合理的理由是待测液中若含有　　（填离子符号），也会产生相同的现象，从而得出错误的结论。

某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，发现制得的气体有刺激性气味，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究．

[提出问题]氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？

[查阅资料]

1．氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在；

2．氯气（Cl₂）是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝．

[猜想与假设]猜想一：该气体为O₂；猜想二：该气体为Cl₂；猜想三：该气体为　．

[实验探究]

序号	实验操作	实验现象	实验结论
1	小丽用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中；湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中	A中带火星木条复燃，B中淀粉碘化钾试纸不变色	猜想　　成立
2	小岚用向上排空气法收集C、D两瓶气体，将带火星木条伸入C中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中	C中带火星木条复燃，D中淀粉碘化钾试纸	猜想三成立

[反思与评价]

1．小涛认为小丽的结论不正确，原因是　　．

2．还可用更简便的方法检验Cl₂的存在，该方法是　　．

[拓展应用]

1．若取氯酸钾和二氧化锰混合加热后的少量固体，加入足量水溶解，过滤，滤液成紫红色，该现象说明反应还生成了　　（填化学式）．

2．MnO₂不仅能作催化剂还可以作反应物，实验室通常用MnO₂与浓盐酸共热制取Cl₂．请完成该反应的化学方程式：MnO₂+4HCl（浓） $\frac{\underset{¯}{△}}{}$MnCl₂+　　+Cl₂↑．