初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

“垃圾是放错位置的资源”，废旧金属的回收利用可节约资源、减少污染。为测定某废铜屑（含铜、铜锈、氧化锌）中铜元素的含量，以便合理回收金属，化学小组取一定质量的样品，分别用如下方法获取相关数据。

说明：铜锈的成分为碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]；Cu₂（OH）₂CO₃ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$2CuO+CO₂↑+H₂O；方法一所用部分装置如图；无水硫酸铜用于吸收水分。

（1）方法一中，过滤后所得滤液的溶质是　　；此步骤还可证明锌的金属活动性比铜强，理由是　　。

（2）结合图中装置，为测定废铜屑中铜元素的含量，方法一中需要称量并记录的数据有　　。实验中，待锥形瓶内的反应结束后，可用注射器向瓶内多次推入空气，其目的是　　。

（3）写出方法二中“……”处省略的两个实验步骤。

某校化学兴趣小组同学向盛有一定量生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液，充分反应后却至室温，过滤、洗涤、干燥，得到固体A和溶液B，并对固体A和溶液B的成分展开了探究。

上述实验中发生的化学反应有：

①CaO+H₂O＝Ca（OH）₂

②　　 （写化学方程式）。

探究活动1：固体A的成分是什么？

[猜想假设]小雨猜想是CaCO₃；小亮猜想是CaCO₃和Ca（OH）₂

小亮猜想含有Ca（OH）₂的理由是　　。

[实验验证]

1．小雨取少量固体A于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生。证明自己的猜想正确。

2．小亮取少量固体A于试管中，加入足量水振荡，静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液，观察到　　，证明自己的猜想正确。

[反思评价]同学们经过讨论后认为小雨的实验不足以确定固体A的成分，理出是　　。结合两位同学的实验，证明了小亮的猜想是正确的，由此确定了固体A的成分。

探究活动Ⅱ：溶液B中溶质的成分是什么？

[猜想假设]猜想一：NaOH

猜想二：NaOH Na₂CO₃

猜想三：NaOH Ca（OH）₂

[讨论交流]结合对固体A成分的探究，同学们认为猜想三是正确的，理由是　　。

[实验验证]取少量溶液B于试管中，滴加　　溶液，产生白色沉淀，证明猜想三正确。

现有一包固体粉末，可能含有K₂SO₄，CuSO₄，NaOH，BaCl₂，Mg（NO₃）₂，BaCO₃中的一种或几种。进行如下实验：

（1）取少量固体溶于足量水中，过滤得到白色固体A和无色滤液B，则原固体中一定不含有　　。

（2）向固体A中加入足量稀盐酸，固体全部溶解，无气泡产生，则原固体中一定含有　　一定不含有　　。

（3）向滤液B中通入CO₂，产生白色沉淀，则原固体中一定还含有　，一定不含有　　。

碳酸氢钠是小苏打的主要成分，在生产和生活中有许多重要的用途。化学课上，同学们为了解碳酸氢钠的性质，将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合，充分反应后，有气体逸出，写出该反应的化学方程式　　，同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究：认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分，因此进行了猜想并做了如下实验：

【实验用品】pH试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。

【猜想与假设】反应后溶液中溶质的可能组成成分。

猜想一：硫酸钠

猜想二：硫酸钠、碳酸氢钠

猜想三：硫酸钠、硫酸

【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验，请根据结论完成如表实验现象中的空格。

实验方案	A	B	C	D
实验操作
实验现象		产生白色沉淀	试纸变色，对照标准比色卡，pH＜7
实验结论	猜想二不正确	猜想三正确	猜想三正确	猜想三正确

【得出结论】猜想三正确。

【评价反思】

（1）老师对同学们能用多种方案进行探究，并且得出正确的实验结论给予了肯定，同时指出探究中存在一处明显的操作错误是　　。

（2）有同学对实验方案B的结论提出了质疑，认为仅凭此现象不能得出猜想三正确，请说明理由　　。

【总结提高】依据所给实验用品，设计与上述实验不同的方案，确认猜想三是正确的，请你写出你的实验方案　　。

维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片（以下称“本品”）的主要成分如图1所示。

（1）下列关于维生素C的说法正确的是　　（填字母）。

a．维生素C由C、H、O三种元素组成

b．维生素C的相对分子质量为176g

C．维生素C由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成

d．维生素C中C、H、O元素的质量比为9：1：12

（2）阅读本品的营养成分表：每100g维C泡腾片含钠5750mg（1mg＝10^﹣3g）。已知本品其他成分不含钠元素，则本品中碳酸氢钠的质量分数为　　。

（3）维C泡腾片水溶液酸碱性的测定：将本品一片投入蒸馏水中，有气泡产生，反应原理为：H₃C₆H₅O₂+3NaHCO₃＝Na₃C₆H₅O₂+3CO₂↑+3　　（填化学式）。

待不再产生气体后，测得溶液呈酸性。

（4）维C泡腾片中碳酸氢钠质量分数的测定：称量相关实验用品质量，将本品一片投入蒸馏水中，待不再产生气体后，称量锥形瓶及瓶内所有物质的总质量。装置如图2所示。

相关数据如表：

物品	反应前	反应后
	锥形瓶	蒸馏水	维C泡腾片	锥形瓶及瓶内所有物质
质量/g	71.75	50.00	4.00	125.53

①根据以上数据计算本品中碳酸氢钠的质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%）。

②实验测定结果与题（2）计算结果相比有明显偏差，其可能原因是　　。

将草酸（H₂C₂O₄，沸点约150℃，分解温度约190℃）隔绝空气加热，得到的混合物经充分冷却后，残余气体M（CO、CO₂中的一种或两种）。为探究M的成分，设计如图所示实验。下列说法不正确的是（　　）

A．若甲试管内溶液变浑浊，则M中一定含有CO₂

B．若丙中固体变黑、丁试管内溶液变浑浊，则M中一定含CO

C．若装置甲、乙位置互换，则无法判断M中是否含有CO

D．若加热所得混合物不经充分冷却，则M中可能混有草酸蒸气

某白色固体A，含有K₂SO₄、NaOH、CaCO₃、BaCl₂中的一种或几种，取少量A进行实验（　　）

注：BaSO₄难溶于盐酸；K₂SO₄、BaCl₂的水溶液均呈中性。

据此实验可知，固体A中的物质最多有（　　）

A．1种B．2种C．3种D．4种

某白色固体A，含有K₂SO₄、NaOH、CaCO₃、BaCl₂中的一种或几种，取少量A进行实验（　　）

注：BaSO₄难溶于盐酸；K₂SO₄、BaCl₂的水溶液均呈中性。

据此实验可知，固体A中的物质最多有（　　）

A．1种B．2种C．3种D．4种

某品牌苏打饼干的配料和营养成分如表，研究性学习小组对其成分进行了探究。

配料	营养成分（每100g）
小麦粉，食用植物油，洋葱粉、食用盐、 碳酸钙、食品添加剂（碳酸氢钠）、香葱、 酵母、麦精、食用香精等	能量 蛋白质 脂肪 碳水化合物 钠 钙	2017千焦 8.5克 21.0克 63.5克 500毫克 280毫克

说明：饼干制作的烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。

Ⅰ．定性判断：饼干中有关成分的确认。

取一小包饼干研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，得到待检液。

	实验操作和现象	实验结论
①淀粉的检验	取少量待检液于试管中，滴入2滴碘水，观察到溶液	饼干中含有淀粉
②碳酸盐的检验	另取少量待检液于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡产生； 将产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊	饼干中含有　　 （填离子符号）

[交流讨论]

（1）饼干中的　　元素可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生，有利于人体健康。

（2）饼干中的碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为　　。

[深入探究]如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐？

将剩余待检液过滤，用蒸馏水洗涤固体2至3次；将　　与稀盐酸反应，根据反应的现象，则证明饼干中既有碳酸钙，又有碳酸钠。

Ⅱ．定量检测：饼干中碳酸钠质量的测定。

[实验装置]

[实验步骤]

①按如图连接好装置，检查气密性；

②取一小包饼干研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌后，过滤，洗涤；

③将滤液和洗涤液合并后倒入容器A，按图示装入其他药品（试剂X用于吸收挥发出来的HCl，它不与CO₂反应）；

④打开止水夹，向装置中通入一段时间N₂后，关闭止水夹；

⑤用电子天平称量干燥管Ⅰ的质量，记录数据m₁；

⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时，停止滴加；

⑦　　；

⑧重复步骤⑤，记录数据m₂。

[交流讨论]步骤③将滤液和洗涤液合并的原因是　　。

[数据处理]m₂﹣m₁＝0.088g，则这包饼干中碳酸钠的质量为　　g。

探究溶液成分

有一瓶无色溶液，可能含有硝酸镁、硫酸钾、氯化钠中的一种或几种溶质，奋进小组同学设计了如图实验方案：

（1）若X为氢氧化钠，当步骤一和步骤二均无明显现象、步骤三有白色不溶物生成时，则原无色溶液中一定不含　　（填溶质化学式，下同）；

（2）若X为氯化钡，当步骤一和步骤三有白色不溶物生成、步骤二无明显现象时，则原无色溶液中一定含有

　　，步骤三一定发生反应的化学方程式是　　（任写一个）：

（3）若X为氢氧化钡，且无色溶液中存在上述三种溶质时，则：

①步骤一的现象是　　；

②步骤二证明原无色溶液中含有硝酸镁的化学方程式是　　；

③混合物C的溶液中存在的溶质最多有　　种。

我国古代将炉甘石（ZnCO₃）、赤铜（Cu₂O）和木炭粉混合后加热到约800℃，可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金。小明同学在实验室按古代方法将炉甘石、赤铜和木炭粉混合加热一段时间，得到固体混合物A．固体混合物A的成分是什么？他对此进行了实验探究。

[查阅资料]①ZnCO₃加热可分解为ZnO；②Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O

[实验探究]

步骤Ⅰ取混合物A适量于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，得到滤渣B和蓝色溶液C，同时生成了一种气体，将该气体通入澄清石灰水无明显现象；

步骤Ⅱ在滤渣B中加入足量硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到银和蓝色溶液D。

[实验分析]

（1）炉甘石加热分解的化学方程式是　　；

（2）若向溶液C中加入过量的锌片，观察到的现象是　　；

（3）混合物A中一定含有　　（填化学式）。

[拓展延伸]

下列方法可用于鉴别锌铜合金与黄金的是　　（填字母序号）。

A．观察颜色 B．在空气中灼烧 C．滴加稀硫酸 D．滴加硝酸银溶液

日常生活中，每位同学都会接触到硬水。咸宁市某校化学兴趣小组的同学在老师的带领下对硬水进行了一些探究和拓展实验。

【查阅资料】水的硬度是由水中溶解的可溶性钙和镁化合物引起的，硬水中溶解的钙和镁化合物可分为两类：钙、镁的碳酸氢盐；钙、镁的硫酸盐或氯化物，一般所说的水的硬度是由上述两类化合物引起的。

（1）日常生活中常用煮沸的方法将硬水软化，这种方法可靠吗？小组同学设计了如下模拟实验。

实验序号	实验操作	实验现象
Ⅰ	分别取适量碳酸氢钙溶液和氯化钙溶液于A、B两支试管中，同时加热	A试管中产生气泡，有沉淀生成，B试管中无明显现象。
Ⅱ	冷却后，在上述实验后两支试管中，分别滴加几滴肥皂水，振荡	① 　   （填"A"或"B"）试管中有较多泡沫，另一支试管中泡沫较少。

实验结果：用煮沸的方法可以降低水的硬度。

（2）小组同学对硬水中为什么含有碳酸氢钙非常感兴趣，于是再次学习九年级化学下册课本中的资料卡片：石笋和钟乳石的形成。知道了当石灰岩遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO ₃+CO ₂+H ₂O═Ca（HCO ₃） ₂

小组同学思考：若向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，是否也能生成碳酸氢钠？

于是他们对此开始实验探究（不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况）

[提出问题]所得溶液中溶质是什么？

[提出猜想]

猜想一：溶质为Na ₂CO ₃；猜想二：溶质为 NaHCO ₃；猜想三：溶质为② 　　。

[设计实验]

实验步骤	实验现象	实验结论
a．取所得溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl 2溶液	有白色沉淀生成	猜想二③ 　       （填"成立"或"不成立"）
b．取实验步骤a中上层清液，滴加适量稀盐酸	有气泡冒出	猜想一不成立

写出实验步骤b中发生反应的化学方程式④ 　　。

通过实验，小组同学得出了正确结论。

（3）热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢，老师说其成分主要是碳酸钙、氢氧化镁等。小组同学认为可使用稀盐酸除去，请写出发生中和反应的化学方程式⑤ 　　。

（4）小组同学还对稀盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应进行了如下探究：

用pH传感器测得烧杯内溶液的pH变化图象（如图二），同时用温度传感器测得烧杯内温度变化图象（如图三），实验过程中保温良好，忽略热量散失。

Ⅰ．请分析图三，能得到什么结论⑥ 　　。

Ⅱ．图三中A点对应溶液的溶质成分是⑦ 　　（填写化学式）。

某校实验室有一瓶久置的铁屑，其成分是铁、氧化铁和水。为测定其中各成分的质量分数，某兴趣小组按如图所示装置进行实验（装置气密性良好：固定装置已略去；氮气不与铁屑中的成分反应；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物）。

部分实验步骤如下：

Ⅰ．称量硬质玻璃管的质量。

将样品放入硬质玻璃管中，称量硬质玻璃管和样品的质量。

Ⅱ．连接好装置。缓缓通入N₂，点燃甲处的酒精喷灯，待硬质玻璃管中固体恒重，记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。

Ⅲ．再次连接好装置，继续实验。通入CO，点燃丙处的酒精灯和甲处的酒精喷灯。待硬质玻璃管中固体恒重，熄灭酒精喷灯，继续通入CO直至硬质玻璃管冷却。再次记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。

实验数据记录如下表：

	硬质玻璃管	硬质玻璃管和样品	步骤Ⅱ硬质玻璃管和剩余固体	步骤Ⅲ硬质玻璃管和剩余固体
质量	m1	m2	m3	m4

请回答下列问题：

（1）步骤Ⅲ丙处酒精灯的作用是　　。

（2）步骤Ⅲ硬质玻璃管中反应的化学方程式为　　。

（3）样品中氧化铁的质量分数为　（用m₁、m₂、m₃、m₄的代数式表示）。若步骤Ⅲ中氧化铁没有完全反应，样品中水的质量分数测量结果将　　（填“偏大”“偏小”或“不变”）

（4）有关样品，下列说法正确的是　（填字母标号）。

A．样品中氢元素的质量为 $\frac{1}{9}$（m₂﹣m₃）

B．样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m₃﹣m₁

C．样品中铁单质的质量为m₄﹣m₁

D．样品中氧元素的质量为m₃﹣m₄

有一包白色固体，可能含氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氢氧化钡中的一种或几种。某兴趣小组为探究其成分做了以下实验：

实验一：探究固体的组成

（1）向固体样品中加入过量稀硝酸，产生的气体是　　。

（2）生成白色滤渣甲反应的化学方程式为　　。

（3）原固体中一定不含有的物质是　　。

实验二：进一步探究固体中是否含氯化钠

得出结论：原固体中一定含NaCl。

（4）试剂X是　　溶液。

（5）滤液C中除含Fe（NO₃）₃外，一定还含有的溶质是　　。

实验室现有一瓶水垢样品，其成分为氢氧化镁和碳酸钙，已知：氢氧化镁受热易分解，反应的化学方程式为：Mg（OH）₂ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$MgO+H₂O；碳酸钙高温下分解。某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数，取12.9g水垢样品加热，加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。关于加热一段时间后剩余固体的判断，下列说法错误的是（　　）

A．图中a点剩余固体是由一种盐和一种碱组成

B．若剩余固体中钙元素的质量分数为36.0%，则剩余固体的成分为CaCO₃和MgO

C．图中ab间任一点（不包括a、b两点）的剩余固体成分为CaCO₃、MgO和Mg（OH）₂

D．若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸，充分反应生成CO₂的质量为（12.0﹣x）g