初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

有一包白色粉末，可能含有氢氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠和碳酸钠中的一种或几种。某化学兴趣小组对这包白色粉末的成分展开如下探究：

【查阅资料】氯化钡溶液显中性。

步骤（1）：取少量白色粉末于烧杯中，加足量水，搅拌、静置后烧杯底部有白色固体。

步骤（2）：取少量步骤（1）所得上层清液于试管中，滴加过量氯化钡溶液，有白色沉淀产生，过滤，向滤液中滴加无色酚酞溶液，溶液变红色。

步骤（3）：取该白色粉末10.6g，滴加足量的稀盐酸，充分反应后生成4.4g二氧化碳。

结合以上探究过程，下列推理正确的是（　　）

A．由步骤（1）可知，白色粉末中一定含碳酸钠和氢氧化钙

B．步骤（2）结束后所得溶液中溶质除酚酞外，只有氯化钠和氢氧化钠

C．该白色粉末的组成可能是碳酸钠、氢氧化钙和碳酸钙

D．该白色粉末中一定含碳酸钙

现有一包白色粉末，可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠、硫酸铜中的一种或几种，某化学小组为确定其成分，做了以下探究：

【查阅资料】硫酸钠、氯化钡溶液均呈中性。

（1）步骤Ⅰ：取少量固体于烧杯中，加足量的水，搅拌，过滤，得到白色沉淀和无色滤液。

步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ所得的白色沉淀于试管中，加入过量的稀硝酸，沉淀全部溶解，有气泡产生，得到无色澄清透明的溶液。

根据上述两步实验，小组同学认为白色粉末中一定不含有的物质是 　　，同时确定了白色粉末中一定含有的物质，并写出了步骤Ⅰ中产生白色沉淀的化学方程式是 　　。

（2）为了进一步确定白色粉末中可能含有的物质，小组同学利用步骤Ⅰ所得的滤液继续探究。

【讨论猜想】小组同学对滤液中溶质成分做出了多种猜想，其中滤液中含有三种溶质的猜想分别是：

猜想一： 　　；猜想二： 　　。

【实验探究】小组同学共同设计如下方案来证明诸多猜想中猜想二成立，请完成下列表格：

实验步骤	实验现象	实验结果
		猜想二成立

【实验结论】小组同学通过以上探究，最终确定了白色粉末的成分。

小红同学进行酸碱中和反应的实验（如图所示）。她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后，想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂，为了确定盐酸与氢氧化钠的反应程度，她从烧杯中取了少量溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到试管中溶液颜色没有变化。于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究：

（1）小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况：

①盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；②氢氧化钠有剩余；③盐酸过量。

小明同学却断定不可能"氢氧化钠有剩余"，他的理由是： 　                            ；

（2）他们共同设计了一个实验方案，欲对上述其他两种可能情况进行验证。请根据相关内容填写如表：

试验方法	可能观察到的现象	结论
将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中。	如果	则盐酸过量
	如果	则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应

（3）经过讨论，他们认为利用下列几种物质代替锌粒，也可以达到验证目的。你认为其中不正确的是 　   （填序号）。

A．生锈的铁钉       B．碳酸钠粉末      C．硫酸钠粉末       D．氢氧化铜

（4）如图曲线能够表示小红所做试验中溶液pH变化趋势的是 　   （填序号）。

做完氢氧化钠与稀硫酸中和反应的实验后，兴趣小组的同学对反应后溶液中溶质的成分进行了探究，请和他们一起探究并完成以下各空；

【提出问题】溶液中溶质的成分是什么？

【做出猜想】（1）只有Na ₂SO ₄；

      （2）Na ₂SO ₄和 　　两种物质；

      （3）Na ₂SO ₄和NaOH两种物质。

【实验验证】

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学实验	取适量中和反应后的溶液滴于试管中，将表面打磨后的铝片放入试管的溶液中	铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出	猜想（2）成立
乙同学实验	取中和反应后的溶液少许于另一试管中，并滴加几滴无色酚酞试液	溶液变 　　色	猜想（3）成立

丙同学对甲、乙两同学结论不同产生质疑。

【查阅资料】①Na ₂SO ₄溶液显中性；②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO ₂）和氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2 　    ═2NaAlO ₂+3H ₂↑。

【交流反思】①丙同学肯定猜想（1） 　　（填"成立"或"不成立"）；

②丁同学认为猜想（2）不成立，其理由是 　　；

③该组同学经过充分讨论，一致认为猜想（3）成立；

④甲同学的实验是铝片和 　　溶液反应。

有一包白色固体样品，可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成，为探究该样品的组成，某小组取适量样品按下列流程进行实验。

请回答下列问题：

（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 　　，其中玻璃棒的作用是 　　。

（2）滤渣a的成分是 　　，滤液中溶质的成分除氯化钠还有 　　，白色沉淀b的成份是 　　。

（3）若现象①"滤渣全部溶解"变为"滤渣部分溶解"，其他现象不变，则原样品中不能确定是否存在的物质是 　　。

某溶液可能含有盐酸、硫酸、硝酸钠、氯化铜中的一种或几种，为了探究其组成，向一定质量的该溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示，下列相关说法正确的是（　　）

A．	加入氢氧化钡溶液至过量，共发生了三个化学反应
B．	该溶液一定含有盐酸、氯化铜，可能含有硝酸钠
C．	反应过程生成的沉淀一定有氢氧化铜，可能有硫酸钡
D．	到达b点时所消耗氢氧化钡溶液中溶质的质量是17.1g

菠菜中含有一种有机物﹣草酸，将草酸隔绝孔空气加热，使其完全分解，生成水和碳的氧化物，为了探究上述反应生成的碳的氧化物成分，某同学设计了如图所示实验，下列说法不正确的是（　　）

A．	乙装置对实验结果不产生影响，因此可以去掉乙装置以简化实验方案
B．	丙装置玻璃管中若发生化学反应，则一定为置换反应
C．	若甲试管内溶液变浑浊，丁试管内无明显现象，则该碳的氧化物成分为二氧化碳
D．	若甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，丙处玻璃管内的红色固体变成黑色，则该碳的氧化物成分为一氧化碳和二氧化碳

人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属．硅钢可用于制造变压器的铁芯，某化学兴趣小组的同学为了验证硅钢（主要含有Fe、C、Si），设计了如图的实验流程（有些反应的部分反应物和生成物已省略）．

查阅资料发现：常温下，单质硅（Si）不能与盐酸反应，但能与氢氧化钠溶液反应（Si+2NaOH+H ₂O═Na ₂SiO ₃+2H ₂↑）．

根据以上信息，回答下列问题：

（1）固体A的成分为 　　，E的化学式为 　　；

（2）滤液B中的金属阳离子为 　　；

（3）在过滤操作时，若发现滤液浑浊，应 　　；

（4）步骤⑤中发生的是化合反应，尝试写出其化学方程式 　　．

某固体可能含有Ca（NO ₃） ₂、Na ₂SO ₄、Na ₂CO ₃、FeCl ₃、KCl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，固体完全溶解成无色透明溶液②取少量上述溶液，加过量稀硫酸，有气泡产生③取②所得溶液少量，滴加BaCl ₂溶液，产生白色沉淀。分析以上实验现象，对原固体组成的推断正确的是（　　）

A．	肯定有Na 2CO 3、Na 2SO 4，无FeCl 3、Ca（NO 3） 2
B．	肯定有Na 2CO 3，无FeCl 3、Ca（NO 3） 2
C．	肯定有Na 2CO 3、Na 2SO 4，无FeCl 3
D．	肯定有Na 2CO 3，无FeCl 3、KCl

某化学兴趣小组用如图装置验证一氧化碳还原氧化铜，并探究其还原产物的组成．

（1）装置及反应原理探究

①B装置中浓硫酸的作用为 　 　．

②说明CO能还原CuO的现象为 　　．

③上述整套装置中发生的化学反应，其中属于化合反应的化学方程式 　　．（不考虑CO ₂和H ₂O的反应．）

（2）产物成分探究

【查阅资料】Ⅰ、一氧化碳还原氧化铜．除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu ₂O）

Ⅱ、Cu ₂O为不溶于水的红色固体

Ⅲ、Cu ₂O+H ₂SO ₄═Cu SO ₄+Cu+H ₂O

【提出问题】红色固体含有什么物质？

【猜想假设】假设一：红色固体只含Cu

假设二：红色固体只含Cu ₂O

假设三： 　　．

【实验验证】该小组为验证上述假设，取少量红色固体，加到足量稀硫酸中，观察到溶液变为蓝色，红色固体部分溶解．

【实验结论】根据上述实验结果，可知红色固体中一定含有 　　．

【数据处理】为进一步确定红色固体的成分，甲、乙两同学分别称取各自实验后的一定质量的红色固体，加到足量稀硫酸中使其充分反应，经过滤、洗涤、干燥后，称量剩余红色固体质量如表，请完善表中内容．

实验人员	红色固体（g）	剩余红色固体（g）	实验结论
甲	7.2	3.2
乙	4.08	2.48

【交流与反思】只要假设合理，方法正确，根据实验现象和数据就能得出结论．

PLA是一种新型可降解塑料，能有效缓解塑料垃圾造成的白色污染。已知PLA由碳、氢、氧三种元素组成，为了测定7.2gPLA样品氧元素的质量，某化学兴趣小组进行了以下探究。

【实验设计】查阅资料，无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色

将7.2gPLA样品充分燃烧，为分别吸收燃烧产物并通过清晰可见的现象检验吸收是否完全，以上实验装置正确的连接顺序是：A→ 　　→ 　　→ 　　→ 　　（填写装置的字母序号）。

【分析与结论】①实验中选择纯净的氧气而不用空气的原因是 　　。

②装置E的作用是 　　。

③正确连接装置后，确认气密性良好。充分燃烧7.2gPLA样品，测得相关实验数据见下表（已知燃烧产物被完全吸收，灰烬质量忽略不计）。

通过分析与计算，可知7.2gPLA样品中含有氧元素的质量为 　　克，该PLA样品中碳、氢、氧三种元素的原子个数最简整数比为 　　。

装置	B	C	D	E
实验前质量/g	160	150	150	100
实验后质量/g	163.6	150	163.2	100

娄底人在端午节有吃皮蛋的习俗。某化学小组的同学查阅资料后得知，腌制皮蛋的主要原料有：生石灰、纯碱和食盐。同学们向这三种物质中加入适量水，充分搅拌，过滤，对滤渣中溶质的成分进行探究。

小组同学讨论后一致认为，滤液中的溶质一定含有NaCl和　　。（写化学式）

【提出问题】滤液中还可能含有哪些溶质呢？

【作出猜想】

小林认为：还含有Ca（OH）₂

小方认为：还含有Na₂CO₃

小华认为：还含有Ca（OH）₂和Na₂CO₃

【交流讨论】经过进一步讨论，大家认为小华的猜想不合理，原因是：　　。（用化学方程式表示）

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
小林：取少量滤液于试管中，滴加足量的稀盐酸		小方的猜想正确
小方：取少量滤液于试管中，滴加 　　溶液	产生白色沉淀	小方的猜想正确
小华：取少量滤液于试管中，滴加Na2CO3溶液	无明显现象	小方的猜想正确

【交流谈论】同学们认为，通过小华的实验不足以得出其结论，原因是　　。

【继续探究】小明也取少量滤液于试管中，滴加稀盐酸，却没有看到明显现象，小明对此深感疑惑。

【解释评价】经老师的指导和大家的认真思考后终于找出了原因，你认为是　　。最后，老师对同学们这种严谨的科学态度给予了充分的肯定。

某实验小组的甲、乙两同学围绕Na₂CO₃进行了如图一所示的实验。实验结束后，丙同学把A、B两支试管中的物质倒入同一洁净的烧杯中（如图二），充分混合后发现白色沉淀明显增加。

（1）甲同学的实验完成后，A试管一定有剩余的物质是　　。

（2）乙同学的实验发生的化学方程式是　　。

小组同学将C中液体过滤后，对所得滤液的主要成分进行了如下探究：

【猜想与假设】实验小组的同学对滤液的成分作出了如下猜想：

猜想一：滤液中的溶质是NaCl、Na₂CO₃

猜想二：滤液中的溶质是NaCl、CaCl₂

猜想三：滤液中的溶质是NaCl、CaCl₂、HCl

猜想四：滤液中的溶质是NaCl

【讨论与交流】通过认真讨论，小组同学排除了其中一种不合理的猜想。

（3）你认为不合理的猜想是　　，理由是　　。

【进行实验】丁同学取少量滤液置于试管中，向试管中滴加一种物质，发现有无色气泡生成。

（4）你认为丁同学向滤液中滴加的物质是　　。

【实验结论】通过探究，小组同学得出了猜想一是正确的结论。

已知某固体样品A可能是NH₄NO₃和MgCO₃或两者之一，另有一固体样品B，其中可能含有Na₂SO₄，BaCl₂，CuSO₄、KCl四种物质中的一种或多种．按如图所示进行探究实验，出现的现象如图中所述（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应）．

试根据实验过程和发生的现象，填写以下空白：

（1）将气体C通入紫色石蕊试液，试液变　　色．

（2）沉淀F的化学式为　　．

（3）溶液D中，一定存在的阳离子是　　（填写离子符号）．

（4）写出步骤③中生成沉淀I的化学方程式　　．

（5）在溶液H中，肯定存在的阴离子有　　种．

（6）固体样品B中，一定不存在的物质是　　（填写化学式），得出此结论的理由是：　　．

如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），某化学小组的同学欲利用其进行下列各化学实验。

（1）以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂），在实验室中制备并收集干燥的氧气。按照要求设计实验装置，连接仪器，并检验装置的气密性。

①所选装置的连接顺序为 　　（从左至右填写装置序号字母）。

②制取氧气所发生反应的化学方程式为 　　。

③下列有关氧气制取和性质的叙述中，不正确的是 　　（填写序号A、B、C，D之一）

A．实验室制氧气时，应先加入药品，再检査装置的气密性

B．在此反应前后，二氧化锰的质量和化学性质都不发生改变

C．铁丝在纯氧中剧烈燃烧时，火星四射，生成黑色固体

D．氧气是一种化学性质比较活泼的气体

（2）用干燥纯净的氧气对纤维素的组成进行分析探究实验（资料显示纤维素只含C、H、O三种元素）。所选装置按"氧气→D→A→C→碱石灰干燥管"的顺序连接（实验前检验装置的气密性，假设所发生的化学反应都完全充分进行）。装置D的玻璃管中放入纤维素试样的质量为wg，充分反应后，测得装置A的质量增加ag，装置C的质量增加bg，则纤维素中碳元素的质量分数为 　　（计算结果用含字母的代数式表示）。

若实验中使用的氧气未干燥，这样测算出的纤维素中碳元素与氢元素的质量比与实际值比较将 　　（填"偏大""偏小""基本一致""无法确定"之一）

（3）用一氧化碳气体（含有少量二氧化碳和水蒸气）测定某铁的氧化物（Fe _xO _y）试样的元素组成比例，所选装置按"混合气体→A ₁→D→C→A ₂"的顺序连接（A ₁、A ₂为浓硫酸洗气瓶，实验前检验装置的气密性，假设所发生的化学反应都充分反应）。进行实验并记录实验数据，如下表所示：

装置编号	A 1中浓硫酸	D中玻璃管内固体	C中溶液
反应前质量	150g	14.4g	200g
反应后质量	152.7g	11.2g	213.2g

①请选择合理数据计算Fe _xO _y中x：y＝ 　　（填写最简整数比）。

②从环保角度考虑，该实验方案设计还存在不完善之处，你的具体改进方案是 　　。