初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

某研究型学习小组的同学在用浓硫酸处理废锌片时发现产生的气体具有刺激性气味，这种现象引起同学们的思考和研究。
【提出猜想】对产生的气体进行猜想：
猜想1：可能是H2；
猜想2：可能是SO2；
猜想3：可能是                 
【查阅资料】SO2易溶于水，能与NaOH溶液反应生成Na2SO3。
【实验方案】研究性学习小组的同学设计如图所示的装置进行研究（夹持仪器已省略，假设装置中的反应都进行完全）。

【问题讨论】
（1）如果装置A中没有明显现象，装置C中的现象为                    则猜想             成立。
（2）如果装置A中的现象为                   ，装置C中没有明显的现象则猜想                  成立。
（3）猜想3成立的实验现象是                                              
                                                                。
（4）装置B中浓硫酸的作用是                                              。
【思维拓展】
实验室中可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，反应的化学方程式是        
                                                                        。
（2）小组内一同学又设计了判断SO2与NaOH溶液能否反应的装置（如图），实验时发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液反应的结论，其同学认为这一结论不严谨，理由是                                                。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，需做的对比实验是                                                     
                              。

通过学习碱的性质，我校化学兴趣小组的同学对实验室的“氢氧化钙是否变质以及变持的程度”展开了探究活动，请你一同参与：
⑴提出问题：氢氧化钙是否变质？
⑵猜想与假设：同学们经过讨论认为样品存在三种可能情况：没有变质；部分变质；完全变质。
⑶实验探究：

实验步骤及操作	实验现象	实验结论
取样于试管中，加入足量蒸馏水振荡，静置 ①取上层清液，滴入无色酚酞试液 ②倒去上层清液，再向试管中注入稀盐酸	①无色酚酞试液变红 ②	部分变质
①无色酚酞试液不变红 ②
①                  ②没有气泡产生

 
⑷小结与思考：
①小蔓同学根据上述实验方案进行实验，确定该样品已部分变质，请写出实验中反应的化学方程式：
                                                        
                                                         
②氢氧化钙俗称熟石灰，农业上常用来                      。

某兴趣小组的同学们以“稀硫酸与氢氧化钠溶液能否发生反应”为课题进行了科学探究。   
同学们在烧杯中加入10mL稀硫酸。滴入几滴酚酞试液，接着分两次向烧杯中滴入氢氧化钠溶液。第一次滴加几滴氢氧化钠溶液后，不断搅拌，第二次继续滴加氢氧化钠溶液至过量。则第一次滴加氢氧化钠溶液时，溶液中溶质(不考虑酚酞)的质量变化情况是__________：第二次滴加氢氧化钠溶液时观察到的现象是_______________________。
由上述实验同学们得出了稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应的结论。
[提出问题]是否可以用其他试剂证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应呢?
[甲组实验]实验过程如图所示：

现象：向a试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象，再滴加几滴硫酸铜溶液时出现蓝色沉淀。
结论：用硫酸铜溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。
[乙组实验]实验过程如图所示：

现象：向b试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象，再滴加几滴氯化钡溶液时出现白色沉淀。
结论：用氯化钡溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。
[交流评价]请你评价甲、乙两组同学由实验现象获得的结论是否正确，并说明理由。

	正确或错误	理   由
甲组
乙组

 

如图所示，某同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应，她从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中 滴加几滴无色酚酞试液．振荡．观察到酚酞试液不变色。于是 她得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。

(1)你认为她得出的结论是      的(填“正确”或“错误”)，理由是   
                  
(2)请你设计一个实验．探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和。 请填写下表：

电解水实验可以确定水的组成，甲、乙、丙三位同学对电解水后液体的酸碱性进行探究。
                 
【提出问题】电解水后的液体一定呈中性吗？
【查阅资料】图Ⅰ所示装置可用于电解水实验；
硫酸钠可增强水的导电性，硫酸钠溶液呈中性。
【实验与讨论】三位同学分别向U型管中加入含有酚酞的硫酸钠溶液，接通直流电，观察现象，电解一段时间后，断开电源。
⑴实验中观察到管①电极附近的溶液迅速变红，管②电极附近的溶液仍为无色，乙同学用PH试纸测定管②电极附近的溶液，PH小于7。说明管①电极附近的溶液呈   性，管②电极附近的溶液呈    (选填：“酸”、“碱”或“中”)性。
⑵甲同学将实验后U形管中的溶液按图Ⅱ所示倒入烧杯中，发现红色立即消失，
乙同学、丙同学将实验后U形管中的溶液按图Ⅲ所示分别倒入烧杯中，发现红色不完全消失。
经讨论和分析，乙、丙同学的实验中溶液的红色不消失，原因可能是酸   。
⑶甲、乙、丙同学分别用蒸馏水洗涤U形管、碳棒等，再将洗涤液倒入自己实验的烧杯中，观察现象：
甲同学的溶液仍为无色。
乙同学的溶液中红色仍不消失。
丙同学的溶液中的红色      。
⑷甲、乙、丙同学分析了实验现象，为确证溶液的酸碱性，又进行了下列实验：
甲同学用    来测定溶液，原因是                               。
乙同学向溶液滴加      ，，使溶液中红色刚好褪去。因为造成⑶中溶液的红色仍不消失的原因是                                                  。
【解释与结论】
用硫酸钠增强溶液的导电性时，电解后溶液混合均匀，呈中性。
【交流与反思】甲同学取55克质量分数为2%的硫酸钠溶液进行电解，消耗了5克水，刚电解后硫酸钠溶液的溶质质量分数为              。
甲同学的老师上课时用ＮａＯＨ增强溶液的导电性，电解后溶液的碱性     ，
乙同学的老师上课时用Ｈ_２ＳＯ_４增强溶液的导电性，电解后溶液的酸性     ，

请你参与某学习小组研究性学习的过程，并协助完成相关任务。
【研究课题】探究水壶内部水垢的主要成分
【查阅资料】通过查阅资料知道，天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表：

物 质	Ca(HCO3)2	Mg(HCO3)2	Ca(OH)2	Mg(OH)2	CaCO3	MgCO3
溶解性	可溶	可溶	微溶	不溶	不溶	微溶

 
【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)₂和         ，可能含有Ca(OH)₂和       。
【设计方案】
（1）甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，静置。取上层清液滴入Na₂CO₃溶液 ，如果没有白色沉淀，说明水垢中无            (填化学式)。
（2）乙同学设计了下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分。

其主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，逐滴加入足量稀盐酸。若D瓶增重22g，则水垢全部是CaCO₃。
②待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气；
③称量D瓶内物质增加的质量；
④重复②和③的操作，直至D瓶内物质质量不变。
测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质增加质量的关系如图曲线所示；

【评价】
（1）A瓶中的NaOH溶液起到                 作用。若A瓶中无NaOH溶液，D瓶中的质量将          （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）一般情况下，两种不同金属形成的碳酸盐与足量盐酸反应时，若两金属的化合价相同、两种盐的质量相同，则相对分子质量小者放出的气体多。分析曲线图可知：水垢中一定含有              （化学式），理由是                                              。
（3）装置图中“？”所指处有三根导管同时穿过橡胶塞，已知：导管的直径为8mm，橡胶塞细段直径为3cm。从坚固和美观的角度考虑，请你在由图中标出应在哪三点打孔为好（用圆圈“○”表示打孔位置）。

以上实验        （填“能够”或“不能”）检测出水垢中含有Mg(OH)₂。

为研究锌和铝的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。
（1）小明设计的实验方案：向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式                                         。
（2）小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，发现前者比后者反应快，原因是     
                                                                                                        。
（3）小芳在（2）实验中，还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl₃为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。
【提出合理假设】假设a：该灰黑色沉淀可能含有                         ；
假设b：该灰黑色沉淀可能含有AlCl₃；
假设c：该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。
【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。

实验编号	实验操作	实验现象
①	加入适量稀盐酸	有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液
②	加入适量蒸馏水	固体部分溶解
③	加入适量无水乙醇	固体部分溶解

 
【得出结论】由实验①可判断假设c            （填“成立”或“不成立”），再集合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是                                   。
注意：若答对（4）小题奖励4分，但化学总分不超过60分。
（4）你认为①中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱？              （填“能”或“不能”），分别从设计方法和操作可行性的角度，具体说明理由                   
                                                                           。

某同学家新换了淋浴喷头,从说明书上了解到该喷头是铜制镀铬的,他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,为了了解铬与常见金属铝铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行如下探究活动:
【查阅资料】①铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜;②铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO₄)溶液……
③铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液……
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮.

	实验一	实验二	实验三
实验方案
实验现象	铬片表面产生气泡缓慢,溶液变蓝色	无明显现象	铝片表面产生气泡较快
结论	铬能与稀硫酸发生反应,反应速率较慢	铜不与稀硫酸反应	铝能与稀硫酸发生反应,反应速率较快
三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是

 
【回答问题】(1)用砂纸打磨金属片的目的是                            
(2)实验一所发生反应的化学方程式是                                    
(3)甲同学提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸,也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,你认为       (填“可行”或“不可行”).
(4)乙同学认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,这三种药品是                               .
【归纳】比较金属活动性强弱的方法有:
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
②通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱.

已知某合金粉末除铝外，还含有铁、铜中的一种或两种。某兴趣小组在老师的指导下，对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究。
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H₂O＝2NaAlO₂+3H₂↑（ 产物NaAlO₂溶于水）；Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应。
【猜   想】猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁。
猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有       （填名称）。
猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜。
【实验探究】下列实验仅供选择的试剂：10%盐酸、30%NaOH溶液。

实验方案	实现现象	结论
①取一定量的合金粉末，加过量的               ，充分反应后过滤，滤渣备用。	粉末部分溶解，并有气体放出。	合金中一定含有        。
②取步骤①所得滤渣，加过量的                 ，充分反应。	滤渣部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色。	合金中一定含有         。

 
【探究结论】猜想3成立。
【反思】一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。写出铝与稀盐酸反应的化学方程式                                。

科学探究是重要的学习方式，假设和验证是探究过程中的重要环节。为了探究“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”，同学们将一根火柴梗塞入一段螺旋状“铁丝”(可能是纯铁铁
丝或含碳铁丝)末端，将它固定，用镊子夹住“铁丝”，然后将火柴在酒精灯上点燃，将
“铁丝”由集气瓶口向下慢慢伸人，观察现象：
(1)甲同学只发现“铁丝”红热一下，就没有观察到其它现象，请你分析铁丝没有燃烧的
可能原因是                  ；(只答一条)
(2)乙同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，
请写出该反应的化学方程式      ；
(3)为了找出“铁丝”在纯氧中燃烧“火星四射”的原因，根据现有实验用品：细纯铁铁
丝、细含碳铁丝、镁条、集气瓶装的几瓶纯氧气、酒精灯、火柴和镊子等，你能提出的
假设和验证方法有：
a.假设1：             ，验证方法是                
b.假设2：              ，验证方法是               
只要假设合理，验证方法准确，根据实验现象，进行分析判断，就能得出结论。

（10内江12）（1）测定空气中氧气的体积分数可以采用下图甲乙两种装置，甲装置实验过程中，红磷燃烧产生大量白烟，当温度降到室温，打开止水夹，会观察到_________
___现象。乙装置可视为甲的改进装置，乙装置与甲装置相比较，优点在于____________（任答一点）。

（2）乙装置实验完后，变黑的铜丝可用稀硫酸处理得到硫酸铜。工业上制备硫酸铜通常有两种方案。方案一：
方案二：
其中方案_______更适合工业生产，主要原因是____________________________（任答一点）。
（3）方案二产生的SO2具有和CO2类似的性质，都能使澄清石灰石变浑浊，除此之外，SO2还能被酸性高锰酸钾溶液吸收，使高锰酸钾溶液颜色由紫色变为无色。某化学兴趣小组为研究煤燃烧的气体产物，将煤燃烧产生的气体通入澄清石灰石，观察到石灰水变浑浊。
根据现象，猜想一：煤燃烧产生的气体是CO2；
猜想二：煤燃烧产生的气体是SO2；
猜想三：煤燃烧产生的气体是____________________。
为了验证此气体成分，该小组设计了如下图实验，其中B装置的作用是________________；当观察到____________________现象，证明猜想三成立。

(5分)在测定空气中氧气含量的实验中，小强采
用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻
璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时
停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。

(1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是            。
(2)写出该实验中反应的化学方程式                                      。
(3)小强测得实验结果如下：

反应前注射器内气体总体积	反应后注射器内气体总体积
25mL	22mL

 由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数             2l％(填“>”、“＝”、 “<”)。造成该实验出现误差的原因可能是          。(填序号)
①没有交替缓缓推动两个注射器活塞；②读数时没有冷却至室温；③加入铜丝量太少；④加入铜丝量太多
(4)通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是                   

（10南昌市19）．(4分)以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。

(1)通过实验①和②对比可知，化学反应速率与      有关；从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是                                 ；
(2)化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果，化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大，化学反应速率越快”的原因是                                 。
(3)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总重量   
（选填“减小”或“不变”或“增大”）。

(7分)小华同学用排水法收集了一大瓶沼气池中气体(图1中的A)，为了弄清它的成分，进行了有关实验。请你与他一起完成以下探究活动：
【对气体猜想】猜想I：全部是CH₄；   猜想Ⅱ：全部是CO；
猜想Ⅲ：是CO和CO₂的混合气体； 猜想Ⅳ：是CH₄和CO₂的混合气体。
【实验和推断】将A中的气体依次通入B、C中，在D处点燃。
    
A          B           C        D        ①       ②       ③
图1                                图2
(1)要将A中的气体通入后面的装置中，应选图2中的         (填序号)“注水装置”。
(2)若B中石灰水变浑浊，则说明A中的气体中含有              气体。
(3)装置C作用是                             。
(4)若D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊，且B中无明显现象，则“猜想
           ”可能成立；若D处倒扣的是干冷的大烧杯，杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想I、Ⅳ”可能成立，另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有CH₄，理由是                                            ；要排除这种干扰可采取的措施是                                                           。
(5)采取(4)中的排除干扰措施后：若D处分别倒扣干冷的烧杯和涂石灰水的烧杯，分别出现水雾和浑浊，且B中也出现浑浊，则证明“猜想          ”成立。

(8分)某兴趣小组发现一袋腌制松花蛋的泥料，配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解，充分搅拌后过滤，取滤液探究其成分。
【猜想与假设】他们都认为滤液中一定有NaCl和NaOH。生成氢氧化钠的化学方程式为                                 。 对其他成分他们分别做出了如下猜想：
小亮猜想：还可能有Na₂CO₃
小强猜想：还可能有Ca(OH)₂和Na₂CO₃
你认为谁的猜想是错误的              ，理由是                             。你还能做出的猜想是：还可能有              。
【活动与探究】小亮取一定量的滤液于试管中，向其中滴加了几滴稀盐酸，振荡，没有气泡，于是他得出结论：没有Na₂CO₃。
请你选择CO₂以外的物质，设计一个实验方案验证你的猜想。

实验步骤	现象及相应结论

  
【反思】小强认为小亮的结论不严密，理由是                             。