初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

化学课上第一小组的同学做了碳酸钠溶液和A溶液反应的实验，有沉淀产生，同学们对浑浊液过滤，得到澄清滤液。第二小组甲、乙、丙三位同学对该实验进行了一系列的探究。
探究一  A溶液中的溶质是什么？
【相关资料】Ⅰ.CaCl₂ + Na₂CO₃       CaCO₃↓+ 2NaCl     Ⅱ.CaCl₂溶液呈中性
（1）【提出假设】第二小组同学认为A溶液的溶质有两种可能：
①是_   __，②是 CaCl₂ 。
（2）【设计实验】第二小组同学设计了如下方案并进行实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量A溶液于试管中，向其中滴加      溶液	__	假设①正确。 碳酸钠与其反应的化学方程式为__                 。

 第一小组同学肯定了他们的实验结论。
探究二 过滤后澄清滤液中会有哪些溶质？
【提出假设】

（3）甲的合理猜想            ；丙的合理猜想                 。
（4）【实验验证】乙同学针对自己的猜想进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，滴入几滴稀盐酸	没有气体产生	猜想不成立

你认为乙同学的实验结论是否正确？            ，其理由是               。
（5）【继续探究】请你设计实验方案确定滤液中溶质的组成。

实验操作	实验现象	实验结论

（10陕西22）．(化学方程式2分，其余每空l分，共7分)某兴趣小组的同学对一包久置的生石灰(CaO)干燥剂产生了好奇，于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。
【提出问题】这包干燥剂是否变质，成分是什么?
【猜想假设】猜想一：全部是CaO；     猜想二：是CaO和Ca(OH)₂的混合物；
猜想三：全部是Ca(OH)₂；  猜想四：是Ca(OH)₂和CaCO₃的混合物。
【实验探究】(1)取部分该干燥剂于试管中，加水后无放热现象，说明这包干燥剂中不含   。
(2)继续向试管中滴加足量稀盐酸，有气泡出现，说明这包干燥剂中含有______________。
(3)为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分，小组同学设计了以下三种方案。
另取部分干燥剂于烧杯中，加水并搅拌，静置后取上层清液于3支试管中。请你参与实验，并填写表中的空白：

写出方案二发生的化学反应方程式                                      。
【实验结论】通过以上实验探究，得出猜想   成立。
【拓展迁移】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因，认识到实验室保存氧化钙应注
意                            。

某品牌纯碱中含有少量氯化钠。某化学探究小组欲测定该品牌纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数）。（一）甲组同学设计如图所示实验：

【实验步骤】
①组装好如图仪器，并检查                   ；
②称取13.0g样品放入锥形瓶中，加入少量蒸馏水溶解，并在其他装置中加入相应的药品；
③称量装置C的质量；
④打开分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，直到不再产生气泡为止；
⑤再次称量装置C 的总质量；
⑥计算出样品中碳酸钠的质量分数。
【实验分析】
（1）A装置中反应的化学方程式为                                       。
（2）B装置的作用是                                       。
（3）如果没有B装置则所测样品中碳酸钠的质量分数     。（填偏大、偏小、不变）
（4）小明提出能否用盐酸代替硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是                             。
（5）称得纯碱样品的质量为13.0g，实验前、后C装置（包含药品）的质量分别为61.2g和65.6g，则该纯碱样品的纯度为         %（精确到0.1%）。
（二）乙组同学采用生成沉淀的方法来测定样品中纯碱的质量分数，设计了如下实验：

（1）判断加入氯化钡溶液是否过量的合适方法是         ，然后观察现象判断。
A．静置混合物X，向上层清液中继续滴加氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则氯化钡已经过量； 
B．向混合物X中滴加稀硫酸，若有白色沉淀生成则说明氯化钡已经过量。
（2）判断滤渣是否洗涤干净，可以采取向最后的洗出液中滴加         ，然后观
察现象判断。
A．氯化钡溶液      B．稀硫酸       C．硝酸银溶液       D．稀盐酸
（3）根据实验数据，乙组测得样品中碳酸钠的质量分数为         %（精确到0.1%）。
【实验反思】
甲乙两组同学所测该品牌中碳酸钠的质量分数，你认为       组（填“甲”或“乙”）更准确，另一组存在较大偏差的原因可能是                            。

（10广安8）．不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道：蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。
【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？
【查阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH；蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。
【实验探究一】探究蚁酸的酸性。
（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成________________色，说明蚁酸溶液显酸性；
（2）将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生，该气体是__________________。
【实验探究二】探究蚁酸分解的两种产物。
（1）小芳同学根据蚁酸中含有________________元素，推测出生成物中含有水；
（2）另一种生成物是气体，小敏提出两种猜想：
猜想①：该气体是CO₂   猜想②：该气体是________________
他们将蚁酸分解产生的气体通过如下装置（铁架台已略去），观察现象。

I．实验时装置A中无明显变化，则猜想①________________（填“成立”或“不成立”）；
II．装置B中的现象是________________________________，装置C中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
【讨论交流】从环保角度看，该装置的缺陷是________________________________________，处理的方法是__________________________________。
【拓展延伸】
（1）当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你不会选择的物质是_____________。

A．氨水

B．食醋

C．肥皂水

D．苏打水

（2）向某溶液中加入蚁酸有气泡产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊，则该溶液中溶质的化学式可能是______________________________（只写一种）。

某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应，从不同角度设计了如下实验方案，并进行实验。
方案一：先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再滴加盐酸，并不断振荡溶液，同时测定混合溶液的pH，如果测得的pH逐渐变小且小于7，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
(1)用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作是：                                  
                                                                 。
(2)简述强调“测得的pH小于7”的理由：                                 。
方案二：先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液显红色，然后再滴加盐酸，可观察到红色逐渐消失，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时，发现了一个意外现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液变成了红色，过了一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想：①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应，使红色消失；
②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应，使红色消失。
(1)为验证猜想①，该组同学做了如下实验：将配制的氢氧化钠溶液加热，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液。实验中“加热”和“滴入植物油”目的是                         。实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关。
(2)为验证猜想②，该组同学做了如下实验：取了一定量的Na₂CO₃溶液，在其中滴入酚酞溶液，发现溶液也呈现红色，由此可得出以下两点结论：
结论1：说明Na₂CO₃溶液呈          性；
结论2：说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关。
(3)该小组同学通过查阅资料得知：当氢氧化钠溶液浓度很大时，就会出现上述意外现象。请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大：①实验方法                                                    
                                     ，②观察到的现象                       。
方案三：化学反应中通常伴随有能量的变化，可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应。
该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10 mL混合，用温度计测定室温下混合前后温度的变化，并记录了每次混合前后温度的升高值△t（如下表）。

编号	盐酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65﹪	2.00﹪	3.5
2	3.65﹪	4.00﹪	x
3	7.30﹪	8.00﹪	14

(1)表中x =       。
(2)某同学在没使用温度计的情况下，通过右图所示装置完成了实验。则该同学根据                                          
判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。

⑶关于实验中的细节和意外情况：
①实验中，稀盐酸必须用胶头滴管逐滴滴加，这样做的目的是                        。
②实验过程中，要用玻璃棒不断搅拌，这样做的目的是                             。
③在实验过程中意外发现有气泡出现，你认为原因是                        。
④发现盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想：① 可能是NaOH；你认为：② 可能是__________； ③ 可能是_________________________。
⑷为了进一步研究实验中出现的问题，取了13.3g氢氧化钠固体样品加适量的水配成溶液，
向其中加入200g10%的稀盐酸，使其充分反应，生成二氧化碳2.2g。求：
⑴样品中氢氧化钠的质量；
⑵和氢氧化钠反应的盐酸的质量；
⑶在右图中画出以纵坐标表示二氧化碳质量，横坐标表示盐酸的质量的关系图。
（已知Na₂CO₃ +2HCl ="==" 2NaCl + H₂O+CO₂↑）

（10江西28）小兴趣小组同学发现实验台上整齐摆放的药品中（见右下图），有一试剂瓶的标签破损。

【提出问题】这瓶试剂的成分是什么？
【讨   论】根据受损标签及实验室药品分类摆放的原则，这瓶试剂不可能是         ；
A．酸           B．碱      C．盐
【猜   想】①可能是NaOH溶液；②可能是Na₂CO₃溶液；③可能是    （任写一种）。
【设计并实验】
(1)小明用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH试纸上，测得pH=10，他判断这是一种碱性溶液。对他的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是          ；
A．方法正确，结果正确，且结论正确       
B．方法不正确，结果偏小，但结论正确
C．方法不正确，结果偏大，结论不正确   
D．方法正确，结果正确，但结论不正确
(2)小明认为它是NaOH溶液，小俊认为它是Na₂CO₃溶液。要进一步确定它的成分，小俊认为只需选择上图已有的试剂就能把它鉴别出来。他们又进行了实验。

操作步骤	实验现象	结论及化学方程式
取样于试管中		猜想②正确 相关的化学方程式

 

实验室中有一瓶标签受损的无色溶液，如图所示。

这瓶无色溶液中的溶质是什么呢? 化学兴趣小组的同学进行了探究。
实验员老师告诉大家，该溶液中的溶质只能是氧化钠、氯化钠、氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠中的一种。
（1）大家讨论后一致认为不可能是氧化钠，理由是          。
（2）为确定该溶液中溶质的成分，同学们继续进行实验探究，最终确定这瓶溶液中的溶质是氯化钠。请只用2种试剂完成实验并书写实验报告：

实验操作	预期现象和结论
①
②

 

化学兴趣小组同学对“铁生锈的条件”进行实验探究。
【进行实验】

实验	实验操作	实验现象	实验结论
1	A         B	一段时间后， A中铁丝表面有红色固体生成 B中铁丝无明显变化
2	C            D	一段时间后， C中 D中铁丝无明显变化	铁生锈需要与O2接触

某同学在家中发现，炒完菜的铁锅表面容易生锈。
【猜想与假设】可能是食盐对铁生锈的速率产生了影响。
【进行实验】该小组用实验装置E、F同时进行实验。其中集气瓶的容积相同，量筒内盛有等体积的水，F中集气瓶内另加入了某种物质。

实验装置	实验过程	实验结论
E                    F	一段时间后，打开止水夹，记录实验过程中量筒内剩余水的体积（每次测量时间间隔不等，实验数据见下表）。E中铁丝和F中另加入的物质表面均出现红色物质。	食盐可以加速铁的生锈

实验记录表

次数	1	2	3	4	5	6
量筒中剩余水的体积/mL	E	68	57	44	30	30	30
F	71	65	56	a	30	30

（1）实验装置F中，集气瓶内另加入的物质是                 。
（2）实验记录表中，a的取值范围是              。
【反思与应用】结合上述实验，谈谈你对家中铁锅使用的建议：              。

某化学兴趣小组按照课本实验方法（如下图），做木炭与氧化铜反应的实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。

【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？
【查阅资料】铜有+1 和+2 两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，碳的化合价为+4 或-4。
【猜想与假设】
（1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为          。
（2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象
更加明显，减少出现暗红色固体的情况。
【分析与交流】
（1）小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是          ；反应的化学方程式为                    。
（2）小周建议用图乙装置替代甲装置。与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的好处是          。
【实验与结论】
同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙          后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，          （填“可以”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是          （填“吸”或“放”）热反应。待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。

为探究氢氧化钙溶液和稀盐酸反应所得溶液中溶质的成分，小鸣和同学们通过测定了反应后溶液的pH，得到了如图所示的pH曲线，请回答：

（1）由图可知该实验操作是将滴加到另一种溶液中；
（2）该反应的化学方程式为；
（3）实验过程中，小鸣取了a、b、c三处反应后的溶液于三个烧杯中，却忘了作标记，请你设计不同的方案（不再用测定pH的方法），探究三种样品分别属于哪处溶液。
【查阅资料】 $CaC{l}_2$溶液显中性， $CaC{l}_2+N{a}_{2}C{O}_3=CaC{O}_3\downarrow +2NaCl$。
【探究过程】
①分别取少量样品于三支试管中，加入酚酞试液，观察到其中一支试管内出现的现象。结论：该样品是a处溶液。
②为进一步确定b或c处溶液，又设计了以下方案：

实验步骤	实验现象	实验结论
另取余下样品少量于两支试管中，分别滴加足量的 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液。		该样品为b处溶液。
	该样品为c处溶液，并推知溶液中的阳离子有。

【反思评价】探究反应后溶液中溶质的成分，除了要考虑生成物之外，还要考虑。

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X物质的成分。
【查阅资料】（1）X物质可能由Ca(HCO₃)₂、Mg(HCO₃)₂、Ca(OH)₂、Mg(OH)₂、CaCO₃、BaCO₃中的一种或几种组成。
（2）X物质是通过过滤水溶液得到的沉淀。
（3）相关物质的溶解性如下表：

物 质	Ca(HCO3)2	Mg(HCO3)2	Ca(OH)2	Mg(OH)2	CaCO3	BaCO3
溶解性	可溶	可溶	微溶	不溶	不溶	不溶

【设计并实施方案】
（1）由查阅资料可知X物质肯定不含可溶性的Ca(HCO₃)₂、Mg(HCO₃)₂。
（2）甲同学在烧杯中放入少量研碎的X物质，加入足量蒸馏水充分搅拌，静置。取上层清液滴入Na₂CO₃溶液，没有白色沉淀，说明X物质中无       (填化学式)。
（3）乙同学设计了下列实验装置，想进一步确定X物质的成分。

其主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，关闭活塞b，将50gX物质的粉末放入锥形瓶中，逐滴加入足量稀硫酸，充分反应。
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瓶内物质明显增加的质量；
④继续鼓入空气，直至D瓶内物质质量不变；
⑤经称量，D瓶内物质增加的质量为20g。
【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）分析X物质的可能组成是           （有几种写几种）。

碳酸钠、碳酸氢钠是中学常见的化合物。
探究一：碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应
如图所示，将两气球内的NaHCO₃和Na₂CO₃同时倒入试管中。已知盐酸足量，且装置气密性良好。

回答下列问题：
（1）碳酸钠俗名是      。
（2）实验过程中观察到的现象是：                                     。
（3）NaHCO₃和Na₂CO₃都能与盐酸反应产生二氧化碳、水和氯化钠。任写出其中一个反应的化学方程式                    。
（4）已知NaHCO₃、Na₂CO₃的相对分子质量分别为84、106，通过计算：实验结束后，         （填“A”或“B”）试管的气球更大。
探究二：碳酸氢钠、碳酸钠固体与酸反应的热效应
【发现问题】在探究一实验过程中用手触摸试管，发现盛NaHCO₃的试管温度降低，而盛Na₂CO₃的试管温度升高。
【猜想与推测】甲同学由此推测：NaHCO₃和盐酸反应为吸热反应，Na₂CO₃和盐酸反应为放热反应。
【实验与数据】乙同学认为甲同学推测不妥，通过以下多次实验后取平均值数据记录如下：

步骤①	步骤②	步骤③	步骤④	步骤⑤
测量10mL水温/℃	加入物质0.5 g	溶解后测量溶液温度t1/℃	静置一段时间后测量溶液温度t2/℃	加入20%盐酸10 mL反应后测量溶液温度t3/℃
20	NaHCO3	18.5	20.0	20.8
20	Na2CO3	23.3	20.0	23.7

【分析与结论】
（1）由步骤①～③比较得到的结论是                             。
（2）由步骤④～⑤比较得到的结论是：                                      。
（3）结合上面探究活动，你认为甲同学推测的不妥之处是           。

像科学家一样做科学
--探究胡萝卜汁对过氧化氢分解的催化作用
体育课上，小华不慎擦伤了皮肤，她用过氧化氢溶液对皮肤进行消毒时，惊奇地发现有嘶嘶的响声，并产生大量气泡。
小华通过查阅文献获得以下信息：
信息Ⅰ：人体皮肤细胞中存在一种叫做过氧化氢酶的物质，能加快过氧化氢分解反应的速率。
信息Ⅱ：胡萝卜汁等植物细胞中也含有过氧化氢酶。
信息Ⅲ：酶是动植物体内活细胞产生的具有催化作用的生物大分子，其催化作用受温度影响。
信息Ⅳ：在没有催化剂时，60℃以下，温度对过氧化氢的分解基本没有影响。
请你在小华探究的基础上，完成以下探究活动。
（1）胡萝卜汁对过氧化氢的分解是否有催化作用？
请完成下表中的实验报告（实验步骤中应包括使用的仪器、药品和实验过程）。

实验步骤	实验现象	实验结论
		胡萝卜汁对过氧化氢的分解有催化作用。 反应的化学方程式

（2）温度如何影响胡萝卜汁的催化作用？
药品： $3\%$过氧化氢溶液、新鲜胡萝卜汁、不同温度的水（ $0℃$、 $20℃$、 $35℃$、 $55℃$）。
仪器： $15mm\times 150mm$试管 $8$支， $250mL$烧杯 $4$只、 $10mL$量筒、秒表、温度计、刻度尺。
实验：如图所示，用提供的仪器和药品，按如下步骤进行实验：
①两支试管中分别盛有胡萝卜汁和3%过氧化氢溶液；
②将①中的试管放入盛有 $0℃$水的烧杯中，恒定试管及反应物的温度；
③ $5min$以后，把过氧化氢溶液倒入装有胡萝卜汁的试管中，稍微振荡，使胡萝卜汁跟过氧化氢溶液均匀混合；
④将③中的试管放回原烧杯，恒温 $6min$；
⑤用刻度尺测量试管中泡沫状混合物的高度；
⑥按上述步骤进行实验，分别测定 $20℃$、 $35℃$、 $55℃$时泡沫状混合物的高度。

每个温度下的实验重复 $3$次，取平均值，得到如下数据：

实验编号	反应物的温度	混合恒温6min时，泡沫的高度（cm）
A	$0℃$	$1.7$
B	$20℃$	$3.8$
C	$35℃$	$6.5$
D	$55℃$	$2.1$

请回答下列问题：
①为了测定实验准确性，该实验过程中还需要控制的条件有。
②请你在下面的直角坐标系中，绘制出泡沫的高度随温度变化而变化的曲线。
（要求：需表示出横坐标和纵坐标表示的数量级单位）
③关于温度对胡萝卜汁的催化作用的影响，你的结论是。

某无色溶液可能由盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种或几种混合而成。为探究其组成，小华同学进行了如下实验：
Ⅰ、取适量样品放入试管中，滴加酚酞溶液，溶液变成红色。再向试管中逐滴加入过量的氢氧化钙溶液，观察到有沉淀产生。过滤，所得滤液为红色。
(1)由实验Ⅰ中的现象可推断出样品中一定含有的物质是________(写化学式，下同)，一定不含有的物质是_________________；
为了进一步探究样品中可能含有的物质是否存在，小华继续进行了如下实验：
Ⅱ、取适量实验Ⅰ所得的红色滤液放入试管中，滴加过量的稀硝酸，溶液变为无色。再向试管中逐滴加入适量的硝酸银溶液至恰好完全反应，观察到有白色沉淀生成。过滤，所得滤液为无色。
Ⅲ、从稀硫酸、氢氧化钡溶液、氯化钡溶液、硝酸钾溶液中选择一种试剂，代替实验Ⅰ中的氢氧化钙溶液进行实验，其余的试剂及操作与实验Ⅰ的均相同。
通过实验Ⅱ和实验Ⅲ，小华得出结论：样品中可能含有的物质确实存在。
(2)实验Ⅱ所得无色滤液中，除酚酞以外，还含有的溶质为__________；
(3)实验Ⅲ中代替氢氧化钙溶液的试剂是____________溶液，可观察到的现象为_______________________。

小红同学为了探究二氧化碳与水反应的生成物，做了如下实验：向盛有石蕊试液的试管中通入二氧化碳，观察到紫色石蕊试液变成红色，为了探究是什么物质使紫色石蕊试液变红了，小红同学作了大胆猜想，并用石蕊试液染成紫色的干燥小花设计了下列四个实验方案来验证自己的猜想（如下图）

（1）请和小红仪器来完成下表：

猜想	实验方案	实验现象	结论
可能是CO2使石蕊变红	C	小花不变色
	B	小花不变色	猜想错误
可能是CO2和水发生反应的生成物使石蕊变红			猜想正确

（2）小红同学做了一个对比实验来确定CO₂于水反应生成具有酸性的物质，此对比实验方案是       （填上图中的实验方案序号），生成该酸的化学方程式为                                            。