初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

碱石灰是氧化钙和固体氢氧化钠的混合物，常用作干燥剂。它极易与空气中的水蒸气、二氧化碳反应而变质，因此在实验室里碱石灰应 　 　保存。

实验室现有一瓶敞口放置的碱石灰，甲同学决定对其成分进行探究：

【猜想】猜想Ⅰ：未变质，样品中只含有氧化钙和氢氧化钠；

猜想Ⅱ：部分变质，样品中有氢氧化钙、碳酸钙和碳酸钠；

猜想Ⅲ：完全变质，样品中只含有碳酸钙和碳酸钠。

【资料】氯化钙溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性。

【实验】设计如下流程进行实验：

步骤1：取少量碱石灰样品于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤渣和溶液M；

步骤2：向滤渣中滴加过量稀盐酸，产生气泡，得到溶液N；

步骤3：取少量溶液M于试管中，先滴加酚酞溶液，观察到溶液变成红色，再滴加过量氯化钙溶液，观察到 　                          　。

综合以上实验现象，证明猜想Ⅲ正确。

【拓展】乙同学取一定量的溶液N于烧杯中，向其中逐滴滴入溶液M，测得烧杯内溶液的pH与所加溶液M的质量的关系如图所示，则BC段发生反应的化学方程式为 　                              　。图中 　 　（“A”“B”“C”或“D”）点对应的溶液中所含溶质种类最少。

化学科技小组的同学进行了某探究实验将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。

（1）写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是 　                      　；

（2）探究蓝色滤液的成分。

【提出问题】蓝色滤液中溶质的成分是什么？

【作出猜想】猜想一：Zn（NO₃）₂；

猜想二：Zn（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂；

猜想三：　                                　；

上述猜想中，该小组有同学直接判断猜想一不合理，理由是 　                　；

【实验设计】为进一步验证上述猜想，科技小组的同学设计了如下实验。

实验操作	实验现象	实验结论	相关化学方程式
取少量蓝色溶液于试管中，滴加①	②	猜想三成立	③

【结论分析】猜想三成立，则滤渣中一定含有 　 　。

有一包白色固体，可能含有硫酸铜、碳酸钾、氯化钠、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。为探究该固体组成，某兴趣小组进行了如下实验。

实验操作及现象	实验结论及分析
取适量固体样品于烧杯中，加入过量稀硝酸，无气泡冒出，固体全部溶解，得到蓝色溶液A	（1）固体样品中一定含有 　   　，一定不含有 　     　。
向蓝色溶液A中加入过量的试剂甲，产生白色沉淀，充分反应后过滤，得到滤液B。再向滤液B中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，过滤，得到滤液C	（2）固体样品中一定含有氯化钠。加入试剂甲发生反应的化学方程式为 　       　。滤液C中一定含有的阳离子是 　      　（写离子符号）。

（3）为进一步确定该固体的组成，可采用的方法是 　                           　。

为探究某化工厂固体废物的成分，以便回收有用物质，除掉有害物质。已知固体废物的主要成分是NaCl，还可能含有Na₂CO₃、K₂SO₄、NH₄NO₃、MgSO₄、FeCl₃，通过以下探究回答下列问题。

（1）气体乙的化学式为 　   　。

（2）无色溶液A中存在的阴离子有 　                          　。

（3）反应生成气体甲的化学方程式为 　                                 　。

（4）原固体废物中一定存在的物质有 　                                　。

分析如图实验装置，并结合所提供的材料，完成实验探究。

【实验装置】

【查阅材料】

Ⅰ．乙炔（C₂H₂）是一种无色无味气体，极难溶于水，密度比空气略小。实验室里常用电石（CaC₂）与水反应来制取。

Ⅱ．无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色。

【实验探究】

（1）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是 　   　（填序号，下同）；实验室用电石制取乙炔，选用的发生装置是 　   　，收集装置是 　    　。

（2）实验室制取乙炔后，将剩余物质过滤。探究所得滤液中溶质的成分。

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量滤液于试管中，滴加少量 　   　溶液	溶液变红色	滤液中的溶质是氢氧化钙
②另取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液

实验操作②中发生反应的化学方程式是 　                           　。

（3）选取如图实验装置，设计实验验证乙炔完全燃烧的产物。所选装置连接的最佳顺序为：乙炔完全燃烧产物接 　    　（填序号）。

十堰某中学化学兴趣小组为鉴定某工厂排出的无色污水成分，他们查阅工厂的有关资料，推测出污水中可能含有盐酸、硫酸钠和氢氧化钠中的一种或几种物质，小组同学取污水进行了探究：

【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性

【实验探究】

实验一：小组同学用pH试纸测得的污水的pH＝2，由此得出污水中一定不含 　    　，原理是：　               　（用化学方程式表示）。

实验二：为检测污水中可能含有的成分，甲同学做了如下实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量污水于一支洁净试管中，向其中滴加少量的	有白色沉淀生成	污水中一定含有硫酸钠

实验二中生成白色沉淀的化学方程式为 　                    　。

【得出结论】兴趣小组确定了污水的成分。

【反思与评价】乙同学经过思考后，用物理方法也得到了甲同学的实验结论，他的实验操作及实验现象是：　                                            　。

实验室有一包白色固体，其成分为氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠。某兴趣小组为测定固体中各成分的质量分数，进行了以下实验。

【探究一】测量样品与盐酸反应得到氯化钠的质量

如图1所示，取3.00g样品置入锥形瓶中，加适量水溶解。逐滴加入过量的稀盐酸，用pH传感器等电子设备采集信息形成图像。将锥形瓶中最终所得溶液蒸发、结晶得到全部固体，其质量为3.48g。

（1）a点溶液呈 　 　（填“酸性”“碱性”或“中性”）。

（2）ab段溶液pH降低，发生反应的化学方程式为 　                   　（写一个即可）。

（3）蒸发时除使用蒸发皿、铁架台（带铁圈）外，还需要用到的仪器有 　    　。

【探究二】测量样品与硫酸反应生成二氧化碳的体积

如图2所示，另取3.00g样品与足量稀硫酸混合，测得生成二氧化碳的体积为220mL（该条件下二氧化碳的密度为2.00g/L；装置气密性良好且忽略二氧化碳的溶解）。

（4）结合探究一计算出样品中氯化钠的质量分数为 　 　（精确到0.1%）。

（5）下列因素会导致所测样品中氯化钠的质量分数偏小的是 　 　（填标号）。

A.探究一中加入的稀盐酸量不足

B.探究一中蒸发时有液体溅出

C.探究二中俯视读取量筒中水的体积

D.探究二实验后生成气体在锥形瓶中仍有滞留

某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。

Ⅰ.写出该中和反应的化学方程式：　                           　。

Ⅱ.探究烧杯内溶液中溶质的成分。

【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？

【猜想】猜想一：可能是CaCl₂和Ca（OH）₂；

猜想二：可能只有CaCl₂；

猜想三：　              　。

【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。

【进行实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
步骤1：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡		猜想一不正确
步骤2：取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量	，过一会有白色沉淀产生	猜想二不正确，猜想三正确

【反思与拓展】

（1）实验步骤2中产生白色沉淀的化学方程式为 　                        　。

（2）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是

　        （写一条）。

（3）要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的一种物质，该物质可以是 　              　（写化学式）。

在学习了单质碳的化学性质后，某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧后的产物进行了探究。

【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么？

【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末，遇水会变蓝；

②氯化钙有吸水性，可做干燥剂。

【做出猜想】猜想一：产物中含有CO、H₂O；

猜想二：产物中含有CO₂、H₂O；

猜想三：产物中含有（1）　                  　。

【进行实验】同学们设计了如图的实验：检查装置气密性后，将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证；（部分夹持固定装置省略；B、D、G装置中均为澄清的石灰水）

（2）装置B的作用是 　                     　。

（3）F装置中若发生反应，则化学方程式是 　                  　。

【解释与结论】经过实验，同学们认为猜想三成立。

（4）实验中能观察到的现象是①　                       　；装置C中发生反应的化学方程式为②　                             　。

【反思与评价】实验结束后，由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏，小组内同学针对这个事故，进行了分析和讨论。

（5）为了避免此事故再次发生，同学们对该装置进行了创新和改进，你认为他们的改进是 　                      　（文字说明或画图都可）。

某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：

Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；

（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 　               　；

（2）实验结束时，应 　   　（填写下列操作代号）。

①先撤出导管，再熄灭酒精灯

②先熄灭酒精灯，再撤出导管

Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO₂，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：

已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO₂和水。

（3）仪器B中所盛试剂为 　             　，其作用为 　             　。

（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：　                            　。

（5）实验前，需检查 　              　；点燃酒精灯前，先打开K，通入N₂一段时间，其作用为 　                          　。

（6）请指出上述实验中的一项缺陷 　             　。

（7）将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成 　    　g CO。

Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu₂O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO₄。

（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu₂O：

　                      

。

已知：H₂+CuOCu+H₂O。有文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu₂O）组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。

Ⅰ.设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。

（1）制取氢气的化学方程式为 　                           　。

（2）氧化钙的作用是 　                   　。

（3）取反应后的红色固体于烧杯中，加入氨水并搅拌，观察到 　              　，证明固体产物有Cu₂O。

Ⅱ.探究反应生成Cu₂O的变化情况。

称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间（t），检测所得固体中Cu₂O的质量（m），结果如图2。

（4）由图2可知，在氢气还原氧化铜反应过程中，Cu₂O质量的变化趋势是 　               　。

（5）为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu₂O，应采取的措施是 　             　。

Ⅲ.探究反应生成Cu₂O的原因。

为解释实验结果，兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：

假设1.经历2CuO+H₂Cu₂O+H₂O，H₂+Cu₂O2Cu+H₂O两个反应，且在同一条件下两个反应同时进行。

假设2.经历CuO+H₂Cu+H₂O、Cu+CuOCu₂O、H₂+Cu₂O2Cu+H₂O三个反应。

（6）结合探究Ⅱ结果计算分析，假设1中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是 　                                                    　。

（7）若要确认“假设2”是否合理，在探究Ⅱ的基础上，还需进行的实验是 　                                                                    　。

随着世界人口的增长，人类对农产品需求量增大，增施化肥逐渐成为农作物增产的最有力措施。NH₄HCO₃、NH₄Cl、K₂SO₄、KCl都是常见的化肥。

（1）化肥能为农作物补充的营养元素主要有三种，上述化肥含有的两种营养元素是 　    　。

（2）有一包用剩的肥料，可能含有上述四种化肥中的一种或几种，为确定其成分，进行了如下实验：

a.取少量肥料样品于研钵中，加入少量熟石灰混合研磨，有刺激性气味。

b.取少量肥料样品于烧杯中，加水溶解，得到无色溶液A。

c.取少量溶液A于试管中，滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀产生。

d.取少量溶液A于试管中，滴加BaCl₂溶液，无明显现象。

e.取少量溶液A于试管中，滴加稀盐酸，无明显现象。

①分析上述实验过程，关于该肥料的成分可以得到的结论是 　            。

②实验a～e中，不必要进行的一项是 　 　（填标号）。

③设计实验方案进一步确定该肥料的成分，完成下表。（已知：NH₄ClNH₃↑+HCl↑）

实验操作	预期现象与结论
	若 　       　，则该肥料的成分是 　    　。 若 　      　，则该肥料的成分是 　      　。

某兴趣小组探究镁与稀盐酸的反应。

（1）镁与稀盐酸反应的化学方程式为 　                　。

（2）实验前，用砂纸打磨镁条的目的是 　                  　。

（3）将打磨后的镁条放入稀盐酸中，一段时间后发现有“灰白色沉淀”产生的异常现象。

【提出问题】灰白色沉淀可能含有什么物质？

【查阅资料】Mg（OH）₂受热分解生成MgO和H₂O；变色硅胶遇水由蓝色变为粉红色；碱式氯化镁[Mg（OH）Cl]不溶于水，受热易分解生成MgO和HCl气体。

【提出假设】甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl₂，你认为原因是 　           　。

乙同学认为灰白色沉淀中可能含有：

猜想Ⅰ：Mg

猜想Ⅱ：Mg（OH）Cl

猜想Ⅲ：Mg（OH）₂

【实验探究】乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后，分别置于编号为①②③的试管中。

序号	实验操作	实验现象	实验结论
实验1	向试管①中加入适量 　 　　   （填物质名称）	沉淀消失无气泡产生	猜想Ⅰ不成立
实验2	加热试管②，并将蘸有紫色石蕊试液的滤纸条置于试管口	滤纸条变红	猜想Ⅱ
实验3	加热试管③，将产生的气体通过变色硅胶	变色硅胶	猜想Ⅲ成立

【讨论分析】实验2中滤纸条变红是由于HCl气体溶于水使溶液呈 　 　性，生成HCl气体的原因是 　                        　（用化学方程式表示）。

化学是一门以实验为基础的自然科学。实验室有如图装置：

（1）仪器a的名称 　   　；仪器b的名称 　    　。

（2）实验室要制取和收集较纯净的氢气，现有镁条、锌粒、铁丝、铜片、稀硫酸（10%）、稀盐酸（10%），请你选择适当的药品和装置完成下列问题：

①制取氢气的化学方程式为 　                  　，选用该原理的依据有 　   　。

A．原料廉价易得

B．反应速率适中

C．制得的气体要纯净

D．实验条件易于控制

②选用的装置有 　                        　（填装置字母）。

（3）用装置C制二氧化碳时，关闭开关，多孔隔板处依次观察到的现象是 　   　（用字母e、f、g对如图所示现象进行排序）。

（4）小英同学在做金属与盐溶液的反应时，发现锌片与硫酸铜溶液反应生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出，生成的是什么气体呢？（提示：反应只生成一种气体）

【提出猜想】产生的气体可能是SO₂、O₂或H₂中的一种。

【查阅资料】SO₂易溶于水，化学性质与二氧化碳相似，它能使澄清石灰水变浑浊。

【设计并进行实验】（请在空白处写上对应问题的答案）

实验步骤	实验现象	实验结论
①向盛满该气体的试管中，插入带火星的木条	无明显变化	产生的气体不是O2
②将该气体通入澄清石灰水中		产生的气体不是SO2
③将该气体净化后通过表面含CuO的铜网（如图）		产生的气体是H2

【实验反思】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有 　 　。

【拓展视野】氢能是未来最理想能源，如图是利用ZnO和Fe₂O₃为催化剂制取氧气的一种方法。

“循环制氢体系”涉及的能量转化是由太阳能转化为 　 　能，请写出该体系制取氢气的化学方程式 　                        　。

有一包固体样品可能是由NaOH、CaCO₃、K₂SO₄、CuSO₄、MgSO₄中的一种或几种组成。某兴趣小组同学为了确定其成分，进行如图实验：

请回答：

（1）白色固体a的成分是 　                 　。

（2）固体样品中一定没有 　          　。

（3）生成白色沉淀b的反应的化学方程式为 　                         　。