初中化学实验探究物质的组成成分以及含量解答题

我市教育主管部门为了让同学们过好传统佳节一一端午节，特意将中考提前一天。化学兴趣小组的同学们为庆祝端午佳节，决定自己动手制作传统食品一一皮蛋。制作皮蛋料泥的原料主要有：生石灰、纯碱、草木灰（含K₂CO₃）等。将他们按一定比例混合加入适量水得到皮蛋料泥。料泥的主要成分是什么呢？同学们进行了如图所示的探究：

（1）步骤②的操作所需的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、　　；

（2）步骤③的现象说明滤渣中一定含有的物质为：　　；

（3）由上述实验现象推断，滤液中的溶质一定含有：　　；

某化学兴趣小组的同学在整理化学药品柜时，发现有一瓶标签受损的无色溶液（受损标签如图所示）。咨询实验老师得知，这瓶无色溶液是一种常用的盐溶液。小组同学对这瓶溶液进行了如下探究：

【提出问题】这瓶无色溶液是什么物质的溶液？

【猜想与假设】小组同学提出了如下假设：

①碳酸钠溶液；②硫酸钠溶液；③氯化钠溶液

【讨论交流】在老师的指导下，小组同学经过讨论，认为有一条假设不合理。

（1）请你指出不合理的假设并说明不合理的理由 　　。

【查阅资料】硫酸钡既不溶解于水又不溶解于酸；碳酸钠溶液呈碱性；Ba（OH） ₂的化学性∀质与 Ca（OH） ₂相似。

【进行实验】小组同学设计并进行了如下实验，请你完善小组同学的"相互评价"。

组次	实验操作	出现的现象与结论	同学相互评价
第 1 组		产生白色沉淀，第 1 组同学认为猜想②成立	第 2 组同学认为此方案结论不正确。 （2）你认为其理由是硫酸钡和 　都不溶于水。
第 2 组		试管中无明显现象，第2 组同学认为猜想 ②成立。	第3组同学认为此方案结论不正确。 （3）你认为其理由是 　　。
第 3 组		溶液无明显变化，第 3 组同学认为猜想②成立。	第 1 组同学认为此方案结论正确。 （4）你认为实验中用点滴板比试管具有更多的优点是 　　 （写 1 条即可）。

【实验反思】针对上述情况，小组同学总结了取用药品时的各种注意事项。

（5）你认为倾倒液体药品时，要注意标签 　　。

缺失标签的药品成分的探究 ； 液体药品的取用 ； 盐的化学性质 ； 书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

Ca（OH）₂变质得到Ca（OH）₂和CaCO₃的混合物。李琳同学设计了如图的实验装置来测定CaCO₃的含量。她用气密性良好的装置装上药品并通一会儿N₂后关闭止水夹，再打开分液漏斗活塞。提示：碱石灰（可以吸收CO₂和H₂O）、浓硫酸均足量，稀盐酸不考虑其挥发性。

（1）通入N₂的原因之一是N₂的化学性质　　（填“活泼”或“不活泼”）。

（2）甲装置中发生中和反应的化学方程式为　　。

（3）浓硫酸的作用是　　。

（4）测定CaCO₃的含量需要测定两个物理量，其中一个物理量为样品的质量。

①另一个物理量为　　（填序号）。

A．滴下的稀盐酸质量

B．反应前后乙装置增加的质量

C．反应前后丙装置增加的质量

D．反应前后丁装置增加的质量

②若去掉丁装置，测得CaCO₃含量　　（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

③甲装置中反应结束后打开止水夹再通入一会儿N₂的目的是　　。

某未知气体X可能含有CO、CH₄中的一种或两种，某同学设计实验进行探究。

查阅资料：

（ⅰ）加热时，CH₄能与CuO反应生成Cu、CO₂和H₂O；

（ⅱ）20℃时，Ca（OH）₂和Ba（OH）₂溶解度分别为：0.165g，2.1g

（1）仪器M的名称是　　，CH₄与CuO反应的化学方程式为　　。

（2）气体X成分的猜想与探究

猜想1：只有CO                 猜想2：只有CH₄猜想3：既有CO又有CH₄

①实验时，先往装置中通一段时间的N₂，再通入气体X后加热，实验中有下列变化。

变化1：A中玻璃管内黑色粉末逐渐变红            变化2：B瓶增重                 变化3：C中出现浑浊

根据变化　　（填“1”“2”或“3”），可知猜想1不成立。

②根据上述变化仍无法确定气体X的成分，还需要测定　　（填序号），并进行定量分析才能得出结论。

a．实验前A中CuO的质量             b．B瓶增重的质量            c．C瓶增重的质量

（3）讨论和反思

①C中用Ba（OH）₂溶液而不用Ca（OH）₂溶液的原因是　　。

②从环保的角度，该装置还应进行的改进是　　。

某无色溶液X是碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠溶液中的一种或两种溶液的混合溶液。某兴趣小组的同学为探究无色溶液X的成分，开展了如下的探究活动，请你一同参与完成：

[查阅资料]获得如下信息：

1．氯化钙溶液呈中性，与碳酸氢钠溶液混合不发生反应。

2．NaHCO₃溶液呈碱性，与澄清石灰水反应生成白色沉淀。

[猜想与假设]针对无色溶液X中的溶质成分：

猜想一：含有Na₂CO₃

猜想二：含有 NaHCO₃

猜想三：含有　　；

猜想四：是其中两种成分的混合溶液

[实验方案设计]

序号	实验步骤	预设实验现象	预设实验结论
①	取样于烧杯中，滴入过量的氯化钙溶液，过滤	产生白色沉淀	猜想一
②	取①的滤液于试管中，滴入适量的氢氧化钙溶液		猜想二不正确
③	取①的滤液于试管中，滴入　　溶液	溶液变红色	猜想三正确

[综合结论]通过以上实验，得出无色溶液X是　　。

[实验反思与拓展]

类比资料信息，NaHCO₃与NaOH反应生成质量比为53：9的两种化合物，请写出反应的化学方程式　　。

甲、乙两个化工厂的废液中共含有硫酸铜、硫酸、碳酸钠和氢氧化钠四种溶质，每个厂各含其中两种。某校社会实践小组的同学对两个厂的废液成分进行探究。

（1）取甲厂的废液观察，废液呈蓝色，结合溶液中物质共存的原理可推知，甲厂废液中的溶质是　　，将所取废液部分倒入试管中并加入足量锌片，观察到的实验现象是　。

（2）同学们设计以下实验对乙厂废液中的成分进行了验证。

实验步骤	实验现象	实验结论
实验一：取少量乙厂废液于试管中，滴入足量Ba（NO3）2溶液	产生白色沉淀	乙厂废液中含有
实验二：取实验一试管中的上层清液，滴入

①请写出实验一中发生反应的化学方程式　　。

②下列物质可以代替实验一中Ba（NO₃）₂溶液的是　　。

A．稀盐酸 　　　　　      B．氢氧化钡溶液

C．氯化钡溶液 　　　　　D．氢氧化钙溶液

小晨同学从课外读物中得知：在加热条件下，钠与CO₂反应的产物可能有C、CO、Na₂CO₃、Na₂O．于是设计实验对产物成分进行探究。

[查阅资料]①BaCl₂溶液呈中性

②4Na+O₂＝2Na₂O

③Na₂O+H₂O＝2NaOH

④2Na+2H₂O＝2NaOH+H₂↑

⑤CO通入PdCl₂溶液中有黑色沉淀生成

[提出问题]在加热条件下，钠与CO₂反应的产物有哪些？

[猜想假设]猜想一：产物中一定有C

猜想二：产物中一定有CO

猜想三：产物中一定有Na₂CO₃

猜想四：产物中一定有Na₂O

[实验验证]用如图所示装置（夹持装置已略去）进行实验探究。

装置A中发生反应的化学方程式为　　；装置C的作用是　　。

序号	实验操作	实验现象	实验结论
（1）	待钠完全反应后，将装置D中的固体置于烧杯中，加蒸馏水溶解	有黑色不溶物	猜想　　正确
（2）	将实验（1）所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液		猜想三正确
（3）	\		猜想二正确

[反思与评价]小晨同学向实验（2）所得溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液呈红色。于是得出结论：在加热条件下，钠与CO₂反应一定产生Na₂O．该结论是否严谨？　　（填“是”或“否”），理由是　　。

某白色固体可能由BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃、Na₂SO₄中的一种或几种物质组成。

某兴趣小组的同学为确定该白色固体的成分，进行了如下的实验探究，请你参与并回答

相关问题初步探究：小金同学设计的实验过程及现象如图所示

[查阅资料]BaCl₂溶液显中性。

[初步结论]

（1）原白色固体中一定有的物质是　　，一定没有的物质是　　。

（2）M溶液中的溶质一定有　　，一定没有氯化钡。

[交流讨论]小英同学认为：无色溶液M变红色，说明溶液M中含有碱性物质，但不能由此推导出原固体物质中是否含有氢氧化钠。若要进一步确定，需对溶液M继续进行探究。为此同学们进行了如下的探究：

Ⅱ．继续探究

[提出问题]无色溶液M中有氢氧化钠吗？

[猜想与假设]猜想一：有NaOH

猜想二：没有NaOH

[探究与结论]

实验步骤	实验现象	实验结论
A．取无色溶液M于试管中，加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置		证明溶液M中有碳酸钠并被除尽
B．取实验A所得上层清液于试管中，加入		猜想一正确

在老师的指导下，同学们通过交流、讨论、实验，圆满地完成了这次探究活动。

某探究小组的同学通过查阅资料得知：在加热条件下，镁不仅能与水反应还能与氯化铵溶液反应。小组同学对此产生兴趣，他们将砂纸打磨过的镁条加入氯化铵溶液中并加热，迅速产生大量气体。为确定生成气体的成分，他们进行如下探究：

[查阅资料]

（1）镁与氯化铵溶液反应生成两种气体，每种气体只含有氮、氢两种元素中的一种或两种。

（2）镁与水在加热条件下反应生成氢氧化镁和氢气。

（3）氨气是一种极易溶于水的气体，能与酸反应。

[提出问题]该气体成分是什么？

[做出猜想]猜想一：H₂和N₂

猜想二：N₂和NH₃

猜想三：　　

[进行实验]

步骤一：小组同学闻气体气味，发现该气体有刺激性气味。则猜想　　不成立。

步骤二：同学们把产生的气体通入盛有水的A装置中除去　　，再将剩余气体依次通入B、C、D装置中，一会儿后，加热试管中的氧化铜，观察到B中溶液不变色，C中无明显现象，D中黑色粉末变成红色固体，试管口有小水珠。装置C的作用是　　（合理即可），装置D中发生反应的化学方程式为　　。

[得出结论]猜想　　成立。

[拓展延伸]经过讨论，小华同学认为用点燃木条检验气体的方法代替装置D也能达到相同的探究目的。你认为是否可行？　　（填“可行”或“不可行”）。

我国西北地区有很多咸水湖，其中最大的是柴达木盆地的察尔汗盐池。某盐湖附近的农民通过“冬天捞碱，夏天晒盐”获得大量湖盐。小伟同学取该湖盐样品进行探究。

[提出问题]该湖盐样品的成分是什么？

[查阅资料]冬天捞碱的“碱”指Na₂CO₃，夏天晒盐的“盐”指NaCl。

[猜想与假设]猜想一：Na₂CO₃

猜想二：NaCl

猜想三：Na₂CO₃和NaCl

[实验探究]

实验	实验操作	实验现象	实验结论
实验一	取少量样品于试管中，加适量水溶解后，加入过量稀HNO3	产生能使澄清石灰水变浑浊的气体	①猜想　　不成立
实验二	②向实验一所得的溶液中加入适量的	③	猜想三成立

[拓展延伸]为进一步确定该湖盐样品中Na₂CO₃的质量分数，小伟同学再取该湖盐样品10.00g做了如图所示的补充实验。

（1）反应结束之后通入空气的目的是　　。

（2）装置A中浓NaOH溶液的作用是　　（用方程式表示）。

（3）实验结束后测得装置D增重0.44g，则湖盐样品中Na₂CO₃的质量分数为　　%（保留一位小数）。

小明同学在课外阅读中得知：钠是一种活泼金属，常温下能与氧气，水发生反应，其中钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，在实验室，该同学选取50ml一定溶质质量分数的硫酸铜溶液于烧杯中，再取绿豆大小的钠投入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，并对滤液的成分进行探究。

[提出问题]滤液中溶质的成分是什么？

[查阅资料]已知Na₂SO₄的水溶液呈中性。

[猜想与假设]

猜想一：Na₂SO₄；

猜想二：　　；

猜想三：Na₂SO₄、CuSO₄；

猜想四：Na₂SO₄、CuSO₄、NaOH；

其中不合理的是　　；

[实验方案与验证]

实验	实验操作	实验现象	实验结论
实验一	取少量滤液于试管中，观察现象	溶液为无色	猜想　　成立
实验二	另取少量滤液于试管中，向其中滴加酚酞试剂	无明显现象	猜想　　成立
实验三	常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度	pH＝7	猜想　　成立

[拓展延伸]金属钠在运输、保存中应该注意　　。

科学探究是学习化学的重要方式，某兴趣小组在做完氯化钡溶液和硫酸钠溶液反应的实验后，欲探究反应后所得溶液中溶质的成分，请你和他们一起完成该探究方案。

（温馨提示：该实验过程中所用溶液的浓度较低，实验中若涉及硫酸钙、氢氧化钙等微溶物，均视为可溶物）

[提出问题]反应后所得溶液中溶质的成分是什么？

[做出猜想]猜想一：NaCl；           猜想二：NaCl和BaCl₂；

猜想三：NaCl和Na₂SO₄； 猜想四：NaCl、BaCl₂和Na₂SO₄。

经过讨论，大家一致认为猜想　　不合理，理由是　　（用化学方程式表示）。

[设计实验]

（1）取少量反应后的溶液于试管中，向其中加入适量　　（任写一种）溶液，若产生白色沉淀，则猜想二成立。

（2）取少量反应后的溶液于试管中，向其中加入适量　　（任写一种）溶液，若产生白色沉淀，则猜想三成立。

（3）如果（1）和（2）中均没有产生白色沉淀，则猜想一成立。

[交流反思]小组同学一致认为，探究反应后所得溶液中溶质的成分，除考虑生成的可溶物外，还需要考虑　　。

[拓展延伸]某同学提出了以下两种检验溶液中硫酸根离子的方法：

方法一：取少许待测液，先滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，继续滴加足量稀盐酸，振荡，沉淀不溶解，则待测液中一定含有SO₄^2﹣。

方法二：取少许待测液，先滴加足量稀盐酸，若无明显现象，继续滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，则待测液中一定含有SO₄^2﹣。

上述两种方法中，方法　　合理，另一种方法不合理的理由是待测液中若含有　　（填离子符号），也会产生相同的现象，从而得出错误的结论。

某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，发现制得的气体有刺激性气味，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究．

[提出问题]氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？

[查阅资料]

1．氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在；

2．氯气（Cl₂）是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝．

[猜想与假设]猜想一：该气体为O₂；猜想二：该气体为Cl₂；猜想三：该气体为　．

[实验探究]

序号	实验操作	实验现象	实验结论
1	小丽用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中；湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中	A中带火星木条复燃，B中淀粉碘化钾试纸不变色	猜想　　成立
2	小岚用向上排空气法收集C、D两瓶气体，将带火星木条伸入C中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中	C中带火星木条复燃，D中淀粉碘化钾试纸	猜想三成立

[反思与评价]

1．小涛认为小丽的结论不正确，原因是　　．

2．还可用更简便的方法检验Cl₂的存在，该方法是　　．

[拓展应用]

1．若取氯酸钾和二氧化锰混合加热后的少量固体，加入足量水溶解，过滤，滤液成紫红色，该现象说明反应还生成了　　（填化学式）．

2．MnO₂不仅能作催化剂还可以作反应物，实验室通常用MnO₂与浓盐酸共热制取Cl₂．请完成该反应的化学方程式：MnO₂+4HCl（浓） $\frac{\underset{¯}{△}}{}$MnCl₂+　　+Cl₂↑．

有一包白色粉末，可能由CuSO₄、Na₂SO₄、Na₂CO₃、BaCl₂、NaOH中的一种或几种组成，同学们查阅资料得知NaCl、CaCl₂、BaCl₂等溶液呈中性，经过思考，设计并进行了以下实验：

（1）白色粉末一定不含　　，可能含有　　。

（2）为了确定白色粉末的组成，还需要对无色滤液中呈碱性的物质进行探究。

[提出问题]无色滤液中呈碱性的物质是什么？

[猜想假设]猜想一：NaOH

猜想二：　　

猜想三：Na₂CO₃和NaOH

[进行实验]

实验步骤	实验现象	结论
1．取少量该溶液于试管中，滴入　　 溶液。		猜想三正确
2．静置上述溶液，取少量上层清液于另一试管中，滴入几滴　　溶液。

步骤1中发生反应的化学方程式为　　。

[得出结论]白色粉末的成分是　　。

某实验小组的同学在做氢氧化钙溶液与稀盐酸反应的实验时，忘记加入指示剂，为探究反应溶液中溶质的成分，又进行了以下实验探究。

[提出问题]反应后溶液中溶质是什么？

[假设猜想]猜想一：溶质是CaCl₂；      猜想二：溶质是CaCl₂和Ca（OH）₂

猜想三：溶质是　　； 猜想四：溶质是CaCl₂、Ca（OH）₂和HCl

[资料]CaCl₂溶液呈中性

同学们经过讨论，一致认为猜想　　是错误的，理由是　　；

[进行实验]

	实验操作	实验现象	结论
实验一	取少量反应后的溶液于试管中，滴入酚酞溶液		猜想二不成立
实验二	再取少量反应后的溶液与另一只试管中，加入少量铁粉		猜想三成立

[交流反思]边巴同学认为。只用下列一种试剂　　（填序号），也可以得出上述猜想三成立。

①AgNO₃②Fe₂O₃③NaOH

[拓展延伸]

（1）在判断反应后所得溶液中溶质成分时，既要考虑生成物，还要考虑　　；

（2）写出实验二中反应的化学方程式　　；

（3）倾倒猜想三的废液前，可向废液中加入足量　　并过滤，才能使废液中的溶质只含有CaCl₂。