初中化学实验探究物质的组成成分以及含量解答题

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】

₂

₂₃

₂₂₃

【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
23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。

某化学课外活动小组的同学在学习《化学》下册77页的资料卡片“石笋和钟乳石的形成”时，发现难溶于水的CaCO₃当遇到溶有CO₂的水时，会反应生成溶解性较大的Ca（HCO₃）₂：【CaCO3+CO2+H2O═Ca（HCO3）2】．联想到实验室检验CO₂时，将气体通入澄清石灰水中．若长时间往澄清石灰水中通入CO₂会产生什么样的现象呢？小组决定用小烧杯盛装一定量的氢氧化钠溶液并不断通入二氧化碳气体进行探究

【提出问题】氢氧化钠溶液中通入二氧化碳一段时间后，溶液中含有什么溶质？

【查阅资料】

（1）通入少量的二氧化碳时，NaOH与CO₂反应的化学方程式为：　　．

（2）通入过量CO₂时，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃．

（3）碳酸氢盐都是可溶于水的．BaCO₃难溶于水且是白色固体．

（4）Na₂CO₃、NaHCO₃溶液呈碱性，BaCl₂显中性．

【提出猜想】

（1）溶质为NaOH和Na₂CO₃；

（2）溶质为Na₂CO₃；

（3）溶质是　　（填化学式）；

（4）溶质全都是NaHCO₃．

【设计实验方案】

实验步骤	实验现象	实验结论
①用试管取少量小烧杯中反应后的溶液，滴加几滴　　试液（填酸碱指示剂）	溶液变红色	该溶液显碱性
②将小烧杯中反应后剩下的溶液进行称量，然后滴加过量的BaCl2溶液	有 　　生成	猜想（4）不成立
③取步骤②中的上层清液，滴入稀盐酸	有气泡冒出	猜想（1）和（2）不成立

【得出结论】猜想（3）成立．

【讨论交流】

（1）有同学提出实验步骤①是多余的．你认为该实验设计是否需要？并说明理由　　．

（2）将实验步骤②剩下混合物进行　　（填操作名称）、洗涤、干燥、称量，发现所得沉淀质量等于步骤②中所称量的溶液质量的十分之一，判断氢氧化钠溶液中通入二氧化碳一段时间后，溶液中 Na₂CO₃的质量分数约为　　．

A.4.26%   B.5.38%   C.3.43%.10%

【反思应用】

验证二氧化碳性质时，如果长时间向澄清石灰水中通入二氧化碳会看到什么样的现象呢？请你描述一下　　．

工业上常用电解饱和食盐水的方法制取烧碱，某化学兴趣小组为了探究久置的工业烧碱的成分，进行了如下实验：

（1）取少量样品于烧杯中，向其中加入过量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明样品中含有 　　，该反应的化学方程式为 　　，接着又向烧杯中继续加入硝酸银溶液，出现了白色沉淀，甲同学立刻得出结论：样品中还含有氯化钠，乙同学对该结论提出了质疑，认为不一定含有氯化钠，理由是 　　；

（2）丙同学认为除了需要确认是否含有氯化钠外，还需要确认样品中是否含有氢氧化钠，于是，大家又进行了以下实验：

①另取少量样品溶解于水，向其中加入过量硝酸钙溶液，产生白色沉淀，然后过滤、洗涤；

②向滤液中加入足量稀硝酸，再滴入硝酸银溶液后产生白色沉淀；

③向滤渣中加少量水后滴入酚酞，溶液变红．

由此判断，滤渣中的物质是 　　（填化学式）．

（3）根据以上经验，得出的结论正确的是 　　（填序号）

A．	样品中无NaCl
B．	样品中只有NaOH和Na 2CO 3
C．	样品中无NaOH
D．	样品中有Na 2CO 3、NaOH和NaCl．

某同学在课外阅读中得知：实验室用电石（主要成分CaC ₂）与水反应制取乙炔（C ₂H ₂）反应的方程式为CaC ₂+2H ₂O＝Ca（OH） ₂+C ₂H ₂↑．在实验室中该同学把一定量的CaC ₂加入Na ₂CO ₃溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，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？

【猜想与假设】猜想一：NaOH

猜想二：NaOH，Ca（OH） ₂

猜想三：NaOH，Na ₂CO ₃

【设计并实验】

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，向试管这滴入适量的碳酸钠溶液		猜想二不成立
实验二	另取少量滤液于试管中，向其中加入过量稀盐酸	产生气泡	猜想 　　成立

写出实验二中产生气泡的化学方程式： 　　

【拓展延伸】

①若向Cu（NO ₃） ₂溶液中加少量CaC ₂，充分反应，产生的现象是 　　．

②实验室保存电石应注意 　　．

某化学小组的同学用锌粒与如图1中的硫酸溶液（部分标签被腐蚀）反应时，发现有气泡产生，并闻到有刺激性气味，他们对此气体的成分进行了探究。

[提出问题]锌粒加入硫酸溶液反应生成的气体是什么？

[查阅资料]

①浓硫酸也可以与锌粒发生反应，但不会生成氢气，也不会生成氧气，能生成二氧化硫气体。

②二氧化硫有刺激性气味，易溶于水，能使品红（一种红色素）溶液褪色。

③浓硫酸有吸水性，常用作干燥剂

④氢氧化钠溶液可吸收二氧化硫，并生成亚硫酸钠（Na₂SO₃）和水

[提出猜想]

甲同学认为：气体可能是H₂；

乙同学认为：气体可能是SO₂；

丙同学认为：气体还可能是　　。

[实验探究]为了验证上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图2的装置（部分夹持器材略去，假设每个能发生的反应都能完全进行）进行探究：

（1）图中a仪器的名称是　　，D处气体发生装置，可选图中的　　（填字母序号）

（2）实验开始后，观察到E中品红溶液褪色，证明气体中含有　　。

（3）H装置的作用是　　，写出发生反应的化学方程式　　。

（4）G装置加热一段时间后，观察到的现象是　　，证明气体中含有氢气。

[实验结论]　　同学的猜想是正确的。

[反思与交流]

（5）锌与浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，为何反应过程中又产生氢气了呢？用文字简述原因　　。

（6）锌与浓硫酸、稀硫酸反应都可以生成硫酸锌，如果需要制取硫酸锌，往往选用锌与稀硫酸反应，其优点是　　（答案合理即可）

钙元素是一种重要的金属元素，它形成的物质种类很多。

（1）氢化钙（CaH₂）固体是登山运动员常用的能源提供剂。

某实验探究小组的通许通过查阅资料得知：CaH₂能与H₂O反应生成Ca（OH）₂和H₂，请你写出该反应的化学方程式　　。

（2）生石灰溶于水可制得熟石灰，该反应过程中能量的变化是　　（填“吸热”或“放热”），实验室可以用　　测定其溶液的酸碱度。

（3）实验探究小组将Na₂CO₃溶液滴加到Ca（OH）₂溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。

[提出问题]滤液中溶质的成分是什么？

[做出猜想]

猜想一：NaOH                  猜想二：NaOH和Ca（OH）₂

猜想三：NaOH和　　 猜想四：NaOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂

经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是　　。

[实验过程]

实验步骤	现象	结论
实验Ⅰ：取滤液，向其中滴入适量Na2CO3溶液		猜想二不成立
实验Ⅱ：另取滤液，向其中加入足量	产生气泡	猜想 　　成立

[拓展延伸]在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑　　。

酸、碱、盐在生产生活中具有广泛的用途．

（l）制作“叶脉书签”需用到10%的氢氧化钠溶液．现配制50g质量分数为10%的氢氧化钠溶液．

①若用氢氧化钠固体配制，需称量氢氧化钠的质量为　　g．

②用氢氧化钠固体配制10%的氢氧化钠溶液过程中需要用到的仪器除了托盘天平、药匙、量筒、烧杯、胶头滴管、试剂瓶外，还需要　　．

③下列操作正确的是　　（填字母）．

A．称量氢氧化钠固体时，左盘放砝码

B．在托盘天平的左右托盘上垫滤纸称量氢氧化钠固体

C．将准确称量的氢氧化钠固体放入装有水的量筒中溶解

D．将配制好的氢氧化钠溶液装入试剂瓶中，塞好瓶塞并贴上标签

④若用20%的氢氧化钠溶液加水（水的密度为lg/cm³）配制50g质量分数为10%的氢氧化钠溶液，需20%的氢氧化钠溶液的质量为　　g；配制时应选用　　mL的量筒量取水（填“10”或“50”）．

（2）某固体粉末可能含有碳酸钙、硫酸钠、氯化钠、氯化钡、硫酸铜中的一种或几种．为确定该固体粉末的成分，进行了如下实验：

回答下列问题：

①反应I 的化学方程式为　　．

②白色沉淀C是　　（填化学式）．

③原固体粉末中一定不含　　（填化学式）．

某学习小组同学用如图1实验装置来探究鸡蛋壳里含有CO ₃ ^{2 ﹣}（以CaCO ₃的形式存在）的可能性，请你一起参与学习探究。

【讨论交流】同学们讨论后一致认为若鸡蛋壳里含有CO ₃ ^{2 ﹣}实验时广口瓶中一定会产生气泡，玻璃片上石灰水会变浑浊，据此写出有气泡生成的化学方程式： 　　。

【进行实验】小明和小红在各自的实验中均看到广口瓶中产生气泡，小明还看到玻璃片上石灰水变浑浊，而小红却未看到，他们很是好奇，于是进一步进行探究。

【提出问题】小红的实验中，玻璃片上石灰水为什么不变浑浊呢？

【做出猜想】小红猜想：可能鸡蛋中含有铁等较活泼金属，而不含CO ₃ ^{2 ﹣}；

小明猜想：可能小红实验所用盐酸中溶质质量分数过大，挥发出HCl气体。

依据所学化学知识和生活常识，你认为 　　的猜想是不合理的。

【实验验证】小红分别取适量等体积的自己实验中所用的盐酸a和小明实验中所用的盐酸b于2支试管中，试管内各盛有同一鸡蛋的碎片，塞上带导管的橡胶塞，并分别将导管伸入AgNO ₃溶液中，实验过程如图2所示：

实验中，甲、乙试管内均有气泡产生，同时甲试管中有白色沉淀生成而乙中没有，白色沉淀的化学式是 　　。

【实验结论】上述实验说明盐酸a中溶质的质量分数一定 　　（填"大于"或"小于"）盐酸b中的溶质的质量分数，同时也说明了鸡蛋壳中含有CO ₃ ^{2 ﹣}的可能性。

【反思应用】（1）实验室制备CO ₂时，最好选择 　　（填"浓"或"稀"）盐酸。

（2）实验中发现，与相同溶质质量分数的盐酸反应时，鸡蛋壳碎片比大块鸡蛋壳更剧烈，说明增大反应物 　 可以加快反应速率。

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

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　　₂₂O的反应．）

（2）产物成分探究

₂O）

₂O为不溶于水的红色固体

₂₂₄₄₂O

[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

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．

实验与探究是化学学习的重要方法和内容，李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹，他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣．

[查阅资料]

₂₂₃]，受热易分解；

②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝；

₂反应生成碳酸钠固体和水

④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中．

[发现问题]

查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成．

为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：

探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分．

[猜想与假设]该黑色固体可能是①碳粉；②　　；③碳和氧化铜的混合物．

[设计方案]请帮助该同学完成下述实验报告：

实验操作与现象	实验结论
	猜想②正确

₂₂O．

[进行实验]选择如下图所示装置进行验证

步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气；

步骤二：点燃酒精灯，依次连接装置A→B→　　→　　（填“C”，“D”）；

步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热

[解释与结论]

①当观察到　　₂₂O，写出装置C中反应的化学方程式　　；

₂₂₃受热分解的化学方程式　　．

[反思与评价]

上述装置中A的作用是　　．

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　　。

某班学生分三组分别做了二氧化碳制取和性质验证实验，如图所示。实验结束后，老师取两份等质量的丙废液，分别与甲、乙废液混合，将甲废液与丙废液倒入烧杯A中，有白色沉淀生成；将乙废液与丙废液倒入烧杯B中，有气泡产生。请填空：

（1）甲废液与乙废液所含溶质的成分可能不同的是　　（用化学式填空，下同）

（2）烧杯A中沉淀的成分一定有　　。

（3）另取少量丙废液样品，加入足量的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，过滤，向滤液中滴加氯化铁溶液，观察到有红褐色沉淀生成，未发现其他明显现象。由此推测出，丙废液溶质的成分是　　，丙废液与氯化钡溶液反应的化学方程式为　　，烧杯A的上层清液中溶质的成分一定有　　。

某饮用水中含有较多的碳酸氢钙[Ca（HCO ₃） ₂]，属于硬水，煮沸时会有水垢生成，实验小组欲探究该水垢的主要成分．

【猜想与分析】分析Ca（HCO ₃） ₂与水的元素组成，该水垢的主要成分可能是 　　

Ⅰ；CaOⅡ．Ca（OH） ₂Ⅲ．CaCO ₃Ⅳ．Ca（OH） ₂和CaCO ₃

小强同学认为该水垢中不会存在CaO，理由是 　　．

【实验与事实】

实验		现象	解释或结论
实验一	将适量的水垢和水装入试管中，充分振荡后静置，用滴管取上层清液于小试管中，然后再向小试管中滴入紫色石蕊溶液	紫色石蕊溶液不变色	Ca（OH） 2微溶于水，其水溶液显碱性， 能使紫色石蕊溶液变蓝色，不变色说明水垢中一定没有
实验二	按如图所示方案进行实验	反应一段时间后水垢消失，溶液澄清；玻璃片上澄清石灰水变浑浊	石灰水变浑浊，说明有CO 2生成， 则水垢中一定含有

【原理与呈现】请用化学方程式表示实验二中有关反应的化学反应原理： 　；

【实践与应用】使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，长期饮用硬水对人体健康不利，在日常生活中，可使用 　　来检测饮用水是硬水还是软水．

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？

₂₄；

          ₂₄和　　两种物质；

          ₂₄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。

₂₄₂）和氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2　H₂O　₂₂↑。

[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。