初中化学实验探究物质的组成成分以及含量解答题

某化学兴趣小组完成了下列两个实验：

实验1：用试管取一定量NaOH溶液，并滴加2滴酚酞溶液，再加入稀盐酸，红色恰好消失。

实验2：用试管取一定量澄清的石灰水，然后加入饱和的Na ₂CO ₃溶液。

实验结束后，把两支试管里的物质倒入同一烧杯，静置，烧杯中有白色沉淀，上层澄清液显红色。同学们欲对该澄清液成份进行探究，请你参与，完成下列问题：

【问题分析】

（1）实验1的目的是验证 　　（填化学原理）；

（2）实验2中产生白色沉淀的化学方程式 　　。

（3）澄清液显红色，说明该澄清液显碱性，其中溶质除一定有NaOH外，还可能含有 　　或 　　。

【实验验证】

①取澄清液，加入适量的CaCl ₂溶液，无明显现象，则澄清液中不含 　　；

②取澄清液，通入CO ₂气体，产生浑浊，写出产生浑浊的化学方程式 　　。

【交流反思】化学反应后形成的溶液中溶质的确定，既要考虑反应产物，也要考虑反应物是否过量。

某固体混合物中可能含有氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠，硫酸钠、碳酸钠。为了研究该混合物的成分，某同学按下列流程进行了实验（各步均恰好完全反应）：

根据流程图回答问题：

（1）反应③的化学方程式为　　，反应④的化学方程式为　　。

（2）根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是　　（填化学式）。

（3）该同学为了进一步确定固体混合物的组成，取样品20.9g（其中含钠元素质量为6.9g），按上述流程图进行实验，产生11.65g白色沉淀A，产生2.2g气体W．通过计算，确定该混合物中还含有的物质是　　（填化学式），其质量为　　g。

火锅是我国独创的美食，历史悠久。火锅常用的一种燃料是固体酒精。某化学兴趣小组的同学对“固体酒精”产生了好奇，对其成分进行探究。请你回答下列问题。

[查阅资料]

a．固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。

b．氯化钙、氯化钠溶液均呈中性。

[提出问题]

①酒精中是否含有碳元素？

②固体酒精中的氢氧化钠是否变质？

[实验探究]

①按图所示进行实验，发现烧杯内壁有一层白膜，可得出酒精精中含有碳元素的结论，理由是　　。

②取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现烧杯底部有白色沉淀，请用化学方程式表示该沉淀是如何形成的：　　由此说明氢氧化钠已变质。

③为进一步确定氢氧化钠的变质程度，分组进行探究。

甲组同学取烧杯上层清液于两支试管中，按如图所示进行实验。

实验方案
实验现象	溶液变红	产生
实验结论	清液中有氢氧化钠	清液中有碳酸钠

乙组同学认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠，理由是　　。他们另取烧杯中上层清液，加足量氯化钡溶液，充分反应后，静置，取上层清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红。

[反思交流]乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是　　。

[实验结论]小组同学经过讨论，一致认为该固体酒精中的氢氧化钠部分变质。

浓硫酸与木炭在加热条件下可发生反应产生水和化学式为XO₂型的气体。某化学课外兴趣小组的同学对XO₂型气体的成分进行了实验探究。

[猜想]

（1）根据反应物组成元素及生成物的化学式类型，提出以下猜想：

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO2	只有　SO2	CO2和SO2都有

[查阅资料]将SO₂、CO₂气体分别通入下列溶液中产生的有关现象如表：

气体 溶液	SO2	CO2
品红溶液	褪色	不褪色
氯水（黄绿色）	褪色	不褪色
澄清石灰水	浑浊	浑浊

[实验探究]

实验一：

（2）将装置按甲→丙→（尾气处理）连接并进行实验。实验过程中观察到丙中溶液褪色，证明　　不成立（填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”）。

实验二：

（3）将装置按甲→乙→（尾气处理）连接并进行实验。实验过程中观察到乙中澄清石灰水变浑浊。根据此现象能否确定CO₂ 的存在，理由是　　。

实验三：

（4）将装置按甲→丙→丁→戊→乙→（尾气处理）连接并进行实验。实验过程中观察到丙、丁中溶液均褪色，戊中溶液颜色无变化，乙中澄清石灰水变浑浊。

①将反应后丁中溶液分成两等份分别置于两支试管中，并按如图所示操作进行实验。根据图中实验现象可判断反应后丁中溶液存在的离子有　　。

②丁中溶液的作用是　　。

[实验结论]

（5）　　（填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”）成立。

[问题讨论]

（6）在实验三中，若去掉装置戊，对实验结论　　（填“有”或“无”）影响，理由是　　。

化学小组的同学在收集满CO₂的集气瓶中放入燃烧的钠，钠继续燃烧，充分反应后生成黑色的碳和一种白色固体。

（1）对于白色固体的成分，有下列猜想：①氧化钠；②碳酸钠；③氧化钠和碳酸钠的混合物；④氢氧化钠；⑤碳酸氢钠。

指出以上不合理的猜想并说明理由　　。

（2）请设计实验方案证明猜想②正确，猜想①、③均不正确。（提示：氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠；碳酸钠溶液呈碱性。）

（3）写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式　　。

化学实验过程经常会产生定量的废液，经过无害化处理可有效防止水体污染。在一次实验课上，兴趣小组的同学们完成了NaOH溶液和Na₂CO₃溶液的鉴别，并对废液成分展开探究。

活动一 通过小组合作，同学们完成了如图所示的三组小实验。实验中生成白色沉淀的化学方程式是　　（写一个）。

活动二 小雪将六支试管中的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中（ 如图），充分搅拌、静置，观察到杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。由此可以确定：上层溶液中一定不含有的离子是　　、以及一定含有的离子。小组同学对上层溶液中还可能含有的离子进行了如下探究。

[提出问题]上层溶液中还可能含有什么离子？

[猜想与假设]上层溶液中还可能含有OH^﹣、CO₃^2﹣、Ca²⁺中的一种或几种。

[进行实验]

实验步骤	实验现象	实验结论
方案一	①取少量溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液 ②继续滴加稀盐酸	①溶液变红 ②产生气泡	①有OH^﹣ ②有CO3^2^﹣无Ca^2+
方案二	取少量溶液于试管中，　　（合理即可）（指示剂除外）	（合理即可）	①有CO3^2^﹣，无Ca^2+②有OH^﹣

[反思与评价]

（1）经过综合分析，最终确定上层溶液中肯定存在的离子有　　。

（2）将烧杯内物质过滤，滤渣回收，向滤液中加入适量　　（ 合理即可）进行处理后再排放。

甲、乙两名同学做了碳酸钠溶液与氢氧化钡溶液反应的实验，反应后都进行过滤得到无色滤液，他们对自己得到的无色滤液中溶质的成分进行探究。请你一同参与他们的探究活动

[提出猜想]他们各自所得滤液中溶质的成分有如下几种可能：

A．NaOH         B．Na₂CO₃、Ba（OH）₂、NaOH       C．　　         D．Na₂CO₃和 NaOH

[讨论交流]上述猜想中，肯定不成立的是　　（填猜想序号），其理由是　　。

[实验探究]甲、乙两同学为了验证各自所得滤液的成分，分别进行了如下实验：

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学	取少量滤液于试管中，加入足量的　　溶液		滤液中溶质的成分与猜想C对应
乙同学	取少量滤液于试管中，加入足量的Na2CO3溶液	无明显实验现象	滤液中溶质的成分与猜想A对应

[反思与评价]经过讨论，大家一致认为甲同学的实验结论是正确的，乙同学的实验结论不一定正确，请你帮乙同学设计实验，进一步确定乙同学得到的滤液中溶质的成分。

实验操作及实验现象	实验结论
	滤液中溶质的成分与猜想　　对应

某教师在进行“常见的碱”的教学时做了以下演示实验：取少量纯净的氢氧化钠固体于50mL干燥的烧杯中，置于电子天平上。一段时间后，氢氧化钠固体表面出现了液体，天平示数增加。取下烧杯，将其放置在空气中。一周后，向烧杯中加适量水配制成溶液，取少量烧杯中的溶液于试管中，滴加足量稀盐酸，观察到有气泡冒出。

[交流与解释]

（1）氢氧化钠固体表面出现液体是因为氢氧化钠吸收空气中的水分而潮解。

（2）电子天平示数增加的原因除了吸收水分以外，还有另一个原因是　　（用化学方程式表示）。

教师安排兴趣小组同学对烧杯中的溶液是否还含有氢氧化钠进行了以下探究。

[作出猜想]猜想一：有氢氧化钠

猜想二：没有氢氧化钠

[查阅资料]BaCl₂溶液、NaNO₃溶液、Ba（NO₃）₂溶液均呈中性。

[进行实验]小明同学取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞，观察到溶液变红，小明同学认为猜想一成立。

[交流与评价]小玲同学认为小明同学的结论不一定正确，原因是　　。于是，小玲同学继续进行探究。

[进行实验]

实验操作	实验现象	实验结论
小玲同学在小明同学所做实验后的溶液中，滴入足量的Ba（NO3）2溶液，		猜想一成立

[反思与拓展]

（1）根据氢氧化钠固体易潮解的性质，可用氢氧化钠固体作某些气体的　　。

（2）另取少量烧杯中的溶液进行以下实验，也能证明猜想一成立的是　　（填序号）。

A．先加足量稀盐酸，再滴加紫色石蕊溶液

B．先加足量BaCl₂溶液，静置，取上层清液，再滴加CuCl₂溶液

C．先加足量Ca（OH）₂溶液，静置，取上层清液，再滴加酚酞溶液

D．先加足量Ba（NO₃）₂溶液，静置，取上层清液，再滴加FeCl₃溶液

饮水安全是脱贫攻坚“两不愁、三保障、安全”的重要内容和指标，关乎百姓生命健康，必须对天然水进行净化达标后才能饮用。

（1）在净化水的过程中常用 　 　来吸附水中的色素和异味，用二氧化氯（ClO₂）消毒杀菌，二氧化氯中氯元素的化合价为 　 　。

（2）某同学在使用“除垢剂”去除热水瓶中的水垢时，发现有气泡产生。根据水垢的主要成分含有碳酸钙等物质，猜想到“除垢剂”的有效成分中可能含有酸。于是，他分别设计了在家庭中和实验室用两类不同物质且产生两种不同现象的实验方案验证自己的猜想，请完成实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论
家庭中：取适量“除垢剂”于瓷碗中，向其中加入 　 　。		“除垢剂”的有效成分中一定含有酸。
实验室：取适量“除垢剂”于试管中，向其中加入 　 　。

根据实验结论，得出使用“除垢剂”时的注意事项有 　             　（写一条）。

某实验小组将少量氢化钙（CaH₂）溶于水，形成了无色透明的溶液，再向其中加入碳酸钠溶液，有沉淀产生，经过滤后得到滤渣和滤液。然后进行了滤渣验证和滤液溶质成分的探究。

（1）[查阅资料]氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气，写出该反应的化学方程式　　。

（2）[交流验证]滤渣只能是碳酸钙，用盐酸验证此滤渣的化学方程式为　　。

（3）[提出问题]滤液中溶质的成分是什么？

（4）[猜想假设]猜想一：NaOH

猜想二：NaOH和Na₂CO₃

猜想三：NaOH和　　

猜想四：NaOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂

（5）[讨论分析]经过讨论认为最不合理的是猜想　　，原因是　　。

（6）[实验与结论]

实验步骤	现象	结论
步骤Ⅰ：取少量滤液，向其中加入足量盐酸溶液		猜想二不成立
步骤Ⅱ：另取少量滤液，向其中滴入适量Na2CO3溶液	产生白色沉淀	猜想　　成立

（7）[拓展延伸]在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑　　。

除H₂、CO能还原氧化铜外，CH₄及其它一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。如：加热时，CH₄能与CuO反应生成Cu、CO₂和H₂O．某拓展小组同学设计了如图所示实验装置（夹持装置省略），分别对有关气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。

【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究。

（1）将CH₄气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到的实验现象有　　（填序号）；

①A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质

②B装置中的固体由白色变蓝色

③C装置中溶液变浑浊

【探究Ⅱ】对气体组成的探究。

（2）气体X可能由H₂、CH₄中的一种或两种组成，同学们按如图所示实验装置对其组成进行探究。

①C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有　　；

②根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有H₂的结论，请对此结论作出评价，并说明理由　　；

【探究Ⅲ】对未知气体的探究。

（3）将某火箭燃料X通过如图所示装置，观察到A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质；B装置中的固体由白色变蓝色，C装置中溶液不变浑浊。C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料X是由2种元素组成的纯净物，其相对分子质量为32．根据现象及信息推断并写出：A装置中发生反应的化学方程式为　　。

西藏芒康县通过晾晒盐井水提取粗盐的生产方式历史悠久。粗盐溶液过滤后仍含有多种可溶性杂质（氯化镁、氯化钙、硫酸钠等）。某化学拓展实验小组欲探究粗盐样品中可溶性杂质的成分，设计了如图所示的实验流程：

[实验分析]

（1）步骤①中加入适量氢氧化钠溶液的目的是　　。

（2）步骤③的白色沉淀是　　（填化学式）。

（3）乙同学认为步骤③中不需要加入足量稀盐酸，你是否同意他的观点？　　（填“同意”或“不同意”），请说明原因　　。

（4）根据以上实验信息，实验小组得出结论：此粗盐样品中含有的杂质是　　。

某兴趣小组为探究锡纸中的金属成分（锡纸中以一种金属为主，其它成分对实验无干扰），开展了以下探究活动。

【提出问题】锡纸中的金属是什么？

【建立猜想】根据锡纸有银白色金属光泽，并结合金属活动性、价格等因素，猜想其中的金属可能是锌、铁、铝、锡中的一种。

【探究过程】

步骤	活动内容	收集证据	分析并得出结论
步骤一	①查阅资料：金属锌在室温下很脆	锡纸未破损	锡纸中金属不是锌
	②取锡纸反复折叠
步骤二	用磁铁靠近锡纸	锡纸没有被磁铁吸引	锡纸中金属不是
步骤三	①取锡纸条放入浓度为20%的盐酸中除去可能存在的氧化膜。当观察到　　现象时，取出锡纸条并用蒸馏水清洗。 ②将处理过的锡纸条放入试管中，加入饱和硫酸锌溶液，静置观察。	②中锡纸条表面无明显现象	说明锡纸中的金属活动性比锌弱，则锡纸中金属不是铝，而是锡。

【交流评价】

小科对实验结论提出质疑：“无明显现象”并不代表没有发生反应，因为铝与硫酸锌反应[2Al+3ZnSO₄＝3Zn+Al₂（SO₄）₃]生成的金属锌为银白色，与铝颜色相同，因此无法得出结论。请在不改变反应原理的前提下运用定量方法完善实验方案，并根据预期结果得出相应结论：　；

　。

【继续探究】运用完善后的方案进行实验，分析实验结果，得出初步结论：锡纸中金属是铝。

实验课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁（Fe ₂O ₃）粉末中的一种或两种，为确定该粉末的成分，同学们进行了如下探究，请你参与其中并回答问题。

[提出猜想]甲组：铜粉；乙组：氧化铁粉末；丙组： 　　。

[设计实验]

方案1：取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的 　　（从下列试剂中选择：氯化钠溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液）振荡，若甲组猜想正确，则实验现象为 　　。

方案2：取8g红色粉末放入硬质玻璃管中，先通入CO，然后用酒精喷灯加热一段时间（实验装置如图1所示），停止加热并继续通入CO至装置冷却。

若乙组或丙组猜想正确，则硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是 　　。实验时要先通CO再加热的目的是 　　。

[数据处理]

等装置完全冷却到室温，称量硬质玻璃管内剩余固体质量为mg。若乙组猜想正确，则m的取值范围是 　    。

[实验反思]

图1虚线框内的装置是用于吸收CO ₂；并收集CO，请从图2（广口瓶内均为氢氧化钠溶液）中选择最合适的装置 　　（填序号）。

有一包白色的粉末，是（NH ₄） ₂SO ₄、NaCl、BaCl ₂、Na ₂CO ₃、Na ₂SO ₄中的一种或几种，为确定白色粉末的成份，进行如下探究：

（1）取适量白色粉末与熟石灰混匀、共热，没有任何异味产生，说明原白色粉末一定不存在 　　，其理由是 　　；

（2）另取适量白色粉末加入足量的水，搅拌，得到白色沉淀和无色溶液，可推测原白色粉末中一定含有 　　；

（3）取（2）中的白色沉淀，往其中加入过量的稀盐酸，产生大量的气泡，白色沉淀全部消失，说明原白色粉末中一定还含有 　　，一定不含有 　　，写出产生白色沉淀的化学方程式 　　；

（4）取（2）中的无色溶液蒸干，得固体物质，此固体物质的成份可能有 　　种组成情况．