初中化学实验探究物质的组成成分以及含量解答题

已知某溶液中的溶质可能是HCl、NaOH、CaCl ₂中的一种或两种，为确定该溶液中溶质的成分及含量，进行以下实验。

（1）取少量溶液与试管中滴入2滴无色酚酞，酚酞不变色，溶液中一定不存在 　　。

（2）为了进一步测定成分及含量，重新取120g溶液于烧杯中，逐滴加入20.0%的Na ₂CO ₃溶液，测得滴加溶液的质量与产生沉淀的关系（图1）和滴加溶液的质量与烧杯中溶液的pH关系（图2）。

（已知：向盐酸中滴加碳酸钠溶液发生反应为：Na ₂CO ₃+2HCl＝2NaCl+H ₂O+CO ₂↑；CaCl ₂溶液呈中性。）回答下列问题：

①该溶液中溶质的化学式为 　 　。

②计算溶液中各溶质的质量分数。（写出计算过程）

③m ₁＝ 　 　g；m ₂＝ 　 　g。

草酸（H₂C₂O₄）又名乙二酸，是一种有机酸，易溶于水，广泛存在于植物源食品中。草酸不稳定，在浓硫酸的催化作用下，草酸固体受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：

[提出问题]生成物中有哪几种碳的氧化物？

[实验猜想]猜想1：只有CO；

猜想2：只有　　（填化学式）；

猜想3：含有CO和CO₂。

[设计实验]基于猜想3，根据CO和CO₂的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：

[实验探究]

（1）观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO₂气体生成，请写出A装置中的化学反应方程式：　　；

（2）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：

①C装置澄清石灰水不变浑浊，F装置中出现　　的现象；

②E装置中出现　　的现象。

[实验结论]通过实验探究证明：猜想3成立。

草酸分解的化学方程式是　　。

[问题讨论]

（1）B装置的作用是　　；

（2）C装置的作用是　　；

（3）该试验装置的设计还有一处明显不足（实验前已排尽装置内的空气），请提出改进措施　　（任写一条）。

铜是一种常见的金属，在生活、生产中有广泛的应用．

（1）电气工业上常用铜作电缆的内芯，是利用铜具有良好的 　　性；

（2）铜是一种不活泼的金属，但铜制品长期露置在潮湿空气中，表面变绿色，即生成了"铜绿"[化学式：Cu _x（OH） _yCO ₃]．

小明和小丽为了探究"铜绿"的组成，查阅资料："铜绿"受热易分解生成CuO、CO ₂和H ₂O．他们进行如下实验：称取22.2克"铜绿"，充分加热至固体质量不再改变，把产生的气体全部依次通过足量浓硫酸和足量氢氧化钠的溶液，发现浓硫酸增重1.8克，氢氧化钠溶液增重4.4克．

根据以上实验．他们推断出：x＝ 　　，y＝ 　　；铜与潮湿空气中变成"铜绿"的化学方程式是 　　；

（3）小明和小丽分别取24.0克氧化铜，用CO还原制铜，小明得到19.2克红色固体，小丽得到20.8克红色固体．他们质疑：为什么两人得到的红色固体质量不相等？

查阅资料：

Ⅰ．CO还原CuO时也可产生红色的氧化亚铜（Cu ₂O）

Ⅱ．Cu ₂O+H ₂SO ₄（稀）═Cu+CuSO ₄+H ₂O

他们分析推断：

①一致认为 　　（填"小明"或"小丽"）的产物中没有Cu ₂O；

②用CO还原a克Cuo得到红色固体b克，若红色固体为Cu和Cu ₂O的混合物，则a与b的数量关系是 　   ；

③还可以简单的实验验证红色固体是否有Cu ₂O，请简述操作、现象及结论： 　　．

碱式碳酸镁[Mg₂（OH）₂CO₃]和过氧化镁（MgO₂）都是重要化工原料。

Ⅰ．以Mg₂（OH）₂CO₃为原料，制备产品MgO₂的步骤如下：

（1）煅烧：煅烧Mg₂（OH）₂CO₃得到三种氧化物，其中一种常温下是气体，且能使澄清石灰水变浑浊，煅烧时反应的化学方程式为　　。

（2）转化：向所得固体中加双氧水充分搅拌，发生反应MgO+H₂O₂＝MgO₂+H₂O，温度升高，说明该反应　　热量（填“放出”或“吸收”）。其他条件相同，煅烧温度、煅烧时间不同，所得MgO对MgO₂产率（产率＝×100%）的影响分别如图1所示，则最佳的煅烧温度为　　℃、煅烧时间为　　小时。

（3）分离：得到产品。

（4）测定：假设产品中仅少量MgO，某小组设计图2装置，通过测定生成O₂体积，计算MgO₂的质量分数。

已知：a．MnO₂与稀盐酸不反应             b．MgO₂+2HCl＝MgCl₂+H₂O₂

          c.2MgO₂2MgO+O₂↑        d．MgO+CMg+CO↑

①仪器M的名称是　　，MnO₂的作用是　　。

②相同条件下，　　能使测定结果更准确。（填图2中“装置A”或“装置B”）

③实验室用溶质质量分数为37%、密度是1.18g•mL^-1的浓盐酸配制10%的稀盐酸110g，需要水　　mL．（水的密度是1g•mL^﹣1，计算结果保留一位小数）

④经讨论，该小组又设计了下列3种方案，分别取5.0g产品进行实验，能确定MgO₂质量分数的是　　。（填序号）

a．加热，使MgO₂完全分解，测出剩余固体的质量

b．与足量炭粉在高温下充分反应，测出生成Mg的质量

c．先加足量稀盐酸，再加足量NaOH溶液，充分反应，测出Mg（OH）₂质量

Ⅱ．MgCl₂是制备Mg₂（OH）₂CO₃的原料，现用含碳酸镁84%的菱镁矿制备MgCl₂，反应如下：MgCO₃+Cl₂+COMgCl₂+2CO₂（设杂质不参加反应）。生产19吨MgCl₂需要这样的菱镁矿多少吨？（写出计算过程）

某同学取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂，如图：

（1）塑料试剂瓶膨胀破裂的原因是　　，反应的化学方程式为　　．

（2）破裂后瓶内试剂会吸收空气中CO₂生成CaCO₃．为测定其中CaCO₃的质量分数，兴取小组分别进行如下实验：

实验1：称取10.0g样品，加50.0g水溶解，搅拌、静置、过滤，将沉淀洗涤、干燥、称重．

实验2：称取10.0g样品，向其中加入足量稀盐酸，充分反应，收集产生的气体．

①根据实验1称重计算样品中CaCO₃的质量分数可能偏高，原因是　　．

②若实验2中收集的气体为2.2g，计算样品中CaCO₃的质量分数．（请写出计算过程）

已知Mg能在CO ₂中燃烧生成碳和一种白色固体物质，某化学兴趣小组用如图所示装置制备CO ₂并对Mg在CO ₂中燃烧生成的白色固体物质进行探究．

实验过程：连接好装置并检查装置的气密性，装入药品，打开活塞，让A中产生的气体依次通过B，C，待气体充满集气瓶后，用坩埚钳夹住8﹣10cm长的用砂纸打磨干净的镁条，将镁条点燃后迅速插入到正不断通入CO ₂的集气瓶中，待剧烈反应平息后，关闭活塞，即可看到集气瓶内壁和底部有白色固体和黑色物质出现．

查阅资料：①饱和NaHCO ₃溶液可以吸收HCl而不吸收CO ₂；②MgO、Mg（OH） ₂、MgCO ₃均为白色固体．

（1）仪器a的名称是 　　．

（2）装置B中发生反应的化学方程式是 　　，装置C的作用是 　　

（3）检验D中集气瓶已经充满CO ₂的方法是 　　

（4）白色固体物质是什么？甲同学提出了三种猜想：

猜想Ⅰ：白色固体物质是MgO

猜想Ⅱ：白色固体物质是Mg（OH） ₂

猜想Ⅲ：白色固体物质是MgCO ₃

①上述猜想中，你认为不合理的猜想是 　　（填Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ），理由是 　　．

②乙同学取D中的白色固体于试管中，向其中加入足量的稀硫酸，固体溶解，无气泡产生，据此可知猜想 　　（填Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ）是合理的，则镁在D中发出反应的化学方程式是 　　．