初中化学实验探究物质的组成成分以及含量解答题

某涂料添加剂M的成分为银、铝、锌中的一种，为确定其成分，取一定质量的M和稀硫酸进行实验。

①银、铝、锌的金属活动性由强到弱的顺序是　　。

②用如图1方法收集氢气，是因为氢气　　（选填“可溶”、“难溶”）于水；仪器Ⅰ的名称是　　。

③6.5g锌与足量稀硫酸完全反应，计算产生氢气的物质的量。（根据化学方程式列式计算）

④铝、锌分别与足量的稀硫酸反应。产生氢气的物质的量与消耗铝的质量关系曲线如图2所示，在图中画出产生氢气的物质的量与消耗锌的质量关系曲线。

⑤1.8g样品M与足量稀硫酸完全反应产生0.1mol氢气，则M的化学式是　　。

某校化学兴趣小组同学向盛有一定量生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液，充分反应后却至室温，过滤、洗涤、干燥，得到固体A和溶液B，并对固体A和溶液B的成分展开了探究。

上述实验中发生的化学反应有：

①CaO+H₂O＝Ca（OH）₂

②　　 （写化学方程式）。

探究活动1：固体A的成分是什么？

[猜想假设]小雨猜想是CaCO₃；小亮猜想是CaCO₃和Ca（OH）₂

小亮猜想含有Ca（OH）₂的理由是　　。

[实验验证]

1．小雨取少量固体A于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生。证明自己的猜想正确。

2．小亮取少量固体A于试管中，加入足量水振荡，静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液，观察到　　，证明自己的猜想正确。

[反思评价]同学们经过讨论后认为小雨的实验不足以确定固体A的成分，理出是　　。结合两位同学的实验，证明了小亮的猜想是正确的，由此确定了固体A的成分。

探究活动Ⅱ：溶液B中溶质的成分是什么？

[猜想假设]猜想一：NaOH

猜想二：NaOH Na₂CO₃

猜想三：NaOH Ca（OH）₂

[讨论交流]结合对固体A成分的探究，同学们认为猜想三是正确的，理由是　　。

[实验验证]取少量溶液B于试管中，滴加　　溶液，产生白色沉淀，证明猜想三正确。

化学课上，老师组织同学们观察铁丝、木炭、石蜡等物质分别在空气和氧气中反应的实验后，同学们分析总结出了燃烧的特征和定义，同时得出影响反应速率的因素之一是　　。为了激发学生的学习兴趣、拓展知识视野，老师又演示了如下实验：将打磨光亮的镁条在空气中点燃后迅速伸入充满二氧化碳的集气瓶中，观察到镁条继续燃烧，发出耀眼白光并伴有轻微爆炸声，集气瓶内壁上出现黑色颗粒，同时生成白色固体。同学们对该实验中生成的白色固体的成分进行了探究。

[猜想假设]猜想一：氧化镁

猜想二：碳酸镁

猜想三：氢氧化镁

猜想四：氧化镁和碳酸镁

同学们讨论后，一致认为猜想三不成立，理由是　　。

[实验验证]请你和同学们一起设计并完成实验。

实验操作	实验现象	实验结论
		猜想一成立

[反思交流]

（1）请你结合已有知识和实验探究过程，写出镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式　　。

（2）综合上述实验，你对燃烧或二氧化碳性质的新认识是　　（写一条）。

某学校九年级学生小明在化学实验室清点化学药品时发现一包粉末状固体，这包粉末状固体可能由碳酸钠、氯化钠、氢氧化钡、硫酸钠、硝酸铜中的一种或几种组成。为了检验其成分，小明做了如下实验：

（1）取少量粉末状固体于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌，静置，发现烧杯底部有白色未溶固体A和上层无色清液B．小明根据上述现象确定粉末状固体中一定不含有的物质是　　（填物质的化学式）。

（2）进一步探究固体A的成分

[提出问题]固体A的成分是什么？

[猜想与假设]Ⅰ：BaCO₃    Ⅱ：　　Ⅲ：BaSO₄

[实验与探究]

实验步骤	实验现象	实验结论	相关化学方程式
取少量固体A于试管中，滴加过量的		猜想Ⅱ正确

根据上述实验结论，可以确定粉末状固体中一定含有　　。

某化学兴趣小组利用所学知识制取氢氧化钠溶液。他们向盛有一定量碳酸钠溶液的烧杯中加入一定量的澄清石灰水，充分反应后过滤。甲同学认为滤液就是氢氧化钠溶液，其余同学不同意他的说法，大家一起展开探究。

[提出问题]滤液中的溶质成分是什么？

[猜想假设]猜想一：氢氧化钠

猜想二：氢氧化钠、氢氧化钙

猜想三：氢氧化钠、碳酸钠

猜想四：氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠

[讨论交流]大家一致认为猜想四不成立，请用化学方程式说明理由：　　。

[实验探究]甲、乙、丙三位同学分别取少量滤液于试管中，进行了下列实验。

	实验操作	现象	结论
甲同学	加入足量 稀盐酸	无明显现象	猜想一 成立
乙同学	加入碳酸 钠溶液	无明显现象	猜想一 成立
丙同学	加入无色 酚酞溶液	溶液变为红色	猜想一 成立

[实验评价]甲同学的实验只能证明滤液中不含　　；乙同学的实验只能证明猜想二不成立；丙同学的实验错误，原因是　　。

[得出结论]综合　　两位同学的实验和现象，可证明猜想一成立。

[反思迁移]①同学们经过讨论，提出用两种盐溶液及相应的实验操作，也可确定所得滤液中溶质的成分，这两种盐溶液可以是　　。

②在制取某物质时，除了根据反应原理设计实验，还需要注意　　。

碳酸氢钠是小苏打的主要成分，在生产和生活中有许多重要的用途。化学课上，同学们为了解碳酸氢钠的性质，将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合，充分反应后，有气体逸出，写出该反应的化学方程式　　，同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究：认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分，因此进行了猜想并做了如下实验：

【实验用品】pH试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。

【猜想与假设】反应后溶液中溶质的可能组成成分。

猜想一：硫酸钠

猜想二：硫酸钠、碳酸氢钠

猜想三：硫酸钠、硫酸

【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验，请根据结论完成如表实验现象中的空格。

实验方案	A	B	C	D
实验操作
实验现象		产生白色沉淀	试纸变色，对照标准比色卡，pH＜7
实验结论	猜想二不正确	猜想三正确	猜想三正确	猜想三正确

【得出结论】猜想三正确。

【评价反思】

（1）老师对同学们能用多种方案进行探究，并且得出正确的实验结论给予了肯定，同时指出探究中存在一处明显的操作错误是　　。

（2）有同学对实验方案B的结论提出了质疑，认为仅凭此现象不能得出猜想三正确，请说明理由　　。

【总结提高】依据所给实验用品，设计与上述实验不同的方案，确认猜想三是正确的，请你写出你的实验方案　　。

实验室有一份氯化钠和氯化钡混合物样品。兴趣小组同学设计了如下实验方案，分离提纯氯化钠并测定样品中氯化钠的质量百分含量，请回答下列问题：

（1）用托盘天平称量样品前对天平进行的第一步操作是　　。

₂₃溶液的目的是　　。该小组同学用如图所示装置进行操作Ⅱ，请指出操作中存在的两处错误：　　、　　。

（3）下列关于操作Ⅲ的说法正确的是　　（填序号）。

a．该操作中用到的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿

b．该操作中用玻璃棒不断搅拌的目的是防止局部温度过高，造成液滴飞溅

c．当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热

d．停止加热后，立即将蒸发皿直接放在试验台上。

（4）样品中氯化钠质量百分含量为　　。

如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），某化学小组的同学欲利用其进行下列各化学实验。

（1）以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂），在实验室中制备并收集干燥的氧气。按照要求设计实验装置，连接仪器，并检验装置的气密性。

①所选装置的连接顺序为　　（从左至右填写装置序号字母）。

②制取氧气所发生反应的化学方程式为　　。

③下列有关氧气制取和性质的叙述中，不正确的是　　（填写序号A、B、C，D之一）

A．实验室制氧气时，应先加入药品，再检査装置的气密性

B．在此反应前后，二氧化锰的质量和化学性质都不发生改变

C．铁丝在纯氧中剧烈燃烧时，火星四射，生成黑色固体

D．氧气是一种化学性质比较活泼的气体

（2）用干燥纯净的氧气对纤维素的组成进行分析探究实验（资料显示纤维素只含C、H、O三种元素）。所选装置按“氧气→D→A→C→碱石灰干燥管”的顺序连接（实验前检验装置的气密性，假设所发生的化学反应都完全充分进行）。装置D的玻璃管中放入纤维素试样的质量为wg，充分反应后，测得装置A的质量增加ag，装置C的质量增加bg，则纤维素中碳元素的质量分数为　　（计算结果用含字母的代数式表示）。

若实验中使用的氧气未干燥，这样测算出的纤维素中碳元素与氢元素的质量比与实际值比较将　　（填“偏大”“偏小”“基本一致”“无法确定”之一）

_xy1212为浓硫酸洗气瓶，实验前检验装置的气密性，假设所发生的化学反应都充分反应）。进行实验并记录实验数据，如下表所示：

装置编号	1中浓硫酸	D中玻璃管内固体	C中溶液
反应前质量	150g	14.4g	200g
反应后质量	152.7g	11.2g	213.2g

_xy中x：y＝　　（填写最简整数比）。

②从环保角度考虑，该实验方案设计还存在不完善之处，你的具体改进方案是　　。

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。

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．

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　　．

小红在探究碱的化学性质时，将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中，意外地发现有气泡产生，她认为氢氧化钠溶液已经变质。氢氧化钠溶液变质的原因是　　（用化学方程式表示）。

[提出问题]变质后的氢氧化钠溶液中的溶质是什么？

[猜想假设]小红对变质后的氢氧化钠溶液中的溶质成分做出了两种猜想：

猜想一：　　          猜想二：　　

[实验设计]为了验证上述猜想哪个正确，小红设计了如下方案：取少量氢氧化钠溶液样品于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液，观察溶液颜色的变化，可以得出结论。小敏认为小红的实验方案不合理，理由是　　。

[实验与结论]小敏另外设计实验方案并进行了探究，请你帮她完成下面的实验报告：

实验步骤	实验现象	结论
步骤1：取少量氢氧化钠溶液样品于试管中，向其中滴加过量的氯化钙溶液并振荡	有白色沉淀产生	猜想一正确
步骤2：	）

步骤1反应的化学方程式是　　。

如图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。（已知硫酸镍的化学式为NiSO ₄）

（1）用高炉冶铁的主要反应原理是 　　（用化学方程式表示）。

（2）分析流程图，三脱装置中发生反应的基本反应类型是 　　。

（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中 　　（填一种仪器的名称）的作用。

（4）铁与镍相比，铁的金属活动性 　　镍（选填"＞"、"＝"或"＜"），判断依据是 　　（用化学方程式表示）。

（5）通过以上信息，得出白铜的成分是 　　，其硬度比纯铜 　　（填"大"或"小"）。

某粉末中含有氧化铜和氧化亚铁，可能含有少量的氧化铁。为了从粉末中得到铜并判断是否含有氧化铁，设计下列装置进行实验（装置气密性良好，实验所需试剂足量）。

资料：1、无水氯化钙常用作干燥剂。

2、无水硫酸铜为白色粉末，吸水后变成蓝色固体。

3、氢气和金属氧化物加热反应生成金属单质和水。

（1）装置B中的试剂是　　。从安全角度考虑，点燃酒精灯前，需要收集从装置E排出的气体并　　。写出装置C中硬质玻璃管内反应的一个化学方程式　　。

（2）加热，使粉末与通入的氢气充分反应：停止加热，持续通入氢气至固体冷却到室温。反应后从硬质玻璃管内的固体中得到铜的具体操作是　　。判断原粉末中是否含有氧化铁。如果加热前只称量装置D的质量，则固体冷却到室温后还需要称量　　；利用以上数据，写出推断是否含有氧化铁的过程。

碳铵是一种常用的化肥，它在常温下易分解，某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。

【查阅资料】氨气具有刺激性气味，极易溶于水，其水溶液呈碱性：氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝：氨气不与碱石灰反应。

Ⅰ、检验溶液中的阴、阳离子。

取少量碳铵放入试管中，加入盐酸，把生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。

（1）根据实验现象，推测碳铵中所含有的阴离子可能是　　和　　（填离子符号）。

（2）根据实验现象，碳铵与浓NaOH溶液加热反应生成了　　（填化学式）气体。

Ⅱ．测定碳铵中C元素和N元素质量比。在此过程中，用到如图1所示装置，请回答：

（3）给碳铵固体加热时，试管口略向下倾斜的原因是　　。

（4）从安全和环保的角度考虑，本实验可以用如图1所示的气球来收集尾气，还可以选用如图2所示的　　（填序号）装置来处理尾气。