初中化学实验探究物质的组成成分以及含量解答题

某化学兴趣小组发现铜片在加热的条件下可以与浓硫酸反应，产生气泡并闻到刺激性气味，铜片溶解，溶液呈蓝色，请你参与实验探究。

【查阅资料】SO₂是一种无色，有刺激性气味，有毒的气体。

（1）【提出问题】产生的气体是什么？

（2）【提出猜想】猜想一：SO₂；猜想二：SO₂和H₂。

（3）你认为猜想二　　（填：“正确”或“错误”）。

（4）提出问题】蓝色溶液的溶质是什么？

（5）【提出猜想】猜想一：CuSO₄；猜想二：CuSO₄和H₂SO₄。

（6）【进行实验】取一定量反应后的溶液进行稀释，并分装在A、B两支试管中，然后进行下列实验，并完成如表：

步骤	实验操作	实验现象	实验结论
步骤一	在试管A中加入少量的CuO粉末	①	溶液中含有H2SO4
步骤二	在试管B中加入过量的NaOH溶液	②	溶液中含有CuSO4

（7）【探究结论】通过实验，猜想二正确。

（8）写出步骤一发生反应的化学方程式：　　。

（9）完成并配平方程式：□Cu+□H₂SO₄（浓）　 　。

（10）【反思评价】根据化学方程式：小王认为工业上可以用铜和浓硫酸反应大量制取硫酸铜，小李认为不适宜，理由是　　。

有一包固体X，可能由NH₄NO₃、FeCl₃、NaOH、Na₂SO₄、CaCO₃、Ba（NO₃）₂中的两种或两种以上物质组成。为探究其成分，进行如下实验：

（1）取少量固体X与熟石灰研磨，无氨味。则原固体中一定不含　　。

（2）另取少量固体X按图中的甲进行实验。

①操作a的名称是　　，由甲实验判断，原固体中一定不含　　。

②取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸，烧杯中固体质量随滴入稀硝酸质量的变化如图乙所示。则白色沉淀B的成分为　　，图乙中c点时烧杯中的溶液一定含有的阳离子是　　。

（3）为进一步探究原固体X的组成，取无色溶液A，向其中通入CO₂气体，产生白色沉淀，由此判断固体X中还含有　　。

甲班学生做完实验室制备氧气和还原金属氧化物的实验后，剩余物质倒入同一废液缸里。乙班课外兴趣小组同学进行了如图所示的探究。（二氧化锰在常温下不和酸反应）请回答：

（1）步骤①的操作名称是　　，所用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和　　。

（2）由步骤②实验现象推知，甲班同学制取氧气所用的固体反应物是　　（写化学式）。

（3）由步骤④所得溶液加入氢氧化钠可得红棕色沉淀，该反应的化学方程式为　　。

（4）由步骤③产生的气体判断固体A中一定含有　　（写名称）；综合步骤③④现象推理，固体A中还可能含有的物质是　　（写至少两种物质的化学式）。

（5）根据上述实验和分析判断固体C是　　（写化学式）。

某化学兴趣小组同学对家用普通干电池中含有的物质产生了浓厚的兴趣。他们剥开电池时闻到氨味且发现有黑色物质。

[提出问题]为什么有氨味？黑色物质的成分是什么？

[猜想假设]能闻到氨味说明含有铵盐（如NH₄Cl）；黑色固体可能有铁粉、氧化铜或二氧化锰。

[实验探究]同学们分别设计实验进行探究。

实验I．小聪取适量黑色物质与　　混合置于研钵内研磨，嗅到强烈氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，观察到试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐。

实验II．小敏将黑色物质加入适量的水中搅拌溶解，静置后　　，取不溶物进行实验。

实验步骤	实验现象。实验结论
1、取适量黑色滤渣装入试管中，再加入过量稀盐酸	无气泡生成，溶液不变色
2、取适量黑色滤渣装入另一支试管中，再加入　溶液，向上述试管中伸入带火星的小木条。		黑色粉末中含有二氧化锰

[交流讨论]

步骤2中发生反应的化学方程式为　　。

学校实验室的废液缸中收集了学生在实验室制取CO ₂后残留废液．某化学课外小组的同学想探究废液中溶质的成分，请我们共同参与探究并回答下列问题：

【提出问题】废液中的溶质是什么物质？

【作出猜想】甲同学认为废液中的溶质只有CaCl ₂．你认为还可能含有的溶质是 　　（化学式）．

【査阅资料】CaCl ₂溶液呈中性．

【实验与结论】①甲同学取少量CaCl ₂溶液和废液分别加入到2支试管中，并向其中分别滴加无色酚酞试液做对比实验，结果两试管中溶液均无色，于是甲同学认为自己的猜想是正确的．

②你认为甲同学的实验 　　（填"能"或"不能"）证明他的猜想，理由是 　　．

③如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是 　　，实验中可能观察到的现象是 　　．

【拓展与应用】①若实验证明你的猜想是正确的，想要处理废液只得到CaCl ₂溶液，应向废液中加入过量的 　　，反应完全后过滤．

②通过以上探究，你认为实验室的废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是 　　．

有一包固体粉末，可能含有铜、氧化铁、氯化钠、硫酸钠、硫酸铜中的一种或几种，为确定其成分进行如下实验，现象如图所示（部分生成物未标出）：

根据实验过程中的现象判断：

（1）固体B的成分是　　（填化学式，下同）；a、b、c含同一操作，其名称是　　；

（2）固体粉末中一定不含有的物质是　　，可能含有的物质是　　；

（3）写出反应③的化学方程式　　。

某化学探究小组欲制取少量氢氧化钠溶液．他们把饱和石灰水加入盛有碳酸钠溶液的烧杯中，经充分搅拌、过滤，得到样品溶液．

（1）写出反应的化学方程式：       ；

（2）小组同学对得到的样品溶液是否为纯净的氢氧化钠溶液产生怀疑，决定对其溶质成份进行探究．

【提出猜想】

猜想一：只含氢氧化钠

猜想二：含有氢氧化钠、氢氧化钙

猜想三：含有氢氧化钠、碳酸钠

【实验探究】小组同学发现，只要用反应物（饱和石灰水和碳酸铵溶液）就可以验证猜想．他们取少量样品溶液进行下列实验：

实验操作	实现现象	实验结论
① X是		猜想二不正确
② Y是		猜想三正确

【交流讨论】甲同学认为要验证猜想二不正确，也可往样品溶液中通入       ；受该同学的启发，小组同学认为要验证猜想三正确，也可以在样品溶液中滴加盐酸．

【实验评价】乙同学往样品溶液中滴入盐酸，刚开始没有观察到明显现象，试分析原因       ．

有一包白色固体样品，可能含碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、氢氧化钠中的一种或几种。小科同学为探究其成分做了以下试验：

Ⅰ．取少量固体样品于烧杯中，先加足量水溶解，再加入足量的BaCl₂溶液，有白色沉淀产生；

Ⅱ．继续向烧杯中滴加稀盐酸并不断搅拌，烧杯内固体质量随加入稀盐酸质量的变化如图所示。

请回答下列问题：

（1）AB段观察到的现象是　　

（2）C点时，溶液中一定含有的溶质是　　。

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 　　．

有一黑色粉末物质可能由氧化铜、木炭、二氧化锰中的两种或三种组成。某兴趣小组对该粉末的成分进行了如下探究和验证。

【提出问题】该黑色粉末含有哪些成分？

【做出猜想】大家认为黑色粉末的组成共有下面四种可能：

猜想1：木炭和氧化铜；

猜想2：木炭和二氧化锰；

猜想3： 　　；

猜想4：氧化铜、木炭、二氧化锰。

【查阅资料】1．常温下碳、氧化铜、稀硫酸均不与二氧化锰反应；

2．MnO ₂不能燃烧。

【探究验证】

步骤	实验操作	实验现象	结论	理由
（1）	取少量黑色粉末放入试管，加入足量的稀硫酸，振荡	黑色粉末部分溶解		相关反应方程式
（2）	将（1）反应后的物质过滤，干燥，取一部分滤渣放入横口试管中加强热，并不断鼓入空气	有火星产生	原混合物中含有
（3）	①将（2）所得另一部分滤渣加入5%的过氧化氢溶液	有大量能使带火星的木条复燃的气体产生	原混合物中含有
	②向（2）所得滤液中加入5%的过氧化氢溶液	有大量能使带火星的木条复燃的气体产生

【结论】上述猜想中正确的是 　　。

实验室有一包固体混合物，可能由Fe（OH）₃、KOH、Ba（OH）₂、K₂CO₃、C、Cu、CuO中的三种物质组成．某校化学兴趣小组的同学为了探究其成分，设计了如图实验流程：

请回答下列有关问题：

（1）无色溶液II中所含阳离子的符号是　　．

（2）有色固体a与稀硫酸反应的化学方程式为　　．

（3）有色固体b在空气中加强热时发生反应的化学方程式为　　．

（4）这包固体混合物的成分是　　．

生石灰常用作食品干燥剂，其包装上除了表明主要成分为生石灰外，还提醒了人们注意不可食用、不可浸水、不可开袋、儿童勿喷。甲、乙两同学想知道刚从食品袋中取出的生石灰的成分，进行了如下探究：

【提出问题】生石灰干燥剂中含有哪些物质？

【猜想与假设】猜想Ⅰ．含有氧化钙[CaO]、氢氧化钙[Ca（OH）₂]；

猜想Ⅱ．含有氧化钙[CaO]、碳酸钙[CaCO₃]；

猜想Ⅲ．含有含有氧化钙[CaO]、氢氧化钙[Ca（OH）₂]、碳酸钙[CaCO₃]。

【活动与探究】甲、乙两同学为了验证猜想，进行如下实验。

甲同学实验：取少量样品于试管中，加入适量的水充分反应后，再滴加几滴无色酚酞试液，可观察到溶液呈红色。

乙同学实验：取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸，有无色无味气体产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊。

【结论与反思】（1）猜想　　错误。（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）

（2）甲同学实验中发生的反应的方程式：　　，溶液变红色的原因：　　。

（3）乙同学检验气体的方程式：　　。

（4）乙同学认为甲同学的实验是多余的，因为：　　。

【拓展应用】甲、乙最终无法确定该生石灰干燥剂的成分，实验失败，丙同学认为可以通过定量实验来确定，在定量实验时，一定要用到的实验操作是：　　。

某化学兴趣小组用一定浓度的稀盐酸和含杂质5%（杂质不与盐酸反应）的石灰石制备CO₂，他们选择的制取和收集装置如图所示。请按要求回答问题和探究：

（1）装置A中仪器a的名称是　　，若要制取并收集干燥的CO₂，导管的连接顺序是　　。

（2）若消耗的石灰石为100g，理论上可得到CO₂　　g（精确到0.1），但实际收集到的CO₂质量与理论值不符，原因可能是　　（填一种）。

（3）探究装置A中残留液的溶质成分。

【提出问题】残留液中含有哪些溶质？

【查阅资料】CaCl₂溶液呈中性。

【思考判断】残留液中一定含有的溶质是　　（填物质名称），可能含有的溶质是HCl。

【实验验证】同学们通过多种实验方法，均验证了残留液中的溶质有HCl，请完成下表。

	实验操作	现象（数据或化学方程式）	结论
方法一	用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性，所选择的指示剂为　　。	现象：	残留液中的溶质有HCl
方法二	用pH试纸测定溶液的pH。	pH　　7 （填＞、＝或＜）
方法三	用化学药品检测，且发生了复分解反应，可能选用的药品为　　（填一种物质的化学式）。	现象：　　 化学方程式：