初中化学实验探究物质的组成成分以及含量填空题

某班同学用右图装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡皮管。点燃红磷伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。
 
（1）待红磷熄灭后，打开弹簧夹，观察到进入瓶中的水的体积少于瓶子容积的1/5，可能造成这样结果的原因是（填2种）：
①___________________________
②___________________________

构建知识网络是一种重要的学习方法。右图是有关铁的性质和获得的网络图。

（1）反应①的化学方程式为                       。
（2）右图所示的六个反应中，一定属于置换反应的是       （选填序号）
（3）反应④可以通过铁制品锈蚀来实现（铁锈的主要成分是Fe₂O₃·xH₂O），铁制品的锈蚀过程实际上是铁与        发生化学反应的过程。
（4）铜制品在空气中也会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu₂(OH)₂CO₃]。
①根据铜锈的主要成分中含有氢元素，可以判断出铜生锈需要空气中的         ；根据铜锈的主要成分中含有碳元素，可以判断出铜生锈需要空气中的         。
②某化学兴趣小组欲通过实验探究“铜生锈是否需要空气中的氧气？”下图所示实验中（试管内的“”均为铜片），只需完成实验     和     即可达到探究目的（选填字母）。

某化学兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验时，先向烧杯中加入适量稀盐酸，并滴加几滴酚酞溶液，然后用滴管慢慢滴入稀氢氧化钠溶液，并不断搅拌，一会儿后停止滴加氢氧化钠溶液，观察到烧杯中溶液为无色。同学们对反应后的溶液M的成分进行如下探究：

【猜想假设】

猜想Ⅰ：氢氧化钠过量，溶液M呈碱性。

猜想Ⅱ：氢氧化钠与盐酸恰好完全中和，溶液M呈中性。

猜想Ⅲ：　　。

同学们经过讨论后认为猜想Ⅰ不正确，其理由是　　。

【实验探究】

（1）为了验证自己的猜想，小明设计了实验方案一：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量溶液M于试管中，滴加紫色石蕊溶液	溶液显　紫　色	猜想Ⅱ正确

（2）小强设计了实验方案二：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量溶液M于试管中，滴加硝酸银溶液和稀硝酸	产生白色沉淀	猜想Ⅲ正确

【分析评价】同学们对小强的实验方案进行了分析，认为他的实验结论不正确。如果猜想Ⅱ正确，按照方案二的实验操作，也会生成白色沉淀，此时发生反应的化学方程式为　　。

【再次探究】

如果要验证猜想Ⅲ正确，可以设计实验方案三：取少量溶液M于试管中。然后分别加入下列物质进行实验，能观察到明显现象并得出正确结论的是　　（填序号）。

①锌粒 ②铜丝 ③二氧化碳 ④氧化铁 ⑤氢氧化钾 ⑥硫酸铜 ⑦碳酸钙 ⑧硝酸铵

【拓展应用】若将等质量、等质量分数的氢氧化钾溶液与硝酸溶液混合。充分反应，则所得溶液中含有的溶质是　　。

为了探究“水的净化”过程，某实验小组从护城河中取了水样，观察到：A．水样呈黄色，有异味    B．水样浑浊，有固体小颗粒。现对水样进行如下处理：①向水样中加入明矾搅拌溶解，静置一段时间后，进行              （填操作名称），除去固体小颗粒，再向滤液中加入活性炭，利用其        性除去水样中的颜色和异味，该过程属于        变化（填“物理”或“化学”）。②通入氯气杀菌消毒，得到自来水，发生的反应如下：Cl₂+H₂O=HCl+HClO(次氯酸)。请判断，次氯酸中氯元素的化合价为              。③请你设计一个实验检验经过上述步骤得到的水是纯净物还是混合物（写出实验步骤、现象、结论）
如果你再能设计两个正确实验检验将奖励你4分（总分不超过60分）
④为了判断得到的自来水是硬水或软水，可加入                进行检验。

空气中氧气的体积含量测定。
【交流讨论】
（1）同学们讨论后认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择（填编号）       （选填①蜡烛 ②红磷 ③硫粉） 为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证            。
（2）小组同学共同设计了如图的两套装置， 你认为合理的是（填编号）        。为了确保实验的成功，在装药品之前应该                       。

【分组实验】 在讨论的基础上，他们分组进行了实验。
【数据分析】 实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）

组   别	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积（mL）	20	21	19	20	22	18

（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的            。通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是          、           。（写两点）
【实验拓展】
（4）某兴趣小组的同学选用 了 40mL的试管作反应容器（如图）和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器，将足量的白磷（其化学性质与红磷相似，40℃时就可以燃烧）放入试管后，用橡皮塞塞紧试管，并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热白磷，燃烧结束后，等到试管冷却后松开弹簧夹，观察现象。

①正式开始实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从20ml刻度处推至15ml处，然后松开活塞，观察到活塞返回至20ml刻度处。该操作的主要目的是实验前要检查______________________。
②实验中，在松开弹簧夹前，大试管中可以观察到白磷燃烧时的现象为_________________。
③实验后，可以观察到针筒活塞会从原来的20mL刻度处慢慢向左移到约_________处。
A．4mL刻度       B．8mL刻度      C． 12mL刻度      D． 16mL刻度
④下列实验操作，对实验结果几乎没有影响的是_________________
A．装置有点漏气      B．白磷的量不足    C．用干燥的红磷代替白磷做实验

某化学兴趣小组的同学探究酸碱中和反应实验：
（1）配制76g质量分数为10%的稀盐酸，需要    g质量分数为38%的盐酸，需要    mL水。
（2）向盛有氢氧化钠溶液的锥形瓶里滴入几滴酚酞试液，溶液变成    色，pH    7（填“＞”、“＜”或“＝”），向锥形瓶逐滴滴入（1）配制的稀盐酸并振荡，至溶液恰好褪成无色。写出反应的化学方程式                  
          。此反应属于中和反应，请用文字叙述一例中和反应在日常生活或工农业生产中的应用                   。

现欲探究一固体混合物A的成分，已知其中可能含有Na₂CO₃、NaC1、Ba（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂四种物质中的两种或多种。按如图所示进行实验，出现的现象如图中所述（设过程中所有可能发生的反应都恰好完全进行）。

试根据实验过程和发生的现象做出判断，填写以下空白：

（1）气体B的化学式为　　。

（2）写出实验过程①中生成沉淀D的一个化学方程式：　　。

（3）滤液E中肯定大量存在的酸根离子为　　（写离子符号）。

（4）混合物A中，还不能确定存在的物质是　　（写化学式），要进一步确定其是否存在，可用固体混合物A的样品进行再实验，请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论：　　。

某研究性学习小组设计了如图所示的装置，探究空气中氧气的体积分数，其中A是标有以cm为单位的刻度尺、且在0刻度正上方一圆状缺口处有一圆筒状玻璃容器（带橡皮塞B），C为能自由移动的活塞。

他们操作过程如下：
a．检查装置的气密性；
b．将两个可自由移动的活塞C分别调整到左右两边刻度的10 cm处；
c．将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，塞上橡皮塞B；
d．通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的温度，记录两活塞C之间的距离为h；
e．根据数据h列出公式，计算空气中氧气的体积分数。
（注：A容器内的固态物质、惰性电热板、活塞部分所占体积忽略不计，活塞与玻璃容器之间的摩擦力也忽略不计）
（1）检查装置气密性的方法是分别移动两活塞C到左右两边刻度为10 cm处，塞紧橡皮塞B，双手将两活塞C向里推，使活塞之间的距离缩小，然后松手，活塞向外移动，直到两活塞C的距离为         cm时停止移动，说明装置气密性好。
（2）b～d的实验步骤中两活塞之间的距离h具体变化情况是            。
（3）空气中氧气的体积分数的计算公式（含字母h）为             。
（4）如果在操作d中惰性电热板没有冷却到原来温度，则e操作中计算出的实验结果比理论值偏    （“大”或“小”）。
（5）该装置和下图比，优点是           。

有一包白色粉末，可能由BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃、Na₂SO₄中的一种或几种组成。为确定其成分，某兴趣小组做了如图所示实验。

则：（1）无色溶液A中一定含有的溶质是 　    　。

（2）白色粉末的成分是 　                    　。

水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分？某化学兴趣小组在老师的指导下，对此进行了实验探究。

[猜想与假设]（1）该混合气体只含有一氧化碳、氢气；

（2）该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气；

（3）该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气；

（4）该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气。

[查阅资料]（1）无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色；

（2）碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物；

（3）氢气与一氧化碳都具有还原性。

[收集证据]同学们在老师的指导下设计了如图1所示装置（部分夹持仪器已略去），并进行了实验。

（1）装置A中无水硫酸铜由白色变为蓝色，装置B中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有　　。B中发生反应的化学方程式为　　。

（2）反应前装置C中的药品为　　溶液。

（3）反应后E中红色氧化铁粉末变为黑色，F中无水硫酸铜由白色变为蓝色，G中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是　。

[实验结论]猜想　　正确。

[实验反思]经过讨论，同学们将如图1装置进行了简化。只用如图2所示装置并自选必要试剂就能完成探究（假设每步都完全反应）。实验过程中干燥的凉烧杯内壁能观察到的现象是　　，应补充的最后一步实验操作及现象是　　。

某校化学实验室有一包固体废弃物，可能由铁粉、碳粉、碳酸钠、氧化铜、氯化钠、氢氧化钾中的一种或几种组成。为确定其成分，同学们取样进行了如图实验：

【实验一】

（1）操作Ⅰ的名称是 　　。

（2）向固体A中加入足量稀盐酸充分反应，没有气泡冒出，固体未完全溶解，溶液由无色变成蓝色，说明原废弃物中一定有 　　（填化学式，下同），一定没有 　　，发生反应的化学方程式是 　　。

【实验二】

步骤一：

步骤二：

取混合物D中的上层清液少许，滴加酚酞溶液，溶液变红。

（3）混合物D中有白色沉淀，则原废弃物中有 　　，发生反应的化学方程式是 　　。

（4）向混合物D中加过量稀硝酸的现象是 　　，加入稀硝酸后一定发生反应的化学方程式是 　　（写一个）。

（5）混合物F中有白色沉淀，其上层清液中一定含有的溶质是 　　。

【反思与交流】

（6）小鹏对实验二进行了反思，发现混合物D的上层清液中能使酚酞变红的物质的可能组合一共有 　　种，所以原废弃物中还有物质不能确认是否存在。为了确认其是否存在，且不影响其他物质的检验，需要对步骤一中某一种试剂的使用做出如下修改： 　　。

某气体可能由CO、H₂、水蒸气中的一种或几种组成。小科利用如图的装置探究其成分，已知无水硫酸铜遇水会变蓝色。

（1）甲装置中盛放的液体是　　。

（2）实验过程中观察到无水硫酸铜不变色，澄清石灰水变浑浊，则原气体中一定含有　　（填化学式），同时乙装置中黑色固体变　　色。

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。

有一固体物质可能含有硫酸钾、硝酸铵、氯化钡中的一种或几种。现需要对此物质成分进行检测。甲同学向固体中加入足量的水，形成无色溶液；乙同学向固体中加入足量氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，放出刺激性气体。

（1）该气体为　　 （写化学式）。

（2）根据两同学的实验现象可推定此物质的组成是　　。

小李同学和王老师为探究人体呼出的气体和空气成分的差异，进行的实验如下，小李同学用玻璃管向盛满水的集气瓶中吹气，用排水法收集一瓶呼出的气体，将另一集气瓶充满新鲜的空气，将两根燃着的小木条，分别移到两只集气瓶口处移开玻璃片，慢慢伸入集气瓶中，观察实验现象。王老师将塑料袋内的空气排尽，然后向袋内吹气，收集一定体积的 呼出的气体，利用仪器侧定气体成分(见表)．
表1：室内空气与正常呼吸方式呼出气体中部分气体的含量（体积分数)比较

人呼出的气体中除含有氧气、二氧化碳、水蒸气外，还含有的主要物质________
小李同学用排水法收集呼出的气体中二氧化碳的量偏小，原因是______________
（3）小李同学进行实验时，发现伸人盛有人呼出气休的集气瓶中燃着的小木条先熄灭其原因可能是_________(写一点即可)
（4）①由表1可知，室内气体与正常呼出的气体相比较，______（填化学式）的含量变化较大，且变化量基本相等。
②人体内的氧气能和许多物质发生反应，写出有机物C₆H₁₀O₅)和氧气反应，生成二氧化碳和水的化学反应方程式__________________________