初中化学实验探究物质的组成成分以及含量填空题

人类为探索物质的组成、性质和变化，经历了漫长的历程。请阅读下列信息：
信息1：数十亿年来，地球上的物质不断地变化。大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前空气的主要成分：

信息2：下图分别是海水和人体中部分元素的质量分数。

根据上面提供的信息，运用你学过的有关知识回答下列问题：
（1）在海水中，金属元素含量最高的是钠元素。 我国青海湖是个内湖，其湖水是不能流到大海中，湖水与海水相似也是咸的，而地球上多数的湖水是淡的。从物质在水中溶解的规律和水的天然循环的角度看，海水中钠元素的含量比较高的原因是                   。
（2）水中氧元素的质量分数比海水中氧元素的质量分数（填“大”或“小”）          。                                                                               
（3）原始大气是指绿色植物出现以前的大气。假设把现代的人或其他的动植物放在原始大气中，你认为他们能否生存下去？                 ,原因是                      。
（4）绿色植物出现以后，原始大气中的CO₂逐渐减少，同时O₂逐渐增加的原因是        。
（5）随着原始大气中O₂缓慢地增加，CH₄、NH₃、CO等气体逐渐被氧气氧化而缓慢地减少，使大气的成分逐渐演化成现代大气。原始大气中NH₃可转化为现代大气中的               和         。

定量研究对于化学科学发展有重大作用，因此我们应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识。
（1）在化学变化前后一定不变的是___▲___（填序号）。
①原子数目 ②分子种类 ③原子种类 ④元素种类 ⑤物质种类 ⑥物质的总质量
（2）自然界中绿色植物光合作用的表达式如下：

从化学反应前后元素种类变化情况的角度分析可知：淀粉中一定含有_▲___元素，可能含有__▲___元素。
（3）在一个密闭容器内有A、B、C、D四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：

表中X=___▲___，在反应中D这种物质可能作___▲__使用。
容器内发生的反应的基本类型是___▲___（选填：化合反应或分解反应）。
若B物质为氯酸钾请写出容器内所发生的反应的文字表达式___▲___。

已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，并检查装置的气密性
②将a g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到b g
④从分液漏斗滴入5%的硫酸，直到不再产生气体时为止
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为d g
请填空和回答问题：
（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明        
（2）装置中干燥管B的作用是                 
（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成相同浓度的盐酸，测试的结果         （填偏高、偏低或不变）
（4）步骤⑤的目的是              
（5）步骤⑦的目的是               
（6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为                    

我们常用实验探究的方法来研究常见物质的组成，如下图：

(1)A实验是利用加热铜丝消耗管内的     ____  ，使管内气体减少来推测空气里氧气含量的；实验过程中可观察到铜丝逐渐由红色变为          色。
(2)B实验是通过电解水的反应（写出文字或符号表达式）      ___                  ，
说明水是由    _     元素组成的；水电解的过程中，发生变化的微粒是     __     (填名称)；B实验中a试管中的气体是__________气。
(3)C实验的现象是烧杯内壁上有水雾，将烧杯倒过来加入澄清石灰水，发现石灰水变浑浊，实验现象说明甲烷燃烧后生成     ___  和    _______   ，该实验说明甲烷中含有氢元素和碳元素；C实验证明物质组成的原理与  _______ （填实验序号A或B）实验相同。

煤是社会生产、生活中最重要的能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，使煤变成清洁能源。煤气化和液化流程示意图如下：

(1)第①步操作发生的是（填"物理"或"化学"）变化。
(2) 第②步是精炼煤与水蒸气的反应，化学方程式为。
(3)第③步反应的基本类型属于。
(4) 含硫化合物洗液经过提炼后，可用来制硫酸，过程是：含硫化合物氧化得到 $S{O}_2$, $S{O}_2$进一步氧化得到 $X$, $X$与水反应得到 $H_{2}S{O}_4$，则 $X$的化学式为。
(5)从"绿色化学"的角度分析,"煤的汽化和煤的液化"生产流程的优点。

已知浓硫酸与焦炭在加热的条件下能发生反应，生成三种氧化物。某校研究性学习小组对此进行以下一系列的探究活动。 
【提出猜想】浓硫酸与焦炭在加热条件下反应，生成 $H_{2}O,S{O}_2$和 $C{O}_2$。
【查阅资料】经查阅资料得知：① $C{O}_2$、 $S{O}_2$均可使澄清石灰水变浑浊；② $S{O}_2$可使品红溶液的红色褪去，而 $C{O}_2$不能；③ $S{O}_2$可与酸性的 $KMn{O}_4$溶液反应使其褪色，而 $C{O}_2$不能；④无水 $CuS{O}_4$为白色粉末，遇水可生成蓝色胆矾。
【实验探究】用以下 $A-D$四个装置组装成一套完整的实验装置，然后进行实验，验证猜想。

(1)本实验的发生装置应选用如下图所示三种装置中的装置（填序号）。

(2)为了验证三种产物，达到预期的实验目的，整套实验装置的正确组装顺序是（按导管口连接的先后顺序）：发生装置导管口

(3)实验过程中，同学们观察到装置 $D$中的无水 $CuS{O}_4$变为蓝色，由此得出产物中有的结论；同时还观察到以下实验现象：装置 $C$中品红溶液( I)和酸性高锰酸钾溶液都褪色，品红溶液(Ⅱ)不褪色；装置 $B$中澄清石灰水变浑浊。装置 $C$中品红溶液( I)褪色，说明产物中有，酸性 $KMn{O}_4$溶液的作用是，品红溶液(Ⅱ)不褪色，说明；装置 $B$中发生反应的化学方程式是.

(4)能确认反应产物中有 $C{O}_2$的实验现象是。
【实验结论】本实验提出的猜想（填"成立"或"不成立"）；
浓硫酸与木炭反应的化学方程式是。
【交流讨论】实验结束后，同学们针对本实验进行讨论，其中张辉同学提出了"反应产物中可能还有一氧化碳"这样的一个观点。你是否支持张辉同学的观点？（填"支持"或"不支持"），请你说出两点理由：① ；②。

化学课上老师表演了一个小魔术——“无中生有”：相同条件下，向A、B两个体积相同的集气瓶中分别充满无色的硫化氢(H2S)气体和二氧化硫气体。如图所示，抽开毛玻璃片，瓶口对紧，颠倒几次，使两种气体充分混合。一会儿，观察到两瓶内壁附着淡黄色固体颗粒。请回答下列问题：

(1)若用“”表示氢原子，用“”表示氧原子，用“ ”表示硫原子，上述反应过程可用下图表示：

该反应的化学方程式为___________________________________________；硫化氢、二氧化硫中硫元素的化合价分别为______________________。
(2)如果这两个瓶子是质地较软的塑料瓶，我们将会观察到塑料瓶变瘪了，原因是
______________________________________________________________________________。
(3)已知：相同条件下，相等体积的气体所含的分子数目相等。反应完毕，瓶中剩余的气体为____________，处理该气体的方法是_____________________________________。

为了防止食品腐败，在许多食品包装盒中都有一包黑色粉末。这种粉末是一种除氧剂。该粉末没有失效时呈黑色，失效后带有红棕色。为了确定该粉末的成分，小明做出了以下的猜想：
猜想1：该粉末是木炭粉
猜想2：该粉末是铁粉
猜想3：该粉末是木炭粉和铁粉的混合物
小明取没有失效的该粉末，分别用不同的方法进行如下实验，填写表中空格。

交流与反思：
（1）根据失效后的颜色判断，该粉末失效的原因是                           
，变质后得到的红棕色粉末的主要成分是         （填物质的化学式）。

在集气瓶内放入一装有少量酒精（C₂H₅OH）的蒸发皿，先点燃蒸发皿内的酒精，再将经打磨过的光亮镁条伸入集气瓶内点燃。可看到镁条剧烈燃烧，在瓶底白色固体粉末中夹杂着少量黑色固体，瓶内壁也附着一些黑色固体。(如右图)甲同学将生成物取出，用足量的盐酸处理，结果发现白色物质溶解，黑色物质不溶。由此他猜测：黑色物质是原来镁条中所含的杂质。
乙同学没有轻易赞同甲同学的意见，他通过查找资料，知道镁与空气中三种人们熟知的气体都会发生反应。他推断：这黑色物质是碳。

请回答下列问题：
(1)先点燃蒸发皿内的酒精，对后续实验的作用和影响是：
①                                             ；
②                                             。
(2)实验中，在集气瓶底铺一层细砂的作用是                            。
(3)请设计—个实验：验证甲同学的猜想是否正确。
实验的方法是                                                      。

某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁，设计了如下实验方案进行验证。

步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根钢丝穿过的橡皮塞，钢丝末端固定一根镁条。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1／5左右。
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面水平。点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
(1)步骤2的目的是________________________________________________________。
(2)步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”，是由于瓶内气压_______（填“大于”、“小于”或“等于”）外界气压。
(3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的符号表达式：_______
______________________________________________________________________。

如图所示，在一具有刻度和可左右滑动的活塞的玻璃容器里放入足量白磷（温度达40℃时就能燃烧，现象与红磷相同），活塞左端管内密封有空气，右端管口与空气连通。将玻璃容器固定在盛有80℃热水（恒温）的烧杯上，进行实验。试回答：

(1)实验过程中可观察到的现象是__________________________________________；活塞先向右移，再向左移，最后停在_______（填数字）刻度处。
(2)由此实验可得出的结论是_______________________________________________。

学校的元旦联欢会上，某同学表演“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(Na₂O₂)粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。小军很感兴趣，于是，他和同学们进行探究。
【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？
【猜想】①可能有一种气体和另一种物质生成；②反应过程中可能有能量变化。
【设计装置】如图所示。

【实验探究】
实验一：探究反应后生成的气体是什么？
(1)打开右图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃。说明生成的气体是______________．
(2)实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因： ______．
实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？
(3)小张猜想另一种物质是Na₂CO₃，小军认为不可能。小军的依据是_____________．
(4)为了证实小军的看法，请你设计一个证明碳酸钠不存在的实验。

(5)小军取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，然后，他查阅资料得知，过氧化钠与水反应后生成的另一种物质是氢氧化钠，请你写出过氧化钠和水反应的文字表达式___________________________________．

冬冬同学在开展研究性学习时,做了一个有关物质溶解和物质发生化学反应过程中能量变化的探究实验,装置如下图所示.小试管 $A$、 $B$中分别盛有两种不同的无色液体, $U$型管内均为品红溶液

  

（1）若试管 $A$中的无色液体是水,向试管 $A$中滴入适量烧碱,则 $U$型管的 $a$、 $b$两端液面的变化是: $b$端液面(填"升高"、"降低"、"不变"),产生此现象的原因是

（2）若试管 $B$中的无色液体是稀盐酸,向 $B$试管中加入镁条,看到试管中产生大量无色气泡,且 $U$型管 $a$、 $b$两端液面的变化与(1)相同,则产生此现象的原因是

（3）通过本实验的探究,再结合所学知识,我们可以得出的结论是:

科学探究是奇妙的过程。在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5％ $H_2{0}_2$的溶液的试管中，立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子( $H_{2}O$、 $S{O_4}^2-$、 $C{u}^2+$)，小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动，并填写空白。

(1)你认为最不可能的是哪一种粒子，理由是。
(2)检验实验①产生的气体的方法是。
(3)要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验②和③；在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，证明不起催化作用；在实验③中加入后，会观察到大量的气泡，证明起催化作用的是。
(4)小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后。

某探究小组的同学用 $H_{2}S{O}_4、Ba(N{O}_3{)}_2、NaOH、K_{2}C{O}_3$四种溶液进行"复分解反应发生条件"及应用的实验探究。
(1)将四种溶液两两混合，其中用 $H_{2}S{O}_4$与另三种溶液分别混合的现象如下：

	Ba(NO3)2	NaOH	K2CO3
H2SO4	白色沉淀	无明显现象	产生气体

①由于有白色沉淀生成， $H_{2}S{O}_4与Ba(N{O}_3{)}_2$发生了反应，反应的化学方式为。
②实验中的 $H_{2}S{O}_4与NaOH$混合"无明显现象"实际上发生了化学反应，其反应过程如图26所示，反应的实质是 $H^{+}和O{H}^{-}$结合生成 $H_{2}O$。同理 $H_{2}S{O}_4与K_{2}C{O}_3$发生反应的实质是。

由此同学们总结得出：复分解反应发生的条件是有沉淀或气体或水生成。
$NaCl$(2)若某复分解反应的生成物中有NaCl，则该反应的反应物是(写出两组)。
(3)若将原四种溶液混合反应后过滤，其滤液经检验：溶液呈碱性且不含 $B{a}^{2+}、S{O_4}^{2-}$。滤液中除可以肯定存在的离子外，设计实验证明还可能存在的离子。