初中化学实验探究物质的组成成分以及含量实验题

合金中除含金属外，也可以含有非金属。已知某铝合金粉末除含铝、铜外，还含镁和硅中的一种或两种。小冬设计实验对该铝合金粉末进行探究。

【查阅资料】

（1）硅不能与盐酸反应。

（2）铜、镁不能与氢氧化钠溶液反应

（3）铝、硅能与氢氧化钠溶液反应且得到相同的气体。硅与氢氧化钠的溶液反应的方程式为

Si+2NaOH+H₂O＝Na₂SiO₃+2H₂↑，足量铝与氢氧化钠溶液反应后溶液的溶质为NaAlO₂，则铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为　　。

【提出猜想】

猜想一：该粉末中除含铝、铜外，还含有镁。

猜想二：该粉末中除含铝、铜外，还含有硅。

猜想三：该粉末中除含铝、铜外，还含有　　。

【设计实验】

	实验步骤	实验现象	实验结论
实验一	①取一定量的合金粉末，加过量 的　　，充分反应后过滤	粉末部分溶解，并有无色气体放出	粉末中还含有硅
	②取步骤①所得滤渣，加过量 的　　，充分反应	滤渣部分溶解，并有无色气体放出
实验二		略

【实验结论】猜想三正确。

如图1是实验室制取气体的部分装置，请回答下列问题：

（1）写出仪器a的名称　　。

（2）氢气是最理想的燃料。通常状况下，氢气密度比空气小，难溶于水。欣悦同学用锌粒与盐酸反应制取氢气，选择的装置组合是　　（填字母），该发生装置的优点是　　，若用F装置排空气法收集氢气，气体应从　　端进入（填b或c）。

【提出问题】①导出的气体除H₂外，还有哪些气体？

②氢气具有可燃性外，还具有什么化学性质？

【设计实验方案】欣悦同学按如图2装置进行实验（假设每个装置中气体都完全反应或吸收）。

【实验现象和结论】

实验现象	实验结论
甲装置中的白色固体变成蓝色	气体中有H2O
乙装置中产生	气体中有HCl
丁装置中玻璃管内红色粉末变成黑色、戊装置中白色固体变成蓝色	H2能与Fe2O3反应 丁装置中玻璃管内反应的化学方程式 为

【交流总结】

①根据丁装置中实验现象，说明氢气具有　　性。

②丁装置加热前通入H₂的目的是　　。

某实验小组同学用氢氧化钡溶液与稀盐酸进行酸碱中和反应实验。如图，反应一段时间发现未滴加酸碱指示剂，此时停止加入稀盐酸，立即向烧杯内滴加酚酞试液，振荡后溶液呈无色。实验结束后，他们对烧杯内的溶液的成分进行探究。（提示：BaCl₂溶液呈中性）

【提出问题】该溶液中溶质是什么？

【猜想与假设】猜想一：BaCl₂猜想二：BaCl₂：Ba（OH）₂

猜想三：　　

【分析讨论】该溶液中滴加酚酞试液不变色，说明溶液不显碱性，猜想二不成立。

【进行试验】

实验步骤	实验现象	实验结论
取该溶液少量于试管中，加入Na2SO4溶液	产生白色沉淀	猜想三成立
另取该溶液少量于试管中，

【反思评价】分析反应后溶液中溶质的成分时，需要考虑的因素有　　。

在化学实验探究课上，化学老师交给某学习小组一包白色粉末，并提示该粉末由Na₂SO₄、NaNO₂（亚硝酸钠）、NaCl中的一种或几种组成．该小组同学们探究该白色粉末组成的实验过程如下：

【查阅资料】1．亚硝酸盐能溶于水．

2．Na₂SO₄、NaNO₂、NaCl的部分性质如表：

化学式	水溶液的酸碱性	与稀盐酸作用	毒性
NaNO2	碱性	产生棕红色气体	有
NaCl	中性	不反应	无
Na2SO4	中性	不反应	无

【实验探究】

限用以下试剂：蒸馏水、酚酞溶液、氯化钡溶液、硝酸银溶液、稀盐酸．

步骤	实验操作	实验现象	实验结论
步骤一	取少量白色粉末加入试管中，加蒸馏水溶解，滴加入氯化钡溶液．	无现象	①
步骤二	在步骤一所得的溶液中滴加入硝酸银溶液．	有白色沉淀产生	一定有NaCl
步骤三	②	③	一定有NaNO2

【讨论】有同学提出步骤二的实验结论不一定正确，理由是④　　．请你重新设计实验证明步骤二的结论正确：⑤　　．

【反思】检验物质时，一定要注意加入试剂的相互影响！

某化学兴趣小组的同学在做氢氧化钙与盐酸中和反应的实验时，忘记滴加指示剂，因而无法判断酸碱是否恰好完全反应。于是他们对反应后溶质大胆提出猜想，进行了以下探究，请你和他们一起完成下列实验报告。

[提出问题]：该溶液中的溶质含有哪些成分？

[查阅资料]：CaCl₂溶液呈中性

（1）[猜想与假设]：猜想Ⅰ：溶液中的溶质只有　　

                 猜想Ⅱ：溶液中的溶质有CaCl₂ HCl

                 猜想Ⅲ：溶液中的溶质有CaCl₂ Ca（OH）₂

                 猜想Ⅳ：溶液中的溶质有CaCl₂ Ca（OH）₂ HCl

（2）该写出该反应的化学方程式　　。经过讨论，同学们直接得出猜想　　是不正确的。为了验证余下的哪一个猜想是正确的，同学们又做了以下实验。

（3）[进行实验]

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞试液		理想Ⅲ不正确
②再另取少量反应后的溶液于另一支试管中，向里面加入适量CaCO3	有气泡生成	猜想　　不正确 猜想　　正确

（4）有气泡生成的化学方程式为　　

（5）[拓展]还可以单独用下列哪种物质来证明上述猜想是正确的　　

A，CuO       B．AgNO₃        C．Cu           D．NaOH

反应的化学方程式为　　。

子琛做“将浓硫酸滴到一块小布上”的实验，发现生成的炭上冒“白烟”，推测炭能与浓硫酸反应。欲探究其生成物成分，通过简单分析及实验确定无H₂和O₂，因此继续进行如下探究。

【查阅资料】①SO₃能被浓硫酸及水吸收

②SO₂性质：能使品红褪色，能被高锰酸钾溶液吸收，能使澄清石灰水变浑浊

③CO可与PdCl₂溶液反应：PdCl₂+CO+H₂O═Pd（黑）↓+2HCl+CO₂；不与KMnO₄溶液反应

【提出猜想】生成物的成分可能为ⅠH₂O、CO、SO₂ⅡH₂O、CO₂、SO₂ⅢH₂O、CO、CO₂、SO₂

【实验验证】子琛设计了如下实验：

【分析讨论】

（1）请根据实验目的，按气流从左到右的方向将实验仪器组装完整：A→　　→　　→D→　　。

（2）装置E中所加药品是　__，作用是　　。

（3）装置C中②的作用是除去SO₂气体，则③试管中品红溶液的作用是　　。

（4）若D中澄清石灰水变浑浊，方程式为　　。

（5）实验结束冷却后，从实验安全角度考虑，清洗装置A中试管时不能直接向其中加水冲洗，原因是　　。

【实验结论】实验观察到的部分现象是：B中未见黑色沉淀，则猜想　　正确，写出炭与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式　　。

化学兴趣小组同学取一定量碳酸钙固体，高温煅烧一段时间后冷却，对剩余固体成分进行如下探究。

【提出问题】剩余固体的成分是什么？

【猜想与假设】Ⅰ．全部是氧化钙Ⅱ．　　Ⅲ．全部是碳酸钙

【实验探究】

（1）甲同学取一定量的剩余固体于试管中，加入一定量的水振荡，有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体有碳酸钙。乙同学认为上述实验不足以证明剩余固体中含有碳酸钙，其理由是　　。

（2）乙同学取一定量的剩余固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁感觉发热，据此得出猜想Ⅲ　　（填“成立”或“不成立”）。乙同学继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有气泡产生，认为猜想Ⅰ成立。丙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅰ成立，其理由是　　。

（3）丙同学设计实验证明了猜想Ⅱ成立。丙同学的实验方案是　　（要求写出实验的操作和现象）。

溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中，石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO₃+CO₂+H₂O＝Ca（HCO₃）₂．某化学兴趣小组同学们思考：若向碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳，是否能生成碳酸氢钠（NaHCO₃）？于是他们开始实验探究。（不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况）

【提出问题】所得溶液中所含溶质成分是什么？

【查阅资料】碳酸氢钠溶液呈碱性。

【提出猜想】猜想一，溶质为Na₂CO₃；

猜想二：溶质为NaHCO₃；

猜想三：溶质为　　。

【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取所得溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想二　　（填“成立”或“不成立”）
②取实验步骤①中上层清液，滴加适量稀盐酸	有气泡冒出	猜想一不成立

【得出结论】猜想三成立，证明二氧化碳通入碳酸钠溶液生成了碳酸氢钠。写出实验步骤②中发生反应的化学方程式：　　。

【讨论交流】碳酸氢钠的俗名叫　　。小明同学认为，向碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳后，再向所得溶液中滴加几滴酚酞溶液。溶液变红就能证明一定有碳酸氢钠生成；小红同学对小明同学的结论产生质疑，其理由是　　。

【拓展应用】同学们回忆在实验室用澄清石灰水检验二氧化碳的情景，结合上述知识，如果向一定量的澄清石灰水中不断通入二氧化碳气体，下列哪一个图象能正确反映生成的碳酸钙沉淀与二氧化碳的质量之间的变化关系　　（填字母序号）。

实验室现有一瓶含少量水的碳酸氢铵样品，为测定其中碳酸氢铵的质量分数，某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验（该装置气密性良好，装置B、C中所装药品均足量，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物）。已知：碳酸氢铵受热易分解，反应的化学方程式为：NH ₄HCO ₃ NH ₃↑+H ₂O↑+CO ₂↑，NH ₃能被酸溶液吸收

部分实验步骤如下

Ⅰ．打开弹簧夹，通入一段时间的氮气；

Ⅱ．关闭弹簧夹，给碳酸氢铵样品加热

Ⅲ．当样品反应完全，…，再停止加热，直到玻璃管冷却；

N．实验完毕，测得装置B、C中药品的质量分别增加了m ₁、m ₂

请回答下列问题：

（1）NH ₄HCO ₃属于 　　（选填"氮肥""磷肥""钾肥"或"复合肥"），装置B中盛放的液体是

　　。

（2）装置C中发生反应的化学方程式为 　　。

（3）步骤Ⅲ中，停止加热前应进行的操作是 　　。

（4）该样品中碳酸氢铵的质量分数的表达式为 　 　（用m ₁、m ₂的代数式表示）。

有一包固体，可能是Cu（NO₃）₂、K₂SO₄、KCl、K₂CO₃、KOH中的一种或几种组成。为了探究该固体的组成，某化学小组设计并开展以下实验：

已知，步骤I中固体全部消失，溶液呈蓝色，无气泡产生，步骤Ⅱ、Ⅲ中均可观察到有白色沉淀生成。

请回答下列问题：

（1）经推论，原固体中一定不含K₂CO₃，理由是　　

（2）原固体中一定含有的物质是　　。

（3）步骤Ⅱ中产生白色沉淀的化学方程式是　　。

（4）步骤Ⅲ所得蓝色滤液中一定含有的阳离子是　　。

设计方案是实验探究的保证，感悟方法是探究的根本目的。某合作学习小组开展了如下探究。

实验一：检验氢氧化钠溶液中是否含有氢氧化钙。

【分析】从组成上看，氢氧化钙和氢氧化钠都属于碱，它们在水溶液中都能解离出相同的　　（填符号），所以具有相似的化学性质。但由于解离出的Na⁺和Ca²⁺不同，所以性质也有不同。设计实验时可加入能解离出CO₃^2﹣的试剂利用CO₃^2﹣与Ca²⁺结合产生白色沉淀这一特殊现象予以检验。

【设计方案并实验】

	实验操作	现象	结论
方案一	取少量待测溶液于试管中，通入CO2	出现白色沉淀	氢氧化钠溶液中含有氢氧化钙
方案二	取少量待测溶液于试管中，滴加 　　溶液	出现白色沉淀

写出上述方案中出现白色沉淀的一个化学方程式　　。

【方法感悟】在检验物质时，要分析物质的组成和　　。据此选择加入恰当的试剂，最后根据不同现象得出结论。

【实验探究】

实验二：有一种白色固体，可能含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠和硝酸钡中的一种或几种，为探究其组成，某合作学习小组设计方案并进行了如图实验：

（1）上述实验中，过滤操作用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和　　。

（2）小晶同学通过上述实验推知：白色固体样品中一定不含有　　。

（3）为确定白色固体样品中可能存在的物质，小燕对沉淀C进行实验。

实验操作	现象	结论
取少量沉淀C于试管中，加入过量 　　。	有气泡产生，沉淀全部消失。	白色固体样品中一定含有 　　。

（4）小虎同学认为白色固体中还有物质不能确认其是否存在。其理由是（用化学方程式表示）：　　。如要确认，只需将上述实验方案中所加的一种试剂改为　　即可。

【方法感悟】若其他物质的存在对所检验的物质有干扰时，可先将干扰物质转化，再选择加入恰当的试剂，最后根据不同现象得出结论。

实验桌上现有包白色粉末，可能是氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠和氯化铜的两种或两种以上组成。现将其放入一干净的烧杯M中，加入足量的水后，固体全部溶解得到无色溶液，再滴加几滴无色酚酞，溶液变为红色。

为进一步确定白色粉末的成分，同学们进行了如下探究。

【查阅资料】碳酸钠溶液呈碱性；氯化钡溶液和硫酸钠溶液呈中性。

【讨论猜想】进过分析，针对白色粉末的组成，大家提出如下猜想：

小红：氢氧化钠、硫酸钠； 小华：氢氧化钠、碳酸钠；

小明：碳酸钠、硫酸钠；    小亮：氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠。

【实验探究】四位同学共同设计并进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
1．取烧杯M中的少量溶液于试管A中，向其中加入一定量的稀盐酸	溶液由红色变为无色且有气泡产生。	的猜想不正确
2．另取烧杯M中的少量溶液于另一试管B中，向其中加入过量氯化钡溶液。		小亮的猜想正确
3．继续向试管B中加入过量的稀盐酸

实验完毕后，同学们将试管A、B中的物质倒在同一烧杯中，然后过滤，滤液中除酚酞外一定还含有的溶质有 　 　。

实验室有一包白色粉末，可能含有CaCO ₃、BaCl ₂、Na ₂SO ₄、NaOH和NaCl中的一种或几种，为了确定其成分，某化学兴趣小组进行了如下探究。

实验前小组同学对五种物质从酸、碱、盐的角度进行了初步分类，其中CaCO ₃、BaCl ₂、Na ₂SO ₄、NaCl属于 　 　。

【查阅资料】BaSO ₄固体不溶于水，也不溶于稀盐酸。

【实验探究】甲同学设计了如下的实验方案。

实验步骤	实验现象	实验结论
a．取少量该粉末于试管中，加入足量水充分溶解	有白色沉淀	原粉末中一定含有CaCO 3
b．将步骤a试管中物质过滤，向滤液中滴加酚酞溶液	溶液变红	原粉末一定含有

乙同学认为甲同学步骤a的结论不一定正确，其理由是 　 　（用化学方程式表示）。他补充了如下实验，取白色沉淀于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生且 　 　。从而得出结论：步骤a中得到的白色沉淀全部是CaCO ₃。

丙同学取甲同学步骤b中已变红的溶液，向其中逐滴滴入稀硫酸，发现有白色沉淀生成且溶液褪色。溶液褪色的原因用化学方程式表示为 　 　。

【总结归纳】通过以上探究，原白色粉末中无法确定的成分是 　 　（填化学式）

一包固体，可能含有镁粉、碳粉、氧化铜、氢氧化钠、氯化钾中的一种或几种。为探究固体的组成，某化学兴趣小组进行了如图所示实验：

请回答下列问题：

（1）该实验中生成白色沉淀滤渣乙的化学方程式为　　；

（2）原固体中一定不含有的物质是　　（写名称或化学式均可，下同），证据是　　；

（3）原固体中一定含有的物质是　　；

（4）实验结束后，该兴趣小组将滤液C和滤液D都倒入废液缸，有白色沉淀生成，上层清液E为蓝色，经检验，E中不含氯离子，则E中一定含有的溶质是　　。

小明同学将一定量的氢化钙（CaH ₂）加入到足量的Na ₂CO ₃溶液中，充分反应后过滤，分离出滤渣和滤液。

【提出问题】滤液中溶质的成份是什么？

【查阅资料】CaH ₂遇水迅速反应生成Ca（OH） ₂和H ₂．反应的化学方程式为 　　。

【结论推理】滤液中溶质一定有NaOH，可能有Na ₂CO ₃或 　　。

【实验验证】请结合题意，在下列表格的空白中填写恰当的内容。

实验方法	实验现象	实验结论
取滤液少许，向其中滴加 Na 2CO 3溶液。	无明显显现	（1）
（2） 　　。	有气体放出	滤液中有Na 2CO 3存在

【反思与拓展】

（1）如果要从上述滤液中以最小生产成本获得大量NaOH，你建议向滤液中加入适量的 　 ___ 　溶液。

（2）小明同学认为CaH ₂与水的反应是复分解反应。请谈谈你的看法并说明理由 　　。