初中化学实验探究物质的组成成分以及含量实验题

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　　。

在做盐跟盐反应的分组实验时，第一组的同学进行氯化钡与碳酸钠溶液的反应，第二组同学进行氯化钡与硫酸钠溶液的反应。实验结束后，两组的同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸。某兴趣小组的同学对浊液进行过滤，探究滤液的成分，请你帮助他们完成该实验报告中的①﹣④。

【提出问题】滤液里溶质除氯化钠外，还有什么物质？

【提出猜想】猜想（1）　　

猜想（2）硫酸钠

猜想（3）碳酸钠

猜想（4）碳酸钠和硫酸钠

【实验探究】兴趣小组的同学为验证猜想，设计如下的实验方案

实验步骤	实验现象	结论
（1）取少量滤液于试管中，先滴加足量的	；	猜想（3）是正确的
（2）然后再向上述实验后的试管中滴入氯化钡溶液

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 　　。

钠盐种类较多，在实验室里，钠盐通常都摆放在同一药品柜中，小华所在的化学兴趣小组在整理药品柜时，发现某种试剂瓶外壁两边贴上了新旧两个标签，分别是"Na ₂SO ₄溶液"、"Na ₂CO ₃溶液"，小华认为其原因是：Na ₂CO ₃溶液的试剂瓶混入了Na ₂SO ₄溶液，并加贴了新标签．该兴趣小组对溶液的成分进行了探究．请你完成以下探究过程，并将①～⑤处的答案填入答题卡相应位置．

【提出问题】 　　

【提出猜想】猜想Ⅰ：溶质仅为Na ₂SO ₄；

猜想Ⅱ：溶质仅为Na ₂CO ₃；

猜想Ⅲ：溶质为Na ₂SO ₄和Na ₂CO ₃．

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
1．取少量样品于一只洁净试管中，加入足量稀硫酸		猜想Ⅰ不成立
2． 　　，向其中加入过量的BaCl 2溶液，过滤，向所得沉淀中加入足量稀硝酸	先产生白色沉淀；加入硝酸溶液后，有气泡产生，沉淀部分溶解	猜想 　　成立

【问题讨论】试写出加入BaCl ₂溶液后，生成不溶于硝酸的白色沉淀的化学方程式 　　．

冬天饶老师配值了一瓶澄清石灰水，到了夏天石灰水变浑浊了，瓶壁和瓶底出现了少量白色固体，同学们就此白色固体的成分探究如下：

（1）猜想：①可能含有碳酸钙，生成碳酸钙的化学方程式为　　．

②可能含有的另一种物质是　　，出现该物质的原因可能是温度升高，该物质的溶解度减小，结晶析出．

（2）同学们通过实验证明了猜想②中物质的存在，请你也设计一个实验予以证明．

化学学科实践活动课上，老师拿来一包粉末。它是由长期放置在空气中的铁粉和久置的碱石灰干燥剂混合而成，让同学们设计实验进行探究。

【提出问题】固体样品的成分是什么？

【查阅资料】（1）碱石灰干燥剂是CaO和NaOH的混合物。

（2）BaCl₂溶液显中性。

【猜想与假设】固体样品中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、NaOH、Ca（OH）₂、Na₂CO₃和　　等七种物质。

【进行实验】

甲组同学对滤渣B的成分进行探究，记录如下：

实验操作	实验现象	实验结论及化学方程式
取少量滤渣B于试管中，加入足量稀盐酸，将生成的气体通入澄清的石灰水中	①　　 ②	结论：滤渣B中有Fe2O3，CaCO3．实验操作中反应的化学方程式为：　　（答出一个即可）

乙组同学对滤液C的成分进行探究，记录如下：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量滤液C于试管中，加入过量BaCl2溶液，静置，向上层清液中滴加无色酚酞试液，振荡	①有白色沉淀生成 ②酚酞试液由无色变成红色	滤液C中有

【解释与结论】（1）乙组同学实验中加入过量BaCl₂溶液的目的是　　。

             （2）通过以上实验探究，该固体样品中能确定一定含有的成分是　　。

氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱，化学实验活动课上，同学们进行了如图所示的实验。

（1）实验一中，B试管中发生反应的化学方程式为　　。

A、B两支试管中共同的实验现象是　　。

（2）实验二中，C试管中有白色沉淀生成，该白色沉淀是　　（填化学式）。D试管中无现象，为了探究通入二氧化碳后D试管中溶质的成分，同学们进行了如下探究。

【提出猜想】猜想1：溶质是NaOH。

猜想2：溶质是NaOH和Na₂CO₃

猜想3：溶质是Na₂CO₃

实验操作	实验现象	实验结论
①取D中少量溶液于试管中加入过量稀盐酸		猜想1不成立
②取D中少量溶液于另一试管中，加入过量的Ca（OH）2溶液，过滤，取滤液加入酚酞溶液	产生白色沉淀， 酚酞溶液变红	猜想2成立

【反思与评价】I．小军评价实验操作②中加入Ca（OH）₂溶液不正确，理由是　　。

若要验证猜想2成立，需将Ca（OH）₂溶液换成　　溶液。

Ⅱ在实验室中氢氧化钠固体密封保存的原因是　　（用文字叙述）