初中化学实验探究物质的组成成分以及含量实验题

将一定量的K₂CO₃溶液与BaCl₂溶液混合，过滤反应后的混合物。某兴趣小组的同学们欲探究滤液中溶质的组成。请你一同参与探究并回答有关问题：

【查阅资料】K₂CO₃溶液显碱性；BaCl₂、KCl溶液显中性。

【提出猜想】猜想1：滤液溶质是KCl；

猜想2：滤液溶质是　　；

猜想3：滤液溶质是KCl和K₂CO₃。

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量滤液于试管中，滴几滴无色酚酞试液，振荡	无明显现象	猜想　　不成立
②另取少量滤液于另一支试管中，滴加 K2CO3溶液		猜想2成立。写出相关的化学方程式：

【问题讨论】小丽同学认为要证明猜想2成立也可改用AgNO₃溶液，你认为小丽同学___　　（填“能”或“不能”）达到实验目的。

【反思拓展】实验结束后，组内同学认为K₂CO₃是盐而其水溶液却显碱性，这可能与它的构成微粒有关，微粒符号是　　。

工业铁红主要成分是Fe ₂O ₃，还含有少量的FeO、Fe ₃O ₄。

【查阅资料】1．草酸晶体（H ₂C ₂O ₄•3H ₂O）在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为：H ₂C ₂O ₄•3H ₂O CO ₂↑+CO↑+4H ₂O。

2．碱石灰是固体NaOH和CaO的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳。

3．铁的常见氧化物中铁的质量分数：

铁的氧化物	FeO	Fe 2O 3	Fe 3O 4
铁的质量分数	77.8%	70.0%	72.4%

【问题讨论】为了测定铁红中铁的质量分数，小组同学进行如下实验。（装置气密性良好）

（1）该实验为了保证进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B、C、D中的试剂依次是 　　。（填字母序号）

a．浓硫酸   b．澄清的石灰水   c．氢氧化钠溶液

（2）C装置的作用是 　　。

（3）写出E装置中所发生反应的一个化学方程式： 　　。

（4）称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。

①若E中充分反应后得到铁粉的质量为mg，则 　　＜m＜ 　　。

②若实验前后称得F装置增重7.7g，则此铁红中铁的质量分数是 　　。

【实验反思】

（1）如果缺少装置G（不考虑其他因素），则测得样品中铁的质量分数会 　　（选填"偏小""不变"或"偏大"）。

（2）该实验装置的一个明显缺陷是 　　。

某兴趣小组要探究鸡蛋壳的主要成分，设计如下实验：

【设计实验】小刚同学取一个小玻璃杯，放入洗净的碎鸡蛋壳，然后加入一些醋精（主要成分是醋酸），立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住．

【实验现象】小刚同学的实验现象是 　　，玻璃片上出现白色浑浊．

【结论】根据实验现象推测鸡蛋壳中可能含有 　　离子（填符号）．通过査阅资料知道鸡蛋壳中还含有钙元素，最终小刚确定了鸡蛋壳的主要成分．

【拓展延伸】

（1）检验铵根离子的方法是 　　；

（2）将NaCl、NH ₄Cl、Na ₂SO ₄、（NH ₄） ₂SO ₄四种溶液一次性鉴别出来，应加入的试剂是 　　．

Ⅰ．小茗同学利用硫酸铜溶液进行趣味实验，他将浸泡了硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧，在燃烧后的灰烬中出现了红色固体，他很好奇，进行了相关探究，请填写有关空白。

【实验目的】探究红色固体组成

【查阅资料】（1）温度达200℃时，白色CuSO ₄开始分解生成CuO和另一种氧化物，此反应前后各元素化合价保持不变，请写出CuSO ₄开始分解时的化学方程式 　　。

（2）温度超过1000℃时，CuO分解生成Cu ₂O，Cu ₂O呈红色，可与稀硫酸反应，化学方程式为：Cu ₂O+H ₂SO ₄═CuSO ₄+Cu+H ₂O

【做出猜想】假设红色固体成分：①可能是Cu②可能是Cu ₂O③还可能是 　　的混合物。

【实验探究及推理】若取少量红色固体于试管中，加入稀硫酸：

（1）若固体不溶解，溶液仍呈无色，确定红色固体为 　　，同时也说明滤纸燃烧时的温度低于 　　℃。

（2）若固体溶解，溶液呈蓝色，是否可以确定红色固体成分 　　（填"是"或"否"），原因是 　　。

Ⅱ．小茗同学又做了氢气还原氧化铜的实验，结果试管内壁上粘有紫红色物质，老师给了一瓶稀盐酸，请问在实验室条件下如何洗净该试管？简述操作过程 　　。

为探究CuO和稀硫酸反应后溶液中溶质的成分，同学们设计了实验，步骤如下：

（1）取少量CuO粉末于试管中，滴加稀硫酸，粉末全部溶解，得到溶液A。

（2）向步骤（1）的试管中滴加BaCl ₂溶液，有白色沉淀生成。得出结论：A中溶质只有CuSO ₄．有同学认为该结论不合理，继续进行实验。

（3）向步骤（2）的试管中滴加NaOH溶液，产生沉淀质量随加入NaOH溶液质量的変化关系如图。

回答下列问题：

①A中的溶质有 　 　（填化学式），b～c之间的沉淀是 　 　。

②c点对应溶液中溶质的可能组成有 　 　（填化学式）。

③由以上实验总结出：在分析化学反应后溶液中溶质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑 　 　。

实验探究：

某同学将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合，反应完全后（假设反应产生的气体全部逸出），对反应后溶液中溶质的成分进行如下探究：

【实验用品】pH试纸、Zn片、氧化铜粉末、稀H ₂SO ₄、NaOH溶液、BaCl ₂溶液．

【假设猜想】猜想一：Na ₂SO ₄

          猜想二：Na ₂SO ₄、NaHCO ₃

          猜想三：Na ₂SO ₄、H ₂SO ₄

【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验，请根据现象或结论填空

实验方案	A	B	C	D
实验操作
实验现象	无气泡产生	试纸变色，对照比色卡，pH＜7		产生白色沉淀
实验结论		猜想三正确	猜想三正确	猜想三正确

【得出结论】猜想三正确

【评价反思】老师对同学们能用多种方案进行探究，并且得出正确的实验结论给予了肯定，同时指出探究中存在的两处明显错误，分别是：

① 　 　

② 　 　

【总结提高】依据所给实验用品，你还有什么不同类方法确认猜想三是正确的．请写出你的实验方案 　　．

某化学兴趣小组探究浓硫酸与木炭反应后气体的成分。

提出猜想

从物质组成元素角度分析，产生的气体可能是二氧化硫、二氧化碳和水。

查阅资料

1二氧化硫可使澄清石灰水变浑浊。

2二氧化硫可使品红溶液的红色褪去，而二氧化碳不能，以此检验二氧化硫。

3二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液吸收，而二氧化碳不能。

实验装置

实验记录

序号	实验现象	实验结论
I		产物中有水
II	C中品红溶液褪色	产物中有二氧化硫
III	D中澄清石灰水变浑浊	产物中有二氧化碳

交流与反思

（1）某同学认为结论 III不合理，原因是 　　。

（2）通过研究，小组对实验进行了改进：增加一个装有酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶F．改进后实验装置的连接顺序为 　　（填字母，实验装置可重复使用）。能确定产物中有二氧化碳的实验现象是 　　。

（3）经进一步确定，浓硫酸和木炭反应后的产物只有二氧化硫、二氧化碳和水，写出该反应的化学方程式 　　。

中国药学家屠呦呦研制的抗疟疾药物青蒿素挽救了全球数百万人的生命，她因此荣获了2015年诺贝尔生理学或医学奖。某化学兴趣小组尝试探究青蒿素的组成，请你一同参与。

【猜想与假设】猜想一：青蒿素中一定含有 　　元素。

猜想二：青蒿素中可能含有氢元素和氧元素。

【实验与探究】他们设计了如图2所示的实验装置

（1）B装置的作用是 　　。

（2）实验时打开分液漏斗的活塞，将H ₂O ₂溶液滴入A装置中，再点燃C装置处的酒精灯。A装置中反应的化学方程式为 　　。

（3）E装置中观察到的实验现象是 　　，

证明猜想一正确，E装置中反应的化学方程式为 　　。

【解释与结论】若青蒿素试样为14.1g，其完全燃烧后，装置D增重9.9g，装置E增重33g（假设各装置充分吸收有关气体）。通过计算可以确定青蒿素中除含有猜想一所含元素外，还含有 　　元素，得出此结论的依据是 　　。

某兴趣小组在学习碳（ C ）的化学性质时，了解到高温下 C 与 CuO 反应生成 CO 2 ， C 还能使 CO 2 转变成 CO ．于是对过量木炭还原 CuO 的气体产物中是否含有 CO 进行了探究。

【猜想与假设 】 C 还原 CuO 时产生的 CO 2 与 C 进一步反应生成 CO ，化学方程式是 　　 。

【 查阅资料 】 CO 不与 NaOH 、 Ca （ OH ） 2 及 H 2 SO 4 反应。

【实验方案】取研细和干燥后的木炭（0.3g）和CuO（2.0g），混合均匀并装入试管，连接装置，高温反应，

检验气体。

【实验过程】

（1）由如图装置③中粉末的颜色变化可检验CO，除此之外，还可通过几种装置的组合，由另一种明显的现象来进一步确定CO的存在，则装置连接的最佳顺序为 　　→尾气处理（填字母）。

A．①→②→③→④

B．④→①→②→③→①

C．①→④→①→③→②

D．③→④→①→②

（2）上述进一步确定CO存在的现象是 　　（装置③中粉末的颜色变化除外）。

（3）装置③中发生反应的化学方程式是 　　。

（4）写出CO尾气处理的方法： 　　（一种即可）。

【实验结论】高温下，过量木炭还原CuO的气体产物中有CO。

【延伸应用】冬天，室内用炭火取暖时，应注意 　　。

小李在化学实验技能考查中，完成"用稀盐酸鉴别氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液，并测碳酸钠溶液的 $pH$"实验。
【实验一】小李取待测液甲、乙分别放置在试管①和②，再往两支试管中滴入稀盐酸，观察实验现象。根据现象推知，乙为碳酸钠溶液。

（1）实验中，小李应观察到试管②的现象是，
该试管中反应的化学方程式为。
（2）老师指出：除盐酸外，还可使用其它试剂鉴别氢氧化钠和碳酸钠溶液。请你选择一种不属于酸的试剂，并将鉴别实验中的预期现象以及化学方程式填入下表。

选择的试剂	预期现象	反应的化学方程式
	一支试管无明显现象； 另一支试管

【实验二】小李用玻璃棒蘸取"实验一"后试管②中的溶液沾在 $pH$试纸上，观察试纸颜色变化并与标准比色卡对照，读出溶液的 $pH$。小李的记录如下：

实验现象	结论
溶液沾在试纸上时，试纸缓慢地变色	与标准比色卡对比， $N{a}_{2}C{O}_3$溶液 $pH=3$

（3）小李因操作错误，得出" $N{a}_{2}C{O}_3$溶液 $pH=3$"的错误结论。指出小李操作错误之处。
答：。
（4）指出小李记录的"实验现象"中不科学的地方。
答：。

小明设计了如下装置，验证 $C{H}_4$可以还原 $F{e}_3{O}_4$。请回答下列问题：

（1） $A$是储气瓶，向其注水可使 $C{H}_4$流出，使用时应将（写" $a$"或" $b$"）端口与 $c$端口相连。 $C$装置中的作用是。
（2）实验中， $E$中药品出现蓝色， $F$中溶液变浑浊。写出 $D$中玻璃管内反应的化学方程式。
（3）小明想用 $B$装置证明 $C{H}_4$不能使澄清石灰水变浑浊，进而排除对 $F$装置的干扰。老师分析整个操作过程后指出省略 $B$装置也可达到上述目的，其理由是。

用右图的实验装置可制取二氧化碳气体,并验证二氧化碳的性质.清回答下列问题:

(1)指出装置 $A$中的错误之处:①; ②.

(2)纠正错误后,完成以下实验内容:
①实验室制取二氧化碳的化学方程式是.

②实验开始时应检查装置 $A$的.

③若要检验二氧化碳气体,装置 $A$与装置 $C$中的导管连接顺序序是 $a$ $\to$,观察到装置 $C$中的现象是. 
④装置 $A$与装置 $B$连接,观察到装置 $B$中现象是,说明二氧化碳具有的性质.

在化学兴趣小组活动中,一标有"生石灰干燥剂"的小纸袋引起了同学们的兴趣.请你和化学兴趣小组的同学们一起去探究:
【实验探究一】

取足量样品于小烧杯中,加适量水,触摸杯壁,无热感.根据上述实验(假如实验过程中无热量散失),你认为此干燥剂(填"没有""部分"或"全部")变质. ．
【实验探究二】

确定变质的干燥剂成分.
【做出猜想】

猜想一:变质的干燥剂成分是氢氧化钙;
猜想二:变质的干燥剂成分是;
猜想三:变质的干燥剂成分是.

【验证猜想】小宁设计的实验方案:取适量样品加入试管中,加水振荡后静置,下层有不溶物,上层清液中滴入酚酞溶液,溶液变红,则变质的干燥剂成分是氢氧化钙.同学们经过认真讨论后一致认为小宁的实验方案不合理,你认为不合理的理由是.请你在猜想二和猜想三中选择任一猜想设计实验进行探究,完成下面的实验报告:

实验操作	实验现象	实验结论

为探究 $C{O}_2$的化学性质，需要制取并收集干燥的 $C{O}_2$，以下是老师提供的一些实验装置。 

（1）实验室制取 $C{O}_2$的化学方程式为；
（2）浓硫酸的作用是，收集装置为（填字母）；
（3）学校实验室的废液缸中收集了同学们在实验室制取二氧化碳的废液。小溪同学想探究废液中溶质的成分，请你共同参与探究，并回答下列问题：
【提出问题]】废液中的溶质是什么物质？
【做出猜想】小溪认为废液中溶质只有氯化钙。
你认为还可能含有的溶质是（填化学式）；
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【实验与结论】
①小溪分别取少量该废液和氯化钙溶液加入到两支试管中，并向其中分别滴入无色酚酞试液作对比实验，结果两支试管中溶液均为无色，于是小溪认为自己的猜想是正确的。
②你认为小溪的实验（填"能"或"不能"）证明她的猜想，理由是。
③如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是，试验中可以看到的实验现象。
【拓展与应用】
①若实验证明你的猜想是正确的，要想使处理后的废液只有氯化钙溶液，应向废液中加入过量的，反应完成后静置过滤，得到纯净的氯化钙溶液。
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。（写一条）

某研究性学习小组同学在学习了酸、碱、盐的知识后，走进化学实验室．邀请你参加以下活动．(已知：① $2N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}S{O}_4=2NaHC{O}_3+N{a}_{2}S{O}_4$， $NaHC{O}_3$溶液呈碱性；② $CaS{O}_4$微溶，但在稀溶液中看作可溶，其水溶液呈中性．)

(1)甲、乙两同学想用实验证明稀硫酸和稀 $NaOH$溶液确实能发生反应，设计了如图 $A$所示的实验．丙、丁两同学想再现课本上将"澄清石灰水滴入 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液"的实验现象，设计了如图 $B$所示的实验。并各自进行操作．
【问题讨论】教师首先肯定了这四位同学的实验设计和操作，请你填空：
甲、乙同学将较多量的稀硫酸加入锥形瓶后，他们是依据溶液的颜色由色变为色的现象来判断两者确实发生反应的．丙、丁同学的实验中发生的复分解反应可用化学方程式表示为．
【意外发现1】甲同学和丙同学在洗刷仪器前，将 $A$、 $B$装置锥形瓶中的残留物倒入同一个洁净的废液缸，发现白色沉淀溶解，有气泡产生，废液缸中形成无色溶液．这一现象立刻引起了同学们的好奇，于是，他们又以"无色溶液中含有哪些溶质"为课题进行探究．
【提出猜想】经讨论呈现出如下猜想：
①溶质为： $N{a}_{2}S{O}_4$、 $CaS{O}_4$

②溶质为： $N{a}_{2}S{O}_4$、 $CaS{O}_4$、 $H_{2}S{O}_4$

③溶质为： $N{a}_{2}S{O}_4$、 $CaS{O}_4$、 $NaOH$

请你判断：上述猜想中不合理的是(填数字代号)．
【实验探究】小组同学针对认为合理的猜想，设计实验进行探究，请你将下表补充完整．

实验内容	实验现象和结论
取废液缸中少量溶液于试管中，滴入少量溶液，观察	a．若有气泡产生，则猜想成立(填数字代号)
b．若无气泡产生，则猜想成立(填数字代号)

【意外发现2】乙同学和丁同学在洗刷仪器前，将 $A$、 $B$装置锥形瓶中的残留物倒入另一个洁净的废液缸，发现沉淀不溶，没有气泡，上层清液呈红色，此时，上层清液中溶质的组成情况可能有许多组，如：

① $N{a}_{2}S{O}_4$、 $NaOH$；

② $N{a}_{2}S{O}_4$、 $Ca(OH{)}_2$；

③ $N{a}_{2}S{O}_4$、 $NaOH$、 $N{a}_{2}C{O}_3$；

④ $N{a}_{2}S{O}_4$、；

⑤ $N{a}_{2}S{O}_4$、 $N{a}_{2}C{O}_3$、．(未列全．请用化学式将④、 ⑤补充完整)
(2)教师点拨：证明稀硫酸和 $NaOH$稀溶液确实能发生反应的方法还有多种．
【拓展探究】小组同学用其他装置继续进行实验．请你回答下列问题：
①若不加酚酞试液，将稀硫酸(适量)与 $NaOH$稀溶液混合后，再向其中加入 $CuS{O}_4$溶液，无蓝色沉淀生成，则(填"能"或"不能")证明两者确实发生了反应．
②若不加酚酞试液，将稀硫酸(少量)与 $V_{1}mL$ $NaOH$稀溶液?昆合后，再向其中加入 $CuS{O}_4$溶液至蓝色沉淀不再产生时，消耗了 $V_{2}mL$ $CuS{O}_4$溶液，此时还必须做一个对比实验才能证明两者确实发生了反应，这个对比实验是(简述操作方法及结论)：．
还可以将上述 $CuS{O}_4$溶液换成溶液等(填一种物质的化学式)，同样也可以证明稀硫酸和 $NaOH$稀溶液确实发生了反应．