初中化学实验探究物质的组成成分以及含量简答题

能源“非石油化”是战略目标，发展以CH₄、CO₂等为原料的“C₁化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含有H₂S等有毒气体，下图为天然气合成氨的工艺流程。

（1）合成氨的原料之一为氮气，该流程中为合成氨提供氮气的物质是          。
（2）①处加入Fe₂O₃·H₂O的目的是                 。
（3）③处一般加入K₂CO₃溶液以吸收CO₂ ，K₂CO₃溶液与CO₂反应生成碳酸氢钾（KHCO₃），该反应的化学方程式是                 。
（4）右图是实验室模拟合成氨气的装置


（反应方程式：N₂+3H₂=2NH₃）甲装置的作用有三个：一是将氮气和氢气干燥；二是使氮气和氢气充分混合；三是                ，从而提高氮气和氢气的利用率。
（5）该流程中参与循环的物质是               。

如图所示，某同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应，她从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中 滴加几滴无色酚酞试液．振荡．观察到酚酞试液不变色。于是 她得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。

(1)你认为她得出的结论是      的(填“正确”或“错误”)，理由是              
(2)请你设计一个实验．探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和。 请填写下表：

碱式氯化铝是某种高效净水剂的主要成分。实验室利用铝土矿(主要含 $A{l}_2{O}_3$，还含少量 $F{e}_2{O}_3$及其他不溶杂质)制取碱式氯化铝的过程如下：

(1)溶解过程中，需要使用质量分数为15%的盐酸，则配制这种盐酸需要mL，30%的浓盐酸(密度约为1.15g/cm³)和115g蒸馏水。
(2)盐酸溶解铝土矿过程中，发生反应的化学方程式为。
(3)加少量铝粉的主要作用是：除去浊液中的。
(4)加 $CaC{O}_3$粉末的作用是调节pH至5。请写出用pH试纸测定溶液pH的操作：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，，得出被测液的pH。

(3分)有科学家提出回收利用空气中CO₂的构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液中， 溶液可吸收CO₂生成碳酸氢钾；加热该溶液使之又分解出CO₂，使其在合成塔内与氢气反应生成甲醇(CH₃OH)和水。简要的生产流程如下图所示：

(说明：吸收池中盛有饱和的K₂CO₃溶液，合成塔内的反应条件为300℃、200 kPa和催化剂)
（1）合成塔中发生反应的化学方程式。                                                 
（2）请在图中标出可循环利用的物质名称和循环方向。
（3）若空气不经吸收池和分解池而直接通入合成塔，你认为可行吗?请简述原因。
                                                                                

在化学反应前后,物质的总质量会发生变化吗?针对此问题,

小王同学通过下面的实验进行探究。
[猜想假设] 猜想1：化学反应前后物质的总质量增大；猜想2：化学反应
前后物质的总质量     ；猜想3：化学反应前后物质的总质量_______。
[设计实验]到底哪种猜想正确？小王想设计了下面的实验进行探究。
实验：用热的玻璃棒点燃白磷，使其燃烧，测定反应前后物质的质量变化。
[实验现象] 白磷燃烧产生________；气球先变大，后又变小。天平最后
仍平衡。
[实验反思] ⑴实验中气球先变大，后又变小的原因是_____________________
                                                              。
小王根据该实验现象，再结合前面所学的碳酸钙和盐酸反应前后的质量变化情况的实验探究得出了下列结论：当用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，应在                 ，才能判定参加化学反应的反应物总质量和生成物总质量是否相等。

某活动小组用废铜制取硫酸铜溶液，实验过程为：

⑴废铜在空气中加热后得到的氧化铜中含有少量铜，原因是________(填字母序号)。
a．加热时氧化铜易分解生成铜  
b．铜与氧气没有完全反应 
c．加热时铜不能与氧气反应
⑵操作Ⅰ的名称是        ，该操作用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、         。
⑶盛放硫酸铜溶液不宜用铁制容器的原因是(用化学方程式解释)                。
⑷向AgNO₃和Cu(NO₃)₂的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。根据上述现象可得，滤渣中一定含有         。

天然气的主要成分是甲烷（CH₄)，我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与：
【提出问题】：甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】：含碳元素物质完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；无水CuSO₄遇水变蓝。
【猜想与假设】甲 CO₂  H₂O ； 乙 CO  H₂O；  丙 NH₃ CO₂  H₂O； 丁 CO₂  CO  H₂O
你认为     同学的猜想是错误的，理由是                           。
【实验探究】：为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O₂中燃烧的产物依次通过下列装置：

（1）A、B装置的顺序能否颠倒？（填“能"或“否”）        。
（2）实验中用纯净O₂而不用空气的原因是                  。
（3）实验中观察到A中无水CuSO₄变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断       同学猜想成立。
（4）请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中红色粉末变成黑色的化学方程式：
                         、                       。
【反思与交流】：为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是                     。

氢氧化钠是一种重要的化工原料。
（1）氢氧化钠俗称。
（2）利用下图所示装置（固定装置省略）进行 $NaOH$与 $C{O}_2$气体反应的实验。若A与C连接，将分液漏斗中部分 $NaOH$溶液注入烧瓶中，然后关闭活塞并打开止水夹，观察到的实验现象是； $C{O}_2$与 $NaOH$溶液反应的化学方程式是。

（3）已知：    $N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}O+C{O}_2=2NaHC{O}_3$；     $NaHC{O}_3+NaOH=N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}O$
将（2）中实验后烧瓶内的溶液在低温下蒸干得到白色固体X，则X的组成可能有四种情况，分别是：
Ⅰ. $NaOH$， $N{a}_{2}C{O}_3$；    Ⅱ.；    Ⅲ.；    Ⅳ. $NaHC{O}_3$
（4）根据以上信息，请设计一种以100mL未知浓度的 $NaOH$溶液和 $C{O}_2$气体为原料获得 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液的方法。

在盐酸除铁锈的实验中，我们常会发现生锈的铁钉表面有一些气泡产生。气泡是怎么产生的?针对这一问题，同学 们提出了有关假设，并设计了如图甲所示的实验方案进行探究。实验时，观察到放有铁的试管中有气泡产生，而另一试管中没有，从而验证了自己的假设是成立的。

（1）分析上述实验，你认为同学们建立的假设是。
（2）有同学认为上述实验不够严谨，溶液中的水可能会对实验产生影响。于是他们又进行了对照实验，请你在答题卷的虚线框中用图示的形式将图乙的对照实验补充完整。
（3）还有同学想：气体会不会是铁锈与水反应产生的?他认为还要补充一个铁锈与水反应的实验，你觉得有没有必要?。

 一次实验结束时，小李忘记将酒精灯帽盖上，第二天再去点燃时，怎么也点不着，这是怎么回事呢？小李想探个究竟，于是便设计进行了下列实验：
①检查灯内是否还有足量的酒精，发现酒精量充足
②将灯内的酒精到出少量点燃，能很好的燃烧
③挤压灯头处的灯芯，很难挤出液体。点燃挤出的一滴液体，其不能燃烧
④将灯帽盖好放置几小时后，或直接在灯头上滴几滴酒精，再去点燃时，酒精灯能正常燃烧。
⑤去学校图书室查阅了有关资料，记录了如下有关的信息：
酒精（学名乙醇）是无色透明、具有特殊香味的液体。它易挥发，能与水以任意比例混溶，并能溶解多种有机化合物，…… 。实验室酒精灯所用酒精一般是95%的工业酒精……。酒精的沸点为：78.5℃   水的沸点：100℃
请回答下列问题：
（1）通过实验①能得出的结论是                                      。（2）小李设计进行实验②的目的是                                    。
（3）实验③挤出的一滴液体不能燃烧的可能原因是：
                                                                   。
（4）通过以上探究活动，小李最终可以得出的结论是：
                                                                   。

某化学兴趣小组提出可以用含铜废料制备蓝色胆矾(CuSO₄·XH₂O)。
查阅资料：
Ⅰ 过氧化氢在常温下会缓慢分解为氧气和水。对其水溶液加热、光照或加催化剂（如MnO₂）都会促进其分解。
Ⅱ CuSO₄·XH₂O易溶于水难溶于酒精，加热时会逐步失去结晶水，最终生成CuSO₄。
Ⅲ 白色粉末CuSO₄易与水化合生成CuSO₄·XH₂O
I、硫酸铜晶体的制备
方案1：毛毛同学根据已学知识，提出了制备硫酸铜方案：

方案2：方舟同学查阅资料归纳了一种工业制备硫酸铜的流程：

(1)上述方案1中加热搅拌的作用是  ，形成蓝色溶液的化学反应方程式是：   。
(2)方案2中，加入H₂O₂后要求温度控制在50℃到60℃是为了防止  。
(3)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为方案   （填1或2）更合理。理由是：     。
(4)方案中“一系列操作”依次为：过滤、、冷却结晶、（填序号）。
A.蒸发浓缩     B.加水稀释    C.加水溶解    D.过滤
(5)溶液M、N都是CuSO₄的　　（选填“饱和”、“不饱和”或“不一定饱和”）溶液，向其中加入无水CuSO₄，均会析出硫酸铜晶体，这是因为　　。
⑹所得硫酸铜晶体需要洗涤后晾干，最合适的洗涤试剂是 。
A.冷蒸馏水     B. 95%的酒精      C.热蒸馏水 
II、硫酸铜晶体(CuSO₄·xH₂O)中结晶水(xH₂O)含量的测定
  
学习小组取12.5g硫酸铜晶体(CuSO₄·xH₂O)进行加热分解，获得相关数据，并绘制成固体质量一温度的关系图。
(7) 258℃时，固体完全变成白色粉末。根据图中数据，计算CuSO₄·xH₂O中x的值为     。（请写出计算过程，3分）
(8)加热过程中，硫酸铜晶体分步失去结晶水。请写出45℃到110℃时反应方程式
(9) 580℃以上时，硫酸铜粉末就会发生分解，生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气，此反应的化学方程式为     

某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图。

该同学的实验步骤如下：
①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记。
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。
请回答下列问题：
（1）该实验中红磷需稍过量，目的是                             。
（2）步骤③中打开止水夹后观察到的现象是                     ，由此可得出空气中氧气的体积分数约为         。
（3）该实验可推论出氮气__________（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质________（填“活泼”或“不活泼”）的结论。
（4）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？
______________，                             。

实验室开放日，同学们在老师的指导下，进行实践活动，验证铜、铁、锌三种金属的活动性顺序．实验室提供：
药品：硫酸铜溶液、铜片、锌片、铁钉和氯化锌溶液
仪器：烧杯、试管
用品：砂纸、火柴
（1）在验证三种金属活动顺序时，应该取用哪些药品？

（2）同学们发现有的铁钉上有少量铁锈，铁生锈是铁与空气中的水和发生了化学反应．据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%﹣40%．请举出一种保护金属资源的方法．
（3）请写出你是怎样验证这三种金属的活动顺序的（过程、现象、结论）．

为研究实验室制取二氧化碳的速度与什么因素有关，科学兴趣小组的同学设计了如下实验方案：室温下在六个锥形瓶中分别加入 $A$、 $B$两种大理石各50克，然后加入等量的不同溶质质量分数的稀盐酸．记录表如下：

试验次数	1	2	3	4	5	6
稀盐酸的溶质质量分数	5%	10%	15%	5%	10%	15%
大理石的种类	$A$	$A$	$A$	$B$	$B$	$B$
收集一瓶 $C{O}_2$所用的时间/秒

（1）由实验方案可知，他们除了研究稀盐酸的质量分数会影响 $C{O}_2$的产生速度外，还在研究的影响．
（2）查阅资料得知，化学反应的速度与反应物间的接触面积有关．于是他们对上述方案进行了修改，使大理石的也相同．
（3）为了准确比较 $C{O}_2$气体的产生速度，理论上可以测量收集相同体积气体所用的时间，也可以测量．

在实验室小金分别用甲盐的晶体配置了溶质质量分数为5%的A溶液和30%的B溶液，但忘了贴标签，请你运用两种不同的科学原理，分别设计两个简单实验来判别这两瓶溶液。请写出简要的实验方案和明确的判别依据。有下列仪器、物品供选择：量筒、天平、
小烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、漏斗、玻璃棒、滤纸、温度计、新鲜罗卜、甲盐的晶体。
（实验室的室温为30℃，30℃甲盐的溶解度为50g）
方案1：

判别依据：

方案2：

判别依据：