初中化学实验探究物质的组成成分以及含量简答题

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     

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               。

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                     。

 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：
                                                                   。

下图装置可以完成多个简单实验，具有药品用量少、实验现象明显、尾气不外逸等优点。

（1）若甲中吸有浓氨水，乙中吸有无色酚酞溶液，将甲、乙中的液体同时挤出，一段时间后，观察到无色酚酞溶液变红，说明分子具有的性质是    。
（2）若甲中吸有水，乙中吸有稀硫酸，烧杯①中盛有用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，烧杯②中盛有碳酸钠粉末。为了验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳，应采取的实验操作是    。
（3）若先将甲中的液体挤出，观察到气球明显鼓起，一段时间后恢复原状；再将乙中的液体挤出，气球又明显鼓起。请将下表中的试剂补充完整。

	滴管甲	烧杯①	滴管乙	烧杯②
试剂	H2O			Mg

气球鼓起是因为装置内气压增大，两次气压增大的原因依次是    。

下图是某学生在实验室用高锰酸钾制取氧气的装置图：

⑴写出标号仪器的名称：
a　　　         　 　b　　　         　　c                   
d                     e　　         　　　f                  
⑵指出图中的4处主要错误
①      
②
③
④
⑶实验室用高锰酸钾制取氧气的文字（或化学符号）表达式：
                                                                           　　
⑷装满氧气的集气瓶应         （填正或倒）放在桌面上。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(5)如果用排水法集气时，当观察气泡         放出时就可以收集。当停止反应时，如果先熄灭酒精灯，再把导管从水槽里撤出，造成的后果是                          。
⑹做铁丝在氧气中燃烧的实验时，细铁丝前端系一根火柴的作用是　　　　　；集气瓶里预先要装　　　　　，其作用是　　　　　　　　　　　　　。
⑺在用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的反应中，二氧化锰是　　　　　，它的作用是　　　　　。

小汤拿出一瓶他买的矿泉水又引来激烈的讨论，有的说它是软水，有的说它是硬水。请你验证它是软水还是硬水：

你用的试剂	现象及结论

 

如图所示，烧杯A中盛有10mL浓氨水，烧杯B中盛有20mL蒸馏水，并滴入2~3滴酚酞试液，得到无色溶液。用一只大烧杯把A、B两烧杯罩在一起。几分钟后，观察到烧杯B中的溶液变成红色。

提出问题：上述现象说明了什么?
对上述现象的看法不一，可能作出不同的假设。
请你仔细阅读下表中的示例，然后填写表中空格。

	作出假设	实验探究
示例	B烧杯中的溶液要过一会儿才变色，与烧杯A无关。	另配制20mL烧杯B的溶液，静置，观察现象。
1	大烧杯壁上沾有某种物质，其散发出的肉眼看不见的粒子与B烧杯中的溶液接触，使其变红。
2

   结论：该实验现象说明______________________________。

现有一包白色粉末，其中含有CuSO₄、BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃中的一种或几种。某化学小组为确定白色粉末的成分，进行了如下实验：（Ⅰ）取一定量白色粉末，加入足量水，振荡，得到无色透明溶液；（Ⅱ）取少量（Ⅰ）的溶液，加入足量盐酸，有气泡产生。（提示：BaCO₃难溶于水；Na₂CO₃的水溶液呈碱性）
（1）该白色粉末中肯定含有什么物质？可能含有什么物质？
（2）请说出肯定不含物质的理由。
（3）为确定可能含有的物质是否存在，还需做什么实验？请写出简要的实验步骤。

右图是某同学设计的趣味实验装置，其气密性良好。
若将胶头滴管中的物质滴入锥形瓶后，能明显观察到U形管中红墨水的液面左低右高，甚至从右端溢出。请推测胶头滴管和锥形瓶中的物质分别是什么？（答出两种组合即可）

培养学生的科学探究能力是新课程改革的重要理念。下图是教材中的部分探究实验，请根据图示回答以下问题。

⑴实验A的实验目的是什么？右边试管收集的气体如何验证？
⑵写出实验B中发生反应的化学方程式。
⑶由实验C得出的结论是什么？

下列是初中化学部分重要的实验或实验装置．请按要求填空：

A．水的电解实验

B．测定空气里氧气含量

C．探究二氧化碳性质

D．气体制备装置

（1）A实验玻璃管②中产生的气体是　   　，与玻璃管①中产生的气体体积比为     。
（2）B实验如果实验数据小于21%，可能原因是　                      　（写出一点）；（3）C实验说明二氧化碳具有的性质是　                                   　；
（4）写出用D装置制取一种气体单质的化学方程式　                       　．

铁的冶炼是钢铁工业的基础。
(Ⅰ)右图是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，若右图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出B区和C区所发生主要反应的化学方程式：

(1) B区                (2) C区               、               。
(Ⅱ)竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法，其工艺流程如下图所示。

（3）该工艺流程中，甲烷的作用是                、               ，冶炼出的铁水属于           （填“纯净物”或“混合物”）。
（4）该工艺流程中，可循环利用的物质是               。
(Ⅲ)金属在活动性顺序里的位置越后，其化合物越不稳定，所以它的氧化物越容易被还原。
（5）请在下列①②中各写一个化学方程式，③中写出还原金属氧化物的方法。

(Ⅳ)某兴趣小组同学利用下图装置进行相关实验,测定样品的组成：

（6）若样品由氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁中的一种或几种组成，待充分反应后，实验数据记录如下：

样品质量	装置A中玻璃管和固体的总质量	装置B的质量
2.32 g	反应前55.72 g	反应前 281.00 g
反应后55.08 g	反应后 281.56 g

请回答下列问题：
①兴趣小组同学经过讨论后认为应选用样品质量和装置A中玻璃管和固体的总质量的变化来计算，而不选用装置B的质量的变化来计算，理由是               。
②该样品所有可能的组成是               。

如图是为探究物质燃烧条件设计的实验（热水的温度超过白磷着火点）。白磷燃烧的产物与红磷相同，请写出白磷燃烧的化学方程式：                           。

①在不改变装置、不增加试剂的前提下，使锥形瓶B内的白磷燃烧起来 的最简单的操作方法是                 。
② 该实验主要探究的燃烧条件是                      。
③如仅用该装置进行实验（密封性好），验证空气中氧气的体积分数约为，对于白磷的要求应做到：
                       

右图实验装置，既可用于制取气体，又可用于验证物质性质。

（1）甲同学利用I、Ⅱ装置进行的实验是     (填序号)。
①锌与稀硫酸反应制取氢气
②过氧化氢与二氧化锰混合制取氧气
③大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
（2）乙同学利用I、Ⅱ装置进行过氧化钠 (Na₂O₂)固体与水反应制取氧气并测定其体积的实验，该反应的另一产物为氢氧化钠，反应的化学方程式为           ，为达到该实验目的，如何改进装置             。
（3）丙同学利用I、Ⅲ装置进行“硫燃烧现象及酸雨危害模拟实验”。
实验操作步骤：①连接仪器，装好药品；②将玻璃棒下端在酒精灯上烧红，迅速伸入广口瓶中点燃硫粉；③向锥形瓶中注入双氧水；④硫粉完全燃烧后，用注射器向广口瓶中喷水。
实验过程中观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　。
实验结束时，用注射器向装置Ⅲ中注入NaOH溶液以吸收剩余的SO₂气体。