初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

某兴趣小组探究镁与稀盐酸的反应。

（1）镁与稀盐酸反应的化学方程式为 　                　。

（2）实验前，用砂纸打磨镁条的目的是 　                  　。

（3）将打磨后的镁条放入稀盐酸中，一段时间后发现有“灰白色沉淀”产生的异常现象。

【提出问题】灰白色沉淀可能含有什么物质？

【查阅资料】Mg（OH）₂受热分解生成MgO和H₂O；变色硅胶遇水由蓝色变为粉红色；碱式氯化镁[Mg（OH）Cl]不溶于水，受热易分解生成MgO和HCl气体。

【提出假设】甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl₂，你认为原因是 　           　。

乙同学认为灰白色沉淀中可能含有：

猜想Ⅰ：Mg

猜想Ⅱ：Mg（OH）Cl

猜想Ⅲ：Mg（OH）₂

【实验探究】乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后，分别置于编号为①②③的试管中。

序号	实验操作	实验现象	实验结论
实验1	向试管①中加入适量 　 　　   （填物质名称）	沉淀消失无气泡产生	猜想Ⅰ不成立
实验2	加热试管②，并将蘸有紫色石蕊试液的滤纸条置于试管口	滤纸条变红	猜想Ⅱ
实验3	加热试管③，将产生的气体通过变色硅胶	变色硅胶	猜想Ⅲ成立

【讨论分析】实验2中滤纸条变红是由于HCl气体溶于水使溶液呈 　 　性，生成HCl气体的原因是 　                        　（用化学方程式表示）。

十堰某中学化学兴趣小组为鉴定某工厂排出的无色污水成分，他们查阅工厂的有关资料，推测出污水中可能含有盐酸、硫酸钠和氢氧化钠中的一种或几种物质，小组同学取污水进行了探究：

【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性

【实验探究】

实验一：小组同学用pH试纸测得的污水的pH＝2，由此得出污水中一定不含 　    　，原理是：　               　（用化学方程式表示）。

实验二：为检测污水中可能含有的成分，甲同学做了如下实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量污水于一支洁净试管中，向其中滴加少量的	有白色沉淀生成	污水中一定含有硫酸钠

实验二中生成白色沉淀的化学方程式为 　                    　。

【得出结论】兴趣小组确定了污水的成分。

【反思与评价】乙同学经过思考后，用物理方法也得到了甲同学的实验结论，他的实验操作及实验现象是：　                                            　。

实验室有一包白色固体，其成分为氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠。某兴趣小组为测定固体中各成分的质量分数，进行了以下实验。

【探究一】测量样品与盐酸反应得到氯化钠的质量

如图1所示，取3.00g样品置入锥形瓶中，加适量水溶解。逐滴加入过量的稀盐酸，用pH传感器等电子设备采集信息形成图像。将锥形瓶中最终所得溶液蒸发、结晶得到全部固体，其质量为3.48g。

（1）a点溶液呈 　 　（填“酸性”“碱性”或“中性”）。

（2）ab段溶液pH降低，发生反应的化学方程式为 　                   　（写一个即可）。

（3）蒸发时除使用蒸发皿、铁架台（带铁圈）外，还需要用到的仪器有 　    　。

【探究二】测量样品与硫酸反应生成二氧化碳的体积

如图2所示，另取3.00g样品与足量稀硫酸混合，测得生成二氧化碳的体积为220mL（该条件下二氧化碳的密度为2.00g/L；装置气密性良好且忽略二氧化碳的溶解）。

（4）结合探究一计算出样品中氯化钠的质量分数为 　 　（精确到0.1%）。

（5）下列因素会导致所测样品中氯化钠的质量分数偏小的是 　 　（填标号）。

A.探究一中加入的稀盐酸量不足

B.探究一中蒸发时有液体溅出

C.探究二中俯视读取量筒中水的体积

D.探究二实验后生成气体在锥形瓶中仍有滞留

碱石灰是氧化钙和固体氢氧化钠的混合物，常用作干燥剂。它极易与空气中的水蒸气、二氧化碳反应而变质，因此在实验室里碱石灰应 　 　保存。

实验室现有一瓶敞口放置的碱石灰，甲同学决定对其成分进行探究：

【猜想】猜想Ⅰ：未变质，样品中只含有氧化钙和氢氧化钠；

猜想Ⅱ：部分变质，样品中有氢氧化钙、碳酸钙和碳酸钠；

猜想Ⅲ：完全变质，样品中只含有碳酸钙和碳酸钠。

【资料】氯化钙溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性。

【实验】设计如下流程进行实验：

步骤1：取少量碱石灰样品于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤渣和溶液M；

步骤2：向滤渣中滴加过量稀盐酸，产生气泡，得到溶液N；

步骤3：取少量溶液M于试管中，先滴加酚酞溶液，观察到溶液变成红色，再滴加过量氯化钙溶液，观察到 　                          　。

综合以上实验现象，证明猜想Ⅲ正确。

【拓展】乙同学取一定量的溶液N于烧杯中，向其中逐滴滴入溶液M，测得烧杯内溶液的pH与所加溶液M的质量的关系如图所示，则BC段发生反应的化学方程式为 　                              　。图中 　 　（“A”“B”“C”或“D”）点对应的溶液中所含溶质种类最少。

化学科技小组的同学进行了某探究实验将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。

（1）写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是 　                      　；

（2）探究蓝色滤液的成分。

【提出问题】蓝色滤液中溶质的成分是什么？

【作出猜想】猜想一：Zn（NO₃）₂；

猜想二：Zn（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂；

猜想三：　                                　；

上述猜想中，该小组有同学直接判断猜想一不合理，理由是 　                　；

【实验设计】为进一步验证上述猜想，科技小组的同学设计了如下实验。

实验操作	实验现象	实验结论	相关化学方程式
取少量蓝色溶液于试管中，滴加①	②	猜想三成立	③

【结论分析】猜想三成立，则滤渣中一定含有 　 　。

某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：

Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；

（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 　               　；

（2）实验结束时，应 　   　（填写下列操作代号）。

①先撤出导管，再熄灭酒精灯

②先熄灭酒精灯，再撤出导管

Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO₂，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：

已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO₂和水。

（3）仪器B中所盛试剂为 　             　，其作用为 　             　。

（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：　                            　。

（5）实验前，需检查 　              　；点燃酒精灯前，先打开K，通入N₂一段时间，其作用为 　                          　。

（6）请指出上述实验中的一项缺陷 　             　。

（7）将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成 　    　g CO。

Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu₂O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO₄。

（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu₂O：

　                      

。

在学习了单质碳的化学性质后，某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧后的产物进行了探究。

【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么？

【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末，遇水会变蓝；

②氯化钙有吸水性，可做干燥剂。

【做出猜想】猜想一：产物中含有CO、H₂O；

猜想二：产物中含有CO₂、H₂O；

猜想三：产物中含有（1）　                  　。

【进行实验】同学们设计了如图的实验：检查装置气密性后，将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证；（部分夹持固定装置省略；B、D、G装置中均为澄清的石灰水）

（2）装置B的作用是 　                     　。

（3）F装置中若发生反应，则化学方程式是 　                  　。

【解释与结论】经过实验，同学们认为猜想三成立。

（4）实验中能观察到的现象是①　                       　；装置C中发生反应的化学方程式为②　                             　。

【反思与评价】实验结束后，由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏，小组内同学针对这个事故，进行了分析和讨论。

（5）为了避免此事故再次发生，同学们对该装置进行了创新和改进，你认为他们的改进是 　                      　（文字说明或画图都可）。

化学是一门以实验为基础的自然科学。实验室有如图装置：

（1）仪器a的名称 　   　；仪器b的名称 　    　。

（2）实验室要制取和收集较纯净的氢气，现有镁条、锌粒、铁丝、铜片、稀硫酸（10%）、稀盐酸（10%），请你选择适当的药品和装置完成下列问题：

①制取氢气的化学方程式为 　                  　，选用该原理的依据有 　   　。

A．原料廉价易得

B．反应速率适中

C．制得的气体要纯净

D．实验条件易于控制

②选用的装置有 　                        　（填装置字母）。

（3）用装置C制二氧化碳时，关闭开关，多孔隔板处依次观察到的现象是 　   　（用字母e、f、g对如图所示现象进行排序）。

（4）小英同学在做金属与盐溶液的反应时，发现锌片与硫酸铜溶液反应生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出，生成的是什么气体呢？（提示：反应只生成一种气体）

【提出猜想】产生的气体可能是SO₂、O₂或H₂中的一种。

【查阅资料】SO₂易溶于水，化学性质与二氧化碳相似，它能使澄清石灰水变浑浊。

【设计并进行实验】（请在空白处写上对应问题的答案）

实验步骤	实验现象	实验结论
①向盛满该气体的试管中，插入带火星的木条	无明显变化	产生的气体不是O2
②将该气体通入澄清石灰水中		产生的气体不是SO2
③将该气体净化后通过表面含CuO的铜网（如图）		产生的气体是H2

【实验反思】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有 　 　。

【拓展视野】氢能是未来最理想能源，如图是利用ZnO和Fe₂O₃为催化剂制取氧气的一种方法。

“循环制氢体系”涉及的能量转化是由太阳能转化为 　 　能，请写出该体系制取氢气的化学方程式 　                        　。

分析如图实验装置，并结合所提供的材料，完成实验探究。

【实验装置】

【查阅材料】

Ⅰ．乙炔（C₂H₂）是一种无色无味气体，极难溶于水，密度比空气略小。实验室里常用电石（CaC₂）与水反应来制取。

Ⅱ．无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色。

【实验探究】

（1）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是 　   　（填序号，下同）；实验室用电石制取乙炔，选用的发生装置是 　   　，收集装置是 　    　。

（2）实验室制取乙炔后，将剩余物质过滤。探究所得滤液中溶质的成分。

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量滤液于试管中，滴加少量 　   　溶液	溶液变红色	滤液中的溶质是氢氧化钙
②另取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液

实验操作②中发生反应的化学方程式是 　                           　。

（3）选取如图实验装置，设计实验验证乙炔完全燃烧的产物。所选装置连接的最佳顺序为：乙炔完全燃烧产物接 　    　（填序号）。

某研究型学习小组的同学在用浓硫酸处理费锌片时发现产生的气体具有刺激性气味,这种现象引起同学们的思考和研究.
【提出猜想】对产生的气体进行猜想:
猜想1:可能是 $H_2$；
猜想2:可能是 $S{O}_2$；
猜想3:可能是

【查阅资料】 $S{O}_2$易溶于水,能与 $NaOH$溶液反应生成 $N{a}_{2}S{O}_3$.

【实验方案】研究性学习小组的同学设计让图所示的装置进行研究(夹持仪器已省略,假设装置中的反应都进行完全).

【问题讨论】
（1）如果装置 $A$中没有明显现象,装置 $C$中的现象为,则猜想成立.
（2）如果装置 $A$中的现象为,装置 $C$中没有明显的现象则猜想成立.

（3）猜想3成立的实验现象是.

（4）装置 $B$中浓硫酸的作用是.

【思维拓展】
（1）实验室中可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,反应的化学方程式是.

（2）小组内一同学又设计了判断 $S{O}_2$与 $NaOH$溶液能否反应的装置(如图),实验时发现试管内液面上升,就得出 $S{O}_2$与 $NaOH$溶液反应的结论,其同学认为这一结论不严谨,理由是,要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,需做的对比实验是.

（（10肇庆市）实验室有一瓶化肥的标签已脱落，只知道它是NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄、NH₄HCO₃和尿素[CO(NH₂)₂]中的一种。请你完成以下探究：
【猜想】猜想①：该化肥是NH₄Cl，     猜想②：该化肥是             ，
猜想③：该化肥是NH₄HCO₃，  猜想④：该化肥是尿素。
【实验探究】

（1）取少量样品在研钵中与熟石灰研磨，有剌激性气味的气体放出，证明猜想    不成立；写出其中一种化肥发生该反应的化学方程式：                               。
（2）如右（图1），另取少量样品于试管中，滴加适量水振荡，再选（图2）中    溶液滴入试管中，若无气泡放出，则猜想     不成立。
（3）在步骤（2）的试管中再滴入（图2）中的        溶液，若        ，则猜想①成立；若           ，则猜想②成立，其反应的化学方程式为：                        。

某实验小组对实验室中A、B、C、D四瓶无色溶液进行鉴别，它们分别是硫酸钠、稀硫酸、澄清石灰水、四种物质的一种。可供使用的实验用品有：稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、紫色石蕊溶液、硝酸钡溶液、硝酸银溶液、稀硝酸溶液、玻璃棒、试管、胶头滴管。请利用提供的实验用品，鉴别出四种物质，并完成实验报告：

实验	实验操作	实验现象	实验结论
①	取四支试管，各取少量的A、B、C、D溶液，分别先滴加紫色石蕊试液	B溶液变红色，D溶液变成蓝色。A、C溶液都呈      色。	B是            D是
②	另取二支试管，各取少量的A、C溶液，分别先滴入硝酸钡溶液后再滴入稀硝酸溶液。		A是硫酸钠溶液      C是

【发现问题】做完实验②后，该小组在网上查阅资料的时候发现，用稀硝酸酸化的硝酸钡溶液进行检验SO₄^2-时，亚硫酸根离子（SO₃^2-）的存在干扰了SO₄^2-的检验。如往亚硫酸钠（Na₂SO₃ ）溶液滴加硝酸钡溶液后有沉淀生成，再加足量的稀硝酸酸依然有白色沉淀。
【提出问题】若某无色溶液中可能含有硫酸根离子（SO₄^2-）与亚硫酸根离子（SO₃^2-）中的一种或两种，该如何检验？
【查阅资料】亚硫酸钡（Ba₂SO₃）是无色晶体或白色粉末，微溶于水，在水中是白色沉淀。中性或碱性条件下NO₃^-不能和SO₃^2-反应，但在酸性条件下，NO₃^-能和H⁺反应相遇时（HNO₃）具有强氧化性，易把SO₃^2-氧化生成SO₄^2-。往亚硫酸钡中加入盐酸能发生类似于碳酸钡与盐酸的反应，生成有刺激性的气体。
【猜   想】该无色溶液中含有（1）SO₄^2-  （2）SO₃^2-  （3）        。
【实验探究】请你将下列实验填写完整。

实验	实验操作	实验现象	实验结论
③	取该溶液少量试管E中，加入硝酸钡溶液后再加入稀硝酸酸	有白色沉淀生成	不能确定猜想     一定成立
④	取该溶液少量试管F中，加入加入稀盐酸，加热	有刺激性气味的气体生成	猜想     可能成立
⑤	在④所得的溶液中加入足量的		猜想（3）成立

写出亚硫酸钠溶液与硝酸钡溶液发生复分解反应的化学方程式：                      。
【得出结论】要鉴别一种离子的存在，必须排除其它离子的干扰，不然会得出错误的结论。

某气体由H₂、CO中的一种或两种组成，某化学兴趣小组对该气体的组成进行探究。

【提出问题】该气体由什么物质组成？
【提出假设】猜想Ⅰ：只有氢气；
猜想Ⅱ：只有一氧化碳；
猜想Ⅲ：                       ；
【提供信息】由H₂、CO中的一种或两种组成的气体能在氧气中安静地燃烧。
【设计实验】将该气体在氧气中完全燃烧的产物依次通过装置A、B，根据装置A、B中物
质质量的变化情况来推测该气体的组成。
【现象与结论】

现象	结论
①. 装置A质量增加， 装置B质量无变化	猜想        成立
②. 装置A质量       ，装置B质量增加	猜想Ⅱ成立
③. 装置A质量增加，装置B质量	猜想Ⅲ成立

【分析讨论】
（1）装置A质量增加，说明气体燃烧的产物中有          生成，推知该气体成分中一定含有        元素；装置B质量增加，说明该气体燃烧的产物中有         生成，推知该气体成分中一定含有       元素。
（2）装置A中浓硫酸的作用                          。
【反思】若某纯净物完全燃烧，将其产物依次通过该套实验装置A、装置B，发现装置A、B的质量都增加了，则该纯净物可能是             （任写一种物质的化学式或名称）。

为了验证鸡蛋壳的成分里含有碳酸盐，小红和小娟进行了如下探究
⑴实验装置如图 

⑵实验方案见下表，请你帮助她将表中内容填写完整

实验操作	可观察到的实验现象	结论、解释
向装有鸡蛋壳的A试管中加入足量的试剂X	试管A里有大量气泡产生 试管B中的溶液变浑浊	①试剂X是________(从“稀盐酸”、“氢氧化钠溶液” 、“碳酸钠溶液”中选择)； ②产生的气体是______，B试管中溶液是________。

（10泸州24）. 某学习小组同学对实验室一包固体的成分进行分析，已知该固体肯定含有硫酸钾，另外可能含有氯化钡、碳酸氢钠、硫酸铜、碳酸钙中的一种或几种。他们对固体进行如下实验探究，请根据所给实验现象完成下表。（对于能确定的物质在相应位置填写化学式，暂不能确定的物质在相应位置填写“无”）
（1）取该固体混合物于试管中轻微加热，产生使澄清石灰水变浑浊的气体。

肯定存在的物质	肯定不存在的物质	理由（用化学方程式回答）
碳酸氢钠	无

（2）取该固体混合物溶于水，有白色沉淀生成，过滤，得无色溶液。

肯定存在的物质	肯定不存在的物质	理由（用化学方程式回答）
	硫酸铜	硫酸铜溶液为蓝色

（3）取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀全部溶解并放出气体。

肯定存在的物质	肯定不存在的物质	理由（用化学方程式回答）
①	②	①               ②                。