初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

实验小组研究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
实验一：甲、乙、丙三位同学分别用溶质质量分数为5%的NaHCO₃溶液和Na₂CO₃溶液进行了如下实验。

实验内容	NaHCO3溶液	Na2CO3溶液
（1）加入无色酚酞溶液	溶液变红	溶液变红
（2）加入澄清石灰水	产生白色沉淀	现象Ⅰ
（3）加入5%的CaCl2溶液	产生白色沉淀、有气泡产生	产生白色沉淀
（4）加入稀盐酸	现象Ⅱ	有气泡产生
（5）加热溶液，并用导管与澄清石灰水连接	石灰水变浑浊	石灰水无明显变化

（1）表中的现象Ⅰ为     ；用化学方程式表示现象Ⅱ的原因     。
（2）若要鉴别实验中用到的NaHCO₃和Na₂CO₃两种溶液，实验一中提供了     种方法。
实验二：甲、乙、丙三位同学分别将各自实验一中NaHCO₃溶液与澄清石灰水反应后的物质进行过滤，对滤液中的溶质成分进行了如下探究。
【查阅资料】
（1）氯化钙溶液显中性，与氢氧化钠溶液不反应。
（2）两种溶液的取用量不同，滤液中溶质的组成情况可能有：①NaOH；②Na₂CO₃；③NaOH和Ca（OH）₂；④Na₂CO₃和NaHCO₃；⑤Na₂CO₃和NaOH。
【进行实验】

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学	取少量滤液于试管中，滴加足量的稀盐酸	有气泡产生	滤液中的溶质一定含有Na2CO3
乙同学	取少量滤液于试管中，向其中通入少量CO2	产生白色沉淀	则滤液中的溶质是
丙同学	取少量滤液于试管中，塞紧胶塞，并用导管与澄清石灰水连接，加热	澄清石灰水变浑浊	则滤液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3

【反思与评价】
（1）根据丙同学的结论，NaHCO₃溶液与澄清石灰水反应的化学方程式是     。
（2）甲同学进一步实验，确定了滤液中的溶质是Na₂CO₃和NaOH。其实验方案是     。

红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如下图所示．同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究．

品名：504双吸剂 成分：铁粉、生石灰等

【提出问题】久置固体的成分是什么？
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁．
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃．久置固体中可能含有Ca（OH）₂的原因是（用化学方程式表示）                 ．
【实验探究1】
甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
（1）取少量固体放于试管中，加足量蒸馏水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液	固体溶解时试管外壁发烫，试管底部有不容物，溶液变红．	固体中一定含有 和氢氧化钙．
（2）另取少量固体放于试管中，滴加足量的     ．	固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液．	固体中一定含有     ， 一定不含Fe2O3
（3）将步骤（2）中产生的气体通入到澄清的石灰水中		固体中一定含有CaCO3

【实验质疑】
（1）乙同学认为甲同学的实验中不能得出一定含Ca（OH）₂的结论，理由是                  ．
（2）丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论，理由是                     ．
【实验探究2】
乙、丙同学设计如下实验方案继续验证：

（1）③中反应的化学方程式是               ．
（2）乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有     ，仍有一种物质不能确定，该物质是     ．
（3）乙、丙同学又经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6g，滤渣B中CaCO₃的质量为1.0g，滤渣C的质量为1.0g．
【实验结论】综合上述实验及所给数据，久置固体的成分是              ．

某小组同学利用如图所示装置探究铁生锈的条件（铁锈可视为Fe₂O₃·nH₂O），其中C、D的分液漏斗中为足量且浓度和体积均相同的稀盐酸。

（1）步骤一：关闭K₂和K₃，打开K₁，A中反应的化学方程式是    ，B中所盛放的试剂是    。对比铁丝表面的变化，能够说明铁生锈与水有关的是装置     （填C、D或E，下同），能够说明铁生锈的快慢与氧气浓度有关的是装置        。
（2）步骤二：关闭K₁，打开K₂和K₃，将装置C、D中分液漏斗内的稀盐酸同时全部注入广口瓶中，C中发生的化学反应方程式为     ，充分反应后D的溶液中一定含有   （填化学式）。

下图所示为实验室中常见气体的制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器，某校化学兴趣小组的同学欲用它们完成如下探究实验。试根据题目要求回答下列问题：

（1）第一组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO₂为催化剂），在实验室中制备并收集一瓶干燥的氧气。
①所选仪器的连接顺序为                      （填写装置序号字母）。
②仪器A中所发生反应的化学方程式为                              。
③收集气体时，导气管要伸到集气瓶底部的目的是                             。
（2）第二组的同学欲用含少量二氧化碳的一氧化碳气体，测定赤铁矿石中氧化铁的含量（杂质不参加反应）。所选仪器的连接顺序为：混合气体→B₁→E→D→B₂→C。试回答下列问题：（假设过程中氧化铁全部参加反应；仪器B₁、B₂吸收气体完全。）
①仪器D中的现象为                             。
②若通过测量反应前、后仪器B₂的质量变化，来计算赤铁矿石中氧化铁的含量，如果不连接仪器B₁，则这样计算出的氧化铁含量与实际值比较将            （填“偏小”“ 偏大”“ 基本一致”之一）。
③实验结束后，若测得仪器B₁中溶液增加的质量与仪器D中固体减少的质量相等。那么仪器B₁中溶液增加质量与仪器B₂中溶液增加质量之比为            （填最简整数比）。
④化学实验操作的先后顺序，对化学实验的结果及安全等可能会有一定的影响。第二组同学所做实验开始时，先点燃装置C处酒精灯的原因是                                。

现甲、乙两化学小组安装两套下图所示相同装置，通过测定产生相同体积气体所用时间长短来探究影响H₂O₂分解速率的因素。

(1)下列方法不能检查该装置气密性的是______。
A．将注射器活塞固定，向分液漏斗中注入适量蒸馏水，打开分液漏斗活塞，如果分液漏
斗颈部能形成稳定的水柱，则气密性良好，反之气密性差。
B．关闭分液漏斗活塞，加热锥形瓶，如果注射器活塞外移（右移），停止加热后注射器活塞回到原来位置，则气密性良好，反之气密性差。
C．关闭分液漏斗活塞，用力将注射器活塞外移（右移），停止用力后，注射器活塞不移动，则气密性良好，反之气密性差。
(2)甲小组有如下实验设计方案，完成下表。

实验编号	实验目的	温度	催化剂	浓度
甲组实验Ⅰ	探究     对H2O2分解速率的影响	25℃	二氧化锰	10mL 2%H2O2
甲组实验Ⅱ	25℃	二氧化锰	10mL 5%H2O2

（3）甲、乙两小组得出如图数据。

①由甲组实验得出的数据可知：浓度越大，H₂O₂分解速率       。
②由乙组研究的酸、碱对H₂O₂分解影响因素的数据分析：相同条件下,H₂O₂在    （填“酸性”或“碱性”）环境下放出气体速率较快；乙组提出可以用Ba0₂固体与硫酸溶液反应制H₂0₂（已知还生成另一种物质），其化学反应方程式为      ；支持这一方案的理由是       。

(11分)某兴趣小组的同学对一包久置的生石灰干燥剂产生了好奇，于是他们对这包干燥剂的 成分展开探究。
【提出问题】
这包干燥制是否变质．成分是什么?
【猜想假设】
猜想一：全部是CaO；
猜想二：是CaO和Ca(OH)₂的混合物；
猜想三：全部是Ca(OH)₂；
猜想四：是Ca(OH)₂和CaCO₃：的混合物。
【实验探究】
（1）取部分该干燥剂于试管中，加水后无放热现象，说明这包干燥剂中不含___________。
（2）继续向试管中滴加足量稀盐酸，有气泡出现，说明这包干燥剂中含有_____________。
（3）为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分，小组同学设计了以下三种方案。另取部分干燥剂于烧杯中，加水并搅拌．静置后取上层清液于三支试管中。请你参与实验，并填写表中的空白：

实验方案	方案一	方案二	方案三
实验操作
实验现象	溶液由无色变红色	澄清溶液变浑浊	_____________(2分)

写出方案二发生反应的化学方程式：________________________________(3分)。
【实验结论】
通过以上实验探究，得出猜想_________成立。(2分)
【拓展迁移】
小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因．认识到实验保存氧化钙应注意      。  (2分)

某课外活动小组的同学用下图所示装置，对氧化铁粉末(含少量铁粉)样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请回答有关问题：

（1）实验目的：测定             。
（2）课外活动小组的同学在实验操作时，应注意加热前先通一会儿氢气，目的是      ，反应完后，还要继续通氢气到试管冷却，是为了             。
（3）实验现象和有关化学方程式如下表（H₂的化学性质与CO相似）：请完成表格。

实验现象	化学方程式
A中反应产生大量气泡；	A中：Zn+ H2SO4= ZnSO4+H2↑。
B中         粉末逐渐变黑色；	B中：                            。

（4）实验数据记录和处理：经过规范的操作和正确的称量，得到如下两组数据(B中反应完全，C中吸收完全)：

	反应前	氧化铁完全反应后
①组	B：玻璃管的质量32.4克 氧化铁样品的质量10.0克	B：玻璃管和管内固体物质的质量40.0克
②组	C：干燥管和生石灰质量40．O克	C：干燥管和管内固体物质的质量43.0克

通过计算，同学们发现，用得到的两组数据求出的样品中氧化铁的质量分数不同。你觉得应该选择     组数据。样品中氧化铁的质量分数是_______。
（5）问题和讨论：
经过讨论，同学们对装置进行了改进，在     （填2个装置代号）之间增加了一个如图所示的D装置，再次实验后，用得到的两组数据求出的样品中氧化铁的质量分数基本相同。图D装置里的液体是         。

硬水中含有较多的可溶性的钙、镁的化合物，其中钙的化合物为Ca(HCO₃)₂，受热易分解，对其加热生成水和大量的气体，还有一种难溶性的物质。该固体物质是水垢的成分之一。
【提出问题】探究Ca(HCO₃)₂受热分解的另外两种生成物。
（1）【猜想】①小刚认为生成物中的气体可能是二氧化碳。
②你认为生成物中的固体物质可能是          。
（2）【设计实验方案】小刚和你的实验方案

（3）【归纳和表达】写出Ca(HCO₃)₂受热分解的化学方程式：                              。

(本题共12分)“爆竹声中一岁除”燃放烟花爆竹是中华民族文化的重要组成部分，然而，近年灰我国许多大、中城市都对烟花爆竹实施了“禁放”或者“限放”，民族文化为什么受到限制，好奇心驱使小明，小强、小亮三位同学，他们决定对烟花爆竹进行展开实验探究。
【提出问题】烟花爆竹燃放时会产生什么气体？
【查阅资料】
1．我国传统的黑火药的标准配方为：硝酸钾75％、硫磺l0％、木炭l5％，因为黑火药中的硫磺成分具有着火温度低、燃速快等性质，因而使黑火药容易点火，使得在生产过程中硫的使用量过大。
2．CO₂和SO₂均能使石灰水变浑浊；
【猜想】烟花爆竹燃放时会产生CO₂和SO₂
【实验过程】他们设计的实验探究过程如图

实验开始前应先检查           ，再点燃酒精灯，已知2处为从爆竹中取出的少量的火药，根据实验设计要求应当还要用到        色的高锰酸钾溶液和石灰水，则3中应放的是              ，4中应放的是         ，若猜想正确，4中发生反应的化学方程式是                  。结果证明原猜想正确。
【实验反思】
1、装置中气球的作用是                                           ，
2、已知硬质玻璃管中发生的反应有S ＋2KNO₃­＋3C＝＝3CO₂ ＋N₂+ X，则X的化学式为          。该玻璃管中还发生的反应             （写化学方程式）搞清烟花爆竹的基本原理和实验中产生的气体之后，该兴趣小组又利用春节期间测定市区某烟花爆竹集中燃放点处二氧化硫的含量。
【查阅资料】1、可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO₂含量，反应方程式是：
SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI。
【测定装置】：甲同学设计了如下图所示的实验装置：

【测定步骤】：
（一）、配制一定浓度的稀碘溶液
（二）、二氧化硫含量的测定
（1）将一定浓度、一定质量的稀碘溶液放于洗气瓶中，并滴入几滴稀淀粉溶液，此时洗瓶中溶液的颜色为蓝色。（淀粉遇碘单质呈蓝色）
（2）3位同学分别设计好的装置来到燃放点，打开a, 关闭b用注射器抽取100 mL燃放点空气。再关闭a，打开b，再缓缓推动注射器，将气体全部推入滴有淀粉的碘水溶液中，重复上述操作多次，直到溶液刚好变成无色，记录抽气的次数。
（3）3位同学使溶液刚好变成无色时抽气的次数分别为50、60、65次，       次的最接近真实值，另两位同学不准确的原因为
（4）最终我们通过计算可以确定燃放点的二氧化硫含量是否超标。
【测定反思】
1．小明经过思考后认为在测定时可将下图所示的多孔球泡放入洗气瓶中，你认为加此仪器的好处是                。

2．小强同学认为：实验方案需要抽气的次数太多，操作麻烦。与小亮讨论后，决定对设计的实验加以调整，以减少抽气的次数，他们调整的方案可能是                          。
3．三位同学经过对烟花爆竹的研究，明白了国家“禁放”的和“限放”的原因，你认为原因的是   。

A．减少噪声污染	B．减少固体废弃物污染
C．减少大气污染	D．减少粉尘污染

随着对“火”的认识和使用，人类能够更好地改造自然、改善生活．

（1）如图1所示，古人“钻木取火”过程中，快速搓动木棍使底部的干草着火，从“燃烧条件”分析：“钻木”为干草燃烧提供的条件是               ；
（2）形状大小相同的木炭在下列气体中燃烧的现象如表所示，回答问题：

不同气体中	在空气中	在氧气中	在臭氧中
实验现象	红热	剧烈燃烧	非常剧烈地燃烧
生成的气体能使澄清石灰水变浑浊

①木炭在空气中和氧气中燃烧现象不同的原因是（答一点）                ．
②生成的气体使澄清石灰水变浑浊的化学方程式                       ．
③根据表中信息，写一条对“燃烧条件”的新认识                        ．
④木炭在臭氧（）中燃烧的化学方程式为                            ．
（3）如图2所示，1860年英国化学家法拉第做了一个有趣的“母子火焰”实验．经研究：子火焰中燃烧物为石蜡蒸汽，子火焰为石蜡蒸汽燃烧产生的．
①蜡烛能产生子火焰这一现象，证明石蜡具有的物理性质是             （写一点，下同），化学性质是           ．
②该实验成功的关键因素之一是导气管不宜太长，其原因是             。

（1）小方用下图所示装置对二氧化碳的灭火实验进行研究，实验的结论是______________________________________。
（2）【提出问题】二氧化碳能否支持燃烧？
【猜想假设】镁能在二氧化碳中燃烧。
【查阅资料】①氧化镁、氢氧化镁均是白色难溶于水的固体
②
③↓
【实验探究】
①下图中镁带剧烈燃烧，冒白烟，有黑色固体生成，并放出大量的热。

②为检验生成物的成分，做如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论和 化学方程式
向广口瓶中加入过量盐酸，充分反应后过滤，在滤纸上留有黑色固体。	I、将黑色固体收集、洗涤、干燥后，点燃，在火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯。	黑色固体燃烧，烧杯内壁出现白色浑浊。	黑色固体是      ； 涉及该步骤反应的化学方程式：       。
II、取少量滤液于试管中，逐滴加入氢氧化钠溶液。	有白色沉淀产生。	白烟的成分是    。

③为了回收II中的白色沉淀，证明沉淀完全的实验方法是                    。
（要求写出步骤、试剂、现象和结论）。
【反思提高】通过此次实验的探究，你对燃烧的条件或二氧化碳的灭火有何新认识              。

随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。
（1）煤、      和天然气常称为三大化石燃料。将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧气反应所放出的热量。碳与氧气反应的化学方程式为：                         。
（2）化石燃料燃烧都会产生二氧化碳，会引起温室效应。为控制二氧化碳的排放量，可充分利用和开发的新能源有     （填1种即可）。
（3）低碳经济是以较少的温室气体排放获得较大产出的新经济发展模式。下列做法中符合“低碳经济”理念的是     （填字母序号）。
A．大力发展火力发电      
B．改造或淘汰高能耗、高污染产业
C．优化建筑设计，增强室内自然采光，减少照明用电
D．出行尽量开私家车      
E．夏季将制冷空调温度尽量调低
（4）在汽车尾气管上安装净化装置，可使尾气中的一氧化碳和一氧化氮气体在催化剂的表面发生反应，生成氮气和二氧化碳，该反应的化学方程式为               。
（5）某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     同学的猜想肯定错误，理由是                   。
【实验探究】为了验证上述猜想，将甲烷在一定量的O₂中燃烧的产物依次通过下列装置：

①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中红色粉末变成了黑色，由此推断     同学猜想成立。
②请写出B、C中反应的化学方程式：
                            、                            。
【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                               。

（9分)随着社会的发展,人们对环境问题日益关注,同学们对煤进行了下列探究：
【提出问题】煤中是否含有碳元素和硫元素？
【查阅资料】①二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应化学方程式为：  5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O ="=" K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄
②二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，反应原理：
SO₂ + Ca(OH)₂ = CaSO₃↓+ H₂O。
【实验探究】
实验1：甲同学进行了如图所示A、B两步实验：

实验现象：A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。
甲得出结论：煤中含有碳元素和硫元素。
乙质疑甲同学的方案的合理性，其质疑的理由是____________________________________。
实验2：乙设计并进行了如图所示实验（夹持装置略去）：

实验现象：①B中溶液褪色；②C中溶液变浅；③D中溶液变浑浊。
乙得出结论：煤中含有碳元素和硫元素。
【交流反思】（1）将煤磨成煤粉的目的是_________________________。
（2）实验中装置C的作用是________________________。
（3）D装置中发生反应的化学方程式为______________________。
（4）某工厂因生产需要每年要燃烧含硫0．8%的煤10000吨(假设煤中的硫为单质状态)，利用方程式计算，若未经处理该工厂每年会向大气中排放的二氧化硫质量是多少？

我们通过对“吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的实验探究，可得出的结论是
（1）人体吸入的空气比呼出的气体所含的氧气______________________；
（2）人体吸入的空气比呼出的气体所含的二氧化碳_______________；
（3）人体吸入的空气比呼出的气体所含水蒸气___________________。

(5分)新闻联播报道：14年6月14日，湖南一乡镇化工厂周边的三百多小学生血铅超标，该厂以锌铅粉为原料，生产电锌。记者来到厂区发现排废水直通湘江，厂区院内散发刺鼻的气体。而当地官员指着废水池说这里无铅，你可以取样检查，还说儿童铅超标是在学校嘴里咬铅笔造成的。

据此探究：
[提出问题]厂区内的刺鼻气体是怎样产生的？废水池内是否含有铅离子？
[反思与评价]学习化学要树立科学的思想观，揭露伪科学，学生咬铅笔能否造成铅中毒？请你评价
（1）______________________________________；
调查发现，该厂用锌铅粉(主要成分为ZnS和PbO)和稀硫酸混合进行生产，请你写出产生刺鼻的气体的化学反应方程式（2）___________                        __；
[实验与探究]已知pb(NO₃)₂溶液没有颜色，假设废水池中含有Zn(NO₃)₂和pb(NO₃)₂，将废水浓缩(溶液蒸发部分水)后，将一种（3）__________金属加入到废水中进行检验，看到的现象是（4）__________________________，证明废水中含有铅离子。