初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

央视报道"全国多地相继出现了假干粉灭火器"。干粉灭火器中灭火剂的主要成分是碳酸氢钠，而假干粉灭火器是用面粉做灭火剂。兴趣小组同学想了解学校干粉灭火器中的灭火剂是否报道中的"假干粉"，设计了以下实验进行探究：
探究一：甲、乙两同学分别用物理方法和化学方法设计方案，进行如下实验：

乙同学设计方案中发生的化学方程式为。
探究二：小组同学利用该灭火器进行灭火实验后，发现可燃物表面有白色粉末残留。为了解白色粉末的主要成分，继续以下探究：
【查阅资料】1.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解。
2.碳酸氢钠溶解吸收热量；碳酸钠溶解放出热量。
【提出猜想】猜想1：残留物主要成分是碳酸钠；   猜想2：残留物主要成分是。
【设计方案】小组同学设计的下列实验方案中，错误的是（填序号）。
A．加热残留物将产生的气体通入澄清石灰水中，若观察到澄清石灰水变浑浊，则猜想2正确
B．将残留物溶于水，若有放热现象，则猜想1正确
C．将残留物溶于水，加过量氯化钙溶液静置，取上层清液加稀盐酸，如产生气泡，则猜想2正确
【反思评价】设计实验方案要思维缜密，考虑周全。用化学知识解释上述错误方案存在的主要问题。

"潇湘"化学研究性学习小组对铁快速生锈进行了创新实验探究，实验设计如下图．

实验操作如下：
①如图所示组装好仪器．
②用锥形瓶收集一瓶氧气，塞上胶塞．在烧杯中倒入少量滴有红墨水的水（水不要加太多，没过导管末端即可）．
③打开胶塞，向锥形瓶中快速加入 $4mL$饱和食盐水、 $2g$铁系脱氧剂（主要成分是活性铁粉）．塞上胶塞，捏住乳胶管，轻轻摇晃锥形瓶，使悬浊液均匀挂在锥形瓶内壁上．
④将导管放入烧杯中．1分钟后，观察到导管中红色液柱高度超过 $25mm$，锥形瓶内壁呈红褐色．
请回答下列问题：
（1）实验步骤①组装好仪器后，立即需要进行的操作是。
（2）查资料得知，步骤④中红褐色固体为 $Fe（OH{）}_3$，它由生成的 $Fe（OH{）}_2$与氧气、水反应而来，写出生成红褐色固体的化学反应方程式。
（3）下列各项是同学们对该创新实验的判断与评价，你认为不太合理的是。

A．	实验中用红墨水是便于观察	B．	实验用氧气代替空气，毫无意义
C．	实验用铁钉代替系脱氧剂，实验效果会更好	D．	加入饱和食盐水可加快铁生锈的速度

阅读下列材料，按要求回答问题。

【基础实验】图1是制取和收集气体的部分装置。



（1）若用加热熟石灰和氯化铵的固体混合物制取并收集氨气的装置是，化学方程式为。
（2）检验氨气集满的方法是，图1中 $A$装置试管口略向下倾斜的原因是。
（3）还可以利用 $B$装置，向盛有固体氢氧化钠的锥形瓶中注入浓氨水快速制得氨气，则注入浓氨水的量至少要。
【探究实验】某化学兴趣小组对氨气的性质进一步探究．
【提出问题】（1）氨气显碱性吗？（2）氨水显碱性吗？
【实验验证】该兴趣小组的同学根据二氧化碳与水反应的实验探究方法，用三朵由无色酚酞试液浸润的干燥纸质小花进行图2中 $A$所示的三个实验；
【实验现象】实验Ⅰ和Ⅱ纸花不变色，实验Ⅲ纸花变红
【实验结论】（1）氨气不显碱性，（2）氨水碱性（填"显"或"不显"）．
【查阅资料】图2中 $B$是同学们查阅氨气溶于水后发生变化的情况．
【交流反思】
（1）从微观的角度分析氨水显碱性的原因；
（2）小军向实验Ⅲ中变红的小花上喷稀盐酸，小花红色逐渐消失，发生反应的化学方程式为；
（3）根据探究结论可知，能用于干燥氨气的干燥剂是（填序号）。

生石灰

浓硫酸

碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体混合物）

【拓展探究】
已知相对分子质量越大，分子的运动速率越小．该兴趣小组增加了如图3所示的探究实验，在 $U$型管 $A,B$两端同时塞入蘸有试剂的棉花，则 $U$型管内产生的现象应为．

某化学实验小组的同学利用如图所示装置进行实验．A中反应开始时，弹簧夹C处于打开状态，一段时间后，关闭C，装置A中仍在反应。过一会儿，观察到装置B中出现白色沉淀，该沉淀的化学式为．小组同学探究反应后装置B中的溶液的溶质成分。
【提出问题】反应后装置B溶液的溶质成分是什么？
【猜想与假设】猜想1： $NaCl$、 $HCl$；
猜想2： $NaCl$、 $CaC{l}_2$；
猜想3： $NaCl$、 $NaOH$；
猜想4： $NaCl$、 $NaOH$、 $N{a}_{2}C{O}_3$．
【交流讨论】经讨论，大家一致认为猜想一定不合理．理由是。
【实验探究】将反应后装置B中所得混合物过滤，取少量滤液分别进行如下实验：
实验1：向滤液中滴加碳酸钠溶液，无明显现象，则猜想不正确。
实验2：（填写下表）

实验操作	先向滤液中加入过量 $Ba{\left(N{O}_3\right)}_2$溶液	然后再向滤液中滴加酚酞溶液
实验现象
实验结论	猜想4正确

【反思评价】实验结束后，同学们经过交流与讨论后认为：
探究反应后所得溶液的溶质成分时，不仅要考虑生成物还要考虑反应物是否过量。

研究性学习在实验室进行了化学实验，向一盛有镁和铜混合物的烧杯中加入一定量的稀盐酸，充分反应后，观察到烧杯中有固体剩余，对反应后所得溶液中溶质的成分进行探究．
（1）写出上述烧杯中发生反应的化学方程式．
（2）对反应后所得溶液中溶质的成分进行猜想，请你再补充一种猜想．
【猜想】小光猜想：溶质为氯化镁；
小红猜想：溶质为氯化铜和氯化镁；
你的猜想：溶质为．
（3）【讨论】你认为的猜想不合理，理由是．
（4）【实验】若你的猜想正确，设计一种实验方案证明你的猜想并完成下表：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量反应后溶液：		你的猜想正确

（5）【应用】如果你的猜想正确，把该废液倒入铁质下水管道可能造成的一条危害．

某化学兴趣小组在探究稀盐酸的化学性质时，做了如图一所示的三个实验。

（1）写出 $A$试管中的反应现象。
（2）写出 $B$试管中反应的化学方程式。
（3）实验结束后，小组同学将 $B,C$两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中（如图二所示），观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。同学们将烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液的溶质成分进行探究。
【提出猜想】
甲同学猜想： $NaCl$；
乙同学猜想： $NaCl$、 $CaC{l}_2$；
丙同学猜想： $NaCl$、 $CaC{l}_2$、 $HCl$；
你的猜想：。
【交流讨论】
你认为同学的猜想一定不正确，理由是。
【设计实验】请设计实验证明你的猜想正确。

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量滤液于试管中，向其中滴加。		猜想成立

某农村中学的化学兴趣小组在开展实验活动时，用山泉水配制氢氧化钠溶液，结果几次配制所得的溶液都出现浑浊的现象，放置一段时间后，容器底部还出现白色沉淀物．该兴趣小组的同学针对此奇异的现象展开如下探究：
【提出问题】：用山泉水配制的氢氧化钠溶液为什么会出现浑浊？白色沉淀是什么物质？
【作出猜想】：Ⅰ、氢氧化钠样品不纯，含不溶性杂质；
Ⅱ、氢氧化钠与溶解在山泉水中的某物质发生反应生成难溶于水的物质。
（1）小明通过实验很快就排除了猜想I，他的实验是。
【查阅资料】：本地山泉水是硬水，含较多的碳酸氢钙，碳酸氢钙 $\left[Ca\right(HC{O}_3{)}_2]$受热会分解，也能与氢氧化钠反应，且都有碳酸钙生成．
（2）小红取来少量的山泉水于烧杯中，往其中加入适量的肥皂水，搅拌，观察到的现象，确认所取的山泉水是硬水。
（3）小明和小红取含有碳酸钙的沉淀物进行实验：取少量的沉淀物，加入适量稀盐酸，实验现象是，反应的化学方程式是。
（4）该山泉水经过（填操作名称），就可用于配制氢氧化钠溶液．

为探究锌、铜、镍三种金属的性质，某兴趣小组进行如下实验．
【实验一】将三种金属丝分别与一节干电池和小电珠连接，小电珠发光．
【实验二】取粗细、长短相同的锌丝、铜丝、镍丝均与50mL稀盐酸反应，实验记录如下：

	锌	铜	镍	铜
稀盐酸的质量分数	3%	3%	15%	15%
反应现象	少量气泡	无现象	许多气泡	无现象

【实验三】金属锌、铜和稀盐酸构成如图所示的化学电池装置，观察到铜片表面有气泡（H₂），小电珠发光．
（1）实验一的现象说明三种金属都具有性．
（2）镍与稀盐酸反应生成氯化镍（NiCl2）和氢气，反应的化学方程式是，铜不能与稀盐酸发生化学反应的原因是，在金属活动性顺序中排在氢的后面
（3）要判断三种金属活动性强弱，必须在实验二的基础上增补一个实验才能得出结论，其实验内容是．
（4）金属活动性强弱是由金属物质的结构决定的，不会因某个实验而改变．下列关于实验三分析正确的是（填选项）．

A．铜的金属活动性变得比锌强
B．铜与稀盐酸发生了置换反应
C．该装置将化学能转化为电能．

如图1所示是氢氧化钠溶液与盐酸反应的实验研究。

（1）未滴加盐酸时，烧杯中溶液呈色．
（2）随着盐酸不断滴入，烧杯中溶液的pH逐渐（填"增大"、"减小"或"不变"），该反应的化学方程式是

（3）随着盐酸不断滴入，烧杯中溶液温度变化如坐标图2所示．某时刻测得溶液的温度是32℃，请判断b点时溶液的酸碱性并说明理由

（4）当溶液的温度为38℃时，可证明溶液不含氢氧化钠的实验方法是（填选项）
A．品尝烧杯中溶液的味道
B．用手沾取烧杯中溶液并体验是否有滑腻感
C．往烧杯中再滴加少量氢氧化钠溶液并观察溶液颜色

探究:
木呷惹、阿依莫两同学对教室墙壁脱落的一块白色固体产生兴趣,他们将白色固体带到了化学实验室.经查阅资料得知:白色固体是石灰浆与空气中的物质作用的产物,他们猜测可能的成分为:
猜测一:氢氧化钙

猜测二:碳酸钙

猜测三:氢氧化钙和碳酸钙
于是他们将白色固体捣碎研成粉末,放入烧杯,加水,不断搅拌,静置,取上层清液于 $A$、 $B$、 $C$三支试管,残渣备用.
他们在 $A$试管中滴加无色酚酞,试液变成红色,则猜测二不成立.他们又在残渣中加入适量稀盐酸,产生大量气泡,将生成的气体导入 $B$试管,结果变浑浊,由此证明,猜测三成立.
（1）写出残渣与稀盐酸反应的化学方程式;

（2）写出 $B$试管中发生反应的化学方程式;

（3）他们将浓碳酸钠溶液加到 $C$试管中,溶液变浑浊,此法可用于实验室制取少量氢氧化钠,反应的方程式为;若要将沉淀与溶液分离,其操作方法是.

实验室中用一氧化碳还原纯净的 $F{e}_2{O}_3$粉末．

反应后装置中玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色．小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小军同学提出了质疑，于是同学们提出查阅资料，寻求真理．
【查阅资料】
①一氧化碳还原 $F{e}_2{O}_3$的固体产物的成分与反应温度、时间 有关，产物可能是 $F{e}_3{O}_4$、 $FeO$、 $Fe$②几种物质的性质

物质 性质	$Fe$	$F{e}_2{O}_3$	$FeO$	$F{e}_3{O}_4$
颜色	黑色	红色	黑色	黑色
能否被磁铁吸引	能	不能	不能	能

③已知反应： $F{e}_3{O}_4+8HCl=FeC{l}_2+2FeC{l}_3+4H_{2}O$， $FeC{l}_3$溶液呈棕黄色

【实验探究】
（1）该小组同学将反应后的黑色固体研细后，用磁铁吸引，发现黑色粉末全部能被吸引，则该黑色粉末中不可能含有 $F{e}_2{O}_3$和 （填化学式）
（2）黑色固体粉末的成分是什么？
猜想Ⅰ：全部为 $Fe$

猜想Ⅱ：全部为 $F{e}_3{O}_4$
猜想Ⅲ：（填化学式）
将黑色粉末加入到足量的稀盐酸中，全部溶解，观察现象：
①有无色气体产生，证明该固体中一定含有（填化学式）
②溶液呈棕黄色
由上述实验现象，得出上述猜想 正确
【评价与反思】
装置中澄清石灰水的作用是

若撤出装置中点燃的酒精灯可能造成的后果．

"五一"节后，小红返回了学校，当她来到实验室时，意外地发现实验桌上有一瓶敞口放置的 $NaOH$溶液，由此便激发了她的探究欲望。
【提出问题】这瓶 $NaOH$溶液一定变质了，其变质的程度如何呢？
【猜想与假设】小红的猜想： $NaOH$溶液部分变质。
你的不同猜想：。
【收集资料】小红知道， $NaOH$敞口放置会变质的原因是 $NaOH$与空气中的 $C{O}_2$反应，化学方程式为。
【实验探究】小红设计如下实验验证自己的猜想，请根据表中内容填写小红实验时的现象。

实验步骤	现象	结论
第一步：取少量 $NaOH$溶液于试管中，滴加足量的 $CaC{l}_2$溶液	①	$NaOH$溶液 部分变质
第二步：向上述试管中再滴加几滴酚酞试液	②

假设你的猜想正确，并按小红的实验方案进行实验，则你观察到的现象是③；④。
【实验反思】保存 $NaOH$溶液的方法是．

通过化学实验，可以体验探究的过程，也可以从事实中得出结论或规律．分别设计简单的实验，完成下表内容，达到实验目的．

实验	实验步骤	实验现象	实验结论
（1）			燃烧条件之一：需要可燃物
（2）			稀盐酸呈酸性
（3）			化学反应中不通过燃烧也可获得热量

实验探究:
（1）为了验证二氧化碳的性质,某同学将实验中制取的二氧化碳气体导入 $A,B$装置(如图1),回答下列问题:

①装置 $A$中的现象是,发生反应的化学方程式为;

② $B$装置中的现象是,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持蜡烛燃烧,且密度比空气大,由此可知,二氧化碳在生活中可用于.
（2）在我们的日常生活中离不开金属材料:
①铁锅是有益于人类健康的理想炊具,但也很容易生锈,写出预防你家铁锅生锈的一种具体做法．
②小明做了如图2所示的实验(铁片和镁片的形状和大小相同),请回答:
小明根据"甲中产生气泡比乙快"得出镁的金属活动性比铁,完全反应后,过滤,把滤液都倒入同一个烧杯中,加入过量的锌,待充分反应后再过滤,得到的固体中一定含有的物质是,得到的溶液的质量(填"大于"、"小于"或"等于")与锌反应前溶液的质量．

小冉和小海同学在实验室中进行化学实验。小冉将CO₂通入澄清的石灰水中，现象是     ，化学方程式为       ；小海向盛有少量NaOH溶液的试管中滴入几滴酚酞，溶液变     ，再倒入一定量的稀盐酸。实验结束后，两名同学将反应后的剩余物同时倒入废液缸中，发现有气泡产生，原因是：        （用化学方程式表示），废液仍然为无色。请你和两名同学一起对废液缸中废液的组成进行探究。
【提出问题】废液中的溶质除指示剂外，还有什么?
【进行猜想】①两位同学一致认为溶质为CaCl₂和NaCl：
②你认为溶质的组成还可能为                    。
【实验验证】向废液中加入          （不使用紫色石蕊试液和pH试纸），出现           现象。
【实验结论】说明猜想②是正确的。
【实验反思】为减少废液对环境的污染，可采取的方法是                   。