初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

为区别NaOH和Na₂CO₃两种无色溶液，某同学设计了以下两种实验方案：
方案1：分别取少许两种溶液，各滴入几滴无色酚酞试液，根据酚酞试液是否变红色判断各是哪种溶液？
方案2：分别取少许两种溶液，各加入少量澄清石灰水，根据是否有白色沉淀生成判断各是哪种溶液？请回答：（1）该同学设计的两个方案有一个是正确的，该方案是             ；另一个方案是不正确的，原因是                                                 。
（2）请你再设计一个实验，区别上述两种溶液：

实验操作	实验现象	实验结论和化学反应方程式

 

某化学兴趣小组的同学对一瓶久置的熟石灰粉末的组成进行实验探究，请你一起参与他们的探究活动。
［提出问题］这瓶熟石灰粉末是否已经变质生成了CaCO₃？
［进行猜想］猜想一：                                  。
猜想二：熟石灰部分变成了CaCO₃。
猜想三：熟石灰没有变质。
［设计实验］该小组同学对猜想一设计了下列探究方案，请你帮助他们完成下表中相关实验内容。

实验步骤	实验现象	实验结论
①取样，加适量水，搅拌，过滤 ②取少量滤液于试管中，滴入酚酞试液 ③取少量滤渣于试管中，加入盐酸	②无明显变化。 ③                          。	猜想一成立

 
［反思与应用］①要证明猜想二成立，可参照上述实验方案进行探究，在步骤②中产生的实验现象是                         。
②熟石灰变质的化学反应方程式为          ，因此实验室中应  保存。
［数据处理］将10g已经全部变质的熟石灰粉末(即CaCO₃)放入烧杯中，加入一定量的稀盐酸，恰好完全反应，产生气体，完全反应后所得溶液质量为55．6g。

计算：①生成气体的质量为      g ；参与反应的HCl的质量为    g；
②反应前稀盐酸中溶质的质量分数。（写出计算过程，结果精确到0．1%）

某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物，并测定样品中草酸晶体的质量分数（假设杂质不参与反应）。已知：浓硫酸可作为干燥剂；草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O ）的性质见下表：

熔点	沸点	热稳定性	其他
101℃～102℃	150℃～160℃升华	100.1℃分解出水，175℃分解成CO2、CO、H2O	与 Ca(OH)2反应产生白色沉淀(CaC2O4)

（1）图 1 是加热装置。最适宜的加热分解草酸晶体装置是C。若选装置 a 可能会造成的后果是_____________________；若选装置B可能会造成的后果是_________________。

（2）图 2 是验证热分解产物中含 CO 、 CO₂的装置。

① 装置 A 的作用是_____________________，气囊的作用是_____________________。
② 证明存在 CO₂的现象是______________，证明存在 CO 的现象是______________。
（3）为测定样品中草酸晶体的质量分数，设计如下方案：称取一定量样品，用上述装置进行实验，称量装置D反应前后的质量差。由此计算出的实验结果比实际值偏低，排除仪器和操作因素，其可能原因：_________________________________________________。

酸、碱、盐是几类有广泛用途的重要化合物．
（1）酸和碱在组成和性质方面有很多共同的特点，请任写出其中的一条．
（2）氢氧化钙是一种常见的碱，列举其在生产、生活中的一种用途．
（3）某化学兴趣小组在实验室发现了一瓶标签受到腐蚀（如右图）的溶液，他们对此产生了兴趣．
提出问题：这瓶溶液究竟是什么？
经过询问实验老师平时的药品保管得知，这瓶无色溶液应该是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中的某一种．为了确定该药品，他们首先进行了理论分析：
①小明根据标签上的组成元素认为一定不可能是　        　（提示：只有其中一种）．
②小英提出，碳酸氢钠、硝酸钠也不可能，你认为她的依据是：              
设计实验：为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种，他们设计了如下实验．

实验操作	实验现象
取少量样品于试管中，慢慢滴加BaCl2溶液	出现白色沉淀
静置一段时间后，倾去上层清液，向沉淀中滴加稀盐酸	白色沉淀全部溶解，并产生大量气泡

实验结论：③该瓶无色溶液是　      　．出现白色沉淀过程的化学方程式是：　 　        ．
实验反思：④小强认为上述设计实验还可简化，也能达到目的．小强的实验操作是：         
（4）若73 g质量分数为20%的盐酸与127g氢氧化钠溶液恰好完全中和，试计算反应后所得溶液中溶质的质量分数．

草酸（H₂C₂O₄)是一种有机物，在受热条件下分解生成水和另外二种氧化物。某校兴趣小组对此展开探究：
（1）常用        试剂检验生成物中是否含有水。
（2）对分解产物中的另外二种氧化物进行假设和验证：（图中固定试管的仪器已略去）

假设	实验	现象	结论
假设一： 生成物中有二氧化碳	将生成的气体通入澄清的石灰水	现象是	生成物中含有二氧化碳。
假设二： 生成物中有一氧化碳	用下图装置进行实验	A中的现象是	生成物中含有一氧化碳。写出A中的反应化学方程式是

 
（3）下表是根据“假设二”设计的甲、乙两套实验方案，请指出它们各自的不足之处

方案	步骤	不足
方案甲	先通一氧化碳，再点燃酒精灯
方案乙	先点燃酒精灯，再通一氧化碳

 
查阅资料后同学们改进实验装置如图所示：

该实验过程中装置C的作用是           

通常情况下，人体呼出气体中部分气体的含量和空气中部分气体的含量有所不同。请你根据所学的知识，完成下列实验报告。

操作步骤	现象	结论
取呼出气体和等体积的空气各一瓶，将燃着的小木条分别插入集气瓶中，盖上玻璃片		人体呼出气体中氧气的含量小于空气中氧气的含量
取呼出气体和等体积的空气各一瓶，向其中各滴入相同滴数的澄清石灰水	呼出气体瓶中澄清石灰水变浑浊，空气瓶中无明显现象
	被哈气的干燥玻璃片上有水珠，未被哈气的干燥玻璃片上没有明显现象	人体呼出气体中水蒸气的含量高于空气中水蒸气的含量

 

某学习小组在探究“酸的化学性质”时，做了如图所示的A、B两个实验．分别向氢氧化钠和碳酸钠溶液中加入一定质量的稀硫酸，反应结束后，把废液倒入同一个废液缸中，观察到废液缸中产生少量气泡．请回答下列问题：

（1）试管A中的化学方程式是　                       　，在实验过程中并没有观察到该反应的明显现象，请你写出一种能观察到变化发生的方法　                                           （2）通过分析废液缸中的现象，你认为B试管的废液中溶质成分是　                 　（填化学式，下同）；
（3）小组同学对废液缸中最终废液的成分进行探究，请你一起参与探究．
【提出问题】最终废液中溶质是什么？
【查阅资料】硫酸钠溶液显中性．
【假设猜想】猜想①：Na₂SO₄
猜想②：Na₂SO₄、Na₂CO₃
猜想③：　                          　
【实验探究】请你设计实验，确定哪个猜想是正确的．

实验步骤		实验结论
		猜想1正确
	猜想2正确
	猜想3正确

 

利用金属和某些溶液能否发生置换反应可以确定金属活动性顺序．为了验证铝、铁、铜的金属活动性顺序，某同学设计了两个合理方案，所需试剂如下：
方案一：铝片、　           、铜片；
方案二：铝粉、氯化亚铁溶液、硫酸铜溶液．
（1）方案一中缺少的试剂可以是　                           ；
（2）写出方案二的实验操作步骤、预期现象和反应的化学方程式．

某化学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(如图所示)，但测出的氧气的体积分数明显小于1/5。请你参与探究：

（1）提出问题：造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？
（2）查阅资料：红磷、白磷的一些性质如下表：

	颜色、状态	熔点/℃	着火点/℃	密度/(g/cm^3)
红磷	暗红色固体	590	240	2．34
白磷	白色或黄色固体	44．1	40	1．82

 
（3）猜想与假设：
①甲同学：可能是导管内原含有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性。
②乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气。
③你还能作出的猜想是                                             。
（4）交流与讨论：
①丙同学认为用木炭代替红磷，就可以消除误差，你认为他的猜想       ，（填“合理”或“不合理”）理由是                                     。
②他们对课本上的实验装置进行了图2所示的改进(其他仪器忽略)。
a．甲同学提出应把红磷换为白磷，理由是                  _______________。
b．通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，这利用了金属的                        性。
c．与课本上的实验装置相比较，该装置的一个优点是_________________________________．   
（5）探究与反思：
①为了验证乙同学的猜想，将铜粉放在残余气体中加热，观察到铜粉变黑色，证明乙同学的猜想                  (填“合理”或“不合理”)
②大家用改进的实验装置(如图所示)进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时，左玻璃管内的液面上升了1格，得到了较准确的结果，但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体。左玻璃管上端的黄色固体的主要成分可能是                      。

某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝在氧气中燃烧没有火焰，而蜡烛在氧气中燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。
（1）写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式：                            。
（2）探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？
点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如图所示）。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由           （填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。

（3）探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？
【查阅资料】  

物质	熔点╱℃	沸点╱℃	燃烧时温度╱℃
石蜡	50∽70	300∽550	约600
铁	1535	2750	约1800
钠	97．8	883	约1400

由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其           （填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。通过上表中石蜡、铁的数据对比，你认为物质燃烧时，什么情况下能产生火焰                 。由此推测：钠在燃烧时，       （填“有”或“没有”）火焰产生。
（4）根据硫在空气或氧气中燃烧的实验事实，请你推测硫沸点     硫燃烧时的温度（填“＞”或“＜”或“＝”）

三瓶遗失标签的无色溶液分别是盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙，为鉴别这三瓶溶液进行如下实验．

（1）①气体a的名称是        ，原A和B两只试管所盛溶液中对应溶质的化学式分别是            、              ．
②生成白色沉淀的化学方程式是                      ．
③如果只用一种试剂来鉴别三种溶液，可选用的试剂是                      ．
（2）若遗失标签的是盐酸、碳酸钠、氢氧化钙三瓶溶液，鉴别时不需外加任何试剂，只需将其中的溶液①分别滴加到另外两种溶液②、③中，若实验现象是          ，则①是                      ．

经实验可知，硫酸铜溶液加到过氧化氢溶液中，也会产生大量的气泡．硫酸铜溶液中有三种粒子（H₂O   SO₄^2﹣   Cu²⁺），小明想知道硫酸铜溶液的哪种粒子能使过氧化氢分解的速率加快，请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动，并填写空白：

（1）你认为最不可能的是哪一种粒子？             。理由是                    。
（2）要证明另外两种粒子能否加快过氧化氢分解的速率，还需要进行实验②和③：在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，说明           不起催化作用；在实验③中加入             后，会观察到大量气泡，证明起催化作用的是                          。
（3）如果要确定硫酸铜是催化剂，还需通过实验确认它在化学反应前后                    。

一次趣味化学活动中，王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液，如图所示。要求同学们进行探究：确认这瓶溶液究竟是什么溶液？

【提出猜想】王老师提示：这瓶无色溶液只能是下列四种溶液中的一种：①硫酸镁溶液；②硫酸钠溶液；③硫酸溶液；④硫酸铵溶液
【查阅资料】
①常温下，相关物质的溶解度如下：

物质	MgSO4	Na2SO4	(NH4)2SO4	H2SO4
溶解度	35.1g	19.5g	75.4g	与水任意比互溶

 
②(NH₄)₂SO₄的水溶液显酸性
（1）【实.验探究】小明对王老师的提示进行了评价不可能是Na₂SO₄，原因是                          。
（2）为确定其它几种猜想是否正确，小明同学继续进行探究：

实验操作	实验现象	实验结论
①取该溶液少许于试管中，向其中滴加几滴           溶液	溶液中有白色沉淀生成	猜想①成立
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上，并跟标准比色卡对照	溶液pH小于7	猜想③成立

 
小雅对小明实验操作②的结论评价是         ，理由是                       _；
（3）请你设计实验方案，确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告：

实验操作	实验现象	实验结论
取该溶液少许于试管中， ①                       ②将湿润的红色石蕊试纸放在试管口	①产生有刺激性气味的气体 ②	猜想④成立，该反应的化学方程式为

 

某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后（用石灰石和稀盐酸制取），对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣，他们继续进行了以下实验探究．
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理，可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙．但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明．若剩余溶液显酸性（含有 $H^{+}$），说明含有氯化氢．
【查阅资料】碳酸钙不溶于水，氢氧化钙微溶于水，氯化钙溶液呈中性．
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中，微热后冷却到室温．

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中滴加	现象：溶液变为红色	溶液显酸性（含有 $H^{+}$）；溶质中有氯化氢．
乙同学	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中加入少量锌粒	现象：反应的化学方程式是：
丙同学	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中加入少量石灰石	现象：

【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体，同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的（填化学式），经、蒸发等操作后即可完成．

小明在实验室验证盐酸化学性质时，将碳酸钠溶液倒入装有稀盐酸的烧杯中看到有气泡产生．为了解两种物质间的反应情况，他决定从反应后溶液中溶质的组成入手进行探究．
（1）小明对反应后溶液溶质组成了两种猜想，请你再补充一种猜想
猜想1：溶质为 $NaCl$和 $N{a}_{2}C{O}_3$;

猜想2：溶质为 $NaCl$和 $HCl$;

猜想3：溶质为.

（2）比较三种猜想，说明你提出猜想3的理由：.

（3）小明设计两个不同的实验方案，用两种方法验证了猜想2成立．按要求填写下表．

	实验操作	实验现象	实验结论
方法一	取少量反应后溶液，加入		猜想2成立
方法二	取少量反应后溶液，加入硝酸银溶液		猜想2成立

（4）反思与评价：
你认为方法二是否正确，说出理由：．