初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

在做盐跟盐反应的分组实验时，第一组学生进行BaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应，第二组学生进行BaCl₂与Na₂SO₄溶液的反应。实验结束后，两组同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸中。浊液中白色沉淀物质是                  和                 。
化学兴趣小组对浊液进行过滤，探究滤液的成分。
【提出问题】滤液里除了NaCl外，还有什么物质？
【提出猜想】猜想①：          ；       猜想②：Na₂SO₄；
猜想③：Na₂CO₃；             猜想④：                     。  
【实验探究】

若现象a只有白色沉淀，则猜想      成立；若现象a只有气泡产生，则猜想      可能成立，涉及的反应方程式是                                               ；若现象b产生白色沉淀，然后加稀硝酸沉淀部分溶解，并产生气泡，则猜想        成立，若沉淀全部不溶解，则猜想           成立。

课外小组研究“影响H₂O₂生成O₂反应速率的因素”的课题。通过查阅资料，他们提出如下猜想。
【提出猜想】催化剂和反应物浓度都会影响H₂O₂生成O₂ 的反应速率
【实验过程】实验装置如图：

实验操作：检查装置的气密性良好。将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中，立即收集一瓶放出的气体。
实验记录：

实验编号	①	②	③
反应物	5%H2O2 50 mL	5%H2O2	3%H2O250 mL
加入固体	0.5gCuO	0.5gMnO2	0.5gMnO2
收集等体积O2所需时间	105 s	45s	78 s

（1）实验②中加入H₂O₂溶液的体积为                                mL；
（2）充分反应后，将实验②中剩余物质里的MnO₂提取的方法是            ；
【结论】该探究过程得出的结论是                                       ；
【反思】 H₂O₂在常温加入MnO₂ 后反应速率加快。小敏提出，为了更好的证明二氧化锰是否对H₂O₂生成O₂的反应速率有影响，还应该增加一组对比实验。该实验选用的药品和用量为                                                              ；
【实验拓展】小敏用收集的气体进行氧气的性质实验。
（1）铁丝在氧气中燃烧，其反应的化学方程式为                         ；
（2）小敏发现用收集的气体进行铁丝燃烧实验时，没有产生明显的火星四射现象。造成这种结果的可能原因是                                              。

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

【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，试管底部有不溶物，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）乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有      。
（2）乙同学经过实验测得上述滤渣C（CaCO₃ ）的质量为1.0 g，计算滤液A中含氢氧化钙的质量。（写出解题过程）
丙同学经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6 g，滤渣B中CaCO₃的质量为1.0 g。
【实验结论】综合上述实验及乙、丙同学的数据，久置固体的成分是              。

某工厂用电解饱和食盐水的方法生产氯气、烧碱、氢气等化工产品（反应的化学方程式：2NaCl+2H₂O=2NaOH+H₂↑+Cl₂↑），这种工业成为“氯碱工业”，某研究性学习小组对该厂生产的烧碱样品进行如下探究。
I．定性探究
【提出问题】烧碱样品中含有哪些杂质？
【猜想】猜想一：可能含有Na₂CO₃，作出此猜想的依据是       （用化学方程式表示）                                                                                                                            猜想二：可能含有NaCl，作出此猜想的依据是        （用简洁的文字表述）。                           
II．定量探究
【提出问题】烧碱样品中氢氧化钠的质量分数是多少呢？
【设计实验】小婉同学设计探究方案后进行实验并测得数据如下：
请你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数（请列出计算过程）。
【交流与反思】小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密，其理由是：
（1）探究方案中没考虑氢氧化钠的吸水性。
（2）探究方案中因缺少        (填操作名称），导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小。

下图是某同学设计的二氧化碳制取实验的微型一体化装置图，该装置的气密性良好。

（1）关闭止水夹1，打开止水夹2，挤压胶头，滴入稀盐酸，生成的二氧化碳在微型气体实验器内与1、2处的溶液反应。1处紫色的石蕊溶液变成红色，2处的反应现象是        。　
（2）关闭止水夹2，打开止水夹1，再次挤压胶头，一段时间后，观察到烧杯中的现象是    　  。这是由于   　    （用化学方程式表示）的缘故。
（3）有同学认为：二氧化碳能溶于水并与水反应，因此实验（2）出现的现象不足以证明是二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。那么，如何利用化学方法证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应？该实验方案是        。

呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠（Na₂O₂）作供氧剂。为了探究其反应原理，兴趣小组同学在教师的指导下，进行了如下探究：
［设计实验］ 小明同学想通过下图所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应，并验证反应产物。

（1）A是二氧化碳气体的发生装置，应选用图中的_________（填“甲”或“乙”）装置。实验室制取二氧化碳的化学方程式为________________________________________；

（2）检验E装置试管内收集到的气体，待E中试管气体收集满后，把试管移出水面，向试管中伸入燃烧的木条，发现_______________，证明生成的为O₂。
（3）B中浓硫酸的作用是________________________________________________________；
（4）检验C中反应后剩余固体的成分：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量C中反应后的固体于试管中 ②向试管中滴加少量稀盐酸 ③_____________________________	a________________ b溶液变浑浊	反应后生成的固体是碳酸钠

（5）请写出过氧化钠（Na₂O₂）与二氧化碳反应的方程式：
_____________________________________________________________________。

Ⅰ．探究黑色物质的成分
【查阅资料】①铜绿受热分解会生成黑色的氧化铜    ②酒精在不完全燃烧时会生成炭黑
③炭黑与稀硫酸不反应
【猜想】该黑色物质可能是CuO，也可能是CuO和            的混合物。
【设计与实验】

实验步骤	实验现象	结论和化学方程式
军军剪下一片变黑的铜片，放入盛有足量稀硫酸的试管中，微热	铜片表面黑色固体消失，露出红色的铜，溶液变      色。	此黑色固体是CuO 该反应的化学方程式为

Ⅱ．设计实验除去氧化铜
（1）军军说，我设计的上述实验方案，也可用于除去CuO。
（2）亮亮说，我用右图装置进行实验除去CuO，该反应的化学方程式为                                  。

（3）你认为           （填 “军军”或“亮亮”）方案
更好，理由是                                   ．

某二氧化锰样品中含有杂质炭，为测定该样品中二氧化锰的质量分数，某兴趣小组设计了如下实验方案：在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使杂质炭在加热条件下反应生成CO₂来进行分析测定。

（1）仪器①的名称是          。如果该实验选择图（一）装置来制取氧气，该反应的化学方程式为                                   。
（2）用图（二）装置可用于干燥氧气：应在烧瓶内装入_________进行干燥气体，气体应从________ 端通入。
（3）图（三）是用干燥纯净的O₂与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置，装置③中装有碱石灰（生石灰与固体氢氧化钠的混合物），其作用是_________________________________________。
（4）为验证图（三）中装置②已将CO₂吸收完全，可在装置②与③之间加入图（四）装置进行证明，则图（四）装置中加入的试剂为____________（填字母）。
A．NaOH溶液　　　　 　　B． 澄清石灰水　　　　　　C． 浓硫酸
（5）称取5．0 g二氧化锰样品进行实验，图（三）中装置②反应前后的质量差为1．1 g，则样品中二氧化锰的质量分数为____________（填计算结果）。

某校化学兴趣小组将一根光亮的细铁丝均分为三份，绕成相同的形状用下图所示装置对铁生锈的条件进行了探究。

请回答：
（1）A中反应的化学方程式为                                        ；
（2）B中生石灰的作用是除去氧气中的水蒸气，其反应的化学方程式为        ；
（3）4分钟后观察：C处铁丝依然光亮，D处铁丝表面灰暗，E中铁丝依然光亮。说明铁生锈主要与        、        有关。
（4）D、E处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是        。

食盐是生活必需品，也是重要的化工原料。
（1）电解饱和食盐水可以得到多种化工产品，主要过程如下：
①气体A是密度最小的气体，该气体的名称为  ，写出一个由酸D转化为气体A的化学方程式 。
②电解后生成的碱B的化学式为    ，你猜想的依据是    。
（2）食盐中含有各种添加剂，如添加碘酸钾（KIO₃）补充碘元素、添加亚铁氰化钾（K₄[Fe（CN）₆]·3H₂O） 作为抗结剂防止食盐结块。但人们总是担心抗结剂会分解产生剧毒物质氰化钾（KCN）。某同学对此进行了探究，其热重分析数据如图：

【查阅资料】一般烹饪温度低于340℃。
回答下列问题：
①食盐中至少含有    种金属元素（填一数字）。
②写出70℃～100℃反应的方程式    ；
当温度高于400℃时，会产生剧毒物质KCN，同时还会产生一种单质气体，则X的化学式是    。
③食用含亚铁氰化钾作抗结剂的食盐是否安全？其理由是    。

母亲节前夕，阳阳对妈妈给外婆购买的“XX牌”苏打饼干及其配料表产生了浓厚的兴趣。在化学课上，阳阳听老师说过，苏打是碳酸钠(Na₂CO₃)的一个俗名，她再仔细阅读该饼干的配料表如下：小麦粉、小苏打……。她思考：配料中小苏打有何作用?如何鉴别苏打(Na₂CO₃)和小苏打(NaHCO₃)?……
下面是阳阳进行的研究性学习过程，请你参与并回答相关问题。
【资料获悉】
1．相同条件下，Na₂CO₃溶液比NaHCO₃溶液的碱性强；
2．20℃时，Na₂CO₃、NaHCO₃的溶解度分别为21.3g和9.6g；
3．NaHCO₃在270⁰C时能发生如下分解反应：2NaHCO₃^加热Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
而Na₂CO₃受热不易分解。
【实验过程】

实验一：验证Na₂CO₃和NaHCO₃热稳定性的差异。在老师的指导下，你们按题18图所示进行实验若实验现象为                        ，则能得出NaHCO₃受热易分解，Na₂CO₃受热不易分解。
实验二：用酸碱度的差异鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃。你们若用广泛pH试纸测定相同条件下两种溶液的pH，则pH较大的是                       。
实验三：用20℃时溶解度的差异鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃
请完成下表：(忽略溶解过程中热量的变化)

实验操作	预期的现象和结论
(3)	(4)

 【交流总结】
1．配料中小苏打主要起发泡作用。
2．可以通过溶解度、酸碱度等差异来鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃。
【拓展延伸】
通过上述研究性学习过程。你们认为小苏打(NaHCO₃)除用于食品工业外，在日常生活及实验室中还有哪些应用，试举一例：                          。

松花皮蛋是我们喜爱的食品，制皮蛋料泥的原料主要是：生石灰、纯碱、草木灰（主要成分是K₂CO₃，实验中不考虑其它杂质）等，同学们对料泥进行了如下实验探究：

实验步骤	实验现象	实验结论
1、将原料按一定比例混合放入烧杯中，加适量的水搅拌、充分反应	，有白色沉淀生成	滤渣A中一定有           ．
2、将上述烧杯中的物质过滤、洗涤	得到白色滤渣A和无色滤液B
3、取少量滤渣A于试管中加水充分溶解，取上层清液滴加	上层清液由无色变成红色

小杰同学结合上述实验，推断出滤液B中的溶质是                    

化学实验老师整理药品时，拿出一瓶久置的氢氧化钙粉末，他让小刘和小赵对这瓶氢氧化钙粉末的组成进行实验探究。
（1）提出问题：这瓶氢氧化钙是否已经生成碳酸钙而变质？
（2）进行猜想：药品可能有以下三种情况。
A．氢氧化钙全部变为碳酸钙；B．氢氧化钙部分变为碳酸钙；C．               。
（3）设计实验方案、进行实验：下表是对猜想A进行实验探究的过程示例：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样，加适量水，搅拌，过滤 ①取少量滤液于试管中，滴入酚酞试液 ②取少量滤渣于试管中，加入盐酸	①滤液不变色 ②有气泡产生	氢氧化钙全部变为碳酸钙

请你另选择一种猜想参与探究，完成下表。

实验步骤	实验现象	实验结论
取样，加适量水，搅拌，过滤 ①取少量滤液于试管中，滴入酚酞试液 ②取少量滤渣于试管中，加入盐酸	①
②

（4）原理与用途：
①农业上一般采用氢氧化钙改良      性土壤（选填“酸”或“碱”）。
②氢氧化钙变质是由于与空气中的        发生反应的缘故，因此氢氧化钙应     保存。

某化学学习小组为比较镁和铝的金属活动性强弱设计了如下实验方案。
（1）实验准备：(1)用98％的浓硫酸配制l0％的硫酸溶液。现有烧杯、玻璃棒、量筒， 还需要的仪器有            ；
【方案一】在等质量的镁条和铝片的两支试管中，分别与相同体积相同质量分数的硫酸反应，观察到镁比铝反应更剧烈，说明                                                。
[反思]：有的同学认为这种方案不够合理，理由是_________________________________。
【方案二】（1）连接仪器组装成如右图所示实验装置。某学生用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的针筒活塞一段时间后又回到原来的位置，你认为该装置是否漏气?            。

（2）依次进行镁、铝与硫酸反应，写出镁与硫酸反应的化学方程式：                         ；
要比较两种金属活动性强弱，可以测定两种金属硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间；还可测定              。
[拓展] 镁与铝分别与足量的质量分数为l0％稀硫酸反应，如制得相同质量的氢气,则镁与铝的质量比为                 。(2分)
【方案三】请设计一个与上述实验不同的方案，比较镁和铝的金属活动性强弱：

现有含杂质的氧化铁样品(杂质不参加反应)，为了测定该样品中氧化铁的质量分数，某同学称取该样品10g，并用如图所示的装置进行实验，得到如下两组数据：

	反应前	氧化铁完全反应后
A组	玻璃管和氧化铁样品的质量43.7g	玻璃管和固体的质量41.3g
B组	烧杯和澄清石灰水的质量180g	烧杯和烧杯中物质的质量186.8g

试回答：
（1）你认为应选择           组的实验数据来计算样品中氧化铁的质量分数，计算结果为           。
（2）这位同学所用的实验装置的不足之处                                       。