初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

(10成都18)木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史。教材用如图I实验介绍这一知识。

（1）木炭与氧化铜反应的化学方程式是______________________________；                 
（2）木炭呈块状，实验时要先将木炭研细，再与CuO粉末混合均匀后使用。这样处理的目的是______________________________________
（3）酒精灯火焰处加有铁丝网罩，其作用时_______________________
（4）为了提高成功率，某研究小组设计如图Ⅱ方案进行实验。
【装置改进】
稳定的高温时本实验成果的关键因素之一，实验装置也会影响加热的效率。图Ⅱ装置将卧式装置改为直立式装置。实验时，将反应混合物夯实于试管底部，调节酒精灯是外焰完全包围试管的下部。你认为该设计是否更好？____________（填“是”或“否”）；理由是________________________________________________；

【实验研究】
分别称取2g木炭与CuO的混合物，按每种比例重复实验3次。实验记录如下表：
总质量相同（2g）但木炭与CuO比例不同的实验对比表

比例	1:6	1:7	1:8	1:9	1:10～1:11	1:12	1:13
加热时间	1′51″	1′43″	1′57″	1′51″	1′51″	1′53″	4′
实验现象	红热，产生大量气泡，石灰水变浑浊	偶尔红热，气泡较少
实验结果	表层铜珠较大，出现未完全反应的黑色木炭粉末，且木炭含量越高黑色粉末越多	反应较完全，生成亮红色网状铜块	部分生成Cu2O	主要产物是Cu2O

 
由实验数据分析，影响实验的另一因素是______________________________；从产物分析，该反应混合物的最佳比例范围是_____________________；
【讨论交流】
由于试管中有空气，实验时应注意：
混合物需进行预热，除了使试管受热均匀外，目的是_______________________________；
不能把石灰水浑浊作为木炭跟CuO反应的充分证据。因为试管中还可能发生反应：
___________________________________（写化学方程式）
【提出问题】关于影响该实验的因素，你认为还可进一步探究的问题         

（10成都某小组用右图装置进行CO₂与空气密度大小比较的实验。

装置：如右图，玻璃管内装有一根铜丝，铜丝上等距离系有11个棉球，两端与干燥管相连。
实验：玻璃管上段和下段的各5个棉球用紫色石蕊溶液润湿，干燥管内塞入用稀NaOH润湿的棉球。0号棉球内预先包有少量K₂CO₃粉末，用注射器通过管壁小孔向0号棉球缓慢注入0.5mL的稀H₂SO₄。
玻璃管内选用铜丝固定棉球，从金属活动性考虑，是由于铜丝_____________________；
注入0号棉球内的稀H₂SO₄能否用浓HCl代替？__________（填“能”或“不能”）原因是_________________________________________________________；
该实验可观察到的现象是____________________，实验中，还可观察到上段1号棉球变色。从微观角度看，可得到的结论是______________________________；
若在0号棉球内包少量MnO₂粉末，用注射器向棉球内注入少量5﹪H₂O₂溶液。则反应的化学方程式为___________________________，其他试剂不变，该装置是否适合比较2与空气密度的大小？__________（填“是”或“否”）
与教材实验（如图1、图2）比较，该装置的优点是_______________________________

（10贵港21）某化学小组发现一袋包装破损的漂白粉，同学们对其漂白作用是否失效产生了疑问。
【查阅资料】漂白粉的主要成分是Ca(ClO)₂、CaCl₂和Ca(OH)₂，其有效成分是Ca(ClO)₂。Ca(ClO)₂可溶于水，漂白原理是：它在空气中发生反应Ca(ClO)₂+H₂O+CO₂=CaCO₃+2HClO，HClO能使有色物质如品红溶液褪色。HClO不稳定，易分解生成HCl和O₂。
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
把少量漂白粉样品加入水中，通入足量的CO2气体，___________________。	______________________。	漂白粉的漂白作用已失效。

 
【继续探究】同学们对失效后的漂白粉的成分很感兴趣，并作进一步探究。在老师的帮助下，同学们对失效后的漂白粉成分进行猜想，猜想一：CaCl₂和CaCO₃；猜想二：CaCl₂和Ca(OH)₂；猜想三：CaCl₂和CaCO₃和Ca(OH)₂。

实验操作	实验现象	实验结论
步骤一：把样品加入水中，充分溶解后过滤， ________________________________。	有气泡产生。	猜想一成立。
步骤二：________________________________。	______________________。

 

（10无锡36）某化学兴趣小组在甲、乙两个充满()₂的密闭容器中各加入一定量的碳粉，在高温条件下使其充分反应，待反应结束后，两个容器中的碳粉都已完全消失。该小组成员对两容器中反应后的气体进行如下探究：
(1)小红同学对甲容器中气体的组成提出如下四种猜想：
①只有CO    ②只有CO₂   ③只有O₂     ④CO和O₂混合气体
你认为上述猜想中明显不合理的有         (填序号)。
(2)小明同学认为甲容器中的气体还可能是CO和CO₂的混合气体，为了验证自己的猜想，他准备按下图所示装置进行探究。
请你回答下列问题：
①装置B中浓硫酸的作用是             。
②若小明的猜想成立，则装置A中的实验现象是    ，反应的化学方程式是     装置C玻璃管中的实验现象是        ，反应的化学方程式是            。
(3)小芳同学对乙容器中气体的组成提出了除上述猜想外的另一种合理猜想，她的猜想是      
于是她设计了下列实验方案验证其猜想
【步骤l】先加热装有铜丝网的玻璃管一段时间后，再通入乙中的气体，观察现象；
【步骤2】将乙中的气体通人澄清石灰承中，观察现象。
指导老师在分析其实验方案后，指出了其中存在的错误或不足。
①步骤I应先通入乙中气体一段时问后方可加热。你认为这样修改的原因是            
②没有必要进行步骤2的实验，其理由是                。
“’若反应前甲、乙两容器中碳粉与氧气的质量比分别表示为。 当小明和小芳的猜想均成立时，则 (填>”、“<”或=”)

(7分)某兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：
【对固体猜想】
猜想I：全部是Na₂CO₃，猜想的依据是   ；
猜想Ⅱ：全部是NaOH 猜想HI~部分是NaOH，部分是Na₂CO₃。
【实验和推断】

实验步骤	实验现象
①取少量白色固体于试管中，加水振荡后，至全部溶解。	无色溶液
②向试管的溶液中滴加适量物质X的溶液	现象A
③再向试管中滴加几滴酚酞试液。	现象B

 
(1)若现象A为有气泡产生，则加入的X溶液是            ，说明氢氧化钠已经变质，有气泡产生的反应的化学方程式是                               。
(2)若X是Ca(OH)₂溶液，现象A有白色沉淀，现象B为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀为           (填化学式)，该实验          (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。
(3)若X是CaCl₂溶液，猜想Ⅲ成立的实验现象是                               、
                                               。

（10福建南安21.）实验盒中有5种没有标签的溶液，老师让实验小组同学鉴别这些溶液。
　［调查研究］
　①实验盒中记录单上登记的5种溶液是：Na₂CO₃、CuSO₄、Ca(OH)₂、ＮaOH和稀盐酸，其中有颜色的是                  溶液；

　②查阅资料：无色有刺激性气味的氯化氢气体溶于水得到盐酸；
　③研究方式：从4种无色溶液中任意取出3种为一组进行鉴别。
　［提出假设］ 同学们从4种无色溶液中取出3种，贴上A、B、C标签，并且假设这一组溶液可能是Na₂CO₃、Ca(OH)₂和ＮaOH。
　［实验探究］ 同学们按以下步骤进行鉴别：
　　第一步 取3支试管,分别加入少量的A、B、C溶液，然后依次加入少量盐酸，实验现象记录如下：

实验结论：C是                   溶液。
　　第二步 依据如图装置进行实验，其中夹持固定装置已略去。从长颈漏斗加入盐酸，可以观察到C溶液中气泡产生，A溶液中有白色沉淀生成，B溶液无明显变化。
实验解释：
①A溶液中产生的白色沉淀是         （写出化学式），
则A是         溶液。
②写出C溶液中发生反应的化学方程式                   。
第三步 取少量B溶液倒入蒸发皿，加热，闻到有刺激性气味，
停止加热。
　　实验结论：B是              溶液。
　经过上述三步实验，同学们认为最后一种溶液是            溶液。
　［实验反思］老师提出：鉴别出C溶液后，不需外加试剂，就可以简便地鉴别出A、B溶液。请完成下列实验报告。

实验步骤	实验现象	结论
取A、B两溶液分别于两支试管中，各滴加C溶液		该溶液是A 溶液
	该溶液是B溶液

 

（10陕西22）．(化学方程式2分，其余每空l分，共7分)某兴趣小组的同学对一包久置的生石灰(CaO)干燥剂产生了好奇，于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。
【提出问题】这包干燥剂是否变质，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3支试管中。请你参与实验，并填写表中的空白：

写出方案二发生的化学反应方程式                                      。
【实验结论】通过以上实验探究，得出猜想   成立。
【拓展迁移】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因，认识到实验室保存氧化钙应注
意                            。

（10长春中考20.）如图，在实验台上放置两瓶气体，集气瓶A盛有CO₂、O₂、H₂中的一种，集气瓶B盛有这三种气体中的另一种。小刚和小强想对瓶中气体进行探究。

（1）他们由放置方法判断， A瓶中的气体是       ；
（2）小刚和小强分别设计如下探究方案，都能确定B瓶气体是余下两种气体中的哪一种。
①小刚的方案：将带火星的木条伸入B瓶中，观察现象。
按小刚方案实验时，若木条复燃，则B瓶中的气体是       ；
②小强的方案：将一种碱溶液倒入B瓶中，振荡，观察溶液是否发生明显变化。
小强所选的碱溶液是       。

（10广安8）．不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道：蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。
【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？
【查阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH；蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。
【实验探究一】探究蚁酸的酸性。
（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成________________色，说明蚁酸溶液显酸性；
（2）将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生，该气体是__________________。
【实验探究二】探究蚁酸分解的两种产物。
（1）小芳同学根据蚁酸中含有________________元素，推测出生成物中含有水；
（2）另一种生成物是气体，小敏提出两种猜想：
猜想①：该气体是CO₂   猜想②：该气体是________________
他们将蚁酸分解产生的气体通过如下装置（铁架台已略去），观察现象。

I．实验时装置A中无明显变化，则猜想①________________（填“成立”或“不成立”）；
II．装置B中的现象是________________________________，装置C中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
【讨论交流】从环保角度看，该装置的缺陷是________________________________________，处理的方法是__________________________________。
【拓展延伸】
（1）当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你不会选择的物质是_____________。

A．氨水

B．食醋

C．肥皂水

D．苏打水

（2）向某溶液中加入蚁酸有气泡产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊，则该溶液中溶质的化学式可能是______________________________（只写一种）。

（浙江金华28.）根据下图试验装置中所描述的现象回答问题：

若E装置中澄清石灰水变浑浊，C、D装置中无变化，则A装置中产生的气体为      。若在A、B装置间连接装置F，检验并除去混有的氯化氢杂质气体，则A装置的导管应与F装置的导管    （填“a”或“b”）连接，此时，装置F中的试剂是              。

（10江西28）小兴趣小组同学发现实验台上整齐摆放的药品中（见右下图），有一试剂瓶的标签破损。

【提出问题】这瓶试剂的成分是什么？
【讨   论】根据受损标签及实验室药品分类摆放的原则，这瓶试剂不可能是         ；
A．酸           B．碱      C．盐
【猜   想】①可能是NaOH溶液；②可能是Na₂CO₃溶液；③可能是    （任写一种）。
【设计并实验】
(1)小明用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH试纸上，测得pH=10，他判断这是一种碱性溶液。对他的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是          ；
A．方法正确，结果正确，且结论正确       
B．方法不正确，结果偏小，但结论正确
C．方法不正确，结果偏大，结论不正确   
D．方法正确，结果正确，但结论不正确
(2)小明认为它是NaOH溶液，小俊认为它是Na₂CO₃溶液。要进一步确定它的成分，小俊认为只需选择上图已有的试剂就能把它鉴别出来。他们又进行了实验。

操作步骤	实验现象	结论及化学方程式
取样于试管中		猜想②正确 相关的化学方程式

 

（10江西27）(5分)小辰和小昕看到一则新闻：2009年12月15日，某市一辆满载电石的货车遇大雨引发熊熊大火。电石遇水为什么会引起火灾？请教老师后获知：电石主要成分为碳化钙（CaC₂），它没有可燃性且遇水会产生气体。于是在老师的指导下进行了以下探究。
【实验探究】

提出问题	实验现象	结论
(1)	向盛有一小块电石的试管中，滴入少量的水，发现有气泡产生，用手触摸试管外壁，感觉到	电石与水反应放热
(2)电石与水反应生成的气体是否具有可燃性？	收集一小试管该气体，点火，观察到有明亮的火焰	该气体具有      性
(3)该气体可能含有碳、氢元素吗？	点燃气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，内壁出现水雾；然后迅速将烧杯倒置，倒入少量的澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊	该气体        （选填“一定”或“不一定”）含碳、氢元素

 
【反思】通过上述素材，谈谈你对灭火方法的新认识                            。

（10佛山26）氯气（Cl₂）是黄绿色气体，水溶液叫氯水。把品红试纸（染有品红的纸）伸入氯水中，品红褪色。
【发现问题】 氯水中的哪些成分能使品红褪色呢？
【查阅资料】 氯气溶于水，部分与水反应，方程式为Cl₂ + H₂O =" HCl" + HClO。其中，HClO的名称叫次氯酸，是一种弱酸，具有强氧化性。
【猜   想】
猜想1：是氯水中的水使品红褪色的；
猜想2：是氯水中的_________（填化学式）使品红褪色的；
猜想3：是氯水中的盐酸使品红褪色的；
猜想1：是氯水中的次氯酸使品红褪色的。
【实验探究】

实验操作	实验现象	过程分析
①把品红试纸伸入水中	没有褪色	猜想1不成立
②把品红试纸伸入干燥的氯气中	没有褪色	猜想2不成立
③	没有褪色	猜想3不成立

【结   论】
综合分析：氯水中的              （填化学式）使品红褪色，具有漂白作用（能使品红等有色物质褪色）。
【反   思】
（1）HClO中氯元素的化合价为           价。
（2）氯水中加入AgNO₃溶液有白色沉淀生成，化学方程式为                        
                             。
（3）向氯水中滴加紫色石蕊试液，观察到的现象是                                。

（10茂名18）以前，人们将石灰石灼烧后的固体与草木灰（主要成分是K₂CO₃）在水中混合，再取上层澄清液漂洗织物。兴趣小组按上述的操作步骤得到澄清液并对澄清液可能含有哪些物质进行探究。请你利用必需的实验用品和以下限选试剂完成探究过程：
限选试剂：Ba（NO₃）₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaCl溶液、Ba（OH）₂溶液、酚酞试液。
【提出猜想】①含有KOH和Ca（OH）₂；②含有KOH、K₂CO₃和Ca（OH）₂；③只含       ；④含有KOH和K₂CO₃
【查找资料】K和Na都是活泼金属，它们的化合物化学性质相似；K₂CO₃溶液显碱性。
【设计与实验】
（1）甲同学要证明猜想①中Ca（OH）₂是否存在，选取的试剂是          。
（2）请你设计方案，实验验证猜想④，并将相关内容填在下表中（不一定填满，也可以补充）

操作步骤	预期现象和结论
步骤1：
步骤2：

 
【交流讨论】大家认为猜想②肯定不正确，其原因是                                 
                  。

（10宜昌）26．在高效复习课堂中，同学们利用“硫酸、硝酸钡、氢氧化钠、碳酸钾” 四种物质的溶液对 “复分解反应发生的条件”进行再探究。
   
【知识回放】
通过判断上述四种溶液两两之间能否发生反应，我能写出其中符合下列条件的两个化学方程式：
⑴一个中和反应      ；
⑵一个有沉淀生成的反应      。
【挖掘实质】
⑴图26-1是HCl和NaOH在水中解离出离子的示意图，小丽发现HCl在水中会解离出H⁺和Cl^－，NaOH在水中会解离出Na⁺和OH^－，以此类推硝酸钡在水中会解离出的离子是      (填离子符号)。
⑵图26-2是稀盐酸和氢氧化钠溶液发生化学反应的微观过程示意图，该化学反应的实质可以表示为H⁺ + OH^－ ＝ H₂O
我也能用同样的方式表示上述四种溶液两两之间发生反应时有气体生成的反应的实质      。
【实践运用】
⑴通过上述探究发现，在溶液中H⁺和OH^－不能大量共存，我还发现在溶液中     和     (填离子符号，下同)也不能大量共存。
⑵利用上述四种物质的溶液完成实验后，将所得物质混合并过滤，得到一种无色溶液。经测定，该溶液显酸性。则在该溶液中一定含有的离子是                。为了验证该溶液中可能含有的离子是否存在，我设计如下实验进行验证。

溶液中可能含有的离子	设计实验验证（实验步骤、现象及对应的结论）

 
【知识升华】
对“复分解反应发生的条件”的再探究，我发现在分析多种溶液混合后所得溶液中离子的成分时，应考虑的因素是            。