初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分？某化学兴趣小组在老师的指导下，对此进行了实验探究。
【提出猜想】1．该混合气体只含有一氧化碳、氢气
2．该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气
3．该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气
4．该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气
【查阅资料】a．无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
b．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
c．浓硫酸具有强烈的吸水性，常用作某些气体的干燥剂
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置，并进行了实验(部分夹持仪器已略去)。

（1）装置 $A$中无水硫酸铜变蓝，装置 $B$中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有。 $B$中变化的化学方程式为。
（2）装置 $C$中的药品为。
（3） $E$中氧化铜变红、 $F$中无水硫酸铜变蓝、 $G$中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是； $E$中的变化说明氧化铜具有性。
【实验结论】猜想正确。
【实验反思】
经过讨论，同学们将上图中装置 $C~H$进行了简化，只用下图所示装置并自选必要试剂就能完成探究。其中，干燥管中碱石灰的作用为， 烧杯上能观察到的现象是。最后一步的实验操作及现象是。

食品着色剂、食品香料等食品添加剂，在规定范围内使用是安全的，可明显提高食品的感官质量，满足人们不同的需要；而苏丹红、三聚氰胺、瘦肉精根本不是食品添加剂，是违法添加物。食品安全，人人有责。丹丹同学发现妈妈做早餐包子、馒头时，向面团中加入发酵粉，蒸出的包子、馒头中有许多小孔，松软可口，丹丹同学对发酵粉产生了兴趣。
⑴提出问题：发酵粉的主要成分是什么物质？
⑵查阅资料：含钠元素的物质在酒精灯的火焰上灼烧时，会产生黄色火焰。
⑶实验探究：下面是丹丹同学设计的探究实验，请你帮她完成。
①将发酵粉取样，在酒精灯的火焰上灼烧产生黄色火焰。
②取样于试管中，加入稀盐酸，产生大量的气泡，将该气体通入澄清石灰水，澄清的石灰水变浑浊，则发酵粉的主要成分中含有的离子是（写离子符号）。
⑷小结与思考：
①发酵粉的主要成分是（写化学式）。
②发酵粉与面粉、水混合发酵产生 $C{O}_2$气体，这些气体会在面团中形成许多小孔，使包子、馒头松软可口。
③实验室制取 $C{O}_2$可选择下列装置中的（填字母序号，任写一组）。

④实验室用 $A$装置制取氧气的化学方程式为。 $E$装置内装满水收集氧气时，还可用于测定氧气的体积，此时还需要（填仪器名称），氧气由（填" $a$"或" $b$"）进入 $E$中。

葡萄糖是生命体所需能量的主要来源。
【提出问题】 葡萄糖的燃烧产物是CO₂和H₂O，由此能否证明葡萄糖是只由碳元素和氢元素组成的有机物？
【实验设计】 为了确定葡萄糖的元素组成，某小组设计了如下实验（其中浓硫酸、无水CaCl₂均为常用干燥剂，部分固定装置省略）。

（1）装置A中发生反应的化学方程式是                               。
（2）装置B中浓硫酸的作用是                           
（3）装置C处氧化铜的作用是                               。
【方案评价】
（1）用充有空气的储气球代替装置A，是否更有利于实验的进行？      （填“是”或“否”），原因是                              。
（2）装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是                               （至少1条）。
【数据处理】下表是同学们填写的实验报告，请你帮助完成。

实验事实	数据分析及结论
1．8g葡萄糖完全燃烧，得到2．64g CO2和1．08g H2O	数据分析：                                                                                                                            结论：葡萄糖含有C、H、O三种元素

【讨论交流】为了尽量减少误差：
（1）该实验在进行过程中应注意的问题是                                   （1条）
（2）从定量实验的角度看，该实验是否可进一步改进？请简要写出一个改进意见：     
                                                       

实验室用浓盐酸和MnO₂制取并探究Cl₂（氯气）化学性质,装置如下：

(1)A是Cl₂发生装置，请完成反应的方程式：MnO₂ +4HCl_(浓)（  ）+ Cl₂↑+2H₂O；除圆底烧瓶外还用到的玻璃仪器有            。
(2)从C装置出来的气体中含有CO₂和HCl，写出C中反应的化学方程式____________。
(3)在实验中发现：若用稀盐酸代替浓盐酸与MnO₂混合加热没有氯气生成。“影响氯气生成的原因是什么呢？”小明作了如下探究：
①提出合理假设
假设1：Cl^–的浓度对反应的影响；假设2：                                    
②设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤和预期现象及结论。限选实验试剂：浓H₂SO₄、NaCl固体、MnO₂固体、稀盐酸

实验序号	实验操作	预期现象和结论
①
②

 

（1）实验室给你提供了下列仪器，请选用合适的仪器完成指定的实验

①要制取较多的O₂用来探究其性质（要求制取过程中可以添加反应物），组装气体发生装置需要的仪器是         （填序号），收集氧气应采用            法。
②提纯初盐时，过滤需要选用上述仪器中的       （填序号），出此之外还缺少的仪器是滤纸、         、             （填名称）。
（2）美羊羊同学的购物袋装薯片中发现还有一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe;作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样，撕开小袋，发现里面的固体粉末有少许是棕红色，大多数是灰白色的。经过分析，她认为棕红色粉末是Fe₂O₃,灰白色粉末应该含有CaCO₃和Fe，为验证自己的判断，美羊羊同学打算进行实验探究，请你一同参与。
【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO₃和Fe。
【实验设计】装置如下图所示：

【实验预测与分析】
①要证实样品中含有CaCO₃，观察到的实验现象是              ，B中发生反应的化学方程式为                       。
②若要证实样品中含有Fe，E中应该观察到的现象是                   ，此时C装置的作用是                
③看了美羊羊同学的分析结论，有同学认为小袋内灰白色粉末中还应该有别的物质，请你写出其中一种物质的化学式        。

在一次学生实验中，学生用带有氧化膜的铝片和稀硫酸反应，发现铝片和稀盐酸、稀硫酸反应发现铝片和稀盐酸反应现象明显，而和稀硫酸几乎不反应。这和“铝能跟稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气”不一致，是什么原因呢？是试剂、药品出了问题吗？为了寻找原因，某学生在教师的指导重新用浓盐酸配制了一定浓度的溶液，然后加入一块纯度≥99.5％的铝片验证是否确实存在上述现象，实验结果如下表

无论是用5%H₂SO₄还是用10%H₂SO₄，均无明显现象。其结论还是与“铝能跟稀硫酸或稀盐酸反应生成氢气”不相符合。
问题1：为了探索“铝与稀盐酸和稀硫酸反应的差异原因”，你能对问题的答案作出哪些假设或猜想：
假设一：Cl^-能                                                       
假设二：SO₄^2-能                                                   
问题二：为了论证上述假设，你设计的实验方案是：（探究过程）_______________

小李和小高同学用一瓶久置的氢氧化钠溶液和稀硫酸做中和反应的实验，为了能够观察到明显现象，他们先向盛装 $l0mL$氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞试液，再逐滴滴加稀硫酸并不断搅拌。
(1)滴加稀硫酸的过程中观察到有气泡产生，他们发现氢氧化钠溶液已变质，请你写出氢氧化钠溶液变质的化学方程式：。
(2)他们对该瓶氢氧化钠溶液的变质情况进行探究
【猜   想】猜想一：全部变质   猜想二：部分变质
【实验探究】他们按下列实验方案进行探究，请你帮他们把下表补充完整：(温馨提示：氯化钡溶液呈中性)

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量上述氢氧化钠溶液于试管中，然后滴加过量氯化钡溶液，充分反应后过滤。		猜想二成立
②向所得溶液液中滴加几滴酚酞试液。

【反思与评价】小李认为在上述实验中可用氢氧化钡溶液代替氯化钡溶液，也能证明猜想二成立，你认为(填"可行"或"不可行")。

某白色固体可能由氢氧化钡(化学式为 $Ba(OH{)}_2$)、氢氧化钠中的一种或两种组成。为确定该固体物质的成分，某化学兴趣小组进行下列探究活动，请你认真阅读有关信息，回答相关问题。
【查阅资料】(1) $Ba(OH{)}_2$是一种强碱，具有NaOH相似的化学性质。
(2)部分酸、碱、盐的溶解性如下表所示：

【提出猜想】猜想I ：该固体是 $NaOH$

猜想Ⅱ：该固体是 $Ba(OH{)}_2$
猜想Ⅲ：该固体是 $Ba(OH{)}_2$、 $NaOH$的混合物
【设计实验】

【问题讨论】
(1)实验步骤①中发生反应的化学方程式为。
(2)实验步骤②得出的实验结论(填"正确"或"不正确")。
(3)如果在上述实验中用稀硫酸代替硫酸钠溶液，实验步骤和实验现象均相同，你可以判断出猜想是成立的。

实验室有-瓶久置于空气中已经变质的过氧化钠( $N{a}_2{O}_2$)，乐乐设计了以下实验方案探究其成分。请你跟他一起完成实验并填写相关内容。
【查阅资料】
(1) $N{a}_2{O}_2$化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应。
相关反应： $2N{a}_2{O}_2+2H_{2}O=4NaOH+O_2$↑
$2N{a}_2{O}_2+2C{O}_2=2N{a}_{2}C{O}_3+O_2$

(2) $BaN{O}_3$溶液、 $NaN{O}_3$溶液均为中性溶液
【猜想】 猜想Ⅰ： $N{a}_2{O}_2$、 $NaOH$、 $N{a}_{2}C{O}_3$

猜想Ⅱ： $NaOH$、 $N{a}_{2}C{O}_3$           
猜想Ⅲ： $N{a}_{2}C{O}_3$

【实验推断】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量固体的于试管中，加水振荡制直至完全溶解。		猜想Ⅰ不成立。
②取少量①的溶液于试管中，滴加过量的 $Ba(N{O}_3{)}_2$溶液。		证明有 $N{a}_{2}C{O}_3$存在。化学反应方程为：
③取少量②的溶液于试管中，滴加无色酚酞试液。	酚酞试液变红	证明存在。
结合以上实验现象，说明猜想Ⅱ是成立的。

某兴趣小组的同学探究浓硫酸与铁定（碳素钢）反应后产生气体的成分．
【查阅资料】①Fe与浓H₂SO₄反应，加热，有SO₂生成
②C与浓H₂SO₄反应，加热，有CO₂和SO₂生成
③SO₂可使澄清石灰水变浑浊
④SO₂可使品红溶液的红色褪去，而CO₂不能
⑤SO₂可与酸性KMnO₄溶液反应使其褪色，而CO₂不能
⑥碱石灰的主要成分为NaOH和Cao
【实验探究】
（1）称取24.0g铁钉放入60.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到的溶液X并收集到气体Y．甲同学通过实验测定并推知气体Y中SO₂气体的体积分数为66.7%．同学们认为气体Y中还可能还有H₂和Z气体，则Z气体可能是_______．探究实验的主要装置如图所示：

（2）装置A中试剂的作用是____________．
（3）为确认Z的存在，需要将装置甲（如图所示）接入上述装置的（填编号）     之间．装置甲中的液体名称是                 ．

（4）实验中，如果观察到装置D中           ，且装置E中           ，则可确认Y中还有H₂气体．
（5）如果需要测定限定体积气体Y中H₂的含量（H₂约为0.01g）．除可用测量H₂体积方法外，     （选填：“能”或“不能”）用称量上图中装置D、装置E的质量变化的方法，通过计算说明你判断的理由．

小军家的下水管道堵了。爸爸买回一种"管道通"，使用后堵塞的管道畅通无阻了。小军对此很好奇，于是想探究"管道通"中的物质成分。
【提出问题】"管道通"中的物质是什么？
【查阅资料】主要内容如下。
（1）下水管道里的淤积物主要为油污、食物残渣、毛发等。
（2）氢氧化钠是强碱，能去除油污，腐蚀毛发一类的东西，常用于疏通管道。
（3）铝粉为银灰色固体。铝与酸、碱溶液都能反应放出氢气，反应时放出大量热。
①铝与盐酸反应的化学方程式是。
②铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是.

【猜想与验证】小军打开一盒"管道通"，内有一袋白色固体颗粒和一袋银灰色粉末。
（1）猜想：白色固体颗粒为氢氧化钠。

实验操作	实验现象
①将几粒白色固体颗粒放在表面皿上，放置一会儿。	。
②将适量白色固体颗粒放入盛有适量水的试管中，并用手触摸试管外壁。	试管外壁发烫。
③向步骤②得到的溶液中放入一段羊毛线，加热一段时间。	羊毛线逐渐消失。

结论：白色固体颗粒为氢氧化钠。
（2）猜想：银灰色粉末为铝粉。

实验操作	实验现象
①按照下图安装两套仪器。
②一套仪器中加入银灰色粉末和稀盐酸；另一套仪器中加入银灰色粉末、。	都产生大量无色气体，试管外壁温度明显升高。
③待导管口有气泡均匀持续冒出时，分别收集1试管气体，验纯。	用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，发出轻微的。
④在导管口点燃气体。	火焰颜色为。

【结论】银灰色粉末为铝粉。
【应用】使用管道通时，先将其中银灰色粉状固体添加于被堵塞的管道中，然后再加入白色固体颗粒，倒入一杯水，堵上管道口。一会儿，管道内发生化学反应。根据题目信息，推测管道内的反应现象是。
【反思】①老师告诉小军，氢氧化钾和氢氧化钠的性质非常相似。要确认猜想（1）是否正确，还需要学习如何检验钠元素的存在。
②根据本实验分析，使用"管道通"时，应注意的事项有（填一条即可）。

"在学校的元旦联欢会上，某同学表演了'水能生火'的魔术．他向包有过氧化钠（ $N{a}_2{O}_2$)粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来．"小颖看到这段话后非常感兴趣，她和同学们一起对该问题进行了一系列的探究．
[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？
[猜   想]①可能有一种气体和另一种物质生成②反应过程中可能有能量变化
[设计装置]如图所示

[实验探究]
实验一：探究反应后生成的气体是什么？
（1）打开右图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃．说明生成的气体是；
（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因：实验二：探究反应后生成的另一种物质是什么？
（1）小明猜想另一种物质是 $N{a}_{2}C{O}_3$，小军认为不可能．为了证实小军的看法，请你设计一个证明 $C{O_3}^{2-}$不存在的实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
		生成物中没有 $C{O_3}^{2-}$

（2）小军取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现试管中的溶液变成红色，说明反应后所得的溶液呈性；

"牛肉面"是兰州的风味小吃之一，其制过程中加入了一种叫做"蓬灰"的和面剂。"蓬灰"是蓬草烧制而成的灰。某校化学兴趣小组的同学对"蓬灰"的化学成分及化学性质很感兴趣，于是进行了一些实验探究。请你帮他们填充下列实验过程的表格。
【查阅资料】含有钾元素的化合物，灼烧时火焰呈紫色。
【实验过程】

实验步骤与方法	实验现象	实验结论
（1）测 $pH$：取少量"蓬灰"样品于试管中，加入适量的水溶解，
(2)灼烧：用铂丝蘸取少量"蓬灰"溶 液并灼烧	火焰呈紫色
(3)检验 $C{O_3}^{2-}$：取少量"蓬灰"固体于试管中，向其中滴加， 将生成的气体通人澄清的石灰水		"蓬灰"中含有 $C{O_3}^{2-}$

小组同学讨论后一致认为"蓬灰"的主要成分是碳酸钾。

同学们在实验室发现了三种金属--铝、铁、铜，其中一块铜片生锈了，表面附有部分铜绿[铜绿的主要成分是 $C{u}_2(OH{)}_{2}C{O}_3$]，他们的实验探究过程如下：
（1）铜绿是铜与空气中的氧气、水和（填化学式）共同作用的结果。
（2）为探究铝、铁、铜的活动性顺序，某同学设计了一组实验：①铝片浸入稀硫酸中；②铜片浸入稀硫酸中；③铝片浸入氯化亚铁溶液中，这组实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序。请你补充一个实验来达到实验目的（写出实验步骤、现象）。
（3）他们还想用加热的方法除去铜绿，加热时却发现铜片表面全部变黑。经查阅资料知道：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炭黑与稀硫酸不以应。
a、他们提出猜想：该黑色物质可能是氧化铜，也可能是氧化铜和的混合物。
b、设计了下述实验方案，用于检验黑色物质。

实验步骤	实验现象	结论
剪下一片变黑的铜片，放入盛有足量稀硫酸的试管中，微热	铜片表面黑色固体全部消失，露出红色的铜，溶液变色。	此黑色固体是（填化学式）

阿里木和李明两位同学发现实验台上有序摆放整齐的药品中(见下图)，有一瓶标签破损的试剂，他们很感兴趣并进行了探究。

【提出问题】这瓶标签破损的试剂是什么溶液？
【作出猜想】
(1)阿里木猜想：可能是 $NaOH$溶液；
(2)李明猜想：可能是 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液；
(3)你的猜想：可能是溶液(任写一种)。
【实验验证】
(1)阿里木在玻璃上放一小片pH试纸，将被测液滴到试纸上，并把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，得出pH＝10.3，他判断这瓶试剂是碱性溶液。你认为下列对阿里木的操作方法、测量结果及实验结论的评价中，正确的是(填字母)。友情提示：表中""表示正确；""表示错误。

(2)假设阿里木和李明两位同学中有一位的猜想是正确的。李明同学为验证自己的猜想，选择上图中某种试剂进行了如下实验。请你帮他完成下列实验报告。

【实验拓展】假如阿里木同学在实验中所使用的pH试纸是事先用蒸馏水润湿的，则会造成测量结果(填"偏大""偏小"或"不变")。