初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

“五一”假期，小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？
【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关；b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。

实验编号	硫酸的质量分数（均取20mL）	锌的形状（均取1g）	氢气的体积（mL）（均收集3分钟）
	20%	锌粒	31.7
	20%	锌片	50.9
	30%	锌粒	61.7
	30%	锌片	79.9

 
（1）写出稀硫酸与锌反应的化学方程式                                                    。
（2）小兵用下图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是                                 。

【收集证据】（3）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是                。
【得出结论】（4）结论是                                                               。
【评价与反思】
（5）下表是小兵第①组实验的详细数据。

时段（均为1分钟）	第1分钟	第2分钟	第3分钟	第4分钟	第5分钟	第6分钟
H2的体积	3.1mL	16.7mL	11.9mL	9.6mL	7.6mL	6.0mL

 
请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因                              。
（6）锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响？                                     。

一次性塑料包装袋造成的环境污染已经引起社会的高度关注，许多城市已经开始推广使用纸制食品袋。同学们经查阅资料得知，纸袋的组成成分中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素，于是他们利用以下装置进行实验测定。请回答下列问题：

(1)实验中C装置内发生反应的化学方程式为                          。
(2)实验中选择纯净的氧气而不用空气的原因是                         。
(3)为分别吸收纸袋充分燃烧的产物，并通过清晰可见的现象检验吸收是否安全高效，以上实验装置正确的连接顺序是A→(   )→(   )→(   )→(   )(填写装置的字母代号)
(4)将实验装置正确连接之后，确认气密性良好，充分燃烧16.2 g纸袋样品，测得相关实验数据见表(假定燃烧产物被完全吸收，灰烬质量忽略不计)

装置	实验前装置的质量	实验后装置的质量
B	200.0 g	200.0 g
C	210.0 g	234.2 g
D	220.0 g	229.0 g
E	210.0 g	212.2 g

 
通过分析和计算可推断得出，纸袋样品中       (填“含”或“不含”)氧元素，其碳、氢两种元素的原子个数的最简整数比为       。

淡水资源的缺乏已成为制约社会发展的重要因素，从浩瀚的海洋里获取淡水，对解决淡水危机具有重要意义。某小组针对这一现状提出问题，并在实验室进行了以下探究。
【提出问题】                                                  。
【实验用品】酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台、烧杯、胶头滴管、海水、硝酸银溶液。
【实验过程】
①按如图所示组装仪器并检查装置气密性。

②向大试管中加入5 mL～10 mL海水，塞好橡皮塞，用酒精灯加热。加热一段时间后，小试管内收集到很少液体，试管口有大量白雾。
该小组同学建议对该装置进行改进，你认为改进的措施为：                                   。
③向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液，现象为：                                          。
【得出结论】
通过上述实验探究，你得出的结论是：                                         。
【反思交流】
①对海水淡化后剩余资源，请提出一种合理利用的措施：                                     。
②“蒸馏法淡化海水”的思路是想办法将水从混合物中分离出来。请列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子：                                                            。

某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后(用石灰石与稀盐酸制取)，对反应后反应器中剩余溶液的溶质成分产生了兴趣。他们继续进行了如下实验探究。
【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，氯化钙溶液不显酸性。
【实验过程】
将剩余溶液倒入烧杯中，微热后冷却至室温。

	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。

某无色溶液可能由盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种或几种混合而成。为探究其组成，小华同学进行了如下实验：
Ⅰ、取适量样品放入试管中，滴加酚酞溶液，溶液变成红色。再向试管中逐滴加入过量的氢氧化钙溶液，观察到有沉淀产生。过滤，所得滤液为红色。
(1)由实验Ⅰ中的现象可推断出样品中一定含有的物质是________(写化学式，下同)，一定不含有的物质是_________________；
为了进一步探究样品中可能含有的物质是否存在，小华继续进行了如下实验：
Ⅱ、取适量实验Ⅰ所得的红色滤液放入试管中，滴加过量的稀硝酸，溶液变为无色。再向试管中逐滴加入适量的硝酸银溶液至恰好完全反应，观察到有白色沉淀生成。过滤，所得滤液为无色。
Ⅲ、从稀硫酸、氢氧化钡溶液、氯化钡溶液、硝酸钾溶液中选择一种试剂，代替实验Ⅰ中的氢氧化钙溶液进行实验，其余的试剂及操作与实验Ⅰ的均相同。
通过实验Ⅱ和实验Ⅲ，小华得出结论：样品中可能含有的物质确实存在。
(2)实验Ⅱ所得无色滤液中，除酚酞以外，还含有的溶质为__________；
(3)实验Ⅲ中代替氢氧化钙溶液的试剂是____________溶液，可观察到的现象为_______________________。

某化学实验活动小组的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。参与他们进行的探究活动：
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想Ⅰ：全部是NaOH；
猜想Ⅱ：全部是Na₂CO₃；  猜想Ⅲ：                       。
【实验与探究】
（1）分析：暴露在空气中的氢氧化钠会变质，变质原因是（用化学方程式表示）______________________
（2）实验如下：

实验操作步骤	实验现象	结论及解释
步骤一：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的_________。	实验过程中始终没有气泡产生。	则证明猜想     成立。
步骤二：另取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加氯化钡溶液。	实验过程中产生	则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。此过程中发生反应的化学方程式为                  _____________________

 
(3)为了进一步的验证猜想结果，小明同学提出如下实验方案：继续步骤二的实验，过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则猜想_________成立；若酚酞不变红，则猜想______成立。
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，通过查阅资料知道，氯化钡溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈             性（填“酸”或“碱”），能使酚酞变红，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是                                          。

某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式：                                    。
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】猜想一：可能是CaCl₂和Ca(OH)₂； 猜想二：可能只有CaCl₂；
猜想三：                    。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】  实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡
实验现象：                                           ，结论：猜想一不正确
实验步骤：实验步骤取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量
实验现象：                                 。结论：猜想二不正确，猜想三正确
【反思与拓展】
（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑               。
（2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？                （填序号）
a．pH试纸     b．铜     c．紫色石蕊试液       d．硝酸银溶液
（3）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是                  （写一条）。要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的          。

甲、乙、丙、丁四位同学在探究实验时发现了个意外的现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液，溶液变成红色，可是过了一会儿红色就消失了。这是什么原因呢？他们依据所学的化学知识，分别对意外现象的成因做了如下猜想：
甲：可能是酚酞变质造成的；
乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故；
丙：可能是酚酞与空气中的氧气反应使红色消失；
丁：可能是氢氧化钠溶液的浓度过高引起的。
      ；
（1）甲同学刚提出自己的猜想，就遭到其余三位同学的否定，三位同学的理由是：   ；
（2）丙同学认为乙同学的猜想也不正确，他的理由是   
（3）四位同学讨论后认为要验证丙同学的猜想，还需作如下实验，你知道其实验目的吗？

通过以上实验，四位同学观察到的现象是：溶液先变成红色，过了一会儿红色仍然消失。
（4）若丁同学的猜想正确，大家能设计实验证明吗？

现有失去标签的两瓶无色溶液：氯化钠溶液和稀盐酸。某化学探究小组打算用物理和化学两种方法加以区别。请回答：
（1）化学方法：在不选用酸碱指示剂、pH试纸的情况下，按表中方法一（示例）填写。所选试剂须属于不同物质类别（单质、氧化物、酸、碱、盐、有机物等）。

	所选试剂	判别方法
方法一	锌	取少量样品分别与锌反应，有气体产生的是稀盐酸，没有的是氯化钠溶液。
方法二
方法三

 
（2）物理方法：同学小王使用了酒精灯和玻璃棒两种仪器，就把这两种无色溶液区分开了。请你猜测一下他的做法：
操作方法：                                                                    
判断方法：                                                                    

甲、乙、丙、丁四位同学在探究实验时发现了个意外的现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液，溶液变成红色，可是过了一会儿红色就消失了。这是什么原因呢？他们依据所学的化学知识，分别对意外现象的成因做了如下猜想：
甲：可能是酚酞变质造成的；
乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故；
丙：可能是酚酞与空气中的氧气反应使红色消失；
丁：可能是氢氧化钠溶液的浓度过高引起的；
（1）甲同学刚提出自己的猜想，就遭到其余三位同学的否定，三位同学的理由是：   ；
（2）丙同学认为乙同学的猜想也不正确，他的理由是   
（3）四位同学讨论后认为要验证丙同学的猜想，还需作如下实验，你知道其实验目的吗？

通过以上实验，四位同学观察到的现象是：溶液先变成红色，过了一会儿红色仍然消失。
（4）若丁同学的猜想正确，大家能设计实验证明吗？

某校化学研究学习小组的同学在一次活动中查阅资料时发现，单质碳能够在高温时与金属氧化物反应得到金属单质。于是，他们用木炭与CuO进行了如下的探究活动。请你参与他们的这次活动，并解决的关问题：
【提出问题】
木炭与氧化铜反应除生成单质铜外，另一种生成物是什么？
【猜想与假设】
（1）可能是CO。（2）可能是CO₂。
【实验准备】
（1）他们在互联网上收集到这样一条信息：把滤纸浸泡在磷钼酸和氯化钯的黄色混合溶液中制成的试纸遇CO立即变成蓝色，而遇CO₂不变色。
（2）CO₂的检验方法是（用化学方程式表示）___________________。
【设计实验】如下装置图：

【实验与结论】

实验现象	实验结论
A中固体由黑色变成红色	说明有________________生成
B中黄色试纸没有变蓝	说明没有________________生成
C中_________________________	说明有CO2生成

 
【反思与评价】
（1） 如果A装置中的试管口高于试管底部，在实验过程中可能造成的后果是____________。
（2）假设产生的气体是CO和CO2的混合气体，能否直接用点燃的方法来检验CO2？___（填“能”或“不能”），原因是_______________。

（2013河北）乙炔（C₂H₂）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC₂）与水反应生成，同时生成一种白色固体。
【提出问题】白色固体是什么物质？
【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能：
猜想一：CaO；猜想二：                    ；猜想三：Ca(OH)₂。
他的依据是                                                               。
【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是：
                                                                         。
【进行实验】
（一）取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，没有观察到                     ，证明猜想二不成立。
（二）取少量白色固体加入到水中，取上层清液，                               ，有白色沉淀出现，证明猜想三成立。该反应的化学方程式为：                                                。
结论：白色固体是Ca(OH)₂。
【拓展应用】已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小。实验室欲制取并收集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是            （选填图中装置序号）。

（届上海市崇明县第一学期期末试题）已知草酸 (H₂C₂O₄) 加热时在浓硫酸的催化作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对草酸分解的产物产生了兴趣，请你参与：
【提出猜想】甲：CO₂  H₂O              乙： CO  H₂O
丙：NH₃ CO₂  H₂O      丁： CO₂  CO  H₂O
①某同学认为丙同学的猜想是错误的，理由是          (11)             。
【查阅资料】氧化铁为红棕色粉末，一定温度CO能还原氧化铁；铁粉呈黑色。
【进行实验】为了验证上述猜想，将草酸在一定条件下分解的产物依次通过下列装置：

② A、B装置的顺序不能颠倒，原因是            (12)             。
③实验中观察到A中无水CuSO₄变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红棕色粉末变成黑色，由此推断     、(13)     同学猜想成立。
④ D装置的作用是       (14)        ，反应的化学方程式为        (15)          。
【得出结论】⑤草酸分解的化学方程式为                 (16)                    。
【反思与评价】⑥从环保角度考虑，上述实验的不足之处是             (17)           。

某研究性学习小组在研究家乡的水资源的污染和保护时，对本镇的长泰县合成氨厂旁边的井水进行检测：取井水样品进行加热或加入碱性洗衣粉振荡时，明显闻到从水里散发出一股与氨厂附近相似的刺激性气味。该研究性学习小组决定对井水进行探究：
【作出猜想】联想到所学的化学知识，小东猜想可能是氨厂排出的废水污染了井水。他猜想的依据是        。
【表达交流】请你根据上述信息帮助小东归纳合成氨厂排出污染物的化学性质：（1）            ；（2）          。
【设计实验】为了验证猜想，小方设计了如下实验方案：
（1）从合成氨厂取来碳酸氢氨作为样品；（2）取适量样品放入玻璃杯中，加入井水充分溶解。将所得溶液分为2份；（3）一份加入碱性洗衣粉，搅拌后闻气味；另一份加热后闻气味。
【反思评价】小东的实验方案存在着问题，你认为应怎样改进？　　　　　　　　　。
【获得结论】小东通过改进后的实验，确认是氨厂排出的废水污染了井水。
【探究启示】若村民还需饮用该井水，请你提出一条简便的处理方法：               。

学习氢氧化钠的性质之后，知道氢氧化钠溶液中含有H₂O、Na⁺、OH^—，能使无色酚酞试液变红色，某科技小组想进一步探究是哪一种粒子使无色酚酞试液变红色。
【提出猜想】猜想①：可能是H₂O； 猜想②：可能是Na⁺；  猜想③：可能是OH^—。
【实验验证】

实 验 操 作	实 验 现 象	结    论
①用试管取少量蒸馏水，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡	试管内溶液仍为无色	水分子不能使无色酚酞试液变红色
②用试管取少量氯化钠溶液，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡
③用试管取少量氢氧化钠溶液，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡

 
【讨论反思】有同学认为猜想①不需要实验验证就可以排除，你认为该同学的理由是                                                   。