初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

为了对一包放置很久的干燥剂（主要成分是生石灰）进行探究，小凡提出了两项探究任务：
（1）探究干燥剂是否失效；
（2）探究失效的干燥剂的主要成分是否是氢氧化钙。
他设计了以下的探究方案：

问题与猜想	实验步骤	实验现象	实验结论
（1）干燥剂是否失效	取样品放入试管中加适量的水，触摸试管壁。		干燥剂失效
（2）失效的干燥剂中含有氢氧化钙	加水充分搅拌、过滤后，用pH试纸测其溶液的pH值		有氢氧化钙

你认为探究（2）是否严密？请说明原因                                                        
                  。你认为以CaO为主要成分的干燥剂在空气中放置久了，除能转化为Ca(OH)₂外，还可能转化为          ，请简单说明验证的思路                                              。

某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠（Na₂O₂）颗粒的装置”感到非常好奇，设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂？与人呼出的哪种气体发生反应？
【查阅资料】① 人呼出的气体中主要成分是N₂、O₂、CO₂和水蒸气等。
② CO₂ + 2NaOH=Na₂CO₃ + H₂O。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N₂或CO₂或水蒸气反应并生成氧气。
【进行实验】
实验Ⅰ：验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。
（1）实验操作如右图所示。

（2）实验现象及结论：观察到________现象，
判断过氧化钠与氮气没有发生反应。
实验Ⅱ：验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。
（1）同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。其中A装置的作用是_______，发生的变化是________变化。

A                 B          C
（2）实验现象及结论：带火星的木条复燃；过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ：验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
（1）同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。（提示：C装置中的氢氧化钠溶液用于吸收可能未反应的二氧化碳）
A          B         C            D    
（2）实验记录

实验操作	主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性。 向装置中加入药品。		装置的气密性良好。
②	打开分液漏斗活塞，向A装置中缓慢加入稀盐酸。	A装置中观察到的现象有________，C装置中有气泡出现。	A装置中发生反应的化学方程式为________；
③	一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。	带火星的木条复燃。	过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。

【实验反思】
（1）根据实验Ⅱ和Ⅲ，过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后，还产生了另一种物质，该物质是_______   _（填“单质”或“化合物”）。
（2）某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问：该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应，你认为他的理由是______                                  __。

请你帮助小林同学完成“探究碱式碳酸铜（铜绿）的性质”实验的报告：
[实验目的]探究铜绿的性质
[实验用品]略
[实验过程及现象记录]
（1）观察铜绿的颜色和状态等物理性质：铜绿是绿色粉末状固体。
（2）用药匙或纸槽分别取少量铜绿于两支试管中
（3）然后用胶头滴管向其中一支试管中逐滴滴加稀盐酸，观察到铜绿逐渐溶解，产生大量_____,并形成蓝色溶液
（4）将另一支试管在酒精灯上加热，一段时间后，观察到固体粉末逐渐变成____色，且试管壁有水雾出现，若把产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水会变浑浊。
[实验结论]铜绿具有的化学性质是：
（1）铜绿能与_____________反应；
（2）铜绿受热易分解，由分解的产物可推断出铜绿是铜在空气中与______、_______、_______等发生复杂的化学变化生成的。

在学校的国庆联欢会上，某同学表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠（Na₂O₂）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。小军对此很感兴趣，于是，进行探究。
[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？
⑴ 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        。
⑵ 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：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？
⑴ 小张猜想另一种物质是Na₂CO₃，小军认为不可能。
小军的依据是：                                                            ；
为了证实小军的看法，请你帮助设计一个证明Na₂CO₃不存在的实验。从资料中查阅知道：Na₂CO₃与稀盐酸反应会产生二氧化碳。

实验步骤	实验现象	实验结论
向反应后试管中的剩余物加适量的稀盐酸，并将可能产生的 气体通入澄清石灰水中	若__________________ 实验中无此现象	说明__________________ 说明__________________

⑵ 小军从资料中查阅知道：若向含有OH^—的溶液中滴入无色酚酞试液，就会出现红色。于是他取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，说明反应后所得的剩余物中含有           （写物质名称或化学式）。
[表达]由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程式：                 。

(7分)某化学兴趣小组的同学通过实验研究了两个问题。
（1）研究燃烧的某一条件。

【步骤1】向C中加入少量白磷，再加入热水，塞好胶塞，使导管口浸入热水中，白磷不燃烧。
【步骤2】打开K₁，关闭K₂，将A中溶液滴入B中，C中有气泡冒出，白磷燃烧。
① B、C中发生反应的文字表达式分别为        、        。
② 实验中气球的作用除了增大容积，保证实验安全外，还有      。
③ 此实验运用对比的方法研究了燃烧的一个条件，它是       。
（2）研究影响双氧水分解速率的某种因素。
实验数据记录如下（实验均在室温下进行）：

	双氧水的质量	双氧水的浓度	MnO2的质量	相同时间内产生O2体积
Ⅰ	50.0g	1%	0.1g	9 mL
Ⅱ	50.0g	2%	0.1g	16 mL
Ⅲ	50.0g	4%	0.1g	31 mL

① 本实验中，测量O₂体积的装置是________（填字母序号）。

A                   B                    C
② 分析实验数据，可得到如下结论：在相同条件下，_______________，   
双氧水分解得越快。
③ 若用该图装置进行实验，通过比较__________也能达到实验目的。

图中A是高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏得到的一种可再生能源，现已在汽油中加入一定量的A，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染，G是常见白色难溶盐。（1）物质A俗称        ；物质E的化学式是           
（2）反应①的化学方程式是：                                      ；
（3）反应②的基本反应类型是            ；反应④的基本反应类型是       ；
（4）反应③的化学方程式是：                                   ．

暑假，同学们在帮忙老师整理实验室时，发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因，他们进行了如下探究：
（1）对白色粉末成分的猜想和成因分析：

白色粉末的成分	形成的原因
可能是CaCO3	石灰水与空气中CO2反应； 化学方程式为：
可能是	暑假气温较高，溶质的溶解度降低或溶剂蒸发，石灰水中的溶质结晶析出

经过反复思考，同学们认为白色粉末还可能是                 的混合物。
（2）设计实验：
甲同学取白色粉末装入试管中，加入少量的水、振荡，发现有白色固体不溶解。于是他得出粉末中一定有CaCO₃的结论。乙同学查阅了溶解性表（如下表），认为甲同学的结论不严密，理由是：                。

	OH^-	Cl^-	CO3^2-	NO3^-
Ca^2+	微	溶	不	溶

 
为了得出较严密的结论，他们进行了如下实验，请完成下列实验报告：

实验步骤	可能观察到的现象	结论
①取上述试管中上层清液，滴加1～2滴无色酚酞试液	①                。	②                。
②往上述试管中的残留的固体中加入稀盐酸	③                。	④白色粉末中     （选填“有”或“无”）CaCO3
③由上述实验可知白色粉末的成分是：                         。

（3）交流与反思：
通过上述实验的探究，同学们向实验室提出保存、使用易变质的溶液时的下列建议，合理的是          （选填序号）。
A.密封保存             B.使用前，临时配制              C.禁止使用这种试剂

某化学小组用一定量AgNO₃和Cu(NO₃)₂混合溶液进行了图实验， 并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。

【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？
【作出猜想】①只有Zn(NO₃)₂  ② Zn (NO₃)₂、AgNO₃  ③ Zn (NO₃)₂、Cu(NO₃)₂
④Zn (NO₃)₂、AgNO₃、Cu(NO₃)₂
【交流讨论】不合理的猜想是         （填标号），其理由是                      
                                     。
【实验探究】若猜想①成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整。

实验步骤	现象	结论及反应原理
取少量B，滴加	有气泡产生	结论：                  化学方程式：

 

化学兴趣小组同学发现实验台上按如下顺序摆放着7瓶不同的无色溶液（如图所示），其中4、5号试剂瓶标签破损。

【提出问题】这两瓶试剂的成分分别是什么？
【查阅资料】①碱性的亚硫酸钠（Na₂SO₃）溶液、Na₂CO₃溶液与中性的CaCl₂溶液均可发生复分解反应，产生白色沉淀。
②Na₂SO₃ + 2HCl="2NaCl" + SO₂↑ + H₂O。
③CO₂与SO₂均可以使澄清石灰水变浑浊。
【作出猜想】根据受损标签的信息，推测4、5号溶液可能分别是NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、Na₂SO₃溶液或NaCl溶液中的一种。
【实施方案】各取少量4、5号溶液于试管中，分别进行下列两组实验。

【继续实验】为了进一步确定4、5号溶液的成分，同学们分别取少量4、5号溶液于试管中继续实验。

【实验反思】同学们经过分析认为4号溶液还可能是变质的NaOH溶液。于是设计了以下实验方案进行验证。请完成下列实验报告。

实验操作	实验现象	实验结论
		4号溶液是部分变质的NaOH溶液。

化学科代表小聪与小明同学帮助实验老师整理化学药品室时，发现分别放在两个试剂瓶中的两片用砂纸磨得光亮的银白色金属，未贴标签。到底它们是哪种金属？两位同学首先对这两种金属X和Y的金属活动性顺序进行实验探究。
（1）进行猜想：
①科代表小聪猜想：活动性X大于Y。
②小明同学猜想：活动性Y大于X。
（2）设计实验方案、进行实验、获得知识。完成如下实验报告，并回答后续有关问题。

①实验步骤	②实验现象	③结论
__              　 　  __	金属Y表面无明显变化，金属X的表面有气泡冒出。 将燃着的木条放在装金属X的试管口，气体燃烧	__                             科代表小聪的猜想：_______　 （“正确”或“不正确”）

（3）上述实验之前，实验老师只知道X、Y是银铁中的各一种，则根据实验结果说明Y就是_______。实验室急需一定量的Y粉末，科代表小聪认为可用现有的X金属粉末和Y的盐溶液、蒸馏水等药品，配以必要的仪器来制得急需的Y粉末，原因是（用反应的化
学方程式表示）____________________________________。
（4）实验老师经实验分析得知制得的Y粉末中含有未反应完的X粉末，若用化学方法将杂质X粉末除去，两个同学经讨论、交流一致认为可选用的除杂质试剂是_________。

小强同学分别取溶质质量分数相同的稀盐酸，大小、形状都相同的某种金属X、Al、Cu 进行实验，实验现象记录如下

		Al	X	Cu
现象	开始时	几乎无气泡产生	产生气泡速度慢	无气泡产生
一段时间后	产生气泡速度快	产生气泡速度慢	无气泡产生

回答下列问题：
（1）实验开始时，铝表面几乎无气泡产生的原因是______       ____。
（2）Cu表面始终无气泡产生的原因是                       ____。
（3）三种金属的活动性由强到弱的顺序是______                  。
（4）如果金属X的活动性比铁弱，且金属X与稀盐酸反应后生成易溶于水的XCl₂。向只含有XCl₂、CuCl₂两种溶质的溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中加入稀盐酸，没有气泡产生。则滤液中一定含有的金属阳离子是                      （用离子符号表示）。

某课外小组设计了如下图所示的实验装置，该装置既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。

（1）当打开K₁、关闭K₂时，可完成用      （写反应物的名称）制取氧气的实验，其中量筒的作用是     。
（2）当打开K₂、关闭K₁时，可制得二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是     ；可验证的二氧化碳的性质是     。
（3）在实验（2）中，若用II代替I，干燥管内反应的化学方程式是2Na₂O₂ + 2CO₂ =" 2X" + Y，反应中若消耗39 g Na₂O₂，生成Y的质量是8 g，则X的化学式是      ，II中烧杯内可观察到的现象是       。

下面是两个探究可燃物燃烧条件的实验，请回答相关问题。
                 
图 1                                      图 2
（1）如图1向C中加入少量白磷，再加入热水，塞好胶塞，使导管口浸入热水中，白磷不燃烧。打开K₁，将A中溶液滴入B中，C中有气泡冒出，白磷燃烧。C中发生反应的化学方程式为     。
此实验运用对比的方法研究了燃烧的一个条件，它是     。
（2）如图2所示，在空气中放置时，两团棉花均不燃烧；若将足量二氧化碳倒入烧杯时，可以观察到的现象有：①     ；②粘有过氧化钠的棉花燃烧；③未粘有过氧化钠的棉花不燃烧。通过上述实验的对比分析，写出产生现象②的原因      。

类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸（C₂H₂0₄）的化学性质与碳酸相似，草酸受热会分解得到三种氧化物，某兴趣小组对草酸的有关性质进行了探究，按要求回答相关的问题：
[提出猜想]（1）草酸能够使紫色石蕊试液变为   色。
（2）三种氧化物可能是    ，该猜想的依据是     。
[查阅资料]
1.无水硫酸铜是一种白色粉末物质，遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。
2.向氯化钯溶液中通入CO，产生黑色沉淀。
[实验探究]兴趣小组为验证猜想，将草酸受热后得到的气体，依次通过了装置A、B、C：

[实验结论]（3）当装置A、B、C实验现象是     ，证明猜想是正确的。
[实验反思]（4）①实验装置中气球所起的作用是     。
②是否可以将装置A和B对调，其理由是       。

如下图所示，将三支充满二氧化碳的试管分别倒立在盛有水、澄清石灰水、浓氢氧化钠溶液中进行实验，请按要求回答相关问题：

（提示：图示中呈现的是实验过程中的试管内液面的高度，不是最终的现象）
(1)B中的实验现象是       ，反应的化学方程式为       。
(2)证明A中二氧化碳能与水反应的方法是      。
(3)是否可以通过上述实验中的最终现象，证明二氧化碳能与氢氧化钠反应，其理由是        。