初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

呼吸面具中"氧气再生剂"的主要成分是淡黄色固体过氧化钠 $\left(N{a}_2{O}_2\right)$,使用后变成白色固体.某兴趣小组对白色固体的成分进行探究:
【查阅资料】 $2N{a}_2{O}_2+2C{O}_2=2N{a}_{2}C{O}_3+O_2$; $2N{a}_2{O}_2+2H_{2}O=2NaOH+O_2\uparrow$

【提出猜想】根据呼出的气体中含有较多的.对白色固体作出如下猜想：
猜想Ⅰ:氢氧化钠 猜想Ⅱ:碳酸钠 猜想Ⅲ:氢氧化钠和碳酸钠
【实验验证】

实验操作	实验现象	实验结论
(1)取少量样品溶于水,加入适量;	产生白色沉淀;	该反应的化学方程式为;
(2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液加入.	.	证明猜想Ⅲ正确

【得出结论】猜想Ⅲ成立．
【拓展应用】"氧气再生剂"的保存方法是．

将一小块银白色的金属钠放置在空气中会发生下列变化：
钠（ $Na$）钠的氧化物氢氧化钠溶液白色固体
【提出问题】：常温下钠与氧气反应，产物有哪些？
【查阅资料】：钠的氧化物，除氧化钠（ $N{a}_{2}O$）外还有过氧化钠（ $N{a}_2{O}_2$），氧化钠与过氧化钠都能与水发生反应，方程式如下： $N{a}_{2}O+H_{2}O=2NaOH$； $2N{a}_2{O}_2+2H_{2}O=4NaOH+O_2\uparrow$【作出猜想】：常温下钠与氧气反应的产物．
猜想1： $N{a}_{2}O$，
猜想2： $N{a}_2{O}_2$，
猜想3：      
【实验探究一】：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水		猜想1正确

【继续探究】：钠在空气中放置一段时间得到白色固体的成分
【作出猜想】
猜想一： $N{a}_{2}C{O}_3$
猜想二： $N{a}_{2}C{O}_3$和 $NaOH$

【实验探究二】：

实验操作	实验现象	实验结论
1．取少量白色固体加入足量	产生白色沉淀	白色固体成分 $N{a}_{2}C{O}_3$和 $NaOH$
2．过滤、取少量滤液加入

【实验反思】
（1）类比氧化铜与盐酸的反应，写出氧化钠与盐酸反应的化学方程式                。
（2）过氧化钠也能与盐酸反应，方程式为： $2N{a}_2{O}_2+4HCl=4NaCl+2H_{2}O+X$，X的化学式为   。
（3）能与酸反应只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，请判断 _{$N{a}_2{O}_{2 }$}      碱性氧化物（填"是"或"不是"）。

（1）家庭生活中制作食品经常用到碳酸钠（苏打）和碳酸氢钠（小苏打），碳酸氢钠不稳定，在潮湿空气中缓慢分解，受热至65 ${}^{°}C$以上迅速分解，270 ${}^{°}C$时完全分解为碳酸钠。某同学为探究它们的性质差异，设计了图所示装置并进行实验。请回答：

①加热一段时间后， $a,b$两烧杯分别看到的现象是；由此可得出的结论是；
②碳酸氢钠分解的化学反应方程式：；
③该装置设计的优点是；
④实验中应注意的问题是。
（2）在日常生活和工农业生产中，溶液有着广泛的应用。比如，氨碱工业用到的是饱和食盐水，医疗上使用的则是0.9%的生理盐水。请按要求设计并完成一下实验：
实验用品：氯化钠溶液、氯化钠、硝酸钾、蒸馏水、烧杯、试管、玻璃棒、药匙
探究实验一：澄清透明的氯化钠溶液是否是饱和溶液

实验步骤	实验现象	实验结论
取一只试管倒入约 $5ml$氯化钠溶液 ，用药匙加入少量氯化钠固体，振荡，观察现象	氯化钠固体溶解

探究实验二：将不饱和氯化钠溶液变为饱和溶液并探究饱和氯化钠溶液还能否溶解硝酸钾

实验步骤	实验现象	实验结论
		$NaCl$不饱和溶液 变为饱和溶液

央视报道"全国多地相继出现了假干粉灭火器"。干粉灭火器中灭火剂的主要成分是碳酸氢钠，而假干粉灭火器是用面粉做灭火剂。兴趣小组同学想了解学校干粉灭火器中的灭火剂是否报道中的"假干粉"，设计了以下实验进行探究：
探究一：甲、乙两同学分别用物理方法和化学方法设计方案，进行如下实验：

乙同学设计方案中发生的化学方程式为。
探究二：小组同学利用该灭火器进行灭火实验后，发现可燃物表面有白色粉末残留。为了解白色粉末的主要成分，继续以下探究：
【查阅资料】1.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解。
2.碳酸氢钠溶解吸收热量；碳酸钠溶解放出热量。
【提出猜想】猜想1：残留物主要成分是碳酸钠；   猜想2：残留物主要成分是。
【设计方案】小组同学设计的下列实验方案中，错误的是（填序号）。
A．加热残留物将产生的气体通入澄清石灰水中，若观察到澄清石灰水变浑浊，则猜想2正确
B．将残留物溶于水，若有放热现象，则猜想1正确
C．将残留物溶于水，加过量氯化钙溶液静置，取上层清液加稀盐酸，如产生气泡，则猜想2正确
【反思评价】设计实验方案要思维缜密，考虑周全。用化学知识解释上述错误方案存在的主要问题。

实验中，小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中，结果发现也有气泡产生，为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究活动：
【提出猜想】小红猜想是氧气；  小敏猜想是氢气； 小雨猜想是二氧化碳。
其他同学认为小雨的猜想是错误的，理由是；
【进行实验】利用图I所示的装置分别进行实验：

（1）小红：反应一段时间后，将带火星的木条放在 $a$处，观察到，则她的猜想错误。
（2）小敏：①用图II所示装置干燥从 $a$导管出来的气体，将管口 $a$与（填" $b$"或" $c$"）端管口连接。

②反应一段时间，点燃干燥的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。

【得出结论】铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠（ $NaAl{O}_2$），反应的化学方程式为。
【交流讨论】有同学认为，小敏的实验方案有欠缺，步骤②中存在安全隐患，理由是。
【反思提升】许多重大科学发现，源自对试验中异常现象的大胆质疑，深入研究。下列科学成果是通过对异常现象研究得出的是（填序号）。

A．	波义耳不慎将浓盐酸溅到花瓣上从而发现了酸碱指示剂
B．	侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法
C．	拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气
D．	张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值

"潇湘"化学研究性学习小组对铁快速生锈进行了创新实验探究，实验设计如下图．

实验操作如下：
①如图所示组装好仪器．
②用锥形瓶收集一瓶氧气，塞上胶塞．在烧杯中倒入少量滴有红墨水的水（水不要加太多，没过导管末端即可）．
③打开胶塞，向锥形瓶中快速加入 $4mL$饱和食盐水、 $2g$铁系脱氧剂（主要成分是活性铁粉）．塞上胶塞，捏住乳胶管，轻轻摇晃锥形瓶，使悬浊液均匀挂在锥形瓶内壁上．
④将导管放入烧杯中．1分钟后，观察到导管中红色液柱高度超过 $25mm$，锥形瓶内壁呈红褐色．
请回答下列问题：
（1）实验步骤①组装好仪器后，立即需要进行的操作是。
（2）查资料得知，步骤④中红褐色固体为 $Fe（OH{）}_3$，它由生成的 $Fe（OH{）}_2$与氧气、水反应而来，写出生成红褐色固体的化学反应方程式。
（3）下列各项是同学们对该创新实验的判断与评价，你认为不太合理的是。

A．	实验中用红墨水是便于观察	B．	实验用氧气代替空气，毫无意义
C．	实验用铁钉代替系脱氧剂，实验效果会更好	D．	加入饱和食盐水可加快铁生锈的速度

实验小组发现，隔段时间做实验用的澄清石灰水表面产生了一层"白膜"。
（1）此"白膜"的主要成分是；
（2）对该溶液是否全部变质，同学们提出的假设有：

假设一：该溶液部分变质    假设二：该溶液全部变质请你设计实验方案进行探究（需要写出实际步骤和现象，得出结论）

某班同学用氧化钠溶液和稀盐酸进行中和反应实验：
（1）甲同学实验操作如图：

在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液，滴入几滴无色酚酞溶液，此时溶液呈色．
接着用滴管滴入一定量的稀盐酸，再用玻璃棒，发现溶液为无色，于是甲同学得出两者恰好中和的结论，反应的化学方程式为．
（2）乙同学对甲同学的结论提出了质凝，并对反应后溶液中的溶质成分进行探究．
【实验探究】
反应后溶液中的溶质是什么？
猜想一：只有 $NaCl$

猜想二： $NaCl$和 $HCl$

猜想三： $NaCl$和 $NaOH$

以上猜想中，你觉得不合理的是．
为了验证另外两种猜想，乙同学设计如下实验方案：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量反应后的溶液于试管中滴入 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液		猜想二成立

【反思交流】
实验结束后，废液处理方法正确的是（填序号）．
A．倒入下水道        B．倒入废液缸      C．带出实验室．

某学校化学兴趣小组的同学们在实验室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：
【提出问题】白色粉末成分的猜想和成因分析．
【做出猜想】①可能是 $CaC{O}_3$：原因是石灰水与空气中的 $C{O}_2$反应．
②可能是：原因是溶剂蒸发，石灰水中的溶质结晶析出．
③还可能是．
【实验探究】甲同学取白色粉末于试管中，加少量的水、震荡，发现试管底部有白色固体，于是他得出白色粉末是 $CaC{O}_3$的结论．乙同学认为甲同学的结论不严密，理由是．
为了得出较严密的结论，他们进行了下表所示实验，请完成实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取上述试管中的上层清液，滴加1～2滴无色酚酞试液	溶液呈红色	白色粉末中
②往上述试管残留的白色固体中加入		白色粉末中含有 $CaC{O}_3$

由上述实验可知，白色粉末成分的猜想是正确的．
【拓展反思】通过上述实验的探究，同学们向实验员提出了保存、使用易变质溶液的下列建议，合理的是．
a．密封保存          b．使用前临时配制         c．禁止使用该试剂．

小红、小军、小明三人化学学习小组在实验中，用到了三个分别盛有KCl溶液、KOH溶液、K₂SO₄溶液的滴瓶．
小军发现小红将三个滴瓶中的三只滴管混用，认为小红实验操作不规范，滴瓶中的试剂会因此受污染而无法再次使用，学习小组就盛有KCl溶液的滴瓶是否被另外两种试剂污染进行了如下探究．
【提出问题】该滴瓶中溶质的成分是什么？
【提出猜想】通过分析，提出如下猜想：
猜想Ⅰ溶质成分只有： $KCl$；
猜想Ⅱ溶质成分为： $KCl$和 $KOH$；
猜想Ⅲ溶质成分为：；
猜想Ⅳ溶质成分为： $KCl$、 $KOH$和 $K_{2}S{O}_4$。
【实验探究】为证明猜想，小军设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告；

实验操作	实验现象	结论或解释
（1）取该滴瓶内溶液烧了于试管中，向试管中加入适量 $BaC{l}_2$溶液	产生白色沉淀	该反应的化学方程式为
（2）将上述反应后的混合液过滤，取滤液于另一支试管中，向该试管中加入 酚酞试液		证明猜想Ⅳ成立

【实验反思】小明认为该实验方案并未证明猜想Ⅱ、Ⅲ是否成立，应补充相应实验予以证明，你是否赞
同？（选填"是"或"否"）．

阅读下列材料，按要求回答问题。

【基础实验】图1是制取和收集气体的部分装置。



（1）若用加热熟石灰和氯化铵的固体混合物制取并收集氨气的装置是，化学方程式为。
（2）检验氨气集满的方法是，图1中 $A$装置试管口略向下倾斜的原因是。
（3）还可以利用 $B$装置，向盛有固体氢氧化钠的锥形瓶中注入浓氨水快速制得氨气，则注入浓氨水的量至少要。
【探究实验】某化学兴趣小组对氨气的性质进一步探究．
【提出问题】（1）氨气显碱性吗？（2）氨水显碱性吗？
【实验验证】该兴趣小组的同学根据二氧化碳与水反应的实验探究方法，用三朵由无色酚酞试液浸润的干燥纸质小花进行图2中 $A$所示的三个实验；
【实验现象】实验Ⅰ和Ⅱ纸花不变色，实验Ⅲ纸花变红
【实验结论】（1）氨气不显碱性，（2）氨水碱性（填"显"或"不显"）．
【查阅资料】图2中 $B$是同学们查阅氨气溶于水后发生变化的情况．
【交流反思】
（1）从微观的角度分析氨水显碱性的原因；
（2）小军向实验Ⅲ中变红的小花上喷稀盐酸，小花红色逐渐消失，发生反应的化学方程式为；
（3）根据探究结论可知，能用于干燥氨气的干燥剂是（填序号）。

生石灰

浓硫酸

碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体混合物）

【拓展探究】
已知相对分子质量越大，分子的运动速率越小．该兴趣小组增加了如图3所示的探究实验，在 $U$型管 $A,B$两端同时塞入蘸有试剂的棉花，则 $U$型管内产生的现象应为．

某化学实验小组的同学利用如图所示装置进行实验．A中反应开始时，弹簧夹C处于打开状态，一段时间后，关闭C，装置A中仍在反应。过一会儿，观察到装置B中出现白色沉淀，该沉淀的化学式为．小组同学探究反应后装置B中的溶液的溶质成分。
【提出问题】反应后装置B溶液的溶质成分是什么？
【猜想与假设】猜想1： $NaCl$、 $HCl$；
猜想2： $NaCl$、 $CaC{l}_2$；
猜想3： $NaCl$、 $NaOH$；
猜想4： $NaCl$、 $NaOH$、 $N{a}_{2}C{O}_3$．
【交流讨论】经讨论，大家一致认为猜想一定不合理．理由是。
【实验探究】将反应后装置B中所得混合物过滤，取少量滤液分别进行如下实验：
实验1：向滤液中滴加碳酸钠溶液，无明显现象，则猜想不正确。
实验2：（填写下表）

实验操作	先向滤液中加入过量 $Ba{\left(N{O}_3\right)}_2$溶液	然后再向滤液中滴加酚酞溶液
实验现象
实验结论	猜想4正确

【反思评价】实验结束后，同学们经过交流与讨论后认为：
探究反应后所得溶液的溶质成分时，不仅要考虑生成物还要考虑反应物是否过量。

研究性学习在实验室进行了化学实验，向一盛有镁和铜混合物的烧杯中加入一定量的稀盐酸，充分反应后，观察到烧杯中有固体剩余，对反应后所得溶液中溶质的成分进行探究．
（1）写出上述烧杯中发生反应的化学方程式．
（2）对反应后所得溶液中溶质的成分进行猜想，请你再补充一种猜想．
【猜想】小光猜想：溶质为氯化镁；
小红猜想：溶质为氯化铜和氯化镁；
你的猜想：溶质为．
（3）【讨论】你认为的猜想不合理，理由是．
（4）【实验】若你的猜想正确，设计一种实验方案证明你的猜想并完成下表：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量反应后溶液：		你的猜想正确

（5）【应用】如果你的猜想正确，把该废液倒入铁质下水管道可能造成的一条危害．

某化学兴趣小组在探究稀盐酸的化学性质时，做了如图一所示的三个实验。

（1）写出 $A$试管中的反应现象。
（2）写出 $B$试管中反应的化学方程式。
（3）实验结束后，小组同学将 $B,C$两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中（如图二所示），观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。同学们将烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液的溶质成分进行探究。
【提出猜想】
甲同学猜想： $NaCl$；
乙同学猜想： $NaCl$、 $CaC{l}_2$；
丙同学猜想： $NaCl$、 $CaC{l}_2$、 $HCl$；
你的猜想：。
【交流讨论】
你认为同学的猜想一定不正确，理由是。
【设计实验】请设计实验证明你的猜想正确。

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量滤液于试管中，向其中滴加。		猜想成立

某实验小组的同学想用碳酸钠溶液与饱和石灰水反应来制取少量氢氧化钠．
（1）该复分解反应能发生的理由是．
（2）有人提出：实验时没有注意药品的用量，所得到的氢氧化钠溶液可能不纯．
猜想一：只含 $NaOH$.

猜想二：含有 $NaOH$和 $N{a}_{2}C{O}_3$.

猜想三：．
（3）为了验证猜想一成立，请你根据可选用的试剂，完成实验设计方案并填写以下表格．可选试剂： $NaCl$溶液、稀盐酸、 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液

实验步骤	实验操作	预期现象及结论
1	取少量所得溶液于试管中，	证明原溶液中不含有 $N{a}_{2}C{O}_3$
2	另取少量所得溶液于试管中，	结合步骤1，猜想一成立