初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

实验室常用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳。化学兴趣小组的同学们想探究反应后废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答问题。
【提出问题】废液中的溶质是什么物质？
【作出猜想】玉素甫同学认为：废液中溶质只有氯化钙；
阿依古丽同学认为：废液中含有的溶质是氯化钙和氯化氢
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【实验与结论】
（1）请写出实验室制取二氧化碳反应的化学方程式。
【玉素甫同学做对比实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量废液于试管中，滴入无色酚酞溶液。	溶液无色	废液中溶质只有氯化钙 猜想正确
取少量氯化钙溶液于试管中，滴入无色酚酞溶液。	溶液无色

【实验评价】
（2）你认为玉素甫同学（填"能"或"不能"）证明他的猜想，理由是。
（3）如果你要证明阿依古丽同学的猜想是正确的，你选择（填字母：A．紫色石蕊试液 B．氢氧化钠溶液 C．稀盐酸）来代替酚酞试液，理由是。
（4）若实验证明了阿依古丽同学的猜想是正确的，向废液中加入过量的，反应完成后过滤就可得到只含氯化钙一种溶质的溶液。

某化学兴趣小组的同学对实验室制取二氧化碳及相关性质进行一系列的探究活动。
（1）气体制取
按如图1所示的制取装置进行实验。

①写出有标号仪器的名称：a,b。
②实验室制取二氧化碳的反应化学方程式是。
③实验室收集二氧化碳的方法是，原因是。
（2）实验研究
【提出问题】实验室制取二氧化碳时能否采用排水法收集？
【设计实验】
实验一：向一个充满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，用力摇晃塑料瓶。可观察到塑料瓶，说明二氧化碳能溶于水。
实验二：先用集气瓶装满一瓶蒸馏水（pH=7．0），然后按如图2所示组装组装并进行实验，再用pH计测定从装置C排到烧杯中的液体的pH。

①装置B中碳酸氢钠溶液的作用是。
②测得烧杯中液体的pH<7．0，说明溶液呈酸性，原因是。
【实验结论】实验室制取二氧化碳不宜采用排水法收集。
【拓展延伸】某同学先对图2装置做了以下改进：将装置C中的部分蒸馏水换成植物油，将烧杯换成量筒（如图3所示），然后利用改进后的装置测定收集到二氧化碳的体积，测得气体的实际体积小于理论值，原因可能是：

①，②。（合理即可）

育才中学的某研究小组在探究维生素C水溶液的酸碱性时，不慎误把维C泡腾片（保健品。主要成分如图所示）当做维生素C片放入了水中，结果发现有大量气泡产生，于是引起了该小组同学的探究性趣。

【提出问题】该气体成分是什么？
【猜想与假设】小青说：该气体可能含有 $C{O}_2$、 $O_2$、 $CO$、 $H_2$、 $N_2$中的一种或几种。小丽说：不可能含有 $N_2$，因为。

小亮说：不可能含有 $H_2$和 $CO$，因为从药品安全角度考虑，H₂易燃易爆， $CO$最后研究小组的同学共同认为：该气体可能含有 $C{O}_2$、 $O_2$中的一种或两种。

编号	实验操作	实验现象
①	将气体通入澄清的石灰水	澄清石灰水变浑浊
②	将带火星的木条伸入到该气体中	带火星的木条没有复燃

【进行实验】

编号	实验操作	实验现象
①	将气体通入澄清的石灰水	澄清石灰水变浑浊
②	将带火星的木条伸入到该气体中	带火星的木条没有复燃

【得出结论】（1）由实验①可知，该气体中肯定含有，写出该反应的化学方程式；（2）由实验②（填"能"或"不能"）确定该气体中不含氧气，理由是。

小刘同学想在实验室里用 $NaOH$溶液制取 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液口
【查阅资料】① $C{O}_2$通入 $NaOH$溶液时极易因 $C{O}_2$过量而产生 $NaHC{O}_3$，且无明显现象.
② $NaHC{O}_3$溶液煮沸时不会发生分解。

③ $NaHC{O}_3+NaOH=N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}O$

④ $Ca{\left(HC{O}_3\right)}_2$可溶于水。

【制取步骤】①量取两份50 mL相同浓度的 $NaOH$溶液备用；
②用一份50 mL $NaOH$溶液吸收过量的 $C{O}_2$气体，至 $C{O}_2$气体不再溶解；
③小心煮沸②溶液1-2分钟；
④在得到的③的溶液中加入另一份50 mL $NaOH$溶液，使其充分混合即得.
【实验探究】为了检验制得的溶液是否为纯净的 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液，请你与小刘同学一起完成下列实验探究：

【评价与反思】有人认为实验步骤③④的顺序对调，即先混合，再煮沸，更合理口你认为对吗？请说明理由：.

碱石灰是实验室中常用的干燥剂。
【查阅资料】①碱石灰是氧化钙、氢氧化钠的固体混合物 
②氯化钙溶液呈中性。
【提出问题】实验室中久置的碱石灰样品，其成分中可能含有哪些物质？
【进行猜想】久置的碱石灰样品中除含有CaO、NaOH外，最多还可能含有     种物质，写出其中任意一种物质形成的原因____________________________（用化学方程式表示）。
【实验过程】某实验小组对久置碱石灰的成分进行实验，以下是实验报告的一部分。

根据上述实验分析得出结论：该碱石灰样品的组成为                     （填化学式）；

已知M、N分别是稀硫酸、氢氧化钠溶液中的一种。某化学兴趣小组同学在一定量的M中不断滴加N，并测定所得溶液的pH，如图所示。

（1）M是  （填化学式）。
（2）反应过程中，老师分别取图中a、b、c三处所对应的溶液，打乱顺序后，请同学们用一定的方法将三种溶液加以鉴别（不能用测定溶液pH的方法）。
小明和小红分别取其中一种溶液进行实验：
小明向所取溶液中加入   溶液，观察到有蓝色沉淀生成。
结论：是a处溶液。
小红向少量另一种溶液中滴加酚酞溶液，观察到     。
结论：是b处或c处溶液。
为进一步确定该溶液成分，小红又设计并完成如下实验：

实验步骤	实验现象	结论
取少量该溶液，加入适量的	___________________	为c处溶液，并推知原溶液中的离子有___________（填写离子符号）

结论：剩余一种为b处溶液。

碳酸钾是农家肥草木灰的主要成分，将它和化肥一起施用，会减少对环境的污染。为了帮助父母合理选择化肥，李明决定对碳酸钾的化学性质进行探究。
【提供信息】钠原子和钾原子的结构示意图分别为：

【实验与探究】李明参照碳酸钠的化学性质设计了如下实验：
 
【解释与结论】
（1）碳酸钾溶液能使指示剂变色，能与某些酸和反应；
（2）碳酸钾与碳酸钠的化学性质相似；
（3）从微观角度分析，二者化学性质相似的原因是和含有相同的 $C{O_3}^{2-}$。
【拓展与应用】李明建议父母最好选择(填字母序号）与草木灰混合施用。
A． $N{H}_{4}N{O}_3$   B． $CO{\left(N{H}_2\right)}_2$    C． $N{H}_{4}HC{O}_3$

某实验小组的同学利用氢氧化钙溶液和稀盐酸进行酸碱中和反应的实验时，他们在向盛有氢氧化钙溶液的烧杯中滴加一定量的稀盐酸后，才发现忘记滴加了酸碱指示剂，此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中所含溶质的成分进行探究。
【提出猜想】
猜想一：溶质是 $CaC{l}_2$和 $Ca{\left(OH\right)}_2$
猜想二：溶质是 $CaC{l}_2$
猜想三：溶质是 $CaC{l}_2$和 。
【查阅资料】
① $CaC{l}_2$溶液呈中性;
②有关的化学反应:
a．氢氧化钙溶液和稀盐酸进行中和反应的化学方程式为： $Ca{\left(OH\right)}_2+2HCl=CaC{l}_2+2H_{2}O$

b．碳酸钠溶液和稀盐酸反应的化学方程式为： $N{a}_{2}C{O}_3+2HCl=2NaCl+C{O}_2\uparrow +H_{2}O$

c．碳酸钠溶液和氯化钙溶液反应的化学方程式为： $N{a}_{2}C{O}_3+CaC{l}_2=2NaCl+CaC{O}_3\downarrow$

【实验设计与验证】
（1）小猛同学设计用无色酚酞溶液验证"猜想一"是否成立。取少量上述实验中烧杯里的溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞溶液，振荡，观察到溶液不变色。于是可以确定"猜想一"（填"成立"或"不成立"），其理由是 。
（2）小华同学设计用碳酸钠溶液验证"猜想二"和"猜想三"是否成立。取少量上述实验中烧杯里的溶液于试管中，并向试管中逐滴加入过量的碳酸钠溶液，观察到的现象是：先出现气泡，后有生成。于是可以确定成立。
【交流与反思】
经过同学们讨论和交流，发现只需用下列一种物质就能验证得出以上三种猜想中的哪一种猜想成立，请在下列物质的选项中选择出你认为合理的物质是（填序号）
A．锌粒           B．紫色石蕊溶液     C．二氧化碳

在一次化学实验中，同学们将饱和硫酸铜溶液逐滴加到5mL饱和氢氧化钠溶液中，观察到以下异常实验现象：

实验序号	滴加 $CuS{O}_4$溶液的量	实验现象
①	第1～6滴	产生蓝色沉淀，但震荡后沉淀消失，形成亮蓝色溶液
②	第7～9滴	产生蓝色沉淀，且沉淀逐渐增多，振荡后沉淀不消失，很快沉淀逐渐变黑色

在实验①中同学们根据所学初中化学知识判断蓝色沉淀是氢氧化铜，请你写出生成蓝色沉淀的化学方程式 。
实验①中蓝色沉淀为什么消失？同学们继续进行如下探究。
【查阅资料】
I．氢氧化铜在室温下温度，70℃-80℃时可脱水分解生成氧化铜
II．铜酸钠[ $N{a}_{2}Cu(OH{)}_4$]溶于水，溶液呈亮蓝色。
【猜想与讨论】
小陶认为蓝色沉淀消失可能是氢氧化铜发生了分解。其他同学一致否定了他的猜测，理由是。
同学们交流讨论后，提出以下两种猜想。
猜想一：少许氢氧化铜可溶于足量水中。
猜想二：氢氧化铜可在足量氢氧化钠浓溶液中溶解，溶液呈亮蓝色。
【实验探究】
为验证猜想，同学们用氢氧化铜粉末（其它试剂可任选）设计如下实验。请你填写表中的空格。

实验序号	实验方法与操作	实验现象	结论
③	将少许 $Cu(OH{)}_2$粉末加到5mL蒸馏水中，充分振荡		猜想一错误
④			猜想二正确

【结论与反思】
（1）根据实验，并进一步查阅资料知道，氢氧化铜在氢氧化钠溶液中溶解生成 $N{a}_{2}Cu(OH{)}_4$，反应的化学方程式是。
（2）根据实验可知饱和硫酸铜溶液与饱和氢氧化钠溶液的反应是放热反应，依据的实验现象是。

人被蚊虫叮咬后,蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸,使叮咬处又痛又痒.化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣,决定对其进行探究.
【提出问题】

蚁酸的成分是什么 $？$它有什么性质 $？$

【查阅资料】

Ⅰ.蚁酸是一种有机酸,化学名称叫做甲酸,化学式为 $HCOOH$;
Ⅱ.蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物.
【实验探究】
（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）小芳同学根据蚁酸中含有元素,推测出一种生成物是水;
（3）另一种生成的氧化物是气体,小敏提出两种猜想:
①猜想Ⅰ:该气体是 $C{O}_2$;猜想Ⅱ:该气体是;
他们将蚁酸分解产生的气体通过下图的装置.

②实验时装置 $A$中无明显变化,则猜想Ⅰ(填"成立"或"不成立");若猜想Ⅱ成立,则:

③实验时装置 $B$的作用是;

④实验时装置 $C$中的现象是;

⑤实验时装置 $D$中发生反应的化学方程式为.

【讨论交流】从环保角度看,该装置存在明显的缺陷,处理方法是.

【拓展延伸】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．

苏打水

B．

肥皂水

C．

食醋

D．

氨水

某校化学兴趣小组对苏打（ $N{a}_{2}C{O}_3$）和小苏打（ $NaHC{O}_3$）在生活中具有何作用，如何鉴别苏打和小苏打进行了如下的探究实验活动，请你参与他们的探究过程，并回答先关问题：
【查阅资料】
信息①：相同条件下，碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液碱性强
信息②： $NaHC{O}_3$在270℃时，完全分解转化成 $N{a}_{2}C{O}_3$，而 $NaHC{O}_3$不易分解
【实验过程】
（1）按有图所示进行实验，只观察到烧杯B中的石灰石变浑浊，小试管内壁出现水珠，写出小苏打分解的化学方程式。

（2）充分利用信息知识，区分无色 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液与 $NaHC{O}_3$溶液最简单的方用是。
A、加热       B、pH试纸       C、稀盐酸
【实验过程】
（3）可用小苏打治疗轻度胃酸（主要含盐酸）过多的病人，其原因是：。

甲为人体吸入空气和呼出气体成分对比图。 $C{O}_2$含量变化真有这么大？

（1）利用图乙所示法收集一瓶呼出的气体，标上 $A$；取一个同样装有空气的集气瓶，标上 $B$。将两根同样的小木条点燃后同时伸入 $A$瓶和 $B$瓶， $A$瓶中的木条先熄灭。这个实验现象（选填"能"或"不能"）说明呼出的气体中二氧化碳更多。
（2）用大针筒将 $100ml$人体呼出气体压入 $20ml$澄清石灰水中（如图丙），澄清石灰水变浑浊；用同样的方法将 $100ml$空气压入另一瓶 $20ml$澄清石灰水中，请说出澄清石灰水是否变浑浊并解释原因：。

科学实验方案是根据特定实验目的而设计的。在学习了"酸能使紫色石蕊试液变色"的知识后，进一步了解到"盐酸能电离产生 $H^{+}$和 $C{l}^{-}$，氯化钠能电离产生 $N{a}^{+}$和 $C{l}^{-}$"。为深入研究某一问题，小科同学设计了如图所示的实验方案。请回答：

（1）往三支试管中分别滴入2滴紫色石蕊试液后，乙试管中的溶液将变为色；
（2）小科设计的实验方案研究的主要问题是。

在老师指导下，小科做了如下实验：点燃燃烧匙上的钠，迅速伸入盛有 $C{O}_2$的集气瓶中，盖上玻片，钠继续燃烧。反应结束后发现：集气瓶内壁附着黑色小颗粒，燃烧匙上粘附着灰白色固体。小科获知灰白色固体中的黑色固体成分是碳，但不清楚其中的白色固体成分是什么，于是进行了如下探究：
【提出问题】白色固体的成分是什么？
【建立假设】假设一：白色固体的成分是氧化钠；
假设二：白色固体的成分是碳酸钠；
假设三：白色固体的成分是氧化钠和碳酸钠的混合物。
【进行实验】
步骤1：取燃烧匙上灰白色固体于烧杯中，加入适量的水充分溶解，过滤，得到滤液；
步骤2：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加2滴酚酞试液，溶液变成红色。结论：白色固体的成分是氧化钠。有同学认为通过该实验得出的结论不正确，其理由是。
步骤3：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出，结论是。
步骤4：取少量步骤1中的滤液于试管中，加入过量的氯化钙溶液，出现白色沉淀，然后过滤，向所得滤液中滴加酚酞试液，无明显现象。则假设成立。

某校九（１）班同学举行"是真的吗？"化学主题活动，请你和蓓蓓一起探究。
话题１：能被磁铁吸引的物质一定是铁单质吗？
【实验验证】①将细铁丝在纯氧中完全燃烧，主要反应的化学方程式为。②将反应后的黑色固体用磁铁检验，能被吸引。
【实验结论】能被磁铁吸引的物质（填"一定"或"不一定"）是铁单质。
话题２：含有 $B{a}^{2+}$的盐一定有毒吗？
【社会调查】在医院检查胃肠疾病时，病人需服用"钡餐"（主要成分为 $BaS{O}_4$)。
【调查结论】"含有 $B{a}^{2+}$的盐一定有毒"这句话是（填"真的"或"假的"）。
【交流反思】若误服碳酸钡（ $BaC{O}_3$）,胃酸的主要成分(填化学式）会与之发生反应，形成可溶性钡盐，使人体内蛋白质变性而中毒，此时可服用（填一种即可）解毒。
话题3：向某溶液中先滴加足量稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，原溶液中一定含有 $S{O_4}^{2-}$吗？
【实验回顾】向硝酸银溶液中先滴加稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，也产生白色沉淀，反应的化学方程式是。
【实验结论】向某溶液中先滴加足量稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，原溶液中不一定含有 $S{O_4}^{2-}$。
【拓展实验】向硫酸钠溶液中先滴加足量稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，也产生白色沉淀。
【查阅资料】①硝酸具有强氧化性。向 $N{a}_{2}S{O}_3$溶液中滴加稀硝酸时，发生如下反应：
$2HN{O}_3\left(稀\right)+3N{a}_{2}S{O}_3=3N{a}_{2}S{O}_4+2NO\uparrow +H_{2}O$
②含有 $S{O_3}^{2-}$的盐统称为亚硫酸盐，亚硫酸盐都能与盐酸反应生成二氧化硫气体。
【交流反思】①向某一种钠盐溶液中先滴加足量稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀。原溶液中阴离子可能是 $S{O_4}^{2-}$，还可能是（填离子符号）。
②下列实验方案中，能证明溶液里含有 $S{O_4}^{2-}$的是（填"A"或"B"）。
A.取样，先滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，再滴加稀盐酸，沉淀不溶解
B．取样，先滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀