初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式                                            。
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】针对疑问，太家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下：
猜想一：只有Na₂SO₄             
猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄
猜想三：有Na₂SO₄和NaOH         
猜想四：有Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是      。
【实验探究】（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO₄溶液，无明显变化，溶液中一定没有        。
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC1₂溶液、Na₂CO₃溶液，进行如下三个方案的探究。

【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定。同时指出【实验探究】（2）中存在两处明显错误，请大家反思。同学们经过反思发现了这两处错误：
（1）实验操作中的错误是                       。
（2）实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是                            。

有机物A是常用的食用油抗氧化剂，分子式为C₁₀H₁₂O₅，可发生如下转化：

已知B的相对分子质量为60，分子中只含一个甲基。C的结构可表示为XYYY(其中：—X、—Y均为官能团)。
请回答下列问题：
(1)根据系统命名法，B的名称为____________。
(2)官能团—X的名称为____________，高聚物E的链节为____________________________________。
(3)A的结构简式为_____________________。
(4)反应⑤的化学方程式为_________________。
(5)C有多种同分异构体，写出其中2种符合下列要求的同分异构体的结构简式______________。
Ⅰ.含有苯环
Ⅱ.能发生银镜反应
Ⅲ.不能发生水解反应
(6)从分子结构上看，A具有抗氧化作用的主要原因是________(填序号)。
a．含有苯环          b．含有羰基          c．含有酚羟基

发酵粉的主要成分中含有碳酸氢钠。某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的性质进行了探究。
Ⅰ．定性探究
实验一：探究碳酸氢钠溶液的酸碱性
用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为8，可知碳酸氢钠溶液呈       性。
实验二：探究碳酸氢钠的热稳定性
【查阅资料】碳酸氢钠受热容易分解，生成水、一种气体和一种常见的固体物质。
【实验1】取一定质量的碳酸氢钠放到铜片上加热，如图所示。

（1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有水珠。
（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，倒入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊，说明该气体是       。
（3）欲通过进一步的实验探究来确定充分加热后的固体产物的成分。
【提出假设】①可能是Na₂CO₃ 
②可能是NaOH
③可能是      。
【实验2】

实验操作	实验现象	实验结论
A．将该固体溶于蒸馏水配制成溶液，取少量溶液于试 管中，滴加足量稀盐酸	有气体产生	假设 （填序号）不成立
B．另取少量溶液于试管中，滴加       溶液		固体产物中有 Na2CO3
C．取上述B步骤静置后所得上层清液，滴入少量                溶液	无明显现象	假设①成立

【实验结论】NaHCO₃受热分解的化学方程式为       。
【延伸拓展】实验室有两瓶失去标签的固体药品，已知它们是碳酸钠和碳酸氢钠，你能否设计一个实验进行鉴别，请简述你的实验方案及现象和结论       。。
Ⅱ．定量探究
为测定某发酵粉中碳酸氢钠的质量分数，设计了如下实验，其主要实验步骤如下：
①按下图组装仪器，取50g样品放入锥形瓶中，关闭活塞b，打开活塞a，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；

②关闭活塞a，打开活塞b，加入足量稀硫酸溶液，直至锥形瓶内不再产生气泡；
③关闭活塞b，打开活塞a，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
④测量干燥管内碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体的混合物）增加的质量（见上图曲线）；
⑤重复步骤③和④的操作，直至干燥管内物质质量不再增加。
（1）步骤①加入样品前还应                     。
（2）装置甲的作用是          ，装置乙的作用是         ；
（3）请利用相关数据计算样品中碳酸氢钠的质量分数。（写出计算过程）

(9分)松花蛋又称皮蛋。其中一种加工工艺的主要原料配方为：鸭蛋10Kg，水10Kg，生石灰1.2Kg，纯碱0.53Kg，食盐0.35Kg。加工时，将纯碱、食盐加入容器中，加沸水溶解，再慢慢加入生石灰充分反应，冷却后得到料液，再加入鸭蛋浸渍。
请回答下列问题：
（1）生石灰加入沸水中，水能持续保持沸腾，其原因是               。
（2）静置后取少量的上层料液，稀释后滴加无色酚酞试液，混合液应变为      色。
（3）同学们对上层料液的成分产生了兴趣，请你一起参加他们的探究活动。
【提出问题】料液中含有哪些溶质？
【交流讨论】
① 一定含有NaOH、NaCl
②甲、乙、丙三位同学对可能还会含有的溶质作出了如下猜想：
甲同学推断只有Ca(OH)₂   
乙同学推断只有Na₂CO₃
丙同学推断有Ca(OH)₂、也有Na₂CO₃
大家讨论后一致认为丙同学的推断是错误的，理由是     。(用化学方程式表示)
【探究结论】通过实验探究，同学们最终得出的结论是，甲同学的推断是正确的。请将你的探究过程填入下表。
【实验探究】

实验步骤	实验现象

【知识应用】料液中起主要作用的是烧碱。现行配方中，0.53Kg纯碱与足量的熟石灰作用能生成烧碱质量为    千克。

工业上用碳酸钠溶液与石灰水反应制烧碱。对于碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，某化学兴趣小组的同学将其产物进行过滤，并对滤液进行如下探究。
【提出问题】滤液中含有哪些溶质？
【猜想与假设】假设一：滤液中只含氢氧化钠    
假设二：滤液中含氢氧化钠和碳酸钠
假设三：滤液中含
假设四：滤液中含氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠
【进行实验】甲同学设计了如下实验方案：

实验步骤	实验现象	结论
取少量滤液放在试管中，再滴入氯化钙溶液	若生成白色沉淀	碳酸钠过量
若无明显现象	恰好反应

【反思与评价】
（1）碳酸钠溶液与石灰水反应的基本类型为        。
（2）乙同学认为假设四不合理，理由是           。
（3）丙同学认为甲同学设计方案还不能说明碳酸钠溶液和澄清石灰水恰好完全反应，她的理由是        。
（4）丁同学认为要说明碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，还需在甲同学实验方案的基础上进行实验。她的实验方案是：

实验步骤	实验现象和结论

【定量研究】
（5）戊同学称取100g烧碱固体样品（样品中的杂质是碳酸钠），加水溶解得到溶液A，取A溶液的1/5向其中加入CaCl₂溶液。反应时CaCl₂溶液与沉淀的质量关系如图所示。

①样品中氢氧化钠的质量为           g；
②计算所加CaCl₂溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程）

碱式碳酸铜【化学式Cu₂(OH)₂CO₃，相对分子质量222】加热完全分解后生成的黑色固体是什么？甲、乙、丙、丁四位同学对此进行了探究。他们称取了4.44g碱式碳酸铜在试管中高温加热使之完全分解，冷却到室温后，称量黑色固体产物质量为3.2g。
他们对固体产物作出了以下猜想：①可能是氧化铜；②可能是碳粉；③可能是碳粉和氧化铜的混合物。以上猜想的理由是：                                                        。
（1）甲同学设计的实验方案是：向盛有少量该黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。
若出现                                                     的现象，则猜想①正确；
若出现                                                     的现象，则猜想③正确。
（2）乙同学根据初中学过的知识分析了一下，认为猜想③可以排除，他的理由是：               .
（3）丙同学通过对实验数据进行计算，排除了猜想②，他的理由是：                      。
科学探究的方法和途径有多种，丁同学通过查找化学资料，证实了前几位同学的实验和推理是正确的。

小红同学向一定量的纯碱溶液中投入一定量的生石灰，充分反应冷却到常温后，观察到白色不溶物，过滤，得滤液A和白色固体B，上述过程中发生的化合反应方程式为：      ①     
【问题】：滤液成分是什么？白色固体的成分是什么？
【猜想】：

猜想	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
滤液A中的溶质	NaOH	NaOH、Na2CO3	NaOH、Ca(OH)2	NaOH、Ca(OH)2
白色固体B的成分	CaCO3	CaCO3	CaCO3	CaCO3、Ca(OH)2

【讨论】：猜想Ⅳ成立的理由：        ②        
【实验】：小飞针对猜想Ⅱ中的滤液，开展如下验证实验．

实验步骤	实验现象	实验结论
取滤液A于试管中，滴入几滴稀HCl	无气泡产生	猜想不成立

【反思】：请你判断小飞的实验结论是否正确并解释原因        ③        
若要证明猜想Ⅱ中的滤液成分正确，你的操作为：         ④                 。
猜想Ⅳ成立时：判断滤液A中含可溶物质一种物理方法是：         ⑤            。
上述实验后的废液应怎样处理后才能倒入下水道？        ⑥              。

(4分)盛放烧碱固体的试剂瓶敞口放置在空气中已经变质。请你设计实验方案，探究烧碱变质的程度(试剂和仪器自选)

(9分)实验室有一瓶保存不当的试剂（如下图所示），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。小华等几位同学很感兴趣，决定对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶试剂溶质是什么？
【交流研讨】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是   （填字母序号）。
A．酸          B．碱         C．盐
【查阅资料】①初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃。
②Na₂CO₃、NaHCO₃溶液都呈碱性。NaCl溶液呈中性。
③室温下（20℃）时，4种物质的溶解度的数据如下。

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	36	109	215	9．6

【得出结论】小华根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断，这瓶试剂不可能是   。

【猜想与实验】①可能是    溶液；  
②可能是NaOH溶液；
③可能是NaCl溶液。
（1）小亮用洁净的玻璃棒蘸取该溶液,滴到干燥的pH试纸上，测得pH=11，他判断该溶液不可能是   。
（2）小强为了确定该溶液的成分，进行了如下实验。

操作步骤	实验现象	结论
步骤一：取样品于试管中，滴加足量	产生大量的气泡	猜想①正确。
步骤二：把产生的气体，通入

【质疑】小华则不同意小强的观点，认为溶液中有Na₂CO₃还可能有NaOH。请你帮助他完成以下探究方案：

探究步骤	预计现象	结论
步骤一：取样品于试管中，向其中滴加足量的   溶液并过滤	产生白色沉淀	溶液中既含Na2CO3，又含有NaOH
步骤二：向上述滤液中滴加酚酞试液	酚酞试液变   色

 

某化学兴趣小组展示了他们设计的“火龙生字”创新实验，用硝酸钾的热饱和溶液先在白纸上书写“火”字，晾干后白纸上出现硝酸钾晶体如图所示。用带火星的木条接触硝酸钾晶体，立即有火花出现，并缓慢地沿着字的笔迹蔓延，最后呈现出“火”字的黑色痕迹（见下图）。现场的同学对此产生了浓厚的兴趣，随后进行了如下研究：

【提出问题】为什么附有硝酸钾的白纸更容易燃烧？
【查阅资料】硝酸钾不可燃烧，但受热易分解，生成亚硝酸钾（KNO₂）和一种常见的气体单质。
【猜想与假设】对于产生的是什么气体，四位同学有如下猜测：
甲：二氧化氮；      乙：氮气；       丙：氧气；      丁：氢气；
丙同学首先排除了二氧化氮，理由是                         ；同学认为也不可能是氢气，他的理由是                            。
【进行实验】四位同学设计了实验对丙同学的猜想进行了验证，他们的操作方法是：            ，观察到的现象是             ，说明丙同学的猜想正确，硝酸钾分解的化学方程式是                。
【解释与结论】白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是                         。
【反思与评价】为什么要用“硝酸钾的热饱和溶液”书写文字？
已知硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表：

你对上述问题的解释是                                                      。

在购买和使用化肥时，要了解化肥的性质，以便合理施用。为了给爸爸做技术指导，小红
利用自己掌握的知识对碳酸钾（K₂CO₃）、硫酸铵[(NH₄)₂SO₄]两种化肥的相关性质做了以下
探究。
【实验探究】

探 究 过 程	实 验 现 象	结论及化学方程式
K2CO3	(NH4)2SO4
（1）配制碳酸钾、硫酸铵溶液。分别取碳酸钾和硫酸铵固体，加足量水搅拌。	得到澄清溶液，温度无明显变化	得到澄清溶液，温度明显降低	都易溶于水，硫酸铵溶于水时吸收的热量大于放出的热量。
（2）猜想与假设。 碳酸钾、硫酸铵溶液的酸碱性都可能有     种情况。 分别取少量两种溶液于两只试管中，滴加紫色石蕊试液。	变蓝	变红	说明碳酸钾溶液显碱性； 说明硫酸铵溶液显 性。
（3）与盐酸反应。 分别取少量两种溶液于两只试管中，加入稀盐酸。		无明显现象	碳酸钾能与酸反应。
（4）与氢氧化钠溶液反应。 分别取少量两种溶液于两只试管中，加入氢氧化钠溶液，微热。	无明显现象	有气泡产生且有刺激性气味	硫酸铵能与碱反应。写出相关的化学方程式：

 
【结论与应用】碳酸钾与硫酸铵            （填“能”或“不能”）混用，说明原因        。

某实验小组取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂，于是小组中的几位同学对其中的成分进行了探究。

【提出猜想】小丹认为含有CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃；
小凯认为含有CaO、Ca(OH)₂；
小欣认为含有Ca(OH)₂、CaCO₃。
【设计实验】

	实验操作	实验现象	结论
步骤一	取试样于试管中加水振荡	液体浑浊，用手摸试管外壁，感觉不发热	_________________
步骤二	向步骤一的试管中滴加无色酚酞溶液	溶液变红色	_________________
步骤三	____________________________	试管内有气泡生成	一定含有CaCO3

【得出结论】（1）通过以上探究可知_________同学的猜想正确，
请写出使CaO变质的化学方程式                        。
【注意：若答对第（2）小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。】
【拓展】（2）如果生石灰已全部变质为碳酸钙，请你设计实验加以证明(写出必要的步骤、现象和结论)。_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________

某研究性学习小组设计了测定纯碱（Na₂CO₃）样品（只含NaCl杂质）中Na₂CO₃质量分数的 实验方案．请回答下列问题：
小资料：碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物
（1）气体法。
【原理思路】利用Na₂CO₃与稀硫酸反应产生CO₂，通过测量丙装置实验前后的质量得出CO₂质量，从而计算碳酸钠的质量分数。（不考虑原装置内空气的影响）
【实验分析】小科同学根据以上思路，设计了如图实验装置。

①实验装置乙中盛放的试剂为    ，其作用是                                 ；
装置丁中碱石灰的作用是     。（填字母）
A.吸收Na₂CO₃与稀硫酸反应产生CO₂
B.防止外界空气中二氧化碳进入丙中
C.干燥二氧化碳
②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快，会导致测得样品中碳酸钠的质量分数   （填写“偏高”、“偏低”或“不变”）．
③小明同学认为小科的方案存在问题，不考虑原装置内空气的影响，即使操作规范，但由于生成的CO₂在装置中残留，也会造成测得结果     （填写“偏高”、“偏低”或“不变”），应该将装置甲中双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞，并增加下图装置，实验结束后缓缓通入一段时间空气，目的是     ，其中图中NaOH溶液的作用是       。

（2）沉淀法．
【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀，通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数。
【实验步骤】①用托盘天平称取样品11.0g放入烧杯中，加水使其完全溶解；
②加入过量的CaCl₂溶液充分反应。证明CaCl₂过量（即让样品中Na₂CO₃完全反应）的方法是：静置，向上层清液中滴加      溶液，如果没有白色沉淀生成，证明CaCl₂过量；
③过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为10.0g，由于沉淀表面粘附滤液，不经洗涤就烘干，称量沉淀的质量将会        （填写“偏高”、“偏低”或“不变”）。
④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数。（写出计算过程，结果保留至0.1%，共3分，只写出化学方程式给1分）

、现实验室有一瓶久置的NaOH溶液，为检验其是否变质，溶液中的溶质是什么，九（五）班同学设计实验并进行验证。
【提出问题】待测液中的溶质是什么？
（1）请你用化学方程式写出NaOH溶液变质的原因：
【提出猜想】
（2）猜想一：NaOH，猜想二：Na₂CO₃，猜想三：
【设计方案】
（3）实验方案（一）：取少量待测溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液，若溶液变红，则说明该待测溶液没有变质，猜想一正确。
请你判断该方案是否合理           ，理由是                。
实验方案（二）：取少量待测溶液于试管中，向其中滴加几滴稀盐酸，若溶液中没有出现气泡，则说明该待测溶液没有变质了，猜想一正确。小陈同学认为该结论不合理，请你想一想他的理由            。
实验方案（三）：取少量待测溶液于试管中，先向其中加入足量的澄清石灰水，再加入无色酚酞，若观察到先有白色沉淀产生，后溶液变红的现象，则说明猜想三正确。请你写出发生的方程式             。小刘同学提出异议，原因是                      。
实验方案（四）：取少量待测溶液于试管中，先向其中加入足量的BaCl₂溶液，再加入无色酚酞，若观察
到                             现象，则说明猜想三正确。
【实验结论】该溶液为部分变质的NaOH溶液。
【反思交流】CO₂与NaOH溶液反应没有明显现象，除了选用试剂验证产物碳酸钠的存在能证明两者可以反应外，是否有其他办法证明两者反应呢？
（4）下列四种实验设计，实验中其现象不足以说明CO₂与NaOH溶液发生了反应的是    。

某化学兴趣小组对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。请你参与他们的探究活动，并回答有关问题。
（实验探究）（1）方案一：某同学按下图所示的方法先向试管中加入约2mL NaOH溶液，再滴入几滴酚酞溶液，溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为       色，证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应。

①请指出下图操作中的错误                        。
②写出NaOH溶液与稀盐酸反应的化学方程式                         。
（2）方案二：

实验步骤	实验现象	结论
取2mL NaOH溶液于试管中，滴入一定量的稀盐酸，振荡后加入镁条	若	稀盐酸过量
若没有明显现象	NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应

（实验反思）（3）方案一在滴入稀盐酸的过程中，若观察到曾有少量气泡出现，请分析产生气泡的原因可能是                        （写出一条即可）。
（4）有同学提出方案二不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，其原因是             。为此，还需要选择              （填一种试剂），再进行实验即可。
（拓展应用）（5）请举一例说明中和反应在生产生活中应用                 。