初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

松花皮蛋是黄石八珍之一。腌制皮置的一种原料是由NaCl、CaO和Na ₂CO ₃组成的固体混合物。某化学兴趣小组用该原料，在实验室进行如下实验：将该固体混合物放入烧杯中，加入足量的蒸馏水。充分溶解后过滤，得到白色沉淀和无色澄清滤液。同学们对滤液的溶质成分进行了探究。

请完成以下探究过程，并将①～⑤处答案填入答题卡相应位置。

固体溶解过程中发生了两个化学反应：CaO+H ₂O＝Ca（OH） ₂ 　　。

【提出问题】滤液中的溶质成分是什么？

【作出猜想】Ⅰ．溶质为：NaCl、NaOH、Ca（OH） ₂；

Ⅱ．溶质为：NaCl、NaOH；

Ⅲ．溶质为： 　　。

【设计方案】

实验操作	现象	结论
取少量滤液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液		猜想Ⅰ正确
另取少量滤液于试管中，向其中滴加足量的 　  　溶液。（填化学式）	有气泡产生	猜想Ⅲ正确

【交流反思】兴趣小组经过讨论认为：

若猜想II正确，该原料中CaO与Na ₂CO ₃的质量比为 　　。

碱石灰是由CaO和NaOH固体组成的混合物，它是实验室常用的干燥剂。同学们在实验室里发现一瓶久置的碱石灰样品，为探究其成分，同学们对这包碱石灰样品展开了探究。

【查阅资料】BaCl₂溶液显中性。

【提出猜想】该碱石灰样品的主要成分可能含有CaO、NaOH、CaCO₃、Na₂CO₃和　　。

【实验探究】

步骤Ⅰ：取部分该碱石灰样品于小烧杯中，加少量水后无放热现象，再继续加足量水，搅拌、静置后有白色沉淀产生。

步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ小烧杯内的上层清液少量于试管中，滴加过量BaCl₂溶液，有白色沉淀产生。

步骤Ⅲ：将步骤Ⅱ所得物质过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，溶液变红色。

【解释与结论】

（1）该碱石灰样品中一定含有的物质是　　，一定不含有的物质是　　。

（2）写出步骤Ⅱ中生成白色沉淀的化学方程式：　　。

（3）步骤Ⅲ所得溶液中除酚酞外还含有的溶质是　　。

【迁移应用】写出不能用碱石灰干燥的两种气体的化学式：　　。

现有一包白色粉末，可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠、硫酸铜中的一种或几种，某化学小组为确定其成分，做了以下探究：

【查阅资料】硫酸钠、氯化钡溶液均呈中性。

（1）步骤Ⅰ：取少量固体于烧杯中，加足量的水，搅拌，过滤，得到白色沉淀和无色滤液。

步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ所得的白色沉淀于试管中，加入过量的稀硝酸，沉淀全部溶解，有气泡产生，得到无色澄清透明的溶液。

根据上述两步实验，小组同学认为白色粉末中一定不含有的物质是　　，同时确定了白色粉末中一定含有的物质，并写出了步骤Ⅰ中产生白色沉淀的化学方程式是　　。

（2）为了进一步确定白色粉末中可能含有的物质，小组同学利用步骤Ⅰ所得的滤液继续探究。

【讨论猜想】小组同学对滤液中溶质成分做出了多种猜想，其中滤液中含有三种溶质的猜想分别是：

猜想一：　　；猜想二：　　。

【实验探究】小组同学共同设计如下方案来证明诸多猜想中猜想二成立，请完成下列表格：

实验步骤	实验现象	实验结果
		猜想二成立

【实验结论】小组同学通过以上探究，最终确定了白色粉末的成分。

有一包白色粉末可能含有氯化钡、碳酸钡、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸钠中的一种或几种，取一定量该粉末样品加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物，小郑同学将烧杯中的物质过滤，得滤渣A和滤液B，取滤渣A于试管中滴加过量稀硝酸，观察到滤渣全部溶解，有气泡产生。

小杨同学进一步设计了如下实验方案，确定白色粉末的组成：

针对上述实验方案中各步骤的现象，小杨同学提出下列三种不同的假设，依据每种假设中各步骤不同的实验现象，可得出不同的实验结论。

	步骤一	步骤二	步骤三
假设一	有白色沉淀生成
假设二	无白色沉淀生成	溶液变红	溶液变为无色
假设三	无白色沉淀生成	无明显现象	无明显现象

（1）依据假设一的现象，可确定原白色粉末中只含有碳酸钡、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸钠四种物质。则步骤二的现象是 　　；步骤三的现象是 　　；步骤三中发生的任意一个化学反应的化学方程式是 　　。

（2）依据假设二的现象，原白色粉末可能的组成是 　　；（任写一种可能的组成，用化学式表示）

（3）依据假设三的现象，原白色粉末可能的组成有 　 　种。

小明同学欲回收中考化学实验操作考试（考题：鉴别碳酸钠和氯化钠两瓶白色固体）用剩的药品。他对其中的一瓶药品是否纯净产生质疑，于是他在老师的指导下对其成分展开可如下探究：

【猜想与假设】猜想一：白色固体为碳酸钠；

                         猜想二：白色固体为氯化钠；

                        猜想三：白色固体为碳酸钠和氯化钠的混合物。

【设计与实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量固体药品，装入试管，加蒸馏水溶解，然后加入过量的稀硝酸，最后滴加几滴硝酸银溶液	若只有　　产生	则猜想一正确
	若只有白色沉淀生成	则猜想二正确 反应的化学方程式为
	若先有气泡产生，后有白色沉淀生成	则猜想三正确

【实验结论】小明同学根据实验现象得出猜想三正确。

【反思评价】小明同学根据实验结论领悟到：老师强调加入稀硝酸并且至过量的目的是　　。他认为，若只将实验步骤中的过量稀硝酸换成过量稀盐酸，重复以上实验操作，虽然也会产生相同的实验现象，但不能确认猜想三是否正确，理由是　　。

【归纳总结】1．在选加试剂检验物质成分时，既要考虑除尽原有的干扰物质，又要防止　　新的干扰物质。

2．在实验操作过程中，应规范操作以避免药品被　　。

现有一包黑色固体粉，可能含有炭粉、CuO、Fe ₃O ₄中的两种或者三种，某化学兴趣小组通过实验探究其成分。

（1）提出问题：该黑色固体粉末成分是什么？

（2）作出猜想：

猜想一：混合固体是炭粉、CuO

猜想二：混合固体是炭粉、Fe ₃O ₄

猜想三：混合固体是 　　（两种物质写不全不给分）

猜想四：混合固体是炭粉、CuO、Fe ₃O ₄

（3）查阅资料：Fe ₃O ₄为黑色粉末，能与盐酸反应，含有Fe ³⁺的盐溶液遇到KSCN（硫氰化钾）溶液时变成红色，Fe（OH） ₂是一种白色沉淀。

（4）实验探究：取一定量的固体于试管中，加足量的盐酸，充分反应后有部分固体溶解，过滤，得到滤液A，并对滤液A的成分进行如下探究：

实验操作	实验现象	实验结论
步骤一：取一定量滤液A于试管中，加入足量的铁粉	无红色固体析出	该固体物质一定没有
步骤二：又取一定量的滤液A于试管中，加入少量的KSCN（硫氰化钾）溶液	溶液变成红色	滤液A中还一定含有的物质是
步骤三：再取一定量的滤液A于试管中，加入足量的NaOH溶液	有红褐色沉淀生成，同时还有少量的白色沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后面变成红褐色	滤液A中还一定含有的物质是

（5）讨论交流：

①通过以上实验，猜想 　　成立。

②写出Fe ₃O ₄与盐酸反应的化学方程式 　　。

③Fe ₃O ₄与盐酸反应时元素的化合价没有改变，请大家推断Fe ₃O ₄中铁元素的化合价为 　____　（写两种价态才得分）。

（6）拓展：请写出同种元素显不同化合价的一种盐 　　（其它合理答案也得分）（写化学式）。

实验课上，同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下，同学们对该白色粉末的成分进行了探究。

【猜想与假设】猜想1：白色粉末是碳酸钠。

猜想Ⅱ：白色粉末是氢氧化钠。

猜想Ⅲ：白色粉末是 　　。

【查阅资料】CaCl ₂溶液、Ca（NO ₃） ₂溶液呈中性。

【实验探究】取该白色粉末溶于水形成溶液A，设计如下实验：

（1）由上述实验可知，猜想 　　肯定不成立。

（2）若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生，而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成，其可能的原因是 　　（用化学方程式回答）。

（3）适宜操作③的X溶液是 　　（填字母序号）

A．CaCl ₂溶液               B．Ca（OH） ₂溶液

C．Ba（OH） ₂溶液       D．Ca（NO ₃） ₂溶液

（4）操作④需要用到的玻璃仪器是 　　。

（5）请写出操作⑤的两种方案并得出结论。

方案一： 　　。

方案二： 　　。

某班同学用氢氧化钠溶液和稀盐酸进行中和反应实验。

（1）甲同学在烧杯中加入约15mL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，再用玻璃棒搅拌，发现溶液变为无色，反应的化学方程式为 　　。

（2）甲、乙、丙同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。

【猜想与假设】反应后溶液中的溶质是什么？

猜想一：只有NaCl

猜想二： 　　

猜想三：有NaCl和NaOH

上猜想中，直接可以排除的是 　　，理由 　　。

【实验探究】

为了验证另外两种猜想，甲、乙、丙同学设计如下实验方案：

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学方案	取少量反应后的溶液于试管中向试管中滴加AgNO 3溶液	有白色沉淀产生	猜想一成立
乙同学方案	取少量反应后的溶液于试管 中，向试管中加入	有气泡产生	猜想二成立
丙同学方案	取少量反应后的溶液于试管中，向试管中加入生锈的铁钉		猜想二成立

丙同学认为甲同学方案不合理，你认为理由是 　　。

【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

小维与家人聚餐时，对火锅燃料"固体酒精"产生了好奇，于是他与同学对其成分进行如下探究。

【查阅资料】（1）该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成的。

（2）氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。

【提出问题】（1）酒精中是否含有碳元素？

（2）固体酒精中氢氧化钠是否变质？

【作出猜想】猜想一：酒精中含有碳元素。

猜想二：固体酒精中氢氧化钠已变质。

【实验探究】（1）如图1所示进行实验，发现澄清石灰水 　　，可得出酒精中含有碳元素的结论。

（2）取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现杯底有白色沉淀。取沉淀于试管中加入稀盐酸，固体溶解并有气泡产生，则生成气体的化学方程式 　　。

【实验结论】（1）酒精中含有碳元素。

（2）固体酒精中氢氧化钠已经变质。

【拓展延伸】为进一步确定固体酒精中是否还含有氢氧化钠，小维与同学继续探究。

（1）他另取少量固体酒精，加水溶解后，取上层清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液 　　，于是得出固体酒精中还含有氢氧化钠。

（2）小维的同学认为他的实验不能证明固体酒精中一定有氢氧化钠剩余，理由是 　　。

（3）他们另取上层清液，加入足量的氯化钡溶液，充分反应后滴加氯化铁溶液，生成红褐色沉淀，他们一致认为固体酒精中氢氧化钠有剩余。

【反思交流】（1）实验中，加入足量氯化钡溶液的目的是 　　。

（2）实验室中氢氧化钠应 　　保存。

某同学在探究硫酸化学性质时，将一定量的稀硫酸放入盛有氧化铜的试管中，观察到固体完全溶解，溶液变蓝色．反应的化学方程式是 　　．

同学们对于反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣，进行了如下探究：

【猜想与假设】

猜想一：硫酸铜     猜想二： 　　（化学式）

【活动与探究】

甲同学取少量反应后的溶液于试管中，滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产生，认为猜想一成立．

乙同学取少量反应后的溶液于试管中，加入足量的铁粉，观察到有红色固体出现，认为猜想二成立．

【反思与评价】

丙同学进过分析认为 　　同学的方案不合理，

理由是 　　．

某化学活动小组在一次实验中进行了如图1所示实验，先向A中注入一定量氯化铁溶液。再注入一定量硫酸钠溶液，此过程中观察到的现象是（1） 　　。小组同学对无色溶液B产生了浓厚的兴趣，进行了进一步的探究活动。

【提出问题】B中含的离子有什么？

【实验探究】

【评价交流】甲同学结论（2） 　　（填"正确"或"错误"）；乙同学的探究过程不正确，理由是（3） 　　。

【实验结论】结合上述实验最终确定B中含有（4） 　　（填离子符号），不含（5） 　　（填离子符号）。

【归纳总结】由甲、乙、丙同学实验对比得出，确定溶液中可能存在的不同离子是否存在的方法是：可根据待测离子与所加试剂反应（6） 　　。确定出存在的离子，同时推测出与（7） 　　。

在探究氢氧化钙与稀盐酸中和反应实验时，忘记了滴加酚酞溶液，无法判断反应进行到何种程度，同学们决定对反应后溶液中溶质的成分进行探究．写出该化学反应的方程式 　　．

【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么？

【做出猜想】猜想一：CaCl ₂和Ca（OH） ₂   猜想二：CaCl ₂和HCl    猜想三： 　　

请将猜想三补充完整，并说出你猜想的理由是 　　．

【设计方案】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞试液		猜想一不正确
②另取少量反应后的溶液于试管中，加入		猜想二不正确

【拓展与应用】举例说明中和反应在日常生活和工农业生产中的应用 　　（答一点即可）

某化学兴趣小组围绕"酸和碱的中和反应"的学习，进行了如下实验。

实验一：5mL氢氧化钠溶液于烧杯中，滴入几滴酚酞溶液，可观察到现象为 　 　，然后加入稀盐酸，用玻璃棒搅拌，溶液褪为无色，有关的反应方程式为 　 　。

实验二：对实验一反应后溶液中的溶质进行探究。

【提出猜想】

猜想一：只有NaCl

猜想二：有NaCl和NaOH

猜想三：有NaCl和HCl

你认为猜想 　 　不合理，其理由是 　 　。

【设计实验】

实验操作	实验现象	实验结论
取反应后的溶液于试管中，加入		猜想三成立

【拓展应用】我国土壤的酸碱性有"南酸北碱"之说法，你认为需向酸性土壤中加入 　 　进行改良。

某化学兴趣小组在做氢氧化钠溶液和稀硫酸中和反应的实验时，忘记滴加指示剂而无法判断酸碱是否恰好完全反应，于是，对反应后溶液中的溶质进行探究。

【提出问题】该溶液中的溶质是什么？

【查阅资料】Na ₂SO ₄溶液的pH＝7

【猜想与假设】

猜想Ⅰ溶液中的溶质只有Na ₂SO ₄

猜想Ⅱ溶液中的溶质是Na ₂SO ₄和H ₂SO ₄

猜想Ⅲ溶液中的溶质是 　　

【进行实验】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量反应后的溶液于 试管中，滴入酚酞溶液	未见变红	猜想Ⅲ错误
②再取少量反应后的溶液于 另一支试管中，向其中加入Na 2CO 3溶液		猜想Ⅱ正确

实验②中反应的化学方程式是 　　。

【反思拓展】若想验证猜想Ⅱ正确，在实验②中还可以用以下 　　代替Na ₂CO ₃溶液。

A．Zn              B．Cu              C．CuO              D．BaCl ₂溶液

【交流提升】在探究该中和反应的产物组成时，只需一步就可达到目的：取反应后溶液少许于试管中，滴加 　　溶液观察现象即可。

小刚同学在学习化学知识后，知道进入久未开启的菜窖可能造成死亡。于是他和小强一起对自家久未开启的菜窖内的气体成分进行了探究。

【提出问题】菜窖内气体的成分是什么？

【查阅资料】蔬菜在一定条件下发酵生成气体，其成分可能含有CO ₂、CH ₄等。

【猜想与假设】小刚认为菜窖内的气体含有CO ₂和CH ₄。

【实验探究】他们对菜窖内的气体进行取样按图所示装置进行实验

（1）若装量A中澄清石灰水变浑浊，证明气体样品中含有 　　

（2）装置B内发生反应的化学方程式为 　　

（3）装置D内浓硫酸的作用是 　　

（4）E处观察到干燥冷烧杯内壁有 　　出现，待火焰熄灭后，把烧杯迅速倒转过来，立刻向烧杯内倒入少量澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊，证明气体样品中含有 　　。E处气体燃烧的化学方程式为 　　

【实验结论】气体样品中含有CO ₂和CH ₄，小刚的猜想正确。

【反思与评价】

（5）小强观察上述实验装置发现：装置A和装置C完全相同，他认为可以取消装置C．你是否认同 　　（填"认同"或"不认同"）理由是 　 　。

（6）根据上述实验探究结果，气体样品中含有CO ₂，由于二氧化碳 　  ，所以进入久未开启的菜窖前，应向菜窖内通入大量的空气。