初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

用图装置探究相关问题：

（1）检验装置的气密性。连接装置，关闭弹簧夹l、打开弹簧夹2。用酒精灯稍加热试管后，移去酒精灯，观察到现象：______________，说明装置气密性良好。
（2）取两套相同的装置，分别往试管中加入足量白磷、红磷后，连接仪器，关闭所有弹簧夹，再将两支试管同时放入同一热水中，观察到白磷燃烧，而红磷没有燃烧。可得到结论：
（3）试管中白磷燃烧一段时间后熄灭。撤去热水，仍关闭弹簧夹，待温度恢复到室温，打开弹簧夹2，可观察到的现象：让剩余白磷在水中继续燃烧的方法：
（4）请用该装置设计实验，探究影响燃烧剧烈程度的因素（其他用品自选）。
你的猜想：影响燃烧剧烈程度的一种因素是___________________。
实验设计（要求：写出操作步骤，描述控制变量具体方案）：__________________

实验室利用下图实验装置进行实验，回答下列问题：


①上图中仪器a的名称为 （1）  。
②实验室用装置A制取氧气的化学方程式是   （2）    ，在上图右侧框内画出排气法收集氧气的装置示意图   （3）     。
③实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时选用B装置为反应装置。实验中，同学们发现不能得到平稳的氧气流。大家提出从两个方面加以改进：
一是把发生装置由B改为 （4）  （填字母编号），其理由是     （5）      。
二是将过氧化氢溶液加水稀释。若把50g 质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液，需加水的质量为 （6）  g。
④某同学为测定过氧化氢溶液中溶质质量分数，向过氧化氢溶液中加入二氧化锰制取氧气，相关数据如下：

反应前物质的质量／g	充分反应后物质的质量／g
过氧化氢溶液	二氧化锰	固体与液体混合物质量
68.0	0.1	66.5

请计算：
I．该同学制得氧气的物质的量为 （7）  mol；
II．该同学所用过氧化氢溶液的溶质质量分数。（根据化学方程式列式计算） （8）

铜是一种常用的金属，纯净的铜颜色为紫红色，它能够和硝酸银溶液发生化学反应，生成硝酸铜和银单质。某同学设计下表所示实验，探究金属铜对过氧化氢溶液分解速率的影响。

（1）仪器②中实验的目的是__________________；
（2）根据上述实验，可以得出的结论是                 ；
（3）如果用本实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂，需要对上述实验方案进行补充，其中必要的是       。

A．称量实验前铜丝网的质量	B．将实验后的铜丝网干燥、称重
C．向仪器中加入二氧化锰	D．将实验后的铜丝网插入AgNO3 溶液中

某小组的同学做“铁丝、蜡烛在氧气中燃烧”的实验时，发现：铁丝燃烧没有火馅，蜡烛燃烧有明亮的火焰．该小组同学进行了如下探究．
（1）蜡烛燃烧时火焰分为三层,其中温度最高的是              ；
（2）探究Ⅰ：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？
点燃蜡烛，将玻璃导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如图所示）．由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由                  （填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的．将蘸有                的烧杯罩在火焰上方，可观察到杯壁上出现白色浑浊物貭．

（3）探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？
【查阅资料】

物质	熔点╱℃	沸点╱℃	燃烧时温度╱℃
石蜡	50～70	300～550	约600
铁	1535	2750	约1800
木炭	3727	4827	约1700

由上表可知：物质燃烧若能产生火焰，其燃烧时温度一般             （填“低于”或“高于”）其沸点．由此推测：木炭在氧气中燃烧时，             （填“有”或“没有”）火焰，但生活中木炭燃烧时会产生火焰，其原因不可能是（           ）
A、木炭燃烧生成了其它可以燃烧的气体
B、木炭中含有的杂质燃烧时产生了气体
C、生活中的木炭受热易挥发

为探究某干燥的绿色固体粉末的元素组成，某小组进行了如图所示的两个实验，请回答：

实验一	实验二
固体变 为黑色	白色变为蓝色	固体 减少		黑色变为 光亮红色	变 浑浊

 
① 装置Ⅱ中的现象说明装置Ⅰ中产生了            ；
② 装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是              ；
③ 实验二中气球的作用是            ；
④ 实验二的步骤如下，其正确顺序是：              ；
a、通一段时间的CO   b、继续通CO  c、熄灭酒精灯
d、待黑色变成光亮红色  e、停止通CO  f、点燃酒精灯
⑤ 根据上述实验现象推知绿色固体的元素组成是                 ；

某化学兴趣小组按照课本实验方法（如下图），做木炭与氧化铜反应的实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。

【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？
【查阅资料】铜有+1 和+2 两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，碳的化合价为+4 或-4。
【猜想与假设】
（1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为          。
（2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象
更加明显，减少出现暗红色固体的情况。
【分析与交流】
（1）小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是          ；反应的化学方程式为                    。
（2）小周建议用图乙装置替代甲装置。与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的好处是          。
【实验与结论】
同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙          后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，          （填“可以”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是          （填“吸”或“放”）热反应。待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。

某实验创新小组对木炭还原氧化铜的实验进行了改进，其操作步骤如下：
①取一片铜片，用砂纸除去其表面的氧化物使其表面呈光亮的紫红色；
②用酒精灯将上述铜片烧到红热后，立即伸入到集满氧气的集气瓶中，观察到的现象为：
铜片表面变成               色；
③在一支干燥的大试管中装入一定量的经烘干处理过的木炭粉，再将经②处理过的铜片部分埋入木炭粉中；
④按照右图所示的装置图连接好各种仪器；

⑤加热大试管，其中发生的反应的化学热方程式为：                      当观察到澄清石灰水            后，先移走导管，后停止加热；
⑥待试管冷却后，用镊子取出铜片，洗净后观察。回答下列问题：
（1）填写上述各空；
（2）②中用到的夹持仪器是                      (填名称)
（3）⑤中“先”、“后”颠倒，造成的后果是：                        。
（4）⑥中观察到的现象是：铜片表面埋入木炭粉的部分              。

为探究燃烧的条件，某同学查阅资料得知：白磷为白色蜡状固体，剧毒，不溶于水，着火点为40^oC；红磷的着火点为240^oC。然后按下图所示A装置进行实验。

（1）观察到的现象为：1铜片上的白磷和红磷分别是              ②水下的白磷          ；
（2）在使用组装好的B装置前，首先应该进行的操作是                        ，然后加入药品并将B和C装置连接，滴入双氧水，B装置中反应的化学方程式为                     ，C装置中的白磷燃烧。
（3）从以上实验分析可得出燃烧的条件为：可燃物、              和                。

在学习过程中，小青同学提出一个问题：“碳燃烧时可能生成CO₂，也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体也有多种可能？
【猜 想】碳与氧化铜反应生成的气体中：①只有CO₂，则发生的化学方程式是             ；
②只有           ；③既有CO，又有CO₂。
【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO₂无变化，但遇到微量CO会立即变成蓝色。
【方案设计】通过上述资料和已有知识，小青初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄
清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检查。
【实验验证】经过思考之后，小青设计了如下实验装置：

【实验步骤】
（1）打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的N₂，通一会儿N₂的目的是          ；
（2）关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热。
【结  论】充分反应后，小青观察到：试纸         ，石灰水       ，证明猜想③是正确的，
A中可能观察到的现象               。
【定量计算】小青称取碳和氧化铜的混合物的质量为1g，充分反应后，装置C的质量增
加了0.22g。计算装置C中生成碳酸钙的质量是多少克？
【反思与评价】从环保的角度分析该实验装置中不完善之处是                。

完成细铁丝在氧气中燃烧的探究活动报告．
探究活动的名称：探究铁丝在氧气中燃烧．
实验所用仪器：集气瓶、           ．
操作步骤：
①先用砂纸将铁丝磨成光亮的银白色；②绕成螺旋状于一根火柴杆上；
③点燃火柴杆、将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中．火柴起           作用．
反应的现象是          ．
该反应的化学方程式为          ．
问题分析：
①用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂，发生失误的操作原因可能           ．
②某同学在实验时结果没有观察到细铁丝燃烧现象，实验失败的一种原因可能是           ．
小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究．下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧时的实验现象的记录．请你分析完成下表：

物质	纯镁条	含碳0.05%的铁丝	含碳0.2%的铁丝	含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象	剧烈燃烧，发出耀眼白光，无光星	剧烈燃烧极少火星	剧烈燃烧少量火星

通过以上实验，说明铁丝燃烧时出现火星的现象是由于            ．

某化学兴趣小组的同学做完“大理石和稀盐酸制取二氧化碳的实验”后，将反应后锥形瓶中残留的废液过滤，并对滤液进行探究（已知大理石中所含杂质既不溶于水，也不与酸反应）。
【提出问题】滤液中所含溶质是什么？
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性
【猜想与假设】
猜想1：滤液中的溶质可能是CaCl₂和CaCO₃
猜想2：滤液中的溶质只有CaCl₂
猜想3：滤液中的溶质是
【讨论与交流】
小明认为猜想1无需验证就知道是错误的，他的理由是          。
【实验与结论】
（1）小亮同学为验证猜想2，取少量滤液装入试管中，然后滴入酚酞溶液，发现酚酞溶液不变色，于是小亮认为猜想2正确。你认为他的结论
（填“正确”或“错误”），理由是              。
（2）小美为验证猜想3，用洁净干燥的玻璃棒蘸取该滤液滴到湿润的pH试纸上，测得pH=4，她认为猜想3正确。对她的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是           。

A．方法不正确，结果偏小，结论正确

B．方法正确，结果偏大，结论不正确

C．方法不正确，结果偏大，结论正确

D．方法正确，结果偏小，结论不正确

（3）小丽选择了其他几种不同类别的物质来验证猜想3，也得出了结论，可供选择的试剂有：石蕊溶液、铜片、镁条、氧化钙、氧化铁、氢氧化钠、氢氧化铜、碳酸钠溶液、硝酸银溶液
请完成下表：

方案	试剂类别	选用试剂	实验现象	结论
A	指示剂	石蕊溶液	溶液变红	猜想3 正确
B	金属单质		固体表面产生气泡
C	金属氧化物	氧化铁
D		氢氧化铜	固体溶解，溶液变成蓝色
E	盐	硝酸银溶液	产生白色沉淀

【反思与评价】上述方案有错误及错误的原因是               （填写错误方案的序号，并解释其错误的原因）。
【拓展与延伸】
若猜想3成立，小丽认为无需另加试剂，只要对滤液进行                 操作即可除去杂质，从滤液中得到CaCl₂固体。
（4）小丽同学取了100g 滤液，逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na₂CO₃溶液。反应过程中加入的Na₂CO₃溶液的质量与溶液pH的关系如下图所示。

试回答下列问题：
① 写出首先发生的反应的化学方程式                  ；
② a点对应的溶液中溶质为          ；
③ 恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为             。
（写出计算过程，结果精确到0.1%）

某兴趣小组同学对“硫在氧气中燃烧”实验的若干问题进行如下实验探究。
I.硫在氧气中燃烧
某小组同学做“硫在氧气中燃烧”的实验时，在燃烧匙里放入少量硫，加热，直到发生燃烧，然后把它伸进充满氧气的集气瓶里。如右图所示，请回答下列问题：

（1）使硫在空气里燃烧，要预先对其加热，是为了      ，期间观察到燃烧匙里的黄色固体变成        态；
（2）硫在氧气瓶里燃烧发出        火焰，硫燃烧的化学方程式为         ；
（3）老师建议在集气瓶底部放少量NaOH溶液，目的是          。
II.SO₂与NaOH是否发生反应
【查阅资料】通常状况下，1体积水约能溶解40体积SO₂。
【实验方案】同学们向充满SO₂的软塑料瓶中迅速倒入一定量NaOH溶液，拧紧瓶盖，振荡，发现塑料瓶变瘪，他们认为SO₂与NaOH发生了反应。
【反思与改进】甲同学认为上述实验不够严谨，理由是          。于是同学们设计了如下两个改进方案。
方案一

实验操作	实验现象
向两个充满SO2的200 mL软塑料瓶中分别注入 10 mL水和10 mL NaOH溶液，振荡，对比。	两个瓶子变瘪的程度完全相同

乙同学认为由于两个瓶子变瘪的程度完全相同，因此无法证明SO₂与NaOH是否发生了反应。试分析导致两个瓶子变瘪的程度完全相同的原因是          。他认为若改变注入水和NaOH溶液的体积便可达到实验目的，注入液体的体积可以是          （填序号）。
a．15 mL      b．8 mL      c．5 mL      d．3 mL
方案二

实验操作	实验现象
利用右图所示装置进行实验： 向两个充满SO2的300 mL集气瓶 中分别加入6 mL水和NaOH溶液， 一段时间后，打开止水夹，对比。	倒吸入两个集气瓶中的液体体积完全相同

丙同学认为上述方案也无法证明SO₂与NaOH是否发生反应。你认为导致吸入液体的体积完全相同的原因是          。
丁同学思考后，将上述装置进行了改进，便达到实验目的。改进装置如右图所示，你认为装置B的作用是          。

【拓展与应用】
为了减少二氧化硫的排放，减弱二氧化硫对空气的污染，可以在煤中加入适量的生石灰(CaO) 制成 “环保煤”。燃烧时生石灰吸收二氧化硫的化学方程式为：2CaO+mSO₂+O₂mCaSO₄
请回答下列问题：
（1）m值是          ；
（2）该反应属于基本反应类型中的          ；
（3）若煤厂一次共加入含氧化钙80%的生石灰1400吨，则理论上最多可吸收二氧化硫多少吨？

小明同学在学习酸的性质时，他用大小、外形均相同的铝片分别和H⁺浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应。他意外地发现：铝片与稀盐酸反应放出气泡的速度明显快于与稀硫酸反应放出气泡的速度。是什么原因导致了反应现象的差异呢？小明从微观角度分析得出，H⁺浓度相同的盐酸、硫酸中，只是所含    不同。
小明提出了如下猜想：
①Cl^—能促进铝和酸的反应，SO₄^2—对反应无影响；
②Cl^—对反应无影响，SO₄^2—能抑制铝和酸的反应；
③Cl^—能促进铝和酸的反应，SO₄^2—能抑制铝和酸的反应；
他进行了如下实验探究：

组别	相同的铝片	H^+浓度相同的酸	反应片刻后添加某种试剂（少量）	添加试剂后的反应现象	结论
1	1g铝片	5mL盐酸	Na2SO4	无明显变化	（填离子符号，下同） Na^+和对反应无影响
2	1g铝片	5mL硫酸	NaCl	明显加快	对反应有促进作用

针对上述探究过程回答下列问题：
（1）请你将表格中的空格补充完整；
（2）上述猜想             是成立的；
（3）若将第2组实验中添加的试剂NaCl改为HCl气体，              （“能”填“不能”）完成探究任务。

某化学兴趣小组用如图所示的实验装置，探究影响过氧化氢分解速率的因素。

（1）写出过氧化氢分解的化学方程式                 ；装置中使用注射器的优点是                   。
（2）下面是用上述装置实验时，收集的相关数据：

实验 序号	H2O2溶液浓度/%	体积/mL	MnO2的量/g	温度/℃	收集的体积/mL	反应所需的时间/s
①	5	2	0.1	20	4	18
②	10	2	0.1	20	4	6
③	5	2	/	20	4	64
④	5	2	/	60	4	25

从实验①和②对比可知，化学反应速率与       有关；
从实验③和④对比可知，化学反应速率与          有关；
从实验对比可知，化学反应速率是否加MnO₂有关。
（3）发现问题：实验温度最难控制，反应一段时间后溶液的温度总是比起始温度高，说明反应         （填“放出”或“吸收”）热量
（4）继续探究：除了该实验小组探究过的因素以外，你若还有其他影响反应速率的因素及探究方法，请写在下面。

某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成：

（1）图一实验中水下白磷没有燃烧的原因是_________       将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是_________         ；
（2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是_____________________．图二中红磷没有燃烧的原因是            ，欲使图二中的红磷着火，可将试管从水中取出并        后给试管加热。