初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

央视《每周质量报告》曝光了一种叫“富氧水”的高价饮用水，它是以饮用水为基质，加压充入氧气制得。节目中对“富氧水”有两种截然不同的观点：
观点一：“富氧水”富含氧分子，活性强、易吸收。喝水后氧气通过胃肠绒毛细胞膜直接进入细胞，能有效补充体内的氧，在细胞内分解各种营养物质产生能量。
观点二：“观点一”违背科学常识，是概念炒作，在“忽悠”消费者。

（1）石田教授曾对富氧水的效果进行研究。他以10名学生为对象，让学生在不同时间分别饮用350毫升普通水和富氧水，但不告诉学生喝的是哪一种水。学生喝完水后被要求运动15分钟，然后由研究人员测试并比较反映他们心率和耐力等生理指标，结果无明显差异。
石田教授研究的主要方法属于：_____________。（选填“查阅资料”、“建立模型”或“对比实验”）
（2）人应该是由_________________系统吸收氧气。右表是人在呼吸时吸入空气与呼出气体成分比较。平静状态下，如果一个人每次吸入与呼出时的气体都是500毫升，氧气的密度为1.4克/升，根据表中信息，可求得呼吸1次人体可吸收氧气____________毫克。因此呼吸1分钟（16次）人体吸收的氧气相当于28 瓶500毫升富氧水中的溶氧量。
（3）依据（1）（2）的分析和所掌握的科学知识，你支持哪种观点？________________________。

（（10肇庆市）实验室有一瓶化肥的标签已脱落，只知道它是NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄、NH₄HCO₃和尿素[CO(NH₂)₂]中的一种。请你完成以下探究：
【猜想】猜想①：该化肥是NH₄Cl，     猜想②：该化肥是             ，
猜想③：该化肥是NH₄HCO₃，  猜想④：该化肥是尿素。
【实验探究】

（1）取少量样品在研钵中与熟石灰研磨，有剌激性气味的气体放出，证明猜想    不成立；写出其中一种化肥发生该反应的化学方程式：                               。
（2）如右（图1），另取少量样品于试管中，滴加适量水振荡，再选（图2）中    溶液滴入试管中，若无气泡放出，则猜想     不成立。
（3）在步骤（2）的试管中再滴入（图2）中的        溶液，若        ，则猜想①成立；若           ，则猜想②成立，其反应的化学方程式为：                        。

在一次探究活动中，小强用塑料吸管向新制的澄清石灰水中不断吹气，在吹气
的过程中发现石灰水先出现浑浊后又变澄清，他感到很意外。
小强又将纯净的CO₂持续通入新制的澄清石灰水中，一段时间后，观察到的现象与上次相同。
（1）小强做第二次实验的目的是                              。
（2）小强从老师那里得知：CO₂能与CaCO₃和H₂O继续反应生成Ca(HCO₃)₂。由此小强推测出Ca(HCO₃)₂的一条物理性质是                        。
（3）小强还想了解Ca(HCO₃)₂的化学性质。查阅资料后得知碳酸氢钙[Ca(HCO₃)₂]受热易分解，生成难溶性的化合物、气体等物质。他与同学们一起对碳酸氢钙受热分解后产物的成分进行了探究。
【提出猜想】
猜想1．生成的难溶性化合物可能是碳酸钙。经实验探究结论正确。
猜想2．放出的气体可能是O₂、H₂、CO、CO₂ 中的一种或几种


操作1．加热A装置，一段时间后，B装置中的澄清石灰水变浑浊。
操作2．在a处用燃着的木条检验，无明显现象。
【实验结论】
结论1．碳酸氢钙分解产生的气体一定有         。
结论2．碳酸氢钙受热分解的化学方程式为Ca(HCO₃)₂CaCO₃ ↓+ CO₂↑
【表达交流】
交流1．从安全的角度考虑，操作2实验中存在的不足是                       。
交流2．小组内某同学对上述结论提出异议：

该同学的观点	请说出你的观点并阐述理由
该实验没有对氧气进行验证
“结论2”不正确

 

某化学小组的同学用下图所示装置做了两个兴趣实验。

(1)检验装置Ⅰ气密性的方法是：关闭K₁和K₂，向长颈漏斗中注液体至液面高出漏斗的下端管口，静置片刻，                              ，即可证明装置不漏气。
（2）若关闭K₁、K₃，打开K₂，装置Ⅳ可以收集到一种能使带火星的木条复燃的气体。装置Ⅰ中反应的化学方程式为                         。
（3）若打开K₁、K₃，关闭K₂，装置Ⅰ和装置Ⅲ中可得到两种不同的气体，此时在装置Ⅱ中可以观察到的现象是                                              。若装置Ⅰ中得到的气体不同于（2）中的气体，装置Ⅳ中收集到的气体可使紫色的石蕊溶液变红，装置Ⅰ中的固体物质可能是                    ，装置Ⅲ中发生反应的化学方程式是                        。

某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠（Na₂O₂）颗粒的装置”感到非常好奇，设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂？与人呼出的哪种气体发生反应？
【查阅资料】① 人呼出的气体中主要成分是N₂、O₂、CO₂和水蒸气等。
② CO₂ + 2NaOH        Na₂CO₃ + H₂O。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N₂或CO₂或水蒸气反应并生成氧气。
【进行实验】
实验Ⅰ：验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。
（1）实验操作如右图所示。

（2）实验现象及结论：观察到________现象，判断过氧化钠与氮气没有发生反应。
实验Ⅱ：验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。
（1）同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。其中A装置的作用是________，发生的变化是________变化。

（2）实验现象及结论：带火星的木条复燃；过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ：验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
（1）同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。

（2）实验记录

实验操作	主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性。 向装置中加入药品。		装置的气密性良好。
②	打开分液漏斗活塞，向A装置中缓慢加入稀盐酸。	A装置中观察到的现象有________，C装置中有气泡出现。	A装置中发生反应的化学方程式为________； C装置作用是_______。
③	一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。	带火星的木条复燃。	过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。

 
【实验反思】
（1）根据实验Ⅱ和Ⅲ，过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后，还产生了另一种物质，该物质是________（填“单质”或“化合物”）。
（2）某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问：该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应，你认为他的理由是________。

某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物的成分进行探究。

【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢？
【查阅资料】小华查阅资料，得到关于铁的氧化物如下信息：

铁的氧化物	Fe2O3	Fe3O4	FeO
颜色	红	黑	黑
物理性质	不能被磁铁吸引	能被磁铁吸引	不能被磁铁吸引
化学性质	可溶于酸	常温下不溶于稀酸	可溶于酸，但不生成气体

 
【提出猜想】（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉。为了证明自己的猜想小明设计了如上图的实验，该实验中，小明加入的X溶液是       ；实验过程中操作Ⅰ是       这个实验基本操作。
小华根据小明的实验认定小明的猜想是错误的，理由是                         。
（2）小华根据资料提出了自己的两个猜想，请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①：黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe₃O₄）组成
猜想②：黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成
猜想③：                                      
【实验探究】

方案	实验操作	可能的现象	结论
①	取适量黑色粉末A 用磁铁吸引		猜想①正确
②	适量黑色粉末A 用磁铁吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想②正确
③			猜想③正确

 
【反思评价】小娟认为方案②中得出的结论不正确，其理由是                     。
【得出结论】黑色粉末A是铁和氧化亚铁的混合物。
小华想测定黑色粉末A中铁的质量分数，设计了如下实验：
取8g黑色粉末A加入50g足量的稀硫酸，充分反应后称量，剩余物质的质量为57.8g，则该黑色粉末A中铁的质量分数是多少？（写出计算过程）

类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸（H₂C₂O₄）的化学性质与碳酸相似，在受热条件下也会分解。某校研究性学习小组对此展开探究：
⑴小明首先根据草酸中含有            元素，可推测生成物中含有水。
⑵小明对分解生成的其他产物进行猜测、验证：
【假设一】生成物中有二氧化碳
实验一：将生成的气体通入           ，实验现象是          ，小明据此判断生成物中含有二氧化碳。
【假设二】生成物中有一氧化碳
实验二：小明用如图装段进行实验，从而证明生成物中含有一氧化碳。
请回答：A装置中红棕色固体粉末是         (填化学式)，A装置中的实验现象是         ，请写出反应方程式:                                 。

⑶讨论交流：小芳认为，从环保的角度看，“实验二”装置有一个缺陷，请你指出该缺陷：
                   ，处理的方法是                               。
(4)根据上述探究结果，请写出草酸受热分解的方程式                         。

．(9分)海水是一种重要的自然资源。以下是我市对海水资源的部分利用。
(1)从海水中获取淡水。常用的操作方法是　　　　　　。
(2)从海水中获得氯化钠。将海水进行   可得到粗盐；为除去粗盐中含有
的SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，^-有如下操作：①溶解；②加过量的Na₂CO₃溶液； ③加过量的BaCl₂溶液；④加适量的盐酸；⑤加过量NaOH溶液；⑥蒸发结晶；⑦过滤。正确的操作顺序是            　　　　　　 。(用序号填一种合理组合)。
(3)从海水中得到金属镁。下图是从海水中提取镁的简单流程。

上述过程中，沉淀B与试剂C发生的是中和反应，则沉淀B的化学式为　　　　　　，由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。海水本身就是含有MgCl₂的溶液，它与通过步骤①、②得到的MgCl₂溶液有何不同：　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)海水“制碱”。下图是海水“制碱”的部分简单流程。

步骤Ⅲ、步骤Ⅳ反应的化学方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　    、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低。这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，并收集纯净的气体”的实验。设计了如下方案进行实验：

A                 B               C             D           E
（1）写出所标仪器的名称：①       、②         。  
（2）描述A中发生的现象：                      。
（3）根据我们所学的知识，你认为A装置和    装置相连并产生什么现象时就足以说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐？  ；写出该装置中发生反应的化学方程式：    。
（4）该同学想要收集一瓶纯净的该气体，进一步验证它的性质。连接上述装置的顺序是：（填写各接口字母）   。其中，C装置的作用是：   ；写出有关反应的化学方程式：  。
（5）写出用A装置还可以制取的日常生活中一种常见气体的化学反应方程式：         。并说出它的一个重要用途               。

发酵粉是一种制作风味糕点的常见蓬松剂。某兴趣小组拟对其化学成分进行如下探究。
【查阅资料】①发酵粉一般含有NH₄HCO₃、NaHCO₃、明矾[KAl(SO₄)₂∙12H₂O]中的2种。②已知反应：2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
【提出假设】假设1：有NH₄HCO₃和NaHCO₃；
假设2：有NaHCO₃和明矾；
假设3：有           和明矾。
【方案与流程】

【问题与讨论】
（1）步骤①的操作是在研钵中把发酵粉和熟石灰混合、研磨。
（2）气体A为      。若生成A，证明假设  或假设  可能成立；若不生成A，证明假设  成立。
（3）如果生成A，经过步骤②和步骤③后，生成气体B，则B是（填化学式）  ，证明假设  成立，写出步骤②的化学方程式                        。

以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”，它是目前化学工业的重要支柱之一。由于粗盐中含有少量MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下：

 
回答下列问题：
（1）氯气、氢氧化钠在工业上有广泛的用途。下列关于氢氧化钠的描述中，错误的是  。

A．能去除油污，可做厨房清洁剂	B．易溶于水，溶解时放出大量的热
C．水溶液能使石蕊溶液变红	D．可用作某些气体的干燥剂

（2）操作②的名称是           ，操作④的名称是             。
（3）操作①②间除杂质时所加的三种试剂是NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、BaCl₂溶液（均过量），其顺序要求是：Na₂CO₃溶液必须在BaCl₂溶液之        （填“前”或“后”）加入。有同学提出用        溶液代替BaCl₂溶液可达到同样的目的。
（4）电解饱和NaCl溶液的化学方程式是                                      。
（5）该流程中可以循环利用的物质是                 。

在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO₂的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是          ，白色物质可能是Na₂O或           ；
乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是                    。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na₂O + H₂O = 2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。

实验方案	实 验 操 作	实验现象	结 论
方案1	取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品 全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液	溶液变成红色	白色物质 为Na2O
方案2	①取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液	出现白色沉淀	白色物质 是
②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液	无明显现象

 
【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确，理由是                         。
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为                                。
通过以上探究，你还能获得哪些结论，请写出两条。（答对本小题将奖励4分，但全卷总分不超过60分）
②                                                                        ，
②                                                                       。

某兴趣小组对4瓶无色溶液Na₂CO₃溶液、NaOH溶液、Ca(OH)₂溶液、稀盐酸进行鉴别。
甲同学利用紫色石蕊试液进行鉴别

实验步骤	现象与结论
①用4支试管，分别取少量的不同溶液，各滴加紫色石蕊试液	1支试管中出现红色，则原溶液是
②另用3支试管，分别取少量未确定的溶液，各滴加步骤①检验出的溶液。	1支试管中有气泡产生，则原溶液是Na2CO3溶液
③另用2支试管，分别取少量未确定的溶液，	1支试管中有白色沉淀析出，则原溶液是Ca(OH)2溶液，1支试管中无现象，则原溶液是NaOH溶液

 
乙同学不用其他试剂进行鉴别

同学	实验操作	现象	结论
小敏	用3支试管分别取少量不同的溶液，各滴加剩余的另一种溶液	1支试管中有气泡产生，其余2支试管中无现象	所滴加的溶液是稀盐酸
小红	1支试管中有白色沉淀析出，其余2支试管中无现象	所滴加的溶液是Na2CO3溶液
小刚	……	……

 
乙组同学经过交流后发现，根据小红与小敏的实验现象，     的结论是错误的。如果小刚所滴加的是NaOH溶液，则他的实验现象是            

小明和小丽对蓝色的硫酸铜溶液很感兴趣，他们设计如下实验探究其相关性质并对反应后所得物质进行分析和处理。

⑴我能写出其中两个不同基本反应类型的化学方程式：①________；②________。
⑵实验完毕，小明和小丽各自将三个反应所得到的物质混合、过滤，得到甲、乙两种无色溶液。小明取少量甲溶液于试管中，滴加紫色石蕊溶液，试管中溶液呈紫色。则甲溶液中一定含有的溶质是________(填化学式，下同)，可能含有的溶质是________或________。
小丽对乙溶液进行了探究，发现乙溶液中含有氯化钾、硫酸钾和氢氧化钾。她说：我还能设计如下实验，在步骤①、②、③每次用一种无色溶液除去乙溶液中一种物质，且每步均有白色沉淀生成，最后得到纯净的硝酸钾晶体。

在步骤⑦中进行的操作是________，步骤③、⑥所加物质分别是________、________ (填化学式，下同)，固体E的成分有________。

某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如下实验方案：

试回答：
(1)步骤①中锌粉必须过量的原因是                                         。
(2)写出步骤①中任一反应的化学方程式                                         。
(3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是                              
                                                           。
(4)若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量       （填“>”、“<”或“=”）原废液中硫酸锌的质量。要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量     的质量。