初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

某兴趣小组发现一袋腌制松花蛋的泥料，配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解，充分搅拌后过滤，取滤液探究其成分。
【猜想与假设】他们都认为滤液中一定有NaCl和NaOH。生成氢氧化钠的化学方程式为      
                          。 对其他成分他们分别做出了如下猜想：
小亮猜想：还可能有Na₂CO₃
小强猜想：还可能有Ca(OH)₂和Na₂CO₃
你认为谁的猜想是错误的              ，理由是                             。你还能做出的猜想是：还可能有              。
【活动与探究】小亮取一定量的滤液于试管中，向其中滴加了几滴稀盐酸，振荡，没有气泡，于是他得出结论：没有Na₂CO₃。
请你选择CO₂以外的物质，设计一个实验方案验证你的猜想。

实验步骤	现象及相应结论

 
【反思】小强认为小亮的结论不严密，理由是                             。

某兴趣小组的同学们以“稀硫酸与氢氧化钠溶液能否发生反应”为课题进行了科学探究。   
同学们在烧杯中加入10mL稀硫酸。滴入几滴酚酞试液，接着分两次向烧杯中滴入氢氧化钠溶液。第一次滴加几滴氢氧化钠溶液后，不断搅拌，第二次继续滴加氢氧化钠溶液至过量。则第一次滴加氢氧化钠溶液时，溶液中溶质(不考虑酚酞)的质量变化情况是__________：第二次滴加氢氧化钠溶液时观察到的现象是_______________________。
由上述实验同学们得出了稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应的结论。
[提出问题]是否可以用其他试剂证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应呢?
[甲组实验]实验过程如图所示：
现象：向a试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象，再滴加几滴硫酸铜溶液时出现蓝色沉淀。
结论：用硫酸铜溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。
[乙组实验]实验过程如图所示：
现象：向b试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象，再滴加几滴氯化钡溶液时出现白色沉淀。
结论：用氯化钡溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。
        
[交流评价]请你评价甲、乙两组同学由实验现象获得的结论是否正确，并说明理由。

	正确或错误	理   由
甲组
乙组

 

(7分)某兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：
【对固体猜想】
猜想I：全部是Na₂CO₃，猜想的依据是   ；
猜想Ⅱ：全部是NaOH 猜想HI~部分是NaOH，部分是Na₂CO₃。
【实验和推断】

实验步骤	实验现象
①取少量白色固体于试管中，加水振荡后，至全部溶解。	无色溶液
②向试管的溶液中滴加适量物质X的溶液	现象A
③再向试管中滴加几滴酚酞试液。	现象B

 
(1)若现象A为有气泡产生，则加入的X溶液是            ，说明氢氧化钠已经变质，有气泡产生的反应的化学方程式是                               。
(2)若X是Ca(OH)₂溶液，现象A有白色沉淀，现象B为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀为           (填化学式)，该实验          (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。
(3)若X是CaCl₂溶液，猜想Ⅲ成立的实验现象是                               、
                                               。

某兴趣小组在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。

甲                 乙                      丙
(1)写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式                         。
(2)乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现象是                         。
(3)丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。
(4)实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒人同一个子净的废液缸中，最终   看到废液浑浊并呈红色，由此产生疑问。
【提出问题】废液中含有哪些物质?
【交流讨论】①一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和            。
②还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。
小兰认为：只有碳酸钠
小刚认为：只有氢氧化钙
小亮认为：是氢氧化钠和碳酸钠
你认为还可能是                         。(写一种猜想)
【实验设计】小斌想用氯化钙溶液来验证小兰、小刚、小亮的猜想。查阅资料获悉：氯化钙溶液呈中性，并设计如下实验。请你将小斌的实验设计补充完整。

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置。	①有白色沉淀，溶液呈红色。	的猜想正确。
②	的猜想正确。
③	的猜想正确。

 
【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑        
                                               。

在学习碳酸钠的性质的课堂上，老师在碳酸钠溶液中加入一定量的澄清石灰水产生白色沉淀，在滤出沉淀后的滤液，引导同学们对滤液中溶质的成分进行探究。同学们通过讨论认为溶质是NaOH、Na₂CO₃、Ca(OH)₂中的一种或两种,其可能情况有三种：①NaOH；②NaOH和Na₂CO₃；③       。
小伟同学设计了下列实验方案，请你帮助完成。

实   验   步   骤	可能出现的实验现象	实验结论
⑴取少量滤液于试管中，加入碳酸钠溶液	产生	假设③成立
⑵取少量滤液于试管中，加入足量稀盐酸	放出无色气体	假设   成立
⑶取少量滤液于试管中，加入碳酸钠溶液或足量稀盐酸	没有明显现象	假设   成立

 
小强根据小伟设计的实验方案，在滤液中加入足量稀盐酸，观察到有大量气泡产生，产生该现象化学方程式为            。因此他得出的结论是只有假设      成立，该假设成立说明教师做的实验是      （选填“恰好完全反应”、“Ca(OH)₂过量”或“Na₂CO₃过量”）

化学课上，老师向盛有少量碳酸钠溶液的试管中加入一定量的澄清石灰水，出现了白色沉淀，反应的化学方程式是Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH。据此现象，老师提出如下问题，请回答：
（1）反应后溶液中溶质是什么？
小明认为有以下四种情况，请你替他补充完整：
情况①：                    
情况②：NaOH和Na₂CO₃
情况③：NaOH和Ca(OH)₂
情况④：NaOH、Na₂CO₃和Ca(OH)₂
小红认为只有三种情况，其中情况   （填序号）不可能，理由是                  。
（2）为了进一步确定反应后溶液的成分，小强设计了如下实验方案：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸	无明显现象	情况        （填序号）不可能
另取少量溶液于试管中，加入		情况③正确

 
同学们的回答，得到了老师满意的赞赏。

某研究型学习小组的同学在用浓硫酸处理废锌片时发现产生的气体具有刺激性气味，这种现象引起同学们的思考和研究。
【提出猜想】对产生的气体进行猜想：
猜想1：可能是H2；
猜想2：可能是SO2；
猜想3：可能是                 
【查阅资料】SO2易溶于水，能与NaOH溶液反应生成Na2SO3。
【实验方案】研究性学习小组的同学设计如图所示的装置进行研究（夹持仪器已省略，假设装置中的反应都进行完全）。

【问题讨论】
（1）如果装置A中没有明显现象，装置C中的现象为                    则猜想             成立。
（2）如果装置A中的现象为                   ，装置C中没有明显的现象则猜想                  成立。
（3）猜想3成立的实验现象是                                              
                                                                。
（4）装置B中浓硫酸的作用是                                              。
【思维拓展】
实验室中可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，反应的化学方程式是        
                                                                        。
（2）小组内一同学又设计了判断SO2与NaOH溶液能否反应的装置（如图），实验时发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液反应的结论，其同学认为这一结论不严谨，理由是                                                。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，需做的对比实验是                                                     
                              。

（1）实验室给你提供了下列仪器，请选用合适的仪器完成指定的实验。
      
①要制取较多的O₂用来探究其性质（要求制取过程中可以添加反应物），组装气体发生装置需要的仪器是___ ___（填序号），收集氧气应采取___ _____法。
②提纯粗盐时，过滤需要选用上述仪器中的_____ ____（填序号），除此之外还缺少的仪器是____ _____、____ ______（填名称）。
（2）美羊羊同学在购买回的袋装薯片中发现还有一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样，撕开小袋，发现里面的固体粉末有少许是棕红色的，大多数是灰白色的。经过分析，她认为棕红色粉末是Fe₂O₃，灰白色粉末应该含有CaCO₃和Fe，为验证自己的判断，美羊羊同学打算进行实验探究，请你一同参与。
【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO₃和Fe。
【实验设计】装置如下图所示：

【实验预测与分析】
①若要证实样品中含有CaCO₃，观察到的实验现象是_______ ____________，B中发生反应的化学方程式为___ _____。
②若要证实样品中含有Fe，E中应观察到的现象是____ _________，此时C装置的作用是____ ____________。
③看了美羊羊同学的分析结论，有同学认为小袋内灰白色粉末中还应该有别的物质，请你写出其中一种物质的化学式__________。

通过学习碱的性质，我校化学兴趣小组的同学对实验室的“氢氧化钙是否变质以及变持的程度”展开了探究活动，请你一同参与：
⑴提出问题：氢氧化钙是否变质？
⑵猜想与假设：同学们经过讨论认为样品存在三种可能情况：没有变质；部分变质；完全变质。
⑶实验探究：

实验步骤及操作	实验现象	实验结论
取样于试管中，加入足量蒸馏水振荡，静置 ①取上层清液，滴入无色酚酞试液 ②倒去上层清液，再向试管中注入稀盐酸	①无色酚酞试液变红 ②	部分变质
①无色酚酞试液不变红 ②
①                  ②没有气泡产生

 
⑷小结与思考：
①小蔓同学根据上述实验方案进行实验，确定该样品已部分变质，请写出实验中反应的化学方程式：
                                                        
                                                         
②氢氧化钙俗称熟石灰，农业上常用来                      。

某兴趣小组的同学们以“稀硫酸与氢氧化钠溶液能否发生反应”为课题进行了科学探究。   
同学们在烧杯中加入10mL稀硫酸。滴入几滴酚酞试液，接着分两次向烧杯中滴入氢氧化钠溶液。第一次滴加几滴氢氧化钠溶液后，不断搅拌，第二次继续滴加氢氧化钠溶液至过量。则第一次滴加氢氧化钠溶液时，溶液中溶质(不考虑酚酞)的质量变化情况是__________：第二次滴加氢氧化钠溶液时观察到的现象是_______________________。
由上述实验同学们得出了稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应的结论。
[提出问题]是否可以用其他试剂证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应呢?
[甲组实验]实验过程如图所示：

现象：向a试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象，再滴加几滴硫酸铜溶液时出现蓝色沉淀。
结论：用硫酸铜溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。
[乙组实验]实验过程如图所示：

现象：向b试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象，再滴加几滴氯化钡溶液时出现白色沉淀。
结论：用氯化钡溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。
[交流评价]请你评价甲、乙两组同学由实验现象获得的结论是否正确，并说明理由。

	正确或错误	理   由
甲组
乙组

 

（10，娄底29）小林觉得你很聪明，是他的良师益友，学完“酸的化学性质”后，邀请你与他讨论“食醋在厨房中的妙用”：
（1）复习酸的化学性质

①酸与指示剂作用	酸溶液能使紫色石蕊溶液变红色	酸溶液不能使无色酚酞溶液变色
②酸与活泼金属作用	Fe+2HCl=FeCl2+H2↑	Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
③酸与某些金属氧化物作用	Fe2O3+HCl=FeCl3+H2O	……
④……

 
由于小林的课堂笔记没做好，“③酸与某些金属氧化物作用”后面的化学方程式未配平，请帮他写出配平后的化学方程式：                    63                  。
（2）讨论交流
① 小林自豪地说，目前世界卫生组织正在推广使用中国铁锅，使用铁锅炒菜时，放点食醋时，可以补充人体需要的微量元素          64       元素，该反应的原理是利用了酸的化学性质         65       （填序号“①”、“②”或“③”）。
② 你告诉小林，食醋的作用远远不止这些呢，如     66    （任写一点食醋在生活中的妙用）。
（3）反思
盐酸、硫酸、食醋具有相似化学性质的原因是因为它们的水溶液中都含有  67 离子。

（10，娄底28）小林在凉拌紫卷心菜时，加入一些食醋，发现紫卷心菜变红了，激发了他的探究欲望，特邀你协助完成下列活动与探究。
[提出问题] 紫卷心菜等植物的汁液能作酸碱指示剂吗？
[实验探究] 取紫卷心菜、牵牛花的花瓣、胡萝卜，分别在研钵中捣烂，加入酒精（乙醇与
水的体积比为1:1）浸泡，用纱布将浸泡出的汁液挤出，分别加入到蒸馏水、稀
酸溶液和稀碱溶液中，有关颜色变化情况如下：

汁液	在不同液体中的颜色变化
蒸馏水	稀酸溶液	稀碱溶液
紫卷心菜	蓝紫色	红色	绿色
牵牛花	紫色	红色	蓝色
胡萝卜	橙色	橙色	橙色

 
[得出结论]     58    、    59    的汁液能做酸碱指示剂，     60    的汁液不能
做酸碱指示剂。
[拓展应用] 小林用上述的牵牛花汁液来测定某雨水样品的酸碱性，发现牵牛花汁液呈红色。
则该雨水呈  61 性（选填“酸”或“碱”或“中”）。
[反思与评价] 小林发现，上述汁液无法测出溶液的酸碱度，请你告诉他，在实验室测定溶
液的酸碱度常用            62             。

电解水实验可以确定水的组成，甲、乙、丙三位同学对电解水后液体的酸碱性进行探究。
                 
【提出问题】电解水后的液体一定呈中性吗？
【查阅资料】图Ⅰ所示装置可用于电解水实验；
硫酸钠可增强水的导电性，硫酸钠溶液呈中性。
【实验与讨论】三位同学分别向U型管中加入含有酚酞的硫酸钠溶液，接通直流电，观察现象，电解一段时间后，断开电源。
⑴实验中观察到管①电极附近的溶液迅速变红，管②电极附近的溶液仍为无色，乙同学用PH试纸测定管②电极附近的溶液，PH小于7。说明管①电极附近的溶液呈   性，管②电极附近的溶液呈    (选填：“酸”、“碱”或“中”)性。
⑵甲同学将实验后U形管中的溶液按图Ⅱ所示倒入烧杯中，发现红色立即消失，
乙同学、丙同学将实验后U形管中的溶液按图Ⅲ所示分别倒入烧杯中，发现红色不完全消失。
经讨论和分析，乙、丙同学的实验中溶液的红色不消失，原因可能是酸   。
⑶甲、乙、丙同学分别用蒸馏水洗涤U形管、碳棒等，再将洗涤液倒入自己实验的烧杯中，观察现象：
甲同学的溶液仍为无色。
乙同学的溶液中红色仍不消失。
丙同学的溶液中的红色      。
⑷甲、乙、丙同学分析了实验现象，为确证溶液的酸碱性，又进行了下列实验：
甲同学用    来测定溶液，原因是                               。
乙同学向溶液滴加      ，，使溶液中红色刚好褪去。因为造成⑶中溶液的红色仍不消失的原因是                                                  。
【解释与结论】
用硫酸钠增强溶液的导电性时，电解后溶液混合均匀，呈中性。
【交流与反思】甲同学取55克质量分数为2%的硫酸钠溶液进行电解，消耗了5克水，刚电解后硫酸钠溶液的溶质质量分数为              。
甲同学的老师上课时用ＮａＯＨ增强溶液的导电性，电解后溶液的碱性     ，
乙同学的老师上课时用Ｈ_２ＳＯ_４增强溶液的导电性，电解后溶液的酸性     ，

请你参与某学习小组研究性学习的过程，并协助完成相关任务。
【研究课题】探究水壶内部水垢的主要成分
【查阅资料】通过查阅资料知道，天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表：

物 质	Ca(HCO3)2	Mg(HCO3)2	Ca(OH)2	Mg(OH)2	CaCO3	MgCO3
溶解性	可溶	可溶	微溶	不溶	不溶	微溶

 
【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)₂和         ，可能含有Ca(OH)₂和       。
【设计方案】
（1）甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，静置。取上层清液滴入Na₂CO₃溶液 ，如果没有白色沉淀，说明水垢中无            (填化学式)。
（2）乙同学设计了下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分。

其主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，逐滴加入足量稀盐酸。若D瓶增重22g，则水垢全部是CaCO₃。
②待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气；
③称量D瓶内物质增加的质量；
④重复②和③的操作，直至D瓶内物质质量不变。
测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质增加质量的关系如图曲线所示；

【评价】
（1）A瓶中的NaOH溶液起到                 作用。若A瓶中无NaOH溶液，D瓶中的质量将          （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）一般情况下，两种不同金属形成的碳酸盐与足量盐酸反应时，若两金属的化合价相同、两种盐的质量相同，则相对分子质量小者放出的气体多。分析曲线图可知：水垢中一定含有              （化学式），理由是                                              。
（3）装置图中“？”所指处有三根导管同时穿过橡胶塞，已知：导管的直径为8mm，橡胶塞细段直径为3cm。从坚固和美观的角度考虑，请你在由图中标出应在哪三点打孔为好（用圆圈“○”表示打孔位置）。

以上实验        （填“能够”或“不能”）检测出水垢中含有Mg(OH)₂。

碳及许多含碳化合物不充分燃烧都要产生一氧化碳，一氧化碳是一种污染空气的有毒气体，它使人中毒的原因是                        ，通常采用燃烧法处理尾气中的一氧化碳。某同学对一氧化碳与一定量的氧气反应后所得的气体成分进行了如下实验探究：
【提出猜想】反应后气体的组成可能是：①CO和CO₂；②只有CO₂；
③                       。
【实验探究】该同学为了验证自己的猜想，用下列装置进行实验：

①装置B中氢氧化钠溶液的作用是                                          。
②装置A中出现的现象是                                          ，发生反应的化学方程式是                                                  ，用带火星的木条伸入D中出现的现象是                                                      。
【实验结论】通过实验验证，猜想③成立。