初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

用右图装置可以探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验的叙述正确的是

A．浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝

B．粗铜丝能控制反应的发生和停止

C．能产生干燥的二氧化碳气体

D．能验证二氧化碳的密度比空气大

对下列实验中出现的异常现象分析合理的是  

A．制取CO2气体时，始终收集不到CO2——收集CO2的集气瓶没盖严

B．加热碱式碳酸铜固体粉末时，试管破裂——加热前没有将试管外壁擦干

C．细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂——用于引燃的火柴过长

D．验证空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水少于1／5——红磷过量

下列实验方案不可行的是

A．用肥皂水区分硬水与软水	B．用加热的方法区分碳酸氢铵固体与蔗糖固体
C．用通电的方法区分蒸馏水和食盐水	D．用带火星的木条区分氮气和二氧化碳

某化学课外兴趣小组为探究 $Na$与 $C{O}_{2_{}}$的反应进行了如下实验（实验部分装置如右图所示）：向盛有 $Na$的装置A中通入纯净、干燥的 $C{O}_{2_{}}$，当观察到装置B中刚好出现浑浊时，点燃酒精灯，同时继续缓缓通入 $C{O}_{2_{}}$， $Na$剧烈燃烧，产生白烟，燃烧结束后装置A中有黑色固体和白色固体生成。
                                        
【资料卡】
（1） $K$、 $Ca$、 $Na$等活泼金属的氧化物均可与水反应生成对应的碱；
（2）钠为银白色金属，过氧化钠为淡黄色固体。
【提出问题】白色固体含有什么物质？
【猜想与假设】
假设1：白色固体含有 ；
假设2：白色固体含有 $N{a}_{2}O$；
【实验设计】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量白色固体放入足量水中	白色固体完全溶解
②取①中少量溶液，加入	产生大量气泡	假设1成立
③另取①中少量溶液，		假设2成立

【反思提高】
$Na$在 $C{O}_{2_{}}$中燃烧存在多个反应、生成多种物质。请你写出其中生成物仅为一种白色固体与一种黑色固体的反应的化学方程式：。

过碳酸钠（Na₂CO₄）在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用，某化学研究性学习小组设计并完成了如下实验。
【实验目的】测定过碳酸钠样品（含有的杂质不溶于水且不与酸反应）的纯度。
【实验原理】2Na₂CO₄ + 4HCl ="====" 4NaCl + 2CO₂↑+ O₂↑+ 2H₂O
【实验装置】

【交流与讨论】
Ⅰ．甲同学认为测定产物中O₂的体积即可测定样品的纯度。
（1）装置②的作用是：   ▲     ；
（2）装置③的作用是：   ▲     ；
（3）称取适量样品与足量浓盐酸充分反应后，收集到的氧气的体积为0.25 L（已知该实验条件下氧气的密度为1.28g/L），则称取的样品质量应大于   ▲     g；
Ⅱ．乙同学认为测定产物中CO₂的质量（即反应前后装置②的质量差）就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO₂的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是   ▲     ；（填序号）
A．浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收
B．二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收
C．装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收
Ⅲ．丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品12.5g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体11.7 g。则该样品的纯度为   ▲     。

今年我市化学实验操作考察的实验之一是"高锰酸钾制取氧气"。现摘录某同学的实验过程如下：

①选择适当仪器，组装成如右图所示的实验装置；
②检查装置气密性，装置气密性良好；
③向集气瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集气瓶 底部出现气泡；
④将药品平铺于干燥试管底部，在导管口放置蓬松的棉花团，塞上橡皮塞，固定于铁架台上；
⑤点燃酒精灯加热，待导管口有气泡产生，立即用集气瓶进行收集；
⑥气体收集完毕，用毛玻璃片将集气瓶口盖好，从水中取出并正放在桌面上；
⑦先熄灭酒精灯，后将导管从水槽中取出；
………………
请回答下列问题：
（1）写出用高锰酸钾制氧气的化学方程式：；
（2）欲调整试管高度，应调节图中 $A,B,C$哪个旋钮：；
（3）步骤②的操作与观察到的现象是：；若装置无破损，加热一段时间后，观察到高锰酸钾已大量分解，但导管口仍未产生明显气泡，可能的原因是；
（4）上述实验步骤中，可能导致集气瓶中收集的氧气不纯净（水蒸气不计）的是；（填序号）
（5）步骤⑦中的操作，可能引起。

将过量的 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液滴入到一定量 $CuS{O}_4$溶液中得到蓝色固体。某研究性学习
小组对蓝色固体的成分进行了如下探究。请完成下列各题：
（一）猜想与假设：
猜想一：固体为 $CuC{O}_3$，理由：（用化学反应方程式表示）。
猜想二：固体为 $Cu(OH{)}_2$，理由： $N{a}_{2}C{O}_3$溶液呈（填"酸"或"碱"）性。
猜想三：固体为 $Cu(OH{)}_2$和 $CuC{O}_3$的混合物。
（二）资料查阅：
① $Cu(OH{)}_2$和 $CuC{O}_3$晶体均不带结晶水；  
② $Cu(OH{)}_2$、 $CuC{O}_3$受热易分解，各生成对应的两种氧化物。
（三）设计与实验：
Ⅰ．固体的获取：
（1）将反应后的固、液混合物经、洗涤、低温烘干得蓝色固体。
（2）判断固体已洗净的方法及现象。
Ⅱ．用下图所示装置，定性探究固体的成分。

（3）若用装置 $A$、 $B$组合进行实验， $B$中无现象，则猜想正确；
（4）若用装置 $A$、 $C$组合进行实验， $C$中无现象，则猜想正确；
（5）小组同学将装置按 $A$、、（填" $B$"、" $C$"）的顺序组合进行实验，验证出猜想三是正确的，实验中： $B$中的现象为， $C$中的现象为。结论：固体为 $Cu(OH{)}_2$和 $CuC{O}_3$的混合物。
Ⅲ．固体成分定量测定：
已知 $Cu(OH{)}_2$的分解温度为 $66℃\backsim 68℃$， $CuC{O}_3$的分解温度为 $200℃\backsim 220℃$。设固体的组成为 $aCu(OH{)}_2$  $bCuC{O}_3$。小组同学用热分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如右图，请根据图示回答下列问题：

（6）写出 $AB$、 $CD$段发生反应的化学方程式： $AB$段：； $CD$段：；
（7）通过计算可得： $a:b＝$。
（8）若将 $24.0g$剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了 $2.4g$后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：。

现有一包固体粉末，可能是 $CaC{O}_3$、 $N{a}_{2}C{O}_3$、 $N{a}_{2}S{O}_4$、 $CuS{O}_4$、 $NaCl$中的一种或几种，为确定其组成，取适量试样进行下列实验。请根据实验现象判断：
（1）取试样溶于水，得到无色澄清溶液，则此固体粉末中一定没有、。
（2）取上述溶液适量，滴加过量的 $BaC{l}_2$溶液，出现白色沉淀，再加入过量的稀硝酸，沉淀部分消失并产生气泡。则此固体粉末中一定有、。
（3）取步骤（2）实验后的上层清液，加入稀硝酸、硝酸银溶液，出现白色沉淀，由此该同学得出此固体粉末中一定含有 $NaCl$，你认为此结论是否正确（填"是"或"否"）。
（4）对于是否含有 $NaCl$，你认为应对步骤（2）作如何改进（若步骤（3）填"是"，此空不作答）。

有一实验事实：铁粉与硫酸铜溶液反应，不但有铜生成，而且有较多的气体产生。为确定气体的成分，进行下列实验探究。
（一）探究：从物质组成元素角度分析，气体可能是 $S{O}_2$、 $O_2$、 $H_2$中的一种或几种。
（二）实验：
（1）甲同学为确定是否含有 $S{O}_2$，他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液颜色未发生变化，则该气体中 $S{O}_2$（填"有"或"无"）。
（2）乙同学认为只有 $O_2$，则可用是来检验。实验证明乙同学的观点不正确
（3）丙同学为判断是否含有 $O_2$，同时确定气体成分，通过查阅资料得知：
$4KI+4HCl+O_2=2I_2+4KCl+2H_{2}O$， $I_2$为碘单质。于是他设计了如下的实验装置：
 
（三）实验现象与结论： $A$中观察到，证明无； $B$中观察到，证明该气体是 $H_2$。
（四）实验反思：
（4）大家认为丙同学在加热之前，应对气体先以确保安全。
（5）由上述实验可知，硫酸铜溶液显性（填"酸"或"碱"）。

叠氮化钠( $Na{N}_3$）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究．
【应用研究】
(1)汽车经撞击后，30毫秒内引发 $Na{N}_3$，迅速分解为 $Na、N_2$，反应方程式为。
【制备研究】
(2)将金属钠与液态氨反应得 $NaN{H}_2$，再将 $NaN{H}_2与N_{2}O$反应可生成 $Na{N}_3、NaOH$和
气体 $X$，该反应的化学方程式为 $2NaN{H}_3＋N_{2}O=Na{N}_3＋NaOH＋X$,实验室检验 $X$气体使用的试纸是湿润。
【 $N{a}_{2}C{O}_3$质量分数测定】
工业级 $Na{N}_3$中常含有少量的 $N{a}_{2}C{O}_3$，为测定样品中 $N{a}_{2}C{O}_3$的质量分数设计如图装置（已知 $H_{2}S{O}_4$溶液与 $Na{N}_3$_,反应不生成气体）。

(3)装置 $A$的作用是。设计的实验步骤为：①精确称量样品，检查装置气密性；②打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置 $C$；③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；④再打开弹簧夹，；⑤再次称量装置 $C$。计算碳酸钠含量至少需要测定（填数字）个数据。根据制备反应，分析工业级 $Na{N}_3$中含有 $N{a}_{2}C{O}_3$的可能原因。

M

【 $Na{N}_3$纯度测定】

精确称量 $0.140gNa{N}_3$样品，设计如图装置，测定其纯度。已知 $2Na{N}_3\to 3N_2$
( $Na{N}_3$中的 $N$全部转化为 $N_2$，其他产物略），反应中放出大量的热。

(4）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差（填"变大"、"变小"或"不变"），说明气密性良好。
(5)使小试管中的 $Na{N}_3$样品与 $M$溶液接触的操作是。
(6）使用冷水冷凝的目的是。反应前应将液面调节到量气管的"0"刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是

(7)常温下测得量气管读数为67.2 $mL(N_2$的密度为1.25 $g/L$)，则实验中选用的量气管规格合适的是（填字母序号）。
A. 100 mL                B. 1 L                   C. 2 L
(8)计算 $Na{N}_3$样品的纯度（写出计算过程）

某研究性学习小组探究 $CuS{O}_4$溶液与 $NaOH$溶液的反应产物。

(1）两溶液混合生成蓝色沉淀的化学方程式是。沉淀放置一段时间后，完全变为黑
色沉淀，猜想是 $CuO$。为验证猜想，将沉淀过滤、洗涤、烘干后，用 $CO$还原得到红色物质，且生成的气体能使，写出 $CO$与 $CuO$反应的化学方程式。
(2) $CuS{O}_4$溶液与 $NaOH$溶液反应有时也会生成浅绿色沉淀 [化学式为 $CuS{O}_4·3Cu{\left(OH\right)}_2$]和 $N{a}_{2}S{O}_4$，则反应方程式为。
(3)为探究新制 $Cu{\left(OH\right)}_2$，的分解温度，设计水浴加热装置（如图）。
写出仪器的名称：①②。该装置采用水浴加热，其目的是。
(4)18℃时，将溶质质量分数均为10％的 $CuS{O}_4$溶液与 $NaOH$溶液混合后，测得混合液温度为22℃，说明该反应（填"放热"或"吸热"）。当水浴温度分别为30℃、60℃、90℃时，黑色沉淀出现的时间为：2分钟、6秒、1秒，则说明温度越高， $Cu{\left(OH\right)}_2$分解速率越（填"快"或"慢"）。该实验说明， $Cu{\left(OH\right)}_2$分解温度（填"无确定数值"或 "有确定数值"）。

为探究Zn和Cu的金属活动性强弱，提供的试剂有：Zn、Cu、H₂SO₄溶液、ZnSO4溶液、CuSO₄溶液。下列说法正确的是

A．选用两种试剂可实现实验目的

B．ZnSO4溶液中加人Cu不能探究金属活动性强弱

C．最多只能设计一种实验方案

D．根据 Zn和Cu的硬度能判断金属活动性强弱

"钾泻盐"的化学式为 $MgS{O}_4·KCl·x{H}_{2}O$，是一种制取钾肥的重要原料，它溶于水得到 $KCl$与 $MgS{O}_4$的混合溶液。某化学活动小组为了测定"钾泻盐"中 $KCl$的质量分数，设计了如下两种实验方案：
方案一：

方案二：

试回答下列问题：
(1)你认为方案比较合理，理由是。
(2)请选择上述方案中的数据，计算 $24.85g$钾泻盐样品中 $MgS{O}_4$的质量。(写出计算过程)。
(3)请选择上述方案中的数据，计算 $24.85g$钾泻盐样品中 $KCl$的质量分数。(写出计算过程)。

研究性学习小组选择" $H_2{O}_2$生成 $O_2$的快慢与什么因素有关"的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：
【假   设】 $H_2{O}_2$生成 $O_2$的快慢与催化剂种类有关
【 实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的 $H_2{O}_2$溶液中，分别加入相同质量的 $Mn{O}_2$和水泥块，测量各生成一瓶（相同体积） $O_2$所需的时间。

【 进行实验】右图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中 $A$仪器名称是， 此实验中 $B$处宜采用的气体收集方法是。

【 实验记录】

实验编号	1	2
反应物	5% $H_2{O}_2$	5% $H_2{O}_2$
催化剂	1 $g$水泥块	1 $g$ $Mn{O}_2$
时间	165秒	46秒

【 结  论】该探究过程得出的结论是。
【 反  思】 $H_2{O}_2$在常温下分解缓慢，加入 $Mn{O}_2$或水泥块后反应明显加快，若要证明 $Mn{O}_2$和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后
的是否改变。
$H_2{O}_2$生成 $O_2$的快慢与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究。（只要求提出一种影响 $H_2{O}_2$生成 $O_2$的快慢的因素以及相关假设和实验方案）
【假   设】。
【实验方案】 。

(14分)某同学设计右图所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答:

(l)该装置存在的一个主要问题是                                                ;
你的改进方法是                                           .
(2)实验开始时,是先                      ,后                               ；
目的是                                                   .
(3)实验结束时,是先                      ,后                               ；
目的是                                                   .
(4)实验过程中,图中A处能观察到的实验现象是                               ；
发生反应的化学方程式为                                             。
B处观察到的实验现象是                                                。
发生反应的化学方程式为                                             。