初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

细口瓶中装满某无色无味的液体，可能是下列液体中的一种：
①蒸馏水 ②过氧化氢溶液 ③酒精 ④高锰酸钾的水溶液。
（1）你猜想该瓶液体可能是_______________（填序号）
（2）请你运用所学过的知识，设计简单合理的实验验证你的猜想。

实验操作	实验现象和结论

 

小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验：

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
结论	总结
实验一	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条	有气泡产生，木条不复燃	过氧化氢分解产生氧气，但是速度慢	二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二		有气泡产生，木条复燃	二氧化锰能加快过氧化氢的分解产生氧气。反应的文字表达式为：

（1）请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。
（2）在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是              。
（3）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量二氧化锰的质量，其目的是：                       。
第二方面的实验探究：二氧化锰在化学反应前后的                     。

某食品包装袋内有一个小纸袋，上面写着“干燥剂，主要成分是生石灰”。
（1）生石灰可作干燥剂的理由是（用化学方程式表示）：______________。
（2）某同学对此干燥剂作了一系列探究，其实验方案如下，请你完成下列实验报告。

问题与猜想	实验步骤	实验现象	实验结论
问题1：小纸袋中的物质能否继续作干燥剂？	取适量小纸袋中固体放入烧杯中，加入适量水，触摸杯壁。	_____________	不能作干燥剂
问题2：猜想变质后的物质可能是什么？ ________________。	______________	_____________ _____________	变质后固体中有___________

 

测定空气中氧气的体积分数可以采用下图甲乙两种装置。乙装置可视为甲的改进装置，在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
（提示：铜丝在空气中加热和氧气反应生成黑色固体氧化铜）

在甲装置实验过程中,红磷燃烧集气瓶中充满白烟，一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是____(14)___。
（3）冷却后，松开止水夹，你观察到的现象是_____(15)________
（4）从这个实验得出的结论是____________(16)__________
（5）写出红磷燃烧的化学表达式         (17)           
（6）在乙装置实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是       (18)      
（4）乙装置实验中测得实验结果如下：

反应前注射器内气体总体积	反应后注射器内气体总体积
25mL	22mL

 
由此数据可以推算出测定的空气中氧气的体积分数     (19)    2l％(填“>”、“＝”或“<”)。

研究性学习小组选择“H₂O₂生成O₂的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的过程：
【假设】H₂O₂生成O₂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H₂O₂溶液中，分别加入相同质量的MnO₂和水泥块，测量各生成一瓶（相同体积）O₂所需的时间。
【进行实验】右下图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器的名称是_____________，此实验中B处宜采用的气体收集方法是_______         _____。
【实验记录】

【结论】该探究过程得出的结论是_________________________。
【反思】H₂O₂在常温下分解缓慢，加入MnO₂或水泥块后反应明显加快。若要证明MnO₂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。
【实验拓展】H₂O₂生成O₂的快慢还与哪些因素有关？研究性学习小组进行了更深入的探究：
探究实验一：浓度对化学反应速率的影响

实验步骤	现   象	结   论
取一支试管加入3mL5%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰。	缓慢有少量气泡冒出
另取一支试管加入3mL15%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰。	迅速有大量气泡冒出

 
请你设计：
实验用品：试管、烧杯、热水、冷水、5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液
探究实验二：温度对化学反应速率的影响

实验步骤	现   象	结   论
		温度越高，过氧化氢分解的速率越大

 

小明利用如图所示的装置测定空气中氧气的含量（体积分数）。请根据他的操作回答下列问题：

（1）检查整个装置的气密性后，将c处的止水夹夹紧，点燃红磷后，迅速插入左边的广口瓶中；红磷燃烧时最明显的现象是____________________；红磷燃烧的文字表达式为                      。
（2）待燃烧停止，将c处的止水夹打开。结果发现烧杯中的水进入到广口瓶中,且占广口瓶体积的约1/8,则该同学测得的空气中氧气的体积分数为____________%。与理论值21%相比较，产生误差的原因很可能是______________．（填序号）
①红磷过量  ②装置漏气  ③没有冷却至室温就打开止水夹
（3）实验完毕后，剩余气体主要是            由此可推测出剩余气体具有哪些化学性质？           
（4）若将红磷换成木炭，该实验能否获得成功_______________（填“能”或“否”）？
（5）小刚进行了大胆改进，用图Ⅱ所示装置进行实验（试管的容积为45mL、注射器的针筒润滑性非常好，不考虑摩擦力），收到了良好的效果。点燃红磷前活塞在20ml刻度处。待红磷与氧气充分反应，且装置完全冷却后，注射器的活塞将停留在               ml刻度处（结果取整数）。

某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．该同学的实验步骤如下：

①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记．
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将止水夹夹紧，在酒精
灯的火焰上点燃红磷后，并立即迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．请回答下列问题：
（1）该实验中红磷需稍过量，目的是                 ；反应的文字表达式为                 
（2）由本实验还可推知氮气的哪些性质？试写出一种                               
（3）若将红磷换成木炭且不改变其它药品和装置，该实验能否获得成功                   （填“能”或“否”）？理由是                         
（4）查阅资料得知，当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时，红磷不再燃烧。由此可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是                     
（5）某课外活动小组查阅资料知道五氧化二磷是一种有毒物质，所以对该实验进行了改进：在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，然后给装有细铜丝的玻璃管加热如右图。回答下列问题：

①实验结束后，注射器内的气体总体积理论上应该减少约              mL（保留整数）
②在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是                。写出该反应的文字表达式是                      。
③该实验改进后的优点是                     （任写一点）

某实验小组利用如图装置测量空气中氧气体积分数并取得成功．

【查阅资料】白磷着火点只有40℃．
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？
【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好．
【实验探究】装入药品，按图连好仪器，夹紧弹簧夹．先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出．
【现象分析】
（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是      ，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体      （填“支持”或“不支持”）燃烧．写出白磷燃烧的化学方程式      ；
（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是      ；
（3）待白磷熄灭锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷出来，②当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流．导致这些现象发生的原因是      ；      ．
【得出结论】氧气体积约占空气总体积的．

某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究．

（1）如上图所示装置和药品进行实验，可观察到的现象是：      ，打开止水夹后看到      ．
（2）小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是      ．
（3）小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量．结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的．小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题．你认为造成此现象的原因可能是      ．
（4）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是      ．
（5）小组内同学还对该实验进行了如下改进．（已知试管容积为 45mL）．
实验的操作步骤如下：
①点燃酒精灯．
②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹．
③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按上图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管．
④读取注射器活塞的数据．
你认为正确的实验操作顺序是      （填序号）．注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为      mL刻度处才停止．

化学兴趣小组的同学在帮助老师整理实验室时，意外地发现实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钙粉末．于是对该粉末进行了如下探究．
【提出问题】该瓶粉末的成分是什么？
【猜想与假设】猜想一：该瓶粉末的成分可能为氢氧化钙
猜想二：该瓶粉末的成分可能为氢氧化钙和碳酸钙
猜想三：该瓶粉末的成分可能为         ，做出猜想三的理由是               ．
【实验验证】请你参与探究，完成下面的实验报告．

【联想与启示】氢氧化钙露置在空气中会发生变质，变质的原因是          （用化学方程式表示），因此，必须      保存．

某实验小组在探究硫酸铜的化学性质时，做了如图所示的三组实验．

（1）实验一：探究硫酸铜溶液的酸碱性，用pH试纸测得pH＜7，则说明硫酸铜溶液呈       性．
实验二：探究硫酸铜溶液与金属的反应．观察到试管A中有                       现象时，说明铁与硫酸铜溶液发生了反应；而试管B中无明显现象，则铜、铁、银三种金属活动性由强到弱的顺序依次是           ．
实验三：探究硫酸铜与碱溶液的反应．观察到试管C中产生蓝色沉淀，该反应的化学方程式为                      ．
（2）小组同学将实验三中所得混合物过滤，得蓝色固体和无色滤液．对滤液中溶质的成分展开探究．
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【猜想假设】滤液中溶质的成分有       种可能．
【实验验证】取少量滤液与试管中，向其中滴加几滴无色酚酞溶液，溶液变红，则滤液中的溶质是             ．
【拓展迁移】小组同学欲将得到的蓝色固体转化成硫酸铜溶液，可向其中加入适量的       ．

某化学小组对铁的冶炼、铁的锈蚀与防护进行以下实验探究．
（1）该小组设计如图1研究铁的冶炼．

①实验时，应先注水片刻后再加热的目的是                                ．
②硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是                                  ．
（2）该小组又设计如图2装置，将反应所得铁粉置于锥形瓶底部，塞紧瓶塞，滴加适量食盐水，开始 测量容器内压强的变化．压强与时间变化关系如图3所示：
①实验中食盐的作用是                     ．
②锥形瓶内压强下降的原因是                      ．
③生产、生活中铁制品的常见防锈方法有                       （举一例）．

某品牌洁厕灵是一种蓝色溶液，常用于清除厕所污垢．某研究性学习小组对其所含成分进行了如下探究．
【查阅资料】厕所污垢主要包括尿碱（由钙、镁离子形成的难溶性碳酸盐或碱等）、水锈（主要成分为三氧化二铁）和油污．
【猜想假设】猜想1：含有         （填离子符号，下同）；
猜想2：含有         ；
猜想3：含有CO₃^2﹣；
猜想4：含有Cl^﹣．
【实验探究】

序号	实验步骤	实验现象	实验结论
①	取样，向样品中滴加碳酸钠溶液	有大量气泡	猜想1正确
②	取样，向样品中滴加氢氧化钠溶液		猜想2正确
③	取样，向样品中加入过量铁粉
④	取样，向样品中滴加过量硝酸钡溶液，静置	有白色沉淀	猜想3正确
⑤	取④中上层清液，滴加硝酸银溶液	有白色沉淀	猜想4正确

【反思提高】
（1）欲测定该洁厕灵的酸碱性，最适宜选用的是        （填序号）；
A.pH试纸           B.酚酞试液
C.紫色石蕊试液    D.pH计
（2）写出该洁厕灵去除水锈时所发生反应的化学方程式：                                 ；
（3）请提出1条使用该洁厕灵的注意事项：                       ．

下列三个实验均可证明CO₂能与NaOH溶液反应．
实验Ⅰ：用试管集满CO₂，迅速加入NaOH溶液、塞紧橡皮塞，充分振荡，静置．
（1）实验后打开橡皮塞时，听到响亮的“啵”声，其原因是实验后试管中的气压     （填“变大”或“变小”）；
（2）对静置后的溶液进行下列操作，由对应的现象可推知CO₂与NaOH溶液一定反应的是      （填序号）．
A．滴加酚酞，溶液变为红色
B．滴加少量稀盐酸，不产生气泡
C．滴加少量氯化钡溶液，产生白色沉淀
实验Ⅱ：在8.0g NaOH固体中加入适量95%的乙醇溶液，配制成饱和NaOH的乙醇溶液，向该溶液中通入CO₂，直至产生白色沉淀Na₂CO₃．
（1）某托盘天平标尺的最大刻度为1g，配备有1g、2g、5g和10g四种砝码若干个，用该天平称取8.0g NaOH固体时，所需砝码总数为       个；
（2）实验Ⅱ利用的原理是：           影响物质的溶解性．
实验Ⅲ：如图所示，将5mL溶质质量分数为10%的NaOH溶液（ρ≈1.1g/mL）缓慢、全部注射入瓶中，观察到酒精倒流入瓶中，最终瓶中剩余5mL气体．此实验条件下，1体积水约可溶1体积CO₂，CO₂不溶于酒精，ρ（CO₂）≈2gL．

（1）实验时       （填“能”或“不能”）用水代替量筒中的酒精；
（2）实验时将NaOH溶液缓慢注射入瓶中的原因是                  ；
（3）根据上述实验可推知：与NaOH溶液反应的CO₂约为      （取整数）mL；
（4）理论上，上述5mL NaOH溶液与足量CO₂反应都转化为Na₂CO₃时，参加反应的CO₂的体积大约为多少毫升？（写出计算过程，结果取整数）
（5）实际上，上述NaOH溶液吸收的CO₂偏少，其原因可能是         （填序号）．
A．CO₂不纯
B．装置漏气
C．NaOH与CO₂化合生成了NaHCO₃
d．倒流入瓶中的酒精干扰了NaOH溶液对CO₂的吸收．

某校化学兴趣小组的同学用如图装置进行木炭还原氧化铜的实验并进行相关探究实验．假定实验产生的二氧化碳全部被澄清石灰水吸收．将试管b中的混浊液过滤、洗涤、干燥、称量，理论上得固体物质2.00g．实验完毕后，发现试管a中仍有黑色固体物质．
（1）【提出猜想】
李华同学：黑色固体物质是木炭
刘明同学：黑色固体物质是氧化铜
王军同学：黑色固体物质是木炭和氧化铜的混合物
（2）【查阅资料】
木炭、铜都不溶于水也不能与稀硫酸发生反应；CuO、Fe₂O₃等能与稀硫酸反应生成盐和水．
（3）【实验设计】
①将反应后试管a中的固体物质全部转入小烧杯c中，加入足量稀硫酸，用玻璃棒充分搅拌后，过滤，得到蓝色滤液e和固体物质f．
②将f全部转入坩埚中充分灼烧，看到燃烧现象．完全反应后，冷却、称量，理论上得固体物质4.80g．
（4）【实验结论】        同学的猜想正确．
（5）【结果应用】
①根据实验相关数据，写出试管a中反应的化学方程式                          ；
②请对上述实验装置提出改进意见                                          ．
（6）【实验拓展】
请你设计一个实验方案，证明滤液e中含H⁺（酸）                                   ．