初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

固体混合物是由氧化钙、纯碱和食盐组成。某兴趣小组取少量固体在水中充分溶解，搅拌后过滤，探究其滤液成分。请回答有关问题：
（1）经分析滤液中一定有NaCl和NaOH，生成氢氧化钠的化学方程式为              。
（2）某研究小组对滤液中其他成分做出了如下假设：
假设1：还可能含有CaCl₂
假设2：还含有一种盐，它可能是           （填化学式）
假设3：还含有一种碱，它可能是           （填化学式）
（3）完成实验方案。请填写实验操作、与表中结论相符的预期现象。
限选试剂：稀HCl、NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、AgNO₃溶液、 BaCl₂溶液

实验操作	预期现象	结论
		假设2成立。
		假设3成立。

 

某化学兴趣小组的同学对能制氧气的呼吸面具进行研究。
[查阅资料]
（1）呼吸面具中制取氧气的主要原料是固体过氧化钠（Na₂O₂）。过氧化钠分别能和二氧化碳、水反应，都生成氧气，反应的化学方程式为：
①2Na₂O₂＋ 2H₂O ═ 4NaOH ＋ O₂↑   
②2Na₂O₂＋2CO₂ ═ 2Na₂CO₃＋ O₂
（2）氯化钙溶液呈中性；碳酸钠溶液呈碱性；氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应：
Na₂CO₃+ CaCl₂ ═ CaCO₃↓ + 2NaCl。
同学们对用过一段时间后的面具中的固体成分产生兴趣。
[猜想与假设]
固体可能为：①Na₂CO₃；②NaOH和Na₂CO₃；③Na₂O₂和Na₂CO₃；④      。
为了确定用过一段时间后呼吸面具中的成分，该小组的同学在老师的指导下进行了以下的探究。
[进行实验]
实验Ⅰ：取少量固体放入试管中，加足量水，看到      ，证明固体中有Na₂O₂。
实验Ⅱ：取少量固体放入试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量气泡，则证明固体中含有Na₂CO₃。
实验Ⅲ：取少量固体放入试管中，加足量水，再滴加足量的氯化钙溶液后，过滤。向滤液中加入酚酞试液，若溶液变成      ，则证明固体中含有NaOH。
[反思与评价]
通过上述实验，有些同学认为其中有些不妥的结论。
（1）有些同学认为通过实验Ⅱ并不能确定固体中含有Na₂CO₃。如何改进此实验？   。
（2）还有些同学认为通过实验Ⅲ也不能证明固体中一定含有NaOH。其原因是：    。

实验小组研究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
实验一：甲、乙、丙三位同学分别用溶质质量分数为5%的NaHCO₃溶液和Na₂CO₃溶液进行了如下实验。

实验内容	NaHCO3溶液	Na2CO3溶液
（1）加入无色酚酞溶液	溶液变红	溶液变红
（2）加入澄清石灰水	产生白色沉淀	现象Ⅰ
（3）加入5%的CaCl2溶液	产生白色沉淀、有气泡产生	产生白色沉淀
（4）加入稀盐酸	现象Ⅱ	有气泡产生
（5）加热溶液，并用导管与澄清石灰水连接	石灰水变浑浊	石灰水无明显变化

（1）表中的现象Ⅰ为     ；用化学方程式表示现象Ⅱ的原因     。
（2）若要鉴别实验中用到的NaHCO₃和Na₂CO₃两种溶液，实验一中提供了     种方法。
实验二：甲、乙、丙三位同学分别将各自实验一中NaHCO₃溶液与澄清石灰水反应后的物质进行过滤，对滤液中的溶质成分进行了如下探究。
【查阅资料】
（1）氯化钙溶液显中性，与氢氧化钠溶液不反应。
（2）两种溶液的取用量不同，滤液中溶质的组成情况可能有：①NaOH；②Na₂CO₃；③NaOH和Ca（OH)₂；④Na₂CO₃和NaHCO₃；⑤Na₂CO₃和NaOH。
【进行实验】

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学	取少量滤液于试管中，滴加足量的稀盐酸	有气泡产生	滤液中的溶质一定含有Na2CO3
乙同学	取少量滤液于试管中，向其中通入少量CO2	产生白色沉淀	则滤液中的溶质是
丙同学	取少量滤液于试管中，塞紧胶塞，并用导管与澄清石灰水连接，加热	澄清石灰水变浑浊	则滤液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3

【反思与评价】
（1）根据丙同学的结论，NaHCO₃溶液与澄清石灰水反应的化学方程式是     。
（2）甲同学进一步实验，确定了滤液中的溶质是Na₂CO₃和NaOH。其实验方案是     。

化学小组同学取一定量碳酸钙固体高温煅烧一段时间，冷却后，对剩余固体成分进行如下探究。
【提出问题】剩余固体成分是什么？
【查阅资料】工业上通常采用高温煅烧石灰石的方法制生石灰，化学方程式为：CaCO₃^高温CaO+CO₂↑。
【猜想与假设】剩余固体成分：
I．全部是氧化钙       Ⅱ．                  Ⅲ．全部是碳酸钙
在老师指导下，小组同学设计如下实验，探究上述猜想是否成立。
【进行实验】
①甲同学取一定量的剩余固体于试管中，加入一定量的水振荡，有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立，其理由是            。
②乙同学取一定量的剩余固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁感觉发热，继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立，理由是                       。
③丙同学利用水、无色酚酞溶液和稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立，请完成实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论
		猜想Ⅱ成立

【反思拓展】
工业制生石灰的过程中同时得到副产品二氧化碳。下列用途是利用二氧化碳化学性质的是      。
A．气体肥料          B．制干冰           C．制纯碱          D．制碳酸饮料

在学习碱的化学性质时，某小组同学进行了如图所示的实验。

Ⅰ．探究碱的化学性质
①实验甲，随着稀盐酸的不断滴入，观察到溶液由红色变为无色；
②实验乙滴加氢氧化钠溶液后，观察到的气球变鼓；
③实验丙观察到试管内有白色沉淀产生，发生反应的化学方程式为（1）。
Ⅱ．探究废液成分
实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，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？
【查阅资料】BaCl2溶液呈中性且Na2CO3 +BaCl2 ==BaCO3↓ +2NaCl
【讨论交流】
①废液中一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和（2）；
②还含有能使废液呈碱性的物质，同学们有如下猜想：
猜想1：碳酸钠；        
猜想2：氢氧化钠；
猜想3：氢氧化钠和碳酸钠；
猜想4：氢氧化钠和氢氧化钙。
【查阅资料】BaCl2溶液呈中性，Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
【实验设计】
同学们认为需要先验证猜想4是否成立，所需要的试剂是（3）。
若猜想4不成立，则需要进行后续实验，请你完成表格。
实验操作        预计现象        预计结论
_______（4）__________     _________（5）__________        猜想1正确
若没有白色沉淀，溶液呈红色    猜想2正确
_________（6）____________    猜想3正确
【进行实验】同学们进行实验，通过观察实验现象，得出了猜想2成立。
【反思拓展】分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余。

中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用.某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对酸碱中和反应进行验证——以硫酸与氢氧化钠溶液是否发生中和反应为例.
［实验药品］稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、碳酸钾溶液.
［实验仪器］试管、滴管、10 mL量筒等.
［设计方案并实验］
小江同学的实验：在试管中加入2 mL稀硫酸，逐滴加入           溶液，振荡后，再滴入V₁ mL       溶液，实验过程中无气泡逸出.反应的化学方程式为                .
小伟同学的实验：在试管中加入2 mL稀硫酸，逐滴加入氢氧化钠溶液，振荡后，再滴入碳酸钾溶液，有气泡逸出，继续滴加碳酸钾溶液至恰好无气泡时，共消耗碳酸钾溶液V₂ mL.
小明同学的判断：小江的实验说明能用碳酸钾溶液来验证；小伟的实验不能说明，需要补做一个实验才能说明.
补做实验并判断：另取一支试管，加入2 mL稀硫酸，
（写出实验步骤、现象和判断依据）.
［结论］能用碳酸钾溶液验证硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应.
［反思］在小江的实验中，碳酸钾溶液的作用是      （填字母序号）.
A．仅是反应物    B．相当于指示剂   C．作催化剂

实验室有一瓶长期露置于空气中氢氧化钠溶液，确认已变质。某学习小组展开如下探究，确定该溶液的成分，并进一步制定回收方案。
【问题1】久置的氢氧化钠溶液是全部变质？还是部分变质？
【探究1】确定该溶液中溶质的成分。
【资料1】BaCl₂溶液、Ba(NO₃)₂溶液、CaCl₂溶液、Ca(NO₃)₂溶液、NaNO₃溶液均显中性。

实验操作	实验现象	实验结论
Ⅰ．取少量溶液于试管中，向溶液中滴加 （14）  溶液，并不断振荡。	白色沉淀产生	该溶液部分变质，含有 碳酸钠和氢氧化钠。
Ⅱ．将步骤Ⅰ反应后的混合物静置，取少量上层清液，滴加2~3滴酚酞试液。	（15）

氢氧化钠溶液变质的原因 （16） (用化学方程式表示)，因此氢氧化钠溶液必须密封保存。
【问题2】如何从变质的氢氧化钠溶液中回收得到较纯净的氢氧化钠固体。
【探究2】回收纯净的氢氧化钠固体。
【资料2】在不同温度下NaOH的溶解度如下：

温度(℃)	10	20	40	60	80	100
溶解度(g/100g水)	64	85	138	203	285	376

请回答下列问题：
Ⅰ．试剂x的化学式  （17）  ，操作y的名称为  （18）  。
Ⅱ．根据相关物质的溶解度数据，系列操作z中 ② 操作名称为  （19）  。
Ⅲ．探究1中的物质检验和探究2中的除杂提纯都将碳酸钠进行了转化，但二者目的不同，分别是  （20）  、  （21）  。

某同学为探究氢氧化钙的性质，进行如下实验。
① 请将实验报告补充完整

实验 步骤	a	b	c
现象	溶液变为 （1） 色	（2）	有白色沉淀生成
结论	氢氧化钙溶液能与 酸碱指示剂作用	反应的化学方程式是（3） 氢氧化钙能与酸反应	氢氧化钙能与 （5） （填物质类别）反应

② 向试管b反应后的溶液中逐滴滴加Na₂CO₃溶液，溶液pH的变化如图所示，请回答。

Ⅰ.m点溶液中的溶质是 （6） 。
Ⅱ.滴入Na₂CO₃溶液的过程中观察到的现象依次是 （7） 。
Ⅲ.随着碳酸钠溶液的加入，下图中错误的是 （8） 。

一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤产品能高效去除衣物上的顽固污渍，是当前使用最为广泛的洗涤助剂之一。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。
【查阅资料】“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠（Na₂CO₄，相对分子质量为122），它是一种白色粉末，易溶于水，且能与水反应，生成一种碳酸盐和一种强氧化性的物质。
【实验探究一】过碳酸钠的性质
为探究过碳酸钠的性质，同学们设计了以下实验，请按要求完成表格内容：

序号	实验步骤	实验现象	实验分步结论（或解释）
①	向盛有过碳酸钠固体的试管中加入适量水	固体溶解	过碳酸钠易溶于水， 能与水发生反应。
②	向序号①的所得溶液中加入适量的二氧化锰粉末	有大量气泡 产生
③	将带火星的木条置于试管口	木条复燃	序号②试管中产生的气体是 ； 过碳酸钠溶于水能生成过氧化氢。
④	取序号③试管中的上层清液加入氯化钙溶液	产生白色 沉淀	反应的化学方程式         。
小结	过碳酸钠与水反应的化学方程式是                            。

【实验探究二】过碳酸钠的含量测定
同学们经讨论设计了如下图所示的实验装置。图中装置B盛装氢氧化钠溶液，C盛装澄清石灰水，D盛装浓硫酸，E、F均装入干燥的碱石灰（主要成分：氧化钙和氢氧化钠的固体混合物；可吸收二氧化碳和水蒸气）。

【实验讨论】
（1）①称量装置E的质量；②组装好装置，检查气密性，装入药品；③关闭活塞K，打开活塞K₁，通入氮气；④关闭活塞K、K₂,打开活塞K₁、K₃、K₄，通入一段时间的氮气；⑤依次关闭活塞K₁、K₃、K₄,打开活塞K K₂、，直到反应不再进行；⑥再次称量装置E的质量。
以上实验步骤的正确顺序是       ；
A．①②③④⑤⑥    B．②①④⑤③⑥    
C．①②④⑤③⑥     D．②④①⑤③⑥
（2）关闭活塞K、K₂,打开活塞K₁、K₃、K₄，通入一段时间的氮气排出装置中原有的空气，此时装置B的作用是        ；
（3）反应完全后关闭活塞K，打开活塞K₁，通入氮气的目的是          ；
（4）同学们称取6.63g含碳酸钠杂质的过碳酸钠样品（不含其他杂质）进行实验，根据实验后E装置增重2.42g，求该样品中过碳酸钠的含量（写出计算过程，结果保留小数点后一位）。
（5）装置F的作用是               ，若不连接装置F，测定的过碳酸钠含量会     （填“偏高”或“偏低”）。

实验室中的药品一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质．某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠（Na₂O₂）固体的成分进行探究．
【查阅资料】（1）Na₂O₂的化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应，相关反应的化学方程式为：
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑
（2）CaCl₂溶液为中性
【猜想】
I：固体为Na₂O₂、NaOH、Na₂CO₃的混合物
Ⅱ：固体为NaOH和Na₂CO₃的混合物
Ⅲ：固体为NaOH
Ⅳ：             。
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量固体于试管中，加水振荡，直至完全溶解		猜想I不成立
②取少量①的溶液于试管中，滴加CaCl2溶液至过量		证明有Na2CO3存在
③取少量②的溶液于试管中，加入		证明有NaOH存在
综合以上实验现象，说明猜想II是成立的．

【反思评价】
（1）实验操作②中反应的化学方程式为                                          ；
注意：若答对下面小题将奖励4分，但化学试卷总分不超过60分。
（2）实验操作②中“滴加CaCl₂溶液至过量的目的是                                     ；
（3）表格中实验操作③还可以采用     方法得到相同结论。

某课外兴趣小组利用废铜制取硫酸铜，设计了如下两个方案：

从绿色化学的角度考虑，你认为哪一个方案更合理？请说明理由                        。

潜水艇有两种供氧的装置，第一种是储备压缩氧气，第二种是在紧急的情况下才使用的过氧化钠（Na₂O₂）作供氧剂，小红同学对过氧化钠如何作供氧剂产生浓厚的兴趣，于是他在老师的指导下展开了以下的探究活动。
【查阅资料】
①过氧化钠是用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合中，将人们呼出的CO₂转换成O₂，以供呼吸之用。
②二氧化碳与过氧化钠反应的生成物只有两种，一种是氧气，另一种是化合物。
③人呼出的气体中含有的水分也能与过氧化钠反应生成氧气。
（1）小红利用下图的BCDE装置组合和有关药品制取并收集氧气。


若用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，则B中装置可采用上图中的____；E中装置可采用上图中的____  __；B中的化学方程式为： ___________________________。
（2）二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气外还生成什么物质？
【作出猜想】小红作出了以下三种猜想：
①生成碳酸；②生成氢氧化钠；③生成碳酸钠。
通过对反应物有关的元素组成的分析，乙同学认为猜想_______一定是错误的，理由是_________。
【进行实验】
小红通过以下实验验证了另一个猜想的正确性，请完成下述实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论
取CO2与Na2O2反应后的固体少量于试管中，加入少量__________，把产生的气体通入足量的澄清石灰水中	①______________； ②________________	猜想____是正确的

【反思与交流】
①小红若用图A来代替B装置，证明二氧化碳与过氧化钠反应生成了氧气，你是否同意小红的做法？____（填“是”或“否”），原因：____________________________________。
②由此可知道过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为：___

有三种白色粉末，分别是碳酸钡、硫酸钡和碳酸钠。请设计一个实验方案把这三种粉末区分开来。叙述实验操作、预期现象和结论。（实验室仅提供了稀盐酸、Na₂SO₄溶液、蒸馏水以及常用的实验仪器）

实验操作	预期现象与结论

 

【问题情景】某化学实验小组的同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望：生成了什么气体？
【提出猜想】从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO₂、O₂、H₂。
【查阅资料】SO₂易溶于水，它能与NaOH溶液反应，生成Na₂SO₃。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学认为是O₂，则检验方法是   。
（2）乙同学认为是SO₂，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO₂与NaOH溶液反应的化学方程式   。
（3）实验小组同学合作设计了如图组合实验方案，排除和验证猜想的气体。

如果放出的是O₂和H₂，你认为方案中的安全隐患是   ，丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，然后   ，若听到   ，方可采用上面的装置进行实验；如果听到   ，则不能采用上述装置。
【实验探究】经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减。
（4）结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是   。
（5）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有   。（填物质化学式）
（6）不通过称量，如何判断SO₂与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了下图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO₂与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨，理由是  。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，需要补做的实验是   。

请完成下列相关内容：
Ⅰ．实验表明，大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的。
（1）铁在潮湿的空气中易生锈，铁锈的主要成分为     ；铁在氧气中能剧烈燃烧，现象为               ，反应的化学方程式为               。
（2）铜在潮湿的空气中也容易锈蚀生成铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜[Cu₂(OH)₂CO₃]，铜锈蚀除了与氧气有关外，还与空气中的         有关。
（3）铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能，其原因是                 。
Ⅱ．过氧化钠（Na₂O₂）是一种淡黄色固体，能与水或二氧化碳反应放出氧气。实验室有一瓶放置了较长时间的过氧化钠粉末，已知发生了部分变质，同学们取3.00g变质粉末决定探究其中的成分。

【提出问题】变质的过氧化钠粉末中有哪些成分？
【查阅资料】2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂
【猜想与假设】（1）粉末成分是Na₂O₂和NaOH的混合物
（2）粉末成分是                 的混合物
（3）粉末成分是Na₂O₂、NaOH 和Na₂CO₃的混合物
……
【实验探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取3.00g变质粉末于一支大试管中，加入适量的水，共收集到0.32g气体，然后用带火星木条检验生成的气体。	固体完全溶解，	该固体样品中含有Na2O2，其质量为 g。
②继续向上述试管中加入足量的石灰水，充分反应。		化学方程式       。
③将②中物质过滤，得到滤渣,将其洗涤、干燥并称量，得固体1.00g。

【得出结论】同学们经过实验和计算分析，该固体样品中所含物质有       。
【拓展应用】过氧化钠（Na₂O₂）是供氧设备中常用的供氧剂。若将15.6g过氧化钠与足量的二氧化碳充分反应，理论上生成的氧气质量是多少？（写出计算过程）。