初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

兴趣小组同学向盛有生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后得到固体A和溶液B，并对固体A和溶液B进行探究。
上述实验中发生的反应有：① _{$CaO+H_{2}O=Ca(OH{）}_2$}；②（写化学方程式）。
Ⅰ．固体A成分的探究及测定
[猜想]
①固体A中只有 $CaC{O}_3$；
②固体A中含有 $CaC{O}_3$和 $Ca{\left(OH\right)}_2$；含有 $Ca{\left(OH\right)}_2$的理由是。
[实验]
取少量固体A于试管中加足量水，振荡、静置，向上层清液中滴加硫酸铜溶液，出现，猜想②成立。
[组成测定]
取8.7g固体A于试管中，加足量稀盐酸至固体完全溶解，收集到纯净 $C{O}_2$ 2.2g，则固体A中 $CaC{O}_3$和 $Ca{\left(OH\right)}_2$的质量比为。
Ⅱ．溶液B的成分探究
[猜想]
①溶液B中的溶质是 $NaOH$；
②溶液B中的溶质是 $NaOH$和 $N{a}_{2}C{O}_3$；
③溶液B中的溶质是 $NaOH$和 $Ca{\left(OH\right)}_2$。
根据对固体A成分的探究，小组同学认为猜想③正确，其理由是。
[实验]
取少量溶液B于试管中，滴加溶液，产生白色沉淀，证明猜想③正确。

氢氧化钠是一种重要的化工原料。
（1）氢氧化钠俗称。
（2）利用下图所示装置（固定装置省略）进行 $NaOH$与 $C{O}_2$气体反应的实验。若A与C连接，将分液漏斗中部分 $NaOH$溶液注入烧瓶中，然后关闭活塞并打开止水夹，观察到的实验现象是； $C{O}_2$与 $NaOH$溶液反应的化学方程式是。

（3）已知：    $N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}O+C{O}_2=2NaHC{O}_3$；     $NaHC{O}_3+NaOH=N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}O$
将（2）中实验后烧瓶内的溶液在低温下蒸干得到白色固体X，则X的组成可能有四种情况，分别是：
Ⅰ. $NaOH$， $N{a}_{2}C{O}_3$；    Ⅱ.；    Ⅲ.；    Ⅳ. $NaHC{O}_3$
（4）根据以上信息，请设计一种以100mL未知浓度的 $NaOH$溶液和 $C{O}_2$气体为原料获得 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液的方法。

小李同学和王老师为探究人体呼出的气体相空气成分的差异．进行的实验如下，小李同学用玻璃管向盛满水的集气瓶中吹气，用排水法收集一瓶呼出的气体，将另一集气瓶充满新鲜的空气，将两根燃着的小木条，分别移到两只集气瓶口处移开玻璃片，慢慢伸入集气瓶中，观察实验现象。王老师将塑料袋内的空气排尽，然后向袋内吹气，收集一定体积的 呼出的气体，利用仪器侧定气体成分(见表1)．
表1：室内空气与正常呼吸方式呼出气体中部分气体的含量（体积分数)比较

成分	室内空气	正常呼出的气体	变化值
氧气	20.77%	17.17%	3.60%
二氧化碳	0.056%	3.67%	3.6l%
水蒸气	1.98%	2.50%	0.52%

（1）人呼出的气体中除含有氧气、二氧化碳、水蒸气外，还含有的主要物质

（2）小李同学用排水法收集呼出的气体中二氧化碳的量偏小，原因是

（3）小李同学进行实验时，发现伸人盛有人呼出气休的集气瓶中燃着的小木条先熄灭其原因可能是(写一点即可)
（4）①由表1可知，室内气体与正常呼出的气体相比较，（填化学式）的含量变化较大，且变化量基本相等。
②人体内的氧气能和许多物质发生反应，写出有机物 $C_6{H}_{10}{O}_5$)和氧气反应，生成二氧化碳和水的化学反应方程式

小强在一次查阅资料时得知：二氧化碳与氢氧化钠反应，若二氧化碳过量，生成的碳酸钠会继续与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，反应原理为： $N{a}_{2}C{O}_3+C{O}_2+H_{2}O=2NaHC{O}_3$．出于好奇，他和同学一起向一定量的氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳，充分反应后，低温蒸发结晶，得到了白色固体．
【提出问题】白色固体是什么？
【作出猜想】
猜想Ⅰ：只有 $N{a}_{2}C{O}_3$；
猜想Ⅱ：可能是 $N{a}_{2}C{O}_3$和 $NaOH$的混合物；
猜想Ⅲ：　
【査阅资料】
（1）碳酸氢钠不稳定受热易分解 $2NaHC{O}_3\stackrel{∆}{=}N{a}_{2}C{O}_3+C{O}_2\uparrow +H_{2}O$

（2） $N{a}_{2}C{O}_3$与 $NaOH$的热稳定性较好
（3） $CaC{l}_2$和 $NaCl$的水溶液呈中性
【设计实验】
取一定量的白色固体，加热，若固体质量不变，猜想错误；若固体质量减少，则二氧化碳与氢氧化钠反应后，过量．
【交流讨论】
小方认为，要想知道白色固体中是否有氢氧化钠，可将白色固体配成溶液后，直接用pH试纸测试即可作出判断，你认为是否可行？　；理由是．
【继续探究】白色固体中是否有氢氧化钠？

实验操作	实验现象	目的/结论
①取白色固体适量配制成溶液．往所得溶液中滴加过量的　　，充分反应后，过滤．	有白色沉淀生成	除去白色固体中的
②取滤液，往滤液中滴入几滴		白色固体中没有氢氧化钠

【交流与反思】
由于氢氧化钠能与二氧化碳反应，所以实验室保存氢氧化钠一定要注意．

实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质．某研究性学习小组发现一瓶未密闭的NaOH固体，对其成分提出以下假设，并完成了实验探究．
假设1：只含NaOH； 
假设2：含NaOH和Na₂CO₃； 
假设3：只含Na₂CO₃
（1）成分中可能含有Na₂CO₃的原因是（用化学方程式回答）
                                                                 。
（2）取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到
                                               ，说明假设2或假设3成立．
（3）进一步探究的过程如下：

①“操作1”的名称是            。
②“固体A”的化学式是              。
③加入足量CaCl₂溶液的作用是                                        。
（4）变质试剂也有利用价值。若假设3成立，这瓶变质试剂的用途是               （写出一条）。

(7分）镁与NH₄Cl溶液反应，不仅有一种盐生成，还有气泡产生。为确定气体的成分，进行下列实验探究。
(一）探究：气体可能是HCl、0₂、NH₃、H₂中的一种或几种。
(二）实验：
（1）甲同为确定是否含有HCl，他将气体通入酸化的硝酸银溶液中，无明显现象，则该气体中_               HCl (填“有”或“无”）。
（2）乙同学认为只有0₂，则可用_             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H₂，同时确定气体成分，通过查阅资料得知：
2NH₃+3CuO ="=" 3Cu+N₂+3H₂0于是他设计了如下图实验装置：

(三）实验现象与结论：A中观察到_                ，证明有NH₃； B中玻璃管内观察到_        ，证明有H₂。
(四）实验反思：
（4）浓硫酸的作用是_                    。
（5）大家认为丙同学在加热之前，应对气体先_             以确保安全。
（6）写出Mg与NH₄Cl溶液反应的化学方程式                     。

某品牌纯碱中含有少量氯化钠。某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数），组内一同学设计了如下实验：
【设计实验方案】实验装置（如图2所示，固定装置略去）：

需要测定的实验数据：纯碱样品的质量；实验前后C装置（包含氢氧化钠固体）的质量。
（1）A装置中反应化学方程式是           。补充D装置        （简要叙述或画出装置示意图）。
【交流与表达】
（2）有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低，原因是                      。
（3）为了克服图2装置的不足，有同学提出，还应增加图1装置与A装置连接（A装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞），在反应前、后用图1装置分两次缓缓鼓入空气。
反应前，断开B、C装置之间的连接，用图1装置鼓入空气，反应后，用图1装置鼓入空气。在A装置中的反应进行时，开关K处于关闭状态，其原因是                    。
【数据处理】
（4）称得纯碱样品的质量为10.8g，实验前、后C装置的总质量分别为75.2g和79.6g，纯碱的纯度
为     %（计算结果保留小数点后1位）。
【反思与评价】
（5）能否用稀盐酸代替稀硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是                         。

某实验小组的同学用氢氧化钙和盐酸进行酸碱中和的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸，实验结束后，发现忘了滴加指示剂。他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
（1）复分解反应的发生需要一定的条件。氢氧化钙和盐酸能发生复分解反应是因为
                                                                    。
（2）探究烧杯中溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】猜想一：可能是Ca(OH)₂和CaCl₂；猜想二：可能只有CaCl₂
猜想三：可能是                      。
【查阅资料】 CaCl₂溶液显中性。
【进行实验】
实验一：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡，若            
说明猜想一不正确。
实验二：另取烧杯内的少量溶液于另一只试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量，若
                            ，说明猜想二不正确，猜想三正确。
实验三：取少量烧杯内溶液于试管中，用下列物质中的       （填序号）不能说明
猜想三正确。

A．紫色石蕊

B．氢氧化铜

C．硝酸银

D．锌

【反思与拓展】
① 在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                。
② 要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的          。
③ 实验室欲中和100g 7.3% 的盐酸，至少需要多少克熟石灰？

遵义市某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中（如下图），有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损，于是决定对这瓶溶液进行实验探究：

【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？
【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
【提出猜想】这瓶溶液是：猜想一：氯化钠溶液；猜想二：氢氧化钠溶液；
猜想三：碳酸钠溶液。
【实验推断】
（1）小丽取样滴加无色酚酞试液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是氯化钠溶液，理由是                           ；
（2）小刚另取样滴加稀盐酸有          产生，反应的化学方程式为                ，小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。
（3）小青认为小刚的结论不完全正确，理由是                       。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：
【继续探究】另取样加入过量的CaCl₂溶液，观察到有            产生，设计这一步骤的目的是                                       ；静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是                  。
【探究启示】实验取完药品后应该                                 。

使用甲醇（ $CHOH$）作为汽车的燃料，可以减少汽车尾气对环境造成的污染，某研究性学习小组为了探究甲醇在氧气中燃烧的产物，将甲醇在一定量的氧气中点燃，再将燃烧后的混合气体通过如下的装置进行实验，请填空：

（1）为尽可能多地检验出甲醇的燃烧产物，如图所示装置的正确连接顺序为：
混合气体→→→→D（填写装置序号，装置不重复使用）．
（2）该学习小组的同学通过正确的设计并进行实验，在实验过程中观察到的部分现象为：D和A中①装置内的澄清石灰水均变浑浊，而A中③装置内的澄清石灰水不变浑浊，根据实验结果并通过分析推理，得出这次实验中甲醇的燃烧产物为（填写化学式）．
（3）如果将A中②、③装置去掉，则可能会影响对燃烧产物中的检验．

某兴趣小组在探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的实验中，做了如图所示的实验：将足量的氢氧化钠浓溶液装入分液漏斗中，先打开阀门 $K_1$，待氢氧化钠溶液完全进入广口瓶之后立即关闭 $K_1$，充分反应后，打开止水夹 $K_2$，请填写现象：

（1） $U$型管左侧的液体；广口瓶中的液体出现浑浊。
（2）注射器中的液体； $U$型管右侧液体。  请写出广口瓶中出现浑浊现象的原因：                。
同学们将实验后的废液倒入烧杯中，过滤得白色沉淀和红色滤液，欲对滤液的成分进行探究，设计如下实验方案，请你帮助他们完成探究报告：

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
①取滤液样品于试管中，加入     ；	若有气泡冒出，且红色消失	原废液中的溶质为：              ；
②另取滤液样品于试管中，加入      。	若有白色沉淀出现，红色不消失	原废液中的溶质为：                。

【反思拓展】 实验步骤①中所加的试剂可换成以下  ，也能通过观察现象得出同样的结论。
A． $CaC{l}_2$溶液    B． $Ba(OH{)}_2$溶液    C． $NaCl$溶液

某化学小组在探究碱的化学性质时，做了如图所示的两个实验．
（1）写出A试管中发生反应的化学方程式．
（2）实验结束后，同学们将A、B两试管中的废液倒入同一洁净的烧杯，烧杯中出现蓝色沉淀．小组同学将烧杯中的物质进行了过滤，对滤液中成分有如下猜想：
【提出猜想】甲：滤液中的溶质是 $N{a}_{2}S{O}_4$  $CuS{O}_4$
乙：滤液中的溶质是 $N{a}_{2}S{O}_4$   $H_{2}S{O}_4$
丙：滤液中的溶质是.

丁：滤液中的溶质是 $N{a}_{2}S{O}_4$
【交流讨论】同学们对以上的猜想提出质疑，认为猜想不合理，理由是

【设计实验】同学们通过以下的实验对猜想进行验证，请你完成实验报告．

实验内容	预计现象	预计结论
（1）取少量滤液于试管中，观察	溶液呈无色	猜想不成立
（2）继续在上述试管中加入	产生蓝色沉淀	猜想成立

小张同学得知我国早在西汉时期，就能利用铁单质与硫酸铜溶液反应制取铜，其反应的化学方程式为．他利用硫酸铜进行趣味实验，将浸泡了色硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧．在燃烧后的灰烬中出现红色固体．他很好奇，进行了相关探究，请你参与并填写有关空白．
【提出问题】
红色固体是什么物质？它是如何产生的？
【查阅资料】
（1）温度达200℃时， $CuS{O}_4$开始分解生成 $CuO$和另一种氧化物；此反应前后各元素的化合价保持不变．
（2）温度超过1000℃， $CuO$才分解生成氧化亚铜（ $C{u}_{2}O$）； $C{u}_{2}O$呈红色．
【作出猜想】红色固体①可能是 $Cu$；②也可能是 $C{u}_{2}O$；③还可能是的混合物．
【实验探究】
（1）取红色固体观赏，呈亮红色；
（2）取少量红色固体于试管中，加入稀硫酸，固体不溶解，溶液仍为无色．
【分析推理】
（1）请教老师后得知，如有 $C{u}_{2}O$存在，加入稀硫酸会发生如下反应： $C{u}_{2}O+H_{2}S{O}_4=CuS{O}_4+Cu+H_{2}O$结合实验探究的现象，确定亮红色固体为，同时也说明滤纸燃烧时的温度低于（填序号）
A.200℃        B.1000℃
（2）滤纸主要是由碳、氢、氧三种元素组成的，经分析，产生红色固体的原因可能是滤纸在燃烧过程中产生的碳与分解产生的 $CuO$发生反应，生成亮红色固体和二氧化碳，请写出该反应的化学方程式．
【交流讨论】
（1）将浸有硫酸铜溶液的滤纸点燃，刚开始不能燃烧，是因为．
（2）此实验中， $CuS{O}_4$受热分解生成 $CuO$和（填化学式）．

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，某校化学研究性学习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（相对分子质量为122），它是一种白色固体粉末，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，是当前使用最为广泛的洗涤助剂之一．
【实验探究一】过碳酸钠的化学组成
为探究过碳酸钠的化学组成，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
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（填化学式）．
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．
实验 小结	过碳酸钠的化学式是； 过碳酸钠与水反应的化学方程式是．

【实验探究二】：过碳酸钠含量测定
老师给同学们一份含碳酸钠杂质的过碳酸钠样品（不含其它杂质），要求设计方案测定该样品中过碳酸钠的含量，同学们经讨论设计了如图所示的实验装置．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）．
（1）首先关闭活塞K、K₂，打开活塞K₁、K₃、K₄，通入一段时间的氮气排出锥形瓶中的空气，此时装置B的作用是；
（2）依次关闭活塞K₁、K₃、K₄，打开活塞K₂、K，此时锥形瓶中反应生成的气体是，E中装入碱石灰的作用是，反应完全后关闭活塞K，再次打开活塞K₁通入氮气的作用是；
（3）同学们根据E装置在测定前后的质量差计算出了样品中过碳酸钠的含量．装置F的作用是，如不连接装置F，测定的过碳酸钠含量会（填"偏高"或"偏低"）．

某同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，同学们提出了如下假设:
【猜想】猜想一：没有变质；  猜想二：部分变质； 猜想三:①。
【查阅资料】 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液呈碱性。
【进行实验】对猜想二进行验证。

实验步骤	实验现象	结论
取少许该溶液于试管中，滴 入适量的②溶液。	③	猜想二正确
静置上述溶液，取上层清液少许于另一支试管中，滴入几滴 ④溶液	⑤

写出现象③的化学方程式⑥。
【反思】氢氧化钠溶液必须密封保存。
氢氧化钠溶液变质的原因（用化学方程表示）⑦。