初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

人类的生产和生活都离不开金属。
（1）金属的应用非常广泛。
①汽车电路中的导线大都是铜制的，这是利用了金属铜的延展性和________性。
②铁是生产和生活中使用最多的金属，下列关于铁的叙述不正确的是________。

A．铁生锈时生成四氧化三铁	B．表面涂漆以防止铁生锈
C．铁制品应放置于干燥的环境中	D．应及时回收废弃的的铁制品

金属活动性顺序有重要的应用。铝、铜、铁为日常生活中常见的金属，某化学兴趣小组的同学在探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时，进行了如下图实验：

在A实验中发生反应的化学方程式为________________,反应类型为________。将A实验结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，一段时间后过滤，滤渣中的物质所有可能的组成为________，滤液中的溶质可能为________（填写以下序号）。
①Al₂(SO₄)₃②Al₂(SO₄)₃、FeSO₄③Al₂(SO₄)₃、Fe₂(SO₄)₃
④FeSO₄、CuSO₄⑤Al₂(SO₄)₃、FeSO₄、CuSO₄

体操运动员在完成单杠、吊环项目时常用“镁粉”搓手，以起到防滑效果。某种“镁粉”中可能含有Mg、MgO、Mg(OH)₂、MgCO₃中的一种或两种固体，实验小组对其成分展开了探究。
已知：MgO+2HCl = MgCl₂+H₂O
MgCO₃+2HCl = MgCl₂+H₂O+CO₂↑
（1）探究“镁粉”中是否含有Mg和MgCO₃
①取少量样品，如图所示进行实验。观察到a试管中有气泡产生，b试管中产生的现象是____________。则证明“镁粉”中一定含有MgCO₃。

②为证明“镁粉”中是否含有Mg，小明将燃着的木条放在图中b试管口上方，木条熄灭。但同学们指出，该实验不能达成实验目的，需要将图中的澄清石灰水替换成__________。小明按照修改后的实验方案重复上述实验，观察到b试管口无明显现象，证明“镁粉”中______________。
（2）探究“镁粉”中是否还含有MgO及Mg(OH)₂
【实验过程】
Ⅰ。用MgO、Mg(OH)₂和MgCO₃三种固体分别做性质实验。分别取0.5 g三种固体粉末，每次取样方法如下图所示：

逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。在下表中记录消耗的同浓度稀盐酸的体积（以下体积均在同一条件下测定，且保留到小数点后1位）

	MgO	Mg(OH)2	MgCO3
消耗稀盐酸的体积 /mL	10.4	7.2	5.0

Mg(OH)₂与盐酸发生中和反应的化学方程式为_____________。
Ⅱ。取“镁粉”样品0.5 g，加入上述稀盐酸至粉末恰好溶解。此时消耗稀盐酸的体积约为5.3 mL。
【实验分析及结论】
“镁粉”不只含有MgCO₃。理由是____________________________________
【实验反思】
为确定“镁粉”的具体成分，同学们认为还需要补充如下实验：分别取0.5 g“镁粉”和0.5 g_________，加入足量稀盐酸，测定生成的气体体积分别为119 mL和140 mL。由此可知“镁粉”中含有MgCO₃的质量分数为___________，“镁粉”中除MgCO₃外的另一种物质为_____________。

化学兴趣课上，同学们对过氧化钠（Na₂O₂）可以做供氧剂产生了浓厚兴趣，于是在老师的指导下展开了以下探究活动。
【提供资料】① 二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气和另一种物质。
②Na₂O₂是一种淡黄色固体，常温下能与H₂O、HCl气体等物质发生反应，生成氧气不能与N₂发生反应。
（1）探究二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。

① 写出检验G中气体的方法                                        。
②若无装置C，对实验有影响的物质是            。
③若观察到                             ，说明二氧化碳已经除尽。
（2）探究二氧化碳与过氧化钠反应生成的另一种物质。
【猜想与假设】下面是同学们提出的3种猜想。
猜想1：是氢氧化钠    猜想2：是碳酸氢钠     猜想3：是碳酸钠
你认为猜想        是不正确的，理由是                               。
【进行实验】排除错误猜想后，同学们通过以下实验验证了另一种物质。

实验操作	实验现象
取少量CO2与Na2O2反应后的固体于试管中，加入稀盐酸。	有大量气泡产生

【反思与评价】
①某同学认为上述方案存在不足，他的理由是                                。
②写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式                               。

某化学兴趣小组同学利用如下图所示装置进行实验。

（1）打开a，关闭b，装置I中加入黑色固体和无色液体，装置Ⅱ的热水中加入白磷，观察到Ⅱ中白磷燃烧。
①装置I中发生反应的化学方程式为              。
②白磷燃烧的原因是                  。
（2）装置I中加入大理石和过量稀盐酸，装置Ⅱ 中加入滴有无色酚酞的氢氧化钠溶液。
①打开a，关闭b，Ⅱ中发生反应的化学方程式为                             。
②一段时间后，关闭a，打开b。若装置Ⅱ 中最终得到无色澄清溶液，则Ⅱ中一定发生的反应化学方程式为                                      ；若装置Ⅱ中最终得到无色溶液且底部有不溶物，则II中无色溶液的溶质可能为                。

牙膏是生活必需品，某兴趣小组同学对某品牌市售牙膏展开如下探究，请回答
问题。

【已知资料】
①SiO₂不溶于水、且不与酸反应 ②K₁₂、甘油、香精等均易溶于水
【实验探究】
Ⅰ：取一小段牙膏，加入蒸馏水，充分搅拌后静置，测得上层清液的pH为8.3，则此牙膏显       性。
Ⅱ：兴趣小组同学设计了如下实验方案，并进行3次实验。通过测量SiO₂质量，从而确定此牙膏中SiO₂的质量分数。实验过程如下：
①准确称取2.0g牙膏膏体，加足量水充分溶解并过滤。
②将滤渣转移至烧杯中，加入过量稀盐酸，至看到      为止。                     
③______、洗涤、干燥并称量得到剩余固体质量。（如表）

实验编号	1	2	3
实验前（g）	2.00	2.00	2.00
实验后（g）	0.43	0.44	0.45

 
④根据实验数据进行计算，此牙膏中SiO₂
的质量分数为       %。
⑤反思实验过程。
A.步骤①中加足量水的目的是      。
B.步骤②中发生反应的化学方程式为      。 
C.多次测量实验数据的目的是      。
D.若验证步骤②中盐酸过量，可以选择的试剂是      （至少写出类别不同的两种物质）。

有A～E五种稀溶液，分别是稀盐酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、酚酞溶
液、碳酸钠溶液、氯化钠溶液中的一种，请根据以下实验现象回答问题。
已知:碳酸钠溶液呈碱性。
（1）将适量A分别滴入盛有少量B、C、D、E的试管中，实验记录如下：

	B	C	D	E
A	无明显变化	液体变红色	无明显变化	白色沉淀

C中溶液是      ，E中发生反应的化学方程式为      。
（2）再将适量B分别滴加到上述实验后盛有C、D、E的试管中,C中液体由红色变为无
色，D中无明显变化，E中沉淀消失。
①B中溶液是      ，C中发生反应的化学方程式是      。
②盛有E的试管中最终所得溶液中一定含有的溶质是      。
（3）对还没有确定的液体，下列鉴别方法中，正确的是      （填字母序号）。
A．分别滴加适量水              B．分别蒸发溶剂     
C．分别滴加无色酚酞溶液        D．分别通入CO₂后，再滴加稀盐酸

已知某合金样品中可能含有铝、铁、铜中的两种或三种。某小组同学对该合金样品的成分进行探究。
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液可以发生反应，而铁、铜不与氢氧化钠溶液反应。
已知2Al + 2NaOH + 2X= 2NaAlO₂ + H₂↑，则X的化学式是     。
【探究实验】

实验方案	实验现象	结论
①取一定量的合金样品，加过量的     ，充分反应后过滤，滤渣备用。 ②取步骤①所得滤渣，加      。	样品部分溶解，并有气体放出。	合金中一定含有      。 合金中一定含有铁和铜。

【拓展探究】某同学进一步验证铝、铁、铜三种金属的活动性顺序，他设计了以下四种实验方案，其中能达到实验目的的是     （填字母序号）。
A.将Al、Cu分别加入到FeSO₄溶液中
B.将Al、Fe分别加入到CuSO₄溶液中
C.将Al分别加入到FeSO₄、CuSO₄溶液中
D.将Fe分别加入到Al₂(SO₄)₃、CuSO₄溶液中

嫩肉粉的主要成分是碳酸氢钠（NaHCO₃），可破坏肉质纤维结构、促进肉类吸收水分，从而使肉质松软，达到鲜嫩爽滑的目的。小明发现将拌了嫩肉粉的肉类放到锅中加入食醋调味烧煮时产生了大量气体，她对此颇感兴趣，决定对其进行探究。
I． 小明对气体的成分进行了猜测：气体中除了醋酸气体和水蒸气之外，还可能含有气体A，A是     。
Ⅱ． 小明对气体A的来源做了两种猜测：
猜测1：                       ；
猜测2：气体A可能是由碳酸氢钠受热分解产生的。
针对以上猜测，小明设计了以下实验：

	实验步骤	实验现象
实验1
实验2	取碳酸氢钠样品少许加入试管中，加热使之充分反应，并把产生的气体通入澄清石灰水	试管口出现小水珠，澄清石灰水变浑浊

实验结论：猜想①②都正确。
Ⅲ．实验2中，小明发现充分反应后，试管中仍留有一些白色粉末，他猜测可能是氢氧化钠或碳酸钠，请用物理、化学方法各一种进行鉴别。
（1）物理方法：                                             。
（2）化学方法：                                             。

氢氧化钠与盐酸的反应无明显现象，某化学兴趣小组为证明氢氧化钠与盐酸发生了化学反应，进行了如下的实验探究。
【实验探究一】小云在试管中加入约2mL稀氢氧化钠溶液，滴入2滴酚酞溶液，振荡，溶液变为红色。然后向该试管中滴加稀盐酸，观察到溶液         ，证明氢氧化钠与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为           。
【反思评价】 小霞提出也可以使用石蕊试液代替无色酚酞进行上述实验。你认为    (填“无色酚酞”或“石蕊试液”)更适合用于验证二者恰好完全反应，你的理由是     。
【实验探究二】小兰同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10 mL混合，用温度计测定室温下混合前后温度的变化，并记录了每次混合前后温度的升高值△t（如下表）。

编号	盐酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65﹪	2.00﹪	3.5
2	3.65﹪	4.00﹪	x
3	7.30﹪	8.00﹪	14

 
表中x =       。
【反思评价】某同学在没使用温度计的情况下，通过右图所示装置完成了实验。则该同学根据
       判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。但有同学认为单凭此现象不足以说明该反应放热，其理由是        。

【拓展延伸】不是所有的碱与盐酸反应都无明显现象，例如     (填一种碱)与盐酸反应就有明显的实验现象。

废铁屑的主要成份是铁，同时还有少量铁锈（Fe₂O₃），动物饲料硫酸亚铁的生产工艺之一如下图所示：

（1）在反应器中发生反应的化学方程式除Fe₂(SO₄)₃+Fe=3FeSO₄外还有：     ，     ；
（2）滤液M中肯定含有的溶质的化学式是        、     ；
（3）在实验室中完成操作A的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和       ；
（4）滤液M经过操作B可得硫酸亚铁晶体(FeSO₄·7H₂O)。已知硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成如下表：

温度/℃	0	10	30	40	50	60	64	70	80	90
溶解度/g	15.6	20.5	33.0	40.4	48.8	55.0	55.3	50.6	43.7	37.2
析出晶体	FeSO4·7H2O	FeSO4·4H2O	FeSO4·H2O

根据溶解度表，硫酸亚铁晶体(FeSO₄·7H₂O)冷却结晶温度最高不超过     ℃；
（5）在化学反应中，若有元素化合价变化的反应定义为氧化还原反应。下列反应类型肯定是氧化还原反应的是     （填字母编号）。
A.化合反应      B.置换反应       C.分解反应      D.复分解反应
硫酸亚铁晶体加强热会发生反应2FeSO₄·7H₂O ^高温 Fe₂O₃+ SO₂+ X+14H₂O 其生成物X的化学式   
   ，该反应    （填“是”或“不是”）氧化还原反应。

(11分)氧气和二氧化碳是初中化学常见的两种重要物质。请你参与下列氧气和二氧化碳有关制备、转化的实验探究活动。

Ⅰ：实验室制取氧气和二氧化碳。
（1）用高锰酸钾制取氧气，发生反应的化学方程式是     。如果要制得较纯净的氧气，应该选择装置     (填上述装置图示中序号)收集。
（2）制取二氧化碳，可选择图示中B与F组合为装置，需要的化学药品是     ；向B中加入药品前的一步实验操作是     。该组合装置既可用于制取二氧化碳又可用来制取氧气，其中选用相同发生装置制取二氧化碳和氧气的原因是     。
Ⅱ：用过氧化钠反应来制取氧气，是潜水员使用的供氧装置的原理。

【查阅资料】常温常压下过氧化钠是淡黄色固体，在不需要加热的情况下能与二氧化碳反应生成氧气和另一化合物(生活中常见的盐)；过氧化钠能与水反应生成氧气和氢氧化钠。
【设计装置】为验证过氧化钠（Na₂O₂）和CO₂反应原理，设计如下实验装置。
【实验操作】向装置X中通入足量CO₂气体，观察到X瓶中的淡黄色固体逐渐变为白色粉末，同时见到Y、Z装置中有气泡出现。
【实验分析】
（3）过氧化钠与二氧化碳反应除生成氧气外，另一化合物的化学式为     ；Y中的溶液是     ；Z中浓硫酸的作用是     。
（4）验证过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气的操作是     。
（5）反应结束后，可设计一个简单实验，验证X瓶中过氧化钠是否有剩余（除用二氧化碳验证外），其实验原理是     (用化学方程式表示)。

(7分)某化学实验室产生的废液中含有Fe^3＋、Cu^2＋、Ca^2＋、Cl^－四种离子，为了处理废液，回收金属并制备氯化铁晶体，现设计如下实验过程(部分)：

（1）金属X的化学式为     。实验室进行过滤操作除需要用到烧杯、玻璃棒和铁架台(带铁圈)外，还需要的实验用品是     。
（2）已知“反应Ⅰ”中，2FeCl₃+ Fe=3FeCl₂，发生的另一反应化学方程式为     ；
“反应Ⅱ”的化学方程式为     。
（3）“氧化”中，化合价发生变化的金属元素是     。

(6分)某活动小组的同学正在探究酸碱溶液恰好完全反应的实验。
【设计与评价】
小香的方案：向盛稀盐酸的试管中滴加两滴酚酞溶液，再逐滴滴加氢氧化钠溶液，边滴边振荡至恰好变为红色；
小坊的方案：向盛氢氧化钠溶液的试管中滴加两滴酚酞溶液，再逐滴滴加稀硫酸，边滴边振荡至恰好变为无色；
小香的方案中发生反应的化学方程式为（1） ______________________________________；
【实验过程】
实验时小香按照方案进行了正确的操作，小坊忘了加指示剂，一直没有观察到溶液变化。实验结束后两位同学把试管中的废液倒入同一废液缸中，溶液呈无色。这时有人提议“继续探究废液缸中溶质(除酚酞外)的成分”：
【猜想与判断】
小香认为：可能是NaCl、Na₂S0₄ H₂S0₄
小坊认为：可能是NaCl、Na₂S0₄，、NaOH
大家一致认为，经理论分析可以判断：小坊的猜想一定（2） ___________  (填“正确”或“错误”)，无需探究；
【交流与表达】小香为了证明自己的猜想，实验如下：取样，加入氯化钡溶液，观察到溶液中有白色沉淀产生，则猜想正确。小香的实验________ (填“能”或“不能”)得出结论，理由是（4） __________________________________________________________________；
【补充与完善】为了证明小香的猜想，我设计的实验是：取样，加入（5） ___________ (一种有色溶液)，观察到的实验现象是（6） ______________________，证明该猜想正确。

下列实验不能达到目的的是

①              ②               ③                 ④

A．①验证可燃物燃烧的条件

B．②检验碳酸根离子的存在

C．③实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气

D．④探究分子在不断地运动

炎热的六月，同学们在帮老师整理实验室时,发现一瓶久置石灰水试剂瓶的瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为弄清楚白色粉末的成分及其成因,他们进行了如下探究：
【提出问题】白色粉末的成分是什么？
【进行猜想】
猜想一：CaCO₃
猜想二：CaCO₃和Ca(OH)₂
猜想三：Ca(OH)₂（因为气温较高，溶质            或溶剂蒸发，使石灰水中的溶质析出）
【设计实验】
（1）甲同学取白色粉末装入试管中，加入少量的水，振荡，发现有白色固体不溶解，于是他认为猜想一正确。乙同学认为甲同学的结论不严密，理由是：                                            。
（2）为了得出较严密的结论，他们进行了如下实验。请完成下列实验报告：

实验步骤	可能观察到的现象	结论
取（1）试管中的上层清液，向其中滴加酚酞试液		猜想一正确
取（1）试管中的残留固体，向其中加入	有气泡生成

【交流反思】
（1）假设猜想二正确，利用上面表格中的步骤进行实验，出现的现象是              
                                                   。
（2）通过上述实验探究，同学们向实验室提出保存和使用此类溶液的下列建议中，合理的是       。
A．密封保存    B．禁止使用这种试剂    C．敞口放置  D. 使用前，临时配制
（3）用化学方法除去瓶壁上的白色固体（用化学方程式表示）：
                                                                      。