初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

有一包白色固体样品，可能是碳酸钠、硫酸钡、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。为探究其成分，小燕老师取用一定量样品，加足量水溶解，过滤得到白色沉淀甲和无色滤液乙。
写出上述操作中可能发生反应的化学方程式：           。
过滤时用到玻璃棒，玻璃棒的作用是          。
【探究活动一】 奋进小组探究白色沉淀甲的成分。

实验操作	实验现象	结 论
取白色沉淀甲，滴加足量的稀硝酸	沉淀部分消失	白色沉淀甲中一定含有

【探究活动二】 智慧小组探究白色固体样品中可能含有       ，设计了如下实验。

实验操作	实验现象	结论
实验Ⅰ	取适量无色滤液乙，加入碳酸钠溶液	无明显现象	无色滤液乙中一定不含
实验Ⅱ	步骤①：取适量无色滤液乙，加入过量的       溶液，过滤	生成白色沉淀	原白色固体样品中一定存在该物质
步骤②：取步骤①中的滤液，滴加       溶液

【反思】 实验Ⅱ中步骤①加入过量试剂的目的是       。
【结论】 通过两个小组的共同探究，得出了原白色固体样品含有的成分。

某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你参与他们进行的探究活动：
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想Ⅰ：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na₂CO₃；猜想Ⅲ：                 。
【实验与探究】
（1）实验如下：

实验操作步骤	实验现象	结论及解释
步骤一：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的稀盐酸。	实验过程中始终没有气泡产生。	则证明猜想     成立。
步骤二：另取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加氯化钡溶液。	实验过程中产生      。	则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。

（2）为了进一步的验证猜想结果，小明同学提出如下实验方案：继续步骤二的实验，过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则猜想Ⅲ成立；若酚酞不变红，则猜想Ⅱ成立。
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，通过查阅资料知道，氯化钡溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈       性（填“酸”或“碱”），能使酚酞变红，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是              。
【反思与交流】久置的固体氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示)           。

电池是日常必备用品之一，但它也是环境污染的一个重要来源。下面是某兴趣小组利用废旧锌锰干电池作为原料，并进行相关探究的过程。
【知识储备】
（1）锌锰电池的构造和组成（见图）。

（2）结晶水合物的特殊性质：在逐步升高温度条件下，
结晶水合物能失去部分或者全部结晶水，如蓝色的胆矾
晶体（CuSO₄ •5H₂O）受热时可失去结晶水变为白色的无
水硫酸铜粉末（CuSO₄）。     
（Ⅰ）制备皓矾晶体（ZnSO₄•xH₂O）
小组同学参观了某回收废旧锌锰电池的工厂，其回收工艺流程如图：

将滤液2蒸发浓缩、冷却结晶可得到皓矾晶体（ZnSO₄•xH₂O)，蒸发时要用要用玻璃棒不断搅拌，目的是防止                 引起液滴飞溅。
（Ⅱ）兴趣拓展——回收二氧化锰
实验（Ⅰ）中部分步骤可回收较纯净的二氧化锰固体。

（1）小王同学认为试剂a为水，你认为能不能实现实验目的？答：                    。
（2）在空气中充分灼烧的目的是                                。
（Ⅲ）皓矾晶体中结晶水含量的测定
小组同学将部分皓矾晶体（ZnSO₄•xH₂O）带回实验室，用下图装置测定晶体中结晶水的含量（图中半透膜可让气体通过又可防止固体粉末进入导管）。

测定方法：称取28．7g晶体置于C装置的硬质玻璃管中，加热至完全失去结晶水:
（ZnSO₄•xH₂O ZnSO₄  + xH₂O），冷却至常温后，称量玻璃管中固体其质量为16．1g。
（1）B中的试剂可从下列物质中选取，你的选择是                 。

A．浓硫酸

B．硝酸银溶液

C．饱和碳酸钠溶液

D．澄清石灰水

（2） 实验过程中若不通入CO₂测得的结果将       （填“偏大”、 “偏小”或“无影响”）。
（3）根据实验结果，计算皓矾晶体中结晶水的x值为             。

某研究性学习小组的同学在一次探究活动中，对一份纯碱样品（含有少量氯化钠）的纯度进行测定，请你参与并回答有关问题。

⑴ 甲同学进行如下操作：
① 组装好如图仪器，并检查___________ ；
② 取6.0g试样放入锥形瓶中，加入少量蒸馏水溶解，并在其他装置中加入相应的药品；
③ 称量盛有新制澄清石灰水的装置C的质量；
④ 打开分液漏斗旋塞滴入盐酸，直到不再产生气泡为止；
⑤ 再次称量装置C 的总质量；
⑥ 计算出样品中碳酸钠的质量分数。
⑵ 上图B装置的作用是______________； D装置的作用是__________________________。
【意外发现】C瓶中石灰水没有变浑浊，同学们感到惊奇并产生了探究的欲望。
【提出猜想】原因猜想：
①是生成的气体中混有盐酸挥发出来的HCl；
②是生成的气体流速太快，与石灰水反应产生了可溶性物质[经查资料分析可溶性物质是Ca(HCO₃)₂，它能与酸反应生成CO₂等物质]。
【实验探究】
甲同学取少量实验后C瓶溶液于试管中，向其中依次滴加足量稀HNO₃和AgNO₃溶液，无气泡但有沉淀产生。据此判断只有猜想  __（填“①”或“②”）成立。
【交流讨论】
对于如何改进实验，乙同学认为：应将盐酸换成稀硫酸，新制的澄清石灰水换成足量NaOH溶液；丙同学认为：应在装置A和B中间插入一个盛有饱和NaHCO₃溶液的洗气装置以吸收HCl（CO₂不溶于饱和NaHCO₃溶液，也不与其反应），并将新制的澄清石灰水换成足量NaOH溶液 。
大家讨论后认为：乙同学的方案可行而丙同学的方案不可行。
【请你评价】
丙同学方案不可行的原因是                                               。
【教师点拨】
即便换成稀硫酸和NaOH溶液，反应前后装置中存在的CO₂也会使测定出的样品纯度不准确。
【请你改进】
在上述基础上，你的措施是                                                。
同学们仍称取6.0g试样，用改进完善后的方案重新实验。
【数据处理】
装置C实验前后两次称量的质量差为2.2g，则样品的纯度为           _。（列出计算过程）
【实验反思】
若不用上述方法，而用生成沉淀的方法来测定试样中纯碱的质量分数，可选用的试剂是                    。

(6分)某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，探究影响化学反应速率的因素。

（1） 下图装置中使用注射器的优点是                  ，观察量筒中液体的体积时视线要与                              。
（2）下面是用上述装置实验时，收集的相关数据：

实验 序号	H2O2溶液 的浓度/%	H2O2溶液 的体积/mL	MnO2的 用量/g	温度/℃	收集O2的体积/mL	反应所需 的时间/s
①	5	2	0．1	20	4	18
②	10	2	0．1	20	4	6
③	30	8	/	40	2	64
④	30	8	/	60	2	25

由实验①和②对比可知．化学反应速率与                             有关；
由实验③和④对比可知．化学反应速率与温度的关系是                         ；
（3）化学反应的实质是构成物质的微观粒子相互碰撞、结合的结果．化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大，化学反应速率越快”的原因：
                                                                     。
（4）发现问题：实验时温度最难控制，反应一段时间后溶液的温度总是比起始时温度高，说明反应
        热量。
（5）继续探究：
除了该实验小组探究过的因素以外，你若还有其他影响反应速率的因素及探究方法．请写在下面。若正确．本题另奖励4分，本试卷总分不超过60分。

天然气的主要成分是甲烷（CH₄)，某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物
产生了兴趣，请你参与：
【提出问题】：甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】：含碳元素的物质完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；无水CuSO₄遇水变蓝。
【猜想与假设】：甲：CO₂ 、H₂O ；          乙： CO、H₂O；
丙： NH₃ 、CO₂ 、H₂O；   丁： CO₂ 、CO、H₂O 。
你认为      同学的猜想是错误的，理由是                       。
【实验探究】：为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O₂中燃烧的产物依次通过下列
装置：
 
（1）A、B装置的顺序能否颠倒？（填“能”或“否”）       ；
（2）实验中用纯净O₂而不用空气的原因是                                ；
（3）实验中观察到A中无水CuSO₄变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成红色，由此推断   同学猜想成立；
（4）请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学反应方程式：
                                   、                                    。

某化学实验小组的同学对实验室2瓶氢氧化钠固体产生了兴趣，为探究其成分进行了有关实验。请你参与他们进行的探究活动：
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么？
【猜想与假设】猜想Ⅰ：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na₂CO₃；猜想Ⅲ：             。
【实验与探究】
（1）实验如下：

实验操作步骤	实验现象	结论及解释
实验一：取其中一瓶的少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的稀盐酸。	实验过程中始终没有气泡产生。	则证明此瓶中猜想     成立。
实验二：取另一瓶中的少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加氯化钡溶液。	实验过程中产生      。	则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。 此过程中发生反应的化学方程式为                      。

（2）为了进一步的验证猜想结果，小明同学提出如下实验方案：继续实验二，过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则此瓶中猜想Ⅲ成立；若酚酞不变红，则猜想Ⅱ成立。
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，通过查阅资料知道，氯化钡溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈       性（填“酸”或“碱”），能使酚酞变红，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是                               。
【反思与交流】久置的固体氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示)                    。

某小组同学利用如图所示装置探究铁生锈的条件，其中C、D的分液漏斗中为足量且浓度和体积均相同的稀盐酸。

（1）步骤一：关闭K₂和K₃，打开K₁，A中反应的化学方程式是    ，B中所盛放的试剂是    。对比铁丝表面的变化，能够说明铁生锈与水有关的是装置    和    （填C、D或E，下同），能够说明铁生锈的快慢与氧气浓度有关的是装置    和    。
（2）步骤二：关闭K₁，打开K₂和K₃，将装置C、D中分液漏斗内的稀盐酸同时全部注入广口瓶中，两个广口瓶中现象的不同点是：①    ；②    ，由此也可以判断铁丝生锈情况。C中反应的化学方程式是     。
（3）温度会影响铁生锈的快慢，请设计实验加以证明：     。

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SO₂、O₂、H₂中的一种或几种。
（二）实验：
（1）甲同学为确定是否含有SO₂，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     SO₂（填“有”或“无”）。
（2）乙同学认为只有O₂，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O₂，同时确定气体成分，通过查阅资料得知：
O₂+4KI+4HCl ="==" 2I₂+4KCl+2H₂O，I₂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O₂；
B中观察到       ，证明该气体是H₂。
（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”）。

下图为用镀锌铁片制成的日常用品。镀锌铁是指通过镀锌工艺在铁皮上进行镀锌而制成的一种产品，热镀锌产品广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等，几乎涉及到衣食住行各个领域。

为测定铁片镀锌层的厚度实验过程如下。
【实验步骤】
⑴ 剪取一片镀锌铁片，量得长度=2.0cm，宽度=1.9cm。
⑵ 用电子天平称量质量0.857g。
⑶ 实验中需要溶质质量分数为10%的稀盐酸200mL（密度=1.05g/mL），需要量取溶质质量分数为37%的浓盐酸（密度=1.18g/mL）       mL（保留至小数点后1位），然后稀释。
⑷ 将镀锌铁片放入溶质质量分数为10%盐酸中。当观察到               ，可以判断镀锌层恰好反应。
⑸ 将溶液中的铁片取出清洗、擦干、烘干后用电子天平称量质量0.837g。
【计算结果】
⑴ 铁片镀锌层的质量有       g。
⑵ 已知锌的密度7.1g/cm³，计算出铁片镀锌层厚度mm（保留至小数点后2位）。
【实验反思】
实际计算结果偏大，同学们分析，这是因为很难通过观察现象判断镀锌层恰好反应，造成镀锌铁片浸泡在盐酸中时间       。（填“偏长”、“偏短”）
【实验改进】
资料卡片：如图1所示，两种金属活动性不同的金属放入酸碱盐溶液中，会有电子的流动，从而产生电流。
将上述实验改进成如图2的装置，当观察到       ，此时锌层恰好反应。

(5.5分)为验证二氧化碳和氢氧化钠溶液确实能发生化学反应，两个化学兴趣小组的同学进行了如下探究活动。
⑴第一小组：小莉同学设计了如下图所示实验装置，集气瓶中充满二氧化碳气体，滴管中吸入了氢氧化钠溶液，集气瓶中的气球通过导气管与外界空气相通。

实验步骤	实验现象	实验结论
挤压滴管橡胶胶帽，使氢氧化钠溶液滴入集气瓶中。	气球逐渐变大	二氧化碳和氢氧化钠溶液确实发生了化学反应

同组的小华同学对此提出质疑，他将上述实验滴管中的氢氧化钠溶液换成        ，然后再重复完成实验，观察到现象是        。小华补充这一实验的原因是        。
⑵第二小组：小秦同学对实验装置做了如图改进。集气瓶中充满二氧化碳气体，气球通过导气管与外界空气相通，分液漏斗A中装有氢氧化钠溶液。分液漏斗B中装有另一种试剂。

步骤一：打开分液漏斗A的活塞，使氢氧化钠溶液流入集气瓶中。
现象：气球逐渐变大。
步骤二：打开分液漏斗B的活塞，使       溶液流入集气瓶中。
现象：                             ，产生这一现象的化学反应方程式是                                 。
结论：二氧化碳和氢氧化钠溶液可以反应，该反应的化学方程式是                               。
⑶对于现象不明显的化学反应，上述两组同学的实验是分别从反应物和生成物两个方面进行的探究验证，其所利用的原理是不同的。
①第一组是通过实验证明                  验证化学反应发生了；
②第二组是通过实验证明                  验证化学反应发生了。

某化学兴趣小组在帮助整理化学实验室时，发现一瓶久未盖上瓶塞的氢氧化钠溶液。该小组同学对该瓶氢氧化钠溶液产生浓厚的兴趣，决定研究并证明该瓶溶液是否变质。
[提出猜想] 猜想一：该瓶氢氧化钠溶液未变质。
猜想二：该瓶氢氧化钠溶液完全变质。
猜想三：该瓶氢氧化钠溶液              。
[初步证明] 该小组的同学认为猜想一是                的（填“正确”或“错误”），
其原因是：                                                                  。
[设计方案] 同学们设计以下实验方案来证明氢氧化钠溶液是否变质，通过查阅资料可知氢氧化钠溶液变质是生成碳酸钠。

实 验 操 作	实 验 现 象	实 验 结 论
取少量该瓶的氢氧化钠溶液于试管中，加入适量a：	b：	该氢氧化钠溶液已经变质

[实验结论] 由以上实验可以证明，该瓶氢氧化钠溶液已经变质。请写出以上表格实验操作中有关反应的化学方程式：                                  。若要证明猜想二或猜想三是否正确，还需要进行或验证的实验是：                                。（简单描述即可）
[拓展思维] 1．氢氧化钠固体暴露在空气中容易吸收水分而            ，因而氢氧化钠固体与生石灰混合后可用作某些气体的               。
2．以上所述可以得出，氢氧化钠的保存方法是：                            。

（1）小方用下图所示装置对二氧化碳的灭火实验进行研究，
观察到的现象是____________________________________。
实验的结论是______________________________________。

（2）【提出问题】二氧化碳能否支持燃烧？
【猜想假设】镁能在二氧化碳中燃烧。
【查阅资料】①氧化镁、氢氧化镁均是白色难溶于水的固体。  
②MgO+2HCl= MgCl₂+H₂O 、
③MgCl₂+2NaOH=Mg(OH)₂↓+2NaCl 。
【实验探究】
①下图中镁带剧烈燃烧，冒白烟，有黑色固体生成，并放出大量的热。

②为检验生成物的成分，做如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论和化学方程式
向广口瓶中加入过量盐酸，充分反应后过滤，在滤纸上留有黑色固体。	I、将黑色固体收集、洗涤、干燥后，点燃，在火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯。	黑色固体燃烧，烧杯内壁出现白色浑浊。	黑色固体是______； 反应的化学方程式是： ___________________。
II、取少量滤液于试管中，逐滴加入氢氧化钠溶液。	开始_______，后有白色沉淀产生。	白烟的成分是______。

 
③为了回收II中的白色沉淀，证明沉淀完全的实验方法是______________________
___________________________________（要求写出步骤、试剂、现象和结论）。
【反思提高】实验室中由某些活泼金属引起的着火，不能用二氧化碳灭火，应用细沙灭火。

下列有关化学实验的“目的→操作→现象→结论”的描述都正确的是

选项	目的	操作	现象	结论
A	比较铝和铜的金属活动性	将砂纸打磨过的铝丝 浸入到硫酸铜溶液中	铝丝表面有红色固体析出	铝比铜活泼
B	检验露置在空气中的氢氧化钠溶液是否变质	取氢氧化钠溶液，滴入稀盐酸	开始时没有观察到气泡产生	氢氧化钠溶液没有变质
C	探究物质溶解于 水时的热量变化	向一定量水中加入硝酸铵晶体，充分搅拌	溶液温度下降	盐类物质溶解于水时，都会吸热
D	检验集气瓶中是否集满二氧化碳	将燃着的木条伸入集 气瓶中	木条火焰熄灭	集气瓶中已集满 二氧化碳

NaOH能与CO₂发生化学反应，其反应的化学方程式为________。然而，在化学课上老师向NaOH溶液通入CO₂后无明显现象。提出问题：如何通过实验证明CO₂与NaOH发生了反应。
【查阅资料】
①CaCl₂溶液可与Na₂CO₃溶液发生复分解反应。
②向CaCl₂溶液中通入CO₂，无明显现象；在水溶液中CaCl₂不与CO₂、H₂CO₃等物质反应。
【实验一】证明反应物之一CO₂消失了
（1）同学门设计了如图所示的实验，打开分液漏斗活塞。向充满CO₂的广口瓶中滴入NaOH溶液。一会儿后可观察到的实验现象是___________________。并据此现象判断NaOH与CO₂发生了化学反应。

（2）老师提出上述实验不足以证明NaOH与CO₂发生了化学反应。其理由是____________________。据此，你认为上述实验应做的改进是_____________________ 。
【实验二】证明有新物质Na₂CO₃生成
同学们经过思考、讨论，分别设计了以下两个实验方案：
方案一：打开瓶塞，向实验一所得的溶液中加入饱和的石灰水，若观察到有白色沉淀产生，证明有新物质Na₂CO₃生成。
方案二：打开瓶塞，向实验一所得的溶液中加入CaCl₂溶液，若观察到有白色沉淀产生，证明有新物质Na₂CO₃生成。
（1）写出方案二发生反应的化学方程式：___________________________。
（2）你认为上述实验方案不可行的是________，理由是______________________________。