初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

用某含有CO ₂、水蒸气的还原性气体（可能含有CO、H ₂中的一种或两种）经过如图的装置来确定其成分及C装置中Fe _xO _y的化学式。

（1）B装置的作用是 　　，D装置的作用 　　。

（2）实验过程中观察到D中无明显变化，若澄清石灰水变浑浊，则还原性气体是 　　，当C中的Fe _xO _y完全反应后，测得E和F的总质量增加3.52g，C中剩余固体质量为3.36g，则Fe _xO _y的化学式为 　　，若没有A装置，则测得的x和y的比值将 　　（填"偏大"、"偏小"或"不变"）。

上述实验中生成的二氧化碳用氢氧化钠溶液吸收，某工厂也利用此原理吸收生产中排放的二氧化碳，再通过一定的方法将二氧碳释放、储存达到回收再利用的目的，具体流程如图1（部分反应条件和试剂未标出）

根据图2回答下列问题

（3）分离池中发生的化学反应方程式为 　 　。

（4）B为 　　（填化学式）

（5）"人类只一个地球!"防止温室效应的根本对策是全球参与控制二氧化碳的排放量"，"低碳生活从我做起"。请举出一例"低碳"生活的例子 　　（合理即可）。

对放置一段时间后的生石灰样品进行实验。

①取少量样品放入水中，有较多热量放出，滴加酚酞后呈　　色。

②另取少量样品，进行实验：

Ⅱ中氢氧化钠与稀盐酸反应的化学方程式是　　。

Ⅲ是将CO₂通入B中，写出B中发生反应的化学方程式　　。

Ⅳ的操作名称是　　；C中一定含有的溶质是　　。

③由上述实验能确定原样品中含有的物质是　　。

实验室制取气体常用的发生装置如图所示，回答下列问题。

（1）小刚选择A装置作为制取氧气的发生装置，反应的化学方程式为　　，小明选择B装置也能作为制取氧气的发生装置，其理由是　　。与A装置相比，B装置具有的优点是　　。

（2）某实验小组的同学们在进行“二氧化碳的实验室制取和性质”的实验活动时，选取上述装置制取二氧化碳气体后，产生了许多废液。于是他们在课外兴趣小组活动时对废液的成分进行了如下探究：

[提出问题]废液的主要成分是什么？

[猜想与假设]小红的猜想：废液中只有CaCl₂；小丽的猜想：废液中还有HCl。

[查阅资料]CaCl₂溶液呈中性。

[设计与实验]①小红做了一组对比实验：取等质量的废液和CaCl₂溶液分别于两支试管中，各滴加2滴酚酞溶液后，发现溶液都不变色，认为自己的猜想是正确的。大家经过讨论，认为小红的猜想不正确，理由是　　。

②针对小丽的猜想，同学们进行了如下实验探究：

实验方案	一	二	三
实验操作
预期的现象	与标准比色卡对比pH＜7		白色沉淀
实验结论	废液中含有HCl	废液中含有HCl	废液中含有HCl，反应的化学方程式为　　。

③小牛对上述探究活动思考后，认为利用酸的化学性质还可以设计不同方案探究小丽的猜想：

操作步骤	预期的现象	实验结论
取适量废液于试管中，加入　　。		废液中含有HCl

[解释与结论]同学们根据以上实验，讨论得出废液的主要成分是CaCl₂和HCl。

[评价与反思]实验结束后，同学们对探究活动进行了如下反思：

①小强认为方案一中存在操作错误，错误的操作是　　。

②小敏认为方案三不足以证明废液中含有HCl，理由是　　。

③大家一致认为实验后的废液不能直接排放，理由是　　（写一点）。要想从废液中得到CaCl₂固体，可采用的方法是　　。

某白色固体甲的主要成分为NaCl，可能含有MgCl₂、KCl、BaCl₂和NaOH中的一种或几种杂质，为检验白色固体甲的成分并除去其中杂质，进行如下实验：

（1）写出生成白色固体丙的化学方程式　　；

（2）向无色溶液D中加入过量稀盐酸的目的是　       ；

（3）分析上述实验可知，白色固体甲中一定没有的物质是　　；

（4）若用上述实验中的A、B、C、D四种溶液鉴别稀H₂SO₄和NaOH溶液，分别取样后，按如图所示操作进行实验，就能达到鉴别目的是实验　　。

某化学兴趣小组为研究酸的化学性质，他们将一定量稀硫酸加入到盛有少量CuO的试管中，观察到黑色粉末全部溶解，溶液呈 　　色，该反应的化学方程式为 　　。为进一步确定反应后所得溶液中的溶质成分，他们进行了以下实验探究。

【提出猜想】猜想一： 　　；猜想二：H ₂SO ₄和CuSO ₄

【资料查询】CuSO ₄溶液呈弱酸性，加入Zn粒时有极少量的气体产生。

【实验探究】为了验证猜想，该兴趣小组的同学设计了如下实验方案。

方案一：取所得溶液少许于试管中，滴入石蕊试液，振荡，若观察到溶液显红色，则猜想二正确。

方案二：取所得溶液少许于另一支试管中，加入足量Zn粒，若观察到产生大量气体、 　　等现象，则猜想二正确。

【讨论交流】A、经过讨论，大家一致认为方案一是错误的，其理由是 　　。

B、要使由H ₂SO ₄和CuSO ₄组成的混合溶液中的溶质只有CuSO ₄，可向其中加入过量的 　　（填序号）。

a、CuO       b．Cu（OH） ₂    c、Cu          d．Cu（NO ₃） ₂

【拓展探究】某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成。上述小组同学又进行了如下实验：取124.5g该混合溶液于烧杯中，然后将120gNaOH溶液分六次加入其中，毎次充分反应后称量所得溶液的质量，所测数据如下表所示。

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次	第6次
加入NaOH溶液的质量/g	20	20	20	20	20	20
反应后溶液的质量/g	144.5	164.5	179.6	189.8	200	220
每次产生沉淀的质量/g	0	0	m	n	9.8	0

计算：

（1）上述表格中产生沉淀的质量：m＝ 　　，n＝ 　　。

（2）所加NaOH溶液中溶质的质量分数。

（3）第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。

某化学课外活动小组测定长期放置的铁粉中铁单质的百分含量．他们准确称量两份质量各为10.0g的铁粉样品，分别进行如下操作：

（1）如图所示甲同学记录天平砝码和游码的数据为54.0g．将气球中的10.0g铁粉样品加入到盛有过量的稀硫酸的锥形瓶中，反应停止后，天平是否平衡（不考虑空气浮力）　　（填“是”或“否”）；要想获取实验的相关数据，后面必须的操作是　　（假设气球不破裂且能恢复原状）．

A、打开弹簧夹a放出气体                         B、取下砝码

C、向右拨动游码至天平平衡                       D、向左拨动游码至天平平衡

（2）乙同学把10.0g铁粉样品加入到足量的硫酸铜溶液中，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体10.8g，计算该样品中铁单质的百分含量．（写出计算过程）

已知某溶液中的溶质可能是HCl、NaOH、CaCl ₂中的一种或两种，为确定该溶液中溶质的成分及含量，进行以下实验。

（1）取少量溶液与试管中滴入2滴无色酚酞，酚酞不变色，溶液中一定不存在 　　。

（2）为了进一步测定成分及含量，重新取120g溶液于烧杯中，逐滴加入20.0%的Na ₂CO ₃溶液，测得滴加溶液的质量与产生沉淀的关系（图1）和滴加溶液的质量与烧杯中溶液的pH关系（图2）。

（已知：向盐酸中滴加碳酸钠溶液发生反应为：Na ₂CO ₃+2HCl＝2NaCl+H ₂O+CO ₂↑；CaCl ₂溶液呈中性。）回答下列问题：

①该溶液中溶质的化学式为 　 　。

②计算溶液中各溶质的质量分数。（写出计算过程）

③m ₁＝ 　 　g；m ₂＝ 　 　g。

草酸（H₂C₂O₄）又名乙二酸，是一种有机酸，易溶于水，广泛存在于植物源食品中。草酸不稳定，在浓硫酸的催化作用下，草酸固体受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：

[提出问题]生成物中有哪几种碳的氧化物？

[实验猜想]猜想1：只有CO；

猜想2：只有　　（填化学式）；

猜想3：含有CO和CO₂。

[设计实验]基于猜想3，根据CO和CO₂的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：

[实验探究]

（1）观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO₂气体生成，请写出A装置中的化学反应方程式：　　；

（2）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：

①C装置澄清石灰水不变浑浊，F装置中出现　　的现象；

②E装置中出现　　的现象。

[实验结论]通过实验探究证明：猜想3成立。

草酸分解的化学方程式是　　。

[问题讨论]

（1）B装置的作用是　　；

（2）C装置的作用是　　；

（3）该试验装置的设计还有一处明显不足（实验前已排尽装置内的空气），请提出改进措施　　（任写一条）。

有一包固体粉末，可能由BaSO ₄、CuSO ₄、Na ₂CO ₃、BaCl ₂、NaCl中的一种或几种组成，其实验小组对其成分进行了以下探究活动

【思考与交流】

（1）上述物质中不溶于水的是 　　，溶于水其水溶液呈蓝色的是 　　（均填化学式）．

【活动与探究】

（2）取上述固体，加入足量水溶解，形成无色透明的溶液，由于取用固体较多，在溶解过程中要用到的玻璃仪器有 　　和 　　．

（3）再向上述溶液中加入盐酸，产生大量的气泡．说明该固体中一定含有 　　（填化学式），该反应的化学方程式为 　　．

（4）经过以上探究，不能确定的物质是 　　（填化学式）．

【探索与拓展】

（5）为了进一步确定原固体粉末的组成，实验小组取22克该固体粉末，溶于110克水配制成不饱和溶液，再向该溶液中缓慢加入100克一定质量分数的CaCl ₂溶液，产生沉淀的质量与所加CaCl ₂溶液的质量关系如图所示，试计算：

①恰好完全反应时生成沉淀的质量是 　　．

②22克样品中Na ₂CO ₃的质量是多少克？（需写出计算过程）

③反应后所得溶液中CaCl ₂的溶质质量分数是多少？（需写出计算过程）

铜是一种常见的金属，在生活、生产中有广泛的应用．

（1）电气工业上常用铜作电缆的内芯，是利用铜具有良好的 　　性；

（2）铜是一种不活泼的金属，但铜制品长期露置在潮湿空气中，表面变绿色，即生成了"铜绿"[化学式：Cu _x（OH） _yCO ₃]．

小明和小丽为了探究"铜绿"的组成，查阅资料："铜绿"受热易分解生成CuO、CO ₂和H ₂O．他们进行如下实验：称取22.2克"铜绿"，充分加热至固体质量不再改变，把产生的气体全部依次通过足量浓硫酸和足量氢氧化钠的溶液，发现浓硫酸增重1.8克，氢氧化钠溶液增重4.4克．

根据以上实验．他们推断出：x＝ 　　，y＝ 　　；铜与潮湿空气中变成"铜绿"的化学方程式是 　　；

（3）小明和小丽分别取24.0克氧化铜，用CO还原制铜，小明得到19.2克红色固体，小丽得到20.8克红色固体．他们质疑：为什么两人得到的红色固体质量不相等？

查阅资料：

Ⅰ．CO还原CuO时也可产生红色的氧化亚铜（Cu ₂O）

Ⅱ．Cu ₂O+H ₂SO ₄（稀）═Cu+CuSO ₄+H ₂O

他们分析推断：

①一致认为 　　（填"小明"或"小丽"）的产物中没有Cu ₂O；

②用CO还原a克Cuo得到红色固体b克，若红色固体为Cu和Cu ₂O的混合物，则a与b的数量关系是 　   ；

③还可以简单的实验验证红色固体是否有Cu ₂O，请简述操作、现象及结论： 　　．

某固体粉末由Mg、MgO和Mg（OH）₂中的一种或几种组成。某化学小组为了探究该固体粉末的成分，设计如图所示的装置（固定装置省略）

[信息资料]本实验条件下，氢气密度为0.09g/L。

[实验过程]

步骤Ⅰ：检查装置气密性，装入药品并连接仪器。

步骤Ⅱ：倾斜Y形管，使样品充分反应，测定生成气体的体积为55.6mL。

步骤Ⅲ：拆下装置，往Y形管内残余液中加入氢氧化钠溶液，至不再生产沉淀。经过滤、洗涤和干燥后，称得沉淀质量为2.90g。

[回答问题]

（1）该套装置气密性的检查方法是　                                         　。

（2）①使样品与硫酸充分反应的正确操作是　 　（填标号）。

A．硫酸溶液转移到样品中        B．样品转移到硫酸溶液中

②判断样品完全反应的现象是　                      　。

（3）根据实验结果分析：

①通过步骤Ⅱ推断，样品中一定含有的物质是　　。

通过步骤Ⅲ计算，样品中镁元素的总质量为　 　g。

②结论：该样品中的成分是　                　。

[反思]

（4）该化学小组同学经过讨论得到以下结论，正确的有　 　（填标号）。

A．利用该实验方案，能计算出样品中各物质的质量

B．实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量，确保样品完全反应

C．仅称量步骤Ⅱ中Y形管内药品减轻的质量，即能计算出样品中各物质的质量。

某白色粉末，可能含有硫酸钠、硫酸铜、氯化钠、硝酸钡、碳酸钙中的一种或几种，某科学兴趣小组为探究其成分，设计了如下实验流程（所加试剂均足量）

（1）操作Ⅰ、Ⅱ的名称是　　；

（2）无色气体的质量是　　克；

（3）固体甲的成分是　　；

（4）这种白色粉末中一定不含有　　；

（5）求白色粉末中肯定含有的物质总质量。

碱式碳酸镁[Mg₂（OH）₂CO₃]和过氧化镁（MgO₂）都是重要化工原料。

Ⅰ．以Mg₂（OH）₂CO₃为原料，制备产品MgO₂的步骤如下：

（1）煅烧：煅烧Mg₂（OH）₂CO₃得到三种氧化物，其中一种常温下是气体，且能使澄清石灰水变浑浊，煅烧时反应的化学方程式为　　。

（2）转化：向所得固体中加双氧水充分搅拌，发生反应MgO+H₂O₂＝MgO₂+H₂O，温度升高，说明该反应　　热量（填“放出”或“吸收”）。其他条件相同，煅烧温度、煅烧时间不同，所得MgO对MgO₂产率（产率＝×100%）的影响分别如图1所示，则最佳的煅烧温度为　　℃、煅烧时间为　　小时。

（3）分离：得到产品。

（4）测定：假设产品中仅少量MgO，某小组设计图2装置，通过测定生成O₂体积，计算MgO₂的质量分数。

已知：a．MnO₂与稀盐酸不反应             b．MgO₂+2HCl＝MgCl₂+H₂O₂

          c.2MgO₂2MgO+O₂↑        d．MgO+CMg+CO↑

①仪器M的名称是　　，MnO₂的作用是　　。

②相同条件下，　　能使测定结果更准确。（填图2中“装置A”或“装置B”）

③实验室用溶质质量分数为37%、密度是1.18g•mL^-1的浓盐酸配制10%的稀盐酸110g，需要水　　mL．（水的密度是1g•mL^﹣1，计算结果保留一位小数）

④经讨论，该小组又设计了下列3种方案，分别取5.0g产品进行实验，能确定MgO₂质量分数的是　　。（填序号）

a．加热，使MgO₂完全分解，测出剩余固体的质量

b．与足量炭粉在高温下充分反应，测出生成Mg的质量

c．先加足量稀盐酸，再加足量NaOH溶液，充分反应，测出Mg（OH）₂质量

Ⅱ．MgCl₂是制备Mg₂（OH）₂CO₃的原料，现用含碳酸镁84%的菱镁矿制备MgCl₂，反应如下：MgCO₃+Cl₂+COMgCl₂+2CO₂（设杂质不参加反应）。生产19吨MgCl₂需要这样的菱镁矿多少吨？（写出计算过程）

某同学取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂，如图：

（1）塑料试剂瓶膨胀破裂的原因是　　，反应的化学方程式为　　．

（2）破裂后瓶内试剂会吸收空气中CO₂生成CaCO₃．为测定其中CaCO₃的质量分数，兴取小组分别进行如下实验：

实验1：称取10.0g样品，加50.0g水溶解，搅拌、静置、过滤，将沉淀洗涤、干燥、称重．

实验2：称取10.0g样品，向其中加入足量稀盐酸，充分反应，收集产生的气体．

①根据实验1称重计算样品中CaCO₃的质量分数可能偏高，原因是　　．

②若实验2中收集的气体为2.2g，计算样品中CaCO₃的质量分数．（请写出计算过程）

已知Mg能在CO ₂中燃烧生成碳和一种白色固体物质，某化学兴趣小组用如图所示装置制备CO ₂并对Mg在CO ₂中燃烧生成的白色固体物质进行探究．

实验过程：连接好装置并检查装置的气密性，装入药品，打开活塞，让A中产生的气体依次通过B，C，待气体充满集气瓶后，用坩埚钳夹住8﹣10cm长的用砂纸打磨干净的镁条，将镁条点燃后迅速插入到正不断通入CO ₂的集气瓶中，待剧烈反应平息后，关闭活塞，即可看到集气瓶内壁和底部有白色固体和黑色物质出现．

查阅资料：①饱和NaHCO ₃溶液可以吸收HCl而不吸收CO ₂；②MgO、Mg（OH） ₂、MgCO ₃均为白色固体．

（1）仪器a的名称是 　　．

（2）装置B中发生反应的化学方程式是 　　，装置C的作用是 　　

（3）检验D中集气瓶已经充满CO ₂的方法是 　　

（4）白色固体物质是什么？甲同学提出了三种猜想：

猜想Ⅰ：白色固体物质是MgO

猜想Ⅱ：白色固体物质是Mg（OH） ₂

猜想Ⅲ：白色固体物质是MgCO ₃

①上述猜想中，你认为不合理的猜想是 　　（填Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ），理由是 　　．

②乙同学取D中的白色固体于试管中，向其中加入足量的稀硫酸，固体溶解，无气泡产生，据此可知猜想 　　（填Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ）是合理的，则镁在D中发出反应的化学方程式是 　　．