初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

同学们发现NaOH溶液与NaHCO₃溶液混合后无明显现象，产生疑问：两种物质是否发生了化学反应? 在老师的帮助下，他们通过以下探究过程证明NaHCO₃溶液与NaOH溶液发生了反应。
（1）实验准备  
①查阅资料：NaHCO₃+NaOH = Na₂CO₃+H₂O  Ca(OH)₂+ Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaOH
CaCl₂+2NaOH = Ca(OH)₂↓（微溶）+ 2NaCl    2NaHCO₃（溶液）Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
NaHCO₃+HCl =NaCl+H₂O+CO₂↑             Ca(OH)₂+NaHCO₃ = CaCO₃↓+NaOH+H₂O
②前期实验：
用一定溶质的质量分数的NaHCO₃、NaOH和Na₂CO₃三种溶液进行如下实验，为设计实验方案提供参考。

	NaHCO3溶液	NaOH溶液	Na2CO3溶液
加入稀盐酸	产生气泡	无明显变化	产生气泡
加入澄清石灰水	溶液变浑浊	无明显变化	溶液变浑浊
加入CaCl2溶液	无明显变化	溶液变浑浊	溶液变浑浊
加热溶液至沸腾，将 气体通入澄清石灰水	澄清石灰水 变浑浊	澄清石灰水 无明显变化	澄清石灰水 无明显变化

 
证明NaOH溶液与NaHCO₃溶液反应生成了Na₂CO₃
同学们选用上表实验中的药品，设计了如图所示实验，先在NaHCO₃溶液中加入A溶液，无明显现象，再滴加NaOH溶液，溶液变浑浊，则A溶液是_________________。 有同学提出这个实验不足以证明有Na₂CO₃生成，其理由是______________________________________。为了证明有Na₂CO₃生成，需要继续进行的操作是：取少量反应后的滤渣加入足量的      ___________  ，若产生无色气体证明有Na₂CO₃生成，反之则没有。

 

某化学课堂围绕，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动．以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式　                                     　。
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？
【假设猜想】针对疑问，太家纷纷提出猜想．甲组同学的猜想如下：
猜想一：只有Na₂SO₄             猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄
猜想三：有Na₂SO₄和NaOH         猜想四：有Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的．不合理的猜想是　    　。
【实验探究】（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO₄溶液，无明显变化，溶液中一定没有　                                      　。
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC1₂溶液、Na₂CO₃溶液，进行如下三个方案的探究．

实验方案	测溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象	试纸变色，对比比色卡，pH＜7	。	产生白色沉淀
实验结论	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

 
【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定．同时指出【实验探究】（2）中存在两处明显错误，请大家反思．同学们经过反思发现了这两处错误：
（1）实验操作中的错误是　                                           　。
（2）实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是　                         　。

金属铁、铝、铜在生产和生活中有广泛的应用。
（1）地壳中含量最多的金属元素是             。
（2）金属铜做导线是利用其延展性和             性。
（3）铁是应用最广泛的金属。工业常用赤铁矿（主要成分Fe₂O₃）和一氧化碳在高温条件下炼铁，该反应的化学方程式为_                               。
（4）实验室中用如下实验来研究铁、铝、铜三种金属活动顺序及其在活动顺序表中相对氢的位置。

①乙实验的现象为_______________________________________________
②若将上述实验之一替换掉一种药品，即可达成实验目的。说明具体的改进方法：________________________________________________
③按如图实验结束后，将乙、丙实验后的剩余物倾倒至一个烧杯中，充分反应。然后将甲实验的剩余物倒入此烧杯，无气泡产生。以下说法正确的是________(填序号) 。

A．最后烧杯中的溶液不可能是无色的

B．乙实验中，CuSO4溶液一定是过量的

C．乙、丙混合过程中，可能没有发生化学反应

D．最后烧杯中的溶液，一定含有Al2(SO4)3，可能含有FeSO4

(8分) “侯氏制碱法”制得的纯碱(Na₂CO₃)中常含有少量氯化钠。某化学兴趣小组的同学拟测定某纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数。
【方案一】沉淀分析法(如下图所示)。

（1）溶液M含有的溶质是CaCl₂和     ；沉淀N的化学式是     。
【方案二】气体分析法
称取该纯碱样品21.5g，加入到盛有150 g的稀盐酸的烧杯中，样品完全反应后，测得烧杯内混合物的质量为162.7 g。
（2）写出实验室检验反应中生成气体的化学方程式：     。
（3）求该纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数。(写出具体计算过程)       。
（4）假如称量准确，通过计算得到的纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数比实际数值偏小，你认为其中可能的原因是     。

红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如下图所示。同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究。

【提出问题】久置固体的成分是什么？
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂和CaCO₃。
久置固体中可能含有Ca(OH)₂的原因是(用化学方程式表示)                   。
【实验探究1】
甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
⑴取少量固体放于试管中，加足量蒸馏水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液。	固体溶解时试管外壁发烫，试管底部有不溶物，溶液变红。	固体中一定含有 ①   和氢氧化钙。
⑵另取少量固体放于试管中，滴加足量稀盐酸。	固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液。	固体中一定含有 ② ， 一定不含Fe2O3。
⑶将步骤⑵中产生的气体通入到澄清的石灰水中。	③	固体中一定含有CaCO3。

【实验质疑】
⑴乙同学认为甲同学的实验中并不能得出一定含Ca(OH)₂的结论，理由是        
                                                          。
⑵丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论，理由是(用化学方程式表示)                                、                            。
【实验探究2】
乙、丙同学设计如下实验方案继续验证：

⑴ 乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有            。
⑵ 乙同学经过实验测得上述滤渣C（CaCO₃ ）的质量为1.0 g，计算滤液A中含氢氧
化钙的质量。（写出解题过程）
⑶ 丙同学经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6 g，滤渣B中CaCO₃的质量为1.0 g。
【实验结论】综合上述实验以及乙、丙两位同学的实验数据，久置固体的成分是：

有一包黑色粉末，可能由C、CuO、Fe三种物质中的一种或几种组成。某化学兴趣小组为了探究它的成分，按如下步骤进行实验。
(1)先对实验做了如下设想和分析：黑粉中只有碳粉不溶解于稀盐酸。取少量粉末于烧杯中，向烧杯中加入过量的稀硫酸，则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示(表中未列完所有情况)。请你完成下表。

烧杯中可能出现的现象	结论
①	只含Ｃ
②固体部分溶解，溶液变成蓝色，无气泡
③有黑色不溶物，有气泡逸出，溶液呈浅绿色	含Ｃ、Ｆｅ

(2)通过实验及分析，确定该粉末为C、CuO的混合物。为了进一步探究C、CuO的性质，他们又利用这种混合物补充做了下面两个实验。
【实验一】将此粉末敞口在空气中灼烧完全，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。烧杯中   (填“有”或“无”)不溶物，溶液呈     色。
【实验二】将此粉末隔绝空气加热(若碳完全反应)，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。请回答：①烧杯中       (填“有”或“无”)不溶物；②若静置后溶液呈无色，则该溶液中溶质是       (写化学式)；③若静置后溶液呈蓝色，该实验过程中所发生反应的化学方程式        、          。

某兴趣小组同学为了验证铁和铜的金属活动性强弱，进行了如下的实验研究，请你回答有关问题：
[实验探究]
（1）甲同学设计的实验方案：取用砂纸打磨过的铁丝插入到盛有硫酸铜溶液的试管中，过一会儿取出铁丝，观察到铁丝表面_____________，得出结论铁比铜活动性强。
（2）乙同学设计的方案：（实验中所用铜片，铁片大小形状相同，且表面洁净光亮）

实验步骤	实验现象	实验结论
	铜片的表面无气泡产生 铁片的表面有气泡产生	铁比铜的活动性强

[讨论交流]
（1）铁片与稀硫酸反应一段时间后溶液中可能含有的溶质是______________。
（2）实验前乙同学在配置10%的稀盐酸时，用到的仪器有烧杯、量筒、胶头滴管，还缺少的一种仪器是______________。在量取蒸馏水的体积时，若仰视读数，则会导致盐酸的溶质质量分数_________10%（填“>”“<”、“=”）
[反思评价]
你认为乙同学的方案__________（填“合理”或“不合理”），理由是：______________
[拓展应用]
农药波尔多液的主要成分是硫酸铜，不能用铁制容器盛放波尔多液的原因是：
____________________________________（用化学方程式表示）

有一包固体样品，可能是碳酸钠、硫酸铜、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。为探究其成分，李老师取用一定量样品，加水溶解，过滤得到白色沉淀甲和无色滤液乙。
【探究活动一】自主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，滴加足量的稀盐酸	沉淀消失	白色沉淀甲中一定含有

【探究活动二】合作小组探究固体样品中是否含有氢氧化钠，设计了如下实验：

实验步骤	实验操作	实验现象	结论
1	取无色滤液乙，加入碳酸钠溶液	无明显现象	无色滤液乙中一定不含氯化钡
2	取适量无色滤液乙，加入过量的     溶液，过滤	生成白色沉淀	无色溶液中一定含有碳酸钠
3	取实验步骤2中的滤液，滴加     溶液		原固体样品中一定存在氢氧化钠

【反思】实验步骤2中加入过量试剂的目的是     。
【结论】通过两个小组的共同探究，得出了原固体样品中含有的成分。

有一包固体粉末，其中含有碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、生石灰、氯化钠中的四种物质。某兴趣小组为确定其组成设计并进行如下实验。
【实验一】甲组同学进行如下探究。请完成表中空白。

实验操作	实验现象	实验结论及分析
I．取少量该固体粉末于烧杯中，加入足量的水溶解、过滤	粉末部分溶解，得到白色滤渣和无色滤液	滤渣中一定含有
Ⅱ．向滤液中粉末部分溶解，得到白色滤渣试液	溶液变红	滤液中可能含有   物质(填“酸性”、“碱性”或“中性”)
Ⅲ．向Ⅱ中所得溶液滴加足量稀盐酸		原固体粉末中一定含有Na2CO3

【实验二】乙组同学进行如下探究。

实验测得固体B中含15 g氯元素。
试综合甲、乙两组同学的实验进行分析，填空。(C-12  O-16  Na-23  Cl-35.5)
⑴乙组实验中一定发生的化学反应是：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑   
                                                      
⑵该固体粉末的组成可能是                                    。.

（某白色固体可能含有氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中的一种或几种，现将该固体溶于水配成溶液后，甲同学进行了验证实验，过程如下：

（1）由甲同学的实验过程可知，该白色固体中含有　_________　．（填名称，下同）写出无色气体与澄清石灰水反应的化学方程式　_________　．
（2）乙同学经过研究改换了上述实验中的①③两种试剂，除实验现象与甲同学的完全相同外，还将白色固体的成分确定了，则乙同学是把试剂①换成了　_________　；把试剂③换成了　_________　，该白色固体的组成　_________　．

在学习盐的性质时，某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液M（如图）进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液。该组同学对该实验进行了下列研究。

（1）溶液M的可能组成：
猜想①：是　          　，
猜想②：是CaCl₂（查资料知CaCl₂水溶液呈中性）。
为了确定其组成，同学们设计了如下方案并进行实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量M溶液于试管中，向其中滴加酚酞		猜想①正确

（2）若猜想①正确，则上述过滤后得到的澄清滤液中可能含有的溶质：
猜想一：NaOH和Na₂CO₃；
猜想二：                    ；
猜想三：NaOH。设计实验方案确定滤液中溶质的组成。

实验操作	实验现象	实验结论
分别取少量滤液于A、B两支试管中，A中加入CaCl2溶液，B中加入　 　溶液		“猜想一”成立
	“猜想二”成立
	“猜想三”成立

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）取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到                           ，说明假设1不成立，假设2或假设3成立。
（2）进一步探究的过程如下：

①“操作1”的名称是       ，其中要用到玻璃棒，其作用是                 。
②加入足量CaCl₂溶液的作用是                           。
③加酚酞检验“溶液B”的现象是                           。

（6分)
做完酸、碱、盐相关性质实验后，某实验小组不小心把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合在一起，看到有大量气泡生成。他们对反应后溶液中溶质的成分很好奇，请你与他们一起进行探究。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成为是什么？
【猜想假设】猜想① Na₂SO₄、Na₂CO₃             猜想② Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaOH
猜想③ Na₂SO₄、H₂SO₄、Na₂CO₃ 猜想④ Na₂SO₄、 H₂SO₄
猜想⑤ Na₂SO₄
上述猜想中，你认为不合理的是猜想   （填序号）。
【实验探究】（1）甲同学取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞，发现溶液颜色无变化，据此，他认为猜想⑤是正确的。你认为他的结论是   （填“合理”或“不合理”）的，理由是   。
（2）乙同学向盛有一根生锈的铁钉的试管中加入适量该溶液，过一会儿取出铁钉，用水洗净，观察到铁锈消失，铁钉变得光亮，溶液变黄。该反应的化学方程式是   。
【实验结论】根据上述实验探究，你认为猜想   （填序号）是正确的。
【拓展应用】工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放，这样做的意义是  （答一点即可）。

有一种神奇的蜡烛，点燃后任你怎么吹也吹不灭，而且看上去和普通的蜡烛一模一样，
到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧？请你一起参与探究。

【查阅资料】普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成的，而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末。打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点只
有150℃。当蜡烛燃烧时，金属并不燃烧；但当蜡烛吹灭后，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃。
【探究与反思】这种蜡烛燃烧时，蜡烛芯里的金属为什么不燃烧？        ，这种蜡烛也可以熄灭，你采用的方法是                   。
【实验探究】吹不灭的蜡烛芯内的金属可能是镁、铝、铁或铜中的一种，为确定该金属的成分，请你继续探究并完成下列有关问题：（注：不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响）

实验	操作步骤	现象	结论
1	切开蜡烛，取出打火石，用砂纸打磨	打火石是银白色
2			该金属一定不是铁
3	取少量打磨后的打火石于试管中，滴加硫酸铜溶液。	有红色物质析出	该金属一定是镁

【分析思考】
（1）请写出“实验3”中可能涉及到的化学方程式                         。
（2）有同学认为通过“实验3”中现象不能证明烛芯内的金属一定是镁，因为               。
（3）针对以上实验，请你设计一个合理的实验方案来进一步验证这种金属，

操作步骤	现象	结论

某兴趣小组发现一袋腌制松花蛋的泥料，配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解，充分搅拌后过滤，取滤液探究其成分。
【猜想与假设】他们都认为滤液中一定有NaCl和NaOH。生成氢氧化钠的化学方程式为                                 。 对其他成分他们分别做出了如下猜想：
小亮猜想：还可能有Na₂CO₃
小强猜想：还可能有Ca(OH)₂和Na₂CO₃
你认为谁的猜想是错误的              ，理由是                             。你还能做出的猜想是：还可能有              。
【活动与探究】小亮取一定量的滤液于试管中，向其中滴加了几滴稀盐酸，振荡，没有气泡，于是他得出结论：没有Na₂CO₃。
【反思】小强认为小亮的结论不严密，理由是                             。