初中化学实验探究物质的组成成分以及含量解答题

食用碱的主要成分是Na ₂CO ₃（常含有少量的NaCl）．课外探究小组为测定市售食用碱中Na ₂CO ₃的含量，设计了如图实验装置：

设计思路：用空气将装置B中生成的二氧化碳缓缓吹入装置D中，利用装置D的质量变化测定食用碱中Na ₂CO ₃的含量．请结合实验装置和设计思路，回答下面问题：

①装置D中发生反应的化学方程式为 　　；

②装置A的作用是 　　，装置E的作用是 　　；

③缓缓通入空气的目的是 　　．

④若撤除装置A，直接通入空气会导致实验结果 　　（填"偏大"、"偏小"或"不变"），若撤除装置C，对实验结果的影响是 　　．

如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），某化学小组的同学欲利用其进行下列各化学实验。

（1）用锌和稀硫酸反应制取并收集干燥的氢气，然后进行氢气的可燃性实验。

①制取氢气所发生反应的化学方程式为 　　。

②进行氢气的可燃性试验，点燃氢气前，一定要 　　。

（2）以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体。按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性。

①所选仪器的连接顺序为 　　（从左至右填写仪器序号字母）（提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）。

②二氧化碳能够扑灭木材着火的根本原因是下列的 　　（填写序号A、B、C、D之一）。

A．二氧化碳密度比空气大

B．二氧化碳降低了可燃物的着火点

C．二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧

D．二氧化碳能与水反应

（3）以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂），在实验室中制取氧气，并对某种塑料试样的组成元素进行分析探究实验（资料显示该塑料只含C、H、O三种元素），所选仪器按"B→A ₁→E→A ₂→C碱石灰干燥管"的顺序连接，（A ₁、A ₂为浓硫酸洗气瓶），实验前检验装置气密性。使一定量的该塑料试样碎屑在纯氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（假设发生的化学反应都充分反应）。

①在该装置中，洗气瓶A ₁、A ₂都吸收水分，其作用的不同之处是 　　。

②仪器E的大玻璃管中放入的塑料试样碎屑质量为m g，塑料试样充分燃烧后，测得仪器A ₂的质量增加a g，仪器C的质量增加b g，则在该塑料试样中氢、碳元素的质量之比为：氢元素的质量：碳元素的质量＝ 　　（计算结果用含a、b的代数式表示）。

某化学兴趣小组在实验室做了如图所示的A、B两个实验．

A、B两个实验结束后，小明同学将两支试管中的物质同时加入一洁净的烧杯中（如图C所示）．混合后，观察到烧杯中白色沉淀明显增加，同学们将烧杯内的物质过滤，对所得滤液中溶质的成分进行探究．

【分析】A实验结束后，反应物中一定有剩余的是 　　（填化学式）．B实验中发生反应的化学方程式为 　　．

【猜想】小明猜想：滤液中的溶质是NaCl、Na ₂CO ₃；

小滨猜想：滤液中的溶质是NaCl、CaCl ₂；

小英猜想：滤液中的溶质是NaCl、CaCl ₂、HCl；

你的猜想：滤液中的溶质是 　　．

【讨论】你认为 　　的猜想一定不合理，请说出理由 　　．

【实验】若要验证小明的猜想，请完成下表的方案．

实验步骤	预想的实验现象	实验结论
取少量滤液于试管中，滴入	溶液中有气泡产生	小明的猜想正确

化学兴趣小组的同学在做完“二氧化碳的实验室制取“的实验后，对反应后废液中溶质的成分产生了兴趣并进行了以下探究：

（1）实验室制取二氧化碳的化学方程式为　　；

（2）[提出问题]：废液中的溶质含有哪些物质？

[猜想与假设]：猜想Ⅰ：溶液中的溶质只有氯化钙；

　　　　　　　   猜想Ⅱ：废液中的溶质有　　．

[进行实验]

实验操作	实验现象	实验结论
取少量反应后的废液于试管中，向其中加入Na2CO3溶液至过量	只有	猜想Ⅰ正确
	先　　 后	猜想Ⅱ正确

[反思拓展]：如果猜想Ⅱ正确，要使废液中只含有氯化钙，正确的处理方法是加入过量的　　．

化学课上同学们观察了老师的演示实验．

【演示实验】想盛有少量NaOH溶液的试管中滴加CuSO ₄溶液．下课后，同学们发现静置后的试管底部是蓝色沉淀，上层是无色溶液，在老师的指导下进行实验．

【提出问题】上层无色溶液中的溶质是什么？

【猜想假设】猜想（1）溶质是Na ₂SO ₄

猜想（2）溶质是Na ₂SO ₄和CuSO ₄

猜想（3）溶质是Na ₂SO ₄和 　　（填化学式）．

【查阅资料】Na ₂SO ₄显中性

【讨论交流】经过讨论后，大家一致认为猜想（2）不成立，理由是 　　

【实验探究】同学们分组进行如下实验探究．

	选择的试剂	实验操作	实验现象	实验结论或原理
第一组	酚酞试剂		溶液变红	1．由第一、第二组探究实验可得：猜想 　　成立； 2．第二组探究实验中发生的化学方程式为
第二组	CuSO 4溶液		生成蓝色沉淀
第三组	X溶液		…

【反思与拓展】经过讨论后，同学认为还可以滴加其他试剂到上层无色溶液中，也能得到同样的结论．

你认为第三组滴加的X溶液还可以是 　　（写一种即可）．

某化学兴趣小组完成了下列两个实验：

实验1：用试管取一定量NaOH溶液，并滴加2滴酚酞溶液，再加入稀盐酸，红色恰好消失。

实验2：用试管取一定量澄清的石灰水，然后加入饱和的Na ₂CO ₃溶液。

实验结束后，把两支试管里的物质倒入同一烧杯，静置，烧杯中有白色沉淀，上层澄清液显红色。同学们欲对该澄清液成份进行探究，请你参与，完成下列问题：

【问题分析】

（1）实验1的目的是验证 　　（填化学原理）；

（2）实验2中产生白色沉淀的化学方程式 　　。

（3）澄清液显红色，说明该澄清液显碱性，其中溶质除一定有NaOH外，还可能含有 　　或 　　。

【实验验证】

①取澄清液，加入适量的CaCl ₂溶液，无明显现象，则澄清液中不含 　　；

②取澄清液，通入CO ₂气体，产生浑浊，写出产生浑浊的化学方程式 　　。

【交流反思】化学反应后形成的溶液中溶质的确定，既要考虑反应产物，也要考虑反应物是否过量。

有一包白色的粉末，是（NH ₄） ₂SO ₄、NaCl、BaCl ₂、Na ₂CO ₃、Na ₂SO ₄中的一种或几种，为确定白色粉末的成份，进行如下探究：

（1）取适量白色粉末与熟石灰混匀、共热，没有任何异味产生，说明原白色粉末一定不存在 　　，其理由是 　　；

（2）另取适量白色粉末加入足量的水，搅拌，得到白色沉淀和无色溶液，可推测原白色粉末中一定含有 　　；

（3）取（2）中的白色沉淀，往其中加入过量的稀盐酸，产生大量的气泡，白色沉淀全部消失，说明原白色粉末中一定还含有 　　，一定不含有 　　，写出产生白色沉淀的化学方程式 　　；

（4）取（2）中的无色溶液蒸干，得固体物质，此固体物质的成份可能有 　　种组成情况．

氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知：氢化钙（CaH₂）遇水反应生成氢氧化钙和氢气。探究斯小组的同学把一定量的CaH₂ 加入Na₂CO₃溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。

[提出问题]滤液中溶质的成分是什么？

猜想一：NaOH           猜想二：NaOH、Ca（OH）₂

猜想三：NaOH、Na₂CO₃     猜想四：NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂

经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因　　。

[实验验证]

实验	现象	结论
（1）取少量滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液	无明显现象	猜想　　不成立
（2）另取少量滤液，向其中加入足量稀盐酸		猜想三成立

[反思与拓展]

（1）写出氢化钙（CaH₂）与水反应的化学方程式　　。

（2）若向NH₄Cl的溶液中加入一定量的CaH₂，充分反应，产生的气体有氢气和　　。

（3）登山运动员携带CaH₂作为能源提供剂与携带氢气相比，其优点是　　（写一条即可）。

已知某水泥样品的主要成分是氧化钙、二氧化硅，并含有一定量的氧化铝、氧化镁等金属氧化物。国家标准实验中测定水泥中钙含量的方法之一是通过高锰酸钾对CaC₂O₄进行滴定。其流程如图：

已知：①二氧化硅既不溶于水也不与酸反应。

②氨水显碱性，化学性质与氢氧化钠相似。

（1）pH＝5.5的溶液显　　（填“酸”、“碱”或“中”）性。

（2）水泥样品中加入盐酸的目的是　　。

（3）步骤Ⅰ与步骤Ⅱ中涉及的操作名称是　　，固体A的化学式为　　，固体B中含有物质的化学式为　　（任写一个）。

（4）步骤Ⅲ中生成CaC₂O₄的化学方程式为　　。

火锅是我国独创的美食，历史悠久。火锅常用的一种燃料是固体酒精。某化学兴趣小组的同学对“固体酒精”产生了好奇，对其成分进行探究。请你回答下列问题。

[查阅资料]

a．固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。

b．氯化钙、氯化钠溶液均呈中性。

[提出问题]

①酒精中是否含有碳元素？

②固体酒精中的氢氧化钠是否变质？

[实验探究]

①按图所示进行实验，发现烧杯内壁有一层白膜，可得出酒精精中含有碳元素的结论，理由是　　。

②取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现烧杯底部有白色沉淀，请用化学方程式表示该沉淀是如何形成的：　　由此说明氢氧化钠已变质。

③为进一步确定氢氧化钠的变质程度，分组进行探究。

甲组同学取烧杯上层清液于两支试管中，按如图所示进行实验。

实验方案
实验现象	溶液变红	产生
实验结论	清液中有氢氧化钠	清液中有碳酸钠

乙组同学认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠，理由是　　。他们另取烧杯中上层清液，加足量氯化钡溶液，充分反应后，静置，取上层清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红。

[反思交流]乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是　　。

[实验结论]小组同学经过讨论，一致认为该固体酒精中的氢氧化钠部分变质。

实验室有一包白色粉末，可能由Na₂SO₄、Na₂CO₃、CuSO₄、NaOH，BaCl₂中的一种或几种组成。为探究其组成设计并进行了以下实验：

步骤一：取少量白色粉末于烧杯中，加入足量的水溶解，并用玻璃棒充分溶解，搅拌、过滤，得到无色滤液和白色沉淀。

步骤二：取少量无色滤液于试管中，向其中加入　　，溶液变红。

步骤三：向白色沉淀中加入足量的稀盐酸沉淀全部溶解。

请分析上述实验现象，回答下列问题

（1）白色粉末中一定不含　　，可能含有　　。

（2）请写出生成白色沉淀的化学方程式　　。

[提出问题]溶液中显碱性的物质是什么？

[作出猜想]猜想I：Na₂CO₃   猜想Ⅱ：NaOH 猜想Ⅲ：　　。

[查阅资料]同学们查阅资料得知NaCl、BaCl₂溶液呈中性

[进行实验]

取步骤一中的无色滤液于试管中滴加过量的BaCl₂溶液观察到　　的现象，说明白色粉末中含有碳酸钠；静置后，再向该试管中滴加酚酞溶液，溶液变红，说明白色粉末中还含有　　。

[得出结论]（3）该白色粉末的成分是　　。

化学小组的同学在收集满CO₂的集气瓶中放入燃烧的钠，钠继续燃烧，充分反应后生成黑色的碳和一种白色固体。

（1）对于白色固体的成分，有下列猜想：①氧化钠；②碳酸钠；③氧化钠和碳酸钠的混合物；④氢氧化钠；⑤碳酸氢钠。

指出以上不合理的猜想并说明理由　　。

（2）请设计实验方案证明猜想②正确，猜想①、③均不正确。（提示：氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠；碳酸钠溶液呈碱性。）

（3）写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式　　。

完成下列探究实验．

（1）小然同学设计探究分子运动的实验如图1，请按要求完成下列各小题：

①滴入适量浓氨水后，观察到酚酞试纸，原因是　　．

②放入少量生石灰的作用是　　，试写出发生的化学反应方程式　　．

（2）有一袋白色粉末，甲同学认为是碳酸钙；乙同学认为是碳酸钠；丙同学认为是碳酸氢钠；丁同学认为是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物．为了探究该白色粉末的成分，进行了以下实验：

①将少量白色粉末放入水中搅拌，观察到　　，说明甲同学的猜想不正确．

②室温时，分别向盛有碳酸氢钠、碳酸钠和白色粉末样品的锥形瓶中注入等体积、足量的10%的盐酸，记录如下表：

实验编号	锥形瓶内物质	最终得到CO2体积/mL
	名称	质量/g
Ⅰ	碳酸氢钠	0.10	V1
Ⅱ	碳酸钠	0.10	V2
Ⅲ	白色粉末	0.10	V3

[解释与结论]

③实验I的化学方程式为　　；

④表中V_1　＞V₂（填“＞”、“＜”或“＝”）；

⑤若V₁＞V₃＞V₂，则白色粉末物质为　　．

甲、乙两名同学做了碳酸钠溶液与氢氧化钡溶液反应的实验，反应后都进行过滤得到无色滤液，他们对自己得到的无色滤液中溶质的成分进行探究。请你一同参与他们的探究活动

[提出猜想]他们各自所得滤液中溶质的成分有如下几种可能：

A．NaOH         B．Na₂CO₃、Ba（OH）₂、NaOH       C．　　         D．Na₂CO₃和 NaOH

[讨论交流]上述猜想中，肯定不成立的是　　（填猜想序号），其理由是　　。

[实验探究]甲、乙两同学为了验证各自所得滤液的成分，分别进行了如下实验：

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学	取少量滤液于试管中，加入足量的　　溶液		滤液中溶质的成分与猜想C对应
乙同学	取少量滤液于试管中，加入足量的Na2CO3溶液	无明显实验现象	滤液中溶质的成分与猜想A对应

[反思与评价]经过讨论，大家一致认为甲同学的实验结论是正确的，乙同学的实验结论不一定正确，请你帮乙同学设计实验，进一步确定乙同学得到的滤液中溶质的成分。

实验操作及实验现象	实验结论
	滤液中溶质的成分与猜想　　对应

某同学查阅资料得知，实验室常用电石（主要成分CaC₂）与水反应制取乙炔（C₂H₂），反应的化学方程式为：CaC₂+2H₂O═Ca（OH）₂+C₂H₂↑（电石中的杂质不溶于水且不与水反应，也不与Na₂CO₃反应）。在实验室中，该同学把一定量的CaC₂加入Na₂CO₃溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，并对滤液的成分进行探究。

[提出问题]：滤液中溶质的成分是什么？

[猜想与假设]：猜想一：NaOH、Na₂CO₃

猜想二：NaOH

猜想三：NaOH、Ca（OH）₂

[分析与推理]：

分析一：若猜想一成立，说明实验中加入的CaC₂量少，CaC₂与水反应生成的Ca（OH）₂与Na₂CO₃反应后，Na₂CO₃剩余。

分析二：若猜想二成立，说明实验中加入的CaC₂与水反应生成的Ca（OH）₂与Na₂CO₃恰好完全反应后。

分析三：若猜想三成立，说明实验中加入的CaC₂量多，CaC₂与水反应生成的Ca（OH）₂与Na₂CO₃反应后，Ca（OH）₂剩余。

由以上分析可推知：反应后滤液中一定存在的溶质是　　（填化学式，下同），可能存在的溶质是　　和　　。对可能存在的溶质，需要进一步实验验证。

[设计并实验]

实验序号	实验操作	实验现象	实验结论
实验一	取少量滤液于试管中，向其中加入过量稀盐酸	无气泡产生	猜想　　不成立
实验二	另取少量滤液于试管中，向其中滴入适量碳酸钠溶液		猜想三成立，发生反应的化学方程式为

[拓展延伸]

若向CuCl₂溶液中加入少量CaC₂，充分反应，可观察到有气泡产生，同时出现蓝色的　　（填化学式）沉淀。实验室保存电石应注意　　。