初中化学实验探究物质的组成成分以及含量解答题

酸、碱、盐在生产生活中具有广泛的用途．

（l）制作“叶脉书签”需用到10%的氢氧化钠溶液．现配制50g质量分数为10%的氢氧化钠溶液．

①若用氢氧化钠固体配制，需称量氢氧化钠的质量为　　g．

②用氢氧化钠固体配制10%的氢氧化钠溶液过程中需要用到的仪器除了托盘天平、药匙、量筒、烧杯、胶头滴管、试剂瓶外，还需要　　．

③下列操作正确的是　　（填字母）．

A．称量氢氧化钠固体时，左盘放砝码

B．在托盘天平的左右托盘上垫滤纸称量氢氧化钠固体

C．将准确称量的氢氧化钠固体放入装有水的量筒中溶解

D．将配制好的氢氧化钠溶液装入试剂瓶中，塞好瓶塞并贴上标签

④若用20%的氢氧化钠溶液加水（水的密度为lg/cm³）配制50g质量分数为10%的氢氧化钠溶液，需20%的氢氧化钠溶液的质量为　　g；配制时应选用　　mL的量筒量取水（填“10”或“50”）．

（2）某固体粉末可能含有碳酸钙、硫酸钠、氯化钠、氯化钡、硫酸铜中的一种或几种．为确定该固体粉末的成分，进行了如下实验：

回答下列问题：

①反应I 的化学方程式为　　．

②白色沉淀C是　　（填化学式）．

③原固体粉末中一定不含　　（填化学式）．

某学习小组同学用如图1实验装置来探究鸡蛋壳里含有CO ₃ ^{2 ﹣}（以CaCO ₃的形式存在）的可能性，请你一起参与学习探究。

【讨论交流】同学们讨论后一致认为若鸡蛋壳里含有CO ₃ ^{2 ﹣}实验时广口瓶中一定会产生气泡，玻璃片上石灰水会变浑浊，据此写出有气泡生成的化学方程式： 　　。

【进行实验】小明和小红在各自的实验中均看到广口瓶中产生气泡，小明还看到玻璃片上石灰水变浑浊，而小红却未看到，他们很是好奇，于是进一步进行探究。

【提出问题】小红的实验中，玻璃片上石灰水为什么不变浑浊呢？

【做出猜想】小红猜想：可能鸡蛋中含有铁等较活泼金属，而不含CO ₃ ^{2 ﹣}；

小明猜想：可能小红实验所用盐酸中溶质质量分数过大，挥发出HCl气体。

依据所学化学知识和生活常识，你认为 　　的猜想是不合理的。

【实验验证】小红分别取适量等体积的自己实验中所用的盐酸a和小明实验中所用的盐酸b于2支试管中，试管内各盛有同一鸡蛋的碎片，塞上带导管的橡胶塞，并分别将导管伸入AgNO ₃溶液中，实验过程如图2所示：

实验中，甲、乙试管内均有气泡产生，同时甲试管中有白色沉淀生成而乙中没有，白色沉淀的化学式是 　　。

【实验结论】上述实验说明盐酸a中溶质的质量分数一定 　　（填"大于"或"小于"）盐酸b中的溶质的质量分数，同时也说明了鸡蛋壳中含有CO ₃ ^{2 ﹣}的可能性。

【反思应用】（1）实验室制备CO ₂时，最好选择 　　（填"浓"或"稀"）盐酸。

（2）实验中发现，与相同溶质质量分数的盐酸反应时，鸡蛋壳碎片比大块鸡蛋壳更剧烈，说明增大反应物 　 可以加快反应速率。

PLA是一种新型可降解塑料，能有效缓解塑料垃圾造成的白色污染。已知PLA由碳、氢、氧三种元素组成，为了测定7.2gPLA样品氧元素的质量，某化学兴趣小组进行了以下探究。

[实验设计]查阅资料，无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色

将7.2gPLA样品充分燃烧，为分别吸收燃烧产物并通过清晰可见的现象检验吸收是否完全，以上实验装置正确的连接顺序是：A→　　→　　→　　→　　（填写装置的字母序号）。

[分析与结论]①实验中选择纯净的氧气而不用空气的原因是　　。

②装置E的作用是　　。

③正确连接装置后，确认气密性良好。充分燃烧7.2gPLA样品，测得相关实验数据见下表（已知燃烧产物被完全吸收，灰烬质量忽略不计）。

通过分析与计算，可知7.2gPLA样品中含有氧元素的质量为　　克，该PLA样品中碳、氢、氧三种元素的原子个数最简整数比为　　。

装置	B	C	D	E
实验前质量/g	160	150	150	100
实验后质量/g	163.6	150	163.2	100

某化学兴趣小组用如图装置验证一氧化碳还原氧化铜，并探究其还原产物的组成．

（1）装置及反应原理探究

①B装置中浓硫酸的作用为　　．

②说明CO能还原CuO的现象为　　．

③上述整套装置中发生的化学反应，其中属于化合反应的化学方程式　　₂₂O的反应．）

（2）产物成分探究

₂O）

₂O为不溶于水的红色固体

₂₂₄₄₂O

[提出问题]红色固体含有什么物质？

[猜想假设]假设一：红色固体只含Cu

₂O

假设三：　　．

[实验验证]该小组为验证上述假设，取少量红色固体，加到足量稀硫酸中，观察到溶液变为蓝色，红色固体部分溶解．

[实验结论]根据上述实验结果，可知红色固体中一定含有　　．

[数据处理]为进一步确定红色固体的成分，甲、乙两同学分别称取各自实验后的一定质量的红色固体，加到足量稀硫酸中使其充分反应，经过滤、洗涤、干燥后，称量剩余红色固体质量如表，请完善表中内容．

实验人员	红色固体（g）	剩余红色固体（g）	实验结论
甲	7.2	3.2
乙	4.08	2.48

[交流与反思]只要假设合理，方法正确，根据实验现象和数据就能得出结论．

实验与探究是化学学习的重要方法和内容，李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹，他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣．

[查阅资料]

₂₂₃]，受热易分解；

②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝；

₂反应生成碳酸钠固体和水

④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中．

[发现问题]

查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成．

为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：

探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分．

[猜想与假设]该黑色固体可能是①碳粉；②　　；③碳和氧化铜的混合物．

[设计方案]请帮助该同学完成下述实验报告：

实验操作与现象	实验结论
	猜想②正确

₂₂O．

[进行实验]选择如下图所示装置进行验证

步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气；

步骤二：点燃酒精灯，依次连接装置A→B→　　→　　（填“C”，“D”）；

步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热

[解释与结论]

①当观察到　　₂₂O，写出装置C中反应的化学方程式　　；

₂₂₃受热分解的化学方程式　　．

[反思与评价]

上述装置中A的作用是　　．

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）

有一包白色固体样品，可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成，为探究该样品的组成，某小组取适量样品按下列流程进行实验。

请回答下列问题：

（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和　　，其中玻璃棒的作用是　　。

（2）滤渣a的成分是　　，滤液中溶质的成分除氯化钠还有　　，白色沉淀b的成份是　　。

（3）若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”，其他现象不变，则原样品中不能确定是否存在的物质是　　。

某班学生分三组分别做了二氧化碳制取和性质验证实验，如图所示。实验结束后，老师取两份等质量的丙废液，分别与甲、乙废液混合，将甲废液与丙废液倒入烧杯A中，有白色沉淀生成；将乙废液与丙废液倒入烧杯B中，有气泡产生。请填空：

（1）甲废液与乙废液所含溶质的成分可能不同的是　　（用化学式填空，下同）

（2）烧杯A中沉淀的成分一定有　　。

（3）另取少量丙废液样品，加入足量的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，过滤，向滤液中滴加氯化铁溶液，观察到有红褐色沉淀生成，未发现其他明显现象。由此推测出，丙废液溶质的成分是　　，丙废液与氯化钡溶液反应的化学方程式为　　，烧杯A的上层清液中溶质的成分一定有　　。

某饮用水中含有较多的碳酸氢钙[Ca（HCO ₃） ₂]，属于硬水，煮沸时会有水垢生成，实验小组欲探究该水垢的主要成分．

【猜想与分析】分析Ca（HCO ₃） ₂与水的元素组成，该水垢的主要成分可能是 　　

Ⅰ；CaOⅡ．Ca（OH） ₂Ⅲ．CaCO ₃Ⅳ．Ca（OH） ₂和CaCO ₃

小强同学认为该水垢中不会存在CaO，理由是 　　．

【实验与事实】

实验		现象	解释或结论
实验一	将适量的水垢和水装入试管中，充分振荡后静置，用滴管取上层清液于小试管中，然后再向小试管中滴入紫色石蕊溶液	紫色石蕊溶液不变色	Ca（OH） 2微溶于水，其水溶液显碱性， 能使紫色石蕊溶液变蓝色，不变色说明水垢中一定没有
实验二	按如图所示方案进行实验	反应一段时间后水垢消失，溶液澄清；玻璃片上澄清石灰水变浑浊	石灰水变浑浊，说明有CO 2生成， 则水垢中一定含有

【原理与呈现】请用化学方程式表示实验二中有关反应的化学反应原理： 　；

【实践与应用】使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，长期饮用硬水对人体健康不利，在日常生活中，可使用 　　来检测饮用水是硬水还是软水．

做完氢氧化钠与稀硫酸中和反应的实验后，兴趣小组的同学对反应后溶液中溶质的成分进行了探究，请和他们一起探究并完成以下各空；

[提出问题]溶液中溶质的成分是什么？

₂₄；

          ₂₄和　　两种物质；

          ₂₄和NaOH两种物质。

[实验验证]

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学实验	取适量中和反应后的溶液滴于试管中，将表面打磨后的铝片放入试管的溶液中	铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出	猜想（2）成立
乙同学实验	取中和反应后的溶液少许于另一试管中，并滴加几滴无色酚酞试液	溶液变　　色	猜想（3）成立

丙同学对甲、乙两同学结论不同产生质疑。

₂₄₂）和氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2　H₂O　₂₂↑。

[交流反思]①丙同学肯定猜想（1）　　（填“成立”或“不成立”）；

②丁同学认为猜想（2）不成立，其理由是　　；

③该组同学经过充分讨论，一致认为猜想（3）成立；

④甲同学的实验是铝片和　　溶液反应。

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。

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　　．