初中化学实验探究物质的组成成分以及含量实验题

子琛做“将浓硫酸滴到一块小布上”的实验，发现生成的炭上冒“白烟”，推测炭能与浓硫酸反应。欲探究其生成物成分，通过简单分析及实验确定无H₂和O₂，因此继续进行如下探究。

【查阅资料】①SO₃能被浓硫酸及水吸收

②SO₂性质：能使品红褪色，能被高锰酸钾溶液吸收，能使澄清石灰水变浑浊

③CO可与PdCl₂溶液反应：PdCl₂+CO+H₂O═Pd（黑）↓+2HCl+CO₂；不与KMnO₄溶液反应

【提出猜想】生成物的成分可能为ⅠH₂O、CO、SO₂ⅡH₂O、CO₂、SO₂ⅢH₂O、CO、CO₂、SO₂

【实验验证】子琛设计了如下实验：

【分析讨论】

（1）请根据实验目的，按气流从左到右的方向将实验仪器组装完整：A→　　→　　→D→　　。

（2）装置E中所加药品是　__，作用是　　。

（3）装置C中②的作用是除去SO₂气体，则③试管中品红溶液的作用是　　。

（4）若D中澄清石灰水变浑浊，方程式为　　。

（5）实验结束冷却后，从实验安全角度考虑，清洗装置A中试管时不能直接向其中加水冲洗，原因是　　。

【实验结论】实验观察到的部分现象是：B中未见黑色沉淀，则猜想　　正确，写出炭与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式　　。

膨松剂是一种食品添加剂，某研究小组对膨松剂进行了如下探究

【趣味实验】

实验1：和面．向20g面粉中加入10mL水，制得的面团编为1号；向20g面粉中加入10mL水，再加入2g膨松剂M，制得的面团编为2号．

实验2：发面．将和好的2个面团放入微波炉中加热，几分钟后，取出面团，发现1号面团无明显胀大，2号面团明显胀大且手感比较松软．

【提出问题】膨松剂M的成分是什么？

【提出假设】

假设1：M是NH₄HCO₃；

假设2：M是NaHCO₃；

假设3：M是NH₄HCO₃和NaHCO₃

【实验探究1】

序号	实验步骤	实验现象	实验结论
①	取少量M于试管中，加热一段时间	无刺激性气味 试管内壁有水珠 试管内有固体剩余	假设　　成立 假设　　不成立

【提出新问题】实验①试管中剩余固体是什么？

【实验探究2】

实验②：将实验①所得固体继续加热，无明显现象．冷却，向试管中加水，固体全部溶解，将所得溶液分为2份；向其中1份溶液中滴加稀盐酸，有气泡生成，将生成的气体通入澄清石灰水，有白色沉淀；向另1份溶液中滴加足量氯化钙溶液，有白色沉淀生成，静置，向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液，溶液不变红．

【得出结论】

实验①试管中剩余固体是　　（填化学式）

【反思提高】

（1）NH₄HCO₃受热分解的化学方程式是　　．

（2）受热稳定性：Na₂CO₃　　（填“＞”“＝”或“＜”）NaHCO₃．

【拓展应用】

某品牌复配膨松剂N的配料为：磷酸二氢钙、碳酸氢钠和玉米淀粉，N遇水会发生如下反应：Ca（H₂PO₄）₂+2NaHCO₃═CaHPO₄↓+Na₂HPO₄+2CO₂↑+2H₂O；利用N和面和发面（加热）时，面团都会胀大．下列叙述正确的是　　（填序号）

a．常温下的溶解度：Na₂HPO₄＞CaHPO₄

b．碳酸氢钠在水溶液中遇到酸性物质能产生气体

c．根据上述反应，产生0.22gCO₂至少需要NaHCO₃的质量为0.42g．

溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中，石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO₃+CO₂+H₂O＝Ca（HCO₃）₂．某化学兴趣小组同学们思考：若向碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳，是否能生成碳酸氢钠（NaHCO₃）？于是他们开始实验探究。（不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况）

【提出问题】所得溶液中所含溶质成分是什么？

【查阅资料】碳酸氢钠溶液呈碱性。

【提出猜想】猜想一，溶质为Na₂CO₃；

猜想二：溶质为NaHCO₃；

猜想三：溶质为　　。

【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取所得溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想二　　（填“成立”或“不成立”）
②取实验步骤①中上层清液，滴加适量稀盐酸	有气泡冒出	猜想一不成立

【得出结论】猜想三成立，证明二氧化碳通入碳酸钠溶液生成了碳酸氢钠。写出实验步骤②中发生反应的化学方程式：　　。

【讨论交流】碳酸氢钠的俗名叫　　。小明同学认为，向碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳后，再向所得溶液中滴加几滴酚酞溶液。溶液变红就能证明一定有碳酸氢钠生成；小红同学对小明同学的结论产生质疑，其理由是　　。

【拓展应用】同学们回忆在实验室用澄清石灰水检验二氧化碳的情景，结合上述知识，如果向一定量的澄清石灰水中不断通入二氧化碳气体，下列哪一个图象能正确反映生成的碳酸钙沉淀与二氧化碳的质量之间的变化关系　　（填字母序号）。

实验室中有一种含有纯碱、小苏打和少量水的固体粉末样品。为了测定其中小苏打的含量，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，利用如图所示装置（部分固定装置已略去）进行实验。

已知：①该装置气密性良好，A、C、D中所装药品足量且能完全吸收相关物质

②碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物

③加热条件下，纯碱稳定不分解，小苏打易分解，反应的化学方程式为：

2NaHCO ₃ Na ₂CO ₃+H ₂O+CO ₂↑

探究过程如下：

Ⅰ．称量样品和已装入相关药品的装置C、D的质量，分别为：m、m ₁、m ₂；

Ⅱ．将质量为m的样品装入B玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹簧夹，给玻璃管加热

Ⅲ．待玻璃管中样品完全反应，打开弹簧夹通空气，再熄灭酒精灯，直到玻璃管冷却

Ⅳ．再次称量装置C、D的质量，分别为m ₃、m ₄

请回答下列问题

（1）装置A中碱石灰的作用是 　　

（2）装置C中所装药品为 　　

（3）装置D中发生反应的化学方程式为 　　

（4）装置E的作用 　　

（5）依据实验所得数据计算，该样品中小苏打的质量分数为 　　（用相关字母表示）。

（6）误差分析。按上述实验步骤测得该样品中小苏打的质量分数 　偏大　（填"偏大""偏小"或"准确"），理由是 　　。

有一包固体，可能是Cu（NO₃）₂、K₂SO₄、KCl、K₂CO₃、KOH中的一种或几种组成。为了探究该固体的组成，某化学小组设计并开展以下实验：

已知，步骤I中固体全部消失，溶液呈蓝色，无气泡产生，步骤Ⅱ、Ⅲ中均可观察到有白色沉淀生成。

请回答下列问题：

（1）经推论，原固体中一定不含K₂CO₃，理由是　　

（2）原固体中一定含有的物质是　　。

（3）步骤Ⅱ中产生白色沉淀的化学方程式是　　。

（4）步骤Ⅲ所得蓝色滤液中一定含有的阳离子是　　。

兴趣小组实验中，将NaOH溶液滴入CuSO₄溶液中，结果溶液中生成了浅绿色的固体。于是，他们对该浅绿色固体的成分进行探究。

【查阅资料】

①NaOH与CuSO₄反应会生产Cu（OH）₂，也会生成Cu₄（OH）₄SO₄（碱式硫酸铜）。

②Cu（OH）₂在80℃会分解生成CuO。

③Cu₄（OH）₄SO₄不溶于水，能与酸反应，分解温度需300℃。

【猜想与假设】

猜想一：浅绿色固体为Cu（OH）₂。

猜想二：浅绿色固体为　　。

猜想三：浅绿色固体为Cu（OH）₂和Cu₄（OH）₄SO₄。

【获取事实与证据】

①取少量浅绿色固体放入试管中，加热至100℃，观察到黑色固体物质，说明浅绿色固体中存在　　。

②另取少量浅绿色固体放入试管中，加入足量稀硝酸，再滴加Ba（NO₃）₂溶液，出现白色沉淀，该白色沉淀是　　。

【结论】整个实验证明猜想　　正确。

实验桌上现有包白色粉末，可能是氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠和氯化铜的两种或两种以上组成。现将其放入一干净的烧杯M中，加入足量的水后，固体全部溶解得到无色溶液，再滴加几滴无色酚酞，溶液变为红色。

为进一步确定白色粉末的成分，同学们进行了如下探究。

【查阅资料】碳酸钠溶液呈碱性；氯化钡溶液和硫酸钠溶液呈中性。

【讨论猜想】进过分析，针对白色粉末的组成，大家提出如下猜想：

小红：氢氧化钠、硫酸钠； 小华：氢氧化钠、碳酸钠；

小明：碳酸钠、硫酸钠；    小亮：氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠。

【实验探究】四位同学共同设计并进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
1．取烧杯M中的少量溶液于试管A中，向其中加入一定量的稀盐酸	溶液由红色变为无色且有气泡产生。	的猜想不正确
2．另取烧杯M中的少量溶液于另一试管B中，向其中加入过量氯化钡溶液。		小亮的猜想正确
3．继续向试管B中加入过量的稀盐酸

实验完毕后，同学们将试管A、B中的物质倒在同一烧杯中，然后过滤，滤液中除酚酞外一定还含有的溶质有 　 　。

在学了生活中常见盐的性质以后，某校化学兴趣小组的同学开展了测定Na ₂CO ₃和NaCl混合固体中Na ₂CO ₃含量的探究实验，他们设计了如下的实验方案：

（1）如图甲所示（铁夹夹持的仪器是注射器），把一定量的混合物与足量稀硫酸反应后，测定产生的二氧化碳气体的体积，检查该装置的气密性的方法是： 　　；

（2）小明同学提出用图乙代替图甲中的收集装置，则所测CO ₂气体的体积 　　（填"偏大"、"偏小"、"不变"）；有同学对乙装置中的缺陷提出三种改进方案。

A方案：将广口瓶中的水改为饱和的CO ₂水溶液；B方案：将广口瓶中的水改为氢氧化钠稀溶液；C方案：在广口瓶中的水面上覆盖一层植物油。你认为错误的方案是 　　（填字母代号）；广口瓶内原有的空气对实验结果 　　（填"有"或"没有"）影响；

（3）小宇同学用图丙装置测定CO ₂的质量。则图丙实验装置主要存在哪些缺陷？这些缺陷对实验结果有何影响？请写出其中两点主要缺陷及对实验结果的影响。

① 　　；② 　　。

一包固体，可能含有镁粉、碳粉、氧化铜、氢氧化钠、氯化钾中的一种或几种。为探究固体的组成，某化学兴趣小组进行了如图所示实验：

请回答下列问题：

（1）该实验中生成白色沉淀滤渣乙的化学方程式为　　；

（2）原固体中一定不含有的物质是　　（写名称或化学式均可，下同），证据是　　；

（3）原固体中一定含有的物质是　　；

（4）实验结束后，该兴趣小组将滤液C和滤液D都倒入废液缸，有白色沉淀生成，上层清液E为蓝色，经检验，E中不含氯离子，则E中一定含有的溶质是　　。

某兴趣小组同学欲探究NaOH溶液与CO ₂气体的反应，设计如图所示实验装置：

（1）若导管a与b连接，将分液漏斗中的NaOH溶液注入锥形瓶，关闭分液漏斗上的活塞，振荡，然后打开导管上的活塞，观察到的实验现象是 　 　，CO ₂与NaOH反应的化学方程式是 　 　；

（2）探究反应后锥形瓶内溶液中溶质的成分：

已知Na ₂CO ₃+H ₂O+CO ₂═2NaHCO ₃

NaHCO ₃+NaOH═Na ₂CO ₃+H ₂O

【提出猜想】Ⅰ．NaOH和Na ₂CO ₃；Ⅱ． 　 　；

Ⅲ．NaHCO ₃；Ⅳ．Na ₂CO ₃和NaHCO ₃．

【查阅资料】①Ca（OH） ₂与Na ₂CO ₃、NaHCO ₃均能反应且有白色沉淀生成；

②CaCl ₂与Na ₂CO ₃能反应且有白色沉淀生成，与NaHCO ₃不反应；

③NaHCO ₃溶液显碱性，可与酸反应生成CO ₂气体．

【设计实验】限选试剂：Ca（OH） ₂溶液、CaCl ₂溶液、稀盐酸、酚酞试液．

实验操作	实验现象	实验结论
1．取少量反应后溶液于试管中，加入足量的 　 　振荡	产生白色沉淀	猜想Ⅲ不成立
2．将操作Ⅰ所得混合物过滤，向滤液中加入足量的 　 　，振荡		猜想Ⅳ成立

【拓展应用】联想到空气中有CO ₂，所以实验室中的氢氧化钠溶液应 　 　保存．

小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢？科学研究小组通过上网查阅资料发现：一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢？科学研究小组设计了如下实验：

（1）探究加热棒内是否含有氯化钠

①将加热棒内的物质放入烧杯中，加入足量的水充分溶解、过滤，得到滤渣和滤液。

②取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，无明显现象，

　                         　（填写正确的实验操作及现象），证明滤液中含有Cl^﹣。

在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na⁺，从而确定含有氯化钠。

（2）探究加热棒内是否含有铁粉

小明用磁铁靠近滤渣，发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。

小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁，该物质鉴定的原理是：Fe₃O₄+4H₂3Fe+4H₂O。

当观察到 　                 　这一现象时，排除了四氧化三铁存在的可能性。

小英同学认为这还不能确定铁粉的存在，因为除了四氧化三铁外，钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上，进行如下实验：取适量被吸引的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，向试管中加入足量的过氧化氢溶液（能将Fe²⁺转化为Fe³⁺），然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色，证明溶液中有Fe²⁺，得出加热棒中含有铁粉这一结论。

（3）探究加热棒内是否含有炭粉

点燃不能被吸引的黑色粉末，并将产生的气体通入足量澄清石灰水，石灰水变浑浊，得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式：　     　、　                        　。

综合上述实验，小明验证了加热棒内的主要成分。

加热棒为什么能够起到加热作用呢？小明还将进一步探究。

实验室中有一种含有纯碱、小苏打和少量水的固体粉末样品。为了测定其中小苏打的含量，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，利用如图所示装置（部分固定装置已略去）进行实验。

已知：①该装置气密性良好，A、C、D中所装药品足量且能完全吸收相关物质

②碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物

③加热条件下，纯碱稳定不分解，小苏打易分解，反应的化学方程式为：

2NaHCO ₃ Na ₂CO ₃+H ₂O+CO ₂↑

探究过程如下：

Ⅰ．称量样品和已装入相关药品的装置C、D的质量，分别为：m、m ₁、m ₂；

Ⅱ．将质量为m的样品装入B玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹簧夹，给玻璃管加热

Ⅲ．待玻璃管中样品完全反应，打开弹簧夹通空气，再熄灭酒精灯，直到玻璃管冷却

Ⅳ．再次称量装置C、D的质量，分别为m ₃、m ₄

请回答下列问题

（1）装置A中碱石灰的作用是 　　

（2）装置C中所装药品为 　　

（3）装置D中发生反应的化学方程式为 　　

（4）装置E的作用 　　

（5）依据实验所得数据计算，该样品中小苏打的质量分数为 　　（用相关字母表示）。

（6）误差分析。按上述实验步骤测得该样品中小苏打的质量分数 　　（填"偏大""偏小"或"准确"），理由是 　　。

人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属．硅钢可用于制造变压器的铁芯，某化学兴趣小组的同学为了验证硅钢（主要含有Fe、C、Si），设计了如图的实验流程（有些反应的部分反应物和生成物已省略）．

查阅资料发现：常温下，单质硅（Si）不能与盐酸反应，但能与氢氧化钠溶液反应（Si+2NaOH+H ₂O═Na ₂SiO ₃+2H ₂↑）．

根据以上信息，回答下列问题：

（1）固体A的成分为 　　，E的化学式为 　　；

（2）滤液B中的金属阳离子为 　　；

（3）在过滤操作时，若发现滤液浑浊，应 　　；

（4）步骤⑤中发生的是化合反应，尝试写出其化学方程式 　　．

某混合气体由CO、CO ₂、SO ₂三种气体组成，某兴趣小组对此进行了相关实验：

【查阅资料】①SO ₂能使品红溶液褪色；②SO ₂易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，并能使其褪色；③SO ₂能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊；④CO和CO ₂均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。

【实验研究】为验证这三种气体同学们设计并进行如下实验：

【事实与结论】通过实验验证了以上三种气体都存在。

（1）装置A的作用是 　　；

（2）能证明气体中含有CO ₂的现象是 　　；

【反思与评价】

（3）若装置按C→D→A→B→E的顺序连接，则无法验证的气体是 　　；

（4）有同学提出上述原装置中省略D装置也能达到实验目的，你认为该同学的设计有无道理并说明理由 　　。

合金中除含金属外，也可以含有非金属。已知某铝合金粉末除含铝、铜外，还含镁和硅中的一种或两种。小冬设计实验对该铝合金粉末进行探究。

【查阅资料】

（1）硅不能与盐酸反应。

（2）铜、镁不能与氢氧化钠溶液反应

（3）铝、硅能与氢氧化钠溶液反应且得到相同的气体。硅与氢氧化钠的溶液反应的方程式为

Si+2NaOH+H₂O＝Na₂SiO₃+2H₂↑，足量铝与氢氧化钠溶液反应后溶液的溶质为NaAlO₂，则铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为　　。

【提出猜想】

猜想一：该粉末中除含铝、铜外，还含有镁。

猜想二：该粉末中除含铝、铜外，还含有硅。

猜想三：该粉末中除含铝、铜外，还含有　　。

【设计实验】

	实验步骤	实验现象	实验结论
实验一	①取一定量的合金粉末，加过量 的　　，充分反应后过滤	粉末部分溶解，并有无色气体放出	粉末中还含有硅
	②取步骤①所得滤渣，加过量 的　　，充分反应	滤渣部分溶解，并有无色气体放出
实验二		略

【实验结论】猜想三正确。