初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

下图装置可以完成多个简单实验，具有药品用量少、实验现象明显、尾气不外逸等优点。
小资料：Na₂CO₃ + H₂SO₄=Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑；
氧化钙（俗称生石灰）与水反应放热。

（1）若甲中吸有浓氨水，乙中吸有无色酚酞溶液，将甲、乙中的液体同时挤出，一段时间后，观察到无色酚酞溶液变红，说明分子具有的性质是________。
（2）若甲中吸有水，乙中吸有稀硫酸，烧杯①中盛有用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，烧杯②中盛有碳酸钠粉末。为了验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳，应采取的实验操作是________。
（3）若先将甲中的液体挤出，观察到气球明显鼓起，一段时间后恢复原状；再将乙中的液体挤出，气球又明显鼓起。请将下表中的试剂补充完整。

	滴管甲	烧杯①	滴管乙	烧杯②
试剂	H2O			MnO2

 
气球鼓起是因为装置内气压增大，两次气压增大的原因依次是________。

(本题共12分)“爆竹声中一岁除”燃放烟花爆竹是中华民族文化的重要组成部分，然而，近年灰我国许多大、中城市都对烟花爆竹实施了“禁放”或者“限放”，民族文化为什么受到限制，好奇心驱使小明，小强、小亮三位同学，他们决定对烟花爆竹进行展开实验探究。
【提出问题】烟花爆竹燃放时会产生什么气体？
【查阅资料】1.我国传统的黑火药的标准配方为：硝酸钾75％ 、硫磺l0％ 、木炭l5％，因为黑火药中的硫磺成分具有着火温度低、燃速快等性质，因而使黑火药容易点火，使得在生产过程中硫的使用量过大。
2.CO₂和SO₂均能使石灰水变浑浊；
【猜想】烟花爆竹燃放时会产生CO₂和SO₂

【实验过程】他们设计的实验探究过程如右图
实验开始前应先检查             ，再点燃酒精灯，已知2处为从爆竹中取出的少量的火药，根据实验设计要求应当还要用到       色的高锰酸钾溶液和石灰水，则3中应放的是               ，4中应放的是          ，若猜想正确， 4中发生反应的化学方程式是                   。结果证明原猜想正确。
【实验反思】
1、装置中气球的作用是                                          ，
2、已知 硬质玻璃管中发生的反应有S ＋2KNO₃＋3C ＝＝＝ 3CO₂ ＋N₂  + X ，则X的化学式为         。该玻璃管中还发生的反应                   （写化学方程式）搞清烟花爆竹的基本原理和实验中产生的气体之后，该兴趣小组又利用春节期间测定市区某烟花爆竹集中燃放点处二氧化硫的含量
【查阅资料】1、可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO₂含量，反应方程式是：
SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI。
【测定装置】：甲同学设计了如下图所示的实验装置：
【测定步骤】：
(一) 配制一定浓度的稀碘溶液

（二）、二氧化硫含量的测定
(1)将一定浓度、一定质量的稀碘溶液放于洗气瓶中，并滴入几滴稀淀粉溶液，此时洗瓶中溶液的颜色为蓝色。（淀粉遇碘单质呈蓝色）
(2)3位同学分别设计好的装置来到燃放点，打开a, 关闭b用注射器抽取100 mL燃放点空气。再关闭a，打开b，再缓缓推动注射器，将气体全部推入滴有淀粉的碘水溶液中，重复上述操作多次，直到溶液刚好变成无色，记录抽气的次数。
（3）3位同学使溶液刚好变成无色时抽气的次数分别为50、60、65次，      次的最接近真实值，另两位同学不准确的原因为                            
（4）最终我们通过计算可以确定燃放点的二氧化硫含量是否超标。
【测定反思】
1．小明经过思考后认为在测定时可将右图所示的多孔球泡放入洗气瓶中，你认为加此仪器的好处是　　　　　　　　　　　　　　　　。

2．小强同学认为：实验方案需要抽气的次数太多，操作麻烦。与小亮讨论后，决定对设计的实验加以调整，以减少抽气的次数，他们调整的方案可能是                                                。
3．三位同学经过对烟花爆竹的研究，明白了国家“禁放”的和“限放”的原因，你认为原因的是      
A 减少噪声污染  B 减少固体废弃物污染 C 减少大气污染  D 减少粉尘污染

通过学习，小明了解到随意丢弃的废电池对土壤除了造成汞、镉等重金属污染外，还可能会产生其它污染，为此他设计如下实验进行探究：取某种废弃电池的内容物，加适量的水搅拌，过滤后取其滤液，将pH试纸直接浸人滤液中．测定其pH。依据上述事实完成下列问题：
（1）过滤操作中下列仪器不需要的是        （请选序号）。
①漏斗          ②烧杯         ③酒精灯         ④玻璃棒
（2）小明使用pH试纸的操作       （请选“规范”或“不规范”）。
（3）小明测得上述滤液的pH为9，此滤液呈       性。
（4）其实生活中的许多废弃物也会对环境造成污染。请你提出一条对生活废弃物处理的合理建议：                           。

某同学经查资料了解到二氧化碳会溶于水并与水发生反应生成碳酸。该同学设计了以下实验，验证了这一结论。 
实验l：取一小块经紫色石蕊溶液浸泡过的干燥的纸(以下简称“纸修”)，往纸上滴上几滴稀醋酸，纸变红色。
实验2：取一小块“纸修”．往“纸修”上滴上几滴纯净的水，“纸修”不变色。
实验3：将干燥“纸修”放入CO₂中，干燥“纸修”不变色
实验4：将二氧化碳通入盛有水的试管中一会儿，用胶头滴管取其中的溶液滴到“纸修”上，“纸修”变红
回答下列问题：      
(1)实验2的目的是：                                                 ；
(2)写出二氧化碳与水反应的化学方程式：                                  。

某同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图。经过一周观察：试管A和C中的铁钉无明显变化，试管B中的铁钉明显锈蚀。

(1)通过探究发现：铁生锈是铁与      和       共同存在时发生化学反应的过程。
　(2)A中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是                   ；
　(3)通过探究，请你写出防止铁制品生锈的一种措施                     。

小李和小王两位同学对碱式碳酸铜 $\left[C{u}_2{\left(OH\right)}_{2}C{O}_3\right]$受热完全分解后的黑色固体产物的成分进行探究。
（1）小李根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体产物做出以下猜想：①可能是碳，②可能是氧化铜，③可能是碳和氧化铜的混合物。他做出以上猜想的依据是；
（2）小王根据碳的化学性质，认为猜想③可以排除，理由是；
（3）为验证①、②猜想，他们设计如下实验方案：向盛有少量黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，振荡，待完全反应后静置观察现象。若猜想①正确，现象应该是；若猜想②正确，现象应该是。

某化学兴趣小组想对某次高炉炼铁得到的生铁中铁的质量分数进行探究，请按要求完成下列探究报告。
【实验目的】
测定生铁中铁的质量分数。
【资料支撑】
生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。碳在生铁中以两种形态存在：一种是单质碳(石墨)，另一种是化合碳(如 $F{e}_{3}C$等)；硅、锰、磷、硫存在形式较为复杂；这些物质通常都不与稀硫酸发生化学反应。
【设计思路】
要测定生铁中铁的质量分数，必须先通过实验测定并计算铁的质量，基本思路是：
。
【实验过程】
①取一只烧杯，称得其质量为70.4g，加入一定量生铁的样品碎屑，称得烧杯和样品的总质量为102.4g；
②向盛有生铁样品的烧杯中加入稀硫酸，边加边搅拌，直到烧杯中不再产生气泡，再加入少量稀硫酸以确保过量，测得共用去稀硫酸247.3g；
③静置，称量。称得烧杯和剩余物质的总质量为348.7g。
【数据处理】计算该生铁样品中单质铁的质量分数是多少?(写出计算过程)
【交流讨论】
(1)实验过程中稀硫酸要过量的原因是：；
(2)经质检部门精确测定，该样品中铁元素的总含量为95.2％。假设没有与稀硫酸反应的铁都以 $F{e}_{3}C$形式存在，则样品中 $F{e}_{3}C$的质量为(计算结果保留一位小数)；
(3)该小组的同学还查阅到：一氧化碳具有可燃性，点燃一氧化碳与空气的混合物有可能爆炸。他们按下表中的体积比收集四瓶一氧化碳和空气的混合气，并点火实验，结果列于下表中：

V( $CO$):V(空气)	3:7	5:5	7:3	8:2
点火处理	炸	炸	炸	不炸

①由上述实验可知， $CO$在空气混合气中的爆炸极限(体积分数)约为12.5％；
②由此我们得到启示：在点燃或加热一氧化碳前，一定要先；
③一氧化碳还可用于炼铁，请写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式：.

某化学课外兴趣小组为探究 $Na$与 $C{O}_{2_{}}$的反应进行了如下实验（实验部分装置如右图所示）：向盛有 $Na$的装置A中通入纯净、干燥的 $C{O}_{2_{}}$，当观察到装置B中刚好出现浑浊时，点燃酒精灯，同时继续缓缓通入 $C{O}_{2_{}}$， $Na$剧烈燃烧，产生白烟，燃烧结束后装置A中有黑色固体和白色固体生成。
                                        
【资料卡】
（1） $K$、 $Ca$、 $Na$等活泼金属的氧化物均可与水反应生成对应的碱；
（2）钠为银白色金属，过氧化钠为淡黄色固体。
【提出问题】白色固体含有什么物质？
【猜想与假设】
假设1：白色固体含有 ；
假设2：白色固体含有 $N{a}_{2}O$；
【实验设计】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量白色固体放入足量水中	白色固体完全溶解
②取①中少量溶液，加入	产生大量气泡	假设1成立
③另取①中少量溶液，		假设2成立

【反思提高】
$Na$在 $C{O}_{2_{}}$中燃烧存在多个反应、生成多种物质。请你写出其中生成物仅为一种白色固体与一种黑色固体的反应的化学方程式：。

某研究性学习小组探究 $CuS{O}_4$溶液与 $NaOH$溶液的反应产物。

(1）两溶液混合生成蓝色沉淀的化学方程式是。沉淀放置一段时间后，完全变为黑
色沉淀，猜想是 $CuO$。为验证猜想，将沉淀过滤、洗涤、烘干后，用 $CO$还原得到红色物质，且生成的气体能使，写出 $CO$与 $CuO$反应的化学方程式。
(2) $CuS{O}_4$溶液与 $NaOH$溶液反应有时也会生成浅绿色沉淀 [化学式为 $CuS{O}_4·3Cu{\left(OH\right)}_2$]和 $N{a}_{2}S{O}_4$，则反应方程式为。
(3)为探究新制 $Cu{\left(OH\right)}_2$，的分解温度，设计水浴加热装置（如图）。
写出仪器的名称：①②。该装置采用水浴加热，其目的是。
(4)18℃时，将溶质质量分数均为10％的 $CuS{O}_4$溶液与 $NaOH$溶液混合后，测得混合液温度为22℃，说明该反应（填"放热"或"吸热"）。当水浴温度分别为30℃、60℃、90℃时，黑色沉淀出现的时间为：2分钟、6秒、1秒，则说明温度越高， $Cu{\left(OH\right)}_2$分解速率越（填"快"或"慢"）。该实验说明， $Cu{\left(OH\right)}_2$分解温度（填"无确定数值"或 "有确定数值"）。