初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

从事科学实验的重要环节是进行科学实验设计。科学实验的正确步骤应为：①明确实验 目的；②收集有关资料；③设计合理方案；④进行科学实验。

物质 红磷 白磷 金刚石（空气中） 金刚石（纯氧中） 着火点 260℃ 40℃ 850~1000℃ 720~800℃

在实验室中制取一定量的氧气，并进一步研究物质燃烧的条件。进行实验的装置如下图。 查阅到着火点资料：

 
①实验开始前必须进行的操作  （1）  ，
在实验室中用过氧化氢（H2O2）在“A”装置中制取氧气。其反应的化学方程式为：
    （2） 
②实验室中收集氧气的方法可以是（3）  和（4）  。 实验装置如图：

实验时，室温为18℃，整套装置中C、E、F的试管中白磷浸没在水中，C、D、F装置 浸入50℃的水中进行实验。
③产生氧气后，则B到F的装置中的白磷或红磷能发生燃烧的是   （5）  （选填B到F的装置编号）。通过C、F装置的对比得出燃烧的条件要具备：（6）  ， 通过C、D装置的对比得出燃烧的条件要具备：   （7）   。
④为了证明金刚石也是碳元素的同素异形体，有同学设计了如下图的实验装置，待金刚石燃 烧完全后，检验生成的气体。现要引燃金刚石，你的最合理的方法是：
    （8）  。

李老师指导化学兴趣小组的同学，设计了“测量空气中氧气体积分数”实验的新装置（见下图）。

【小资料】
(1)白磷着火点只有40℃，易燃烧，且耗氧彻底；　
(2)注射器上的侧孔针头进入橡皮塞内，注射器与锥形瓶就不能相通；
(3)硫酸铜溶液能与白磷反应，从而化解白磷的毒性。
【实验探究】
(1)在确保装置不漏气时，按图装入药品、连好仪器。
(2)将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃。
(3)燃烧结束，等到锥形瓶冷却到室温，即可把注射器针头推下来（刺穿橡皮塞），此时注射器里的硫酸铜溶液会   ▲   ；如实验比较成功，则最终注射器里的液面约停留在   ▲   mL刻度处。
【反思与评价】
(1)足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，这说明瓶内剩余气体   ▲   （填 “支持”或“不支持”）燃烧。
(2)此改进装置与课本上“测量空气中氧气体积分数”实验装置相比，有不少的优点，请你写出一条：  　　　　　 ▲ 　　　　　  。

(9分)在学习过程中，小雨同学提出一个问题：“碳燃烧时可能生成CO₂，也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？”
【猜想】碳与氧化铜反应生成的气体中：①只有CO₂  ②只有CO ③既有CO₂，又有CO。
【查阅资料】他们在互联网上用Google收集到这样一条信息：把滤纸浸泡在磷钼酸和氯化钯的黄色混合溶液中制成的试纸遇到微量CO立即变成蓝色，而遇CO₂不变色。
【实验设计】
通过上述资料和已有知识，小雨初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的
石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检验，并设计了下图实验装置。请你根
据小雨的实验方案填空：                                      

【实验步骤】                                                     
(1)打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的N₂；
(2)关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热。
【实验结论】小雨通过分析实验现象，确认猜想③是正确的，请你写出装置C中发生反应的化学方程式                                              ；
【反思与评价】
(1)该实验开始通一会儿N₂的目的是                                   ；
(2)请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处：                      。
（3）小欣认为可把小动物放在收集的气体中，观察能否存活，来检验是否有CO。小雨认为此方案不可行，其不可行的理由是                           。

(7分)化学是一门以实验为基础的学科，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题：


图1
A           B         C           D         E
图2
(1)写出图中带标号仪器的名称：①　　　　　　　　　②　　　　　　　　　　。
(2)若实验室对你开放，请从图1中选择合适的装置，制取一种你熟悉的气体。你想制取的气体是　　　　　　，选择的发生装置是　　　　　　   (填序号，下同)，选择的收集装置是　　　　　　，选择此收集装置的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)装置B虽然操作简便，但无法控制反应速率。请从图2中选取　　　　(填序号)取代B中的单孔塞，以达到控制反应速率的目的。

（10宁夏20）．据中广网2010年5月3日报道：中卫市孟家湾路段一辆汽车满载的浓硫酸发生严重泄漏。浓硫酸沿公路流淌，并向路基两边蔓延。消防官兵立即启动应急预案，用沙土封堵，控制浓硫酸进一步蔓延，同时设法封堵泄漏点，并对路面上的浓硫酸进行稀释和清除。
看到这则新闻，学校的化学活动小组开展了一次关于浓硫酸腐蚀性及事故处理的研讨活动。请你也参与其中积极探究，并将活动记录补充完整。
（一）浓硫酸的腐蚀性实验探究
【实验用品】浓硫酸、小木条、玻璃片

实验步骤	实验现象	结论
		浓硫酸有强烈的腐蚀性，使用时应十分小心

 
（二）对浓硫酸泄漏事故处理的讨论
（1）小明同学认为，如果仅用水稀释，并不能消除事故所造成的污染。因为从溶液的角度看，在稀释过程中溶质的     没变，仅仅是        变小了。
小敏同学受到启发，制订了如下方案：

采取措施	依据原理	效果评价	反应类型
向硫酸所流经范围抛撒大量氢氧化钠小颗粒	硫酸与氢氧化钠反应	将硫酸转化为无害物质，可消除污染

 
【思维拓展】写出小敏所依据原理的化学方程式                             。
小聪同学认为，小敏同学的方案虽然有效，但有一个缺陷：如果用量把握不准又可能引发新的污染，因为                            。
（2）请你参照小敏的设计方案，结合小聪的看法，也设计一个方案。

采取措施	依据原理	效果评价
		将硫酸转化为无害物质，可消除污染

 

（10镇江27）．有一实验事实：铁粉与硫酸铜溶液反应，不但有铜生成，而且有较多的气体产生。为确定气体的成分，进行下列实验探究。
（一）探究：从物质组成元素角度分析，气体可能是SO₂、O₂、H₂中的一种或几种。
（二）实验：
（1）甲同学为确定是否含有SO₂，他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液颜色未发生变化，则该气体中   ▲   SO₂（填“有”或“无”）。
（2）乙同学认为只有O₂，则可用是   ▲    来检验。实验证明乙同学的观点不正确
（3）丙同学为判断是否含有O₂，同时确定气体成分，通过查阅资料得知：
O₂+4KI+4HCl=2I₂+4KCl+2H₂O，I₂为碘单质。于是他设计了如下的实验装置：

（三）实验现象与结论：A中观察到          ▲             ，证明无O₂；
B中观察到          ▲             ，证明该气体是H₂。
（四）实验反思：
（4）大家认为丙同学在加热之前，应对气体先   ▲    以确保安全。
（5）由上述实验可知，硫酸铜溶液显   ▲   性（填“酸”或“碱”）。

某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成：

【知识回忆】可燃物燃烧的必备条件是                                   ；
【交流讨论】
（1）改进后的装置（图二）与图一相比，其优点是                         。装置（图三）与图二相比，其优点是                                 。
（2）实验结束时，小晶同学说：“待a试管冷却后，如果倒置试管，将试管口紧贴水面(室温下)，并取下橡皮塞，将看到液体进入试管，且接近试管容积1／5（不考虑橡皮塞占试管的容积）。”你是否同意她的说法？理由是_______________。
【知识运用】我国的成语蕴含着丰富的化学知识。请根据燃烧的条件和灭火的原理对
以下成语进行解释：
杯水车薪                  ；釜底抽薪                   。由于温度不能降低至可燃物的着火点以下，所以不能灭火

探究性实验是验证化学理论的一种主要方式，也展示了化学的无穷魅力。

【提出问题】催化剂能加快反应速率，但自身质量和化学性质不变。
【查阅资料】①已知KClO₃分解产生氧气和KCl; ②KClO₃和KCl都能溶于水，MnO₂难溶于水；③MnO₂与浓盐酸在加热时能产生黄绿色的Cl₂.
【设计实验】
实验一、取两份质量相等（约5克）的KClO₃分别放入两只大试管（分别标记A和B）中，往B试管中加入质量为1.0克MnO₂的，然后按图所示组装好仪器，加热。结果发现加了MnO₂的装置收集满一集气瓶的气体所用的时间要少。

实验二、待装置完全冷却之后，将B管中物质置于烧杯中加水溶解、过滤；再将滤出物干燥、称量得质量约为1.0克。
实验三 、取少量滤出物与浓盐酸置于反应装置中（放在通风橱中），加热；有黄绿色气体产生。根据以上实验回答下列问题：
（1）实验一说明加了MnO₂之后，KClO₃分解的速率更快，写出这一反应的化学方程式：               
                       ；如何验证集气瓶中的气体为氧气                        。
（2）通过上述三个实验能说明                                                   。 
（3）某同学用KClO₃和KMnO₄的混合物加热，发现产生氧气的速度也很快，该同学就断定KMnO₄在KClO₃分解反应中也能起催化作用，你认为这同学的判断对吗？          ；为什么？                                                                       。
27．(每空1分，7分) 某化学兴趣小组的同学为了探究Mg、Cu、Fe的金属活动性顺序开展了一下以下探究活动。
（1）进行试验，获得结论。完成如下实验报告，并回答有关问题。

	实验方案	实验现象	实验结论
方 案 一	将Fe丝浸入CuSO4溶液中	Fe丝表面有红色物质析出	金属活动性：Fe_  _Cu（填“＞”或“＜”）该反应的反应类型属于                     ____________反应。
方 案 二	将Mg和Cu分别在空气中灼烧	发现镁能剧烈燃烧，而另一种不能	金属活动性：Mg_   _Cu（填“＞”或“＜”）
方 案 三	分别将Mg和Fe放入_________中，观察现象	观察到_   （填元素符号）产生气泡的速度较慢	金属活动性顺序：Mg＞Fe

  （2）反思与交流。经过讨论，该小组同学一致认为：比较金属与酸反应产生氢气的快慢，有两种测定方法：
方法1是在相同时间内测量氢气体积的大小。若用右图所示装置测量，则接口c应与______（填“a”或“b”）相连。
方法2是测定产生相同体积氢气时_____________________。

（10盐城17．）（1）根据下列装置图回答问题。

①写出图中标有小写字母的仪器的名称：
a      ▲       b      ▲    。
②若用氯酸钾制取氧气，就选用的发生装置是   ▲   （填字母序号）。
用D装置收集氧气，停止加热时，必须先   ▲      ，后   ▲     。
③写出实验室制取二氧化碳的化学方程式           ▲             ，选用图中和（填字母序号）组装一套制取二氧化碳的装置。检验二氧化碳集满的方法是   ▲  。
（2）为鉴别失去标签的五瓶溶液：稀盐酸、碳酸钠溶液、硝酸钡溶液、硫酸钠溶液和硝酸钠溶液，将其任意编号，进行两两混合，其部分实验现象见下表：

实验	A+D	A+B	B+C
现象	产生气体	产生沉淀	产生沉淀

 
①写出有关的化学式：C     ▲     ，D     ▲    ；
②写出A与B反应的化学方程式：          ▲            。

．小王要研究空气中二氧化碳浓度变化对植物光合作用强度有无影响， 做了下述实验。
可供选用的药品如下：①石灰石②澄清石灰水③稀硫酸④浓硫酸⑤盐酸溶液⑥烧碱溶液⑦蒸馏水。
可供选用的仪器如右图所示。

小王设计的实验方案为：
(1)制备纯净的二氧化碳气体。
(2)在甲、乙、丙三个相同的广口瓶中分别放入长势、大小均相同的某种植物幼苗和等体积的水，瓶口滴管内装有NaOH浓溶液，再将不同体积的纯净二氧化碳气体充入三个瓶中，充入气体的成分分别是：甲瓶：2000毫升空气；乙瓶：1600毫升空气、400毫升CO₂；丙瓶：1400毫升空气、600毫升CO₂，三套装置都如右图所示。

(3)将三套装置放在同一地点，太阳光照等量时间后，挤压滴管，充分反应后，打开止水夹，观察进入三个瓶中水的体积。（植物呼吸作用的速率变化忽略不计）
请回答下列问题：
(1)制备纯净的二氧化碳气体所需的仪器和药品是              （仪器名称用仪器下的大写字母表示，内装的药品写序号），将所选仪器按要求连接，各接口从左到右的顺序依次是     （用仪器接口上的小写字母表示）。
(2)为小王的实验原理正确吗？          理由是                             ，
(3)对小王设计的实验略加改变，理论上还可根据          变化，来判定CO₂浓度变化对植物光合作用强度有无影响。

通过一年的化学学习，我们知道了常见气体的实验室制取方法和相关性质，我能根据所学知识回答下列问题：
（1）24-1是实验室制取气体时常用的装置：

①实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气的化学方程式为________，所选用的发生装置是________(填序号)，用E装置收集氧气，判断氧气已收集满的现象是________。
②实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气，为了制取并收集到干燥的氨气，我选用的装置组合是________(填序号)。
（2）使用氢气时，要特别注意安全。图24-2是检验氢气纯度的实验，据此我能得出氢气的相关性质有________、________。

（3）如图24-3所示，做硫在氧气中燃烧实验时，盛硫的燃烧匙应从瓶口向下缓慢插入，原因是________，实验中观察到________火焰。瓶中装水的作用是吸收有毒的二氧化硫，如果将水换成一种溶液效果更好，体现该溶液作用的化学方程式为________。

18世纪中期，为了解释燃烧现象，有人提出了“燃素说”，其主要观点有：
①燃素是一种构成火的元素，火焰是自由的燃素，燃素能透过一切物体。
②一般条件下燃素被禁锢在可燃物中，是物体的一个成分。
③燃烧是可燃物中物体同燃素分解的过程。
(1)将汞装入密封容器中，置于火炉上加热，容器内形成丁质量增加的红色物质。请以上述燃素说的主要观点来解释质量增加的原因               。
(2)法国化学家拉瓦锡也做了加热汞的实验（装置如图），他在实验前后称量了容器及其中物质的总质量。结果发现：反应前后总质量不变，且汞变成红色物质（后知是氧化汞）增加的质量等于容器中空气减少的质量。之后，拉瓦锡还将反应形成的氧化汞加强热，使之重新释放出气体，并将该气体与原来容器中剩余的气体混合，发现混合气体的性质与最初的空气相同。根据上述资料，回答：全品中考网

①拉瓦锡实验是否支持燃素说，并说明理由               。   
②拉瓦锡实验中氧化汞受强热释放出的气体是             。
③拉瓦锡在实验中，均对反应前后的容器及其中物质的质量进行了称量，体现了他
对       规律的重要认识。

央视《每周质量报告》曝光了一种叫“富氧水”的高价饮用水，它是以饮用水为基质，加压充入氧气制得。节目中对“富氧水”有两种截然不同的观点：
观点一：“富氧水”富含氧分子，活性强、易吸收。喝水后氧气通过胃肠绒毛细胞膜直接进入细胞，能有效补充体内的氧，在细胞内分解各种营养物质产生能量。
观点二：“观点一”违背科学常识，是概念炒作，在“忽悠”消费者。

（1）石田教授曾对富氧水的效果进行研究。他以10名学生为对象，让学生在不同时间分别饮用350毫升普通水和富氧水，但不告诉学生喝的是哪一种水。学生喝完水后被要求运动15分钟，然后由研究人员测试并比较反映他们心率和耐力等生理指标，结果无明显差异。
石田教授研究的主要方法属于：_____________。（选填“查阅资料”、“建立模型”或“对比实验”）
（2）人应该是由_________________系统吸收氧气。右表是人在呼吸时吸入空气与呼出气体成分比较。平静状态下，如果一个人每次吸入与呼出时的气体都是500毫升，氧气的密度为1.4克/升，根据表中信息，可求得呼吸1次人体可吸收氧气____________毫克。因此呼吸1分钟（16次）人体吸收的氧气相当于28 瓶500毫升富氧水中的溶氧量。
（3）依据（1）（2）的分析和所掌握的科学知识，你支持哪种观点？________________________。

某化学小组的同学用下图所示装置做了两个兴趣实验。

(1)检验装置Ⅰ气密性的方法是：关闭K₁和K₂，向长颈漏斗中注液体至液面高出漏斗的下端管口，静置片刻，                              ，即可证明装置不漏气。
（2）若关闭K₁、K₃，打开K₂，装置Ⅳ可以收集到一种能使带火星的木条复燃的气体。装置Ⅰ中反应的化学方程式为                         。
（3）若打开K₁、K₃，关闭K₂，装置Ⅰ和装置Ⅲ中可得到两种不同的气体，此时在装置Ⅱ中可以观察到的现象是                                              。若装置Ⅰ中得到的气体不同于（2）中的气体，装置Ⅳ中收集到的气体可使紫色的石蕊溶液变红，装置Ⅰ中的固体物质可能是                    ，装置Ⅲ中发生反应的化学方程式是                        。

2009年春节联欢晚会上，刘谦的魔术表演激起了人们强烈的好奇心，并在全国范围内掀起了魔术表演的热潮。在学校科技节活动中，一位九年级同学给低年级同学表演了一组化学小魔术，请你利用所学化学知识揭开其中之谜。

魔术一“奇花变色”
道具如图25-1所示，该魔术中可观察到“铁树”上浸有无色酚酞试液的棉团由白色变为 ▲ 色。该魔术中没有涉及的性质是  ▲ （填字母序号）。
A．氨分子是不断运动的  B．氨分子有一定质量  
C．浓氨水具有挥发性    D．氨气的水溶液显碱性
魔术二“瓶吞鸡蛋”
道具如图25-2所示，将注射器中NaOH浓溶液注入瓶中，片刻后会看到鸡蛋被“吞”入瓶中。该魔术中涉及的化学反应为  ▲ （用化学方程式表示）。
魔术三“水中生火”
道具如图25-3所示，当通过导管向热水中通入氧气时，白磷在水下燃烧。该魔术说明燃烧需要的条件为：①可燃物；②达到燃烧所需要的  ▲ ；③有充足的  ▲ 。
魔术四“‘清水’变‘牛奶’”
道具如图25-4所示，当A溶液加到烧杯中，无色溶液变成白色浊液。若A为酸溶液，则A、B的可能组合：A为  ▲   ；B为  ▲ 。（只需写一组）