初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

某校化学课外活动小组欲将含可溶性杂质和少量泥沙的CaCl₂固体进行提纯，得到纯净的CaCl₂固体。
欲除去泥沙，得到较为纯净的CaCl₂固体，应采取的实验步骤是：
①        ；   ②       ；  ③ 蒸发。
上述三步操作都要用到的玻璃仪器是：       。(填仪器名称)
经实验证实所含可溶性杂质为NaCl，现欲去除该杂质，将进行下列操作。

根据以上流程图，回答下列问题：
①请写出A、B、C三种物质的化学式：A___________ ；B___________ ；C___________
②写出加入过量试剂A的目的是______________________________________________
③写出加入过量试剂A的化学反应方程式：
___________________________________________________________________________
④实验中称得滤渣的B的质量为5g，试计算蒸发后得到纯净CaCl₂的质量是 _______  g。（精确到0.1 g）

花都区实验中学化学课外活动小组想研究花都区雨水的酸性情况，取刚降到地面的雨水水样，每隔5分钟用pH计测定一次pH，其数据如下表：

测定时刻	6:05	6:10	6:15	6:20	6:25	6:30
p H	4.95	4.94	4.92	4.88	4.86	4.85

已知：正常雨水的pH约为5.6，酸雨的酸性比雨水强。
根据活动目的，仔细分析数据，可以得到的结论是：
①                                                                      ；
②                                                                      。
若酸雨的主要成分为H₂SO₄，可在田地里撒熟石灰反应来中和，请写出化学方程式：
                                                          
为了改善环境质量，下列措施不能减少酸雨的是__________（填序号)：
①推广清洁能源   ②减少用煤直接作燃料    ③淘汰尾气不达标的汽车  
④限制并有偿使用塑料袋。
化学课外活动小组的同学想研究雨水pH变化的原因。做了如下三个实验。
实验一：取10mL雨水，每隔5分钟用pH计测定pH值
实验二：取20mL雨水，每隔5分钟用pH计测定pH值   
实验三：取10mL雨水，倒入适量植物油隔绝氧气，每隔5分钟用pH计测定pH值
①实验         和实验         是想证明雨水pH变化是否和氧气有关。
②实验         和实验         是想证明雨水pH变化是否和雨水的量有关。

在化学实验室，某小组同学实验时发现一瓶没有密封好的NaOH已经结块。
【提出问题】结块后的固体成分是什么？
【猜想与假设】猜想一：固体为碳酸钠
猜想二：固体为碳酸钠和氢氧化钠。
用化学方程式表示固体中有碳酸钠的原因________。
【查阅资料】 Na2CO3溶液pH>7，BaCl2溶液pH=7，Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
【进行实验】从瓶中取出一定量的固体，加入足量水溶解，再将溶液分三等份分别装入A、B、C三支试管，进行如下实验。

同学们根据实验现象，认为结块固体中有碳酸钠和氢氧化钠。
【实验分析】
（1）根据同学们的实验结论，三支试管中观察到的实验现象分别是________；B试管中现象产生的原因是（用化学方程式表示）________。
（2）同学们得出的结论是不正确的，原因是________。
【实验设计】为进一步确定固体的成分，请写出你设计的实验方案________。
【实验反思】
（1）试剂瓶中的固体结块的原因可能是________。
（2）在溶解固体时放出了一定的热量，依据此现象有同学认为该固体中一定有氢氧化钠，为验证该同学的结论是否正确，还应该进行的实验是________。

小杰取一支试管加入少量的碳酸钠溶液，向其中滴加一定量的澄清石灰水，充分反应后过滤，得到澄清的滤液。小杰对该滤液的成分进行了如下实验探究，请补全实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量滤液于试管中，加入__________溶液	无气泡产生	滤液中不含有__________
另取滤液于试管中，向其中 __________	__________	滤液中含有Ca(OH)2

通常人们蒸馒头都是在发酵的面粉中加入适量的纯碱（Na₂CO₃）而小明同学发现妈妈今天蒸馒头并没有“发面”，而是在面粉中直接加入适量的小苏打（NaHCO₃），也蒸出了蜂窝均匀，口感松软的馒头，于是提出问题:蜂窝是怎么产生的呢？
猜想假设：NaHCO₃受热能分解产生二氧化碳气体。
实验设计：小明拟定选择右图装置进行实验。

观察并记录实验现象：

实验操作	实验现象	实验结论
（1）连接仪器，并             （2）将少量碳酸氢钠装入干燥的试管中，固定在铁架台上 （3）用酒精灯加热试管	试管内壁有无色液滴
（4）将产生的气体通入盛有澄清石灰水的小烧杯中		有二氧化碳产生
（5）加热至无气体产生时，停止加热	试管内剩余白色固体物质

实验完毕，小明非常得意，想完成上述反应的化学方程式，却发现了新的问题。即试管内的残留固体究竟是：NaOH 、Na₂CO_3、Na₂O中的哪一种？
于是查阅资料：酒精灯加热温度约500～600 ℃；完全反应时试管内的剩余物为纯净物；Na₂CO₃加热到851 ℃熔化而不分解；NaOH加热到1390 ℃沸腾不分解；
2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；Na₂O+H₂O=2NaOH
根据资料和你所学的化学知识，你的猜想是               。（填化学式）
验证你的猜想，填写下列实验方案：

实验步骤	实验现象	实验结论

小郑同学对烧煮食物的某种固体酒精产生了浓厚的兴趣，于是她进行了以下探究活动。请你一起参与她的探究过程吧！
【提出问题】固体酒精是固态的酒精吗？
【查阅资料一】酒精，学名乙醇，化学式为C₂H₆O，熔点为－114.1℃，沸点为78.5℃，易溶于水，能与水以任意比互溶。
【得出结论】小郑认为固体酒精不是固态的酒精，她作出该判断的理由是：           。
【实验探究Ⅰ】
取少量固体酒精置于蒸发皿中，用火柴点燃，固体酒精完全燃烧后，蒸发皿中残余了少量白色固体。
【提出新问题】白色固体究竟是什么呢？
【查阅资料二】
由硬脂酸和氢氧化钠反应生成的硬脂酸钠作为凝固剂，酒精填充在硬脂酸钠骨架间隙中，即可得到固体酒精。固体酒精在较高的温度下燃烧可发生反应：（1）硬脂酸钠可完全转化为硬脂酸和氢氧化钠：（2）硬脂酸和酒精均可完全燃烧生成二氧化碳和水。
【实验探究Ⅱ】请你完成以下实验报告。

序号	实验步骤	实验现象	实验结论
①	用铂丝蘸取该固体在酒精灯上灼烧。	火焰呈黄色	固体中含有Na^+。
②	将该固体置于足量蒸馏水中。	固体全部溶解。	固体可溶于水。
③	取少量②所得溶液，向其中滴加紫色石蕊试液，并振荡。	溶液变蓝。	溶液为碱性。
④			该固体为NaOH和Na2CO3的混合物。

实验结论：小郑认为该白色固体为NaOH和Na₂CO₃的混合物。
【联想与解释】小郑联想到老师用玻璃导管将纯净的氢气导出并点燃时，燃烧火焰为黄色，其原因可能是：                                                     。
【反思和评价】实验完毕后，小郑怀疑自己结论的可靠性，认为固体酒精燃烧后残留固体还可能含有NaHCO₃。于是她又上网查找Na₂CO₃和NaHCO₃的有关资料，发现它们性质有一个明显的差别：Na₂CO₃热稳定性好，NaHCO₃受热容易分解成Na₂CO₃、H₂O和CO₂。于是她最终确定：在【实验探究Ⅱ】中获得的结论是正确的，白色固体不会含NaHCO₃。那么你认为她的最终结论正确吗？
你的观点：她的最终结论             （填“正确”或“错误”）。
你的理由：                                                               。

某实验小组设计了右图所示的实验装置。

（1）甲同学认为打开K₁、关闭K₂时，利用I、Ⅱ装置，可进行的实验是                                        。
（2）乙同学认为利用Ⅰ、Ⅲ装置可以测定空气中氧气的含量。关闭K、K₁、K₂，用凸透镜引燃B中的白磷，待冷却后打开K₂，整个实验过程中的现象是                                     。
（3）丙同学认为可以利用Ⅰ、Ⅲ装置验证二氧化碳的性质。
①若要验证二氧化碳能与水发生反应，应向烧杯的水中加入            ；
②若广口瓶B中盛放二氧化碳，A中盛放氢氧化钠溶液，烧杯中盛放稀盐酸，验证二氧化碳能与氢氧化钠发生反应的操作是                           。

某化学活动小组探究金属的反应规律。
【探究一】在室温条件下进行右图所示实验。

已知：试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净，且形状、大小相同；同时加入等质量和等质量分数的稀硫酸，甲中反应方程式为                                      。
（1）若比较镁和铁的金属活动性，观察到的现象是                     ；
（2）若比较相同时间内镁、铁与稀硫酸反应放出热量的多少，长颈漏斗中的现象是                                      ；
（3）若实验所用的金属均过量，则甲装置中产生的H₂的质量      （填“大于”、“小于”或“等于”）乙装置中产生的H₂质量。
【探究二】在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，没有气泡产生。下列判断正确的是            。

A．滤出的固体中一定含有铜

B．滤出的固体可能含有铁和镁

C．滤液中可能含有硫酸铜

D．滤液中一定含有硫酸镁和硫酸亚铁

有一包粉末，可能由KCl、K₂SO₄、K₂CO₃、CuCl₂、MgCl₂中的一种或几种物质组成。现做如下实验：
实验一：取少量粉末，加水溶解后得到无色透明溶液①。
实验二：取①溶液少许，加入氢氧化钠溶液后看不到明显现象。
实验三：另取①溶液少许，加入适量氯化钡溶液后出现白色沉淀。过滤后得到滤液②，在沉淀中加入适量稀硝酸，沉淀全部溶解。
实验四：取滤液②少许,滴加少量硝酸银溶液出现白色沉淀，在沉淀中加入足量稀硝酸，沉淀不溶解。
根据以上实验，请回答：
（1）原粉末中一定没有______________________________，一定有_________________。
（2）原粉末中可能有_______________________，为了验证可能含有的成分是否存在，请你设计实验证明：

某学校“我与化学”学习小组发现，铜绿 [Cu₂ (OH)₂CO₃] 受热分解后，除生成CO₂和水蒸气外，试管中还有一些黑色粉末状固体。于是他们就通过实验探究分析黑色固体的组成，并验证产生的气体。请你参与一起分析探讨：
(1) 试管中的黑色团体可能是炭粉， 也可能是氧化铜， 还可能是         。
(2) 经查阅资料可知炭粉不能与酸反应，也不溶于酸，而氧化铜则可与酸反应而溶解。于是他们先向试管中的黑色固体里加入一种溶液来检验黑色固体究竟是什么？你认为他们可加的溶液是                (填化学式)
(3) 具体分析如下：假如黑色固体是炭粉，应该看到的现象                           ；如果发现                                       ，该黑色固体则是氧化铜；假如现象为                                              ，才证明第三种可能成立。
(4) 若用右图装置验证两种气体生成物，应将生成的混合气体
先通过            （填“A”或“B’’”）装置，不然就会
有影响，原因是                                       。
当将气体通入装置A进行验证时，气流应从         通入。

某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝燃烧没有火焰，蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究：

（1）探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？
点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，
也有火焰产生（如右图所示）。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由
（填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。
（2）探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？
《查阅资料》

物质	熔点/℃	沸点/℃	燃烧时温度/℃
石蜡	50～70	300～550	约600
铁	1535	2750	约1800
钠	97.8	883	约1400

由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其        （填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。由此推测：钠在燃烧时，       （填“有”或“没有”）火焰产生。
（3）木炭在氧气中燃烧没有火焰，但生活中木炭燃烧时会产生火焰，其原因可能是                          。

(12分)小明同学在整理厨房时不小心将一瓶醋打翻，醋洒在火炉旁的一堆草木灰上，发现有大量的气泡生成。激发了兴趣,于是他决定与学习小组的同学，对草木灰的成分进行探究。
[探究活动一] 根据所学酸碱盐知识，同学们猜想草木灰中含有能与酸反应产生气体的盐类物质，于是，设计并进行如下图所示的实验。观察到锥形瓶A内有大量的气泡冒出，试管B中澄清的石灰水变浑浊。

根据上述实验现象推断：产生的气体中含有       ，
试管B中有关反应的化学方程式为                      。
[探究活动二]资料摘要Ⅰ：草木灰中的主要成分是碳酸钾，碳酸
钾的水溶液和碳酸钠溶液酸碱性相似。
（1）向碳酸钾的水溶液中滴入酚酞试液，溶液显         色。
（2）请你写出上述“探究活动一”中，锥形瓶A内发生的一个反应的化学方程式：    。
（3）某同学欲测定这些草木灰中碳酸钾的含量，称天平称取69g试样于烧杯中，加入100g稀盐酸恰好完全反应，充分反应后，称得混合物的总质量为164.6 g（忽略二氧化碳的溶解对质量的影响）。请计算：
①反应过程中产生的二氧化碳质量为        g。②该草木灰试样中碳酸钾的质量分数。
③若配制实验中所用的稀盐酸100g，需要溶质质量分数为14.6%的盐酸多少克？

同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验

（1）写出甲实验中盐酸和氢氧化钠的反应        。
（2）乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现象是       。
（3）丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。
（4）实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，最终看到废液浑浊并呈红色。
1、提出问题：废液中含有哪些物质？
2、交流讨论：①一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和         （写物质名称）。
②还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么？同学们有
如下猜想。
小云认为：只有碳酸钠
小红认为：只有氢氧化钙
小林认为：是氢氧化钠和碳酸钠
3、实验设计：小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想。查阅资料获悉氯化钙、氯化钠溶液呈中性，并设计如下实验。请你将小方的实验设计补充完整。

实验内容	现象	结论
取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置。	①有白色沉淀，溶液呈红色。	的猜想正确。
②                             。	小云的猜想正确。
③                             。	的猜想正确。

4、反思拓展：在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑            

小明发现家中一枚戒指生满了铜绿，他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习。
《查阅资料》 真金在空气中不会生锈，生满铜绿的"金戒指"材质为铜锌合金；
铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜受热易分解生成 $CuO,H_{2}O$和 $C{O}_2$。
据上述资料可推知，碱式碳酸铜由种元素组成。
《 实验探究》 将该枚戒指加入过量稀盐酸中，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为蓝绿色。
（1）小明认为：气体中除了含有 $C{O}_2$，还可能含有少量。
（2）小红认为蓝绿色溶液中的溶质只有氯化锌。小华认为溶液中的溶质除了氯化锌外，
还应该含有、。他取适量上述蓝绿色溶液，加入光亮的铁片，观察到了现象：①，②，证实了自己的观点。
（3）小娟取适量新制的 $FeC{l}_2$溶液，加入锌粒，一段时间后，溶液颜色变浅。结合小华的实验可推知：铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是。
（4）小明想进一步探究"金戒指"中铜元素的含量，取一枚同材质的"金戒指"，称得质量为 $3.8g$。在老师的指导下，将"金戒指"经浓硝酸氧化、碱化等步骤处理后，最终得到纯净的氧化铜，称得质量仍然为 $3.8g$（实验过程中铜元素损失忽略不计）。则"金戒指"中铜元素的质量分数是多少？（写出计算过程）

化学兴趣小组同学在帮助老师整理实验室时，发现了半瓶久置的氢氧化钙粉末，他们决定对这半瓶氢氧化钙粉末的组成进行实验探究。
（1）提出问题：这瓶氢氧化钙是否已经变质?
（2）猜想与假设：该氢氧化钙粉末的成分为①氢氧化钙；②氢氧化钙、碳酸钙；③         。
（3）设计方案、进行实验：请你参与探究，并填写下表。

实验步骤	实验现象	实验结论
①取样品少量于小烧杯中，加入适量水，充分搅拌，过滤。
②                           。	大量气泡 产生	氢氧化钙已经变质。
③取少量滤液于试管中，         。		氢氧化钙没有完全变质。 该反应的化学方程式为                       。

（4）联想与启示：氢氧化钙变质是由于它与空气中的         发生化学反应的缘故，因此氢氧化钙应         保存。