初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

) 金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）下列应用中使用金属材料的有          （填字母）。

（2） 化学小组为了验证铁、铜、镁、汞的金属活动性顺序，设计了如下实验方案：

根据实验①判断出镁的金属活动性比铁强，依据的现象是                      ；
根据实验②的现象得出的结论是                                        。
（3）化学小组收集到洗照片用过的硝酸银废液，利用废铁、废锌回收金属银。他们将金属混合物加入到硝酸银废液中，充分反应后过滤，得到固体和浅绿色溶液（忽略其他杂质），为了探究滤液中溶质的可能组成，他们做出以下猜想：
①溶质为硝酸锌              ②溶质为硝酸亚铁和硝酸银
③溶质为硝酸锌、硝酸亚铁    ④溶质为硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸银
上述猜想中正确的是                   。
（4）小组同学继续实验验证所得银粉固体中是否含有铁粉：
甲同学用简单的物理方法证明了固体中含有铁粉。他的方法是                      ，
乙同学设计了如下测定固体中含银的质量分数的实验步骤：
A．取两药匙样品，加入过量稀硫酸；
B．待充分反应后，取出不溶物；
C．不溶物经洗涤、干燥后称量，记录其质量。
请回答：①步骤B中判断已充分反应的依据是                                  ，
②乙同学设计的实验方案能否达到实验目的，请说明理由                。

草酸的化学性质与碳酸相似。已知草酸在受热条件下分解，仅生成三种氧化物。某校研究性学习小组对此展开探究：
⑴小刚首先根据草酸中含有氢元素元素，可推测生成物中含有           。
⑵小刚对生成的其他产物进行猜测、验证：
《假设一》生成物中有二氧化碳
实验一：将生成的气体通入澄清的石灰水，实验现象是                       ，小明据此判断生成物中含有二氧化碳。
《假设二》生成物中有一氧化碳
实验二：小明用下图装置进行实验，从而证明生成物中含有一氧化碳。
     
请回答：A装置中红色固体粉末是         (填化学式)，A装置中的实验现象是       。
⑶讨论交流：
小芳认为，小明的“实验二”不需要B装置也能够推断出生成物中含有一氧化碳，是否支持小芳的观点：                (填“支持”或“不支持”)，请说出你的理由          。 小芳认为，从环保的角度看，“实验二”装置有一个缺陷，请你指出该缺陷                ，处理的方法是                                         。

在实验操作考试中，同学们用到HCl、Na₂CO₃、NaOH、Ba(NO₃)₂等溶液。实验结束时，老师指出，废液一定要进行无害化处理，尽量实现绿色排放。如何处理废液缸里的废液？同学们进行了讨论和实验：
（1）小明认为如果废液呈酸性或碱性，会腐蚀管道、污染水源。他取废液缸里的废液于试管中，观察到废液呈白色浑浊状态，用pH试纸测得废液的pH＝9，此时废液显         性。
于是，小明向试管中加入稀盐酸，边加边测试，直到pH＝7，同时观察到沉淀逐渐溶解，并有少量气泡产生。小明觉得废液经过如上处理后可以放心倒掉。这个实验过程中可能发生了           个复分解反应，其相关的化学方程式是（任写一个）
                                                     。
（2）小亮认为，小明的方案不完善，因为小明对废液中含有的Ba²⁺没有处理，而Ba²⁺是重金属离子，会造成更严重的污染。小亮采用了另外一种方案：他另取废液缸里的废液于试管中，向试管中加入        ，直至废液pH＝7，且沉淀不再增加。他觉得废液这样处理后才可以倒掉。
（3）老师肯定了小亮的方案，因为他考虑得更全面。小亮方案的优点在于            。

课堂上老师完成了碳酸钠溶液和澄清石灰水反应的演示实验后，对浑浊液体过滤得到澄清滤液；接着师生对话如下表：

人 员	对  话
老 师	问：滤液里可能含有哪些溶质呢？
甲同学	答：可能是NaOH、Na2C03
乙同学	答：可能是NaOH、Na2C03、Ca(OH)2
丙同学	答：可能是NaOH
丁同学	答：可能是

(1)假设你是丁同学，请你也提出一个与甲、乙、丙同学不同的猜想，把猜想写在上面表格中。并对你自己的猜想设计一个简单的实验加以证明。

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，		自己的猜想成立

(2)你认为甲、乙、丙同学的猜想都合理吗？如有不合理的请说明理由。
                                                                     。
(3)甲同学针对自己的猜想进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，滴入足量稀盐酸	没有气体产生	甲的猜想不成立

你认为甲同学得出此实验结论的理由是                                。

某研究性学习小组为了探究一瓶久置的氢氧化钠溶液是否变质，就从该瓶中分别取适量溶液于A、B两支试管，进行实验探究。
①向A试管中滴入无色酚酞试液，根据实验现象，有同学认为原NaOH溶液没有变质；
②向B试管中加入足量的稀盐酸，根据实验现象，有同学认为原NaOH溶液已经变质。
实验分析：
（1）根据同学们的实验结论，应观察到的实验现象分别是：
A试管                         ，B试管                            。
（2）写出向B试管中加入足量稀盐酸时发生反应的化学方程式：
一定发生的反应                                             ；
可能发生的反应                                             。
（3）显然，他们的实验结论是矛盾的。实验中，根据试管              （填A或B）的现象作出的结论肯定是错误的，原因是                             。
（4）你能设计一个新的实验方案证明原试液确已变质，你将获得4分的奖励分（但卷面总分不超过60分！），请你在下面写出步骤、现象及有关反应的化学方程式。

有一包粉末，可能由C粉、Fe₂O₃粉、Fe粉三种物质中的一种或两种组成。某同学为了探究它的成分，按如下步骤进行实验：
（1）先对实验做了如下设想和分析：
取少量粉末于烧杯中，向烧杯中加入过量的稀硫酸，则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示（表中未列完所有情况），请你完成下表：

烧杯中可能出现的现象	结论
①	只含C
②	含C、Fe2O3
③有黑色不溶物，有气泡逸出，溶液呈浅绿色	含

（2）通过实验及分析，确定该粉末为C、Fe₂O₃的混合物。为了进一步探究C、Fe₂O₃的性质，他又利用这种混合物补充做了下面两个实验：
实验1：将此粉末在空气中灼烧至质量不合理再变化，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后静置，烧杯中           (填“有”或“无”)不溶物，溶液呈                色。
实验2：将此粉末隔绝空气加强热（若两种物质恰好完全反应），静置，再加入过量稀硫酸，充分反应后，所得溶液中的溶质是              、               。

为了探究硫酸溶液中哪一种粒子（H₂O、H⁺、SO₄^2-）能使指示剂变色？设计的实验步骤如下：
①在第一支试管中加入约2mL蒸馏水，滴入几滴紫色石蕊试液，观察现象。
②在第二支试管中加入约2mLNa₂SO₄（PH=7）溶液，滴入几滴紫色石蕊溶液，观察现象。
③在第三支试管中加入约2mLHCl溶液，滴入几滴紫色石蕊试液，观察现象。
通过上述实验探究，请你回答下列问题：
（1）你的假设是                                                      
（2）实验①和实验②说明                                             
（3）实验③看到的现象是               ，你得出的结论是              

在实验探究过程中，如果有多种因素同时影响某一实验结果，当我们要探究其中的一种因素时，就要保持其他因素保持不变，以探究此种因素对实验结果的影响。
完成实验探究：哪些因素影响固体物质在水中的溶解度？
因素1：溶质的种类
在实验中要改变的因素是：溶质的种类
要保持不变的因素是：温度
操作步骤：在常温下，将NaCl、KNO₃、Ca(OH)₂各2g，分别加入①、②、③三支试管中，用量筒各量取5mL蒸馏水，倒入①、②、③三支试管中，并不断        （填操作步骤）一段时间，观察各物质的溶解情况。
实验现象：试管①中有少量NaCl未溶，试管②中KNO₃全部溶解，试管③中有较多Ca(OH)₂未溶。
实验结论：在___________保持不变的情况下，不同种类固体物质在水里的溶解度___________(填“相等”或“不相等”)。
因素2：温度（以KNO₃为例）
在实验中要改变的因素是：______________
要保持不变的因素是：溶质的种类（KNO₃）
操作步骤：用量筒各量取用量筒各量取5mL蒸馏水，分别加入①、②、③三支试管中，再分别加入5gKNO₃晶体，将试管①保持在常温下，将试管②加热并保持在40℃，将试管③加热并保持在60℃，振荡，观察各试管中KNO₃的溶解情况。
实验现象：试管①中有多量KNO₃未溶，试管②中有少量KNO₃未溶，试管③中KNO₃全部溶解。
实验结论：在不同温度下，固体物质（KNO₃）在水里的溶解度__________（填“相等“或”不相等）。

(16分)请你参与下列探究。
【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时，有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体呢？
【提出猜想】从物质组成元素的角度分析，放出的气体可能是SO₂、O₂、H₂。
【查阅资料】SO₂易溶于水，它能与NaOH溶液反应，生成Na₂SO₃。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
(1)甲同学认为是O₂，则检验方法是                            。
(2)乙同学认为是SO₂，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO₂与NaOH反应的化学方程式：               。
(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。

如果放出的是O₂和H₂的混合物，你认为方案中的安全隐患是            。
丙同学认为：为确保安全，实验前应先进行验纯操作。
【实验探究】经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量不变。
结论：(1)铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是 　            　　。
　 (2)写出该气体与CuO反应的化学方程式：                         。
【思维拓展】
(1) 由上述实验可以推出，硫酸铜溶液显　 　（选填“酸”或“碱”）性。
(2) 不通过称量，如何判断SO₂与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了右图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO₂与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨，理由是　　  　　。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是               。

(10分)某兴趣小组利用下列装置进行实验，请回答：

（1）R仪器的名称是         ,用过氧化氢制氧气应选用的发生装置是        (填序号，下同)，分解过氧化氢制得的氧气常带有少量水蒸气，欲收集一瓶干燥的氧气，经过的导气管口正确的连接顺序是b接（   ）（    ）（    ）（    ）
（2）若B装置中装有石灰石和稀盐酸，则该装置可用于制取           气体。收集该气体时通常用           法收集。制这种气体的化学方程式是                                     。

在化学实验技能考试中，有一题目是鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液，小红等几位同学进行了如下图所示的实验。

⑴写出试管②中碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式：
                         ▲                            。
⑵实验结束后，小红同学将①、②两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中，看到废液浑浊，就对废液进行了过滤，小红等几位同学对滤液的成分又进行了探究。
【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质？
【猜想】 小红认为：只含氢氧化钠；
小亮认为：可能含有氢氧化钠和碳酸钠；
你认为还可能是            ▲             （写一种猜想）。
【实验设计】设计一个简单的实验证明你的猜想正确。

实验步骤	实验现象	实验结论
取样品于试管中，                                                 ▲        __.	_________▲__________	你的猜想正确

【实验分析】小亮同学针对自己的猜想进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，滴入几滴稀盐酸	没有气泡产生	自己的猜想不成立

你认为小亮同学对实验结果判断是否正确？请说明理由。
                              ▲                             。

老师在课堂上演示了如下三个有趣的实验：
①用坩埚钳夹持一小块石灰石，用酒精灯加热，2分钟后把石灰石放入含有酚酞的蒸馏水中，酚酞溶液不变色。
②用坩埚钳夹持该石灰石，还用酒精灯加热，同时向灯焰上通入氧气，1分钟后把石灰石再放入含有酚酞的蒸馏水中，酚酞溶液立即变成红色。
③向②变红的酚酞溶液中逐滴滴加盐酸，酚酞溶液又变为无色。
请回答下列问题：
（1）下列说法不正确的是（  ▲ ）
A．石灰石不具有受热分解的化学性质
B．实验①中，在受热的条件下，石灰石没有发生化学变化
C．化学反应需要一定的条件，在实验①中，灯焰温度达不到石灰石分解的温度
（2）通入氧气，能影响碳酸钙分解反应的原因，正确的是（ ▲  ）
A．氧气能降低碳酸钙分解所需的温度
B．氧气能改变碳酸钙的性质
C．氧气是碳酸钙分解反应的催化剂
D．增加了单位时间内酒精分子与氧分子发生有效碰撞的次数，提高了灯焰温度
（3）写出上述实验中发生的有关反应的化学方程式：（写三个即可）
①_________▲________；②_________▲__________；③__________▲__________。

李兵发现：家里水壶用久之后，内壁常有一层不溶于水的水垢。为了解水垢的成因及成分，并寻找清洗水垢的方法，做了如下实验探究过程，请你参与：
李兵查找资料后得知：自然界中的水中常溶有Ca(HCO₃)₂等可溶性物质。他提出[猜想Ⅰ]：水垢可能是烧开水时Ca(HCO₃)₂受热时发生分解产生。为了验证[猜想Ⅰ]是否正确，他做了如下图所示实验。

（1）加热一段时间后，发现试管口有水珠产生，B中出现白色浑浊，写出B中发生反应的化学方程式                               。
（2）实验结束后，试管中有白色固体存在，他将白色固体放入盛有足量水的烧杯中，充分搅拌，发现仍有白色固体。对白色固体的成分，李兵根据            定律提出[猜想Ⅱ]:认为白色固体可能是
a.CaCO₃；         b.Ca(OH)₂；        c.CaCO₃和Ca(OH)₂的混合物
为了验证[猜想Ⅱ]中哪种情况是正确的，他又设计了如下实验方案：

试剂X是      ，试剂Y是      。则[猜想Ⅱ]中   （选填“a”、“b”或“c”）正确。
（3）据此，你认为上述有关水垢形成原因的[猜想Ⅰ]是     （选填“正确”或“错误“）。写出形成水垢的化学方程式                                           。
（4）刘豪同学觉得白色固体也可能是CaO，而李兵一下子否定了他的结论，理由是       
                                。
（5）根据以上探究，李兵懂得了水垢的主要成分，他建议家庭清洗水垢时可选用    （选填序号）。
a.食醋               b.食盐水              c.水

在小烧杯A中加入20mL蒸馏水，滴入2～3滴紫色石蕊试液，得到的溶液呈紫色。在小烧杯B中加入20mL浓盐酸（盐酸是氯化氢气体溶于水形成的溶液）；用一只大烧杯把A、B两个烧杯罩在一起（如图所示）。过几分钟，看到烧杯A中的溶液变成红色。

（1）你认为烧杯A中的溶液变红的原因可能有哪些？
假设1：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
假设2：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
（2）请设计简单的实验，探究你的假设（简述操作方法）：
验证假设1的实验：　　　　　　　　　　　　　　　                       　；
验证假设2的实验：　　　　　　　　　　　 　　　　                  　　　。 
（3）通过实验探究，获得的结论是　　　　　　　　　　   　              　。

通过学习化学，我们知道氧气能使带火星的木条复燃，那么能使带火星的木条复燃的是否一定是纯氧呢？为了弄清这个问题，才仕实验学校化学小组进行了如下探究：
①取5个大小相同的集气瓶，分别编为1、2、3、4、5号，并分别使瓶内留有占集气瓶容积10%、20%、30%、40%、50%的水（余下为空气），用玻璃片盖住并倒扣在装有水的水槽中。
②分别用排水法向上述5个瓶子中通入氧气，小心地把5个瓶内的水排完后，用玻璃片盖住瓶口，取出正放好。
③将带火星的木条伸入5个瓶中，观察到的现象如下：

编号	1	2	3	4	5
现象	微亮	亮	很亮	复燃	复燃

 请你参与探究，回答下列问题：
（1）从观察到的现象可知,使带火星的木条复燃所需氧气的最小体积分数介于     号瓶与      号瓶之间。 
（2）用排水法收集满氧气后，4号瓶中氧气的体积分数约为      ； 
（提示：空气中氧气的体积分数约为21%）
（3）若要得到更准确的体积分数范围，只要调整①步骤中集气瓶内水的体积，并重复上述实验即可，你认为调整后瓶内水占集气瓶容积的体积分数为            。