初中化学实验探究物质的组成成分以及含量试题

某兴趣小组探究镁与稀盐酸的反应。

（1）镁与稀盐酸反应的化学方程式为 　                　。

（2）实验前，用砂纸打磨镁条的目的是 　                  　。

（3）将打磨后的镁条放入稀盐酸中，一段时间后发现有“灰白色沉淀”产生的异常现象。

【提出问题】灰白色沉淀可能含有什么物质？

【查阅资料】Mg（OH）₂受热分解生成MgO和H₂O；变色硅胶遇水由蓝色变为粉红色；碱式氯化镁[Mg（OH）Cl]不溶于水，受热易分解生成MgO和HCl气体。

【提出假设】甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl₂，你认为原因是 　           　。

乙同学认为灰白色沉淀中可能含有：

猜想Ⅰ：Mg

猜想Ⅱ：Mg（OH）Cl

猜想Ⅲ：Mg（OH）₂

【实验探究】乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后，分别置于编号为①②③的试管中。

序号	实验操作	实验现象	实验结论
实验1	向试管①中加入适量 　 　　   （填物质名称）	沉淀消失无气泡产生	猜想Ⅰ不成立
实验2	加热试管②，并将蘸有紫色石蕊试液的滤纸条置于试管口	滤纸条变红	猜想Ⅱ
实验3	加热试管③，将产生的气体通过变色硅胶	变色硅胶	猜想Ⅲ成立

【讨论分析】实验2中滤纸条变红是由于HCl气体溶于水使溶液呈 　 　性，生成HCl气体的原因是 　                        　（用化学方程式表示）。

随着世界人口的增长，人类对农产品需求量增大，增施化肥逐渐成为农作物增产的最有力措施。NH₄HCO₃、NH₄Cl、K₂SO₄、KCl都是常见的化肥。

（1）化肥能为农作物补充的营养元素主要有三种，上述化肥含有的两种营养元素是 　    　。

（2）有一包用剩的肥料，可能含有上述四种化肥中的一种或几种，为确定其成分，进行了如下实验：

a.取少量肥料样品于研钵中，加入少量熟石灰混合研磨，有刺激性气味。

b.取少量肥料样品于烧杯中，加水溶解，得到无色溶液A。

c.取少量溶液A于试管中，滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀产生。

d.取少量溶液A于试管中，滴加BaCl₂溶液，无明显现象。

e.取少量溶液A于试管中，滴加稀盐酸，无明显现象。

①分析上述实验过程，关于该肥料的成分可以得到的结论是 　            。

②实验a～e中，不必要进行的一项是 　 　（填标号）。

③设计实验方案进一步确定该肥料的成分，完成下表。（已知：NH₄ClNH₃↑+HCl↑）

实验操作	预期现象与结论
	若 　       　，则该肥料的成分是 　    　。 若 　      　，则该肥料的成分是 　      　。

已知：H₂+CuOCu+H₂O。有文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu₂O）组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。

Ⅰ.设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。

（1）制取氢气的化学方程式为 　                           　。

（2）氧化钙的作用是 　                   　。

（3）取反应后的红色固体于烧杯中，加入氨水并搅拌，观察到 　              　，证明固体产物有Cu₂O。

Ⅱ.探究反应生成Cu₂O的变化情况。

称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间（t），检测所得固体中Cu₂O的质量（m），结果如图2。

（4）由图2可知，在氢气还原氧化铜反应过程中，Cu₂O质量的变化趋势是 　               　。

（5）为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu₂O，应采取的措施是 　             　。

Ⅲ.探究反应生成Cu₂O的原因。

为解释实验结果，兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：

假设1.经历2CuO+H₂Cu₂O+H₂O，H₂+Cu₂O2Cu+H₂O两个反应，且在同一条件下两个反应同时进行。

假设2.经历CuO+H₂Cu+H₂O、Cu+CuOCu₂O、H₂+Cu₂O2Cu+H₂O三个反应。

（6）结合探究Ⅱ结果计算分析，假设1中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是 　                                                    　。

（7）若要确认“假设2”是否合理，在探究Ⅱ的基础上，还需进行的实验是 　                                                                    　。

某品牌干燥剂含有氧化钙、氢氧化钠和氯化钙中的两种物质，为探究其组成，某化学兴趣小组取一定质量的干燥剂样品做了如下实验。

【查阅资料】稀硝酸（HNO ₃）具有酸的通性

【设计实验】流程如图：

【实验分析】（1）干燥剂样品溶于水后得到的溶液一定显 　　（填"酸性"或"碱性"或"中性"）。白色沉淀a的化学式是 　　。

（2）生成气体b的反应的化学方程式是 　　。

【结论与反思】（1）若c处无现象，则该品牌干燥剂的成分为 　　（写化学式）。

（2）若c处有白色沉淀生成，且沉淀质量为2.87g；白色沉淀a的质量为1.2g。则干燥剂的成分为 　　（写化学式）。写出c处产生白色沉淀的化学方程式 　　。

（3）该实验过程中，过量稀硝酸不能用过量的稀盐酸代替的原因是 　　。

"秸秆变宝，助力脱贫攻坚"。秸秆用于制沼气可以解决农村的燃料短缺问题。沼气的主要成分是CH ₄，可能含有CO ₂、CO。小霞与小明采集了某沼气池中的气体样品，探究该沼气中是否含有CO ₂和CO。

【查阅资料】①CH ₄+4CuO 4Cu+CO ₂+2H ₂O；CuO+CO Cu+CO ₂②CH ₄、CO均不与碱溶液、浓硫酸发生反应③CO ₂不与浓硫酸反应

【设计实验】小霞与小明设计并进行了如图所示的实验。（装置气密性良好；忽略装置内空气中的水蒸气）

（1）为确保实验的安全性，小霞和小明一致认为：实验前要先通一会儿气体样品，然后再点燃D处的酒精灯，其目的是 　　。用装置F收集尾气，导管口的连接顺序是a接 　　（填"b"或"c"）。

（2）小霞想通过装置D中固体减少的质量（即参加反应的CuO中氧元素的质量）和装置E增加的质量来判断混合气休中是否含有CO。小明表示同意并提出：停止加热后，要继续通入一会儿气体样品，以排出装置D内残留的反应生成的气体。

【现象与结论】（1）观察到装置A中的澄清石灰水变浑浊，说明沼气中含有 　　。

（2）反应结束后，测得装置D中固体减少的质量是3.2g，装置E增加的质量是1.8g。说明沼气中 　　（填"含"或"不含"）CO。

【拓展与延伸】秸杆不仅可制沼气，还可以造出板材制作家具。对比焚烧秸秆，这样做的意义在于 　　（答一条即可）。

纳米零价铁（单质铁）在环保领域应用广泛，以菱铁矿（主要成分为FeCO ₃不考虑杂质）为原料，制备纳米零价铁的反应为：H ₂+FeCO ₃ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$ Fe+H ₂O+CO ₂．反应一段时间后，某学习小组对剩余固体的成分进行探究。

【提出问题】剩余固体的成分是什么？

【做出猜想】剩余固体的成分：

猜想一：Fe

猜想二：FeCO ₃

猜想三： 　　。

【实验探究】该学习小组利用如图装置，对剩余固体成分进行探究，实验操作及现象如图。回答下列问题。

（1）装置C中浓硫酸的作用是 　　；

（2）向装置A中加入稀硫酸后，A中产生气泡且溶液变为浅绿色，小芳同学判断猜想一正确，小刚同学认为小芳的判断不合理，理由是： 　　；

（3）装置B中溶液变浑浊，说明 　　；

（4）观察到装置D中黑色粉末变红色，反应的化学方程式是 　　。

【实验结论】猜想 　　正确。

【反思交流】如果将装置E去掉， 　　（填"能"或"不能"）验证剩余固体中含有Fe，理由是 　　。

探究瓜子中二氧化硫的含量

有媒体报道：某品牌瓜子被查出二氧化硫残留量超标。为了测定购买的瓜子中二氧化硫的含量，小莉进行以下探究活动。

（1）查阅资料

①二氧化硫是无色气体，化学性质与二氧化碳相似，但能与氧气反应。

②二氧化硫可用作干果的防腐剂。我国食品添加剂标准规定，二氧化硫在干果中残留量≤0.4g/kg。

③在沸水浴加热的条件下，瓜子中的二氧化硫可以全部释放出来。

④氮气化学性质不活泼，一般条件下不和其它物质发生反应。

（2）实验 小莉利用如图所示装置进行实验。

①实验原理：乙装置用于吸收瓜子样品释放出的二氧化硫，碱溶液可选用 　　，发生反应的化学方程式为 　　；丙装置的作用是吸收氮气流带出的水蒸气，发生反应的化学方程式为 　　。

②实验步骤：

第一步：在U型管中放入瓜子样品500g，按图示连接好仪器，向其中通入氮气。

第二步：通入氮气一段时间后，称得乙、丙装置总质量为458.5g。

第三步：再次连接好仪器，持续通入氮气，同时向烧杯中加入沸水给瓜子加热，至二氧化硫释放完全。

第四步：实验结束后，称得乙、丙装置总质量为458.6g（假定实验中不产生其它与碱溶液及生石灰反应的气体）。

③实验结果：通过计算，该样品中二氧化硫的含量为 　　。

（3）交流

①在第一步中通入氮气的目的是 　　。在第三步中通入氮气的目的是 　　。

②实验过程中，为确保实验结果准确，下列措施正确的是 　　（填选项序号）。

A．碱溶液要过量

B．装置气密性要好

C．实验中不能直接给瓜子加热

D．瓜子样品必须干燥

③民以食为天，食以安为先，生活中下列做法正确的是 　　（填选项序号）。

A．含添加剂的食品，若符合国家标准可食用

B．以饮料代替饮用水

C．霉变的大米经过多次清洗后可食用

D．购买食品注意生产日期和保质期

④二氧化硫还可以与水反应，化学方程式是 　　。

有一包固体样品，可能由氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的组成，某兴趣小组同学取适量样品进行探究。探究过程如图：

根据以上信息判断，下列说法正确的是（　　）

A．	白色沉淀a的成分是碳酸钙
B．	该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙，一定不存在硝酸铜
C．	该样品中一定存在硫酸钠、碳酸钙、硝酸镁，一定不存在硝酸铜和氢氧化钠
D．	若步骤①②保持不变，用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液，则不需要进行步骤④的探究，也能确定该样品的组成

如图所示，某实验小组的同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。

Ⅰ、从微观角度分析，中和反应的实质是 　　。

Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分：

【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？

【猜想】猜想①：可能是NaCl和NaOH；

猜想②：可能只有NaCl；

猜想③：可能是 　　。

【查阅资料】氯化钠溶液呈中性。

【进行实验】

实验方案	实验操作	实验现象	实验结论
方案一	取少量烧杯内溶液于试管，滴入几滴酚酞溶液，振荡	溶液 　　色	猜想①不正确
方案二	取少量烧杯内溶液于另一支试管 中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量		猜想②不正确，猜想③正确

方案二发生反应的化学方程式是 　　。

【反思与拓展】

（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 　　。

（2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ 　　（填序号）。

A．pH试纸

B．铜

C．紫色石蕊溶液

甲、乙、丙三个实验小组分别利用2g铜粉"测定空气中氧气的含量"，实验装置见图。课外兴趣小组为研究实验中铜粉的氧化情况，又进行以下实验：

①兴趣小组将甲、乙、丙三个实验小组硬质玻璃管中的残留固体全部取出，称量后，置于烧杯中；

②在烧杯中加入足量稀硫酸使之充分反应，将剩余固体过滤、洗涤、干燥、称量；相关数据见下表：

	甲组	乙组	丙组
反应前固体质量	2.016g	2.016g	2.024g
反应后固体质量	1.936g	1.936g	1.904g

（1）烧杯中发生反应的化学方程式为 　                       ；

（2）甲、乙两组实验数据相同，残留固体中氧化铜的质量为 　　，丙组残留固体中氧化铜的质量为 　　。

（3）兴趣小组通过分析数据得出：甲、乙两组实验数据更接近实际空气中氧气的含量，丙组差异较大。你认为丙组在"测定空气中氧气的含量"实验中，可能存在的操作失误是 　　。

某未知溶液，可能含有Na⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、SO₄^2﹣、Cl^﹣中的几种。为确定溶液中含有的离子，实验如下：

①取未知溶液2～3mL于试管中，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，静置；

②取①中上层清液，滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀生成；

③另取未知溶液2～3mL于试管中，滴加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成。

分析实验过程，回答：

（1）溶液中一定存在的离子是　　；

（2）溶液中一定不存在的离子是　　；

（3）溶液中可能存在的离子是　　。

如图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。（已知硫酸镍的化学式为NiSO ₄）

（1）用高炉冶铁的主要反应原理是 　　（用化学方程式表示）。

（2）分析流程图，三脱装置中发生反应的基本反应类型是 　　。

（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中 　　（填一种仪器的名称）的作用。

（4）铁与镍相比，铁的金属活动性 　　镍（选填"＞"、"＝"或"＜"），判断依据是 　　（用化学方程式表示）。

（5）通过以上信息，得出白铜的成分是 　　，其硬度比纯铜 　　（填"大"或"小"）。

水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分？某化学兴趣小组在老师的指导下，对此进行了实验探究。

[猜想与假设]（1）该混合气体只含有一氧化碳、氢气；

（2）该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气；

（3）该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气；

（4）该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气。

[查阅资料]（1）无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色；

（2）碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物；

（3）氢气与一氧化碳都具有还原性。

[收集证据]同学们在老师的指导下设计了如图1所示装置（部分夹持仪器已略去），并进行了实验。

（1）装置A中无水硫酸铜由白色变为蓝色，装置B中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有　　。B中发生反应的化学方程式为　　。

（2）反应前装置C中的药品为　　溶液。

（3）反应后E中红色氧化铁粉末变为黑色，F中无水硫酸铜由白色变为蓝色，G中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是　。

[实验结论]猜想　　正确。

[实验反思]经过讨论，同学们将如图1装置进行了简化。只用如图2所示装置并自选必要试剂就能完成探究（假设每步都完全反应）。实验过程中干燥的凉烧杯内壁能观察到的现象是　　，应补充的最后一步实验操作及现象是　　。

某实验小组将少量氢化钙（CaH₂）溶于水，形成了无色透明的溶液，再向其中加入碳酸钠溶液，有沉淀产生，经过滤后得到滤渣和滤液。然后进行了滤渣验证和滤液溶质成分的探究。

（1）[查阅资料]氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气，写出该反应的化学方程式　　。

（2）[交流验证]滤渣只能是碳酸钙，用盐酸验证此滤渣的化学方程式为　　。

（3）[提出问题]滤液中溶质的成分是什么？

（4）[猜想假设]猜想一：NaOH

猜想二：NaOH和Na₂CO₃

猜想三：NaOH和　　

猜想四：NaOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂

（5）[讨论分析]经过讨论认为最不合理的是猜想　　，原因是　　。

（6）[实验与结论]

实验步骤	现象	结论
步骤Ⅰ：取少量滤液，向其中加入足量盐酸溶液		猜想二不成立
步骤Ⅱ：另取少量滤液，向其中滴入适量Na2CO3溶液	产生白色沉淀	猜想　　成立

（7）[拓展延伸]在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑　　。

明代宋应星著的《天工开物》中有关于“火法”冶炼金属锌的工艺记载：“炉甘石（注：主要成分是碳酸锌）十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼（注：反应后生成一氧化碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红，冷淀，毁罐取出，即倭铅也”。下列说法错误的是（　　）

A．煤炭中起作用的主要成分是C

B．冶炼Zn的化学方程式为：ZnCO₃+2C $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$Zn+3CO↑

C．该冶炼锌的反应属于置换反应

D．倭铅是指金属锌和铅的混合物