2021届中考化学实验探究通关练（二）物质组成的探究

这是一份2021届中考化学实验探究通关练（二）物质组成的探究，共12页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。


一、实验题
1.我国药学家屠呦呦研制的抗疟疾药物青蒿素挽救了全球数百万人的生命。某化学兴趣小组为探究青蒿素的组成进行了如下实验。
【查阅资料】青蒿素是一种从植物中提取的有机化合物，燃烧时只有二氧化碳和水生成。
【猜想与假设】
猜想一：青蒿素由碳、氢元素组成。
猜想二：青蒿素由__________元素组成。
【实验与探究】他们利用如图所示的实验装置进行探究：
实验步骤：
①检查装置气密性；
②打开分液漏斗的活塞，将溶液加入锥形瓶中，一段时间后，分别称量装置D、E的质量并记录；
③点燃C处的酒精灯，使青蒿素样品完全反应；
④反应结束后，再次称量装置D、E的质量并记录。
（1）装置A中发生反应的化学方程式是______________；分液漏斗的优点是______________。
（2）装置F的作用是______________。
【解释与结论】若青蒿素样品为14.1g，其完全燃烧后，装置D增重9.9g，装置E增重33g（假设各装置均能充分吸收有关气体）。通过计算可确定猜想______________正确。得出此结论的理论依据是______________。
（3）请设计实验，证明反应后装置E中的溶液中还含有氢氧化钠。
（4）取反应后装置E中的溶液50g，向其中加入50g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，恰好完全反应得到中性溶液。请计算蒸干该溶液得到的固体的质量。
2.我国塑料购物袋的年消耗量很大，废弃塑料的处理亟待解决。回答下列问题。
（1）购物袋等塑料制品的大量使用，可能会造成的一种环境污染是____________。
（2）小林尝试用焚烧法对某类塑料购物袋（主要成分是聚氯乙烯）进行处理，并将燃烧产物用氢氧化钠溶液进行吸收。
【查阅资料】Ⅰ.聚氯乙烯的化学式为；
Ⅱ.氯化氢气体会污染环境；
Ⅲ.。
①聚氯乙烯完全燃烧的化学方程式如下：，则X的化学式为__________。
②将完全燃烧后的产物，全部通入到一定量的NaOH溶液中，得到吸收液，写出氢氧化钠溶液吸收氯化氢的化学方程式__________。
③小林对吸收液的溶质成分产生了兴趣，进行如下探究：
【提出问题】吸收液中溶质的成分是什么？
【进行实验1】取吸收液少许置于试管中，滴加2~3滴无色酚酞试液，发现酚酞变红色，说明溶液呈性
【猜想】猜想1：
猜想2：__________
猜想3：
猜想4：
【进行实验2】向实验1所得溶液中，加入过量的溶液，小林观察到__________（填实验现象），最终得出结论：猜想1正确。
【交流反思】实验结束后，小林对吸收液进行无害化处理，其方案是__________，然后倒入废液缸。咨询老师后，小林获悉废弃塑料的资源化回收是减少环境危害的最好方法。
（3）聚氯乙烯的生产需要用到氯气。工业上获取氯气的方法是电解饱和食盐水，发生反应的化学方程式为。某工厂需生产14.2t氯气（），至少需要氯化钠的质量为多少吨？（请写出计算过程）
3.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下图所示装置（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】（4）猜想__________正确。
【实验反思】（5）经过讨论，同学们将上图装置进行了简化，只用右图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______________。
4.通通同学看到一包红枣中装有一袋固体防腐剂，品名为“504双吸剂”，标签如下图：
通通和山山同学对这包久置的的“504双吸剂”很好奇，设计了如下实验进行探究：
查阅资料：（1）铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁：
（2）CaO可与水反应生成，并放出大量热：
（3）盐酸可与氢氧化钙反应生成氯化钙和水：
提出问题：久置固体的成分是什么？
作出猜想：久置固体中可能含有Fe、、CaO、__（写化学式）和。
实验探究：通通同学的方案：
山山同学认为通通同学的实验并不能得出一定不含的结论，理由是_____，并设计如下实验方案继续验证：
（1）步骤b中固体溶解时放出大量热，原固体中一定含有_______。
（2）山山同学又对滤渣B进行了探究：
（3）通通同学从滤液A中取出少量液体于试管中，通入气体，发现滤液A变浑浊，得出久置固体中一定含有，你认为他的结论正确吗？（说明理由）_____。
5.蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。
【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。
【实验验证】
方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。
小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是___________________。
方案二：小刚用如图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。
（1）观察到___________出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。
（2）观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用图示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下：
写出上述实验过程中一个反应的化学方程式：___________。
【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。
【拓展交流】
（1）方案二中，先通入一会儿氮气的原因是___________。
（2）查阅资料得知蔗糖的化学式为。小红发现：蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致出现这种情况的原因是___________。
6.钠在金属活动性顺序中排在第三位，将一小块银白色的金属钠放置在空气中会发生下列变化：钠（Na）钠的氧化物氢氧化钠白色固体
【提出问题】常温下钠与氧气反应，产物有哪些？
【查阅资料】①溶液、溶液呈中性，微溶看作可溶：②钠的氧化物，除氧化钠（）外，还有过氧化钠（）；③氧化钠与过氧化钠都能与水发生反应，反应的方程式如下：↑。
【作出猜想】常温下钠与氧气反应的产物：
猜想1：：猜想2：；猜想3：______。
【实验探究一】
【继续探究】钠在空气中放置一段时间得到白色固体的成分。
【作出猜想】猜想一：猜想二：和NaOH。
【实验探究二】
【实验反思】
（1）类比氧化铜与盐酸的反应，写出氧化钠与盐酸反应的化学方程式______。
（2）过氧化钠也能与盐酸反应，方程式为：，X的化学式为______。
（3）能与酸反应且只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，请判断Na2O2______（填“是”或“不是”）碱性氧化物。
7.天然气的主要成分是甲烷，某化学兴趣小组对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与探究与分析。
【提出问题】甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO，无水CuSO4遇水变蓝色。
【猜想与假设】
猜想一：CO2、H2O
猜想二：CO、H2O
猜想三：NH3、CO2、H2O
猜想四：CO2、CO、H2O
你认为上述猜想 肯定是错误的，理由是 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的氧气中燃烧的产物依次通过下列装置：
（1）本实验中甲烷需在纯净的氧气中燃烧，而不在空气中燃烧的原因是 。
（2）实验中观察到A中无水CuSO4粉末由白色变为蓝色，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中的黑色粉末变红，由此推断猜想 成立。
（3）装置C中发生反应的化学方程式是 。
（4）经过小组讨论，从空气污染的角度分析，需要在D装置后面增加 。
【交流与反思】使含碳元素的物质充分燃烧生成CO2，需具有的两个因素是足够多的 、足够大的 。
8.某实验小组用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，发现制得的气体有刺激性气味，于是对该气体成分进行探究
【提出问题】
氯酸钾与氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？
【查阅资料】
（1）氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在；
（2）氯气（）的性质:
①有刺激性气味的气体；②溶于水；③能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
【猜想与假设】
猜想一：该气体为；猜想二，该气体为；猜想三：该气体为___________。
【实验探究】
【反思与评价】
小涛认为小丽的结论不正确，原因是_______________________。
【拓展应用】
实验室通常用与浓盐酸共热制取，请完成该反应的化学方程式
______ +↑
参考答案
1.答案：【猜想与假设】碳、氢、氧
【实验与探究】（1）；可通过分液漏斗的活塞控制液体的滴加，从而控制反应
（2）防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置E
【解释与结论】二；质量守恒定律
（3）取样，滴加过量的氯化钙（或氯化钡）溶液，充分反应后静置，向上层清液中滴加酚酞试液，溶液变红。
（4）解：发生的反应有：，反应消耗的HCl的质量为50g×7.3%=3.65g，蒸干该溶液后得到的固体的质量即为氯化钠的质量。
设得到的固体的质量为x。
答：得到的固体的质量为5.85g。
解析：根据化学反应前后元素的种类、质量不变，可通过定量计算青蒿素燃烧后产物中各元素的质量来确定青蒿素的组成。装置D在反应前后增加的质量是青蒿素燃烧生成的水的质量，装置E在反应前后增加的质量是青蒿素燃烧生成的二氧化碳的质量。通过将产物中氢元素、碳元素的总质量与青蒿素样品的质量进行比较来确定青蒿素中是否含有氧元素。
2.答案：（1）白色污染
（2）①；②；③【进行实验1】碱；【猜想1】；【进行实验2】产生白色沉淀，溶液仍为红色；【交流反思】加入稀盐酸至溶液恰好由红色变成无色
（3）解：设生产14.2t氯气，至少需要氯化钠的质量为x。
答：生产14.21氯气，至少需要氯化钠的质量为23.4t。
解析：本题考查塑料及“白色污染”，质量守恒定律，化学方程式的书写，常见酸碱盐的化学性质，有关化学方程式的计算。（1）塑料不会腐烂，废弃塑料的急剧增加，造成了“白色污染”。
（2）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子的数目和种类均不变，故X为；②氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水，化学方程式为；③【进行实验1】酚酞遇到碱性溶液变红色；【猜想】将、HCl通入NaOH溶液中时，NaOH先与HCl反应生成了NaCl，再与反应生成，当量少时，NaOH有剩余，溶质的成分为，即猜想1，当与NaOH恰好完全反应时，溶质的成分为，即猜想2；【进行实验2】根据结论和题中信息，会与反应生成白色沉淀，而NaOH与不反应，因此反应后的溶液依然呈碱性，溶液颜色不发生变化，故小林观察到的实验现象为产生白色沉淀，溶液仍为红色；【交流反思】为避免碱性溶液污染环境，需要加入酸性试剂至溶液恰好为中性。
（3）根据题中所给电解饱和食盐水的化学方程式，代入生成的氯气的质量，即可求出参加反应的氯化钠的质量，过程见答案。
3.答案：（1）水蒸气和二氧化碳；
（2）氢氧化钠
（3）氢气和一氧化碳
（4）②
（5）有水珠（或水雾）；迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊
解析：（1）由装置A中无水硫酸铜由白色变为蓝色可知，混合气体中有水蒸气；由装置B中澄清石灰水变浑浊可知，混合气体中有二氧化碳。
（2）装置C的作用是吸收混合气体中的二氧化碳，防止干扰一氧化碳的检验，故应盛放氢氧化钠溶液。
（3）反应后E中红色氧化铁粉末变为黑色，说明有一氧化碳或氢气或二者的混合气体；F中无水硫酸铜变蓝，说明有氢气，因为氢气还原氧化铜可生成水；G中澄清石灰水变浑浊，说明有一氧化碳，因为一氧化碳还原氧化铜可生成二氧化碳。
（4）综分析可知，混合气体中有氢气、一氧化碳、水蒸气、二氧化碳，即猜想②正确。
（5）简化装置A可探究混合气体中是否含有水蒸气；简化装置B中的澄清石灰水可探究混合气体中是否含有；碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，其中的氢氧化钠固体可吸收二氧化碳，氧化钙可吸收水蒸气。混合气体通过碱石灰后点燃，通过观察干燥的凉烧杯内壁上是否有水珠（或水雾），探究混合气体中是否有氢气，最后迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，通过石灰水变浑浊的情况，探究混合气体中是否含有一氧化碳。
4.答案：；Fe（或铁）；氯化铁可与铁在常温下反应生成氯化亚铁；CaO（或氧化钙）；（或氧化铁）；（或碳酸钙）；不正确。因为固体中含有CaO，可与水反应生成，所以不一定含有。
解析： （1）氧化钙和水反应生成氢氧化钙，久置固体还可能含有氢氧化钙，取少量固体放于试管中，添加足量稀盐酸，固体逐渐消失，有无色气体产生，得到浅绿色溶液，得到浅绿色溶液，固体中一定含有 铁 ，不能得出一定不含的结论，理由是氯化铁可与铁在常温下反应生成氯化亚铁，故填：；铁；氯化铁可与铁在常温下反应生成氯化亚铁。
（2）步骤b中固体溶解时放出大量热，氧化钙和水生成氢氧化钙放热，原固体中一定含有氧化钙，故填：氧化钙。
（3）I.取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸固体消失，产生气泡，溶液由无色变黄色，固体中一定含有氧化铁；II.将I中生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明固体中一定含有碳酸钙，故填：氧化铁；碳酸钙。
（4）通通同学从滤液A中取出少量液体于试管中，通入气体，发现滤液A变浑浊，得出久置固体中一定含有，结论不正确，因为固体中含有CaO，可与水反应生，所以不一定含有，故填：不正确。因为固体中含有CaO，可与水反应生成，所以不一定含有。

5.答案：【实验验证】反应物中有氧气，因此不能确定生成物中的氧元素是来自于蔗糖还是氧气（1）小烧杯中有水雾
（2）小烧杯中放入澄清石灰水，往硬质玻璃管中通入氧气；澄清石灰水变浑浊；
【拓展交流】（1）排净装置中的空气，避免对实验造成于扰
（2）氢、氧元素的相对原子质量不同
解析：根据反应前后元素种类不变，因为反应物中有氧气，因此不能确定生成物中的氧元素是来自于蔗糖还是氧气，所以小明的结论不正确。方案二是在隔绝氧气的环境下进行的，如果观察到烧杯内壁出现水雾，则证明蔗糖中含有氧、氢元素。要想证明残留的黑色固体是碳，可通过将其燃烧检验产物的方法，即向小烧杯中加入澄清石灰水，向硬质玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯，观察黑色固体是否燃烧及产物是否能使石灰水变浑浊。根据现象①，可知黑色固体能燃烧根据【实验结论】可知黑色固体是碳单质，则现象②为澄清石灰水变浑浊。方案二中先通氮气的目的是排净装置中的氧气，防止加热时氧气与蔗糖反应对实验造成干扰。
6.答案：【作出猜想】。
【实验探究二】
【实验反思】
（1）
（2）
（3）不是
解析：
7.答案：【猜想与假设】三 ， 反应前没有氮元素，所以不能生成；
【实验探究】
（1） 空气中的二氧化碳和水蒸气会影响实验结果；
（2）四
（3） ；
（4） 气球或燃着的酒精灯
【交流与反思】 氧气 、接触面积
解析：
8.答案：和；一；变蓝；氯气可溶于水（其它合理答案，均可得分）；2
解析： 氯气和碘化钾反应生成氯化钾和碘，碘遇淀粉变蓝。用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中，湿的淀粉碘化钾试纸伸入B中，A中带火星木条复燃，说明气体有氧气，B中淀粉碘化钾试纸不变色，说明气体没有氯气，证明猜想一正确；D两瓶气体，将带火星木条伸入C中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中，C中带火星木条复燃，说明气体有氧气，D中淀松碘化钾试纸变蓝，说明气体中有氯气，猜想三成立小涛认为小丽的结论不正确，原因是氯气可溶于水，用排水法收集收集时，气体中的氯气已经被水溶解，导致氯气和碘化钾没有反应，没有生成碘，导致没有现象。

实验操作
实验现象
实验结论
取少量固体放于试管中，添加足量稀盐酸。
固体逐渐消失，有无色气体产生，得到浅绿色溶液。
固体中一定含有___，一定不含
实验操作
实验现象
实验结论
I.取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸
固体消失，产生气泡，溶液由无色变黄色。
固体中一定含有_
II.将I中生成的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊。
固体中一定含有__
实验过程
实验现象
___________，点燃酒精灯
①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；
②________________
实验操作
实验现象
实验结论
取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水
无气泡产生
猜想1正确
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量白色固体加入适量蒸馏水，然后加______
产生白色沉淀
白色固体成分为和NaOH
②过滤，取少量滤液于试管中，加入______
______
序号
实验操作
实验现象
实验结论
1
小丽用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中，湿的淀粉碘化钾试纸伸入B中
A中带火星木条复燃，B中淀粉碘化钾试纸不变色
猜想____________成立
2
小岚向上排空气法收集C、D两瓶气体，将带火星木条伸入C中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中
C中带火星木条复燃，D中淀粉碘化钾试纸______。
猜想三成立
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量白色固体加入适量蒸馏水，然后加过量氯化钙溶液
产生白色沉淀
白色固体成分为和NaOH
②过滤，取少量滤液于试管中，加入酚酞试液
溶液变红色