专题06物质转化相关探究(原卷版+解析)

专题06物质转化相关探究题型分析混合物识别、还原剂和还原反应、末生物质的性质与制备市本专题考查重点，近几年的中考卷一般都将这些知识糅合成一道综合题进行考查或者考查期中多个知识点，主要考查方向未①利用复分解反应原理根据物质的反应现象等进行检验物质；②利用物质的一些特殊化学性质和特殊现象检验物质，多在表格型的选择题中结合常见的分离方法出现。③过滤、结晶、蒸馏等实验操作及其注意事项④还原反应和还原剂的概念；⑤常见的还原剂及常见金属的冶炼方程式、注意事项；⑥陌生物质的性质、信息材料的解读等题型一、混合物识别例题1．（2022九上·西湖期末）有一包白色固体粉末，可能含有硫酸铜、氯化钡、硫酸钠、碳酸钠、氯化钠中的一种或几种，某同学对其组成进行了探究，过程如下：（1）沉淀B的化学式是（2）原混合物中可能含有的物质是（3）写出由C生成D的反应化学方程式例题2．（2021九上·杭州期中）一包白色粉末，由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4和NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成，进行如下实验：（1）取少量白色粉末，加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液。则原白色粉末中一定不含有。（2）取（1）滤出的白色沉淀，加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体。根据上述实验，如果原白色粉末中含有Na2SO4，则白色粉末的组成是或者.（3）为进一步确定原白色粉末中是否同时含有BaCl2和NaOH，在（1）的滤液中加入一种能一次性鉴别出来的试剂，这种试剂可能是。A.CO2B.H2SO4C.CuSO4D.FeCl3例题3．（2021九上·宁波月考）有一包固体物质，可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、氯化钾、氯化铁和氢氧化钠中的一种或几种。为探究其组成，进行如下图实验：（1）取少量固体按图甲实验，根据步骤①可知固体中一定不含有。（2）取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸，烧杯中的沉淀质量随滴加稀硝酸质量的变化如图乙所示。则可确定原固体中一定含有、。（3）取无色溶液C向其中通入二氧化碳气体，产生白色沉淀，无色溶液C中一定含有的离子是_____。A．NO3-、OH-、Na+ B．Ba2+、NO3-C．NO3-、OH-、Ba2+ D．Ba2+、NO3-、OH-、Na+例题4．（2021九上·镇海期末）有一包白色固体可能含碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钡、氢氧化钾中的一种或几种。Ⅰ．取少量固体于烧杯中，逐渐加水并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入水质量的变化如图1所示；Ⅱ.取少量B点时的清液于试管中，滴加酚酞溶液，酚酞溶液不变色；Ⅲ.继续向烧杯中滴加稀盐酸并不断搅拌，烧杯内固体质量随加入稀盐酸质量的变化如图2所示。请回答下列问题：（1）原白色固体中一定含有（填化学式）。（2）图2中BC段涉及的化学方程式。（3）D点时，溶液中含有的溶质种类有种（填“一”、“二”或“三”）。题型二、还原剂和还原反应例题1．（2020·越城模拟）某有机物样品一定含C、H元素，可能含O元素，如图是用燃烧法来确定其组成的实验装置：在电炉加热时用纯净氧气氧化管内样品，并用氧化铜将有机物中的碳元素全部转化为二氧化碳，最后根据产物的质量确定有机物的组成。请回答下列问题：（1）a中盛放的试剂是；（2）F装置的作用是；（3）若去掉B装置，对元素的测量结果无影响；（4）准确称取1.12g样品，经充分燃烧后，D装置增重1.44g，E装置增重3.52g，则该有机物样品中所含的元素为。例题2．（2018九上·嘉兴期中）由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某科学研究小组的同学欲对某种塑料的组成分析探究（资料显示该塑料识含有C、H两种元素），他们设计了如图所示的实验装置。目的是通过测量有关数据，推算塑料组成元素的含量。图中字母A至G均表示装置编号。请根据实验装置，回答下列问题：（1）由于发生装置A制取的氧气中混有CO2和水蒸气，为使D装置中塑料试样在纯氧中燃烧，装置C中盛放的试剂应该是。（2）E、F装置是气体的吸收装置，该处的设计有不正确的地方，如何改进？，理由是。（3）碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，装置连接正确进G装置的作用是。例题3．（2018·浙江模拟）某混合气体可能有CO2、CO、H2中的一种或几种，某学习小组的同学为了探究气体的组成，设计了如下装置进行实验（夹持装置已省略）。实验中出现的现象及在反应前后测量C、D装置的质量（各步反应均完全）记录如下表：试分析回答下列问题:（1）请写出A装置中反应的化学方程式。（2）能证明原混合气体中有氢气存在的实验现象应该是。（3）若混合气体中含有CO，则a、b、c、d之间满足的关系式为。例题4．（2021九上·江北期末）H2、CO和CO2都是初中化学常见的气体。（1）可燃性气体与空气混合点燃可能会爆炸，所以可燃性气体点燃前应先。（2）某无色气体X可能含有上述3种气体中的一种或几种。为了确认气体X的组成，同学们按下图装置进行实验。（小资料：碱石灰的主要成分是CaO和NaOH）①装置C、D中盛放的试剂依次是。（填序号）a．烧碱溶液b．浓硫酸②若取一定质量的气体X进行实验（假设每步反应都完全），发现装置A中无明显变化，装置C和装置D质量均增加。则气体X的组成是。题型三、陌生物质性质和制备例题1．（2022九下·舟山月考）小华同学通过阅读课外资料得知，潜水艇中常用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂，有关反应的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，于是他用如图所示装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应：（1）装置B的作用是。（2）反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么？小华为此又进行了如下探究：【猜想与假设】猜想一：Na2CO3；猜想二：Na2CO3和Na2O2猜想三：Na2CO3和NaOH；猜想四：Na2CO3、NaOH、Na2O2【设计实验】实验操作实验现象实验结论①取少量样品于试管中，加入足量的水，振荡固体完全溶解，样品中一定没有Na2O2②取少量实验①所得溶液于另一试管中，加入过量的BaCl2溶液，振荡有白色沉淀产生猜想三正确③取少量实验②所得上层清液于另一试管中，加入溶液，振荡有白色沉淀产生（3）【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH，原因可能是。例题2．（2022九下·义乌开学考）Fe（OH）2是白色难溶于水的物质，可用于制颜料、药物等，但很容易被空气中的氧气氧化为Fe（OH）3，氧化过程中白色沉淀转化为灰绿色沉淀，最后变为红褐色沉淀。现用铁片、稀盐酸、氢氧化钠溶液、水等试剂制取少量的Fe（OH）2，装置如图。（1）检查气密性。关闭阀门A和B，让1中液体进入到容器2中。虚线框所在装置，发生的反应的化学方程式是。（2）容器2中充满氢气后，打开阀门A，关闭阀门B，应出现的现象是。（3）实验完毕，关闭阀门A和B，制得的Fe（OH）2在容器（选填“3”或“4”）中。（4）本实验中所有配制溶液的水需煮沸，容器2、3均密闭，其主要原因是。例题3．（2021·桐乡模拟）膳食纤维被称为人类第七营养素，对维持人体健康具有很重要作用。为研究葛根膳食纤维对糖尿病小白鼠的降血糖效果，某研究小组进行了如下实验。实验材料用具：小白鼠30只、葛根膳食纤维、蒸馏水，血糖测定仪等。实验步骤：①随机选取10只小白鼠作为甲组，另外20只制备成实验性糖尿病小白鼠随机均分成乙组和丙组。②，并进行数据统计，记入表格。③甲组和乙组小白鼠每天灌喂5mL蒸馏水，丙组小白鼠灌喂，连续灌喂17天。(期间各组小鼠均饲喂普通饲料，自由饮食。)④17天后，测定各组小白鼠的空腹状态下血糖浓度，数据记录如下表所示：组别开始实验时（毫克/升）17天后（毫克/升）甲914910乙32343139丙32471182（1）将实验步骤②补充完整。（2）实验步骤③中，应给丙组小白鼠灌喂。（3）该实验得出的结论是：。（4）小明据此提出猜想：葛根膳食纤维降低血糖的可能机理是抑制对葡萄糖的吸收。要证明他的假设，需要的实验证据是。例题4．（2021九上·诸暨期中）已知草酸(H2C2O4)加热时会发生分解反应，某化学兴趣小组对草酸的分解产物产生了兴趣。【提出猜想】甲：CO2H2O乙：COH2O丙：NH3CO2H2O丁：CO2COH2O（1）小敏同学认为丙同学的猜想是错误的，理由是。（2）【查阅资料】新鲜的血液，遇一氧化碳或二氧化碳由鲜红变为暗红。【进行实验】为了验证上述猜想，将草酸样品置于B中灼烧，其它装置如图1所示。实验开始后，C装置中产生白色沉淀，E装置中新鲜的鸡血变为暗红色。【得出结论】同学的猜想是正确的。（3）【交流与评价】这套装置的不足之处是，需要有后续装置处理。（4）小敏同学认为可以用图2装置替换E装置来实现原有功能，你认为（填“可以”或“不可以”），原因是。例题5．（2021九上·淳安期中）因为缺乏科学知识。有人误把被称为“工业用盐”的亚硝酸钠(化学式为NaNO2)当做食盐放进食物。亚硝酸钠对人来说是剧毒的，食用后易造成严重的中毒事件。项目亚硝酸钠氯化钠溶解性15℃时溶解度为81.5g15℃时溶解度为35.8g熔点271℃801℃水溶液酸碱性碱性中性跟稀盐酸作用放出红棕色气体NO2无现象跟硝酸银溶液作用生成白色沉淀生成白色沉淀（1）根据亚硝酸钠的化学式，请你判断亚硝酸钠有毒的微粒是(填离子符号)（2）亚硝酸钠的水溶液显碱性，亚硝酸钠属于(填“酸”、“碱”或“盐”)（3）请你阅读上表有关资料，.并根据已有的化学知识判断能否用硝酸银溶液可以鉴别食盐和亚硝酸钠，并说明理由。（4）请写出一种鉴别食盐和亚硝酸钠的方法。1．（2018九上·温岭期中）水煤气是一种工业上常用的气体燃料，一般用焦炭和水蒸气在高温下反应制得，含有少量的CO2和水蒸气杂质。某化学兴趣小组对水煤气的主要成分进行研究。【查阅资料】⑴白色的无水硫酸铜粉末遇水变成蓝色。⑵Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，与过量盐酸反应时生成NaCl、H2O、CO2。【实验假设】①可燃气体只是CO②可燃气体只是H2③可燃气体是CO、H2的混合气。【实验过程】实验小组按以下流程进行实验实验中，发现黑色氧化铜变红，且无水硫酸铜变蓝色，还观察到澄清石灰水变浑浊，证明水煤气为(填实验假设的序号)，根据实验现象写出无水硫酸铜的一种用途。【实验反思】根据实验结论，甲同学认为实验应保证安全，防止中毒，对尾气的处理方法是。【实验拓展】实验后，乙同学认为欲检验所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入几滴稀盐酸，若没有气体产生，则溶液中还有NaOH剩余，但丙同学认为乙同学的设计是错误的，理由是(结合化学方程式解释)。2．（2021九上·诸暨期中）一种气体可能含有N2、H2O（气）、CO2、H2和CO中的一种或几种，某同学设计了以下实验装置研究该气体的组成（A中试剂足量）：该学生观察到如下化学现象：装置A中澄清的石灰水变白色浑浊，装置B中白色无水硫酸铜变蓝，装置C中浓硫酸无明显变化，装置D中黑色的氧化铜变为一种亮红色物质，装置E中澄清的石灰水变白色浑浊，装置F中白色的无水硫酸铜变蓝色。该学生从上述实验现象中得出如下结论：气体中①肯定不含CO2；②肯定含CO；③肯定含H2O（气）；④肯定含H2；⑤可能含N2。（1）你认为不正确的结论是。（2）为使实验得到正确结论，须将上述实验中的仪器装置重新连接，你认为合理的排列顺序是。（3）请找出实验装置中的一处错误装置（填序号）。3．（2021九上·定海月考）某化学兴趣小组利用下图所示装置测定样品中Fe2O3（样品中杂质高温下不分解，也不参加反应）的质量分数，请据图分析完成下列问题。（1）实验开始时，应先挤压鼓气球持续一段时间，其目的是；白色粉末逐渐变蓝（2）反应前准确称量样品的质量为5g，完全反应后C装置增加了1.62g，则样品中Fe2O3的质量分数为；（3）若省去D装置，则实验所测定的样品中Fe2O3的质量分数比实际的质量分数会（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。4．（2021九上·义乌期中）某固体混合物中可能含有氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠、碳酸钠。为了研究该混合物的成分，某同学按下列流程进行了实验(各步均恰好完全反应)：根据流程图回答问题：（1）反应④的化学方程式为。（2）根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是(填化学式)。（3）该同学为了进一步确定固体混合物的组成，取样品20.9g(其中含钠元素质量为6.9g),按上述流程图进行实验，产生11.65g白色沉淀A，产生2.2g气体W。通过计算，确定该混合物中还含有的物质是（填化学式），其质量为g。5．（2018·金华模拟）兴趣小组同学用氧化铜与足量的炭粉利用图甲所示的装置进行实验，对生成气体的成分进行探究。【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳?【实验与讨论】①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间。通入氮气的目的是。②关闭K，加热至一定温度使之反应，用气囊收集气体样品。③除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，下列装置中最为合理的是。【实验求证】将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图甲所示的装置进行实验，若A中的固体选用CuO，B中溶液为澄清石灰水，若出现现象，可说明气体样品中含有一氧化碳。6．（2020·宁波模拟）大理石中含少量硫化物，使制得的CO2中混有H2S气体。欲获取纯净、干燥的CO2，需对发生装置中产生的气体进行除杂，实验装置如下：查阅资料：I.H2S能与NaOH等碱溶液、CuSO4溶液反应。Ⅱ.CO2中混有的HC1气体可用饱和NaHCO3溶液吸收。（1）图1装置甲中所盛试剂应选用（填字母）。A．浓硫酸 B．NaOH溶液 C．澄清石灰水 D．CuSO4溶液（2）图1装置丙的作用是。（3）为证明CO2和NaOH能发生反应，小高重新设计了图3所示的方案。则图3方案中所加试剂X应该是。7．（2021·越城模拟）同学们在市场上看到鱼老板将一白色粉末加入水中，水中奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来，他们对这种“白色粉末”很感兴趣，进行了相关实验和探究。[查阅资料]这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠(化学式为Na2CO4)，常温下，过碳酸钠与水反应生成氧气和溶液A。（1）若用过碳酸钠与水反应制取并收集到一瓶干燥氧气，应选用下图中装置(选填字母)；（2）对溶液A的溶质成分，同学们提出了猜想，并进行了实验：猜想一：碳酸钠猜想二：氢氧化钠猜想三：氢氧化钠和碳酸钠的混合物①经讨论，同学们首先否定了猜想二，理由是；②同学们攻溶液入少许，，证明猜想一正确。(在横线上写出后续实验操作及相关现象)（3）通过以上探究，实验室在保存过碳酸钠时应注意。8．（2021九上·温州期中）小明学习了盐的性质，通过参阅资料得知氯化铵(NH4Cl)溶液是呈酸性的，能使紫色石蕊试液变红，他想酸溶液可以使石蕊变红，是因为酸在水溶液中解离出了H+。那么是NH4Cl溶液中的哪种粒子可以使石蕊试液变红呢？于是他设计以下实验进行探究。（1）通过实验Ⅰ可以发现石蕊试液不变色，则此实验证明。（2）有同学认为实验Ⅱ没必要做，你认为他的理由是。（3）通过上述实验，小明可以初步得出结论是NH4Cl溶液中的可以使石蕊试液变红。小明与老师交流上述结论时，老师说：“其实NH4Cl溶液能使石蕊试液变红也是由于溶液中存在H+。“于是小明继续探究……专题06物质转化相关探究题型分析混合物识别、还原剂和还原反应、末生物质的性质与制备市本专题考查重点，近几年的中考卷一般都将这些知识糅合成一道综合题进行考查或者考查期中多个知识点，主要考查方向未①利用复分解反应原理根据物质的反应现象等进行检验物质；②利用物质的一些特殊化学性质和特殊现象检验物质，多在表格型的选择题中结合常见的分离方法出现。③过滤、结晶、蒸馏等实验操作及其注意事项④还原反应和还原剂的概念；⑤常见的还原剂及常见金属的冶炼方程式、注意事项；⑥陌生物质的性质、信息材料的解读等题型一、混合物识别例题1．（2022九上·西湖期末）有一包白色固体粉末，可能含有硫酸铜、氯化钡、硫酸钠、碳酸钠、氯化钠中的一种或几种，某同学对其组成进行了探究，过程如下：（1）沉淀B的化学式是（2）原混合物中可能含有的物质是（3）写出由C生成D的反应化学方程式【答案】（1）BaSO4（2）氯化钠（3）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O【解析】白色粉末加水溶解，得白色沉淀A和无色滤液F，则白色粉末中一定不含溶液呈蓝色的硫酸铜，白色沉淀A中加足量稀硝酸，沉淀部分溶解，且产生无色气体C，C能与澄清石灰水反应生成白色沉淀D，则A中含有硫酸钡和碳酸钡，C为二氧化碳，B为硫酸钡，D为碳酸钙，即白色粉末中含有氯化钡、硫酸钠和碳酸钠，无色滤液F中加入硝酸银溶液产生白色沉淀E和无色溶液G，因氯化钡中含有氯离子，所以无法验证是否含氯化钠；（1）沉淀B为硫酸钡，化学式为BaSO4；（2）原混合物中可能含有的物质是氯化钠；（3）由C生成D的反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。例题2．（2021九上·杭州期中）一包白色粉末，由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4和NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成，进行如下实验：（1）取少量白色粉末，加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液。则原白色粉末中一定不含有。（2）取（1）滤出的白色沉淀，加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体。根据上述实验，如果原白色粉末中含有Na2SO4，则白色粉末的组成是或者.（3）为进一步确定原白色粉末中是否同时含有BaCl2和NaOH，在（1）的滤液中加入一种能一次性鉴别出来的试剂，这种试剂可能是。A.CO2B.H2SO4C.CuSO4D.FeCl3【答案】（1）CuSO4（2）Na2SO4，CaCO3；Na2SO4，CaCO3（3）NaOH【解析】（1）加水后形成的溶液无色，而硫酸铜溶液呈蓝色，因此原白色粉末一定不含有CuSO4。（2）生成的沉淀加入盐酸反应生成气体，则白色粉末肯定含有碳酸钙。硫酸钠和氯化钡反应，生成硫酸钡白色沉淀，则如果含有硫酸钠，那么肯定没有氯化钡；而溶液中是否含有氢氧化钠无法判断，则白色粉末的组成是Na2SO4，CaCO3或Na2SO4，CaCO3和NaOH。（3）硫酸铜和氯化钡反应，生成白色的硫酸钡沉淀；硫酸铜和氢氧化钠反应，生成蓝色的氢氧化铜沉淀，因此硫酸铜可以鉴别二者，故选C。例题3．（2021九上·宁波月考）有一包固体物质，可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、氯化钾、氯化铁和氢氧化钠中的一种或几种。为探究其组成，进行如下图实验：（1）取少量固体按图甲实验，根据步骤①可知固体中一定不含有。（2）取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸，烧杯中的沉淀质量随滴加稀硝酸质量的变化如图乙所示。则可确定原固体中一定含有、。（3）取无色溶液C向其中通入二氧化碳气体，产生白色沉淀，无色溶液C中一定含有的离子是_____。A．NO3-、OH-、Na+ B．Ba2+、NO3-C．NO3-、OH-、Ba2+ D．Ba2+、NO3-、OH-、Na+【答案】（1）FeCl3（写名称也对）（2）碳酸钠、硫酸钠（3）D【解析】（1）氯化铁溶液呈黄色，而固体加水得到无色溶液，则步骤①中可知固体中肯定没有Fe2Cl3。（3）根据乙图可知，加入稀硝酸后，沉淀的质量先减小后不变，则沉淀含有碳酸钡和硫酸钡，即原固体中肯定存在硫酸钠和碳酸钠。（3）无色溶液C中通入二氧化碳气体后，产生了白色沉淀，那么应该是氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠，而碳酸钠和硝酸钡反应生成了碳酸钡沉淀，则C中一定含有的离子为：Ba2+、NO3-、OH-、Na+，故选D。例题4．（2021九上·镇海期末）有一包白色固体可能含碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钡、氢氧化钾中的一种或几种。Ⅰ．取少量固体于烧杯中，逐渐加水并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入水质量的变化如图1所示；Ⅱ.取少量B点时的清液于试管中，滴加酚酞溶液，酚酞溶液不变色；Ⅲ.继续向烧杯中滴加稀盐酸并不断搅拌，烧杯内固体质量随加入稀盐酸质量的变化如图2所示。请回答下列问题：（1）原白色固体中一定含有（填化学式）。（2）图2中BC段涉及的化学方程式。（3）D点时，溶液中含有的溶质种类有种（填“一”、“二”或“三”）。【答案】（1）K2CO3、K2SO4、Ba（NO3）2（2）BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑（3）三【解析】取少量固体于烧杯中，逐渐加水并不断搅拌，由烧杯内固体的质量随加入水质量的变化可知，先固体减少，然后保持不变，即固体部分溶解；再取少量B点时的清液于试管中，滴加酚酞溶液，酚酞溶液不变色，说明溶液中不含呈碱性的物质。由图2可知，继续向烧杯中滴加稀盐酸并不断搅拌，烧杯内固体质量先减小，再保持不变，即固体部分溶于酸。所给固体中碳酸钾与硝酸钡反应产生能溶于盐酸的碳酸钡沉淀，硫酸钾与硝酸钡反应产生不溶于盐酸的硫酸钡沉淀，氢氧化钾溶液呈碱性，由此可知，固体中一定含有碳酸钾、硫酸钾、硝酸钡，一定不含氢氧化钾，氯化钾不能确定。（1）原白色固体中一定含有K2CO3、K2SO4、Ba（NO3）2；（2）图2中BC段为碳酸钡与盐酸的反应，反应的化学方程式为BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑；（3）D点时，盐酸过量，溶液中含有的溶质种类有氯化钡、氯化钾和盐酸三种。题型二、还原剂和还原反应(共4题；共14分)例题1．（2020·越城模拟）某有机物样品一定含C、H元素，可能含O元素，如图是用燃烧法来确定其组成的实验装置：在电炉加热时用纯净氧气氧化管内样品，并用氧化铜将有机物中的碳元素全部转化为二氧化碳，最后根据产物的质量确定有机物的组成。请回答下列问题：（1）a中盛放的试剂是；（2）F装置的作用是；（3）若去掉B装置，对元素的测量结果无影响；（4）准确称取1.12g样品，经充分燃烧后，D装置增重1.44g，E装置增重3.52g，则该有机物样品中所含的元素为。【答案】（1）H2O2（2）防止空气中的CO2在E被吸收从而干扰实验（3）C（4）C、H【解析】（1）实验中样品要于氧气反应，所以A装置是制取氧气的装置，用液体和固体混合制取氧气的，液体应该是H2O2；（2）F装置接NaOH溶液，NaOH溶液易于空气中的二氧化碳反应，所以接F装置的作用是防止空气中的CO2在E被吸收从而干扰实验；（3）B装置的浓硫酸主要是吸收A装置中带出的水蒸气的，去掉后水蒸气的质量偏大，引起H元素质量偏大，不影响C元素的测量；（4）D装置吸收生成的水蒸气质量为1.44g，E装置吸收生成的二氧化碳质量为3.52g有机物中H元素的质量为：1.44g×有机物中C元素的质量为：3.52g×C和H元素的总质量为：0.16g+0.96g=1.12g，所以样品只含C、H元素，不含O元素。例题2．（2018九上·嘉兴期中）由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某科学研究小组的同学欲对某种塑料的组成分析探究（资料显示该塑料识含有C、H两种元素），他们设计了如图所示的实验装置。目的是通过测量有关数据，推算塑料组成元素的含量。图中字母A至G均表示装置编号。请根据实验装置，回答下列问题：（1）由于发生装置A制取的氧气中混有CO2和水蒸气，为使D装置中塑料试样在纯氧中燃烧，装置C中盛放的试剂应该是。（2）E、F装置是气体的吸收装置，该处的设计有不正确的地方，如何改进？，理由是。（3）碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，装置连接正确进G装置的作用是。【答案】（1）浓硫酸（2）F、E的位置互换；气体通过氢氧化钠溶液时，增加了水蒸气（3）防止空气中的CO2对实验的干扰【解析】（1）氧气中水蒸气和CO2，在点燃塑料时氧气要保证干燥，要把水蒸气和CO2除去，且B装置中是溶液，用来除去CO2，所以C装置是干燥装置，则C是浓硫酸；故答案为：浓硫酸；（2）该塑料中只含有C、H元素，燃烧后产生的是CO2和H2O，CO2用NaOH溶液吸收，H2O用浓硫酸吸收，由于NaOH是溶液，所以浓硫酸要先吸收，故EF的位置要互换；故答案为：F、E的位置互换；气体通过氢氧化钠溶液时，增加了水蒸气；（3）塑料燃烧后的产物CO2和H2O，被EF装置吸收了，而G装置中的碱石灰依然是干燥剂，主要是为了防止空气的二氧化碳进入E装置中，从而影响实验结果；故答案为：防止空气中的CO2对实验的干扰；例题3．（2018·浙江模拟）某混合气体可能有CO2、CO、H2中的一种或几种，某学习小组的同学为了探究气体的组成，设计了如下装置进行实验（夹持装置已省略）。实验中出现的现象及在反应前后测量C、D装置的质量（各步反应均完全）记录如下表：试分析回答下列问题:（1）请写出A装置中反应的化学方程式。（2）能证明原混合气体中有氢气存在的实验现象应该是。（3）若混合气体中含有CO，则a、b、c、d之间满足的关系式为。【答案】（1）CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O（2）C中黑色固体变红色，D中白色固体变蓝色（3）（a-c）>8(d-b)/9【解析】（1）装置A中CO2与Ba(OH)2发生了反应，化学方程式为：CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O；（2）由上面分析可知，能证明原混合气体中有氢气存在的实验现象应该是：C中黑色固体变红色，D中白色固体变蓝色；（3）由上面分析可知，C中减少的氧元素质量在大于D水中含有氧元素的质量，所以c-a>8(d-b)/9例题4．（2021九上·江北期末）H2、CO和CO2都是初中化学常见的气体。（1）可燃性气体与空气混合点燃可能会爆炸，所以可燃性气体点燃前应先。（2）某无色气体X可能含有上述3种气体中的一种或几种。为了确认气体X的组成，同学们按下图装置进行实验。（小资料：碱石灰的主要成分是CaO和NaOH）①装置C、D中盛放的试剂依次是。（填序号）a．烧碱溶液b．浓硫酸②若取一定质量的气体X进行实验（假设每步反应都完全），发现装置A中无明显变化，装置C和装置D质量均增加。则气体X的组成是。【答案】（1）验纯（2）ba；H2、CO【解析】（1）可燃性气体与空气混合点燃易发生爆炸，为防止爆炸的发生，点燃可燃性气体前需先验纯；（2）由题中所给信息可知，要验证气体成分，先通入A中澄清石灰水，验证是否含二氧化碳，再通过碱石灰除去水蒸气和二氧化碳，将气体燃烧，通过燃烧生是否生成水和二氧化碳验证是否含氢气和一氧化碳，则C为验证水的装置，D为验证二氧化碳的装置，装置C、D中盛放的试剂依次是浓硫酸和烧碱溶液；装置A中无明显变化，说明不含二氧化碳，装置C和装置D质量均增加，说明气体燃烧有水和二氧化碳生成，则X的组成是H2、CO。题型三、陌生物质性质和制备例题1．（2022九下·舟山月考）小华同学通过阅读课外资料得知，潜水艇中常用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂，有关反应的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，于是他用如图所示装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应：（1）装置B的作用是。（2）反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么？小华为此又进行了如下探究：【猜想与假设】猜想一：Na2CO3；猜想二：Na2CO3和Na2O2猜想三：Na2CO3和NaOH；猜想四：Na2CO3、NaOH、Na2O2【设计实验】实验操作实验现象实验结论①取少量样品于试管中，加入足量的水，振荡固体完全溶解，样品中一定没有Na2O2②取少量实验①所得溶液于另一试管中，加入过量的BaCl2溶液，振荡有白色沉淀产生猜想三正确③取少量实验②所得上层清液于另一试管中，加入溶液，振荡有白色沉淀产生（3）【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH，原因可能是。【答案】（1）除去CO2中混有的HCl（2）无气泡产生；MgCl2（3）制得的CO2中混有水蒸气且CO2的量不足【解析】（1）盐酸具有挥发性，使生成二氧化碳中含有氯化氢，所以B装置作用是除去CO2中混有的HCl；（2）Na2O2与水反应会产生氧气，固体中加水，若无气泡产生，则说明样品中一定没有Na2O2，向溶液中加入过量氯化钡溶液，有白色沉淀产生，验证出碳酸钠并将碳酸钠除去，因氢氧化钠与氯化镁溶液可产生氢氧化镁沉淀，所以再向上层清液中加入氯化镁溶液，产生白色沉淀，说明含氢氧化钠，由此证明猜想三正确；（3）Na2O2与水反应会产生氢氧化钠，固体中含有氢氧化钠可能是制取的二氧化碳中含水蒸气且二氧化碳量不足，不能使氢氧化钠转化为碳酸钠。例题2．（2022九下·义乌开学考）Fe（OH）2是白色难溶于水的物质，可用于制颜料、药物等，但很容易被空气中的氧气氧化为Fe（OH）3，氧化过程中白色沉淀转化为灰绿色沉淀，最后变为红褐色沉淀。现用铁片、稀盐酸、氢氧化钠溶液、水等试剂制取少量的Fe（OH）2，装置如图。（1）检查气密性。关闭阀门A和B，让1中液体进入到容器2中。虚线框所在装置，发生的反应的化学方程式是。（2）容器2中充满氢气后，打开阀门A，关闭阀门B，应出现的现象是。（3）实验完毕，关闭阀门A和B，制得的Fe（OH）2在容器（选填“3”或“4”）中。（4）本实验中所有配制溶液的水需煮沸，容器2、3均密闭，其主要原因是。【答案】（1）Fe+2HCl═FeCl2+H2↑（2）容器2中液体被压入容器3，容器3中出现白色沉淀（3）3（4）防止Fe（OH）2被氧化【解析】（1）用铁片、稀盐酸、氢氧化钠溶液、水等试剂制取少量的Fe（OH）2，需先利用铁与盐酸反应制取氯化亚铁，再利用氯化亚铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁，所以虚线框所在装置发生的反应为铁与盐酸的反应，化学方程式是Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；（2）容器2中充满氢气后，打开阀门A，关闭阀门B，2中压强增大，会将液体压入3中，则氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀，观察到的现象是容器2中液体被压入容器3，容器3中出现白色沉淀；（3）实验中所得氢氧化亚铁应在容器3中；（4）因氧化亚铁容易被空气中氧气氧化，所以本实验中所有配制溶液的水需煮沸，容器2、3均密闭，以防止Fe（OH）2被氧化。例题3．（2021·桐乡模拟）膳食纤维被称为人类第七营养素，对维持人体健康具有很重要作用。为研究葛根膳食纤维对糖尿病小白鼠的降血糖效果，某研究小组进行了如下实验。实验材料用具：小白鼠30只、葛根膳食纤维、蒸馏水，血糖测定仪等。实验步骤：①随机选取10只小白鼠作为甲组，另外20只制备成实验性糖尿病小白鼠随机均分成乙组和丙组。②，并进行数据统计，记入表格。③甲组和乙组小白鼠每天灌喂5mL蒸馏水，丙组小白鼠灌喂，连续灌喂17天。(期间各组小鼠均饲喂普通饲料，自由饮食。)④17天后，测定各组小白鼠的空腹状态下血糖浓度，数据记录如下表所示：组别开始实验时（毫克/升）17天后（毫克/升）甲914910乙32343139丙32471182（1）将实验步骤②补充完整。（2）实验步骤③中，应给丙组小白鼠灌喂。（3）该实验得出的结论是：。（4）小明据此提出猜想：葛根膳食纤维降低血糖的可能机理是抑制对葡萄糖的吸收。要证明他的假设，需要的实验证据是。【答案】（1）实验开始时，测定各组小白鼠空腹状态下的血糖浓度（2）5mL葛根膳食纤维（3）葛根膳食纤维具有降低血糖的功效（4）丙组小鼠的餐后血糖低于其他组【解析】（1）实验开始时先测定各组小白鼠空腹状态下的血糖浓度，以便更精确地得出实验结果。（2）实验为探究葛根膳食纤维对糖尿病小白鼠降血糖效果，因此实验需要将喂食蒸馏水的小白鼠和喂食葛根膳食纤维的小白鼠作比较，观察观察葛根膳食纤维是否能够对小白鼠降血糖有作用。（3）根据实验结果可知喂食葛根膳食纤维的小白鼠的血糖的确低于乙组，因此可以得出结论葛根膳食纤维具有降低血糖的功效。（4）研究发现，喂食葛根膳食纤维的小鼠，食物在胃内滞留时间长，a——葡萄糖昔酶（碳水化合物消化代谢酶之一）活性较低，肝糖原水平比较高，据此判断，葛根膳食纤维降低血糖的可能机理是抑制外源性葡萄糖的吸收、加快了组织细胞对葡萄糖的摄取利用储存，从而降低了血糖，实验中若出现丙组小鼠的餐后血糖低于其他组，就可以得到证实。例题4．（2021九上·诸暨期中）已知草酸(H2C2O4)加热时会发生分解反应，某化学兴趣小组对草酸的分解产物产生了兴趣。【提出猜想】甲：CO2H2O乙：COH2O丙：NH3CO2H2O丁：CO2COH2O（1）小敏同学认为丙同学的猜想是错误的，理由是。（2）【查阅资料】新鲜的血液，遇一氧化碳或二氧化碳由鲜红变为暗红。【进行实验】为了验证上述猜想，将草酸样品置于B中灼烧，其它装置如图1所示。实验开始后，C装置中产生白色沉淀，E装置中新鲜的鸡血变为暗红色。【得出结论】同学的猜想是正确的。（3）【交流与评价】这套装置的不足之处是，需要有后续装置处理。（4）小敏同学认为可以用图2装置替换E装置来实现原有功能，你认为（填“可以”或“不可以”），原因是。【答案】（1）草酸中不含氮无素（2）丁（3）没有处理尾气（4）不可以；CO不纯加热易爆炸【解析】（1）根据草酸的化学式可知，其中不含氮元素，而丙的猜想中氨气则含有氮元素，那么：小敏同学认为丙同学的猜想是错误的，理由是草酸中不含氮无素。（2）所有的猜想中都含有水，因此不用检验水的存在。C装置中的澄清石灰水变浑浊，说明其中含有二氧化碳；E装置中新鲜的鸡血变成暗红色，说明含有一氧化碳，那么丁同学的猜想是正确的。（3）交流与评价】这套装置的不足之处是没有处理尾气，需要有后续装置处理。（4）小敏同学认为可以用图2装置替换E装置来实现原有功能，我认为不可以，原因是：CO不纯加热易爆炸。例题5．（2021九上·淳安期中）因为缺乏科学知识。有人误把被称为“工业用盐”的亚硝酸钠(化学式为NaNO2)当做食盐放进食物。亚硝酸钠对人来说是剧毒的，食用后易造成严重的中毒事件。项目亚硝酸钠氯化钠溶解性15℃时溶解度为81.5g15℃时溶解度为35.8g熔点271℃801℃水溶液酸碱性碱性中性跟稀盐酸作用放出红棕色气体NO2无现象跟硝酸银溶液作用生成白色沉淀生成白色沉淀（1）根据亚硝酸钠的化学式，请你判断亚硝酸钠有毒的微粒是(填离子符号)（2）亚硝酸钠的水溶液显碱性，亚硝酸钠属于(填“酸”、“碱”或“盐”)（3）请你阅读上表有关资料，.并根据已有的化学知识判断能否用硝酸银溶液可以鉴别食盐和亚硝酸钠，并说明理由。（4）请写出一种鉴别食盐和亚硝酸钠的方法。【答案】（1）NO2-（2）盐（3）不能，因为硝酸银分别于亚硝酸钠和氯化钠反应都会生成白色沉淀（4）方法一：取样分别滴加盐酸，观察有无红棕色气体放出。方法二：蒸干等质量15℃两种饱和溶液，称量溶质的质量。方法三：用pH试纸（或酸碱指示剂）测定两种溶液的酸碱性。（合理即可）【解析】（1）根据化学式NaNO2和NaCl可知，二者都含有Na离子，而氯化钠没有毒性，这说明亚硝酸钠的毒性与Na离子无关，肯定与NO2-有关。（2）根据化学式NaNO2可知，亚硝酸钠由金属离子和亚硝酸根构成，为盐。（3）不能用硝酸银溶液可以鉴别食盐和亚硝酸钠，理由：硝酸银分别于亚硝酸钠和氯化钠反应都会生成白色沉淀。（4）鉴别食盐和亚硝酸钠的方法：方法一：取样分别滴加盐酸，观察有无红棕色气体放出。方法二：蒸干等质量15℃两种饱和溶液，称量溶质的质量。方法三：用pH试纸（或酸碱指示剂）测定两种溶液的酸碱性。1．（2018九上·温岭期中）水煤气是一种工业上常用的气体燃料，一般用焦炭和水蒸气在高温下反应制得，含有少量的CO2和水蒸气杂质。某化学兴趣小组对水煤气的主要成分进行研究。【查阅资料】⑴白色的无水硫酸铜粉末遇水变成蓝色。⑵Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，与过量盐酸反应时生成NaCl、H2O、CO2。【实验假设】①可燃气体只是CO②可燃气体只是H2③可燃气体是CO、H2的混合气。【实验过程】实验小组按以下流程进行实验实验中，发现黑色氧化铜变红，且无水硫酸铜变蓝色，还观察到澄清石灰水变浑浊，证明水煤气为(填实验假设的序号)，根据实验现象写出无水硫酸铜的一种用途。【实验反思】根据实验结论，甲同学认为实验应保证安全，防止中毒，对尾气的处理方法是。【实验拓展】实验后，乙同学认为欲检验所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入几滴稀盐酸，若没有气体产生，则溶液中还有NaOH剩余，但丙同学认为乙同学的设计是错误的，理由是(结合化学方程式解释)。【答案】③；检验水的存在；用容器（或气球）收集起来；Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl【解析】无水硫酸铜变蓝色，则说明混合气体中有水，故原气体中有氢气，澄清石灰水变浑浊说明产生的气体中有二氧化碳，故原气体中有一氧化碳，则原气体是一氧化碳和氢气的混合气体；故猜想③正确；在该实验中无水硫酸铜主要用来检验水的存在；因为一氧化碳气体无法被溶液吸收，所以通常使用气球或者容器收集起来后专门处理；乙同学滴加少量盐酸时，即使NaOH消耗完，碳酸钠与HCl反应也不会立即产生气泡，而是先转化为碳酸氢钠，只有当盐酸过量才会产生气泡；2．（2021九上·诸暨期中）一种气体可能含有N2、H2O（气）、CO2、H2和CO中的一种或几种，某同学设计了以下实验装置研究该气体的组成（A中试剂足量）：该学生观察到如下化学现象：装置A中澄清的石灰水变白色浑浊，装置B中白色无水硫酸铜变蓝，装置C中浓硫酸无明显变化，装置D中黑色的氧化铜变为一种亮红色物质，装置E中澄清的石灰水变白色浑浊，装置F中白色的无水硫酸铜变蓝色。该学生从上述实验现象中得出如下结论：气体中①肯定不含CO2；②肯定含CO；③肯定含H2O（气）；④肯定含H2；⑤可能含N2。（1）你认为不正确的结论是。（2）为使实验得到正确结论，须将上述实验中的仪器装置重新连接，你认为合理的排列顺序是。（3）请找出实验装置中的一处错误装置（填序号）。【答案】（1）①③④（2）BACDFE（3）C【解析】(1)A中澄清的石灰水变浑浊，说明了一定存在二氧化碳，E中澄清的石灰水变浑浊，说明了经过D后一定生成了二氧化碳，也就证明原混合气中有一氧化碳，B是在通过液体后变蓝的，水蒸气可能来自A中，F是在通过液体后变蓝的，水蒸气可能来自E中，氧化铜会变成红色只能够说明氢气可能存在；不正确的结论是①③④。(2)检验水蒸气的存在要放在通过液体之前，故合理的排列顺序是为：BACDFE；(3)实验装置中的一处错误装置C，应该是长进短出。3．（2021九上·定海月考）某化学兴趣小组利用下图所示装置测定样品中Fe2O3（样品中杂质高温下不分解，也不参加反应）的质量分数，请据图分析完成下列问题。（1）实验开始时，应先挤压鼓气球持续一段时间，其目的是；白色粉末逐渐变蓝（2）反应前准确称量样品的质量为5g，完全反应后C装置增加了1.62g，则样品中Fe2O3的质量分数为；（3）若省去D装置，则实验所测定的样品中Fe2O3的质量分数比实际的质量分数会（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】（1）除去装置中的空气，防止加热时发生爆炸（2）96%（3）偏大【解析】(1)氢气具有可燃性，装置内有空气时会发生爆炸，故实验开始时，应先挤压鼓气球持续一段时间，除去装置中的空气，防止加热时发生爆炸；无水硫酸铜遇水变蓝，白色粉末逐渐变蓝。(2)根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，元素的质量不变，反应前准确称量样品的质量为5g，完全反应后C装置增加了1.62g，增加的为水的质量，水中氧元素的质量等于氧化铁中的氧元素的质量，水中氧元素的质量是1.62g×16则Fe2O3的质量为1.44g÷则样品中Fe2O3的质量分数为4.8g(3)若省去D装置，空气中的水蒸气会进入U形管，被无水硫酸铜所吸收，导致水的质量增大，结果使求得的样品中Fe2O3的质量分数比实际的偏大。4．（2021九上·义乌期中）某固体混合物中可能含有氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠、碳酸钠。为了研究该混合物的成分，某同学按下列流程进行了实验(各步均恰好完全反应)：根据流程图回答问题：（1）反应④的化学方程式为。（2）根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是(填化学式)。（3）该同学为了进一步确定固体混合物的组成，取样品20.9g(其中含钠元素质量为6.9g),按上述流程图进行实验，产生11.65g白色沉淀A，产生2.2g气体W。通过计算，确定该混合物中还含有的物质是（填化学式），其质量为g。【答案】（1）AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3（2）Na2CO3Na2SO4（3）NaNO3；8.5【解析】固体混合物加入足量的水溶解，溶液中加入稀盐酸，生成的气体W能使澄清石灰水变浑浊，所以W是二氧化碳，样品中一定含有碳酸钠。溶液中加入硝酸和氯化钡，生成的白色沉淀，所以样品中一定含有硫酸钠。溶液中加入硝酸银会生成白色沉淀，加入的氯化钡会引入氯离子，所以样品中可能含有氯化钠。（1）反应④是氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，化学方程式为：NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3；（2）根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是：Na2SO4、Na2CO3；（3）该同学为了进一步确定固体混合物的组成，取样品20.9g（其中含钠元素质量为6.9g），按上述流程图进行实验，产生11.65g白色沉淀A，产生2.2g气体W。设碳酸钠的质量为x，硫酸钠的质量为y，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑10644x2.2g10644解得：x=5.3g。Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl142233y11.65g142233解得：y=7.1g。硫酸钠中钠元素的质量：7.1g×46碳酸钠中钠元素的质量：5.3g×46则属于物质中钠元素的质量为：6.9g-2.3g-2.3g=2.3g；则混合物中剩余的物质质量为：20.9g-5.3g-7.1g=8.5g；设剩余物质的平均相对分子质量为：23÷2.3g由于氢氧化钠的相对分子质量为40，氯化钠的相对分子质量为58.5，氢氧化钠和氯化钠的相对分子质量都小于85，且硝酸钠的相对分子质量刚好为85，所以混合物中还含有的物质只可能且仅有硝酸钠。通过计算，确定该混合物中还含有的物质是NaNO3。5．（2018·金华模拟）兴趣小组同学用氧化铜与足量的炭粉利用图甲所示的装置进行实验，对生成气体的成分进行探究。【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳?【实验与讨论】①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间。通入氮气的目的是。②关闭K，加热至一定温度使之反应，用气囊收集气体样品。③除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，下列装置中最为合理的是。【实验求证】将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图甲所示