專題4 固體混合物成分探究（解析版）-中考化學真題重點題型分類-主觀題

專題4固體混合物成分探究1．（2021·宿遷）有一包白色固體混合物，可能由NaCl、CuSO4、Na2CO3、Na2SO4、BaCl2、NaOH中的一種或幾種組成，為確定其組成，興趣小組同學進行下列實驗：（1）取少量固體溶于足量的水過濾得到白色固體A和無色濾液B，則原固體中一定不含有。（2）向白色固體A中加入足量的稀鹽酸，固體全部溶解，且有氣泡生成，則原固體中一定有，一定不含有。（3）小紅同學取少量濾液B，滴加無色酚酞試液，溶液變紅，她認為原固體中一定含有NaOH。你同意小紅的觀點嗎？(填“是”或“否”)。（4）小雪同學另取一份濾液B，加入足量的BaCl2溶液，觀察到有白色沉淀生成，再向上層清液中滴加無色酚酞試液，溶液變紅，則原固體中一定含有。（5）以上實驗不能確定的物質是。【答案】（1）CuSO4（2）Na2CO3、BaCl2；Na2SO4（3）否（4）NaOH（5）NaCl【解析】（1）取少量固體溶于足量的水過濾得到白色固體A和無色濾液B，則原固體中一定不含有CuSO4，因為硫酸銅溶液是藍色的，且形成藍色沉淀；（2）向白色固體A中加入足量的稀鹽酸，固體全部溶解，且有氣泡生成，故白色固體A為氯化鋇和碳酸鈉反應生成的碳酸鋇，原固體中一定含有BaCl2、Na2CO3，一定不含Na2SO4，因為硫酸鈉與氯化鋇反應生成的硫酸鋇不溶于酸；（3）取少量濾液B，滴加無色酚酞試液，溶液變紅，不一定含氫氧化鈉，因為溶液中可能含碳酸鈉，碳酸鈉顯堿性，也能使無色酚酞試液變紅，故填：否；（4）另取一份濾液B，加入足量的BaCl2溶液，觀察到有白色沉淀生成，說明濾液B中含碳酸鈉，碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇和氯化鈉，且能將碳酸鈉除盡，再向上層清液中滴加無色酚酞試液，溶液變紅，說明濾液B中含氫氧化鈉，原固體中一定含NaOH；（5）以上實驗，無法確定是否含NaCl，沒有關于氯化鈉的驗證。2．（2021·重慶）早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產和使用鐵器。某實驗小組利用焦炭和Fe2O3模擬早期煉鐵并檢驗可能的產物，實驗裝置如下∶（查閱資料）①鐵粉為黑色；常溫下，Fe、Fe3O4可被磁鐵吸引；②PdCl2，溶液可用于檢驗CO，原理是∶PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl；③Fe3O4與硫酸反應∶Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O。（實驗現象）澄清石灰水變渾濁，PdCl2溶液中產生黑色沉淀，玻璃管內粉末全部變成黑色。冷卻后，用磁鐵靠近黑色固體，黑色固體被部分吸引。（1）儀器A的名稱是。（2）為了檢驗氣體產物，裝置從左到右的接口連接順序為a→→→→。（3）澄清石灰水變渾濁的化學方程式。（實驗結論）反應生成CO和CO2，磁鐵上的黑色固體可能是Fe、Fe3O4。（4）（提出猜想）磁鐵上的黑色固體是什么？猜想一：Fe猜想二∶Fe3O4猜想三∶Fe和Fe3O4（設計實驗）設計思路操作現象結論定性實驗取少量黑色固體于試管中，加入足量稀硫酸，充分反應固體完全溶解，產生氣泡猜想不成立定量實驗取一定質量的稀硫酸（足量）放入燒杯中，加入5.6g黑色固體，充分反應后稱量溶液的質量固體完全溶解，產生氣泡，溶液增加的質量為猜想一成立（5）（歸納總結）根據實驗結論和探究結果C與Fe2O3反應的化學方程式為?！敬鸢浮浚?）酒精燈（2）d；e；b；c（3）CO（4）二；5.4g（5）2C+Fe【解析】（1）由圖可知，儀器A的名稱是：酒精燈；（2）一氧化碳能與PdCl2、水反應生成Pd、二氧化碳和氯化氫，會影響二氧化碳的檢驗，故應先用澄清石灰水檢驗二氧化碳，再用PdCl2溶液檢驗一氧化碳，且應“長進短出”，這樣反應比較充分，現象明顯，故裝置從左到右的接口連接順序為a→d→e→b→c；（3）二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，該反應的化學方程式為：CO2設計實驗：定性實驗：取少量黑色固體于試管中，加入足量稀硫酸，充分反應，固體完全溶解，產生氣泡，鐵能與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，四氧化三鐵能與稀硫酸反應生成硫酸鐵、硫酸亞鐵和水，故一定含鐵，猜想二不成立；定量實驗：結論為猜想一成立，故黑色固體是鐵，設鐵完全反應生成氫氣的質量為xFe562=故溶液增加的質量為：5.6g-0.2g=5.4g。歸納總結：由以上分析可知，碳與氧化鐵在高溫下反應生成了鐵、一氧化碳和二氧化碳，該反應的化學方程式為：2C+Fe23．（2021·哈爾濱）實驗室有一瓶裝滿生石灰的塑料試劑瓶，已經膨脹破裂。初中化學興趣小組的同學們對其成分產生濃厚興趣，進行了如下實驗探究：（實驗活動）（1）（初步結論）實驗過程中沒有溫度變化，則該樣品中沒有（填化學式）。（2）（提出問題）樣品中究竟有哪些物質呢？同學們利用該固液混合物繼續(xù)進行實驗。（進行實驗）（結論與解釋）根據上述現象，同學們得出固體樣品中有氫氧化鈣和碳酸鈣。你認為此結論（填“正確”或“不正確”）。其中氫氧化鈣產生的原因是（用化學方程式表示）。（3）（深入交流）實驗過程中細心的同學發(fā)現了這樣的現象：邊滴加稀鹽酸邊攪拌，溶液仍為紅色時，固體表面沒有氣泡產生，但固體卻減少了。針對此現象，同學們討論后認為原因是：隨著反應的進行，固體中的鹽酸繼續(xù)與該物質在溶液中反應，而未與碳酸鈣反應。（4）（分析評價）同學們根據整個過程的實驗現象，又繪制了溶液中某離子數目的變化趨勢圖。請你結合圖像分析：Ⅰ、該離子應該是（填序號）；①Ca2+②OH-③Cl-Ⅱ、在b→c的過程中，該離子數目減少的微觀反應實質是：（用文字說明）。老師對同學們認真嚴謹的科學態(tài)度給予了充分肯定，并鼓勵他們可以嘗試用更多的方法進行探究?！敬鸢浮浚?）CaO（2）正確；CaO+H2O=Ca(OH)2（3）氫氧化鈣（4）②；酸解離出的氫離子與堿解離出的氫氧根離子反應生成水【解析】[初步結論]氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，該反應是放熱反應，實驗過程中沒有溫度變化，則該樣品中沒有CaO；[解釋與結論]將固體混合物溶于水，得到固液混合物，滴幾滴酚酞溶液，上層清液變成紅色，說明原固體中存在氫氧化鈣；再滴加稀鹽酸溶液，溶液由紅色變?yōu)闊o色，固體表面有氣泡生成，說明含有碳酸鈣，根據上述現象，同學們得出固體樣品中有氫氧化鈣和碳酸鈣。你認為此結論正確；其中氫氧化鈣產生的原因是氧化鈣與空氣中的水蒸汽反應生成氫氧化鈣：CaO+H2O=Ca(OH)2；[深入交流]氫氧化鈣微溶于水，混合物溶于水，部分氫氧化鈣和碳酸鈣以固體狀態(tài)存在，邊滴加稀鹽酸邊攪拌，溶液仍為紅色時，固體表面沒有氣泡產生，但固體卻減少了，固體中的氫氧化鈣與稀鹽酸反應生成溶于水的氯化鈣和水，而稀鹽酸未與碳酸鈣反應；[分析評價]Ⅰ①溶液中某離子數目的變化趨勢圖，原混合物中氫氧化鈣微溶于水，水中存在少量鈣離子，稀鹽酸與氫氧化鈣，碳酸鈣反應生成氯化鈣，鈣離子的數目是增加的，不正確；②原混合物中氫氧化鈣微溶于水，水中存在少量氫氧根，稀鹽酸與氫氧化鈣反應，氫氧根的數目減少，部分固體氫氧化鈣溶解，補充氫氧根離子，直至減為0，正確；③原混合物溶于水，樣品中沒有氯元素，水溶液不存在氯離子，然后滴加稀鹽酸，稀鹽酸溶液中含有氯離子，氯離子的數目是從0開始增大的，不正確；故答案為：②；Ⅱ在b→c的過程中氫氧根離子減少的過程，酸與堿反應的實質：酸解離出的氫離子與堿解離出的氫氧根離子反應生成水的過程。4．（2021·錦州）今天是化學實驗室開放日，小明帶著-包脫氧劑和一包食品干燥劑走進實驗室，和小組同學一起開始了令人興奮地探究之旅(忽略實驗過程中空氣的影響)。（查閱資料）脫氧劑成分是鐵粉、碳粉、碳酸鈉、氯化鈉；食品干燥劑的成分是生石灰。（1）探究活動一：脫氧劑脫氧原理（進行實驗）①取適量脫氧劑于大試管中，加足量的水振蕩，充分溶解后過濾，得到濾液A和濾渣甲；②向濾渣甲中加入足量稀鹽酸，觀察到有氣泡產生，得到黃色溶液，溶液底部有黑色不溶物。（得出結論）脫氧劑脫氧的原理是鐵粉與發(fā)生了化學反應，生成鐵銹。探究活動二：探究食品干燥劑是否變質（2）（進行實驗）①取一包干燥劑放入小燒杯中，加入適量的水，充分攪拌后，用手觸摸燒杯外壁，發(fā)燙，過濾，得到濾液B和濾渣乙；②向濾渣乙中加入足量的稀鹽酸，可觀察到固體全部溶解，有氣泡產生，據此判斷濾渣乙中有CaCO3。（得出結論）該干燥劑(選填“完全”或“部分”或“沒有”)變質。（3）探究活動三：探究溶液混合后溶質的成分小組同學將上述實驗中的濾液A和濾液B倒入廢液缸中，觀察到有白色沉淀生成，過濾后得到濾液C，他們對C中溶質的成分進行了探究。（提出猜想）猜想一：精想二：NaCl、NaOH、Na2CO3猜想三：NaCl、NaOH、Ca(OH)2（4）（進行實驗）小明按照自己設計的方方案進行了如下實驗：實驗步驟實驗現象實驗結論①取少量濾液C于試管中，加入足量的氯化鋇溶液無明顯現象猜想不正確②繼續(xù)向步驟①所得溶液中通入二氧化碳有白色沉淀生成猜想三正確（5）（反思評價）小組同學經過討論，一致認為根據步驟(2)的現象不足以證明猜想三是正確的，理由是。小明經過認真思考后，對步驟(2)進行了修改，并做了下面的實驗，最終得出了正確的結論，記錄如下。請你完善實驗報告。實驗步驟實驗現象實驗結論有白色沉淀生成猜想三正確【答案】（1）空氣中的氧氣和水（2）部分（3）NaCl、NaOH（4）二（5）氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇和氯化鈉，也能生成白色沉淀，不能說明一定含氫氧化鈣；另取少量濾液C于試管中，加入碳酸鈉溶液【解析】（1）探究活動一：得出結論：向濾渣甲中加入足量稀鹽酸，觀察到有氣泡產生，得到黃色溶液，說明生成了氧化鐵，鐵能與空氣中的氧氣和水發(fā)生緩慢氧化生成鐵銹；（2）探究活動二：得出結論：取一包干燥劑放入小燒杯中，加入適量的水，充分攪拌后，用手觸摸燒杯外壁，發(fā)燙，氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，該反應放出大量的熱，故該干燥劑中含氧化鈣，向濾渣乙中加入足量的稀鹽酸，可觀察到固體全部溶解，有氣泡產生，碳酸鈣能與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，說明含碳酸鈣，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣和水，該干燥劑中含氧化鈣和碳酸鈣，說明部分變質；（3）探究活動三：提出猜想：脫氧劑成分是鐵粉、碳粉、碳酸鈉、氯化鈉，鐵與氧氣和水反應生成了鐵銹，取適量脫氧劑于大試管中，加足量的水振蕩，充分溶解后過濾，得到濾液A和濾渣甲，鐵粉、氧化鐵、炭粉難溶于水，碳酸鈉、氯化鈉溶于水，故濾液A中含碳酸鈉和氯化鈉，取一包干燥劑放入小燒杯中，加入適量的水，充分攪拌后，得到濾液B和濾渣乙，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，濾液B中含氫氧化鈣，將濾液A和濾液B混合，觀察到有白色沉淀生成，氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成了碳酸鈣和氫氧化鈉，白色沉淀是碳酸鈣，如果恰好完全反應，則溶質為：氯化鈉、氫氧化鈉，如果碳酸鈉過量，則溶質為碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鈉，如果氫氧化鈣過量，則溶質為氫氧化鈣、氫氧化鈉、氯化鈉，故猜想一：NaCl、NaOH；（4）進行實驗：取少量濾液C于試管中，加入足量的氯化鋇溶液，無明顯現象，氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇和氯化鈉，說明不含碳酸鈉，故猜想二不正確；（5）反思評價：氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉與氯化鋇反應生成碳酸鋇和氯化鈉，故有白色沉淀生成，不能說明含氫氧化鈣，不能得出猜想三正確；氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，產生白色沉淀，故可設計實驗：另取少量濾液C于試管中，加入適量碳酸鈉溶液，產生白色沉淀，說明含氫氧化鈣，則猜想三正確。5．（2021·鞍山）在消防安全進校園活動中，老師帶領學生使用干粉滅火器進行模擬滅火演練?；瘜W興趣小組收集滅火后殘留的白色固體，探究其成分。（不考慮雜質的影響）（1）（查閱資料）①干粉滅火器的主要成分為碳酸氫鈉（NaHCO3）。②碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳；碳酸鈉受熱不分解。③碳酸氫鈉溶液呈堿性，且與氯化鈣不發(fā)生反應。（提出猜想）猜想一：固體成分為碳酸氫鈉；猜想二：固體成分為；猜想三：固體成分為碳酸氫鈉和碳酸鈉。（2）（進行實驗）實驗步驟實驗現象實驗結論小明同學取少量白色固體于試管中，加水溶解，再滴入無色酚酞溶液無色酚酞溶液變紅猜想一成立（提出質疑）小剛認為小明得出的結論不準確，理由是。（3）（實驗探究）小明和小組其他同學繼續(xù)實驗：實驗步驟實驗現象實驗結論①澄清石灰水變渾濁固體中含有碳酸氫鈉②另取少量白色固體于試管中，加水使之完全溶解，再滴加氯化鈣溶液發(fā)生反應的化學方程式為；固體中含有碳酸鈉（實驗結論）猜想三正確。（4）（拓展延伸）根據以上實驗寫出碳酸氫鈉分解的化學方程式：?！敬鸢浮浚?）碳酸鈉（2）碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色（3）取適量白色固體于試管中，加熱，把氣體通入澄清石灰水中；產生白色沉淀；Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl（4）2NaHCO3Δ__Na2CO3+H2O+CO【解析】（1）【提出猜想】碳酸氫鈉不分解固體是碳酸氫鈉；部分分解是碳酸氫鈉和碳酸鈉；完全分解是碳酸鈉，故：猜想一：固體成分為碳酸氫鈉；猜想二：固體成分為碳酸鈉；猜想三：固體成分為碳酸氫鈉和碳酸鈉。故填：碳酸鈉。（2）【提出質疑】小剛認為小明得出的結論不準確，理由是碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色。故填：碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色。（3）【實驗探究】實驗步驟實驗現象實驗結論①取適量白色固體于試管中，加熱，把氣體通入澄清石灰水中澄清石灰水變渾濁（反應生成了二氧化碳）固體中含有碳酸氫鈉②另取少量白色固體于試管中，加水使之完全溶解，再滴加氯化鈣溶液產生白色沉淀（碳酸鈉和氯化鈣反應生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉）發(fā)生反應的化學方程式為：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；固體中含有碳酸鈉故填：取適量白色固體于試管中，加熱，把氣體通入澄清石灰水中；產生白色沉淀；Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。（4）【拓展延伸】碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式：2NaHCO3Δ__Na2CO3+H2O+CO6．（2021·四川內江）教科書上冊141頁第10題：將一個用粗銅絲繞成的線圈罩在蠟燭火焰上（圖1），火焰很快就熄滅了。你認為火焰熄滅的原因是：______。某學習小組的同學在實驗驗證時，意外觀察到以下現象：I、將螺旋狀銅絲置于蠟燭火焰的外焰處加熱（圖2），發(fā)現銅絲變黑并有少量黑煙產生；Ⅱ、將變黑的銅絲移至蠟燭火焰的內焰處加熱（圖3），發(fā)現內焰處的銅絲由黑色變?yōu)榱良t色，銅絲的其余部份仍然為黑色?！咎岢鰡栴}】1．實驗I銅絲上黑色固體的成分是什么？2．實驗Ⅱ內焰處銅絲由黑色變?yōu)榱良t色的原因是什么？【猜想與假設】1．實驗I銅絲上黑色固體的成分：猜想一、CuO：猜想二、C：猜想三、______。2．實驗Ⅱ內焰處的石蠟蒸氣與銅絲上的黑色固體發(fā)生了反應?！緦嶒炋骄俊繉嶒灢襟E實驗現象解釋與結論①將實驗I中變黑的銅絲與足量稀硫酸充分反應，重復多次銅絲變紅，溶液由無色變?yōu)開_____色，溶液中出現黑色固體懸浮物CuO與稀硫酸發(fā)生了反應②分離出①中的黑色固體懸浮物，灼燒并將產生的氣體通入澄清石灰水澄清石灰水變渾濁由①②得出結論：猜想______成立。（填“一”、“二”或“三”）③取適量石蠟于試管中______，將加熱變黑的銅絲趁熱伸入試管中變黑的銅絲出現亮紅色【猜想與假設】2成立【反思與評價】有同學提出質疑：實驗Ⅱ內焰處的銅絲由黑色變?yōu)榱良t色的原因不止一種。請你寫出一種其它可能的原因：______。【答案】

銅絲將熱量導出，溫度降低到蠟燭著火點以下

C和CuO

藍

三

加熱使石蠟變?yōu)槭炚魵?/p>

石蠟不完全燃燒生成的一氧化碳與氧化銅發(fā)生反應（合理即可）【解析】燃燒的條件：可燃物、溫度達到可燃物著火點、可燃物與氧氣接觸；將一個用粗銅絲繞成的線圈罩在蠟燭火焰上（圖1），火焰很快就熄滅了，是因為銅絲將熱量導出，溫度降低到蠟燭著火點以下，蠟燭熄滅。猜想與假設：結合猜想一、二可知，銅絲上黑色固體的成分可能為碳和氧化銅的混合物，故猜想三:C和CuO。實驗探究：實驗步驟①，氧化銅和稀硫酸反應生成藍色硫酸銅溶液，故實驗現象為：溶液由無色變?yōu)樗{色；實驗步驟②，碳燃燒生成二氧化碳氣體，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，結合①②可知，固體中含有碳和氧化銅，則猜想三成立；實驗步驟③，結論為【猜想與假設】2成立，實驗Ⅱ內焰處的石蠟蒸氣與銅絲上的黑色固體發(fā)生了反應。則實驗操作為取適量石蠟于試管中加熱使石蠟變?yōu)槭炚魵猓賹⒓訜嶙兒诘你~絲趁熱伸入試管中。反思與評價：石蠟不完全燃燒可能生成一氧化碳，一氧化碳具有還原性，可以和氧化銅反應生成銅，故其它可能的原因是：石蠟不完全燃燒生成的一氧化碳與氧化銅發(fā)生反應（合理即可）。7．（2021·黑龍江大慶）已知Mg能在CO2中燃燒，根據金屬活動性順序表，Na的金屬活動性比Mg強，說明Na也能在CO2中燃燒。為了驗證，實驗小組進行了以下實驗探究：【查閱資料】①金屬鈉性質活潑，常溫下，金屬鈉極易與氧氣反應，生成白色固體氧化鈉，氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉。金屬鈉還可以與水劇烈反應，放出氫氣。②Na2CO3溶液顯堿性；CaCl2溶液顯中性。【實驗探究一】步驟1：打開活塞，讓A裝置中產生的氣體依次通過B、C，收集一瓶純凈的CO2氣體。步驟2：將燃燒的鈉迅速伸入集氣瓶中，觀察到鈉在CO2中繼續(xù)燃燒，發(fā)光放熱，冷卻后觀察到瓶內附著黑色顆粒，并粘附著白色物質?！締栴}討論】（1）為獲得純凈的CO2，可利用裝置B除去CO2中混有的______；裝置C中盛放的試劑是______。（2）步驟2中生成的黑色固體成分是______?！境醪浇Y論】Na能在CO2中燃燒?！咎岢鰡栴}】白色物質是什么？【猜想與假設】猜想一：氧化鈉猜想二：碳酸鈉；猜想三：氧化鈉和碳酸鈉的混合物；猜想四：氫氧化鈉。（3）大家討論后一致認為猜想四是錯誤的，理由是______?！緦嶒炋骄慷繉Π咨镔|是什么進行實驗探究，方案設計如下：方案1：取該樣品少量于試管中，加入適量的水。振蕩，過濾，向濾液中加入無色酚酞試液，觀察到溶液變成紅色。結論：白色物質中一定有氧化鈉。方案2：取該樣品少量于試管中，滴加足量鹽酸，溶液中有氣泡冒出：結論：白色物質中一定有______。方案3：取該樣品少量于試管中，加入適量的水，振蕩，過濾，向濾液中加入過量的氯化鈣溶液，出現白色沉淀，過濾，再向濾液中滴加無色酚酞溶液，無明顯現象?！痉此寂c評價】（4）甲同學思考后提出方案1得出的結論不正確，其理由是______。（5）請將方案2結論補充完整：______。（填化學式）（6）方案3中加入過量CaCl2溶液的目的是______。寫出此反應的化學方程式______?！緦嶒灲Y論】（7）綜上所述，你認為猜想______成立。（8）請寫出Na在CO2中燃燒的化學方程式______?！敬鸢浮?/p>

（1）

HCl

濃硫酸

（2）

碳

（3）反應物中無氫元素

碳酸鈉

（4）

碳酸鈉溶液也呈堿性，也能使酚酞變紅色

（5）Na2CO3

（6）將碳酸鈉完全除去

（7）

二

（8）【解析】（1）大理石的成分是碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應