14．2．1 定性综合实验

试题精编

1．（2020·嘉定·二模）化学实验室里，同学们准备研究氢氧化钠能与二氧化碳反应的化学性质。

完成下列填空。

（1）在配制NaOH溶液时，看到盛有NaOH固体的试剂瓶上标注着“NaOH含量不少于96．0%”，便对该瓶试剂成分产生了质疑。

【提出问题】氢氧化钠中含有什么杂质？

【查阅资料】工业上制取NaOH的反应原理为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，然后蒸发溶剂获得NaOH固体（在化工生产中，原料往往不能完全转化为产品）。

【提出猜想】

甲同学认为杂质只有氯化钠；

乙同学认为杂质还可能含有碳酸钠，原因为____________________________________________（用化学方程式表示）。

【设计实验】取样溶于水，并分成两份。

步骤一：向一份溶液中滴加酚酞试液，溶液变_________________色。

步骤二：向另一份溶液中滴加过量稀硝酸。

步骤三：向步骤二所得溶液中继续滴加_________溶液，发现有白色沉淀产生。

【实验结论】乙同学的猜想正确。

请分析：

Ⅰ．上述实验中步骤_________（填编号）是没有必要进行的。

Ⅱ．步骤二所得溶液中的溶质有__________________________。

（2）同学们在配制好的氢氧化钠溶液中通入CO2气体，没有明显现象，于是设计了如图所示实验证明反应的发生。（不考虑氢氧化钠中的极少量杂质）

Ⅰ．实验三中加入的试剂X是_____________（任写一种符合要求的试剂）。

Ⅱ．实验一、二在设计思想上是一致的，都是通过验证反应物的消耗才能观察到明显现象，但有同学对实验一提出了质疑，他认为这个实验不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应，其理由是_________________________________________。

Ⅲ．查阅资料：室温下，氢氧化钠易溶于酒精，而碳酸钠难溶于酒精。据此，同学们设计了实验四。

2．（2020·静安·二模）甲、乙两组同学为探究氢氧化钙的化学性质，分别做了如图所示的相同的四个实验。

（第2题图）

完成下列填空。

（1）上述实验中，能发生反应但无明显现象的化学方程式为____________________________。

（2）实验结束后，甲、乙两组同学分别将本组A、B、C、D四支试管中的物质各倒入一个洁净的大烧杯中，充分反应后静置，发现：

甲组烧杯底部有白色沉淀，上层清液为红色，则下列说法错误的是_________（填编号）。

A．沉淀是碳酸钙　B．清液中一定含有氢氧化钠　C．清液中一定没有氯化氢

乙组烧杯底部有白色沉淀，上层清液为无色，则上层清液中一定含有的溶质是________，可能含有的溶质是_____________。

3．（2020·虹口·二模）某硝酸钠样品中可能含有氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种，为检验其成分，某小组进行了如图所示实验（硝酸钡溶液呈中性，硫酸银微溶于水）。

（第3题图）

完成下列填空。

（1）无色气体D是_________，白色固体F是_________，操作M是_________。

（2）步骤Ⅴ中发生反应的化学方程式是________________________________。

（3）步骤Ⅱ加入硝酸钡溶液时需过量，“过量”对步骤Ⅴ目的达成的作用是_______________________________________。

（4）上述实验不能确定样品中是否含有氢氧化钠，改进上述实验方案加以证明。

4．（2020·崇明·二模）某白色固体由硫酸钡、碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钙中的三种物质组成。为确定其成分，某同学设计并完成如图实验。

（第4题图）

完成下列填空。

5．（2020·金山·二模）废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属，随意丢弃既会造成资源浪费，也会污染土壤和水体。化学兴趣小组为回收其中的铜，设计并进行了如图所示实验。已知：Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O；不考虑金、银发生类似反应。

（第5题图）

完成下列填空。

（1）将电路板粉碎成粉末的目的是___________________________________。

（2）滤液A中的溶质除硫酸外，还有__________________________。

（3）步骤Ⅱ中的实验现象：固体部分溶解，____________________________。

（4）上述步骤____________________（填编号）所包含的反应体现铁的活动性比铜强。

（5）步骤Ⅳ中反应的化学方程式是____________________________________________；判断步骤Ⅳ中加入的稀硫酸过量的方法是________________________。

同类题汇总

1－1．（2020·松江·二模）取久置氢氧化钠固体进行如下实验，可以探究出其变质程度，下列说法正确的是（　）。

（第1－1题图）

A．甲溶液可能是氢氧化钙溶液　B．物质Ⅰ可能是二氧化碳

C．溶液Ⅱ的溶质可能含甲物质　D．滴加酚酞后，溶液Ⅲ可能不变色

1－2．（2020·金山·二模）化学课堂上，同学们在老师的指导下进行探究实验。探究一瓶忘记盖瓶塞的氢氧化钠溶液中溶质的成分。

【查阅资料】氯化钠溶液都呈中性。

【提出猜想】

猜想1：溶质是氢氧化钠；猜想2：溶质是_________________；猜想3：溶质是碳酸钠。

【设计实验】

【交流讨论】

老师问：“若向少量样品中，加入足量的稀盐酸，如果有气泡产生，猜想3一定成立吗？”同学们交流讨论后，一致认为猜想3不一定成立，原因是_____________________________________________________。

1－3．（2020·普陀·二模）过氧化钠（化学式为Na2O2）可作为供氧剂。兴趣小组同学查阅资料发现过氧化钠有如下性质。

（第1－3题图）

a．与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气；b．和水反应生成氢氧化钠和氧气。

实验目的：验证过氧化钠能与二氧化碳反应，并检验生成的碳酸钠和氧气。兴趣小组用如图所示装置进行实验，其中A处为CO2发生装置。

完成下列填空。

（1）B处过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为_________________________________。

（2）D中收集氧气的方法称为_________________，检验试管中是氧气的方法是_______________________________________。

（3）有同学认为应增加一个装置使整套实验装置更符合实验目的。请你阐述需要增加的实验装置的作用是_______________，以及添加的位置是___________________。

（4）若要检验产物碳酸钠，取B中反应后样品进行实验，请完成下表中空白处的实验方法。

1－4．（2020·浦东·二模）利用物质的性质能帮助我们开展科学探究。

完成下列填空。

【认识物质】

【定性检测】

为检测久置空气中的氢氧化钠是否变质，设计并进行了如图所示的实验：

（第1－4题图）

（1）试管1中观察到的现象是__________________________。

（2）试管2中观察到产生气泡，反应的化学方程式为_______________________________。

（3）试管3中观察到产生白色沉淀。

（4）能达到实验目的的是试管_________（填“1”“2”或“3”）中的实验。

（5）若要判断氢氧化钠是部分变质还是全部变质，请你选择上述实验后三支试管中的液体继续实验，并完成下表。

2－1．（2020·长宁·二模）为探究碱的性质，进行如图所示实验。

完成下列填空。

（1）如图1所示，加入一定量的盐酸后，溶液红色褪去，反应过程中溶液温度_________（填“升高”或“降低”），反应的化学方程式为____________________________________。

（2）如图2所示，在NaOH溶液中通入CO2，然后滴加氯化钡溶液（呈中性），如图3所示。有白色沉淀产生。说明NaOH与CO2发生了反应，则乙中反应的化学方程式为__________________________，丙中反应的化学方程式为________________________________________。

（第2－1题图1）

（第2－1题图2）

（第2－1题图3）

（3）实验结束后废液处理。实验结束后将试管丙内所有物质全部倒入一大烧杯中，再将甲烧杯所得溶液缓慢加入，全部加入充分搅拌后测得溶液pH为3。

在将甲烧杯所得溶液缓慢加入的过程中，大烧杯内可观察到的现象是______________________________。最终大烧杯中除了酚酞外，还含有的溶质是_________________。最后，调节pH接近7，达到排放标准。

2－2．（2020·青浦·二模）为研究碳酸钠、氢氧化钙、盐酸的化学性质，进行如图所示实验。

（第2－2题图）

完成下列填空。

（1）A、C中酚酞均变_________色，证明Na2CO3和Ca（OH）2溶液呈碱性。

（2）试管B、D内的物质在烧杯E中混合产生白色沉淀，白色沉淀的化学式为_________，由此能否说明B中有反应物剩余？请你判断及说明理由：____________________________________________________，E中的溶质除酚酞外，一定含有的是_____________（填化学式），可能含有的是___________________________________（填化学式）。

2－3．（2020·金山·二模）化学课堂上，同学们在老师的指导下进行了分组实验。

完成下列填空。

【查阅资料】氯化钙溶液、氯化钠溶液都呈中性。

第Ⅰ组：探究酸和碱的反应。

向试管中加入少量的氢氧化钙溶液，并滴入几滴无色酚酞溶液，充分振荡后，再逐滴滴入稀盐酸，并用玻璃棒不断搅拌，观察到溶液由红色变为无色，测得溶液的pH＜7。

第Ⅱ组：为了探究一瓶忘记盖瓶塞的氢氧化钠溶液中溶质的成分。

取少量样品于试管中，向其中加入适量的氯化钡溶液，充分反应后，过滤，向滤液中滴加几滴无色酚酞溶液，产生白色沉淀，无色溶液。

实验结束后，同学们将两组实验后的废液倒入同一个废液缸中进行集中处理。若使废液中只含有一种溶质氯化钠（酚酞除外）则需向废液中加入__________________________。

3－1．（2020·宝山·二模）化学兴趣小组同学，在实验后欲对无色澄清的废液进行检验并回收利用。已知该无色废液中可能含有硫酸、盐酸、氯化镁、氯化钡中的一种或几种，他们的检验和回收流程如图所示。

（第3－1题图）

完成下列填空。

（1）操作Ⅰ、操作Ⅱ的名称是_________。

（2）生成白色沉淀A的基本反应类型是_________________。

（3）无色溶液2中加入足量稀盐酸的现象为_________________。

（4）由实验可知，废液中一定含有的溶质是_________________，用化学方程式解释一定不存在的物质的原因_________________________________________________________。

3－2．（2020·松江·二模）某白色固体含有硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、硝酸钡中的一种或几种，取少量白色固体进行如图所示实验（已知：硫酸钠、硝酸钠、硝酸钡的水溶液均呈中性）。

（第3－2题图）

对该白色固体的分析错误的是（　）。

A．一定是三种物质　B．一定含硝酸钡

C．可能是三种物质　D．可能是两种物质

4－1．（2020·杨浦·二模）有一包白色固体样品，可能含有NaOH、Na2CO3、K2SO4、NaCl中的一种或几种，为确定其组成，进行如图所示实验。

（第4－1题图）

完成下列填空。

（1）步骤Ⅱ中发生的化学反应方程式为___________________________________________（写一个即可）。

（2）无色溶液B中的溶质一定有_________________。

（3）分析上述实验过程，仍无法确定的物质是_________________。

（4）若要进一步确定样品的组成，还需进行的实验操作是________________________________________________________________________________________________________。

4－2．（2020·黄浦·二模）实验室某种废液中含有碳酸钠、氢氧化钠、硫酸铜、盐酸中的一种或两种溶质。为确定其组成设计并进行如图所示实验。

实验：

（第4－2题图）

(www.daowen.com)

结论：废液中一定含有碳酸钠、氢氧化钠。

分析：废液中一定没有的硫酸铜原因是___________________________________________。

用一个化学方程式说明溶液中一定没有盐酸，该化学方程式为__________________________________________。

5－1．（2020·徐汇·二模）利用废旧电池铜帽（含Cu、Zn）提取Cu，并得到ZnSO4溶液。主要流程如图所示。

（第5－1题图）

完成下列填空。

（1）步骤Ⅱ、Ⅲ中的分离操作名称是_________。

（2）步骤Ⅱ中加入的B物质为_________，过量的目的是_____________________________。

（3）溶液E中肯定有的溶质的化学式为_________________。

5－2．（2020·松江·二模）从ZnSO4、CuSO4和FeSO4的混合液中回收金属铜，设计了如图所示实验方案。

（第5－2题图）

完成下列填空。

（1）操作a的名称是_________，加入锌后，发生反应的一个化学方程式为___________________________________________，该反应体现了铜的金属活动性比锌_________（填“强”或“弱”）。

（2）操作a后的固体中一定有的物质是_________，生成气体的化学式是_________。

14．2．2 定量综合实验

试题精编

1．（2020·虹口·二模）图示所表示的各实验中相关量的变化关系，正确的是（　）。

A．高温煅烧石灰石（杂质不反应）

B．氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸

C．接近饱和的硫酸铜溶液中加入硫酸铜粉末

D．等质量、等浓度的稀盐酸中分别放入足量的铁片和铝片

2．（2020·崇明·二模）将稀盐酸逐渐加到盛有氧化铜的容器中，容器中溶液总质量随时间变化曲线正确的是（　）。

3．（2020·杨浦·二模）实验室制取二氧化碳并验证其性质。实验室用3个250mL的烧瓶收集满CO2进行实验。如图1所示，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞；一段时间后，同时振荡三个烧瓶。得到如图2所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。

完成下列填空。

（1）曲线1中导致cd段气压快速变小的操作是____________________。

（第3题图1）

（第3题图2）

（2）曲线2中发生反应的化学方程式为_______________________________________。

（3）比较曲线2与曲线3的差异，说明原因：__________________________________________________________________________________________________________________________。

（4）根据如图2所示，可以得出的结论是_________（填编号）。

A．1体积水中溶解CO2的量小于1体积　B．CO2能与水发生反应

C．CO2能与NaOH溶液发生反应　D．检验CO2用饱和澄清石灰水较合适

4．（2020·松江·二模）为测定石灰石与稀盐酸反应产生二氧化碳的质量（假设二氧化碳已完全放出，忽略空气中物质的影响），设计如图1所示装置。

完成下列填空。

（1）产生二氧化碳的质量_________（填“大于”“小于”或“等于”）氢氧化钠固体增加的质量。

（2）对锥形瓶中反应后的剩余溶液成分进行探究（杂质不溶于水且不参加反应），剩余溶液中一定有的溶质是_________。

（第4题图1）

（第4题图2）

（3）把剩余溶液分成两份，分别置于两个试管中进行实验。

实验一：往一个试管中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。

实验二：往另一个试管中逐滴滴入碳酸钠溶液，并用pH传感器连续监测试管内溶液的pH，得如图2所示。

根据实验_________（填编号）可知，剩余溶液中还有盐酸。

（4）曲线上M点溶液的溶质成分是_________。

5．（2020·闵行·二模）“垃圾是放错位置的资源”，废旧金属的回收利用可节约资源、减少污染。为测定某废铜屑（含铜、铜锈、氧化锌）中铜元素的含量，以便合理回收金属，化学小组取一定质量的样品，分别用如下方法获取相关数据。

完成下列填空。

【查阅资料】铜锈的成分为碱式碳酸铜［Cu2（OH）2CO3］；

【设计与实验】

（第5题图1）

（第5题图2）

（第5题图3）

（第5题图4）

【实验分析】

（1）方法一中，在装置A中添加用于通入H2的玻璃导管。加足量稀硫酸反应的化学方程式是___________________________________________________________________________。

（2）方法二：装置B中“足量无水硫酸铜”的作用是____________________。过滤后滤液中的溶质是___________________________________。此步骤还可证明锌的金属活动性比铜强，理由是___________________________________。实验中，待锥形瓶内的反应结束后，可用注射器向瓶内多次来回推入空气，其目的是__________________。为测定废铜屑中铜元素的含量，结合图中装置需要称量并记录的数据有___________________________、_________________。

【实验反思】

（3）通过分析，与方法一相比较，方法二的一条不足之处是_____________________________。

同类题汇总

1－1．（2020·杨浦·二模）下列四个图像能正确反映对应变化关系的是（　）。

（第1－1题图）

A．甲——在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量

B．乙——常温下向一定量的稀硫酸中滴加氢氧化钠溶液

C．丙——向盐酸和硫酸钠的混合溶液中滴加氢氧化钡溶液

D．丁——向等质量的镁和氧化镁固体中，分别加入质量分数相同的稀盐酸

2－1．（2020·奉贤·二模）向氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸，某个量y随稀硫酸的加入的变化情况如图所示，则y表示（　）。

A．溶液的pH　B．沉淀的质量

C．溶质的质量　D．氢氧化钡的质量

（第2－1题图）

（第2－2题图）

2－2．（2020·徐汇·二模）向一定量的铁粉与铜粉的混合物中逐滴加入稀硫酸至过量，如图是反应过程中某种物质的质量Y随加入稀硫酸质量X变化的关系，则Y可能表示（　）。

A．铜粉的质量

B．生成硫酸铜的质量

C．溶液的总质量

D．生成硫酸亚铁的质量

3－1．（2020·青浦·二模）实验小组用传感器研究等量水或NaOH溶液分别吸收CO2的效果，实验装置及测定结果如图所示。下列说法不正确的是（　）。

（第3－1题图1）

（第3－1题图2）

A．曲线Ⅰ是CO2溶解和CO2与水反应的综合结果

B．对比曲线Ⅰ和Ⅱ，可说明CO2能与NaOH反应

C．NaOH溶液吸收CO2的效果比水好

D．若选用等质量饱和石灰水进行实验，其曲线在曲线Ⅰ上方

3－2．（2020·闵行·二模）如图所示实验中（装置气密性好），三种固体质量相同，分别滴入相同体积且浓度为8%的稀盐酸，a处连接压强传感器，压强随时间变化图像正确的是（　）。

（第3－2题图）

4－1．（2020·闵行·二模）小亮同学在实验室中制取CO2气体后，对废液进行后续探究，他向一定质量的含CaCl2和HCl的废液中逐滴加入溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液。实验过程中加入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀或气体的质量关系如图1所示；加入Na2CO3溶液的质量与溶液的pH变化关系如图2所示。

完成下列填空。

（1）图1中0a段的现象是_________________。

图1中bc段涉及反应的化学方程式是________________________________________。

（第4－1题图1）

（第4－1题图2）

（2）图2中dh段之间（不包含d和h两点）溶液的溶质有___________________________。

（3）下列说法错误的是_________（填编号）。

A．图1中bc段反应过程中溶液的pH变化对应图2中hk段

B．图1中a与b两点的溶液状态不同

C．由图1和图2可推断CaCl2溶液显中性

D．图1中x＝2b

4－2．（2020·浦东·二模）为了测定ag变质氢氧化钠中碳酸钠的质量分数，设计了如图所示的实验方案（浓硫酸具有吸水性）。

【定量测定】

（第4－2题）

实验步骤和数据：①组装装置，检查气密性（气密性良好）；②加入药品，称量C处装置质量为b g，滴入足量稀硫酸；③完全反应后称量C处装置质量为c g；④后续处理。

完成下列填空。

（1）判断碳酸钠已完全反应的实验现象是__________________________。

（2）利用实验数据，可得变质氢氧化钠中碳酸钠的质量分数为________________________（用字母表示）。

（3）所得实验结果存在一定的误差，可能的原因是_________________________________（写出一点即可）。

5－1．（2020·长宁·二模）某学习小组同学欲利用绿色粉末碱式碳酸铜［Cu2（OH）2CO3］制备金属铜，并进行相关的实验。

完成下列填空。

【实验一】制备氧化铜并检验产物，装置如图所示（省略夹持仪器）。

步骤一：打开弹簧夹，通入氮气。

步骤二：关闭弹簧夹，将装置A、B、C连接，并开始加热至A中固体质量不变，停止加热。

（第5－1题图1）

通入氮气的作用是____________________；实验过程中，观察到A中有黑色固体生成，B中无水硫酸铜变蓝色、C中澄清石灰水变浑浊。碱式碳酸铜受热分解除了生成氧化铜，还生成了____________________。装置C中反应的化学方程式为_______________________________________。

【实验二】用实验一中产生的氧化铜制备金属铜。

（1）方法一：用一定量炭粉与实验一中产生的氧化铜加热制取铜并检验产物。

（第5－1题图2）

①实验过程中，观察到G中溶液变浑浊。E中试管内固体反应的化学方程式是__________________________；装置F的作用是________________________。

②实验反思：为何实验一中步骤二需要加热至A中固体质量不变，才停止加热。分析可能的原因是________________________________________________________。

（2）方法二：取适量实验一中产生的氧化铜，依据下列实验流程制取金属铜。

（第5－1题图3）

①步骤Ⅰ中反应的化学方程式是________________________________________，观察到的现象是_______________________________；步骤Ⅱ中滤渣的成分是__________________，在滤渣中加入过量稀硫酸反应化学方程式是_______________________________________。

②实验反思：在实验二中，你认为方法二优于方法一的理由是___________________________（写一条即可）。