9．常溫下沒有氧氣存在時，鐵與水幾乎不反應，但高溫下，鐵與水蒸氣能反應生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體．小明很好奇，設計如下實驗探究鐵粉與水蒸氣反應后的產物．
（1）探究生成的氣體是什么？用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲，稍后有肥皂泡飄到空中．說明生成的氣體是H₂．
（2）探究試管中剩余固體成分是什么？
【查閱資料】

常見鐵的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
顏色、狀態(tài)	黑色粉末	紅棕色粉末	黑色晶體
能否被磁鐵吸引	否	否	能
能否與鹽酸反應	能	能	能

【初步驗證】試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引．
【猜想與假設】猜想一：剩余固體是Fe與Fe₃O₄；猜想二：剩余固體是Fe₃O₄．

實驗操作	實驗現(xiàn)象及結論
取少量黑色固體于試管中，加入足量的稀鹽酸．	若固體不溶解，也沒有氣泡冒出，剩余固體是Fe3O4．若固體部分溶解，有氣泡冒出，剩余固體是Fe與Fe3O4．

【實驗探究】

8．新聞中報道了某家長帶小孩在下水道井蓋小孔上點燃鞭炮發(fā)生爆炸．現(xiàn)要探究某下水道的可燃性氣體成分：
[猜想]（I）含可燃性氣體CO； （II）含可燃性氣體CH₄； （III）含可燃性氣體CO和CH₄．
[收集氣體]用大的可樂塑料瓶裝滿水，打開瓶蓋用繩子吊入下水道中，用鐵鉤將礦泉水瓶倒轉，
使瓶內水倒完，將瓶提到井口迅速蓋好瓶備用．
[進行實驗]

步驟	實驗搡作	實驗現(xiàn)象	結論
（1）	導出瓶中氣體，通過裝有 氫氧化鈉溶液的洗氣瓶．		目的是除CO2等 酸性氣體．
（2）	再通過裝有濃硫酸的洗氣瓶．		目的是除去H2O．
（3）	將步驟（2）的氣體導出點燃； ①用吸附少量無水硫酸銅粉末的石棉貼在小燒杯內壁，再把小燒杯斜罩于火焰上方； ②用內壁粘有澄清石灰水的小燒杯罩于火焰上方．	?無水硫酸銅 變藍； ?燒杯內壁變渾濁．	?證明有H2O生成； ?證明有CO2生成．

[作出判斷]根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，甲同學認為猜想III正確；而乙同學認為甲的判斷不嚴謹．因為猜想Ⅱ也有相同的現(xiàn)象．如需進一步確認還應檢驗CO的存在，其方法是將氣體通過熾熱的氧化銅粉末，看粉末是否變紅．
[拓展]若需要工人進入下水道清理淤泥，打開下水道井蓋后應首先進行的操作是通風．

7．純堿廣泛應用于工業(yè)生產．現(xiàn)取某純堿樣品（含氯化鈉雜質），為確定其中碳酸鈉的質量分數(shù)，甲、乙兩個研究小組分別設計如下實驗裝置進行探究．
（1）同學們先在實驗室把98%的濃硫酸稀釋成9.8%的稀硫酸200g，并用其和純堿樣品反應測定碳酸鈉的質量分數(shù)．
①配制稀硫酸的步驟有：計算、稱量、溶解、冷卻至室溫裝瓶并貼上標簽，其中用到的下班儀器有量筒、燒杯和玻璃棒．
②需加入水的體積為180mL（水的密度近似看作1g/cm³）．
（2）甲組同學采用圖1裝置，通過測量生成CO₂的體積測定碳酸鈉的質量分數(shù)，（不考慮植物油中溶解CO₂產生的影響，堿石灰是氫氧化鈉固體與生石灰的混合物）．

①若其他操作均正確，僅因下列因素可使碳酸鈉的質量分數(shù)測定結果偏大的是a（填字母序號）；
a．反應后俯視量筒讀數(shù)b．樣品未反應完全即停止驗
c．B中未裝滿液體
②甲組同學測得3組數(shù)據(jù)如表所示．取3組數(shù)據(jù)的平均值得到CO₂的體積為22.4mL，又知常溫常壓下CO₂的密度為1.964g/L，據(jù)此計算碳酸鈉的質量分數(shù)為53%．

組別	樣品質量	CO2體積
第1組	0.20g	22.3mL
第2組	0.20g	22.4mL
第3組	0.20g	22.5mL

（3）乙組同學采用圖2裝置，通過測量裝置D在反應前后的質量差來測定碳酸鈉的質量分數(shù)．
①若其他操作均正確，結果仍然偏高的可能原因是堿石灰具有吸水性，若要測定結果列準確需要將裝置（如圖3所示）接入上述裝置的（填編號）A、B之間，裝置圖3中的液體名稱是濃硫酸．
②乙組同學們改進實驗裝置后（改進裝置圖略），取21g該純堿樣品加入9.8%的稀硫酸至不再產生氣泡，測得反應前后裝置D增加了4.4g，求消耗稀硫酸的質量100g（寫出計算過程）．

6．學習了金屬的化學性質后，某興趣小組進行了如下實驗：將足量鎂條加入到氯化鐵溶液中，觀察到鎂條表面有氣泡產生，一段時間后，有黑色固體粉末生成．
【提出問題】產生氣體是什么物質？
【作出猜想】猜想一：可能是氧氣；猜想二：可能是氫氣；猜想三：可能是二氧化碳．
【交流討論】（1）大家思考后，一致認為猜想三不合理，其理由是反應物中不含碳元素，不符合質量守恒定律．
【實驗與結論】

實驗步驟	現(xiàn)象	結論
①先用試管收集該氣體，再將帶火星的木條伸入試管	（2）帶火星的木條沒有復燃	猜想一不成立
②用尖嘴導管將氣體導出并引燃，同時在上方放一塊干冷的玻璃片	該氣體能燃燒，且玻璃片上有 （3）水霧出現(xiàn)	猜想二成立

【繼續(xù)探究】用pH試紙測得氯化鐵溶液pH約為2，說明氯化鐵溶液呈（4）酸性（選填“酸性”、“堿性”或“中性”）．

5．甲乙小組按如圖1所示實驗探究蠟燭的燃燒產物，獲得了不同的實驗現(xiàn)象．
甲組：燒杯內壁有無色液滴
乙組：燒杯內壁有無色液滴，燒杯底部附著有黑色固體
【提出問題】同學們查閱教材實驗，得知無色液滴是水，
但黑色固體是什么呢？
【提出猜想】黑色固體是碳
【實驗驗證】利用如圖2所示裝置，甲，乙小組的同學分別設計了以下方案進行驗證．

	實驗操作	實驗現(xiàn)象
甲組	取少量該黑色固體于a中，通入空氣，點燃酒精燈加熱．	黑色固體燃燒，發(fā)出紅光，b中溶液變渾濁．
乙組	取少量該黑色固體于a中，通入氧氣（或O2），點燃酒精燈加熱．	黑色固體劇烈燃燒，發(fā)出白光，b中溶液變渾濁．

【分析與結論】
（1）實驗結束時，停止通入氣體，后續(xù)實驗操作順序應是BA（填字母序號）．
A．熄滅酒精燈，停止加熱  B．將試管b移走
（2）b中的實驗現(xiàn)象說明黑色固體燃燒生成了二氧化碳，由此可推斷猜想正確，理由是化學反應前后元素種類不變，二氧化碳的碳元素一定來自黑色固體．
【實驗反思】
（1）進一步實驗發(fā)現(xiàn)，罩在火焰上方的燒杯位置越低，產生黑色固體越多．查閱資料可知：蠟燭+氧氣（足量）→二氧化碳+水；蠟燭+氧氣（少量）→一氧化碳+水；…（反應條件均為“點燃”）由此推測乙組實驗產生黑色固體的原因是燒杯位置降低使氧氣的量減少，氧氣的量少到一定程度時蠟燭和氧氣反應產生黑色固體碳．
（2）甲、乙小組最終證明了蠟燭中一定含有C（填字母序號）．
A．碳、氫和氧三種元素B．碳和氧兩種元素C．碳和氫兩種元素
（3）石蠟的主要成分為C₂₅H₅₂，寫出石蠟完全燃燒的符號表達式：C₂₅H₅₂+38O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$25CO₂+26H₂O．
【實驗拓展】
小組同學以“研究不同高度的蠟燭哪只先熄滅”為課題設計了以下實驗：
查閱資料：二氧化碳的密度比空氣大
實驗步驟：①點燃兩支高低不同的蠟燭②用一只大燒杯同時倒扣在兩支燃燒的蠟燭上，用秒表計時．③重復實驗四次，實驗記錄如下：實驗結論：分析表中數(shù)據(jù)，你得到的結論是在同樣大小的倒扣的燒杯中，較高的蠟燭燃燒的時間短；

實驗次數(shù)	高蠟燭燃燒的時間	矮蠟燭燃燒的時間
第一次	23秒18	26秒06
第二次	23秒19	24秒94
第三次	20秒02	21秒45
第四次	15秒16	19秒10

分析反思：二氧化碳的密度比空氣大，為什么實驗結果與我們的猜想不符呢？通過討論，同學們一致認為原因可能是燃燒產生的二氧化碳溫度較高，密度較小，不易沉降到燒杯底部，反而聚集到燒杯的上部，致使高蠟燭先熄滅．學以致用：當室內發(fā)生火災，應用濕毛巾捂住口鼻，并伏低（填“直立”或“伏低”）身子前行尋找逃生出口．

4．實驗是研究化學的基本手段．在實驗室，小冬同學進行了“鐵在氧氣中燃燒”的實驗，請回答下列問題：
（1）圖中儀器a的名稱是坩堝鉗，實驗中火柴的作用是引燃鐵絲；寫出該反應的化學方程式：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；集氣瓶中裝少量水的目的是防止濺落的熔化物炸裂瓶底．
（2）做完實驗后，小冬同學有兩個疑惑不解的問題，于是她進行了以下途徑活動，請你一同參與．
【問題1】鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還有沒有鐵呢？
【查閱資料1】
①自然界中鐵的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃兩種（FeO極易被氧化為Fe₂O₃）；
②鐵的氧化物均能溶于稀鹽酸和稀硫酸．
【實驗探究】
將冷卻后的黑色物質碾碎，裝入試管，加入稀鹽酸溶液，觀察到的現(xiàn)象是固體逐漸溶解，表面有氣泡產生，說明鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中含有鐵．
【問題2】鐵燃燒的產物為什么不是Fe₂O₃呢？
【查閱資料2】
①Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解溫度、鐵的熔點見表；
②Fe₂O₃高溫時分解成Fe₃O₄．

	Fe3O4	Fe2O3	鐵
分解溫度/℃	1538	1400	-
熔點/℃	-	-	1535

【理論探討】
根據(jù)實驗現(xiàn)象，并結合表中數(shù)據(jù)，可推知鐵在氧氣里燃燒時產生的高溫應在l535℃～l538℃之間，在此溫度范圍內Fe₂O₃已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產生是Fe₃O₄．
【拓展延伸】：
（1）Fe₂O₃高溫時會分解成Fe₃O₄和一種氣體，請寫出此反應的化學方程式6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑；
（2）有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內放有黑色的FeO粉末，若粉末的顏色變?yōu)榧t色，就說明包裝盒破損進氣，這樣售貨員就能及時發(fā)現(xiàn)并處理．

3．根據(jù)如圖回答相關問題

（1）寫出a標號儀器的名稱：試管；
（2）實驗室用氯酸鉀制取氧氣，該反應的化學方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）實驗室制取二氧化碳的化學方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．化學興趣小組的同學通過查閱資料，設計了以下兩種制取二氧化碳氣體的方案：
方案一：加熱碳酸氫鈉  2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
方案二：加熱碳酸氫銨  NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O+CO₂↑
你認為上述兩個方案中選方案一更合理．
（4）實驗室要制取并收集一瓶氫氣，該反應的化學方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，為得到平穩(wěn)的氫氣流，應選擇的裝置組合是（寫一組）
（5）圖G的實驗操作名稱是過濾，玻璃棒的作用是引流．
（6）圖H中，觀察到銅片上的白磷燃燒，水中白磷不燃燒的現(xiàn)象，說明物質燃燒的條件之一是氧氣．

2．有人提出工業(yè)生產回收利用空氣中CO₂的構想：把空氣吹入濃碳酸鈉溶液中，溶液可吸收CO₂生成碳酸氫鈉（NaHCO₃）；加熱碳酸氫鈉固體又分解放出CO₂，同時生成水喝碳酸鈉；在合成塔內CO₂與氫氣反應生成甲醇（CH₃OH）和水．簡要的生產流程如圖所示：
（圖中：“→”表示流程順序或步驟，“↓”表示加入原料，“↑”表示生產出得產物，“”表示有可循環(huán)利用的物質）

【資料卡片】碳酸氫鈉分解溫度是270℃，碳酸鈉在856℃熔化，但還未達到分解溫度．
請回答下列問題：
（1）大氣中CO₂濃度不斷增大的人為原因是化石燃料的大量使用、森林被砍伐；由此引發(fā)的環(huán)境問題是B．（填序號）
A、酸雨　　　　　　 B、溫室效應　　　　　　　　 C、臭氧空洞
（2）吸收池中發(fā)生反應的化學方程式Na₂CO₃+H₂O+CO₂=2NaHCO₃．
（3）合成塔中發(fā)生反應的化學方程式CO₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;催化劑\;\;\;\;\;\;\;}}{200℃200KPa}$CH₃OH+H₂O．
（4）該流程中能循環(huán)利用的物質是碳酸鈉（二氧化碳或水）．（寫出一種即可）

1．同學們利用硫酸、氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉四種溶液，根據(jù)教材中對“復分解反應發(fā)生的條件”的“活動與探究”進行再探究．
探究1：通過判斷上述四種溶液兩兩之間能否發(fā)生反應，我能寫出符合下列條件的兩個化學方程式：
（1）一個中和反應：H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）一個有沉淀生產的反應：H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl．
探究2：為了證明各自的判斷，小明、小紅、小燕三個小組的同學設計實驗進行了驗證．實驗完畢，他們分別將反應后所得到的混合物過濾后倒入各自的廢液缸中，得到三種澄清的廢液并探究了廢液的酸堿性．
他們取少量各自廢液于試管中，滴加紫色石蕊試液后顯示的顏色各不相同，廢液中含有哪些成分呢？他們還想進一步探究．
（1）小明組的試管中的溶液顯紫色，他們認為原廢液中一定含有的溶質是氯化鈉，我認為可能含有KCl或BaCl₂．（填化學式）
（2）小紅組的溶液顯紅色，能使紫色石蕊試液變紅的離子是H⁺（填離子符號），小紅判斷原廢液中一定含有鹽酸和氯化鈉．為了驗證可能含有的物質是否存在，小紅設計如下方案：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
取少量原廢液于試管中，加入兩顆鋅粒	冒氣泡	廢液中含硫酸

3．如表列出了除去物質中所含少量雜質的方法，其中錯誤的是（　�。�

選項	物質	雜質	除雜方法
A	CO2	CO	點燃
B	MnO2粉	C粉	在空氣中充分灼燒
C	FeSO4溶液	CuSO4溶液	加入足量的鐵粉，過濾
D	NaCl固體	泥沙	溶解、過濾

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D