题目内容
小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究。探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种。
【提出猜想】放出的气体可能是SO2、O2、H2，提出猜想的依据是 。
【查阅资料】SO2易溶于水，化学性质与二氧化碳有相似之处，它能使澄清石灰水变浑浊，生成CaSO3。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学认为是O2，则检验方法是_____________________________________。
（2）乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入澄清石灰水中，看澄清石灰水是否变浑浊。写出SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式________________________________。
（3）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。
若拆去B装置，直接连接A和C装置进行实验，可能导致 后果发生。
【实验探究】实验开始时，先将收集到的气体从a通入一段时间后，再点燃C处酒精灯；
这样操作的目的是 。
实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；
结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_________________。
【思维拓展】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有____________。
【提出猜想】质量守恒定律；
【方案设计】将带火星的小木条放在集气瓶中若木条复燃，则是氧气；
SO2+Ca(OH)2="=" CaSO3+ H2O；实验结论错误；
【实验探究】将玻璃管内的空气排尽；氢气；
【思维拓展】硫酸
解析试题分析：根据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变，生成的气体可能是SO2、O2、H2；氧气能使带火星的小木条复燃；二氧化硫与氢氧化钙的反应与二氧化碳与氢氧化钙反应相似；A装置用于检验二氧化硫的存在，浓硫酸用于干燥；氢气具有还原性，能把氧化铜还原成铜；由A装置中溶液不变浑浊，说明没有生成二氧化硫，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，说明生成了氢气；金属与酸反应生成氢气，说明硫酸铜溶液中可能含有酸。
考点：实验探究、气体的检验
(6分)某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，探究影响化学反应速率的因素。
（1） 图中装置中使用注射器的优点是 ，观察量筒中液体的体积时视线要与 。
（2）下面是用上述装置实验时，收集的相关数据：
| 实验 序号 | H2O2溶液 的浓度/% | H2O2溶液 的体积/mL | MnO2的 用量/g | 温度/℃ | 收集O2的体积/mL | 反应所需 的时间/s |
| ① | 5 | 2 | 0．1 | 20 | 4 | 18 |
| ② | 10 | 2 | 0．1 | 20 | 4 | 6 |
| ③ | 30 | 8 | / | 40 | 2 | 64 |
| ④ | 30 | 8 | / | 60 | 2 | 25 |
由实验③和④对比可知．化学反应速率与温度的关系是 ；
（3）化学反应的实质是构成物质的微观粒子相互碰撞、结合的结果．化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大，化学反应速率越快”的原因：
。
（4）发现问题：实验时温度最难控制，反应一段时间后溶液的温度总是比起始时温度高，说明反应
热量。
（5）继续探究：
除了该实验小组探究过的因素以外，你若还有其他影响反应速率的因素及探究方法．请写在下面。若正确．本题另奖励4分，本试卷总分不超过60分。
（8分）旺旺雪饼的包装袋内，放有一袋白色固体，上面写着“干燥剂、主要成分为生石灰”。同学们对在空气中放置一段时间的干燥剂进行了探究，根据生石灰的性质变化，设计了下列实验。
【实验操作1】下面是小昊同学设计的探究白色固体组成的实验方案，请你和他一起完成实验报告。
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| Ａ．将样品研碎放入水中，充分搅拌，静置。 | 底部有大量白色不溶物出现 | 白色固体中含有碳酸钙 |
| Ｂ．取上层清液，滴加无色酚酞试液。 | 溶液变为 | 白色固体中含有氢氧化钙 |
B是因为（用方程式表示） 。
【实验操作2】小宇同学新设计的探究白色固体组成的实验方案，请你和他一起完成实验报告。
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 1．取样品放入盛有水的试管中，用温度计测量水温先后的情况 | 温度升高 | |
| 2．取样品放入研钵，与硝酸铵一起碾磨 | | 白色固体中含有氢氧化钙 |
| 3．取样滴加稀盐酸 | 有气泡产生 | |
由小宇实验２（样品与硝酸铵一起碾磨）知道施用铵态氮肥时应注意 。
某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中（如图，装置气密性良好）。一段时间后，进行观察。请你一起参加分析，并完成后续实验设计。
【观察现象】①装置中右侧导管中的液面升高。
②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。
【提出问题】导管中液面为何升高？黑色固体物质又是什么？
【理论分析】小组同学根据已学习过的知识分析得知，液面上升的原因是 。
【猜想与假设】小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①Fe、②Fe3O4、③FeCl3、④C四种物质。
【分析与验证】小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
（1）小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是 。
（2）小强同学认为一定含有碳，该结论可得到小组同学的认可，理由是 。
（3）小组同学不能确定是否含有铁，请你帮他们设计方案进行确认：
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 你选用的试剂是： 。 | | |
【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在 （填“水”或“食盐水”）中生锈快。
明矾[化学式为KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂。小华同学为了探究明矾的净水原理，进行了如下实验探究：
【提出问题】明矾为什么能够净水？
【查阅资料】材料一：净水原理是，净水剂具有较大表面积或者净水剂粒子与水反应生成表面积较大的物质，把水中的细小漂浮颗粒吸附到表面，使其密度加大并下沉。
材料二：明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水溶液中可以解离出K+、Al3+、SO42-。
【提出猜想】猜想1：K+能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想2：Al3+能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想3：SO42-能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想4：K+、Al3+、SO42-均能与水反应产生表面积较大的物质。
【完成实验】
| 实验 序号 | 水样（稍浑浊） 体积（mL） | 实验操作 | 观测 时间 | 实验现象 |
| ① | 20 | 向水样中加入KCl溶液 | 5分钟 | 仍浑浊 |
| ② | 20 | 向水样中加入Na2SO4溶液 | 5分钟 | 仍浑浊 |
| ③ | 20 | 向水样中加入Al2(SO4)3溶液 | 5分钟 | 变澄清 |
| ④ | 20 | 向水样中加入AlCl3溶液 | 5分钟 | 变澄清 |
【得出结论】实验 证明SO42-无净水作用，实验 证明K+无净水作用；
猜想 成立。
【交流反思】（1）小芳同学认为实验①和④是多余的，你 （填“支持”或“不支持”）她的观点，理由是 。
（2） （填“能”或“不能”）把实验③省去。
（3）小莉同学联想到自来水的生产过程中会用到活性炭去除水中异味，他认为活性炭的作用原理与明矾相同，你同意她的观点吗？[注意：若答对本小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。]
（填“同意”或“不同意”），理由是 。
四硫化钠（Na2S4）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH
【查阅资料】①Na2S4受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢。
②硫代硫酸钠（Na2S2O3）可溶于水，常温下与NaOH溶液不反应。
③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳。
【实验过程】
①取0．5g碳酸钠、0．2g硫粉混合后置于试管中，加入（如图①所示，夹持装置已略去），制得Na2S4，反应为：4Na2CO3+12S+X
2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2，X的化学式为 ；
②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10mL水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图②所示）；
③将该试管插入水中（如图③所示），拔下橡胶塞，观察到 ，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离h2，记录数据h2。理论上h2：h1= ；
④按照①～③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
| | 第1次 | 第2次 | 第3次 |
| h1/cm | 11．0 | 11．4 | 11．6 |
| h2/cm | 8．7 | 9．1 | 9．2 |
【解释与结论】根据第1次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为 ％（结果精确到0．1％）；
【反思与评价】实验过程①中浓NaOH溶液的作用是 ；若实验过程②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，测定结果 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”），理由是： 。（2分）