题目内容

（8分）常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。

（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。
（2）探究生成的气体是什么？
用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。 说明生成的气体是______________。
（3）探究试管中剩余固体成分是什么？
【查阅资料】

常见铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
能否被磁铁吸引
否
否
能
【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是_____________。
【实验探究】
实验操作
实验现象及结论
 
 
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是_______________________________。

 （1）提供水蒸气（2）H2（3）【猜想与假设】猜想二：剩余固体是Fe3O4
【实验探究】

实验操作
实验现象及结论
取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸。      
若固体全部溶解，没有气泡冒出，剩余固体是Fe3O4。若固体全部溶解，有气泡冒出，剩余固体是Fe与Fe3O4。
【实验结论】3Fe+4H2O高温Fe3O4+4H2↑【反思与交流】Fe2O3红棕色粉末

解析

练习册系列答案
相关题目

根据下列实验示意图回答问题：

（1）写出标有①的仪器名称_________________。
（2）由实验B得出水是由氢元素和氧元素组成的，请写出其反应的化学符号表达式                      。
（3）实验C中的实验现象是                                    。
（4）若用碳替代红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是                               。

实验小组同学向盛有2ml稀硫酸的试管中加入2ml氢氧化钠溶液，未观察到明显现象。
【提出问题】两者是否发生了化学反应？
【实验探究】将盛有上述实验混合液的试管标为①，如图甲。
小华：测得实验所用稀硫酸的pH＜7，试管①中溶液pH＞7。于是得出结论：       。
小敏：取两支试管，编号为②和③，分别加入稀硫酸和试管①中溶液各2ml，逐滴滴加Na2CO3溶液至过量，实验过程与现象如图乙，由此他得出了与小华一样的实验结论。

【反思评价】小军认为小敏在实验设计中存在不够严密的地方，请帮他指出：       。
【交流讨论】试管③中的溶液中有哪些溶质？同学们分析了两位同学的实验过程，一致认为没有H2SO4，其理由是          。在此基础上，同学们提出了二种推理：
推理1：含有Na2SO4、Na2CO3和NaOH
推理2：含有Na2SO4、Na2CO3
正确的是推理          (选填“1”或“2”）。

（10分）为探究气体X的组成，某兴趣小组进行图12所示实验（固定装置未画出）。
【资料在线】
（1）加热条件下，气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气。
（2）碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，不与气体X反应。
无水氯化钙可吸收气体X。
（3）本实验条件下，氮气密度为1.15g·L-1，装置内空气中的水与二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计。
【实验步骤】
（1）连接仪器，并检查装置气密性。
（2）取一定量氧化铜，准确称得其质量为2.40g。
（3）按图12所示装入药品，测量并记录相关数据Ⅰ（见表1）。
（4）连接A、B、C装置， 将气体X缓缓通入一段时间后，连接上D装置，读数后开始加热。当A装置中氧化铜反应完全，停止加热，继续通入气体  X至玻璃管冷却，再次测量并记录相关数据Ⅱ（见表1）。
【实验装置】

【相关数据】

【回答问题】
（1）B装置中氧化钙吸水的原理为                              （用化学方程式表示）。
（2）实验过程中，当观察到                              ，说明氧化铜已反应完全，停止加热，继续通入气体X至玻璃管冷却的目的是                               。
（3）分析实验测量的数据，生成水的质量为         g，氧化铜中氧元素的质量为     g。
由此推知，气体X中一定         （填“有”或 “没有”）氧元素。
（4）通过计算推导出气体X的化学式。

某化学小组查阅资料得知：在不同温度下，甲烷（CH4）可将氧化铁（Fe2O3）还原为Fe、Fe3O4中的一种可两种。他们为探究甲烷与氧化铁反应后产物（黑色粉末）的成分，进行了如下实验：

（1）按右图装置连接好仪器，检查装置的气密性后，往装置中添加药品。
①各黑色粉末中滴加稀硫酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末中含有      ，产生气泡的化学方程式是       。
②导管b的作用是      。
（2）按下图装置连接好仪器（图中夹持设备已略去）检查装置的气密性，往装置中添加药品，打开止水夹K通入含有少量二氧化碳的的一氧化碳，持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯。

①装置A中反应的化学方程式为        ，装置B中浓硫酸的作用是        。
②持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是        。D装置的作用是        。
③实验中观察到装置E中石灰水变浑浊，则黑色粉末中含有         。尾气处理方法为       。

（12分）甲、乙两同学在学完酸的化学性质后，做了如下实验：

【观察与讨论1】甲同学在做实验时观察到的明显现象是   ①    。再滴加无色酚酞溶液，无明显现象（已知CaCl2溶液呈中性）。
【观察与讨论2】乙同学在做实验时开始没有观察到气泡产生，于是对碳酸钠能否与盐酸反应表示怀疑。甲同学通过查阅资料得知：在碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸，先发生反应Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，继续滴加稀盐酸，再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。所以甲同学认为，乙同学实验时还应    ②     ，才能观察到有气泡产生。
【观察与讨论3】甲同学先将废液缓慢倒入一洁净的废液杯中，乙同学在观察到气泡产生后，也将实验废液缓慢倒入该废液杯中，没有观察到明显现象。经过讨论确定，甲同学的试管中废液含有的溶质一定有 ③ ，乙同学的试管中废液含有的溶质一定有 ④ （均写化学式）。
为了处理实验后产生的废液，甲、乙同学决定对废液杯中最终废液溶质的成分进行探究。
【提出问题】最终废液中含有什么溶质？
【猜想与假设】猜想1：废液中含有     ⑤     （写化学式）两种溶质。
猜想2：废液中含有     ⑥     （写化学式）三种溶质。
猜想3：废液中含有NaHCO3、CaCl2、 NaCl三种溶质。
【活动与探究】甲、乙同学为了验证猜想，进行了如下实验：
甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加盐酸，无气泡产生。
乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加紫色石蕊试液，溶液变红色。
【结论与反思】（1）猜想     ⑦        （填“1”或“2” 或“3”）正确。
（2）要得到相同的结论，还可采用很多种方法。如加入氧化铁粉末，可观察到溶液呈 ⑧  色，该反应的化学方程式为    ⑨      。
【表达与交流】甲、乙同学确认了最终废液中溶质的成分，若直接排放，可能造成的危害是
       ⑩            ，你认为处理该废液的方法是    ?    。

（6分）2013年12月2日，我国“嫦娥三号”探测器由长征三号运载火箭发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。“玉兔”月球车底盘和车轮由铝合金材料制成。看见玉兔车金灿灿的车身后，小聪同学想到家里新换的水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬（Cr）与常见金属铁、铜的活动性强弱，请你一同参加。

（1）【知识回放】
金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu      Ag Pt Au。请你在横线上填写对应金属的元素符号。
（2）【作出猜想】
猜想1．Cr>Fe>Cu；    猜想2．Fe>Cu >Cr；    猜想3．你的猜想是          ____。
【查阅资料】
① 铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。
② 铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。
（3）【设计与实验】
小聪同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别放入等量的同种稀硫酸。

实验
试管1
试管2
试管3
实验
操作



实验
现象
铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色
铬片表面产生气泡较快，溶液变成为蓝色
         ______
（4）【结论与解释】
小聪得到的结论是：猜想       正确。
（5）【知识运用】
将铬片投入FeSO4溶液中，反应        （填“能”或 “不能”）进行。若能进行，请你写出反应的化学方程式          ________________。

(5分)实验创新是中学生最为重要的科学素养．下图是某学校师生对“MnO2催化H2O2分解实验装置的创新设计”，实验过程如下：
①将一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml(密度为lg/ml)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内，再用药匙取0.2gMnO2粉末，加在干燥的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上固定的棒香后，塞紧干燥管并将其竖立，观察现象。
请分析回答：
（1）可观察带到火星的棒香立即　                     　。
（2）写出上述实验发生的化学反应方程式　                              　。
（3）下列各项是同学们对该创新实验的评价，你认为评价不合理的是　 　。(填序号)

A．实验中所用的仪器、材料及药品均易得到
B．实验使用的药品用量太大
C．反应速度太慢，耽误时间
D．实验现象明显，整个装置好似点燃的灯塔，趣味性强

（6分)
做完酸、碱、盐相关性质实验后，某实验小组不小心把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合在一起，看到有大量气泡生成。他们对反应后溶液中溶质的成分很好奇，请你与他们一起进行探究。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成为是什么？
【猜想假设】猜想① Na2SO4、Na2CO3             猜想② Na2SO4、Na2CO3、NaOH
猜想③ Na2SO4、H2SO4、Na2CO3 猜想④ Na2SO4、 H2SO4
猜想⑤ Na2SO4
上述猜想中，你认为不合理的是猜想   （填序号）。
【实验探究】（1）甲同学取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞，发现溶液颜色无变化，据此，他认为猜想⑤是正确的。你认为他的结论是   （填“合理”或“不合理”）的，理由是   。
（2）乙同学向盛有一根生锈的铁钉的试管中加入适量该溶液，过一会儿取出铁钉，用水洗净，观察到铁锈消失，铁钉变得光亮，溶液变黄。该反应的化学方程式是   。
【实验结论】根据上述实验探究，你认为猜想   （填序号）是正确的。
【拓展应用】工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放，这样做的意义是  （答一点即可）。

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