题目内容

(7分)2011年是国际化学年(IYC2011），其宗旨是“增进公众对化学重要性的认识，鼓励青年人热爱化学，学习和研究化学”。某校化学兴趣小组的同学，对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁（K1，K2是活塞）：

（1)关闭K1、开启K2，可以验证CO还原Fe2O3的产物。
①这是关于气体的实验，实验前必须对装置进行                            
② CO还原Fe2O3的化学方程式为                                       
③在e处点燃气体的目的是                                 
(2)关闭K2,开启K1，可以将d口出来的气体再从a通人装置而循环使用。
① c瓶中应装                （填序号）。
A．澄清石灰水B．水C．石蕊溶液D．浓硫酸
②反应完后（假设b瓶中NaOH全部转化为纯碱），要从b瓶中溶液得到纯碱固体，必要的实验操作为转移、              结晶。
③该实验这样改进的主要优点是                                        
（7分）（1）①气密性检查（1分）②3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2（1分）
③防止污染空气（1分）
（2）① D（1分）②蒸发（1分）
③减少碳的排放，提高原料利用率（2分，合理给分）
分析：（1）①为确保实验能够顺利进行，制取气体的装置要检查气密性；
②根据反应物、反应条件、生成物写出化学反应式；
③从环保角度出发，进行尾气处理；
（2）①从c应吸收反应中生成的水分；
②可以用加热蒸发、结晶的方法析出晶体；
③改进后能使原料循环利用．
解：（1）①为使实验能够顺利进行，实验前要检查装置的气密性．故答案为：气密性检查；
②CO还原Fe2O3的化学方程式是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2．故答案为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
③CO有毒，过量的CO排放到空气中，会污染空气，所以要进行尾气处理．故答案为：防止污染空气；
（2）①CO具有可燃性，所以在此实验中的CO一定要纯净．此实验中可能会有水蒸气产生，所以要在c瓶中盛放浓硫酸来吸收水分．故选D；
②要得到纯碱固体，可用蒸发、结晶的方法，故答案为：蒸发；
③过量的CO从d出排出，进入a循环利用，可以减少碳的排放，提高原料利用率，故答案为：减少碳的排放，提高原料利用率．
点评：本题通过实验探究的形式考查化学反应式的书写、尾气的处理，以及得到晶体的方法，要求同学们具有综合的化学知识
练习册系列答案
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（2011年山东烟台，29题)小华同学用排水法收集了一大瓶沼气池中气体(图1中的A)，为了弄清它的成分，进行了有关实验。请你与他一起完成以下探究活动：
【对气体猜想】猜想I：全部是CH4；   猜想Ⅱ：全部是CO；
猜想Ⅲ：是CO和CO2的混合气体； 猜想Ⅳ：是CH4和CO2的混合气体。
【实验和推断】将A中的气体依次通入B、C中，在D处点燃。
    
A          B           C        D        ①       ②       ③
图1                                图2
(1)要将A中的气体通入后面的装置中，应选图2中的         (填序号)“注水装置”。
(2)若B中石灰水变浑浊，则说明A中的气体中含有              气体。
(3)装置C作用是                             。
(4)若D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊，且B中无明显现象，则“猜想    ”可能成立；若D处倒扣的是干冷的大烧杯，杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想I、Ⅳ”可能成立，另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有CH4，理由是          
                                   ；要排除这种干扰可采取的措施是            
                                              。
(5)采取(4)中的排除干扰措施后：若D处分别倒扣干冷的烧杯和涂石灰水的烧杯，分别出现水雾和浑浊，且B中也出现浑浊，则证明“猜想          ”成立。
（2011年山东潍坊，25题）某研究型学习小组的同学在用浓硫酸处理废锌片时发现产生的气体具有刺激性气味，这种现象引起同学们的思考和研究。
【提出猜想】对产生的气体进行猜想：
猜想1：可能是H2；
猜想2：可能是SO2；
猜想3：可能是                 
【查阅资料】SO2易溶于水，能与NaOH溶液反应生成Na2SO3。
【实验方案】研究性学习小组的同学设计如图所示的装置进行研究（夹持仪器已省略，假设装置中的反应都进行完全）。

【问题讨论】
（1）如果装置A中没有明显现象，装置C中的现象为                    则猜想             成立。
（2）如果装置A中的现象为                   ，装置C中没有明显的现象则猜想                  成立。
（3）猜想3成立的实验现象是                                              
                                                                。
（4）装置B中浓硫酸的作用是                                              。
【思维拓展】
实验室中可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，反应的化学方程式是        
                                                                        。
（2）小组内一同学又设计了判断SO2与NaOH溶液能否反应的装置（如图），实验时发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液反应的结论，其同学认为这一结论不严谨，理由是                                                。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，需做的对比实验是                                                     
                              。
（2011年浙江丽水，33题）木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史，某兴趣小组的同学为了探究木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的气体产物是什么，提出了猜想：
a．气体产物可能是二氧化碳；
b．气体产物可能是一氧化碳；
c．气体产物可能是二氧化碳和一氧化碳的混合物。
（1）如果猜想a城里，写出气体产物通入澄清石灰水反应的化学方程式               。
（2）如果猜想b成立，写出木炭还原氧化铜反应的化学方程式                    。
（3）同学们设计了如下图所示装置（铁架台已略去），通过实验探究气体产物的成分。

实验过程中观察到A、E装置中的澄清石灰水均变浑浊，C装置中的澄清石灰水不变浑浊由此可得出该气体产物的成分为             。
（4）有同学提出，从简约装置、节约实验药品的角度出发，上图装置可进行改进，去掉A、B、C装置，用右图所示的装置同样可以探究出该气体产物的成分，其实验操作是：将气体通入装置，加热前观察澄清石灰水是否变浑浊：                         。（请你将操作步骤补充完整
（2010·遵义，18）科学探究是重要的学习方式，假设和验证是探究过程中的重要环节。为了探究“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”，同学们将一根火柴梗塞入一段螺旋状“铁丝”(可能是纯铁铁
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“铁丝”由集气瓶口向下慢慢伸人，观察现象：
(1)甲同学只发现“铁丝”红热一下，就没有观察到其它现象，请你分析铁丝没有燃烧的
可能原因是                  ；(只答一条)
(2)乙同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，
请写出该反应的化学方程式      ；
(3)为了找出“铁丝”在纯氧中燃烧“火星四射”的原因，根据现有实验用品：细纯铁铁
丝、细含碳铁丝、镁条、集气瓶装的几瓶纯氧气、酒精灯、火柴和镊子等，你能提出的
假设和验证方法有：
a.假设1：             ，验证方法是                
b.假设2：              ，验证方法是               
只要假设合理，验证方法准确，根据实验现象，进行分析判断，就能得出结论。
(12分)某研究性学习小组的同学在用硫酸溶液处理废锌片时发现产生的气体具有刺激性气味，这种现象引起同学们的思考和研究。
【提出猜想】对生成的气体进行猜想：
猜想1：可能是H2 ；
猜想2：可能是SO2；
猜想3：可能是                  。
【查阅资料】SO2易溶于水，能与NaOH溶液反应生成Na2SO3。
【实验方案】研究性学习小组的同学设计了下图所示的装置进行探究（夹持仪器已
省略，假设装置中的反应都进行完全）。

【问题讨论】
（1）如果装置A没有明显实验现象，装置C的现象为                      ，则猜想          成立。
（2）如果装置A的现象为                    ，装置C没有明显实验现象，                      则猜想           成立。
（3）猜想3成立的实验现象是                                              。
（4）装置B中浓硫酸的作用是                                              。
【思维拓展】
（1）实验室中可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，反应的化学方程式是                                           。
（2）小组内一同学又设计了判断SO2与NaOH溶液能否发生反应的装置（如下图），实验时发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论，其他同学认为这一结论不严谨，理由是__________________________________________。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，需做的对比实验                                          。
（8分）某研究小组的同学为探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图所示的三个实验（其中金属均已用砂纸打磨，且形状、大小相同；所用稀盐酸的溶质质量分数、用量也相同）。

（1）通过观察，甲同学很快判断锌的活动性比铁强。据你分析，甲同学依据的实验现象是                                            。过一会儿，他又发现铜片表面有银白色固体附着，这说明　　            　　。
（2）乙同学认为上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，想再补充一个实验，请你和乙同学一起设计一个实验方案并进行实验，达到探究目的。
实验步骤
实验现象
实验结论
 
 
 
（3）通过以上探究，四种金属的活动性由强到弱的顺序是：                    
（7分）碳酸氢钠常用于食品和医药工业。某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的热稳定性进行探究。
【查阅资料】 1．碳酸氢钠受热容易分解，生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。
2．碳酸钠溶液呈碱性。
【进行实验】为了验证碳酸氢钠受热时会分解，兴趣小组的同学取一定质量的碳酸氢钠到铜片上加热，如图所示。

（1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有                      。
（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，倒入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊。写出该反应的化学方程式：            。
（3）兴趣小组的同学认为：充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na2CO3。
①他们的依据是                                                     。
②兴趣小组为了确定反应后的固体产物成分进行以下实验，请填写下表：
实验
实验现象
结论
实验一:取少量反应后的固体产物溶于水，滴入几滴酚酞试液
溶液变成红色
固体产物是NaOH,而不是Na2CO3
实验二:取少量反应后的固体产物溶于水，加入过量氯化钙溶液
 
               
固体产物是Na2CO3,而不是NaOH
实验三:                   
                         
                         
产生大量气泡
固体产物是Na2CO3,而不是NaOH
 
【讨论与评价】实验一的结论与实验二、实验三的结论相反，在讨论时，兴趣小组的同学认为方案一的结论不正确，他们的理由是                                          
                                                                            。
【总结】请写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式                                  。
(6分)科学探究是奇妙的过程。在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5％H202的溶液的试管中，立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子(H2O、SO42-、Cu2+)，小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动，并填写空白。

(1)你认为最不可能的是哪一种粒子，理由是                                   。
(2)检验实验①产生的气体的方法是                                          。
(3)要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验②和③；在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，证明                   不起催化作用；在实验③中加入      后，会观察到大量的气泡，证明起催化作用的是                     。
(4)小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后          。

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