题目内容

5．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虚后的产物．
（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气．
（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．说明生成的气体是氢气．
（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FeOFe2O3Fe3O4
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Fe3O4．
【实验探究】
实验操作实验现象及结论
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是Fe2O3是红棕色粉末．
【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：
①金属是否可以与酸反应置换出氢气；②金属是否可以与水反应置换出氢气．

分析 （1）根据湿棉花能够提供反应需要的水蒸气进行解答；
（2）根据氢气的密度比空气小，与空气或氧气混合达到一定程度时，遇明火会发生爆炸进行解答；
（3）【猜想与假设】根据剩余固体可能是Fe与Fe3O4，也可能是Fe3O4进行解答；
【实验探究】根据铁能与盐酸反应放出氢气进行解答；
【反思与交流】根据氧化铁是红棕色固体进行解答
【总结与归纳】根据金属是否可以与酸反应置换出氢气、金属是否可以与水反应置换出氢气可以比较金属活动性强弱进行解答．

解答 解：（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气．
故填：提供水蒸气．
（2）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．说明生成的气体是氢气．
故填：氢气．
（3）猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是Fe3O4．
故填：Fe3O4．
【实验探究】

实验操作实验现象及结论
取适量黑色固体放入试管中，加入足量的稀盐酸如果黑色固体全部溶解，并且产生气泡，说明黑色固体是铁和四氧化三铁；如果黑色固体全部溶解，不产生气泡，说明黑色固体是四氧化三铁
【实验结论】
【反思与交流】
该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是Fe2O3是红棕色粉末．
故填：Fe2O3是红棕色粉末．
【总结与归纳】金属是否可以与酸反应置换出氢气、金属是否可以与水反应置换出氢气可以比较金属活动性强弱．故填：①金属是否可以与酸反应置换出氢气；②金属是否可以与水反应置换出氢气．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．

练习册系列答案
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19．请你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践．实验仪器如图1所示（导管、橡皮塞等未画出）：

实验药品：氯酸钾、5%双氧水、大理石、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾
【比较研究】请填写下表
制取气体反应物的状态反应条件收集方法和依据
氧气固体加热排水集气法O2难溶于水
二氧化碳固体和液体常温向上排气法收集二氧化碳能溶于水、密度比空气大
【实践研究】
（1）某同学选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置，该同学选用的药品是氯酸钾和二氧化锰．
下列是该同学部分实验操作，其中不合理的是BC．
A．先检查装置的气密性，后加药品       B．先固定试管，后放置酒精灯
C．先将导管伸入集气瓶，后加热试管     D．实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
（2）四位同学根据提供的实验仪器分别设计了下列四套制取和收集二氧化碳的装置如图2．
他们对设计的装置相互进行了交流评价．其中可能收集不到二氧化碳气体的装置是A；能够使反应随时停止和发生的装置是D．
发生装置------反应物状态和反应条件收集装置------气体密度、气体溶解性和气体是否与水反应
【反思小结】
气体制取和收集装置的选择依据．
20．在136g过氧化氢溶液中加入少量的二氧化锰，待完全反应后过滤，得到滤渣的质量为3g，同时得到3.2g氧气
（1）经分析，二氧化锰的质量为3g；
（2）计算过氧化氢溶液中过氧化氢的质量．
13．已知一种粒子的原子序数，不可确定该原子的（　　）
A．质子数B．中子数C．核外电子数D．核电荷数
20．如图是用一玻璃钟罩及其它仪器来测定空气中氧气含量的装置．试回答：
（1）写出仪器名称：A燃烧匙．盛在仪器A中的物质常用红磷，该物质燃烧现象是冒出大量白烟．
（2）不能用细铁丝来代替A中物质的原因是铁丝不能在空气中燃烧．
（3）在实验中，钟罩内的水面起变化的原因是氧气被消耗，内外形成压强差．
（4）实验中，若仪器A中的物质的质量太少，测得氧气的体积分数会偏小；
（5）燃烧后，钟罩内剩余的气体主要是氮气．请结合本实验推测氮气的物理性质和化学性质．
物理性质不易溶于水．
化学性质不支持红磷燃烧．
10．a、b、c三种固体物质的溶解度曲线如图所示，下列叙述正确的是（　　）
A．a物质的溶解度大于b物质的溶解度
B．t1℃时，a、c两种物质形成的溶液中溶质的质量分数相等
C．t2℃时，30ga物质加入50g水中得到80g溶液
D．t2℃时，c物质的饱和溶液升温会有晶体析出
17．下列事实和解释相符的是（　　）
A．CO用于炼铁--CO具有可燃性B．铝比铁耐腐蚀--铁比铝活泼
C．汽油清洗油污--汽油能溶解油污D．热胀冷缩--分子的大小发生变化
14．小明同学将5.0g含杂质的金属镁样品（杂质不溶于水、也不与稀硫酸反应）与95.6g稀硫酸混和，恰好完全反应，生成0.4gH2．求：
（1）金属镁样品中杂质的质量为0.2g：
（2）反应后所得溶液的溶质质量分数．
15．为了测定某黄铜（铜锌合金）的组成，取20g的黄铜屑样品，向其中加入某稀硫酸，恰好完全反应时，测得产生氢气的质量为0.4g，消耗的稀硫酸质量为100g．计算：
（1）20g的黄铜样品中锌的质量．
（2）所用稀硫酸中溶质的质量分数．

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