题目内容
16．资料表明：在不同温度下，CO可将Fe2O3还原为Fe、Fe3O4中的一种或两种．为探究温度对该反应产物的影响，进行如下实验．【查阅资料】
Ⅰ．Fe3O4与盐酸反应，得到FeCl2和FeCl3的混合溶液
Ⅱ．用溶质质量分数一定的FeCl2和FeCl3溶液进行如下实验，为方案设计提供参考
| FeCl2溶液 | FeCl3溶液 | |
| 加入Fe粉 | 无明显变化 | 溶液变成浅绿色 |
| 加KSCN溶液 | 无明显变化 | 溶液变成红色 |
甲、乙两组同学分别用酒精灯和酒精喷灯作为热源进行CO还原Fe2O3的实验，检验得到的黑色固体的成分，完成如表实验报告．
| 实验操作 | 实验现象 | 结论与解释 |
| ①取少量的黑色固体于试管中，滴加适量的稀盐酸 ②向步骤①所得的溶液中，滴加KSCN溶液 | 甲组： 固体溶解，无气泡冒出 加KSCN溶液后，溶液变成红色 | 甲组用CO还原Fe2O3反应的化学方程式是CO+3Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe3O4+CO2 |
| 乙组： 固体溶解，有气泡冒出 加KSCN溶液后，溶液颜色无明显变化 | 黑色固体的成分是Fe |
（1）结合此次探究活动，你认为下列说法正确的是abcd（填字母序号）．
a．温度会影响反应的产物 b．进行CO还原Fe2O3的实验时，一定要进行尾气处理
c．KSCN溶液可用于检验FeCl3溶液 d．得到的黑色固体的质量一定小于参加反应的Fe2O3的质量
（2）乙组的实验结论有欠缺，请你分析原因若固体是Fe和Fe3O4的混合物，过量的Fe可与FeCl3反应生成FeCl2，加入KSCN溶液同样能观察到溶液无明显变化．
分析 【实验过程】根据现象及结论并结合资料提供的信息进行分析；
【实验反思】（1）根据实验结论及资料提供的信息结合实验的注意事项、质量守恒定律等知识逐项分析；
（2）根据信息结合铁的化学性质对实验结论进行评价．
解答 解：【实验过程】甲组现象固体溶解，无气泡冒出，说明是验证产物遇到酸是否能够产生氢气，因此加入的试剂可以是稀盐酸，无气泡产生，说明黑色固体不是铁，则是四氧化三铁，因此反应的方程式为：CO+3Fe2O3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe3O4+CO2；
乙组的结论是铁，因此和稀盐酸混合会产生气泡；
【实验反思】（1）a、根据甲乙的实验可以看出温度会影响反应的产物；
b、向步骤①所得的溶液中，滴加试剂A溶液变成红色，根据资料氯化铁溶液与试剂A混合溶液变成红色，因此试剂A用于检验FeCl3溶液，从而证明四氧化三铁的存在，故说法正确；
c、进行CO还原Fe2O3的实验时，因为有一氧化碳的剩余，因此一定要进行尾气处理，故说法正确；
d、因为氧化铁被一氧化碳还原，会失去部分氧或全部的氧，因此得到的黑色固体的质量一定小于参加反应的Fe2O3的质量，故说法正确；
（2）若固体是Fe和Fe3O4的混合物，根据信息过量的Fe可与FeCl3反应生成FeCl2，加入KSCN溶液同样能观察到溶液无明显变化，因此乙组的实验结论有欠缺．
故答案为：
【实验过程】
①稀盐酸； CO+3Fe2O3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe3O4+CO2；有气泡冒出；
【实验反思】
（1）abcd
（2）认同，若固体是Fe和Fe3O4的混合物，过量的Fe可与FeCl3反应生成FeCl2，加入KSCN溶液同样能观察到溶液无明显变化．
点评 本题属于信息型的实验探究题的考查，难度较大，突破了常规化学知识的运用，解题的关键是充分利用题目给予的信息结合相关的已有知识进行解答．
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2．下列说法正确的是（ ）
| A． | 原子不能再分 | |
| B． | 原子核是由质子和电子构成的 | |
| C． | 原子可以构成分子，也可以构成物质 | |
| D． | 相对原子质量就是原子实际质量和简称 |
7．下列几种常见的饮料中，属于纯净物的是（ ）
| A． |  牛奶 | B． |  果汁 | C． |  蒸馏水 | D． |  啤酒 |
8．化学小组同学发现在面包制作过程中加入了一些白色粉末，使面包变得松软．同学们对白色粉末的成分进行探究．
【查阅资料】①经调查，市场上有以下3种主要产品．
②氨气（NH3）是一种有刺激性气味的气体，极易溶于水，其水溶液显碱性．
③2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑； NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O+CO2↑； 2NH3+H2SO4═（NH4）2SO4
【实验准备】同学们选用下列实验装置，经组合进行实验：
【实验记录】
【实验分析】
根据上述实验，甲同学认为该粉末的主要成分为食臭粉，乙同学认为上述实验不能确定该粉末为食臭粉．为进一步确认其组成及含量，同学们设计了如下定量实验：
（1）实验3中装置B的作用是除尽水蒸气和氨气．
（2）实验3中测得装置D增重a g，a的范围是＞4.4．
（3）若测得a为92.4，该碱性膨松剂中NaHCO3与NH4HCO3的质量比为3360：79（结果用最简整数比表示）．
【查阅资料】①经调查，市场上有以下3种主要产品．
| 商品名称 | 小苏打 | 食臭粉 | 混合碱性膨松剂 |
| 主要成分 | 碳酸氢钠 | 碳酸氢铵 | 碳酸氢钠和碳酸氢铵 |
③2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑； NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O+CO2↑； 2NH3+H2SO4═（NH4）2SO4
【实验准备】同学们选用下列实验装置，经组合进行实验：
【实验记录】
| 实验序号 | 实验装置 | 实验现象 | 实验结论及分析 |
| 实验1 | 选用A、B、C | C中澄清石灰水变浑浊 | 有CO2生成，C中反应的化学方程式是 CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O |
| 实验2 | 选用A、 D和E | E中紫色石蕊溶液变成 蓝色 | 有NH3生成 |
根据上述实验，甲同学认为该粉末的主要成分为食臭粉，乙同学认为上述实验不能确定该粉末为食臭粉．为进一步确认其组成及含量，同学们设计了如下定量实验：
| 实验序号 | 实验目的 | 实验装置 | 数据记录 | 实验结论 |
| 实验3 | 测定生成CO2的质量 | 选用A、B、D | 装置D增重a g | 该粉末为“混合碱性膨松剂” |
| 实验4 | 测定生成NH3的质量 | 选用A、B、D | 装置B增重1.7g |
（2）实验3中测得装置D增重a g，a的范围是＞4.4．
（3）若测得a为92.4，该碱性膨松剂中NaHCO3与NH4HCO3的质量比为3360：79（结果用最简整数比表示）．
5．
小明记得在学习金属活动性顺序的应用时，老师曾说过一般不会用K、Ca、Na等活泼金属和盐溶液进行置换反应，因为这些金属能直接和水发生反应生成对应的碱和氢气．小明查阅资料如下：
【资料卡片】：
（1）Na和冷水剧烈反应，2Na+2H2O═2NaOH+H2↑；
（2）镁和冷水反应缓慢，和沸水反应剧烈，Mg+2H2O═Mg（OH）2+H2↑；
（3）Al和沸水反应非常缓慢，2Al+6H2O═2Al（OH）3+3H2↑；
Ⅰ、从上述资料中，你能得出金属和水反应的条件和产物有何不同和相似之处？
（1）相同点：都生成碱和氢气；
（2）不同点：反应的剧烈程度不同．
Ⅱ、小明对此非常好奇，在老师的帮助下，查阅了相关资料并做了铁粉在高温条件下和水蒸气的反应，装置如下图所示：
【资料卡片】：
A、铁的氧化物的热稳定性顺序是FeO（黑色）＞Fe3O4＞Fe2O3，且Fe3O4有磁性；
B、Fe2O3分解温度在1400℃以上，Fe3O4分解温度在1538℃以上；
C、Fe（OH）2是一种白色固体，在空气很快变成灰绿色，最终变为红褐色．
实验进行2分钟后，用燃着的木条点燃肥皂泡，可以观察到一团火焰．同时发现玻璃管内灰黑色物质先红热，最终变成黑色晶体，整个实验持续10分钟左右．
（1）你认为该反应为什么要在高温下才能进行？保证了四氧化三铁、氧化铁的分解；
（2）火焰的产生，说明该反应生成了氢气，在点燃该气体前，一定要检验纯度；
（3）实验结束后，所进行的实验操作应该是先撤导管，后熄灭酒精灯．这样做的目的是防止水槽中水倒流，炸裂试管．
Ⅲ、通过Ⅱ中的实验现象，大家对反应后玻璃管中残留的黑色物质的成分猜想如下：
1：Fe（OH）3；2：Fe（OH）2；3：FeO；4：Fe2O3；5：Fe3O4；6：Fe．（可多填）
甲同学认为：猜想1、2、4明显错误，理由是氢氧化铁、氢氧化亚铁、氧化铁热稳定性差；
对于其他猜想，同学们又做了如下实验：
甲同学根据实验现象，认为此黑色物质是Fe3O4，但对于他的结论，乙同学认为不妥，他的理由是铁也能被磁铁吸引；
根据甲、乙两同学的实验，还可以排除猜想3、5，理由是氧化亚铁、四氧化三铁不会与稀盐酸反应生成气体；
为进一步确认此黑色物质，同学们再次进行了实验：
结合资料综合分析，回答下列问题：
（1）玻璃管中残留的黑色物质应为碳，铁粉和水蒸气在高温下反应的化学方程式为：3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2，属于置换反应；
（2）实验1中的A溶液为硫酸铜溶液，加A溶液的目的是验证黑色物质中含有铁．
Ⅳ、丙同学用定量的方法确定实验后玻璃管中黑色物质的组成．方案如下：
将5.6gFe粉和足量的H2O（气）充分反应后，得到7.2g黑色固体，再将此黑色固体加入150g足量稀盐酸中继续反应，充分反应后，称得烧杯内溶液质量为157.15g．请根据上述数据计算出7.2g黑色物质的组成，确证上述探究结论．（写出计算过程）
Ⅴ、反思评价：
（1）该氧化物又可以经过此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉．这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或加热时会燃烧，所以俗称“引火铁”．写出此反应的化学方程式：
Fe3O4+4H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4H2O；
（2）砖窑用粘土烧制青砖（颜色发黑的砖）时，窑内温度可达1150℃，Fe2O3和H2反应生成FeO，写出该反应的化学方程式Fe2O3+H2$\frac{\underline{\;1150℃\;}}{\;}$2FeO+H2O．
小明记得在学习金属活动性顺序的应用时，老师曾说过一般不会用K、Ca、Na等活泼金属和盐溶液进行置换反应，因为这些金属能直接和水发生反应生成对应的碱和氢气．小明查阅资料如下：【资料卡片】：
（1）Na和冷水剧烈反应，2Na+2H2O═2NaOH+H2↑；
（2）镁和冷水反应缓慢，和沸水反应剧烈，Mg+2H2O═Mg（OH）2+H2↑；
（3）Al和沸水反应非常缓慢，2Al+6H2O═2Al（OH）3+3H2↑；
Ⅰ、从上述资料中，你能得出金属和水反应的条件和产物有何不同和相似之处？
（1）相同点：都生成碱和氢气；
（2）不同点：反应的剧烈程度不同．
Ⅱ、小明对此非常好奇，在老师的帮助下，查阅了相关资料并做了铁粉在高温条件下和水蒸气的反应，装置如下图所示：
【资料卡片】：
A、铁的氧化物的热稳定性顺序是FeO（黑色）＞Fe3O4＞Fe2O3，且Fe3O4有磁性；
B、Fe2O3分解温度在1400℃以上，Fe3O4分解温度在1538℃以上；
C、Fe（OH）2是一种白色固体，在空气很快变成灰绿色，最终变为红褐色．
实验进行2分钟后，用燃着的木条点燃肥皂泡，可以观察到一团火焰．同时发现玻璃管内灰黑色物质先红热，最终变成黑色晶体，整个实验持续10分钟左右．
（1）你认为该反应为什么要在高温下才能进行？保证了四氧化三铁、氧化铁的分解；
（2）火焰的产生，说明该反应生成了氢气，在点燃该气体前，一定要检验纯度；
（3）实验结束后，所进行的实验操作应该是先撤导管，后熄灭酒精灯．这样做的目的是防止水槽中水倒流，炸裂试管．
Ⅲ、通过Ⅱ中的实验现象，大家对反应后玻璃管中残留的黑色物质的成分猜想如下：
1：Fe（OH）3；2：Fe（OH）2；3：FeO；4：Fe2O3；5：Fe3O4；6：Fe．（可多填）
甲同学认为：猜想1、2、4明显错误，理由是氢氧化铁、氢氧化亚铁、氧化铁热稳定性差；
对于其他猜想，同学们又做了如下实验：
| 实验方案 | 实验现象 | |
| 甲 | 将磁铁靠近黑色粉末 | 黑色粉末可被磁铁全部吸引 |
| 乙 | 取少量黑色粉末加入稀盐酸中 | 有气泡 |
根据甲、乙两同学的实验，还可以排除猜想3、5，理由是氧化亚铁、四氧化三铁不会与稀盐酸反应生成气体；
为进一步确认此黑色物质，同学们再次进行了实验：
| 实验方案 | 实验现象 | 结论或化学方程式 |
| 1、取实验后的黑色粉末，加入足量的A溶液，搅拌使反应充分． | 黑色物质表面有红色物质，溶液颜色出现较浅的绿色，烧杯底部仍有较多黑色物质 | Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
| 2、过滤、洗涤、干燥，再用磁铁吸引 | 黑色物质可被磁铁全部吸引，留下红色固体 | 被磁铁吸引的物质是铁 |
（1）玻璃管中残留的黑色物质应为碳，铁粉和水蒸气在高温下反应的化学方程式为：3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2，属于置换反应；
（2）实验1中的A溶液为硫酸铜溶液，加A溶液的目的是验证黑色物质中含有铁．
Ⅳ、丙同学用定量的方法确定实验后玻璃管中黑色物质的组成．方案如下：
将5.6gFe粉和足量的H2O（气）充分反应后，得到7.2g黑色固体，再将此黑色固体加入150g足量稀盐酸中继续反应，充分反应后，称得烧杯内溶液质量为157.15g．请根据上述数据计算出7.2g黑色物质的组成，确证上述探究结论．（写出计算过程）
Ⅴ、反思评价：
（1）该氧化物又可以经过此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉．这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或加热时会燃烧，所以俗称“引火铁”．写出此反应的化学方程式：
Fe3O4+4H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4H2O；
（2）砖窑用粘土烧制青砖（颜色发黑的砖）时，窑内温度可达1150℃，Fe2O3和H2反应生成FeO，写出该反应的化学方程式Fe2O3+H2$\frac{\underline{\;1150℃\;}}{\;}$2FeO+H2O．
6．规范的实验操作是实验成功的基础和关键，下列实验基本操作正确的是（ ）
| A． |  称16.5g氢氧化钠 | B． |  稀释浓硫酸 | ||
| C． |  滴管的使用 | D． |  测溶液的pH值 |