题目内容

17．某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应．
（1）按如图装好药品、连好装置（夹持仪器已略去）．其中A装置的作用是提供水蒸气．
（2）加热一段时间后，灰色铁粉逐渐变黑，吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起；用燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣．该气体燃烧的化学方程式为2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O．
（3）同学们讨论后认为：铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”，玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”．
【查阅资料】铁有三种氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4），其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色，铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应
【实验探究】
实验步骤实验现象实验结论
倒出玻璃管中黑色固体，平铺于白纸上黑色固体不变色黑色固体中一定没有
氧化亚铁和氧化铁（填物质名称）
取上述黑色固体少许，装入试管，加入足量
硫酸铜溶液
黑色固体部分溶解，且有红色固体出现		黑色固体中一定含有
铁和四氧化三铁
【探究结论】铁与水蒸气发生置换反应，有关的化学方程式是3Fe+4H2O（气）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
【拓展创新】同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置，设计出图乙装置，并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂，实验都获得成功
①甲、乙装置相比，乙装置有很多优点，请你写一条：操作简单
 ②分析上述供水剂的供水原理，其中正确的是AB
（填字母）
A．疏松、多孔的物质，有良好的吸水性和保水性能
B．新鲜的富水植物，在受热时水分容易释放出来
C．本身不含水的固体物质，不能用作供水剂．

分析 （1）其中A装置的作用是提供水蒸气；
（2）氢气燃烧生成水；
（3）铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；
铁与水蒸气发生置换反应，生成四氧化三铁和氢气；
不同的实验装置，优缺点不同；
疏松、多孔的物质，有良好的吸水性和保水性能，新鲜的富水植物，在受热时水分容易释放出来．

解答 解：（1）按如图装好药品、连好装置（夹持仪器已略去）．其中A装置的作用是提供水蒸气．
故填：提供水蒸气．
（2）加热一段时间后，灰色铁粉逐渐变黑，吹泡器连续吹出气泡，且气泡向上飞起；用燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣，说明气泡中的气体是氢气，氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为：2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O．
故填：2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O．
（3）倒出玻璃管中黑色固体，平铺于白纸上，黑色固体不变色，说明黑色固体中一定没有氧化亚铁和氧化铁；
取上述黑色固体少许，装入试管，加入足量硫酸铜溶液，黑色固体部分溶解，并且产生红色固体，说明黑色固体中含有铁和四氧化三铁，实验过程如下表所示：

实验步骤实验现象实验结论
倒出玻璃管中黑色固体，平铺于白纸上黑色固体不变色黑色固体中一定没有氧化亚铁和氧化铁
取上述黑色固体少许，装入试管，加入足量硫酸铜溶液黑色固体部分溶解，且有红色固体出现黑色固体中一定含有铁和四氧化三铁
【探究结论】
铁与水蒸气发生置换反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O（气）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
故填：3Fe+4H2O（气）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
【拓展创新】
①甲、乙装置相比，乙装置有很多优点，例如操作更简单，节约药品，供水物质丰富，节约能源等．
故填：操作简单．
 ②A．疏松、多孔的物质，有良好的吸水性和保水性能，该选项说法正确；
B．新鲜的富水植物，在受热时水分容易释放出来，该选项说法正确；
C．本身不含水的固体物质，也可以用作供水剂，该选项说法不正确．
故填：AB．

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论．

练习册系列答案
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7．自然界中二氧化碳的循环过程如图所示：

（1）吸收大气中CO2的环节是绿色植物的光合作用．
（2）由于人类消耗化石燃料的增加和森林的乱砍滥伐，使空气中CO2的含量上升，从而导致温室效应增强，全球气候变暖．请写出一条因气候变暖给人类生存环境带来影响的情况：导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化，农业减产等．
（3）科学家研究得到：海洋是吸收大量CO2的地方．如果工业生产产生的CO2排放量继续以目前速度增加，海洋将成为“酸化的海洋”．
请写出酸化原因的化学反应方程式：CO2+H2O=H2CO3．
（4）请回答下列有关“走进低碳”的问题：
?以下属于“不可回收垃圾”的是C（填字母）；
A．废作业本 B．矿泉水瓶   C．霉变面包     D．破旧铁桶
?某“组合转化”技术是将CO2和H2在催化剂和加热条件下转化为化工原料乙烯（C2H4），请把该反应的化学方程式补充完整：2CO2+6H2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$C2H4+4H2O．
8．为了除去氯化钠样品中的碳酸钠杂质，兴趣小组最初设计了如下的方案并进行实验．

（1）加入CaCl2溶液后，分离除去沉淀A的实验操作方法是过滤．
（2）同学们在实验过程中，又发现了新的问题：此方案很容易引入新的杂质，
请写出固体物质B中杂质的成分CaCl2（用化学式表示）．
（3）同学们继续探究后又提出新的方案：将混合物溶解，若滴加盐酸至不再产生气体为止，则既能除去Na2CO3杂质，又能有效地防止新杂质的引入．写出有关反应的化学方程式：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑．
5．实验小组用传感器探究稀NaOH溶液与稀盐酸反应过程中温度和pH的变化．测定结果如图所示．下列说法不正确的是（　　）
A．反应过程中有热量放出
B．30s时，溶液中溶质为HCl和NaCl
C．该实验是将稀盐酸滴入稀NaOH溶液
D．从20s到40s，溶液的温度升高、pH增大
12．合金中除含金属外，也可以含有非金属．已知某铝合金粉末除含铝、铜外，还含镁和硅中的一种或两种．小冬设计实验对该铝合金粉末进行探究．
【查阅资料】
（1）硅不能与盐酸反应．
（2）铜、镁不能与氢氧化钠溶液反应
（3）铝、硅能与氢氧化钠溶液反应且得到相同的气体．硅有氢氧化钠的溶液反应的方程式为
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑，足量铝与氢氧化钠溶液反应后溶液的溶质为NaAlO2，则铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑．
【提出猜想】
猜想一：该粉末中除含铝、铜外，还含有镁．
猜想二：该粉末中除含铝、铜外，还含有硅．
猜想三：该粉末中除含铝、铜外，还含有镁和硅．
【设计实验】
实验步骤实验现象实验结论
实验一①取一定量的合金粉末，加过量
的稀盐酸，充分反应后过滤		粉末部分溶解，并有无色气体放出粉末中还含有硅
②取步骤①所得滤渣，加过量
的氢氧化钠溶液，充分反应		滤渣部分溶解，并有无色气体放出
实验二1、取一定量的合金粉末，加过量NaOH溶液，充分反应后过滤．
2、取滤渣，加盐酸或硫酸		略粉末中还含有镁
【实验结论】猜想三正确．
2．（1）用化学符号表示：
氯化钙中钙元素的化合价为+2价：$\stackrel{+2}{Ca}$Cl2；
铁在纯氧中燃烧后的生成物：Fe3O4；
3个氢氧根离子：3OH-；
（2）写出呼吸作用的文字表达式葡萄糖+氧气$\stackrel{酶}{→}$水+二氧化碳．
9．小明不禁想到课堂中老师提到过，地球上可供我们直接利用的水只有（　　）
A．河流水、固体冰川、土壤水
B．河流水、埋藏较深的地下淡水、固体冰川
C．河流水、固体冰川、湖泊淡水
D．河流水、淡水湖泊水、较浅的地下淡水
6．在实验室中用MnO2做为KClO3分解制氧气的催化剂，化学方程式为：2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑
小明查阅资料得知，某些金属氧化物也能对KClO3的分解起催化作用．小明想知道氧化铜对KClO3的分解是否也具有催化能力，与其他同学一起在实验室进行相关实验，获得实验数据如表：
实验组别KClO3质量（克）金属氧化物产生气体质量（克）耗时
（秒）
化学式质量（克）
一0.60------0.0963580
二0.60MnO20.200.09636.5
三0.60CuO0.200.09679.5
（1）本实验中通过比较产生相同质量的气体消耗时间的多少的方法来比较KClO3的分解速度，据此小明认为CuO对KClO3的分解具有催化作用．
（2）同组其他同学认为仅凭该实验还不能确定CuO对KClO3的分解具有催化作用．还必须进行以下实验：①反应前后CuO的质量是否有变化．②还要做的实验是反应前后CuO的化学性质是否有变化．
（3）第二组实验参加反应的氯酸钾的质量是多少？
6．我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”，促进了世界制碱技术的发展．  下列有关说法正确的是（　　）
A．沉淀池中的反应物共含有四种元素
B．过滤得到的“母液”中一定只含有两种溶质
C．图中X可能是氨气
D．通入氨气的作用是使溶液呈碱性，促进二氧化碳的吸收

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