【题目】某化学小组同学研究铁丝在氧气中燃烧的反应,进行了如下实验,取一段打磨好的螺旋状铁丝,在下面系一根火线,点燃火柴,待火柴快燃尽时,插入充满氧气且放有少量水的集气瓶中,观察到如下现象,铁丝下端熔成一个小铁球,生成一种黑色固体,做完实验以后小明对该实验有两个问题疑惑不解,分别做了以下探究实验:
(1)【问题一】掉落下来的黑色固体中是否仍然含有铁?
为了确定该黑色固体的成分,同学们查阅以下资料
①铁粉是黑色或灰黑色粉末,四氧化三铁为黑色固体,具有磁性.
②四氧化三铁和盐酸反应:Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O
有同学提出:用磁铁来确定黑色固体的成分,其他同学表示反对,其理由为
经过讨论,同学们设计了以下实验方案,通过实验确定了黑色固体的成分.

实验操作

实验现象

实验结论

取少量黑色固体于试管中,加入适量盐酸,放置一段时间

现象1:液体由无色变为黄色

现象2:

黑色固体中含有铁


(2)【问题二】铁燃烧的产物为什么不是FeO或Fe2O3呢?
查阅资料:①FeO在空气中极易被氧化为Fe2O3
②Fe2O3绝Fe3O4的分解度和熔点见下表:

Fe3O4

Fe2O3

分解温度/℃

1538

1400

熔点/℃

1535

结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在℃之间,在此温度范围内已分解,所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4
(3)拓展延伸
①有些食品包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色 , 就说明包装盒破损透气,这样售货员就能及时发现并处理;
②下列铁的氧化物中,铁元素的质量分数由大到小的顺序是(填字母).
A、FeO B、Fe2O3 C、Fe3O4
③Fe2O3高温时分解成Fe3O4和一种气体,请写出该反应的方程式

【题目】根据所学知识完成下面的探究:

(1)碳酸氢钠是一种重要的物质,俗称 , 在生活中用途广泛,试举出碳酸氢钠在生活中的一种用途:
(2)小江同学设计了以下实验,以探究碳酸氢钠的化学性质.
【探究实验1】碳酸氢钠溶液的酸碱性.
【实验方案1】取少量该固体于试管中,加入适量水溶解,若用pH试纸测定溶液的pH,正确的方法是 , 测得溶液的pH>7,向溶液中滴加紫色石蕊试液,观察到 , 由此得出结论是
【探究实验2】碳酸氢钠的热稳定性.
【实验方案2】用如图所示装置进行实验.
现象:充分加热后,大试管口有水珠出现,管底有白色固体残留,小试管中澄清石灰水变浑浊.
结论:碳酸氢钠受热能生成二氧化碳、水和白色固体生成.
验证:小江通过实验证明试管中留下的白色固体是Na2CO3 , 请写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式:
(3)【继续探究】小江向实验2中完全反应后的试管中加水溶解后,滴入无色酚酞试液,发现溶液变成红色,说明碳酸钠溶液也呈碱性.于是他想通过实验证明碳酸钠溶液呈碱性是由碳酸根离子引起,而不是由钠离子引起的.现在提供如下试剂:碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、氯化钠溶液、氯化钙溶液、酚酞溶液,(如果需要你也可以自己选择合适的试剂)请你帮助小江设计实验来证明碳酸钠溶液呈碱性是由CO32引起,而不是由Na+引起的,并写出实验步骤、现象和结论.

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