(12分)钢铁是使用最多的金属材料。在今年的化学活动周中,某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验。
实验一:用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如下图:

其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的

(1)B装置中发生反应的化学方程式是                                     .
(2)C装置无明显现象,C装置的作用是                                     
D装置中浓硫酸的作用是                                             
(3)E装置中的实验现象是                                        
(4)F装置的作用是                                                 
实验二:铝粉和氧化铁粉末反应(铝热反应)
实验装置如下图:

图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起,使四周都有四层,点燃镁条后观察到的现象:镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入细沙中。
实验后老师作了如下提示:实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件,铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应,属于置换反应,该反应常用于焊接钢轨。请写出该反应的化学方程式                     。该反应中单质铝与一氧化碳有相似的         (填“氧化”或“还原”)性。
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣,激发了探究热情。
【提出问题】任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗?
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究。
【实验方案】

实验组别
实验操作
实验现象
结论
实验1
取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热。
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。
黑色粉末变成      
固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈无色。
Zn和CuO能发生置换反应。
实验2
取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热。
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。
发生爆炸,黑色粉末变成红色。
固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈   色。
 
            
实验3
取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热。
粉末无变化
Cu、Fe2O3不能反应。
【实验总结】金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应,有些不能反应。
【反思拓展】金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与     的反应相似。

(15分)化学实验中常常会出现意外情况,这是提升我们学科素养的良好机会,要根据具体情况区别对待,善于发现和解决问题。例如:
(1)用高锰酸钾制氧气时,用排水法收集到的氧气呈红色。原因是         ▲          ,相应的改进措施是           ▲             
(2)做细铁丝在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底部破裂。原因是          ▲         ,相应的改进措施是           ▲       
(3)用盐酸和碳酸钙固体反应,将得到的气体X通入澄清石灰水中,始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象,同学们提出了自己的想法和做法,请你帮助他们完成以下探究。
[假设]
小英的假设:澄清石灰水已变质
小青的假设:气体X中除了有CO2外,还有   ▲   
[实验探究]
Ⅰ.小英的探究:

实验目的
实验步骤
可能的实验现象
化学方程式和实验结沦
 探究所用
澄清石灰
水是否变

①用一支试管另取少
量原澄清石灰水
②取稀硫酸与碳酸钠
反应制取CO2
        ▲       
 
步骤③中现象为:
      ▲    
步骤②中反应方程式为:
            ▲        
步骤③可能的反应方程式略
实验结论:
           ▲        
 
Ⅱ.小青的探究
 实验目的
   实验步骤
 实验现象
   化。学方程式和实验结论
探究气体X
中是否含有
  ▲ 气体
 
将气体X通入硝酸银
溶液
 
     ▲  
反应方程式为:    ▲  
实验结论:气体X中含有
   ▲ 气体
 
[实验反思]
Ⅲ.同学们经过讨论发现,只用一组实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究。请你从下图中选择一组合理的装置   ▲    (填序号)。

A                   B                       C
Ⅳ.在上述合理装置的第二支试管内应放入   ▲    溶液,其作用是       ▲        

(10分)某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有:①只有Cu;②只有      ;③是Cu 、Fe2O3的混合物  
【资料获悉】Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu ==  2FeCl2+CuCl2
【实验探究】
(1)甲同学取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解。甲同学认为可以排除猜想中的①和③,而乙同学认为只能排除猜想①,你认为        的观点正确(填“甲”或“乙”)。
(2)丙同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按如图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:


【交流讨论】                       
(1)在装置A中先通CO气体的作用是                                      
(2)应该选择      组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第      组(填序号)。
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式                                  ;实验中观察到A装置中的现象为                                       
(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?
       (填“需要”或“不需要”),理由是                              
【反思评价】丁同学指出:从环保角度,上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进?                                                          

(12分)某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。
(1)甲同学选用如图所示的装置制取氧气。

①写出仪器B的名称:______。
②甲同学应选取的试剂是Mn02和_______(填化学式),Mn02固体在该反应中起_______作用。
③除用排水法外,甲同学还可选择_____法收集氧气。
④实验前,甲同学先向仪器A中加入水,然后将导管放人水槽中,并打开仪器A的活塞,观察导管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是__________。
(2)乙同学称取一定质量KMn04放在大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2,该反应的化学方程式为________。实验结束时,乙同学发现收集到的O2大于理论产量,针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】猜想l:反应生成的MnO2分解放出02
猜想Ⅱ:反应生成的K2Mn04分解放出O2
做出上述猜想的理由是_______。
【实验验证】同学们分为两组,分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的Mn02,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得Mn02的质量不变。则猜想________________错误。
②第二组同学取K2Mn04在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是_________________ 。
【拓展延伸】实验发现,K2MnO4受热只能部分分解,经分析可能是生成物K2O对其分解产生影响。请设计实验方案验证:________________。
【实验反思】通过以上实验探究,你对“问题的发现与解决”有何认识?_________。

(7分)某学习小组在探究CO2与NaOH溶液反应的实验中,先用铝制易拉罐收集满一罐CO2气体,然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐很快变瘪,但过一段时间后,易拉罐又重新鼓起来(反应过程中温度的变化忽略不计)。
【提出问题】易拉罐为什么先瘪后鼓?
【分析猜想】易拉罐开始时变瘪的原因是      (1)    (用化学方程式表示),易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了气体A,其成分极有可能是CO2或 H2
【查阅资料】①Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解;
②铝单质比较容易被酸、碱腐蚀。
【设计方案并进行实验】为了检验铝制易拉罐中重新生成的气体成分,小组又进行如下实验,并记录了相应的实验现象:

实验步骤
实验现象
实验结论
①将易拉罐口打开,迅速用燃着的木条伸入罐口。
发出“噗”的一声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭。
说明罐中重新生成的气体A是 (2) 
②取少量铝片于试管中,先加入适量的水,片刻后再加入少量的氢氧化钠溶液。
先加水,没有明显变化,后加入氢氧化钠溶液后产生无色无味的气体。
说明铝是否与水直接反应: (3) (填 “是”或“否”),铝能够与 (4) 溶液反应。
③取少量易拉罐中反应后的溶液于试管中,加入过量的稀盐酸。
产生了无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
说明原CO2气体被NaOH溶液吸收
 
【实验结论】①铝制易拉罐变瘪的原因是CO2被NaOH溶液吸收,②铝制易拉罐重新鼓起的原因是铝与NaOH溶液反应产生了气体。
【反思评价】小组根据实验探究获得一条对金属铝化学性质的新认识:  (5)   
【拓展延伸】Al与NaOH溶液反应产生了气体的同时还生成另一种书写形式类似于KMnO4的盐,请完成下列反应化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O= 2(6) +3A↑。当然,本实验只是初步探究,还有进一步探究的价值,有待我们在以后的学习中去深究。

化学课后,化学兴趣小组的同学在整理实验桌时,发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞,征得老师同意后,开展了以下探究:
[提出问题1] 该氢氧化钠溶液是否变质了呢?
[实验探究1]

实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加稀盐酸,并不断振荡。
有气泡冒出。
氢氧化钠溶液一定变质了。
[提出问题2] 该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢?
[猜想与假设]
猜想1:氢氧化钠溶液部分变质。
猜想2:氢氧化钠溶液全部变质。
[查阅资料] (1) 氯化钙溶液呈中性。
(2) 氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
[实验探究2]
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡。
    62   生成。
说明原溶液中一定有碳酸钠。
(2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液。
溶液变红色。
说明原溶液中一定有   63  
[实验结论] 该氢氧化钠溶液    64   (填“部分”或“全部”)变质。
[反思与评价] (1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,请写出相关反应的化学方程式:
    65   
(2)在上述[实验探究2]中,小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,
你认为该方案    66   (填“可行”或“不可行”)。
[理解与应用] 氢氧化钠溶液容易变质,必须密封保存。实验室必须密封保存的药品还有很
多,试另举一例:    67   
 

(8分) 一次趣味化学活动中,王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液,如下图所示。要求同学们进行探究:确认这瓶溶液导电是什么溶液?
   
【提出猜想】 王老师提示:这瓶无色溶液只能是下了四种溶液中的一种:①硫酸镁溶液
②硫酸钠溶液、③硫酸溶液、④硫酸铵溶液
【查阅资料】 (1)常温下,相关物质的溶解度如下:

物质
MgSO4
Na2SO4
(NH4)2SO4
H2SO4
溶解度
35.1g
19.5g
75.4g
与水任意比互溶
 
(2)(NH4)2SO4的水溶液显酸性
【实验探究】 (1)通过查阅资料,小明同学认为猜想      (填序号)不成立,原因是                              
(2)为确定其它几种猜想是否正确,小明同学继续进行探究:
实验操作
实验现象
实验结论
①取该溶液少许于试管中,向其中滴加几滴     溶液
溶液中有白色沉淀生成
猜想①成立
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸水,并跟比色卡对照
 
溶液pH小于7
 
猜想③成立
 
小雅同学认为小明实验操作②的结论不正确,她的理由是                  
(3)请你设计实验方案,确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告:
实验操作
实验现象
实验结论
取该溶液少许于试管中,
                    
 
                       
猜想④成立,该反应的化学方程式为                
 

 0  60776  60784  60790  60794  60800  60802  60806  60812  60814  60820  60826  60830  60832  60836  60842  60844  60850  60854  60856  60860  60862  60866  60868  60870  60871  60872  60874  60875  60876  60878  60880  60884  60886  60890  60892  60896  60902  60904  60910  60914  60916  60920  60926  60932  60934  60940  60944  60946  60952  60956  60962  60970  211419 

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