学进去

在浓硫酸的催化作用下，固体草酸(H₂C₂O₄)受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：
【提出问题】 生成物中有哪几种碳的氧化物？
【猜想】

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有 ________	含有CO和CO2

【设计实验】 基于猜想3，依据CO和CO₂的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：

【实验探究】
(1) 观察到 ________ (填序号)装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO₂气体生成。
(2) 有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：
① C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中 ___________________________；
② E装置中出现 _____________________________________ 的现象。
【实验结论】 通过实验探究证明：猜想3成立。
草酸分解的化学方程式是 ____________________________________________ 。
【问题讨论】
(1) B装置的作用是 ________________________ ；D装置的作用是 __________________ 。
(2) 装置末端酒精灯的作用是 ________________________________ 。
(3)对装置E中玻璃管内的产物成分探究
【查阅资料】
Ⅰ. 一氧化碳还原氧化铜。除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu₂O)；
Ⅱ. Cu₂O为不溶于水的红色固体；
Ⅲ. Cu₂O＋H₂SO₄=CuSO₄＋Cu＋H₂O。
【提出问题】 红色固体含有什么物质？
【猜想假设】
假设一：红色固体只含Cu。
假设二：红色固体只含Cu₂O。
假设三： ________________________ 。
【实验验证】 该小组为验证上述假设，取少量红色固体，加到足量稀硫酸中，观察到溶液变为蓝色，红色固体部分溶解。
【实验结论】 根据上述实验结果，可知红色固体中一定含有 ________ 。
【数据处理】 为进一步确定红色固体的成分，甲、乙两同学分别称取各自实验后的一定质量的红色固体，加到足量稀硫酸中使其充分反应，经过滤、洗涤、干燥后，称量剩余红色固体质量如表，请完善表中内容。

实验 人员	红色 固体/g	剩余红色 固体/g	实验结论
甲	7.2	3.2	① __________________
乙	4.08	2.48	② __________________

某化学兴趣小组的同学利用如图装置进行了一系列实验。操作步骤如下：

I.检查装置气密性：向乙瓶中加水至浸没长导管下端管口，关闭K₁，打开K₂、K₃，用热毛巾捂住甲瓶外壁，若观察到乙瓶中下端导管口有气泡冒出，说明装置______（填“甲”或“乙”）气密性良好；用同样的方法可以检查另一装置的气密性。
Ⅱ.向甲瓶中加入足量石灰石（杂质不参与反应且不溶于水），向乙瓶中加入碳酸钠溶液，连接装置。
Ⅱ.打开K₁，关闭K₂、K₃，用注射器向甲瓶中注入适量稀盐酸，直至液面浸没长导管下端管口。
IV.通过K₁上方导管收集气体（收集装置已略去）。
V.当甲瓶中稀盐酸全部反应完后，打开K₂、K₃，将步骤IV中收集的气体通过K₁上方导管压入甲瓶中，可以观察到______（填实验现象）。
反应结束后，小组同学对乙瓶中溶液溶质成分产生了好奇并开展了以下实验探究。
【猜想与假设】乙瓶中溶液溶质成分可能是：猜想一：CaCl₂；猜想二：Na₂CO₃；猜想三：NaCl；猜想四：NaCl和CaCl₂；猜想五：NaCl和Na₂CO₃；猜想六：NaCl、CaCl₂和Na₂CO₃
【讨论与分析】
猜想六是错误的，理由是_______；根据发生的反应分析，还有猜想_______肯定不成立。
【过程与方法】为证明其余猜想究竟哪种正确，小明同学设计了如下实验方案：

实验方案	实验现象	结论
取乙瓶中的溶液两份于A、B两支试管中，向A试管中滴加稀盐酸，向B试管中滴加碳酸钠溶液	A中无明显现象，B中出现白色沉淀	猜想_____成立

【反思与交流】
小丽同学说，更换小明设计方案中滴加到A、B试管中的物质，根据A、B试管内出现的现象也能得出正确的结论，你觉得小丽所用的试剂可能是______（填字母代号）。
a.A中滴加Na₂CO₃溶液、B中滴加CaCl₂溶液
b.A中通入CO₂、B中滴加稀盐酸
c.A中滴加BaCl₂溶液、B中滴加Na₂CO₃溶液
d.A中滴加AgNO₃溶液、B中滴加稀硝酸

常温下，一氧化二氯(Cl₂O)为棕黄色气体，熔点为-116℃，浓度过高时易分解爆炸。为降低风险和便于贮存，制出Cl₂O后，一般将其“固化”为固态。某小组按以下两阶段制备Cl₂O。
第一阶段：制备HgO 。
配制15%的NaCl溶液和30%的HgCl₂溶液，将二者以一定质量比混合得到5%NaCl和20%HgCl₂的混合液；在室温下，边搅拌边缓慢地向混合液中加入过量NaOH溶液，生成黄色沉淀；将沉淀反复洗涤数次，直至没有氯离子；真空抽滤后将沉淀在暗处干燥，得到干燥的HgO 。
(1)配制15%的NaCl溶液，除用到托盘天平、烧杯、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器有______。
(2)配制混合液时，15%NaCl溶液和30%HgCl₂溶液的质量比为 ______________。
(3)检验沉淀已经洗涤至没有氯离子的操作及现象为________________________________。
第二阶段：制备Cl₂O 。
制备干燥、纯净的Cl₂；然后在干燥的氮气气流中，用Cl₂和HgO在18~20℃条件下制备Cl₂O ；将产生的Cl₂O气体“固化”；最后进行尾气处理。
(4)将干燥、纯净的Cl₂通入下面装置中制备Cl₂O并“固化”。

①制备Cl₂O时还得到了HgCl₂·HgO 固体，则装置Ⅰ中制备反应的化学方程式为________________。干燥的氮气的作用除了将产生的Cl₂O 送入后续装置“固化”外，还有________________。
②常用冷却剂的相关数据如下表。“固化”时装置Ⅱ中的冷却剂为______（填标号）。

物质	O2	NH3	Cl2
熔点/℃	-218.4	-77.3	-101
沸点/℃	-183	-33.35	-34.6

A.液氯                  B. 液氨             C. 液氧

已知某品牌膨松剂的成分是碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种，某化学兴趣小组为确定该品牌膨松剂的成分，进行如下探究:
查阅资料:
①氨气水溶液呈碱性
②浓硫酸和碱石灰都可做气体吸收剂:浓硫酸能吸收氨气，不能吸收二氧化碳;碱石灰是氧化钙与氢氧化钠固体的混合物，不与氨气反应。
③碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳
[设计实验]兴趣小组利用如下装置进行探究（装置气密性良好，各装置中气体吸收剂足量）;

依次连接A、C、D装置，点燃A处的酒精灯，将试管中的该膨松剂样品充分加热至完全反应后，通过观察到_______、__________现象可以证明该膨松剂中含有NaHCO₃和NH₄HCO₃两种物质。其中装置C的作用是________。
[拓展探究]为进一步确定该品牌膨松剂中NaHCO₃ 和NH₄HCO₃的质量比，同学们取两份等质量的该品牌膨松剂样品，利用图提供的实验装置，设计并进行了如下两组实验:

序号	实验操作	测得数据
实验1	将其中的一份膨松剂样品加入A装置试管中，将A装置依次连接B、C装置，充分加热至膨松剂完全反应	装置C增重1. 98g
实验2	将另一份膨松剂样品加入A装置试管中，将A装置依次连接C、B装置，充分加热至膨松剂完全反应	装置B增重0.34g

基于以上实验数据分析，该品牌膨松剂中NaHCO₃和NH₄HCO₃的质量比是_______。
[实验反思]小明认为以上拓展探究实验存在一定误差，导致误差的原因_____，_____。（答两条）。

《汉代古火井碑序》记载：“诸葛丞相躬莅视察，改进技法，刳斑竹以导气(气指天然气)，引井火以煮盐”。5月24日仪征打通了西气、川气、海气等通道互联互通，国家管网天然气运行输送系统可靠性再次提升。天然气的主要成分是甲烷(CH₄)，化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与探究与分析：
【提出问题】甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质？
【资料】①含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；
②无水CuSO₄是一种白色粉末状固体，遇水变蓝色。
【猜想与假设】

产物	甲	乙	丙	丁
猜想	CO2、H2O	CO、H2O	NH3、CO2、H2O	CO2、CO、H2O

(1)有人认为丙同学的猜想是错误的，理由是_______。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将3.2g甲烷和xg氧气在密闭容器中充分燃烧(CH₄ 和O₂均没有剩余)，将燃烧产物依次通过下列装置(N₂不参与反应，假设每步均完全反应)：

(2)实验中观察到A中出现_______现象，并增重_______g，说明有水生成。
(3)装置B中变浑浊，装置B中发生反应的化学方程式_______。
(4)装置A、B装置的顺序_______(填“能”或“不能”)颠倒。
(5)装置C中表面为黑色氧化铜的铜网部分变红，质量减少2.4g，D中变浑浊，说明甲烷燃烧产物中有_______生成，由此推断_______同学的猜想成立。
(6)数据处理：x=_______。写出密闭容器内发生反应的化学方程式_______。

在科研人员指导下，兴趣小组测定25.00g黄铜矿（含少量Fe₂O₃，和其他不含金属元素的杂质）中铁、钢的含量。
步骤一：模拟生物炼铜，先将其全部转化为 CuSO₄， Fe₂(SO₄)₃溶液。
步骤二：向上述溶液中加入过量 NaOH 溶液得到 Cu(OH)₂、Fe(OH)₃，固体。
步骤三：用如图所示装置对固体进行热分解实验。

已知：
①在68℃时，Cu(OH)₂分解为CuO；在500℃时，Fe(OH)₃分解为 Fe₂O₃。
②在1400℃时，CuO分解为Cu₂O和O₂，Fe₂O₃分解为复杂的氧化物和O₂。
③浓硫酸具有强吸水性。
(1)证明步骤二中所加NaOH溶液已过量的方法：静置，向上层清液滴加_______溶液，无现象。
(2)装配好实验装置后，先要________。
(3)停止加热后仍需继续通入N₂，可防止倒吸和____________。控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B和C中铜网的质量变化如下表：

温度/℃	室温	100	550	1400
B装置/g	200.00	201.80	205.04	205.04
C中铜网/g	100.00	100.00	100.00	101.28

(4)计算此黄铁矿中铜、铁元素的质量分数。（写出计算过程）
(5)复杂的铁的氧化物化学式为________。

亚硫酸钠（Na₂SO₃）在生活、生产上有广泛的用途。亚硫酸钠在空气中易被氧化为硫酸钠（Na₂SO₄）而变质。化学兴趣小组同学对一瓶久置的亚硫酸钠溶液展开探究。
【查阅资料】①Na₂SO₃、BaSO₃能与酸反应产生 SO₂气体；
②BaSO₃为白色沉淀。
I、定性探究：探究该瓶溶液中溶质的成分
【作出猜想】
猜想一：没有变质，成分是 Na₂SO₃；
猜想二：部分变质，成分是 Na₂SO₃和 Na₂SO₄；
猜想三： ______。
【进行实验】甲同学取少量样品于试管中加入过量稀盐酸，有气泡产生，得出猜想一成立。
（1）有同学认为该方案不合理，理由是______ 。
（2）请设计实验证明猜想二成立（简述实验步聚和实验现象）______ 。
（3）亚硫酸钠在空气变质，发生反应的化学方程式为______ 。
II、定量探究：乙同学设计如下实验测定 Na₂SO₃溶液的溶质质量分数（夹持装置已省略）。

实验步骤如下：
①连接装置并检查气密性，在分液漏斗中放入 50g 样品，圆底烧瓶中放足量稀硫酸；
②关闭 K₃，打开 K₁和 K₂，缓缓鼓入一定量的 N₂；
③实验前称量C 装置的质量；
④关闭 K₁和 K₂，打开 K₃，并将分液漏斗中样品全部注入到圆底烧瓶；
⑤打开活塞 K₁，缓缓鼓入一定量的 N₂；
⑥再次称量C 装置的质量发现比反应前增重 3.2g。
（4）D 装置的作用是______ 。
（5）进行第⑤步操作的目的是______ 。
（6）通过计算求该样品中 Na₂SO₃的质量分数为 ______。
（7）若没有B 装置，则测得样品中 Na₂SO₃的质量分数比实际的 ______（填“偏小”或”偏大”）。

金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）金属的特性与应用
(1)句容人葛洪在《抱朴子内篇·黄白》中有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载，其中蕴含化学含意的化学方程式为_________。
(2)“航母”用钢要具有低磁性。下列具有磁性的是         。（填序号）

A．FeO

B．Fe3O4

C．Fe2O3

(3)“航母”螺旋桨可由特制的铜合金制造。铜比铁在海水中耐腐蚀的原因是________。
(4)生铁炼钢时，硅（Si）与氧化亚铁在高温条件下转化为二氧化硅和铁，该反应的化学方程式为________。
(5)碱式碳酸铝镁Mg₆Al₂(OH)₁₂CO₃·4H₂O是一种新型塑料阻燃剂，其受热分解生成熔点较高的MgO和Al₂O₃，其阻燃原理是_________。
a.分解吸热，降低可燃物着火点     b.MgO、Al₂O₃等覆盖燃烧物，隔绝氧气
（二）铁红（Fe₂O₃）的制备
用工业烧渣（含有Fe₂O₃、FeO和SiO₂）制备化工原料铁红的实验流程如图：

(6)酸溶前将烧渣粉碎，目的是________。
(7)氧化时FeSO₄在酸性条件下，被H₂O₂氧化成Fe₂(SO₄)₃，该反应的化学方程式是_________。反应温度不宜太高，原因是_________。
(8)FeOOH焙烧反应的化学方程式是__________。
（三）铁矿石的组成研究
碱式碳酸亚铁是工业上冶炼铁的一种矿物，为测定碱式碳酸亚铁【xFeCO₃·yFe(OH)₂·zH₂O】的组成，同学们在老师的指导下称取3.58g碱式碳酸亚铁粉末进行了如下的探究：

【查阅资料】
①碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO₂以及H₂O。
②浓硫酸可以吸收H₂O，碱石灰可以吸收CO₂和H₂O。
【实验步骤】
(9)装配好实验装置后，先要_________。
(10)加热前后都要通一段时间空气，装置A的作用_________。加热后通一段时间空气的目的是__________________。
充分反应后，准确称量装置C、D的质量，所得数据如表：

	装置C/g	装置D/g
加热前	100.00	120.00
加热后	100.54	120.88

【实验结论】
(11)据表中数据分析，可计算出B中剩余固体的质量为_________。xFeCO₃·yFe(OH)₂·zH₂O中，x：y：z=_________。

实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，观察发现，样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【提出问题】该样品中含有那些物质？
【提出猜想】通过分析，提出如下猜想：
猜想Ⅰ：已完全变质，该样品中只含Na₂CO₃；
猜想Ⅱ：部分变质，该样品中含有NaOH和Na₂CO₃。
则NaOH变质反应的化学方程式为 ______ 。
【查阅资料】
①碱性的Na₂CO₃溶液可以与中性的CaCl₂溶液发生复分解反应；
②CO₂在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。
【实验探究1】为确定该样品的成分，小明设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告。

实验操作	实验现象	实验结论
(1)取少量样品溶于水，加入 ____ ；	白色沉淀产生	该反应的化学方程式： ____ ；
(2)将上述反应后的混合物过滤，取滤液加入 _____ 。	_____ 。	证明猜想Ⅱ正确

【提出问题2】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数？
【实验探究2】小红同学设计如下图所示装置(铁架台略去)，实验在27℃，101kPa下进行，步骤如下：

①按图连接好装置；
②用托盘天平准确称取该样品2g，放入A中试管内，向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处；
③向分液漏斗中加入稀硫酸，打开活塞，让稀硫酸滴入试管中至过量，关闭活塞。反应结束后，量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液220mL。
请回答下列问题：
(1)在实验步骤①和②之间，还缺少一实验步骤，该实验步骤是 _____ ；
(2)B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，其理由是 ______ ；
(3)试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响？ ______ (填“有”或“没有”)
(4)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为 ______ 。(在27℃，101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L)(计算结果精确至1%)
【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，小亮设计了如下图所示的实验流程。

请回答下列问题：
(1)操作①、②、③的名称分别为 _______ ，为了使样品充分溶解，操作①中还要用到的玻璃仪器是 ______ ；
(2)该实验中发生反应的化学方程式为 _______ ；
(3)最终所得氢氧化钠固体质量 ______ 变质后样品中氢氧化钠的质量(填“小于”、“等于”或“大于”)。
【实验反思】
(1)通过本题，你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质样品中某成分的含量，以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果，探究过程中你需要思考的问题有 ____ (填数字序号)；
①选择试剂种类 ②确定试剂用量 ③试剂产地 ④实验装置与步骤的设计 ⑤实验安全环保 ⑥测量中减少误差
(2)实验探究Ⅰ中的检验和实验探究3中的除杂都将碳酸钠进行了转化，但二者目的不同，分别是 ______ 。

一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤产品能高效去除衣物上的顽固污渍，某校化学研究性学习小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。
【查阅资料】：
“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(Na₂CO₄，相对分子质量为122)，它是一种白色固体粉末，易溶于水且能与水反应生成一种盐和一种强氧化性的物质，是当前使用最为广泛的洗涤助剂之一、
【实验探究】：过碳酸钠含量测定
老师给同学们一份含碳酸钠杂质的过碳酸钠样品(不含其它杂质)，要求设计方案测定该样品中过碳酸钠的含量，同学们经讨论设计了如下图所示的实验装置。

(1)过碳酸钠与水反应的化学方程式是___________。
(2)首先关闭活塞K、K₂，打开活塞K₁、K₃、K₄，通入一段时间的氮气排出锥形瓶中的空气，此时装置B盛装的试剂是___________，其作用是___________。
(3)装置C盛装的试剂是___________，装置D盛装的试剂是___________。
(4)依次关闭活塞K₁、K₃、K₄，打开活塞K₂、K，此时锥形瓶中反应生成的气体是___________，E中装入碱石灰的作用是___________，反应完全后关闭活塞K，再次打开活塞K₁通入氮气的作用是___________。
(5)同学们根据E装置在测定前后的质量差计算出了样品中过碳酸钠的含量。装置F的作用是___________，如不连接装置F，测定的过碳酸钠含量会___________(填“偏高”或“偏低”)。