学进去

学校兴趣小组同学看到有如下文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu₂O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。同学们对此开展了如下探究。

I.设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。
（1）实验室制取氢气的化学方程式为_______。
（2）氧化钙在实验过程中可能发生反应的化学方程式是_______。
（3）取反应后的红色固体加入盛有氨水的烧杯中，不断搅拌，观察到_______，证明固体产物有Cu₂O。
Ⅱ.探究反应生成Cu₂O的原因。
为解释实验结果，兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：经历，两个反应，且两个反应同时进行。
为验证上述假设，同学们称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t)，检测所得固体中Cu₂O的质量(m)，结果如图2所示。
（4）在加热的条件下用氢气还原0.6000g的CuO，最多能得到_______g的Cu₂0。
（5）小红结合上述计算结果和图2进行分析后，认为上述假设合理。她判断“两个反应同时进行”的依据是_______。

小苏打和食盐是厨房中常见物质，现有一包白色固体，可能由碳酸氢钠、氯化钠中的一种或两种物质组成。某化学兴趣小组的同学展开了系列研究。





（一）定性分析
【实验目的】确定白色固体的组成
【实验方案】如图1所示：
【实验结论】小明同学经过上述实验得出结论：该白色固体由碳酸氢钠、氯化钠两种物质组成。
（1）步骤②发生反应的化学方程式是___________；
（2）兴趣小组同学认真研究讨论后认为，此方案不能得出小明同学的结论。理由是____________（用化学方程式表示）。
（二）定量分析
【实验目的】测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数。
【实验方案】该小组利用如图2所示的实验装置（固定装置已略去，装置气密性良好）进行实验，每一步反应均完全进行。
（1）首先称取8g该样品放入装置甲中，然后进行有关实验操作，正确的顺序是___________（填序号，可重复选择）；
a.称量装置丙的质量     
b．打开弹簧夹，通入足量的氮气，关闭弹簧夹
c．打开分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞
（2）装置乙中的浓硫酸具有___________（填“吸水性”或“酸性”），可以干燥产生的气体；
（3）装置丁的作用是____________；
（4）在所有操作、实验步骤均正确的前提下，若测得丙装置的质量增加2.2克，则该白色固体中碳酸氢钠的质量分数为____________。
(三) 拓展延伸: 兴趣小组将 持续通入一定浓度一定量的溶液中, 用数字化实 验技术测定反应过程中溶液的和温度变化, 结果如图 3、图 4 所示。
已知: 本实验条件下, 溶液和溶液的分别约为和 8. 5. 则:
（1）图 3 中, 段发生反应的化学方程式为__________。
（2）图 4 中, DE 段温度变化的原因是__________。

金属和金属材料在生产生活中有着广泛的用途。
(1)铝、铜可做电极，主要利用了金属的_______性。
(2)我国首开“湿法炼铜”之先河，西汉刘安所著的《淮南万毕术》中已有“曾青得铁化为铜”的记载(已知“曾青”指的是硫酸铜)。“湿法炼铜”的原理可用一个化学方程式表示为_______。
(3)防止金属腐蚀是保护金属资源的有效措施之一，自行车的链条常采用_______的方法防锈。
(4)验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，可选择的试剂可以是Fe、Ag和一种以_______(填化学式)为溶质的溶液。
(5)向AgNO₃、Cu(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂的混合溶液中加入一定量的Zn，充分反应后过滤、洗涤，得到滤渣和滤液，下列说法正确的是_______。
A 滤渣中一定含有Ag，滤液中一定含有Mg(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂
B 所得滤渣的质量一定大于加入的Zn的质量
C 若向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤液一定为无色
D 若向滤液中滴加氯化钾溶液，无明显现象，则滤渣的组成情况有4种
(6)由8.3gAl、Zn组成的混合物，加入到一定量的稀硫酸中，恰好完全反应，将反应后的溶液蒸干，得到晶体27.5g(晶体不含水)，则反应中生成的氢气质量为_______g。

向碳酸钠和氯化钠的混合物15．6 g中加入100 g稀盐酸，恰好完全反应后，得到111．2 g溶液。试计算：
（1）产生二氧化碳多少克?
（2）所得溶液中溶质的质量分数是多少?

某化学兴趣小组在学习了酸、碱、盐知识后，进行了一组趣味实验：通过化学试剂和化学反应模拟“红酒”“气泡水”“豆浆”三种饮品，首先在三个杯子中分别加入了三种无色溶液，然后向其中分别加入碳酸钠溶液，产生如下现象：

序号	1	2	3
加入碳酸钠溶液产生的现象	溶液由无色变为红色	溶液中有无色气体产生	溶液中有白色沉淀产生

(1)第1个杯子中的无色溶液为______，已知第2个杯子中的溶液为稀硫酸，写出此杯中生成气体的化学方程式______。
(2)已知第3个杯子中的无色溶液为氢氧化钡溶液，某同学对第3个杯子中的溶液产生了兴趣，对反应后溶液中的溶质成分作出了系列猜想：①只有NaOH；②Ba（OH）₂和NaOH；③______。请补全第③种猜想。
(3)取少量第3个杯子中反应后的溶液，继续滴加碳酸钠溶液，观察到无白色沉淀产生，可排除猜想______。请设计实验证明反应后的溶液中既有氢氧化钠又有碳酸钠______。
(4)若将三个杯子中的上层清液倒入同一个洁净烧杯中，最终底部有白色沉淀，溶液为无色，则此时沉淀中一定含有什么物质？
(5)第3个杯子中盛有200g溶质质量分数为8.55%的氢氧化钡溶液，向其中加入100g碳酸钠溶液，恰好完全反应，则所得溶液中溶质质量分数为多少？（结果精确到0.01%）

铁及其化合物在生活生产中应用非常广泛。
(一)铁材料的有关知识
(1)我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说，用化学方程式表示其原理_______。
(2)如图为某品牌铱金笔，笔尖采用了铱钌合金，笔杆上采用了陶瓷，笔挂是不锈钢材质。以上叙述中不涉及到的材料是     (选填序号)。

A．金属材料

B．无机非金属材料

C．复合材料

(3)以磁铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式_______。
(4)小组同学利用手持数据采集器测定铁钉与不同溶液(浓度相等)接触生锈时氧气浓度的变化，装置及数据如图：

①实验所用三种溶液中，铁钉接触到_______溶液更容易生锈。
②根据三条曲线都是“先陡后缓”，可知影响铁生锈速率的因素是_______。
(二)废铁的再利用
用废铁屑(主要成分为Fe，含少量Fe₂O₃和FeCO₃)制备绿矾(FeSO₄·7H₂O)的主要流程如下：

(5)废铁屑研磨成粉末的目的是_______。
(6)“还原”发生反应的化学方程式为_______。
(7)为提高“还原”步骤的反应速率，可采取的具体措施有_______(选填序号)。
a.搅拌溶液             b.适当增大通入气体的速率          c.加热溶液至100℃
(8)FeSO₄暴露在空气中易转化成Fe(OH)SO₄而变质，转化的化学反应方程式为_______。
(三)绿矾的热分解实验
称取5.56g绿矾，用下图装置进行热分解实验。

【查阅资料】①SO₃是一种无色晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃
②FeSO₄·7H₂O在100℃左右完全失去结晶水，剩余固体在450℃~500℃时完全分解为氧化铁和气体。
(9)装配好实验装置后，先要_______。
(10)加热前后及过程中均通入N₂，加热前通N₂的目的是_______。
(11)控制温度在不同的范围对A中样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如下图所示。加热过程中B装置中固体变蓝，C装置中出现无色晶体，D装置中溶液褪色。

①绿矾分解的总化学方程式为_______。
②图中G点对应物质中各成分的质量比_______。
③将H点固体继续加热到更高温度，固体减少0.08g，此过程中反应的化学方程式为_______。

R是硝酸钾或氯化铵中的一种。硝酸钾和氯化铵的溶解度曲线如图1所示，某化学兴趣小组的同学进行了如图2所示的实验。


（1）t₁℃时，将30g氯化铵固体溶解在50g水中，形成溶液的质量是____________g。
（2）②的溶液中溶质质量分数为____________（只列出表达式）。
（3）根据题目中信息可推出R是____________。
（4）关于图2中烧杯内的物质，以下几种说法不正确的有____________。（填序号）
a.①、②、③中，只有③中上层清液是饱和溶液
b.若使③中的固体溶解，可采用加水或升温的方法
c.①和②的溶液中，溶质质量相等
d.①的溶液中溶质质量分数一定比③的上层清液中溶质质量分数小

硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途。
Ⅰ.探究硫酸铜的制备
工业上可用铜屑、空气与稀硫酸在80℃条件下制备硫酸铜。如图所示是某研究性学习小组实验室模拟工业制备硫酸铜的装置。


（1）多孔球泡的作用为____________。
（2）该反的化学方程式为___________。
Ⅱ.探究硫酸铜的性质
实验一：研究性学习小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望：生成的是什么气体？
【提出猜想】从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO₂、O₂、H₂中的一种或几种。
【查阅资料】①酸性高锰酸钾溶液呈紫红色，SO₂能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
②，I₂为碘单质，遇淀粉溶液变蓝。
【方案设计】依据上述猜想，研究性小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学为确定是否含有SO₂，他将气体通入酸性高锰钾溶液中，溶液颜色未发生变化，则该气体中___SO₂（填“有”或“无”）。
（2）乙同学认为只有O₂，则可用___________来检验。实验证明乙同学的观点不正确。
（3）丙同学为判断是否含有O₂，同时确定气体成分，设计了如下的实验装置：


【实验结论】A中观察到_____________，证明无O₂；B中观察到_________________，证明该气体是H₂。
【实验反思】大家认为丙同学在加热之前，应对气体先______________以确保安全。
实验二：小组同学又将过量的Na₂CO₃溶液滴入到CuSO₄溶液中得到一种蓝绿色固体，将蓝绿色固体充分灼烧生成了CuO、H₂O和CO₂，从而确定其成分为碱式碳酸铜，化学式可表示为Cu_x（OH）_yCO_z。
【定量探究】为进一步确定碱式碳酸铜的化学式，小组同学准确称取蓝绿色固体32.0g，用如下装置（夹持仪器未画出）进行实验。


步骤1：打开止水夹K₁、K₂，关闭K₃，通入空气，一段时间后关闭止水夹K₁、K₂，打开K₃；
步骤2：点燃酒精灯，待C中硬质玻璃管中固体完全变成黑色粉末，打开止水夹K₁，继续通入空气至冷却到室温。
【问题与讨论】
（1）A装置的作用是________________。
（2）硬质玻璃管中固体完全变成黑色粉末后继续通入空气的目的是______________。
【数据处理】
（1）若实验结束后，称量反应前后D装置增重3.6g，E中产生白色沉淀的质量为19.7g，则该蓝绿色固体的化学式为______________。
（2）E中用Ba（OH）₂饱和溶液代替澄清石灰水的原因有：
①BaCO₃的相对分子质量大于CaCO₃，生成沉淀的质量大，称量误差小；
②__________________。

某化学学习小组对牙膏摩擦剂产生了兴趣，并进行了系列探究。
（一）牙膏中摩擦剂成分的探究
某牙膏摩擦剂中可能有碳酸钙、氢氧化铝中的一种或两种。设计如下实验，验证牙膏中是否含有氢氧化铝、碳酸钙。
【资料】氢氧化铝是一种两性氢氧化物，与酸、碱都能发生反应生成可溶性盐和水。其中与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：Al（OH）₃+NaOH＝NaAlO₂+2H₂O（牙膏中除了摩擦剂外，其它物质均不与酸、碱反应）。

(1)从步骤②③可知牙膏中一定含有某种摩擦剂，写出步骤③的化学方程式：______。
(2)为证明另一种摩擦剂是否存在，应另取过滤后的沉淀，______（填具体实验操作及现象），即可以证明它的存在。
（二）牙膏样品中碳酸钙含量的测定
为测定牙膏样品中碳酸钙的含量，设计了如图实验。


(3)若在装置C中的长导管下方增加一个多孔球泡（如图）效果更好的原因是______。
(4)准确称取10.00g的样品，充分反应后从装置C中得到BaCO₃沉淀3.94g，根据实验数据计算该牙膏样品中碳酸钙的质量分数为______。（请写出计算过程）
(5)下列各项措施中能提高测定准确度的是______（填序号）。

A．在加入盐酸之前，先通空气排出装置内的空气

B．装置B中反应结束后持续缓缓通入空气

C．在C装置后面连接一个装有氢氧化钠固体的装置

D．在B、C装置之间增添一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

（三）牙膏摩擦剂碳酸钙的生产
流程一：利用碳化法生产超细碳酸钙的主要流程

流程二：利用沉淀法制备碳酸钙的简易流程

(6)现请你以石灰石为原料（其余试剂自选），在实验室制备碳酸钙。分享你的实验简易流程图（类似流程二的图示）：______。

除去NaCl溶液中CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄杂质的操作是①加过量的Na₂CO₃溶液：②向滤液中加适量的稀盐酸；③过滤；④加过量的Ba（OH）₂溶液。
（1）以上操作合理的先后顺序为_____。（数字序号不能重复使用）。
（2）上述操作中涉及的复分解反应共有_____ 个。
（3）加入过量Na₂CO₃溶液的目的是除去溶液中的_____（写物质化学式）。