1、 化学实验化学实验 3 3（金属氧化物相关问题）（金属氧化物相关问题） 在金属氧化物相关的实验类题型中， 主要涉及的反应属于氧化还原反应， 所以首先会进 行还原物、氧化物、还原产物、氧化产物的判断；其次，对于常见的金属氧化物还原反应的 相关现象、产物、实验操作细节都要掌握，且需要具有一定的只是拓展分析能力；尽管是实 验类题型，但往往还伴随着一定程度的计算类考核方向。所以相对来说，这类实验也是中考 需要重点拓展和强化的一类实验。 本专题精选了典型的各类问法和题型设计， 亦包含部分信 息题作为适当拓展，希望能给予大家一定的帮助和提升。 1、如图甲、乙是初中化学中两个重要实验，请根据所学知识作答。
2、（1）图甲、乙实验过程中，观察到相同的实验现象是 。 【分析】：根据碳和CO都能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析；甲和乙种都生成铜 和二氧化碳，现象都是黑色固体变成红色，石灰水变浑浊； （答案：黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊；） （2） 如图甲实验， 加热前进行的是操作是先通入一段时间一氧化碳气体， 目的是 。 【分析】 ： 根据CO与空气混合遇热易发生爆炸分析；CO与空气混合遇热易发生爆炸， 甲实验种加热前进行的是操作是先通入一段时间一氧化碳气体，是为了排净玻璃管内的空 气，防止加热时发生爆炸； （答案：排净玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸；） （3）对图甲、乙实验的分析正确的是 （填
3、编号）。 a图乙 C 中的试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流 b图甲、乙实验结束时为防止液体倒流，都要先将导管移出石灰水，再熄灭酒精灯或喷灯 【分析】：根据CO与氧化铜反应的步骤分析；图乙 C 中的试管口略向下倾斜式为了防 止冷凝水倒流， a 正确； 图甲实验结束后为防止铜再被氧化， 要先熄灭酒精灯， 继续通CO,b 错误； （答案：a；） （4）从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是 。 【分析】：根据CO实验要有尾气处理装置分析；甲图中尾气含CO，排放空气中会污 染空气，应在 B 装置末端增加酒精灯装置，使末端导管口伸入点燃的酒精灯内焰，进行尾气 处理； （答案：在 B 装置末
4、端增加酒精灯装置，点燃尾气；） 2、已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应： 2 22COCuCuOC。化学兴趣小 组对该实验产物（假设反应物已完全反应）作如下探究： （1）探究一：检验产物的成份 【提出问题】实验产物是暗红色固体，很难观察到紫红色固体。暗红色固体是什么？ 【查阅资料】氧化亚铜（OCu2）为红色固体；OHCuCuSOSOHOCu 24422 ； 【猜想与假设】暗红色固体除铜外还可能含有OCu2。 【设计实验】取少量暗红色固体，加入稀硫酸，如果观察到现象： ，说明猜想正 确； 【分析】：红色的氧化亚铜能够和稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸铜，铜单质和水，注意 固体和溶液的颜色变化，从而
5、证明猜想正确；取少量暗红色固体，加入稀硫酸，如果管擦到 现象：红色固体消失，溶液变成蓝色，说明猜想正确； （答案：红色固体消失，溶液变成蓝色；） （2）探究二：测定产物中OCu2的含量 原理：OHCuHOCu 222 2 ，称取一定质量的固体样品，用如图装置进行实验（固定 装置略去，碱石灰为氧化钙和氢氧化钠混合物），通过测定反应前后装置 d 的质量达到实验 目的。 a.装置 a 中用稀硫酸而不用稀盐酸，原因是 ； 【分析】：稀盐酸能够挥发出HCl气体，和二氧化碳一样能够被 d 中的碱石灰吸收， 从而使 d 的测量值偏大； 装置 a 中用稀硫酸而不用稀盐酸， 原因就是为了避免使用稀盐酸导 致的会
6、发出来的HCl气体，从而导致 d 中测量值偏大； （答案：挥发出的HCl气体被碱石灰吸收，d 中测量值偏大；） b.若不加装置 e，实验结果会偏高，原因是 ； 【分析】：空气中的二氧化碳和水蒸气也会被碱石灰吸收，使 d 的测量值偏大；若不加 装置 e，实验结果会偏大，原因是：空气中的 2 CO和水蒸气被碱石灰吸收，以至于 d 的测量 值偏大； （答案：空气中的二氧化碳和水蒸气被碱石灰吸收，以至于 d 的测量值偏大；） c.点燃酒精灯前涉及的部分操作如下，正确的顺序是 ； 打开 K2 ， 关闭 K1 检查装置的气密性 关闭 K2 ， 打开 K1 ， 通 氢气一段时间 【分析】 ： 在实验进行前，
7、 需要将装置 c 中的空气排放出去， 以免和氢气混合发生爆炸； 当用氢气将空气排放干净后，再打开装置 d 所在的开关，测量正式开始；点燃酒精灯前涉及 的部分操作如下，正确的顺序是： 检查装置的气密性； 关闭 2 K，打开 1 K，通氢气一段时间； 打开 2 K，关闭 1 K； 所以正确顺序为：； （答案：；） 3、如图所示装置是一氧化碳还原氧化铁实验。实验前测出从玻璃管活塞至广口瓶止水夹之 间导管的总容积约 18mL，C 中广口瓶口橡皮塞底端到标记处容积也为 18mL，广口瓶内装满 饱和澄清石灰水。 （1）用化学方程式表示出 B 装置的反应原理 。 【分析】：在装置 B 中，一氧化碳和氧化铁在
8、高温下反应，生成铁单质和二氧化碳，据 此写出反应的方程式； (答案：B 中反应原理为： 232 323COFeCOOFe 高温 ；) （2）请将图 C 中的两根导管补画完整，要求： 澄清石灰水要充分吸收 2 CO； 收集CO(CO有毒性，不能逸出)。 【分析】：要使二氧化碳被澄清的石灰水吸收，就要将导气管通入液面以下；导气管在 液面下的长度越大，二氧化碳在溶液里通过的路程越长、停留的时间也越长，被吸收的越充 分为了保证一氧化碳不从 C 中烟道气管排出进入空气， 那么另一根导气管的长度也要尽量的 更长一些； (答案：如下图所示：) （3）轻压气球，使CO流进导管以排尽 B 装置内的空气，广口瓶里
9、的石灰水慢慢流入烧杯， 石灰水的液面下降到 18mL 标记处时，该同学判断玻璃管和橡皮管里的空气已排尽。从微观 角度评价该同学的判断是否正确并说明理由 。 【分析】：根据分子运动和扩散的知识分析：从微观角度来看，该同学的判断不正确， 分子不停的做无规则运动，玻璃管和橡皮管里的空气是不可能排尽的； （答案：因为分子不停的做无规则运动，玻璃管和橡皮管里的空气不可能排尽；） 4、为探究气体 X 的组成，某兴趣小组进行如图所示实验(固定装置未画出)。 【实验装置】 【资料查阅】 加热条件下，气体 X 能与氧化铜反应生成铜、水和氮气。 碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，不与气体 X 反应。无水氯化钙
10、可吸收气体 X。 本实验条件下，装置内空气中的水与二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计。 【实验步骤】 连接仪器，并检查装置气密性。 取一定量氧化铜，准确称得其质量为 2.40g。 按图所示装入药品，测量并记录相关数据(见表中数据列)。 连接 A、B、C 装置，将气体 X 缓缓通入一段时间后，连接上 D 装置，读数后开始加热。当 A 装置中氧化铜反应完全，停止加热，继续通入气体 X 至玻璃管冷却，再次测量并记录相关 数据(见表中数据列)。 【相关数据】 数据编号 测量项目 (刚装入药品时) (反应完全、冷却后) 玻璃管(含药品)的质量/g 52.40 51.92 B 装置(含药品)的质量/g
11、 102.00 102.54 【回答问题】 （1）装置 B 的作用是_； 【分析】 ： 碱石灰作为碱性干燥剂既可以吸收水蒸气又可以吸收二氧化碳之类的酸性气 体；根据题意在此，碱石灰是起到吸收硬质玻璃管内生成的水蒸气的作用； （答案：吸收生成的水；） （2）当观察到 ，说明氧化铜已反应完全。停止加热，继续通入气体 X 至玻璃 管冷却； 【分析】：气体 X 与氧化铜反应生成氮气，会使量器管内气压增大，那么左边的水面下 降，右边的水面上升；当反应结束没有氮气产生时，由于 C 装置可以吸收 X 气体，故量器管 内再无气体涌入，气压不再发生增加，量器管内的水面就不再下降了； （答案：量器管内液面不再改变
12、；） （3）分析实验测量的数据推知，气体 X 由什么元素组成？ 。 【分析】：玻璃管 A 反应前后的质量之差就是氧化铁中氧元素的质量，而装置 B 中反应 前后的质量之差就是生成水的质量；计算出水中氧元素的质量与氧化铜中氧元素的质量比 较，确定气体 X 中是否存在氧元素，最后对气体 X 的组成进行判断即可； 反应生成的水的质量：gggm54. 000.102102.54 OH2 ； 0.54g 水中氧元素的质量：ggmO48. 0%100 18 16 0.54； 氧化铜中氧元素的质量：gggmO48. 092.5140.52； 由此推知，气体 X 中一定没有氧元素； 根据质量守恒定律可知，由于有
13、氮气和水生成，所以气体 X 中肯定含有 H 和 N； （答案：H、N；） 5、金属材料中铜是人类应用比较广泛的金属之一，某学习小组欲测定铜的相对原子质量， 设计如下实验方案，步骤如下： 连接好装置；检查装置气密性；装入药品； ；D 中黑色固体完全反 应变成红色后，停止加热；待 D 中玻璃管冷却至室温，关闭分液漏斗活塞；数据处理。 （1）实验步骤的正确操作是 （填序号） A、先点燃酒精灯加热，一段时间后再打开分液漏斗活塞，滴加盐酸； B、先打开分液漏斗活塞，滴加稀盐酸；一段时间后点燃酒精灯加热； C、打开活塞滴加盐酸和点燃酒精灯加热，谁先谁后都可以； 【分析】：装入药品后，要开始混合药品，因此要
14、开始滴加HCl；氢气还原氧化铜中 因为氢气时可燃性气体，因此要先通一段时间的氢气赶走加热装置中原有的空气才可以加 热，以防因氢气不纯而发生爆燃； （答案：B；） （2）B 装置中水的作用_，装置 B 中长玻璃管的作用是使装置气压平衡。 【分析】 ： 稀盐酸具有挥发性， 氢气中会混有HCl气体， 会对实验结果有影响， 而HCl 时易溶于水的，故 B 装置就应该起到吸收HCl气体的作用； （答案：吸收HCl气体；） （3）已知：CuO样品质量为 1 m 克，E 中增重为 2 m 克，D 中反应后的固体质量为 3 m 克，A 中反应产生氢气的质量为 4 m 克，以下数据中能计算铜的相对原子质量的是
15、( ) A . 1 m、 2 m B . 2 m、 3 m C . 1 m、m3 D . 2 m、 4 m 【分析】： A、OHCuHCuO 22 ； 16x 18 1 m 2 m 故 A 可行； B、OHCuHCuO 22 ； x 18 3 m 2 m 故 B 可行； C、OHCuHCuO 22 ； 16x x 1 m 3 m 故 C 可行； D、氢气的量时过量的，参与反应的氢气质量未知，因此不可以直接用产生的氢气质量来计 算；故 D 不可行； 所以，应该选择 A、B、C； （答案：A、B、C） （4）若使制取氢气是装置随开随用，随关随停，可选用下列装置中的_ 【分析】：要实现随开随用，随关
16、随停，一定要实现气压的改变及固液分离即可； （答案：A、B、C；） 6、在各种金属材料中铜是人类应用比较广泛的金属之一，某学习小组欲测定铜的相对原子 质量，设计如下实验方案： 连接好装置； 检查装置气密性； 装入药品； D 中黑色固体完全变成 红色，停止加热；待 D 中玻璃管冷却至室温，关闭分液漏斗活塞； 数据处理 （1）实验步骤的正确操作是 （填序号） A、先点燃酒精灯加热，一段时间后再打开分液漏斗活塞，滴加盐酸； B、先打开分液漏斗活塞，滴加稀盐酸；一段时间后点燃酒精灯加热； C、打开活塞滴加盐酸和点燃酒精灯加热，谁先谁后都可以； 【分析】：应先打开分液漏斗活塞，滴加稀盐酸；一段时间后点燃
17、酒精灯加热，产生氢 气排干实验装置中的气体再加热，防止爆炸； （答案：B；） （2）装置 B 中长玻璃管是否是多余的，请说明理由 _。 【分析】：玻璃管不多余；起安全作用，当 B 中气体压力过大时，水就会从玻璃管上端 溢出； （答案：不多余，起安全作用，当 B 中气体压力过大时，水就会从玻璃管上端溢出；） （3）已知：CuO样品质量为 1 m克，E 中增重为 2 m克，D 中反应后固体质量为 3 m克，A 中 反应产生氢气的质量为 4 m克，试用 1 m ， 2 m列出铜的相对原子质量的表达式_，F 装置在实验中的作用是什么_。 【分析】：设铜的相对原子质量为x； OHCuCuOH 22 ；
18、16x 18 1 m 2 m 21 1816 mm x ； 2 21 1618 m mm x ； F 装置阻止空气中的水蒸气进入 E 装置； （答案： 2 21 1618 m mm ；阻止空气中的水蒸气进入 E 装置；） 7、某课外小组利用 2 H还原黄色的 3 WO粉末测定W的相对原子质量，下图是测定装置的示 意图。A 中的试剂是盐酸。请回答下列问题： （1）接好装置后应首先检验装置气密性，其方法是 ； 【分析】：实验装置连接好了以后，要检验装置的气密性，根据大气压强原理来检验装置的 气密性：实验装置连接好了以后，要检验装置的气密性，可以根据气压原理来检验，关闭分 液漏斗上的活塞，将 G 弯
19、管浸没在盛有水的烧杯中，温热烧瓶 B，观察 G 管口，有气泡逸出； 停止加热后，导气管内液柱高于烧杯的液面，且一段时间内液面差保持不变，说明装置的气 密性良好； （答案：关闭分液漏斗上的活塞，将 G 弯管浸没在盛有水的烧杯中，温热烧瓶 B，观察 G 管 口，若有气泡逸出，停止加热后，导气管与烧杯中有液面差，一段时间内液面差保持不变， 说明装置的气密性良好；） （2）“加热反应管 E”和“从 A 瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是 。 在这两步之间还应进行的操作是 ； 【分析】：不纯的氢气加热易爆炸，实验过程中要注意先将装置中的空气赶尽，再进行 实验，并检验氢气的纯度是关键；该实验是利用稀
20、盐酸与金属反应生成氢气来进行的，氢气 在不纯的情况下加热易发生爆炸，所以在 2 H与 3 WO反应钱必须一次除去氯化氢、水蒸气， 赶尽装置中的空气，在保证氢气的情况下才能够再加热进行实验，故，先从 A 瓶逐滴滴加液 体，一段时间后检验 2 H的纯度，待氢气纯净后进行加热； （答案：先从 A 瓶逐滴滴加液体；检验 2 H的纯度；） （3）从实验中测得了下列数据： 由以上数据可以列出计算 W 的相对原子质量的两个不同计算式 （除 W 外， 其他涉及的元素的 相对原子质量均为已知） 计算式 1：(W)相对原子质量= ；计算式 2：(W)相对原子质量= 【分析】：根据 2 H与 3 WO反应的化学方程
21、式，要求W的相对原子质量，可以用固体 的质量变化，也可以利用生成的OH2的质量求解： 假设金属W的相对原子质量为x, 2 H还原黄色的 3 WO的化学反应方程式如下： OHWHWO 223 33 ; 48x x 54 ab ac de deac x ab x 5448 ； 分别求解，可求得： cb ac x )(48 ； de ac x )(54 ； （答案： cb ac x )(48 ）； de ac x )(54 ；） 8、在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质 量分数，实验所取氧化铜样品质量为 10 克。(所含杂质不参加反应) （1） 该实验利用了一
22、氧化碳的 性，玻璃管内观察到的现象是 。 【分析】：再一氧化碳和氧化铜的实验中，一氧化碳夺取氧化铜中的氧元素生成二氧化碳， 发生氧化反应，具有还原性；氧化铜为黑色固体，而单质铜为红色； （答案：还原性；黑色固体变成红色；） （2） 甲同学的方法：先测出氢氧化钠浓溶液的质量为 50 克，待反应完全后再次称量，质 量为 54.4 克。请你计算样品中氧化铜的质量分数。(一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应) 【分析】：反应前后氢氧化钠溶液的质量之差就是反应产生的二氧化碳质量，根据氧化 铜和一氧化碳反应的化学方程式利用二氧化碳的质量计算出参加反应的氧化铜质量， 再根据 100% 样品质量 氧化铜质量 质量分数
23、计算即可； 设样品中CuO的质量为x； 2 COCuCOCuO 高温 ； 80 44 x 4.4g gx8； 所以样品中氧化铜质量分数为：%80%100 10 8 % g g CuO （答案：80%；） （3） 乙同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为 m1 ， 待反应完全后再次称量， 质量为 m2 ， 利用 m1m2 的值，求出样品中氧化铜的质量分数。其中 m1m2 的值是指 _的质量。 【分析】：在反应中，氧化铜中的氧元素被一氧化碳夺取生成二氧化碳气体排出，而铜 元素仍然留在玻璃管中，因此玻璃管反应前后质量之差就是氧化铜中氧元素的质量； （答案：氧化铜中氧元素；） （4） 同学们查阅到
24、 CO 除了具有可燃性、难溶于水等性质外，还具有毒性。因此，本实验 中还需对尾气进行处理。请你提出一种处理方法_ 。 【分析】：根据一氧化碳的可燃性和用容器收集两个方法分析尾气处理的方法； （答案：将装置末端导管口伸入点燃的酒精灯内焰（或用气囊收集后几种处理）；） 9、某课外小组的同学们收集了一含有CO和 2 CO的废气，为了确认这种废气的组成，他们 在实验室按图 1 中装置进行了实验。 （1）B 装置中盛放足量浓氢氧化钠溶液，其作用是 。 【分析】：A 装置中澄清石灰水用来检验是否有二氧化碳气体存在；由于后面要通过 D 中的石灰水检验 C 中的反应是否有二氧化碳气体生成，从而判断废气中是否有
25、一氧化碳存 在，所以必须在废气通入 C 之前将二氧化碳全部去掉；而氢氧化钠和二氧化碳反应，生成碳 酸钠和水，正好可以吸收废气中的二氧化碳气体：B 装置中盛放足量浓氢氧化钠溶液，其作 用是：吸收或除尽废气中的 2 CO； （答案：吸收或除尽废气中的 2 CO；） （2）C 装置中发生的化学方程式是 。 【分析】：C 装置中，一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应，生成铁单质和二氧化碳， 据此写出化学反应方程式； （答案： 232 323COFeOFeCO 高温 ；） （3）A 装置和 D 装置完全相同，其作用的不同之处是 。 【分析】：根据（1）中的分析解答；A 装置和 D 装置完全相同，其作用的不
26、同之处是：A 装置变浑浊证明废气中含有 2 CO，D 装置变浑浊证明 C 中反应产生 2 CO，从而证明废气中 含有CO； （答案：A 装置变浑浊证明废气中含有 2 CO，D 装置变浑浊证明 C 中反应产生 2 CO，从而 证明废气中含有CO；） （4）为了将氧化铁还原成铁，C、E 点燃的顺序是 ,熄灭的顺序是 。 【分析】：在点燃 C 之前，需要先通入一段时间的废气，将 C 中的空气排出，以免发生 爆炸。而这些废气中的一氧化碳不能直接排放到空气中，因此在点燃 C 之前先要点燃 E，进 行尾气处理； 当反应结束后， 熄灭 C 处的喷灯， 但是需要继续通入废气直到温度降低到温室， 防止进入的空气
27、中的氧气将生成的铁继续氧化， 因此 E 处的酒精灯需要继续点燃； 故为了将 氧化铁还原成单质铁，C、E 点燃顺序是 E、C，熄灭的顺序是 C、E； （答案：E、C；C、E；） （5）该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用，于是设计如图 2 装置除去废气中的二氧 化碳，并收集一瓶一氧化碳，准备进行后续的探究。其中最合理的装置是_，瓶内盛 放的液体是_。 【分析】：在图中，废气从长导管导入，使废气在上升过程中能够与液体充分接触而 出去其中的二氧化碳；其中剩余的一氧化碳集中到集气瓶的上部，对液体施加压力，使液体 从右侧的长导管排出， 最终得到一瓶一氧化碳气体； 只要是能够和二氧化碳气体饭 ing 的
28、液 体都可以： 该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用， 于是设计如图 2 装置除去废气中的 二氧化碳，并收集一瓶一氧化碳，准备进行后续的探究；其中最合理的装置是，瓶内盛放 的液体是NaOH溶液或 2 )(OHBa或KOH； （答案：；NaOH溶液或 2 )(OHBa或KOH；） 10、某研究小组利用如图装置探究温度对 CO 还原 Fe2O3 的影响（固定装置略）。 信息 1：难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳 信息 2：二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体 信息 3：酒精灯的加热温度为 400500，酒精喷灯的火焰温度可达 1000左右。 （1） 装置 B 里发生的反应属于氧化还原反应，
29、其中锌充当 （选填氧化物或还原 剂） 【分析】：在氧化还原反应中，夺取氧的具有还原性，为还原剂；失去氧的具有氧化性 为氧化剂（或理解为化合价升高的具有还原性，为还原剂；化合价降低的具有氧化性，为氧 化剂）；装置 B 里发生的反应属于氧化还原反应，其中锌夺取二氧化碳里面的氧元素（锌化 合价升高），使其生成一氧化碳，因此为还原剂； （答案：还原剂；） （2） 装置 E 的作用是 ，从实验安全或环保角度考虑，上述实验装置可采取 的改进措施是 。 【分析】：一氧化碳气体还原氧化铁后，剩余的气体不能直接排放到空气中，应该收集 起来，那么 E 的作用就是吸收一氧化碳气体；一氧化碳具有毒性，为防止直接排放到
30、空气中 引起危害和污染空气，最好增加一个尾气处理装置，将它变成无毒的气体； （答案：吸收一氧化碳；进行尾气处理；） （3） 若 D 装置硬质玻璃管中氧化铁全部还原成铁， 冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的 质量减少了 24 克，则加入 a 管中氧化铁的质量是 克。 【分析】：D 中减少的质量就是氧化铁中氧元素的质量，根据氧元素质量 氧元素的质 量分数计算出氧化铁的质量即可： a 管中氧化铁的质量为：gm OFe 8100% 316256 316 2.4 32 ； （答案：8g;） （4） 将研究小组分为两组，按如图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对 装置 D 加热，反应产物均为黑
31、色粉末（纯净物）。两组分别用产物进行以下实验： 步骤 操作 甲组现象 乙组现象 1 取黑色粉末加入稀盐酸 溶解，无气泡 溶解，有气泡 2 取步骤 1 中溶液，滴加 KSCN 溶液 变红 无现象 则乙组装置 D 中反应的化学方程式 。 【分析】：氧化铁粉末与稀盐酸反应，生成氯化铁和水；加入KSCN（硫氰化钾）溶 液，溶液变成血红色，说明溶液中的确存在 3 Fe，即证明前面的反应的确进行了；一氧化 碳和氧化铁反应，生成铁单质和二氧化碳，据此写出反应的方程式；所以乙组装置 D 中反应 的化学方程式为： 232 323COFeOFeCO 高温 ； （答案： 232 323COFeOFeCO 高温 ）
32、11、乙醇俗称酒精，在生活中用途广泛，工业上可用来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料 等，医疗上也常用体积分数为 70%75%的乙醇作消毒剂，某校初三学生在老师的指导下对乙 醇的一些性质进行了实验探究： 【探究活动一】乙醇的化学式是OHHC 52 ，与NaOH一样含有“ OH”，那么乙醇是不 是碱呢？请你试设计一种方案加以验证。 请写出实验步骤，实验现象及实验结论： ，说明乙醇不是碱。 【分析】：用酸碱指示剂测定乙醇是否是碱，因为碱能使酚酞试液变红，所以取少量乙 醇于试管中，滴加无色酚酞试液，溶液不变红，说明乙醇不是碱； （答案：取少量乙醇于试管中，滴加无色酚酞试液，溶液不变红；） 【探究活动二
33、】根据质量守恒定律，小李同学认为乙醇(OHHC 52 )完全燃烧时生成 2 CO和 OH2，如果氧气不足，乙醇燃烧可生成CO、 2 CO和OH2。 查阅资料：无水硫酸铜固体遇水由白色变蓝色，生成五水硫酸铜，一氧化碳具有还原性，高 温或加热时能将许多金属氧化物还原成金属单质， 因此常用于金属的冶炼。 碱石灰是氧化钙 和氢氧化钠的混合物，具有很强的吸水性，并能吸收酸性气体。 同学们设计如图所示的装置进行实验，老师指导时发现该装置有较严重缺陷，请指出并改 正： 。修正 后，同学们进行实验并确证乙醇燃烧产物中有CO、 2 CO和OH2。请回答下列问题： 【分析】：由于一氧化碳有毒，直接排放在空气中会污
34、染环境，所以将尾气点燃或收集 起来再处理； （答案： 装置缺失尾气处理装置， 应该在装置末端添加针对CO气体的尾气处理装置； ） （1） 能确证产物中有 2 CO和OH2。的现象是 。 【分析】：根据污水硫酸铜固体雨水由白色变蓝，可知用无水硫酸铜来验证水的存在就 可以，能确证产物中有OH2现象使 A 中白色固体变蓝； （答案：装置 B 中澄清石灰水变浑浊，A 中白色固体变蓝；） （2） 请写出 E 装置中发生反应的化学方程式： 。 【分析】：E 装置中反应物是一氧化碳和氧化铜，生成物是铜和二氧化碳，反应条件是 加热，所以方程式是： 2 COCuCuOCO ； （答案： 2 COCuCuOCO
35、；） 12、善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要方法，某研究性学习小组的同学 在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究 I提出问题 问题 1：铁为何称为黑色金属？ 问题 2：铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应？ 问题 3：铁有多种氧化物，它们的性质有哪些差异？ 问题 4：钢铁厂在选矿时，如何测定铁矿石中的含铁量？ 问题 5：用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？ 解决问题 【问题 1】上网查寻，有两种说法 a因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属 b因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属 （1） 你认为正确的说法是 （填“a”或“b”） 【分析】
36、：铁在高温下炼制而成，高温下会和空气中的氧气反应生成四氧化三铁和氧化 亚铁，颜色都是黑色氧化物，氧化铁由于氧化铁为红色氧化物，常温下缓慢氧化或电化腐蚀 生成，氧化铁为红色，四氧化三铁为黑色；则 b 的说法不正确，a 说法正确； （答案：a；） 【问题 2】通过学习，已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈，也能在纯氧中燃烧 （2） 请写出一种防止钢铁生锈的方法 。 【分析】：涉及到金属的防腐方法，防止铁生锈就是使铁与水和氧气隔绝，可采取涂抹 油或者刷油漆等覆盖保护膜的方法； 在这里不应填写改变金属内部结构的方法， 因为保护对 象已经确定； （答案：刷油漆等合理即可；） （3） 请写出铁丝在纯氧中燃烧的
37、化学方程式 【分析】：首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写 方法、步骤进行书写即可铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为： 432 23OFeOFe 点燃 ; (答案： 432 23OFeOFe 点燃 ) 【问题 3】查阅资料： a铁常见的氧化物有氧化铁（ 32O Fe）、四氧化三铁（ 43O Fe）和氧化亚铁（FeO） b四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，可以近似地看怍是氧化亚铁和氧化铁的化合物它 不溶于水，能与酸反应生成两种盐 c氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引 （4） 请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式 【分析
38、】：四氧化三铁使具有磁性的黑色晶体，可以近似的看作使氧化亚铁和氧化铁的 化合物， 能与酸反应生成铁盐和亚铁盐； 四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、 氯化亚铁和水， 化学方程式为：OHFeClFeClHClOFe 23243 428； （答案：OHFeClFeClHClOFe 23243 428） （5） 有一包黑色粉末，可能是铁粉、 43O Fe粉未、FeO粉末中的一种请你设计一种实 验方案进行鉴别 【分析】：根据氧化铁、四氧化三铁、氧化亚铁与稀盐酸的反应现象及此贴吸引方法设 计试验方案进行检验；氯化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁 铁吸引；铁可以与稀盐酸反应生成氢气，氧
39、化铁溶于稀盐酸生成氯化铁和水，几次可以检验 混合物组成，方法为：取少量样品用磁铁吸引，不能被此贴吸引，说明是FeO;能被磁铁吸 引，说明是铁粉或 43O Fe粉末，在取少量样品加入稀盐酸，产生气泡，说明是铁，若没有产 生气泡，说明是 43O Fe； （答案：取少量样品用磁铁吸引，不能被此贴吸引，说明是FeO;能被磁铁吸引，说明 是铁粉或 43O Fe粉末，在取少量样品加入稀盐酸，产生气泡，说明是铁，若没有产生气泡， 说明是 43O Fe；） 【问题 4】 同学们参观了某钢铁厂， 了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多， 小明结合所学知识，设计了如图 1 所示的实验装置测定某赤铁矿样品
40、中 32O Fe的质量分 数他称取 l0.0g 赤铁矿，当赤铁矿中的 32O Fe全部还原为Fe时，剩余固体在CO的保护 下冷却、称量质量为 7.6g（假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应） （6） 图中酒精灯的作用是 【分析】：根据一氧化碳有毒来分析由于一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中， 应该在装置末端导管口进行相应的尾气处理， 或通过充分燃烧转化成无毒二氧化碳气体、 又 或将一氧化碳收集起来防止危险； 所以， 酒精灯在此的作用应该属于前者针对一氧化碳的尾 气处理所用； （答案：将多余的CO气体通过酒精灯充分燃烧转化呈无毒的二氧化碳，防止造成危 害；） （7） 该赤铁矿中 32O Fe的质量分
41、数为 （列出计算过程） 【分析及答案】：根据反应前后质量变化利用质量差法分析 32O Fe的质量，进而计算该 赤铁矿中 32O Fe的质量分数： 设该赤铁矿中 32O Fe的质量为x； 232 323COFeCOOFe 高温 m； 160 112 116-112=48 x 10g-7.6g=2.4g gx2.4 48160 ； gx8； 所以，该赤铁矿中 32O Fe的质量分数为： %80%100 10 8 % 32 g g OFe； 【问题 5】在钢铁厂的实验室同学们采集了用某种热分析仪记录的CO与 32O Fe进行反应 时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线如图 2 所示 （8）
42、 根据图象分析，写出 P 点时固体成分的化学式 固体质量由 48.0g 变为 46.4g 的过程中发生反应的化学方程式为 【分析】：根据氧化性 32O Fe 43O FeFeO判断与CO反应的先后顺序与CO反 应时 32O Fe优先反应，然后 43O Fe继续反应，最后FeO反应；然后判断反应温度 800（P 点）时残留固体的成分Fe，；根据氧化性顺序及温度判断固体质量由 48g 变为 46.4g 时参加反应的物质，然后写出反应的化学方程式： （答案： 232 323COFeCOOFe 高温 ；） 13、医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁某兴趣小组对这种糖衣片产生了兴趣， 打算对药片的糖
43、衣所起作用等问题进行探究 【提出问题】硫酸亚铁糖衣片中糖衣的作用是什么？ 【查阅资料】a.亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子； b.亚铁盐溶于水时，会水解产生少量氢氧根离子而产生 2 )(OHFe沉淀； c.硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物； d. 2 SO能使高锰酸钾溶液褪色 （1） 【提出猜想】药片糖衣的作用除了包装药物外，还可能是_。 【分析】：根据糖衣片包裹在药品之外，结合资料可知亚铁离子容易被氧化成铁离子， 所以，糖衣的作用很明显起到隔绝空气，防止药品变质的作用； （答案：隔绝空气，防止药品变质；） （2） 【探究一】利用废水回收铜，制
44、备硫酸亚铁晶体并观察其在空气中的变化推断糖衣的 作用 实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是 ； 【分析】：铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，亚铁盐酸溶于水时，会水解产生少量氢 氧根离子而产生氢氧化亚铁沉淀，出现浑浊现象，氢氧化亚铁沉淀能溶于酸，硫酸亚铁溶液 中没有浑浊出现的原因可能时步骤稀硫酸过量； （答案：步骤稀硫酸过量；） （3） 【探究二】某硫酸亚铁晶体(OxHFeSO 24 )热分解研究 .该兴趣小组同学称取 ag 硫酸亚铁晶体样品按图 1 高温加热， 使其完全分解， 对所得产物 进行探究，并通过称量装置 B 质量测出 x 的值 硫酸亚铁晶体完全分解后装置 A 中固体呈红棕色，放
45、入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到 黄色溶液；装置 B 中硫酸铜粉末变蓝，质量增加 12.6g；装置 C 中高锰酸钾溶液褪色 实验中要持续通入氮气的目的是 【分析】：通氮气防止生成的部分水蒸气在装置 A 内冷凝导致x测量值偏小（使生成 的水蒸气能进入 B 中被完全吸收）；就不能全部从 A 中排出； （答案： 防止生成的部分水蒸气在装置 A 内冷凝管导致x测量值偏小 （使生成的水蒸气 能进入 B 中被完全吸收）；） 小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质 3 SO .某研究所利用 SDTQ600 热分析仪对硫酸亚铁晶体（OxHFeSO 24 ）进行热分解，获得 相关数据，绘制成固体质量分解温度的关系图如图 2 图 2 中 3 T至 4 T过程的化学反应方程式 【分析】：硫酸亚铁分解生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫故： 32324 2SOSOOFeFeSO 高温 ； （答案： 32324 2SOSOOFeFeSO 高温 ；） 计算OxHFeSO 24 中的 x 为 【分析】：通过OxHFeSO 24 的化学式可知铁原子和水的个数比为 1：x; 依据质量守恒 OxHOFe 232 2； 160 36x 8g 12.6g g g x6 .12 8 36 160 ; x=7； （答案：7；）