專項02科學(xué)探究題-2023-2024學(xué)年九年化學(xué)上學(xué)期期末真題分類匯編（?全國）（原卷版）12

專項02科學(xué)探究題1.【探究氣體成分】（20222023江蘇省常州市溧陽市期末）某課外化學(xué)興趣小組發(fā)現(xiàn)木炭與濃硫酸加熱后產(chǎn)生了有刺激性氣味的氣體。同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下對該氣體成分進(jìn)行如下探究?！咎岢鰡栴}】該氣體分是什么？【作出猜想】（1）猜想Ⅰ：該氣體是SO2；猜想Ⅱ：該氣體是CO2；猜想Ⅲ：該氣體是______?！静殚嗁Y料】1．SO2能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，使其褪色。2．Ca（OH）2+SO2=CaSO3↓+H2O，CaSO3是一種白色固體。【實驗設(shè)計】（2）【現(xiàn)象與結(jié)論】實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論按題26圖裝配好儀器，檢查裝置的氣密性，加入藥品，并加熱。裝置B中酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺____________該氣體中含有CO2（3）實驗結(jié)論：猜想______（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）成立?！痉此冀涣鳌浚?）實驗室里與圓底燒瓶一樣需墊上石棉網(wǎng)才能加熱的常用儀器有______（寫出一種即可）。（5）裝置B中足量高錳酸鉀溶液的作用有______，裝置C的作用是______。（6）裝置B與裝置D位置不能互換的理由是______。（7）有同學(xué)認(rèn)為，木炭與濃硫酸加熱后生成的產(chǎn)物中，除上述己驗證的物質(zhì)外，至少還有一種產(chǎn)物，理由是______。2.【探究反應(yīng)產(chǎn)物】（20222023江蘇南京鼓樓區(qū)期末）鋼鐵工業(yè)是國家的基礎(chǔ)工業(yè)。（一）如圖是“煉鐵高爐及爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)過程示意圖”。（1）以赤鐵礦為例，寫出A區(qū)、B區(qū)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：A區(qū)：______。B區(qū)：______，______。（2）生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金，其中生鐵的含碳量______（填“大于或小于”）鋼的含碳量。（二）化學(xué)小組同學(xué)查閱資料后獲知甲燒也具有還原性，于是在實驗室里嘗試?yán)眉淄楹脱趸F反應(yīng)模擬煉鐵。反應(yīng)后，觀察到固體由紅棕色全部變成黑色，同學(xué)們對除固體以外的其它產(chǎn)物進(jìn)行如下探究?！咎岢黾僭O(shè)】假設(shè)①：CO、CO2假設(shè)②：CO、H2O假設(shè)③：CO2、H2O假設(shè)④：CO、CO2、H2O其中假設(shè)______不合理，理由是______?！静殚嗁Y料】①濃硫酸具有吸水性，可用作干燥劑；②氫氧化鈉溶液可吸收二氧化碳。【設(shè)計實驗】為了判斷其它幾種假設(shè)的合理性，小王設(shè)計了如圖裝置進(jìn)行實驗?！緦嶒灢襟E】①按上圖連接裝置，并檢查裝置氣密性，稱取80g氧化鐵放入硬質(zhì)玻璃管中；②通入甲烷一段時間，分別稱量A、B、C、D裝置質(zhì)量后，再點燃酒精噴燈；③待反應(yīng)結(jié)束，熄滅酒精噴燈，再緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間甲烷；④冷卻至室溫，再次稱取A、B、C、D裝置質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)如下表所示（假設(shè)藥品均足量）。裝置編號ABC+D實驗前裝置的質(zhì)量/g220156.6256.8實驗后裝置的質(zhì)量/g196171270【分析與討論】（1）步驟③中緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間甲烷的目的是______；______。（2）由以上數(shù)據(jù)可推測，假設(shè)______合理，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______。3.【探究物質(zhì)的性質(zhì)】（20222023江蘇徐州期末）過氧化鈉（Na2O2）是一種重要的固體物質(zhì)，可用作潛艇或航天器中的供氧劑。化學(xué)小組在老師的指導(dǎo)下，對過氧化鈉的組成和有關(guān)性質(zhì)進(jìn)行探究?！静殚嗁Y料】①過氧化鈉溶于水時，與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣：②在通常狀況下，過氧化鈉與CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣：③CaC12固體具有強烈的吸水性且不與CO2反應(yīng)?！玖私饨M成】（1）過氧化鈉中氧元素化合價是1價，則其中鈉元素的化合價是___________。（2）Na2O2中的2個氧原子是結(jié)合在一起的、一種帶負(fù)電荷的原子團(tuán)即離子，則該離子的化學(xué)符號是___________?！咎骄啃再|(zhì)】（3）少量過氧化鈉溶于過量水中，得到___________（填物質(zhì)名稱）溶液，該溶液___________（填“能”或“不能”）導(dǎo)電，該溶液中大量存在的離子有___________和___________。【進(jìn)行實驗】（4）用下圖所示裝置進(jìn)行實驗，可以探時過氧化鈉與CO2反應(yīng)生成氧氣等的原理。有關(guān)主要實驗過程和現(xiàn)象為：①按圖示連接裝置并檢查其氣密性。②從吹氣口持續(xù)吹氣，氣體一分為三，分別進(jìn)入A、B、C三支試管里。③吹氣Imin，用手摸A的底部，感覺發(fā)燙，并且?guī)Щ鹦悄緱l在A中能復(fù)燃：用手摸C的底部，感覺溫度無明顯變化，并且?guī)Щ鹦悄緱l在C中不復(fù)燃；同時觀察到B中的脫脂棉發(fā)生燃燒現(xiàn)象。上述對比實驗說明，過氧化鈉與CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時必須有___________（填物質(zhì)名稱）存在。A中發(fā)生的反應(yīng)是___________（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________（任寫一個）。【拓展延伸】（5）向長期暴露于空氣中的過氧化鈉里加入足量的白醋，產(chǎn)生的氣體中一定有___________（填物質(zhì)名稱），可能有___________（填物質(zhì)名稱）。過氧化鈉必須___________保存，否則極易變質(zhì)。4.【探究反應(yīng)條件及影響因素】（20222023江蘇省泰州市靖江市期末）我國高鐵創(chuàng)造的中國速度令世界矚目，某學(xué)習(xí)小組對高鐵建設(shè)中的鋼鐵銹蝕進(jìn)行探究【提出問題】鐵銹蝕與哪些因素有關(guān)【查閱資料】碳粉可加快鐵的銹蝕，碳粉不與鹽酸反應(yīng)；氧化鐵能與鹽酸反應(yīng)，不產(chǎn)生氣體?！驹O(shè)計實驗】實驗一：定性探究鐵銹蝕的因素取四枚大小相同的潔凈無銹鐵釘分別放入試管，進(jìn)行圖1實驗，現(xiàn)象如下表。試管編號BCD一周后鐵釘表面現(xiàn)象有一層鐵銹無明顯變化無明顯變化有較厚鐵銹（1）對比A、B、C試管中實驗現(xiàn)象，說明鐵銹蝕是與空氣中的___________發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（2）得到無氧蒸餾水可采用煮沸的方法，是因為氧氣在水中的溶解度隨溫度的升高面___________（填“升高”或“降低”）。（3）對比A和D試管中實驗現(xiàn)象，說明鐵銹蝕快慢與___________有關(guān)（4）生活中鐵制品易生銹而鋁制品不易生銹的原因是___________。實驗二：定量探究影響鐵銹蝕的因素小組設(shè)計了圖2裝置，檢查氣密性，將5g鐵粉和2g碳粉加入三頸燒瓶，t1時刻加入2mL飽和NaCl溶液后，再將一只裝有5mL稀鹽酸的注射器插到燒瓶上（此時沒有推動注射器活塞），采集數(shù)據(jù)。（5）據(jù)圖3，說明鐵生銹是___________（填“放熱”或“吸熱”），t2～t3這段時間反應(yīng)并未停止但溫度卻開始降低，原因是___________。（6）據(jù)圖2圖4，分析t3時刻后壓強突然變大，原因是該時刻小組同學(xué)進(jìn)行___________操作。實驗三：測定部分生銹的鐵粉中鐵的含量（7）連接如圖裝置。取部分生銹的鐵粉（鐵和氧化鐵的混合物）0.6g于錐形瓶中，加入足量稀鹽酸進(jìn)行實驗。完全反應(yīng)后，測得生成氣體體積為0.2L，已知該條件下氫氣密度為0.09g/L，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，請計算該固體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（寫出計算過程）___________。（8）學(xué)習(xí)小組有同學(xué)提出；用這種方法測得的氣體體積不夠準(zhǔn)確，可能會導(dǎo)致測定的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大，可能的原因是___________（填序號）。a、裝置的氣密性不好b、鐵與鹽酸反應(yīng)放熱c、生成的氣體會部分滯留在錐形瓶中d、沒有扣掉加入的鹽酸的體積【反思評價】（9）小麗同學(xué)猜測：鐵銹蝕的快慢還可能與氧氣的濃度有關(guān)，為判斷該猜測是否正確，請你設(shè)計實驗驗證小麗同學(xué)的猜想，簡述實驗方案。（實驗方案包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論）___________。5.【探究物質(zhì)的元素組成】（江蘇省鎮(zhèn)江市丹陽市20222023上學(xué)期期末）2022年3月，香港疫情嚴(yán)重，中央援建的元朗譚尾方艙醫(yī)院已交付使用。醫(yī)院在建造過程中用到了具有極好的抗沖擊性和防潮性的HDPE膜。某化學(xué)興趣小組對HDPE膜的組成元素產(chǎn)生了濃厚的興趣，進(jìn)行如下探究。【提出問題】HDPE膜由什么元素組成？【查閱資料】①HDPE膜能夠燃燒，燃燒生成碳的氧化物和水。②氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳；無水硫酸銅遇水變藍(lán)。【作出猜想】（1）猜想1：HDPE膜由碳、氫元素組成；猜想2：HDPE膜由_______元素組成。【進(jìn)行實驗】如圖所示，先通入干燥氮氣，再將5.6gHDPE膜樣品在一定量氧氣中點燃，并將燃燒產(chǎn)物依次通過裝置A、B、C、D(裝置中每步反應(yīng)均進(jìn)行完全)，反應(yīng)結(jié)束再次通入干燥氮氣?！緮?shù)據(jù)記錄】測得裝置A增重7.2g，C裝置增重17.6g。【實驗分析】（2）裝配好實驗裝置后，先要_______。（3）裝置A中無水硫酸銅變藍(lán)，證明產(chǎn)生了_______。（4）裝置B中_______(填現(xiàn)象)，證明產(chǎn)生了CO。（5）HDPE膜中碳、氫元素的總質(zhì)量為_______，最后大家一致認(rèn)為猜想_______不成立。【反思評價】（6）若實驗中5.6gHDPE膜樣品在一定量氧氣中燃燒生成碳的氧化物質(zhì)量為m，則m的取值范圍為_______。6.【探究物質(zhì)的性質(zhì)和制備】（江蘇省鎮(zhèn)江市丹陽市20222023上學(xué)期期末）在生產(chǎn)生活中，金屬錳及其化合物用途廣泛。(一)對金屬錳及其化合物的認(rèn)識（1）植物生長需要微量的錳，這里的錳是指(選填序號)。A.原子 B.元素 C.單質(zhì)（2）地鐵列車的鋼軌材料是高錳鋼(主要成分鐵、錳、碳)，高錳鋼屬于________選填“純凈物”或“混合物”)。車身作噴漆處理既美觀又防銹，其防銹原理是______。（3）華為使用的是鋰電池，鋰電池質(zhì)量輕、容量大，其反應(yīng)原理是鋰與二氧化錳反應(yīng)生成亞錳酸鋰(LiMnO2)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。（4）菱錳礦(主要成分是MnCO3，含少量FeCO3)，向一定量礦石中加入稀鹽酸，觀察到有大量氣泡產(chǎn)生，且反應(yīng)前后金屬元素的化合價保持不變，推斷反應(yīng)后溶液中含有的金屬陽離子主要是______(填離子符號)。(二)碳酸錳的制備MnCO3是一種高性能磁性材料。以軟錳礦(主要成分為MnO2)為原料制備MnCO3的主要流程如下。已知：MnCO3難溶于水，在100℃時開始分解。（5）原料軟錳礦在使用之前通常需粉碎，其目的是_______。（6）已知X是一種常見的無色液體，則反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_______。（7）反應(yīng)②中加入NH4HCO3溶液時，往往需要控制溫度在30~35℃，溫度不宜過高的原因是_______(用化學(xué)方程式表示)。（8）產(chǎn)品MnCO3(Ⅱ)比MnCO3(Ⅰ)更純凈，原因是產(chǎn)品MnCO3(Ⅰ)經(jīng)過洗滌、烘干后，表面附著的水及_______等雜質(zhì)已被除去。（9）為了獲得純凈的MnCO3，烘干時需要控制的條件是_______。(三)碳酸錳熱分解產(chǎn)物的研究MnCO3及錳的氧化物加熱分解的溫度如下。MnCO3MnO2MnaObMnO稱取4.60gMnCO3樣品置于裝置A中，進(jìn)行熱分解實驗?？刂撇煌臏囟葘悠芳訜幔瑴y得剩余固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖2所示。（10）通入空氣，焙燒MnCO3到300℃時，觀察到裝置B中澄清石灰水變渾濁，寫出裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。（11）加熱至300900℃時，錳的氧化物分解會分解產(chǎn)生一種常見氣體，該氣體為_______。（12）當(dāng)加熱到800℃時，N點固體的成分是_______，對應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量比為_______。7.【物質(zhì)的定量探究】（20212022江蘇蘇州期末）對比實驗是實驗探究的重要方法?！緦嶒?zāi)康摹窟x擇合適裝置探究木炭和氧化銅反應(yīng)的最佳質(zhì)量比?！静殚嗁Y料】a、氧化銅中的氧元素能被木炭奪去，生成氧化亞銅或銅。b、氧化亞銅為紅色固體，能與稀硫酸反應(yīng)（）?！緦嶒炦^程】實驗I：分別取0.1g木炭粉和1.1g氧化銅粉末充分混合，進(jìn)行A和B兩個實驗。實驗序號AB裝置酒精燈上套金屬網(wǎng)能提高火焰溫度，兩個實驗中均加熱至導(dǎo)管口不再產(chǎn)生氣泡為止。反應(yīng)后試管內(nèi)固體的顏色黑色粉末中混有少量紅色固體紅色固體有金屬光澤，混有極少量黑色物質(zhì)（1）實驗A和實驗B中均觀察到澄清石灰水中有氣泡，且變渾濁。①澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式為___________。②木炭與氧化銅反應(yīng)生成的氣體除了CO2，還可能含有___________（填化學(xué)式）。（2）通過對比實驗，___________（填“A”或“B”）裝置更適合進(jìn)行后續(xù)實驗。實驗Ⅱ：分別取0.1g木炭粉與一定量的氧化銅粉末按下表所示比例充分混合，進(jìn)行實驗。實驗序號木炭粉與氧化銅混合的質(zhì)量比充分反應(yīng)后試管內(nèi)固體的顏色①1：9紅色固體有金屬光澤混有少量黑色物質(zhì)②1：10混有很少量黑色物質(zhì)③1：11混有極少量黑色物質(zhì)④1：12無黑色物質(zhì)⑤1：13混有少量黑色物質(zhì)（3）實驗Ⅱ的結(jié)論是___________?！究偨Y(jié)反思】（4）實驗Ⅱ⑤中，反應(yīng)后固體中“混有少量黑色物質(zhì)”，該黑色物質(zhì)的主要成分是___________（填化學(xué)式）。（5）為檢驗實驗Ⅱ④反應(yīng)所得固體中是否含Cu2O，進(jìn)行如下實驗：取少量固體于試管中，___________（填實驗操作和現(xiàn)象），則說明固體中含有Cu2O。1.【探究反應(yīng)條件及影響因素】（20222023江蘇無錫期末）研究小組利用圖所示裝置探究催化劑碘化鉀（KI）對過氧化氫分解速率的影響。實驗所得數(shù)據(jù)如下表所示。編號使用1%H2O2的體積/mL加入碘化鉀（KI）質(zhì)量/g反應(yīng)200s時產(chǎn)生的氧氣/mL反應(yīng)400s時產(chǎn)生的氧氣/mL實驗110058實驗2100.052555實驗3100.085192（1）實驗1中，過氧化氫分解的化學(xué)方程式為___________。（2）實驗1、2、3均需控制相同的溫度，目的是___________。（3）對比實驗1和實驗2，你得出的結(jié)論是___________。對比實驗2和實驗3，你得出的結(jié)論是___________。（4）KI催化過氧化氫分解的原理如圖所示。圖中X物質(zhì)的化學(xué)式是___________。2.【探究氣體的成分】（20222023江蘇無錫期末）載人潛艇中艙室內(nèi)的空氣成分需要科學(xué)調(diào)控以維持工作人員的正常呼吸。實驗小組圍繞該課題展開相關(guān)研究。（1）實驗小組設(shè)計了如圖所示的實驗裝置測量人體呼出的氣體中二氧化碳的體積百分比。已知：。①實驗時，用嘴對準(zhǔn)呼吸口，先緩緩吸氣，再緩緩吹氣。吸氣時，空氣的進(jìn)氣口為___________（填“E”或“F”）。②實驗時，若瓶Ⅰ溶液增加0.98g，CO2的密度為1.96g/L，在E出口測得的氣體總體積為13.8L，計算此次實驗人體呼出的氣體中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)（寫出計算過程）___________。（2）實驗小組對潛艇內(nèi)人體吸入的氣體和呼出的氣體成分測定的結(jié)果如下表所示。空氣成分艙室內(nèi)空氣正常呼出的氣體變化值氧氣20.77%17.17%3.60%二氧化碳0.056%3.67%3.61%載人潛艇需保持艙室內(nèi)氧氣濃度為19%21%，二氧化碳的濃度為0.03%1%。你認(rèn)為潛艇內(nèi)調(diào)節(jié)氣體成分的措施是___________。（3）實驗小組探索用過氧化鈉調(diào)控艙室內(nèi)空氣成分的可行性。查閱資料：過氧化鈉（Na2O2）能夠和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣。采用下列裝置進(jìn)行探究，實驗時打開閥門，使二氧化碳?xì)怏w能夠緩緩地通過兩邊的導(dǎo)管。①你預(yù)測甲、乙兩個燒杯內(nèi)的現(xiàn)象是___________。②過氧化鈉吸收二氧化碳的化學(xué)方程式是___________。③潛艇艙室中氧氣濃度隨時間的變化如圖所示。推測潛艇內(nèi)開啟空氣調(diào)節(jié)設(shè)備的時間為___________。3.【探究物質(zhì)的制備】（20212022江蘇蘇州期末）以FeSO4·7H2O為原料制備鐵紅（Fe2O3）的一種方法如下：已知：①沉淀時的主要反應(yīng)為：。②H2SO4的不斷生成會使溶液酸度增大，導(dǎo)致FeO（OH）難以生成。（1）“沉淀”所得的FeO（OH）中鐵元素的化合價為___________。（2）加入物質(zhì)X目的是使溶液保持適當(dāng)?shù)乃岫龋琗應(yīng)具備的性質(zhì)有___________（填字母）A.能與H2SO4反應(yīng) B.不與FeO（OH）反應(yīng)（3）①“煅燒”制得Fe2O3的化學(xué)方程式為___________。②不同煅燒溫度對產(chǎn)品中Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響如圖所示（過程中鐵元素質(zhì)量不變）。高于800°C時隨溫度升高。產(chǎn)品中Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低原因是___________。（4）用該方法制備Fe2O3，計算理論上5.56tFeSO4·7H2O（相對分子質(zhì)量為278）可制得Fe2O3的質(zhì)量（寫出計算過程）。4.（20222023江蘇省揚州市江都區(qū)期末）空氣是生命賴以生存的重要物質(zhì)，也是重要的自然資源。I、空氣成分的發(fā)現(xiàn)二百多年前，法國化學(xué)家拉瓦錫為研究空氣的組成，做了如下實驗：①他把少量汞放在如圖所示的密閉容器中加熱十二天，發(fā)現(xiàn)部分汞變成紅色粉末，同時，空氣體積減少了五分之一左右；②通過對剩余氣體的研究，他發(fā)現(xiàn)這部分氣體不能供給呼吸，也不助燃，他認(rèn)為這全部是氮氣；③拉瓦錫又把加熱生成的紅色粉末收集起來，放在另一個較小的容器中再加熱，得到汞和氧氣；④他把得到的氧氣導(dǎo)入前一個容器，所得氣體和空氣性質(zhì)完全相同。根據(jù)以上實驗，結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題：（1）①中減少的氣體的化學(xué)式是________。（2）上述②中拉瓦錫得出的結(jié)論是否準(zhǔn)確？_______(填“是”或“否”)。（3）拉瓦錫在實驗中的得到的紅色粉末是氧化汞(HgO)，實驗③中反應(yīng)的化學(xué)方程式______，該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是______。（4）下列有關(guān)汞的說法中，正確的是_____。A.汞是一種非金屬單質(zhì)B.常溫下汞呈液態(tài)C.實驗中汞的作用僅作反應(yīng)物D.實驗中用過的汞要妥善處理，否則可能污染環(huán)境II、空氣中的“碳—氧”平衡黨的二十大報告提出，要積極穩(wěn)妥推進(jìn)“碳達(dá)峰”“碳中和”，加快節(jié)能降碳先進(jìn)技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用，倡導(dǎo)綠色消費，推動形成綠色低碳的生產(chǎn)方式和生活方式。（5）空氣中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)約是______，空氣中含量升高會造成的環(huán)境問題是_____，導(dǎo)致該問題加劇的主要原因是______。A.人和動植物的呼吸B.煤、石油等化石燃料的大量燃燒C.綠色植物的光合作用D.微生物的分解作用加?。?）“碳中和”是指的排放量_______(選填“>”“<”或“=”)的吸收量，自然界中消耗的主要途徑是______。（7）如圖是某利用二氧化碳反應(yīng)的微觀示意圖，根據(jù)圖回答：該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________，反應(yīng)中沒有發(fā)生改變的微粒符號是______。（8）2022年卡塔爾足球世界杯是首屆“碳平衡”世界杯，在此次世界杯中，“中國元素”大放光彩。下列中國制造對實現(xiàn)碳平衡起到重要作用的有______。A.中國承建的卡塔爾首座太陽能發(fā)電站——阿爾卡薩800兆瓦光伏電站B.中國制造的888臺宇通純電動客車為比賽提供通勤用車C.中國制造的服裝、足球、包、吉祥物、紀(jì)念品等5.（20222023江蘇常熟期末）實驗室用氧化鐵粉末模擬煉鐵，裝置如圖所示。（1）B裝置的兩個作用是_____、_____。(已知：氫氧化鈉、碳酸鈉易溶于水，（2）某同學(xué)用酒精燈和酒精噴燈兩種不同的熱源進(jìn)行加熱，對模擬煉鐵進(jìn)一步探究，裝置如圖所示。完全反應(yīng)后，兩組生成物均為黑色粉末(純凈物)，分別用兩組生成物進(jìn)行如下實驗：步驟實驗操作甲組乙組1稱量黑色粉末的質(zhì)量m1m22取黑色粉末，用磁鐵吸引能被吸引能被吸引3取黑色粉末，加入稀鹽酸固體全部溶解，有大量氣泡固體不溶解，無氣泡產(chǎn)生4取黑色粉末，加入足量硫酸銅溶液有紅色物質(zhì)析出無紅色物質(zhì)析出查閱資料：a.常溫下Fe3O4不與稀鹽酸或硫酸銅溶液反應(yīng)。b.CO與Fe2O3反應(yīng)時的產(chǎn)物受溫度的影響如圖所示：根據(jù)實驗分析：①甲組產(chǎn)物是_______，乙組用的熱源是_______。②某同學(xué)猜想乙組的生成物為Fe3O4。若該同學(xué)稱量黑色粉末m2=_______g，則可證實他的猜想。（3）某鋼鐵廠采用赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)煉鐵，日產(chǎn)含鐵7×104t的生鐵，至少需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦的質(zhì)量是多少？(寫出計算過程)_______。6.（20222023江蘇省無錫市錫山區(qū)期末）鐵及其化合物具有重要用途I.鐵在自然界中的存在（1）鐵元素在地殼中含量居于第_______位。（2）赤鐵礦的主要成分氧化鐵中鐵元素顯_______價。Ⅱ.鐵的冶煉（3）工業(yè)上把鐵礦石和焦炭、石灰石一起投入高爐，主要反應(yīng)過程如圖：下列有關(guān)高爐煉鐵的說法正確的是_______(填字母)。A.能用于煉鐵的礦石中必須含有鐵元素B.上述流程中①②均為吸熱反應(yīng)C.高爐煉鐵的過程是通過置換反應(yīng)得到鐵D.實驗室用一氧化碳還原氧化鐵與工業(yè)高爐煉鐵得到的產(chǎn)物不完全一樣（4）實驗室模擬工業(yè)煉鐵原理如下：①寫出A中玻璃管內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。②寫出B中試管內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。③C處酒精燈的作用是_______。（5）CO與Fe2O3在不同溫度下反應(yīng)時，F(xiàn)e2O3因失氧程度不同會生成其他鐵的氧化物或鐵單質(zhì)。某同學(xué)改變溫度后再次進(jìn)行上述實驗，加熱一段時間后，取反應(yīng)后的固體粉末，使用儀器測得粉末中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為5：2，據(jù)此推斷其組成可能是_______(填字母)。A.FeO B.Fe3O4 C.FeO和Fe3O4 D.Fe3O4和Fe2O3（6）H2還原Fe2O3的過程相似，大致分為三個階段。向4.8gFe2O3中不斷通入H2，不斷加熱，實驗測得固體殘留率隨溫度的變化曲線如圖所示。①bc段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。②d點對應(yīng)固體為_______(寫化學(xué)式)。7.【物質(zhì)的定量探究】（20222023江蘇省揚州市江都區(qū)期末）菱鐵礦主要成分是碳酸亞鐵(FeCO3)，是一種分布廣泛的礦物，為探究碳酸亞鐵的性質(zhì)并測定某菱鐵礦中碳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行了如下探究?；顒右唬禾骄吭诳諝庵徐褵妓醽嗚F的固體生成物?！静殚嗁Y料】：①FeCO3在空氣中加熱生成鐵的一種氧化物和二氧化碳。②FeO是一種黑色粉末，在空氣中加熱，能迅速被氧化成四氧化三鐵。③Fe2O3能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，F(xiàn)e3O4能與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化鐵和水。④酸性條件下，F(xiàn)eCl2能使高錳酸鉀溶液褪色，而FeCl3不能使高錳酸鉀溶液褪色，向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅色；向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變紅色.【猜想與假設(shè)】：猜想1：固體成分是Fe2O3；猜想2：固體成分是Fe3O4；猜想3：固體成分是FeO?！具M(jìn)行實驗】①利用如圖裝置進(jìn)行實驗，連接儀器，________；②打開彈簧夾K，通入氧氣，加熱FeCO3；③當(dāng)石灰水中沉淀不再增多時，停止加熱，繼續(xù)通入氧氣至玻璃管冷卻；④取玻璃管里的少量固體于試管中，滴加過量鹽酸，微熱，固體完全溶解；⑤將所得溶液分成甲、乙兩份進(jìn)行實驗。實驗步驟和現(xiàn)象記錄如下實驗編號實驗步驟實驗現(xiàn)象a溶液向甲溶液中滴加KSCN溶液變紅色b向乙溶液中滴加高錳酸鉀溶液高錳酸鉀溶液的紫紅色不消失【解釋與結(jié)論】（1）步驟①中空格內(nèi)的操作是是_________。（2）在實驗前就可以判斷猜想______不成立，因為_________。（3）實驗b的目的是___，由實驗a、b的現(xiàn)象可知，猜想_________成立，則FeCO3與氧氣在加熱時反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______?；顒佣簻y定菱鐵礦中碳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（4）碳酸亞鐵中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______(精確到0.1%)。（5）乙組同學(xué)稱取10.0g菱鐵礦樣品，把80g稀鹽酸分四次加入樣品中與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCO3+2HCl=FeCl2+CO2↑+H2O，礦石中雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng))，測得實驗數(shù)據(jù)見下表：實驗序號第1次第2次第3次第4次加入鹽酸質(zhì)量/g20.020.020.020.0剩余固體質(zhì)量/g7.24.43.0m①m=_______。②實驗測出菱鐵礦樣品中FeCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______。③計算實驗中所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______(寫出計算過程，結(jié)果精確到0.1%)。8.(江蘇省淮安市淮安區(qū)20222023上學(xué)期期末)在高溫下，鐵與水蒸氣能發(fā)生反應(yīng)生成一種常見的鐵的氧化物和一種氣體。資料：①無水氯化鈣具有吸水性；②常見鐵的氧化物有關(guān)信息如表：常見鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色粉末能否被磁鐵吸引否否能③四氧化三鐵能與稀鹽酸反應(yīng)得到黃綠色溶液，反應(yīng)方程式為：Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O。Ⅰ.探究“鐵與水蒸氣”反應(yīng)的氣體產(chǎn)物【實驗探究】取適量的鐵粉與濕棉花（棉花的成分不參加反應(yīng)）于反應(yīng)裝置A中。按上圖所示進(jìn)行實驗，試管內(nèi)放一團(tuán)濕棉花的目的是_______；觀察到C處管口有淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁有水霧。說明產(chǎn)生的氣體是__________。Ⅱ．探究“鐵與水蒸氣”反應(yīng)后剩余固體的成分及含量【初步驗證】試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引?！静孪肱c假設(shè)】猜想1：剩余固體是_______；猜想2：剩余固體是Fe和Fe3O4?！緦嶒烌炞C】甲同學(xué)取樣品于燒杯中，加入足量的稀鹽酸，觀察到________（填實驗現(xiàn)象），溶液由無色變?yōu)辄S綠色，說明猜想2正確。【實驗結(jié)論】鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________?！竞繙y定】乙同學(xué)取A裝置中剩余黑色固體50g，與足量的稀硫酸充分反應(yīng)后，共收集到氫氣0.2g，試通過化學(xué)方程式計算剩余黑色固體中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_________。9.【探究物質(zhì)的性質(zhì)】（江蘇省鹽城市建湖縣20222023上學(xué)期期末）類比法是化學(xué)研究物質(zhì)的重要方法之一，草酸（H2C2O4）的化學(xué)性質(zhì)與碳酸相似，受熱分解后得到三種氧化物，某興趣小組對草酸的有關(guān)性質(zhì)進(jìn)行了探究?！咎岢霾孪搿坎孪胍唬翰菟嵋材苁棺仙镌囈鹤兗t色；猜想二：三種氧化物可能是CO2、CO和_______（填化學(xué)式）?！静殚嗁Y料】I.無水硫酸銅是一種白色粉末，遇水變成藍(lán)色。II.向氯化鈀溶液中通入CO，會產(chǎn)生黑色沉淀。【實驗探究】興趣小組為驗證猜想二，將草酸受熱后得到的氣體，依次通過如圖的A、B、C裝置?！緦嶒灲Y(jié)論】當(dāng)觀察到裝置A中變藍(lán)、B中變渾濁、C中__________的實驗現(xiàn)象時，證明猜想二是正確的。寫出B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________?！緦嶒灧此肌竣俑鶕?jù)實驗結(jié)論，從環(huán)保角度考慮，實驗中還有一個缺陷，處理方法是________。②草酸受熱分解化學(xué)方程式為________。【拓展提升】某實驗小組同學(xué)從碳酸鈣、碳酸鈉和氯化鈉的固體混合物中提取氯化鈉，實驗操作的一部分流程如下圖。請根據(jù)圖中所提供的數(shù)據(jù)，回答下列問題：①反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量為_________。②固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為_________。③本實驗最終所得不飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少_________？（寫出計算過程）10.【探究反應(yīng)條件及影響因素】（20222023江蘇省揚州市高郵市期末）雙氧水廣泛應(yīng)用于化學(xué)合成、印染紡織、污水處理等領(lǐng)域。（1）欲將100g30%的過氧化氫溶液稀釋成6%的過氧化氫溶液用以實驗室制取氧氣，則需要加入水的體積為________mL，若量取30%的過氧化氫溶液時俯視讀數(shù)，會導(dǎo)致所配溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)_________6%（填“>”“<”或“=”）。（2）某化學(xué)興趣小組利用下列裝置，通過測定產(chǎn)生相同體積氣體所用時間長短來探究影響H2O2分解速率的因素。①儀器a、儀器b的名稱分別是________、________。②錐形瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________，此實驗選用排水法收集時，當(dāng)觀察到________的現(xiàn)象時，開始收集。a.氣泡連續(xù)均勻冒出b.一有氣泡冒出③探究過氧化氫分解快慢的影響因素，實驗過程如下表所示實驗編號溫度二氧化錳用量雙氧水體積雙氧水濃度氧氣體積收集時間甲20℃0.2g10mL6%125ml20S乙20℃0.2g10mL30%125ml2S丙40℃無10mL30%125ml148S通過對比實驗甲與實驗乙得出的結(jié)論是_______；對比實驗乙與實驗丙得出結(jié)論：溫度越高，過氧化氫分解速率越慢。你認(rèn)為該結(jié)論是否可靠？理由是_______。（3）某研究團(tuán)隊在《Science》雜志上提出一種一步合成法：在PtPb催化劑作用下，氫氣和氧氣化合得到過氧化氫，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。其工藝特點主要采用水作為反應(yīng)介質(zhì)，活性炭為載體的PtPb催化劑，為了出于安全考慮，合成時在反應(yīng)物中加入大量CO2、N2等，請說出需要加入這些氣體的原因_________。（4）用雙氧水制得的“補鈣增氧靈”（主要成分是CaO2），在常溫下能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣，其反應(yīng)化學(xué)方程式為__________。長時間存放的過氧化鈣中含有的主要雜質(zhì)是氫氧化鈣和________（填化學(xué)式）。11.【探究氣體成分】（江蘇省揚州市高郵市20222023上學(xué)期期末）一氧化碳還原硫酸鎂制備氧化鎂，檢驗氣體產(chǎn)物中有CO2、SO2，實驗裝置如下：已知：①足量的SO2能使紫紅色的KMnO4溶液褪為無色②SO2能與澄清石灰水反應(yīng)，也能使澄清石灰水變渾濁（1）反應(yīng)前先_______（填“通CO”或“打開電加熱器”），目的是________。（2）當(dāng)裝置B中紫紅色的KMnO4溶液_________（填實驗現(xiàn)象）證明有SO2生成；當(dāng)________（填C、D中實驗現(xiàn)象）的現(xiàn)象出現(xiàn)時，則可證明有CO2生成。裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________，裝置D不能調(diào)換到裝置B前的理由是________。（3）該裝置的明顯不足之處是_______，改進(jìn)的方法為________。（4）XRD圖譜可用于判斷某固體物質(zhì)是否存在。圖1為CO還原MgSO4在不同溫度下的的XRD圖譜，圖2為加熱時間對硫酸鎂分解速率的影響。根據(jù)圖1、圖2分析，溫度為________℃，MgO純度最高，最佳加熱時間為_________min。12.【探究反應(yīng)產(chǎn)物】（江蘇省南京市鼓樓區(qū)20222023上學(xué)期期末）鋼鐵工業(yè)是國家的基礎(chǔ)工業(yè)。（一）如圖是“煉鐵高爐及爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)過程示意圖”。（1）以赤鐵礦為例，寫出A區(qū)、B區(qū)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：A區(qū)：______。B區(qū)：______，______。（2）生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金，其中生鐵的含碳量______（填“大于或小于”）鋼的含碳量。（二）化學(xué)小組同學(xué)查閱資料后獲知甲燒也具有還原性，于是在實驗室里嘗試?yán)眉淄楹脱趸F反應(yīng)模擬煉鐵。反應(yīng)后，觀察到固體由紅棕色全部變成黑色，同學(xué)們對除固體以外的其它產(chǎn)物進(jìn)行如下探究?！咎岢黾僭O(shè)】假設(shè)①：CO、CO2假設(shè)②：CO、H2O假設(shè)③：CO2、H2O假設(shè)④：CO、CO2、H2O其中假設(shè)______不合理，理由是______。【查閱資料】①濃硫酸具有吸水性，可用作干燥劑；②氫氧化鈉溶液可吸收二氧化碳?！驹O(shè)計實驗】為了判斷其它幾種假設(shè)的合理性，小王設(shè)計了如圖裝置進(jìn)行實驗?！緦嶒灢襟E】①按上圖連接裝置，并檢查裝置氣密性，稱取80g氧化鐵放入硬質(zhì)玻璃管中；②通入甲烷一段時間，分別稱量A、B、C、D裝置質(zhì)量后，再點燃酒精噴燈；③待反應(yīng)結(jié)束，熄滅酒精噴燈，再緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間甲烷；④冷卻至室溫，再次稱取A、B、C、D裝置質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)如下表所示（假設(shè)藥品均足量）。裝置編號ABC+D實驗前裝置的質(zhì)量/g220156.6256.8實驗后裝置的質(zhì)量/g196171270【分析與討論】（1）步驟③中緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間甲烷的目的是______；______。（2）由以上數(shù)據(jù)可推測，假設(shè)______合理，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______。13.【物質(zhì)的定量探究】（江蘇省宿遷市泗洪縣20222023上學(xué)期期末）某化學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)通過實驗探究物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量的變化。【查閱資料】無水硫酸銅是一種白色固體，遇水變藍(lán)色，可以檢驗是否有水，也可以吸收水。【提出問題】反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量存在什么關(guān)系？【提出假設(shè)】參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和與反應(yīng)后生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和相等?！驹O(shè)計實驗】甲同學(xué)設(shè)計的實驗如A圖所示，乙同學(xué)設(shè)計的實驗如B圖所示，他們反應(yīng)前后都進(jìn)行了規(guī)范的操作、準(zhǔn)確的稱量和細(xì)致的觀察，甲同學(xué)實驗過程中觀察到氣球先膨脹后縮小?！緦嶒灲Y(jié)論】甲認(rèn)為：在化學(xué)反應(yīng)中，生成物總質(zhì)量與參加反應(yīng)的反應(yīng)物總質(zhì)量相等；乙認(rèn)為：在化學(xué)反應(yīng)中，生成物總質(zhì)量與參加反應(yīng)的反應(yīng)物總質(zhì)量不相等，你認(rèn)為__________（填：“甲”或“乙”）結(jié)論正確，請解釋導(dǎo)致另一種結(jié)論錯誤的原因__________?！窘Y(jié)論分析】請你從原子的角度說明質(zhì)量守恒的原因___________?！痉此纪卣埂浚?）小明設(shè)計了實驗C來驗證質(zhì)量守恒定律，小剛認(rèn)為該實驗設(shè)計是錯誤的，原因是__________。（2）實驗D中丙同學(xué)發(fā)現(xiàn)鎂條燃燒后生成物的質(zhì)量大于參加反應(yīng)的鎂條質(zhì)量，認(rèn)為這個反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律。丁同學(xué)對此提出了異議，丁同學(xué)的理由是____________。（3）應(yīng)用質(zhì)量守恒定律從元素的角度解釋為什么不能“點石成金”（石頭的主要成分是CaCO3）__________?！窘涣鲬?yīng)用】為了測定蠟燭元素組成，小華設(shè)計蠟燭燃燒實驗并用下列裝置吸收反應(yīng)生成的二氧化碳和水（假定每步吸收完全），實驗過程已省略。測定質(zhì)量結(jié)果如下表：A裝置B裝置C裝置反應(yīng)前的質(zhì)量/g65.980105反應(yīng)后的質(zhì)量/g64.481.8109.4請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算：（1）蠟燭中碳元素和氫元素的質(zhì)量比為__________。（2）蠟燭中__________（填“含”或“不含”）氧元素。14.【探究反應(yīng)原理】（20222023江蘇蘇州期末）興趣小組對一次性發(fā)熱貼的發(fā)熱原理展開研究。取10g鐵粉與5g活性炭粉混合形成鐵炭混合物。將其加入如圖1所示裝置的三頸瓶內(nèi)，再加入2mL飽和氯化鈉溶液，立即塞緊膠塞。反應(yīng)開始一段時間，三頸瓶內(nèi)氣體溫度和壓強隨時間的變化如圖2所示。（1）氯化鈉和水存在時，鐵和氧氣發(fā)生銹蝕反應(yīng)的化學(xué)方