学习了空气中氧气的含量测定后，化学兴趣小组的同学对过量的红磷能否消耗完瓶中的氧气表示有疑问．请你参与他们的探究活动，并回答下列的问题：[提出问题]在空气成分测定

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学习了空气中氧气的含量测定后，化学兴趣小组的同学对过量的红磷能否消耗完瓶中的氧气表示有疑问．请你参与他们的探究活动，并回答下列的问题：
[提出问题]在空气成分测定中，红磷能消耗完氧气吗？
[作出假设]过量的红磷不能完全消耗氧气．
[设计实验]
（1）在集气瓶底部放少量自来水，并把一束打磨后的细铁丝放入其中，按下图所示进行正确操作．待冷却到室温后打开止水夹，这时观察到的现象是 _________ ．

（2）几天后，观察到铁丝表面出现红色物质，这是因为铁与瓶内的水和氧气发生反应生成了铁锈．由此可以得出上述假设 _________ （填“成立”或“不成立”）．
[反思与评价]小林认为该实验不能证明红磷没有消耗完集气瓶中的氧气，使铁生锈的氧气可能来自于 _________ ，因为 _________ ．同学们采取了一种措施，更换了一种试剂，就达到了目的．这种试剂是 _________ ．
[思维拓展]
（3）写出红磷在空气中燃烧的化学反应的方程式 _________ ，在这一氧化反应中，氧元素化合价 _________ （填“升高”或“降低”），因此氧气具有氧化性．
（4）下图是氢气在氯气中发生燃烧反应的示意图，通过类比、分析，该反应中具有氧化性的物质是 _________ （填化学式）．

（5）已知镁在空气中能燃烧生成氧化镁和氮化镁（其中氮为﹣3价）．
①氮化镁是一种黄色的固体．而镁在空气中燃烧产物基本上是白色的，由此现象可知，在这样的条件下镁更易与空气中的 _________ 化合．
②通过上述实验及叙述，你对燃烧有什么新的认识？ _________ ．

答案

[设计实验]
（1）水倒流入集气瓶中约集气瓶容积的五分之一；
（2）成立；
[反思与评价]自来水；水中溶有少量氧气；蒸馏水；
[思维拓展]
（3）4P+5O₂

2P₂O₅；降低；
（4）Cl₂；
（5）O₂；燃烧不一定有氧气参加．

举一反三

某化工厂排出的废水中，阳离子可能含有Cu²⁺ 、Al³⁺、 Mg²⁺中的一种或几种，阴离子可能含有Cl^-、CO₃^2- 、OH^-中的一种或几种，小平同学对该废水进行探究。
（1）观察废水呈显无色、透明、澄清的液体。
（2）取少量废水于试管中，加入一定量的NaOH溶液，看到有白色沉淀产生。
[查阅有关资料] 材料1：Mg(OH)₂ 、MgCO₃是既不溶于水也不溶于碱的白色固体
材料2：Al(OH)₃是白色固体，不溶于水、CO₂的水溶液、也不溶于氨水；但Al(OH)₃能溶于NaOH溶液生成NaAlO₂和水。往NaAlO₂溶液中通入CO₂会产生Al(OH)₃沉淀。
从（1）可得废水中阳离子不可能含有___________，阴离子不可能含有___________。并对（2）的白色沉淀的组成进一步的探究。
[提出猜想] 猜想1：白色沉淀只有Al(OH)₃ 猜想2：___________猜想3：____________
[设计实验方案]
①取少量的白色沉淀于试管中，加入过量的NaOH溶液，观察到白色沉淀不溶解，证明了猜想__________不成立。
②为了验证到底是上述哪种猜想，取①中的上层清液继续实验，请完成下表

[反思与应用] 通过上述实验得到启示：要除去废水中的Al³⁺ 、 Mg²⁺ ，不能用NaOH溶液，但可以往废水里加入过量的____________除去，经处理后得到的废水可以用来灌溉农田，补充___________（填“氮肥、磷肥、钾肥” ）。

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做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，小名同学有两个疑惑不解的问题，于是他进行了以下探究活动．
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
【查阅资料1】
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃两种（FeO极易被氧化为Fe₂O₃）；
（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入 _________ 溶液，观察到的现象是 _________ ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．

【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？
【查阅资料2】
（1）Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见上表：
（2）Fe₂O₃高温时分解成Fe₃O₄．
【理论探讨】结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_________，在此温度范围内_________已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是_________．
【拓展延伸】
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须_________；
（2）有些食品包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_________，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．
（3）下列铁的氧化物中，铁元素的质量分数由大到小的顺序是_________（填字母）．
A．FeO
B．Fe₂O₃C．Fe₃O₄

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钢铁是重要的金属材料．
（1）下列铁制品的用途中，利用金属导热性的是_________（填字母，下同）．

（2）实验室里用一氧化碳还原氧化铁得到铁，实验过程中，先通入一氧化碳目的是_________．实验中产生的尾气能否直接排放_________，为什么？_________．炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：

写出②③两步的化学方程式_________、_________．
（3）某钢铁厂用下图装置测定生铁中碳的含量（假定生铁中不含有其他杂质），请你一同参与：

①称取生铁a g，向A中加入________，现象是________，反应的化学方程式是：________；
②完全反应后量筒里的水为b L，产生氢气的密度为ρ g/L，则此生铁中碳的质量分数的表达式为 _________ ．
③如果此生铁中混有少量锌，则测得结果 _________ （填写“偏大”、“偏小”或“无影响”）

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化学实验小组的同学在实验结束进行废弃物处理时，将Ca(OH)₂溶液与Na₂CO₃溶液倒入指定的洁净容器静置后，发现容器底部有白色不溶物存在，上层为无色清液。由于反应的两种物质的用量不同，上层清液中溶质可能有多种组成，因此他们决定对上层清液中溶质的组成进行探究。
[提出问题] 上层清液里可能含有哪些溶质呢？
(1)[猜想与假设] 甲同学猜想可能含有NaOH和Ca(OH)₂；
乙同学猜想可能含有NaOH、Na₂CO₃和Ca(OH)₂；
丙同学猜想可能恰好完全反应只含NaOH；
丁同学猜想可能含有_____________。
(2)[实验验证] 请你对甲同学的猜想，设计一个简单的实验加以证明。

(3)[反思与评价]
①小组同学选用了两种不同类别的试剂进行实验，都证明了甲同学猜想，并得出结论—Ca(OH)₂存在。请写出相关的化学方程式：试剂①__________ 试剂②___________
②你认为乙、丙同学的猜想都合理吗？如有错误，请分析原因是__________
③若上层清液中含有两种物质，则溶质的可能组成有以下几种（写化学式）：_________。

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以下是某实验小组在探究金属化学性质过程中的部分实验记录，请你根据记录回答下列问题．

（1）根据金属活动性顺序，铝片应比锌片活泼．但记录显示实验开始阶段铝与稀盐酸的反应速率比锌 _________ （填快或慢），你认为该记录中铝片出现“开始无气泡，过一段时间后缓慢出现气泡”的特殊现象的原因是 _________ ．
（2）你认为在本实验中与锌片反应的盐酸的质量分数W应该是 _________ ．
（3）实验小组同学认为，用下列两组试剂都可以完成铜与银的金属活动性强弱的比较：A．铜片与AgNO₃溶液； B．银片与Cu（NO₃）₂溶液．若你来做该实验，所选用的一组试剂是_________（选填字母），相应的实验现象或反应的化学方程式是：_________．

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