某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。（1）提出假设 ①该反应的气体产物是CO2。 ②该反应的气体产物是CO。 ③该反应的气体产物是_

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某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
（1）提出假设
①该反应的气体产物是CO₂。 ②该反应的气体产物是CO。 ③该反应的气体产物是_____。
设计方案
如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

（2）查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出该反应的离子方程式__________________。
（3）实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为____________________
（4）数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式______________
（5）实验优化
学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是_______________。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善__________。

答案

（1）CO₂、CO的混合物
（2）NH₄⁺+NO₂^-

N₂↑+2H₂O
（3）步骤②中是为了排尽空气；步骤④是为了赶出所有的CO₂，确保完全吸收
（4）2C+Fe₂O₃

2Fe+CO↑+CO₂↑
（5）①Ba(OH)₂，浓度大，使CO₂；M (BaCO₃)＞M(CaCO₃)，称量时相对误差小
②在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置

举一反三

I.某无色溶液只含有下列8种离子中的某几种：Na⁺、H⁺、Mg²⁺、Ag⁺、Cl^-、OH^-、HCO₃^- 、NO₃^- 。已知该溶液可与Al₂O₃反应，则：
(1)该溶液与Al₂O₃反应后有Al³⁺生成，一定不会含有大量的________
(2)该溶液与Al₂O₃反应后有AlO₂^-生成，可能含有大量的____________
Ⅱ.研究性学习小组的同学为了了解Cu及其化合物的性质，提出以下问题；
①Al(OH)₃具有两性，Cu(OH)₂也具有两性吗？
②Fe的+2价化合物的稳定性比+3价化合物的稳定性小，Cu的+l价化合物的稳定性也比+2价化合物的稳定性小吗?
(1)解决问题①需要用到的药品有CuSO₄溶液、___________ (填字母)。
A.AlCl₃溶液         B.NaOH溶液      C．稀H₂SO₄       D．H₂O₂溶液
假若Cu(OH)₂具有两性，应该看到的实验现象是____________
(2)为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性，他们取98gCu(OH)₂固体，加热至800℃～1000℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1 000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末X。冷却后称量，X的质量为72g。向X中加入过量稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在。据此可推得，X的化学式为__________可以得出的结论是_______________。

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现有某金属硝酸盐化学式为M(NO₃)₂，为了探究其热分解产物,某化学小组开展探究性学习
【查阅资料】金属活泼性不同，其硝酸盐分解产物不同。如
2KNO₃

2KNO₂+O₂↑
Cu(NO₃)₂

2CuO+2NO₂↑+O₂↑，4AgNO₃

4Ag+4NO₂↑+O₂↑
【提出猜想】
猜想1 M(NO₃)₂

M(NO₂)₂+O₂↑
猜想2 2M(NO₃)₂

2MO+4NO₂↑+O₂↑
猜想3 __________________
【设计实验】为了探究上述猜想，设计如下实验装置

实验步骤：①连接仪器；②检查装置气密性；③取一定量样品装于大试管，并重新连接好仪器；④加热；⑤……
（1）写出猜想3的化学方程式________________；
（2）测定气体体积应选择 ______ （填A或B）；不选另一个装置的理由是__________________________
（3）实验收集到一定量气体，为了检验收集气体的成分，其操作方法是_____________________；
（4）在实验后的水里加入适量碳酸氢钠粉末，溶液中产生大量气体，说明 _______ 正确（填：猜想1、猜想2或猜想3）
（5）该小组测得两组数据：
①实验前样品质量为Wg，收集到气体体积为V L；
②实验前样品质量为Wg，完全分解后测得固体产物质量为m g；
请你选择其中一组数据，计算M的相对原子质量为 _________________

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某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3 mol／L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO₂反应。2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O
（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是___________________。
（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后_________________。
（3）装置①中发生反应的化学方程式是__________________。
（4）装置②的作用是_________________，发生反应的化学方程式是______________________。
（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是______________。
（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母）______________。
a．加热该绿色溶液，观察颜色变化
b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化
c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化

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某科研小组用MnO₂和浓盐酸制备Cl₂时，利用刚吸收过少量SO₂的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO₂与过量NaOH溶液反应的化学方程式：
SO₂＋2NaOH== ________________________。
(2)反应Cl₂＋Na₂SO₃＋2NaOH===2NaCl＋Na₂SO₄＋H₂O中的还原剂为__________。
(3)吸收尾气一段时间后，吸收液(强碱性)中肯定存在Cl^－、OH^－和SO₄^2－。
请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中CO₂的影响)
①提出合理假设。
假设1：只存在SO₃^2－；
假设2：既不存在SO₃^2－，也不存在ClO^－；
假设3：____________。
②设计实验方案，进行实验。请在表格中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 mol/L H₂SO₄、1 mol/L NaOH、0.01 mol/L KMnO₄、淀粉－KI溶液、紫色石蕊试液。

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已知：Cu₂O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄。三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某化学兴趣小组通过实验来探究某红色粉末是Fe₂O₃或Cu₂O或两者的混合物。(实验所需试剂只能从下列中选择：稀硫酸、KSCN溶液、稀硝酸、双氧水、铁粉、碱式碳酸铜)
探究方案：将红色粉末溶于足量的稀硫酸中；实验现象：反应后有红色固体存在；
(1)结论：红色粉末是_____________。
(2)如果红色粉末是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物，请设计实验证明之。
实验方法：_____________ 实验现象：_________________
(3)兴趣小组欲利用Fe₂O₃和Cu₂O的混合物制取较纯净的胆矾(CuSO₄·5H₂O)。经查阅资料得知：在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu^2＋、Fe^2＋、Fe^3＋分别生成沉淀的pH如下：

实验小组设计如下实验方案：

试回答：
①试剂1为________，试剂2为________(填名称)；
②固体X的化学式为________；
③操作1为________。

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